技术领域
[0001] 本发明涉及液晶显示技术领域,特别是涉及一种双面显示屏及具有该双面显示屏的显示器。
相关背景技术
[0002] 液晶显示装置(LCD,Liquid Crystal Display)具有机身薄、省电、无辐射等众多优点,得到了广泛的应用。
[0003] 传统的液晶显示器都是背光源结构显示器,其包括一次层叠的偏光片、凌镜片、滤色片等多个光学膜片层,其中的偏光片和滤色片是实现图像彩色显示所不可缺少的重要组
成部分。由于传统的液晶显示器上安装的背光源的限制,已有的能彩色显示图像的液晶显
示装置上安装的反射板的限制,它们都只能单面显示图像。
[0004] 在机场候机厅、火车站候车厅或大型展览馆灯场景的信息显示板,或在通讯行业、政府窗口、金融行业、交通行业等营业厅使用的信息显示板,一般都需要显示器的两面均显
示画面,对于现有显示器,大多采用两块显示器模组背靠背的设置方式(请参图1),每一个
液晶显示器都独立对应一个驱动电路,每个显示器只负责一侧的显示内容。这样的设置会
增加显示器的厚度,不利于节省空间及功耗。
[0005] 另外,为实现全彩显示,现有彩色显示器通常采用彩色滤色膜,但是彩色滤色光片只可以让部分波段的光线通过,且需要借助偏光片对光线进行偏振,该过程不仅会衰减光
效率,增加功耗,同时偏光片和彩色滤色片的设置还会增加显示器的厚度,更不利于生产成
本的把控。
具体实施方式
[0027] 下面将结合附图,对本发明的特定实施例进行详细描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的描述,本领域普通技术人
员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0028] 在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“连接”等应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通
技术人员而言,可以具体情况理解上述术语的具体含义。
[0029] 术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特
定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0030] 术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是为了区别属性类似的元件,而不是指示或暗示相对的重要性或者特定的顺序。
[0031] 术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体,意在涵盖非排他性的包含,除了包含所列的那些要素,而且还可包含没有明确列出的其他要素。
[0032] 第一实施例
[0033] 请参图2,本发明提供一种双面显示屏,包括:第一调色层10、第二调色层20、第一基板30、第二基板40和第三基板50;第一基板30、第一调色层10、第二基板40、第二调色层20
和第三基板50依次层叠设置,并且第一基板30、第二基板40、第三基板50均为透明材料,优
选为玻璃材料,可透过380~780nm的可见光。
[0034] 第一调色层10和第二调色层20分别用于显示不同的颜色,第一基板30和第三基板50用于接收入射光并反射出经过第一调色层10和第二调色层20处理透过光量和过滤颜色
的光线,使得从外界照射到第一基板30和第三基板50上的光线在被第一基板30和第三基板
50反射时分别呈现出与第一调色层10和第二调色层20对应的颜色。
[0035] 请参图3,在本实施例中,第一调色层10包括第一电极60、第二电极70和夹设在第一电极60与第二电极70之间的第一像素层101,第一像素层101包括呈阵列排布的若干个第
一像素空间11,并且排列成行的两个第一像素空间11之间设有挡墙。第一像素空间11中设
有第一液晶胶囊111,用于在第一电极60和第二电极70施加的电场作用下,产生预设的颜色
并透过第一电极60和第一基板30显示。
[0036] 具体地,第一电极60和第二电极70分别相对紧靠在第一像素层101的两面,当有电压施加在第一电极60和第二电极70时,第一像素层101具有电场。第一像素层101中的第一
液晶胶囊111受控于施加在第一电极60和第二电极70之间的电压大小,比如第一液晶胶囊
111在一定电压值下向第一基板30靠近,施加在第一电极60和第二电极70之间的电压值范
围优选0‑10V。
[0037] 请参图4,第一液晶胶囊111包括第一芯材111A和第一壁材111B,第二芯材211A填在第一壁材111B内,其中,第二芯材211A具有改变透过光的颜色和控制光线的透过量的作
用,将从第一基板30射入的自然光形成带有预设颜色的光线,第一壁材111B在一定的电场
作用下发生移动,从而牵引某一类型的第一液晶胶囊111聚集在第一像素层101中靠近第一
基板30的一侧。
