CN108363249A - 一种显示面板、其驱动方法及显示装置 - Google Patents

一种显示面板、其驱动方法及显示装置 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种显示面板、其驱动方法及显示装置，该显示面板包括相对设置的第一基板与第二基板，以及位于所述第一基板与所述第二基板之间的多个像素单元；其中，所述像素单元包括光子晶体调光结构。本发明通过在像素单元设置光子晶体调光结构，通过控制光子晶体调光结构，来实现使得各像素单元出射需要的出光强度，这样可以采用光子晶体调光结构代替现有技术中液晶层的设置，从而不会出现由于液晶分子长时间保持同一偏转，导致无法恢复，而造成残影现象，进而导致画面显示不良的问题。

Description

一种显示面板、其驱动方法及显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板、其驱动方法及显示装置。
背景技术
现如今，显示产品大多利用背光系统作为显示影像所需的光源，如液晶显示器、数字相框、电子书阅读器、移动终端、车用显示屏幕及立体显示器等。
其中，作为一种显示设备的液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)已经成为平板显示领域的主流。LCD显示器是通过两片导电玻璃形成的电场驱动其间的液晶分子翻转来实现显示的，但是由于液晶分子长时间保持同一偏转，导致无法恢复，这样就会造成残影现象，导致画面显示不良。
发明内容
本申请提供一种显示面板、其驱动方法及显示装置，用以解决现有技术中由于液晶分子长时间保持同一偏转，导致无法恢复，而造成残影现象，进而导致画面显示不良的问题。
本申请实施例提供一种显示面板，包括：相对设置的第一基板与第二基板，以及位于所述第一基板与所述第二基板之间的多个像素单元；其中，所述像素单元包括光子晶体调光结构。
较佳地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，每一所述像素单元还包括多个不同颜色的子像素，每一所述子像素包括对应的光色表现结构，各所述光色表现结构位于所述第一基板与所述光子晶体调光结构之间；所述光子晶体调光结构包括位于所述光色表现结构上依次层叠设置的第一电极层、光子晶体膜层和第二电极层；其中，所述光子晶体膜层的材料为压电材料，所述第一电极层和/或所述第二电极层包括多个相互独立设置的子电极。
较佳地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述压电材料为钛酸钡、锆钛酸铅、偏铌酸铅或铌酸铅钡锂。
较佳地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述光色表现结构为彩色滤光片。
较佳地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述光子晶体膜层包括与各所述子像素一一对应的光子晶体谐振腔。
较佳地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，每一所述像素单元包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素；所述光子晶体谐振腔包括与所述红色子像素对应的红光光子晶体谐振腔、与所述绿色子像素对应的绿光光子晶体谐振腔和与所述蓝色子像素对应的蓝光光子晶体谐振腔。
较佳地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述光子晶体谐振腔的腔长为与其相对应的所述子像素出射光波长的整数倍。
较佳地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述光子晶体谐振腔为环形光子晶体谐振腔。
较佳地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述显示面板还包括背光源，所述背光源位于所述第一基板背离所述像素单元的一侧。
较佳地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述第一电极层包括多个相互独立、且与各所述子像素一一对应的第一子电极，所述第二电极层包括多个相互独立、且与各所述子像素一一对应的第二子电极。
较佳地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述第一电极层包括多个相互独立、且与各所述子像素一一对应的第一子电极，所述第二电极层为面状电极。
较佳地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述第二电极层包括多个相互独立、且与各所述子像素一一对应的第二子电极，所述第一电极层为面状电极。
相应地，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述任一项所述的显示面板。
相应地，本发明实施例还提供了一种上述任一项所述的显示面板的驱动方法，包括：
确定各所述像素单元的出光强度；
控制所述光子晶体调光结构，使得各所述像素单元出射所述确定的出光强度。
较佳地，在本发明实施例提供的上述驱动方法中，所述光子晶体调光结构包括位于所述子像素上依次层叠设置的第一电极层、光子晶体膜层和第二电极层；其中，所述光子晶体膜层的材料为压电材料，所述第一电极层和/或所述第二电极层包括多个相互独立设置的子电极；所述光子晶体膜层包括与各所述子像素一一对应的光子晶体谐振腔；所述控制所述光子晶体调光结构，使得各所述像素单元出射所述确定的出光强度，具体为：
根据预先确定的所述第一电极层和所述第二电极层之间的电压差与所述光子晶体谐振腔的腔长之间的对应关系，以及所述光子晶体谐振腔的腔长与所述像素单元出光强度的对应关系，向所述第一电极层施加第一电压、向所述第二电极层施加第二电压，使得各所述像素单元出射所述确定的出光强度。
本申请实施例有益效果如下：
本申请实施例提供的显示面板、其驱动方法及显示装置，该显示面板包括相对设置的第一基板与第二基板，以及位于所述第一基板与所述第二基板之间的多个像素单元；其中，所述像素单元包括光子晶体调光结构。本发明通过在像素单元设置光子晶体调光结构，通过控制光子晶体调光结构，来实现使得各像素单元出射需要的出光强度，这样可以采用光子晶体调光结构代替现有技术中液晶层的设置，从而不会出现由于液晶分子长时间保持同一偏转，导致无法恢复，而造成残影现象，进而导致画面显示不良的问题。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种显示面板的结构示意图之一；
图2为本申请实施例提供的一种显示面板的结构示意图之二；
图3为本申请实施例提供的一种显示面板的结构示意图之三；
图4为本申请实施例提供的一种显示面板的结构示意图之四；
图5为本申请实施例提供的光子晶体膜层的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的光子晶体谐振腔的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的不同频率的光的透射率曲线图；
图8为本申请实施例提供的同一频率的光在不同电压下的透射率变化曲线图；
图9为本申请实施例提供的一种显示面板的驱动方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的，技术方案和优点更加清楚，下面结合附图，对本发明实施例提供的显示面板、其驱动方法及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。
附图中各层薄膜厚度和形状不反映阵列基板的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
本发明实施例提供了一种显示面板，如图1所示，包括：相对设置的第一基板01与第二基板02，以及位于第一基板01与第二基板02之间的多个像素单元(图1中以一个像素单元为例)；其中，像素单元包括光子晶体调光结构03。
本申请实施例提供的上述显示面板，通过在像素单元设置光子晶体调光结构，通过控制光子晶体调光结构，来实现使得各像素单元出射需要的出光强度，这样可以采用光子晶体调光结构代替现有技术中液晶层的设置，从而不会出现由于液晶分子长时间保持同一偏转，导致无法恢复，而造成残影现象，进而导致画面显示不良的问题。
需要说明的是，光子晶体是一种空间呈现周期性分布的新型光学材料。光子晶体能够调制具有相应波长的电磁波，当电磁波在光子晶体结构中传播时，由于存在布拉格散射而受到调制，电磁波能量形成能带结构，能带与能带之间出现带隙，即光子带隙，所有能量处在光子带隙的光子，不能进入该晶体，即，只有某种频率的光才会在某种周期距离一定的光子晶体中被完全禁止传播，从而被透射出来。
进一步地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图2至图4所示，每一像素单元还包括多个不同颜色的子像素，每一子像素包括对应的光色表现结构04，各光色表现结构04位于第一基板01与光子晶体调光结构03之间；光子晶体调光结构03包括位于光色表现结构04上依次层叠设置的第一电极层031、光子晶体膜层033和第二电极层032；其中，光子晶体膜层033的材料为压电材料，第一电极层031和/或第二电极层032包括多个相互独立设置的子电极。
进一步地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图2至图4所示，光子晶体膜层033包括与各子像素一一对应的光子晶体谐振腔，谐振腔的结构位于图中虚框框出的R1、G1和B1区域，R1、G1和B1分别与子像素对应设置，谐振腔的具体结构和入射、出射光的原理参见下文中对图5和图6的原理部分的解释，在此不做赘述。本发明通过在光子晶体膜层033设置与各子像素一一对应的光子晶体谐振腔结构，进而控制各子像素出射光的强度。
进一步地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图2至图4所示，每一像素单元包括红色(R)子像素、绿色(G)子像素和蓝色(B)子像素；光子晶体谐振腔包括与红色子像素R对应的红光光子晶体谐振腔R1、与绿色子像素G对应的绿光光子晶体谐振腔G1和与蓝色子像素B对应的蓝光光子晶体谐振腔B1。当然具体实施时，子像素还可以有其它颜色的子像素，不限制于本发明实施例提供的上述三种颜色的子像素，当还包括其它颜色的子像素时，光子晶体谐振腔就相应的包括与其对应颜色的光子晶体谐振腔。
进一步地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图2至图4所示，光色表现结构04为彩色滤光片，即红色(R)子像素、绿色(G)子像素和蓝色(B)子像素中的光色表现结构04分别是红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片。当然，光色表现结构04也可以是其它可以出射相应颜色的光的结构，均属于本发明保护的范围。
进一步地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图2至图4所示，显示面板还包括背光源04，背光源04位于第一基板01背离像素单元的一侧。即本发明通过设置光子晶体调光结构03代替现有技术中液晶层的设置，采用背光源04照射发光，从而不会出现由于液晶分子长时间保持同一偏转，导致无法恢复，而造成残影现象，进而导致画面显示不良的问题。
下面以图2所示的实施例对本发明的显示原理进行说明：
图5为本发明实施例提供的光子晶体膜层03的结构示意图，光子晶体膜层03包括与各子像素一一对应的光子晶体谐振腔结构，图5中左侧的图是各光子晶体谐振腔的示意图，右侧是光子晶体谐振腔的局部放大示意图，图中黑色圆点是空洞结构，没有黑色圆点的部分形成了谐振腔，本发明中入射光是从谐振腔下侧(箭头所示)入射，出射光从谐振腔的上侧(箭头所示)出射，如图6所示，谐振腔为环形腔，光Iin在腔中循环传播，当达到耦合点时，光耦合到直线路径上，当多次耦合出来的光相互叠加形成了输出光Iout，各子像素出射的光会通过对应的谐振腔输出，由于光子晶体膜层03采用压电材料制成，当对光子晶体膜层03两端的电极层施加电压时，光子晶体膜层03会发生形变，即光子晶体谐振腔会发生形变，则谐振腔的腔长会发生变化，由于子像素的出光强度会随光子晶体谐振腔的腔长的变化而变化，图7为光的频率f与其透过率Tr的曲线图，A点和B点对应的谐振腔的腔长是该颜色的光波长的整数倍，可以看出A点和B点的透过率最大。例如，A点对应的谐振腔的腔长是该颜色的光波长的1倍，B点对应的谐振腔的腔长是该颜色的光波长的2倍，C点对应的谐振腔的腔长是该颜色的光波长的1.5倍，从A点到C点透过率下降，从C点到B点透过率上升，即在谐振腔的腔长是该颜色的光波长的相邻两个整数倍之间，透过率有一个下降的过程和一个上升的过程，只有在整数倍时透过率最大。图8为光的频率f与透过率Tr的变化曲线图，从图中可以看出，频率为D的光对应的透过率Tr会发生偏移，这是由于施加电压，谐振腔的腔长会发生变化，不同腔长出射光的强度不同。一般对电极层施加不同的电压，晶体谐振腔的腔长会发生相应的变化，晶体谐振腔不同的腔长会出射不同强度的光，因此我们可以根据预先确定的第一电极层和第二电极层之间的电压差与光子晶体谐振腔的腔长之间的对应关系，以及光子晶体谐振腔的腔长与像素单元出光强度的对应关系，向第一电极层施加第一电压、向第二电极层施加第二电压，使得各像素单元出射确定的出光强度。
进一步地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，光子晶体谐振腔的腔长为与其相对应的子像素出射光波长的整数倍。例如，红光光子晶体谐振腔的腔长是红光波长的整数倍，绿光光子晶体谐振腔的腔长是绿光波长的整数倍，蓝光光子晶体谐振腔的腔长是蓝光波长的整数倍，这是因为当谐振腔的腔长是对应颜色子像素出射光波长的整数倍时，出射光的强度最大，因此在制作谐振腔时，不同颜色的光子晶体谐振腔的腔长为与其相对应的子像素出射光波长的整数倍。
进一步地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，压电材料为钛酸钡、锆钛酸铅、偏铌酸铅或铌酸铅钡锂，只要是具有逆压电效应的材料都属于本发明保护的范围，在此不进行一一列举。
需要说明的是，逆压电效应是指当在电介质的极化方向施加电场，这些电介质就在一定方向上产生机械变形或机械压力，当外加电场撤去时，这些变形或应力也随之消失。
因此在本发明实施例提供的上述显示面板中，当对第一电极层和第二电极层施加电压时，第一电极层和第二电极层之间的光子晶体膜层会发生形变，则光子晶体膜层中的谐振腔的腔长会发生变化，即谐振腔的腔长随着电压的变化而变化，例如，在制作与红色子像素对应的红光光子晶体谐振腔时，红光光子晶体谐振腔的腔长为与其相对应的红色子像素出射光波长的整数倍时，从红光光子晶体谐振腔出射的光的强度最强，当施加电压时，红光光子晶体谐振腔的腔长发生变化，则出射光的强度也会发生变化，因此可以根据不同颜色的出射光的强度来施加相应的电压，获得不同光强的出射光。
进一步地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图5所示，光子晶体谐振腔为环形光子晶体谐振腔。图5中是以环形光子晶体谐振腔为六边形为例进行示意的，当然具体实施时，环形光子晶体谐振腔也可以为四边形、八边形等等，当然环形接近圆形时出射光的效果最好，这是因为四边形、六边形、八边形等这些形状都有棱角，对光的出射有影响。
因此，较佳地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，环形光子晶体谐振腔为圆形光子晶体谐振腔。
进一步地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图2所示，第一电极层031包括多个相互独立、且与各子像素一一对应的第一子电极001，第二电极层032包括多个相互独立、且与各子像素一一对应的第二子电极002。
进一步地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图3所示，第一电极层031包括多个相互独立、且与各子像素一一对应的第一子电极001，第二电极层032为面状电极。这样可以节省第二电极层032的制作工艺，只需将第一电极层031制成相互独立的子电极001，也就是说，红光光子晶体谐振腔、绿光光子晶体谐振腔和蓝光光子晶体谐振腔的第二电极层032共用，通过对各颜色谐振腔施对应的第一电极层031施加相应的的电压即可实现出射不同强度的出射光。
进一步地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图4所示，第二电极层032包括多个相互独立、且与各子像素一一对应的第二子电极002，第一电极层031为面状电极。这样可以节省第一电极层031的制作工艺，只需将第二电极层032制成相互独立的子电极002，也就是说，红光光子晶体谐振腔、绿光光子晶体谐振腔和蓝光光子晶体谐振腔的第一电极层031共用，通过对各颜色谐振腔施对应的第二电极层032施加相应的的电压即可实现出射不同强度的出射光。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了显示面板的驱动方法，如图9所示，包括：
S901、确定各像素单元的出光强度；
例如，每一像素单元包括红色子像素，绿色子像素和蓝色子像素，确定出各颜色子像素需要的出光强度。
S902、控制光子晶体调光结构，使得各像素单元出射确定的出光强度。
例如，确定了红色子像素的出光强度，则可以控制光子晶体调光结构，使红色子像素出射确定的出光强度。
进一步地，在本发明实施例提供的上述驱动方法中，光子晶体调光结构包括位于子像素上依次层叠设置的第一电极层、光子晶体膜层和第二电极层；其中，光子晶体膜层的材料为压电材料，第一电极层和/或所述第二电极层包括多个相互独立设置的子电极；光子晶体膜层包括与各子像素一一对应的光子晶体谐振腔；控制所述光子晶体调光结构，使得各像素单元出射确定的出光强度，具体为：
根据预先确定的第一电极层和第二电极层之间的电压差与光子晶体谐振腔的腔长之间的对应关系，以及光子晶体谐振腔的腔长与像素单元出光强度的对应关系，向第一电极层施加第一电压、向第二电极层施加第二电压，使得各像素单元出射确定的出光强度。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述任一种显示面板。该显示装置解决问题的原理与前述显示面板相似，因此该显示装置的实施可以参见前述显示面板的实施，重复之处在此不再赘述。
本申请实施例提供的显示面板、其驱动方法及显示装置，该显示面板包括相对设置的第一基板与第二基板，以及位于所述第一基板与所述第二基板之间的多个像素单元；其中，所述像素单元包括光子晶体调光结构。本发明通过在像素单元设置光子晶体调光结构，通过控制光子晶体调光结构，来实现使得各像素单元出射需要的出光强度，这样可以采用光子晶体调光结构代替现有技术中液晶层的设置，从而不会出现由于液晶分子长时间保持同一偏转，导致无法恢复，而造成残影现象，进而导致画面显示不良的问题。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：相对设置的第一基板与第二基板，以及位于所述第一基板与所述第二基板之间的多个像素单元；其中，所述像素单元包括光子晶体调光结构。
2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，每一所述像素单元还包括多个不同颜色的子像素，每一所述子像素包括对应的光色表现结构，各所述光色表现结构位于所述第一基板与所述光子晶体调光结构之间；所述光子晶体调光结构包括位于所述光色表现结构上依次层叠设置的第一电极层、光子晶体膜层和第二电极层；其中，所述光子晶体膜层的材料为压电材料，所述第一电极层和/或所述第二电极层包括多个相互独立设置的子电极。
3.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述压电材料为钛酸钡、锆钛酸铅、偏铌酸铅或铌酸铅钡锂。
4.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述光色表现结构为彩色滤光片。
5.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述光子晶体膜层包括与各所述子像素一一对应的光子晶体谐振腔。
6.如权利要求5所述的显示面板，其特征在于，每一所述像素单元包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素；所述光子晶体谐振腔包括与所述红色子像素对应的红光光子晶体谐振腔、与所述绿色子像素对应的绿光光子晶体谐振腔和与所述蓝色子像素对应的蓝光光子晶体谐振腔。
7.如权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述光子晶体谐振腔的腔长为与其相对应的所述子像素出射光波长的整数倍。
8.如权利要求7所述的显示面板，其特征在于，所述光子晶体谐振腔为环形光子晶体谐振腔。
9.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括背光源，所述背光源位于所述第一基板背离所述像素单元的一侧。
10.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述第一电极层包括多个相互独立、且与各所述子像素一一对应的第一子电极，所述第二电极层包括多个相互独立、且与各所述子像素一一对应的第二子电极。
11.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述第一电极层包括多个相互独立、且与各所述子像素一一对应的第一子电极，所述第二电极层为面状电极。
12.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述第二电极层包括多个相互独立、且与各所述子像素一一对应的第二子电极，所述第一电极层为面状电极。
13.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-12任一项所述的显示面板。
14.一种如权利要求1-12任一项所述的显示面板的驱动方法，其特征在于，包括：
确定各所述像素单元的出光强度；
控制所述光子晶体调光结构，使得各所述像素单元出射所述确定的出光强度。
15.如权利要求14所述的驱动方法，其特征在于，所述光子晶体调光结构包括位于所述子像素上依次层叠设置的第一电极层、光子晶体膜层和第二电极层；其中，所述光子晶体膜层的材料为压电材料，所述第一电极层和/或所述第二电极层包括多个相互独立设置的子电极；所述光子晶体膜层包括与各所述子像素一一对应的光子晶体谐振腔；所述控制所述光子晶体调光结构，使得各所述像素单元出射所述确定的出光强度，具体为：
根据预先确定的所述第一电极层和所述第二电极层之间的电压差与所述光子晶体谐振腔的腔长之间的对应关系，以及所述光子晶体谐振腔的腔长与所述像素单元出光强度的对应关系，向所述第一电极层施加第一电压、向所述第二电极层施加第二电压，使得各所述像素单元出射所述确定的出光强度。
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