CN111830755B - 反射式液晶显示面板、显示装置及其控制方法 - Google Patents
反射式液晶显示面板、显示装置及其控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111830755B CN111830755B CN201910304573.6A CN201910304573A CN111830755B CN 111830755 B CN111830755 B CN 111830755B CN 201910304573 A CN201910304573 A CN 201910304573A CN 111830755 B CN111830755 B CN 111830755B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- liquid crystal
- electrode
- substrate
- display panel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133553—Reflecting elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1343—Electrodes
- G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
- G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133528—Polarisers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1343—Electrodes
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/133302—Rigid substrates, e.g. inorganic substrates
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
本发明公开了一种反射式液晶显示面板、显示装置及其控制方法,包括第一基板、第二基板、第一电极、第二电极、液晶层、反射结构、取光结构、第一遮光结构、第一滤光结构和第二遮光结构,第二电极包括相互独立设置的第一子电极和第二子电极,反射结构设在第一基板与第一电极之间,取光结构用于使第二基板内全反射的光线穿过液晶层射向反射结构,第一遮光结构限定出间隔开设置的取光口和出光口,取光结构设置在取光口的区域,第一滤光结构设于出光口,第二遮光结构设在第二基板的背向第一基板的一侧,第二遮光结构与取光结构对应设置。根据本发明的反射式液晶显示面板,具有良好的对比度和显示效果,便于实现轻薄化设计。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其是涉及一种反射式液晶显示面板、显示装置及其控制方法。
背景技术
液晶显示器是目前大规模使用的显示器件,其具有色域高,轻薄化,响应时间快等一系列的优点,在理论研究以及实际工艺方面都有着成熟的技术。在室内场景下,显示器发光亮度足以满足观看的需求;在室外环境下,由于环境光的亮度较大,往往需要显示器具有更高的亮度。
针对上述情况,开发出了反射式液晶显示面板,利用环境光本身实现显示,这样可以有效避免环境光亮度过强造成反射式液晶显示面板亮度不足的情况;同时采用前置光源,在环境光亮度低的情况下使用背光实现显示。
然而,相关技术中,反射式液晶显示面板对比度较差,显示效果不理想。而且反射式液晶显示面板较厚,不利于轻薄化设计。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种反射式液晶显示面板,所述反射式液晶显示面板具有良好的对比度和显示效果,便于实现轻薄化设计。
本发明还提出一种具有上述反射式液晶显示面板的显示装置。
本发明还提出一种显示装置的控制方法。
根据本发明第一方面实施例的反射式液晶显示面板,包括:第一基板;第二基板,所述第二基板与所述第一基板相对设置;第一电极,所述第一电极设在所述第一基板的面向所述第二基板的一侧;第二电极,所述第二电极设在所述第二基板的面向所述第一基板的一侧,所述第二电极包括相互独立设置的第一子电极和第二子电极;液晶层,所述液晶层设在所述第一电极与所述第二电极之间;反射结构,所述反射结构设在所述第一基板与所述第一电极之间;取光结构,所述取光结构设在所述第二基板与所述第二电极之间,且用于使所述第二基板内全反射的光线穿过所述液晶层射向所述反射结构;第一遮光结构,所述第一遮光结构设在所述第二基板与所述第二电极之间,且限定出间隔开设置的取光口和出光口,所述取光结构设置在所述取光口的区域;第一滤光结构,所述第一滤光结构设于所述出光口;第二遮光结构,所述第二遮光结构设在所述第二基板的背向所述第一基板的一侧,所述第二遮光结构与所述取光结构对应设置。
根据本发明实施例的反射式液晶显示面板,第二遮光结构可以在不影响反射式液晶显示面板出光的前提下、遮挡第二基板的漏光,从而提升了反射式液晶显示面板的对比度,且反射式液晶显示面板结构简单,无需设置偏振片结构,有利于实现反射式液晶显示面板的轻薄化设计。
根据本发明的一些实施例,所述第二遮光结构与所述取光结构正对设置。
根据本发明的一些实施例,所述第二遮光结构的面积大于所述取光结构的面积。
根据本发明的一些实施例,所述反射式液晶显示面板还包括:第一平坦层,所述第一平坦层设在所述第一基板与所述第一电极之间,且所述第一平坦层包裹所述反射结构。
根据本发明的一些实施例,所述第二基板包括:玻璃基板;第一低折层,所述第一低折层附着在所述玻璃基板的面向所述第一基板的一侧,且将所述第一遮光结构与所述玻璃基板隔离开,所述第一低折层的折射率小于等于1.25;和第二低折层,所述第二低折层附着在所述玻璃基板的背向所述第一基板的一侧,且将所述第二遮光结构与所述玻璃基板隔离开,所述第二低折层的折射率小于等于1.25。
根据本发明的一些实施例,所述反射式液晶显示面板进一步包括:覆盖层,所述覆盖层设在所述第二低折层的远离所述玻璃基板的一侧。
根据本发明的一些实施例,所述第一遮光结构还限定出环境光通过口,所述环境光通过口与所述取光口、所述出光口均间隔开设置,且所述环境光通过口与所述反射结构对应设置,所述反射式液晶显示面板进一步包括:偏振结构,所述偏振结构设于所述环境光通过口;第二滤光结构,所述第二滤光结构也设于所述环境光通过口且位于所述偏振结构的背向所述液晶层的一侧;和第三电极,所述第三电极设在所述第一遮光结构与所述第二电极之间。
根据本发明的一些实施例,所述反射式液晶显示面板还包括:第二平坦层,所述第二平坦层隔离所述第三电极与所述第二电极。
根据本发明的一些实施例,所述偏振结构的透光轴方向与所述液晶层的液晶分子长轴方向之间呈45°夹角,所述液晶层的厚度d满足:Δn*d=λ/4+m*λ,其中,Δn为所述液晶层的折射率差,且Δn=ne-no,no为所述液晶层的寻常光折射率,ne为所述液晶层的非寻常光折射率,λ为入射所述液晶层的光线的波长,m为自然数。
根据本发明的一些实施例,所述反射式液晶显示面板还包括:光源,所述光源向所述第二基板入射光线。
根据本发明第二方面实施例的显示装置,包括:驱动源;反射式液晶显示面板,所述反射式液晶显示面板为根据本发明上述第一方面实施例的反射式液晶显示面板,所述驱动源与所述反射式液晶显示面板电连接。
根据本发明实施例的显示装置,通过采用上述的反射式液晶显示面板,提高了显示装置的对比度,提升了显示装置的显示效果。