[0038] 为了达到薄化双面显示屏的效果,在去除滤色膜和偏光片的同时又能达到显示彩色的功能,本发明赋予了第一液晶胶囊111的第一芯材111A过滤光颜色并控制透过光量的
功能,具体为,包括彩色混液晶、手性剂和离子水用于制备第一芯材111A,其中,彩色混合液
晶为透明液晶经过染色工艺制得(该染色工艺为本技术领域所公知,为避免赘述此处将不
展开描述),彩色混合液晶含有向列相液晶和彩色染料,在无环境或其他物质的干扰下,向
列相液晶不能透过光线,而手性剂由于具有手性基团,可以诱导向列相液晶形成胆甾相或
手性向列相液晶,诱导液晶分子形成螺旋状的排列,发生螺距的改变。另外,离子水用于分
散彩色混合液晶和手性剂,有利于彩色混合液晶和手性剂的移动。
[0039] 第一壁材111B优选电压敏材料,在本实施例中采用二异氰酸酯,并且第一壁材111B的表面带有电荷,用于使得在第一电极60与第二电极70之间施加电场时,根据电场的
大小牵引第一液晶胶囊111产生移动。
[0040] 第一像素层101中包含有多种分别呈现不同颜色的第一液晶胶囊111,在本实施例中优选为红色、蓝色、绿色、黑色和透明色,带有红、蓝、绿的第一液晶胶囊111根据其比例不同可以呈现无限多种颜色,并且填充在第一像素层101中的各种颜色的第一液晶胶囊111数
量均等;此外,不同颜色的第一液晶胶囊111采用带有不同电荷的第一壁材111B,不同颜色
的第一液晶胶囊111表面的电荷种类以及电荷数量均不相同。
[0041] 具体地,每一个第一像素空间11被等份分为五个像素单元,这五个像素单元沿垂直于第一基板30的方向依次排列,每个单元填充单一颜色的第一液晶胶囊111,并且每个单
元中的第一液晶胶囊111颜色不重复。第一基板30根据填充在靠近第一基板30的像素单元
中的第一液晶胶囊111的颜色反射出对应颜色的光。
[0042] 当第一电极60和第二电极70之间的电压值为0V、2V、4V、7V、10V时,第一电极60吸引其中单一的某一种颜色的第一液晶胶囊111聚集在第一像素层101靠近第一基板30的一
侧。
[0043] 具体地,在第一电极60和第二电极70受到电压时,光轴与第一电极60和第二电极70之间的电场方向垂直时,则第一像素层101不能透过光,第一基板30也是无法反射光线,
此时第一基板30显示黑色;在一定电压下,光轴与第三电极80和第四电极90之间的电场方
向垂直时,则第二像素层201能完全透光,此时光线被完全透过而不被吸收,则第一基板30
显示白色;当施加不同的预设电压在第一电极60和第二电极70时,可根据其电场大小不同
透过不同的光量,同时不同的光量还被彩色混合液晶过滤,吸收了部分波段的光,可以在第
一基板30上展现各种颜色的光,手性剂含量的多少决定形成胆甾相液晶的反射颜色。
[0044] 在本实施例中,第二调色层20包括第三电极80、第四电极90和夹设在第三电极80与第四电极90之间的第二像素层201,第二像素层201包括呈阵列排布的若干个第二像素空
间21,并且排列成行的两个第二像素空间21之间设有挡墙。第二像素空间21中设有第二液
晶胶囊211,用于在第三电极80和第四电极90施加的电场作用下,产生预设的颜色并透过第
三电极80和第三基板50显示。
[0045] 具体地,第三电极80和第四电极90分别相对紧靠在第二像素层201的两面,当有电压施加在第三电极80和第四电极90时,第二像素层201具有电场。第二像素层201中的第二
液晶胶囊211受控于施加在第三电极80和第四电极90之间的电压大小,比如第二液晶胶囊
211在一定电压值下向第三基板50靠近,施加在第三电极80和第四电极90之间的电压值范
围优选0‑10V。
[0046] 第二液晶胶囊211包括第二芯材211A和第二壁材211B,第二芯材211A填在第二壁材211B内,其中,第二芯材211A具有改变透过光的颜色和控制光线的透过量的作用,将从第
三基板50射入的自然光形成带有预设颜色的光线,第二壁材211B在一定的电场作用下发生
移动,从而牵引某一类型的第二液晶胶囊211聚集在第二像素层201中靠近第三基板50的一
侧。
[0047] 为了达到薄化双面显示屏的效果,在去除滤色膜和偏光片的同时又能达到显示彩色的功能,本发明赋予了第二液晶胶囊211的第二芯材211A过滤光颜色并控制透过光量的
功能,具体为,包括彩色混液晶、手性剂和离子水用于制备第二芯材211A,其中,彩色混合液
晶为透明液晶经过染色工艺制得(该染色工艺可以是本技术领域所公知的技术手段,此处
无需赘述),彩色混合液晶含有向列相液晶和彩色染料,在无环境或其他物质的干扰下,向
列相液晶不能透过光线,而手性剂由于具有手性基团,可以诱导向列相液晶形成胆甾相或
手性向列相液晶,诱导液晶分子形成螺旋状的排列,发生螺距的改变。另外,离子水用于分
散彩色混合液晶和手性剂,有利于彩色混合液晶和手性剂的移动。
[0048] 第二壁材211B优选电压敏材料,在本实施例中采用二异氰酸酯,并且第二壁材211B的表面带有电荷,用于使得在第三电极80与第四电极90之间施加电场时,根据电场的
大小牵引第二液晶胶囊211产生移动。
