CN110031996A - 一种显示面板及其制备方法、控制方法和显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示面板及其制备方法、控制方法和显示装置。显示面板包括对向设置的第一基板和第二基板，第一基板的朝向第二基板的一侧上设置有第一电极层，第二基板的朝向第一基板的一侧上设置有第二电极层，显示面板还包括设置在第一电极层和第二电极层之间的第三电极层、设置在第一电极层和第三电极层之间的像素层以及设置在第三电极层和第二电极层之间用于形成光栅的液晶层。该显示面板，将像素层和液晶层集成在一个面板中，实现了液晶光栅与像素层的精确配合，提高了3D显示的出光均匀性和显示效果，相对于现有的3D显示设备，厚度更薄，有利于实现薄型化显示。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种显示面板及其制备方法、控制方法和显示装置。
背景技术
现有的裸眼3D显示设备主要包括视差光栅式和棱镜式。视差光栅式的3D显示设备通常包括2D显示面板和在2D显示面板的外部设置的液晶光栅面板，液晶光栅面板近似贴合地设置在2D显示面板的出光侧。这种近似贴合结构的3D显示设备，液晶光栅面板与显示面板之间容易产生相对位移，使得视差屏障与显示面板之间无法精确配合，导致出光均匀性较差，影响3D显示效果。并且，近似贴合结构的3D显示设备，厚度较大，不利于实现薄型化显示。
发明内容
本发明实施例的目的是，提供一种显示面板及其制备方法、控制方法和显示装置，以解决3D显示出光均匀较差、3D显示设备较厚的问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种显示面板，包括对向设置的第一基板和第二基板，所述第一基板的朝向所述第二基板的一侧上设置有第一电极层，所述第二基板的朝向所述第一基板的一侧上设置有第二电极层，所述显示面板还包括设置在所述第一电极层和所述第二电极层之间的第三电极层、设置在所述第一电极层和所述第三电极层之间的像素层以及设置在所述第三电极层和所述第二电极层之间用于形成光栅的液晶层。
可选地，所述第三电极层包括多个依次间隔设置的条状电极。
可选地，所述第三电极层的材质包括不透明导电材料。
可选地，所述第二电极层包括多个阵列式排布的电极块，每一行的多个电极块均与对应的行驱动线电连接，每一列的多个电极块均与对应的列驱动线电连接。
可选地，所述显示面板还包括设置在所述第二电极层的朝向所述液晶层一侧上的第一取向层，以及设置在所述第三电极层的朝向所述液晶层一侧上的第二取向层，所述第一取向层和所述第二取向层中的至少一个为表面栅结构。
可选地，具有表面栅结构的取向层的材质包括光聚合物。
可选地，所述像素层包括多个有机发光二极管像素单元，所述第三电极层同时用作所述像素层的阴极层和所述液晶层的公共电极层。
可选地，所述像素层包括多个液晶像素单元，所述第三电极层同时用作所述像素层和所述液晶层的公共电极层。
为了解决上述技术问题，本发明实施例还提供了一种显示面板的制备方法，包括：
制备显示结构层和光栅结构层；
将所述光栅结构层设置在所述显示结构层的出光侧；
在所述光栅结构层和所述显示结构层之间形成用于形成光栅的液晶层，
其中，制备显示结构层，包括，
在第一基板上形成第一电极层；
在所述第一电极层上形成像素层；
在所述像素层上形成第三电极层，
制备光栅结构层，包括，
在第二基板上形成第二电极层，
所述将所述光栅结构层设置在所述显示结构层的出光侧，包括，将所述光栅结构层设置在所述显示结构层的出光侧，使得所述第二电极层和所述第三电极层相对设置。
为了解决上述技术问题，本发明实施例还提供了一种如以上所述显示面板的控制方法，所述控制方法包括：
在进行横向3D显示时，向所述奇数行电极块施加第一电压，向所述偶数行电极块施加与第一电压不相同的第二电压，使得所述液晶层形成横向明暗相间的狭缝光栅；
在进行纵向3D显示时，向所述奇数列电极块施加第一电压，向所述偶数列电极块施加与第一电压不相同的第二电压，使得所述液晶层形成纵向明暗相间的狭缝光栅。
