CN117331259A - 反射式显示面板及驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种反射式显示面板及驱动方法,反射式显示面板包括相互层叠设置的第一液晶盒和第二液晶盒;第一液晶盒包括第一基板、第二基板以及位于第一基板和第二基板之间的胆甾相液晶层,胆甾相液晶层在平面织构状态时用于反射第一颜色的光线,第一基板上设有多条扫描电极条,第二基板上设有多条相互绝缘的数据电极条,扫描电极条与数据电极条在第二基板上的投影相互交叉,并在交叉区域形成第一像素单元;第二液晶盒包括彩膜基板、阵列基板以及液晶层,液晶层包括液晶分子和染料分子,阵列基板上设有第二像素电极以及反光层,彩膜基板上设有第二公共电极以及第二颜色的色阻和第三颜色的色阻。本申请有利于提升光线利用率,降低盒厚,简化结构。
Description
技术领域
本发明涉及显示器技术领域,特别是涉及一种反射式显示面板及驱动方法。
背景技术
显示面板具有轻薄、耐用及符合节能环保的低耗电等优点,但是需要搭配使用背光源,导致模组厚,成本高。电子纸显示器(反射型显示器)成为符合大众需求的一种显示器,电子纸显示器可利用外界的光源来显示影像,不像液晶显示器需要背光源,所以在户外阳光强烈的环境下,仍然可清楚地看到电子纸上的资讯,而无视角的问题,且电子纸显示器因其省电、高反射率和对比率等优点,现已广泛运用于电子阅读器(如电子书、电子报纸)或其它电子元件(如价格标签)。
现有的电子纸显示器通常采用E-Ink微胶囊技术(微胶囊电子油墨技术)、SiPix微杯技术(微杯型电泳显示技术)、Bridgestone电子液态粉末技术、胆固醇液晶显示(Cholesteric Liquid Crystal Display,CLCD)技术、微机电系统(MEMS)技术或电湿润(electrowetting)技术。但是,现有的电子纸显示器技术相对于液晶显示技术不怎么成熟,量产效率低,制造成本比较高,而且现有的电子纸显示器无法实现彩色显示。为了实现全彩色反射显示,通常采用反射式液晶显示器,但是需要使用偏光片,偏光片对光的损耗较多,当外界的光源较弱时,反射式液晶显示器的亮度会更低,导致对比度较低。有的全彩色反射显示器则是采用胆甾相液晶双稳态反射式显示器,由于胆甾相液晶螺距的要求,一种螺距的胆甾相液晶只能反射一种颜色,一般单盒架构只能进行单色反射显示或黑白显示,如果需要全彩色反射显示,就需要采用三层液晶盒架构,整体架构较厚。而且,每层胆甾相液晶液晶盒均需要设置薄膜晶体管阵列基板(TFT),而薄膜晶体管阵列基板的结构比较复杂,成本较高。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足,本发明的目的在于提供一种反射式显示面板及驱动方法,以解决现有技术中反射式显示器对环境光利用率较低、盒厚较厚以及结构复杂的问题。
本发明的目的通过下述技术方案实现:
本发明提供一种反射式显示面板,包括第一液晶盒以及层叠于所述第一液晶盒下侧的第二液晶盒;
所述第一液晶盒包括第一基板、与所述第一基板相对设置的第二基板以及位于所述第一基板和所述第二基板之间的胆甾相液晶层,所述胆甾相液晶层在平面织构状态时用于反射第一颜色的光线,所述第一基板上设有多条相互绝缘的扫描电极条,所述第二基板上设有多条与所述扫描电极条相配合且相互绝缘的数据电极条,所述扫描电极条与所述数据电极条在所述第二基板上的投影相互交叉,并在交叉区域形成第一像素单元;
所述第二液晶盒具有呈阵列分布的第二像素单元,所述第二液晶盒包括彩膜基板、与所述彩膜基板相对设置的阵列基板以及位于所述彩膜基板和所述阵列基板之间的液晶层,所述液晶层包括相互混合的液晶分子和染料分子,所述阵列基板上设有第二像素电极以及反光层,所述彩膜基板上设有色阻层以及与所述第二像素电极相配合的第二公共电极,所述色阻层包括第二颜色的色阻和第三颜色的色阻,每个所述第二像素单元内对应设有一种颜色的色阻。
进一步地,每个所述第一像素单元对应两个颜色不同的所述第二像素单元。
进一步地,同一列所述第二像素单元均为相同颜色,第二颜色的所述第二像素单元与第三颜色的所述第二像素单元沿行方向交替排列,每一条所述扫描电极条对应一行所述第二像素单元,每一条所述数据电极条对应两列所述第二像素单元;
