专利名称：一种透过率动态实时可调的显示屏的制作方法
一种透过率动态实时可调的显示屏技术领域
本发明主要涉及到光电技术中的显示技术，特别是涉及到透过率动态实时可调的 显示屏。使用本发明中的显示屏，可以实现透过率和反射率的动态实时调整，特别适合作为 等离子等平板显示器的面板屏。
背景技术：
随着显示器技术的不断发展，显示器的分类也越来越细，目前市场上的显示器主 要有四种，分别为CRT (阴极射线管)显示器、LCD (液晶)显示器、LED (发光二极管)显示 器、PDP (等离子)显示器等。CRT显示器，它是目前应用最广泛的显示器之一，CRT显示器具 有可视角度大、无坏点、色彩还原度高、色度均勻、可调节的多分辨率模式、响应时间短等， 其价格要比其他显示器便宜，但是由于占用空间大，辐射相对较强，功率也比较大等缺点使 得其发展受到了影响，特别是对目前所提倡的绿色环保低功耗的意识时代，CRT显示器很难 和其他显示器竞争，目前正面临着被淘汰。液晶显示器(LCD)的优点是机身薄，占用空间 小，辐射小，给人以一种健康绿色环保产品的良好形象，目前已经取代CRT显示器成为显示 器中的主要产品之一，但是它的缺点是，色彩不够鲜艳，怕碰撞等。LED显示器它是一种通 过控制半导体发光二极管来显示的，其色彩鲜艳、动态范围广、亮度高、寿命长、工作稳定可 靠等优点，但价格异常昂贵。PDP显示器是采用了等离子平面屏幕技术的新型显示器，它的 厚度薄、分辨率高、占用空间小，在3D显示方面与液晶相比有更突出优点。与其他显示器相 比，PDP显示器的优点有体积小、重量轻、辐射低，屏幕亮度均勻，不受外界磁场干扰，色彩 还原度高，可提供在任何环境下的大屏视角，对迅速变化的画面响应速度快等。这些优点使 得PDP显示器在与其他显示器竞争的过程中，占据了一定的优势。但是目前的PDP显示器 也具有不足之处，如等离子显示器的耗电量高，且亮度和光效比较低等。
为了获得更高的对比度以及色彩更鲜艳的影像质量，目前市场上的PDP显示器在 显示屏前贴有一张膜片。其目的是使外界光反射率降低，在关机时实现显示屏的景深状态 以获得高的质感。现有的PDP显示器的膜片其基本结构主要由近红外线阻断层、氖光阻断 层、高光反射阻断层和PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)材料组成，这种结构的膜片厚度一般 为100 500 μ m，其透过率一般为30% -50%，并且透过率在生产出来后不能再人为改变。 由于目前PDP显示器的整机发光效率相对较低，再加上该膜片的透过率比较低，虽然在关 机状态下PDP显示器看起来质感较好，但在开机时PDP显示器的整体亮度将受到很大影响。 如果将膜片的透过率提高，虽然图像亮度将得到提高，但在关机状态下PDP显示器的质感 将变差，甚至可以看见PDP面板的内部结构，使其外观的美感效果欠佳。基于以上种种原 因，本发明提出了一种新的显示屏一种透过率动态实时可调的显示屏。发明内容
本发明的目的是在观看影像时尽可能的提高显示屏的透过率，以获得高亮度的图 像，使PDP显示器的有效出光效率在已有的基础上可提高30%，从而在同样功耗下可以获得高亮度；或者在获得同样亮度的情况下，整机功耗大大下降。而在关机状态下显示屏的光 透过率降低到小于30%，以保持景深状态，提高PDP显示器整机的质感。同时，也可以根据 图像画面的亮度和外界光强弱实时调整显示屏的透过率，以获得最佳影像质量。
