CN103309088B - 背光结构及其制备方法、显示装置、显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种背光结构及其制备方法、显示装置、显示方法，属于液晶显示技术领域，其可解决现有的液晶显示装置不能实现全黑显示的问题。本发明的一种背光结构，包括相对设置的第一基板和第二基板；其中，所述第一基板和所述第二基板均间隔设有多个透光区和多个遮光区，所述第二基板的遮光区与第一基板的遮光区在第一基板上的投影无缝隙；所述第一基板相对于所述第二基板一侧的每个遮光区设有可弯曲的第一反射层，所述第二基板的每个遮光区设有第二反射层；所述第一反射层在弯曲状态下将到达该第一反射层的光线反射到所述第二反射层，并经由所述第二反射层将光线反射到所述第一基板的透光区。

Description

背光结构及其制备方法、显示装置、显示方法

技术领域

本发明属于液晶显示技术领域，具体涉及一种背光结构及其制备方法、显示装置、显示方法。

背景技术

液晶显示器（LCD，Liquid Crystal Display）的基本构成包括：背光源101和液晶显示面板。

如图1所示，常规的液晶显示面板包括阵列基板103、彩膜基板105以及设于阵列基板103和彩膜基板105间的液晶104。其中，阵列基板103的外侧设置有下偏振片102b，彩膜基板105的外侧设有上偏振片102a，上偏振片102a和下偏振片102b的透振方向相互垂直。

来自背光源101的光透过阵列基板103外侧的下偏振片102b后转换为线偏振光，只要给不同位置的液晶104加不同的电场，导致液晶104产生不同偏转，即可使得线偏振光的偏振方向产生不同的偏转，因而线偏振光透过彩膜基板105外侧的偏振片102a时的透过率不同，从而射出光的亮度不同，进而使液晶显示器呈现出不同灰阶的色彩显示。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有的液晶显示器在显示全黑色的时候，需要设于阵列基板103外侧的下偏振片102b和彩膜基板105外侧的上偏振片102a的透振方向垂直，但是由于上偏振片102a和下偏振片102b的性能和液晶104偏转性能等的影响，实际很难实现上偏振片102a和下偏振片102b透振方向的完全垂直，故无法彻底的阻挡背光源101的所有光，也就是说无法显示真正的黑色。

发明内容

本发明所要解决的技术问题包括，针对现有的显示装置不能实现全黑显示的问题，提供一种可以实现全黑显示，对比度提高的背光结构及其制备方法、显示装置、显示方法。

解决本发明技术问题所采用的技术方案之一是一种背光结构，包括相对设置的第一基板和第二基板；所述第一基板和所述第二基板均间隔设有多个透光区和多个遮光区，所述第二基板的遮光区与第一基板的遮光区在第一基板上的投影无缝隙；所述第一基板相对于所述第二基板一侧的每个遮光区设有可弯曲的第一反射层，所述第二基板的每个遮光区设有第二反射层；所述第一反射层在弯曲状态下将到达该第一反射层的光线反射到所述第二反射层，并经由所述第二反射层将光线反射到所述第一基板的透光区。

在未向本发明的背光结构通电的状态下，电极的驱动电压为0V，此时第一反射层的所有反射面均不发生弯曲，背光源的光照射到第一反射层的光将垂直反射回来，故其背光源的光不能透过液晶面板，此时显示为全黑。

