复合显示装置的制作方法

1.本实用新型是涉及胆固醇液晶显示器技术领域，特别是涉及一种复合显示装置。


背景技术：

2.胆固醇液晶显示器是液晶显示器的一种，其中胆固醇液晶具有双稳态特性：也就是说在无外力施加的状态下有两个稳定的状态，这是与现今普遍使用的tft 液晶最大的差异。
3.胆固醇液晶分子排列具有焦点圆锥排列状态(focal conic state)与平面排列状态(planar state)两种稳定状态，因此具有双稳态特性，亦即胆固醇液晶不需要外界给予额外的能量即可维持原本的液晶分子排列状态。当施加一个电压时，可控制胆固醇液晶分子的排列状态在焦点圆锥排列状态与平面排列状态两种稳态之间转换。如前所述，当胆固醇液晶呈现平面排列状态时，此时会反射特定波长的光线；相反地，当胆固醇液晶呈现焦点圆锥排列状态时，光线就会穿透。因此，利用施加于胆固醇液晶的电压可控制胆固醇液晶是被光线穿透或是反射特定波长的光线。
4.现有的胆固醇液晶显示器，大多数必须使用外部的环境光源以供胆固醇液晶反射光线后显示画面与色彩，在处于亮度较低的环境中时，其显示亮度与色彩饱满度往往不能达标，导致用户会有用眼疲劳等问题。
5.因此，本实用新型的主要目的在于提供一种复合显示装置，以解决上述问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种复合显示装置，此复合显示装置可以有效避免外界环境、尤其是低亮度环境对其显示性能的干扰，给使用者良好的使用体验。
7.为达所述优点至少其中之一或其他优点，本实用新型的一实施例提出一种复合显示装置，其包括光吸收基板、第一透明基板、第二透明基板、补光模块、控制模块、第一电极层、第二电极层、第一胆固醇液晶层、以及第一吸光层。
8.补光模块设置于光吸收基板与第一透明基板之间，其出光法线方向是垂直于光吸收基板之表面。补光模块用于发出补强光线，加强复合显示装置的显示亮度。控制模块电性连接该补光模块，用来开启或关闭补光模块。
9.第一电极层形成于第一透明基板。第二电极层形成于第二透明基板，并与第一电极层是彼此面对面设置。
10.第一胆固醇液晶层夹置于第一电极层与第二电极层之间，用于产生第一色光，第一色光具有第一波长范围。第一吸光层设置于第二透明基板之一侧，用于吸收第一波长范围以外的光线。
11.在一些实施例中，复合显示装置还可包括一亮度感应模块，电性连接该控制模块，用于感应外界环境之亮度，并将此亮度之信息传输至控制模块。
12.本实用新型的另一实施例提出一种多重复合显示装置，包括前述的复合显示装
置、一第三透明基板、一第三电极层、一第四电极层、一第二胆固醇液晶层以及一第二吸光层，该第三电极层形成于该第二透明基板，该第四电极层形成于该第三透明基板，该第四电极层与该第三电极层是彼此面对面设置，该第二胆固醇液晶层夹置于该第三电极层与该第四电极层之间，用于产生一第二色光，该第二色光具有一第二波长范围，该第二波长范围不同于该第一波长范围，该第二吸光层设置于该第三透明基板之一侧，且对应于该第一吸光层之上方，用于吸收该第一波长范围与该第二波长范围两者以外的光线。
13.本实用新型的再一实施例提出一种三重复合显示装置，包括前述的多重复合显示装置、一第四透明基板、一第五电极层、一第六电极层以及一第三胆固醇液晶层，该第五电极层形成于该第三透明基板，该第六电极层形成于该第四透明基板，该第六电极层与该第五电极层是彼此面对面设置，该第三胆固醇液晶层夹置于该第五电极层与该第六电极层之间，用于产生一第三色光。
14.在一些实施例中，该第一色光、该第二色光与该第三色光的颜色是分别选自红色、蓝色与绿色所构成群组中的其中一种，且该第一色光、该第二色光与该第三色光的颜色皆不相同。
15.在一些实施例中，该补光模块包括oled面板。
16.在一些实施例中，该补光模块包括一第一发光芯片、一第二发光芯片以及一第三发光芯片，该第一发光芯片、该第二发光芯片与该第三发光芯片可以是微型led芯片或迷你led芯片。该第一发光芯片、该第二发光芯片与该第三发光芯片的发光颜色是分别选自红色、蓝色与绿色所构成群组中的其中一种，且该第一发光芯片、该第二发光芯片与该第三发光芯片的发光颜色皆不相同。
17.因此，利用本实用新型所提供的复合显示装置、多重复合显示装置、三重复合显示装置，当外界环境亮度较低时，控制模块可通过自动控制或手动控制等方式，以控制补光模块发出补强光线，进而加强复合显示装置的显示亮度，通过吸光层之设置可加强复合显示装置、多重复合显示装置、三重复合显示装置的色彩饱满度。
18.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下列举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。
附图说明
19.所包括的附图用来提供对本技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本技术的实施方式，并与文字描述一起来阐释本技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，并非用于限定本实用新型的实施方式仅限于此，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图衍生而获得其他的附图。所述附图包括：
20.图1是本实用新型复合显示装置第一实施例的剖面示意图；
21.图2是图1的复合显示装置中使用发光芯片阵列的剖面示意图；
22.图3是本实用新型复合显示装置第二实施例的剖面示意图；
23.图4是图3的复合显示装置中使用发光芯片阵列的剖面示意图；
24.图5是本实用新型复合显示装置第三实施例的剖面示意图；以及
25.图6是图5的复合显示装置中使用发光芯片阵列的剖面示意图。
26.附图标注：10-复合显示装置；20-多重复合显示装置；30-三重复合显示装置；110-光吸收基板；120-第一透明基板；130-第二透明基板；140-第三透明基板；150-第四透明基板；210-第一电极层；220-第二电极层；230-第三电极层；240-第四电极层；250-第五电极层；260-第六电极层；310-第一胆固醇液晶层；320-第二胆固醇液晶层；330-第三胆固醇液晶层；410-第一吸光层；420
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第二吸光层；500-补光模块；510-第一发光芯片；520-第二发光芯片；530-第三发光芯片；600-亮度感应模块；700-控制模块；z-出光法线方向。
具体实施方式
27.这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，并且是用于描述本实用新型的示例性实施例的目的。但是本实用新型可以通过许多替换形式来具体实现，并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、或以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。另外，术语“包括”及其任何变形，皆为“至少包含”的意思。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸的连接，或一体成型的连接；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，可以是两个组件内部的连通。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在本实用新型中的具体含义。
30.这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
31.请参阅图1，图1是本实用新型复合显示装置10第一实施例的剖面示意图。为达所述优点至少其中之一或其他优点，本实用新型的第一实施例提供一种复合显示装置10。如图1中所示，复合显示装置10包括光吸收基板110、第一透明基板120、第二透明基板130、第一电极层210、第二电极层220、第一胆固醇液晶层310、第一吸光层410与补光模块500。第一透明基板120与第二透明基板130可以是刚性基板，其例如是玻璃基板或聚甲基丙烯酸甲酯基板。或者，亦可是挠性基板，例如是由主要成分为聚酰亚胺或聚对苯二甲酸乙二酯所制成的基板。除了以上所举例的材料外，第一透明基板120以及第二透明基板130 亦可是由其他材料制成的刚性基板或挠性基板。
