CN108919546B - 一种显示面板及其控制方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种显示面板及其控制方法、显示装置,其中显示面板包括依次层叠设置的第一基板、折射层和第二基板,第二基板包括光栅层,用于将入射至光栅层的部分光线以预设角度输出显示面板;其中折射层的折射率可调节,折射层的折射率在暗态时小于第一基板的第一折射率,以使入射光线在第一基板内进行全反射;折射层的折射率在亮态时大于或等于第一折射率,以使入射光线输出显示面板;通过折射层的折射率变化可以调节显示面板的出光效率,实现灰阶显示,也就是该显示面板的灰阶显示无需设置偏振片,影响透过率和透明度的因素仅为第一基板、折射层以及第二基板的吸收损耗,因此,本申请提供的显示面板可以提高显示产品的透过率和透明度。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,特别是涉及一种显示面板及其控制方法、显示装置。
背景技术
随着显示产品的不断发展与应用,显示基板自身显示能力需不断提升,同时对显示基板的设计与工艺要求也逐步提高;通过产品设计与工艺条件不断改善显示基板的显示能力。
现有的液晶显示技术是基于液晶对光线偏振态调制实现,因此偏振片是显示器的必备配件之一,然而偏振片的设置会严重影响显示器件的透过率,在透明显示应用中也会限制显示器件的透明度。
发明内容
本发明提供一种显示面板及其控制方法、显示装置,以提高显示产品的透过率和透明度。
为了解决上述问题,本发明公开了一种显示面板,所述显示面板包括:
依次层叠设置的第一基板、折射层和第二基板,所述第二基板包括第一衬底以及形成在所述第一衬底靠近所述折射层一侧的光栅层,所述光栅层包括多个分立的条状结构,用于将入射至所述光栅层的部分光线以预设角度输出所述显示面板;
其中,所述第一基板具有第一折射率,所述折射层的折射率在大于或等于第二折射率且小于或等于第三折射率的范围内可调节;
所述折射层的折射率在暗态时小于所述第一折射率,以使入射光线在所述第一基板内进行全反射;所述折射层的折射率在亮态时大于或等于所述第一折射率,以使入射光线经过所述第一基板、所述折射层以及所述第二基板,并输出所述显示面板。
可选地,所述折射层为电光材料,所述第一基板包括第二衬底以及形成在所述第二衬底靠近所述折射层一侧的公共电极;
所述第二基板还包括形成在所述光栅层背离所述折射层一侧的多个薄膜晶体管,各所述薄膜晶体管与所述光栅层的条状结构对应连接;
所述光栅层的条状结构与所述公共电极对应形成电场,位于所述条状结构与所述公共电极之间的折射层的折射率在所述电场的作用下可调节。
可选地,所述电光材料为液晶,所述第一基板还包括形成在所述公共电极靠近所述折射层一侧的第一配向膜,所述第二基板还包括形成在所述光栅层靠近所述折射层一侧的第二配向膜,所述第一配向膜与所述第二配向膜的配向方向平行。
可选地,所述显示面板还包括侧置光源,所述侧置光源根据预设时序向所述第一基板出射准直红光、准直绿光和准直蓝光。
可选地,所述显示面板还包括侧置光源,所述侧置光源向所述第一基板出射准直蓝光;
所述第二基板还包括形成在所述第一衬底与所述薄膜晶体管之间的红色子像素区域、绿色子像素区域和蓝色子像素区域,所述红色子像素区域包括红色量子点彩膜,所述绿色子像素区域包括绿色量子点彩膜,所述蓝色子像素区域包括扩散层。
可选地,当所述侧置光源在所述显示面板的单侧入射时,位于所述条状结构与所述公共电极之间的折射层的折射率,与对应的条状结构和所述侧置光源的距离成正比。
可选地,当所述侧置光源在所述显示面板的单侧入射时,所述条状结构的宽度与所述条状结构的间距比值,与对应的条状结构和所述侧置光源的距离成反比。
