CN108415190B - 显示面板及其灰阶调控方法和显示装置 - Google Patents

显示面板及其灰阶调控方法和显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108415190B
CN108415190B CN201810201792.7A CN201810201792A CN108415190B CN 108415190 B CN108415190 B CN 108415190B CN 201810201792 A CN201810201792 A CN 201810201792A CN 108415190 B CN108415190 B CN 108415190B
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
sub
substrate
electrodes
electrode
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.)
Active
Application number
CN201810201792.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108415190A (zh
Inventor
王海燕
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 CN201810201792.7A priority Critical patent/CN108415190B/zh
Publication of CN108415190A publication Critical patent/CN108415190A/zh
Priority to US16/119,675 priority patent/US10684529B2/en
Priority to EP18855168.3A priority patent/EP3765894B1/en
Priority to PCT/CN2018/111017 priority patent/WO2019174231A1/en
Application granted granted Critical
Publication of CN108415190B publication Critical patent/CN108415190B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • G02F1/29—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 position or the direction of light beams, i.e. deflection
    • 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
    • G02F1/133526—Lenses, e.g. microlenses or Fresnel lenses
    • 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
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3607—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals for displaying colours or for displaying grey scales with a specific pixel layout, e.g. using sub-pixels
    • 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
    • G02F1/13356—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors characterised by the placement of the optical elements
    • G02F1/133565—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors characterised by the placement of the optical elements inside the LC elements, i.e. between the cell substrates
    • 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
    • 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
    • G02F1/29—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 position or the direction of light beams, i.e. deflection
    • G02F1/291—Two-dimensional analogue deflection
    • 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
    • G02F1/29—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 position or the direction of light beams, i.e. deflection
    • G02F1/31—Digital deflection, i.e. optical switching
    • 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
    • G02F2203/00—Function characteristic
    • G02F2203/01—Function characteristic transmissive
    • 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
    • G02F2203/00—Function characteristic
    • G02F2203/28—Function characteristic focussing or defocussing
    • 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
    • G02F2203/00—Function characteristic
    • G02F2203/30—Gray scale
    • 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
    • G02F2203/00—Function characteristic
    • G02F2203/62—Switchable arrangements whereby the element being usually not switchable

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

本发明提供了显示面板及其灰阶调控方法和显示装置。该显示面板包括：相对设置的第一衬底和第二衬底；液晶层，液晶层设置在第一衬底和第二衬底之间；至少一个第一电极组，第一电极组设置在第一衬底靠近液晶层的表面上，用于使邻近第一电极组的液晶分子形成向远离第一衬底的方向凸起的第一透镜；至少一个第二电极组，第二电极组设置在第二衬底靠近液晶层的表面上，用于使邻近第二电极组的液晶分子形成向远离第二衬底的方向凸起的第二透镜，第二透镜在第一衬底上的正投影覆盖第一透镜在第一衬底上的正投影，且第一透镜的宽度小于第二透镜的宽度。由此，可提高显示面板中光透过率提高画面质量。

Description

显示面板及其灰阶调控方法和显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体的涉及显示面板及调控其灰阶显示的方法和显示装置。
背景技术
现有的LCD结构中，背光源的光照射到每层结构时，都会有一定的损失，特别是光通过上下两个偏光片，使能量大大损失，造成最终透光率Tr只有5％左右，进而导致LCD耗能高，能量利用率低等问题。
因此，有关提高显示面板光利用率的研究有待深入。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种具有光利用率高、显示画面质量佳、易于灰阶调控或增加灰阶等优点的显示面板
本发明是基于发明人以下的认识和发现获得的：
发明人发现LCD中的每层结构都会造成部分光的损失，最终导致显示面板的透光率Tr仅为5.5％左右，参照图1，其中，下偏光片(POL)、上偏光片和彩色滤光膜(CF)对光透过率较低，分别为43％、86％和28％。基于上述问题，发明人针对偏光片进行研究，希望发现一种可代替偏光片调节显示面板灰阶的方法，通过不断地研究发明人发现，在液晶层的相对两侧设置电极组，通过电极组使得液晶形成两个透镜，而这两个透镜可以代替偏光片来调控显示面板的灰阶显示，也就是说，该LCD结构中不需设置偏光片。由此，便可以提高光的利用率。
有鉴于此，在本方的一个方面，本发明提供了一种显示面板。根据本发明的实施例，该显示面板包括：相对设置的第一衬底和第二衬底；液晶层，所述液晶层设置在所述第一衬底和所述第二衬底之间；至少一个第一电极组，所述第一电极组设置在所述第一衬底靠近所述液晶层的表面上，用于使邻近所述第一电极组的液晶分子形成向远离所述第一衬底的方向凸起的第一透镜；至少一个第二电极组，所述第二电极组设置在所述第二衬底靠近所述液晶层的表面上，用于使邻近所述第二电极组的所述液晶分子形成向远离所述第二衬底的方向凸起的第二透镜，所述第二透镜在所述第一衬底上的正投影覆盖所述第一透镜在所述第一衬底上的正投影，且所述第一透镜的宽度小于所述第二透镜的宽度。由此，通过独立控制第一电极组和第二电极组的电压来分别实现对第一透镜和第二透镜的控制，利用第一透镜和第二透镜来代替传统的偏光片进行调控显示面板的灰阶显示，进而便可消除偏光片对光透过率的影响，即提高显示面板中每个灰阶的光透过率提高画面质量。
根据本发明的实施例，所述第一透镜的主光轴和所述第二透镜的主光轴在一条直线上。
根据本发明的实施例，所述第一透镜的焦点与所述第二透镜的焦点重合为一点。
根据本发明的实施例，所述第一透镜的主光轴和所述第二透镜的主光轴与所述第一衬底和所述第二衬底垂直。
根据本发明的实施例，所述第一透镜和所述第二透镜各自独立的沿主光轴对称。
根据本发明的实施例，所述第一电极组包括：第一子电极，所述第一子电极设置在所述第一衬底靠近所述液晶层的表面上；第一绝缘层，所述第一绝缘层设置在所述第一衬底靠近所述液晶层的表面上，且覆盖所述第一子电极；多个第二子电极，所述多个第二子电极设置在所述第一绝缘层靠近所述液晶层的表面上，且所述第一子电极在所述第一衬底上的正投影覆盖所述多个第二子电极在所述第一衬底上的正投影；所述第二电极组包括：第三子电极，所述第三子电极设置在所述第二衬底靠近所述液晶层的表面上；第二绝缘层，所述第二绝缘层设置在所述第二衬底靠近所述液晶层的表面上；多个第四子电极，所述多个第四子电极设置在所述第二绝缘层靠近所述液晶层的表面上，且所述第三子电极在所述第二衬底上的正投影覆盖所述多个第四子电极在所述第二衬底上的正投影
根据本发明的实施例，所述第二子电极和所述第四子电极的数量分别为奇数个。
根据本发明的实施例，所述第三子电极设有至少一个第一开口，所述第四中心电极在所述衬底上的正投影覆盖所述第一开口在所述第二衬底上的正投影。
根据本发明的实施例，所述第一开口的宽度为所述第四中心电极宽度的1/10-4/5。
根据本发明的实施例，所述显示面板进一步包括彩膜层，所述彩膜层设置于所述第二衬底与所述第二电极组之间，且包括：黑矩阵，所述黑矩阵限定出多个第二开口；彩色滤光片，所述彩色滤光片设置在所述第二开口中；所述第二透镜在所述第二衬底上的正投影覆盖偶数个颜色相同的所述彩色滤光片，且所述偶数个彩色滤光片中间的中心黑矩阵在所述第二衬底上的正投影覆盖所述第四中心电极在所述第二衬底上的正投影。
根据本发明的实施例，形成所述彩色滤光片的材料包括量子点。
根据本发明的实施例，所述显示面板进一步包括：准直取光条，所述准直取光条设置在所述第一衬底靠近或远离所述液晶层的表面上，且所述中心黑矩阵在所述第一衬底上的正投影覆盖所述准直取光条在所述第一衬底上的正投影。
根据本发明的实施例，所述第二透镜的宽度为所述第一透镜宽度的3～6倍。
根据本发明的实施例，所述第一透镜的宽度为9-17微米。
在本发明的另一方面，本发明提供了一种显示装置。根据本发明的实施例，该显示装置包括前面所述的显示面板。由此，该显示装置的光透过率高，显示画面质量佳，色彩鲜艳靓丽，当然，本领域技术人员可以理解，该显示装置具有前面所述显示面板的所有特征和优点，在此不再详细赘述。
在本发明的又一方面，本发明提供了一种调控前面所述的显示面板灰阶的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：向第一电极组和第二电极组施加预定电压，使得当显示面板的灰阶由低变高时，所述第一透镜和所述第二透镜中的至少一个的曲率增大，并保持所述第一透镜和所述第二透镜的焦点重合为一点；当所述显示面板的灰阶由高变低时，所述第一透镜和所述第二透镜中的至少一个的曲率减小，并保持所述第一透镜和所述第二透镜的焦点重合为一点。由此，通过分别调控第一透镜和第二透镜的曲率，来实现显示面板灰阶的调控，不仅方法简单、方便，易于实现。
根据本发明的实施例，所述第二子电极的第二中心电极的电压和所述第一子电极的电压相等，所述第四中心电极的电压和所述第三子电极的电压相等，且所述多个第二子电极和所述多个第四子电极上的电压从中间向两边逐渐增大，当所述显示面板的灰阶由低变高时，所述多个第二子电极和/或所述多个第四子电极上的电压从中间向两边逐渐增大的幅度增大，当所述显示面板的灰阶由高变低时，所述多个第二子电极和/或所述多个第四子电极上的电压从中间向两边逐渐增大的幅度减小。
根据本发明的实施例，所述第二中心电极的电压与所述第四中心电极的电压相等。
附图说明
图1是现有技术中显示面板中各结构对光透过率的示意图。
图2是本发明一个实施例中显示面板的结构示意图。
图3是本发明另一个实施例中显示面板的结构示意图。
图4是本发明又一个实施例中显示面板的结构示意图。
图5是本发明又一个实施例中显示面板的结构示意图。
图6是本发明又一个实施例中显示面板的结构示意图。
图7是本发明又一个实施例中显示面板的结构示意图。
图8是本发明又一个实施例中显示面板的结构示意图。
图9是本发明又一个实施例中显示面板的结构示意图。
图10是本发明又一个实施例中显示面板的结构示意图。
图11是本发明又一个实施例中显示面板的结构示意图。
图12是本发明又一个实施例中显示面板的结构示意图。
图13是本发明又一个实施例中显示面板的结构示意图。
图14是本发明又一个实施例中显示面板的结构示意图。
附图标记：
10：第一衬底20：第二衬底30：液晶层31：液晶分子32：配向层40：第一电极组41：第一子电极42：第一绝缘层43：第二子电极431：第二中心电极50：第一透镜51：第一透镜的主光轴60：第二电极组61：第三子电极611：第一开口62：第二绝缘层63：第四子电极631：第四中心电极70：第二透镜71：第二透镜的主光轴81：黑矩阵811：中心黑矩阵82：彩色滤光片90：准直取光条
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
本发明提供了一种显示面板。根据本发明的实施例，参照图2，该显示面板包括：相对设置的第一衬底10和第二衬底20；液晶层30，液晶层30设置在第一衬底10和第二衬底20之间；至少一个第一电极组40，第一电极组40设置在第一衬底10靠近液晶层30的表面上，用于使邻近第一电极组40的液晶分子形成向远离第一衬底10的方向凸起的第一透镜50；至少一个第二电极组60，第二电极组60设置在第二衬底20靠近液晶层30的表面上，用于使邻近第二电极组60的液晶分子31形成向远离第二衬底20的方向凸起的第二透镜70，第二透镜70在第一衬底10上的正投影覆盖第一透镜50在第一衬底10上的正投影，且第一透镜50的宽度L1小于第二透镜70的宽度L2。由此，通过独立控制第一电极组和第二电极组的电压来分别实现对第一透镜和第二透镜的控制，利用第一透镜和第二透镜来代替传统的偏光片进行调控显示面板的灰阶显示，进而便可消除偏光片对光透过率的影响，即提高显示面板中每个灰阶状态时的光透过率，提高画面质量；再者，由于第二透镜70在第一衬底10上的正投影覆盖第一透镜50在第一衬底10上的正投影，且L1小于L2，所以第一透镜汇聚的光线可以全部扩散至第二透镜中，提高光利用率。
根据本发明的实施例，第一衬底和第二衬底的具体种类没有限制要求，本领域技术人员根据实际需求灵活选择即可。在本发明的实施例中，形成第一衬底和第二衬底的具体种类包括但不限于聚合物衬底、金属衬底或玻璃衬底。由此，使用性能较佳，成本低。
根据本发明的实施例，液晶层中的液晶的具体种类也没有限制要求，本领域技术人员可以根据实际需求灵活选择。在本发明的实施例中，液晶的具体种类包括但不限于向列相液晶、近晶相液晶或胆甾相液晶。由此，显示效果佳。
当然本领域技术人员可以理解，参照图3，液晶层30靠近第一衬底10和靠近第二衬底20的两个表面上分别设有配向层32，进而实现液晶分子的配向功能。
根据本发明的实施例，为了进一步的提高光透过率，参见图2，第一透镜50的主光轴51和第二透镜70的主光轴71在一条直线上。由此，第一透镜中集聚的光线可全部较为均匀的扩散到第二透镜中，不仅提高光利用率，还可以提高光分散的均匀性，进而提高显示面板的画面显示质量。根据本发明的一些实施例，参照图9，第一透镜50的焦点与第二透镜70的焦点重合为一点，如此便可以保证第一透镜50中集聚的光全部照射到第二透镜70中，并平行于透镜的主光轴射出显示面板，这样不仅可提高光利用率，还可避免混色现象的发生。根据本发明的另一些实施例，参照图2，第一透镜50的主光轴51和第二透镜70的主光轴71与第一衬底10和第二衬底20垂直。由此，可以使第一透镜50和第二透镜70中集聚的光线全部均匀的扩散出去，提高光利用率。
根据本发明的实施例，为了更一步的提高显示面板的光利用率，参照图2-13，第一透镜和第二透镜各自独立的沿主光轴对称。由此，第一透镜和第二透镜均为对称结构，在第一透镜的主光轴和第二透镜的主光轴在一条直线上的基础上，来自背光源的光线可均匀分布在第一透镜中，之后又可以全部均匀的照射到第二透镜中，最后均匀的照射到彩膜层上，进而不仅可以提高光利用率，还可以提高显示面板的显示质量。
根据本发明的实施例，为了在提高光透过率的基础上，同时保证显示面板较佳的分辨率，第二透镜的宽度L2为第一透镜宽度L1的3～6倍。由此，第一透镜中集聚的光线扩散至大尺寸的第二透镜中，提高光的分散面积和光的利用率，且同时保证显示面板较佳的分辨率。根据本发明的时实施例，第一透镜和第二透镜的具体大小没有特殊限制要求，本领域技术人员根据显示面板中各个结构的参数设置要求和显示面板的分辨率进行灵活设计即可。在本发明的一些实施例中，第一透镜的宽度L1为9-17微米，比如为10微米、15微米等，之后再根据第二透镜的宽度L2为第一透镜宽度L1的3～6倍以及显示面板的具体参数设计第二透镜的宽度即可，比如为30微米、45微米、50微米等。由此，该显示面板的光利用率高，分辨率好，市场竞争力强。
根据本发明的实施例，第一透镜的厚度D1和第二透镜的厚度D2也没有限制要求，本领域技术人员根据显示面板的具体参数和设置要求等实际需求灵活设计即可。
根据本发明的实施例，第一透镜和第二透镜的焦距也没有特殊限制要求，本领域技术人员可根据不同显示面板的各个具体参数以及不同的灰阶进行灵活设计，只要能实现第一透镜和第二透镜调控显示面板的灰阶显示即可。
根据本发明的实施例，如前所述，第一透镜和第二透镜是分别各自独立的通过调节第一电极组和第二电极组的电压实现的，而第一电极组和第二电极组的设置方式和结构没有很大的限制要求，本领域技术人员可以根据实际需求灵活设计。在本发明的一些实施例中，为了简单且很好的实现上述对第一透镜和第二透镜的各个参数的调控，下面详细介绍一下第一电极组和第二电极组的具体结构，参照图4，具体的：
第一电极组40包括：第一子电极41，第一子电极41设置在第一衬底10靠近液晶层30的表面上；第一绝缘层42，第一绝缘层42设置在第一衬底10靠近液晶层30的表面上，且覆盖第一子电极41；多个第二子电极43，多个第二子电极43设置在第一绝缘层42靠近液晶层30的表面上，且第一子电极41在第一衬底10上的正投影覆盖多个第二子电极43在第一衬底10上的正投影。由此，通过对第一子电极和多个第二子电极施加不同的电压，使第二子电极与第一子电极之间存在压差，进而使得与第一电极组临近的液晶分子发生偏转，并形成向远离第一衬底的方向凸起的第一透镜。
第二电极60组包括：第三子电极61，第三子电极61设置在第二衬底20靠近液晶层30的表面上；第二绝缘层62，第二绝缘层62设置在第二衬底20靠近液晶层30的表面上，且覆盖第三子电极61；多个第四子电极63，多个第四子电极63设置在第二绝缘层62靠近液晶层30的表面上，且第三子电极61在第二衬底20上的正投影覆盖多个第四子电极63在第二衬底20上的正投影。由此，由此，通过对第三子电极和多个第四子电极施加不同的电压，使第三子电极与第四子电极之间存在压差，进而使得与第二电极组临近的液晶分子发生偏转，并形成向远离第二衬底的方向凸起的第二透镜。
根据本发明的实施例，多个第二子电极和多个第四子电极的分布状况没有限制要求，本领域技术人员根据实际需求灵活选择即可。在本发明的一些实施例中，需使得第一透镜的主光轴和第二透镜的主光轴在一条直线上，且垂直于第一衬底和第二衬底，那么多个第二子电极和多个第四子电极分别需要均匀的分布设置。
根据本发明的实施例，为了使光均匀分散，提高光利用率，参照图4，第一透镜和第二透镜各自独立的沿主光轴对称。而为了得到沿主光轴对称的第一透镜和沿主光轴对称的第二透镜，在本发明的实施例中，多个第二子电极和多个第四子电极上的电压从中间向两边逐渐增大，且在优选的实施例中，多个第二子电极和多个第四子电极上的电压从中间向两边对称的逐渐增大。由此，多个第二子电极与第一子电极之间的压差和多个第四子电极与第三子电极之间的压差也是从中间向两边对称的逐渐增大，由此，第一透镜和第二透镜中液晶分子的偏转从主光轴向两边对称的逐渐加重，进而形成较为均匀对称的第一透镜和第二透镜，进而使得第一透镜中集聚的光线均匀分散到第二透镜，再由第二透镜均匀的发射出去。
根据本发明的实施例，多个第二子电极和多个第四子电极的数量没有限制要求，本领域技术人员可以根据实际情况灵活选择，但是由于第一透镜的宽度小于第二透镜，所以多个第四子电极的数量大于多个第二子电极的数量。但为了进一步提高第一透镜和第二透镜的对称性，提高光利用率和光分散的均匀性，参照图2-4(附图4中多个第二子电极和多个第四子电极的数量仅仅是示意性说明，并非是对其数量的限定)，第二子电极和第四子电极的数量分别为奇数个。由此，多个第二子电极和多个第四子电极分别存在一个第二中心电极431和第四中心电极631，即分别是多个第二子电极和多个第四子电极最中间的电极，由于第一透镜和第二透镜的主光轴在同一条直线上，所以第二中心电极和第四中心电极的中心轴也是在一条直线上的，且与第一透镜和第二透镜的主光轴重叠。在本发明的优选实施例中，可通过控制第一电极组和第二电极组的电压，使得第二中心电极和第四中心电极对应的液晶分子不发生偏转，即第二中心电极与第一子电极之间的压差为零，第四中心电极与第三子电极之间的压差为零，从中心电极向两边起，第二子电极与第一子电极之间的压差逐渐对称的增大，第四子电极和第三子电极的之间的压差逐渐对称的增大，即实现第一透镜和第二透镜中，液晶分子的偏转从主光轴向两边逐渐对称的加重，即形成完全对称的第一透镜和第二透镜。
根据本发明的实施例，为了实现第二中心电极与第一子电极之间的压差为零，第四中心电极与第三子电极之间的压差为零，则要求第一子电极的电压与第二中心电极的电压相等，第三子电极的电压与第四中心电极的电压相等。第一子电极的电压、多个第二子电极中的第二中心电极的电压、第三子电极的电压以及多个第四子电极中的第四中心电极的电压的具体值没有限制要求，只要第一子电极的电压与第二中心电极的电压相等，第三子电极的电压与第四中心电极的电压相等即可。在本发明的实施例中，第一子电极的电压、多个第二子电极中的第二中心电极的电压、第三子电极的电压以及多个第四子电极中的第四中心电极的电压均为零。由此，易操作，制备简单，成本低。
根据本发明的实施例，多个第二子电极从第二中心电极向两边依次逐渐对称的增大，其中每个第二子电极的电压的具体值没有限制要求，本领域技术人员可根据对液晶分子的偏转要求、第一子电极的电压值等具体情况灵活设计即可。在本发明的一些实施例中，第二中心电极和第一子电极为零，从第二中心电极向两边的第二子电极的电压依次增大，最大值为4V，中间的各个第二子电极可以以等差数列的形式依次增大，也可是非等差数列的形式依次增大，其具体情况要根据显示面板的具体参数以及对液晶分子的偏转要求等实际需求灵活设置，在此不作限制要求。
根据本发明的实施例，多个第四子电极从第四中心电极向两边依次逐渐对称的增大，其中每个第四子电极的电压的具体值没有限制要求，本领域技术人员可根据对液晶分子的偏转要求、第三子电极的电压值等具体情况灵活设计即可。在本发明的一些实施例中，第四中心电极和第三子电极为零，从第四中心电极向两边的第四子电极的电压依次增大，最大值为10V，中间的各个第四子电极可以以等差数列的形式依次增大，也可是非等差数列的形式依次增大，其具体情况要根据显示面板的具体参数以及对液晶分子的偏转要求等实际需求灵活设置，在此不作限制要求。
根据本发明的实施例，形成第一子电极、多个第二子电极、第三子电极以及多个第四子电极的具体材料没有特殊限制要求，本领域技术人员可以根据实际情况灵活选择。在本发明的实施例中，形成第一子电极、多个第二子电极、第三子电极以及多个第四子电极的具体材料包括但不限于氧化铟锡(ITO)、银、铜、铝等金属材料。
根据本发明的实施例，形成第一绝缘层和第二绝缘层的具体材料没有限制要求，本领域技术人员可根据实际需求灵活选择可适用的绝缘材料。在本发明的实施例中，形成第一绝缘层和第二绝缘层的具体材料包括但不限于聚酰亚胺、亚克力、环氧树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚乙烯磺酸盐、聚甲醛、聚芳酯以及六甲基二硅氧烷。
根据本发明的实施例，参照图5，为了进一步提高光利用率，第三子电极设有至少一个第一开口611，第四中心电极631在第二衬底上的正投影覆盖第一开口611在第二衬底上的正投影。由此，与第四中心电极631临近的第四子电极与第一开口边缘的第三子电极形成边缘电场，加强与第四中心电极对应液晶分子临近的液晶分子的偏转，以确保第一透镜和第二透镜的形态匹配完好，使得第一透镜的曲面为一球面，第二透镜的曲面为一球面，最大程度的提高光利用率，若不设置第一开口的话，则与第四中心电极对应液晶分子临近的液晶分子的偏转度太小，影响第一透镜和第二透镜的形态的匹配度。此外，开口的设置还可以使得第二透镜的拱高较高(或者说第二透镜的厚度D1较厚(图10))，由此便可提高液晶的利用率，提高光利用率。
根据本发明的实施例，第一开口的大小没有限制要求，本领域技术人员根据实际需求灵活选择即可。在本发明的一些实施例中，第一开口的宽度为第四中心电极宽度的1/10-4/5。由此，第一开口大小在此范围内，对光的利用率较高，最大程度的提高光效。在本发明的优选实施例中，第一开口的宽度为第四中心电极宽度的2/3。由此，对光的利用率最高，最大程度的提高光效。
根据本发明的实施例，参照图6，显示面板进一步包括彩膜层，彩膜层设置于第二衬底20与第二电极组60之间，且包括：黑矩阵81，黑矩阵81限定出多个第二开口；彩色滤光片82，彩色滤光片82设置在第二开口中；第二透镜70在第二衬底20上的正投影覆盖偶数个颜色相同的彩色滤光片82，且偶数个彩色滤光片82中间的中心黑矩阵811在第二衬底20上的正投影覆盖第四中心电极631在第二衬底20上的正投影。由此，光线均匀分散照射到彩色滤光片，实现显示面板的彩色显示，并提高画面质量。
根据本发明的实施例，第二透镜70在第二衬底20上的正投影覆盖偶数个颜色相同的彩色滤光片83，其中同一个第二透镜对应设置的颜色相同的彩色滤光片的数量没有限制要求，只要偶数个即可，本领域技术人员可根据实际需求灵活设置，所以，图6-13中仅仅是以两个作为示例，并非是对同一个第二透镜对应设置的颜色相同的彩色滤光片的数量的限制。此外，本领域技术人员可以理解，由于同一个第二透镜对应设置的颜色相同的彩色滤光片的数量为偶数个，那么这偶数个彩色滤光片之间就有奇数个黑矩阵，其中，该奇数个黑矩阵中最中间的黑矩阵即为中心黑矩阵811。
根据本发明的实施例，形成黑矩阵的具体材料也没有限制要求，本领域技术人员可以根据实际情况灵活选择任一种可适用的遮光材料作为黑矩阵，本发明对此并不作限制要求。
根据本发明的实施例，形成彩色滤光片的材料没有限制要求，本领域技术人员可根据实际需求灵活选择。如前所述，常规CF层对光的透过率只有28％，所以在本发明的一些实施例中，为了进一步提高显示面板的透光率，形成彩色滤光片的材料包括量子点。由此，可以提高显示面板的光透过率，具体的，在采用第一透镜和第二透镜代替偏光片的基础上，进一步采用量子点作为彩色滤光片，可使得显示面板的透光率高达30％，相比于现有技术的5-5.5％，本发明的显示面板得透光率提高了445.4％。
根据本发明实施例，量子点的具体种类也没有限制要求，本领域技术人员可根据实际需求灵活选择可适用的量子点材料。在本发明的实施例中，形成量子点的具体种类包括但不限于硅量子点、锗量子点、硫化镉量子点、硒化镉量子点、碲化镉量子点、硒化锌量子点、硫化铅量子点、硒化铅量子点、磷化铟量子点和砷化铟量子点。由此，选择性广，使用性能高。
根据本发明的实施例，来自背光源的光需要全部集聚在多个第一透镜中，之后再散射到多个第二透镜中，所以，为了防止第一透镜之外的区域有光线穿过，影响显示效果，需通过一定的控制方法控制来自背光源的光线只能从第一电极组或第一透镜对应的区域照射到显示面板中。根据本发明的实施例，控制方法没有限制要求，本领域技术人员可根据实际需求灵活选择，比如，可以设计背光源，使其只与第一透镜或第一电极组向对应的区域位置出射光线，或者可以在第一衬底远离液晶层的表面上且与第一电极组或第一透镜非对应的区域设置反射片。
根据本发明的实施例，为了使背光源中的光线准直射入到显示面板中，参照图7，可以在第一衬底远离液晶层的表面上且与第一电极组或第一透镜对应的区域设置准直取光条90，具体的，准直取光条90设置在第一衬底10靠近(图中未示出)或远离液晶层30的表面上，且中心黑矩阵811在第一衬底10上的正投影覆盖准直取光条90在第一衬底10上的正投影。由此，来自背光源的光线准直射入显示面板中，可提高光的利用率，再者，由于中心黑矩阵811在第一衬底10上的正投影覆盖准直取光条90在第一衬底10上的正投影，由此便可实现显示面板的暗态显示，具体的，参照图8(为了方便显示光线路径，图8中某些结构没有进行标注，其结构对应的标号参照图7)，光线经过准直取光条射入显示面板中，由于对第一电极组和第二电极组不施加电压，即不形成第一透镜和第二透镜，光线经过第一衬底和第一电极组之后，又准直的射到中心黑矩阵811上，并被其吸收，进而实现显示面板的暗态显示。
根据本发明的实施例，准直取光条的具体种类没有限制要求，本领域技术人员可根据实际需求灵活选择。在本发明的一些实施例中，准直取光条包括但不限于纳米衍射图案。根据本发明的实施例，准直取光条的宽度没有限制要求，只要中心黑矩阵811在第一衬底10上的正投影覆盖准直取光条90在第一衬底10上的正投影即可，在本发明一些实施例中，准直取光条的宽度与第一电极组的宽度相同。由此，有利于光利用率的提高。
在本发明的另一方面，本发明提供了一种显示装置。根据本发明的实施例，该显示装置包括前面所述的显示面板。由此，该显示装置的光透过率高，显示画面质量佳，色彩鲜艳靓丽，当然，本领域技术人员可以理解，该显示装置具有前面所述显示面板的所有特征和优点，在此不再详细赘述。
根据本发明的实施例，该显示装置的具体种类没有特别限制，可以为本领域任何具有显示功能的装置、设备，例如包括但不限于手机、平板电脑、计算机显示器、游戏机、电视机、显示屏幕、可穿戴设备及其他具有显示功能的生活电器或家用电器等。
当然，本领域技术人员可以理解，除了前面所述的显示面板，本发明所述的显示装置还可以包括常规显示装置所具有的必要的结构和部件，以手机为例进行说明，除了具有本发明的显示面板外，其还可以具有触控屏、外壳、CPU、照相模组、指纹识别模组、声音处理系统等等常规手机所具有的结构和部件，在此不再过多赘述。
在本发明的又一方面，本发明提供了一种调控前面所述的显示面板灰阶的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：向第一电极组和第二电极组施加预定电压，使得当显示面板的灰阶由低变高时，所述第一透镜和所述第二透镜中的至少一个的曲率增大，当所述显示面板的灰阶由高变低时，所述第一透镜和所述第二透镜中的至少一个的曲率减小。由此，分别通过调节第一电极组的第二电极组的电压来调控第一透镜和第二透镜的曲率，来实现显示面板灰阶的调控，不仅可提高光利用率，提高画面质量，而且方法简单、方便，易于实现。
根据本发明的实施例，向第一电极组和第二电极组施加预定电压时，需保证第二子电极的第二中心电极的电压和第一子电极的电压相等，第四中心电极的电压和第三子电极的电压相等，且多个第二子电极和多个第四子电极上的电压从中间向两边逐渐增大，当所述显示面板的灰阶由低变高时，所述多个第二子电极和/或所述多个第四子电极上的电压从中间向两边逐渐增大的幅度增大，当所述显示面板的灰阶由高变低时，所述多个第二子电极和/或所述多个第四子电极上的电压从中间向两边逐渐增大的幅度减小。由此，根据上述规律控制第一电极组和第二电极组的预定电压，来实现第一透镜和第二透镜曲率的变化，进而实现显示面板不同灰阶的显示。
下面举例说明“当所述显示面板的灰阶由低变高时，所述多个第二子电极和/或所述多个第四子电极上的电压从中间向两边逐渐增大的幅度增大”的含义，以多个第四子电极为例，在某一灰阶时，多个第四子电极的电压分别为8V、4V、0V、4V、8V，多个第四子电极的电压从中间向两边逐渐增大的幅度为4V，当显示面板的灰阶变大时，多个第四子电极的电压分别为10V、5V、0V、5V、10V，多个第四子电极的电压从中间向两边逐渐增大的幅度为5V，即当显示面板的灰阶由低变高时，多个第四子电极上的电压从中间向两边逐渐增大的幅度增大。本领域技术人员可以理解，多个第二子电极上的电压从中间向两边逐渐增大的幅度增大的含义同上，此处便不再过多赘述。
根据本发明的实施例，为了便于独立控制第一透镜和第二透镜的曲率变化，可控制第二中心电极的电压与第四中心电极的电压相等。由此，可防止第二中心电极与第四中心电极之间的产生电压差，而导致第二中心电极和第四中心电极对应的液晶分子发生轻微偏转，不仅不便于独立控制第一透镜和第二透镜的曲率变化，还会影响光利用率和光分散的均匀性。
根据本发明的实施例，如前所述，显示面板灰阶的调控是通过调节第一电极组或/和第二电极组的电压，进而改变第一透镜和第二透镜的曲率实现的，下面根据本发明的一些实施例，分别以亮态显示(L255状态)、暗态显示与亮态显示之间的某一灰阶显示以及暗态显示(L0状态)为例，详细说明上述调节显示面板灰阶显示的方法：
在本发明的一些实施例中，参照图9(图中仅画出了一对第一透镜和第二透镜的光线路径图)和图10，当显示面板的显示状态为亮态(L255状态)时，第一透镜和第二透镜的宽度L1和L2均达到最大值，即第一透镜50在第一衬底10上的投影正投影和与其对应设置的多个第二子电极43在第一衬底10上的正投影重叠，第二透镜70在第二衬底20上的投影正投影和与其对应设置的多个第四子电极63在第二衬底20上的正投影重叠，且第一透镜和第二透镜的厚度和曲率也均达到最大值。如此，来自背光源的光线经过准直取光条后经过第一电极组集聚在第一透镜中，之后又扩散到尺寸较大的第二透镜中，扩大光的照射面积，再之后经过第二电极组照射到彩膜层，其中，照射到黑矩阵81上的光被黑矩阵吸收，照射到彩色滤光片82上的光射出，实现显示面板的亮态显示。
根据本发明的一些具体实施例，参照图10(L255显示状态)，设计该显示面板的液晶盒厚为30微米，相对与第一衬底和第二衬底，液晶分子的初始偏转角度为90°，倾斜角为2°，准直取光条宽度L3为7-10微米，第一透镜的宽度L1为10微米，第二透镜的宽度L2为30微米，中心黑矩阵的宽度L4为11-14微米，通过上述数据，经模拟计算得到以下结果：第一透镜的焦距f1为7.4微米，厚度D2为5.6微米；第二透镜的焦距f2为22.3微米，厚度D1为16.8微米；第一透镜和第二透镜之间的液晶匹配厚度D3为7.6微米。
在本发明的另一些实施例中，当显示面板的显示状态介于亮态与暗态之间时，可通过调节第一电极组或/和第二电极组的电压，来调节第一透镜或/和第二透镜的曲率，进而实现显示面板不同的灰阶显示，具体的：向第一电极组和第二电极组施加预定电压，使得当显示面板的灰阶由低变高时，第一透镜和第二透镜中的至少一个的曲率增大，并保持第一透镜和第二透镜的焦点重合为一点，如此便可以保证第一透镜中集聚的光全部照射到第二透镜中，不仅可提高光利用率，还可避免混色现象的发生；当显示面板的灰阶由高变低时，第一透镜和第二透镜中的至少一个的曲率减小，并保持所述第一透镜和所述第二透镜的焦点重合为一点，如此便可以保证第一透镜中集聚的光全部照射到第二透镜中，不仅可提高光利用率，还可避免混色现象的发生。在通过调节第一透镜或/和第二透镜曲率来调节显示面板的灰阶显示主要包括以下两种方法：
方法一：调节第一透镜或/和第二透镜的宽度，调节第一透镜或/和第二透镜的曲率，但保持两者的焦点不变，而上述变化是通过调节第一电极组或/和第二电极组的电压值实现的。具体的，参照图11，当灰阶由高变低时，通过控制多个第二子电极或/和多个第四子电极的电压，使得多个第二子电极和/或多个第四子电极上的电压从中间向两边逐渐增大的幅度减小，进而调节第一透镜或/和第二透镜曲率变小，以及第一透镜或/和第二透镜的宽度变小，并保持两者的焦点不变，以第二电极组中的多个第四子电极为例进行说明，从两边向第四中心电极的方向上，逐渐不再对第四子电极的边缘电极施加电压，比如，参照图11，若多个第四子电极的数量为5个，当灰阶降低时，首先不再对多个第四子电极中的最边缘的两个第四子电极施加电压，即只对中间3个第四子电极施加电压，当再次降低灰阶时，就接着从两边向中间依次对称的取消对多个第四子电极中第四子电极的电压。第一电极组中的多个第二子电极的电压施加情况与多个第四子电极的电压施加情况一致。
需要说明的是，第一透镜和第二透镜是分别各自独立的通过第一电极组和第二电极组控制的，所以，当降低灰阶时，本领域技术人员可根据具体显示灰阶等实际情况灵活选择调节第一电极组或/和第二电极组，比如图11，在调节灰阶时，只是调节了第二透镜的宽度，并未调节第一透镜的宽度；而且在本发明的实施例中，一次性取消施加电压的多个第二子电极或/和多个第四子电极的数量没有限制要求，本领技术人员根据所要调节的灰阶状态等实际需求灵活设置即可，当然最佳的应为由两边向中间对称性的取消，比如，以多个第四子电极为例说明，若多个第四子电极的数量为7个，当灰阶降低时，首先不再对多个第四子电极中的最边缘的2个或4个第四子电极施加电压，即只对中间5个或3个第四子电极施加电压。由此，实现不同灰阶的调控，提高每个灰阶状态时的光透过率，进而提高显示面板的显示质量。
当然本领域技术人员可以理解，当灰阶由低变高，具体的，通过调节第一电极组或/和第二电极组的电压，使得多个第二子电极和/或多个第四子电极上的电压从中间向两边逐渐增大的幅度增大，进而调大第一透镜或/和第二透镜的宽度，第一透镜或/和第二透镜曲率变大，并保持两者的焦点不变，其具体调节方法与上述方法先相同，故在此不再过多的赘述。
方法二：保持第一透镜和第二透镜的宽度不变，调节第一透镜或/和第二透镜的曲率，当然，此时第一透镜或/和第二透镜的曲率发生变化时，其焦点在主光轴51(或主光轴71)上移动，但依然保持第一透镜和第二透镜的焦点重合，第一透镜和第二透镜的焦距分别为f1’和f2’，而上述变化也是通过调节第一电极组或/和第二电极组的电压值实现的，具体的，参照图12，当灰阶由高变低时，通过减小第一电极组或/和第二电极组的电压，使得多个第二子电极和/或多个第四子电极上的电压从中间向两边逐渐增大的幅度减小，调节第一透镜或/和第二透镜的曲率变小，当然最佳的，第一电极组或/和第二电极组的电压对称性的减小，以保证第一透镜和第二透镜的对称性，比如，第二电极组的多个第四子电极(以5个为例)的电压从一边到另一边依次为10V、5V、0V、5V、10V，若调小显示面板的灰阶，则可将上述电压值分别减小为7V、4V、0V、4V、7V(具体大小，要根据所需灰阶而定)。
当然本领域技术人员可以理解，当灰阶由低变高，具体的，通过调大第一电极组或/和第二电极组的电压，使得多个第二子电极和/或多个第四子电极上的电压从中间向两边逐渐增大的幅度增大，进而调大第一透镜或/和第二透镜的曲率，且保持第一透镜或/和第二透镜的宽度不变，其具体调节方法与上述方法相同，故在此不再过多的赘述。
根据本发明的实施例，参见图13，当对第一电极组施加负的电压时，第一透镜的焦点为虚焦点，形成在第一透镜远离第二透镜的一侧，第一透镜和第二透镜的焦距分别为f1”和f2”，但是对其灰阶的调控方法和要求与前面所述的一致，在此不再一一赘述。
在本发明的又一些实施例中，当显示面板的显示状态为暗态(L0状态)时，调节方法有两种，具体如下：
方法一：参照图14，通过调节第一电极组和第二电极组的电压值，调节第一透镜和第二透镜的宽度，使得中心黑矩阵在第二衬底上的正投影覆盖第二透镜在第二衬底上的正投影，如此第二透镜中集聚的光线也只能全部照射到中心黑矩阵上，进而被中心黑矩阵吸收，实现暗态；或者不对第一电极组和第二电极组施加电压，即不形成第一透镜和第二透镜，参照图8，亦可实现暗态。
方法二：通过减小第一电极组和第二电极组的电压，调节第一透镜或/和第二透镜的曲率变小，直至第一透镜和第二透镜成为一个平面而消失，参照图8，实现暗态。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (16)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：
相对设置的第一衬底和第二衬底；
液晶层，所述液晶层设置在所述第一衬底和所述第二衬底之间；
至少一个第一电极组，所述第一电极组设置在所述第一衬底靠近所述液晶层的表面上，用于使邻近所述第一电极组的液晶分子形成向远离所述第一衬底的方向凸起的第一透镜；
至少一个第二电极组，所述第二电极组设置在所述第二衬底靠近所述液晶层的表面上，用于使邻近所述第二电极组的所述液晶分子形成向远离所述第二衬底的方向凸起的第二透镜，
所述第一电极组包括：
第一子电极，所述第一子电极设置在所述第一衬底靠近所述液晶层的表面上；
第一绝缘层，所述第一绝缘层设置在所述第一衬底靠近所述液晶层的表面上，且覆盖所述第一子电极；
多个第二子电极，所述多个第二子电极设置在所述第一绝缘层靠近所述液晶层的表面上，且所述第一子电极在所述第一衬底上的正投影覆盖所述多个第二子电极在所述第一衬底上的正投影；
所述第二电极组包括：
第三子电极，所述第三子电极设置在所述第二衬底靠近所述液晶层的表面上；
第二绝缘层，所述第二绝缘层设置在所述第二衬底靠近所述液晶层的表面上，且覆盖所述第三子电极；
多个第四子电极，所述多个第四子电极设置在所述第二绝缘层靠近所述液晶层的表面上，且所述第三子电极在所述第二衬底上的正投影覆盖所述多个第四子电极在所述第二衬底上的正投影；
所述第二子电极和所述第四子电极的数量分别为奇数个；
一个所述第一透镜和与其相对应的一个所述第二透镜形成一个透镜组，在所述透镜组中，所述第二透镜在所述第一衬底上的正投影覆盖所述第一透镜在所述第一衬底上的正投影，且所述第一透镜的宽度小于所述第二透镜的宽度，
光线沿所述第一衬底指向所述第二衬底的方向传播，并且，在所述透镜组中，所述第一透镜汇聚的光线全部扩散至所述第二透镜。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一透镜的主光轴和所述第二透镜的主光轴在一条直线上。
3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述第一透镜的焦点与所述第二透镜的焦点重合为一点。
4.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述第一透镜的主光轴和所述第二透镜的主光轴与所述第一衬底和所述第二衬底垂直。
5.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述第一透镜和所述第二透镜各自独立的沿主光轴对称。
6.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第三子电极设有至少一个第一开口，所述第四子电极的中心电极在所述衬底上的正投影覆盖所述第一开口在所述第二衬底上的正投影。
7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述第一开口的宽度为所述第四子电极的中心电极宽度的1/10-4/5。
8.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，进一步包括彩膜层，所述彩膜层设置于所述第二衬底与所述第二电极组之间，且包括：
黑矩阵，所述黑矩阵限定出多个第二开口；
彩色滤光片，所述彩色滤光片设置在所述第二开口中；
所述第二透镜在所述第二衬底上的正投影覆盖偶数个颜色相同的所述彩色滤光片，且偶数个彩色滤光片中间的中心黑矩阵在所述第二衬底上的正投影覆盖所述第四子电极的中心电极在所述第二衬底上的正投影。
9.根据权利要求8所述的显示面板，其特征在于，形成所述彩色滤光片的材料包括量子点。
10.根据权利要求8所述的显示面板，其特征在于，进一步包括：
准直取光条，所述准直取光条设置在所述第一衬底靠近或远离所述液晶层的表面上，且所述中心黑矩阵在所述第一衬底上的正投影覆盖所述准直取光条在所述第一衬底上的正投影。
11.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第二透镜的宽度为所述第一透镜宽度的3~6倍。
12.根据权利要求11所述的显示面板，其特征在于，所述第一透镜的宽度为9-17微米。
13.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-12中任一项所述的显示面板。
14.一种调控权利要求1-12中任一项所述的显示面板灰阶的方法，其特征在于，包括：
向第一电极组和第二电极组施加预定电压，使得当显示面板的灰阶由低变高时，所述第一透镜和所述第二透镜中的至少一个的曲率增大，并保持所述第一透镜和所述第二透镜的焦点重合为一点；当所述显示面板的灰阶由高变低时，所述第一透镜和所述第二透镜中的至少一个的曲率减小，并保持所述第一透镜和所述第二透镜的焦点重合为一点。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述第二子电极的中心电极的电压和所述第一子电极的电压相等，所述第四子电极的中心电极的电压和所述第三子电极的电压相等，且所述多个第二子电极和所述多个第四子电极上的电压从中间向两边逐渐增大，
当所述显示面板的灰阶由低变高时，所述多个第二子电极和/或所述多个第四子电极上的电压从中间向两边逐渐增大的幅度增大，当所述显示面板的灰阶由高变低时，所述多个第二子电极和/或所述多个第四子电极上的电压从中间向两边逐渐增大的幅度减小。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述第二子电极的中心电极的电压和所述第四子电极的中心电极的电压相等。
CN201810201792.7A 2018-03-12 2018-03-12 显示面板及其灰阶调控方法和显示装置 Active CN108415190B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810201792.7A CN108415190B (zh) 2018-03-12 2018-03-12 显示面板及其灰阶调控方法和显示装置
US16/119,675 US10684529B2 (en) 2018-03-12 2018-08-31 Display panel, method for adjusting grayscale of the same, and display device
EP18855168.3A EP3765894B1 (en) 2018-03-12 2018-10-19 Display panel, display apparatus, and method of driving display panel
PCT/CN2018/111017 WO2019174231A1 (en) 2018-03-12 2018-10-19 Display panel, display apparatus, and method of driving display panel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810201792.7A CN108415190B (zh) 2018-03-12 2018-03-12 显示面板及其灰阶调控方法和显示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108415190A CN108415190A (zh) 2018-08-17
CN108415190B true CN108415190B (zh) 2021-12-10

Family

ID=63131169

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810201792.7A Active CN108415190B (zh) 2018-03-12 2018-03-12 显示面板及其灰阶调控方法和显示装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10684529B2 (zh)
EP (1) EP3765894B1 (zh)
CN (1) CN108415190B (zh)
WO (1) WO2019174231A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108415190B (zh) * 2018-03-12 2021-12-10 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及其灰阶调控方法和显示装置
US11353767B2 (en) * 2018-07-30 2022-06-07 Facebook Technologies, Llc Varifocal system using hybrid tunable liquid crystal lenses
CN110955078B (zh) 2018-09-27 2024-04-09 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及其驱动方法、显示装置
US11022835B2 (en) 2018-12-15 2021-06-01 Facebook Technologies, Llc Optical system using segmented phase profile liquid crystal lenses
CN109633965B (zh) * 2019-01-03 2021-11-02 京东方科技集团股份有限公司 彩膜结构、显示基板及其制造方法、显示装置
CN109991793A (zh) * 2019-03-13 2019-07-09 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 一种内置有透镜模块的显示装置
CN110908159A (zh) * 2019-11-26 2020-03-24 昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司 显示面板、显示装置及显示面板的控制方法
CN111580307B (zh) * 2020-06-17 2022-09-09 京东方科技集团股份有限公司 显示模组及其制作方法、显示装置
CN112505820B (zh) * 2021-02-07 2021-06-01 北京瑞波科技术有限公司 一种位相延迟装置及其制备方法、显示设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106526942A (zh) * 2017-01-06 2017-03-22 京东方科技集团股份有限公司 显示面板和显示装置
CN106707608A (zh) * 2017-03-23 2017-05-24 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板、显示装置及驱动方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7012755B1 (en) * 2003-02-14 2006-03-14 Lightmaster Systems, Inc. Use of a lens array to increase the contrast ratio produced by a LCoS microdisplay
KR101372849B1 (ko) * 2007-07-27 2014-03-10 삼성디스플레이 주식회사 콜리메이팅 도광판, 확산 유닛 및 이를 채용한 디스플레이장치
KR101698571B1 (ko) 2010-10-29 2017-02-02 삼성디스플레이 주식회사 회절 소자를 이용한 영상 표시 장치
CN102654665B (zh) * 2011-12-14 2014-02-26 京东方科技集团股份有限公司 液晶透镜型调光装置及显示器
KR101937865B1 (ko) * 2012-02-09 2019-01-15 삼성디스플레이 주식회사 액정 렌즈 패널 및 이를 구비하는 표시 장치
CN103543552B (zh) * 2012-07-10 2016-07-06 群康科技(深圳)有限公司 液晶显示面板、其驱动方法及包含其的液晶显示器
CN102768448B (zh) * 2012-07-16 2015-12-02 天马微电子股份有限公司 液晶透镜和立体显示装置
CN103676171B (zh) * 2013-12-19 2016-01-27 京东方科技集团股份有限公司 3d显示装置
TWI514363B (zh) * 2014-03-27 2015-12-21 Au Optronics Corp 畫素結構
CN105445945A (zh) * 2014-08-21 2016-03-30 华为技术有限公司 立体成像装置、方法、显示器和终端
CN204807880U (zh) * 2015-06-02 2015-11-25 深圳超多维光电子有限公司 液晶透镜及立体显示装置
CN106292123B (zh) * 2015-07-10 2018-01-12 深圳超多维光电子有限公司 液晶透镜及立体显示装置
CN105741804B (zh) * 2016-04-08 2018-12-21 京东方科技集团股份有限公司 驱动基板及其驱动方法、液晶显示器
CN105842907B (zh) * 2016-05-31 2022-07-01 京东方科技集团股份有限公司 显示装置及其驱动方法
CN106526993A (zh) * 2017-01-13 2017-03-22 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶显示器及其驱动方法
CN106647064B (zh) * 2017-03-10 2020-04-03 京东方科技集团股份有限公司 一种光学器件、显示装置及其驱动方法
CN107367882B (zh) * 2017-09-14 2020-12-04 京东方科技集团股份有限公司 液晶透镜结构、液晶透镜形成方法、显示面板及装置
CN107450211B (zh) 2017-09-29 2021-04-16 京东方科技集团股份有限公司 灰阶控制结构及其方法、液晶显示面板、显示装置
CN107632451B (zh) * 2017-10-26 2020-05-12 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板、显示装置及显示方法
CN108415190B (zh) * 2018-03-12 2021-12-10 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及其灰阶调控方法和显示装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106526942A (zh) * 2017-01-06 2017-03-22 京东方科技集团股份有限公司 显示面板和显示装置
CN106707608A (zh) * 2017-03-23 2017-05-24 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板、显示装置及驱动方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3765894A4 (en) 2021-12-15
US20190278152A1 (en) 2019-09-12
EP3765894B1 (en) 2023-08-16
WO2019174231A1 (en) 2019-09-19
CN108415190A (zh) 2018-08-17
US10684529B2 (en) 2020-06-16
EP3765894A1 (en) 2021-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108415190B (zh) 显示面板及其灰阶调控方法和显示装置
US11914235B2 (en) Viewing angle adjustment film structure, manufacturing method thereof, and display device
CN104865757B (zh) 一种显示面板、显示装置以及显示面板的视角控制方法
US10712611B2 (en) Display device, display apparatus and display method
US10613394B2 (en) Display device
US20160054573A1 (en) Image display apparatus
US10606144B2 (en) Display apparatus
US10831054B2 (en) Display panel and display apparatus
US10859864B2 (en) Display device
WO2019200917A1 (en) Display apparatus and method of driving display apparatus
US20160282636A1 (en) Liquid crystal lens and liquid crystal spectacle
US20240248341A1 (en) Light control film and display panel
US9541787B2 (en) Light control film including light control layer with reflection surface and display device including same
EP3505817A1 (en) Liquid crystal element for dimming a vehicle headlight
US20180373116A1 (en) Liquid crystal lens and liquid crystal glasses
WO2018188361A1 (zh) 液晶显示面板及其驱动方法、以及显示装置
US20150205151A1 (en) Liquid crystal display device
US20180107058A1 (en) Liquid crystal panel, display apparatus and display method
US20150085214A1 (en) Liquid crystal lens and image display apparatus including the same
US9904094B2 (en) Liquid crystal display
EP3489747B1 (en) Liquid crystal lens, manufacturing method therefor, and display device
US8284359B2 (en) Liquid crystal panel and liquid crystal display device
US10613404B2 (en) Liquid crystal optical element and optical apparatus
CN115685602A (zh) 视角可切换的显示装置及其驱动方法
US12092919B2 (en) Liquid crystal lens, display device and driving method therefor

Legal Events

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