CN105954933A - 显示装置及其制作方法 - Google Patents

显示装置及其制作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105954933A
CN105954933A CN201610578984.0A CN201610578984A CN105954933A CN 105954933 A CN105954933 A CN 105954933A CN 201610578984 A CN201610578984 A CN 201610578984A CN 105954933 A CN105954933 A CN 105954933A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
liquid crystal
crystal layer
display floater
display device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610578984.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105954933B (zh
Inventor
王龙
季春燕
李文波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BOE Technology Group Co Ltd
Original Assignee
BOE Technology Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BOE Technology Group Co Ltd filed Critical BOE Technology Group Co Ltd
Priority to CN201610578984.0A priority Critical patent/CN105954933B/zh
Publication of CN105954933A publication Critical patent/CN105954933A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105954933B publication Critical patent/CN105954933B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1334—Constructional arrangements; Manufacturing methods based on polymer dispersed liquid crystals, e.g. microencapsulated liquid crystals
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133605—Direct backlight including specially adapted reflectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G02F1/133607—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members the light controlling member including light directing or refracting elements, e.g. prisms or lenses

Abstract

本发明提供一种显示装置，包括显示面板，所述显示面板包括：阵列基板、对盒基板以及位于所述阵列基板和所述对盒基板之间的液晶层，所述液晶层包括向列相液晶和由可聚合液晶单体形成的聚合物网络；所述阵列基板和所述对盒基板的折射率均小于所述液晶层的折射率；所述显示装置还包括发光模块和光调制件；发光模块用于向所述光调制件发射光线；光调制件用于对接收到的光线进行调制，以使调制后的光线从所述显示面板的侧面射入液晶层，且射入液晶层的光线方向与显示面板厚度方向之间的夹角大于任意光线从液晶层入射至所述阵列基板或所述对盒基板时的全反射临界角。相应地，本发明还提供一种显示装置的制作方法。本发明能够提高显示装置的对比度。

Description

显示装置及其制作方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种显示装置及其制作方法。
背景技术
随着技术的发展，透明显示逐渐步入人们的生活，并吸引了消费者的关注。然而，传统的透明显示装置(如液晶显示装置、有机电致发光二极管显示装置)的透过率较低，且响应速度较慢。而且大多数透明显示是只有在施加电压时才呈现透明态，平时为不透明态。
近期，研究中发现基于聚合物稳定液晶(Polymer StabilizedLiquid Crystal，PSLC)用于透明显示时，其透明度、响应速度、节能等方面优势明显。这种显示装置的显示面板本身既可以做光波导板，同时也可以进行显示，可称之为波导显示。这种基于聚合物稳定液晶的显示装置的结构如图1所示，阵列基板10和对盒基板20之间设置有液晶层30，液晶层30包括向列相液晶31和由可聚合的液晶单体形成的聚合物网络32；光源40从显示面板的一侧向液晶层30发射光线。当不需要显示时，显示面板上不施加电压，光线在液晶层30内水平传导，显示面板呈现透明状态，透明度可达到90％以上；当需要显示时，向显示面板施加电压以使向列相液晶31发生偏转，而受到聚合物网络32的影响，向列相液晶31取向混乱，从而散射出光，实现显示。和传统的透明显示装置相比，这种基于聚合物稳定液晶的显示装置的透过率较高，且响应速度块。