或,同一行所述第二像素单元均为相同颜色,第二颜色的所述第二像素单元与第三颜色的所述第二像素单元沿列方向交替排列,每一条所述扫描电极条对应两行所述第二像素单元,每一条所述数据电极条对应一列所述第二像素单元。
进一步地,所述彩膜基板上设有黑矩阵,所述黑矩阵将多个所述色阻层相互间隔开。
进一步地,所述第一颜色为蓝色,所述第二颜色和所述第三颜色其中之一为红色,其中另一为绿色;
或,所述第一颜色为红色,所述第二颜色和所述第三颜色其中之一为蓝色,其中另一为绿色;
或,所述第一颜色为绿色,所述第二颜色和所述第三颜色其中之一为红色,其中另一为蓝色。
进一步地,所述第二像素电极采用反光材料,所述第二像素电极复用作所述反光层。
进一步地,所述阵列基板上设有凸起结构层,所述反光层覆盖与所述凸起结构层的表面。
进一步地,所述液晶分子为正性液晶分子,在初始状态时,所述液晶层中的所述液晶分子和所述染料分子平行于所述彩膜基板和所述第二阵列基板进行配向,所述液晶分子和所述染料分子在靠近所述彩膜基板一侧的配向方向与靠近所述第二阵列基板一侧的配向方向相互垂直;
或,所述液晶分子为负性液晶分子,在初始状态时,所述液晶层中的所述液晶分子和所述染料分子垂直于所述彩膜基板和所述第二阵列基板进行配向。
本申请还提供一种反射式显示面板的驱动方法,用于驱动如上所述的反射式显示面板,所述驱动方法包括:
像素在显示白色时,控制所述像素中第一像素单元对应区域的胆甾相液晶层处于平面织构状态并反射第一颜色光,以及控制所述像素中第二颜色和第三颜色的第二像素单元对应区域的液晶分子和染料分子处于站立姿态,反光层反射与色阻层对应颜色的光线;
所述像素在显示彩色时,控制所述像素中所述第一像素单元对应区域的所述胆甾相液晶层处于平面织构状态并反射第一颜色光,以及控制所述像素中所有第二颜色和第三颜色的所述第二像素单元对应区域的所述液晶分子和所述染料分子处于平躺姿态并吸收与所述色阻层对应颜色的光线;或,控制所述像素中所述第一像素单元对应区域的所述胆甾相液晶层处于焦锥织构状态,以及控制所述像素中第二颜色或第三颜色的所述第二像素单元对应区域的所述液晶分子和所述染料分子处于站立姿态,所述反光层反射与所述色阻层对应颜色的光线;
所述像素在暗态时,控制所述像素中所述第一像素单元对应区域的所述胆甾相液晶层处于焦锥织构状态,以及控制所述像素中第二颜色和第三颜色的所述第二像素单元对应区域的所述液晶分子和所述染料分子处于平躺姿态并吸收与所述色阻层对应颜色的光线。
进一步地,所述驱动方法包括:
在每帧画面刷新时,向多条扫描电极条依次施加扫描信号并依次进行扫描,同时,向对应的数据电极条施加数据信号,所述扫描电极条与对应的所述数据电极条在交叉区域形成驱动电场,并控制对应的第一像素单元内的胆甾相液晶层在平面织构状态和焦锥织构状态之间进行切换。
本发明有益效果在于:
通过反射第一颜色光的胆甾相液晶盒与反射第二颜色光和第三颜色型光的第二液晶盒相互配合,且第二液晶盒内混合有染料分子,从而无需设置偏光片和层叠三个胆甾相液晶盒,也可实现全彩反射显示,提升了对环境光的利用率以及对比度,降低了反射式显示面板的盒厚;而且第一液晶盒中通过扫描电极条与数据电极条来直接控制胆甾相液晶层在反射和透光之间进行切换,无需设置复杂的阵列基板结构,大大简化了胆甾相液晶盒的结构。
附图说明
图1是本发明实施例一中反射式显示面板在初始状态时的结构示意图;
图2是本发明实施例一中反射式显示面板的平面结构示意图;
图3是本发明实施例一中第二液晶盒的平面结构示意图;
图4是本发明实施例一中扫描电极条和数据电极条的平面结构示意图;
图5是本发明实施例一中阵列基板的平面结构示意图;
图6是本发明实施例一中反射式显示面板的信号传输示意图;
图7是图1中的原理示意图;
图8是本发明实施例一中反射式显示面板在暗态时的结构示意图;
图9是图8中的原理示意图;
图10是本发明实施例一中反射式显示面板的像素在显示彩色时的结构示意图;
图11是图10中第二颜色或第三颜色的子像素的原理示意图;
图12是图10中第一颜色的子像素的原理示意图;
图13是本发明实施例一中第一液晶盒在显示时的平面结构示意图;
