CN109814300B - 显示面板、显示装置、显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示面板、显示装置、显示方法，属于显示技术领域，其可至少部分解决现有的利用环境光进行显示的器件在环境光比较暗时显示效果不佳的问题。本发明的显示面板包括相对的第一基底和第二基底，在第一基底与第二基底之间沿第二基底指向第一基底的方向依次设置有长余辉发光材料层、第一电极、聚合物分散液晶层、第二电极。

Description

显示面板、显示装置、显示方法

技术领域

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种显示面板、一种显示装置、一种显示方法。

背景技术

电子纸一类的被动显示器件越来越受到业界的重视。由于不需要提供背光源仅需利用环境光即可实现显示，这类显示器件的功耗相较于普通的液晶显示技术得到了极大的降低。但是在环境光比较暗的情况下，这显示器件的显示效果会非常差。

发明内容

本发明至少部分解决现有的利用环境光进行显示的器件在环境光比较暗时显示效果不佳的问题，提供一种显示面板、一种显示装置、一种显示方法。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示面板，包括相对的第一基底和第二基底，在第一基底与第二基底之间沿第二基底指向第一基底的方向依次设置有长余辉发光材料层、第一电极、聚合物分散液晶层、第二电极。

可选地，显示面板划分为多种颜色的亚像素，长余辉发光材料层划分为多个长余辉发光子结构，每个亚像素对应一个长余辉发光子结构，长余辉发光子结构能够发出对应的亚像素的颜色的光。

可选地，长余辉发光子结构中掺入有对应颜色的电致发光量子点材料，显示面板还包括设置在长余辉发光子结构与第二基底之间的第三电极。

可选地，显示面板划分为红绿蓝三种颜色的亚像素，

对应红色亚像素的长余辉发光子结构的材料包括SrTiO₃:Pr³⁺、CaTiO₃:Pr³⁺中的至少一种，和/或

对应绿色亚像素的长余辉发光子结构的材料包括SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺、Ca₂MgSi₂O₇中的至少一种，和/或

对应蓝色亚像素的长余辉发光子结构的材料包括：CaAl₂O₄:Eu²⁺,Nd³⁺、Sr₄Al₁₁O₂₅:Eu²⁺,Dy³⁺中的至少一种。

可选地，在第二基底背离第一基底的一侧还设置有电致透反光结构。

可选地，在第二基底背向第一基底的一侧还设置有光伏电池结构。

可选地，光伏电池结构为透明光伏电池结构。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示装置，包括上述的显示面板。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示方法，应用于上述的显示面板，该显示方法包括：通过控制第一电极与第二电极之间的电压差而调整聚合物分散液晶层的透过率。

可选地，应用于在第二基底背离第一基底的一侧还设置有电致透反光结构的显示面板时，该显示方法还包括：在显示面板处于非显示状态的情况下，和/或在环境光亮度低于设定阈值且显示面板处于显示状态的情况下，控制电致透反光结构处于反光状态。

附图说明

图1为本发明的实施例的一种显示面板的一个亚像素结构示意图；

图2为本发明的实施例的第一基底和第二基底之间多个亚像素的结构示意图；

图3为本发明的实施例的一种显示装置的框图；

其中，附图标记为：1、第一基底；2、第二电极；3、聚合物分散液晶层；4、第一电极；5、长余辉发光材料层；6、第三电极；7、第二基底；8、电致透反光结构；9、光伏电池结构；3a、间隔子；3b、液晶分子；5R、红色长余辉发光材料；5r、红色电致发光量子点；5G、绿色长余辉发光材料；5g、绿色电致发光量子点；5B、蓝色长余辉发光材料；5b、蓝色电致发光量子点；d、驱动电源；e、电压调节器。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

本实施例提供一种显示面板，参见图1，包括相对的第一基底1和第二基底7，在第一基底1与第二基底7之间沿第二基底7指向第一基底1的方向依次设置有长余辉发光材料层5、第一电极4、聚合物分散液晶层3、第二电极2。图1示出的是显示面板的一个亚像素的结构。图2为第一基底1和第二基底7之间形成多个亚像素的结构示意图。

第一基底1和第二基底7可以是诸如玻璃的硬质基底，也可以是诸如PET的柔性基底。第一电极4和第二电极2例如是透明的ITO电极。聚合物分散液晶层3包括液晶微滴以及聚合物基质。具体地，第一电极4、第二电极2以及后述的第三电极6可以通过蒸镀或溅射的工艺形成。

在环境光充足的情况下，可通过改变第一电极4和第二电极2之间的电压差使得聚合物分散液晶层3的透光程度以及对环境光的散射程度的调整，从而实现显示的不同灰阶。这时候用于显示的光主要来源于环境光，长余辉发光材料层5发出的光对显示的作用相对而言较轻微。

长余辉发光材料层5的材料可以包含光致发光长余辉发光材料以及聚合物基质。不论显示面板是否显示，均会有部分环境光从第一基底1和\或第二基底7射到长余辉发光材料层5中，这部分光能被存储在长余辉发光材料层5中，而长余辉发光材料层5中的长余辉发光材料会在较长时间内，持续地发光。

在环境光不足的情况下，可通过控制第一电极4与第二电极2之间的电压差而调整长余辉发光材料层5所发出的光在聚合物分散液晶层3中的透过率以实现显示的不同灰阶。这时候长余辉发光材料层5作为光源，提供用于显示的光。第一电极4和第二电极2之间的电压差不同，则聚合物分散液晶层3的透光程度不同，从而实现显示的不同灰阶。这种情况下，用于显示的光主要来源于长余辉发光材料层5发出的光，而环境光的作用较轻微。

长余辉发光材料层5可以是整板的结构。即不同亚像素中的长余辉发光材料层5连为一个整体。在显示面板中每个亚像素中的第一电极4和第二电极2是否为整体结构或者彼此独立分开可按照现有技术进行设定，只要实现单个亚像素区域内的控制聚合物分散液晶层3的状态的电压能独立控制即可，本发明对此不做限定。

可选地，显示面板划分为多种颜色的亚像素，长余辉发光材料层5划分为多个长余辉发光子结构，每个亚像素对应一个长余辉发光子结构，长余辉发光子结构能够发出对应的亚像素的颜色的光。例如图1示出的结构如果是红色亚像素，那么其中的长余辉发光子结构能够发出红光。由于不同颜色的亚像素中长余辉发光子结构发出的光的颜色不同，不论对于环境光充足还是环境光不充足的情况，均能实现彩色显示。

可选地，长余辉发光子结构中掺入有对应颜色的电致发光量子点材料，显示面板还包括设置在长余辉发光子结构与第二基底7之间的第三电极6。可在第一电极4和第三电极6之间施加电压差，从而使得电致发光量子点材料发出特定颜色的光。电致发光量子点材料发出的光可以对长余辉发光子结构的光进行增强，从而提高显示的色域。相较而言电致发光量子点发光所需的驱动能量较低，采用这种结构的功耗也较小。

当然由于长余辉发光子结构上下各有第一电极4和第三电极6，长余辉发光子结构中长余辉发光材料的选材也可以是电致发光长余辉材料。

可选地，显示面板划分为红绿蓝三种颜色的亚像素，对应红色亚像素的长余辉发光子结构的材料包括SrTiO₃:Pr³⁺、CaTiO₃:Pr³⁺中的至少一种，和/或对应绿色亚像素的长余辉发光子结构的材料包括SrAl2O4:Eu2+,Dy3+、Ca2MgSi2O7中的至少一种，和/或对应蓝色亚像素的长余辉发光子结构的材料包括：CaAl2O4:Eu2+,Nd3+、Sr4Al11O25:Eu2+,Dy3+中的至少一种。

具体可将发出不同颜色的电致发光量子点与对应颜色的长余辉发光材料混合在聚合物基质中配成墨水，通过喷墨打印的工艺将墨水喷在已经形成有第三电极6的第二基底7上。然后再沉积一层ITO薄膜作为第一电极4。然后将聚合物分散液晶的混合物及间隔子3a(刚性微球)滴到第一电极4上形成聚合物分散液晶层3。在聚合物分散液晶层3上覆盖另一片已经形成有第二电极2的第一基底1(例如是形成有ITO电极的聚酯薄膜)。然后用紫外固化胶密封显示面板的侧面，并对紫外固化胶进行紫外线照射固化即可。

在图2所示的例子中，聚合物分散液晶层3被分隔成多块，每一块用于参与形成一个亚像素。图2还示出了聚合物分散液晶层3中的间隔子3a和液晶分子3b。长余辉发光材料层5也被分隔呈多块，从左到右每一块依次参与形成红色亚像素(其中分布有红色长余辉发光材料5R和红色电致发光量子点5r)、绿色亚像素(其中分布有绿色长余辉发光材料5G和绿色电致发光量子点5g)、蓝色亚像素(其中分布有蓝色长余辉发光材料5B和蓝色电致发光量子点5b)。第二电极2和第三电极6成对设置，每对第二电极2和第三电极6参与形成一个亚像素。在该例子中，第一电极4为整体结构，后续应用中被施加公共电位。

可选地，在第二基底7背离第一基底1的一侧还设置有电致透反光结构8。电致透反光结构8可在电场作用下在基本透光状态与基本发光状态之间切换，且切换完成后状态的保持不需要持续供应电场。电致透反光结构的材料例如包含反射性过渡金属氧化物(例如氧化钨)等。在显示面板需要进行显示时，如果环境光充足，电致透反光结构8可以被设置成基本透光状态，从而减少对显示的影响；如果环境光不足，电致透反光结构8可以被设置呈基本反光态，从而使得长余辉发光材料层5所发出的光更多的用于显示，提高显示的亮度。对电致透反光结构的控制信号如何施加可按照常规手段进行设计，本发明对此不做限定。

可选地，在第二基底7背向第一基底1的一侧还设置有光伏电池结构9。不论显示面板是否显示，光伏电池结构9都能将环境光转化为电能，光伏电池结构9所产生的电能可用于为显示驱动供电。当然，光伏电池结构9提供的电压不稳定，在驱动该显示面板显示时，也可以将光伏电池结构9与其他电源串联，从而可以减少其他电源的能源消耗。

可选地，光伏电池结构9为透明光伏电池结构9。透明光伏电池结构9不会影响光致发光型的长余辉发光材料从第二基底7一侧吸收环境光。

实施例2：

本实施例提供一种显示装置，包括实施例1的显示面板。

该显示装置例如是电子纸、电子书阅读器、带显示面板的橱窗或冰箱等。

参见图3，在一个优选的实施方式中，驱动电源d和光伏电池结构9共同为显示面板的显示提供电能。当光伏电池结构9发电电压较高时，电压调节器e调低驱动电源d的输出电压，保证驱动电源d的与光伏电池结构9二者串联后提供的输出电压为稳定的额定电压。当光伏电池结构9发电电压较低时，电压调节器e调高驱动电源d的输出电压，保证驱动电源d的与光伏电池结构9二者串联后提供的输出电压为稳定的额定电压。

当然该显示面板中也可以不包含光伏电池结构9，单纯由驱动电源d为显示面板的显示供电。

实施例3：

本实施例提供一种显示方法，应用于实施例1的显示面板，该显示方法包括：通过控制第一电极4与第二电极2之间的电压差而调整长余辉发光材料层5所发出的光在聚合物分散液晶层3中的透过率。在环境光亮度较低的情况下，这种控制方式起主导作用。

当然，在环境光充足的情况下，也可通过控制第一电极4与第二电极2之间的电压差而调整聚合物分散液晶层3的散射状态以及透射状态，从而实现显示的不同灰阶。虽然此时长余辉发光材料层3发出的光也会穿出第一基底，但用于显示的光主要来源于环境光。

可选地，当应用于在第二基底7背离第一基底1的一侧还设置有电致透反光结构8的显示面板时，该显示方法还包括：在显示面板处于非显示状态时，控制电致透反光结构8处于反光状态。从而有利于长余辉发光材料层5对环境光的吸收。

当然在环境光亮度低于设定阈值且显示面板需要进行显示时，也可控制电致透反光结构8处于反光状态，从而提高显示的亮度。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种显示面板，包括相对的第一基底和第二基底，其特征在于，在第一基底与第二基底之间沿第二基底指向第一基底的方向依次设置有长余辉发光材料层、第一电极、聚合物分散液晶层、第二电极；

显示面板划分为多种颜色的亚像素，长余辉发光材料层划分为多个长余辉发光子结构，每个亚像素对应一个长余辉发光子结构，长余辉发光子结构能够发出对应的亚像素的颜色的光；

长余辉发光子结构中掺入有对应颜色的电致发光量子点材料，显示面板还包括设置在长余辉发光子结构与第二基底之间的第三电极；

在所述第二基底背离所述第一基底的一侧还设置有电致透反光结构。

2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，显示面板划分为红绿蓝三种颜色的亚像素，

对应红色亚像素的长余辉发光子结构的材料包括SrTiO₃:Pr³⁺、CaTiO₃:Pr³⁺中的至少一种，和/或

对应绿色亚像素的长余辉发光子结构的材料包括SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺、Ca₂MgSi₂O₇中的至少一种，和/或

对应蓝色亚像素的长余辉发光子结构的材料包括：CaAl₂O₄:Eu²⁺,Nd³⁺、Sr₄Al₁₁O₂₅:Eu²⁺,Dy³⁺中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，在第二基底背向第一基底的一侧还设置有光伏电池结构。

4.根据权利要求3所述显示面板，其特征在于，光伏电池结构为透明光伏电池结构。

5.一种显示装置，其特征在于，包括根据权利要求1-4任意一项所述的显示面板。

6.一种显示方法，其特征在于，应用于根据权利要求1-4任意一项所述的显示面板，该显示方法包括：

通过控制第一电极与第二电极之间的电压差而调整聚合物分散液晶层的透过率。

7.根据权利要求6所述的显示方法，其特征在于，应用于根据权利要求1所述的显示面板，该显示方法还包括：

在显示面板处于非显示状态的情况下，或在环境光亮度低于设定阈值且显示面板处于显示状态的情况下，控制电致透反光结构处于反光状态。

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