为了实现上述目的，如图1所示，本发明在原有的PDP裸玻壳显示屏上采用薄膜工 艺连续沉积苐一透明导电层5、离子储存层4、离子导体层3、电致变色2、第二透明导电层6 和衬底1构成透过率动态实时可调的滤光膜。其中衬底厚度为10 800 μ m，其他薄膜层每 层膜厚度一般为lOO-lOOOnm，上述方法也可先将第一透明导电层5、离子储存层4、离子导 体层3、电致变色层2、苐二透明导电层6五层采用薄膜工艺沉积透明衬底1上构成光透过 率动态实时可调的滤光膜12，然后将该滤光膜12通过压敏胶或者其他透明胶体贴在PDP显 示器的玻壳7屏幕上一起构成了透过率动态实时可调的显示屏，透过率的实时调节仍然通 过调节透明导电层5和透明导电层6的电压V来实现。在本发明的结构中，电致变色层承担 着改变透过率的作用，这里选用氧化钨、氧化镍、氧化钛或者其他氧化物材料、有机电致变 色材料等制成；透明导电层负责提供电致变色层与离子储存层之间电子的输出与输入，由 ITO(氧化铟锡)、二氧化锡、氧化锌或者其他透明导电材料制成；离子导体层与离子储存层 则分别起到提供电致变色层所需的补偿离子，和使离子在电致变色层和透明导电层之间传 输以及平衡整个结构之间电荷传输的作用，这两层可由钽酸锂、氟化镁、氟化铝锂、凝胶电 解质、五氧化二钒或其他相同功能材料制成；衬底采用PET、玻璃等透明材料制成。通过调 节加在透明导电层5和透明导电层6的电压V，使电致变色层2的材料发生电化学氧化还原 反应，从而使材料得失电子，引起材料透过率的改变来实现实时动态调节显示屏的透过率。
将本发明的透过率动态实时可调显示屏应用于显示器中，使显示器不但在图像显 示时具有相对很高的透过率，而调节透过率需要的额外功耗也非常低(基本上可忽略)。本 产品的透过率可以根据需要从30% 80%之间连续可调，从而在观看图像的时候显示器 的亮度与图像再现力大大提高。
因此，采用本发明的PDP显示器，在正常播放影像时与使用已有技术的显示器 相比具有以下优点1)在相同功耗下，显著的提高了 PDP显示器的影像亮度(最高提高 30%) ；2)在获得屏幕亮度相同的情况下，大大降低了功耗以及辐射，以实现绿色环保。3) 在关机状态下，显示屏可以处于景深状态，提高了显示器的外观美感与质感，增强产品在市 场中的竞争力。并且，基于相同的原理，在LCD显示器上安装这种透过率动态实时可调的显 示屏，安装后的LCD显示器也具有比未安装之前更好的显示效果。
图1为本发明透过率动态实时可调显示屏的装配图。其中13为显示器，7为PDP 显示器的裸玻壳或者LCD的最外层面板，1为衬底，2为电致变色层，3为离子导体层，4为离 子储存层，5为第一透明导电层，6为第二透明导电层。由1至6薄膜层构成光透过率动态 实时可调的滤光膜12。
图2为矩形阵列结构的光透过率动态实时可调显示屏中的俯视图。其中10为水 平导线，14为垂直导线，8为垂直电极，9为水平电极，11为显示器的最外层面板，12为光透 过率动态实时可调的滤光膜。其中垂直电极8通过水平导线10连接到所有矩阵滤光膜单 元的第一透明导电层5，水平电极9通过垂直导线14连接到所有矩阵滤光膜单元的第二透明导电层6，以形成矩阵结构，并采用动态扫描方式进行寻址驱动。
具体实施方式
方案一、安装具有一体式结构的透过率动态实时可调显示屏的PDP显示器
显示器选用目前市场上通用的42寸PDP显示器，屏幕长宽比例为16 9，一般为 1024X 576mm的规格，滤光膜依次由第一透明导电层5、离子储存层4、离子导体层3、电致变 色2，第二透明导电层6和衬底1构成，并在透明导电层5与透明导电层6之间接有电压V， 通过调节V来实现显示屏的透过率动态实时可调。该滤光膜的尺寸规格不小于屏幕有效显 示区域的尺寸，厚度在IO-SOOym之间。这种显示屏制作简单，安装方便，将会有很好的市 场前景。
方案二、安装具有矩阵阵列式结构透过率动态实时可调显示屏的IXD显示器