但是，光源40入射的光存在多个角度，当入射角小于全反射的临界角时，光将会透过阵列基板或对盒基板出射到显示面板外侧(如图1所示)，这会导致在还没有进行显示的时候就会有光发出，降低了显示装置的对比度。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种显示装置及其制作方法，以提高显示装置的对比度。
为了解决上述技术问题之一，本发明提供一种显示装置，包括显示面板，所述显示面板包括：阵列基板、对盒基板以及位于所述阵列基板和所述对盒基板之间的液晶层，所述液晶层包括：向列相液晶和由可聚合液晶单体形成的聚合物网络；所述阵列基板和所述对盒基板的折射率均小于所述液晶层的折射率；所述显示装置还包括发光模块和光调制件；
所述发光模块用于向所述光调制件发射光线；
所述光调制件设置在所述显示面板的侧面，用于对接收到的光线进行调制，以使调制后的光线从所述显示面板的侧面射入液晶层，且射入液晶层的光线方向与显示面板厚度方向之间的夹角大于任意光线从液晶层入射至所述阵列基板或所述对盒基板时的全反射临界角。
优选地，所述光调制件包括准直透镜，所述准直透镜包括相对设置的入光面和出光面，所述准直透镜的出光面朝向所述显示面板的侧面设置；所述发光模块设置在所述准直透镜的背离所述显示面板的一侧，以朝向所述准直透镜的入光面发射光线；所述准直透镜用于将其入光面接收到的光线调制为平行于所述显示面板显示面的平行光，并将该平行光从所述准直透镜的出光面射出。
优选地，所述光调制件包括沿所述显示面板的厚度方向依次设置的多个光调制部；每个光调制部均包括相对设置的入光面和出光面，所述光调制部的出光面朝向所述显示面板的侧面设置；所述发光模块设置在多个光调制部的背离所述显示面板的一侧，以朝向多个光调制部的入光面发射光线；所述光调制部用于将其入光面接收到的光线调制到相应的调制方向，并将调制后的光线从所述光调制部的出光面射出。
优选地，各个所述光调制部的调制方向互不相同，并且，所述光调制部所调制的光线量随所述光调制部的调制方向与显示面板厚度方向之间的夹角的增大而增多。
优选地，所述发光模块包括光源，所述光源设置在所述光调制件的背离所述显示面板的一侧，以朝向所述光调制件发射光线。
优选地，所述发光模块还包括反光罩，所述反光罩设置在所述光源的背离所述光调制件的一侧。
优选地，所述光源包括沿所述显示面板宽度方向排列的多个子光源。
优选地，所述发光模块包括导光板和用于发光的光源，
所述导光板包括入光面以及相对设置的出光面和反射面，所述导光板的入光面连接在所述导光板的出光面的一端与反射面的一端之间，用于接收所述光源的光线；所述导光板的出光面朝向所述显示面板的侧面设置，所述光调制件设置在所述导光板的出光面上，以接收所述导光板的出光面射出的光线；由所述导光板的反射面的一端至另一端，所述反射面逐渐靠近或远离所述出光面。
优选地，所述发光模块还包括反光板，所述光源朝向所述反光板发射光线，所述反光板用于将所述光源的光线朝向所述导光板的入光面反射。
优选地，所述显示装置还包括控制器，所述控制器用于调节所述光源的发光角度和/或所述反光板的位置，以调节入射至所述导光板入光面的光线的入射角度和入射位置。
相应地，本发明还提供一种上述显示装置的制作方法，包括：
在阵列基板和对盒基板之间填充液晶混合物并进行密封，以形成显示面板，所述液晶混合物包括：向列相液晶和可聚合液晶单体；
对所述液晶混合物进行固化处理，以使得所述可聚合液晶单体形成聚合物网络，固化后的液晶混合物形成为液晶层；其中，所述阵列基板和所述对盒基板的折射率均小于所述液晶层的折射率；
在所述显示面板的侧面形成光调制件和朝向所述光调制件发射光线的发光模块，所述光调制件用于对接收到的光线进行调制，以使调制后的光线从所述显示面板的侧面射入液晶层中，且射入液晶层的光线方向与显示面板厚度方向之间的夹角大于任意光线从液晶层入射至所述阵列基板或所述对盒基板时的全反射临界角。
在本发明中，由于显示面板的一侧设置有光调制件，光调制件能够使光线从液晶层入射至阵列基板时的入射角大于光线从液晶层入射至阵列基板时的全反射临界角，或者光线从液晶层入射至对盒基板时的入射角大于光线从液晶层入射至对盒基板时的全反射临界角。因此，光线进入液晶层后，能够在对盒基板和阵列基板之间进行全反射，从而减少光线射到显示面板外部的情况，进而在保证显示装置的透明度的同时，提高显示装置的对比度，并提高光线的利用率。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是现有技术中的显示装置的剖视图；
图2是本发明提供的显示装置的第一种结构的剖视图；
图3是本发明提供的显示装置的第二种结构的剖视图；
图4是本发明提供的显示装置的第三种结构的剖视图；
图5是本发明提供的显示装置的第四种结构的俯视图；
图6是本发明提供的显示装置的制作方法流程图。
其中，附图标记为：
10、阵列基板；20、对盒基板；21、像素单元；30、液晶层；40、现有技术的光源；50、发光模块；51、光源；52、反光罩；53、导光板；53a、导光板的入光面；53b、导光板的反射面；53c、导光板的出光面；54、反光板；60、光调制件；61、光调制部；70、像素电极；80、公共电极；90、取向层。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
作为本发明的一方面，提供一种显示装置，如图2至图5所示，所述显示装置包括显示面板、发光模块50和光调制件60。所述显示面板包括：阵列基板10、对盒基板20以及位于阵列基板10和对盒基板20之间的液晶层30。液晶层30包括：向列相液晶31和由可聚合液晶单体形成的聚合物网络32。阵列基板10和对盒基板20的折射率均小于液晶层30的折射率。发光模块50用于向光调制件60发射光线。光调制件60设置在所述显示面板的侧面，用于对接收到的光线进行调制，以使调制后的光线从所述显示面板的侧面射入液晶层30，且射入液晶层30的光线方向与显示面板的厚度方向之间的夹角大于任意光线从液晶层30射入阵列基板10或对盒基板20时的全反射临界角。
需要说明的是，液晶层30与光调制件60之间可以存在一定的空气间隙或其他介质层，调制后的光线由光调制件60入射至液晶层30的表面时，一部分光线在液晶层30的表面发生反射，另一部分光线发生折射而进入液晶层30，所述“射入液晶层30的光线方向”即在液晶层30表面发生折射时的折射方向；所述“射入液晶层30的光线方向与显示面板厚度方向之间的夹角”即，光线从液晶层30入射至阵列基板10时的入射角λ1，或入射至对盒基板20时的入射角λ2(如图3所示)。
在实际应用中，光线从液晶层30入射至阵列基板10或对盒基板20时的全反射临界角可以根据液晶层30、阵列基板10和对盒基板20的折射率得出。例如，阵列基板10的折射率为n1，对盒基板20的折射率为n2，液晶层30的折射率为n3，且n3>n2，n3>n1；那么光线从液晶层30入射至阵列基板10时的全反射临界角C1＝arcsin(n3/n1)，光线从液晶层30入射至对盒基板20时的全反射临界角C2＝arcsin(n3/n2)。同样，上述入射角λ1和λ2也可以根据液晶层30的折射率以及液晶层30与光调制件60之间的介质层折射率计算得出，从而可以得出光调制件60应将接收到的光线角度调制到哪个范围。其中，阵列基板10和对盒基板20均包括衬底和设置在衬底上的多层结构，阵列基板10和对盒基板20的折射率可以看作各自衬底的折射率，也可以看作各自最靠近液晶层30的一层结构的折射率。
可以看出，在现有技术中，光线从各个方向进入液晶层30，这种情况下，一部分光线入射至阵列基板10或对盒基板20的表面时，会穿过阵列基板10或对盒基板20而射出显示面板。而在本发明中，由于显示面板的一侧设置有光调制件60，光调制件60能够使光线从液晶层30入射至阵列基板10时的入射角λ1大于光线从液晶层30入射至阵列基板10时的全反射临界角C1，或者光线从液晶层30入射至对盒基板20时的入射角λ2大于光线从液晶层30入射至对盒基板20时的全反射临界角C2。因此，光线进入液晶层30后，能够在对盒基板20和阵列基板10之间进行全反射，从而减少光线射到显示面板外部的情况，进而在保证显示装置的透明度的同时，提高显示装置的对比度，并提高光线的利用率。
通常，阵列基板10和对盒基板20的折射率相同或相近，即，上述两个全反射临界角C1和C2相同或相近，这时，可以通过调整光调制件60的调制方向，使得射入液晶层30的光线方向与显示面板厚度方向之间的夹角大于C1和C2中的任意一者。当阵列基板10和对盒基板20的折射率不同时，为了使得光线全部在阵列基板10与对盒基板20之间进行全反射，可以通过调整光调制件60的调制方向，使得射入液晶层30的光线方向与显示面板厚度方向之间的夹角大于C1和C2中的较大者。
光调制件60的第一种结构如图2所示，光调制件60包括准直透镜，所述准直透镜包括相对设置的入光面和出光面，所述准直透镜的出光面朝向显示面板的侧面设置。发光模块50设置在所述准直透镜的背离显示面板的一侧，以朝向所述准直透镜的入光面发射光线。所述准直透镜用于将其入光面接收到的光线调制为平行于所述显示面板显示面的平行光，并将该平行光从所述准直透镜的出光面射出。这种情况下，所述调制后的光线射入液晶层30后，光线方向与显示面板厚度方向相互垂直，从而使得更多的光线入射到液晶层30，并在液晶层30中向前传导，进而提高了光线利用率。
光调制件60的第二种结构如图3和图4所示。光调制件60包括沿所述显示面板的厚度方向依次设置的多个光调制部61。每个光调制部61均包括相对设置的入光面和出光面，光调制部61的出光面朝向所述显示面板的侧面设置。发光模块50设置在多个光调制部61的背离所述显示面板的一侧，以朝向多个光调制部61的入光面发射光线。光调制部61用于将其入光面接收到的光线调制到相应的调制方向，并将调制后的光线从光调制部61的出光面射出。各个光调制部61的调制方向可以相同，也可以不同，只要可以使得每个光调制部61的调制方向与显示面板厚度方向之间的夹角大于上述全反射临界角C1或全反射临界角C2即可。如图3所示的三个光调制部61，位于上方的光调制部61的调制方向朝向对盒基板20，位于中间的光调制部61的调制方向平行于显示面板的显示面，位于下方的光调制部61的调制方向朝向阵列基板10。光调制件60可以为透镜，透镜可以分为多个部分，每一部分形成为一个光调制部61。具体地，透镜各部分的入光面与显示面板厚度方向之间的夹角不同，以使光线入射至透镜时的入射角不同，从而使得透镜各部分射出光线的方向也不同。当然，光调制件61也可以为棱镜膜等其他结构。
