CN109696776A - 调光面板及其控制方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种调光面板及其控制方法、显示装置,属于显示技术领域。所述调光面板包括:透明衬底基板以及位于透明衬底基板上的多个调光单元,多个调光单元中的每个调光单元包括:折射结构和位于折射结构外部的电场结构,折射结构包括:层叠设置的至少两个折射结构层,每个折射结构层包括:层叠着的至少两个膜层,该至少两个膜层中,任意两个相邻的膜层被配置为:在所述电场结构施加的电场的作用下,所述任意两个相邻的膜层之间的折射率差值发生变化。本发明解决了包括调光面板的显示装置的厚度较厚的问题。本发明用于调光。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,特别涉及一种调光面板及其控制方法、显示装置。
背景技术
显示装置通常包括:液晶显示面板以及为液晶显示面板提供光源的背光模组。
液晶显示面板包括多个透光区域,背光模组包括与该多个透光区域一一对应的多个发光二极管,每个发光二极管均用于向其对应的透光区域发出光线。在需要调节液晶显示面板中某个透光区域的亮度时,可以通过调节该透光区域对应的发光二极管的发光强度,以调节该透光区域所透过的光线的强弱,以实现对该显示装置的调光功能。
发明内容
本申请提供了一种调光面板及其控制方法、显示装置,可以解决相关技术中包括调光面板的显示装置的厚度较厚的问题,所述技术方案如下:
一方面,提供了一种调光面板,所述调光面板包括:透明衬底基板以及位于所述透明衬底基板上的多个调光单元,
所述多个调光单元中的每个调光单元包括:折射结构和位于所述折射结构外部的电场结构,所述折射结构包括:层叠设置的至少两个折射结构层,每个所述折射结构层包括:层叠着的至少两个膜层,所述至少两个膜层中,任意两个相邻的膜层被配置为:在所述电场结构施加的电场的作用下,所述任意两个相邻的膜层之间的折射率差值发生变化。
可选地,所述任意两个相邻的膜层被配置为:在所述电场结构施加的电场的作用下,所述任意两个相邻的膜层之间的折射率差值与所述电场的强度正相关。
可选地,所述电场结构包括第一电极和第二电极,所述第一电极和所述第二电极均位于所述折射结构的同一侧。
可选地,所述第一电极和所述第二电极为同层结构。
可选地,所述第一电极和所述第二电极为异层结构。
可选地,所述电场结构包括:第一电极和第二电极,所述第一电极和所述第二电极位于所述折射结构的两侧。
可选地,所述多个调光单元包括:至少一个目标调光单元,
在所述至少一个目标调光单元中的任一目标调光单元中,每个折射结构层中的任意两个相邻的膜层被配置为:在所述任一目标调光单元中电场结构施加的电场的作用下,所述任意两个相邻的膜层之间的目标颜色的光的折射率发生变化。
可选地,所述至少一个目标调光单元包括:至少一个第一调光单元、至少一个第二调光单元以及至少一个第三调光单元,
在所述至少一个第一调光单元中的任一第一调光单元中,每个折射结构层中的任意两个相邻的膜层被配置为:在所述任一第一调光单元中电场结构施加的电场的作用下,所述任意两个相邻的膜层之间的红光折射率差值发生变化;
在所述至少一个第二调光单元中的任一第二调光单元中,每个折射结构层中的任意两个相邻的膜层被配置为:在所述任一第二调光单元中电场结构施加的电场的作用下,所述任意两个相邻的膜层之间的绿光折射率差值发生变化;
在所述至少一个第三调光单元中的任一第三调光单元中,每个折射结构层中的任意两个相邻的膜层被配置为:在所述任一第三调光单元中电场结构施加的电场的作用下,所述任意两个相邻的膜层之间的蓝光折射率差值发生变化。
可选地,每个所述折射结构层均包括两个膜层,所述两个膜层中至少一个膜层包括电光效应材料。
可选地,所述电光效应材料包括:磷酸二氢胺、钮酸锉、氛化磷酸二氢钾、砷化镓、石墨烯、液晶以及液晶聚合物中的至少一种。
另一方面,提供一种调光面板的控制方法,所述调光面板包括:透明衬底基板以及位于所述透明衬底基板上的多个调光单元,所述多个调光单元中的每个调光单元包括:折射结构和位于所述折射结构外部的电场结构,所述折射结构包括:层叠设置的至少两个折射结构层,每个所述折射结构层包括:层叠着的至少两个膜层,所述方法包括:
获取控制信号;
根据所述控制信号控制所述多个调光单元中至少一个调光单元中的电场结构向折射结构施加电场,以使所述折射结构中每个折射结构层中的任意两个相邻的膜层的折射率的差值变化。
又一方面,提供一种显示装置,所述显示装置包括:背光模组和调光面板,所述调光面板位于所述背光模组的出光侧,所述调光面板包括:透明衬底基板以及位于所述透明衬底基板上的多个调光单元,
所述多个调光单元中的每个调光单元包括:折射结构和位于所述折射结构外部的电场结构,所述折射结构包括:层叠设置的至少两个折射结构层,每个所述折射结构层包括:层叠着的至少两个膜层,所述至少两个膜层中,任意两个相邻的膜层被配置为:在所述电场结构施加的电场的作用下,所述任意两个相邻的膜层之间的折射率差值发生变化。
可选地,所述显示装置还包括:彩膜基板。
可选地,所述彩膜基板包括:多个色阻块,所述多个色阻块在所述透明衬底基板上的正投影一一对应的位于所述多个调光单元在所述透明衬底基板上的正投影内,所述多个调光单元包括:至少一个目标调光单元,所述多个色阻块包括:至少一个目标色阻块;
在所述至少一个目标调光单元中的任一目标调光单元中,每个折射结构层中的任意两个相邻的膜层被配置为:在所述任一目标调光单元中电场结构施加的电场的作用下,所述任意两个相邻的膜层之间的目标颜色的光的折射率发生变化;
所述目标色阻块用于仅透过所述目标颜色的光,所述至少一个目标色阻块在所述透明衬底基板上的正投影一一对应的位于所述至少一个目标调光单元在所述透明衬底基板上的正投影内。
可选地,所述显示装置还包括:液晶显示面板、第一偏光板以及第二偏光板,所述液晶显示面板位于所述第一偏光板和所述第二偏光板之间。
本申请提供的技术方案带来的有益效果是:在本申请提供的调光面板中,由于每个调光单元中折射结构层中任意两个相邻的膜层之间的折射率的差值,被配置为在该调光单元中电场结构施加的电场的作用下变化;且由于折射结构层的透光率,与该折射结构层任意两个相邻的膜层的折射率的差值负相关。因此,可以通过每个调光单元中电场结构调节该调光单元中折射结构层中任意两个相邻的膜层之间的折射率差值的方式,来调节每个调光单元中折射结构层的透光率,以实现该调光面板的调光功能。也即该调光面板无需配合偏光片即可实现调光功能,因此,在将该调光面板和液晶显示面板以及背光模组组成显示装置时,无需在该调光面板的两侧设置偏光片,减小了显示装置的厚度。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施例,下面将对实施例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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种调光面板的结构示意图,;
图2为本发明实施例提供的另一种调光面板的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的另一种调光面板的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的又一种调光面板的结构示意图;
图5示出了调光单元在多种透光状态下,穿过该调光单元中折射结构的光的波长和透光率的曲线示意图;
图6为本发明实施例提供的一种调光面板的控制方法的流程图;
图7为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图;
图8为本发明实施例提供的另一种显示装置的结构示意图;
图9为本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图;
图10示出了从该显示装置中射出的光的波长和透过率的曲线示意图。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
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,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
相关技术中,可以通过调节显示装置中背光模组中的发光二极管的发光强度,以调节该发光二极管对应的透光区域所透过的光线的强弱,以实现对该显示装置的调光功能。
本发明实施例提供的一种调光面板,该调光面板无需配合偏光片即可实现调光功能。而在将该调光面板和液晶显示面板以及背光模组组成显示装置时,同样无需在该调光面板的两侧设置偏光片,减小了显示装置的厚度。
图1为本发明实施例提供的一种调光面板的结构示意图,该调光面板10可以包括:透明衬底基板11以及位于该透明衬底基板11上的多个调光单元12。多个调光单元12中的每个调光单元12包括:折射结构121和位于该折射结构121外部的电场结构122,该折射结构121包括:层叠设置的至少两个折射结构层1211,每个折射结构层1211包括:层叠着的至少两个膜层。在每个调光单元12中,每个折射结构层1211中任意两个相邻的膜层被配置为:在该调光单元中电场结构122施加的电场的作用下,该任意两个相邻的膜层之间的折射率差值发生变化。
需要说明的是,图1中仅以该调光面板10包括三个调光单元12为例,可选地,该调光面板10还可以包括其他个数(如数百个或数千个)的调光单元12,本发明实施例对此不作限定。
相关技术中,在折射结构包括层叠设置的至少两个折射结构层,且每个折射结构层包括层叠着的至少两个膜层时,该折射结构的透光率,与该折射结构中折射结构层中的任意两个相邻的膜层的折射率的差值负相关。
综上所述,在本发明实施例提供的调光面板中,每个调光单元中每个折射结构层中任意两个相邻的膜层之间的折射率的差值,被配置为在该调光单元中电场结构施加的电场的作用下变化;由于折射结构的透光率,与该折射结构中折射结构层中的任意两个相邻的膜层的折射率的差值负相关。因此,可以通过调节每个调光单元中电场结构向折射结构施加的电场,以调节该折射结构中折射结构层的任意两个相邻的膜层之间的折射率差值,从而调节每个调光单元中折射结构的透光率,进而实现该调光面板的调光功能。也即该调光面板无需配合偏光片即可实现调光功能,因此,在将该调光面板和液晶显示面板以及背光模组组成显示装置时,无需在该调光面板的两侧设置偏光片,减小了显示装置的厚度。
可选地,每个调光单元12中折射结构121中的折射结构层1211的个数范围可以为3个至100个或10个至20个等,且图1中以折射结构121中折射结构层1211的个数为三个为例。可选地,每个折射结构层1211中膜层12111的个数可以为两个或三个等,且图1中仅以每个折射结构层1211均包括两个膜层为例。
可选地,在每个折射结构层1211均包括两个膜层时,该两个膜层中至少一个膜层包括电光效应材料。需要说明的是,电光效应材料为在电场的作用下折射率发生变化的材料。可选地,该电光效应材料可以包括:磷酸二氢胺、钮酸锉、氛化磷酸二氢钾、砷化镓、石墨烯、液晶以及液晶聚合物中的至少一种。
需要说明的是,在每个折射结构层1211中两个膜层中的至少一个膜层包括电光效应材料时,为了使得在电场的作用下该两个膜层的折射率的差值发生能够发生变化,可以通过下面三种材料设置方式设置该两个膜层:
在第一种材料设置方式中,该两个膜层中的一个膜层包括电光效应材质,另一个膜层不包括电光效应材质,且该另一个膜层的材质可以包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯或聚碳酸酯中的至少一种非电光效应材质。
在第二种材料设置方式中,该两个膜层均包括电光效应材质,且在相同电场作用下,该两个膜层中一个膜层的折射率的变化趋势,与另一个膜层的折射率的变化趋势相反。也即在相同电场的作用下,该一个膜层折射率可以变大,另一个膜层折射率可以变小。
在第三种材料设置方式中,该两个膜层均包括电光效应材质,且在相同电场的作用下,该两个膜层的折射率的变化趋势相同,且变化量不同。也即在相同电场的作用下,该两个膜层的折射率均可以变大,且该两个膜层中一个膜层的折射率的增大量与另一个膜层折射率的增大量不同。
可选地,每个折射结构层1211中两个膜层中的一个膜层可以为第一膜层12111,另一个膜层可以为第二膜层12112。可选地,第一膜层12111和第二膜层12112可以在透明衬底基板11上周期性排布,也即折射结构121可以由第一膜层12111和第二膜层12112交替堆叠组成。此时,该折射结构层1211所在的折射结构121中任意两个相邻的膜层的折射率差值被配置为:在该折射结构121所在调光单元12中电场结构122施加的电场的作用下变化。可选地,每个折射结构121中第一膜层12111和第二膜层12112周期性排列的周期数的范围可以为3至100,或,10至20等。图1中仅以第一膜层12111和第二膜层12112周期性排列的周期数为3为例。
可选地,折射结构层1211中膜层的厚度范围可以为10纳米至1000纳米或5纳米至200纳米等。如每个膜层的厚度可以为50纳米或7纳米等。
可选地,在每个调光单元12中,每个折射结构层1211中任意两个相邻的膜层可以被配置为:在该调光单元12中的电场结构122施加的电场的作用下,该任意两个相邻的膜层之间的折射率与该电场的强度正相关。需要说明的是,该折射率差值与该电场的强度正相关是指:该折射率差值随着该电场的强度增大而增大,或者,该折射率差值随着该电场的强度减小而减小。
如此配置方式下,可以在未施加电场时将调光单元12中每个折射结构层1211中,任意两个相邻的膜层之间的折射率差值设置的较小,以使得在未对该调光单元12中折射结构121施加电场时,该折射结构121的透光率较大,也即无需向该折射结构121施加电场该折射结构121即可透过较多的光线,减小了调光单元的能耗。可选地,在每个调光单元12中,每个折射结构层1211中任意两个相邻的膜层还可以被配置为:在该调光单元12中的电场结构122施加的电场的作用下,该任意两个相邻的膜层之间的折射率与该电场的强度负相关,本发明实施例对此不作限定。需要说明的是,该折射率差值与该电场的强度正相关是指:该折射率差值随着该电场的强度增大而减小,或者,该折射率差值随着该电场的强度减小而增大。
可选地,每个折射结构121的透光率范围可以大于0%且小于100%。此时,在该折射结构121的折射结构层1211中任意两个相邻的膜层被配置为:在该折射结构层1211所在的调光单元12中电场结构122施加的电场的作用下,该任意两个相邻的膜层之间的折射率与该电场的强度正相关的前提下,在该电场结构122未对该折射结构121施加电场时,该折射结构的透光率可以小于且接近100%。在该折射结构121的折射结构层1211中任意两个相邻的膜层被配置为:与该折射结构层1211所在的调光单元12中电场结构122施加的电场的作用下,该任意两个相邻的膜层之间的折射率与该电场的强度负相关的前提下,该折射结构的透光率可以大于且接近0%。
可选地,多个调光单元可以包括:至少一个目标调光单元,在该至少一个目标调光单元中的任一目标调光单元中,每个折射结构层中的任意两个相邻的膜层被配置为:在该任一目标调光单元中电场结构施加的电场的作用下,该任意两个相邻的膜层之间的目标颜色的光的折射率发生变化。如此结构下,在该目标调光单元中,电场结构向折射结构施加电场后,折射结构的目标颜色的光透过率会发生变化,以便于该调光面板通过目标调光单元对目标颜色的光的透过率进行调节。
示例地,图2为本发明实施例提供的另一种调光面板的结构示意图,至少一个目标调光单元可以包括至少一个第一调光单元12A、至少一个第二调光单元12B以及至少一个第三调光单元12C。
在该至少一个第一调光单元12A中的任一第一调光单元12A中,每个折射结构层1211中的任意两个相邻的膜层之间的红光折射率差值被配置为:在该第一调光单元12A中电场结构122施加的电场的作用下变化。在该至少一个第二调光单元12B中的任一第二调光单元12B中,每个折射结构层1211中的任意两个相邻的膜层之间的绿光折射率差值被配置为:在该第二调光单元12B中电场结构122施加的电场的作用下变化。在该至少一个第三调光单元12C中的任一第三调光单元12C中,每个折射结构层1211中的任意两个相邻的膜层之间的蓝光折射率差值被配置为:在该第二调光单元12C中电场结构122施加的电场的作用下变化。
需要说明的是,图2中仅以调光面板10中多个调光单元包括:一个第一调光单元12A、一个第二调光单元12B以及一个第三调光单元12C为例。可选地,该多个调光单元还可以包括:其他个数(如数百个或数千个)的第一调光单元12A、其他个数(如数百个或数千个)的第二调光单元12B以及其他个数(如数百个或数千个)的第三调光单元12C,本发明实施例对此不作限定。
需要说明的是,调光面板中每个电场结构均可以包括第一电极和第二电极,且在每个调光单元中,第一电极和第二电极可以有多种设置方式,下面对该多种设置方式中的两种设置方式进行说明:
在第一种设置方式中,如继续参考图2,在调光面板10中的每个调光单元12中,第一电极1221和第二电极1222位于折射结构121的两侧。
在第二种设置方式中,如图3和图4所示,在调光面板10中的每个调光单元12中,第一电极1221和第二电极1222均位于折射结构121的同一侧。且图3中,每个调光单元12中的第一电极1221和第二电极1222为同层结构,图4中每个调光单元12中的第一电极1221和第二电极1222为异层结构。
可选地,调光面板10中的透明衬底基板可以为第一阵列基板,该透明衬底基板可以包括:第一基底111、第一栅绝缘层112以及多个第一薄膜晶体管113,每个第一薄膜晶体管113可以包括:第一栅极1131、第一源极1132、第一有源层1133以及第一漏极1134。需要说明的是,多个调光单元和多个第一薄膜晶体管113一一对应,每个调光单元中电场结构122中的第一电极1221与该调光单元对应的第一薄膜晶体管113中的第一漏极1134电连接。
如图2所示,在每个调光单元中的第一电极和第二电极的设置方式为第一种设置方式时,调光面板10未包括平坦层,且每个调光单元12中的折射结构121可以与透明衬底基板11接触。
如图3和图4所示,在每个调光单元中第一电极和第二电极的设置方式为第一种设置方式时,调光面板10还可以包括平坦层13。如图3所示。在每个调光单元12中的第一电极1221和第二电极1222为同层结构时,第一电极1221和第二电极1222均可以位于透明衬底基板和折射结构121之间,且该平坦层13可以位于第一电极1221和第二电极1222与折射结构121之间。如图4所示,在每个调光单元12中的第一电极1221和第二电极1222为异层结构时,第一电极1221和第二电极1222均可以位于透明衬底基板11和折射结构121之间,且平坦层13可以位于第一电极1221和第二电极1222之间,每个调光单元12中的折射结构121可以位于第二电极1222远离平坦层13的一侧。
需要说明的是,图3中仅以每个调光单元12中的电场结构122包括一个第一电极1221和两个第二电极1222为例,图4中仅以每个调光单元12中的电场结构122包括一个第一电极1221和三个第二电极1222为例,图2中仅以每个调光单元中的电场结构122包括一个电极1221和一个第二电极1222为例。可选地,每个调光单元12中的电场结构122还可以包括其他个数(两个)的第一电极1221和其他个数(如四个)的第二电极1222,本发明实施例对此不作限定。
请继续参考图2至图4,该调光面板10还可以包括:第一黑矩阵14,该第一黑矩阵14可以用于在多个折射结构121远离透明衬底基板11的一端分隔中任意两个相邻的折射结构121。如此结构下,可以避免每个折射结构121远离透明衬底基板11的一侧发生漏光。
图5示出了调光单元在多种透光状态下,穿过该调光单元中折射结构的光的波长和透光率的曲线示意图,其中,横坐标表示光的波长,纵坐标表示透光率。其中,行方向上的三行从上至下依次表示:第一透光状态、第二透光状态以及第三透光状态这三种透光状态时波长和透光率的曲线示意图,且第一透光状态、第二透光状态以及第三透光状态的透光程度依次递增。列方向上的三列从右至左依次表示:穿过第一调光单元的光、穿过第二调光单元的光以及穿过第三调光单元的光的波长和透光率的曲线示意图。
在第一调光单元处于第一透光状态时,对于穿过该第一调光单元中折射结构的光,该折射结构对波长范围在580纳米到680纳米之间的光(包括红光所在波长范围的部分光)的透光率可以接近0%,该折射结构对其他波长范围的光的透光率明显大于0%。在第一调光单元处于第二透光状态时,对于穿过该第一调光单元中折射结构的光,该折射结构对波长范围在550纳米到580纳米(包括红光所在波长范围的部分光)之间的光的透光率可以接近0%,该折射结构对其他波长范围的光的透光率明显大于0%。在第一调光单元处于第三透光状态时,对于穿过该第一调光单元中折射结构的光,该折射结构对波长范围在380纳米到780纳米之间的光(也即所有可见光)的透光率可以为95%左右。
在第二调光单元处于第一透光状态时,对于穿过该第二调光单元中折射结构的光,该折射结构对波长范围在480纳米到630纳米之间的光(包括绿光所在波长范围的光)的透光率可以接近0%,该折射结构对其他波长范围的光的透光率明显大于0%。在第二调光单元处于第二透光状态时,对于穿过该第二调光单元中折射结构的光,该折射结构对波长范围在480纳米到530纳米之间的一部分光(包括绿光所在波长范围的部分光)的透光率可以接近0%,该折射结构对其他波长范围的光,以及波长范围在480纳米到530纳米之间的另外一部分光的透光率明显大于0%。在第二调光单元处于第三透光状态时,对于穿过该第二调光单元中折射结构的光,该折射结构对波长范围在380纳米到780纳米之间的光(也即所有可见光)的透光率可以为95%左右。
在第三调光单元处于第一透光状态时,对于穿过该第三调光单元中折射结构的光,该折射结构对波长范围在380纳米到480纳米之间的光(包括蓝光所在波长范围的部分光)的透光率可以接近0%,该折射结构对其他波长范围的光的透光率可以明显大于0%。在第三调光单元处于第二透光状态时,对于穿过该第三调光单元中折射结构的光,该折射结构对波长范围在380纳米到430纳米之间的一部分光(包括蓝光所在波长范围的部分光)的透光率可以接近0%,该折射结构对其他波长范围的光,以及波长范围在380纳米到430纳米之间的另外一部分光的透光率明显大于0%。在第三调光单元处于第三透光状态时,对于穿过该第三调光单元中折射结构的光,该折射结构对波长范围在380纳米到780纳米之间的光(也即所有可见光)的透光率可以为95%左右。
可选地,该第一透光状态可以为调光单元在透光程度最小时的状态,该第二透光程度可以为调光单元透光程度在最小和最大之间时状态,第三透光程度可以为调光单元在透光程度最大时的状态。
需要说明的是,在调光单元中电场结构未向折射结构施加电场时,该调光单元可以处于第一透光状态,此时,该调光单元处于第二透光状态时电场结构向折射结构施加的电场强度,小于该调光单元处于第三透光状态时电场结构向折射结构施加的电场强度。另外,在调光单元中电场结构未向折射结构施加电场时,该调光单元还可以处于第三透光状态,此时,该调光单元处于第二透光状态时电场结构向折射结构施加的电场强度,小于该调光单元处于第一透光状态时电场结构向折射结构施加的电场强度。
综上所述,在本发明实施例提供的调光面板中,由于每个调光单元中每个折射结构层中任意两个相邻的膜层之间的折射率的差值,被配置为在该调光单元中电场结构施加的电场的作用下变化;且由于折射结构的透光率,与该折射结构中折射结构层中的任意两个相邻的膜层的折射率的差值负相关。因此,可以通过调节每个调光单元中电场结构向折射结构施加的电场,以调节该折射结构中折射结构层中的任意两个相邻的膜层之间的折射率差值,从而调节每个调光单元中折射结构的透光率的方式,以实现该调光面板的调光功能。也即该调光面板无需配合偏光片即可实现调光功能,因此,在将该调光面板和液晶显示面板以及背光模组组成显示装置时,无需在该调光面板的两侧设置偏光片,减小了显示装置的厚度。
图6为本发明实施例提供的一种调光面板的控制方法的流程图,该调光面板的控制方法可以用于上述任一调光面板的控制组件中,该控制组件可以结合于调光面板中,也可以设置在调光面板外。该调光面板的控制方法可以包括:
步骤601、控制组件获取控制信号。
控制组件可以从外部信源装置来获取控制信号,该控制信号可以用于指示调光面板中每个调光单元中电场结构所施加的电场,进而控制每个调光单元的透光率。
步骤602、根据该控制信号控制多个调光单元中至少一个调光单元中的电场结构向折射结构施加电场,以使该折射结构中折射结构层中的任意两个相邻的膜层的折射率的差值变化。
控制组件可以控制该电场结构向该折射结构施加该控制信号所指示的电场,使该任意两个相邻的膜层的折射率的差值变化,从而使该折射结构的透过率发生变化,以实现调光面板的调光功能。
图7为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图,该显示装置00可以包括:背光模组20和上述任一调光面板10(图7中仅以显示装置00包括图2所示的调光面板10为例),调光面板10位于背光模组20的出光侧。
图8为本发明实施例提供的另一种显示装置的结构示意图,该显示装置00还可以包括:彩膜基板30。
可选地,该彩膜基板30可以包括:多个色阻块,该多个色阻块在透明衬底基板上的正投影一一对应的位于多个调光单元在该透明衬底基板上的正投影内。此时,每个调光单元可以用于调节一个子像素所在区域的亮度。
需要说明的是,本发明实施例中仅以每个调光单元均对应一个色阻块为例,可选地,每个调光单元还可以对应多个色阻块,也即该多个色阻块在透明衬底基板上的正投影位于该调光单元在该透明衬底基板上的正投影内。此时,每个调光单元可以用于调节多个子像素所在区域的亮度。
可选地,多个调光单元可以包括:至少一个目标调光单元,多个色阻块可以包括:至少一个目标色阻块,在该至少一个目标调光单元中的任一目标调光单元中,每个折射结构层中的任意两个相邻的膜层被配置为:在该任一目标调光单元中电场结构施加的电场的作用下,该任意两个相邻的膜层之间的目标颜色的光的折射率发生变化。该至少一个目标色阻块在透明衬底基板上的正投影一一对应的位于至少一个目标调光单元在透明衬底基板上的正投影内,该目标色阻块用于仅透过目标颜色的光。如此结构下,在目标调光单元对目标颜色的光的透过率进行调节的前提下,该目标色阻块可以仅透过该目标颜色的光,以使得该目标色阻块可以出射不同亮度的目标颜色的光。
可选地,该显示装置00中调光面板10中的至少一个目标调光单元可以包括:至少一个第一调光单元12A,至少一个目标色阻块可以包括:至少一个红色色阻块31。该至少一个红色色阻块31在透明衬底基板上的正投影一一对应的位于至少一个第一调光单元12A在透明衬底基板上的正投影内。
可选地,该至少一个目标调光单元还可以包括:至少一个第二调光单元12B,至少一个目标色阻块还可以包括:至少一个绿色色阻块32,该至少一个绿色色阻块32在透明衬底基板上的正投影一一对应的位于至少一个第二调光单元12B在透明衬底基板上的正投影内。
可选地,该至少一个目标调光单元还可以包括:至少一个第三调光单元12C,至少一个目标色阻块还可以包括:至少一个蓝色色阻块33,该至少一个蓝色色阻块33在透明衬底基板上的正投影一一对应的位于至少一个第三调光单元12C在透明衬底基板上的正投影内。
可选地,该彩膜基板30还可以包括:第二衬底34和第二黑矩阵35,该第二黑矩阵35用于分隔彩膜基板30中任意两个相邻的色阻块。
图9为本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图,显示装置00还可以包括:液晶显示面板40、第一偏光板50以及第二偏光板60,液晶显示面板40位于第一偏光板50和第二偏光板60之间。如此结构下,在调光面板10中调光单元对背光模组20发出的光的透过率进行调节后,液晶显示面板40可以对从调光单元出射的光的透过率再次调节,使得显示装置00可以发出更多种亮度的光,以提高显示装置00的对比度。
若调光面板10的透光率上限为b(b小于100%),透光率下限为a(a大于0%),则该调光面板10对液晶显示面板40的对比度提升程度与正相关,也即越大,该调光面板10对液晶显示面板40的对比度的提升程度越大,越小,该调光面板10对液晶显示面板40的对比度的提升程度越小。根据显示装置的对比度的设计要求,本发明实施例提供的显示装置的调光面板中可以配置有相应的膜层结构,使调光面板的透光率的上限和下限的商达到设计的指定值,进而使显示装置的对比度可以达到设计要求。
需要说明的是,图9中仅以调光面板10位于液晶显示面板40和第一偏光板50之间为例。可选地,调光面板10、液晶显示面板40以及第一偏光板50还可以具有其他位置关系,如调光面板可以位于第一偏光板50远离液晶显示面板40的一侧,本发明实施例对此不作限定。
可选地,液晶显示面板40可以包括:第二阵列基板,液晶层42,公共电极43和多个像素电极44。其中,第二阵列基板可以包括第三基底411、第二栅绝缘层412以及多个第二薄膜晶体管413,每个第二薄膜晶体管413可以包括:第二栅极4131、第二源极4132、第二有源层4133以及第二漏极4134。需要说明的是,多个像素电极44和多个第二薄膜晶体管413一一对应,每个像素电极44与其对应的第二薄膜晶体管413中的第二漏极4134电连接。
可选地,液晶显示面板40中的多个像素电极44在调光面板10中透明衬底基板上的正投影,可以一一对应的位于调光面板10中多个调光单元在透明衬底基板上的正投影区域内。
需要说明的是,图9中仅以彩膜基板30位于液晶显示面板40远离调光面板10的一侧为例,可选地,彩膜基板30、液晶显示面板40以及调光面板10还可以具有其他位置关系,如彩膜基板还可以位于液晶显示面板40和调光面板10之间,本发明实施例对此不作限定。
另外,图9中仅以液晶显示面板40中公共电极43和像素电极44位于液晶层42的两侧为例。可选地,液晶显示面板中公共电极和像素电极还可以位于液晶层的同一侧,且在该公共电极和像素电极位于液晶层的同一侧的前提下,该公共电极和像素电极可以为同层结构或异层结构,本发明实施例对此不作限定。且该公共电极和像素电极的具体设置方式可以参考上述实施例中第一电极和第二电极的设置方式,本发明实施例在此不做赘述。
此外,图9中仅以显示装置00中,调光面板10中透明衬底基板11设置在多个调光单元12远离液晶显示面板40的一侧为例,可选地,调光面板10中能够透,衬底基板11还可以设置在多个调光面板12靠近液晶显示面板40的一侧,本发明实施例对此不作限定。
并且,图9中仅以在显示装置00中背光模组20的出光侧,调光面板10和液晶显示面板40沿远离背光模组20的方向依次排布为例,可选地,在显示装置00中背光模组20的出光侧,液晶显示面板40和调光面板20沿远离背光模组20的方向依次排布,本发明实施例对此不作限定。
另外,图9中仅以显示装置00中调光面板10和液晶显示面板40共用第二基底40为例。可选地,调光面板10和液晶显示面板40还可以不共用基底40,此时调光面板10远离背光模组20的一侧可以设置有一个第三基底,且该第三基底可以位于第二基底40靠近调光面板10的一侧且与调光面板10接触,本发明实施例对此不作限定。
图10示出了从该显示装置中射出的光的波长和透过率的曲线示意图,且图10示出了在显示装置中调光单元在多种透光状态下,从该显示装置中射出的光的波长和透过率的曲线示意图。其中,行方向上的三行从上至下依次为:第一透光状态、第二透光状态以及第三透光状态这三种透光状态时波长和透光率的曲线示意图,且第一透光状态、第二透光状态以及第三透光状态的透光程度依次递增。列方向上的三列从右至左依次为:穿过显示装置中第一调光单元所在区域的光、穿过显示装置中第二调光单元所在区域的光以及穿过第三调光单元所在区域的光的波长和透光率的曲线示意图。
在第一调光单元处于第一透光状态时,对于穿过显示装置中第一调光单元所在区域的光,该显示装置对波长范围在380纳米到780纳米之间的光的透光率可以大于且接近0%。在第一调光单元处于第二透光状态时,对于穿过该显示装置中第一调光单元所在区域的光,该显示装置对波长范围在580纳米到680纳米之间的一部分光的透光率可以先增后减,且对于其他波长范围的光以及波长范围在580纳米到680纳米之间的另一部分光的透过率可以大于且接近0%。在第一调光单元处于第三透光状态时,对于穿过该显示装置中第一调光单元所在区域的光,该显示装置对波长范围在580纳米到680纳米之间的光的透光率可以先增后减,且对于其他波长范围的光的透过率可以大于且接近0%。
在第二调光单元处于第一透光状态时,对于穿过显示装置中第二调光单元所在区域的光,该显示装置对波长范围在380纳米到780纳米之间的光的透光率可以大于且接近0%。在第二调光单元处于第二透光状态时,对于穿过该显示装置中第二调光单元所在区域的光,该显示装置对波长范围在480纳米到580纳米之间的一部分光的透光率可以先增后减,且对于其他波长范围的光以及波长范围在480纳米到580纳米之间的另一部分光的透过率可以大于且接近0%。在第二调光单元处于第三透光状态时,对于穿过该显示装置中第二调光单元所在区域的光,该显示装置对波长范围在480纳米到580纳米之间的光的透光率可以先增后减,且对于其他波长范围的光的透过率可以大于且接近0%。
在第三调光单元处于第一透光状态时,对于穿过显示装置中第三调光单元所在区域的光,该显示装置对波长范围在380纳米到780纳米之间的光的透光率可以大于且接近0%。在第三调光单元处于第二透光状态时,对于穿过该显示装置中第三调光单元所在区域的光,该显示装置对波长范围在430纳米到530纳米之间的一部分光的透光率可以先增后减,且对于其他波长范围的光以及波长范围在430纳米到530纳米之间的另一部分光的透过率可以大于且接近0%。在第三调光单元处于第三透光状态时,对于穿过该显示装置中第三调光单元所在区域的光,该显示装置对波长范围在430纳米到530纳米之间的一部分光的透光率可以先增后减,且对于其他波长范围的光的透过率可以大于且接近0%。
综上所述,在本发明实施例提供的显示装置,由于调光面板中每个调光单元中每个折射结构层中任意两个相邻的膜层之间的折射率的差值,被配置为在该调光单元中电场结构施加的电场的作用下变化;且由于折射结构的透光率,与该折射结构中折射结构层中的任意两个相邻的膜层的折射率的差值负相关。因此,可以通过调节每个调光单元中电场结构向折射结构施加的电场,以调节该折射结构中折射结构层中的任意两个相邻的膜层之间的折射率差值,从而调节每个调光单元中折射结构的透光率的方式,以实现该调光面板的调光功能。也即该调光面板无需配合偏光片即可实现调光功能,因此,无需在该调光面板的两侧设置偏光片,减小了显示装置的厚度。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本发明的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (15)
1.一种调光面板,其特征在于,所述调光面板包括:透明衬底基板以及位于所述透明衬底基板上的多个调光单元,
所述多个调光单元中的每个调光单元包括:折射结构和位于所述折射结构外部的电场结构,所述折射结构包括:层叠设置的至少两个折射结构层,每个所述折射结构层包括:层叠着的至少两个膜层,所述至少两个膜层中,任意两个相邻的膜层被配置为:在所述电场结构施加的电场的作用下,所述任意两个相邻的膜层之间的折射率差值发生变化。
2.根据权利要求1所述的调光面板,其特征在于,所述任意两个相邻的膜层被配置为:在所述电场结构施加的电场的作用下,所述任意两个相邻的膜层之间的折射率差值与所述电场的强度正相关。
3.根据权利要求1所述的调光面板,其特征在于,所述电场结构包括第一电极和第二电极,所述第一电极和所述第二电极均位于所述折射结构的同一侧。
4.根据权利要求3所述的调光面板,其特征在于,所述第一电极和所述第二电极为同层结构。
5.根据权利要求3所述的调光面板,其特征在于,所述第一电极和所述第二电极为异层结构。
6.根据权利要求1所述的调光面板,其特征在于,所述电场结构包括:第一电极和第二电极,所述第一电极和所述第二电极位于所述折射结构的两侧。
7.根据权利要求1至6任一所述的调光面板,其特征在于,所述多个调光单元包括:至少一个目标调光单元,
在所述至少一个目标调光单元中的任一目标调光单元中,每个折射结构层中的任意两个相邻的膜层被配置为:在所述任一目标调光单元中电场结构施加的电场的作用下,所述任意两个相邻的膜层之间的目标颜色的光的折射率发生变化。
8.根据权利要求7所述的调光面板,其特征在于,所述至少一个目标调光单元包括:至少一个第一调光单元、至少一个第二调光单元以及至少一个第三调光单元,
在所述至少一个第一调光单元中的任一第一调光单元中,每个折射结构层中的任意两个相邻的膜层被配置为:在所述任一第一调光单元中电场结构施加的电场的作用下,所述任意两个相邻的膜层之间的红光折射率差值发生变化;
在所述至少一个第二调光单元中的任一第二调光单元中,每个折射结构层中的任意两个相邻的膜层被配置为:在所述任一第二调光单元中电场结构施加的电场的作用下,所述任意两个相邻的膜层之间的绿光折射率差值发生变化;
在所述至少一个第三调光单元中的任一第三调光单元中,每个折射结构层中的任意两个相邻的膜层被配置为:在所述任一第三调光单元中电场结构施加的电场的作用下,所述任意两个相邻的膜层之间的蓝光折射率差值发生变化。
9.根据权利要求1至6任一所述的调光面板,其特征在于,每个所述折射结构层均包括两个膜层,所述两个膜层中至少一个膜层包括电光效应材料。
10.根据权利要求9所述的调光面板,其特征在于,所述电光效应材料包括:磷酸二氢胺、钮酸锉、氛化磷酸二氢钾、砷化镓、石墨烯、液晶以及液晶聚合物中的至少一种。
11.一种调光面板的控制方法,其特征在于,所述调光面板包括:透明衬底基板以及位于所述透明衬底基板上的多个调光单元,所述多个调光单元中的每个调光单元包括:折射结构和位于所述折射结构外部的电场结构,所述折射结构包括:层叠设置的至少两个折射结构层,每个所述折射结构层包括:层叠着的至少两个膜层,所述方法包括:
获取控制信号;
根据所述控制信号控制所述多个调光单元中至少一个调光单元中的电场结构向折射结构施加电场,以使所述折射结构中每个折射结构层中的任意两个相邻的膜层的折射率的差值变化。
12.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括:背光模组和调光面板,所述调光面板位于所述背光模组的出光侧,所述调光面板包括:透明衬底基板以及位于所述透明衬底基板上的多个调光单元,
所述多个调光单元中的每个调光单元包括:折射结构和位于所述折射结构外部的电场结构,所述折射结构包括:层叠设置的至少两个折射结构层,每个所述折射结构层包括:层叠着的至少两个膜层,所述至少两个膜层中,任意两个相邻的膜层被配置为:在所述电场结构施加的电场的作用下,所述任意两个相邻的膜层之间的折射率差值发生变化。
13.根据权利要求11所述的显示装置,其特征在于,所述显示装置还包括:彩膜基板。
14.根据权利要求12所述的显示装置,其特征在于,所述彩膜基板包括:多个色阻块,所述多个色阻块在所述透明衬底基板上的正投影一一对应的位于所述多个调光单元在所述透明衬底基板上的正投影内,所述多个调光单元包括至少一个目标调光单元,所述多个色阻块包括至少一个目标色阻块;
所述至少一个目标调光单元中的任一目标调光单元中,每个折射结构层中的任意两个相邻的膜层被配置为:在所述任一目标调光单元中电场结构施加的电场的作用下,所述任意两个相邻的膜层之间的目标颜色的光的折射率发生变化;
所述目标色阻块用于透过所述目标颜色的光,所述至少一个目标色阻块在所述透明衬底基板上的正投影一一对应的位于所述至少一个目标调光单元在所述透明衬底基板上的正投影内。
15.根据权利要求12至14任一所述的显示装置,其特征在于,所述显示装置还包括:液晶显示面板、第一偏光板以及第二偏光板,所述液晶显示面板位于所述第一偏光板和所述第二偏光板之间。
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