CN118092037A - 显示面板及显示装置 - Google Patents

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CN118092037A CN202311867714.8A CN202311867714A CN118092037A CN 118092037 A CN118092037 A CN 118092037A CN 202311867714 A CN202311867714 A CN 202311867714A CN 118092037 A CN118092037 A CN 118092037A
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charged particles
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严允晟
张宇博
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TCL China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
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TCL China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种显示面板及显示装置。本发明的电泳液中的黑色带电粒子至少包括带电量不同的第一黑色带电粒子和第二黑色带电粒子，当像素电极和公共电极之间的电场大于或等于阈值电场时，第一黑色带电粒子和第二黑色带电粒子覆盖像素电极和公共电极中的至少一者，显示面板呈暗态；当像素电极和公共电极之间的电场小于阈值电场时，第一黑色带电粒子和第二黑色带电粒子中的至少部分分散在溶剂中，显示面板呈亮态，依靠电场控制黑色带电粒子，控制光的吸收和透过，形成了对背光或环境反射光的shutter功能，从而控制显示画面的明暗状态。本发明还通过控制像素电极和公共电极之间的电场，控制黑色带电粒子在电泳液中的分布状态，实现灰阶显示。

Description

显示面板及显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种显示面板及显示装置。
背景技术
现如今，绿色环保观念深入人心，随之电子纸(Electrophoretic-Paper，简称E-Paper)显示技术发展迅速。电子纸属于反射式显示技术，无需背光源，依靠环境光反射显示画面，因其双稳态特性，仅在刷新画面时耗电，极大降低了显示功耗，具有节约纸张、减少用电、缩减碳排放的优点。其显示效果接近自然纸张，具有接近180°可视角度，符合人眼阅读习惯，可避免视觉疲劳。
发明内容
本发明的目的是提供一种显示面板及显示装置，其能够依靠电场对黑色带电粒子进行作用，从而控制光的吸收和透过，形成了对背光或环境反射光的shutter功能，从而控制显示画面的明暗状态。
为了解决上述问题，本发明提供一种显示面板，其包括：第一基板，其包括第一衬底及设置于所述第一衬底上的像素电极；第二基板，与所述第一基板相对设置，其包括第二衬底及设置于所述第二衬底朝向所述第一基板的一侧的公共电极；电泳液，设置于所述第一基板和所述第二基板之间，所述电泳液包括溶剂及设置于所述溶剂内的黑色带电粒子；所述黑色带电粒子的直径小于可见光的波长，所述黑色带电粒子至少包括带电量不同的第一黑色带电粒子和第二黑色带电粒子；当所述像素电极和所述公共电极之间的电场大于或等于阈值电场时，所述第一黑色带电粒子和所述第二黑色带电粒子覆盖所述像素电极和所述公共电极中的至少一者；当所述像素电极和所述公共电极之间的电场小于所述阈值电场时，所述第一黑色带电粒子和所述第二黑色带电粒子中的至少部分分散在所述溶剂中。
进一步的，所述溶剂为透明溶剂。
进一步的，所述第一黑色带电粒子和所述第二黑色带电粒子极性相同；当所述像素电极和所述公共电极之间的电场大于或等于阈值电场时，所述第一黑色带电粒子和所述第二黑色带电粒子覆盖所述像素电极和所述公共电极中的一者。
进一步的，所述第一黑色带电粒子和所述第二黑色带电粒子极性不同；当所述像素电极和所述公共电极之间的电场大于或等于所述阈值电场时，所述第一黑色带电粒子和所述第二黑色带电粒子分别覆盖所述公共电极和所述像素电极中的一者。
