CN103185979A - 显示面板、显示装置及显示装置的驱动方法 - Google Patents
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Abstract
一种显示面板，包括若干个像素单元，每个像素单元包括四个呈矩阵排列的子像素单元，每个子像素单元具有反射区域和透射区域，所述透射区域用于显示彩色图像，所述反射区域用于显示黑白图像。当所述显示面板处于半透射半反射模式时，由于透射光较亮，所述显示面板显示彩色图像，四个子像素单元为一个像素；当所述显示图像处于反射模式时，由于没有透射光，只有反射光从反射区域射出，所述显示面板显示黑白图像，且在显示黑白图像时一个子像素单元为一个像素，与处于半透射半反射模式的显示面板相比，处于反射模式的显示面板的分辨率提高到四倍。
Description
技术领域
本发明涉及显示器领域，特别涉及一种既能提供半反射半透射模式，又能提供一种高分辨率的反射模式的显示面板、显示装置及显示装置的驱动方法。
背景技术
液晶显示面板已广泛地应用在具有显示功能的电子装置上，例如电脑、电视、手机、平板电脑等。现有的液晶显示面板主要分为三类：透射模式、反射模式、半透射半反射模式。其中，由于半透射半反射式液晶显示面板可以同时在光线充足或光线不足的情况下使用，应用的范围较广。
请参考图1，为现有技术的半透射半反射式液晶显示面板的剖面结构示意图，所述半透射半反射式液晶显示面板包括：下基板20、与下基板20相对设置的上基板10、位于所述上基板10、下基板20之间的液晶层50；所述上基板10靠近液晶层50一侧具有包含红色(R)单元、绿色(G)单元、蓝色(B)单元的彩色滤光片14；所述彩色滤光片14靠近液晶层50一侧具有公共电极13；所述下基板20上具有像素电极22，所述像素电极22包括透明的透射部分22a和不透明的反射部分22b，所述像素电极22的位置对应于红、绿、蓝三种颜色的彩色单元的位置；位于所述下基板20的与上基板10相对一侧的背光源30。
当该半透射半反射式液晶显示面板工作(即处于半透射半反射模式)时，所述背光源30发光，发出的光穿过下基板20的透射部分22a从显示面板的表面射出，同时外界光经过下基板20的反射部分22b反射后从显示面板的表面射出，使得在光线充足或光线不足的情况下都能正常显示。然而，这种半透射半反射式液晶显示面板不适合电子阅读。由于电子阅读通常只需要黑白图像，且利用该半透射半反射式液晶显示面板进行电子阅读时，由于所述背光源比较耗电，使得电子产品的能耗较大，不利于提高电子产品的使用持久度。
发明内容
本发明解决的问题是现有技术的半透射半反射式液晶显示面板不适合电子阅读。
为解决上述问题，本发明技术方案提供了一种显示面板，包括若干个像素单元，每个像素单元包括四个呈矩阵排列的子像素单元，每个子像素单元具有反射区域和透射区域，所述透射区域用于显示彩色图像，所述反射区域用于显示黑白图像。
可选的，所述像素单元具有滤光单元，所述滤光单元包括四个呈矩阵排列的子滤光单元，所述子滤光单元与所述子像素单元相对应，所述子滤光单元包括滤光区域和不滤光区域，所述滤光区域与子像素单元的透射区域相对应，所述不滤光区域与子像素单元的反射区域相对应。
可选的，显示面板为液晶显示面板。
可选的，所述液晶显示面板包括彩膜基板，与所述彩膜基板相对设置的阵列基板，设置于所述彩膜基板和阵列基板之间的液晶层。
可选的，所述滤光单元设置于所述彩膜基板上，所述阵列基板的透射区域设置有透射电极，所述阵列基板的反射区域设置有反射电极。
可选的，所述液晶显示面板为双盒厚液晶显示面板，所述子像素单元内的透射电极和反射电极电连接在一起，并通过一个薄膜晶体管与对应的扫描线和数据线相连接。
可选的，所述子滤光单元的滤光区域设置有色阻，所述滤光单元中呈矩阵排列的四个子滤光单元中的色阻的颜色至少为红、绿、蓝三种颜色。
可选的，所述四个子滤光单元的色阻的颜色为红色、绿色、蓝色，且其中两个子滤光单元的色阻的颜色相同。
可选的，所述四个子滤光单元其中三个的色阻的颜色为红色、绿色、蓝色，另一个子滤光单元的色阻的颜色为黄色。
可选的，所述滤光区域位于所述子滤光单元的中间区域，所述不滤光区域环绕所述滤光区域。
可选的，所述不滤光区域位于所述子滤光单元的中间区域，所述滤光区域环绕所述不滤光区域。
可选的，所述像素单元的形状为正方形，所述子像素单元的形状也为正方形。
可选的，所述显示面板为MEMS光阀显示面板。
可选的，所述像素单元具有滤光单元，所述滤光单元包括四个呈矩阵排列的子滤光单元，所述子滤光单元与所述子像素单元相对应；其中三个所述子滤光单元包括滤光区域和不滤光区域，一个所述子滤光单元仅具有不滤光区域；所述三个子滤光单元的滤光区域的色阻的颜色为红色、绿色、蓝色，分别与所述三个子滤光单元的透射区域相对应；所述三个子像素单元的不滤光区域没有设置色阻，分别与所述三个子像素单元的反射区域相对应。
本发明技术方案还提供了一种显示装置，包括：
背光装置、所述显示面板。
可选的，还包括切换单元，所述切换单元用于关闭或打开所述背光装置，所述切换单元打开所述背光装置使得所述显示装置处于半透射半反射模式；所述切换单元关闭所述背光装置使得所述显示装置处于反射模式。
本发明技术方案还提供了一种所述显示装置的驱动方法，包括：
当所述显示装置处于半透射半反射模式时，背光装置发光，且同步控制位于一个像素内的四个子像素单元的灰阶值，背光装置发出的光在透射区域经滤光单元的滤光区域射出，外界光在反射区域经滤光单元的不滤光区域射出；
当所述显示装置处于反射模式时，背光装置不发光，分别控制每一个子像素单元的灰阶值，外界光在反射区域经滤光单元的不滤光区域射出。
可选的，当所述显示装置处于半透射半反射模式时，每四个子像素单元对应成一个像素，所述显示装置显示的图像为彩色图像。
可选的，当所述显示装置处于反射模式时，每个子像素单元对应成一个像素，所述显示装置显示的图像为黑白图像。
与现有技术相比，本发明技术方案具有以下优点：
本发明实施例的显示面板的每个像素单元包括四个呈矩阵排列的子像素单元，所述每一个子像素单元都可由驱动电路独立控制，每个子像素单元具有反射区域和透射区域，且在对应的滤光单元中，每个滤光单元都包括四个呈矩阵排列的子滤光单元，每个子滤光单元都具有滤光区域和不滤光区域，所述滤光区域与透射区域相对应，所述不滤光区域与反射区域相对应，当所述显示面板处于反射模式时，所述显示面板最终显示的图像为黑白色，且通过独立控制每个子像素单元的的灰阶值，使得每个子像素单元都为一个像素，处于反射模式的显示面板的分辨率比处于半透射半反射模式的显示面板的分辨率提高到四倍。因此，本发明实施例的显示面板和液晶显示装置既能工作于半反射半透射模式，用于显示彩色图像；又能工作于反射显示模式，用于显示高分辨率的黑白图像，适合电子阅读。
附图说明
图1为现有的半透射半反射液晶显示面板的剖面结构示意图；
图2为本发明实施例的显示面板的结构示意图；
图3为本发明实施例的显示面板的剖面结构示意图；
图4为本发明一实施例的滤光单元的结构示意图；
图5为本发明另一实施例的滤光单元的结构示意图；
图6为本发明实施例的显示装置的剖面结构示意图；
图7为本发明实施例的显示装置处于半透射半反射模式时的驱动示意图；
图8为本发明实施例的显示装置处于反射模式时的驱动示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
本发明实施例的显示面板包括：若干个像素单元，每个像素单元包括四个呈矩阵排列的子像素单元，每个子像素单元具有反射区域和透射区域，所述透射区域用于显示彩色图像，所述反射区域用于显示黑白图像。当所述显示面板处于半透射半反射模式时，由于透射光较亮，所述显示面板显示彩色图像，每四个子像素单元对应于一个像素点；当所述显示图像处于反射模式时，由于没有透射光，只有反射光从反射区域射出，所述显示面板显示黑白图像，且在显示黑白图像时一个子像素单元为一个像素，与处于半透射半反射模式的显示面板相比，处于反射模式的显示面板的分辨率提高到四倍。
图2为本发明实施例的显示面板的结构示意图，所述显示面板具体包括：若干个呈矩阵排列的像素单元100，每个像素单元100包括四个呈矩阵排列的子像素单元110，所述像素单元100和子像素单元110都为正方形；每个子像素单元110都连接有一个薄膜晶体管(未图示)，每个子像素单元110具有反射区域111和与反射区域111相对应的透射区域112，其中，所述透射区域112用来产生彩色光，所述反射区域111用来产生黑白光；若干条横向排列的数据线200，每一个子像素单元110的薄膜晶体管的源极与对应的一条数据线200相连接；若干条纵向排列的扫描线300，每一个子像素单元110的薄膜晶体管的栅极与对应的一条扫描线300相连接；每一个子像素单元110的薄膜晶体管的漏极与对应子像素单元的像素电极相连接。扫描驱动电路350，与每一条扫描线300相连接，用于控制对应子像素单元110的薄膜晶体管的开启/关闭；数据驱动电路250，与每一条数据线200相连接，用于将图像数据传递到对应的子像素单元110。由于所述数据驱动电路250和扫描驱动电路350可以分别控制每一个子像素单元，当所述显示面板处于半透射半反射模式时显示彩色图像，四个子像素单元共同形成一个像素点；当所述显示面板处于反射模式时显示黑白图像，每一个子像素单元都形成一个像素，与处于半透射半反射模式的显示面板相比，处于反射模式的显示面板的分辨率提高到四倍(即显示面板处于反射模式的分辨率是处于半透射半反射模式的分辨率的四倍)。
在本实施例中，所述相邻的数据线200和相邻的扫描线300围成的区域具有四个子像素单元110，所述四个子像素单元110在半反射半透射模式下构成一个像素。在其他实施例中，所述相邻的数据线和相邻的扫描线围城的区域具有一个子像素单元。
在本实施例中，所述显示面板为液晶显示面板。图3为所述液晶显示面板的剖面结构示意图，所述液晶显示面板具体包括：彩膜基板120，与所述彩膜基板120相对设置的阵列基板130，设置于所述彩膜基板120和阵列基板130之间的液晶层150；所述阵列基板130上具有若干个呈矩阵排列的像素电极133，一个像素电极133对应于一个子像素单元，所述像素电极133包括透射区域和反射区域，所述像素电极133透射区域设置有透射电极131，所述像素电极133反射区域设置有反射电极132；所述彩膜基板120靠近液晶层的一侧具有公共电极124，所述公共电极124和彩膜基板120之间具有滤光片，所述滤光片具有若干个呈矩阵排列的滤光单元，每个滤光单元包括四个呈矩阵排列的子滤光单元121，所述子滤光单元121包括滤光区域122和包围所述滤光区域122的不滤光区域123，所述滤光单元对应于显示面板的像素单元，所述子滤光单元121对应于所述显示面板的子像素单元，所述子滤光单元121的滤光区域122与子像素单元的透射区域相对应，所述子滤光单元121的不滤光区域123与子像素单元的反射区域相对应。
具体的，位于所述阵列基板130上的像素电极133包括透射电极131和反射电极132，所述透射电极131、公共电极124是由铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)等材料构成的透明导电层，所述反射电极132是由铝、铝合金或银等金属材料所构成的不透明的反射层。
所述透射电极131和反射电极132的厚度可以相同，也可以不同。在本实施例中，所述液晶显示面板为双盒厚液晶显示面板，属于同一个子像素单元的透射电极131和反射电极132电连接在一起，二者电位相同，并通过一个薄膜晶体管与对应的扫描线和数据线相连接。所述反射电极132处的液晶层的厚度通常为所述透射电极131处的液晶层的厚度的一半，使得所述显示面板的反射光和透射光在液晶层中的光程相同，能同时获得很高的透射和反射效率。
所述公共电极124和彩膜基板120之间的滤光片具有若干个呈矩阵排列的滤光单元，每个滤光单元包括四个呈矩阵排列的子滤光单元121，所述滤光单元和子滤光单元121都为正方形，所述子滤光单元121包括滤光区域122和与所述滤光区域122相对设置的不滤光区域123。在本实施例中，请一并参考图2和图3，所述滤光区域122位于所述子滤光单元的中间区域，所述不滤光区域123环绕所述滤光区域122，相对应的，位于阵列基板130上的反射电极132环绕透射电极131。在另一实施例中，所述不滤光区域位于所述子滤光单元的中间区域，所述滤光区域环绕所述滤光区域，相对应的，位于阵列基板上的透射电极环绕反射电极。需要说明的是，所述滤光区域环绕所述滤光区域或所述不滤光区域环绕所述滤光区域并不构成对本发明的限定，只要子滤光单元具有述滤光区域和不滤光区域就行。例如在其他实施例中，所述滤光区域和不滤光区域还可以为两个相邻的矩形。
所述滤光片的滤光区域122设置有色阻，每个滤光单元中的四个呈矩阵排列的子滤光单元121中色阻的颜色至少为红(R)、绿(G)、蓝(B)三种颜色。
请参考图4，为本发明一实施例的滤光单元的结构示意图。所述滤光单元中三个子滤光单元121的滤光区域122的色阻的颜色为红(R)、绿(G)、蓝(B)三种颜色，所述滤光区域122位于所述子滤光单元121的中间区域，不滤光区域123环绕所述滤光区域122，另一个的子滤光单元121没有滤光区域，仅具有不滤光区域123，即位于该区域的滤光片上没有设置色阻，该区域的滤光片透明无色。相对应的，由于背光源发出的光通常为白光，所述像素单元的三个子像素单元可以发出红、绿、蓝三种颜色的光，另一个子像素单元可以发出白光。由于透射光经过滤光片的滤光区域后会吸收大部分光，只能发出对应颜色的光，使得显示图像的亮度不够，只能通过提高背光源的背光亮度来实现亮度较高的显示图像，但利用该方法又会提高显示装置的能耗。在本实施例中，可以利用所述白光提高显示图像的亮度，改善显示效果，而且无需提高背光源的背光亮度，使得所述显示装置的能耗较低。
请参考图5，为本发明另一实施例的滤光单元的结构示意图。所述滤光单元其中三个子滤光单元121的滤光区域122的色阻的颜色为红(R)、绿(G)、蓝(B)三种颜色，另一个的子滤光单元121的滤光区域的色阻为黄色(Y)或者其他除了红、绿、蓝三原色以外的其他颜色。相对应的，所述像素单元的三个子像素单元可以发出红、绿、蓝三种颜色的光，另一个子像素单元可以发出黄色光或者其他除了红、绿、蓝三原色以外的其他颜色的光。由于所述四个子像素单元比现有的像素单元多了一种颜色，可以增加图像显示的色域，有利于提高图像的显示效果。
在其他实施例中，所述滤光单元中四个子滤光单元121的滤光区域的色阻的颜色为红、绿、蓝三种颜色，且其中两个子滤光单元121的滤光区域的色阻的颜色相同。
在其他实施例中，所述显示面板还可以为MEMS光阀显示装置，所述MEMS光阀的透射区域与滤光单元的滤光区域相对应，所述MEMS光阀的反射区域与滤光单元的不滤光区域相对应。
本发明实施例还提供了一种采用所述显示面板的显示装置，请参考图6，所述显示装置包括背光装置160和所述显示面板，其中，所述背光装置160位于所述阵列基板130远离液晶层150的一侧，所述背光装置160为阵列基板130的透射区域提供光源，所述光源通常为白色光源，使得在半透射半反射模式时显示面板能发出彩色光。所述显示装置还包括切换单元(未图示)，所述切换单元与背光装置160相连接，用于关闭或打开所述背光装置160。所述切换单元打开所述背光装置使得所述显示装置处于半透射半反射模式；所述切换单元关闭所述背光装置使得所述显示装置处于反射模式。
本发明实施例还提供了一种所述显示装置的驱动方法。
当所述显示装置处于半透射半反射模式时，请参考图7，利用所述切换单元开启所述背光装置160，所述背光装置160发出的光通过透明的透射电极131进入液晶层150，在穿透液晶层150后通过滤光单元的滤光区域122射出，由于滤光区域122的色阻的颜色至少包括红、绿、蓝三种颜色，所述在像素单元透射区域发出的光为彩色光。即使反射区域利用外界光反射的光为黑白光，但由于透射光往往比反射光的光强大得多，使得所述显示面板最终显示的图像为彩色。且通过同步控制一个像素单元内的四个呈矩阵排列的子像素单元的像素电极133和公共电极124的电压，使得所述四个子像素单元的灰阶值相同，所述四个子像素单元构成一个像素。
当所述显示面板处于反射模式时，请参考图8，利用所述切换单元关闭背光装置160，使得透射区域不会发出彩色光。当外界光在阵列基板130的反射电极132表面反射后，反射的光通过滤光片的不滤光区域123射出，由于所述不滤光区域123为透明无色，利用所述显示面板最终显示的图像为黑白色。且由于所述每一个子像素单元都可由驱动电路独立控制，每一个子像素单元的灰阶值都可独立控制，使得每个子像素单元都为一个像素，处于反射模式的显示面板的分辨率是处于半透射半反射模式的显示面板的分辨率的四倍。且由于背光装置关闭，当所述显示面板处于反射模式时，所述显示面板的能耗较小。
综上，本发明实施例的显示面板的每个像素单元包括四个呈矩阵排列的子像素单元，所述每一个子像素单元都可由驱动电路独立控制，每个子像素单元具有反射区域和透射区域，且在对应的滤光单元中，每个滤光单元都包括四个呈矩阵排列的子滤光单元，每个子滤光单元都具有滤光区域和不滤光区域，所述滤光区域与透射区域相对应，所述不滤光区域与反射区域相对应，当所述显示面板处于反射模式时，所述显示面板最终显示的图像为黑白色，且通过独立控制每个子像素单元的的灰阶值，使得每个子像素单元都为一个像素，处于反射模式的显示面板的分辨率比处于半透射半反射模式的显示面板的分辨率提高到四倍。因此，本发明实施例的显示面板和液晶显示装置既能工作于半反射半透射模式，用于显示彩色图像；又能工作于反射显示模式，用于显示高分辨率的黑白图像，适合电子阅读，还能降低能耗。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，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作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (19)
1.一种显示面板，其特征在于，包括若干个像素单元，每个像素单元包括四个呈矩阵排列的子像素单元，每个子像素单元具有反射区域和透射区域，所述透射区域用于显示彩色图像，所述反射区域用于显示黑白图像。
2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述像素单元具有滤光单元，所述滤光单元包括四个呈矩阵排列的子滤光单元，所述子滤光单元与所述子像素单元相对应，所述子滤光单元包括滤光区域和不滤光区域，所述滤光区域与子像素单元的透射区域相对应，所述不滤光区域与子像素单元的反射区域相对应。
3.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于，显示面板为液晶显示面板。
4.如权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述液晶显示面板包括彩膜基板，与所述彩膜基板相对设置的阵列基板，设置于所述彩膜基板和阵列基板之间的液晶层。
5.如权利要求4所述的显示面板，其特征在于，所述滤光单元设置于所述彩膜基板上，所述阵列基板的透射区域设置有透射电极，所述阵列基板的反射区域设置有反射电极。
6.如权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述液晶显示面板为双盒厚液晶显示面板，所述子像素单元内的透射电极和反射电极电连接在一起，并通过一个薄膜晶体管与对应的扫描线和数据线相连接。
7.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述子滤光单元的滤光区域设置有色阻，所述滤光单元中呈矩阵排列的四个子滤光单元中的色阻的颜色至少为红、绿、蓝三种颜色。
8.如权利要求7所述的显示面板，其特征在于，所述四个子滤光单元的色阻的颜色为红色、绿色、蓝色，且其中两个子滤光单元的色阻的颜色相同。
9.如权利要求7所述的显示面板，其特征在于，所述四个子滤光单元其中三个的色阻的颜色为红色、绿色、蓝色，另一个子滤光单元的色阻的颜色为黄色。
10.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述滤光区域位于所述子滤光单元的中间区域，所述不滤光区域环绕所述滤光区域。
11.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述不滤光区域位于所述子滤光单元的中间区域，所述滤光区域环绕所述不滤光区域。
12.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述像素单元的形状为正方形，所述子像素单元的形状也为正方形。
13.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板为MEMS光阀显示面板。
14.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述像素单元具有滤光单元，所述滤光单元包括四个呈矩阵排列的子滤光单元，所述子滤光单元与所述子像素单元相对应；其中三个所述子滤光单元包括滤光区域和不滤光区域，一个所述子滤光单元仅具有不滤光区域；所述三个子滤光单元的滤光区域的色阻的颜色为红色、绿色、蓝色，分别与所述三个子像素单元的透射区域相对应；所述三个子滤光单元的不滤光区域没有设置色阻，分别与所述三个子像素单元的反射区域相对应。
15.一种显示装置，其特征在于，包括：
背光装置；
如权利要求1至14任意一项所述的显示面板。
16.如权利要求15所述的显示装置，其特征在于，还包括切换单元，所述切换单元用于关闭或打开所述背光装置，所述切换单元打开所述背光装置使得所述显示装置处于半透射半反射模式；所述切换单元关闭所述背光装置使得所述显示装置处于反射模式。
17.一种如权利要求15所述的显示装置的驱动方法，其特征在于，包括：
当所述显示装置处于半透射半反射模式时，背光装置发光，且同步控制位于一个像素内的四个子像素单元的灰阶值，背光装置发出的光在透射区域经滤光单元的滤光区域射出，外界光在反射区域经滤光单元的不滤光区域射出；
当所述显示装置处于反射模式时，背光装置不发光，分别控制每一个子像素单元的灰阶值，外界光在反射区域经滤光单元的不滤光区域射出。
18.如权利要求17所述的显示装置的驱动方法，其特征在于，当所述显示装置处于半透射半反射模式时，每个像素单元对应成一个像素，所述显示装置显示的图像为彩色图像。
19.如权利要求17所述的显示装置的驱动方法，其特征在于，当所述显示装置处于反射模式时，每个子像素单元对应成一个像素，所述显示装置显示的图像为黑白图像。
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