图14是本发明实施例一中第一液晶盒在显示时的驱动信号示意图;
图15是本发明实施例二中反射式显示面板在初始状态时的结构示意图;
图16是本发明实施例二中反射式显示面板的像素在显示白色时的结构示意图;
图17是本发明实施例二中反射式显示面板在暗态时的结构示意图;
图18是本发明实施例二中反射式显示面板的像素在显示彩色时的结构示意图;
图19是本发明实施例三中反射式显示面板的平面结构示意图;
图20是本发明实施例三中第二液晶盒的平面结构示意图;
图21是本发明实施例三中扫描电极条和数据电极条的平面结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的反射式显示面板及驱动方法的具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如下:
[实施例一]
图1是本发明实施例一中反射式显示面板在初始状态时的结构示意图,图2是本发明实施例一中反射式显示面板的平面结构示意图,图3是本发明实施例一中第二液晶盒的平面结构示意图,图4是本发明实施例一中扫描电极条和数据电极条的平面结构示意图,图5是本发明实施例一中阵列基板的平面结构示意图,如图1至图5所示,本发明实施例一提供的一种反射式显示面板,包括第一液晶盒10以及层叠于第一液晶盒10下侧的第二液晶盒20,其中,反射式显示面板靠近环境光的一侧为上侧,远离环境光的一侧为下侧,即第一液晶盒10位于第二液晶盒20靠近环境光的一侧。
第一液晶盒10包括第一基板11、与第一基板11相对设置的第二基板12以及位于第一基板11和第二基板12之间的胆甾相液晶层13,胆甾相液晶层13中具有胆甾相液晶分子,胆甾相液晶层13在平面织构状态(即反射态)时用于反射第一颜色的光线。
其中,胆甾相液晶分子可以左旋胆固醇液晶,也可以为右旋胆固醇液晶。胆甾相液晶分子具有P态(Planar,平面织构状态)和FC态(Focal Conic,焦锥织构状态)二种稳定织构,他们都不需要电压来维持。P态时胆甾相液晶分子的反射光谱在可见光谱段,胆甾相液晶分子呈明亮的彩色光;如果处于FC态,胆甾相液晶分子不再反射上述彩色光,光可以散射透过胆甾相液晶分子。在一定电场作用下,这二种状态可以相互转换,而且这二种状态可以在没有电压的情况下,长时间保持。
在零电压下,当胆甾相液晶分子初始状态处于P态时,此为反射态,胆甾相液晶分子的排布方向不同,反射的可见光光谱不同,剩余光谱透射。胆甾相液晶分子的反射光谱波带(Δλ)是与胆甾相液晶分子的螺矩(Po)及双折射率(Δn=ne-no)成正比,其公式为:Δλ=PoΔn。两端施加电压后,慢慢降低电压为零时,胆甾相液晶分子旋转并停滞处于FC态,此为散射透光态。
如图1、图2和图4所示,第一基板11上设有多条相互绝缘的扫描电极条111,第二基板12上设有多条与扫描电极条111相配合且相互绝缘的数据电极条121,扫描电极条111与数据电极条121在第二基板12上的投影相互交叉,并在交叉区域形成第一像素单元P1。由于胆甾相液晶分子在P态和FC态不需要电压来维持,因此,本申请直接通过扫描电极条111与数据电极条121来控制胆甾相液晶层13在P态和FC态之间进行切换,从而无需设置复杂的阵列基板结构,大大简化了胆甾相液晶盒的结构。
第二液晶盒20包括彩膜基板21、与彩膜基板21相对设置的阵列基板22以及位于彩膜基板21和阵列基板22之间的液晶层23。液晶层23包括相互混合的液晶分子231和染料分子232,染料分子232具有吸光轴和透光轴,染料分子232长轴的吸光能力大于短轴的吸光能力,染料分子232具有长轴吸收光的能力强,短轴吸收光的能力很弱的特性。
本实施例中,液晶分子231也可为负性液晶分子(介电各向异性为负的液晶分子),在初始状态时,液晶层23中的液晶分子231和染料分子232垂直于彩膜基板21和阵列基板22进行配向,以实现VA显示模式,因此,各个方向的光线可以穿过液晶层23。
第二液晶盒20具有呈阵列分布的第二像素单元P2,阵列基板22上设有像素电极221以及反光层,像素电极221与第二像素单元P2一一对应。彩膜基板21上设有色阻层212以及与像素电极221相配合的公共电极213,公共电极213为整面覆盖彩膜基板21的面状电极,色阻层212包括第二颜色的色阻和第三颜色的色阻,每个第二像素单元P2内对应设有一种颜色的色阻,即第二颜色的色阻和第三颜色的色阻分别对应不同的第二像素单元P2。
