[发明专利]具有均匀的内嵌式延迟器的阳光下可读的LCD

说明书

一种显示装置(例如来自IPS或FFS型显示器)其不需要的环境光的反射通过一圆偏光片(例如，与外部四分之一波片组合的线性偏光片)使该光线圆偏振化而被减少，当它穿过位于偏光片和LC层之间的多个反射层，然后一内部的四分之一波片在该光线进入LC之前将其转换回线性偏振态，从而显示器可以正常工作，而圆偏光片吸收来自显示器内部环境光的不需要的反射。

技术领域

本发明应用于消费电子显示器领域，特别是透射式和半透式移动显示器，其旨在用于某些户外使用以及潜在的高环境亮度情况下的其他用途。

背景技术

近年来，透射式或发光式显示器(诸如LCD和OLED)的性能，在分辨率、色域性能和亮度等指标有显著增加并且成本降低，使得它们现在构成了大多数应用的电子显示器市场的绝大部分，包括静态和移动，室内和室外应用。这导致了反射式和半透式显示器类型在具有非常高的环境亮度要求的小型应用和具有长的电池寿命要求的应用的萎缩。甚至直到最近，反射式显示技术才是优选的应用，例如户外标牌、电子阅读器和智能手表，由于其图像质量能力的提高，现在主要由透射式或发光式装置提供服务。在这些领域以及其他显示装置(例如智能手机、平板电脑、汽车显示器和笔记本个人电脑)可能主要用于温和的环境或者仅偶尔的高环境亮度的情况下，透射式或发光式显示器可以被改进为在较高的环境亮度条件下具有改善的性能，并对成本和暗室性能的影响最小。这样的改进包括使用防反射或防眩光膜来减少来自显示器前表面的反射，以及用于吸收来自显示器内的环境光的反射的圆形前偏光片。圆偏光片在消除内部反射方面特别有效，因此被用在显示器中，例如使用标准的线性偏光片(有时也称为平面偏光片)可以获得更高的暗室对比度的LCD和不使用偏振光并因此发生发光亮度损失的OLED。

在诸如智能手机和平板电脑之类的高分辨率、窄边框、宽视角应用中占主导地位的LCD显示技术的边缘场切换(FFS)模式，在所有电压条件下(包括零)与圆偏光片不兼容，它们具有LC指向矢，因此光轴在同轴光的偏振平面中具有较大分量，因此不能实现暗态。对于其他常用的LC模式，例如平面内切换(In-Plane Switching，IPS)模式，扭曲向列(Twisted Nematic，TN)模式和电控双折射(Electrically Controlled Birefringence，ECB)模式也是如此。这些LC模式依赖于在显示电压状态中的至少一个显示电压状态下使用透射轴平行于或正交于LC的光学轴在盒平面中的投影的线性偏光片，以产生特定的传输条件。

许多方法已经被开发，通过在具有电压控制的反射率的每个像素中包括反射部分，来增加环境光到FFS型显示器的受控反射程度，以改善日光可读性。这可以采取增加像素内的显示电子部分的反射率的形式(2007年国际信息显示年会(SID’07)摘要,p706,京东方现代(BOE Hydis))，或者采用增加与另一个像素结构改进结合使用的镜像像素部分的反射率的形式。其中，另一个像素结构改进例如图案化或附加的对置衬底电极(2007年国际信息显示年会(SID’07)摘要,p1258,日立(Hitachi))，(US20140204325A1，半导体能源有限公司(Semiconductor EnergyLtd))，内嵌反射型偏光片(应用物理快报(App.Phys Lett),2,0501109,2008，Ge等人)，可变的盒厚厚度(2007年国际信息显示年会(SID’07)摘要,p1651,日立(Hitachi)),(光学快讯(Optics Express),19,p8085,2011,Lim at el)，图案化LC对准(US 2010 0110351A1，Chi Mei)，(2010年国际信息显示年会(SID’10)摘要p1333,瀚宇彩晶(HannStar))，(2010年国际信息显示年会(SID’10)摘要p1783,乐金(LG))，但是这些方法都没有减少来自显示器堆叠内部的不被控制的反射，无论是单独地还是作为可控反射方法的一部分，由于需要附加的空间图案层被沉积均增加了成本和制造的复杂性。