可选地,所述光栅层还用于将入射至所述光栅层的部分光线反射至所述第一基板。
为了解决上述问题,本发明还公开了一种显示装置,所述显示装置包括上述任一项所述的显示面板。
为了解决上述问题,本发明还公开了一种显示面板的控制方法,应用于上述任一项所述的显示面板,所述控制方法包括:
暗态时,控制所述折射层的折射率小于所述第一折射率,入射光线在所述第一基板内进行全反射;
亮态时,控制所述折射层的折射率大于或等于所述第一折射率,入射光线经过所述第一基板、所述折射层以及所述第二基板,并输出所述显示面板。
与现有技术相比,本发明包括以下优点:
本申请提供了一种显示面板及其控制方法、显示装置,其中显示面板包括依次层叠设置的第一基板、折射层和第二基板,第二基板包括第一衬底以及形成在第一衬底靠近折射层一侧的光栅层,光栅层包括多个分立的条状结构,用于将入射至光栅层的部分光线以预设角度输出显示面板;其中,第一基板具有第一折射率,折射层的折射率在大于或等于第二折射率且小于或等于第三折射率的范围内可调节;折射层的折射率在暗态时小于第一折射率,以使入射光线在第一基板内进行全反射;折射层的折射率在亮态时大于或等于第一折射率,以使入射光线经过第一基板、折射层以及第二基板,并输出显示面板;通过折射层的折射率变化可以调节显示面板的出光效率,实现灰阶显示,也就是该显示面板的灰阶显示无需设置偏振片,影响透过率和透明度的因素仅为第一基板、折射层以及第二基板的吸收损耗,因此,本申请提供的显示面板可以提高显示产品的透过率和透明度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例的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示出了本申请一实施例提供的一种显示面板的剖面结构示意图;
图2示出了本申请一实施例提供的一种显示面板在暗态时的光路结构示意图;
图3示出了本申请一实施例提供的一种显示面板在亮态时的光路结构示意图;
图4示出了本申请一实施例提供的一种折射层为光电材料的显示面板的剖面结构示意图;
图5示出了本申请一实施例提供的一种折射层为液晶的显示面板在暗态时的光路结构示意图;
图6示出了本申请一实施例提供的一种折射层为液晶的显示面板在亮态时的光路结构示意图;
图7示出了本申请一实施例提供的一种包括侧置光源的显示面板的剖面结构示意图;
图8示出了本申请一实施例提供的另一种包括侧置光源的显示面板的剖面结构示意图;
图9示出了本申请一实施例提供的一种包括相对设置侧置光源的显示面板的剖面结构示意图;
图10示出了本申请一实施例提供的在不同像素电极上施加不同电压的曲线示意图;
图11示出了本申请一实施例提供的一种显示面板在3D显示应用中的结构示意图;
图12示出了本申请一实施例提供的一种显示面板在防窥显示应用中的结构示意图;
图13示出了本申请一实施例提供的一种显示面板在双视显示应用中的结构示意图;
图14示出了本申请一实施例提供的一种显示面板的控制方法的步骤流程图;
图15示出了本申请一实施例提供的另一种折射层为光电材料的显示面板的剖面结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本申请一实施例提供了一种显示面板,参照图1,该显示面板可以包括:依次层叠设置的第一基板11、折射层12和第二基板13,第二基板13包括第一衬底131以及形成在第一衬底131靠近折射层12一侧的光栅层132,光栅层132包括多个分立的条状结构,用于将入射至光栅层132的部分光线以预设角度输出显示面板;其中,第一基板11具有第一折射率n1,折射层12 的折射率在大于或等于第二折射率n0且小于或等于第三折射率ne的范围内可调节;折射层12的折射率在暗态时小于第一折射率n1,以使入射光线在第一基板11内进行全反射;折射层12的折射率在亮态时大于或等于第一折射率n1,以使入射光线经过第一基板11、折射层12以及第二基板13,并输出显示面板。