可选地，所述第一电压和所述第二电压均为脉冲电压，所述第一电压和所述第二电压为时序相反的矩形脉冲电压，使得所述液晶层形成明暗相间且交替变换的狭缝光栅。
为了解决上述技术问题，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括以上所述的显示面板。
本发明实施例的显示面板，通过使像素层和液晶层共用第三电极层，将显示图像的像素层和用于形成光栅的液晶层集成在一个面板中，可以实现液晶光栅与像素层的精确配合，避免了视差屏障与像素层之间相对位移，提高了3D显示面板的出光均匀性，提高了3D显示效果。这种集成式的3D显示面板，相对于现有的3D显示设备，厚度大大减小，有利于实现薄型化显示。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明第一实施例显示面板的结构示意图；
图2示出了图1中第三电极层的结构；
图3为第三电极层对光线的调制原理示意图；
图4为图1中第二电极层的结构示意图；
图5为另一个实施例中第一电压、第二电压以及第三电极层电压的示意图；
图6a为第三电极层和第二电极层之间不存在电场时，液晶层的平行状态示意图；
图6b为第三电极层和第二电极层之间不存在电场时，液晶层的垂直状态示意图。
附图标记说明：
11—第一基板； 12—第二基板； 13—偏光片；
20—像素层； 21—第一电极层； 22—空穴传输层；
23—有机发光层； 24—电子传输层； 25—第三电极层；
251—条状电极； 31—粘性胶层； 32—第二取向层；
33—液晶层； 34—第一取向层； 35—第二电极层；
351—电极块； 352—第一控制开关； 353—第二控制开关；
41—行驱动线； 42—列驱动线。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
下面将通过具体的实施例详细介绍本发明的技术内容。
第一实施例：
图1为本发明第一实施例显示面板的结构示意图。如图1所示，显示面板包括对向设置的第一基板11和第二基板12。第一基板11的朝向第二基板12的一侧上设置有第一电极层21，第二基板12的朝向第一基板11的一侧上设置有第二电极层35，第一电极层21和第二电极层35之间设置有第三电极层25。显示面板还包括用于显示图像的像素层20和用于形成光栅的液晶层33。像素层20设置在第一电极层21和第三电极层25之间，像素层20在第一电极层21和第三电极层25的控制下显示图像。液晶层33设置在第三电极层25和第二电极层35之间，液晶层33在第三电极层25和第二电极层35的控制下形成液晶光栅。
本发明实施例的显示面板，通过使像素层20和液晶层33共用第三电极层25，将显示图像的像素层20和用于形成液晶光栅的液晶层33集成在一个面板中，当液晶层33在第三电极层25和第二电极层35的控制下形成液晶光栅时，便实现了裸眼3D显示。
本发明实施例的显示面板是集成式的3D显示面板，显示图像的像素层20和用于形成液晶光栅的液晶层33集成在一个面板中，可以实现液晶光栅与像素层的精确配合，避免了视差屏障与像素层之间相对位移，提高了3D显示面板的出光均匀性，提高了3D显示效果。这种集成式的3D显示面板，相对于现有的3D显示设备，厚度大大减小，有利于实现薄型化显示。
为了实现显示功能，第二电极层35的材质为透明导电材料，例如氧化铟锡等。
图2示出了图1中第三电极层的结构。如图2所示，第三电极层25包括多个依次间隔设置的条状电极251，条状电极251的材质为不透明导电材料。条状电极251的宽度可以为一个像素或半个像素的宽度。在具体实施中，条状电极251的宽度以及相邻条状电极251之间的间隙可以根据实际需要具体确定。条状电极251的材质可以包括铂Pt、钌Ru、金Au、银Ag、钼Mo、铬Cr、铝Al、钽Ta、钛Ti、钨W等金属中的一种或多种。这种结构的第三电极层25，条状电极251不透光，相邻条状电极251之间的间隙透光，从而，第三电极层25可以形成光栅结构，对由像素层20出射到液晶层33的光进行偏振调制，不再需要在液晶层33的朝向第一基板11的一侧设置偏振片。