进一步的，所述阈值电场包括第一阈值电场和第二阈值电场，所述第一阈值电场大于所述第二阈值电场；当所述像素电极和所述公共电极之间的电场大于或等于所述第一阈值电场时，所述第一黑色带电粒子和所述第二黑色带电粒子覆盖所述像素电极和所述公共电极中的至少一者；当所述像素电极和所述公共电极之间的电场大于或等于所述第二阈值电场，且小于所述第一阈值电场时，所述第一黑色带电粒子和所述第二黑色带电粒子中的至少部分分散在所述溶剂中，分散在所述溶剂中的所述黑色带电粒子与所述黑色带电粒子的总量的比值为第一比值；当所述像素电极和所述公共电极之间的电场小于所述第二阈值电场时，所述第一黑色带电粒子和所述第二黑色带电粒子中的第二部分分散在所述溶剂中，分散在所述溶剂中的所述黑色带电粒子与所述黑色带电粒子的总量的比值为第二比值；其中，所述第一比值小于所述第二比值。
进一步的，所述第二基板还包括：彩色滤光片，设置于所述第二衬底与所述公共电极之间。
进一步的，所述公共电极为透明电极，所述像素电极为反射电极。
为了解决上述问题，本发明提供一种显示装置，其包括本发明所述的显示面板以及背光模组，所述背光模组连接于所述显示面板并位于所述第一基板背离所述第二基板的一侧，为所述显示面板提供背光源。
进一步的，所述公共电极为透明电极，所述像素电极为半透半反电极或透明电极。
进一步的，所述显示面板还包括：全反射板，设置于所述公共电极朝向所述第一基板的一侧的表面上。
本发明的优点是：本发明的电泳液包括溶剂及设置于所述溶剂内的黑色带电粒子，所述黑色带电粒子至少包括带电量不同的第一黑色带电粒子和第二黑色带电粒子，当所述像素电极和所述公共电极之间的电场大于或等于阈值电场时，所述第一黑色带电粒子和所述第二黑色带电粒子覆盖所述像素电极和所述公共电极中的至少一者，所述显示面板呈暗态；当所述像素电极和所述公共电极之间的电场小于所述阈值电场时，所述第一黑色带电粒子和所述第二黑色带电粒子中的至少部分分散在所述溶剂中，所述显示面板呈亮态，依靠电场对黑色带电粒子进行作用，从而控制光的吸收和透过，形成了对背光或环境反射光的shutter功能，从而控制显示画面的明暗状态。本发明还能通过控制所述像素电极和所述公共电极之间的电场，进而控制黑色带电粒子在电泳液中的分布状态，实现灰阶显示。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例1和实施例4的显示面板的暗态下的光线示意图；
图2是本发明实施例1的显示面板的亮态下的光线示意图；
图3是本发明的带有彩色滤光片的第二基板的结构示意图；
图4是本发明实施例2的显示面板的暗态下的光线示意图；
图5是本发明实施例2的显示面板的亮态下的光线示意图；
图6是本发明实施例3的显示面板的暗态下的光线示意图；
图7是本发明实施例3的显示面板的亮态下的光线示意图；
图8是本发明实施例4的显示面板的灰态下的光线示意图；
图9是本发明实施例4的显示面板的亮态下的光线示意图。
附图标记说明：
100、显示面板；
1、第一基板； 2、第二基板；
3、围堰； 4、电泳液；
5、容纳腔； 6、背光模组；
7、全反射板；
11、第一衬底； 12、像素电极；
21、第二衬底； 22、公共电极；
23、彩色滤光片；
41、溶剂； 42、黑色带电粒子；
421、第一黑色带电粒子； 422、第二黑色带电粒子。
具体实施方式
以下结合说明书附图详细说明本发明的优选实施例，以向本领域中的技术人员完整介绍本发明的技术内容，以举例证明本发明可以实施，使得本发明公开的技术内容更加清楚，使得本领域的技术人员更容易理解如何实施本发明。然而本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例，下文实施例的说明并非用来限制本发明的范围。
本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是附图中的方向，本文所使用的方向用语是用来解释和说明本发明，而不是用来限定本发明的保护范围。
在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。此外，为了便于理解和描述，附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。
实施例1
如图1及图2所示，本实施例提供一种显示面板100。显示面板100包括：第一基板1、第二基板2、围堰3、电泳液4以及容纳腔5。
其中，第一基板1包括：第一衬底11及像素电极12。本实施例中，第一基板为阵列基板。
其中，第一衬底11的材质包括玻璃、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯以及聚萘二甲酸乙二醇酯等。本实施例中，第一衬底11的材质为玻璃。
其中，第一基板1还可以包括薄膜晶体管层(图未示)。具体的，薄膜晶体管层包括：有源层、栅极、源极、漏极等膜层结构，此处不再一一赘述。
其中，像素电极12设置于所述第一衬底11上。本实施例中，像素电极12为反射电极。例如，采用银制备形成像素电极12，像素电极12可以对照射至其上的光线进行反射。
其中，第二基板2与第一基板1相对设置。第二基板2包括第二衬底21及公共电极22。
其中，第二衬底21设置于像素电极12远离第一衬底11的一侧。第二衬底21的材质包括玻璃、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯以及聚萘二甲酸乙二醇酯等。本实施例中，第二衬底21的材质为玻璃。
其中，公共电极22设置于所述第二衬底21朝向所述第一基板1的一侧。本实施例中，公共电极22为透明电极。例如，采用ITO制备形成公共电极22，使得光线容易穿透公共电极22。
其中，围堰3设置于所述第一基板1和所述第二基板2之间。所述围堰3、所述第一基板1和所述第二基板2之间形成容纳腔5。
其中，电泳液4设置于第一基板1和第二基板2之间，且位于所述容纳腔5内。电泳液4包括溶剂41及设置于所述溶剂41内的黑色带电粒子42。若溶剂41为非透明溶剂，将显示溶剂41的颜色，所以溶剂41应该设置为透明溶剂。黑色带电粒子42的直径小于可见光的波长，具体的，可见光的波长范围为390nm-780nm，由此当黑色带电粒子42被打散分布在溶剂41中时，黑色带电粒子42不会吸收可见光可以透过可见光，会对环境光或背光起到透过作用，进而使得显示面板100呈现亮态。
其中，当所述像素电极12和所述公共电极22之间的电场大于或等于阈值电场时，所述第一黑色带电粒子421和所述第二黑色带电粒子422覆盖所述像素电极和所述公共电极中的至少一者，光线被所述第一黑色带电粒子421和所述第二黑色带电粒子422吸收，所述显示面板100呈暗态。
其中，当所述像素电极12和所述公共电极22之间的电场小于所述阈值电场时，所述第一黑色带电粒子421和所述第二黑色带电粒子422中的至少部分分散在所述溶剂中，光线穿过所述电泳液4被所述像素电极12反射，所述显示面板100呈亮态。其中，黑色带电粒子42至少包括带电量不同的第一黑色带电粒子421和第二黑色带电粒子422。第一黑色带电粒子421和所述第二黑色带电粒子422极性可以相同也可以不同。
其中，第一黑色带电粒子421和所述第二黑色带电粒子422极性相同时，当所述像素电极12和所述公共电极22之间的电场大于或等于阈值电场时，所述第一黑色带电粒子421和所述第二黑色带电粒子422覆盖所述像素电极和所述公共电极中的一者。
其中，第一黑色带电粒子421和所述第二黑色带电粒子422极性不同时，当所述像素电极12和所述公共电极22之间的电场大于或等于所述阈值电场时，所述第一黑色带电粒子421和所述第二黑色带电粒子422分别覆盖所述公共电极和所述像素电极中的一者。
本实施例中，第一黑色带电粒子421和所述第二黑色带电粒子422极性相同，当所述像素电极12和所述公共电极22之间的电场大于或等于阈值电场时，所述第一黑色带电粒子421和所述第二黑色带电粒子422覆盖所述公共电极。
在其他实施例中，所述第一黑色带电粒子421和所述第二黑色带电粒子422极性相同；当所述像素电极12和所述公共电极22之间的电场大于或等于阈值电场时，所述第一黑色带电粒子421和所述第二黑色带电粒子422也可以覆盖所述像素电极。
为方便说明，本实施例中的第一黑色带电粒子421和所述第二黑色带电粒子422统一设置为带正电。本实施例中，第一黑色带电粒子421的电荷量大于所述第二黑色带电粒子422的电荷量。例如，第一黑色带电粒子421的电荷量为+2e，第二黑色带电粒子422的电荷量为+1e。
在其他实施例中，第一黑色带电粒子421和所述第二黑色带电粒子422也可以统一设置为带负电。
如图1所示，本实施例中，当所述像素电极12和所述公共电极22之间的电场(例如：给像素电极12施加+15V的电压，给公共电极施加0V的电压)大于或等于阈值电场时，所述第一黑色带电粒子421和所述第二黑色带电粒子422覆盖所述公共电极22，环境光A被所述第一黑色带电粒子421和所述第二黑色带电粒子422吸收，所述显示面板100呈暗态。
如图2所示，本实施例中，当所述像素电极12和所述公共电极22之间的电场(例如：给像素电极12施加+4V的电压，给公共电极施加0V的电压)小于所述阈值电场时，所述第一黑色带电粒子421和所述第二黑色带电粒子422中的至少部分分散在所述溶剂41中，环境光A穿过所述电泳液4被所述像素电极12反射，所述显示面板100呈亮态。
综上，本实施例依靠电场对黑色带电粒子42进行作用，从而控制光的吸收和透过，形成了对环境光的shutter功能，从而控制显示面板100的显示画面的明暗状态。
如图3所示，在其他实施例中，第二基板2还可以包括彩色滤光片23。其中，彩色滤光片23包括：第一滤光单元231、第二滤光单元232以及第三滤光单元233。本实施例中，第一滤光单元231、第二滤光单元232以及第三滤光单元233分别为红色滤光单元、绿色滤光单元以及蓝色滤光单元。
实施例2
如图4及图5所示，本实施例包括了实施例1的大部分技术特征，本实施例与实施例1的区别在于：本实施例提供一种显示装置，显示装置包括实施例1的显示面板以及背光模组6。
其中，背光模组6连接于所述显示面板100并位于所述第一基板1背离所述第二基板2的一侧，为所述显示面板提供背光源。
本实施例中，像素电极12为半透半反电极或透明电极。如图4所示，本实施例中，当所述像素电极12和所述公共电极22之间的电场(例如：给像素电极12施加+15V的电压，给公共电极施加0V的电压)大于或等于阈值电场时，所述第一黑色带电粒子421和所述第二黑色带电粒子422覆盖所述公共电极22，所述背光模组6的光线B被所述第一黑色带电粒子421和所述第二黑色带电粒子422吸收，所述显示面板100呈暗态。
如图5所示，本实施例中，当所述像素电极12和所述公共电极22之间的电场(例如：给像素电极12施加+4V的电压，给公共电极施加0V的电压)小于所述阈值电场时，所述第一黑色带电粒子421和所述第二黑色带电粒子422中的至少部分分散在所述溶剂41中，所述背光模组6的光线B穿过所述电泳液4以及所述公共电极22出射，所述显示面板100呈亮态。
实施例3
如图6及图7所示，本实施例包括了实施例2的大部分技术特征，本实施例与实施例2的区别在于：本实施例中，显示面板100还包括：全反射板7。
其中，全反射板7设置于所述公共电极22朝向所述第一基板1的一侧的表面上。本实施例中，全反射板7包括微结构71。其中，微结构71靠近公共电极22的一侧的表面为平面，微结构71远离公共电极22的一侧的表面为弧面。值得注意的是，光线从微结构的平面照射至弧面时发生全反射，但是光线可以从弧面穿透平面进行出射，其反射原理类似于单面镜子。
如图6所示，本实施例中，当所述像素电极12和所述公共电极22之间的电场(例如：给像素电极12施加+15V的电压，给公共电极施加0V的电压)大于或等于阈值电场时，所述第一黑色带电粒子421和所述第二黑色带电粒子422覆盖所述公共电极22，所述环境光A以及所述背光模组6的光线B均被所述第一黑色带电粒子421和所述第二黑色带电粒子422吸收，所述显示面板100呈暗态。
如图7所示，本实施例中，当所述像素电极12和所述公共电极22之间的电场(例如：给像素电极12施加+4V的电压，给公共电极施加0V的电压)小于所述阈值电场时，所述第一黑色带电粒子421和所述第二黑色带电粒子422中的至少部分分散在所述溶剂41中，所述环境光A被所述全反射板7反射，所述背光模组6的光线B穿过所述电泳液4、所述全反射板7以及所述公共电极22出射，所述显示面板100呈亮态。
实施例4
如图1、图8及图9所示，本实施例包括了实施例1的大部分技术特征，本实施例与实施例1的区别在于：本实施例中，本实施例中，所述阈值电场包括第一阈值电场和第二阈值电场，所述第一阈值电场大于所述第二阈值电场。
其中，当所述像素电极12和所述公共电极22之间的电场大于或等于所述第一阈值电场时，所述第一黑色带电粒子421和所述第二黑色带电粒子422覆盖所述像素电极和所述公共电极中的至少一者；当所述像素电极12和所述公共电极22之间的电场大于或等于所述第二阈值电场，且小于所述第一阈值电场时，所述第一黑色带电粒子421和所述第二黑色带电粒子422中的至少部分分散在所述溶剂中，分散在所述溶剂中的所述黑色带电粒子与所述黑色带电粒子的总量的比值为第一比值；当所述像素电极12和所述公共电极22之间的电场小于所述第二阈值电场时，所述第一黑色带电粒子421和所述第二黑色带电粒子422中的第二部分分散在所述溶剂中，分散在所述溶剂中的所述黑色带电粒子与所述黑色带电粒子的总量的比值为第二比值；其中，所述第一比值小于所述第二比值。
如图1所示，当所述像素电极12和所述公共电极22之间的电场(例如：给像素电极12施加+15V的电压，给公共电极施加0V的电压)大于或等于所述第一阈值电场时，所述第一黑色带电粒子421和所述第二黑色带电粒子422覆盖所述公共电极，所述显示面板100呈暗态。
如图8所示，当所述像素电极12和所述公共电极22之间的电场(例如：给像素电极12施加+10V的电压，给公共电极施加0V的电压)大于或等于所述第二阈值电场，且小于所述第一阈值电场时，所述第一黑色带电粒子421和所述第二黑色带电粒子422中的至少部分分散在所述溶剂中，分散在所述溶剂中的所述黑色带电粒子与所述黑色带电粒子的总量的比值为第一比值，所述显示面板100呈灰态。
如图9所示，当所述像素电极12和所述公共电极22之间的电场(例如：给像素电极12施加+4V的电压，给公共电极施加0V的电压)小于所述第二阈值电场时，所述第一黑色带电粒子421和所述第二黑色带电粒子422中的第二部分分散在所述溶剂中，分散在所述溶剂中的所述黑色带电粒子与所述黑色带电粒子的总量的比值为第二比值；其中，所述第一比值小于所述第二比值，所述显示面板100呈亮态。
综上，本实施例能通过控制所述像素电极12和所述公共电极22之间的电场，进而控制黑色带电粒子42在电泳液4中的分布状态，实现灰阶显示。以上对本申请所提供的一种显示面板及显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：
第一基板(1)，其包括第一衬底(11)及设置于所述第一衬底(11)上的像素电极(12)；
第二基板(2)，与所述第一基板(1)相对设置，其包括第二衬底(21)及设置于所述第二衬底(21)朝向所述第一基板(1)的一侧的公共电极(22)；
电泳液(4)，设置于所述第一基板(1)和所述第二基板(2)之间，所述电泳液(4)包括溶剂(41)及设置于所述溶剂(41)内的黑色带电粒子(42)；所述黑色带电粒子(42)的直径小于可见光的波长，所述黑色带电粒子(42)至少包括带电量不同的第一黑色带电粒子(421)和第二黑色带电粒子(422)；
当所述像素电极(12)和所述公共电极(22)之间的电场大于或等于阈值电场时，所述第一黑色带电粒子(421)和所述第二黑色带电粒子(422)覆盖所述像素电极和所述公共电极中的至少一者；
当所述像素电极(12)和所述公共电极(22)之间的电场小于所述阈值电场时，所述第一黑色带电粒子(421)和所述第二黑色带电粒子(422)中的至少部分分散在所述溶剂中。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述溶剂为透明溶剂。
3.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一黑色带电粒子(421)和所述第二黑色带电粒子(422)极性相同；
当所述像素电极(12)和所述公共电极(22)之间的电场大于或等于阈值电场时，所述第一黑色带电粒子(421)和所述第二黑色带电粒子(422)覆盖所述像素电极和所述公共电极中的一者。
4.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一黑色带电粒子(421)和所述第二黑色带电粒子(422)极性不同；
当所述像素电极(12)和所述公共电极(22)之间的电场大于或等于所述阈值电场时，所述第一黑色带电粒子(421)和所述第二黑色带电粒子(422)分别覆盖所述公共电极和所述像素电极中的一者。
5.根据权利要求1所述的显示面板，所述阈值电场包括第一阈值电场和第二阈值电场，所述第一阈值电场大于所述第二阈值电场；
当所述像素电极(12)和所述公共电极(22)之间的电场大于或等于所述第一阈值电场时，所述第一黑色带电粒子(421)和所述第二黑色带电粒子(422)覆盖所述像素电极和所述公共电极中的至少一者；
当所述像素电极(12)和所述公共电极(22)之间的电场大于或等于所述第二阈值电场，且小于所述第一阈值电场时，所述第一黑色带电粒子(421)和所述第二黑色带电粒子(422)中的至少部分分散在所述溶剂中，分散在所述溶剂中的所述黑色带电粒子与所述黑色带电粒子的总量的比值为第一比值；
当所述像素电极(12)和所述公共电极(22)之间的电场小于所述第二阈值电场时，所述第一黑色带电粒子(421)和所述第二黑色带电粒子(422)中的第二部分分散在所述溶剂中，分散在所述溶剂中的所述黑色带电粒子与所述黑色带电粒子的总量的比值为第二比值；
其中，所述第一比值小于所述第二比值。
6.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第二基板(2)还包括：彩色滤光片(23)，设置于所述第二衬底(21)与所述公共电极(22)之间。
7.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述公共电极(22)为透明电极，所述像素电极(12)为反射电极。
8.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-6中任一项所述的显示面板以及背光模组(6)，所述背光模组(6)连接于所述显示面板并位于所述第一基板(1)背离所述第二基板(2)的一侧，为所述显示面板提供背光源。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述公共电极(22)为透明电极，所述像素电极(12)为半透半反电极或透明电极。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述显示面板还包括：全反射板(7)，设置于所述公共电极(22)朝向所述第一基板(1)的一侧的表面上。
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