具体的,折射层12例如可以是在电场的作用下折射率可调节变化的电光材料,也可以是在磁场的作用下折射率可调节变化的磁流体材料等,本实施例中的折射层12的材质并不仅限于此,凡是折射率可以在大于或等于第二折射率n0且小于或等于第三折射率ne的范围内可调节变化的材质都在本实施例的保护范围之内。
光栅层132包括多个分立的条状结构,条状结构的排布方式有多种,凡是能够将入射至光栅层132的光线以预设角度出射的条状结构都在本实施例的保护范围之内。条状结构的材质可以是金属、SiN等无机物以及ITO等。入射至光栅层132的光线在光栅层132发生衍射,光栅层132使光线的传播角度发生变化,参照图3,即一部分光线透射出光栅层132并经第一衬底131 折射出显示面板,另一部分光线反射至第一基板11。其中光栅层132的透光率与折射层12的折射率大小、光栅层132的折射率大小以及光栅层132自身的结构有关。预设角度与光线入射至光栅层132的角度、光栅层132自身结构以及衍射光线的级次等因素有关,本实施例中的预设角度具体可以是能够避免透过光栅层132的光线在第二基板13或整个显示面板内部发生全反射的任意角度。通过对光栅层132的结构进行设计可以使显示面板的出光方向朝向同一个预设角度。
在暗态显示时,参照图2,可以调节折射层12的折射率小于第一折射率 n1,由于折射层12的折射率和空气的折射率均小于第一基板11的第一折射率n1,因此入射光线可以在第一基板11中进行全反射传播,此时从第二基板13侧观察,无光线出射,实现暗态显示。其中,为了使入射光线在第一基板11中发生全反射,需要根据第一折射率n1、空气折射率以及折射层12 的折射率控制入射光线在第一基板11内的入射角度。在暗态时,折射层12 的折射率可以大于或等于第二折射率n0且小于第一折射率n1。
在亮态显示时,参照图3,可以调节折射层12的折射率大于或等于第一基板11的第一折射率n1,此时入射光线从第一基板11内射出进入折射层 12,并传播到第二基板13的光栅层132,光线在光栅层132发生衍射,一部分光线透射出光栅层132,透射光线再经第一衬底131折射,最终以预设角度输出显示面板。由于光栅层132的透光率与折射层12的折射率大小有关,因此通过调节折射层12的折射率大小可以调节光栅层132的透光率,也就是可以调节显示面板的出光效率,从而实现灰阶显示。在亮态时,折射层12 的折射率可以大于或等于第一折射率n1且小于或等于第三折射率ne。
本实施例提供的显示面板,通过折射层的折射率变化可以调节显示面板的出光效率,实现灰阶显示,也就是该显示面板的灰阶显示无需设置偏振片,影响透过率和透明度的因素仅为第一基板、折射层以及第二基板的吸收损耗,因此,本申请提供的显示面板可以提高显示产品的透过率和透明度。
在本实施例的一种实现方式中,折射层12的材料可以为电光材料。电光材料是在电场的作用下,折射率发生变化的材料。根据电光效应与电场的幂次关系,分为线性电光材料、平方电光材料和更高次电光材料,如氛化磷酸二氢钾(DKDP)、磷酸二氢胺(ADP)、LN和钮酸锉(LT)晶体等。
参照图4,施加在电光材料上的电场可以由如下结构形成:第一基板11 包括第二衬底111、形成在第二衬底111靠近折射层12一侧的多个薄膜晶体管112,以及与各薄膜晶体管112对应连接的像素电极113;像素电极113 与光栅层132的条状结构对应形成电场,位于像素电极113与条状结构之间的折射层12即电光材料的折射率在该电场的作用下可调节。
在实际应用中,在薄膜晶体管112的控制下可以使像素电极113具有驱动电压Vop,整个光栅层132可以具有公共电压,光栅层132与对应的像素电极113之间形成电场。其中,光栅层132的材质可以为透明的ITO。
参照图15,施加在电光材料上的电场还可以由如下结构形成:第一基板 11包括第二衬底111以及形成在第二衬底111靠近折射层12一侧的公共电极114;第二基板13还包括形成在第一衬底131和光栅层132之间的多个薄膜晶体管112,各薄膜晶体管112与光栅层132的条状结构对应连接;光栅层132的条状结构与公共电极114对应形成电场,位于条状结构与公共电极 114之间的折射层12的折射率在电场的作用下可调节。这一电场结构中的公共电极114可以是连续的面状结构,使得第一基板11靠近折射层12一侧的表面更加平坦,从而避免在凹凸不平的表面发生漏光。
以下将以第二种电场结构为例进行详细说明。显示面板可以包括多个像素区域,各像素区域内的第二基板包括薄膜晶体管112、光栅层132的条状结构以及各种走线等,从而实现显示面板的有源显示。其中,同一像素区域内的条状结构之间相互连接,共同由薄膜晶体管112控制充放电。光栅层132 的条状结构位于各像素区域内的开口区域,薄膜晶体管112以及各种走线等位于像素区域内的挡光区域。在实际应用中,薄膜晶体管112可以包括形成在第二衬底111上的金属栅极,栅极绝缘层,Active层以及源漏电极。薄膜晶体管112与光栅层132之间还可以设置有钝化层133,光栅层132的条状结构通过设置在钝化层133上的过孔与薄膜晶体管112的源极或漏极连接。
各像素区域内的条状结构上的驱动电压Vop由该像素区域内的薄膜晶体管112独立控制,各像素区域内的条状结构与该像素区域内的公共电极 114对应形成竖直电场,使该像素区域内的折射层12的折射率在该竖直电场的作用下可调节。因此,通过调节施加在条状结构上的驱动电压Vop的大小可以调节该竖直电场的大小,从而改变该条状结构所在像素区域内的折射层12的折射率。位于开口区域的条状结构例如可以是周期排布的条状结构,具体排布周期P可以大于或等于0.3μm且小于或等于5μm,条状结构的宽度W与条状结构的间距S的比值可以大于或等于0.2且小于或等于0.5。另外,为了进一步提高显示面板的透过率和透明度,光栅层132的材质可以为透明的ITO。
当上述电光材料为液晶时,第一基板11还可以包括形成在公共电极114 靠近折射层12一侧的第一配向膜,第二基板13还可以包括形成在光栅层132 靠近折射层12一侧的第二配向膜,第一配向膜与第二配向膜的配向方向平行。其中,配向方向平行于第一基板11的入射光线的入射面,也就是平行于第一基板11的入射光线与入射点处的法线所构成的平面。
参照图5和图6,分别示出了在暗态和亮态时液晶的偏转状态以及显示面板内部的光路结构示意图。以下以第一折射率n1=1.7,第二折射率no=1.5,第三折射率ne=1.8为例对折射层12为液晶的显示面板的工作原理进行说明。
在暗态时,例如可以调节像素区域内的条状结构上的驱动电压Vop与公共电极114上的电压相同,也就是在条状结构与公共电极114之间不存在竖直电场,液晶分子沿配向方向排列,无竖直方向上的偏转,此时液晶的折射率为第二折射率no=1.5。此时液晶的折射率和空气的折射率均小于第一基板 11的第一折射率n1,因此入射光线可以在第一基板11中进行全反射传播,此时从第二基板13侧观察,无光线出射,从而实现暗态显示。需要注意的是,暗态时液晶的折射率不仅限于n0,只要液晶的折射率大于或等于n0且小于n1均可以实现暗态显示,具体液晶折射率的大小可以通过施加在各像素区域内条状结构上的驱动电压Vop来调节。