本实施例中,像素电极221采用反光材料,例如铝、银,像素电极221复用作反光层,即像素电极221既用作像素电极,又用作反射光。阵列基板22上设有凸起结构层222,反光层覆盖与凸起结构层222的表面,从而使得反光层实现漫反射效果。当然,在其他实施例中,也可以单独设置反光层,从而实现反光效果,但会增加制作成本和盒厚。
如图5所示,阵列基板22上设有多条扫描线201、多条数据线202以及多个薄膜晶体管203,阵列基板22在每个第二像素单元P2对应的区域内设有像素电极221和薄膜晶体管203。像素电极221通过薄膜晶体管203与邻近薄膜晶体管203的扫描线201和数据线202电性连接。其中,薄膜晶体管203包括第二栅极、第二有源层、第二漏极以及第二源极,第二栅极与扫描线201位于同一层并电性连接,第二栅极与第二有源层通过绝缘层隔离开,第二源极与数据线202电性连接,第二漏极与像素电极221通过接触孔电性连接。
进一步地,彩膜基板21上设有黑矩阵211,黑矩阵211将多个色阻层212相互间隔开。
本实施例中,第一颜色为蓝色,第二颜色为红色,第三颜色为绿色,即胆甾相液晶层13在反射态时用于反射蓝色光,色阻层212包括红色的色阻和绿色的色阻,色阻层212无需设置蓝色的色阻。当然,在其他实施例中,第一颜色也可为红色,第二颜色为蓝色,第三颜色为绿色;或,第一颜色也可为绿色,第二颜色为红色,第三颜色为蓝色。其中,胆甾相液晶分子反射的颜色可以根据胆甾相液晶分子的螺矩(Po)及双折射率(Δn=ne-no)进行调整。
进一步地,反射式显示面板具有多个呈阵列分布的子像素,由红、绿、蓝三中颜色的子像素组成一个像素,其中,每个蓝色子像素对应一个红色子像素和一个绿色子像素。
本实施例中,如图2和图3所示,每个第一像素单元P1对应两个颜色不同的第二像素单元P2,即每个第一像素单元P1对应一个第二颜色的第二像素单元P2和一个第三颜色的第二像素单元P2,从而在一个第一像素单元P1区域里面,可以控制反射三种颜色的光线,提高像素的分辨率。
如图2和图4所示,同一列第二像素单元P2均为相同颜色,第二颜色的第二像素单元P2与第三颜色的第二像素单元P2沿行方向交替排列,即一列红色的第二像素单元P2与一列绿色的第二像素单元P2沿行方向交替排列。每一条扫描电极条111对应一行第二像素单元P2,每一条数据电极条121对应两列第二像素单元P2,即每一条数据电极条121对应一列红色的第二像素单元P2和一列绿色的第二像素单元P2。
图6是本发明实施例一中反射式显示面板的信号传输示意图,如图6所示,反射式显示面板在显示时,控制单元分别向驱动电压产生器和第二驱动芯片发出控制信号,驱动电压产生器产生驱动信号并发送给第一驱动芯片和偏压电路,偏压电路将驱动信号传输给第二驱动芯片,从而使得第一驱动芯片驱动第一液晶盒10显示蓝色画面,以及第二驱动芯片驱动第二液晶盒20显示红色和绿色画面,第一液晶盒10的蓝色画面和第二液晶盒20的红色和绿色画面相互叠加,使得反射式显示面板实现彩色显示。
本实施例中还提供一种驱动方法,用于驱动如上所述的反射式显示面板,该驱动方法包括:
如图1所示,在初始状态时(即像素显示白色),扫描电极条111在进行扫描时,数据电极条121上不施加电压,胆甾相液晶分子处于P态(反射态)。像素电极221上也不施加电压,以控制像素中所有的液晶分子231和染料分子232处于初始的站立姿态,并垂直于彩膜基板21和阵列基板22,反光层(即像素电极221)反射与色阻层212对应颜色的光线,反射式显示面板在初始状态时显示白色。
图7是图1中的原理示意图,如图7所示,环境光I射向胆甾相液晶层13时,胆甾相液晶层13可以反射蓝光Lb,而红绿光Lrg穿过胆甾相液晶层13并射向第二液晶盒20;红绿光Lrg经过红色色阻/绿色色阻时,被过滤呈对应的红/绿光Lr/g并射向液晶层23,由于液晶层23中的液晶分子231和染料分子232处于站立姿态,染料分子232对光线的吸收效果较差,反光层将红/绿光Lr/g反射回去。而一个像素中红光、绿光以及蓝光的三色光相互混合,从而使得像素显示白色。其中,可以通过调整胆甾相液晶分子的螺距、染料分子232的倾角以及红/绿色阻的色度和膜厚等使其达到所需求的NTSC(色域)。
图8是本发明实施例一中反射式显示面板在暗态时的结构示意图,如图8所示,像素在暗态时,扫描电极条111在进行扫描时,对应的数据电极条121施加电压,然后慢慢降低电压至0V,控制像素中第一像素单元P1对应区域的胆甾相液晶层13处于焦锥织构状态。像素中第二颜色和第三颜色的第二像素单元P2对应的像素电极221上施加电压,以控制像素中第二颜色和第三颜色的第二像素单元P2对应区域的液晶分子231和染料分子232处于平躺姿态,并吸收与色阻层212对应颜色的光线。
图9是图8中的原理示意图,如图9所示,环境光I射向胆甾相液晶层13时,胆甾相液晶层13处于焦锥织构状态,对光线没有反射效果,而环境光I继续经过红色色阻/绿色色阻时,被过滤呈对应的红/绿光Lr/g并射向液晶层23,由于液晶层23中的液晶分子231和染料分子232处于平躺姿态,红/绿光Lr/g被染料分子232吸收,从而使得像素呈现黑态。可以通过设置染料分子232的掺杂比来控制吸收吸光效果,染料分子232的掺杂比越高,像素在黑态时的亮度越低。
图10是本发明实施例一中反射式显示面板的像素在显示彩色时的结构示意图,如图10所示,像素在显示彩色时,扫描电极条111在进行扫描时,对应的数据电极条121不施加电压,控制像素中第一像素单元P1对应区域的胆甾相液晶层13处于平面织构状态并反射第一颜色光。像素中第二颜色和第三颜色的第二像素单元P2对应区域的像素电极221上施加电压,控制像素中第二颜色和第三颜色的第二像素单元P2对应区域的液晶分子231和染料分子232处于平躺姿态并吸收与色阻层212对应颜色的光线,使得像素呈现第一颜色(蓝色)。和/或,扫描电极条111在进行扫描时,对应的数据电极条121施加电压,然后慢慢降低电压至0V,控制像素中第一像素单元P1对应区域的胆甾相液晶层13处于焦锥织构状态。像素中第二颜色或第三颜色的第二像素单元P2对应区域的像素电极221上不施加电压,控制像素中第二颜色或第三颜色的第二像素单元P2对应区域的液晶分子231和染料分子232处于站立姿态,反光层反射与色阻层212对应颜色的光线,从而使得像素呈现第二颜色(红色)或第三颜色(绿色)。其中,通过控制数据电极条121和像素电极221上的电压,可以使得像素根据红光、绿光和蓝光三种颜色的光线混合其他颜色的光线。
图11是图10中第二颜色或第三颜色的子像素的原理示意图,图12是图10中第一颜色的子像素的原理示意图,如图11所示,对于呈现第二颜色(红色)或第三颜色(绿色)的子像素,环境光I射向胆甾相液晶层13时,胆甾相液晶层13处于透光态,对光线没有反射效果,而环境光I继续经过红色色阻/绿色色阻时,被过滤呈对应的红/绿光Lr/g并射向液晶层23,由于液晶层23中的液晶分子231和染料分子232处于站立姿态,对光线的吸收效果较差,反光层将红/绿光Lr/g反射回去,从而使得像素呈现第二颜色(红色)或第三颜色(绿色)。而对于呈现第一颜色(蓝色)的子像素,如图12所示,环境光I射向胆甾相液晶层13时,胆甾相液晶层13可以反射蓝光Lb,而红绿光Lrg穿过胆甾相液晶层13并射向第二液晶盒20;红绿光Lrg经过红色色阻/绿色色阻时,被过滤呈对应的红/绿光Lr/g并射向液晶层23,由于液晶层23中的液晶分子231和染料分子232处于平躺姿态,并吸收与色阻层212对应颜色的光线,从而使得像素呈现第一颜色(蓝色)。第一颜色的子像素、第二颜色的子像素和第三颜色的子像素的光线相互混合,从而可以使得反射式显示面板呈现彩色反射显示。
图13是本发明实施例一中第一液晶盒在显示时的平面结构示意图,图14是本发明实施例一中第一液晶盒在显示时的驱动信号示意图,如图13和图14所示,在每帧画面刷新时,向多条扫描电极条111依次施加扫描信号并依次进行扫描,同时,向对应的数据电极条121施加对应的数据信号,扫描电极条111与对应的数据电极条121在交叉区域形成驱动电场,并控制对应的第一像素单元P1内的胆甾相液晶层13在平面织构状态和焦锥织构状态之间进行切换。
示例性地,如图4、图13、图14所示,在扫描第一条扫描电极条111时,即扫描G1(图4),第一条扫描电极条111为高电压,此时,对应的第一条、第二条以及第三条数据电极条121分别施加高电压、低电压、低电压,第一行的第一像素单元P1对应为P态、FC态、FC态;在扫描第二条扫描电极条111时,即扫描G2(图4),第二条扫描电极条111为高电压,此时,对应的第一条、第二条以及第三条数据电极条121分别施加高电压、高电压、低电压,第二行的第一像素单元P1对应为P态、P态、FC态;在扫描第三条扫描电极条111时,即扫描G3(图4),第三条扫描电极条111为高电压,此时,对应的第一条、第二条以及第三条数据电极条121分别施加高电压、低电压、低电压,第三行的第一像素单元P1对应为P态、FC态、FC态。其中,扫描信号和数据信号的极性每帧反转一次。
[实施例二]
图15是本发明实施例二中反射式显示面板在初始状态时的结构示意图,图16是本发明实施例二中反射式显示面板的像素在显示白色时的结构示意图,图17是本发明实施例二中反射式显示面板在暗态时的结构示意图,图18是本发明实施例二中反射式显示面板的像素在显示彩色时的结构示意图。如图15-18所示,本发明实施例二提供的反射式显示面板及驱动方法与实施例一(图1至图2)中的反射式显示面板及驱动方法基本相同,不同之处在于,在本实施例中:
液晶分子231也可为正性液晶分子(介电各向异性为正的液晶分子),在初始状态时,液晶层23中的液晶分子231和染料分子232平行于彩膜基板21和阵列基板22进行配向,正性液晶分子和染料分子232在靠近彩膜基板21一侧的配向方向与靠近阵列基板22一侧的配向方向相互垂直,液晶层23中的液晶分子231和染料分子232从上至下呈90°扭曲状态,以实现TN显示模式,因此,在初始状态时,各个方向的光线均无法穿过液晶层23。
相对于实施例一中,通过将液晶分子231采用正性液晶分子,且液晶层23中的液晶分子231和染料分子232从上至下呈90°扭曲状态,从而使得像素在黑态时,染料分子232的吸光效果更好,提升对比度。
本实施例中还提供一种驱动方法,用于驱动如上所述的反射式显示面板,该驱动方法包括:
如图15所示,在初始状态时,扫描电极条111在进行扫描时,数据电极条121上均不施加电压,胆甾相液晶分子处于P态(反射态)。像素电极221上也不施加电压,液晶层23中所有的液晶分子231和染料分子232处于初始的平躺姿态,并从上至下扭曲90°,反射式显示面板在初始状态时显示蓝色。其原理可以参考图12。
如图16所示,像素在显示白色时,扫描电极条111在进行扫描时,对应的数据电极条121上不施加电压,控制像素中第一像素单元P对应区域的胆甾相液晶层13处于P态(反射态)并反射第一颜色光。像素中第二颜色和第三颜色的第二像素单元P2对应的像素电极221上施加最大灰阶电压,以及控制像素中第二颜色和第三颜色的第二像素单元P2对应区域的液晶分子231和染料分子232处于站立姿态,反光层反射与色阻层212对应颜色的光线。其原理可以参考图7。
如图17所示,像素在暗态时,扫描电极条111在进行扫描时,对应的数据电极条121施加电压,然后慢慢降低电压至0V,控制像素中第一像素单元P对应区域的胆甾相液晶层13处于焦锥织构状态。像素中第二颜色和第三颜色的第二像素单元P2对应的像素电极221上不施加电压,以控制像素中对应区域的液晶分子231和染料分子232处于平躺姿态,并从上至下扭曲90°,从而使得像素呈现黑态。其原理可以参考图9。
如图18所示,像素在显示彩色时,扫描电极条111在进行扫描时,对应的数据电极条121不施加电压,控制像素中第一像素单元P1对应区域的胆甾相液晶层13处于平面织构状态并反射第一颜色光。像素中第二颜色和第三颜色的第二像素单元P2对应区域的像素电极221上也不施加电压,以控制像素中第二颜色和第三颜色的第二像素单元P2对应区域的液晶分子231和染料分子232处于平躺姿态,且从上至下扭曲90°,使得像素呈现第一颜色(蓝色)。其原理可以参考图12。和/或,扫描电极条111在进行扫描时,对应的数据电极条121施加电压,然后慢慢降低电压至0V,控制像素中第一像素单元P1对应区域的胆甾相液晶层13处于焦锥织构状态。像素中第二颜色或第三颜色的第二像素单元P2对应区域的像素电极221上施加灰阶电压,控制像素中第二颜色或第三颜色的第二像素单元P2对应区域的液晶分子231和染料分子232处于站立姿态,反光层反射与色阻层212对应颜色的光线,从而使得像素呈现第二颜色(红色)或第三颜色(绿色)。其原理可以参考图11。其中,通过控制数据电极条121和像素电极221上的电压,可以使得像素根据红光、绿光和蓝光三种颜色的光线混合其他颜色的光线。
本领域的技术人员应当理解的是,本实施例的其余结构以及工作原理均与实施例一相同,这里不再赘述。
[实施例三]
图19是本发明实施例三中反射式显示面板的平面结构示意图,图20是本发明实施例三中第二液晶盒的平面结构示意图,图21是本发明实施例三中扫描电极条和数据电极条的平面结构示意图,如图19-21所示,本发明实施例三提供的反射式显示面板及驱动方法与实施例一(图1至图12)、实施例二(图15至图18)中的反射式显示面板及驱动方法基本相同,不同之处在于,在本实施例中:
同一行第二像素单元P2均为相同颜色,第二颜色的第二像素单元P2与第三颜色的第二像素单元P2沿列方向交替排列,即一行红色的第二像素单元P2与一行绿色的第二像素单元P2沿列方向交替排列。每一条扫描电极条111对应两行第二像素单元P2,每一条数据电极条121对应一列第二像素单元P2,即每一条扫描电极条111对应一行红色的第二像素单元P2和一行绿色的第二像素单元P2。
本领域的技术人员应当理解的是,本实施例的其余结构以及工作原理均与实施例一、实施例二相同,这里不再赘述。
在本文中,所涉及的上、下、左、右、前、后等方位词是以附图中的结构位于图中的位置以及结构相互之间的位置来定义的,只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解,所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。还应当理解,本文中使用的术语“第一”和“第二”等,仅用于名称上的区分,并不用于限制数量和顺序。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明做任何形式上的限定,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰,为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种反射式显示面板,其特征在于,包括第一液晶盒(10)以及层叠于所述第一液晶盒(10)下侧的第二液晶盒(20);
所述第一液晶盒(10)包括第一基板(11)、与所述第一基板(11)相对设置的第二基板(12)以及位于所述第一基板(11)和所述第二基板(12)之间的胆甾相液晶层(13),所述胆甾相液晶层(13)在平面织构状态时用于反射第一颜色的光线,所述第一基板(11)上设有多条相互绝缘的扫描电极条(111),所述第二基板(12)上设有多条与所述扫描电极条(111)相配合且相互绝缘的数据电极条(121),所述扫描电极条(111)与所述数据电极条(121)在所述第二基板(12)上的投影相互交叉,并在交叉区域形成第一像素单元(P1);
所述第二液晶盒(20)具有呈阵列分布的第二像素单元(P2),所述第二液晶盒(20)包括彩膜基板(21)、与所述彩膜基板(21)相对设置的阵列基板(22)以及位于所述彩膜基板(21)和所述阵列基板(22)之间的液晶层(23),所述液晶层(23)包括相互混合的液晶分子(231)和染料分子(233),所述阵列基板(22)上设有第二像素电极(221)以及反光层,所述彩膜基板(21)上设有色阻层(212)以及与所述第二像素电极(221)相配合的第二公共电极(213),所述色阻层(212)包括第二颜色的色阻和第三颜色的色阻,每个所述第二像素单元(P2)内对应设有一种颜色的色阻。
2.根据权利要求1所述的反射式显示面板,其特征在于,每个所述第一像素单元(P1)对应两个颜色不同的所述第二像素单元(P2)。
3.根据权利要求2所述的反射式显示面板,其特征在于,同一列所述第二像素单元(P2)均为相同颜色,第二颜色的所述第二像素单元(P2)与第三颜色的所述第二像素单元(P2)沿行方向交替排列,每一条所述扫描电极条(111)对应一行所述第二像素单元(P2),每一条所述数据电极条(121)对应两列所述第二像素单元(P2);
或,同一行所述第二像素单元(P2)均为相同颜色,第二颜色的所述第二像素单元(P2)与第三颜色的所述第二像素单元(P2)沿列方向交替排列,每一条所述扫描电极条(111)对应两行所述第二像素单元(P2),每一条所述数据电极条(121)对应一列所述第二像素单元(P2)。
4.根据权利要求1所述的反射式显示面板,其特征在于,所述彩膜基板(21)上设有黑矩阵(211),所述黑矩阵(211)将多个所述色阻层(212)相互间隔开。
5.根据权利要求1所述的反射式显示面板,其特征在于,所述第一颜色为蓝色,所述第二颜色和所述第三颜色其中之一为红色,其中另一为绿色;
或,所述第一颜色为红色,所述第二颜色和所述第三颜色其中之一为蓝色,其中另一为绿色;
或,所述第一颜色为绿色,所述第二颜色和所述第三颜色其中之一为红色,其中另一为蓝色。
6.根据权利要求1所述的反射式显示面板,其特征在于,所述第二像素电极(221)采用反光材料,所述第二像素电极(221)复用作所述反光层。
7.根据权利要求1所述的反射式显示面板,其特征在于,所述阵列基板(22)上设有凸起结构层(222),所述反光层覆盖与所述凸起结构层(222)的表面。
8.根据权利要求1所述的反射式显示面板,其特征在于,所述液晶分子(231)为正性液晶分子,在初始状态时,所述液晶层(23)中的所述液晶分子(231)和所述染料分子(233)平行于所述彩膜基板(21)和所述第二阵列基板(22)进行配向,所述液晶分子(231)和所述染料分子(233)在靠近所述彩膜基板(21)一侧的配向方向与靠近所述第二阵列基板(22)一侧的配向方向相互垂直;
或,所述液晶分子(231)为负性液晶分子,在初始状态时,所述液晶层(23)中的所述液晶分子(231)和所述染料分子(233)垂直于所述彩膜基板(21)和所述第二阵列基板(22)进行配向。
9.一种反射式显示面板的驱动方法,其特征在于,用于驱动如权利要求1-9任一项所述的反射式显示面板,所述驱动方法包括:
像素在显示白色时,控制所述像素中第一像素单元(P1)对应区域的胆甾相液晶层(13)处于平面织构状态并反射第一颜色光,以及控制所述像素中第二颜色和第三颜色的第二像素单元(P2)对应区域的液晶分子(231)和染料分子(233)处于站立姿态,反光层反射与色阻层(212)对应颜色的光线;
所述像素在显示彩色时,控制所述像素中所述第一像素单元(P1)对应区域的所述胆甾相液晶层(13)处于平面织构状态并反射第一颜色光,以及控制所述像素中所有第二颜色和第三颜色的所述第二像素单元(P2)对应区域的所述液晶分子(231)和所述染料分子(233)处于平躺姿态并吸收与所述色阻层(212)对应颜色的光线;或,控制所述像素中所述第一像素单元(P1)对应区域的所述胆甾相液晶层(13)处于焦锥织构状态,以及控制所述像素中第二颜色或第三颜色的所述第二像素单元(P2)对应区域的所述液晶分子(231)和所述染料分子(233)处于站立姿态,所述反光层反射与所述色阻层(212)对应颜色的光线;
所述像素在暗态时,控制所述像素中所述第一像素单元(P1)对应区域的所述胆甾相液晶层(13)处于焦锥织构状态,以及控制所述像素中第二颜色和第三颜色的所述第二像素单元(P2)对应区域的所述液晶分子(231)和所述染料分子(233)处于平躺姿态并吸收与所述色阻层(212)对应颜色的光线。
10.根据权利要求9所述的反射式显示面板的驱动方法,其特征在于,所述驱动方法包括:
在每帧画面刷新时,向多条扫描电极条(111)依次施加扫描信号并依次进行扫描,同时,向对应的数据电极条(121)施加数据信号,所述扫描电极条(111)与对应的所述数据电极条(121)在交叉区域形成驱动电场,并控制对应的第一像素单元(P1)内的胆甾相液晶层(13)在平面织构状态和焦锥织构状态之间进行切换。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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