优选的是，所述第二基板的所有遮光区在所述第一基板上的投影与所述第一基板的所有遮光区成互补结构。

优选的是，所述背光结构还包括第一透明基板，每个所述遮光区的第一反射层包括至少一个可弯曲的反射片。

进一步优选的是，还包括多个电极，所述电极设于第一基板的入光面上，与第一反射层的反射片一一对应连接，用于驱动反射片弯曲。

更进一步优选的是，所述反射片包括反光膜和附在反光膜上并与所述电极相连的电致弯曲膜。

再更进一步优选的是，制作所述电致弯曲膜的材料包含聚丙酸橡胶或偏氟乙烯类化合物，在所述电极驱动作用下可向靠近所述第二基板方向发生弯曲。

更进一步优选的是，所述反光膜的材料中包含反光布、铝、铜中任意一种。

优选的是，所述第二反射层的材料中包含反光布、铝、铜中任意一种。

优选的是，所述背光结构还包括遮挡层，所述遮挡层覆盖第一基板的遮光区。

解决本发明技术问题所采用的技术方案之一是上述背光结构的制备方法，包括如下步骤：

在所述第一基板上形成多个透光区和遮光区，并在所述第一基板的遮光区制作可弯曲的第一反射层；

在所述第二基板上形成多个透光区和遮光区，并在所述第二基板的遮光区制作第二反射层；

将完成上述步骤的第一基板和第二基板进行对盒，形成所述背光结构；

其中，所述第一基板的遮光区在所述第二基板上的投影完全覆盖所述第二基板的透光区。

优选的是，所述在第一基板上形成多个透光区和遮光区，并在所述第一基板的遮光区制作可弯曲的第一反射层，包括：

在第一基板上依次形成电极层、电致弯曲膜层、反光膜层；

通过构图工艺依次去除第一基板的透光区上的反射膜层和电致弯曲膜层，形成由反射膜层和电致弯曲膜层组成的第一反射层；每个遮光区的所述第一反射层包括至少一个可弯曲的反射片；

通过刻蚀工艺对所述电极层进行构图以形成电极的图案，所述电极位于所述反射片的一端。

优选的是，该方法还包括，通过构图工艺在第一基板上形成遮挡层，所述遮挡层的图形与所述第一基板的遮光区相对。

解决本发明技术问题所采用的技术方案之一是一种显示装置，包括上述的背光结构。

由于本发明包括上述背光结构，故其可以显示全黑。

优选的是，所述显示装置还包括液晶面板，所述背光结构的第一基板与所述液晶面板的阵列基板共用一块基板；

和/或，所述背光结构的第二基板集成在所述显示装置的背光源的光学膜材上；

所述光学膜材包括：导光板、扩散板、棱镜膜中的任一种。

解决本发明技术问题所采用的技术方案之一是上述显示装置的显示方法，包括：

当要显示全黑内容时，不给所述电极加驱动电压，所述第一反射层的所有的反射面均不发生弯曲；

当要显示非全黑内容时，给所述电极加驱动电压，所述第一反射层的所有的反射面均发生弯曲，背光源的光照射到第一反射层后光发生反射照到第二反射层，所述液晶显示面板有光透过，所述显示装置显示画面。

本发明提供的显示方法，在电极没有驱动电压，反射片就不会发生弯曲，所以当光照射到第一反射层后垂直反射回第二基板，将没有光透过液晶面板，采用该方法显示装置可以实现全黑显示。

附图说明

图1为现有的液晶显示装置的结构图；

图2为本发明的实施例1的背光结构的未通电时的结构图；

图3为本发明的实施例1的背光结构的通电时的结构图；

图4为本发明的实施例1的背光结构的第一反射层的每个遮光区的只有一个反射片的结构图；

图5为本发明的实施例1的背光结构的俯视图，以及

图6为本发明的实施例2的背光结构的制备方法的中步骤一的过程图。

其中附图标记为：101、背光源；102a、上偏振片；102b、下偏振片；103、阵列基板；104、液晶；105、彩膜基板；201、反射片；202、第二反射层；203、电极；204、第一基板；205、第二基板；206、液晶面板；207、遮挡层；Q1、透光区；Q2、遮光区。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

在本发明中所用到的方位词“上、下”是指图2至图4中的“上、下”方向。

实施例1：

结合图2、3、4所示，本实施例提供一种背光结构，包括相对设置的第一基板204和第二基板205；其中，所述第一基板204和所述第二基板205均间隔设有多个透光区Q1和多个遮光区Q2（也就是说，在第一基板204和第二基板205中的每一个上，遮光区Q2与透光区Q1相邻，即遮光区Q2和透光区Q1交替设置），所述第一基板204的遮光区在所述第二基板205上的投影完全覆盖所述第二基板205的透光区。

应当理解的是，本发明实施例所提供的背光结构可以与设置在该背光结构下方的背光源101以及设置在该背光结构上方的液晶面板206配合使用。

所述第一基板204相对于所述第二基板205一侧的每个遮光区Q2设有可弯曲的第一反射层，可选地，第一基板204上的每个遮光区Q2对应的第一反射区包含至少一个反射片201，所述第二基板205的每个遮光区Q2设有第二反射层202；所述反射片201在弯曲状态下可以将到达第一反射层的反射片201的光线反射到所述第二反射层202，并经由所述第二反射层202将光线反射到所述第一基板204的透光区Q1，随后光线穿过该透光区Q1射出该背光结构的第一基板204进入液晶面板206，使液晶面板206显示画面。

