本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種顯示面板、顯示裝置及其控制方法。
背景技術(shù):
隨著顯示技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展,各種具有顯示功能的產(chǎn)品出現(xiàn)在日常生活中,例如手機(jī)、平板電腦、電視機(jī)、顯示器、筆記本電腦、數(shù)碼相框、導(dǎo)航儀等,這些產(chǎn)品都無(wú)一例外的需要裝配顯示裝置。
目前,薄膜晶體管液晶顯示器(英文:Thin Film Transistor Liquid Crystal Display;簡(jiǎn)稱:TFT-LCD)是市面上主流的顯示裝置,TFT-LCD中的顯示面板一般包括上偏光片和下偏光片,上偏光片貼附在顯示面板的出光側(cè),下偏光片貼附在顯示面板的入光側(cè),且上偏光的吸收軸與下偏光片的吸收軸垂直,偏光片可以吸收與吸收軸平行的光線,通過(guò)與吸收軸垂直的光線,通過(guò)上偏光片和下偏光片共同調(diào)節(jié)顯示面板中光線的方向和光線的出射率,使得不同顯示單元顯示的亮度不同,以達(dá)到在顯示面板顯示圖像的目的。
但是,現(xiàn)有技術(shù)中的顯示面板在顯示圖像時(shí),上偏光片和下偏光片都會(huì)通過(guò)吸收軸吸收部分光線,導(dǎo)致光線的透過(guò)率較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中顯示面板在顯示圖像時(shí),上偏光片和下偏光片都會(huì)通過(guò)吸收軸吸收部分光線,導(dǎo)致光線的透過(guò)率較低的問(wèn)題,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種顯示面板、顯示裝置及其控制方法。所述技術(shù)方案如下:
第一方面,提供了一種顯示面板,所述顯示面板包括:
相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)襯底基板;
設(shè)置在所述兩個(gè)襯底基板之間的多個(gè)液晶調(diào)控單元,以及位于所述液晶調(diào)控單元的出光側(cè)的遮光區(qū)域與透光區(qū)域;
其中,所述液晶調(diào)控單元包括調(diào)控電極和液晶層,所述調(diào)控電極用于控制所述液晶層中的液晶偏轉(zhuǎn),使得朝向所述遮光區(qū)域傾斜入射的光線由所述遮光區(qū)域?qū)?yīng)的液晶層反射至所述透光區(qū)域。
可選的,所述調(diào)控電極為透明電極,所述調(diào)控電極包括:第一透明電極和第二透明電極,所述第一透明電極和所述第二透明電極之間設(shè)置有所述液晶層。
可選的,所述調(diào)控電極包括:一個(gè)板狀的第一透明電極,和多個(gè)陣列排布的條狀的第二透明電極;
或者,所述調(diào)控電極包括:多個(gè)陣列排布的條狀的第一透明電極,和多個(gè)陣列排布的條狀的第二透明電極,多個(gè)所述第一透明電極和多個(gè)所述第二透明電極一一對(duì)應(yīng)。
可選的,所述透光區(qū)域上設(shè)置有散射介質(zhì)圖案;
所述遮光區(qū)域上設(shè)置有黑矩陣。
可選的,所述透光區(qū)域上設(shè)置有量子點(diǎn)圖案,或者,所述透光區(qū)域上設(shè)置有彩色濾光片,所述彩色濾光片上貼附有散射粒子。
可選的,所述液晶調(diào)控單元還包括:
位于所述液晶層兩側(cè)的取向?qū)印?/p>
第二方面,提供了一種顯示裝置,包括:顯示面板和設(shè)置在所述顯示面板的入光側(cè)的背光源,所述顯示面板為第一方面任一所述的顯示面板;
所述背光源包括:陣列排布的多個(gè)發(fā)光單元,所述多個(gè)發(fā)光單元與所述多個(gè)液晶調(diào)控單元的透光區(qū)域一一對(duì)應(yīng)。
可選的,每個(gè)所述發(fā)光單元的光線入射角大于或等于所述液晶層中液晶全反射的臨界角θ,所述兩個(gè)襯底基板平行設(shè)置,所述光線入射角等于入射光線與任一所述襯底基板的夾角。
可選的,所述臨界角θ滿足:θ=sin-1(n0/ne');
其中,所述n0為所述液晶層的最小折射率;所述ne'為所述液晶層的最大折射率。
可選的,所述液晶層的折射率范圍為1.5至1.8;
所述臨界角θ為56度。
可選的,所述發(fā)光單元包括:沿遠(yuǎn)離所述顯示面板的方向依次設(shè)置的準(zhǔn)直系統(tǒng)、線柵偏振器和發(fā)光二極管LED。
第三方面,提供了一種顯示裝置的控制方法,所述方法應(yīng)用于第二方面任一所述的顯示裝置,所述方法包括:
通過(guò)控制所述調(diào)控電極上的電壓,以控制所述液晶層中的液晶偏轉(zhuǎn),使得朝向所述遮光區(qū)域傾斜入射的光線由所述遮光區(qū)域?qū)?yīng)的液晶層反射至所述透光區(qū)域。