[0049] 第二像素层201中包含有多种分别呈现不同颜色的第二液晶胶囊211,在本实施例中优选为红色、蓝色、绿色、黑色和透明色,带有红、蓝、绿的第二液晶胶囊211根据其比例不同可以呈现无限多种颜色,并且填充在第二像素层201中的各种颜色的第二液晶胶囊211数
量均等;此外,不同颜色的第二液晶胶囊211采用带有不同电荷的第二壁材211B,不同颜色
的第二液晶胶囊211表面的电荷种类以及电荷数量均不相同。
[0050] 具体地,每一个第二像素空间21被等份分为五个像素单元,这五个像素单元沿垂直于第三基板50的方向依次排列,每个单元填充有单一颜色的第二液晶胶囊211,并且各个
单元中的第二液晶胶囊211颜色不重复。第三基板50根据填充在靠近第三基板50的像素单
元中的第二晶胶囊211的颜色反射出对应颜色的光。
[0051] 当第三电极80和第四电极90之间的电压值为0V、2V、4V、7V、10V时,第三电极80吸引其中单一的某一种颜色的第二液晶胶囊211聚集在第二像素层201靠近第三基板50的一
侧。
[0052] 具体地,在第三电极80和第四电极90受到电压时,光轴与第三电极80和第四电极90之间的电场方向垂直时,则第二像素层201不能透过光,第三基板50也是无法反射光线,
此时第三基板50显示黑色;在一定电压下,光轴与第三电极80和第四电极90之间的电场方
向垂直时,则第二像素层201能完全透光,此时光线被完全透过而不被吸收,则第三基板50
显示白色;当施加不同的预设电压在第三电极80和第四电极90之间时,可根据其电场大小
不同透过不同的光量,同时不同的光量还被彩色混合液晶过滤,吸收了部分波段的光,可以
在第三基板50上展现各种颜色的光,手性剂含量的多少决定形成胆甾相液晶的反射颜色。
[0053] 包括如上所述的双面显示屏,其中第一调色层10与第二调色层20可以共用一个驱动器,也可以单独受控于不同的驱动器,具体地,第一调色层10和第二调色层20可以同时显
示同一个画面也可以同时显示不同的画面。
[0054] 第二实施例
[0055] 请参图5,本实施例的双面显示屏切面结构与第一实施例的双面显示屏切面结构类似,区别点在于在第一调色层10和第二调色层20中,两个相邻的第一像素空间11之间或
两个相邻的第二像素空间21之间不设挡墙,而是将第一液晶胶囊111或第二液晶胶囊211包
裹起来形成第一类电泳粒子100或第二类电泳粒子200。
[0056] 请参图6,在本实施例中,第一调色层10包括多个第一类电泳粒子100,每一个第一类电泳粒子100由第一外壁113和包含在第一外壁113中的两种不同颜色的第一液晶胶囊
111和第一带电介质112形成,本实施例共设置4种颜色的第一液晶胶囊111,分别为红色、蓝
色、绿色和黑色,其中任意两种颜色的第一液晶胶囊111形成胶囊组合,每个包含两种颜色
的第一液晶胶囊111的胶囊组合用于形成一种第一类电泳粒子100。
[0057] 第一类电泳粒子100在第一电极60和第二电极70之间施加预设电场的情况下,包含有预设颜色的第一液晶胶囊111的第一类电泳粒子100在电场驱动下靠近第一基板30,同
时带有预设颜色的第一液晶胶囊111也靠近第一类电泳粒子100靠近第一基板30的一侧,使
第一基板30反射出带有预设颜色的光线。
[0058] 请参图7,在本实施例中,第二调色层20包括多个第二类电泳粒子200,每一个第二类电泳粒子200由第二外壁213和包含在第二外壁213中的两种不同颜色的第二液晶胶囊
211和第二带电介质212形成,本实施例共设置4种颜色的第二液晶胶囊211,分别为红色、蓝
色、绿色和黑色,其中任意两种颜色的第二液晶胶囊211形成胶囊组合,每个包含两种颜色
的第二液晶胶囊211的胶囊组合用于形成一种第二类电泳粒子200。
[0059] 第二类电泳粒子200包括第二液晶胶囊211和第二带电介质212。
[0060] 第二类电泳粒子200在第三电极80和第四电极90之间施加预设电场的情况下,带有预设颜色的第二液晶胶囊211的第二类电泳粒子200靠近第三基板50,同时带有预设颜色
的第二液晶胶囊211也靠近第二类电泳粒子200靠近第一基板30的一侧,使第三基板50反射
出带有预设颜色的光线。
[0061] 第三实施例
[0062] 本申请的又一方面的实施例还提供一种显示器,包括如第一实施例或第二实施例所述的双面显示屏、外框、电路板以及电源,双面显示屏、电路板及电源容纳于外框中,电路
板及电源与双面显示屏电性连接,分别用于给双面显示屏提供控制信号及工作电压。
[0063] 进一步地,显示器所包括的双面显示屏的可以有多种调色方案,例如第一调色层10和第二调色层20中至少有一个调色层由第一实施例提供,或第一调色层10和第二调色层
20中至少有一个调色层由第二实施例提供。
[0064] 以上,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖
在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。