CN108153031A - 一种显示面板及显示器 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种显示面板及显示器，显示面板包括光源、导光板、第一电极层、第二电极层以及聚合物液晶层；其中，光源设置在导光板的一侧边，第一电极层、聚合物液晶层和第二电极层依次叠置在导光板的第一表面；光源向导光板第二表面发出的光线发生全反射，光源向导光板第一表面发出的光线经第一电极层入射至聚合物液晶层；聚合物液晶层用于在散射态时对入射光线进行散射，以使得入射光线从导光板的第二表面射出；或使入射光线在导光板第二表面发生全反射；或，在透明态时使入射光线在导光板的第二表面发生透射；其中，聚合物液晶层的透明态和散射态取决于第一电极层和第二电极层之间的电势差。本申请的显示面板结构简单，透光率高。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域，特别是涉及一种显示面板及显示器。
背景技术
当前显示面板中光源可以是白光源，通过CF基板对光源进行过滤以得到不同颜色的光；也可以是有色光源，通过高频切换不同颜色的光轮序显示。
对于白光源的显示面板，采用CF基板对光源进行过滤，只有一部分光源能够得到利用，透光率不高；而对于有色光源的显示面板，导光板对出光的控制是固定的，因此显示面板中还设置了偏光片来控制出光量，光利用率不高，透光率也交底。
发明内容
本申请提出一种显示面板及显示器，以解决现有技术中显示面板结构复杂，透光率较低的问题。
为解决上述技术问题，本申请提出一种显示面板，包括光源、导光板、第一电极层、第二电极层以及聚合物液晶层；其中，光源设置在导光板的一侧边，第一电极层、聚合物液晶层和第二电极层依次叠置在导光板的第一表面；光源向导光板第二表面发出的光线发生全反射，光源向导光板第一表面发出的光线经第一电极层入射至聚合物液晶层；聚合物液晶层用于在散射态时对入射光线进行散射，以使得入射光线从导光板的第二表面射出；或，在透明态时使入射光线在导光板第二表面发生全反射；或，在透明态时使入射光线在所述导光板的第二表面发生透射；其中，聚合物液晶层的透明态和散射态取决于第一电极层和第二电极层之间的电势差。
为解决上述技术问题，本申请提出一种显示器，显示器包括控制器，以及连接该控制器的上述显示面板，控制器用于控制第一电极层和第二电极层之间的电势差，以调控聚合物液晶层在透明态和散射态之间转变。
本申请显示面板包括光源、导光板、第一电极层、第二电极层以及聚合物液晶层；其中，光源设置在导光板的一侧边，第一电极层、聚合物液晶层和第二电极层依次叠置在导光板的第一表面；光源发出的光线经导光板和第一电极层入射至聚合物液晶层；控制第一电极层和第二电极层之间的电势差能够改变聚合物液晶层的状态，在聚合物液晶层处于透明态时，入射光线在导光板的第二表面发生全反射，或入射光线在导光板的第二表面发生透射；在聚合物液晶层处于散射态时，对入射光线进行散射，使得入射光线从导光板的第二表面射出。本申请中通过控制第一电极层和第二电极层之间的电势差以改变聚合物液晶层的状态，从而控制显示面板显示侧发出的光线，因而本申请显示面板中无需设置偏光片，即能实现对出光量的控制，显示面板结构简单，光利用率较高，透光率也较高。
附图说明
图1是本申请显示面板第一实施例非显示状态的结构示意图；
图2是图1所示显示面板第一实施例显示状态的结构示意图；
图3是本申请显示面板第三实施例的结构示意图；
图4是本申请显示面板第四实施例的结构示意图；
图5是本申请显示面板第五实施例的结构示意图；
图6是本申请显示面板中光源的发光方式示意图；
图7是本申请显示器一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本申请显示面板包括光源、导光板、第一电极层、第二电极层和聚合物液晶层，其中光源设置在导光板的一侧边，第一电极层、聚合物液晶层和第二电极层依次叠置在导光板上。
具体请参阅图1和图2，图1是本申请显示面板第一实施例非显示状态的结构示意图，图2是图1所示显示面板第一实施例显示状态的结构示意图。本实施例显示面板100包括光源11、导光板12、第一电极层13、聚合物液晶层14和第二电极层15。
其中，光源11设置在导光板12的一侧边，作为侧光源，将光线射入导光板，本实施例中导光板表面不设置特殊的反射出光结构，而是使光线以类似光纤中的状态进行传递，即光源11向导光板12第二表面122发出的光线发生全反射，使得由导光板12第二表面122出射的光非常微弱。光源11与导光板12的距离设置也保证了绝大多数光线在导光板12发生全反射。
第一电极层13、聚合物液晶层14和第二电极层15依次叠置在导光板12的第一表面121。光源11向导光板12的第二表面122发出的光线会经过第一电极层13入射至聚合物液晶层14，若导光板12和第一电极层13之间折射率相同，则经过第一电极层13的光线不会发生折射；若不同，则发生折射；在图1中所画出的光线未发生折射，但需要说明的是实际应用中光线由导光板12到第一电极层13可能发生折射，在此为了简化图例，未将折射情况画出，后续的附图中进行同样的简化。
光线在入射至聚合物液晶层14后，处于透明态的聚合物液晶层14使得入射光线在导光板12的第二表面122发生全反射，处于散射态的聚合物液晶层14则对入射光线进行散射，使得入射光线由导光板12的第二表面122射出。
其中，聚合物液晶层14的状态能够随第一电极层13和第二电极层15之间电势差的变化而发生变化。聚合物液晶层14可以是聚合物分散液晶(PDLC，Polymer DispersedLiquid Crystal)，也可以是聚合物网络液晶(PNLC，Polymer Network Liquid Crystal)。
若聚合物液晶层14为PDLC，在第一电极层13和第二电极层15之间不具有电势差时，聚合物液晶层14为透明态，使部分入射光线在导光板12的第二表面122发生透射，反射至第二表面122的入射光线发生全反射，在第一电极层13和第二电极层15之间具有电势差时，聚合物液晶层14为散射态，能够对入射光线进行散射，使得光线从导光板12的第二表面122射出，从而实现显示。调节电势差，从而调节入射光线的散射程度，使得出光量不同，能够实现不同灰度的显示。
若聚合物液晶层14为PNLC，在第一电极层13和第二电极层15之间不具有电势差时，聚合物液晶层14为散射态，能够对入射光线进行散射，使其从导光板12的第二表面122射出，从而实现显示；在第一电极层13和第二电极层15之间具有一定电势差时，聚合物液晶层14为透明态，使入射光线在导光板12的第二表面122发生透射，反射至导光板12第二表面122的光线发生全反射，。在零电势差和一定电势差之间，能够调整聚合物液晶层14的状态，从而实现对入射光线不同程度的散射，继而使得出射光线的光量不同，实现不同灰度的显示。
在聚合物液晶层14处于透明态时，如图1所示显示面板100的非显示状态，聚合物液晶层14使得入射光线发生透射或最终在导光板12的第二表面122发生全反射，而不会发生出射，因而显示面板100处于非显示状态。
在聚合物液晶层14处于散射态时，如图2所示显示面板100的显示状态，聚合物液晶层14对入射光线进行散射。根据电势差的不同，聚合物液晶层14对入射光线的散射程度也不同，相应的出光量，即当第一电极层13和第二电极层15之间具有不同电势差时，聚合物液晶层14对入射光线进行不同光量的散射，即可通过控制电势差从而控制出光量的多少。
本实施例显示面板中控制第一电极层和第二电极层之间的电势差能够改变聚合物液晶层的状态，在聚合物液晶层处于透明态时，入射光线在导光板的第二表面发生全反射；在聚合物液晶层处于散射态时，对入射光线进行散射，使得入射光线从导光板的第二表面射出。本申请中通过控制第一电极层和第二电极层之间的电势差以改变聚合物液晶层的状态，从而控制显示面板显示侧发出的光线，因而本申请显示面板中无需设置偏光片，即能实现对出光量的控制，显示面板结构简单，光利用率较高，透光率也较高。
为了实现显示，在显示面板中还包括TFT结构，TFT结构可以直接设置在导光板上，即在本申请中TFT结构设置在导光板的第一表面，此时TFT结构中的金属层可作为第一电极层。
TFT结构还可设置在一衬底基板上，共同作为TFT基板，例如图3和图4所示，图3是本申请显示面板第二实施例的结构示意图，图4是本申请显示面板第三实施例的结构示意图。
图3中，显示面板200包括光源21、导光板22、第一电极层23、聚合物液晶层24和TFT基板25。TFT基板25包括衬底基板251和TFT结构252，其中TFT结构252中的金属层作为第二电极层。
本实施例中，第一电极层23、聚合物液晶层24、TFT结构252和衬底基板251依次设置在导光板22的第一表面221，控制TFT结构252即可调节其于第一电极层23之间的电势差，从而调控聚合物层24在透明态和散射态之间转换，继而实现出射光线的调节，具体过程与上述实施例显示面板100类似，在此不做赘述。
图4中，显示面板300包括光源31、导光板32、TFT基板33、聚合物液晶层34和第二电极层35。TFT基板33包括衬底基板331和TFT结构332，其中TFT结构332中的金属层作为第一电极层。本实施例中，衬底基板331、TFT结构332、电泳层34和第二电极层35依次设置在导光板32的第一表面321。图4所示实施例与图3类似，不同之处在于图4显示面板300中TFT结构中的金属层是作为第一电极层，其他相同部分不再赘述。
当将TFT结构中的金属层作为第一电极层或第二电极层时，控制TFT结构即可实现调节第一电极层和第二电极层之间的电势差。TFT结构可以是多晶硅、低温多晶硅或氧化铟镓锌(IGZO)等可进行电流电压调节的晶体管结构。
导光板还可通过黏合层与基板贴合，其中黏合层的折射率小于导光板的折射率，即在实际生产应用中，可将导光板直接黏合于PI、Glass、TAC、PET等聚合物液晶基板。具体请参阅图5，图5是本申请显示面板第四实施例的结构示意图。本实施例显示面板400包括光源41、导光板42、黏合层43以及聚合物液晶基板44，聚合物液晶基板44中包括上基板441、第一电极442、聚合物液晶层443、第二电极444和下基板445。其工作原理与上述显示面板类似，具体不再赘述。
上述显示面板实施例均可利用聚合物液晶层的特性控制出光量，无需设置偏光片等其他部件，本实施例显示面板结构简单，透光率较高。
以上描述的显示面板实施例采用场序显示的方式，显示面板中光源均可包括多个发光颜色不同的子光源，多个发光颜色不同的子光源以场序显示的方式轮序发光，具体可参阅图6，图6是本申请显示面板中光源的发光方式示意图。
其中光源包括红色子光源、蓝色子光源和绿色子光源。在一个周期内，第一阶段由红色子光源发出红光、第二阶段由蓝色子光源发出蓝光、第三阶段由绿色子光源发出绿光。
此外，导光板的侧边均可覆盖有遮光层和反射层，以提高光利用率，降低侧边透光对视觉感受的影响。第一电极层、第二电极层可以为ITO、导电氧化物、导电金属或导电聚合物。基板可以是玻璃基板、也可以是有机物柔性基板。
可将上述显示面板应用于显示器中，本申请还提出一种显示器，具体请参阅图7，图7是本申请显示器一实施例的结构示意图。
显示器900中包括显示面板91，显示面板91可以采用上述显示面板实施例，其具体结构不再赘述。显示器900还包括控制器92，控制器92可用于控制多个发光颜色不同的子光源以场序显示的方式轮序发光，还可用于控制第一电极层和第二电极层之间的电势差，或通过控制TFT结构来调节第一电极层和第二电极层之间的电势差。
本实施例显示器采用上述显示面板，能够实现轻薄化设计，且具有较好的显示效果。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括光源、导光板、第一电极层、第二电极层以及聚合物液晶层；其中，所述光源设置在所述导光板的一侧边，所述第一电极层、所述聚合物液晶层和所述第二电极层依次叠置在所述导光板的第一表面；
所述光源向所述导光板第二表面发出的光线发生全反射，所述光源向所述导光板第一表面发出的光线经所述第一电极层入射至所述聚合物液晶层；
所述聚合物液晶层用于在散射态时对入射光线进行散射，使所述入射光线从所述导光板的第二表面射出；或，在透明态时使入射光线在所述导光板第二表面发生全反射；或，在透明态时使入射光线在所述导光板的第二表面发生透射；
其中，所述聚合物液晶层的透明态和散射态取决于所述第一电极层和所述第二电极层之间的电势差。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述聚合物液晶层为聚合物网络液晶层或聚合物分散液晶层。
3.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述导光板的第一表面设置有TFT结构，所述TFT结构中的金属层为所述第一电极层。
4.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板进一步包括TFT基板，所述TFT基板包括衬底基板和设置在所述衬底基板上的TFT结构；
所述衬底基板、所述TFT结构、所述电泳层和所述第二电极层依次叠置在所述导光板的第一表面，所述TFT结构中的金属层为所述第一电极层。
5.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板进一步包括TFT基板，所述TFT基板包括衬底基板和设置在所述衬底基板上的TFT结构；
所述第一电极层、所述电泳层、所述TFT结构和所述衬底基板依次叠置在所述导光板的第一表面，所述TFT结构中的金属层为所述第二电极层。
6.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述光源包括多个发光颜色不同的子光源，所述多个发光颜色不同的子光源以场序显示的方式轮序发光。
7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述光源包括红色子光源、蓝色子光源和绿色子光源。
8.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述导光板上未设置所述光源的侧边覆盖有遮光层或反射层。
9.一种显示器，其特征在于，所述显示器包括控制器，以及与所述控制器连接的权利要求1-8中任一项所述的显示面板；所述控制器用于控制所述第一电极层和所述第二电极层之间的电势差，以调控所述聚合物液晶层在所述透明态和所述散射态之间转变。
10.根据权利要求9所述的显示器，其特征在于，所述显示面板中光源包括多个发光颜色不同的子光源，所述控制器进一步用于控制所述多个发光颜色不同的子光源以场序显示的方式轮序发光。
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