本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域,特別是指一種顯示面板及顯示裝置。
背景技術(shù):
液晶顯示器是目前大規(guī)模使用的顯示器件,其具有色域高,輕薄化,響應(yīng)時(shí)間快等一系列的優(yōu)點(diǎn),在理論研究以及實(shí)際工藝方面都有著成熟的技術(shù),現(xiàn)有液晶顯示器的顯示原理是利用液晶對(duì)偏振光的調(diào)制實(shí)現(xiàn)灰階顯示,偏振片是液晶顯示器件的必要組成部分,在每個(gè)液晶顯示面板的入光側(cè)和出光側(cè)需要分別貼附偏振片,這樣一方面造成成本的增加;另一方面會(huì)造成光效的損失,偏振片導(dǎo)致的液晶顯示器件的光效損失可達(dá)50%以上。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種顯示面板及顯示裝置,無(wú)需偏振片即可完成灰階顯示,能夠降低顯示裝置的成本,減少顯示裝置光效的損失。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明的實(shí)施例提供技術(shù)方案如下:
一方面,提供一種顯示面板,包括多個(gè)亞像素,每一亞像素包括至少一個(gè)顯示單元,每一顯示單元包括第一電極、第二電極以及位于第一電極和第二電極之間的液晶層,所述第一電極側(cè)設(shè)置有第一黑矩陣圖形,所述第二電極側(cè)設(shè)置有第二黑矩陣圖形,所述第二黑矩陣圖形具有一開(kāi)口,所述第一黑矩陣圖形對(duì)應(yīng)所述開(kāi)口設(shè)置;
在所述第一電極和所述第二電極之間產(chǎn)生電場(chǎng)時(shí),所述第一電極和所述第二電極之間的液晶層能夠?qū)τ伤鲩_(kāi)口入射的準(zhǔn)直光線進(jìn)行折射,使得折射后的至少部分光線繞過(guò)所述第一黑矩陣圖形出射所述顯示面板;在所述第一電極和所述第二電極之間未產(chǎn)生電場(chǎng)時(shí),所述第一黑矩陣圖形能夠完全遮擋由所述開(kāi)口入射的準(zhǔn)直光線。
進(jìn)一步地,所述開(kāi)口在所述第一黑矩陣圖形上的正投影完全落入所述第一黑矩陣圖形中。
進(jìn)一步地,所述第一電極為條狀電極,所述第二電極為條狀電極,且所述第一電極的延伸方向與所述第二電極的延伸方向相垂直。
進(jìn)一步地,所述液晶層包括第一子液晶層和第二子液晶層,所述顯示單元還包括:位于所述第一電極和所述第二電極之間的面狀的第三電極和面狀的第四電極,所述第四電極位于所述第三電極背向所述第一電極的一側(cè),所述第一電極和所述第三電極之間設(shè)置有所述第一子液晶層,所述第二電極和所述第四電極之間設(shè)置有所述第二子液晶層,
在向所述第一電極和所述第三電極施加電信號(hào)時(shí),在所述第一電極和所述第三電極之間的電場(chǎng)作用下,所述第一子液晶層能夠?qū)ζ穹较驗(yàn)榈谝环较虻臏?zhǔn)直光線進(jìn)行折射;
在向所述第二電極和所述第四電極施加電信號(hào)時(shí),在所述第二電極和所述第四電極之間的電場(chǎng)作用下,所述第二子液晶層能夠?qū)ζ穹较驗(yàn)榈诙较虻臏?zhǔn)直光線進(jìn)行折射,所述第一方向與所述第二方向垂直。
進(jìn)一步地,所述顯示單元還包括:
設(shè)置在所述第一電極側(cè)的彩色濾光片。
進(jìn)一步地,所述彩色濾光片與所述第一黑矩陣圖形同層設(shè)置,所述彩色濾光片包圍所述第一黑矩陣圖形。
進(jìn)一步地,所述顯示單元的長(zhǎng)度為10-20um。
進(jìn)一步地,所述顯示單元還包括:
設(shè)置在所述第一電極側(cè)的霧化膜。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種顯示裝置,包括如上所述的顯示面板。
進(jìn)一步地,還包括設(shè)置在所述顯示面板入光側(cè)的背光源,所述背光源用以向所述顯示面板提供入射的準(zhǔn)直光線。
本發(fā)明的實(shí)施例具有以下有益效果:
上述方案中,在第一電極和第二電極之間產(chǎn)生電場(chǎng)時(shí),第一電極和第二電極之間的液晶層能夠?qū)τ傻诙诰仃噲D形開(kāi)口入射的準(zhǔn)直光線進(jìn)行折射,使得折射后的至少部分光線繞過(guò)第一黑矩陣圖形出射顯示面板,從而實(shí)現(xiàn)灰階顯示,在第一電極和第二電極之間未產(chǎn)生電場(chǎng)時(shí),第一黑矩陣圖形能夠完全遮擋由開(kāi)口入射的準(zhǔn)直光線,實(shí)現(xiàn)暗態(tài)顯示。通過(guò)本發(fā)明的技術(shù)方案,無(wú)需偏振片即可完成灰階顯示,能夠降低顯示裝置的成本,減少顯示裝置光效的損失。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例顯示面板的截面示意圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例顯示面板顯示亮態(tài)時(shí)的光路示意圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例顯示面板顯示暗態(tài)時(shí)的光路示意圖;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例顯示面板顯示亮態(tài)時(shí)的另一光路示意圖;
圖5為本發(fā)明實(shí)施例顯示面板出射光線的示意圖;
圖6為本發(fā)明實(shí)施例顯示面板相對(duì)兩基板上的電極示意圖;
圖7和圖8為本發(fā)明實(shí)施例子顯示面板的示意圖。
附圖標(biāo)記
1第一黑矩陣圖形 2霧化膜 3、10、11、15襯底基板
4彩色濾光片 5第一電極 6液晶層 7第二電極
8、14絕緣層層 9第二黑矩陣圖形 12第四電極 13第三電極
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的實(shí)施例要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
本發(fā)明的實(shí)施例針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中在每個(gè)液晶顯示面板的入光側(cè)和出光側(cè)需要分別貼附偏振片,這樣一方面造成成本的增加;另一方面會(huì)造成光效的損失的問(wèn)題,提供一種顯示面板及顯示裝置,無(wú)需偏振片即可完成灰階顯示,能夠降低顯示裝置的成本,減少顯示裝置光效的損失。
實(shí)施例一
本實(shí)施例提供一種顯示面板,包括多個(gè)亞像素,每一亞像素包括至少一個(gè)顯示單元,如圖1所示,每一顯示單元包括第一電極5、第二電極7以及位于第一電極5和第二電極7之間的液晶層6,所述第一電極側(cè)設(shè)置有第一黑矩陣圖形1,所述第二電極側(cè)設(shè)置有第二黑矩陣圖形9,所述第二黑矩陣圖形9具有一開(kāi)口,所述第一黑矩陣圖形1對(duì)應(yīng)所述開(kāi)口設(shè)置;
在所述第一電極5和所述第二電極7之間產(chǎn)生電場(chǎng)時(shí),所述第一電極5和所述第二電極7之間的液晶層6能夠?qū)τ伤鲩_(kāi)口入射的準(zhǔn)直光線進(jìn)行折射,使得折射后的至少部分光線繞過(guò)所述第一黑矩陣圖形1出射所述顯示面板;在所述第一電極5和所述第二電極7之間未產(chǎn)生電場(chǎng)時(shí),所述第一黑矩陣圖形1能夠完全遮擋由所述開(kāi)口入射的準(zhǔn)直光線。
本實(shí)施例中,在第一電極和第二電極之間產(chǎn)生電場(chǎng)時(shí),第一電極和第二電極之間的液晶層能夠?qū)τ傻诙诰仃噲D形開(kāi)口入射的準(zhǔn)直光線進(jìn)行折射,使得折射后的至少部分光線繞過(guò)第一黑矩陣圖形出射顯示面板,從而實(shí)現(xiàn)灰階顯示,在第一電極和第二電極之間未產(chǎn)生電場(chǎng)時(shí),第一黑矩陣圖形能夠完全遮擋由開(kāi)口入射的準(zhǔn)直光線,實(shí)現(xiàn)暗態(tài)顯示。通過(guò)本發(fā)明的技術(shù)方案,無(wú)需偏振片即可完成灰階顯示,能夠降低顯示裝置的成本,減少顯示裝置光效的損失。
一具體實(shí)施方式中,如圖1所示,第一電極5和第一黑矩陣圖形1均設(shè)置在襯底基板3上,第二電極7和第二黑矩陣圖形9均設(shè)置在襯底基板10上,第二黑矩陣圖形9的開(kāi)口在襯底基板3上的正投影可以與第一黑矩陣圖形1在襯底基板3上的正投影重合。
進(jìn)一步地,還可以是第二黑矩陣圖形9的開(kāi)口在所述第一黑矩陣圖形1上的正投影完全落入所述第一黑矩陣圖形1中,這樣在第一電極和第二電極之間未產(chǎn)生電場(chǎng)時(shí),能夠保證第一黑矩陣圖形完全遮擋由開(kāi)口入射的準(zhǔn)直光線,不會(huì)產(chǎn)生漏光。
一具體實(shí)施方式中,如圖1-圖4所示,顯示面板包括對(duì)盒設(shè)置的襯底基板3和襯底基板10,襯底基板3和襯底基板10之間設(shè)置有液晶層6;在襯底基板3朝向襯底基板10的一側(cè)依次設(shè)置有第一黑矩陣圖形1、彩色濾光片4和第一電極5,彩色濾光片4與第一黑矩陣圖形1同層設(shè)置,彩色濾光片4包圍第一黑矩陣圖形1,這樣經(jīng)液晶層6折射后的至少部分光線繞過(guò)第一黑矩陣圖形1經(jīng)彩色濾光片4出射顯示面板,從而實(shí)現(xiàn)彩色顯示,同時(shí)彩色濾光片4和第一黑矩陣圖形1還可以起到平坦的作用,覆蓋襯底基板3上形成的走線;在襯底基板10朝向襯底基板3的一側(cè)依次設(shè)置有第二黑矩陣圖形9,絕緣層8和第二電極7,絕緣層8起平坦作用,同時(shí)可以覆蓋襯底基板10上形成的薄膜晶體管陣列以及走線,第二黑矩陣圖形9具有開(kāi)口,開(kāi)口在第一黑矩陣圖形1上的正投影落入第一黑矩陣圖形1上的范圍內(nèi)。
本實(shí)施例的顯示面板所需要的光源為準(zhǔn)直光線,準(zhǔn)直光線經(jīng)第二黑矩陣圖形9的開(kāi)口照射入顯示面板,經(jīng)過(guò)液晶層6,通過(guò)對(duì)第一電極5和第二電極7施加電場(chǎng),使得液晶層6中的液晶發(fā)生偏轉(zhuǎn),通過(guò)對(duì)不同的電極施加不同的電信號(hào),調(diào)整第一電極5和第二電極7之間的電場(chǎng)大小,可以調(diào)整液晶層6中不同位置液晶的偏轉(zhuǎn)角度。
如圖2所示,其中,第一電極5為面狀電極,第二電極7為條狀電極,通過(guò)對(duì)不同的電極施加不同的電信號(hào),可以調(diào)整電場(chǎng)使得液晶層6相當(dāng)于一個(gè)直角棱鏡,從而改變準(zhǔn)直光線的光路,對(duì)入射的準(zhǔn)直光線進(jìn)行折射使得至少部分光線繞過(guò)第一黑矩陣圖形1出射顯示面板,由于折射后的光線是經(jīng)過(guò)彩色濾光片后出射顯示面板,因此能夠?qū)崿F(xiàn)彩色顯示。
如圖3所示,當(dāng)不對(duì)第一電極5和第二電極7施加電信號(hào),在第一電極5和第二電極7之間未產(chǎn)生電場(chǎng)時(shí),由第二黑矩陣圖形9的開(kāi)口入射的準(zhǔn)直光線不會(huì)發(fā)生偏折,沿直線傳播,被第一黑矩陣圖形1所遮擋,沒(méi)有光線出射顯示面板,此時(shí)顯示面板顯示黑態(tài)。
通過(guò)調(diào)整施加在第一電極5和第二電極7上電信號(hào)的電壓值,液晶層6可以對(duì)入射的準(zhǔn)直光線進(jìn)行不同角度的偏轉(zhuǎn),使得部分光線經(jīng)彩色濾光片出射顯示面板,部分光線被第一黑矩陣圖形1吸收,調(diào)整兩部分的光線的比例,即可實(shí)現(xiàn)灰階顯示。
進(jìn)一步地,如圖4所示,通過(guò)調(diào)整施加在第一電極5和第二電極7上電信號(hào)的電壓值,可以使得液晶層6等效于等腰三角棱鏡,使得入射的準(zhǔn)直光線沿兩個(gè)方向進(jìn)行偏轉(zhuǎn),從第一黑矩陣圖形1的兩側(cè)出射顯示面板,從而使得出射顯示面板的光線更加均勻。
進(jìn)一步地,如圖5所示,通過(guò)調(diào)整施加在第一電極5和第二電極7上電信號(hào)的電壓值,還可以使得入射的準(zhǔn)直光線沿四個(gè)方向進(jìn)行偏轉(zhuǎn),從第一黑矩陣圖形1的四個(gè)側(cè)邊出射顯示面板,從而使得出射顯示面板的光線更加均勻。
顯示面板的亞像素可以包括一個(gè)或多個(gè)顯示單元,所述顯示單元的長(zhǎng)度為10-20um。當(dāng)工藝能力提升時(shí),顯示單元的長(zhǎng)度還可以縮小至10um以內(nèi)。
在圖4所示的結(jié)構(gòu)中,在液晶盒兩側(cè)的電極其中一個(gè)為條形電極,另外一個(gè)為面狀電極時(shí),僅能夠?qū)我黄穹较虻墓膺M(jìn)行折射。
由于需要對(duì)各種偏振方向的準(zhǔn)直光線進(jìn)行折射,因此如圖6所示,可以將第一電極5設(shè)計(jì)為條狀電極,第二電極7設(shè)計(jì)為條狀電極,且第一電極5的延伸方向與第二電極7的延伸方向相垂直,這樣在第一電極5和第二電極7之間進(jìn)設(shè)置單一液晶盒時(shí),也能夠?qū)ζ穹较蛳嗷ゴ怪钡墓饩€進(jìn)行折射。
另一具體實(shí)施方式中,還可以采用雙液晶盒結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例的顯示面板。該具體實(shí)施方式中,所述液晶層包括第一子液晶層和第二子液晶層,所述顯示單元還包括:位于所述第一電極和所述第二電極之間的面狀的第三電極和面狀的第四電極,所述第四電極位于所述第三電極背向所述第一電極的一側(cè),所述第一電極和所述第三電極之間設(shè)置有所述第一子液晶層,所述第二電極和所述第四電極之間設(shè)置有所述第二子液晶層,
在向所述第一電極和所述第三電極施加電信號(hào)時(shí),在所述第一電極和所述第三電極之間的電場(chǎng)作用下,所述第一子液晶層能夠?qū)ζ穹较驗(yàn)榈谝环较虻臏?zhǔn)直光線進(jìn)行折射;
在向所述第二電極和所述第四電極施加電信號(hào)時(shí),在所述第二電極和所述第四電極之間的電場(chǎng)作用下,所述第二子液晶層能夠?qū)ζ穹较驗(yàn)榈诙较虻臏?zhǔn)直光線進(jìn)行折射,所述第一方向與所述第二方向垂直。
這樣通過(guò)對(duì)第一電極和第三電極施加電信號(hào),可以使得第一電極和第三電極之間的電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)第一子液晶層中的液晶偏轉(zhuǎn),使得第一子液晶層對(duì)偏振方向?yàn)榈谝环较虻臏?zhǔn)直光線進(jìn)行折射;第二子液晶層位于第二電極和第四電極之間,這樣通過(guò)對(duì)第二電極和第四電極施加電信號(hào),可以使得第二電極和第四電極之間的電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)第二子液晶層中的液晶偏轉(zhuǎn),使得第二子液晶層對(duì)偏振方向?yàn)榈诙较虻臏?zhǔn)直光線進(jìn)行折射,其中第一方向與第二方向相互垂直,從而使得第一子液晶層與第二子液晶層相互配合實(shí)現(xiàn)對(duì)不同偏振方向的光進(jìn)行折射。
具體地,采用雙液晶盒結(jié)構(gòu)的顯示面板包括如圖7所示的子顯示面板和圖8所示的子顯示面板,兩個(gè)子顯示面板層疊放置,中間可以選用玻璃膠進(jìn)行整面貼合,要求兩個(gè)子顯示面板精確對(duì)位,保證圖7所示的第二黑矩陣圖形9的開(kāi)口中心與圖8所示的第一黑矩陣圖形1的中心相重合,且圖7所示的子顯示面板位于入光側(cè),圖8所示的子顯示面板位于出光側(cè)。
如圖7所示,其中一子顯示面板包括對(duì)盒設(shè)置的襯底基板11和襯底基板10,在襯底基板11朝向襯底基板10的一側(cè)上設(shè)置有面狀的第四電極12,在襯底基板10朝向襯底基板11的一側(cè)上設(shè)置有第二黑矩陣圖形9,絕緣層8和第二電極7,在第二電極7和第四電極12之間設(shè)置有第二子液晶層。如圖8所示,另一子顯示面板包括對(duì)盒設(shè)置的襯底基板3和襯底基板15,在襯底基板15朝向襯底基板3的一側(cè)上設(shè)置有絕緣層14和面狀的第三電極13,在襯底基板3朝向襯底基板15的一側(cè)上設(shè)置有第一黑矩陣圖形1,彩色濾光片4和第一電極5。
圖7所示為子顯示面板沿x軸方向的截面示意圖,圖8所示為子顯示面板沿y軸方向的截面示意圖,定義圖7和圖8中的x軸方向與y軸方向分別對(duì)應(yīng)水平方向與豎直方向,則圖7所示子顯示面板可以調(diào)制水平方向偏振光,圖8所示子顯示面板可以調(diào)制豎直方向偏振光,從而疊加圖7所示子顯示面板和圖8所示子顯示面板的顯示面板可以調(diào)制各種偏振方向的光,實(shí)現(xiàn)顯示,其出光示意圖與圖5相同。向各個(gè)電極加載不同電壓值的電信號(hào),可以使得子液晶層等效為不同折射率的棱鏡,從而控制光線偏轉(zhuǎn)角度,實(shí)現(xiàn)灰階顯示。由于采用圖7和圖8所示結(jié)構(gòu)的顯示面板的上下液晶盒的電極分別控制,因此可以實(shí)現(xiàn)更加細(xì)膩的灰階顯示。
進(jìn)一步地,由于經(jīng)過(guò)折射后的光線仍然是準(zhǔn)直光線,而準(zhǔn)直光線的可視角度比較小,因此,如圖1-圖4所示,所述顯示單元還包括:
設(shè)置在所述第一電極側(cè)的霧化膜2,霧化膜2可以打散出射的準(zhǔn)直光線,擴(kuò)大顯示面板的可視角度。具體地,霧化膜2可以位于襯底基板3背向第一黑矩陣圖形1的一側(cè)。
實(shí)施例二
本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種顯示裝置,包括如上所述的顯示面板。所述顯示裝置可以為:液晶電視、液晶顯示器、數(shù)碼相框、手機(jī)、平板電腦等任何具有顯示功能的產(chǎn)品或部件,其中,所述顯示裝置還包括柔性電路板、印刷電路板和背板。
進(jìn)一步地,顯示裝置還包括設(shè)置在所述顯示面板入光側(cè)的背光源,所述背光源用以向所述顯示面板提供入射的準(zhǔn)直光線。
以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下,還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。