一種可增大對比度的透明顯示器

《一種可增大對比度的透明顯示器》是崑山維信諾顯示技術有限公司和清華大學於2006年10月30日申請的專利，該專利的申請號為2006100975030，公布號為CN1949530，公布日為2007年4月18日，發明人是邱勇、劉嵩、高裕弟。

《一種可增大對比度的透明顯示器》包括透明顯示器及設定於其一側的至少一個半反射半透過的薄膜。該發明利用半反射半透過的薄膜只對部分波長的光的一半有反射作用的特點，通過調節其螺旋的間距控制其可以反射光的波長，使反射光與器件發出的光的波長相匹配，獲得更多的反射；另外，其相對自然光仍然有很高的透過率。該發明一側的出光強度顯著高於另一側的出光強度，對比度很高，顯示效果良好。

2011年，《一種可增大對比度的透明顯示器》獲得第七屆江蘇省專利項目獎優秀獎。

（概述圖為《一種可增大對比度的透明顯示器》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：一種可增大對比度的透明顯示器
• 公布號：CN1949530
• 公布日：2007年4月18日
• 申請號：2006100975030
• 申請日：2006年10月30日
• 申請人：崑山維信諾顯示技術有限公司、清華大學
• 地址：江蘇省崑山市玉山鎮城北北門路757號
• 發明人：邱勇、劉嵩、高裕弟
• 分類號：H01L27/32（2006.01）、H01L51/50（2006.01）、H05B33/22（2006.01）、G09F9/30（2006.01）
• 類別：發明專利

專利背景

2006年10月前新出現的三種顯示技術：等離子顯示器、場發射顯示器和有機電致發光顯示器（OLED），均在一定程度上彌補了陰極射線管和液晶顯示器的不足。其中，有機電致發光顯示器具有自主發光、低電壓直流驅動、全固化、視角寬、顏色豐富等一系列的優點，與液晶顯示器相比，OLED不需要背光源，視角大，功率低，其回響速度可達液晶顯示器的1000倍，製造成本卻低於同等解析度的液晶顯示器，因此，有機電致發光顯示器勢必具有廣闊的套用前景。

普通的OLED顯示器的結構是在兩個電極之間夾有有機層，兩個電極中的一個為透明電極，另一個為反射電極，因此在不工作時，顯示器是不透明的鏡面。利用PIN結構可以同時使用透明電極ITO作為器件的陰極和陽極，從而使顯示器變為透明。但由於顯示器發光時，從兩側出射的光的強度相同，因此觀察者所看到的光的亮度不高，對比度很差。另外，2006年10月前有一些產品在玻璃基板外側設定一防眩膜，其由偏振片和一個1/4波片組成，通過偏振片，光的兩個分解量，一個被吸收，一個透過，形成振動方向一定的光線，稱為線偏振光，其經過1/4波片變為圓偏振光，圓偏振光經過金屬薄膜反射，其旋轉方向改變，再經過1/4波片的作用成為與偏振片垂直的線偏振光，從而避免自然光的出射。可以提高對比度。但同時也會使從器件中出射的光，即顯示器本身產生的光的光強也減少一半。

發明內容

專利目的

《一種可增大對比度的透明顯示器》的目的在於提供一種結構簡單，能夠增大對比度，且不減弱顯示器自發光強度的透明顯示器。

技術方案

《一種可增大對比度的透明顯示器》其特徵在於，包括透明顯示器及設定於其一側的至少一個半反射半透過的薄膜，所述半反射半透過的薄膜只對一定波長的光有反射作用，而透射該波長範圍外的光。所述半反射半透過的薄膜可為圓偏振光反射層。所述半反射半透過的薄膜優選為膽甾醇型液晶層或手性向列型液晶層。所述膽甾醇型液晶層或手性向列型液晶層可以設定在電極與封裝基板之間。

改善效果

《一種可增大對比度的透明顯示器》利用半反射半透過的薄膜只對部分波長的光有反射作用的特點，通過調節其螺旋的間距控制其可以反射光的波長，使反射光與器件發出的光的波長相匹配，獲得更多的反射；另外，其相對自然光仍然有很高的透過率。該發明一側的出光強度顯著高於另一側的出光強度，對比度很高，顯示效果良好。