32.光吸收基板110的材料可以相同于上述第一透明基板120，不过并不限于此。在较
佳实施例中，光吸收基板110是不透明的，例如，可以是黑色不透明的pmma 基板、pi基板或pet基板，使得光吸收基板110能够吸收可见光而呈现黑色。又或是，光吸收基板110的表面呈现黑色，即，在光吸收基板110的表面涂布黑色油墨、黑色吸收材料，或贴覆黑色胶膜，以使得光吸收基板110能够吸收可见光而呈现黑色，借此才能让第一胆固醇液晶层310发挥功能。
33.请继续参阅图1，第一电极层210形成于第一透明基板120，第二电极层220 形成于第二透明基板130，且第一电极层210与第二电极层220是彼此面对面设置。换言之，第一电极层210位于第一透明基板120靠近第一胆固醇液晶层310 的一侧，第二电极层220位于第二透明基板130靠近第一胆固醇液晶层310的一侧。第一电极层210与第二电极层220两者构成材料相同，可皆为透明导电材料。值得说明的是，第一电极层210与第二电极层220并不限定于一定要接触到透明基板。
34.请继续参阅图1，第一胆固醇液晶层310夹置于第一电极层210与第二电极层220之间。当第一电极层210与第二电极层220因通电而产生电压时，第一电极层210与第二电极层220之间会产生电场，进而改变第一胆固醇液晶层310 内的液晶分子排列状态，使得第一胆固醇液晶层310可处于焦点圆锥排列状态或平面排列状态。当外界光线从第二透明基板130入射于复合显示装置10时，呈现平面排列状态的第一胆固醇液晶层310可以反射外界光线中的第一色光，换言之，第一胆固醇液晶层310可以产生第一色光，此第一色光具有第一波长范围；其他色光则被光吸收基板110吸收。需要注意的是，虽然第一色光具有第一波长范围，但其也包括第一波长范围以外的其他波长范围，所以第一波长范围并不等同于第一色光的整个波长范围。
35.请继续参阅图1，第一吸光层410设置于第二透明基板130之一侧，用于吸收第一波长范围以外的光线，在外界光线及/或第一色光射入第一吸光层410时，第一吸光层410可以让第一波长范围以内的第一色光通过，并减少第一波长范围以外的第一色光从第二透明基板130上方射出。如此一来，第一吸光层410 有助于提升画素显示的色彩饱和度，提升复合显示装置10的影像质量。
36.请继续参阅图1，补光模块500设置于光吸收基板110与第一透明基板120 之间，其出光法线方向z是垂直于光吸收基板110的上表面。现有的胆固醇液晶显示器，大多数必须使用外部环境光源供胆固醇液晶反射光线后显示画面与色彩，在处于亮度较低的外界环境时，其画面显示质量就会大幅降低。本实用新型的补光模块500用于在亮度较低的外界环境中发出补强光线，通过第一胆固醇液晶层310及其他相关部件后向外射出，可提高复合显示装置10的显示亮度，维持复合显示装置10的显示画面与色彩。
37.请继续参阅图1，复合显示装置10还包括亮度感应模块600以及控制模块 700。亮度感应模块600电性连接控制模块700，其用于感应外界环境之亮度，并将此亮度之信息传输至控制模块700。在一实施例中，亮度感应模块600是根据外界环境之亮度以产生亮度信号，并将此亮度信号发送给控制模块700。此亮度感应模块600可以设置于复合显示装置10内，亦可外接于复合显示装置10。
38.控制模块700电性连接补光模块500，用来控制补光模块500之工作状态。在一实施例中，控制模块700可依据亮度感应模块600检测到的外界环境之亮度数值，选择开启或关闭补光模块500。举例来说，若控制模块700接收到的亮度信号内的亮度值低于预设亮度值，
则控制模块700会控制补光模块500发出补强光线，并且第一电极层210与第二电极层220会驱动第一胆固醇液晶分子层变为呈现焦点圆锥排列状态，使得补强光线可以穿透第一胆固醇液晶分子层，发出的补强光线可加强复合显示装置10的显示亮度，满足用户使用需求。在一实施例中，控制模块700可通过人工手动调节的方式，来开启或关闭补光模块 500，意即，复合显示装置10可无需设置亮度感应模块600，而是通过人工判断的方式来确定是否要开启补光模块500。
39.在一实施例中，如图1所示，补光模块500可以采用oled面板，能够产生面光源，而且厚度薄、重量轻，抗震性能好。在一实施例中，补光模块500可以采用微型oled(micro oled)面板，相较于led是通过低温多晶硅材料进行驱动，micro oled是以单晶硅基片为材料进行驱动的，所以micro oled比oled 的像素尺寸要小很多，可以做成极高的ppi，分辨率可以做的极其大，而且响应速度非常快，可以有效的缓解人眼的视觉疲劳。
40.在另一实施例中，补光模块500包括发光芯片阵列，例如微型led(microled)或迷你led(mini led)等半导体类型之发光芯片阵列。微型led是指薄膜化、微小化的高密度集成的led阵列，阵列中的led像素点距离在10微米量级，每一个led像素都能自发光。迷你led是指芯片尺寸在100微米量级的led 阵列，芯片尺寸介于小间距led与微型led之间，是小间距led进一步精细化的结果。其中小间距led是指相邻led芯片间距在2.5毫米以下。如图2所示，发光芯片阵列包括多个第一发光芯片510、多个第二发光芯片520以及多个第三发光芯片530。第一发光芯片510、第二发光芯片520与第三发光芯片530是规则性的设置在光吸收基板110上。在一实施例中，第一吸光层410于水平面的投影与补光模块500于水平面的投影是错位设置，补光模块500显示的出光法线方向z对应的区域没有被第一吸光层410覆盖，避免补光模块500发出的补强光线被第一吸光层410所吸收。并且，该第一发光芯片510、该第二发光芯片 520与该第三发光芯片530的发光颜色是分别是红色、蓝色或绿色的其中一种。在一实施例中，第一发光芯片510、该第二发光芯片520与该第三发光芯片530 的发光颜色皆不相同，使得补光模块500发出的补强光线可以是彩色的。例如，第一发光芯片510发出红光，第二发光芯片520发出蓝光，第三发光芯片530 发出绿光。
41.请参阅图3与图4，是本实用新型第二实施例的剖面示意图。为达所述优点至少其中之一或其他优点，本实用新型的第二实施例提供一种多重复合显示装置20。本实施例的多重复合显示装置20包括前述第一实施例所述的复合显示装置10，进一步还包括第三透明基板140、第三电极层230、第四电极层240、第二胆固醇液晶层320以及第二吸光层420。
42.第三电极层230形成于第二透明基板130，第四电极层240形成于第三透明基板140，且第四电极层240与第三电极层230是彼此面对面设置。换言之，第三电极层230位于第二透明基板130靠近第二胆固醇液晶层320的一侧，第四电极层240位于第三透明基板140靠近第二胆固醇液晶层320的一侧。第三电极层230与第四电极层240两者构成材料相同，可皆为透明导电材料。值得说明的是，第三电极层230与第四电极层240并不限定于一定要接触到透明基板。
43.第二胆固醇液晶层320夹置于第三电极层230与第四电极层240之间，当第三电极层230与第四电极层240因通电而产生电压时，第三电极层230与第四电极层240之间会产生电场，进而改变第二胆固醇液晶层320内的液晶分子排列状态，使得第二胆固醇液晶层320可处于焦点圆锥排列状态或平面排列状态。当外界光线从第三透明基板140入射于多重复
合显示装置20时，呈现平面排列状态的第二胆固醇液晶层320可以反射外界光线中的第二色光，换言之，第二胆固醇液晶层320可以产生第二色光，此第二色光具有第二波长范围。需要注意的是，虽然第二色光具有第二波长范围，但其也包括第二波长范围以外的其他波长范围，所以第二波长范围并不等同于第二色光的整个波长范围。此外，第二色光的第二波长范围不同于第一色光的第一波长范围，所以第二色光的颜色可不用于第一色光的颜色，例如，第一色光为红光，第二色光可为蓝光。
44.第二吸光层420设置于第三透明基板140之一侧，且对应于第一吸光层410 之上方，用于吸收第一波长范围与第二波长范围两者以外的光线，以使得位于第一波长范围以内的第一色光与位于第二波长范围以内的第二色光可以通过第二吸光层420与第三透明基板140。如此，此第二吸光层420可减少第二波长范围以外的第二色光从第三透明基板140射出，进一步提升多重复合显示装置20 的影像质量。
45.请参阅图5与图6，是本实用新型第三实施例的剖面示意图。为达所述优点至少其中之一或其他优点，本实用新型的第三实施例提供一种三重复合显示装置30。本实施例的三重复合显示装置30包括前述第二实施例所述的多重复合显示装置20，进一步还包括第四透明基板150、第五电极层250、第六电极层260 以及第三胆固醇液晶层330。
46.第五电极层250形成于第三透明基板140，第六电极层260形成于第四透明基板150，第六电极层260与第五电极层250是彼此面对面设置。换言之，第五电极层250位于第三透明基板140靠近第三胆固醇液晶层330的一侧，第六电极层260位于第四透明基板150靠近第三胆固醇液晶层330的一侧。第五电极层250与第六电极层260两者构成材料相同，可皆为透明导电材料。值得说明的是，第五电极层250与第六电极层260并不限定于一定要接触到透明基板。
47.第三胆固醇液晶层330夹置于第五电极层250与第六电极层260之间，当第五电极层250与第六电极层260因通电而产生电压时，第五电极层250与第六电极层260之间会产生电场，进而改变第三胆固醇液晶层330内的液晶分子排列状态，使得第三胆固醇液晶层330可处于焦点圆锥排列状态或平面排列状态。当外界光线从第四透明基板150入射于三重复合显示装置30时，呈现平面排列状态的第三胆固醇液晶层330可以反射外界光线中的第三色光，换言之，第三胆固醇液晶层330可以产生第三色光。此外，第三色光的颜色可不用于第一色光的颜色与第一色光的颜色。在一实施例中，第一色光、第二色光与第三色光的颜色是分别选自红色、蓝色与绿色所构成群组中的其中一种，且第一色光、第二色光与第三色光的颜色皆不相同，可以使得三重复合显示装置30具有显示彩色影像的能力。例如，第一色光为红光，第二色光可为蓝光、第三色光可为绿光。其中，红色色光对应的第一波长范围为590nm至740nm，绿色色光对应的第二波长范围为500nm至590nm，蓝色色光对应的第三波长范围为415nm至 500nm。
48.在一实施例中，上述第一透明基板120、第二透明基板130、第三透明基板 140与第四透明基板150的表面涂布有透明聚酰亚胺pi薄膜或pet薄膜，可进一步提升复合显示装置10的显色性能。
49.此外，第一吸光层410与第二吸光层420的位置可根据实际需求进行调整而产生多种变化组合。例如：
50.第一吸光层410位于第二透明基板130靠近第一胆固醇液晶层310之一侧，第二吸
光层420位于第三透明基板140靠近第二胆固醇液晶层320之一侧；或者
51.第一吸光层410位于第二透明基板130背离第一胆固醇液晶层310之一侧，第二吸光层420位于第三透明基板140背离第二胆固醇液晶层320之一侧；或者
52.第一吸光层410位于第二透明基板130靠近第一胆固醇液晶层310之一侧，第二吸光层420位于第三透明基板140背离第二胆固醇液晶层320之一侧；或者
53.第一吸光层410位于第二透明基板130背离第一胆固醇液晶层310之一侧，第二吸光层420位于第三透明基板140靠近第二胆固醇液晶层320之一侧。
54.综上所述，利用本实用新型所提供的复合显示装置10、多重复合显示装置20、三重复合显示装置30，当外界环境亮度较低时，控制模块700会控制补光模块500发出补强光线，补光模块500可以采用oled面板或发光芯片阵列，借此加强复合显示装置的显示亮度，通过设置第一吸光层410、或组合第一吸光层 410与第二吸光层420，可加强复合显示装置10、多重复合显示装置20、三重复合显示装置30的色彩饱满度。
55.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。