图3为第三电极层对光线的调制原理示意图。如图3所示，第三电极层25形成光栅结构，偏振方向平行于光栅方向(在图3中为竖直方向)的光无法透过，偏振方向垂直于光栅方向(在图3中为水平方向)的光透过，完成偏振调制。经过第三电极层25调制后的偏振光进入液晶层33中。
如图1所示，3D显示面板还包括设置在第二基板12的背离液晶层33一侧的偏振片13，偏振片13可以用来调制液晶层33出射的光线。由于第三电极层25可以实现对进入液晶层33中的光的偏振调制，因此，液晶层33的朝向第一基板11的一侧不再需要设置偏振片，减少了偏振片的使用数量。
本领域技术人员明白，现有技术中的液晶狭缝光栅，只能在横向或者纵向中的一个方向上实现3D效果，无法实现横向和纵向之间的随机切换。
图4为图1中第二电极层的结构示意图。在本实施例中，如图4所示，第二电极层35包括多个阵列式排布的电极块351。每一行的多个电极块351均通过第一控制开关352与行驱动线41电连接，每一列的多个电极块351均通过第二控制开关353与列驱动线42电连接。
在本实施例中，第三电极层的电压为V0，第一电压为恒定值V1，V1可以与V0产生电场并使液晶偏转的电压，第二电压为恒定值V0。本发明实施例显示面板的控制方法，可以包括：
在进行横向3D显示时，向奇数行电极块施加电压第一电压，向偶数行电极块施加电压第二电压。从而，奇数行电极块与第三电极层25之间形成电场，使得对应行的液晶偏转，无光透过，呈现暗态；偶数行电极块与第三电极层25之间无压差，无电场，对应行的液晶不偏转，光线透过，呈现亮态，从而，形成亮暗交替的横向光栅，达到横向裸眼3D的显示效果。
在进行纵向3D显示时，向奇数列电极块施加电压第一电压，向偶数列电极块施加电压第二电压。从而，奇数列电极块与第三电极层25之间形成电场，使得对应列的液晶偏转，无光透过，呈现暗态；偶数列电极块与第三电极层25之间无压差，无电场，对应列的液晶不偏转，光线透过，呈现亮态，从而，形成亮暗交替的纵向光栅，达到纵向裸眼3D的显示效果。
本发明实施例的3D显示面板，通过对第二电极层进行行驱动或列驱动，可以使液晶层33行偏转或列偏转，从而形成横向光栅或纵向光栅，实现横向或纵向方向上3D显示效果的随机切换。
为了实现像素级别的液晶光栅，电极块251的尺寸可以与一个像素的尺寸相对应，从而，形成的液晶光栅的亮、暗条纹宽度便与一个像素的宽度相当，实现像素级别的亮暗控制，提高了液晶光栅的精度，提高了3D显示效果。
图5为另一个实施例中第一电压、第二电压以及第三电极层电压的示意图。如图5所示，第一电压和第二电压均为矩形脉冲电压，第一电压和第二电压的时序相反。第一电压和第二电压的峰值均为V1，第一电压和第二电压的谷值均为V0，第三电极层的电压恒为V0。
为了获得横向交替变换的液晶光栅，向奇数行电极块和偶数行电极块分别施加第一电压和第二电压，那么，当奇数行电极块的电压为V1时，偶数行电极块的电压为V0；当奇数行电极块的电压为V0时，偶数行电极块的电压为V1。这种设置方式，可以在行排列方向上形成明暗相间且交替变换的液晶光栅，不仅可以实现3D显示效果，而且，还可以起到防偷窥的作用。
同理，为了获得纵向交替变换的液晶光栅，向奇数列电极块和偶数列电极块分别施加第一电压和第二电压，那么，当奇数列电极块的电压为V1时，偶数列电极块的电压为V0；当奇数列电极块的电压为V0时，偶数列电极块的电压为V1。这种设置方式，可以在列排列方向上形成明暗相间且交替变换的液晶光栅，不仅可以实现3D显示效果，而且，还可以起到防偷窥的作用。
如图1所示，本发明实施例的3D显示面板还包括第一取向层34和第二取向层32。第一取向层34设置在第二电极层35的朝向液晶层33的一侧上，第二取向层32设置在第三电极层205的朝向液晶层33的一侧上。
在本实施例中，如图1所示，第二取向层32为表面栅结构，具有表面栅结构第二取向层32的材质包括光聚合物。在本实施例中，第二取向层32(即表面栅结构)通过粘性胶层31设置在第三电极层25的上侧。表面栅结构的朝向液晶层33的表面呈锯齿状，锯齿状的形状、高度、角度等参数可以根据具体工艺条件及产品特性来确定。
图6a为第三电极层和第二电极层之间不存在电场时，液晶层的平行状态示意图，图6b为第三电极层和第二电极层之间不存在电场时，液晶层的垂直状态示意图。表面栅结构可以使液晶分子具有垂直和平行两种零场稳定排列状态，而不会受到热量、压力等的影响。也就是说，当调整第三电极层25和第二电极层35之间的电压，使液晶分子处于垂直状态时，去掉第三电极层25和第二电极层35之间的电压，液晶分子依然可以保持在垂直状态，如图6b所示；当调整第三电极层25和第二电极层35之间的电压，使液晶分子处于平行状态时，去掉第三电极层25和第二电极层35之间的电压，液晶分子依然可以保持在平行状态，如图6a所示。容易理解的是，液晶分子处于垂直状态指的是液晶分子的长轴所在方向垂直于面板的状态，液晶分子处于平行状态指的是液晶分子的长轴所在方向平行于面板的状态。
因此，将第二取向层32设置为表面栅结构，可以在第三电极层25和第二电极层35之间不存在电场时，液晶层仍然可以保持液晶光栅状态，实现3D显示，从而降低显示面板的3D显示功耗。因此，当显示面板显示静态3D画面时，不需要对液晶层的上下两端施加电场，降低了显示面板的3D显示功耗。
容易理解的是，在另一个实施例中，可以将第一取向层设置为表面栅结构，也可以实现降低显示面板的3D显示功耗的技术效果。
在本实施例中，如图1所示，像素层20可以包括多个有机发光二极管(OLED)像素单元，自第一电极层21至第三电极层25，像素层20依次包括空穴传输层22、有机发光层23和电子传输层24。第一电极层21用作阳极层，第三电极层25用作阴极层，第三电极层25同时作为液晶层的公共电极层，第二电极层35用作液晶层33的像素电极层。
在另一个实施例中，像素层20可以包括多个液晶(LCD)像素单元。此时，第三电极层与公共电极信号电连接，用作公共电极层，第一电极层和第二电极层分别用作对应的像素电极层。容易理解的是，当像素层20包括多个液晶像素单元时，显示面板还可以包括第三基板，第三基板设置在像素层20和第三电极层25之间。为了实现彩色显示，第三基板的朝向像素层20的一侧上设置有与液晶像素单元相对应的彩膜层。
本发明实施例的显示面板，当向第二电极层35中的所有电极块351均施加V2电压，即与第三电极层的电压相等时，液晶层33全部呈现亮态，从而，显示面板可以实现2D显示。因此，本发明实施例的显示面板，通过控制第二电极层与第三电极层之间的电压，便可以实现3D显示和2D显示之间的转化。
本发明另一个实施例提出了如图1所示显示面板的制备方法，可以包括：
S1：制备显示结构层和光栅结构层；
S2：将所述光栅结构层设置在所述显示结构层的出光侧；
S3：在所述光栅结构层和所述显示结构层之间形成用于形成光栅的液晶层，
其中，制备显示结构层，包括，
S111：在第一基板上形成第一电极层；
S112：在所述第一电极层上形成像素层；
S113：在所述像素层上形成第三电极层。
制备光栅结构层，包括，
S121：在第二基板上形成第二电极层，
其中S2具体为，将所述光栅结构层设置在所述显示结构层的出光侧，使得所述第二电极层和所述第三电极层相对设置。
在一个实施例中，制备显示结构层还可以包括：
S114：在第三电极层上涂覆粘性胶层；
S115：在粘性胶层上形成光聚合物层；
S116：采用压印或紫外光照射的方法对光聚合物层表面处理，使得光聚合物层朝向液晶层的表面形成表面栅结构，即光聚合物层的朝向液晶层的表面呈锯齿状，从而形成第二取向层。
在一个实施例中，制备光栅结构层还可以包括：
S122：在第二电极层上形成第一取向层，第一取向层的材质包括聚酰亚胺。
第二实施例：
基于前述实施例的发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括采用前述实施例的显示面板。显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、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。
在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“中部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (12)
1.一种显示面板，其特征在于，包括对向设置的第一基板和第二基板，所述第一基板的朝向所述第二基板的一侧上设置有第一电极层，所述第二基板的朝向所述第一基板的一侧上设置有第二电极层，所述显示面板还包括设置在所述第一电极层和所述第二电极层之间的第三电极层、设置在所述第一电极层和所述第三电极层之间的像素层以及设置在所述第三电极层和所述第二电极层之间用于形成光栅的液晶层。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第三电极层包括多个依次间隔设置的条状电极。
3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述第三电极层的材质包括不透明导电材料。
4.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第二电极层包括多个阵列式排布的电极块，每一行的多个电极块均与对应的行驱动线电连接，每一列的多个电极块均与对应的列驱动线电连接。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括设置在所述第二电极层的朝向所述液晶层一侧上的第一取向层，以及设置在所述第三电极层的朝向所述液晶层一侧上的第二取向层，所述第一取向层和所述第二取向层中的至少一个为表面栅结构。
6.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，具有表面栅结构的取向层的材质包括光聚合物。
7.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述像素层包括多个有机发光二极管像素单元，所述第三电极层同时用作所述像素层的阴极层和所述液晶层的公共电极层。
8.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述像素层包括多个液晶像素单元，所述第三电极层同时用作所述像素层和所述液晶层的公共电极层。
9.一种显示面板的制备方法，其特征在于，包括：
制备显示结构层和光栅结构层；
将所述光栅结构层设置在所述显示结构层的出光侧；
在所述光栅结构层和所述显示结构层之间形成用于形成光栅的液晶层，
其中，制备显示结构层，包括，
在第一基板上形成第一电极层；
在所述第一电极层上形成像素层；
在所述像素层上形成第三电极层，
制备光栅结构层，包括，
在第二基板上形成第二电极层，
所述将所述光栅结构层设置在所述显示结构层的出光侧，包括，将所述光栅结构层设置在所述显示结构层的出光侧，使得所述第二电极层和所述第三电极层相对设置。
10.一种如权利要求4所述显示面板的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
在进行横向3D显示时，向所述奇数行电极块施加第一电压，向所述偶数行电极块施加与第一电压不相同的第二电压，使得所述液晶层形成横向明暗相间的狭缝光栅；
在进行纵向3D显示时，向所述奇数列电极块施加第一电压，向所述偶数列电极块施加与第一电压不相同的第二电压，使得所述液晶层形成纵向明暗相间的狭缝光栅。
11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述第一电压和所述第二电压为时序相反的矩形脉冲电压，使得所述液晶层形成明暗相间且交替变换的狭缝光栅。
12.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1～8中任意一项所述的显示面板。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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