在亮态时,可以调节像素区域内的条状结构上的驱动电压Vop,使条状结构与公共电极114之间形成竖直电场,液晶分子在此竖直电场的作用下偏转。在不同的Vop作用下液晶的偏转角度不同,不同的液晶偏转角度表现出不同的折射率,调节Vop使得液晶的折射率大于或等于第一折射率n1且小于或等于ne,此时由于液晶的折射率大于或等于第一基板11的第一折射率 n1,因此入射光线从第一基板11内射出进入液晶,并传播到第二基板13的光栅层132,光线在光栅层132发生衍射,即一部分光线以预设角度透射出光栅层132,透射光线再经第一衬底131折射出显示面板,从而实现亮态显示。由于光栅层132的透光率与液晶的折射率大小有关,因此可以通过调节各像素区域内条状结构上的驱动电压Vop大小可以调节液晶的折射率大小,进而调节光栅层132的透光率,也就是显示面板各像素区域的出光率,从而实现灰阶显示。
本申请在上述实施例的基础上,还提供了一种彩色显示的实现方式,参照图7,显示面板还包括侧置光源71,侧置光源71根据预设时序向第一基板11出射准直红光、准直绿光和准直蓝光。
通过前述实施例介绍的液晶偏转过程可以知道,液晶分子只是在竖直方向发生偏转,无水平面内的旋转,因此液晶分子的响应时间可以大幅缩短,满足红绿蓝三色分时显示的需求。如图7示出了一种侧置光源71的结构示意图,该侧置光源71包括反射罩711以及红色光源R、绿色光源G、蓝色光源B。其中红色光源R、绿色光源G和蓝色光源B的尺寸小可以做到微米量级,当并排排列时其耦合入射至第一基板11的角度差异可以忽略不计,认为是相同角度入射。为了减小光栅层132的色散效果,光栅层132中的条状结构的排布周期P优选小于1um,此时不同颜色或波长的光经过光栅层 132之后的角度差异可以忽略不计,从而实现彩色显示。并且,由于红绿蓝三色光线均以预设角度输出显示面板,从而能够实现指向显示。其中指向显示是指可以在固定角度观看到显示面板显示的内容,该角度可以为垂直显示面板的方向,通过调节光线入射至光栅层132的角度、光栅层132自身结构等因素即可实现。
本实现方式是通过红绿蓝三色准直光按照预设时序分时入射,利用人眼的视觉暂留效应从而实现彩色显示,此实现方式的优势在于显示面板无需彩膜层。其中视觉暂留效应是指人眼看到的屏幕都是每秒钟切换几十次的,由于切换频率比较快,人眼认为是连续变化的。只要每秒钟24帧画面以上的切换频率都可以认为是连续变化,而不是分立的图片。当把每幅图片再分成三种颜色进行分时显示时,这样就需要每秒钟72帧画面以上的切换频率即可实现连续变化的效果。
本申请还提供了另一种彩色显示的实现方式,参照图8,显示面板还可以包括侧置光源81,侧置光源81向第一基板11出射准直蓝光;第二基板 13还包括形成在第一衬底131与薄膜晶体管112 之间的红色子像素区域、绿色子像素区域和蓝色子像素区域,其中,红色子像素区域包括红色量子点彩膜QD-R,绿色子像素区域包括绿色量子点彩膜QD-G,蓝色子像素区域包括扩散层82。
具体的,各像素区域内的第二基板13还可以包括形成在第一衬底131 和薄膜晶体管122之间的黑色矩阵83,参照图8,其中黑色矩阵83对应各像素区域内的挡光区域设置,红色量子点彩膜QD-R、绿色量子点彩膜QD-G 以及扩散层82对应各像素区域内的开口区域设置。如图8示出了一种侧置光源81的结构示意图,该侧置光源81包括反射罩811以及蓝色光源B。侧置光源81出射短波长的准直蓝光,在红色子像素区域,透过光栅层132的准直蓝光照射到红色量子点彩膜QD-R,红色量子点彩膜QD-R在准直蓝光的激发下发出均匀的红光;在绿色子像素区域,透过光栅层132的准直蓝光照射到绿色量子点彩膜QD-G,绿色量子点彩膜QD-G在准直蓝光的激发下发出均匀的绿光;在蓝色子像素区域,透过光栅层132的准直蓝光照射到扩散层82,扩散层82将入射的准直蓝光打散成大角度范围均匀的蓝光,通过本实现方式提供的方案可以实现宽视角全彩色显示。
在上述各实施例中,各像素区域内的条状结构可以对应一个光栅。假设光栅层132的透光率为x,侧置光源入射至第一基板11的光为100%,距离侧置光源最近的光栅为第一个光栅,根据与侧置光源的距离依次为第二个光栅,……第n个光栅,由于第二个光栅的入射光线为第一个光栅的反射光线,因此各光栅的出光量如下:
第一个光栅的出光量为:100%*x%;
第二个光栅的出光量为:100%*(1-x%)*x%;
第三个光栅的出光量为:100%*(1-x%)2*x%;
第n个光栅的出光量为:100%*(1-x%)n-1*x%。
由此可见,当光栅越远离侧置光源时,其出光量越低,因此需要对不同像素区域的出光量进行补偿。
在本申请提供的第一种补偿实现方式中,参照图9,可以在显示面板的相对的两侧放置相同的侧置光源71或81,每个光栅的出光量对应相对两侧的侧置光源分别在该光栅的出光量之和,使得每个光栅的出光量基本在平均水平,因此可以提升显示面板的显示均匀性。
在本申请提供的第二种补偿实现方式中,针对侧置光源71或81在显示面板的单侧入射时,位于条状结构与公共电极114之间的折射层的折射率,与对应的条状结构和侧置光源71或81的距离成正比。其中,对应的条状结构是指与折射层12同属于同一像素区域的条状结构。
具体的,由于光栅越远离侧置光源时,其出光量越低,而折射层12例如液晶的折射率越大,对应液晶分子的偏转角度越大,对应光栅层132的透光率越大,因此为了提升显示面板的显示均匀性,可以使折射层12的折射率大小,与对应的条状结构和侧置光源71或81的距离成正比。其中,折射层12的折射率大小可以通过条状结构上的驱动电压Vop来调节,在实际应用中,可以对不同像素区域的条状结构设置不同的驱动电压Vop,即越靠近侧置光源位置电压Vop越低,越远离侧置光源位置Vop越高,并且不同电压 Vop下出光角度不变,因此该方式可以解决屏幕均匀性的问题,并且不带来出光角度的变化。参照图10示意性给出Vop变化曲线,横坐标为条状结构组,纵坐标为Vop,每100个条状结构为一组,每组可以设定不同的Vop。
在本申请提供的第三种补偿实现方式中,针对侧置光源71或81在显示面板的单侧入射时,光栅层132中条状结构的宽度与条状结构的间距比值,与对应的条状结构和侧置光源的距离成反比。
具体的,由于光栅越远离侧置光源时,其出光量越低,而条状结构的宽度与条状结构的间距比值越小,光栅层132的透光率越大,因此为了提升显示面板的显示均匀性,可以设置条状结构的宽度与条状结构的间距比值,与对应的条状结构和侧置光源的距离成反比。在实际应用中,对于相同排布周期P的条状结构,不同的条状结构宽度W可以有不同的透光率,因此可以对显示面板不同像素区域设计不同的条状结构的宽度与条状结构的间距比值,令靠近侧置光源侧光栅的透光率低,远离侧置光源侧光栅的透光率高,从而可以补偿显示面板出光不均匀的问题。
通过上述各实施例提供的显示面板,可以在无偏振片情况下可以实现常规显示、指向显示、3D显示以及透明显示等模式,并且不同显示模式均只需单一显示面板即可,有效减小了器件的厚度。
由于上述各实施例提供的显示面板具有极高的透明度,因此可以应用于透明显示。由于显示面板结构中无偏振片,影响透过率的因素为衬底以及各膜层的损耗,像素区域的开口率等,因此透明度可以达到50%,与现有的透明显示技术相比,无需划分显示区域与透明区域,因此可以实现高PPI的透明显示。
由于上述各实施例提供的显示面板可以实现指向显示,因此可以应用于 3D显示。应用于3D显示时需要设计不同排布周期的条状结构,光栅出光角度与条状结构的排布周期相关,不同的排布周期对应不同的出光角度,因此可以对不同像素区域的条状结构进行分别设计,使得出光方向分别指向人的左右眼,从而实现裸眼3D设计。如图11所示,与传统的barrier光栅或透镜式光栅相比,采用本申请提供的显示面板实现3D显示时厚度大幅降低,而且无对位偏差的影响,可以实现观看位置更加精确的裸眼3D显示。
利用上述裸眼3D显示原理,人眼可以看到显示面板显示的虚拟景物,而且屏幕的透明度高,透过屏幕可以看到后面的实物,因此该器件可以实现增强现实显示,与现有的头戴式增强现实显示不同,观看者可以在裸眼状态下观看。
如图12所示,上述各实施例提供的显示面板应用于防窥显示时,可在现有显示面板基础上制作Haze层121,将显示面板出射的光线进行打散,使得在一定角度范围内可以观看到显示面板显示的信息,在其它角度则无法观看到显示器件的内容。而且该显示面板具有透明的优点,还可以在显示面板后面放置图片或者其它信息的内容,这样不仅可以实现无法观看到显示内容的防窥,还可以实现显示错误信息式的防窥。其中Haze层121可以是扩散膜,可以将视角范围由±5°扩散至±30°。
上述各实施例提供的显示面板应用于双视显示时,参照图13,可以交叉排列第一视图像素区域131 与第二视图像素区域132 ,则在第一角度方向可以观看到第一视图,在第二角度方向可以观看到第二视图,可以令不同视图显示不同的信息,这样从不同角度在单一的显示面板中可以观看到不同的显示内容,该技术可以应用于车载显示等场景,让驾驶位与副驾驶位观看不同的内容。而且该技术不限于两个视图,可以提供更多的视图数满足不同的场景。
本申请一实施例还提供了一种显示装置,该显示装置可以包括上述任一实施例所述的显示面板。
需要说明的是,本实施例中的显示装置可以为:显示面板、电子纸、手机、平板电脑、电视机、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
本申请一实施例还提供了一种显示面板的控制方法,应用于上述任一实施例所述的显示面板,参照图14,该控制方法可以包括:
步骤1401:暗态时,控制折射层的折射率小于第一折射率,入射光线在第一基板内进行全反射。
步骤1402:亮态时,控制折射层的折射率大于或等于第一折射率,入射光线经过第一基板、折射层以及第二基板,并输出显示面板。
具体的显示原理及控制过程可以参照前述实施例的描述,这里不再赘述。
本申请提供了一种显示面板及其控制方法、显示装置,其中显示面板包括依次层叠设置的第一基板、折射层和第二基板,第二基板包括第一衬底以及形成在第一衬底靠近折射层一侧的光栅层,光栅层包括多个分立的条状结构,用于将入射至光栅层的部分光线以预设角度输出显示面板;其中,第一基板具有第一折射率,折射层的折射率在大于或等于第二折射率且小于或等于第三折射率的范围内可调节;折射层的折射率在暗态时小于第一折射率,以使入射光线在第一基板内进行全反射;折射层的折射率在亮态时大于或等于第一折射率,以使入射光线经过第一基板、折射层以及第二基板,并输出显示面板;通过折射层的折射率变化可以调节显示面板的出光效率,实现灰阶显示,也就是该显示面板的灰阶显示无需设置偏振片,影响透过率和透明度的因素仅为第一基板、折射层以及第二基板的吸收损耗,因此,本申请提供的显示面板可以提高显示产品的透过率和透明度。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种显示面板及其控制方法、显示装置进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种显示面板,其特征在于,所述显示面板包括:
依次层叠设置的第一基板、折射层和第二基板,所述第二基板包括第一衬底以及形成在所述第一衬底靠近所述折射层一侧的光栅层,所述光栅层包括多个分立的条状结构,用于将入射至所述光栅层的部分光线以预设角度输出所述显示面板;
其中,所述第一基板具有第一折射率,所述折射层的折射率在大于或等于第二折射率且小于或等于第三折射率的范围内可调节;
所述折射层的折射率在暗态时小于所述第一折射率,以使入射光线在所述第一基板内进行全反射;所述折射层的折射率在亮态时大于或等于所述第一折射率,以使入射光线经过所述第一基板、所述折射层以及所述第二基板,并输出所述显示面板;
所述折射层为电光材料,所述第一基板包括第二衬底以及形成在所述第二衬底靠近所述折射层一侧的公共电极;
所述第二基板还包括形成在所述光栅层背离所述折射层一侧的多个薄膜晶体管,各所述薄膜晶体管与所述光栅层的条状结构对应连接;
所述光栅层的条状结构与所述公共电极对应形成电场,位于所述条状结构与所述公共电极之间的折射层的折射率在所述电场的作用下可调节;
所述显示面板还包括:钝化层,所述钝化层设置在所述薄膜晶体管与所述光栅层之间;
所述光栅层的条状结构通过设置在所述钝化层的过孔与所述薄膜晶体管的源极或漏极连接;所述条状结构与光栅对应;
所述显示面板还包括侧置光源;
当所述侧置光源在所述显示面板的单侧入射时,位于所述条状结构与所述公共电极之间的折射层的折射率,与对应的条状结构和所述侧置光源的距离成正比,所述对应的条状结构是与所述折射层属于同一像素区域的条状结构;
当在所述显示面板的相对两侧放置侧置光源时,所述相对两侧放置的侧置光源相同,每个所述光栅的出光量对应所述相对两侧放置的侧置光源分别在所述光栅的出光量之和。
2.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述电光材料为液晶,所述第一基板还包括形成在所述公共电极靠近所述折射层一侧的第一配向膜,所述第二基板还包括形成在所述光栅层靠近所述折射层一侧的第二配向膜,所述第一配向膜与所述第二配向膜的配向方向平行。
3.根据权利要求1所述显示面板,其特征在于,所述侧置光源根据预设时序向所述第一基板出射准直红光、准直绿光和准直蓝光。
4.根据权利要求1所述显示面板,其特征在于,所述侧置光源向所述第一基板出射准直蓝光;
所述第二基板还包括形成在所述第一衬底与所述薄膜晶体管之间的红色子像素区域、绿色子像素区域和蓝色子像素区域,所述红色子像素区域包括红色量子点彩膜,所述绿色子像素区域包括绿色量子点彩膜,所述蓝色子像素区域包括扩散层。
5.根据权利要求3或4所述显示面板,其特征在于,当所述侧置光源在所述显示面板的单侧入射时,所述条状结构的宽度与所述条状结构的间距比值,与对应的条状结构和所述侧置光源的距离成反比。
6.根据权利要求3或4所述显示面板,其特征在于,所述光栅层还用于将入射至所述光栅层的部分光线反射至所述第一基板。
7.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括权利要求1至6任一项所述的显示面板。
8.一种显示面板的控制方法,应用于权利要求1至6任一项所述的显示面板,其特征在于,所述控制方法包括:
暗态时,控制所述折射层的折射率小于所述第一折射率,入射光线在所述第一基板内进行全反射;
亮态时,控制所述折射层的折射率大于或等于所述第一折射率,入射光线经过所述第一基板、所述折射层以及所述第二基板,并输出所述显示面板。
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