根据本发明第三方面实施例的显示装置的控制方法,所述显示装置为根据本发明上述第二方面实施例的显示装置,所述反射式液晶显示面板还包括向所述第二基板入射光线的光源,所述显示装置具有第一工作模式,在所述第一工作模式下:开启所述光源,所述驱动源对所述第一电极、所述第一子电极、所述第二子电极分别施加电信号,以使光源射入所述第二基板的光线由所述取光结构取出,并通过所述液晶层射入所述反射结构,并经所述反射结构反射至所述第一滤光结构和/或所述第一遮光结构。
根据本发明实施例的显示装置的控制方法,简化了显示装置的驱动方式,提升了显示装置的对比度,使得显示装置具有良好的显示效果。
根据本发明的一些实施例,所述显示装置包括根据本发明上述一些实施例的反射式液晶显示面板,所述显示装置还具有第二工作模式,在所述第二工作模式下:关闭所述光源,所述驱动源对所述第一电极、所述第一子电极、所述第二子电极、所述第三电极分别施加电信号,以使环境光由所述环境光通过口射入液晶层,并经所述反射结构反射至所述液晶层,并由所述环境光通过口射出。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明一个实施例的反射式液晶显示面板的单个子像素的结构示意图,其中反射式液晶显示面板处于第一工作模式且呈现亮态显示,虚线为光线的传播情况;
图2是图1中所示的透明显示面板的单个子像素的结构示意图,其中反射式液晶显示面板处于第一工作模式且呈现暗态显示,虚线为光线的传播情况;
图3是图1中所示的透明显示面板的单个子像素的结构示意图,其中反射式液晶显示面板处于第二工作模式且呈现亮态显示,虚线为光线的传播情况;
图4是图1中所示的透明显示面板的单个子像素的结构示意图,其中反射式液晶显示面板处于第二工作模式且呈现暗态显示,虚线为光线的传播情况;
图5是图1中所示的第一遮光结构的结构示意图;
图6是根据本发明一个实施例的显示装置的控制方法流程示意图;
图7是根据本发明另一个实施例的显示装置的控制方法流程示意图。
附图标记:
反射式液晶显示面板100、
第一基板1、第二基板2、
玻璃基板21、第一低折层22、第二低折层23、
第一电极3、第二电极4、
第一子电极41、第二子电极42、
液晶层5、反射结构6、
取光结构7、第一遮光结构8、
取光口81、出光口82、环境光通过口83、
第二遮光结构9、第一平坦层10、
覆盖层11、偏振结构12、
第一滤光结构13、第二滤光结构14、
第三电极15、第二平坦层16、光源17。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面参考图1-图5描述根据本发明实施例的反射式液晶显示面板100。
如图1所示,根据本发明实施例的反射式液晶显示面板100,包括第一基板1、第二基板2、第一电极3、第二电极4、液晶层5、反射结构6、取光结构7、第一遮光结构8、第一滤光结构13和第二遮光结构9。
第一基板1和第二基板2可以均大致形成为板状结构,且第二基板2与第一基板1相对设置,第一电极3设在第一基板1的面向第二基板2的一侧,第二电极4设在第二基板2的面向第一基板1的一侧,且第二电极4设在第二基板2与第一电极3之间,第二电极4包括相互独立设置的第一子电极41和第二子电极42。
液晶层5设在第一电极3与第二电极4之间,当在第一电极3和第二电极4之间施加电场时,液晶层5中的液晶分子在电场的作用下可以发生偏转,光线在穿过液晶层5时,光线的传播方向会发生改变,液晶层5的两侧可以分别设有取向层,使得液晶层5的上表面和下表面可以平行取向。
反射结构6设在第一基板1与第一电极3之间,反射结构6用于反射射至反射结构6的光线。取光结构7设在第二基板2与第二电极4之间,且取光结构7用于使第二基板2内全反射的光线穿过液晶层5射向反射结构6,也就是说,取光结构7可以将第二基板2内全反射的光线以预定角度取出,取出的光线穿过液晶层5射向反射结构6以被反射结构6反射,且取出的光线用于显示。
第一遮光结构8设在第二基板2与第二电极4之间,且第一遮光结构8限定出间隔开设置的取光口81和出光口82,取光结构7设置在取光口81的区域,使得取光口81与取光结构7对应设置,取光结构7从第二基板2内取出的光线可以通过取光口81入射至液晶层5中,并穿过液晶层5被反射结构6反射至液晶层5,最终光线再次穿过液晶层5射至出光口82;而第一滤光结构13设于出光口82,第一滤光结构13可以覆盖出光口82,使得射向出光口82的光线可以全部经第一滤光结构13射出以进入环境中,实现反射式液晶显示面板100的彩色显示。
其中,取光结构7设置在取光口81的区域,包括但不限于取光结构7设在取光口81内,例如取光结构7还可以设在取光口81外,换言之,取光结构7与第一遮光结构8可以同层设置、也可以非同层设置,只需保证取光结构7与取光口81对应使得取光结构7从第二基板2内取出的光线可以通过取光口81入射至液晶层5中即可。
第二遮光结构9设在第二基板2的背向第一基板1的一侧,第二遮光结构9与取光结构7对应设置;由于取光结构7将第二基板2内全反射的光线以预定角度取出,使得第二基板2内的部分光线的入射角发生改变而无法在第二基板2内全反射,从而这部分光线会从第二基板2的背向第一基板1的一侧表面出射,而第二遮光结构9与取光结构7对应设置,使得第二遮光结构9可以遮挡这部分光线,避免这部分光线射入环境中而降低反射式液晶显示面板100的CR值、使得反射式液晶显示面板100的对比度差,从而提升了反射式液晶显示面板100的对比度,提升了反射式液晶显示面板100的显示效果,进而提升了用户的体验效果。
其中,第二遮光结构9与取光结构7对应设置,可以理解为第二遮光结构9可以遮挡由于取光结构7取光过程中导致第二基板2出现的漏光,而对于第二遮光结构9和取光结构7之间的相对位置不作具体限制,也就是说,在自第一基板1朝向第二基板2的方向上(例如,图1中的上下方向),第二遮光结构9与取光结构7可以正对设置、也可以非正对设置。
由此,相对于传统技术中,采用前置光源发出的光线一部分从导光板一侧出射实现显示、另一部分直接照射到环境中且照射到人眼,导光板是整面出光,无法遮挡上述直接照射到环境中的光线,而本申请中的反射式液晶显示面板100可以有效遮挡直接照射至环境中的光线即遮挡了直接照射到人眼的光线,从而有效提升了反射式液晶显示面板100的对比度。而且,本申请中的反射式液晶显示面板100结构简单,无需设置偏振片结构,便于实现反射式液晶显示面板100的轻薄化设计。
此外,取光结构7可以为取光光栅,当然,取光结构7不限于此,还可以采用其他取光器件,只要能够改变第二基板2内全反射传播的光线的传播状态使得第二基板2内全反射的光线可以从第二基板2出射即可。
反射式液晶显示面板100工作时,可以分别在第一电极3和第二电极4上施加电信号,液晶层5被驱动或不被驱动,液晶层5中的液晶分子偏转或不偏转,取光结构7取出的光线在液晶层5中发生角度偏转或不发生角度偏转,从而可以控制光线的传播方向;液晶层5可以分成多个独立控制的液晶单元,当对不同区域的液晶分子施加不同电场时,液晶分子的偏转角度不同,其折射率也不同,光线的传播方向不同,从而取光结构7取出的光可以被反射结构6反射至第一遮光结构8和/或第一滤光结构13,实现不同的灰阶显示(例如0~255灰阶显示)。
例如,控制第一电极3和第二电极4之间的电场,使得取光结构7从第二基板2内取出的光线穿过液晶层5、并被反射结构6反射以全部照射到第一滤光结构13上,实现L255亮态显示(如图1所示);控制第一电极3和第二电极4之间的电场,使得取光结构7从第二基板2内取出的光线穿过液晶层5、并被反射结构6反射以全部照射到第一遮光结构8上,实现L0暗态显示(如图2所示);控制第一电极3和第二电极4之间的电场,使得取光结构7从第二基板2内取出的光线穿过液晶层5、并被反射结构6反射以照射到第一滤光结构13和第一遮光结构8上,实现中间灰阶显示。其中,反射式液晶显示面板100实现中间灰阶显示时,可以通过控制施加在第一电极3和第二电极4上的电信号来使得光线在液晶层5中的角度偏转,从而控制取光结构7取出的光照射到第一滤光结构13的面积增大或减小,以实现多个灰阶显示。
