CN110596945A - 一种显示面板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种显示面板及显示装置。该显示面板包括相对设置的阵列基板和对置基板；还包括：第一偏振控制单元，位于阵列基板背离对置基板的一侧；第二偏振控制单元，位于对置基板背离阵列基板的一侧；第一偏振控制单元和/或第二偏振控制单元的吸收轴的方向可调；显示面板包括第一状态和第二状态；在第一状态下，第一偏振控制单元和第二偏振控制单元的吸收轴的方向平行；在第二状态下，第一偏振控制单元和第二偏振控制单元的吸收轴的方向相交。本发明实施例提供的显示面板，可以实现透明状态和不透明显示状态之间切换，且可以根据实际需求调节环境光透射的强度，保证不透明显示状态时高对比度显示，提升显示效果。

Description

一种显示面板及显示装置
技术领域
本发明实施例涉及显示技术，尤其涉及一种显示面板及显示装置。
背景技术
随着显示技术的发展，各种不同类型、不同应用场景下的显示技术不断涌现，其中透明显示技术越来越受到人们的关注。现有的透明显示一般应用于橱窗、展示柜等场景中，在显示画面时处于半透明状态，用户既可以观看显示画面，又可以观看屏幕后面的场景。
随着汽车智能化的发展，无人驾驶技术逐步迈向产业化应用，车载显示也将具备更多功能，例如无人驾驶模式时的娱乐画面显示。由于现有技术的透明显示屏幕在显示画面时处于半透明状态，而在车辆无人驾驶模式时，用户无需观看环境光线，此时透明显示面板会存在对比度低，易受环境光线干扰显示画面的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种显示面板及显示装置，该显示面板可以实现透明状态和不透明显示状态之间切换，且可以根据实际需求调节环境光透射的强度，保证不透明显示状态时高对比度显示，提升显示效果。
第一方面，本发明实施例提供一种显示面板，包括相对设置的阵列基板和对置基板；还包括：
第一偏振控制单元，位于所述阵列基板背离所述对置基板的一侧；
第二偏振控制单元，位于所述对置基板背离所述阵列基板的一侧；
所述第一偏振控制单元和/或所述第二偏振控制单元的吸收轴的方向可调；
所述显示面板包括第一状态和第二状态；
在所述第一状态下，所述第一偏振控制单元和所述第二偏振控制单元的吸收轴的方向平行；
在所述第二状态下，所述第一偏振控制单元和所述第二偏振控制单元的吸收轴的方向相交。
第二方面，本发明实施例还提供一种显示装置，包括上述任意一种显示面板。
本发明实施例提供的显示面板，包括相对设置的阵列基板和对置基板；还包括：第一偏振控制单元，位于阵列基板背离对置基板的一侧；第二偏振控制单元，位于对置基板背离阵列基板的一侧；通过设置第一偏振控制单元和/或第二偏振控制单元的吸收轴的方向可调，实现透明状态和不透明显示状态之间切换，而且可以根据实际需求调节环境光透射的强度；当显示面板在第一状态时，设置第一偏振控制单元和第二偏振控制单元的吸收轴的方向平行，显示面板的显示功能关闭，环境光可以依次透过第一偏振单元、阵列基板、对置基板以及第二偏振单元，此时显示面板可以实现透明窗户的功能；当显示面板在第二状态时，设置第一偏振控制单元和第二偏振控制单元的吸收轴的方向相交，环境光亮度可以随着第一偏振控制单元和第二偏振控制的单元吸收轴的夹角变化而变化，当两个吸收轴方向垂直时，环境光不能透射，显示面板可以显示具有高对比度的显示画面，提升显示效果。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的显示面板在第一状态下的光路示意图；
图3为本发明实施例提供的显示面板在第二状态下的光路示意图；
图4和图5分别为本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图；
图11为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。需要注意的是，本发明实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本发明实施例的限定。此外在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时，其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1所示为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图。参考图1，本发明实施例提供的显示面板包括相对设置的阵列基板10和对置基板20；还包括：第一偏振控制单元30，位于阵列基板10背离对置基板20的一侧；第二偏振控制单元40，位于对置基板20背离阵列基板10的一侧；第一偏振控制单元30和/或第二偏振控制单元40的吸收轴的方向可调；显示面板包括第一状态和第二状态；在第一状态下，第一偏振控制单元30和第二偏振控制单元40的吸收轴的方向平行；在第二状态下，第一偏振控制单元30和第二偏振控制单元40的吸收轴的方向相交。
可以理解的是，阵列基板10包括阵列排布的驱动电路，例如薄膜晶体管、电容元件以及各种走线等，用于驱动显示面板的像素单元正常显示，对置基板20用于保护显示元件或滤光。偏振控制单元的吸收轴指的是不能透射的偏振光的方向，即偏振方向平行于吸收轴的偏振光不能透射，垂直于吸收轴的偏振光可以透射。可选的，在第二状态下，第一偏振控制单元30和第二偏振控制单元40的吸收轴的方向垂直。示例性的，图2所示为本发明实施例提供的显示面板在第一状态下的光路示意图，参考图2，在第一状态下，第一偏振控制单元30的吸收轴a的方向和第二偏振控制单元40的吸收轴b的方向平行，外界环境光(包括与吸收轴a的方向平行和与吸收轴a的方向垂直的光线)经过第一偏振单元30后，垂直于吸收轴a的方向的偏振光透射，再依次经过阵列基板10和对置基板20透射后到达第二偏振控制单元40，由于此时光线的偏振方向与吸收轴b的方向垂直，不会被第二偏振控制单元40阻挡，显示面板处于透明状态。图3所示为本发明实施例提供的显示面板在第二状态下的光路示意图，参考图3，在第二状态下，第一偏振控制单元30的吸收轴a的方向和第二偏振控制单元40的吸收轴b的方向垂直，外界环境光经过第一偏振单元30后，垂直于吸收轴a的方向的偏振光透射，再依次经过阵列基板10和对置基板20透射后到达第二偏振控制单元40，由于此时光线的偏振方向与吸收轴b的方向平行，不能经过第二偏振控制单元40透射，即显示面板不能透射环境光线，此时显示面板的内的像素单元发光进行显示。由于此时显示面板不能透射环境光线，因此显示面板可以有较高的显示对比度，具有良好的显示效果。在其他实施例中，通过在第二状态下设置第一偏振控制单元30的吸收轴和第二偏振控制单元40的吸收轴相交，并调节两个吸收轴夹角大学，可以根据实际情况调节显示面板透射环境光的亮度。
需要说明的是，图2和图3中第一偏振控制单元30的吸收轴a的方向和第二偏振控制单元40的吸收轴b的方向仅是示意性的，在具体实施时，可以设置第一偏振控制单元30和第二偏振控制单元40中其中一者的吸收轴方向可调，或者二者的吸收轴的方向均可调，具体实施时可以根据实际条件选择，本发明实施例对此不作限定。在其他实施例中，例如第一偏振控制单元30和第二偏振控制单元40的吸收轴均可调时，还可以在显示面板处于第一状态时第一偏振控制单元30和第二偏振控制单元40处于无偏振的状态，即不存在吸收轴，从而提高第一状态下的透过率。
本发明实施例的技术方案，通过设置第一偏振控制单元和/或第二偏振控制单元的吸收轴的方向可调，实现透明状态和不透明显示状态之间切换，而且可以根据实际需求调节环境光透射的强度；当显示面板在第一状态时，设置第一偏振控制单元和第二偏振控制单元的吸收轴的方向平行，显示面板的显示功能关闭，环境光可以依次透过第一偏振单元、阵列基板、对置基板以及第二偏振单元，此时显示面板可以实现透明窗户的功能；当显示面板在第二状态时，设置第一偏振控制单元和第二偏振控制单元的吸收轴的方向相交，环境光亮度可以随着第一偏振控制单元和第二偏振控制的单元吸收轴的夹角变化而变化，当两个吸收轴方向垂直时，环境光不能透射显示面板可以显示具有高对比度的显示画面，提升显示效果。
在上述实施例的基础上，图4和图5分别为本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图。可选的，参考图4，本实施例提供的显示面板为液晶显示面板，对置基板20为彩膜基板；或者，参考图5，本实施例提供显示面板为有机发光显示面板，对置基板20为封装基板。
可以理解的是，参考图4，当本实施例提供的显示面板为液晶显示面板时，该液晶显示面板还包括位于阵列基板10和对置基板20之间的液晶层50，对置基板20为彩膜基板，彩膜基板包括彩色滤光层21以及用于遮挡阵列基板10上的驱动电路的黑矩阵22。其中彩色滤光层21可以包括红色色阻、绿色色阻以及蓝色色阻，本发明实施例对此不作限定。该液晶显示面板还包括设置于阵列基板10上的像素电极，设置于阵列基板10或对置基板20上的公共电极等结构(图4中未示出)，用于保证液晶显示面板的正常显示。
参考图5，当本实施例提供的显示面板为有机发光显示面板时，阵列基板10包括多个有机发光元件11，对置基板20为封装基板，用于保护有机发光元件11，防止有机发光元件11中电极材料被水氧入侵导致寿命降低。
可选的，第一偏振控制单元和第二偏振控制单元中其中一者为线偏振片，另一者包括第一电极、第二电极以及位于第一电极和第二电极之间的偏振控制材料；偏振控制材料用于在第一电极和第二电极的控制下，使吸收轴的方向与线偏振片的吸收轴的方向平行或垂直。
示例性的，图6所示为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图。参考图6，该显示面板的第一偏振控制单元30包括第一电极31、第二电极32以及位于第一电极31和第二电极32之间的偏振控制材料33，第二偏振控制单元40为线偏振片，在第一状态下和第二状态下，第一电极31和第二电极32之间可以形成控制偏振控制材料33偏振态的磁场或者电场，从而使第一偏振控制单元30的吸收轴与线偏振片的吸收轴平行或垂直，使显示面板实现在透明状态和不透明状态之间切换。
示例性的，图7所示为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图。参考图7，与图6不同的是，第一偏振控制单元30的第一电极31和第二电极32设置于偏振控制材料33的两侧边，从而简化显示面板的膜层结构，有利于降低显示面板的厚度，提升显示面板在第一状态下的透光性能。
需要说明的是，图6和图7所示的实施例设置第一偏振控制单元30的吸收轴方向可调，第二偏振控制单元40为线偏振片仅是示意性的，在其他实施例中，也可以设置第二偏振控制单元40的吸收轴方向可调，第一偏振控制单元30为线偏振片，本发明实施例对此不作限定。
可选的，第一偏振控制单元和第二偏振控制单元的吸收轴的方向均可调；第一偏振控制单元包括第三电极、第四电极以及位于第三电极和第四电极之间的偏振控制材料；第二偏振控制单元包括第五电极、第六电极以及位于第五电极和第六电极之间的偏振控制材料。
示例性的，图8所示为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图。参考图8，该显示面板的第一偏振控制单元30包括第三电极34、第四电极35以及位于第三电极34和第四电极35之间的偏振控制材料36，第二偏振控制单元40包括第五电极41、第六电极42以及位于第五电极41和第六电极42之间的偏振控制材料43，在第一状态下和第二状态下，第三电极34和第四电极35之间可以形成控制偏振控制材料36偏振态的磁场或者电场，第五电极41和第六电极42之间可以形成控制偏振控制材料43偏振态的磁场或者电场，从而使第一偏振控制单元30的吸收轴与第二偏振控制单元40的吸收轴平行或垂直，使显示面板实现在透明状态和不透明状态之间切换。
示例性的，图9所示为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图。参考图9，与图8不同的是，第一偏振控制单元30的第三电极34和第四电极35设置于偏振控制材料36的两侧边，第二偏振控制单元40的第五电极41和第六电极42设置于偏振控制材料43的两侧边，从而简化显示面板的膜层结构，有利于降低显示面板的厚度，提升显示面板在第一状态下的透光性能。
可选的，第一偏振控制单元和/或第二偏振控制单元中的偏振控制材料包括电光材料。
可以理解的是，电光材料指的是具有电光效应的光学功能材料，这类材料在外加电场的作用下，材料的折射率会发生变化，从而实现光的调制。可选的，本实施例所用的电光材料可以采用磷酸二氢钾(KDP)、磷酸二氢胺(ADP)、钙钛矿型电光材料或碲化锡(SnTe)的任意一种。通过电极在给电光材料施加不同的电场，可以控制偏振控制单元的吸收轴的方向。
在其他实施例中，可选的，第一偏振控制单元和/或第二偏振控制单元中的偏振控制材料包括磁光材料。
可以理解的是，磁光材料是指在紫外到红外波段，具有磁光效应的光信息功能材料，磁光效应是当光与磁场中的物质或光与具有自发磁化特性的物质发生相互作用后所引起的光学特性变化的现象，例如偏振状态的改变。可选的，本实施例所用的磁光材料可以采用磁光玻璃、掺杂稀土元素的石榴石、稀土-过渡金属合金薄膜、磁性液体或磁性光子晶体的任意一种。通过给电极施加变化的电流，可以产生磁场，从而控制偏振控制单元的吸收轴的方向。
图10所示为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图，参考图10，可选的，本实施例提供的显示面板为液晶显示面板，该显示面板还包括透明背光模组60，透明背光模组60位于第一偏振控制单元30背离阵列基板10的一侧。
可以理解的是，由于液晶不能自主发光，因此显示面板为液晶显示面板时需要设置背光模组，为了保证显示面板在第一状态下处于透明状态，可选的本实施例提供的显示面板采用透明的背光模组。
可选的，继续参考图10，透明背光模组60包括透明导光板61以及背光源62；背光源62位于透明导光板61的至少一侧边。在具体实施时，背光源62可以为发光二极管，通过设置侧入式的背光模组，可以实现显示面板在第二状态下的画面显示，还可以避免第一状态下背光源62采用直下式时可能对环境光的遮挡，提高显示面板在第一状态下的透光率。
可以理解的是，在其他实施例中，透明导光板61背离阵列基板10的一侧还可以设置增反膜，用于增强背光光线强度，透明导光板61靠近阵列基板10的一侧还可以设置扩散膜，用于提高背光光线的均匀性，具体实施时可以根据实际情况设置。
本发明实施例还提供一种显示装置，包括上述实施例提供的任意一种显示面板。
本实施例提供的显示装置，通过设置显示面板的第一偏振控制单元和/或第二偏振控制单元的吸收轴的方向可调，实现透明状态和不透明显示状态之间切换，而且可以根据实际需求调节环境光透射的强度；当显示面板在第一状态时，设置第一偏振控制单元和第二偏振控制单元的吸收轴的方向平行，显示面板的显示功能关闭，环境光可以依次透过第一偏振单元、阵列基板、对置基板以及第二偏振单元，此时显示面板可以实现透明窗户的功能；当显示面板在第二状态时，设置第一偏振控制单元和第二偏振控制单元的吸收轴的方向相交，环境光亮度可以随着第一偏振控制单元和第二偏振控制的单元吸收轴的夹角变化而变化，当两个吸收轴方向垂直时，环境光不能透射，显示面板可以显示具有高对比度的显示画面，提升显示效果。
示例性的，图11所示为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。参考图11，可选的，本实施例提供的显示装置为车载显示装置，显示面板1复用为车辆挡风玻璃。
随着汽车智能化的发展，汽车会由四个轮子加四个沙发逐渐转向四个轮子加一部手机转变。随着无人驾驶技术逐步迈向产业化，车载显示也将由安全辅助演变为安全加娱乐应用。现有的汽车挡风玻璃除去搭配抬头显示时用到了反射功能，绝大多数时候是没有显示功能的。作为汽车上尺寸最大的玻璃，未来挡风玻璃在整车车载显示中将会起到越发重要的作用。而现有的透明显示技术中，一般是在液晶面板上下两侧设置透射方向平行的两个偏振片来实现透明显示，有机发光显示技术中，一般是在像素之间设置透光区，显示分辨率较低，显示时对比度也比较低，不能满足无人驾驶时的娱乐显示功能。
本实施例提供的车载显示装置，将上述实施例提供的显示面板1复用为挡风玻璃，在人员驾驶模式，显示面板1处于第一状态，此时设置第一偏振控制单元和第二偏振控制单元的吸收轴的方向平行，显示面板的显示功能关闭，环境光可以依次透过第一偏振单元、阵列基板、对置基板以及第二偏振单元，显示面板处于透明状态；在无人驾驶模式，显示面板1处于第二状态，第一偏振控制单元和第二偏振控制单元中至少一者的吸收轴的方向可调，可以根据实际环境调节环境光亮度，避免窗外环境光对显示画面的干扰。
在其他实施例中，还可以将显示面板1做成升降的液晶显示屏幕或有机发光显示屏幕，也可以在挡风玻璃位置处设置投影帘幕，在车内设置投影仪，升降屏幕或投影帘幕在人员驾驶时收起，在无人驾驶模式下打开使用。此外，还可以在挡风玻璃内填充聚合物分散液晶，利用场序式背光模组控制聚合物液晶实现透明或不透明显示。在具体实施时，由于挡风玻璃一般设置为曲面形状，在设计时可以结合挡风玻璃的曲面形状设置液晶层内的支撑柱，例如在应力集中区域的支撑柱密度大于其他区域的支撑柱密度。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (13)

1.一种显示面板，其特征在于，包括相对设置的阵列基板和对置基板；还包括：
第一偏振控制单元，位于所述阵列基板背离所述对置基板的一侧；
第二偏振控制单元，位于所述对置基板背离所述阵列基板的一侧；
所述第一偏振控制单元和/或所述第二偏振控制单元的吸收轴的方向可调；
所述显示面板包括第一状态和第二状态；
在所述第一状态下，所述第一偏振控制单元和所述第二偏振控制单元的吸收轴的方向平行；
在所述第二状态下，所述第一偏振控制单元和所述第二偏振控制单元的吸收轴的方向相交。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，在所述第二状态下，所述第一偏振控制单元和所述第二偏振控制单元的吸收轴的方向垂直。
3.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板为液晶显示面板，所述对置基板为彩膜基板；或者，
所述显示面板为有机发光显示面板，所述对置基板为封装基板。
4.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一偏振控制单元和所述第二偏振控制单元中其中一者为线偏振片，另一者包括第一电极、第二电极以及位于所述第一电极和所述第二电极之间的偏振控制材料；
所述偏振控制材料用于在所述第一电极和所述第二电极的控制下，使吸收轴的方向与所述线偏振片的吸收轴的方向平行或垂直。
5.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一偏振控制单元和所述第二偏振控制单元的吸收轴的方向均可调；
所述第一偏振控制单元包括第三电极、第四电极以及位于所述第三电极和所述第四电极之间的偏振控制材料；
所述第二偏振控制单元包括第五电极、第六电极以及位于所述第五电极和所述第六电极之间的偏振控制材料。
6.根据权利要求4或5所述的显示面板，其特征在于，所述偏振控制材料包括电光材料。
7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述电光材料包括磷酸二氢钾、磷酸二氢胺、钙钛矿型电光材料或碲化锡的任意一种。
8.根据权利要求4或5所述的显示面板，其特征在于，所述偏振控制材料包括磁光材料。
9.根据权利要求8所述的显示面板，其特征在于，所述磁光材料包括磁光玻璃、掺杂稀土元素的石榴石、稀土-过渡金属合金薄膜、磁性液体或磁性光子晶体的任意一种。
10.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板为液晶显示面板，所述显示面板还包括透明背光模组，所述透明背光模组位于所述第一偏振控制单元背离所述阵列基板的一侧。
11.根据权利要求10所述的显示面板，其特征在于，所述透明背光模组包括透明导光板以及背光源；
所述背光源位于所述透明导光板的至少一侧边。
12.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1～11任一所述的显示面板。
13.根据权利要求12所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置为车载显示装置，所述显示面板复用为车辆挡风玻璃。
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