CN108873457B - 反射式液晶显示面板、显示装置及其驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及显示技术领域,公开了一种反射式液晶显示面板、显示装置及其驱动方法。所述反射式液晶显示面板的第一基板和第二基板均包括光波导结构,可以利用全反射原理使得射入像素区域内的环境光线发生全反射,不会射出至显示侧,实现暗态显示。当射入像素区域内的环境光线不满足全反射的条件时,能够射出至显示侧,实现亮态显示,不需要偏光片,因此折射率没有损失,光线利用率提高50%以上,不需要降低色域,画面显示效果好。同时,光线从侧面导出,对比度高,大大提升了像素质量品质。该方案结构和工艺简单,易于实现。由于省去了背光源,大大降低了产品的功耗,还具有厚度小、重量低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,特别是涉及一种反射式液晶显示面板、显示装置及其驱动方法。
背景技术
目前薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display,简称TFT-LCD)得到了广泛应用,很多笔记本电脑和台式机的监视器都为TFT-LCD,TFT-LCD已具备相当高的分辨率和彩色活动图像显示能力,而且还有足够的显示亮度。但因为传统的TFT-LCD需要背光源,因而美中不足的是功耗可观,又占居一定空间。TFT-LCD的厚度和重量制约了它的更广泛应用。
发明内容
本发明提供一种反射式液晶显示面板、显示装置及其驱动方法,用以解决传统的TFT-LCD需要背光源,导致产品的功耗高、厚度大和重量高的问题。
为解决上述技术问题,本发明实施例中提供一种反射式液晶显示面板,包括对盒设置的第一基板和第二基板,以及填充在所述第一基板和第二基板之间的液晶;所述第二基板位于所述第一基板的靠近显示侧的一侧,所述第一基板的靠近所述第二基板的表面设置有第一配向膜,所述第二基板的靠近所述第一基板的表面设置有第二配向膜,所述反射式液晶显示面板包括多个像素区域,其中,每一像素区域的液晶具有透光和散射从显示侧入射至液晶上的光线两种工作状态,所述第一基板和第二基板均包括光波导结构,所述光波导结构包括:
层叠设置的第一光学膜层和第二光学膜层,所述第一光学膜层位于所述第二光学膜层的靠近液晶的一侧,且所述第一光学膜层的折射率大于所述第二光学膜层的折射率;
至少部分相邻的两个像素区域的第一配向膜的取向方向的夹角大于或等于一设定角度,且小于或等于90°。
可选的,所述反射式液晶显示面板包括多行像素区域;
对于相邻两行的像素区域,不同行的像素区域内的第一配向膜的取向方向的夹角大于或等于所述设定角度,且小于或等于90°,且同一行的像素区域内的第一配向膜的取向方向相同。
可选的,对于相邻两行的像素区域,不同行的像素区域内的第一配向膜的取向方向的夹角为90°。
可选的,位于同一像素区域内的第一配向膜和第二配向膜的取向方向相同。
可选的,所述设定角度为55°。
可选的,所述液晶为聚合物分散液晶。
可选的,所述第一基板和第二基板包括基底,所述第二光学膜层与所述基底为同一结构。
本发明实施例中还提供一种显示装置,包括:
如上所述的反射式液晶显示面板;
控制器,用于控制至少部分相邻的两个像素区域的液晶为第一工作状态,在所述至少部分相邻的两个像素区域的液晶处于第一工作状态下时,从显示侧入射的光线透过所述相邻的两个像素区域中的一个像素区域的液晶,投射至第一基板的光波导结构,所述第一基板的光波导结构反射的光线透过所述相邻的两个像素区域中的另一个像素区域的液晶射出至显示侧,使得所述至少部分相邻的两个像素区域实现亮态显示;
所述控制器还用于控制所述至少部分相邻的两个像素区域的液晶为第二工作状态,在所述至少部分相邻的两个像素区域的液晶处于第二工作状态时,从显示侧入射的光线经过所述相邻的两个像素区域中的一个像素区域的液晶的散射后,投射至第一基板的光波导结构,并在所述第一基板的光波导结构的第一光学膜层和第二光学膜层的界面上发生全反射,反射的光线透过所述相邻的两个像素区域中的另一个像素区域的液晶,投射至所述第二基板的光波导结构,并在所述第二基板的光波导结构的第一光学膜层和第二光学膜层的界面上发生全反射,使得所述至少部分相邻的两个像素区域实现暗态显示。
本发明实施例中还提供一种如上所述的显示装置的驱动方法,包括:
控制至少部分相邻的两个像素区域的液晶为第一工作状态,在所述至少部分相邻的两个像素区域的液晶处于第一工作状态下时,从显示侧入射的光线透过所述相邻的两个像素区域中的一个像素区域的液晶,投射至第一基板的光波导结构,所述第一基板的光波导结构反射的光线透过所述相邻的两个像素区域中的另一个像素区域的液晶射出至显示侧,使得所述至少部分相邻的两个像素区域实现亮态显示;
控制所述至少部分相邻的两个像素区域的液晶为第二工作状态,在所述至少部分相邻的两个像素区域的液晶处于第二工作状态时,从显示侧入射的光线经过所述相邻的两个像素区域中的一个像素区域的液晶的散射后,投射至第一基板的光波导结构,并在所述第一基板的光波导结构的第一光学膜层和第二光学膜层的界面上发生全反射,反射的光线透过所述相邻的两个像素区域中的另一个像素区域的液晶,投射至所述第二基板的光波导结构,并在所述第二基板的光波导结构的第一光学膜层和第二光学膜层的界面上发生全反射,使得所述至少部分相邻的两个像素区域实现暗态显示。
可选的,每一像素区域包括公共电极和像素电极;
控制至少部分相邻的两个像素区域的液晶为第一工作状态的步骤为:
控制每一像素区域的像素电极和公共电极上的电压差为零,液晶分子的长轴与垂直于所述第一基板所在的平面的直线之间的夹角为一预倾角,使得所述至少部分相邻的两个像素区域的聚合物分散液晶为透光状态;
控制所述至少部分相邻的两个像素区域的液晶为第二工作状态的步骤为:
控制每一像素区域的像素电极和公共电极上的电压差大于零,液晶分子的长轴与垂直于所述第一基板所在的平面的直线之间的夹角大于预倾角,使得所述像素区域对从显示侧入射的光线进行散射,而透过所述第一基板的光波导结构反射的光线。
本发明的上述技术方案的有益效果如下:
上述技术方案中,通过在第一基板和第二基板上设置光波导结构,可以利用全反射原理使得射入像素区域内的环境光线发生全反射,不会射出至显示侧,实现暗态显示。当射入像素区域内的环境光线不满足全反射的条件时,能够射出至显示侧,实现亮态显示,从而显示所需的画面。本发明利用光波导原理进行全反射,实现亮暗显示,不需要偏光片,因此折射率没有损失,光线利用率提高50%以上,不需要降低色域,画面显示效果好。同时,利用光波导原理进行全反射,光线从侧面导出,对比度高,大大提升了像素质量品质。该方案通过对配向膜的结构和液晶的工作模式进行改变,实现反射式显示,结构和工艺简单,易于实现。由于能够利用环境光线来提供显示所需的光线,因此,省去了背光源,大大降低了产品的功耗,还具有厚度小、重量低等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1表示本发明实施例中相邻的两个像素区域为第二工作状态时的光路图;
图2表示本发明实施例中相邻的两个像素区域为第一工作状态时的光路图;
图3-图4表示本发明实施例中第一基板上的第一配向膜的制作过程示意图。
具体实施方式
由于液晶本身不发光,因此,传统的TFT-LCD都需要背光源来提供显示所需的光线。但是,背光源的设置势必导致产品的功耗较高、厚度较大、重量较高,限制了TFT-LCD的更广泛应用,例如:传统的TFT-LCD不符合便携式应用领域的要求。
为了解决上述技术问题,本发明提供一种反射式液晶显示面板及显示装置,通过反射环境光线来提供显示所需的光线,省去了背光源,大大降低了产品的功耗,还具有厚度小、重量低等优点。
本发明中的反射式液晶显示面板包括对盒设置的第一基板和第二基板,以及填充在所述第一基板和第二基板之间的液晶。所述第二基板位于所述第一基板的靠近显示侧的一侧,所述第一基板的靠近所述第二基板的表面设置有第一配向膜,所述第二基板的靠近所述第一基板的表面设置有第二配向膜,所述第一配向膜和第二配向膜配合,用于使液晶具有一定的预倾角,规则排列。
所述第一基板和第二基板均包括光波导结构,所述光导结构包括:
层叠设置的第一光学膜层和第二光学膜层,所述第一光学膜层位于所述第二光学膜层的靠近液晶的一侧,且所述第一光学膜层的折射率大于所述第二光学膜层的折射率,从而当从第一光学膜层所在侧入射至第一光学膜层和第二光学膜层的界面上的光线的入射角大于临界角时,发生全反射。
所述反射式液晶显示面板包括多个像素区域,至少部分相邻的两个像素区域的第一配向膜的取向方向的夹角大于一设定角度,且小于或等于90°。
每一像素区域的液晶具有透光和散射从显示侧入射至液晶上的光线两种工作状态。对于所述至少部分相邻的两个像素区域,通过控制每一像素区域的液晶透光或散射从显示侧入射至液晶上的光线,来控制所述至少部分相邻的两个像素区域处于第一种工作状态或第二工作状态。其中,像素区域的液晶透光包括能够透过从显示侧入射的光线,也能够透过第一基板的光波导结构反射的光线。
在第一工作状态下,所述至少部分相邻的两个像素区域实现亮态显示:
在所述至少部分相邻的两个像素区域的液晶处于第一工作状态时,从显示侧入射的光线透过所述相邻的两个像素区域中的一个像素区域的液晶,投射至第一基板的光波导结构,所述第一基板的光波导结构反射的光线透过所述相邻的两个像素区域中的另一个像素区域的液晶射出至显示侧,使得所述至少部分相邻的两个像素区域实现亮态显示;
在第二工作状态下,所述至少部分相邻的两个像素区域实现暗态显示:
在所述至少部分相邻的两个像素区域的液晶处于第二工作状态时,从显示侧入射的光线经过所述相邻的两个像素区域中的一个像素区域的液晶的散射后,投射至第一基板的光波导结构,并在所述第一基板的光波导结构的第一光学膜层和第二光学膜层的界面上发生全反射,反射的光线透过所述相邻的两个像素区域中的另一个像素区域的液晶,投射至所述第二基板的光波导结构,并在所述第二基板的光波导结构的第一光学膜层和第二光学膜层的界面上发生全反射,使得所述至少部分相邻的两个像素区域实现暗态显示。
上述技术方案通过在第一基板和第二基板上设置光波导结构,可以利用全反射原理使得射入像素区域内的环境光线发生全反射,不会射出至显示侧,实现暗态显示。当射入像素区域内的环境光线不满足全反射的条件时,能够射出至显示侧,实现亮态显示,从而显示所需的画面。本发明利用光波导原理进行全反射,实现亮暗显示,不需要偏光片,因此折射率没有损失,光线利用率提高50%以上,不需要降低色域,画面显示效果好。同时,利用光波导原理进行全反射,光线从侧面导出,对比度高,大大提升了像素质量品质。该方案通过对配向膜的结构和液晶的工作模式进行改变,实现反射式显示,结构和工艺简单,易于实现。由于能够利用环境光线来提供显示所需的光线,因此,省去了背光源,大大降低了产品的功耗,还具有厚度小、重量低等优点。
本发明的工作原理为:
对于所述至少部分相邻的两个像素区域,通过设置所述相邻的两个像素区域内的一个像素区域内的第一配向膜和另一个像素区域内的第一配向膜的取向方向的夹角大于或等于一设定角度,且小于或等于90°,使得该相邻的两个像素区域内的液晶的长轴的夹角较大,因此,在第一工作状态时,透过其中一个像素区域的液晶的光线在第一基板的光波导结构的反射(未发生全反射)后,能够透过相邻的另一个像素区域内的液晶射出至显示侧,且光线的透过率较大,满足显示的亮度需求。同样,在第二工作状态时,其中一个像素区域的液晶散射的光线,在第一基板的光波导结构的全反射后,也能够透过相邻的另一个像素区域内的液晶,投射至所述第二基板的光波导结构,并在所述第二基板的光波导结构的第一光学膜层和第二光学膜层的界面上发生全反射。
例如:对于所述至少部分相邻的两个像素区域,在第一工作状态时,相邻的两个像素区域的液晶不发生偏转,在对应的像素区域内的第一配向膜和第二配向膜的共同作用下,其中一个像素区域内的液晶具有第一预倾角规则排列,另一个像素区域内的液晶具有第二预倾角规则排列。由于该相邻的两个像素区域内的第一配向膜的取向方向的夹角大于或等于一设定值,小于或等于90°,则该相邻的两个像素区域内的液晶不平行,且长轴之间的夹角较大,透过其中一个像素区域的液晶的光线在第一基板的光波导结构的反射(未发生全反射)后,能够透过相邻的另一个像素区域内的液晶射出至显示侧,且光线的透过率较大,满足显示的亮度需求。同样,在第二工作状态时,相邻的两个像素区域的液晶在垂直于第一基板的平面上发生偏转,可以控制相邻的两个像素区域的液晶在垂直于第一基板的平面上的偏转角度相同(也可以不相同),则该相邻的两个像素区域内的液晶也不平行,且长轴之间的夹角较大,其中一个像素区域的液晶散射的光线,在第一基板的光波导结构的全反射后,也能够透过相邻的另一个像素区域内的液晶,投射至所述第二基板的光波导结构,并在所述第二基板的光波导结构的第一光学膜层和第二光学膜层的界面上发生全反射。
可选的,设置位于同一像素区域内的第一配向膜和第二配向膜的取向方向相同,以使液晶更好得垂直排列。
为了确保上述的相邻的另一个像素区域的液晶的透光率,需要设置另一个像素区域内的第一配向膜的取向方向与上述其中一个像素区域内的第一配向膜的取向方向的夹角较大,本发明设置所述设定角度为55°。
本发明中的液晶可以但并不局限于选择聚合物分散液晶(液晶以微米尺寸的液滴均匀分散在固态有机聚合物基体内),在第二工作状态时,能够保证其中一个像素区域内的液晶对光线具有较大的散射作用,保证散射的光线能够在第一基板的光波导结构的第一光学膜层和第二光学膜层的界面上发生全反射,更好得实现暗态显示。
本发明通过在第一基板和第二基板上设置光波导结构,配合液晶透过光线或散射光线,来实现亮态和暗态显示。为了简化结构,设置第一基板的光波导结构的第二光学膜层与第一基板的基底复用,为同一结构。设置第二基板的光波导结构的第二光学膜层与第二基板的基底复用,为同一结构。
在液晶显示技术中,通过像素电极和公共电极形成驱动电场,来驱动液晶偏转。其中,公共电极可以形成在第一基板上,也可以形成在第二基板上。当公共电极形成在第一基板上时,第一基板的光波导结构的第一光学膜层可以与公共电极复用,为同一结构。当公共电极形成在第二基板上时,第二基板的光波导结构的第一光学膜层可以与公共电极复用,为同一结构。由于不需要单独制作第一光学膜层,简化了制作工艺,降低了生产成本。进一步地,当公共电极接触设置在第一基板的基底,第一基板的光波导结构的第二光学膜层可以与所述第一基板的基底复用,为同一结构。同样,当公共电极接触设置在第二基板的基底,第二基板的光波导结构的第二光学膜层可以与所述第二基板的基底复用,为同一结构。上述不需要单独制作第一基板或第二基板的光波导结构,简化了制作工艺,降低了生产成本。
本发明还提供一种显示装置,包括:
如上所述的反射式液晶显示面板;
控制器,用于控制所述至少部分相邻的两个像素区域的液晶为第一工作状态,在所述至少部分相邻的两个像素区域的液晶处于第一工作状态下时,从显示侧入射的光线透过所述相邻的两个像素区域中的一个像素区域的液晶,投射至第一基板的光波导结构,所述第一基板的光波导结构反射的光线透过所述相邻的两个像素区域中的另一个像素区域的液晶射出至显示侧,使得所述至少部分相邻的两个像素区域实现亮态显示;
所述控制器还用于控制所述至少部分相邻的两个像素区域的液晶为第二工作状态,在所述至少部分相邻的两个像素区域的液晶处于第二工作状态时,从显示侧入射的光线经过所述相邻的两个像素区域中的一个像素区域的液晶的散射后,投射至第一基板的光波导结构,并在所述第一基板的光波导结构的第一光学膜层和第二光学膜层的界面上发生全反射,反射的光线透过所述相邻的两个像素区域中的另一个像素区域的液晶,投射至所述第二基板的光波导结构,并在所述第二基板的光波导结构的第一光学膜层和第二光学膜层的界面上发生全反射,使得所述至少部分相邻的两个像素区域实现暗态显示。
相应地,上述显示装置的驱动方法包括:
控制至少部分相邻的两个像素区域的液晶为第一工作状态,在所述至少部分相邻的两个像素区域的液晶处于第一工作状态下时,从显示侧入射的光线透过所述相邻的两个像素区域中的一个像素区域的液晶,投射至第一基板的光波导结构,所述第一基板的光波导结构反射的光线透过所述相邻的两个像素区域中的另一个像素区域的液晶射出至显示侧,使得所述至少部分相邻的两个像素区域实现亮态显示;
控制所述至少部分相邻的两个像素区域的液晶为第二工作状态,在所述至少部分相邻的两个像素区域的液晶处于第二工作状态时,从显示侧入射的光线经过所述相邻的两个像素区域中的一个像素区域的液晶的散射后,投射至第一基板的光波导结构,并在所述第一基板的光波导结构的第一光学膜层和第二光学膜层的界面上发生全反射,反射的光线透过所述相邻的两个像素区域中的另一个像素区域的液晶,投射至所述第二基板的光波导结构,并在所述第二基板的光波导结构的第一光学膜层和第二光学膜层的界面上发生全反射,使得所述至少部分相邻的两个像素区域实现暗态显示。
上述显示装置及其驱动方法通过控制至少部分相邻的两个像素区域的液晶为第一工作状态或第二工作状态,使得在第一工作状态时,相邻的两个像素区域的液晶均为透光状态,能透过显示侧入射的光线,也能够透过第一基板的光波导结构反射的光线,从而实现亮态显示,而在第二工作状态时,相邻的两个像素区域的液晶均对显示侧入射的光线进行散射,散射的光线投射至第一基板的光波导结构后发生全反射,该相邻的两个像素区域的液晶能透过第一基板的光波导结构全反射的光线,但全反射的光线投射至第二基板的光波导结构也会发生全反射,不会再射出至显示侧,从而实现暗态显示。
上述技术方案利用光波导原理进行全反射,实现亮暗显示,不需要偏光片,因此折射率没有损失,光线利用率提高50%以上,不需要降低色域,画面显示效果好。同时,利用光波导原理进行全反射,光线从侧面导出,对比度高,大大提升了像素质量品质。该方案通过对配向膜的结构和液晶的工作模式进行改变,实现反射式显示,结构和工艺简单,易于实现。由于能够利用环境光线来提供显示所需的光线,因此,省去了背光源,大大降低了产品的功耗,还具有厚度小、重量低等优点。
在液晶显示技术中,通过像素电极和公共电极形成驱动电场,来驱动液晶偏转。每一像素区域包括公共电极和像素电极。
则控制至少部分相邻的两个像素区域的液晶为第一工作状态的步骤为:
控制每一像素区域的像素电极和公共电极上的电压差为零,液晶分子的长轴与垂直于所述第一基板所在的平面的直线之间的夹角为一预倾角,使得所述至少部分相邻的两个像素区域的聚合物分散液晶为透光状态;
控制所述至少部分相邻的两个像素区域的液晶为第二工作状态的步骤为:
控制每一像素区域的像素电极和公共电极上的电压差大于零,液晶分子的长轴与垂直于所述第一基板所在的平面的直线之间的夹角大于预倾角,使得所述像素区域对从显示侧入射的光线进行散射,而透过所述第一基板的光波导结构反射的光线。
上述驱动方法中在不施加驱动电场时,所述相邻的两个像素区域内的液晶具有一预倾角,垂直排列,均为透光状态,能透过显示侧入射的光线,也能够透过第一基板的光波导结构反射的光线,从而实现亮态显示。当施加驱动电场时,所述相邻的两个像素区域内的液晶在与所述第一基板垂直的平面内偏转一较大角度,使得所述像素区域内的液晶对从显示侧入射的光线进行散射,而透过所述第一基板的光波导结构全反射的光线。所述相邻的两个像素区域中的一个像素区域内的液晶散射的光线投射至第一基板的光波导结构后发生全反射,全反射的光线透过另一个像素区域内的液晶投射至第二基板的光波导结构也会发生全反射,不会再射出至显示侧,从而实现暗态显示。
下面将结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
结合图1和图3、图4所示,本实施例中的反射式液晶显示面板,包括对盒设置的第一基板10和第二基板20,以及填充在第一基板10和第二基板20之间的聚合物分散液晶30。第二基板20位于第一基板10的靠近显示侧的一侧,第一基板10的靠近第二基板20的表面设置有第一配向膜11,第二基板20的靠近第一基板10的表面设置有第二配向膜21。
第一基板10和第二基板20均包括光波导结构,所述光波导结构包括:
层叠设置的第一光学膜层1和第二光学膜层2,第一光学膜层1位于第二光学膜层2的靠近聚合物分散液晶30的一侧,且第一光学膜层1的折射率大于第二光学膜层2的折射率,从而当从第一光学膜层1所在侧入射至第一光学膜层1和第二光学膜层2的界面上的光线的入射角大于临界角时,发生全反射。
所述反射式液晶显示面板包括多行像素区域,每一像素区域内的第一配向膜11和第二配向膜21的取向方向相同,为聚合物分散液晶30提供一预倾角,使得聚合物分散液晶30垂直排列。同一行的所有像素区域内的第一配向膜11的取向方向相同,相邻两行的像素区域内的第一配向膜11的取向方向之间的夹角为90°,互相垂直,在实现本发明的技术方案的同时,便于制作,降低制作难度,节约时间,降低生产成本,如图3所示,其中,第一配向膜11图形中填充的斜线代表第一配向膜11的取向方向。具体可以先对奇数行的像素区域内的第一配向膜11进行取向,然后在对偶数行的像素区域内的第一配向膜11进行取向,结合图3和图4所示。
每一像素区域的聚合物分散液晶30具有透光和散射从显示侧入射至液晶上的光线两种工作状态,在列方向上相邻的两个像素区域,通过控制每一像素区域的液晶透光或散射入射至液晶上的光线,来控制在列方向上相邻的两个像素区域处于第一种工作状态或第二工作状态。在第一工作状态下,在列方向上相邻的两个像素区域实现亮态显示,结合图2和图3所示。在第二工作状态下,在列方向上相邻的两个像素区域实现暗态显示,结合图1和图3所示。具体的工作原理已在上面内容中介绍,在此不再赘述。
上述技术方案通过在第一基板和第二基板上设置光波导结构,可以利用全反射原理使得射入像素区域内的环境光线发生全反射,不会射出至显示侧,实现暗态显示。当射入像素区域内的环境光线不满足全反射的条件时,能够射出至显示侧,实现亮态显示,从而显示所需的画面。本发明利用光波导原理进行全反射,实现亮暗显示,不需要偏光片,因此折射率没有损失,光线利用率提高50%以上,不需要降低色域,画面显示效果好。同时,利用光波导原理进行全反射,光线从侧面导出,对比度高,大大提升了像素质量品质。该方案通过对配向膜的结构和液晶的工作模式进行改变,实现反射式显示,结构和工艺简单,易于实现。由于能够利用环境光线来提供显示所需的光线,因此,省去了背光源,大大降低了产品的功耗,还具有厚度小、重量低等优点。
需要说明的是,本实施例中第一基板10和第二基板20的光波导结构的功能相同的结构用同一标记标注。
在液晶显示技术中,通过像素电极3和公共电极形成驱动电场,来驱动液晶偏转,从而控制液晶的工作状态。本实施例中,公共电极形成在第二基板20上,通过纵向电场驱动液晶偏转。优选的,第二基板20的光波导结构的第一光学膜层1与公共电极复用,第二光学膜层2与第二基板20的基底复用,不需要单独制作第二基板的光波导结构,简化了制作工艺,降低了生产成本。
同样,也可以设置第一基板10的光波导结构的第二光学膜层2与第一基板10的基底复用。
当然,第一基板10和第二基板20上的结构并不局限于上述,例如:第二基板20还包括滤光层4、黑矩阵5等,第一基板10还包括栅线、数据线6、薄膜晶体管等,详见现有技术,在此不再一一详述。
本实施例中还提供一种显示装置,包括:
如上所述的反射式液晶显示面板;
控制器,用于控制在列方向上相邻的两个像素区域的液晶为第一工作状态,在列方向上相邻的两个像素区域的液晶处于第一工作状态下时,从显示侧入射的光线透过在列方向上相邻的两个像素区域中的一个像素区域的液晶,投射至第一基板的光波导结构,所述第一基板的光波导结构反射的光线透过在列方向上相邻的两个像素区域中的另一个像素区域的液晶射出至显示侧,使得在列方向上相邻的两个像素区域实现亮态显示;
所述控制器还用于控制在列方向上相邻的两个像素区域的液晶为第二工作状态,在列方向上相邻的两个像素区域的液晶处于第二工作状态时,从显示侧入射的光线经过在列方向上相邻的两个像素区域中的一个像素区域的液晶的散射后,投射至第一基板的光波导结构,并在所述第一基板的光波导结构的第一光学膜层和第二光学膜层的界面上发生全反射,反射的光线透过在列方向上相邻的两个像素区域中的另一个像素区域的液晶,投射至所述第二基板的光波导结构,并在所述第二基板的光波导结构的第一光学膜层和第二光学膜层的界面上发生全反射,使得在列方向上相邻的两个像素区域实现暗态显示。
相应地,上述显示装置的驱动方法包括:
控制在列方向上相邻的两个像素区域的液晶为第一工作状态,在列方向上相邻的两个像素区域的液晶处于第一工作状态下时,从显示侧入射的光线透过在列方向上相邻的两个像素区域中的一个像素区域的液晶,投射至第一基板的光波导结构,所述第一基板的光波导结构反射的光线透过在列方向上相邻的两个像素区域中的另一个像素区域的液晶射出至显示侧,使得在列方向上相邻的两个像素区域实现亮态显示;
控制在列方向上相邻的两个像素区域的液晶为第二工作状态,在列方向上相邻的两个像素区域的液晶处于第二工作状态时,从显示侧入射的光线经过在列方向上相邻的两个像素区域中的一个像素区域的液晶的散射后,投射至第一基板的光波导结构,并在所述第一基板的光波导结构的第一光学膜层和第二光学膜层的界面上发生全反射,反射的光线透过在列方向上相邻的两个像素区域中的另一个像素区域的液晶,投射至所述第二基板的光波导结构,并在所述第二基板的光波导结构的第一光学膜层和第二光学膜层的界面上发生全反射,使得在列方向上相邻的两个像素区域实现暗态显示。
其中,控制在列方向上相邻的两个像素区域的液晶为第一工作状态的步骤为:
控制每一像素区域的像素电极和公共电极上的电压差为零,液晶分子的长轴与垂直于所述第一基板所在的平面的直线之间的夹角为一预倾角,使得所述至少部分相邻的两个像素区域的聚合物分散液晶为透光状态;
控制在列方向上相邻的两个像素区域的液晶为第二工作状态的步骤为:
控制每一像素区域的像素电极和公共电极上的电压差大于零,液晶分子的长轴与垂直于所述第一基板所在的平面的直线之间的夹角大于预倾角,使得所述像素区域对从显示侧入射的光线进行散射,而透过所述第一基板的光波导结构反射的光线。
上述显示装置及其驱动方法通过控制像素电极和公共电极上的电压差,来控制在列方向上相邻的两个像素区域的液晶为第一工作状态或第二工作状态,使得在第一工作状态时,在列方向上相邻的两个像素区域的液晶均为透光状态,能透过显示侧入射的光线,也能够透过第一基板的光波导结构反射的光线,从而实现亮态显示,而在第二工作状态时,在列方向上相邻的两个像素区域的液晶均对显示侧入射的光线进行散射,散射的光线投射至第一基板的光波导结构后发生全反射,且在列方向上相邻的两个像素区域的液晶能透过第一基板的光波导结构全反射的光线,但全反射的光线投射至第二基板的光波导结构也会发生全反射,不会再射出至显示侧,从而实现暗态显示。
上述技术方案利用光波导原理进行全反射,实现亮暗显示,不需要偏光片,因此折射率没有损失,光线利用率提高50%以上,不需要降低色域,画面显示效果好。同时,利用光波导原理进行全反射,光线从侧面导出,对比度高,大大提升了像素质量品质。该方案通过对配向膜的结构和液晶的工作模式进行改变,实现反射式显示,结构和工艺简单,易于实现。由于能够利用环境光线来提供显示所需的光线,因此,省去了背光源,大大降低了产品的功耗,还具有厚度小、重量低等优点。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种反射式液晶显示面板,包括对盒设置的第一基板和第二基板,以及填充在所述第一基板和第二基板之间的液晶;所述第二基板位于所述第一基板的靠近显示侧的一侧,所述第一基板的靠近所述第二基板的表面设置有第一配向膜,所述第二基板的靠近所述第一基板的表面设置有第二配向膜,所述反射式液晶显示面板包括多个像素区域,其特征在于,每一像素区域的液晶具有透光和散射从显示侧入射至液晶上的光线两种工作状态,所述第一基板和第二基板均包括光波导结构,所述光波导结构包括:
层叠设置的第一光学膜层和第二光学膜层,所述第一光学膜层位于所述第二光学膜层的靠近液晶的一侧,且所述第一光学膜层的折射率大于所述第二光学膜层的折射率;
至少部分相邻的两个像素区域的第一配向膜的取向方向的夹角大于或等于一设定角度,且小于或等于90°,所述设定角度为55°。
2.根据权利要求1所述的反射式液晶显示面板,其特征在于,所述反射式液晶显示面板包括多行像素区域;
对于相邻两行的像素区域,不同行的像素区域内的第一配向膜的取向方向的夹角大于或等于所述设定角度,且小于或等于90°,且同一行的像素区域内的第一配向膜的取向方向相同。
3.根据权利要求2所述的反射式液晶显示面板,其特征在于,对于相邻两行的像素区域,不同行的像素区域内的第一配向膜的取向方向的夹角为90°。
4.根据权利要求1所述的反射式液晶显示面板,其特征在于,位于同一像素区域内的第一配向膜和第二配向膜的取向方向相同。
5.根据权利要求1-4任一项所述的反射式液晶显示面板,其特征在于,所述液晶为聚合物分散液晶。
6.根据权利要求1-4任一项所述的反射式液晶显示面板,其特征在于,所述第一基板和第二基板包括基底,所述第二光学膜层与所述基底为同一结构。
7.一种显示装置,包括:
权利要求1-6任一项所述的反射式液晶显示面板;
控制器,用于控制至少部分相邻的两个像素区域的液晶为第一工作状态,在所述至少部分相邻的两个像素区域的液晶处于第一工作状态下时,从显示侧入射的光线透过所述相邻的两个像素区域中的一个像素区域的液晶,投射至第一基板的光波导结构,所述第一基板的光波导结构部分反射的光线透过所述相邻的两个像素区域中的另一个像素区域的液晶射出至显示侧,使得所述至少部分相邻的两个像素区域实现亮态显示;
所述控制器还用于控制所述至少部分相邻的两个像素区域的液晶为第二工作状态,在所述至少部分相邻的两个像素区域的液晶处于第二工作状态时,从显示侧入射的光线经过所述相邻的两个像素区域中的一个像素区域的液晶的散射后,投射至第一基板的光波导结构,并在所述第一基板的光波导结构的第一光学膜层和第二光学膜层的界面上发生全反射,反射的光线透过所述相邻的两个像素区域中的另一个像素区域的液晶,投射至所述第二基板的光波导结构,并在所述第二基板的光波导结构的第一光学膜层和第二光学膜层的界面上发生全反射,使得所述至少部分相邻的两个像素区域实现暗态显示。
8.一种权利要求7所述的显示装置的驱动方法,其特征在于,包括:
控制至少部分相邻的两个像素区域的液晶为第一工作状态,在所述至少部分相邻的两个像素区域的液晶处于第一工作状态下时,从显示侧入射的光线透过所述相邻的两个像素区域中的一个像素区域的液晶,投射至第一基板的光波导结构,所述第一基板的光波导结构部分反射的光线透过所述相邻的两个像素区域中的另一个像素区域的液晶射出至显示侧,使得所述至少部分相邻的两个像素区域实现亮态显示;
控制所述至少部分相邻的两个像素区域的液晶为第二工作状态,在所述至少部分相邻的两个像素区域的液晶处于第二工作状态时,从显示侧入射的光线经过所述相邻的两个像素区域中的一个像素区域的液晶的散射后,投射至第一基板的光波导结构,并在所述第一基板的光波导结构的第一光学膜层和第二光学膜层的界面上发生全反射,反射的光线透过所述相邻的两个像素区域中的另一个像素区域的液晶,投射至所述第二基板的光波导结构,并在所述第二基板的光波导结构的第一光学膜层和第二光学膜层的界面上发生全反射,使得所述至少部分相邻的两个像素区域实现暗态显示。
9.根据权利要求8所述的驱动方法,其特征在于,每一像素区域包括公共电极和像素电极;
控制至少部分相邻的两个像素区域的液晶为第一工作状态的步骤为:
控制每一像素区域的像素电极和公共电极上的电压差为零,液晶分子的长轴与垂直于所述第一基板所在的平面的直线之间的夹角为一预倾角,使得所述至少部分相邻的两个像素区域的聚合物分散液晶为透光状态;
控制所述至少部分相邻的两个像素区域的液晶为第二工作状态的步骤为:
控制每一像素区域的像素电极和公共电极上的电压差大于零,液晶分子的长轴与垂直于所述第一基板所在的平面的直线之间的夹角大于预倾角,使得所述像素区域对从显示侧入射的光线进行散射,而透过所述第一基板的光波导结构反射的光线。
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CN111243539A (zh) * | 2020-02-18 | 2020-06-05 | 京东方科技集团股份有限公司 | 像素单元、显示模组和显示装置 |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012027150A (ja) * | 2010-07-21 | 2012-02-09 | Casio Comput Co Ltd | 高分子分散型液晶表示素子の製造方法及びその素子 |
CN105549253A (zh) * | 2014-10-22 | 2016-05-04 | 株式会社日本显示器 | 显示装置 |
CN105676555A (zh) * | 2014-12-04 | 2016-06-15 | 株式会社日本显示器 | 显示装置 |
CN105954937A (zh) * | 2016-07-13 | 2016-09-21 | 京东方科技集团股份有限公司 | 显示面板及其制作方法、显示装置 |
CN105954933A (zh) * | 2016-07-21 | 2016-09-21 | 京东方科技集团股份有限公司 | 显示装置及其制作方法 |
CN105954913A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-09-21 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种液晶显示器及显示装置 |
CN105974672A (zh) * | 2016-07-27 | 2016-09-28 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种显示装置 |
CN106200067A (zh) * | 2016-07-22 | 2016-12-07 | 京东方科技集团股份有限公司 | 光波导显示装置及其制造方法 |
CN106200085A (zh) * | 2016-08-11 | 2016-12-07 | 京东方科技集团股份有限公司 | 光波导显示基板及其制备方法和显示装置 |
CN106292030A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-01-04 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种显示面板、其制作方法及显示装置 |
CN106647016A (zh) * | 2015-10-28 | 2017-05-10 | 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 | 一种聚合物分散液晶光导照明显示装置和照明显示设备 |
CN106647093A (zh) * | 2017-03-02 | 2017-05-10 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种液晶显示面板、显示装置及其显示方法 |
CN107229157A (zh) * | 2016-03-25 | 2017-10-03 | 京东方科技集团股份有限公司 | 透明显示装置及其制备方法 |
CN107632727A (zh) * | 2016-07-18 | 2018-01-26 | 京东方科技集团股份有限公司 | 触摸显示屏及其制备方法、显示装置和驱动方法 |
-
2018
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Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012027150A (ja) * | 2010-07-21 | 2012-02-09 | Casio Comput Co Ltd | 高分子分散型液晶表示素子の製造方法及びその素子 |
CN105549253A (zh) * | 2014-10-22 | 2016-05-04 | 株式会社日本显示器 | 显示装置 |
CN105676555A (zh) * | 2014-12-04 | 2016-06-15 | 株式会社日本显示器 | 显示装置 |
CN106647016A (zh) * | 2015-10-28 | 2017-05-10 | 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 | 一种聚合物分散液晶光导照明显示装置和照明显示设备 |
CN107229157A (zh) * | 2016-03-25 | 2017-10-03 | 京东方科技集团股份有限公司 | 透明显示装置及其制备方法 |
CN105954913A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-09-21 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种液晶显示器及显示装置 |
CN105954937A (zh) * | 2016-07-13 | 2016-09-21 | 京东方科技集团股份有限公司 | 显示面板及其制作方法、显示装置 |
CN107632727A (zh) * | 2016-07-18 | 2018-01-26 | 京东方科技集团股份有限公司 | 触摸显示屏及其制备方法、显示装置和驱动方法 |
CN105954933A (zh) * | 2016-07-21 | 2016-09-21 | 京东方科技集团股份有限公司 | 显示装置及其制作方法 |
CN106200067A (zh) * | 2016-07-22 | 2016-12-07 | 京东方科技集团股份有限公司 | 光波导显示装置及其制造方法 |
CN105974672A (zh) * | 2016-07-27 | 2016-09-28 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种显示装置 |
CN106200085A (zh) * | 2016-08-11 | 2016-12-07 | 京东方科技集团股份有限公司 | 光波导显示基板及其制备方法和显示装置 |
CN106292030A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-01-04 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种显示面板、其制作方法及显示装置 |
CN106647093A (zh) * | 2017-03-02 | 2017-05-10 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种液晶显示面板、显示装置及其显示方法 |
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