需要说明的是,“第二电极4包括相互独立设置的第一子电极41和第二子电极42”中,“相互独立”可以理解为第一子电极41和第二子电极42间隔设置,且第一子电极41和第二子电极42分别独立加载,则第一子电极41的加载电压和第二子电极42的加载电压可以相同、也可以不相同。其中,第一子电极41的数量与第二子电极41的数量可以根据实际应用具体设置,对于单个子像素而言,第一子电极41和第二子电极42可以沿左右方向依次交替设置,相邻两个子像素之间可以共用第一子电极41或第二子电极42。
根据本发明实施例的反射式液晶显示面板100,通过将取光口81和出光口82间隔开设置,并将第二遮光结构与9取光结构7对应设置使得第二遮光结构9在不影响反射式液晶显示面板100出光的前提下、可以遮挡第二基板2的漏光,从而提升了反射式液晶显示面板100的对比度,提升了反射式液晶显示面板100的显示效果,且反射式液晶显示面板100结构简单,无需设置偏振片结构,有利于实现反射式液晶显示面板100的轻薄化设计。
其中,第一遮光结构8和第二遮光结构9可以均为黑矩阵(Black Matrix,简称BM),第一滤光结构13可以为滤光片,例如彩色滤光片(Color filter,简称CF);当第一滤光结构13为彩色滤光片时,第一滤光结构13需要与取光结构7相匹配。
当取光结构7为取光光栅时,由于取光光栅结构的多样性,使得一种取光光栅可以取出特定波长范围内的光,还有一种取光光栅可以取出所有可见光。
当取光光栅可以取出特定波长范围内的光时,取光光栅可以取出第二基板2内全反射传播的单色光。例如,取光光栅可以包括第一取光光栅、第二取光光栅和第三取光光栅,第一取光光栅可以取出第二基板2内全反射的第一单色光,第二取光光栅可以取出第二基板2内全反射的第二单色光,第三取光光栅可以取出第二基板2内全反射的第三单色光,第一单色光、第二单色光和第三单色光可以混合成白光;以第一单色光为红光、第二单色光为绿光、第三单色光为蓝光为例,对于红色子像素而言,取光光栅可以取出第二基板2内全反射的红光,红光经过第一滤光结构13后可以仍保持红光出射,对于绿色子像素而言,取光光栅可以取出第二基板2内全反射的绿光,绿光经过第一滤光结构13后可以仍保持绿光出射,对于蓝色子像素而言,取光光栅可以取出第二基板2内全反射的蓝光,蓝光经过第一滤光结构13后可以仍保持蓝光出射。
又例如,在图1和图2的示例中,对于每个子像素而言,取光光栅可以均取出第二基板2内全反射的蓝光,此时,对于红色子像素而言,第一滤光结构13可以为量子点彩色滤光片(即QDCF),以将取光光栅取出的蓝光转换为红光,对于绿色子像素而言,第一滤光结构13也可以为量子点彩色滤光片,以将取光光栅取出的蓝光转换为绿光,对于蓝色子像素而言,第一滤光结构13将取出光栅取出的蓝光仍保持蓝光出射。由此,多个子像素的取光光栅的结构可以相同,且简化了第一滤光结构13,使得第一滤光结构13无需划分为多个滤光单元以分别选取不同颜色的光波,从而方便了反射式液晶显示面板100的加工。
其中,量子点彩色滤光片可以将光线变成发散光线,从而进一步满足反射式液晶显示面板100多视角和彩色化的需求。
进一步地,反射式液晶显示面板100还包括光源17,光源17可以设在第二基板2的入光侧(例如,图1中第二基板2的左侧),且光源17向第二基板2入射光线,光线在第二基板2内全反射传播,取光结构7将第二基板2内全反射的光线取出以用于显示,保证了反射式液晶显示面板100可以实现背光显示例如通过侧入光实现背光显示,且无需用户再设置附加光源,提升了反射式液晶显示面板100的使用便利性。
其中,光源17可以集成设置在第二基板2内,由此,本申请中的反射式液晶显示面板100可以将传统技术中的前置光源集成到第二基板2内,进一步便于反射式液晶显示面板100结构的简化,使得反射式液晶显示面板100轻薄、便携。
可以理解的是,反射式液晶显示面板100还可以不包括上述光源17,此时用户可以利用其他光源例如手电筒等向第二基板2入射光线,同样反射式液晶显示面板100可以利用侧入光实现背光显示。
其中,光源17射至第二基板2的光线可以为偏振准直光线,光线的偏转方向可以与液晶分子的长轴方向平行或共面;当光源17射至第二基板2的光线为偏振准直光线时,可以通过在第二基板2的入光侧设置偏振片以将光源17发出的光线转换为偏振光,可以通过在第二基板2的入光侧设置光学器件例如耦合灯罩等以使光源17发出的光线准直入射至第二基板2中,但不限于此。
在本发明的一些具体实施例中,第二遮光结构9与取光结构7正对设置。例如,在图1-图4的示例中,第二遮光结构9与取光结构7在上下方向上正对设置,方便了反射式液晶显示面板100的设计,便于简化反射式液晶显示面板100设计过程中的计算,降低设计成本。
其中,当取光结构7为取光光栅时,可以通过设计第二基板2的入射光线的入射角以及光栅周期,使得因取光结构7导致的从第二基板2的背向第一基板1的一侧表面出射的部分光线可以垂直于第二基板2出射,此时第二遮光结构9与取光结构7正对即可遮光上述出射的部分光线。
需要说明的是,第二遮光结构9与取光结构7在上下方向上正对设置,可以理解为,第二遮光结构9的中心与取光结构7的中心在上下方向上正对设置。
可以理解的是,第二遮光结构9与取光结构7还可以非正对设置,即第二遮光结构9的中心与取光结构7的中心非正对设置。
在本发明的一些实施例中,第二遮光结构9的面积大于取光结构7的面积,则第二遮光结构9的遮光面积大于取光结构7的取光面积,第二遮光结构9在第二基板2上的投影面积大于取光结构7在第二基板2上的投影面积,换言之,在图1-图4的示例中,在上下方向上、第二遮光结构9的投影面积大于取光结构7的投影面积。由此,第二遮光结构9可以有效、全部遮挡因取光结构7导致的从第二基板2的背向第一基板1的一侧表面出射的部分光线,保证了第二遮光结构9的遮光效果,从而保证了反射式液晶显示面板100对比度的提升效果。
在本发明的进一步实施例中,如图1-图4所示,反射式液晶显示面板100还包括第一平坦层10,第一平坦层10设在第一基板1与第一电极3之间,且第一平坦层10包裹反射结构6,从而便于实现第一电极3的平坦化,避免反射结构6的设置使得第一电极3的设置面不平坦而导致第一电极3易断裂,起到了保护第一电极3的作用,提升了第一电极3的使用可靠性。其中,第一电极3可以形成为面状电极。
需要说明的是,第一平坦层10包裹反射结构6,可以理解为反射结构6嵌设在第一平坦层10内,可以包括第一平坦层10完全包裹反射结构6和第一平坦层10未完全包裹反射结构6。例如,在图1-图4的示例中,第一平坦层10完全包裹反射结构6,反射结构6的上表面和下表面均被第一平坦层10覆盖;又例如,第一平坦层10可以未完全包裹反射结构6,此时反射结构6的上表面和/或下表面未被第一平坦层10覆盖、且与第一平坦层10的对应表面平齐。
在本发明的一些可选实施例中,第二基板2包括玻璃基板21、第一低折层22和第二低折层23,第一低折层22附着在玻璃基板21的面向第一基板1的一侧(例如,图1中的上侧),且第一低折层22将第一遮光结构8与玻璃基板21隔离开,第二低折层23附着在玻璃基板21的背向第一基板1的一侧(例如,图1中的下侧),且第二低折层23将第二遮光结构9与玻璃基板21隔离开。由此,第二基板2结构简单、便于实现,有效保证了光线在第二基板2内全反射传播。
其中,第一低折层22和第二低折层23的折射率均小于玻璃基板21的折射率。进一步地,第一低折层22的折射率小于等于1.25,第二低折层23的折射率小于等于1.25,使得第二基板2内发生全反射的临界角较小,从而降低了第二基板2入射光线的入射角度的要求,方便了入射光线的设置。
当然,第二基板2还可以形成其他结构,而不限于此,需要保证光线可以在第二基板2内全反射传播。
