CN101604092A - 显示面板及其制造方法、显示装置及其色彩还原方法和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示面板，包括：基板，第一反光层和半透明的第二反光层；所述第一反光层包括反光单元阵列；所述反光单元包括：与第一支撑层固定连接的边框，由边框包围的、可沿垂直于第一反光层的方向上连续移动的反光板，连接所述边框与反光板的支持梁。本发明还提供一种显示面板的制造方法、一种显示装置及其色彩还原方法和一种电子设备。所述显示面板通过时序色彩合成颜色，不需区分像素颜色，制造过程只是传统显示面板制作方法的三分之一，具有结构简单、制作容易、制造成本低的特点。本发明提供的显示装置能够补偿由制作误差带来的色彩漂移，将准确实现色彩还原的任务从制造过程转移到显示面板外围电路，因此能够降低对制造工艺精度的要求。

Description

显示面板及其制造方法、显示装置及其色彩还原方法和电子设备

技术领域

本发明涉及彩色显示技术领域，特别涉及一种显示面板及其制造方法、一种显示装置及其色彩还原方法和一种电子设备。

背景技术

平板显示器以体积小、重量轻的特点近年来发展迅速。反光式平板显示器利用外界的自然光照射在显示面板上形成反射光，无须使用背光源，因此耗电量较小而且在强光下能够直接使用，尤其适合应用在移动电话、个人数字助理(PDA)、便携式电脑等便携产品中。

目前反光式平板显示技术的显示原理包括：电泳或电湿原理，双稳态液晶光衍射原理，光干涉原理等。基于光干涉原理的反光式平板显示器利用入射自然光在显示单元的不同膜层上产生反射光的相互干涉而显示红、绿、蓝三原色，而不必使用彩色滤光膜和偏光膜，因此能够减少光线穿过多层彩色滤光膜和偏光膜造成的损失，提高光线的利用效率。

图1和图2为现有技术一种基于光干涉原理的反光式平板显示器中一个显示单元的示意图。如图1所示，由玻璃或高分子材料构成的透明基板10下设有第一导电层11和支撑层12，支撑层12下设有第二导电层13，所述支撑层12将第二导电层13与第一导电层11之间分隔出间隙14，所述间隙14与第二导电层13之间设有透明层15，其中，自然光20从第一导电层11上方入射，第一导电层11和第二导电层13均可以反射自然光。

上述平板显示器的显示原理如下：在图1所示的状态下，间隙14的宽度为D，入射自然光20照射到第一导电层11上形成反射光21，第一导电层11能够透过部分入射自然光22，部分入射自然光22经由间隙14和透明层15照射到第二导电层13上形成反射光23。反射光23和反射光21为同一光源的两束相干光，它们因为相位差不同而相互干涉，光干涉使特定波长λ₀的光得到加强，显示出波长λ₀的光的颜色，而其它波长的光波得到衰减，此时显示单元处于“亮”的状态；根据干涉原理，经干涉加强的光的波长λ₀与间隙14的宽度D、透明层15的介质材料和厚度d有关，通过设计间隙14的宽度D、透明层15的介质材料和厚度d即可使显示单元显示出红、绿或蓝三原色。而显示颜色分别固定的三个显示单元组成显示器的一个像素，合理调整三个显示单元干涉加强的光的波长λ₀，通过空间色彩复合就可以显示出需要的颜色。

如图2所示，在施加于第一导电层11和第二导电层13之间的电压的驱动下静电力使第二导电层13和透明层15朝向第一导电层11靠近并与第一导电层11吸合，此状态下间隙14完全被压缩，两导电层之间只有厚度为d的透明层15相隔，距离d对应于干涉加强的光的波长λ₁，通过设计透明层15的厚度d使干涉加强的光的波长λ₁位于紫外波段，则在人眼看来显示为黑色，此时显示单元处于“关”的状态。当施加于第一导电层11和第二导电层13之间的电压移除后，静电力消失，第二导电层13依靠自身的弹性回复力恢复原形，使间隙14的宽度重新变为D，显示单元即由“关”转为“亮”的状态。

然而问题在于，通常显示单元采用掩膜、光刻、沉积、刻蚀等半导体制造技术或微机械技术来制作，这些技术本身比较复杂，所用设备昂贵，而现有技术中的基于光干涉原理的平板显示器的每个像素均包括显示颜色分别固定的三个显示单元，这就需要三个不同的步骤来分别制造，而且还需要制造三套相应的寻址线和数据线，如此复杂的结构增加了制造的困难，导致成本的提高。

此外，在显示过程中，第一导电层11和厚度为d的透明层15之间存在面与面的接触，微观尺度下会因静电作用引起粘连。通常第一导电层11的下表面和透明层15的上表面在施加电压后相互接触，正常情况下除去电压，第一导电层11的下表面和透明薄膜层15的上表面因为第二导电层13的弹性力作用而分开，但因为所述的粘连问题，平面之间即使去掉电压仍然无法恢复其原始状态从而使得显示器不能正常工作甚至报废。

而且，现有技术中每个显示单元仅有“关”和“亮”的两个状态，所显示出的颜色(也就是干涉加强的光的波长λ₀)是由间隙14的宽度D、透明层15的介质材料和厚度d决定的，换言之，间隙14和透明层15的制造精度直接影响显示色彩的准确度，因此为达到优良的显示效果，显示单元需要较高的制造精度，为了保证显示单元的制造精度，需要严格控制产品质量降低次品率，这将导致提升制造过程的成本。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种结构简单、制作容易的显示面板和显示装置，能够减少制造成本。

本发明解决的另一问题是提供一种电子设备，能够减少制造成本。

相应的，本发明还提供了一种显示面板的制造方法，能够降低制造过程的成本。

本发明还提供了一种能够提高色彩还原的准确性的显示装置的色彩还原方法。

为解决上述问题，本发明的技术方案提供了一种显示面板，包括：

基板，基板上的第一支撑层，第一支撑层上的第一反光层，第一反光层上的第二支撑层，第二支撑层上的半透明的第二反光层，以及第二反光层上的透明薄膜层；所述第一支撑层将基板和第一反光层之间分隔出第一间隙；所述第二支撑层将第二反光层和第一反光层之间分隔出第二间隙；所述第一反光层包括反光单元的阵列；

所述反光单元包括：与第一支撑层固定连接的边框，由边框包围的、可沿垂直于第一反光层的方向上、在所述第一间隙和/或第二间隙内连续移动的反光板，连接所述边框与反光板的支持梁。

所述反光板的形状为矩形、梯形、三角形、圆形、五边形或六边形。

所述反光单元的形状为矩形、梯形、三角形、圆形、五边形或六边形。

所述支持梁为“L”型，所述支持梁的一端与所述边框相连，另一端与所述反光板相连。

所述第一反光层包括金属材料或导电高分子材料。

所述第一反光层包括绝缘高分子材料，在所述第一反光层上面或下面还包括导电层。

所述第二反光层包括导电材料。

所述基板上设有由电极组成的图形阵列，所述电极的形状和位置对应于所述的反光单元。

所述基板上设有源薄膜晶体管的阵列和与所述有源薄膜晶体管电性连接的电极的阵列，所述电极的形状和位置对应于所述的反光单元。

相应的，本发明提供了一种显示面板的制造方法，包括：

步骤A：提供带有电极阵列的基板；

步骤B：在所述基板上形成第一支撑层、第一支撑层上的第一反光层、第一反光层上的第二支撑层；

步骤C：在所述第二支撑层上形成设有第二反光层的透明薄膜层。

所述步骤B包括：

B1：提供第一模具和第二模具，所述第一模具和第二模具上设有相互对应的凹凸图案；

B2：将用于制作第一反光层的薄膜置于所述第一模具和第二模具之间；

B3：按照所述相互对应的凹凸图案压合第一模具和第二模具，从而在所述薄膜上形成第一反光层、以及被第一模具和/或第二模具顶起的翻折部和/或隆起部；

B4：利用所述翻折部和/或隆起部作为第一支撑层和/或第二支撑层，将所述第一支撑层固定于基板上。

所述步骤B4中所述第一支撑层和基板之间保持电绝缘。

所述第一模具和第二模具采用包括金属、石英、氧化硅或高分子材料。

本发明还提供了一种显示装置，至少包括：控制单元，以及所述的显示面板；其中，

所述控制单元，用于驱动所述显示面板并将数据信号传送到所述显示面板；

所述的显示面板，用于在控制单元的驱动下根据收到的数据信号显示图像。

所述的显示装置，还包括：校正单元和存储单元，其中，

所述存储单元，用于存储所述显示面板上每个像素的色彩和电压的率定关系，所述像素包括所述反光单元、以及所述反光单元对应的第二反光层和基板；

所述校正单元，用于获取存储单元中的每个像素的色彩和电压的率定关系，根据所述的率定关系对数据信号校正后发送到控制单元。

相应的，本发明还提供了一种显示装置的色彩还原的方法，包括：

接收数据信号；

获取显示装置的每个像素的色彩和电压的率定关系；

根据所述率定关系对数据信号进行校正；

每个像素根据校正后的数据信号进行色彩还原，显示图像。

相应的，本发明还提供了一种电子设备，包括所述的显示装置。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

1、相对于现有的彩色显示技术，在本发明技术方案提供的显示面板的一个像素中，所述反光板能够在垂直于第一反光层的方向上连续移动，通过施加于像素电极上的电压可以改变反光板的位移，即改变第二间隙的宽度，从而控制干涉加强的光的波长，在不同时段内可显示出三原色，通过调变电压实现色彩复合，因此结构简单，不需要分别制造三个显示单元，这就相当于仅有现有技术制造步骤的三分之一，能够很大程度上降低生产成本。

2、现有技术中每个显示单元仅有“关”和“亮”两个状态，显示单元在“亮”的状态下显示出的颜色是由两个反光层之间间隙宽度和一层透明薄膜层的厚度决定的，这就对该间隙宽度的制造精度提出了很高的要求，而本发明技术方案提供的所述显示面板的像素中，对显示色彩的调变过程是连续的，也就是说决定像素显示的色彩的第二间隙的宽度是根据电极上电压的改变连续变化的，仅通过施加在电极上的电压的调整就能控制显示的色彩，换言之，将色彩还原的精度控制从制造过程转移到对施加在电极上电压的控制过程，于是大大降低了对第二间隙宽度的制造精度。

3、本发明技术方案提供的显示装置，包括所述的显示面板，因此也具有制造成本低的优点。另外，所述显示装置还包括存储单元和校正单元，即使显示面板制造过程中不能保证所有像素的一致性，校正单元也能够根据在存储单元中存储的每个像素的色彩和电压之间关系调整收到的数据信号，从而保证色彩的准确还原。而且，由于存储单元和校正单元的存在，将准确实现色彩还原的任务转移到显示面板的外围电路(即校正单元和存储单元)，因此能够降低制造过程的精度要求，进一步节约显示面板的制造成本。

4、本发明技术方案由于采用连续位置变化的反光板来控制调整色彩，反光板与基板以及第二反光层之间都隔有间隙，显示单元中不存在面与面接触的条件，能够避免微观结构粘合问题。

5、本发明技术方案提供的显示面板的制造方法，采用压印法一次压印即能够制作出具有反光单元阵列的第一反光层、第一支撑层和第二支撑层，相对于光刻等传统的微电子加工技术，步骤减少而且对工艺精度要求也不高，从而能够降低制造过程中的成本。

6、本发明技术方案提供的电子设备包括所述的显示面板、所述的显示装置、以及采用所述的制造方法制造的显示面板，因此具有制造成本低廉的优点。

7、本发明技术方案提供的显示装置的色彩还原方法，根据每个像素的色彩和电压的率定关系对接收的外部数据信号进行校正，对每个像素的电极施加不同的电压，在制造精度不高的情况下仍能确保色彩还原的准确性。

附图说明

通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1和图2为现有技术一种基于光干涉原理的反光式平板显示器中一个显示单元的示意图；

图3为实施例一中显示面板的结构示意图；

图4至图6为实施例一中第一反光层的俯视示意图；

图7为实施例一中反光单元的俯视示意图；

图8为实施例一中反光单元的立体结构示意图；

图9、图10为实施例一中显示面板的一个像素的示意图；

图11为实施例一中支持梁的结构示意图；

图12为实施例一中像素的电极上施加的电压与第二间隙的宽度的理论关系曲线图；

图13、图14为实施例二中的显示装置示意图；

图15为实施例一中显示面板的立体结构示意图；

图16至图18为实施例三中压印第一反光层的示意图；

图19、图20为实施例三中的制造第一支撑层或第二支撑层的示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

其次，本发明利用示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是实例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

本发明的技术方案提供的显示面板包括：

基板，基板上的第一支撑层，第一支撑层上的第一反光层，第一反光层上的第二支撑层，第二支撑层上的半透明的第二反光层，以及第二反光层上的透明薄膜层；所述第一支撑层将基板和第一反光层之间分隔出的第一间隙；所述第二支撑层将第二反光层和第一反光层之间分隔出第二间隙；所述第一反光层包括反光单元的阵列。

所述反光单元包括：与第一支撑层固定连接的边框，由边框包围的、可沿垂直于第一反光层的方向上、在所述第一间隙和/或第二间隙内连续移动的反光板，连接所述边框与反光板的支持梁。

所述反光板的形状可以为矩形、梯形、三角形、圆形、五边形或六边形。

所述反光单元的形状可以为矩形、梯形、三角形、圆形、五边形或六边形。

所述支持梁可以为“L”型，所述支持梁的一端与所述边框相连，另一端与所述反光板相连。

所述第一反光层可以包括金属材料或导电高分子材料。

所述第一反光层可以包括绝缘高分子材料，在所述第一反光层上面或下面还包括导电层。

所述第二反光层可以包括导电材料。

所述基板上设有由电极组成的图形阵列，所述电极的形状和位置对应于所述的反光单元。

所述基板上还可以设有源薄膜晶体管的阵列和与所述有源薄膜晶体管电性连接的电极的阵列，所述电极的位置对应于所述的反光单元。

实施例一

以下结合附图3至图12详细说明所述的显示面板的一个实施例。

图3为显示面板的结构示意图。显示面板上虚线中表示为一个显示色彩的像素120，多个这样的显示色彩的像素的重复排列的阵列组成显示面板。所述显示面板包括：基板100，基板100上的第一支撑层101，第一支撑层101上的第一反光层102，第一反光层102上的第二支撑层103，第二支撑层103上镀有半透明第二反光层104的透明薄膜层109；所述第一支撑层101将基板100和第一反光层102之间分隔出的第一间隙105；所述第二支撑层103将第二反光层104和第一反光层102之间分隔出第二间隙106；所述透明薄膜层109用于保护第二反光层104。

图4为第一反光层的俯视示意图。所述第一反光层102由反光单元110的阵列组成；所述反光单元110的形状包括但不限于矩形、梯形、三角形、圆形、五边形或六边形中的一种。第一反光层的形状与显示面板的形状相适应，根据显示面板的形状可以以多种方式排成阵列，例如，多个微小的矩形的反光单元110相互垂直排列形成矩形的显示面板；也可以如图5所示，多个微小的梯形的反光单元110’相互垂直排列形成矩形的显示面板，相邻的梯形的反光单元110’相互倒置排列以节省空间并增加显示板的填充系数；也可以如图6所示，多个微小的正六边形的反光单元110”紧密排列形成矩形的显示面板；所述反光单元110为矩形可以更便于制作，而且能够利用现有常用的液晶显示面板的基板。

图7为反光单元的俯视示意图，反光单元110包括：固定于第二支撑层上的边框111，由边框111包围的反光板112，连接所述边框111与反光板112的支持梁113；所述边框111和支持梁113之间、反光板112和支持梁113之间、边框111和反光板112之间均具有缝隙114。支持梁113为“L”型，该“L”型支持梁的一端与所述边框111相连，另一端与所述反光板112相连；四个支持梁113分别位于矩形的反光板112的四角，连接反光板112与外围的边框。反光单元110的边框111、反光板112和支持梁113均采用压印弹性薄膜的方法制作。所述边框111和支持梁113之间、反光板112和支持梁113之间、边框111和反光板112之间的缝隙114和边框111本身的面积在加工精度允许的前提下要尽量小，以便提高显示板的填充系数，并同时保证移动板的自由运动。所述缝隙114可以限制在与反光板112的厚度相当的尺度。

图8为反光单元的立体结构示意图，在施加于反光板112上的外部的驱动力F和支持梁113弹性力的共同作用之下，反光板112可沿垂直于第一反光层102的方向上连续移动。在支持梁113的限制下，反光板112仅能够在垂直方向来回移动，而在水平方向相对于边框111是固定的，因此缝隙114水平方向的宽度也是固定的。所述施加于反光板112上的外部的驱动力包括但不限于静电力、电磁力、压电力中的一种。

图9所述像素(或称显示单元)的示意图，所述显示色彩的像素120包括：反光单元110，以及基板100、第一支撑层101、第二支撑层103、第二反光层104和透明薄膜层109分别对应于反光单元110的部分；反光单元110的尺寸即为像素120的尺寸，而此像素的尺寸不但受到眼睛视觉分辨力的限制，还取决于分辨率的设计要求。反光单元110的外框111固定连接于第一支撑层101和第二支撑层103；由反光单元110的阵列组成的第一反光层102的下面为第一间隙105、上面为第二间隙106，反光板112可以在第一间隙105和/或第二间隙106内沿着垂直于第一反光层102的方向连续移动。

如图9所示，当施加于反光板112上的外部的驱动力为静电力时，所述基板100上设有电极107的阵列，所述电极107的位置对应于所述的反光单元110上的反光板112(见图8)，由反光单元110的阵列组成的第一反光层102的材料包括但不限于金属材料或导电高分子材料，在电极107和第一反光层102之间施加电压，电极107对第一反光层102就能够产生静电力。第一反光层102的材料也可以包括绝缘高分子材料，那么此时在第一反光层102上面或下面还包括一导电层，才能够产生电极107和第一反光层102之间的静电力。半透明的第二反光层104为蒸镀在透明薄膜层109下表面的反光材料，该第二反光层104覆盖并设在第二支撑层上，所述反光材料包括但不限于金、银、铝中的一种。第一间隙105的宽度应大于反光板朝向基板移动的距离的三倍，以避免反光板112和基板107的吸合。

本实施例中的显示面板第二反光层104上的透明薄膜层109可采用任何透明薄膜材料。所述基板100可以采用现成的有源矩阵液晶显示器(AMLCD)的驱动基板，用于AMLCD的像素单元电极可以直接作为本实施例反光板112的驱动电极107，只需将反光板112设置在AMLCD的像素单元的基板电极的上方即可，从而会使研发和生产过程大大缩短。由于像素单元耗电甚微，需要的驱动电流很小，因此也可以常用的廉价的低温非晶硅基板。

本实施例中所述显示面板的色彩显示原理如下：

在图9所示的状态下，在电极107上施加电压为零，第二间隙106的宽度为T，入射自然光20照射到第二反光层104上形成反射光21，第二反光层104为半透明的薄膜，能够透过部分入射自然光22，该部分入射自然光22经由第二反光层104和第二间隙106照射到第一反光层102上，经反光板112反射形成反射光23；反射光23和反射光21为同一光源的两束相干光，它们因为相位差不同而相互干涉，光干涉使特定波长λ的光得到加强，显示出波长λ的光的颜色，根据干涉原理，经干涉加强的光的波长λ与第二间隙106的宽度T有关，通过设计第二间隙106的宽度T使干涉加强的光的波长λ位于紫外波段，则对于人眼来看，该像素120不显示色彩，或者说显示黑色。

在图10所示的状态下，在电极107上施加电压V₁，对第一反光层102上的反光板112产生静电力F₁，则反光板112在静电力F₁的作用下克服支持梁113的弹性力朝向电极107移动，此时第二间隙106的宽度为t₁，入射光分别经第二反光层104、第一反光层102上的反光板112反射后，相干光发生干涉使特定波长的光得到加强，显示出波长λ₁的光的颜色，通过设计第二间隙106的宽度t₁使干涉加强的光的波长λ位于红光波段，则对于人眼来看，该像素120显示红色。

同理，在电极107上施加电压V₂，对第一反光层102上的反光板112产生静电力F₂，则反光板112在静电力F₂的作用下克服支持梁113的弹性力朝向电极107移动，第二间隙106的宽度为t₂，通过设计第二间隙106的宽度t₁使干涉加强的光的波长λ位于绿光波段，则对于人眼来看，该像素120显示绿色；在电极107上施加电压V₃，对第一反光层102上的反光板112产生静电力F₃，则反光板112在静电力F₃的作用下克服支持梁113的弹性力朝向电极107移动，第二间隙106的宽度为t₃，通过设计第二间隙106的宽度t₃使干涉加强的光的波长λ位于蓝光波段，则对于人眼来看，该像素120显示蓝色。

可见，本实施例中，通过施加于电极107上的电压V可以改变反光板112的位移Δ，即改变第二间隙106的宽度t，从而控制干涉加强的光的波长λ，调变像素120显示的色彩。也就是说施加在电极107上电压V与反光板112的位移Δ有关，原理如下：

施加在电极107上电压V的电压变化能够改变作用于反光板112上的静电力F，从而控制反光板112的位移Δ。由力学平衡方程可以确定电压V和反光板112的位移Δ之间的关系。作用在反光板112上的静电力F可以表达为：

$F=\frac{\mathrm{eA}{V}^2}{2{(h-\mathrm{\Δ})}^2}---\left(1\right)$

其中F是作用于反光板112上的静电力；A是反光板112的面积；V是施加于电极107上的电压；h是不加电压时基板100和反光板112之间的距离；Δ是反光板112在静电力F作用下的位移；e是基板100和反光板112之间空间的介电常数。

图11为支持梁的结构示意图，支持梁113的一端113a与反光板112(参见图7和图8)连接，另一端113b与边框111(参见图7和图8)连接，所述支持梁113长边的长度为l，短边的长度L，支持梁113长边截面的宽度为b，厚度为a，当反光板112受到静电力产生位移Δ，相应的，与反光板112连接的端部113b的位移也为Δ。

支持梁113受力W可以表达为：

$W=\frac{\mathrm{\Δ}}{(l^3+L^3)/\left(3\mathrm{EI}\right)+l^{2}L/\left(\mathrm{KG}\right)}---\left(2\right)$

其中，W是端部113b的受力；I是支持梁113截面的二阶矩；E是支持梁113的弹性模量；l是支持梁113长边的长度，L是支持梁113短边的长度；Δ是支持梁端部113b的位移；G是支持梁113的刚性模量；K是比例系数。

而支持梁113截面的二阶矩可以表达为：

$I=\frac{b{a}^3}{12}---\left(3\right)$

比例系数K可以表达为：

$K=b{a}^3\{\frac{1}{3}-0.21\frac{a}{b}[1-0.083{\left(\frac{a}{b}\right)}^4\left]\right\}---\left(4\right)$

如图7和图8所示，矩形的反光板112的四个角分别由四个支持梁113连接，支持反光板112所受到的弹性力和静电力相互平衡，平衡方程式可以表达为：

F＝4W                            (5)

由公式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)可得到：

$\frac{\mathrm{eA}{W}^2}{2{(h-\mathrm{\Δ})}^2}=\frac{4\mathrm{\Δ}}{(l^3+L^3)/\left(3\mathrm{EI}\right)+l^{2}L/\left(\mathrm{KG}\right)}---\left(6\right)$

上式简化可得：

$V=2(h-\mathrm{\Δ})\sqrt{\frac{2\mathrm{\Δ}}{(l^3+L^3)/\left(3\mathrm{EI}\right)+l^{2}L/\left(\mathrm{KG}\right)}}---\left(7\right)$

而如图10所示，Δ＝t-T，带入公式(7)中可得到：

$V=2(h-t+T)\sqrt{\frac{2(t-T)}{(l^3+L^3)/\left(3\mathrm{EI}\right)+l^{2}L/\left(\mathrm{KG}\right)}}---\left(8\right)$

由公式(7)、(8)可见，在支持梁的尺寸和材料确定的条件下，即l、L、E、K、I、E、G确定，而且不加电压时基板和反光板之间的距离h确定，则在电极上施加的电压V仅与反光板的位移Δ有关，通过调整施加于电极上的电压V可以控制反光板的位移Δ，而Δ＝t-T，则可以改变反光板与第二反光层之间的第二间隙的宽度t，从而调整干涉加强的光的波长λ，调变像素显示的色彩。

图12是根据一个设计实例由公式(8)得到的电极上施加的电压V与第二间隙的宽度t的理论关系曲线图。由图12中的曲线关系可见，施加在电极上的每一电压值V都对应一第二间隙的宽度值t，而根据干涉原理，每一第二间隙的宽度值t都对应于一干涉加强的光的波长λ，因此连续调整施加在电极上的电压值即可连续调整干涉加强的光的波长λ，从而连续调变显示出的颜色。

表1为四组第二间隙的宽度值t对应的像素显示色颜。参照第(1)组的第二间隙的宽度值t，并参见图12，当电极上不加电压时，反光板位移Δ为零，t为第二反光层和反光板之间的初始距离T，如果第二反光层和反光板之间的初始距离T为0.175微米，此时像素显示紫外光，对于人眼来说看到的就是黑色；当在电极上施加电压值V为4.9伏时，反光板朝向电极的位移Δ为0.05微米，则t为0.225微米，此时像素显示蓝色光；当在电极上施加电压值V为6.6伏时，反光板朝向电极的位移Δ为0.1微米，则t为0.275微米，此时像素显示绿色光；当在电极上施加电压值V为7.6伏时，反光板朝向电极的位移Δ为0.15微米，则t为0.325微米，此时像素显示红色光。可见，通过调整在电极上施加电压值，调整反光板的位移即可分别显示出三原色。

再例如第(2)组的第二间隙的宽度值t，并参见图12，当在电极上施加电压值V为8.3伏时，反光板朝向电极的位移Δ为0.2微米，则t为0.375微米，此时像素显示红外光，对于人眼看来显示黑色，也就是说如果要人眼看来像素显示黑色，也可以使像素显示红外光。

表1

单位：微米	黑色	蓝色	绿色	红色
					(1)	0.175(紫外)	0.225	0.275	0.325
(2)	0.375(红外)	0.225	0.275	0.325
					(3)	0.375(红外)	0.45	0.275	0.325
(4)	0.375(红外)	0.45	0.55	0.325

传统的彩色显示技术中，每一显示单元仅有“关”和“亮”两种状态，一个显示单元在“亮”的状态下仅能够显示出一种颜色，分别显示红、绿、蓝的三个显示单元组成一个像素，每个显示单元的尺寸都低于人眼的分辨力，三个显示单元通过空间色彩复合显示出需要的色彩；而本实施例中的一个像素仅包括一个显示单元，该像素通过时序色彩复合在超出人眼分辨能力的不同时间段调变颜色，从而显示出需要的色彩。

所述时序色彩复合原理如下：每个显示画面的频率通常是根据眼睛的时间视敏度来确定的，以保证视频连续而避免图像闪烁。如果采用每秒钟显示六十帧画面来计算，完成每帧画面需要16.7毫秒，也就是说，每个像素上三种原色在一幅画面的显示中需要5.56毫秒；这5.56毫秒包括原色显示和黑色显示时间的总和，原色显示和黑色显示时间的比值决定了原色的强度。在显示的每帧画面的16.7毫秒内，每个像素都连续显示了三个原色，每种原色显示时间为5.56毫秒，因为肉眼无法分辨这样短时间内快速的色彩变化，从而看到三种原色复合后的色颜。另外，白色可通过每三种原色在相应的时段中各显示5.56毫秒来获得，而黑色可在整个16.7毫秒的时段中均显示黑色来获得。

由以上可见，相对于传统的彩色显示技术，本实施例中的显示面板具有明显的优点：一个像素在不同时段内可显示出三原色，通过调变电压实现色彩复合，因此结构简单，不需要分别制造三个显示单元，这就相当于仅有传统技术制造步骤的三分之一，能够很大程度上降低生产成本。

另外，传统技术中每个显示单元仅有“关”和“亮”两个状态，显示单元在“亮”的状态下显示出的颜色是由两个反光层之间间隙距离决定的，这就对该间隙距离的制造精度提出了很高的要求，而本实施例所述显示面板的像素中，对显示色彩的调变过程是连续的，也就是说决定像素显示的色彩的第二间隙的宽度t是根据电极上电压的改变连续变化的，仅通过施加在电极上的电压的调整来控制显示的色彩，换言之，将色彩还原的精度控制从制造过程转移到对施加在电极上电压的控制过程，于是大大降低了对第二间隙宽度的制造精度。

所述第一间隙105的宽度大于反光板112朝向基板移动的最大位移的三倍，能够避免反光板112向基板移动时，距离过近而与基板吸合。例如，对于表1中第(1)组的第二间隙的宽度值t，反光板112移动的位移最大为0.325-0.175＝0.15微米，则第一间隙105的宽度至少应该为0.45微米。

而且，第一反光层102的反光板112、支持梁113和边框111均可以采用高分子，金属，或合金薄膜材料制作，具有良好的强度和弹塑性，反光板112移动灵敏，显示像素反应快速。

以上实施例所述的显示面板中，第二反光层作为一个整体覆盖并粘合在第二支撑层上，无须在第二反光层上制作出对应于每个像素的阵列结构，因此制作非常简便，在所述显示面板的另一实施例中，第二反光层还可以由导电材料组成，例如金属薄膜、导电高分子薄膜或者氧化物薄膜，通过在第二反光层和第一反光层之间施加初始电压使第一反光层的反光板向第二反光层方向移动，从而进一步补偿由制作误差带来的色彩漂移，该显示面板的显示原理与实施例一相同，在此不再赘述。

本发明还提供了一种显示装置，在以下实施例中详细说明。

实施例二

图13为本实施例所述的显示装置示意图，包括：控制单元201，以及显示面板202；其中，所述控制单元201，用于驱动所述显示面板202并将从显示装置外部收到的数据信号传送到所述显示面板202；所述的显示面板202，用于在控制单元201的驱动下根据收到的数据信号显示图像。所述显示面板202可以是实施例一中的任何一种显示面板，在此不再赘述。

控制单元201由源驱动集成电路和寻址驱动集成电路(图中未示出)组成。所述源驱动集成电路通过数据线与显示面板上像素阵列的每个TFT的源极相连，从而向像素传送数据信号；而寻址驱动集成电路通过寻址线与显示面板上像素阵列的每个TFT的栅极相连，从而向像素发出驱动信号。

由于受到显示面板材料和制作精度的影响，每个像素的结构和尺寸都很难保持完全一致，导致在每个像素的驱动电极上施加相同的电压所产生的色彩的差异，也会与理论值有所偏离，因此所述显示装置还可以包括校正单元和存储单元。

如图14所示的显示装置，其包括：控制单元301、显示面板302、存储单元303和校正单元304。

所述存储单元303，用于存储所述显示面板302上每个像素的色彩和电压的率定关系，所述像素包括实施例一中所述任一反光单元、该反光单元对应的第二反光层和基板。其中：

所述校正单元304，用于获取存储单元303中的每个像素的色彩和电压的率定关系，根据所述的率定关系对数据信号校正后发送到控制单元301。

控制单元301和显示面板302与前述图13所示显示装置类似在此不再赘述。

所述每个像素的色彩和电压的率定关系在显示面板出厂之前由率定得到。率定关系可以修正由于各种因素引起的显示单元色彩和电压的关系与理论值的偏差。率定过程包括对每个像素的电极施加不同的电压，并扫描该像素调制的相应颜色来达到。这样，每个像素都可得到四个不同的电压，分别代表黑色和其它三种元色，从而找出每个像素的电压与色彩之间的率定关系，换言之，每个像素显示同一颜色时，电极上加载的电压会有差异，而传统技术中显示同一颜色的像素，电极上加载的电压都是一致的；最后，将所述的率定关系存储在存储单元上，例如烧制在只读存储器(ROM)上。

这样，即使显示面板制造过程中不能保证所有像素的一致性，校正单元304也能够根据在存储单元303中存储的每个像素的色彩和电压之间的率定关系校正收到的数据信号，从而保证色彩的准确还原。而且，由于存储单元303和校正单元304的存在，将准确实现色彩还原的任务转移到显示面板的外围电路(即校正单元304和存储单元303)，因此能够降低制造过程的精度要求，节约显示装置的制造成本。

本发明还提供了一种显示装置的色彩还原方法，包括：接收外部数据信号；率定每个像素的色彩和电压关系；根据所述率定关系对外部数据信号进行校正；每个像素根据校正后的外部数据信号进行色彩还原，显示图像。

本发明还提供了一种显示面板的制造方法，在以下实施例三中详细说明。

实施例三

图15为实施例一中所述显示面板的结构示意图。图16至图18为本实施例中压印第一反光层的示意图。图中仅给出了压印第一反光层中一个反光单元的示意图。本实施例以制造实施例一中所述的显示面板为例详述所提供的显示面板的制造方法。所述方法具体包括：

步骤A：如图15所示，提供基板100；所述基板100可以是预先刻制显示驱动电路图形的驱动基板，也可以采用现成的有源矩阵液晶显示器(AMLCD)的驱动基板。基板100上设有电极阵列及连线。如采用有源矩阵液晶显示器基板100，基板上设有TFT108阵列和与所述TFT108的漏极电性连接的电极107的阵列，以及数据线118和寻址线116。基板100可以采用公知的光刻和微电子机械技术制作。

步骤B：采用压印法一次形成第一反光层102、第一支撑层101，第二支撑层103，即由模具压印薄膜材料来制造第一反光层102、第一支撑层101和第二支撑层103，具体包括：

参照图16所示，提供用于压印的第一模具122和第二模具123，所述第一模具122和第二模具123上设有相互对应的凹凸图案；所述凹凸图案与反光单元上的缝隙的图案相对应。

所述第一模具122和第二模具123可以包括但不限于金属、石英、氧化硅、高分子材料，采用公知的微电子机械技术来加工。例如使用光刻法制作所述第一模具122，先将用来制作第一模具122的基片进行清洁处理，基片可以用玻璃或石英，在处理后的基板上涂布光刻胶层，然后通过紫外线激光、电子束、X射线或者离子束曝光在光刻胶层上形成反光单元的缝隙的凹陷图案，清除不需要的光刻胶，然后刻蚀形成第一模具122。制造第二模具123的方法与制造第一模具122类似，区别仅在于第二模具123的图案是凸出的。

所述刻蚀可以通过等离子束刻蚀法来实现。对于所述第一模具和第二模具的刻蚀要求保证边缘的陡度，以便在压印时反光单元的边框和反光板之间的缝隙能够切割完整。刻蚀的深度至少应大于所述用来制作第一反光层的薄膜的厚度。

然后将用于制作第一反光层102的薄膜130置于所述第一模具122和第二模具123之间；所述薄膜130包括金属材料、合金材料、或附有导电层的高分子材料。

参照图17，按照所述相互对应的凹凸图案压合第一模具122和第二模具123，从而在所述薄膜130上形成反光单元、和被第一模具122和/第二模具123上的凸起图案132顶起的翻折部131和/或隆起部133，从而形成第一反光层102。

图18所示为图17中压印形成的反光单元示意图，也即图7沿A-A方向的剖视图。压印之后随着翻折部131被第一模具和/或第二模具顶起，薄膜130上形成缝隙114。反光单元110包括：缝隙114、缝隙114两侧的边框111、由边框111包围的反光板112、连接所述边框111与反光板112的支持梁113。如图18所示，边框111外侧还具有隆起部133，该隆起部133为所述反光单元110的边缘部位，位于相邻的两个反光单元110交接处。

采用边框的翻折部131作为第一支撑层从而分离基板和第一反光板；边框外侧的隆起部133作为第二支撑层从而分离第一反光层和第二反光层。当然，压印还可以在第一反光层的两侧形成翻折部，分别作为隔离基板与第一反光层和第二反光层的第一支撑层和第二支撑层，这样就完全免除了单独制作第一支撑层和第二支撑层的步骤，并避免去除翻折部产生的残渣。

由于第一反光板需要导电，采用压印形成的翻折部和/或隆起部作为第一支撑层和/或第二支撑层，需要保证粘合固定时与第二反光层和基板电极绝缘。

步骤C：提供附有第二反光层104的透明薄膜层109，将第二反光层104架设并粘合在第一反光层102上的第二支撑层103上，则形成第一反光层102和第二反光层104之间的第二间隙106(见图9)。所述透明薄膜层109为一面积与显示面板相当的透明板，该透明板的朝向第一反光层102的一面设有一层金属或氧化物的薄膜即为第二反光层104，该第二反光层104可以由蒸镀法形成。控制第二反光层104的厚度能够使部分入射光线通过，另一部分入射光线被第二反光层104反射，所述第二反光层104的材料包括但不限于铝、银或铬。

最后，封闭显示面板侧面的边缘，完成整个制作过程。

本实施例所述的显示面板的制造方法基本构思在于：采用压印法制造所述的第一反光层，一次压印即能够制作出反光单元的阵列，相对于光刻等传统的微电子加工技术，降低了制造过程中的成本。

采用压印技术制作第一支撑层和第二支撑层，第一间隙的宽度即为第一支撑层的厚度，第二间隙的宽度即为第二支撑层的厚度，因此能够保证第一间隙和第二间隙的制作精度，而像素显示色彩是通过反光板在第一间隙或第二间隙内连续移动来实现的，因而在第一间隙和第二间隙的制造精度不高的情况下仍能确保色彩还原的准确性。

另外，本发明还提供了一种电子设备，该电子设备包括以上实施例一中的所述的显示面板、实施例二中所述的显示装置、以及采用实施例三中所述的制造方法制造的显示面板。所述电子设备包括但不限于掌上电脑、移动电话、便携式电脑。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (17)

1、一种显示面板，其特征在于，包括：

基板，基板上的第一支撑层，第一支撑层上的第一反光层，第一反光层上的第二支撑层，第二支撑层上的半透明的第二反光层，以及第二反光层上的透明薄膜层；所述第一支撑层将基板和第一反光层之间分隔出的第一间隙；所述第二支撑层将第二反光层和第一反光层之间分隔出第二间隙；所述第一反光层包括反光单元的阵列；

所述反光单元包括：与第一支撑层固定连接的边框，由边框包围的、可沿垂直于第一反光层的方向上、在所述第一间隙和/或第二间隙内连续移动的反光板，连接所述边框与反光板的支持梁。

2、根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述反光板的形状为矩形、梯形、三角形、圆形、五边形或六边形。

3、根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述反光单元的形状为矩形、梯形、三角形、圆形、五边形或六边形。

4、根据权利要求1至3任一项所述的显示面板，其特征在于，所述支持梁为“L”型，所述支持梁的一端与所述边框相连，另一端与所述反光板相连。

5、根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一反光层包括金属材料或导电高分子材料。

6、根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一反光层包括绝缘高分子材料，在所述第一反光层上面或下面还包括导电层。

7、根据权利要求1、5、6所述的显示面板，其特征在于，所述第二反光层包括导电材料。

8、根据权利要求1、5、6所述的显示面板，其特征在于，所述基板上设有由电极组成的图形阵列，所述电极的形状和位置对应于所述的反光单元。

9、根据权利要求1、5、6所述的显示面板，其特征在于，所述基板上设有源薄膜晶体管的阵列和与所述有源薄膜晶体管电性连接的电极的阵列，所述电极的形状和位置对应于所述的反光单元。

10、一种显示面板的制造方法，其特征在于，包括：

步骤A：提供带有电极阵列的基板；

步骤B：在所述基板上形成第一支撑层、第一支撑层上的第一反光层、第一反光层上的第二支撑层；

步骤C：在所述第二支撑层上形成设有第二反光层的透明薄膜层。

11、根据权利要求10所述的显示面板的制造方法，其特征在于，所述步骤B包括：

B1：提供第一模具和第二模具，所述第一模具和第二模具上设有相互对应的凹凸图案；

B2：将用于制作第一反光层的薄膜置于所述第一模具和第二模具之间；

B3：按照所述相互对应的凹凸图案压合第一模具和第二模具，从而在所述薄膜上形成第一反光层、以及被第一模具和/或第二模具顶起的翻折部和/或隆起部；

B4：利用所述翻折部和/或隆起部作为第一支撑层和/或第二支撑层，将所述第一支撑层固定于基板上。

12、根据权利要求10或11所述的显示面板的制造方法，其特征在于，所述步骤B4中所述第一支撑层和基板之间保持电绝缘。

13、根据权利要求11所述的显示面板的制造方法，其特征在于，所述第一模具和第二模具采用包括金属、石英、氧化硅或高分子材料。

14、一种显示装置，其特征在于，至少包括：控制单元，以及权利要求1至9任一项所述的显示面板；其中，

所述控制单元，用于驱动所述显示面板并将数据信号传送到所述显示面板；

所述的显示面板，用于在控制单元的驱动下根据收到的数据信号显示图像。

15、根据权利要求14所述的显示装置，其特征在于，还包括：校正单元和存储单元，其中，

所述存储单元，用于存储所述显示面板上每个像素的色彩和电压的率定关系，所述像素包括权利要求1至9任一项所述反光单元、以及所述反光单元对应的第二反光层和基板；

所述校正单元，用于获取存储单元中的每个像素的色彩和电压的率定关系，根据所述的率定关系对数据信号校正后发送到控制单元。

16、一种显示装置的色彩还原的方法，其特征在于，包括：

接收数据信号；

获取显示装置的每个像素的色彩和电压的率定关系；

根据所述率定关系对数据信号进行校正；

每个像素根据校正后的数据信号进行色彩还原，显示图像。

17、一种电子设备，其特征在于，包括权利要求14或15所述的显示装置。

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