CN109001939A - 半反射半透射显示面板及采用该显示面板的显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种半反射半透射显示面板及采用该显示面板的显示装置，所述半反射半透射显示面板包括一第一基板及一第二基板，所述第一基板与所述第二基板相对设置，在所述第一基板与所述第二基板之间设置有液晶层，所述半反射半透射显示面板的显示区域包括透射显示区域和反射显示区域，在所述反射显示区域，所述第一基板背离所述第二基板的表面设置有一微结构反射层，所述微结构反射层能够反射入射光。本发明的优点在于，在保证反射显示区域的反射性能不变的基础上提升了透射显示的亮度，降低背光模组的功耗。

Description

半反射半透射显示面板及采用该显示面板的显示装置
技术领域
本发明涉及显示装置领域，尤其涉及一种半反射半透射显示面板及采用该显示面板的显示装置。
背景技术
显示装置具有利用屏幕背面的背光的透射光进行显示的透射型显示装置及利用外部光的反射光进行显示的反射型显示装置。透射型显示装置具有色饱和度高、在黑暗环境下也容易看清画面的优点，其缺点在于，不管是在亮处还是在暗处，光源的电力消耗大。反射型显示装置具有功耗少、即使在明亮环境下也容易看清画面的优点，其缺点在于，在暗处随着光量的减少就难以看清画面。
鉴于上述两种显示装置的缺点，一种半反射半透射显示装置应运而生。半反射半透射显示装置兼有透射型显示装置和反射型显示装置的特征。半反半透型液晶显示装置在暗环境下使用背光的透射光进行显示，在亮环境下使用外部光的反射光进行显示。半反半透型液晶显示装置在亮环境下和暗环境下都容易看清画面，而且功耗少。因此，被用作电子设备的显示器，且主要用于户外的使用频率高的便携型电子设备。
图1是现有的半反射半透射显示装置的结构示意图。请参阅图1，所述半反射半透射显示装置包括一液晶面板10及一背光源11。所述液晶面板10包括一阵列基板100及与所述阵列基板100相对的彩膜基板101，在所述阵列基板100与的彩膜基板101之间的显示区域填充有液晶层102。图1中仅示意性地绘示出显示区域的示意图。其中，所述显示区域具有透射显示区域A和反射显示区域B。在透射显示区域A，背光源11的光可直接透过液晶面板10出射，进而在透射显示区域A利用背光源11的透射光L1进行显示。在所述反射显示区域B，在所述阵列基板100上设置有一反射层103，外部光L2进入液晶面板10后，经所述反射层103反射后出射，进而在所述反射显示区域B利用外部光的反射光进行显示。
但是，该半反射半透射显示装置也存在缺点：为了提高透射显示性能而确保大的透射显示区域面积时，不得不相应减小反射显示区域的面积，故反射显示性能下降；相反，要保证与反射型显示装置同等的反射显示性能时，必须确保大的反射显示区域面积，相应地透射显示性能下降，因此，确保透射显示区域的面积和保证反射显示性能存在权衡的关系。且，请参阅图1，在半反射半透射显示装置中，在所述反射显示区域B，由于反射层103不透光，则背光源11发出的光L3经反射层103后被反射回背光源11，该部分光源不能有效利用，导致在反射显示区域B的背光源利用率低。
鉴于上述半反射半透射显示装置的缺点，发展一种新型的半反射半透射显示面板及采用该显示面板的显示装置具有重大意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种半反射半透射显示面板及采用该显示面板的显示装置，其能够在保证反射显示区域的反射性能不变的基础上提升了透射显示的亮度，降低背光模组的功耗，使得半反射半透射显示装置在户外显示中具有更好的续航能力。