进一步地,如图1-图4所示,反射式液晶显示面板100进一步包括覆盖层11,覆盖层11设在第二低折层23的远离玻璃基板21的一侧,覆盖层11可以覆盖第二低折层23的远离玻璃基板21的一侧表面,从而覆盖层11可以保护第二低折层23,避免第二低折层23发生磨损,延长反射式液晶显示面板100的使用寿命。
可以理解的是,可以在覆盖层11上用光学镀膜的方法制作防反射膜层,以防止环境光反射导致对比度差,从而进一步保证了反射式液晶显示面板100的对比度。在现在的很多应用中,例如手机,需要在显示屏外侧制作触控组件,需要使用cover glass(即防护玻璃)加以保护,本提案的覆盖层11可以与手机的保护层共用;但不限于此。
在本发明的一些实施例中,如图3-图5所示,第一遮光结构8还限定出环境光通过口83,环境光通过口83与取光口81、出光口82均间隔开设置,且环境光通过口83与反射结构6对应设置,则从环境光通过口83射入液晶层5的环境光可以被反射结构6反射以再次射向环境光通过口83,使得反射式液晶显示面板100可以通过环境光实现显示。
反射式液晶显示面板100进一步包括偏振结构12、第二滤光结构14和第三电极15,偏振结构12可以起到透过单一偏振光的作用,偏振结构12设于环境光通过口83,偏振结构12可以覆盖环境光通过口83,第二滤光结构14也设于环境光通过口83且第二滤光结构14位于偏振结构12的背向液晶层5的一侧,第二滤光结构14可以覆盖环境光通过口83,使得自环境射向环境光通过口83的光线可以依次全部经第二滤光结构14和偏振结构12。第三电极15设在第一遮光结构8与第二电极4之间,第三电极15可以与第二电极4间隔设置。由此,可以分别控制第一电极3、第二电极4和第三电极15的加载信号,使得反射式液晶显示面板100在环境光较强的情况下可以利用环境光实现显示。
例如,在环境光较强的情况下,反射式液晶显示面板100工作时,分别对第一电极3、第二电极4和第三电极15施加电信号,通过环境光通过口83且穿过第二滤光结构14和偏振结构12入射到液晶层5的环境光被反射结构6反射后再次射向环境光通过口83,控制第一电极3、第二电极4和第三电极15的电信号,使得再次射向环境光通过口83的光线穿过偏振结构12的透过量不同,使得反射式液晶显示面板100可以利用环境光实现不同的灰阶显示。
其中,偏振结构12可选为金属线栅、或WGP(Wire-grid polarizer)偏振片,但不限于此。
进一步地,如图1-图4所示,反射式液晶显示面板100还包括第二平坦层16,第二平坦层16隔离第三电极15与第二电极4,以避免第二电极4和第三电极15之间发生信号干扰,从而保证了反射式液晶显示面板100运行稳定、可靠。其中,第二平坦层16可以采用绝缘材料制作,以进一步有效避免第二电极4和第三电极15之间发生信号干扰。
例如,在图1-图4的示例中,第一子电极41和第二子电极42间隔设置,且第一子电极41和第二子电极42可以均形成为条状电极,第三电极15可以形成为面状电极,此时第二平坦层16的设置可以实现第三电极15的平坦化,避免第一子电极41和第二子电极42的结构及分布方式使得第三电极15的设置面不平坦而导致第三电极15易断裂,起到了保护第三电极15的作用,进一步提升了反射式液晶显示面板100的使用可靠性。
进一步地,第二平坦层16可以为绝缘件,以进一步有效避免第二电极4和第三电极15之间发生信号干扰。
在本发明的一些实施例中,偏振结构12的透光轴方向与液晶层5的液晶分子长轴方向之间呈45°夹角,液晶层5的厚度d满足:Δn*d=λ/4+m*λ,其中,Δn为液晶层5的折射率差,且Δn=ne-no,no为液晶层5的寻常光折射率,ne为液晶层5的非寻常光折射率,λ为入射液晶层5的光线的波长,m为自然数。由此,可以通过合理设计液晶层5的厚度d,通过控制第一电极3、第二电极4和第三电极15的电信号,使得液晶层5不被驱动时,通过第二滤光结构14和偏振结构12入射到液晶层5的环境光被反射结构6反射后被偏振结构12阻挡而无法出射,反射式液晶显示面板100可以通过环境光实现L0暗态显示,此时反射式液晶显示面板100可以实现对环境光的常黑显示;而且控制第一电极3、第二电极4和第三电极15的电信号,使得液晶层5被驱动时,通过第二滤光结构14和偏振结构12入射到液晶层5的环境光被反射结构6反射后可以透过偏振结构12和第二滤光结构14逐渐出射,实现中间灰阶显示以及L255亮态显示。
根据本发明第二方面实施例的显示装置,包括驱动源和反射式液晶显示面板100,反射式液晶显示面板100为根据本发明上述第一方面实施例的反射式液晶显示面板100,驱动源与反射式液晶显示面板100电连接,驱动源可以对第一电极3、第一子电极41和第二子电极42分别施加电信号,使得反射式液晶显示面板100在环境光亮度较低的情况下可以使用背光实现显示,且提升了显示装置的对比度,具有良好的显示效果。
根据本发明实施例的显示装置,通过采用上述的反射式液晶显示面板100,提高了显示装置的对比度,提升了显示装置的显示效果。
根据本发明第三方面实施例的显示装置的控制方法,显示装置为根据本发明上述第二方面实施例的显示装置,反射式液晶显示面板100还包括向第二基板2入射光线的光源17,光线在第二基板2内全反射传播。
显示装置具有第一工作模式,在第一工作模式下:开启光源17,驱动源对第一电极3、第一子电极41、第二子电极42分别施加电信号,以使光源17射入第二基板2的光线由取光结构7取出,并通过液晶层5射入反射结构6,并经反射结构6反射至第一滤光结构13和/或第一遮光结构8。
具体地,如图6和图7所示,显示装置工作,当环境光亮度较低时,显示装置可以以第一工作模式工作;当显示装置处于第一工作模式时,开启光源17,光源17向第二基板2入射光线,光线在第二基板2内全反射传播,取光结构7将第二基板2内全反射的光线以预定角度取出,驱动源对第一电极3、第一子电极41和第二子电极42分别施加电信号,使得取光结构7取出的光线通过取光口81穿过液晶层5射向反射结构6,并经反射结构6反射至第一滤光结构13和/或第一遮光结构8,也就是说,在液晶层5的作用下,反射结构6可以将取光结构7取出的光线全部反射至第一遮光结构8,或者反射结构6可以将取光结构7取出的光线全部反射至第一滤光结构13,或者反射结构6可以将取光结构7取出的光线反射至第一遮光结构8和第一滤光结构13,从而显示装置可以利用背光实现不同的灰阶显示。
例如,在图1和图2的示例中,显示装置工作,当显示装置处于第一工作模式时,开启光源17,光源17向第二基板2入射光线,取光结构7将第二基板2内全反射的光线以预定角度取出并射向液晶层5,驱动源可以分别对第一电极3、第一子电极41、第二子电极42加载Vcom信号,即驱动源对第一电极3加载Vcom信号、驱动源对第一子电极41加载Vcom信号、驱动源对第二子电极42加载Vcom信号,此时液晶不被驱动,液晶层5中的液晶分子未偏转,光线在液晶层5中的传播方向不发生变化,光线被反射结构6反射后全部照射到第一滤光结构13上,实现L255亮态显示(如图1所示);驱动源可以对第一电极3加载Vcom信号、驱动源对第一子电极41加载Vcom信号、驱动源对第二子电极42加载Vop信号,此时液晶被驱动,液晶层5中的液晶分子发生偏转,此时液晶层5可以等效为斜棱镜,光线在液晶层5中发生角度偏转,使得光线照射位置发生平移、光线全部照射到第一遮光结构8上,实现L0暗态显示(如图2所示)。
其中,驱动信号Vcom可以为0V,Vop信号可以为最高电压信号;驱动源可以对第一电极3加载Vcom信号、驱动源对第一子电极41加载Vcom信号、驱动源对第二子电极42加载Vop’信号,Vop’信号为处于Vcom信号和Vop信号之间的信号,Vop’信号可以为变化电压,Vop’信号变化以调整液晶层5对光线的偏折能力,使得光线照射在第一滤光结构13上的面积增大或减小,从而实现不同的灰阶显示;当Vop’信号对应的电压越高时,液晶层5等效的斜棱镜的底角越大,液晶层5对光线的偏折能力越强,使得光线最终照射位置相对于第一滤光结构13的偏移程度越大,从而光线一部分照射在第一滤光结构13上、另一部分照射在第一遮光结构8上,实现中间灰阶显示,亮度越低;而当Vop’信号电压至最大时,此时驱动信号为Vop信号,光线全部照射到第一遮光结构8上,使得显示装置转换至暗态显示,此时显示装置的亮度最低。
