液晶透镜显示装置及其制作方法制造方法及图纸

一种液晶透镜显示装置，包含背光模块和液晶结构。液晶结构包含液晶层、量子点层、和光遮蔽结构。液晶层可定义多个显示像素，而每个显示像素都可在通态和断态之间切换；光遮蔽结构包含两个遮蔽层，各遮蔽层都有多个开口和多个遮蔽部交替地设置。当像素电极是在通态时，液晶层分子会形成至少一液晶透镜以折射蓝光光束，而被折射的光束会穿过光遮蔽结构上的开口到达量子点层；当显示像素是在断态时，光束不会被折射而被光遮蔽结构所阻挡。

【技术实现步骤摘要】
液晶透镜显示装置及其制作方法
本专利技术是有关于一种显示技术，且特别是关于使用多层光遮蔽结构和量子点去改善光学效率的液晶透镜显示装置。
技术介绍
目前液晶显示装置(liquidcrystaldisplays,LCDs)已普及地用于显示装置上。液晶显示装置可以在低耗电的情况下提供良好质量的显示影像，因此常用于以电池供电的电子设备的显示装置上，比方说像是笔记型计算机，行动电话，数字相机和其它可携式装置。举个例子来说，一般的液晶显示装置仅包含一背光模块(backlightmodule)、一扩散膜(diffusionfilm)、二偏光片(polarizer)、一液晶层(liquidcrystallayer)与一透明电极位于二偏光片之间，且透明电极用来驱动液晶层的液晶分子。如果此液晶显示装置是一彩色液晶显示装置，那此装置也可包含一彩色滤光层(colorfilterlayer,CFlayer)。在如此的彩色液晶显示装置中，从背光模块射出的光在离开彩色液晶显示装置之前，会被导引通过扩散膜、其中一片的偏光片、透明电极和液晶层、彩色滤光层以及另一片的偏光片。然而，液晶显示器的性能表现往往是受到液晶显示器本身光学效率的限制。目前液晶显示器的叠层结构通常仅具有约3～5％的光学效率。明确来说，当光从背光模块中发射出来且通过扩散膜、二片偏光片、液晶层、透明电极和彩色滤光层时，光会被每一层吸收一部分。在这样的情况下，当光离开液晶显示器的叠层结构时，此光的光学效率将下降至约3～5％。因此，过去未解决的需求存在于先前所提及的这些缺点和不足中。
技术实现思路
在本专利技术的一实施例是关于液晶透镜显示装置，其包含：(a)第一基板和一第二基板，相分离以定义出一间隙；(b)偏光片，配置于第一基板相对于间隙的反侧；(c)液晶层，由液晶分子所形成且位于间隙，液晶层定义出多个显示像素，其中液晶层的各显示像素设置可在通态和断态之间切换；(d)量子点(quantumdot,QD)层，位于间隙中且设置于液晶层和第二基板之间；(e)背光模块，配置于偏光片相对于间隙的反侧，用以向偏光片发射蓝光光束进入液晶层；以及(f)光遮蔽结构，位于该间隙中且设置于液晶层和量子点层之间，其中光遮蔽结构包含：(i)第一遮蔽层与液晶层相分离，其中第一遮蔽层有多个第一开口和多个第一遮蔽部；以及(ii)第二遮蔽层，位于相分离的第一遮蔽层和液晶层之间，其中第二遮蔽层具有多个第二开口和多个第二遮蔽部，使得液晶层的各显示像素对应于至少一个这些第二开口，且各第二开口对应于该些第一遮蔽部其中之一，而各第二开口比与之对应的这些第一遮蔽部份其中之一更窄。在一些实施例中，第一遮蔽层和第二遮蔽层的位置，使得液晶层各显示像素，当显示像素在通态且显示像素的液晶分子受驱动具有预定延迟光程(retardation)以形成至少一液晶透镜时，蓝光光束的一部分被至少一液晶透镜折射而直接穿过这些第二开口其中之一和这些第一开口其中之一抵达量子点层。在一些实施例中，第一遮蔽层和第二遮蔽层的位置，使得液晶层的各显示像素，当显示像素在通态且显示像素的液晶分子受驱动具有预定延迟光程以形成至少一液晶透镜时，蓝光光束的一部分在穿过这些第一开口其中之一抵达量子点层之前，被至少一液晶透镜折射而穿过这些第二开口其中之一，且在第一遮蔽层的这些第一遮蔽部份和第二遮蔽层的这些第二遮蔽部之间反射。在一些实施例中，液晶透镜显示装置进一步包含彩色滤光层，配置于量子点层和第二基板之间。在一些实施例中，液晶透镜显示装置进一步包含：多个第一透明电极，配置于第一基板上；以及多个第二透明电极，配置于相对于该第一基板的液晶层的远侧；其中，各显示像素对应这些第一透明电极其中至少之一和这些第二透明电极其中至少之一，使得这些对应至各像素电极上的第一和第二透明电极，当提供一预定电压差于这些对应至各像素电极上的第一和第二透明电极之间时，藉由驱动显示像素的液晶分子具有预定延迟光程以形成至少一液晶透镜，用以将显示像素切换至通态。在一些实施例中，背光模块包含：蓝光光源，用以发射蓝光光束；导光结构，用以引导蓝光光束射向偏光片；以及反射片，用以在导光结构中反射蓝光光束。在一些实施例中，各至少一液晶透镜为具有焦距F的凸透镜。在一实施例中，焦距F为约11微米(μm)。在一些实施例中，第二遮蔽层和液晶层相分离，使得至少一液晶透镜和第二遮蔽层的第二开口之间的距离大约为焦距F。在本案专利技术的另一实施例，提供一种用于液晶透镜显示器的液晶结构。在一些实施例中，液晶结构包含：(a)第一基板和第二基板，第一基板与第二基板相分离以定义出间隙；(b)液晶层，由液晶分子所形成且位于间隙中，液晶层定义出多个显示像素，其中液晶层的各显示像素设置可在通态和断态之间切换；(c)量子点层，位于间隙中且设置于液晶层和第二基板之间；以及(d)光遮蔽结构，位于间隙中且设置于液晶层和量子点层之间，其中光遮蔽结构包含：(i)第一遮蔽层，其与液晶层相分离，其中第一遮蔽层有多个第一开口和多个第一遮蔽部；以及(ii)第二遮蔽层，位于相分离的第一遮蔽层和液晶层之间，其中第二遮蔽层具有多个第二开口和多个第二遮蔽部，使得在液晶层中的各显示像素对应至少一个这些第二开口，且其中沿着一大约垂直于液晶层的第一方向，各第二开口对应于这些第一遮蔽部其中之一，各第二开口比与之对应的这些第一遮蔽部其中之一更窄。在一些实施例中，第一遮蔽层和第二遮蔽层的位置，使得液晶层的各显示像素，当显示像素在通态且显示像素的液晶分子受驱动具有预定延迟光程以形成至少一液晶透镜时，蓝光光束的一部分被该至少一液晶透镜折射而直接穿过这些第二开口其中之一和这些第一开口其中之一抵达量子点层。在一些实施例中，第一遮蔽层和该第二遮蔽层的位置，使得液晶层的各显示像素，当显示像素在通态且显示像素的液晶分子被设定有预定延迟光程以形成至少一液晶透镜，蓝光光束的一部分，在穿过这些第一开口之一抵达量子点层之前，被至少一液晶透镜折射而穿过这些第二开口之其中一，且在第一遮蔽层的这些第一遮蔽部份和第二遮蔽层的这些第二遮蔽部份之间反射。在一些实施例中，液晶结构进一步包含偏光片配置于第一基板相对于间隙的反侧；以及彩色滤光层，配置于量子点层和第二基板之间。在一些实施例中，液晶透镜显示装置进一步包含：多个第一透明电极，配置于第一基板上；以及多个第二透明电极，配置于相对第一基板的液晶层的远侧，其中各显示像素对应这些第一透明电极其中至少之一和这些第二透明电极其中至少之一，使得这些对应至各像素电极上的第一和第二透明电极，当提供预定电压差于这些对应至各像素电极上的第一和第二透明电极之间时，藉由显示像素的液晶分子被驱动具有预定延迟光程以形成至少一液晶透镜，用以将显示像素切换至通态。在一些实施例中，各至少一液晶透镜为具有焦距F的凸透镜。在一些实施例中，第二遮蔽层和液晶层相分离，使得至少一液晶透镜和第二遮蔽层的第二开口之间的距离大约为焦距F。在一实施例中，焦距F为约11微米(μm)。在本案专利技术的又一实施例，提供一种形成用于一液晶透镜显示装置的液晶结构的方法，在一些实施例中，方法包括：(a)放置相分离的一第一基板和一第二基板以定义出一间隙；(b)形成一量子点层在间隙中；(c)形成一光遮蔽结构在间隙中且位于第一基板和量子点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶透镜显示装置，其特征在于，包含：一第一基板和一第二基板，该第一基板与该第二基板相分离以定义出一间隙；一偏光片，配置于该第一基板相对于该间隙的反侧；一液晶层，由液晶分子所形成且位于该间隙中，该液晶层定义出多个显示像素，其中该液晶层的各该显示像素可在通态和断态之间切换；一量子点层，位于该间隙中且设置于该液晶层与该第二基板之间；一背光模块，配置于该偏光片相对于该间隙的反侧，用以向该偏光片发射蓝光光束进入该液晶层；以及一光遮蔽结构，位于该间隙中且设置于该液晶层和该量子点层之间，其中该光遮蔽结构包含：一第一遮蔽层，其与该液晶层相分离，其中该第一遮蔽层具有多个第一开口和多个第一遮蔽部；以及一第二遮蔽层，位于相分离的该第一遮蔽层和该液晶层之间，其中该第二遮蔽层具有多个第二开口和多个第二遮蔽部，使得该液晶层的各该显示像素对应于至少一个该些第二开口，且各该第二开口对应于该些第一遮蔽部其中之一，而各该第二开口比与之对应的该些第一遮蔽部其中之一更窄。

【技术特征摘要】
2014.09.23 US 14/493,7321.一种液晶透镜显示装置，其特征在于，包含：一第一基板和一第二基板，该第一基板与该第二基板相分离以定义出一间隙；一偏光片，仅配置于该第一基板相对于该间隙的反侧；一液晶层，由液晶分子所形成且位于该间隙中，该液晶层定义出多个显示像素，其中该液晶层的各该显示像素可在通态和断态之间切换；一量子点层，位于该间隙中且设置于该液晶层与该第二基板之间；一背光模块，配置于该偏光片相对于该间隙的反侧，用以向该偏光片发射蓝光光束进入该液晶层；以及一光遮蔽结构，位于该间隙中且设置于该液晶层和该量子点层之间，其中该光遮蔽结构包含：一第一遮蔽层，其与该液晶层相分离，其中该第一遮蔽层具有多个第一开口和多个第一遮蔽部；一第二遮蔽层，位于相分离的该第一遮蔽层和该液晶层之间，其中该第二遮蔽层具有多个第二开口和多个第二遮蔽部，使得该液晶层的各该显示像素对应于至少一个该些第二开口，且各该第二开口对应于该些第一遮蔽部其中之一，而各该第二开口比与之对应的该些第一遮蔽部其中之一更窄；多个第一透明电极，配置于该第一基板上；以及多个第二透明电极，配置于相对该第一基板的该液晶层的远侧；其中，各该显示像素对应该些第一透明电极其中至少之一和该些第二透明电极其中至少之一，使得该些对应至各该显示像素上的该第一和第二透明电极，当提供一预定电压差于该些对应至各该显示像素上的该第一和第二透明电极之间时，藉由驱动该显示像素的液晶分子具有预定延迟光程以形成至少一液晶透镜，用以将该显示像素从该断态切换至该通态；该显示像素处于断态时，该液晶层不受电场驱动，该蓝光光束直接通过该液晶层，并被该第一遮蔽层与该第二遮蔽层阻挡；该显示像素处于通态时，该液晶层受电场驱动而形成该液晶透镜，该蓝光光束的一部分经由该液晶透镜折射而通过该第一遮蔽层与该第二遮蔽层到达该量子点层。2.如权利要求1的液晶透镜显示装置，其特征在于，该第一遮蔽层和该第二遮蔽层的位置，使得该液晶层的各该显示像素，当该显示像素在通态且该显示像素的液晶分子受驱动具有一预定延迟光程以形成该至少一液晶透镜时，该蓝光光束的一部分被该至少一液晶透镜折射而直接穿过该些第二开口其中之一和该些第一开口其中之一抵达该量子点层。3.如权利要求1的液晶透镜显示装置，其特征在于，该第一遮蔽层和该第二遮蔽层的位置，使得该液晶层的各该显示像素，当该显示像素在通态且该显示像素的液晶分子受驱动具有一预定延迟光程以形成该至少一液晶透镜时，该蓝光光束的一部分，在穿过该些第一开口其中之一抵达该量子点层之前，被该至少一液晶透镜折射而穿过该些第二开口其中之一，且在该第一遮蔽层的该些第一遮蔽部和该第二遮蔽层的该些第二遮蔽部之间反射。4.如权利要求1的液晶透镜显示装置，其特征在于，进一步包含：一彩色滤光层，配置于该量子点层和该第二基板之间。5.如权利要求1的液晶透镜显示装置，其特征在于，该背光模块包含：一蓝光光源，用以发射一蓝光光束；一导光结构，用以引导该蓝光光束射向该偏光片；以及一反射片，用以在该导光结构中反射该蓝光光束。6.如权利要求2的液晶透镜显示装置，其特征在于，各该至少一液晶透镜为一具有一焦距F的凸透镜。7.如权利要求6的液晶透镜显示装置，其特征在于，该焦距F为约11微米。8.如权利要求6的液晶透镜显示装置，其特征在于，该第二遮蔽层和该液晶层相分离，使得该至少一液晶透镜和该第二遮蔽层的该第二开口之间的距离大约为该焦距F。9.一种用于液晶透镜显示器的液晶结构，其特征在于，包含：一第一基板和一第二基板，该第一基板与该第二基板相分离以定义出一间隙；一液晶层，由液晶分子所形成且位于该间隙中，该液晶层定义出多个显示像素，其中该液晶层的各该显示像素可在通态和断态之间切换；一量子点层，位于该间隙中且设置于该液晶层和该第二基板之间；以及一光遮蔽结构，位于该间隙中且设置于该液晶层和该量子点层之间，其中该光遮蔽结构包含：一第一遮蔽层，其与该液晶层相分离，其中该第一遮蔽层有多个第一开口和多个第一遮蔽部；一第二遮蔽层，位于相分离的该第一遮蔽层和该液晶层之间，其中该第二遮蔽层具有多个第二开口和多个第二遮蔽部，使得在该液晶层中的各该显示像素对应至少一个该些第二开口，且其中沿着一大约垂直于该液晶层的第一方向，各该第二开口对...

【专利技术属性】
技术研发人员：李锡烈，
申请(专利权)人：友达光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71