为了解决上述问题，本发明提供了一种半反射半透射显示面板，包括一第一基板及一第二基板，所述第一基板与所述第二基板相对设置，在所述第一基板与所述第二基板之间设置有液晶层，所述半反射半透射显示面板具有显示区域，所述显示区域包括透射显示区域和反射显示区域；在所述反射显示区域，所述第一基板背离所述第二基板的表面设置有一微结构反射层，所述微结构反射层能够反射来自一背光模组的入射光。
在一实施例中，所述微结构反射层由多个具有一倾斜角度的凸起组成。
在一实施例中，所述倾斜角度满足条件式：其中，α表示所述凸起的倾斜角度，h为背光模组与第一基板之间的间隙的高度，L'为反射显示区域的长度。
在一实施例中，所述倾斜角度大于或等于75度。
在一实施例中，每一凸起的宽度大于可见光的波长。
在一实施例中，所述凸起的高度不同。
在一实施例中，在所述反射显示区域，在所述第一基板朝向所述第二基板的表面设置有一外部光反射层。
在一实施例中，在所述透射显示区域，在所述第一基板朝向所述第二基板的表面或所述第一基板背离所述第二基板的表面设置有一金属线栅。
在一实施例中，所述金属线栅的金属线的高度为100nm～150nm，金属线栅的金属线的间距为100nm～150nm，所述金属线栅的占空比为40％～60％。
本发明还提供一种半反射半透射显示装置，包括一上述的半反射半透射显示面板及一背光模组，所述背光模组设置在所述半反射半透射显示面板的背面，在反射显示区域，所述背光模组的入射光经所述微结构反射层及背光模组多重反射后从所述透射显示区域出射。
本发明的优点在于，通过在反射显示区域B设置微结构反射层，使得反射显示区域的光有指向性的反射，即可将反射显示区域的光通过微结构反射层反射到透射显示区域出射，增加了反射显示区域的背面模组的光的利用率、增加透射显示区域的出光亮度，在保证反射显示区域的反射性能不变的基础上提升了透射显示的亮度，降低背光模组的功耗。
附图说明
图1是现有的半反射半透射显示装置的一结构示意图；
图2是本发明半反射半透射显示面板在其中一实施例中的结构示意图；
图3是本发明半反射半透射显示面板光路图
图4是凸起的光路示意图；
图5是本发明半反射半透射显示面板在另一实施例中的结构示意图；
图6是本发明半反射半透射显示装置的一结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的半反射半透射显示面板及采用该显示面板的显示装置的具体实施方式做详细说明。
本发明提供一种半反射半透射显示面板。图2是本发明半反射半透射显示面板2在其中一实施例中的结构示意图，图3是本发明半反射半透射显示面板光路图。请参阅图2，本发明半反射半透射显示面板2包括一第一基板20及一第二基板21。所述第一基板20与所述第二基板21相对设置。在所述第一基板20与所述第二基板21之间设置有液晶层22。在本实施例中，所述第一基板20为阵列基板，其上具有TFT器件层200，所述第二基板21为彩膜基板。
所述半反射半透射显示面板2包括显示区域及非显示区域，所述显示区域用于显示画面，所述非显示区域用于制作走线及边框等结构。本发明半反射半透射显示面板2的非显示区域为常规结构，不再赘述，图2中仅示意性地绘示出显示区域的示意图。
所述半反射半透射显示面板2的显示区域包括透射显示区域A和反射显示区域B。所述半反射半透射显示面板2的每一个像素均具有一透射显示区域和一反射显示区域，所有像素的透射显示区域形成所述半反射半透射显示面板2的透射显示区域，所有像素的反射显示区域形成所述半反射半透射显示面板2的反射显示区域。在本实施例中，以一个像素的透射显示区域和反射显示区域为例描述本发明的技术方案。
请同时参阅图2、图3，在所述透射显示区域A，来自背光模组30的光L1可直接透过所述半反射半透射显示面板2出射，进而在透射显示区域A利用背光模组30的透射光显示画面。在所述反射显示区域B，在所述第一基板20朝向所述第二基板21的表面设置有一外部光反射层23，外部光L2进入所述半反射半透射显示面板2后，经所述外部光反射层23反射后出射，进而在所述反射显示区域B利用外部光的反射光显示画面。其中，所述外部光反射层23可以设置在所述TFT器件层200的表面。
请同时参阅图2、图3，在所述反射显示区域B，所述第一基板20背离所述第二基板21的表面设置有一微结构反射层24，所述微结构反射层24能够反射背光模组30的入射光。由于所述微结构反射层24设置在所述第一基板20的背面，即所述半反射半透射显示面板2朝向所述背面模组30的表面。在所述反射显示区域B，所述背面模组30发射的背光L3能够被所述微结构反射层24发射。为了清楚描述本发明的技术方案，图中所示的微结构反射层24的结构被适当放大。
图3是本发明半反射半透射显示面板光路图。请参阅图3，与现有技术中未设置所述微结构反射层24的半反射半透射显示面板10(标号见图1)相比，本发明半反射半透射显示面板2采用所述微结构反射层24能够改变背光模组30发射的背光L3在显示面板2处的反射方向。详细来讲，背光L3经过所述微结构反射层24的反射后形成一反射光L3’，而该反射光L3’并非以接近90度的入射角入射在所述背面模组30的表面，而是以小于90度的入射角入射在所述背光模组30的表面。那么该背光L3(即背光L3的反射光L3’)会再次被所述背光模组30反射，从而有机会入射至透射显示区域A，进而作为透射显示区域A的光源被使用。若所述背光L3再次被所述背光模组30反射后，没有入射至透射显示区域A，而是再次入射至微结构反射层24，那么经过所述微结构反射层24及背光模组30的再次甚至多次反射后，其最终必然会入射至透射显示区域A。也就是说，在反射显示区域B，所述背光模组30的入射光经所述微结构反射层24及背光模组30多重反射后就能够从所述透射显示区域A出射。
进一步，如图2、图3所示，所述微结构反射层24由多个凸起241组成。所述凸起241的宽度大于可见光的波长，例如，所述凸起241的宽度大于2微米。所述凸起241的高度不同，如图2所示，进而可以避免凸起241之间彼此遮挡，提高反射光的利用率。
图4是所述凸起241的光路示意图。请参阅图4，所述凸起241均具有一倾斜角度α。所述倾斜角度α指的是所述凸起241的反射面与垂直面的夹角。由于所述凸起241的倾斜角度为α，则背光L3被所述微结构反射层24反射后形成的反射光L3’在背面模组30上的入射角度为180-2α。
在本实施例中，所述凸起241的倾斜角度α需满足如下条件式：
其中α表示所述凸起241的倾斜角度；h为背光模组30与第一基板20之间的间隙的高度，L'为反射显示区域B的长度。在半反射半透射显示面板的实际设计中，像素的宽及长已知，根据像素的宽及长和要求设计的反射率后，就能够得到反射显示区域B的长度L'。
当倾斜角度α满足该条件式时，可以保证反射显示区域B的最边缘的凸起241的反射光也能够进入透射显示区域A。进一步，所述倾斜角度α大于或等于75度，则经过所述微结构反射层24及背光模组30多重反射后从所述透射显示区域A出射的透射光出射角度大于70度，该光能够被有效利用。此外，上述条件式尤其适用于直下式背光模组30，而在双侧入光式和单侧入光式的背光模组中则不需要再考虑上述条件式。
进一步，在所述透射显示区域A，在所述第一基板20朝向所述第二基板21的表面或所述第一基板20背离所述第二基板21的表面设置有一金属线栅25。
请参阅图2及图3，在所述第一基板20朝向所述第二基板21的表面设置有所述金属线栅25。
请参阅图5，在本发明半反射半透射显示面板2的另一实施例中，所述第一基板20背离所述第二基板21的表面设置有所述金属线栅25。其中，所述金属线栅25作为本发明半反射半透射显示面板2的偏光片使用。
如图2、图3所示，在反射显示区域B并未设置所述金属线栅25及偏光片，从而能够避免增加微结构反射层24而导致的偏光片的贴合性能变差的情况发生。优选地，所述金属线栅25的金属线的高度为100nm～150nm，所述金属线栅25的金属线的间距为100nm～150nm，所述金属线栅25的占空比为40％～60％，其能够进一步提高经所述微结构反射层24及背光模组30多重反射后从所述透射显示区域A出射的光的利用率。
进一步，如图2、图3所示，在所述第二基板21背离所述第一基板20的表面设置有偏光片26，所述偏光片26与所述金属线栅25配合使用，实现所述半反射半透射显示面板的显示。
本发明还提供一种半反射半透射显示装置，其可以是电脑电视或智能电子产品等。图6所示为半反射半透射显示装置3的内部结构示意图。请参阅图6，所述半反射半透射显示装置3包括一在上述任一实施例中提到的如图2或图5所示的半反射半透射显示面板2及背光模组30。所述背光模组30设置在所述半反射半透射显示面板2的背面。在反射显示区域B，所述背光模组30的入射光L3经所述微结构反射层24及背光模组30双重反射后从所述透射显示区域A出射。
本发明半反射半透射显示面板2及采用该显示面板2的显示装置通过在反射显示区域B设置微结构反射层24，使得反射显示区域B的光有指向性的反射，即可将反射显示区域B的光通过微结构反射层24反射到透射显示区域A出射，增加了反射显示区域B的背面模组的光的利用率、增加透射显示区域A的出光亮度，在保证反射显示区域B的反射性能不变的基础上提升了透射显示的亮度，降低背光模组的功耗，使得半反射半透射显示装置在户外显示中具有更好的续航能力。
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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种半反射半透射显示面板，其特征在于，包括一第一基板及一第二基板，所述第一基板与所述第二基板相对设置，在所述第一基板与所述第二基板之间设置有液晶层，所述半反射半透射显示面板具有显示区域，所述显示区域包括透射显示区域和反射显示区域；在所述反射显示区域，所述第一基板背离所述第二基板的表面设置有一微结构反射层，所述微结构反射层能够反射来自一背光模组的入射光。
2.根据权利要求1所述的半反射半透射显示面板，其特征在于，所述微结构反射层由多个具有一倾斜角度的凸起组成。
3.根据权利要求2所述的半反射半透射显示面板，其特征在于，所述倾斜角度满足条件式：其中，α表示所述凸起的倾斜角度，h为背光模组与第一基板之间的间隙的高度，L'为反射显示区域的长度。
4.根据权利要求3所述的半反射半透射显示面板，其特征在于，所述倾斜角度大于或等于75度。
5.根据权利要求2所述的半反射半透射显示面板，其特征在于，每一凸起的宽度大于可见光的波长。
6.根据权利要求2所述的半反射半透射显示面板，其特征在于，所述凸起的高度不同。
7.根据权利要求1所述的半反射半透射显示面板，其特征在于，在所述反射显示区域，在所述第一基板朝向所述第二基板的表面设置有一外部光反射层。
8.根据权利要求1所述的半反射半透射显示面板，其特征在于，在所述透射显示区域，在所述第一基板朝向所述第二基板的表面或所述第一基板背离所述第二基板的表面设置有一金属线栅。
9.根据权利要求8所述的半反射半透射显示面板，其特征在于，所述金属线栅的金属线的高度为100nm～150nm，金属线栅的金属线的间距为100nm～150nm，所述金属线栅的占空比为40％～60％。
10.一种半反射半透射显示装置，其特征在于，包括一如权利要求1～9任意一项所述的半反射半透射显示面板及一背光模组，所述背光模组设置在所述半反射半透射显示面板的背面，在反射显示区域，所述背光模组的入射光经所述微结构反射层及背光模组多重反射后从所述透射显示区域出射。
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