根据本发明实施例的显示装置的控制方法,简化了显示装置的驱动方式,提升了显示装置的对比度,使得显示装置具有良好的显示效果。
在本发明的一些实施例中,反射式液晶显示面板100的第一遮光结构8还限定处环境光通过口83,环境光通过口83与取光口81、出光口82均间隔开设置,且环境光通过口83与反射结构6对应设置,反射式液晶显示面板100还包括偏振结构12、第二滤光结构14和第三电极15,偏振结构12设于环境光通过口83,偏振结构12可以覆盖环境光通过口83,第二滤光结构14也设于环境光通过口83且第二滤光结构14位于偏振结构12的背向液晶层5的一侧,第二滤光结构14可以覆盖环境光通过口83,使得自环境射向环境光通过口83的光线可以依次全部经第二滤光结构14和偏振结构12。第三电极15设在第一遮光结构8与第二电极4之间,第三电极15可以与第二电极4间隔设置,此时显示装置还具有第二工作模式。
进一步地,如图1-图4所示,反射式液晶显示面板100还包括第二平坦层16,第二平坦层16隔离第三电极15与第二电极4,以避免第二电极4与第三电极15之间发生信号干扰,从而保证了显示装置处于第一工作模式时的运行稳定性,同时不影响显示装置的第二工作模式。
具体地,偏振结构12的透光轴方向与液晶层5的液晶分子长轴方向之间呈45°夹角,液晶层5的厚度d满足:Δn*d=λ/4+m*λ,其中,Δn为液晶层5的折射率差,且Δn=ne-no,no为液晶层5的寻常光折射率,ne为液晶层5的非寻常光折射率,λ为入射液晶层5的光线的波长,m为自然数。由此,可以通过合理设计液晶层5的厚度d,使得显示装置处于第二工作模式时可以利用环境光的不同灰阶显示。
下面结合图3-图5和图7描述显示装置的上述第二工作模式。
在第二工作模式下:关闭光源17,驱动源对第一电极3、第一子电极41、第二子电极42、第三电极15分别施加电信号,以使环境光由环境光通过口83射入液晶层5,并经反射结构6反射至液晶层5,并由环境光通过口83射出。
具体地,显示装置工作,当环境光亮度较高时,显示装置可以以第二工作模式工作;当显示装置处于第二工作模式时,可以关闭光源17,环境光通过环境光通过口83依次穿过第二滤光结构14和偏振结构12,驱动源对第一电极3、第一子电极41、第二子电极42和第三电极15分别施加电信号,使得经反射结构6反射的环境光设置环境光通过口83时,环境光的透过量可调,从而显示装置可以利用环境光实现不同的灰阶显示。
例如,在图3和图4的示例中,显示装置工作,当显示装置处于第二工作模式时,可以关闭光源17,环境光通过环境光通过口83依次穿过第二滤光结构14和偏振结构12,偏振结构12将环境光转换成偏振光射向液晶层5,驱动源可以分别对第一电极3、第一子电极41、第二子电极42和第三电极15加载Vcom信号,即驱动源对第一电极3加载Vcom信号、驱动源对第一子电极41加载Vcom信号、驱动源对第二子电极42加载Vcom信号、驱动源对第三电极15加载Vcom信号,此时液晶不被驱动,液晶层5中的液晶分子未偏转,上述偏振光在液晶层5中未发生角度偏转,液晶层5的厚度可以使得上述偏振光被反射结构6反射后无法透过偏振结构12射出,实现L0暗态显示(如图4所示);驱动源可以对第一电极3加载Vcom信号、驱动源对第一子电极41加载Vop信号、驱动源对第二子电极42加载Vop信号、驱动源对第三电极15加载Vop信号,此时第一电极3、第二电极4和第三电极15形成的竖直电场可以驱动液晶偏转,使得液晶分子整面竖起,上述偏振光被反射结构6反射后依次穿过偏振结构12和第二滤光结构14射出,实现L255亮态显示(如图3所示)。
其中,驱动信号Vcom可以为0V,Vop信号可以为最高电压信号;驱动源可以分别对第一电极3、第一子电极41、第二子电极42和第三电极15加载Vop’信号,Vop’信号为处于Vcom信号和Vop信号之间的信号,Vop’信号可以为变化电压,Vop’信号变化以调整上述偏振光经过偏振结构12时的透过量(或可以理解为出射光强),从而实现不同的灰阶显示,亮度越高;当Vop’信号电压至最大时,此时驱动信号为Vop信号,上述偏振光经过偏振结构12后的透过量最大,使得显示装置转换至亮态显示,此时显示装置的亮度最高。
其中,环境光通过口83与反射结构6可以正对设置,使得通过环境光通过口83射入液晶层5的环境光可以垂直射向反射结构6,并被反射结构6垂直反射至环境光通过口83,从而方便了反射式液晶显示面板100的设计。
根据本发明实施例的显示装置的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。
下面参考图1-图5和图7以一个具体的实施例详细描述根据本发明实施例的反射式液晶显示面板100、显示装置及其控制方法。值得理解的是,下述描述仅是示例性说明,而不是对发明的具体限制。
如图1-图5所示,反射式液晶显示面板100包括第一基板1、第二基板2、第一电极3、第二电极4、液晶层5、反射结构6、取光结构7、第一遮光结构8、第一滤光结构13、第二遮光结构9、第一平坦层10、覆盖层11、偏振结构12、第二滤光结构14、第三电极15、第二平坦层16和光源17。其中,第一电极3、第一子电极41、第二子电极42和第三电极15可以均采用透明导电材料ITO(Indium tin oxide,氧化铟锡)制作,但不限于此。
第一基板1和第二基板2均大致形成为板状结构,且第二基板2与第一基板1相对设置,第一基板1为玻璃板,第二基板2包括玻璃基板21、第一低折层22和第二低折层23,第一低折层22附着在玻璃基板21的面向第一基板1的一侧,第二低折层23附着在玻璃基板21的背向第一基板1的一侧,覆盖层11设在第二低折层23的远离玻璃基板21的一侧,覆盖层11可以覆盖第二低折层23的远离玻璃基板21的一侧表面。其中,第一低折层22和第二低折层23的折射率均小于等于1.25,第一低折层22和第二低折层23可以均采用绝缘材料制作,即第一低折层22和第二低折层23可以均具有绝缘特性,。
第一电极3形成为面状电极,且第一电极3设在第一基板1和第一低折层22之间,第二电极4设在第一低折层22与第一电极3之间,第二电极4包括一个第一子电极41和两个第二子电极42,第一子电极41和两个第二子电极42互相独立设置,在上下方向上、第一子电极41和两个第二子电极42均对齐设置,在左右方向上、第一子电极41设在两个第二子电极42之间,且相邻的第一子电极41和第二子电极42在第二基板2上的正投影间隔开分布,第一子电极41和第二子电极42分别为沿垂直于纸面的方向延伸的条状电极。
液晶层5设在第一电极3与第二电极4之间,反射结构6设在第一基板1与第一电极3之间,且反射结构6可以设在第一基板1的面向第二基板2的一侧表面上,反射结构6用于反射射至反射结构6的光线。
光源17设在第二基板2左侧以向玻璃基板21入射光线,光线在玻璃基板21内全反射传播。取光结构7设在第二基板2与第二电极4之间,且取光结构7用于使第二基板2内全反射的光线穿过液晶层5射向反射结构6,取出的光线用于显示。其中,取光结构7为取光光栅,此时取光光栅可以形成在玻璃基板21的上表面上。
第一遮光结构8设在第二基板2与第二电极4之间,第一低折层22将玻璃基板21与第一遮光结构8隔开,且第一遮光结构8限定出间隔开设置的取光口81、出光口82和环境光通过口83,取光口81与取光结构7对应设置,使得取光结构7从第二基板2内取出的光线通过取光口81入射至液晶层5中,并穿过液晶层5被反射结构6反射至液晶层5,最终光线再次穿过液晶层5射至出光口82;而第一滤光结构13设于出光口82,第一滤光结构13可以覆盖出光口82,使得射向出光口82的光线可以全部经第一滤光结构13射出以进入环境中。
可以理解的是,可以根据取光光栅的尺寸以及出光角度等参数确定反射结构6的具体位置和面积大小,使得取光光栅取出的光线穿过液晶层5后可以照射到反射结构6上、并被反射结构6反射至第一遮光结构8和/或第一滤光结构13。
如图3-图5所示,环境光通过口83与反射结构6正对设置,从环境光通过口83射入液晶层5的环境光可以垂直射向反射结构6、并被反射结构6垂直反射以再次射向环境光通过口83;偏振结构12和第二滤光结构14均设于环境光通过口83,且偏振结构12和第二滤光结构14均覆盖环境光通过口83;第三电极15形成为面状电极,第三电极15设在第一遮光结构8与第二电极4之间,第三电极15与第二电极4在上下方向上间隔设置,第二平坦层16隔离第三电极15与第二电极4,第二平坦层16的一部分填充至相邻的第一子电极41和第二子电极42之间。
其中,偏振结构12的透光轴方向与液晶层5的液晶分子长轴方向之间呈45°夹角,液晶层5的厚度d满足:Δn*d=λ/4+m*λ,其中,Δn为液晶层5的折射率差,且Δn=ne-no,no为液晶层5的寻常光折射率,ne为液晶层5的非寻常光折射率,λ为入射液晶层5的光线的波长,m为自然数。例如,如果图3中液晶分子长轴的取向为垂直纸面方向,偏振结构12的透光轴方向与垂直纸面的方向成45°夹角。
第二遮光结构9设在第二基板2的背向第一基板1的一侧,第二低折层23将玻璃基板21与第二遮光结构9隔开设置,第二遮光结构9与取光结构7正对设置,且第二遮光结构9的面积大于取光结构7的面积,以遮挡第二基板2的背向第一基板1的一侧的漏光。第一平坦层10设在第一基板1与第一电极3之间,且第一平坦层10包裹反射结构6。
根据本发明实施例的反射式液晶显示面板100,可以兼容不同亮度环境,以满足不同亮度环境下的显示需求,且有效提升了反射式液晶显示面板100的对比度,提升了反射式液晶显示面板100的显示效果,且反射式液晶显示面板100结构简单,无需设置偏振片结构,有利于实现反射式液晶显示面板100的轻薄化设计。
根据本发明实施例的显示装置,包括反射式液晶显示面板100和驱动源,驱动源与反射式液晶显示面板100电连接,驱动源可以对第一电极3、第一子电极41、第二子电极42和第三电极15分别施加电信号,使得透明显示面板100在环境光亮度较低的情况下可以使用背光实现显示、在环境光亮度较高的情况下可以使用环境光实现显示,提升了显示装置的对比度,具有良好的显示效果。
显示装置具有第一工作模式和第二工作模式;如图1、图2和图7所示,在第一工作模式下,开启光源17,光源17向第二基板2入射光线,取光结构7将第二基板2内全反射的光线以预定角度取出通过取光口81射向液晶层5,驱动源可以分别对第一电极3、第一子电极41、第二子电极42和第三电极15加载Vcom信号,即驱动源对第一电极3加载Vcom信号、驱动源对第一子电极41加载Vcom信号、驱动源对第二子电极42加载Vcom信号、驱动源对第三电极15加载Vcom信号,此时液晶不被驱动,液晶层5中的液晶分子未偏转,光线在液晶层5中的传播方向不发生变化,光线被反射结构6反射后全部照射到第一滤光结构13上,实现L255亮态显示(如图1所示);驱动源对第二子电极42加载Vop信号,驱动源可以对第一电极3、第一子电极41和第三电极15的加载信号不变,此时液晶被驱动,液晶层5中的液晶分子发生偏转,此时液晶层5可以等效为对称的斜棱镜,光线在液晶层5中发生角度偏转,使得光线照射位置向右平移、光线全部照射到第一遮光结构8上,实现L0暗态显示(如图2所示);驱动源对第二子电极42加载Vop’信号,驱动源可以对第一电极3、第一子电极41和第三电极15的加载信号不变,此时液晶被驱动,液晶层5中的液晶分子发生偏转,此时液晶层5可以等效为对称的斜棱镜,光线在液晶层5中发生角度偏转,使得光线照射位置由第一滤光结构13向右平移、光线分别照射到第一滤光结构13和第一遮光结构8上,实现中间灰阶显示。
如图3、图4和图7所示,在第二工作模式下,可以关闭光源17,环境光通过环境光通过口83依次穿过第二滤光结构14和偏振结构12,偏振结构12将环境光转换成偏振光射向液晶层5,驱动源对第一电极3加载Vcom信号、驱动源对第一子电极41加载Vcom信号、驱动源对第二子电极42加载Vcom信号、驱动源对第三电极15加载Vcom信号,此时液晶不被驱动,液晶层5中的液晶分子未偏转,上述偏振光在液晶层5中未发生角度偏转,液晶层5的厚度可以使得上述偏振光被反射结构6反射后无法透过偏振结构12射出,实现L0暗态显示(如图4所示);驱动源对第一电极3加载Vcom信号、驱动源对第一子电极41加载Vop信号、驱动源对第二子电极42加载Vop信号、驱动源对第三电极15加载Vop信号,此时第一电极3、第二电极4和第三电极15形成的竖直电场可以驱动液晶偏转,使得液晶分子整面竖起,上述偏振光被反射结构6反射后依次穿过偏振结构12和第二滤光结构14射出,实现L255亮态显示(如图3所示);驱动源对第一电极3加载Vcom信号、驱动源对第一子电极41加载Vop’信号、驱动源对第二子电极42加载Vop’信号、驱动源对第三电极15加载Vop’信号,上述偏振光被反射结构6反射后依次穿过偏振结构12和第二滤光结构14射出,光线的偏转角度不同,通过偏振结构12的透过量不同,实现中间灰阶显示。
其中,Vop’信号为处于Vcom信号和Vop信号之间(不包括Vcom信号和Vop信号)的变化信号。
根据本发明实施例的显示装置的控制方法,简化了显示装置的驱动方式,在第一工作模式和第二工作模式下均具有良好的对比度,使得显示装置具有良好的显示效果。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”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。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (13)
1.一种反射式液晶显示面板,其特征在于,包括:
第一基板;
第二基板,所述第二基板与所述第一基板相对设置;
第一电极,所述第一电极设在所述第一基板的面向所述第二基板的一侧;
第二电极,所述第二电极设在所述第二基板的面向所述第一基板的一侧,所述第二电极包括相互独立设置的第一子电极和第二子电极;
液晶层,所述液晶层设在所述第一电极与所述第二电极之间;
反射结构,所述反射结构设在所述第一基板与所述第一电极之间;
取光结构,所述取光结构设在所述第二基板与所述第二电极之间,且用于使所述第二基板内全反射的光线穿过所述液晶层射向所述反射结构;
第一遮光结构,所述第一遮光结构设在所述第二基板与所述第二电极之间,且限定出间隔开设置的取光口和出光口,所述取光结构设置在所述取光口的区域;
第一滤光结构,所述第一滤光结构设于所述出光口;
第二遮光结构,所述第二遮光结构设在所述第二基板的背向所述第一基板的一侧,所述第二遮光结构与所述取光结构对应设置。
2.根据权利要求1所述的反射式液晶显示面板,其特征在于,所述第二遮光结构与所述取光结构正对设置。
3.根据权利要求1所述的反射式液晶显示面板,其特征在于,所述第二遮光结构的面积大于所述取光结构的面积。
4.根据权利要求1所述的反射式液晶显示面板,其特征在于,还包括:
第一平坦层,所述第一平坦层设在所述第一基板与所述第一电极之间,且所述第一平坦层包裹所述反射结构。
5.根据权利要求1所述的反射式液晶显示面板,其特征在于,所述第二基板包括:
玻璃基板;
第一低折层,所述第一低折层附着在所述玻璃基板的面向所述第一基板的一侧,且将所述第一遮光结构与所述玻璃基板隔离开,所述第一低折层的折射率小于等于1.25;和
第二低折层,所述第二低折层附着在所述玻璃基板的背向所述第一基板的一侧,且将所述第二遮光结构与所述玻璃基板隔离开,所述第二低折层的折射率小于等于1.25。
6.根据权利要求5所述的反射式液晶显示面板,其特征在于,进一步包括:
覆盖层,所述覆盖层设在所述第二低折层的远离所述玻璃基板的一侧。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的反射式液晶显示面板,其特征在于,所述第一遮光结构还限定出环境光通过口,所述环境光通过口与所述取光口、所述出光口均间隔开设置,且所述环境光通过口与所述反射结构对应设置,所述反射式液晶显示面板进一步包括:
偏振结构,所述偏振结构设于所述环境光通过口;
第二滤光结构,所述第二滤光结构也设于所述环境光通过口且位于所述偏振结构的背向所述液晶层的一侧;和
第三电极,所述第三电极设在所述第一遮光结构与所述第二电极之间。
8.根据权利要求7所述的反射式液晶显示面板,其特征在于,还包括:
第二平坦层,所述第二平坦层隔离所述第三电极与所述第二电极。
9.根据权利要求7所述的反射式液晶显示面板,其特征在于,所述偏振结构的透光轴方向与所述液晶层的液晶分子长轴方向之间呈45°夹角,所述液晶层的厚度d满足:Δn*d=λ/4+m*λ,其中,Δn为所述液晶层的折射率差,且Δn=ne-no,no为所述液晶层的寻常光折射率,ne为所述液晶层的非寻常光折射率,λ为入射所述液晶层的光线的波长,m为自然数。
10.根据权利要求1所述的反射式液晶显示面板,其特征在于,还包括:
光源,所述光源向所述第二基板入射光线。
11.一种显示装置,其特征在于,包括:
驱动源;
反射式液晶显示面板,所述反射式液晶显示面板为根据权利要求1-10中任一项所述的反射式液晶显示面板,所述驱动源与所述反射式液晶显示面板电连接。
12.一种显示装置的控制方法,其特征在于,所述显示装置为根据权利要求11所述的显示装置,所述反射式液晶显示面板还包括向所述第二基板入射光线的光源,所述显示装置具有第一工作模式,在所述第一工作模式下:开启所述光源,所述驱动源对所述第一电极、所述第一子电极、所述第二子电极分别施加电信号,以使光源射入所述第二基板的光线由所述取光结构取出,并通过所述液晶层射入所述反射结构,并经所述反射结构反射至所述第一滤光结构和/或所述第一遮光结构。
13.根据权利要求12所述的显示装置的控制方法,其特征在于,所述显示装置包括根据权利要求7-9中任一项所述的反射式液晶显示面板,所述显示装置还具有第二工作模式,在所述第二工作模式下:关闭所述光源,所述驱动源对所述第一电极、所述第一子电极、所述第二子电极、所述第三电极分别施加电信号,以使环境光由所述环境光通过口射入液晶层,并经所述反射结构反射至所述液晶层,并由所述环境光通过口射出。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910304573.6A CN111830755B (zh) | 2019-04-16 | 2019-04-16 | 反射式液晶显示面板、显示装置及其控制方法 |
US16/534,004 US10788700B1 (en) | 2019-04-16 | 2019-08-07 | Reflective liquid crystal display panel, display device, and control method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910304573.6A CN111830755B (zh) | 2019-04-16 | 2019-04-16 | 反射式液晶显示面板、显示装置及其控制方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111830755A CN111830755A (zh) | 2020-10-27 |
CN111830755B true CN111830755B (zh) | 2023-08-15 |
Family
ID=72614827
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910304573.6A Active CN111830755B (zh) | 2019-04-16 | 2019-04-16 | 反射式液晶显示面板、显示装置及其控制方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10788700B1 (zh) |
CN (1) | CN111830755B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111208675B (zh) * | 2020-03-06 | 2022-06-21 | 京东方科技集团股份有限公司 | 显示面板和显示装置 |
CN112366221B (zh) * | 2020-11-10 | 2024-05-24 | 京东方科技集团股份有限公司 | 显示面板及其制备方法、显示装置 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07152023A (ja) * | 1993-10-04 | 1995-06-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 表示パネルおよびそれを用いた表示装置 |
JP2001117085A (ja) * | 1999-10-15 | 2001-04-27 | Nec Corp | カラー液晶表示パネル及びその製造方法 |
JP2006337543A (ja) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Hitachi Maxell Ltd | 半透過型液晶表示装置 |
JP2009294320A (ja) * | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Sharp Corp | 液晶表示装置 |
WO2014176886A1 (zh) * | 2013-05-03 | 2014-11-06 | 合肥京东方光电科技有限公司 | 半透半反式液晶显示面板、显示装置及阵列基板 |
CN106647003A (zh) * | 2017-01-18 | 2017-05-10 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种显示装置及显示方法 |
CN107703670A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-02-16 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种显示面板和显示装置 |
CN109239965A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-01-18 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种显示器件及其控制方法 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100752213B1 (ko) * | 2001-12-20 | 2007-08-28 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 액정표시소자 |
KR100820648B1 (ko) * | 2001-12-28 | 2008-04-08 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 반사형 액정 표시 장치용 어레이 기판 및 그의 제조 방법 |
KR20040089286A (ko) * | 2003-04-11 | 2004-10-21 | 삼성전자주식회사 | 액정표시장치 |
TWI284223B (en) * | 2006-01-18 | 2007-07-21 | Au Optronics Corp | Liquid crystal display panel and liquid crystal display device incorporating the same |
JP2008026382A (ja) * | 2006-07-18 | 2008-02-07 | Epson Imaging Devices Corp | 表示装置 |
CN106292052B (zh) * | 2016-10-24 | 2019-04-09 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种显示面板和装置 |
CN107238961B (zh) * | 2017-07-21 | 2021-02-05 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种触摸显示面板及显示装置 |
CN109031797B (zh) * | 2018-09-04 | 2021-04-30 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种反射式液晶显示面板、其制作方法及显示装置 |
CN109031770A (zh) * | 2018-09-26 | 2018-12-18 | 京东方科技集团股份有限公司 | 液晶显示面板、显示装置及其工作方法 |
-
2019
- 2019-04-16 CN CN201910304573.6A patent/CN111830755B/zh active Active
- 2019-08-07 US US16/534,004 patent/US10788700B1/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07152023A (ja) * | 1993-10-04 | 1995-06-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 表示パネルおよびそれを用いた表示装置 |
JP2001117085A (ja) * | 1999-10-15 | 2001-04-27 | Nec Corp | カラー液晶表示パネル及びその製造方法 |
JP2006337543A (ja) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Hitachi Maxell Ltd | 半透過型液晶表示装置 |
JP2009294320A (ja) * | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Sharp Corp | 液晶表示装置 |
WO2014176886A1 (zh) * | 2013-05-03 | 2014-11-06 | 合肥京东方光电科技有限公司 | 半透半反式液晶显示面板、显示装置及阵列基板 |
CN106647003A (zh) * | 2017-01-18 | 2017-05-10 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种显示装置及显示方法 |
CN107703670A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-02-16 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种显示面板和显示装置 |
CN109239965A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-01-18 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种显示器件及其控制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20200333663A1 (en) | 2020-10-22 |
CN111830755A (zh) | 2020-10-27 |
US10788700B1 (en) | 2020-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20210405407A1 (en) | Liquid crystal display panel, liquid crystal display device, and electronic device | |
US11126054B2 (en) | Display panel and display device | |
CN109061932B (zh) | 一种透明显示面板和透明显示装置 | |
CN112558337B (zh) | 视角可切换的液晶显示装置及其驱动方法 | |
WO2018130009A1 (zh) | 液晶显示器及其驱动方法 | |
US7576309B2 (en) | Illuminating device, electro-optical device, and electronic apparatus | |
CN110187536B (zh) | 显示面板、显示装置及其控制方法 | |
CN109683378A (zh) | 一种彩膜基板、阵列基板、液晶显示面板及液晶显示屏 | |
CN110646982B (zh) | 液晶显示面板及其驱动方法、显示装置 | |
US10831059B2 (en) | Display panel, display apparatus and method of controlling the same | |
CN110646989B (zh) | 显示面板、显示装置及其控制方法 | |
CN113376901A (zh) | 显示面板及电子装置 | |
CN111158188B (zh) | 一种显示面板及显示装置 | |
CN111830755B (zh) | 反射式液晶显示面板、显示装置及其控制方法 | |
CN108710226B (zh) | 一种透明显示装置及显示方法 | |
CN115016156A (zh) | 宽窄视角可切换的显示装置及驱动方法 | |
US10935852B2 (en) | Display panel and display device | |
CN106847208B (zh) | 一种液晶显示器及其驱动方法 | |
CN220020053U (zh) | 视角可切换的显示面板及显示装置 | |
CN115685602A (zh) | 视角可切换的显示装置及其驱动方法 | |
US11829026B2 (en) | Display panel, driving method thereof and display device | |
JP3284757B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
CN111812894B (zh) | 透明显示面板、显示装置及其控制方法 | |
CN220357398U (zh) | 宽窄视角可切换的显示面板及显示装置 | |
CN221446426U (zh) | 显示面板及显示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |