本實用新型涉及一種通過電子擴散調光片作為背光板來增強顯示對比度,提高顯示效果的透明OLED顯示器,屬于OLED顯示領域。
背景技術:
目前,透明顯示器以OLED顯示屏為主,其擁有天然優勢——本身不需要背光和控制液晶的開關,因此其具有超節能、高對比度(顯示黑色只需關閉發光)、超快刷新率(響應時間比LCD顯示器快1000倍)、高靈活性(可卷曲、折疊、透明)等特點。
普通OLED顯示屏在使用中不需要考慮背光源的問題,只需考慮自身光線透過率即可。但是從實際實施中可以發現,由于透明OLED顯示屏工作在透明狀態,其依靠自身未發光的像素來呈現透明態,因此其無法保證光線大量透過,從而導致在實際使用中其亮度、對比度、色域都不能很好地滿足用戶的需求,顯示效果大打折扣。舉例來說,目前市場上質量較好的三星公司生產的OLED透明顯示屏的透過率僅在40%左右,可以說這樣的透過率對于實際顯示需求來說實在是不夠用。
而一些應用于透視顯示的透明顯示場景,如透視冰箱,透視展品柜,透視廣告箱等,都要求在顯示屏可顯示動態圖像的同時可透明透過查看里面的物體,這就對透明顯示器提出了同時兼顧顯示效果和透過效果的高要求。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于提供一種具有背光調節功能的OLED顯示器,其在傳統透明OLED顯示屏背面增設電子擴散調光片,實現了調節透明OLED顯示屏背光的功能,在顯示圖像的解析度和清晰度要求高的場合,可通過選擇可變的均勻散光背光模式來增強顯示對比度,大大提升圖像顯示效果和顯示質量,而在全透明背光模式又可實現高光線透過率效果,既保證顯示效果又保證透過效果。
為了實現上述目的,本實用新型采用了以下技術方案:
一種具有背光調節功能的OLED顯示器,其特征在于:它包括透明OLED顯示屏,在透明OLED顯示屏的背面通過空氣隔離層或粘結膠連接有電子擴散調光片,電子擴散調光片為近晶相液晶電子擴散調光片或PDLC聚合物分散液晶調光片,透明OLED顯示屏與OLED顯示屏驅動控制裝置連接,電子擴散調光片與調光控制器連接。
所述透明OLED顯示屏包括依次層疊設置的基層、透明陽極、有機層、導電層、發射層、陰極,透明陽極和陰極分別與所述OLED顯示屏驅動控制裝置的相應信號端口連接。
所述近晶相液晶電子擴散調光片包括依次層疊設置的基體層、第一導電電極層、近晶相液晶混合層、第二導電電極層,第一、第二導電電極層分別與所述調光控制器的相應信號端口連接,其中:第二導電電極層與所述透明OLED顯示屏的所述基層通過粘結膠相接。
或者,所述近晶相液晶電子擴散調光片包括兩個基體層,兩個基體層中間設有近晶相液晶混合層,兩個基體層朝向近晶相液晶混合層的一側分別設有第一、第二導電電極層,第一、第二導電電極層分別與所述調光控制器的相應信號端口連接,其中:兩個基體層中的一個基體層與所述透明OLED顯示屏的所述基層通過粘結膠相接,或者兩個基體層中的一個基體層與所述透明OLED顯示屏的所述基層之間相分離而形成所述空氣隔離層。
所述電子擴散調光片內還可添加有二色性染料。
本實用新型的優點是:
1、本實用新型在傳統透明OLED顯示屏背面增設電子擴散調光片,實現了調節透明OLED顯示屏背光的功能,增加了均勻散光到全透明的多種背光模式的選擇。當不需要增強圖像顯示效果而選擇全透明背光模式時,電子擴散調光片在調光控制器的控制下處于全透明態,光線透過率高達95%以上,對原有的透明OLED顯示屏的透明度幾乎沒有影響。當在顯示圖像的解析度和清晰度要求高的場合,需要增強圖像顯示效果而選擇均勻散光背光模式時,電子擴散調光片在調光控制器的控制下處于磨砂態,電子擴散調光片的霧度從1%~99%可調且光線透過率可保持在80%以上,此時電子擴散調光片起到無源背光板的作用,電子擴散調光片將原有的透明OLED顯示屏發出的光線經過近萬層多穩態液晶分子層的散射而得到均勻散光的背光效果,達到亮度、對比度、色域的顯著提升,顯示效果大大提高。
2、相比于傳統透明OLED顯示屏,原有的透明OLED顯示屏的性能參數被提升,尤其是光線透過率被大大提升,顯示質量有了大幅的提高,換句話說,采用了電子擴散調光片作為原有的透明OLED顯示屏的輔助增強顯示結構,原有的透明OLED顯示屏便可放心地去提升自身光線透過率,而通過電子擴散調光片的背光補償作用來保證顯示效果即可。
3、本實用新型在原有的透明OLED顯示屏上改造即可實現,改造升級工藝簡單、便捷,成本低,兼容性好,適應性強。
4、本實用新型中的電子擴散調光片只需在調節成全透明態、磨砂態或某一種半透明灰度漸進態的瞬間供電,且調節時間很短,保持在任意狀態下時不需再額外消耗電能,具有節能、環保的特點。
附圖說明
圖1是本實用新型的第一較佳實施例的結構示意圖。
圖2是本實用新型的第二較佳實施例的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1和圖2所示,本實用新型具有背光調節功能的OLED顯示器包括透明OLED顯示屏10,在透明OLED顯示屏10的背面通過空氣隔離層或粘結膠疊加式地設有電子擴散調光片,電子擴散調光片為近晶相液晶電子擴散調光片或PDLC聚合物分散液晶調光片,透明OLED顯示屏10與OLED顯示屏驅動控制裝置(圖中未示出)連接,電子擴散調光片與調光控制器(圖中未示出)連接。
在本實用新型中,透明OLED顯示屏10可包括依次層疊設置的基層、透明陽極、有機層、導電層、發射層、陰極,透明陽極和陰極分別與OLED顯示屏驅動控制裝置的相應信號端口連接,其中:基層可選用透明塑料、玻璃、透明金屬箔等制成,用來支撐整個透明OLED顯示屏10,透明陽極用于在電流流過時消除電子,增加電子“空穴”,有機層由有機物分子或有機聚合物構成,導電層由有機塑料分子構成,用于傳輸從透明陽極而來的電子“空穴”,可采用聚苯胺作為導電聚合物,發射層由不同于導電層的有機塑料分子構成,傳輸從陰極而來的電子,進行發光過程,可采用聚芴作為發射聚合物,陰極可以是透明的或不透明的,視OLED類型而定,當有電流流通時,陰極會將電子注入電路。
在本實用新型中,透明OLED顯示屏10為本領域的熟知產品,故其具體構成和工作原理不再贅述。
在本實用新型中,如圖1,近晶相液晶電子擴散調光片可包括依次層疊設置的基體層50、第一導電電極層40、近晶相液晶混合層30、第二導電電極層20,第一、第二導電電極層40、20分別與調光控制器的相應信號端口連接,其中:第二導電電極層20與透明OLED顯示屏10的基層通過粘結膠相接,即第二導電電極層20設置在了透明OLED顯示屏10的基層背面,此種結構為近晶相液晶電子擴散調光片與透明OLED顯示屏10共用基層的情形。
如圖2,近晶相液晶電子擴散調光片可包括兩個基體層50、70,兩個基體層50、70中間設有近晶相液晶混合層30,兩個基體層50、70朝向近晶相液晶混合層30的一側分別設有第一、第二導電電極層40、20,第一、第二導電電極層40、20分別與調光控制器的相應信號端口連接,其中:兩個基體層50、70中的一個基體層與透明OLED顯示屏10的基層通過粘結膠相接,或者兩個基體層50、70中的一個基體層與透明OLED顯示屏10的基層之間相分離一定距離而形成空氣隔離層60。
在近晶相液晶電子擴散調光片中,近晶相液晶混合層30可由近晶相液晶和添加物混合而成,近晶相液晶可為A類近晶相液晶有機化合物,添加物可為帶導電特性的化合物,近晶相液晶混合層30的構成還可有其它形式,并不局限于上述。基體層50、70可由透明玻璃或有機透明材料制作而成,厚度范圍為大于0且小于等于5cm,透明玻璃可為普通玻璃、汽車玻璃、建筑外窗玻璃、鋼化玻璃或特種玻璃等,有機透明材料可為PET、PMMA、丙烯酸樹脂、透明硅膠等有機樹脂透明材料。第一、第二導電電極層40、20可由透明的ITO(氧化銦錫)制成,也可由碳納米管、石墨烯、銀納米線摻雜的聚合物分子材料等具備透明導電性能的有機材料、無機材料或復合材料制成,或者在上述任一或任幾種材料中添加含銅、銀、金、碳等金屬或非金屬導電材料制成。
關于近晶相液晶電子擴散調光片的具體結構和工作原理,可參考中國發明專利“一種電控調光介質”(專利號200710175959.9)等專利文獻來理解,在此不做詳細闡述。
在本實用新型中,PDLC聚合物分散液晶調光片為本領域的熟知產品,故其具體構成和工作原理不再贅述。PDLC聚合物分散液晶調光片也可與近晶相液晶電子擴散調光片一樣具有兩種結構,一種為具有兩個基體層、通過粘結膠或空氣隔離層的形式與透明OLED顯示屏10的基層相接,另一種為僅具有一個基體層而與透明OLED顯示屏10共用基層的形式。
在實際設計中,電子擴散調光片內還可添加有二色性染料來實現多色背光調節模式。
在本實用新型中,OLED顯示屏驅動控制裝置、調光控制器為本領域的熟知技術,其可包括信號接收處理電路、電壓處理電路、電壓調節電路、驅動電路,其具體構成不在這里詳述。在實際應用中,OLED顯示屏驅動控制裝置與調光控制器可為獨立器件,其間通過有線或無線方式連接后還可與總控制裝置連接,另外,OLED顯示屏驅動控制裝置與調光控制器也可集成在一起。
下面以近晶相液晶電子擴散調光片為例來說明本實用新型的工作過程和原理,PDLC聚合物分散液晶調光片可參考近晶相液晶電子擴散調光片來理解。
使用時,透明OLED顯示屏10在OLED顯示屏驅動控制裝置的控制下實現自身的圖像顯示。
當所處場合不需要對透明OLED顯示屏10進行圖像顯示效果增強時,通過調光控制器控制近晶相液晶電子擴散調光片處于全透明背光模式。具體來說,通過調光控制器向近晶相液晶電子擴散調光片的第一、第二導電電極層40、20上施加合理的高頻電壓,使近晶相液晶混合層30內的近晶相液晶分子以其長光軸垂直于導電電極層平面的方式呈規則形態排列,此時近晶相液晶電子擴散調光片處于全透明態,光線透過率可達到95%以上,進入近晶相液晶電子擴散調光片的光線的出射方向未發生明顯改變,以使從透明OLED顯示屏10發出的光線經由近晶相液晶電子擴散調光片直接反射出,光線基本上不發生散射,對透明OLED顯示屏10自身的透明度幾乎沒有影響。
當處于顯示圖像的解析度和清晰度要求都很高的場合,需要對透明OLED顯示屏10進行圖像顯示效果增強時,通過調光控制器控制近晶相液晶電子擴散調光片處于均勻散光背光模式。具體來說,通過調光控制器向近晶相液晶電子擴散調光片的第一、第二導電電極層40、20上施加合理的低頻電壓,使近晶相液晶混合層30內的近晶相液晶分子呈亂序形態排列,此時近晶相液晶電子擴散調光片處于磨砂態,霧度范圍在1%到99%可調,且光線透過率可保持在80%以上,進入近晶相液晶電子擴散調光片的光線的出射方向發生散射,從透明OLED顯示屏10發出的光線經由近晶相液晶電子擴散調光片向各個方向散射射出,從而擴大了光線出射角度,基本上可實現超均勻的散光效果,因此對透明OLED顯示屏10起到了無源背光板的作用,也就是說,近晶相液晶電子擴散調光片將透明OLED顯示屏10發出的光線經過近萬層多穩態近晶相液晶分子層的散射折射作用后而得到均勻散光、可顯影的背光效果,從而使透明OLED顯示屏10達到亮度、對比度、色域的顯著提升,顯示效果被大大提高。
并且,在實際使用中,近晶相液晶電子擴散調光片所處的均勻散光背光模式還可根據實際需求來調節。具體來說,通過控制向近晶相液晶電子擴散調光片的兩個導電電極層20、40上施加的電壓大小、頻率或作用時間,使近晶相液晶分子在介于規則與亂序形態之間的某一形態下排列,即近晶相液晶分子部分扭曲,近晶相液晶電子擴散調光片處于介于全透明態與磨砂態之間的某一種半透明灰度的漸進態,以對透明OLED顯示屏10發出的光線經由近晶相液晶電子擴散調光片所實現的出光方向、出光強弱進行控制,達到霧度(散射度)、光線透過率的調節。
當近晶相液晶電子擴散調光片達到所需背光模式后,調光控制器便可停止對近晶相液晶電子擴散調光片進行控制,即撤去施加到近晶相液晶電子擴散調光片上的電壓。當撤去電壓后,近晶相液晶電子擴散調光片仍然會保持加載電壓時已產生的背光模式,也就是說,任何一種背光模式的保持不需要電壓來維持,這是因為近晶相液晶電子擴散調光片具有“多穩態”的特性。
本實用新型的優點是:
1、本實用新型在傳統透明OLED顯示屏背面增設電子擴散調光片,實現了調節透明OLED顯示屏背光的功能,增加了均勻散光到全透明的多種背光模式的選擇。當不需要增強圖像顯示效果而選擇全透明背光模式時,電子擴散調光片在調光控制器的控制下處于全透明態,光線透過率高達95%以上,對原有的透明OLED顯示屏的透明度幾乎沒有影響。當在顯示圖像的解析度和清晰度要求高的場合,需要增強圖像顯示效果而選擇均勻散光背光模式時,電子擴散調光片在調光控制器的控制下處于磨砂態,電子擴散調光片的霧度從1%~99%可調且光線透過率可保持在80%以上,此時電子擴散調光片起到無源背光板的作用,電子擴散調光片將原有的透明OLED顯示屏發出的光線經過近萬層多穩態液晶分子層的散射而得到均勻散光的背光效果,達到亮度、對比度、色域的顯著提升,顯示效果大大提高。
2、相比于傳統透明OLED顯示屏,原有的透明OLED顯示屏的性能參數被提升,尤其是光線透過率被大大提升,顯示質量有了大幅的提高,換句話說,采用了電子擴散調光片作為原有的透明OLED顯示屏的輔助增強顯示結構,原有的透明OLED顯示屏便可放心地去提升自身光線透過率,而通過電子擴散調光片的背光補償作用來保證顯示效果即可。
3、本實用新型在原有的透明OLED顯示屏上改造即可實現,改造升級工藝簡單、便捷,成本低,兼容性好,適應性強。
4、本實用新型中的電子擴散調光片只需在調節成全透明態、磨砂態或某一種半透明灰度漸進態的瞬間供電,且調節時間很短,保持在任意狀態下時不需再額外消耗電能,具有節能、環保的特點。
以上所述是本實用新型的較佳實施例及其所運用的技術原理,對于本領域的技術人員來說,在不背離本實用新型的精神和范圍的情況下,任何基于本實用新型技術方案基礎上的等效變換、簡單替換等顯而易見的改變,均屬于本實用新型保護范圍之內。