显示器选用目前市场上通用的42寸IXD显示器，屏幕长宽比例16 9，尺寸一般 为10MX576mm规格。矩阵阵列式结构的滤光膜，是将多个尺寸相同的小矩形滤光膜有序 地排列组成一个大小足够覆盖整个屏幕的滤光膜，具体要求根据屏幕尺寸以及薄膜的材料 进行最优化配比。这些小的矩形滤光膜以阵列式结构排列(如图2)，它们共用一个底部衬 底11，小矩形滤光膜之间排列紧密，缝隙非常小(达到微米量级以下)，每个相邻的小矩形 滤光膜都有外接电源来控制，这个外接电源由两个电极提供，一个为垂直电极8，另一个为 水平电极9，其中水平电极9负责列驱动，垂直电极8负责行驱动，电压通过行列电极加载 到小矩形滤光膜第一透明导电层5和第二透明导电层6上而使其光透过率发生改变。行 列驱动电压可以根据图像的内容来改变，使得屏幕上的小矩形滤光膜的光学性能也随之改 变。在图像暗场区域，使其透过率低一些，使图像显得更黑；在图像明亮区域，使其透过率高 一些，使其图像更明亮。从而实现图像的对比度更强，图像更为鲜艳。若这些小的矩形滤光 膜做的尺寸越小，相比而言其整体性能就越好。在IXD显示器上安装有矩形阵列式结构透 过率动态实时可调显示屏的LCD显示器，不仅提高了整体的透过率，还提升了图像对比度， 画面上的色彩就更鲜艳，图像更清晰，充分发挥了其透过率动态可调的优势。因此，安装有 本发明的透过率动态实时可调显示屏的IXD显示器与目前市场上其他显示器相比，也有很 好的应用前景。
权利要求
1.一种透过率动态实时可调的显示屏，它包含有传统的显示屏部分和显示屏上的滤光 膜，其特征是该滤光膜是采用的透过率动态实时可调的滤光膜(12)，该滤光膜与显示屏配 用，会使显示屏具有透过率动态实时可调的功能。
2.根据权利要求1所述的透过率动态实时可调的显示屏，其特征在于透过率动态可调 的滤光膜(12)是由衬底(1)，苐一透明导电层(5)、离子储存层(4)、离子导体层(3)、电致 变色层O)、第二透明导电层(6)构成，并在两亇透明导电层(5)和(6)之间接有电压V。
3.根据权利要求1所述的透过率动态实时可调的显示屏，其特征在于显示屏上透过率 动态实时可调的滤光膜的一体式结构规格，是根据显示器屏幕尺寸大小而配制。
4.根据权利要求1所述的透过率动态实时可调的显示屏，其特征在于显示屏上透过率 动态实时可调的滤光膜的矩形阵列式结构规格，是根据显示器屏幕的尺寸大小来配制。
5.根据权利要求4所述的透过率动态实时可调的显示屏，其特征在于上述的滤光膜矩 阵阵列结构，是由多个尺寸相同的小的矩形滤光膜有序排列组成的矩阵阵列式结构，每个 相邻的小矩形滤光膜都接有外接电源，外接电源由两个电极提供，一个为垂直电极(8)，一 个为水平电极(9)，水平电极负责列驱动，垂直电极负责行驱动。
全文摘要
本发明涉及一种光透过率动态实时可调的显示屏。其中包含传统显示器13、显示器的裸玻壳7和光透过率动态实时可调滤光膜片12。该滤光膜12是由第一透明导电层、离子储存层、离子导体层、电致变色层、第二透明导电层和衬底等构成。滤光膜12总厚度为10μm～1mm。两透明导电层通过电极从边缘引出，在两个透明导电层中加电压V，可使电致变色层的光透过率发生改变，并且这个改变在很大的范围内是连续的，从而达到显示屏光透过率动态实时可调的功能。该显示屏与已有传统显示器相比，显著地提高了显示器的光效，图像的亮度和质量，降低了显示器的功耗和辐射，促进了绿色环保的实现。因此该产品具有很大的市场竞争力。
文档编号H01J17/49GK102034663SQ20101054078
公开日2011年4月27日 申请日期2010年11月12日 优先权日2010年11月12日
发明者张宇, 陈泽祥 申请人:电子科技大学