附圖說明

圖1為《一種可增大對比度的透明顯示器》一實施例的結構及光路示意圖；

圖2為該發明實施例6的剖視圖。

權利要求

1.《一種可增大對比度的透明顯示器》其包括基板、第一電極、有機發光組件、第二電極，其特徵在於，還包括設定於有機發光組件一側的至少一個半反射半透過的薄膜，所述半反射半透過的薄膜為只對其對應發光區所發色光波長範圍的光有反射作用，而透射該波長範圍外的光的圓偏振光反射層，所述的圓偏振光反射層為膽甾醇型液晶層或手性向列型液晶層。

2.根據權利要求1所述的可增大對比度的透明顯示器，其特徵在於，所述的半反射半透過的薄膜設定在第二電極與封裝基板之間。

實施方式

實施例1

參照圖1。該實施例的顯示器包括順序鄰接的玻璃基板1，第一電極2，有機發光組件3，第二電極4，還包括在第二電極4另一側塗敷的半反射半透過的膽甾醇型液晶層5，其可利用紫外線照射或加熱固化，膽甾醇型液晶層5具有根據螺旋分子排列的特異光學特性，與螺旋軸平行入射的光，在與螺旋的間距相對應的波長中，相應於螺旋的轉動方向，一個轉動方向的圓偏振光分量被反射，另一個透過；可以把自然光看作一個左旋圓偏振光和右旋圓偏振光的疊加，因此膽甾醇型液晶層5對相應波長範圍內的光反射一半、透過一半。由於它只對部分波長的一半的光有反射作用，因此相對自然光仍然有很高的透過率；另外，可以通過調節膽甾醇型液晶層5的螺旋的間距控制反射光的波長，使反射光與器件發出的光的波長相匹配，獲得更多的反射，一側的出光強度顯著的高於另一側的出光強度，使顯示器的對比度增高。該實施例將膽甾醇型液晶層5的螺距設為紅光波長範圍，即大於等於647.1納米，其在紅光中有反射的波長區域，即可將發光層中發出的紅光反射，反射50％，還可將自然光中的紅光反射，也反射50％，其他光透過，如此，反射光中既包含器件本身的發光，還包括入射的自然光中的紅光，總的光強為兩個紅光的疊加，顯示器對比度增強。

實施例2

該實施例採用圖1的結構，顯示屏用於手機、電腦等鑲嵌式使用。由於顯示屏背面鑲嵌在機殼中，相當於在膽甾醇型液晶層5後面加設了一個吸光層。設環境光的強度為20尼特，普通具有反射陰極的有機EL顯示器工作時的自發光亮度為200尼特，普通具有反射陰極的有機EL顯示屏不工作時的亮度為20尼特，工作時的亮度為200尼特，對比度為：（普通具有反射陰極的有機EL顯示器工作時的自發光亮度+環境光的強度）:普通具有反射陰極的有機EL顯示器不工作時的亮度＝（200+20）:20＝11:1；該實施例顯示屏不工作時的亮度也為環境光入射到顯示器中被顯示器反射的光強度，即：環境光強度×顯示器反射率＝20×10％＝2，該實施例顯示器工作時的亮度為：普通具有反射陰極的有機EL顯示器工作時的自發光亮度×（顯示器自發光出射到觀察側的透射率+顯示器反射率）+環境光入射到顯示器中被顯示器反射的光強度＝200×（50％+25％）+2＝152，對比度為：顯示器工作時的亮度:顯示器不工作時的亮度＝152:2＝76:1，因此，相對於普通具有反射陰極的有機EL顯示器，該實施例顯示屏對比度提高了7倍。

實施例3

該實施例採用圖1的結構，用於非鑲嵌顯示使用，顯示器兩側均外露，適用於既需要顯示又需要透明的場合使用，如汽車車窗。該實施例所述顯示器兩側分別為顯示器觀察側和顯示器外側。設環境光的強度為20尼特，普通有機EL透明顯示器工作時的自發光亮度為200尼特，不工作時的亮度為20尼特，顯示器工作時的亮度為：普通有機EL透明顯示器工作時的自發光亮度+環境光的強度＝200+20＝220尼特，對比度為：顯示器工作時的亮度:顯示器不工作時的亮度＝220:20＝11:1；該實施例顯示屏不工作時透射的光強為：環境光的強度×顯示器外側環境光的透射率＝20×90％＝18尼特，不影響其透明性能；觀察側總光強為外側透射環境光及觀察側入射到顯示器中並被顯示器反射的光強，為20尼特；工作時的亮度為：普通有機EL透明顯示器工作時的自發光亮度×（1+顯示器自發光的反射率）+觀察側總光強＝200×（1+50％）+20＝320尼特，對比度為：顯示器工作時的亮度:顯示器不工作時的亮度＝320:20＝16:1，對比度提高了45％。

實施例4

該實施例採用圖1的結構，此為實施例3當環境光在顯示屏的兩側的強度不同時的情況，該實施例所述顯示器兩側分別為顯示器觀察側和顯示器外側。設觀察側的環境光強度為20尼特，外側的環境光強度為10尼特；普通有機EL透明顯示器工作時的自發光亮度為200尼特，普通有機EL透明顯示器不工作時的亮度為10尼特，工作時的亮度為：普通有機EL透明顯示器工作時的自發光亮度+顯示器外側環境光強＝200+10＝210尼特，對比度為：（普通有機EL透明顯示器工作時的自發光亮度+顯示器不工作時的亮度）:顯示器不工作時的亮度＝（200+10）:10＝21:1。

該實施例顯示屏不工作時透射的光強為：顯示器外側環境光強度×顯示器外側光的透射率＝10×90％＝9尼特，不影響其透明性能，觀察側總光強為顯示器不工作時透射的顯示器外側環境光強度及觀察側的環境光入射到顯示器中並被顯示器反射的光強，為：顯示器不工作時透射的顯示器外側環境光強度+觀察側的環境光入射到顯示器中並被顯示器反射的光強×顯示器反射率＝9+20×10％＝11尼特；工作時的亮度為：普通有機EL透明顯示器工作時的自發光亮度×（1+顯示器自發光的反射率）+觀察側總光強＝200×（1+50）％+11＝311尼特，對比度為：顯示器工作時亮度:顯示器不工作時亮度＝311:11＝28.3:1，對比度提高了35％。

實施例5

該實施例採用圖1的結構，此為實施例3當環境光在顯示屏的兩側的強度不同時，該實施例所述顯示器兩側分別為顯示器觀察側和顯示器外側。設觀察側的環境光強度為10尼特，外側的環境光強度為20尼特；普通有機EL透明顯示器工作時的自發光亮度為200尼特，不工作時的亮度為20尼特，工作時的亮度為：普通有機EL透明顯示器工作時的自發光亮度+顯示器不工作時的亮度＝200+20＝220尼特，對比度為：顯示器工作時的亮度:顯示器不工作時的亮度＝220:20＝11:1。

該實施例顯示屏不工作時透射的光強為：顯示器外側環境光強×顯示器透射率＝20×90％＝18尼特，不影響其透明性能，觀察側總光強為：顯示器不工作時透射的顯示器外側環境光強度+觀察側的環境光入射到顯示器中並被顯示器反射的光強×顯示器反射率）＝18+10×10％＝19尼特；該實施例顯示器工作時的亮度為：普通有機EL透明顯示器工作時的自發光亮度×（1+顯示器自發光的反射率）+觀察側總光強＝200×（1+50％）+19＝319尼特，對比度為319:19＝16.8:1，對比度提高了53％。

實施例6

參照圖2。該實施例包括順序鄰接的玻璃基板1，第一電極2，有機發光組件3，第二電極4，其中有機發光組件3的各個像素點分別為紅色像素點3R、綠色像素點3G、藍色像素點3B，在構成顯示紅色像素點3R的發光層對應的位置，配置在紅色中有反射的波長區域的膽甾醇型液晶層5R，在構成顯示綠色像素點3G的發光層對應的位置，配置在綠色中有反射的波長區域的膽甾醇型液晶層5G，在構成顯示藍色像素點3B的發光層對應的位置，配置在藍色中有反射的波長區域的膽甾醇型液晶層5B。其光路與圖1類似，故圖2中未畫出。

榮譽表彰

2011年，《一種可增大對比度的透明顯示器》獲得第七屆江蘇省專利項目獎優秀獎。