本实施例的背光结构在未通电时，第一反射层的所有反射片201均不发生弯曲，由背光源101的发出的光照射到第一反射层的反射片201上之后，会直接垂直反射回背光源101，此时背光源101的光不会照射出第一基板204，也就是说此时，设置在本发明所提供的背光结构上方的液晶面板206显示为全黑。

其中，优选地，所述第二基板205的所有遮光区Q2在所述第一基板204上的投影与所述第一基板204的所有遮光区Q2成互补结构。也就是说第一基板204遮光区Q2的第一反射层与第二基板205遮光区Q2的第二反射层205互补，这样可以节约制造成本，而且可以使第一基板204的出光面积（即，第一基板204上的透光区Q1的面积）最大化。

优选地，如图5所示，在第一基板204上，每个遮光区Q2的第一反射层可以包括至少一个可弯曲的反射片201。其中，所述背光结构还可以包括多个电极203，该电极203设于第一基板204的入光面（即，第一基板204上朝向第二基板205的表面）上，与反射片201一一对应连接（也就是一个电极203与一个反射片201连接），用于驱动反射片弯曲。

优选地，所述反射片包括反光膜和附在反光膜上并与所述电极203相连的电致弯曲膜。该电致弯曲膜与电极203电连接，且在电极203的驱动电压作用下可以朝向第二基板205的方向发生弯曲，也就是说在通电的状态下，电极203带有一定的驱动电压，第一反射层的反射片201会发生弯曲。每个弯曲的反射片201形成一个凹面镜，可以将到达该凹面镜的光线反射到第二基板上；只要在制作所述反射片201时设置合理的曲率半径，使反射片201弯曲后形成的凹面镜的焦点位于第二基板205的第二反射层202上，即可保证弯曲状态下的反射片201可以将到达该反射片的光线全部反射到第二反射层202上。当然，反射片201弯曲后形成的凹面镜的焦点位于图2中所示的第二反射层202的上方或下方的附近区域时也是可行的，只要能保证弯曲状态下的反射片201可将光线反射到第二反射层202对应的区域内即可。

此时当背光源101的光照射到反射片201，光将会反射到第二发射层202，第二反射层202再将背光源101发出的光反射穿过第一基板204的透光区Q1，穿过第一基板204的透光区Q1的光线射入液晶面板206中，以使得该液晶面板206实现显示。其中，形成所述电致弯曲膜的材料中可以包含聚丙酸橡胶或偏氟乙烯类化合物，当然采用其他可以使反射片201弯曲的电致弯曲膜也是可以的。反光膜的材料中包含反光布、铝、铜中任意一种，只要能起到反光作用的材料均可。

优选地，所述第二反射层202的材料中包含反光布、铝、铜中任意一种。

在图2和图3所展示的结构中，是以第一基板204的每个遮光区Q2的第一反射层均包括两个反射片201为例；图中仅是示出了反射片201的基本结构，并不对反射片201的长度做具体限定。在实际制作时，两个反射片201的长度可以相等，且两个反射片201的长度之和正好等于第一基板204上的遮光区Q2的长度，这样可以避免在未向所述背光结构通电时背光源101的光透过该背光结构到达液晶面板206。

当然，本发明所提供的背光结构也可以具有如图4中所示的结构，第一基板204的每个遮光区Q2的第一反射层包括一个反射片201，第一基板204上和第二基板205上的遮光区Q2和透光区Q1均间隔设置，且第一基板204的透光区Q1在第二基板205上的投影与第二基板205的遮光区Q2互补，此时，在未向所述背光结构通电时，第一反射层的反射片201的所有反射片均不发生弯曲，当背光源101的光照射到第一反射层的反射片201就会直接垂直反射回背光源101，此时背光源101的光不能照射出第一基板204，也就是说此时位于所述背光结构上方的液晶面板206显示为全黑。在通电时，在电极203的驱动下第一反射层的反射片201发生弯曲，将背光源101的光反射到第二反射层202，到达第二反射层202的光再经该第二反射层202的反射后反射出第一基板204的透光区Q1，从而使得位于该背光结构上方的液晶面板206显示画面。

此外，在上述任一背光结构中还可以设有遮挡层207，该遮挡层207覆盖第一基板204的遮光区，避免在通电时反射片201发生弯曲，在相邻的反射片201中间出现缝隙而漏光；同时也可以避免未向所述背光结构通电时背光源101的光透过第一基板204。一般将遮挡层207设于在第一基板204的出光面上，此时遮挡层207可以是如图3中所示嵌设在液晶面板206的基板中，也可以是贴附在液晶面板206和第一基板204之间。当然遮挡层207也可设置在第一基板204的入光面。当然只要能遮挡第一基板204的遮光区反射片201间的空隙即可。

虽然结合背光源101和液晶面板206共同描述了本发明所提供的背光结构的工作原理，但是，本领域技术人员应当理解的是，包括本发明所提供的背光结构的显示装置可以不包括背光源，而是可以利用自然光为所述背光结构提供光源。

实施例2

本实施例针对实施例1的背光结构提供了一种背光结构的制备方法，具体包括如下步骤：

步骤一、在第一基板204上形成多个透光区Q1和遮光区Q2，并在所述第一基板204的遮光区Q2制作可弯曲的第一反射层；

如图6所示，该步骤一具体包括：

在第一基板204上依次形成电极层、电致弯曲膜层、反光膜层；

通过构图工艺依次去除第一基板204的透光区Q1上的反射膜层和电致弯曲膜层，形成由反射膜层和电致弯曲膜层组成的第一反射层；每个遮光区Q2的所述第一反射层包括至少一个可弯曲的反射片201；

通过刻蚀工艺对所述电极层进行构图以形成电极的图案，所述电极203位于反射片201的一端。其中，因为刻蚀液蚀刻是各向同性的，可以通过控制刻蚀时间以及刻蚀液的用量使刻蚀液向反射片201与基板之间蚀刻，来保证电极203位于反射片201的一端。

步骤二、在所述第二基板205上形成多个透光区Q1和遮光区Q2，并在所述第二基板205的遮光区Q2制作第二反射层202；

步骤三、将完成上述步骤的第一基板204和第二基板205进行对盒，形成所述背光结构；

其中，所述第一基板204的遮光区Q2在所述第二基板205上的投影完全覆盖所述第二基板205的透光区Q1。

优选地，所述制备方法还可以包括通过构图工艺在第一基板204的遮光区Q2上形成包括遮挡层的图形。该遮挡层207可以通过构图工艺形成在第一基板204的出光面上，当然遮挡层207也可形成在第一基板204的入光面，此时就要在步骤一前，在第一基板204的遮光区Q2上，通过构图工艺形成包括遮挡层207的图形。

实施例3：

本实施例提供一种显示装置，该显示装置包括实施例1所述的背光结构。

进一步地，所述显示装置还包括液晶面板206，所述背光结构的第一基板204与所述液晶面板206的阵列基板共用一块基板，也就是说背光结构的电极203可以制作在阵列基板上。

和/或，所述背光结构的第二基板205集成在所述显示装置的背光源101的光学膜材上；

所述光学膜材包括：导光板、扩散板、棱镜膜中的任一种。

该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

本实施例的显示装置中具有实施例1中的背光结构，故其可以在未向所述背光结构通电时，液晶面板206显示全黑。

当然，本实施例的显示装置中还可以包括其他常规结构，如电源单元、显示驱动单元等。

在本发明中，所述显示装置还可以包括背光源101，该背光源101设置在所述背光结构的下方，以为该背光结构提供光源。当然，在本发明所提供的显示装置中，还可以不包括背光源，利用自然光为所述背光结构提供光源。

实施例4：

本实施例针对实施例3的显示装置提供了一种显示方法，具体包括：

当要显示全黑内容时，不给所述电极203加驱动电压，所述反射片201的所有的反射面均不发生弯曲，背光源101的光照射到反射片201后光不会发生反射照到第二反射层202，无光透过液晶显示面板206，所述液晶显示装置显示全黑；

当要显示非全黑内容时，给所述电极203加驱动电压，所述反射片201的所有的反射面均发生弯曲，背光源101的光照射到反射片201后光发生反射照到第二反射层202，所述液晶显示面板206有光透过，所述显示装置显示画面。

在本发明中，可以将所述液晶显示面板置换为电致变色显示面板等其他显示面板。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种背光结构，包括相对设置的第一基板和第二基板；其中，所述第一基板和所述第二基板均间隔设有多个透光区和多个遮光区，所述第二基板的每个遮光区设有第二反射层，其特征在于，

所述第一基板的遮光区在所述第二基板上的投影完全覆盖所述第二基板的透光区；

所述第一基板相对于所述第二基板一侧的每个遮光区设有可弯曲的第一反射层；所述第一反射层在弯曲状态下将到达该第一反射层的光线反射到所述第二反射层，并经由所述第二反射层将光线反射到所述第一基板的透光区。

2.根据权利要求1所述的背光结构，其特征在于，所述第二基板的所有遮光区在所述第一基板上的投影与所述第一基板的所有遮光区成互补结构。

3.根据权利要求1或2所述的背光结构，其特征在于，每个所述遮光区的第一反射层包括至少一个可弯曲的反射片。

4.根据权利要求3所述的背光结构，其特征在于，还包括多个电极，所述电极设于第一基板的入光面上，与第一反射层的反射片一一对应连接，用于驱动反射片弯曲。

5.根据权利要求4所述的背光结构，其特征在于，所述反射片包括反光膜和附在反光膜上并与所述电极相连的电致弯曲膜。

6.根据权利要求5所述的背光结构，其特征在于，制作所述电致弯曲膜的材料包含聚丙酸橡胶或偏氟乙烯类化合物，在所述电极驱动作用下可向靠近所述第二基板方向发生弯曲。

7.根据权利要求5所述的背光结构，其特征在于，所述反光膜的材料中包含反光布、铝、铜中任意一种。

8.根据权利要求1所述的背光结构，其特征在于，所述第二反射层的材料中包含反光布、铝、铜中任意一种。

9.根据权利要求1所述的背光结构，其特征在于，还包括遮挡层，所述遮挡层覆盖第一基板的遮光区。

10.根据权利要求1～9中任意一项所述的背光结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、在所述第一基板上形成多个透光区和遮光区，并在所述第一基板的遮光区制作可弯曲的第一反射层；

步骤二、在所述第二基板上形成多个透光区和遮光区，并在所述第二基板的遮光区制作第二反射层；

步骤三、将完成上述步骤的第一基板和第二基板进行对盒，形成所述背光结构；

其中，所述第一基板的遮光区在所述第二基板上的投影完全覆盖所述第二基板的透光区。

11.根据权利要求10所述的背光结构的制备方法，其特征在于，所述步骤一包括：

在第一基板上依次形成电极层、电致弯曲膜层、反光膜层；

通过构图工艺依次去除第一基板的透光区上的反射膜层和电致弯曲膜层，形成由反射膜层和电致弯曲膜层组成的第一反射层；每个遮光区的所述第一反射层包括至少一个可弯曲的反射片；

通过刻蚀工艺对所述电极层进行构图以形成电极的图案，所述电极位于所述反射片的一端。

12.根据权利要求10所述的背光结构的制备方法，其特征在于，还包括下述步骤：

通过构图工艺在所述第一基板上形成遮挡层，所述遮挡层的图形与所述第一基板的遮光区相对。

13.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1～9中任意一项所述的背光结构。

14.根据权利要求13所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括液晶面板，所述背光结构的第一基板与所述液晶面板的阵列基板共用一块基板；

和/或，所述背光结构的第二基板集成在所述显示装置的背光源的光学膜材上；

所述光学膜材包括：导光板、扩散板、棱镜膜中的任一种。

15.根据权利要求14所述的显示装置的显示方法，其特征在于，包括：

当要显示全黑内容时，不给所述电极加驱动电压，所述第一反射层的所有的反射面均不发生弯曲；

当要显示非全黑内容时，给所述电极加驱动电压，所述第一反射层的所有的反射面均发生弯曲，背光源的光照射到第一反射层后光发生反射照到第二反射层，所述液晶面板有光透过，所述显示装置显示画面。