可以理解，光线进入液晶层30后，随着全反射次数的增加，消耗的能量增多，从而造成显示图像时，距离光源越远的区域的亮度越低，影响显示的均匀性。为此，在本发明中，各个光调制部61所调制的光线量互不相同，并且，各个光调制部61的调制方向与显示面板厚度方向之间的夹角随光调制部61的所调制的光线量的增多而增大。如图4所述，光调制部61出射的光线方向与显示面板厚度方向之间夹角越大，全反射周期越长，该部分光线能够传播至越远的位置，因此，尽管光线传播到较远位置时的能量降低，但是，传播到较远位置的光线数量增加，从而在整体上使得显示面板显示亮度均匀性提高。
所述发光模块的第一种结构如图2至图4中所示，发光模块50包括光源51，光源51设置在光调制件60的背离所述显示面板的一侧，以朝向光调制件60发射光线。优选地，光源51包括多个沿所述显示面板宽度方向排列的多个子光源，该子光源可以为设置有多个LED灯的灯条。所述宽度方向是指图2中垂直于纸面的方向。在进行图像显示时，可以根据待显示区域的范围来控制子光源的发光个数，使得待显示区域对应的子光源发光、不需要显示图像的区域对应的子光源不发光，从而减低功耗。具体地，可以设置与每个子光源均电连接的电控开关，所述电控开关用于控制每个子光源的开启与关闭。
进一步地，如图2至图4所示，发光模块50还包括反光罩52，反光罩52设置在光源51的背离所述光调制件60的一侧。具体地，反光罩52上设置有朝向液晶层的开口，光源51设置在所述开口处，反光罩52的内壁表面可以为弧形曲面，从而将光源51的光线朝向液晶层反射，提高光线的利用率。
发光模块50的第二种结构如图5中所示。发光模块50包括导光板53和用于发光的光源51。导光板53包括入光面53a以及相对设置的出光面53c和反射面53b，导光板53的入光面53a连接在导光板53的出光面53c的一端与反射面53b的一端之间，用于接收光源51的光线；导光板53的出光面53c朝向显示面板的侧面设置，光调制件60设置在导光板53的出光面53c上，以接收导光板52的出光面53c射出的光线。由导光板53的反射面53b的一端至另一端，反射面53b逐渐靠近或远离出光面53c。其中，反射面53b可以为倾斜的平面，也可以为弧形面。
以图5中所示的结构为例，由导光板53的反射面53b的一端至另一端，反射面53b逐渐靠近出光面53c。当射入导光板53的光线以较大的入射角射向导光板53的出光面53c，且该入射角大于全反射临界角时，光线会发射至反射面53b，再由反射面53b反射至出光面53c。而由于反射面53b相对于出光面53c是倾斜设置的，因此，每被反射面53b反射一次，光线入射至出光面53c的入射角减小一些，直至小于全反射临界角时，光线从出光面53c射出。射入导光板53的光线的入射角不同时，从导光板的出光面53c射出的位置也不同，从而在出光面53c上形成出光区。如图5所示，光线a在A位置射出，光线b在B位置射出；当导光板53入光面53a的光线入射角均在光线a和光线b的入射角之间时，导光板53的出光面53c上A位置与B位置之间的区域有光线射出，其余区域没有光线射出，从而使得显示面板中与A位置与B位置之间的区域对应的像素单元21进行显示，其余像素单元21呈暗态。当所有光线的入射角均足够大时，导光板53的出光面53c可以完全不出光；当所有光线的入射角均足够小时，导光板53的出光面53c可以全部出光。可以理解，当导光板53的反射面53b的一端至另一端，反射面53b逐渐远离出光面53c时，出光面53c也可以呈现一部分区域出光，一部分区域不出光的状态；或者呈现完全不出光的状态；或者呈现完全出光的状态。其原理与图5中的原理相类似，这里不再详细介绍。
因此，在显示面板进行显示时，可以根据显示画面的区域调节射入导光板53的入光面53a的光线角度，从而调节导光板53出射光线的区域，使得导光板53上与待显示区域对应的区域出光，其他区域不出光，从而提高光线的利用率，降低功耗。
其中，光源51可以与导光板53的入光面53a相对设置，以直接朝向导光板53的入光面53a发射光线；也可以如图5中所示，发光模块50还包括反光板54，光源51朝向反光板54发射光线；反光板54用于将光源51的光线朝向导光板53的入光面53a反射。
进一步地，为了调节导光板53的出光位置，所述显示装置还包括控制器(未示出)，所述控制器用于调节光源51的发光角度和/或反光板54的位置，以调节入射至导光板53入光面的光线的入射角度和入射位置，从而使得导光板53的出光区域与显示面板待显示区域相对应。
本发明提供的显示装置尤其适用于透明显示装置，以达到较高的透过率。本发明对显示面板的类型不作限定，例如，所述显示面板可以为电控双折射型(Electrically Controlled Birefringence，ECB)显示面板或垂直取向型(Vertical Alignment，VA)型显示面板。具体地，如图2至图4所示，在阵列基板10上设置有像素电极70，对盒基板20上设置有公共电极80，像素电极70和公共电极80上施加电压后，二者之间形成电场。当然，显示面板也可以为共面开关型(InPlane Switching，IPS)显示面板或边缘场开关型(Fringe FieldSwitching，FFS)显示面板，此时，像素电极70和公共电极80均设置在阵列基板10上。上述几种类型的显示面板均为本领域常见的显示面板，具体结构此处不再详细描述。
通常，阵列基板10和对盒基板20的相对面上设置有取向层90，以对液晶层30中的液晶进行取向。取向层90的取向方向可以沿水平方向，即，平行于显示面板的显示面；也可以沿显示面板的厚度方向。由于光线在液晶层30中的传导方向与液晶的取向方向垂直时，光线的散射效果较好，因此，当取向层90的取向方向为显示面板的厚度方向时，发光模块50和光调制件60设置在所述显示面板的任意一侧；当取向层90的取向方向与显示面板的显示面平行时，发光模块50和光调制件60设置在显示面板的平行于取向方向的一侧。例如，图2至图4中的取向方向沿垂直于纸面的方向，那么，发光模块50和光调制件60设置在显示面板的左侧或右侧。
对于本发明的显示面板，当液晶层30中的聚合物网络32所占比例过小时，光线的散射不明显；当液晶层30中的聚合物网络32所占比例较大时，对向列相液晶31的偏转影响较大，导致驱动电压过高、功耗较大。基于上述考虑，优选地，液晶层30中聚合物网络32的质量百分比在2％～6％之间(在填充液晶时，液晶层30中的可聚合液晶单体的质量百分比的范围在2％～6％之间)，从而保证显示面板具有较好的散射效果的同时，还能有效降低驱动电压。
还需要说明的是，为了保证光线能够在液晶层30中向前传导，且散射出光时的出光量大，优选地，液晶层30中两种液晶优选采用性质接近、相容性好的材料，且每种液晶的介电常数差较大。另外，阵列基板10和对盒基板20的衬底通常为玻璃，这时，像素电极50和公共电极60的折射率应大于玻璃的折射率，例如，制成像素电极50和公共电极60的材料均包括氧化铟锡(ITO)，从而使得光线尽量在阵列基板10和对盒基板20的相对面上发生全反射。
另外，当显示面板的液晶层30厚度较大时，驱动电压较大；当液晶层30的厚度较小时，光线在液晶层30中的传导效果较差；因此，本发明中的显示面板中液晶层30的厚度可为3μm～10μm，优选在3μm～5μm之间，从而在保证显示面板能够起到较好的光波导作用的同时，还能降低驱动电压。
作为本发明的另一方面，提供一种上述显示装置的制作方法，如图6所示，所述制作方法包括：
S1、在阵列基板和对盒基板之间填充液晶混合物并进行密封，以形成显示面板，所述液晶混合物包括：向列相液晶和可聚合液晶单体。
S2、对所述液晶混合物进行固化处理，以使得所述可聚合液晶单体形成聚合物网络，固化后的液晶混合物形成为液晶层，其中，所述阵列基板和所述对盒基板的折射率均小于所述液晶层的折射率。
进行固化处理时，可以根据可聚合液晶单体的类型确定具体的固化方式。在本发明中，可聚合液晶单体为可光聚合的液晶单体(如，含有乙烯基的液晶单体)，这时，可以采用紫外光固化的方式对液晶混合物进行固化。固化时，还可以在液晶混合物中加入聚合引发剂辅助聚合反应发生。
S3、在所述显示面板的侧面形成光调制件和朝向所述光调制件发射光线的发光模块，所述光调制件用于对接收到的光线进行调制，以使调制后的光线从所述显示面板的侧面射入液晶层中，且射入液晶层的光线方向与显示面板厚度方向之间的夹角大于任意光线从液晶层入射至所述阵列基板或所述对盒基板时的全反射临界角。
通过以上描述可以看出，本发明通过光调制件的设置，能够使光线从液晶层入射至阵列基板时的入射角大于光线从液晶层入射至阵列基板时的全反射临界角，或者光线从液晶层入射至对盒基板时的入射角大于光线从液晶层入射至对盒基板时的全反射临界角。因此，光线进入液晶层后，能够在对盒基板和阵列基板之间进行全反射，从而减少光线射到显示面板外部的情况，进而提高了显示装置的对比度，并提高了光线的利用率。并且，光调制件包括多个光调制部，各个所述光调制部的调制方向互不相同，所述光调制部所调制的光线量随所述光调制部的调制方向与显示面板厚度方向之间的夹角的增大而增多，从而能够使得更多地光线射向距离光源较远的位置，进而提高了显示的均匀性。另外，本发明通过导光板的设置，可以使得导光板射出光线的区域与显示面板的待显示区域相对应，从而提高光线利用率，减低功耗。
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 (11)

1.一种显示装置，包括显示面板，所述显示面板包括：阵列基板、对盒基板以及位于所述阵列基板和所述对盒基板之间的液晶层，所述液晶层包括：向列相液晶和由可聚合液晶单体形成的聚合物网络；所述阵列基板和所述对盒基板的折射率均小于所述液晶层的折射率；其特征在于，所述显示装置还包括发光模块和光调制件；
所述发光模块用于向所述光调制件发射光线；
所述光调制件设置在所述显示面板的侧面，用于对接收到的光线进行调制，以使调制后的光线从所述显示面板的侧面射入液晶层，且射入液晶层的光线方向与显示面板厚度方向之间的夹角大于任意光线从液晶层入射至所述阵列基板或所述对盒基板时的全反射临界角。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述光调制件包括准直透镜，所述准直透镜包括相对设置的入光面和出光面，所述准直透镜的出光面朝向所述显示面板的侧面设置；所述发光模块设置在所述准直透镜的背离所述显示面板的一侧，以朝向所述准直透镜的入光面发射光线；所述准直透镜用于将其入光面接收到的光线调制为平行于所述显示面板显示面的平行光，并将该平行光从所述准直透镜的出光面射出。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述光调制件包括沿所述显示面板的厚度方向依次设置的多个光调制部；每个光调制部均包括相对设置的入光面和出光面，所述光调制部的出光面朝向所述显示面板的侧面设置；所述发光模块设置在多个光调制部的背离所述显示面板的一侧，以朝向多个光调制部的入光面发射光线；所述光调制部用于将其入光面接收到的光线调制到相应的调制方向，并将调制后的光线从所述光调制部的出光面射出。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，各个所述光调制部的调制方向互不相同，并且，所述光调制部所调制的光线量随所述光调制部的调制方向与显示面板厚度方向之间的夹角的增大而增多。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的显示装置，其特征在于，所述发光模块包括光源，所述光源设置在所述光调制件的背离所述显示面板的一侧，以朝向所述光调制件发射光线。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述发光模块还包括反光罩，所述反光罩设置在所述光源的背离所述光调制件的一侧。
7.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述光源包括沿所述显示面板宽度方向排列的多个子光源。
8.根据权利要求1至4中任意一项所述的显示装置，其特征在于，所述发光模块包括导光板和用于发光的光源，
所述导光板包括入光面以及相对设置的出光面和反射面，所述导光板的入光面连接在所述导光板的出光面的一端与反射面的一端之间，用于接收所述光源的光线；所述导光板的出光面朝向所述显示面板的侧面设置，所述光调制件设置在所述导光板的出光面上，以接收所述导光板的出光面射出的光线；由所述导光板的反射面的一端至另一端，所述反射面逐渐靠近或远离所述出光面。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述发光模块还包括反光板，所述光源朝向所述反光板发射光线，所述反光板用于将所述光源的光线朝向所述导光板的入光面反射。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括控制器，所述控制器用于调节所述光源的发光角度和/或所述反光板的位置，以调节入射至所述导光板入光面的光线的入射角度和入射位置。
11.一种如权利要求1至10中任意一项所述的显示装置的制作方法，其特征在于，包括：
在阵列基板和对盒基板之间填充液晶混合物并进行密封，以形成显示面板，所述液晶混合物包括：向列相液晶和可聚合液晶单体；
对所述液晶混合物进行固化处理，以使得所述可聚合液晶单体形成聚合物网络，固化后的液晶混合物形成为液晶层；其中，所述阵列基板和所述对盒基板的折射率均小于所述液晶层的折射率；
在所述显示面板的侧面形成光调制件和朝向所述光调制件发射光线的发光模块，所述光调制件用于对接收到的光线进行调制，以使调制后的光线从所述显示面板的侧面射入液晶层中，且射入液晶层的光线方向与显示面板厚度方向之间的夹角大于任意光线从液晶层入射至所述阵列基板或所述对盒基板时的全反射临界角。
CN201610578984.0A 2016-07-21 2016-07-21 显示装置及其制作方法 Active CN105954933B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610578984.0A CN105954933B (zh) 2016-07-21 2016-07-21 显示装置及其制作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610578984.0A CN105954933B (zh) 2016-07-21 2016-07-21 显示装置及其制作方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105954933A true CN105954933A (zh) 2016-09-21
CN105954933B CN105954933B (zh) 2019-01-18

Family

ID=56901023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610578984.0A Active CN105954933B (zh) 2016-07-21 2016-07-21 显示装置及其制作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105954933B (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106647049A (zh) * 2017-03-24 2017-05-10 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶显示面板及液晶显示装置
CN106950759A (zh) * 2017-03-29 2017-07-14 京东方科技集团股份有限公司 显示面板、显示装置及显示面板的制作方法
CN107300806A (zh) * 2017-05-27 2017-10-27 京东方科技集团股份有限公司 背光模组及显示装置
CN108873457A (zh) * 2018-07-16 2018-11-23 京东方科技集团股份有限公司 反射式液晶显示面板、显示装置及其驱动方法
CN108957862A (zh) * 2018-10-09 2018-12-07 京东方科技集团股份有限公司 透明显示装置和容器
CN110133894A (zh) * 2019-05-31 2019-08-16 京东方科技集团股份有限公司 透明显示面板及其制备方法、透明显示器
WO2020015753A1 (zh) * 2018-07-20 2020-01-23 京东方科技集团股份有限公司 显示面板、显示装置及其控制方法
CN110928043A (zh) * 2019-11-26 2020-03-27 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 透明显示面板和电子设备
CN113238415A (zh) * 2021-05-13 2021-08-10 北京京东方技术开发有限公司 透明显示面板及显示装置
CN113759597A (zh) * 2020-06-05 2021-12-07 京东方科技集团股份有限公司 一种透明显示装置、显示方法和制作方法
CN115097669A (zh) * 2022-03-25 2022-09-23 北京京东方技术开发有限公司 一种显示装置及其工作方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5099343A (en) * 1989-05-25 1992-03-24 Hughes Aircraft Company Edge-illuminated liquid crystal display devices
US20110096261A1 (en) * 2009-10-28 2011-04-28 Casio Computer Co., Ltd. Display device
CN102150076A (zh) * 2008-09-25 2011-08-10 夏普株式会社 光量调整装置、背光源单元、液晶显示面板和液晶显示装置
CN103293744A (zh) * 2013-05-16 2013-09-11 京东方科技集团股份有限公司 一种显示装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5099343A (en) * 1989-05-25 1992-03-24 Hughes Aircraft Company Edge-illuminated liquid crystal display devices
CN102150076A (zh) * 2008-09-25 2011-08-10 夏普株式会社 光量调整装置、背光源单元、液晶显示面板和液晶显示装置
US20110096261A1 (en) * 2009-10-28 2011-04-28 Casio Computer Co., Ltd. Display device
CN103293744A (zh) * 2013-05-16 2013-09-11 京东方科技集团股份有限公司 一种显示装置

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106647049A (zh) * 2017-03-24 2017-05-10 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶显示面板及液晶显示装置
CN106950759A (zh) * 2017-03-29 2017-07-14 京东方科技集团股份有限公司 显示面板、显示装置及显示面板的制作方法
US10901274B2 (en) 2017-03-29 2021-01-26 Boe Technology Group Co., Ltd. Display panel, display device and method of manufacturing display panel
WO2018176797A1 (zh) * 2017-03-29 2018-10-04 京东方科技集团股份有限公司 显示面板、显示装置及显示面板的制作方法
US20200233253A1 (en) * 2017-03-29 2020-07-23 Boe Technology Group Co., Ltd. Display panel, display device and method of manufacturing display panel
WO2018218888A1 (zh) * 2017-05-27 2018-12-06 京东方科技集团股份有限公司 背光模组及显示装置
CN107300806A (zh) * 2017-05-27 2017-10-27 京东方科技集团股份有限公司 背光模组及显示装置
US11249244B2 (en) 2017-05-27 2022-02-15 Boe Technology Group Co., Ltd. Backlight module and display device
CN108873457A (zh) * 2018-07-16 2018-11-23 京东方科技集团股份有限公司 反射式液晶显示面板、显示装置及其驱动方法
CN108873457B (zh) * 2018-07-16 2021-01-26 京东方科技集团股份有限公司 反射式液晶显示面板、显示装置及其驱动方法
WO2020015753A1 (zh) * 2018-07-20 2020-01-23 京东方科技集团股份有限公司 显示面板、显示装置及其控制方法
CN108957862B (zh) * 2018-10-09 2022-05-10 京东方科技集团股份有限公司 透明显示装置和容器
CN108957862A (zh) * 2018-10-09 2018-12-07 京东方科技集团股份有限公司 透明显示装置和容器
CN110133894B (zh) * 2019-05-31 2022-01-11 京东方科技集团股份有限公司 透明显示面板及其制备方法、透明显示器
CN110133894A (zh) * 2019-05-31 2019-08-16 京东方科技集团股份有限公司 透明显示面板及其制备方法、透明显示器
US11294217B2 (en) 2019-11-26 2022-04-05 Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Transparent display panel and electronic equipment
WO2021103085A1 (zh) * 2019-11-26 2021-06-03 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 透明显示面板和电子设备
CN110928043A (zh) * 2019-11-26 2020-03-27 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 透明显示面板和电子设备
CN113759597A (zh) * 2020-06-05 2021-12-07 京东方科技集团股份有限公司 一种透明显示装置、显示方法和制作方法
CN113238415A (zh) * 2021-05-13 2021-08-10 北京京东方技术开发有限公司 透明显示面板及显示装置
CN115097669A (zh) * 2022-03-25 2022-09-23 北京京东方技术开发有限公司 一种显示装置及其工作方法
CN115097669B (zh) * 2022-03-25 2024-04-05 北京京东方技术开发有限公司 一种显示装置及其工作方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105954933B (zh) 2019-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105954933A (zh) 显示装置及其制作方法
CN105974672B (zh) 一种显示装置
EP2653913B1 (en) Illumination device, display device and three-dimensional display device
KR102125297B1 (ko) 조명 장치 및 표시 장치
US9513487B2 (en) Illumination device including a light modulation layer, and a display unit including the illumination device
US7855763B2 (en) Backlight device and transmission type display apparatus
US20150109763A1 (en) Illumination apparatus and display unit
WO2013018560A1 (ja) 照明装置および表示装置
TWI582742B (zh) Lighting device and display device
US20210231859A1 (en) Light guide plate, optical module and all-trans display device
US11314117B2 (en) Display assembly, display device and control method thereof
CN101846270A (zh) 照明装置及显示装置
JP2012234706A (ja) 表示装置および照明装置
CN109239965A (zh) 一种显示器件及其控制方法
CN101221256A (zh) 光学元件、发光装置、显示装置和电子装置
CN106019713A (zh) 一种准直背光源和显示装置
WO2008125926A1 (en) Controllable light-guide and display device
CN103995311A (zh) 一种导光板、背光模组及显示装置
CN108873457A (zh) 反射式液晶显示面板、显示装置及其驱动方法
CN109307903B (zh) 一种出射偏振光的背光源及其制备方法和液晶显示装置
CN106851160A (zh) 一种背光模组及液晶显示装置
CN106328017B (zh) 一种显示装置及其制作方法
CN116597742A (zh) 一种显示面板及显示装置
CN115268127A (zh) 一种视角发光方向可调制型驾驶舱显示器
TW202001150A (zh) 用於改良光萃取之修改型光學微結構

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant