CN107908036A - 液晶显示器及其显示面板 - Google Patents
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- G02F1/1334—Constructional arrangements; Manufacturing methods based on polymer dispersed liquid crystals, e.g. microencapsulated liquid crystals
Abstract
本发明提供一种液晶显示器及其显示面板，显示面板包括第一基板、第二基板、PDLC层及多个栅墙结构，第一基板与第二基板相对设置，PDLC层、多个栅墙结构位于第一基板与第二基板之间，多个栅墙结构间隔设置于PDLC层中，每一个栅墙结构包括透明栅墙及覆盖于透明栅墙表面的膜结构，膜结构沿远离透明栅墙的方向顺序包括第一至第N膜层，第一至第N膜层中任意相邻两个膜层的折射率不同，膜结构朝向透明栅墙的一面的反射率要高于膜结构背离透明栅墙的一面的反射率。由于膜结构朝向透明栅墙的一面的反射率较高，提升了光能利用率，而膜结构背离透明栅墙的一面的反射率较低，从而提升显示图像的对比度、降低驱动成本和功耗、延长液晶的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种液晶显示器及其显示面板。
背景技术
聚合物分散液晶(polymer dispersed liquid crystal，PDLC)是将低分子液晶与预聚物相混合，在一定条件下经聚合反应，形成微米级的液晶微滴均匀地分散在高分子网络中，再利用液晶分子的介电各向异性获得具有电光响应特性的材料，它主要工作在散射态和透明态之间，通过电压可以调节其灰度。PDLC的工作原理为：在无外加电压的情形下，PDLC膜间不能形成有规律的电场，液晶微粒的光轴取向随机，呈现无序状态，其折射率与聚合物的折射率不匹配，入射光线被强烈散射，PDLC薄膜呈不透明或半透明状；施加外电压后，液晶微粒的光轴垂直于薄膜表面排列，即与电场方向一致，其折射率与聚合物的折射率基本匹配，膜内无明显界面，构成了一基本均匀的介质，所以入射光不会发生散射，PDLC薄膜呈透明状。因此，在外加电场的驱动下，PDLC膜具备光开关特性，而且透明程度还会随着施加电压的增大而沿一定曲线式的提高。
由于PDLC具有良好的电光特性、高敏感性、宽动态范围、高分辨率、快速响应等优点，相比现有的VA或IPS液晶，PDLC可以无需偏光片，节省了成本和功耗。但是现阶段PDLC采用传统的像素设计会存在对比度低等缺点。为了改善对比度，可采用增加液晶层厚度的方式来改善，但液晶层厚度的增加将会导致驱动电压大幅增加，从而增加驱动成本和功耗，甚至影响液晶寿命。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供一种液晶显示器及其显示面板，能够提升光能利用率和对比度、降低驱动成本和功耗、延长液晶的使用寿命。
本发明提出的具体技术方案为：提供一种显示面板，所述显示面板包括第一基板、第二基板、PDLC层及多个栅墙结构，所述第一基板与所述第二基板相对设置，所述PDLC层、所述多个栅墙结构位于所述第一基板与所述第二基板之间，所述多个栅墙结构间隔设置于所述PDLC层中，每一个所述栅墙结构包括透明栅墙及覆盖于所述透明栅墙表面的膜结构，所述膜结构沿远离所述透明栅墙的方向顺序包括第一至第N膜层，所述第一至第N膜层中任意相邻两个膜层的折射率不同，所述膜结构朝向所述透明栅墙的一面的反射率要高于所述膜结构背离所述透明栅墙的一面的反射率。
进一步地，所述膜结构朝向所述透明栅墙的一面的反射率为80％～99％。
进一步地，所述膜结构背离所述透明栅墙的一面的反射率为0.3％～15％。
进一步地，所述透明栅墙与所述第一基板、第二基板均垂直。
进一步地，所述透明栅墙的截面形状为梯形。
进一步地，所述第一膜层的材质为金属。
进一步地，所述第一膜层的材质选自铝、银、金、铜中的一种，和/或所述第一膜层的厚度大于30nm。
进一步地，所述第二至第N膜层的材质为金属或绝缘材料，和/或所述金属选自钼、钛、钽，所述绝缘材料为氮化物或氧化物。
进一步地，所述透明栅墙的材质为聚酰亚胺或聚苯乙烯。
本发明还提供了一种液晶显示器，所述液晶显示器包括如上任一所述的显示面板。
本发明提出的显示面板的膜结构沿远离所述透明栅墙的方向顺序包括第一至第N膜层，所述第一至第N膜层中任意相邻两个膜层的折射率不同，所述膜结构朝向所述透明栅墙的一面的反射率要高于所述膜结构背离所述透明栅墙的一面的反射率，由于所述膜结构朝向所述透明栅墙的一面的反射率较高，从而可以将入射至其上的光线最终反射至PDLC层，提升了光能利用率，而所述膜结构背离所述透明栅墙的一面的反射率较低，从而使得从PDLC层入射至其上的光线吸收，增加显示图像在散射态和透明态时的亮度差距，提升显示图像的对比度、降低驱动成本和功耗、延长液晶的使用寿命。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为显示面板的结构示意图；
图2液晶显示器的结构示意图；
图3为膜结构的内表面和外表面的反射率示意图。
具体实施方式
以下，将参照附图来详细描述本发明的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。在附图中，相同的标号将始终被用于表示相同的元件。
参照图1、图2，本实施例提供的液晶显示器包括显示面板1和背光模组2，显示面板1设于背光模组2的上方，背光模组2用于为显示面板1提供光源。显示面板1包括第一基板11、第二基板12、PDLC层13及多个栅墙结构14。第一基板11与第二基板12相对设置，PDLC层13、多个栅墙结构14位于第一基板11与第二基板12之间。多个栅墙结构14间隔设置于PDLC层13中，每一个栅墙结构14包括透明栅墙14a及覆盖于透明栅墙14a表面的膜结构14b。膜结构14b沿远离透明栅墙14a的方向顺序包括第一至第N膜层，第一至第N膜层中任意相邻两个膜层的折射率不同，膜结构14b朝向透明栅墙14a的一面的反射率要高于膜结构14b背离透明栅墙14a的一面的反射率。
本实施例中的第一基板11为CF基板，第二基板12为TFT基板，第一基板11与第二基板12对盒设置，PDLC层13封装于第一基板11与第二基板12之间。多个栅墙结构14间隔设置，较佳地，多个栅墙结构14等间距排列。膜结构14b包括第一至第N膜层，通过选择不同厚度的膜层以及不同材料的膜层，可以调节膜结构14b朝向透明栅墙14a的界面的反射率以及膜结构14b背离透明栅墙14a的界面的反射率。这里，定义膜结构14b朝向透明栅墙14a的界面为膜结构14b的内表面，膜结构14b背离透明栅墙14a的界面为膜结构14b的外表面。
本实施例中，膜结构14b的内表面的反射率较高，膜结构14b的内表面的反射率为80％～99％，这样，背光模组2发出的光线从透明栅墙14a中入射至膜结构14b的内表面时，绝大部分光线被反射，最终入射至PDLC层13中，从而大大提升了背光模组2的光能利用率。
较佳地，膜结构14b的外表面的反射率较低，膜结构14b的外表面的反射率为0.3％～15％，这样，背光模组1发出的光线从PDLC层13中直接入射至膜结构14b的外表面时，绝大部分光线被吸收，而且随着PDLC层13散射特性的增强，入射到膜结构14b外表面的光线会越来越多，从而大幅度降低了PDLC层13在散射态的亮度，增加显示图像在散射态和透明态时的亮度差距，提升显示图像的对比度，相对于增加PDLC层13的厚度来提升对比度来说，降低了驱动成本和功耗、延长液晶的使用寿命。
具体地，膜结构14b的第一膜层的材质为高反射率金属，例如，第一膜层的材质选自铝、银、金、铜中的一种，第一膜层的厚度大于30nm。膜结构14b的第二至第N膜层的材质为金属或绝缘材料，其中，金属选自钼、钛、钽，绝缘材料为氮化物或氧化物，例如，氧化物包括SiOx、ITO、IZO、TiO2、Ta2O5、MoOx、WOx，氮化物包括SiNx、TiNx，这里，本实施例并不仅限于所列举的材料，其他类似的材料也可以作为膜结构14b的膜层的材料。
下面通过三个示例来对本实施例中的膜结构14b进行说明，当然，这几个示例仅仅是为了更好的对膜结构14b的结构进行描述，并不用于限定。
第一个示例：膜结构14b包括第一至第三膜层，第一膜层的材质为高反射率金属，如Al、Ag、Au、Cu等，第一膜层的厚度大于30nm；第二膜层的材质为透明材料，如SiNx、SiOx、ITO、IZO、TiO2、Ta2O5等组成，第二膜层的厚度为30～100nm，第三膜层的材质为金属，如Mo、Ti、Ta等金属构成，第三膜层的厚度为3～40nm。
第二个示例：膜结构14b包括第一至第四膜层，第一膜层的材质为高反射率金属，如Al、Ag、Au、Cu等，第一膜层的厚度大于30nm；第二膜层和第四膜层的材质均为透明材料，如SiNx、SiOx、ITO、IZO、TiO2、Ta2O5等组成，第二膜层和第四膜层的厚度为30～100nm；第三膜层的材质为金属，如Mo、Ti、Ta等金属构成，第三膜层的厚度为3～40nm。
第三个示例：膜结构14b包括第一至第二膜层，第一膜层的材质高反射率金属，如Al、Ag、Au、Cu等，第一膜层的厚度大于30nm；第二膜层的材质为金属氧化物或金属氮化物，如MoOx、WOx、TiNx等，第二膜层的厚度为5～70nm。
图3示出了第一个示例中，第一膜层的材质为Al、厚度为300nm，第二膜层的材质为ITO、厚度为41nm，第三膜层的材质为Mo、厚度为5nm时，膜结构14b的内表面和外表面的反射率，从中可以看出，膜结构14b的内表面的反射率大于91％，膜结构14b外表面的反射率小于1.5％。
透明栅墙14a与第一基板11和第二基板12均垂直，本实施例中透明栅墙14a的材质为聚酰亚胺或聚苯乙烯，当然，也可以为其他透明的聚合物材料。透明栅墙14a一方面作为膜结构14b的载体，另一方面还起到支撑第一基板11的作用，从而保证PDLC层的厚度均匀性。
透明栅墙14a的截面形状为梯形，例如，透明栅墙14a的形状为棱台或圆台，从而使得透明栅墙14a的侧面与第二基板12之间夹角为锐角，这样可以更容易将背光模组2入射至膜结构14b的内表面的光线反射回PDLC层13中。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种显示面板，其特征在于，包括第一基板、第二基板、聚合物分散液晶层及多个栅墙结构，所述第一基板与所述第二基板相对设置，所述聚合物分散液晶层、所述多个栅墙结构位于所述第一基板与所述第二基板之间，所述多个栅墙结构间隔设置于所述聚合物分散液晶层中，每一个所述栅墙结构包括透明栅墙及覆盖于所述透明栅墙表面的膜结构，所述膜结构沿远离所述透明栅墙的方向顺序包括第一至第N膜层，所述第一至第N膜层中任意相邻两个膜层的折射率不同，所述膜结构朝向所述透明栅墙的一面的反射率要高于所述膜结构背离所述透明栅墙的一面的反射率。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述膜结构朝向所述透明栅墙的一面的反射率为80％～99％。
3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述膜结构背离所述透明栅墙的一面的反射率为0.3％～15％。
4.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述透明栅墙与所述第一基板、第二基板均垂直。
5.根据权利要求4所述的显示面板，其特征在于，所述透明栅墙的截面形状为梯形。
6.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一膜层的材质为金属。
7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述第一膜层的材质选自铝、银、金、铜中的一种，和/或所述第一膜层的厚度大于30nm。
8.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第二至第N膜层的材质为金属或绝缘材料，和/或所述金属选自钼、钛、钽，所述绝缘材料为氮化物或氧化物。
9.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述透明栅墙的材质为聚酰亚胺或聚苯乙烯。
10.一种液晶显示器，其特征在于，包括如权利要求1-9任一所述的显示面板。
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