可選的,所述通過(guò)控制所述調(diào)控電極上的電壓,控制所述液晶層中的液晶偏轉(zhuǎn),使得朝向所述遮光區(qū)域傾斜入射的光線由所述遮光區(qū)域?qū)?yīng)的液晶層反射至所述透光區(qū)域,包括:
在需要顯示最大灰階畫面時(shí),通過(guò)控制所述調(diào)控電極上的電壓,控制所述液晶層中的液晶偏轉(zhuǎn),使所述透光區(qū)域?qū)?yīng)的液晶層中的液晶折射率大于所述遮光區(qū)域?qū)?yīng)的液晶層中的液晶折射率,從而使得朝向所述遮光區(qū)域傾斜入射的光線由所述遮光區(qū)域?qū)?yīng)的液晶層反射至所述透光區(qū)域。
可選的,所述方法還包括:
在需要顯示零灰階畫面時(shí),通過(guò)控制所述調(diào)控電極上的電壓,以控制所述液晶層中的液晶的不偏轉(zhuǎn),使得朝向所述遮光區(qū)域傾斜入射的光線發(fā)射至所述遮光區(qū)域;
在需要顯示n灰階畫面時(shí),通過(guò)控制所述調(diào)控電極上的電壓,以控制所述液晶層中的液晶的偏轉(zhuǎn),使得朝向所述遮光區(qū)域傾斜入射的光線,一部分發(fā)射至所述遮光區(qū)域,另一部分發(fā)射至所述透光區(qū)域,所述0<n<m,所述m為最大灰階。
本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是:
本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示面板、顯示裝置及其控制方法,可以通過(guò)液晶調(diào)控單元中的調(diào)控電極,控制液晶層中的液晶偏轉(zhuǎn),使得朝向遮光區(qū)域傾斜入射的光線由該遮光區(qū)域?qū)?yīng)的液晶層全部反射至透光區(qū)域,無(wú)需使用偏光片通過(guò)吸收與偏光片的吸收軸平行的偏振光以調(diào)節(jié)光線,提高了光線的利用率,從而提高了顯示面板中光線的透過(guò)率。
附圖說(shuō)明
圖1-1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖1-2是圖1-1所示的顯示面板的局部放大示意圖;
圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的加載電壓與液晶折射率的關(guān)系示意圖;
圖5是圖1所示的顯示面板中的一種光線傳輸示意圖;
圖6是圖1所示的顯示面板中的另一種光線傳輸示意圖;
圖7是圖1所示的顯示面板中的還一種光線傳輸示意圖;
圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的還一種顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10是圖9所示的顯示裝置的局部放大示意圖;
圖11是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種顯示裝置顯示最大灰階畫面時(shí)的電壓加載示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種顯示面板10,如圖1-1所示,該顯示面板10可以包括:
相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)襯底基板,該兩個(gè)襯底基板可以包括第一襯底基板101和第二襯底基板102。
如圖1-1所示,兩個(gè)襯底基板之間可以形成有多個(gè)液晶調(diào)控單元103,以及位于每個(gè)液晶調(diào)控單元103的出光側(cè)的遮光區(qū)域104和透光區(qū)域105,示例的,遮光區(qū)域上可以設(shè)置有黑矩陣(英文:Black Matrix;簡(jiǎn)稱:BM),透光區(qū)域上可以設(shè)置有散射介質(zhì)圖案。
可選的,遮光區(qū)域104與透光區(qū)域105在第二襯底基板102上的正投影可以完全覆蓋液晶調(diào)控單元103在第二襯底基板102上的正投影,也即是,遮光區(qū)域104與透光區(qū)域105之間不存在間隙,這樣可以避免漏光現(xiàn)象。
具體可以參考圖1-2,每個(gè)液晶調(diào)控單元103可以包括:調(diào)控電極31a和液晶層31b,該調(diào)控電極31a用于控制液晶層31b中的液晶偏轉(zhuǎn),使得朝向遮光區(qū)域104傾斜入射的光線由該遮光區(qū)域104對(duì)應(yīng)的液晶層反射至透光區(qū)域105。
綜上所述,本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示面板,可以通過(guò)液晶調(diào)控單元中的調(diào)控電極,控制液晶層中的液晶偏轉(zhuǎn),使得朝向遮光區(qū)域傾斜入射的光線由該遮光區(qū)域?qū)?yīng)的液晶層全部反射至透光區(qū)域,無(wú)需使用偏光片通過(guò)吸收與偏光片的吸收軸平行的偏振光以調(diào)節(jié)光線,提高了光線的利用率,從而提高了顯示面板中光線的透過(guò)率。
可選的,調(diào)控電極為透明電極,該調(diào)控電極31a可以包括:第一透明電極a1和第二透明電極a2,第一透明電極a1和第二透明電極a2之間設(shè)置有液晶層31b。
可選的,在本發(fā)明實(shí)施例中,調(diào)控電極31a可以有多種結(jié)構(gòu),假設(shè)第一透明電極a1位于液晶層31b的出光側(cè),第二透明電極a2位于液晶層31b的入光側(cè),調(diào)控電極31a的結(jié)構(gòu)可以包括:
第一種結(jié)構(gòu),如圖1-2所示,調(diào)控電極31a可以包括:一個(gè)板狀的第一透明電極a1,和多個(gè)陣列排布的條狀的第二透明電極a2。
第二種結(jié)構(gòu),如圖2所示,調(diào)控電極31a可以包括:多個(gè)陣列排布的條狀的第一透明電極a1,和一個(gè)板狀的第二透明電極a2。
第三種結(jié)構(gòu),如圖3所示,調(diào)控電極31a可以包括:多個(gè)陣列排布的條狀的第一透明電極a1,和多個(gè)陣列排布的條狀的第二透明電極a2,其中,多個(gè)第一透明電極a1和多個(gè)第二透明電極a2一一對(duì)應(yīng)。
需要說(shuō)明的是,調(diào)控電極中的第一透明電極和第二透明電極中至少存在一個(gè)電極包括多個(gè)陣列排布的條狀電極,可以通過(guò)向多個(gè)陣列排布的電極加載不同的電壓,使得每個(gè)液晶調(diào)控單元中不同電極對(duì)應(yīng)的液晶層的液晶的折射率不同,從而可以滿足光線全反射的條件。其中,加載電壓的大小和液晶的折射率關(guān)系可以參見圖4,圖4中橫坐標(biāo)為電壓,單位為伏特,縱坐標(biāo)為液晶的折射率,當(dāng)電壓在2至8伏之間時(shí),電壓越大,液晶的折射率越高,示例的,當(dāng)電壓為0至2伏時(shí),液晶的折射率為1.5,當(dāng)電壓增大至8伏及8伏以上時(shí),液晶的折射率為1.8。本發(fā)明實(shí)施例對(duì)多個(gè)陣列排布的電極的個(gè)數(shù)不做限定。
在本發(fā)明實(shí)施例中,可以通過(guò)控制第一電極和第二電極之間的電壓,結(jié)合全反射原理使入射光線反射至散射介質(zhì)圖案上,假設(shè)通過(guò)控制第一電極和第二電極之間的電壓,使液晶層中形成至少兩個(gè)折射率不同的液晶區(qū)域(這種情況可以視為液晶層形成了液晶棱鏡),當(dāng)入射光線從折射率高的液晶區(qū)域傾斜入射至折射率低的液晶區(qū)域時(shí),在入射角滿足一定條件的情況下可以發(fā)生全反射,可選的,入射角可以大于或等于液晶全反射的臨界角θ,其中,入射角為入射光線與液晶層的反射界面的法線的夾角,該反射界面垂直于襯底基板,其法線平行于襯底基板,由于兩個(gè)襯底基板平行設(shè)置,入射角等于入射光線與任一襯底基板的夾角。
可選的,液晶層中液晶全反射的臨界角θ滿足:θ=sin-1(n0/ne');其中,n0為液晶層的最小折射率;ne'為液晶層的最大折射率。實(shí)際應(yīng)用中,液晶層的折射率范圍通常為1.5至1.8;將最小折射率1.5與最大折射率1.8代入上述公式,可以計(jì)算得到臨界角θ為56度。
示例的,假設(shè)調(diào)控電極的結(jié)構(gòu)為上述第一種結(jié)構(gòu),第二透明電極a2包括電極a21和電極a22,可以向電極a21加載第一電壓,向電極a22加載第二電壓,如圖5所示,當(dāng)?shù)谝浑妷捍笥诘诙妷簳r(shí),電極a21對(duì)應(yīng)的第一液晶區(qū)域b1中的液晶的偏轉(zhuǎn)程度大于電極a22對(duì)應(yīng)的第二液晶區(qū)域b2中的液晶的偏轉(zhuǎn)程度,從而可以在同一像素單元中形成不同折射率的液晶區(qū)域,當(dāng)入射光線γ從折射率高的第一液晶區(qū)域b1(光密介質(zhì))入射至折射率低的第二液晶區(qū)域b2(光疏介質(zhì)),且入射角β滿足:sinβ≥t1/t2,其中,t1為第一液晶區(qū)域的折射率,t2為第二液晶區(qū)域的折射率時(shí),入射光線γ可以發(fā)生全反射,完全反射至透光區(qū)域105,顯示最大灰階畫面;如圖6所示,當(dāng)?shù)谝浑妷盒∮诨虻扔诘诙妷海蛘哒{(diào)控電極31a不形成壓差(也即是不加載驅(qū)動(dòng)電壓)時(shí),由于電極a21對(duì)應(yīng)的第一液晶區(qū)域b1的折射率小于或等于電極a22對(duì)應(yīng)的第二液晶區(qū)域b2的折射率,入射光線γ不滿足全反射的條件,通過(guò)液晶層發(fā)射至遮光區(qū)域104,顯示零灰階畫面。
可選的,最大灰階畫面可以為255灰階畫面,也即是最大灰階為255。
可選的,如圖7所示,第二透明電極a2還可以包括電極a23,其中,電極a23對(duì)應(yīng)第三液晶區(qū)域b3,可以分別向電極a21、電極a22和電極a23加載不同的電壓,使得一部分入射光線γ1從第一液晶區(qū)域b1入射至第二液晶區(qū)域b2時(shí),不發(fā)生全反射,發(fā)射至遮光區(qū)域104,另一部分入射光線γ2從第三液晶區(qū)域b3入射至第一液晶區(qū)域b1時(shí),發(fā)生全反射或折射,以發(fā)射至透光區(qū)域105,圖7中以另一部分入射光線γ2發(fā)生折射為例進(jìn)行說(shuō)明,可以顯示n灰階畫面,其中,0<n<m,m為最大灰階,例如可以為255。
在本發(fā)明實(shí)施例中,可以通過(guò)控制液晶的偏轉(zhuǎn)程度實(shí)現(xiàn)對(duì)入射光線的方向的改變,利用遮光區(qū)域來(lái)遮擋光線和/或使得光線透過(guò)散射介質(zhì)圖案,從而可以顯示不同的灰階,達(dá)到顯示圖像的目的,本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示面板的透光率可以達(dá)到10%,而目前使用偏光片進(jìn)行圖像顯示的顯示面板的透光率為5%左右,極大地提高了顯示面板的透光率,提高了光線利用率。
可選的,透光區(qū)域上可以設(shè)置有量子點(diǎn)(英文:Quantum Dots;簡(jiǎn)稱:QD)圖案,該QD圖案由QD材料制成,當(dāng)入射光線經(jīng)過(guò)液晶層反射至QD圖案時(shí),QD圖案在入射光的激發(fā)下可以散射式發(fā)光,使得從液晶調(diào)控單元出射的平行光線在經(jīng)過(guò)散射介質(zhì)圖案后可以散射式發(fā)光,從而使得像素單元顯示的亮度均勻,且由于QD材料可以發(fā)射不同顏色的熒光,無(wú)需貼附彩色濾光片,簡(jiǎn)化了制造工藝。
或者,透光區(qū)域上可以設(shè)置有彩色濾光片,該彩色濾光片上貼附有散射粒子,散射粒子使得從液晶調(diào)控單元出射的平行光線在經(jīng)過(guò)彩色濾光片的濾光后散射式出光,從而使得顯示面板中的像素單元的顯示的亮度均勻,其中,散射粒子的材質(zhì)可以是滌綸樹脂(英文:Polyethylene terephthalate,簡(jiǎn)稱PET)。
由于彩色濾光片對(duì)光線的吸收能力較強(qiáng),因此,當(dāng)散射介質(zhì)圖案為QD圖案時(shí),可以有效的提高光線的透過(guò)率。
實(shí)際應(yīng)用中,如圖8所示,液晶調(diào)控單元103還可以包括:位于液晶層31b兩側(cè)的取向?qū)?1c,取向?qū)涌梢允沟靡壕又械囊壕О凑找欢ㄒ?guī)則進(jìn)行排列。
綜上所述,本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示面板,可以通過(guò)液晶調(diào)控單元中的調(diào)控電極,控制液晶層中的液晶偏轉(zhuǎn),使得朝向遮光區(qū)域傾斜入射的光線由該遮光區(qū)域?qū)?yīng)的液晶層全部反射至透光區(qū)域,無(wú)需使用偏光片通過(guò)吸收與偏光片的吸收軸平行的偏振光以調(diào)節(jié)光線,提高了光線的利用率,從而提高了顯示面板中光線的透過(guò)率。
本發(fā)明提供了一種顯示裝置,如圖9所示,包括:顯示面板10和設(shè)置在顯示面板10的入光側(cè)的背光源20,該顯示面板可以為如圖1-1至3和圖8任一所示的顯示面板10;該背光源20可以包括:陣列排布的多個(gè)發(fā)光單元201,該多個(gè)發(fā)光單元201與多個(gè)液晶調(diào)控單元103上的透光區(qū)域105一一對(duì)應(yīng)。
綜上所述,本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示裝置,可以通過(guò)液晶調(diào)控單元中的調(diào)控電極,控制液晶層中的液晶偏轉(zhuǎn),使得朝向遮光區(qū)域傾斜入射的光線由該遮光區(qū)域?qū)?yīng)的液晶層全部反射至透光區(qū)域,無(wú)需使用偏光片通過(guò)吸收與偏光片的吸收軸平行的偏振光以調(diào)節(jié)光線,提高了光線的利用率,從而提高了顯示面板中光線的透過(guò)率。
可選的,每個(gè)發(fā)光單元的光線入射角大于或等于液晶層中液晶全反射的臨界角θ??梢允沟冒l(fā)光單元出射的光線可以滿足在液晶層中進(jìn)行全反射的條件。其中,該光線入射角為入射光線與液晶層的反射界面的法線的夾角,該反射界面垂直于襯底基板,其法線平行于襯底基板,由于兩個(gè)襯底基板平行設(shè)置,發(fā)光單元的光線入射角等于光線與任一襯底基板的夾角。
需要說(shuō)明的是,如圖10所示,每個(gè)液晶調(diào)控單元103中,發(fā)光單元201與遮光區(qū)域104位于液晶調(diào)控單元103的一個(gè)縱截面Υ兩側(cè),當(dāng)入射角無(wú)限接近90度時(shí),反射光線的反射角也接近90度,若發(fā)光單元在襯底基板上的正投影與遮光區(qū)域在襯底基板上的正投影存在重合部分,會(huì)導(dǎo)致發(fā)生全反射后的部分光線被遮光區(qū)域遮擋,影響光線的利用率,設(shè)置發(fā)光單元與遮光區(qū)域位于像素單元的一個(gè)縱截面兩側(cè),可以保證光線在液晶層中全反射后發(fā)射至透光區(qū)域,防止被遮光區(qū)域遮擋,提高光線透過(guò)率。其中,縱截面Υ垂直于襯底基板。
可選的,液晶層中液晶全反射的臨界角θ滿足:θ=sin-1(n0/ne');其中,n0為液晶層的最小折射率;ne'為液晶層的最大折射率。實(shí)際應(yīng)用中,液晶層的折射率范圍通常為1.5至1.8;將最小折射率1.5與最大折射率1.8代入上述公式,可以計(jì)算得到臨界角θ為56度。
可選的,如圖10所示,發(fā)光單元201可以包括:沿遠(yuǎn)離顯示面板10的方向依次設(shè)置的準(zhǔn)直系統(tǒng)2011、線柵偏振器(英文:Wire Grid Polarizer,WGP)2012和發(fā)光二極管(英文:Light-Emitting Diode;簡(jiǎn)稱:LED)2013。其中,發(fā)光二極管可以為紅外發(fā)光二極管(英文:Infrared Emitting Diode;簡(jiǎn)稱:ILED)。線柵偏振器可以使LED發(fā)出的光線變成偏振光,再經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直系統(tǒng)可以將入射光線轉(zhuǎn)化為平行光線,便于控制入射光線的入射角度,使得入射光線在液晶層中傳輸時(shí)可以滿足全反射的條件。
需要說(shuō)明的是,顯示面板10的具體結(jié)構(gòu)可以參考上述實(shí)施例中顯示面板的結(jié)構(gòu),在此不做贅述。
綜上所述,本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示裝置,可以通過(guò)液晶調(diào)控單元中的調(diào)控電極,控制液晶層中的液晶偏轉(zhuǎn),使得朝向遮光區(qū)域傾斜入射的光線由該遮光區(qū)域?qū)?yīng)的液晶層全部反射至透光區(qū)域,無(wú)需使用偏光片通過(guò)吸收與偏光片的吸收軸平行的偏振光以調(diào)節(jié)光線,提高了光線的利用率,從而提高了顯示面板中光線的透過(guò)率。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種顯示裝置的控制方法,該方法可以應(yīng)用于如圖9或10所示的顯示裝置,該方法可以包括:
通過(guò)控制調(diào)控電極上的電壓,以控制液晶層中的液晶的偏轉(zhuǎn),使得朝向遮光區(qū)域傾斜入射的光線由遮光區(qū)域?qū)?yīng)的液晶層反射至透光區(qū)域。
綜上所述,本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示裝置的控制方法,可以通過(guò)液晶調(diào)控單元中的調(diào)控電極,控制液晶層中的液晶偏轉(zhuǎn),使得朝向遮光區(qū)域傾斜入射的光線由該遮光區(qū)域?qū)?yīng)的液晶層全部反射至透光區(qū)域,無(wú)需使用偏光片通過(guò)吸收與偏光片的吸收軸平行的偏振光以調(diào)節(jié)光線,提高了光線的利用率,從而提高了顯示面板中光線的透過(guò)率。
可選的,調(diào)控電極31a可以包括:第一透明電極a1和第二透明電極a2,第一透明電極a1和第二透明電極a2之間設(shè)置有液晶層31b,假設(shè)第一透明電極a1位于液晶層31b的出光側(cè),第二透明電極a2位于液晶層31b的入光側(cè),示例的,調(diào)控電極31a可以包括:一個(gè)板狀的第一透明電極a1,和多個(gè)陣列排布的條狀的第二透明電極a2,第二透明電極a2包括電極a21和電極a22,可以向電極a21加載第一電壓,向電極a22加載第二電壓,通過(guò)控制調(diào)控電極上的電壓,以控制液晶層中的液晶的偏轉(zhuǎn),使得從背光源入射的光線經(jīng)過(guò)液晶層,發(fā)射至遮光區(qū)域和/或透光區(qū)域,實(shí)現(xiàn)不同灰階畫面的顯示,具體可以包括以下三種情況:
第一種情況,在需要顯示零灰階畫面時(shí),通過(guò)控制調(diào)控電極上的電壓,以控制液晶層中的液晶的不偏轉(zhuǎn),使得朝向遮光區(qū)域傾斜入射的光線發(fā)射至遮光區(qū)域。具體的,可以通過(guò)控制第一透明電極和所述第二透明電極之間的電壓,使得從背光源入射的光線經(jīng)過(guò)第一透明電極和第二透明電極之間的液晶層,發(fā)射至遮光區(qū)域。
可選的,參見圖6,當(dāng)?shù)谝浑妷盒∮诨虻扔诘诙妷簳r(shí),由于電極a21對(duì)應(yīng)的第一液晶區(qū)域b1的折射率小于或等于電極a22對(duì)應(yīng)的第二液晶區(qū)域b2的折射率,發(fā)光單元201發(fā)出的入射光線γ不滿足全反射的條件,通過(guò)液晶層發(fā)射至遮光區(qū)域104,顯示零灰階畫面。
第二種情況,在需要顯示最大灰階畫面時(shí),在需要顯示最大灰階畫面時(shí),通過(guò)控制調(diào)控電極上的電壓,控制液晶層中的液晶偏轉(zhuǎn),使透光區(qū)域?qū)?yīng)的液晶層中的液晶折射率大于遮光區(qū)域?qū)?yīng)的液晶層中的液晶折射率,從而使得朝向遮光區(qū)域傾斜入射的光線由遮光區(qū)域?qū)?yīng)的液晶層反射至透光區(qū)域。具體的,可以通過(guò)控制第一透明電極和第二透明電極之間的電壓,使得從背光源入射的光線經(jīng)過(guò)第一透明電極和第二透明電極之間的液晶層,發(fā)射至散射介質(zhì)圖案。
可選的,最大灰階畫面可以為255灰階畫面。
可選的,參見圖5,當(dāng)?shù)谝浑妷捍笥诘诙妷簳r(shí),電極a21對(duì)應(yīng)的第一液晶區(qū)域b1中的液晶的偏轉(zhuǎn)程度大于電極a22對(duì)應(yīng)的第二液晶區(qū)域b2中的液晶的偏轉(zhuǎn)程度,從而可以在同一像素單元中形成不同折射率的液晶區(qū)域,當(dāng)發(fā)光單元201發(fā)出的入射光線γ從折射率高的第一液晶區(qū)域b1(光密介質(zhì))入射至折射率低的第二液晶區(qū)域b2(光疏介質(zhì)),且入射角β滿足:sinβ≥t1/t2,其中,t1為第一液晶區(qū)域的折射率,t2為第二液晶區(qū)域的折射率時(shí),入射光線γ可以發(fā)生全反射,反射至透光區(qū)域105,顯示最大灰階畫面。
第三種情況,在需要顯示n灰階畫面時(shí),通過(guò)控制調(diào)控電極上的電壓,以控制液晶層中的液晶的偏轉(zhuǎn),使得朝向遮光區(qū)域傾斜入射的光線,一部分發(fā)射至遮光區(qū)域,另一部分發(fā)射至透光區(qū)域,0<n<m,m為最大灰階。具體的,可以通過(guò)控制第一透明電極和第二透明電極之間的電壓,使得從背光源入射的光線經(jīng)過(guò)第一透明電極和第二透明電極之間的液晶層,一部分發(fā)射至遮光區(qū)域,另一部分發(fā)射至散射介質(zhì)圖案,其中,0<n<m,m為最大灰階,例如可以為255。
可選的,參見圖7,第二透明電極a2還可以包括電極a23和電極a24,其中,電極a23對(duì)應(yīng)第三液晶區(qū)域b3,電極a24對(duì)應(yīng)第四液晶區(qū)域b4,可以分別向電極a21、電極a22、電極a23和電極a24加載不同的電壓,使得發(fā)光單元201發(fā)出的一部分入射光線γ1從第一液晶區(qū)域b1入射至第二液晶區(qū)域b2時(shí),不發(fā)生全反射,發(fā)射至遮光區(qū)域104,另一部分入射光線γ2從第三液晶區(qū)域b3入射至第四液晶區(qū)域b4時(shí),發(fā)生全反射,反射至透光區(qū)域105,可以顯示n灰階畫面,其中,0<n<m,m為最大灰階,例如可以為255。
可選的,加載在第一透明電極和第二透明電極之間的電壓的范圍為0至8伏;液晶層的折射率范圍通常為1.5至1.8。加載電壓的大小和液晶的折射率之間的具體關(guān)系可以參見圖4,圖4中橫坐標(biāo)為電壓,單位為伏特,縱坐標(biāo)為液晶的折射率,當(dāng)電壓在2至8伏之間時(shí),電壓越大,液晶的折射率越高,示例的,當(dāng)電壓為0至2伏時(shí),液晶的折射率為1.5,當(dāng)電壓增大至8伏及8伏以上時(shí),液晶的折射率為1.8。
可選的,通過(guò)控制第一透明電極和所述第二透明電極之間的電壓,使得從背光源入射的光線經(jīng)過(guò)第一透明電極和第二透明電極之間的液晶層,發(fā)射至遮光區(qū)域和/或透光區(qū)域的過(guò)程,可以包括:
S1、確定需要顯示的目標(biāo)灰階。
S2、查詢預(yù)設(shè)的灰階與電壓對(duì)應(yīng)關(guān)系,得到目標(biāo)灰階所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)電壓。
S3、在第一透明電極和第二透明電極之間加載目標(biāo)電壓,使得從背光源入射的光線經(jīng)過(guò)第一透明電極和第二透明電極之間的液晶層,發(fā)射至遮光區(qū)域和/或透光區(qū)域。
需要說(shuō)明的是,如圖11所示,兩個(gè)襯底基板可以包括第一襯底基板101和第二襯底基板102;遮光區(qū)域104與透光區(qū)域105設(shè)置在第一襯底基板101上,第二襯底基板102上包括第一透光區(qū)域1021和第二透光區(qū)域1022,該第一透光區(qū)域1021為遮光區(qū)域104在第二襯底基板102上的正投影區(qū)域,該第二透光區(qū)域1022為透光區(qū)域105在第二襯底基板102上的正投影區(qū)域。
示例的,在需要顯示零灰階畫面時(shí),加載在第一透明電極和第二透明電極之間的電壓可以為0伏,入射光線發(fā)射至遮光區(qū)域被遮光區(qū)域完全遮擋;在需要顯示最大灰階畫面時(shí),如圖11所示,加載在第一透光區(qū)域1021和遮光區(qū)域104之間的電極V1上的第二電壓可以為0伏,加載在第二透光區(qū)域1022和透光區(qū)域105之間的電極V2上的第一電壓可以為8伏,當(dāng)入射角大于或等于56度的入射光線從透光區(qū)域的液晶層入射至遮光區(qū)域的液晶層時(shí),可以發(fā)生全反射,顯示最大灰階畫面,具體的光線傳輸過(guò)程可以參考圖5,在此不做贅述。
需要說(shuō)明的是,本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示裝置的控制方法步驟的先后順序可以進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,步驟也可以根據(jù)情況進(jìn)行相應(yīng)增減,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到變化的方法,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi),因此不再贅述。
所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到,為描述的方便和簡(jiǎn)潔,上述描述的方法的具體步驟,可以參考前述顯示面板及顯示裝置實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過(guò)程,在此不再贅述。
綜合所述,本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示裝置的控制方法,可以通過(guò)液晶調(diào)控單元中的調(diào)控電極,控制液晶層中的液晶偏轉(zhuǎn),使得朝向遮光區(qū)域傾斜入射的光線由該遮光區(qū)域?qū)?yīng)的液晶層全部反射至透光區(qū)域,無(wú)需使用偏光片通過(guò)吸收與偏光片的吸收軸平行的偏振光以調(diào)節(jié)光線,提高了光線的利用率,從而提高了顯示面板中光線的透過(guò)率。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種顯示面板的制造方法,包括:
提供兩個(gè)襯底基板。
在兩個(gè)襯底基板之間形成多個(gè)液晶單元,每個(gè)液晶調(diào)控單元可以包括:調(diào)控電極和液晶層,調(diào)控電極用于控制液晶層中的液晶偏轉(zhuǎn),使得朝向遮光區(qū)域傾斜入射的光線由遮光區(qū)域?qū)?yīng)的液晶層反射至透光區(qū)域。
綜上所述,本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示面板的制造方法,在兩個(gè)襯底基板之間形成多個(gè)液晶調(diào)控單元,每個(gè)液晶調(diào)控單元可以包括:調(diào)控電極和液晶層,調(diào)控電極用于控制液晶層中的液晶偏轉(zhuǎn),調(diào)節(jié)入射至液晶調(diào)控單元的光線的方向,在光線通過(guò)液晶層之后,可以通過(guò)液晶調(diào)控單元中的調(diào)控電極,控制液晶層中的液晶偏轉(zhuǎn),使得朝向遮光區(qū)域傾斜入射的光線由該遮光區(qū)域?qū)?yīng)的液晶層全部反射至透光區(qū)域,無(wú)需使用偏光片通過(guò)吸收與偏光片的吸收軸平行的偏振光以調(diào)節(jié)光線,提高了光線的利用率,從而提高了顯示面板中光線的透過(guò)率。
可選的,兩個(gè)襯底基板可以包括第一襯底基板和第二襯底基板,在兩個(gè)襯底基板之間形成多個(gè)液晶調(diào)控單元的過(guò)程,可以包括:
A1、在第一襯底基板上形成多個(gè)遮光區(qū)域與多個(gè)透光區(qū)域。
可選的,該遮光區(qū)域上可以設(shè)置黑矩陣,透光區(qū)域上可以設(shè)置散射介質(zhì)圖案,具體的,首先可以在第一襯底基板上形成感光材料層,對(duì)該感光材料層進(jìn)行曝光顯影得到黑矩陣。然后在第一襯底基板上形成散射介質(zhì)層,再通過(guò)一次構(gòu)圖工藝形成多個(gè)散射介質(zhì)圖案,其中,一次構(gòu)圖工藝可以包括:光刻膠涂覆、曝光、顯影、刻蝕和光刻膠剝離。
A2、在形成有多個(gè)遮光區(qū)域與多個(gè)散射介質(zhì)圖案的第一襯底基板上形成第一透明電極。
可選的,該第一透明電極可以有一個(gè)或多個(gè),當(dāng)?shù)谝煌该麟姌O有一個(gè)時(shí),其為一個(gè)板狀的透明電極,可以通過(guò)沉積、涂敷、濺射等多種方式中的其中一種形成第一透明電極;當(dāng)?shù)谝煌该麟姌O有多個(gè)時(shí),第一襯底基板上形成陣列排布的多個(gè)條狀的第一透明電極,可以先在第一襯底基板上形成透明電極層,再通過(guò)一次構(gòu)圖工藝形成上述陣列排布的多個(gè)條狀的第一透明電極。
A3、在形成有第一透明電極的第一襯底基板上形成取向?qū)印?/p>
可選的,可以在形成有第一透明電極的第一襯底基板上通過(guò)沉積、涂敷、濺射等多種方式中的其中一種形成取向?qū)印?/p>
A4、在第二襯底基板上形成第二透明電極。
可選的,該第二透明電極可以有一個(gè)或多個(gè),當(dāng)?shù)诙该麟姌O有一個(gè)時(shí),其為一個(gè)板狀的透明電極,可以通過(guò)沉積、涂敷、濺射等多種方式中的其中一種形成第二透明電極;當(dāng)?shù)诙该麟姌O有多個(gè)時(shí),第二襯底基板上形成陣列排布的多個(gè)條狀的第二透明電極,可以先在第二襯底基板上形成透明電極層,再通過(guò)一次構(gòu)圖工藝形成上述陣列排布的多個(gè)條狀的第二透明電極。
需要說(shuō)明的是,第一透明電極和第二透明電極中至少存在一個(gè)電極為陣列排布的多個(gè)條狀電極。
A5、在形成有第二透明電極的第二襯底基板上形成取向?qū)印?/p>
可選的,可以在形成有第二透明電極的第二襯底基板上通過(guò)沉積、涂敷、濺射等多種方式中的其中一種形成取向?qū)印?/p>
A6、在第一襯底基板和第二襯底基板之間滴注液晶,并且將第一襯底基板和第二襯底基板對(duì)盒成型得到顯示面板,該顯示面板中第一襯底基板和第二襯底基板之間的膜層可以劃分為上述多個(gè)液晶調(diào)控單元。
需要說(shuō)明的是,如圖1-1所示,該顯示面板中第一襯底基板101和第二襯底基板102之間的膜層可以劃分為上述多個(gè)液晶調(diào)控單元103,該液晶調(diào)控單元103的具體結(jié)構(gòu)可以參考圖1-2,在此不做贅述。
需要說(shuō)明的是,本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示面板的制造方法只是示意性說(shuō)明,實(shí)際應(yīng)用中還可以其他方式,本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不做限定,并且本發(fā)明實(shí)施例的步驟的先后順序可以進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,步驟也可以根據(jù)情況進(jìn)行相應(yīng)增減,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到變化的方法,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi),因此不再贅述。
所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到,為描述的方便和簡(jiǎn)潔,上述描述的方法的具體步驟,可以參考前述顯示面板及顯示裝置實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過(guò)程,在此不再贅述。
綜上所述,本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示面板的制造方法,在兩個(gè)襯底基板之間形成多個(gè)液晶調(diào)控單元,每個(gè)液晶調(diào)控單元可以包括:調(diào)控電極和液晶層,調(diào)控電極用于控制液晶層中的液晶偏轉(zhuǎn),調(diào)節(jié)入射至液晶調(diào)控單元的光線的方向,在光線通過(guò)液晶層之后,可以通過(guò)液晶調(diào)控單元中的調(diào)控電極,控制液晶層中的液晶偏轉(zhuǎn),使得朝向遮光區(qū)域傾斜入射的光線由該遮光區(qū)域?qū)?yīng)的液晶層全部反射至透光區(qū)域,無(wú)需使用偏光片通過(guò)吸收與偏光片的吸收軸平行的偏振光以調(diào)節(jié)光線,提高了光線的利用率,從而提高了顯示面板中光線的透過(guò)率。
以上所述僅為本發(fā)明的可選實(shí)施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。