CN218917880U - 反射式显示面板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种反射式显示面板及显示装置，反射式显示面板包括阵列基板、与阵列基板相对设置的对置基板以及位于阵列基板与对置基板之间的液晶层，阵列基板在朝向液晶层的一侧设有多个反射电极和多个像素电极，像素电极位于反射电极朝向液晶层的一侧，反射电极和像素电极一一对应且相互电性连接，对置基板上设有圆偏振片，圆偏振片用于将线偏振光和圆偏振光进行相互转变。通过设置多个反射电极，反射电极和像素电极一一对应且相互电性连接，从而防止反射电极和像素电极之间形成电容，避免了像素电极充电较慢的问题，而且反射电极和像素电极是相互并联作用，从而可以降低像素电极的电阻，可以减少发热和功耗。

Description

反射式显示面板及显示装置

技术领域

本实用新型涉及显示器技术领域，特别是涉及一种反射式显示面板及显示装置。

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，电子纸显示器(反射式显示器)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。

现有技术中，也有采用在液晶显示面板中设置反射层实现反射显示的，为了显示漫反射效果，反射层上通常设有很多凸起结构，为了不影响液晶的配向，反射层通常是位于像素电极下侧，而且在反射层和像素电极之间还需设置平坦层，但是这样会使得反射层和像素电极之间形成电容，导致像素电极充电速度较慢，而且像素电极通常采用ITO制成，电阻较高，导致驱动功耗较大。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型的目的在于提供一种反射式显示面板及显示装置，以解决现有技术中像素电极充电速度较慢以及电阻较高的问题。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

本实用新型提供一种反射式显示面板，包括阵列基板、与所述阵列基板相对设置的对置基板以及位于所述阵列基板与所述对置基板之间的液晶层，所述阵列基板在朝向所述液晶层的一侧设有多个反射电极和多个像素电极，所述像素电极位于所述反射电极朝向所述液晶层的一侧，所述反射电极和所述像素电极一一对应且相互电性连接，所述对置基板上设有圆偏振片，所述圆偏振片用于将线偏振光和圆偏振光进行相互转变。

进一步地，所述阵列基板在朝向所述液晶层的一侧设有第一平坦层，所述第一平坦层上设有多个第一凸起结构，所述反射电极设于所述第一平坦层的表面上，所述反射电极在对应所述第一凸起结构的区域形成第二凸起结构。

进一步地，所述反射电极和所述像素电极之间设有第二平坦层，所述第二平坦层朝向所述像素电极的一侧为平整表面。

进一步地，所述对置基板上设有散射层，所述散射层用于对所述反射电极反射的光线进行散射。

进一步地，所述散射层包括折射层和第三平坦层，所述折射层包括多个第三凸起结构，所述第三平坦层覆盖于所述折射层朝向所述液晶层的一侧。

进一步地，所述阵列基板在朝向所述液晶层的一侧设有漏极，所述像素电极设有第一电极接触柱，所述第一电极接触柱远离所述像素电极的一端与所述漏极相接触，所述反射电极与所述第一电极接触柱的侧壁相接触；

或者，所述阵列基板在朝向所述液晶层的一侧设有漏极，所述像素电极设有第一电极接触柱，所述反射电极设有第二电极接触柱，所述第一电极接触柱远离所述像素电极的一端与所述反射电极相接触，所述第二电极接触柱远离所述反射电极的一端与所述漏极相接触。

进一步地，所述对置基板在朝向所述液晶层的一侧设有公共电极，所述液晶层为正性液晶分子，在初始状态时，靠近所述阵列基板一侧的所述正性液晶分子垂直于所述阵列基板，靠近所述对置基板一侧的所述正性液晶分子平行于所述对置基板，所述正性液晶分子的预倾角从靠近所述阵列基板的一侧朝向所述对置基板的一侧逐渐减小。

进一步地，所述对置基板在对应所述像素电极的区域为透明区；或所述对置基板上设有色阻层，所述色阻层与所述像素电极一一对应。

进一步地，所述圆偏振片包括偏光片和四分之一波片，所述四分之一波片位于所述偏光片朝向所述液晶层的一侧，所述四分之一波片的快慢轴与所述偏光片的透光轴呈45°。

本申请还提供一种显示装置，包括如上所述的反射式显示面板。

本实用新型有益效果在于：通过设置多个反射电极，反射电极和像素电极一一对应且相互电性连接，从而防止反射电极和像素电极之间形成电容，避免了像素电极充电较慢的问题，而且反射电极和像素电极是相互并联作用，从而可以降低像素电极的电阻，可以减少发热和功耗。

附图说明

图1是本实用新型实施例一中反射式显示面板在亮态时的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一中第一平坦层的平面结构示意图；

图3是本实用新型实施例一中反射电极的电路结构示意图；

图4是本实用新型实施例一中像素电极的电路结构示意图；

图5是本实用新型实施例一中反射式显示面板在亮态时的原理示意图；

图6是本实用新型实施例一中反射式显示面板在暗态时的结构示意图；

图7是本实用新型实施例一中反射式显示面板在暗态时的原理示意图；

图8是本实用新型实施例一中反射式显示面板在亮态时的仿真示意图；

图9是现有技术中反射式显示面板在亮态时的仿真示意图；

图10是本实用新型实施例一中反射式显示面板在亮态时的视角仿真示意图；

图11是现有技术中反射式显示面板在亮态时的视角仿真示意图；

图12是本实用新型实施例二中反射式显示面板在亮态时的结构示意图；

图13是本实用新型实施例二中反射式显示面板在暗态时的结构示意图；

图14是本实用新型实施例三中反射式显示面板在亮态时的结构示意图；

图15是本实用新型实施例三中反射式显示面板在暗态时的结构示意图；

图16是本实用新型实施例三中反射式显示面板的散射原理示意图；

图17是本实用新型实施例三中反射式显示面板在亮态时的仿真示意图；

图18是本实用新型实施例三中反射式显示面板在亮态时的视角仿真示意图；

图19是本实用新型实施例四中反射式显示面板在亮态时的结构示意图；

图20是本实用新型实施例四中反射式显示面板在暗态时的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型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，对依据本实用新型提出的反射式显示面板及显示装置的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：

图1是本实用新型实施例一中反射式显示面板在亮态时的结构示意图。图2是本实用新型实施例一中第一平坦层的平面结构示意图。图3是本实用新型实施例一中反射电极的电路结构示意图。图4是本实用新型实施例一中像素电极的电路结构示意图。图5是本实用新型实施例一中反射式显示面板在亮态时的原理示意图。图6是本实用新型实施例一中反射式显示面板在暗态时的结构示意图。图7是本实用新型实施例一中反射式显示面板在暗态时的原理示意图。

[实施例一]

如图1至图4所示，本实用新型实施例一提供的一种反射式显示面板，包括阵列基板10、与阵列基板10相对设置的对置基板20以及位于阵列基板10与对置基板20之间的液晶层30。液晶层30中的液晶分子为正性液晶分子(介电各向异性为正的液晶分子)，如图1所示，在初始状态时，靠近阵列基板10一侧的正性液晶分子垂直于阵列基板10，靠近对置基板20一侧的正性液晶分子平行于对置基板20，正性液晶分子的预倾角从靠近阵列基板10的一侧朝向对置基板20的一侧逐渐减小。可以理解地是，阵列基板10在朝向液晶层30的一侧设有第一配向层104，对置基板20在朝向液晶层30的一侧设有第二配向层24，第一配向层104用于对靠近阵列基板10一侧的正性液晶分子进行配向，第二配向层24用于对靠近对置基板20一侧的正性液晶分子进行配向。当然，在其他实施例中，液晶层30中的液晶分子为正性液晶分子，且在初始状态时为平躺姿态，靠近阵列基板10一侧的配向方向与靠近对置基板20一侧的配向方向相互垂直，即靠近阵列基板10的正性液晶分子与靠近对置基板20的正性液晶分子配向方向相互垂直，从而呈TN显示模式。

如图2和图3所示，阵列基板10在朝向液晶层30的一侧上由多条扫描线1和多条数据线2相互绝缘交叉限定形成多个像素单元P。阵列基板10在朝向液晶层30的一侧设有多个反射电极15、多个像素电极16和多个薄膜晶体管3，像素电极16位于反射电极15朝向液晶层30的一侧，多个反射电极15之间相互绝缘，多个像素电极16之间也相互绝缘，反射电极15和像素电极16一一对应。每个像素单元P内对应设有像素电极16、反射电极15和薄膜晶体管3，像素电极16通过薄膜晶体管3与对应的扫描线1和数据线2连接，反射电极15与像素电极16相互电性连接。其中，薄膜晶体管3包括栅极11、有源层12、源极131以及漏极132，栅极11与扫描线位于同一层并电性连接，栅极11与有源层12通过绝缘层101隔离开，源极131与数据线电性连接，漏极132与像素电极16通过接触孔电性连接。

本实施例中，阵列基板10在朝向液晶层30的一侧设有第一平坦层102，第一平坦层102覆盖住薄膜晶体管3。第一平坦层102在对应像素单元P的区域内设有多个第一凸起结构14，反射电极15设于第一平坦层102的表面上，反射电极15在对应第一凸起结构14的区域形成第二凸起结构151。

进一步地，反射电极15和像素电极16之间设有第二平坦层103，第一配向层104直接覆盖于像素电极16朝向液晶层30的表面上，第二平坦层103朝向像素电极16的一侧为平整表面，从而使得像素电极16更加平整，避免影响第一配向层104的配向效果。第二平坦层103用于对反射电极15起到平坦化作用，防止像素电极16的表面也具有凸起结构，避免影响第一配向层104的配向效果。其中，第一配向层104直接覆盖于像素电极16朝向液晶层30的表面上，可以使得像素电极16更加靠近液晶层30，便于驱动液晶分子的偏转，减小驱动功耗。

进一步地，如图1和图2所示，像素电极16设有第一电极接触柱，反射电极15设有第二电极接触柱，第一电极接触柱远离像素电极16的一端与反射电极15相接触，第二电极接触柱远离反射电极15的一端与漏极132相接触。第一平坦层102在对应漏极132的位置设有第一接触孔102a，第二平坦层103在对应第一接触孔102a的位置设有第二接触孔，第二电极接触柱通过第一接触孔102a与漏极132相接触，第一电极接触柱通过第二接触孔与反射电极15相接触。其中，反射电极15和第二电极接触柱采用具有反射效果的金属铝制成，为了避免第二电极接触柱与漏极132发生电解腐蚀，数据线、源极131以及漏极132不能采用金属铜制成，因此，金属铝和金属铜接头处容易氧化腐蚀，由于二者金属活泼性不同，产生电位差，形成原电池。当接头处有水分浸入或周围的空气潮湿，即形成电解液，这样就形成了原电池。而本实施例中，数据线、源极131以及漏极132采用Mo和AL制成，例如依次覆盖的Mo/AL/Mo三层金属层，从而避免了第二电极接触柱与漏极132发生电解腐蚀。

本实施例中，对置基板20在朝向液晶层30的一侧设有公共电极23，公共电极23为整面结构，公共电极23与像素电极16之间形成垂直电场，用于驱动液晶分子在竖直方向上发生偏转。当然，在其他实施例中，公共电极23也可以为梳状电极或块状电极。

进一步地，对置基板20上设有圆偏振片，圆偏振片设于对置基板20远离液晶层30的一侧，圆偏振片用于将线偏振光和圆偏振光进行相互转变。其中，圆偏振片包括偏光片41和四分之一波片42，四分之一波片42位于偏光片41朝向液晶层30的一侧，四分之一波片42的快慢轴与偏光片41的透光轴呈45°。当然，在其他实施例中，圆偏振片也可包括偏光片41、四分之一波片42以及二分之一波片，以增加相位延迟，从而改善反射光的白点颜色。

对置基板20上还设有黑矩阵21和多个透明区W，透明区W与像素单元P一一对应，多个透明区W之间通过黑矩阵21间隔开。对置基板20在透明区W的区域可以通过平坦层材料进行填充，从而使得对置基板20朝向液晶层30的一侧更加平整。通过将对置基板20对应像素单元P的区域设置为透明区W，从而实现黑白画面显示。

其中，阵列基板10和对置基板20可以用玻璃、丙烯酸和聚碳酸酯等材料制成。公共电极23以及像素电极16的材料可以为氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)等，反射电极15为AL、Ag等具备较好反射率的金属材料。

如图1和图5所示，反射式显示面板在亮态的时候，像素电极16上无需施加电压，正性液晶分子保持初始状态，液晶层30的有效相位延迟为λ/4。外界环境光穿过偏光片41后形成与偏光片41的透光轴相平行的线偏振光，穿过四分之一波片42后形成圆偏振光(右旋)，穿过具有λ/4的液晶层30后形成与偏光片41的透光轴相平行的线偏振光，再经过反射电极15并穿过具有λ/4的液晶层30后形成圆偏振光(右旋)，穿过四分之一波片42形成平行于偏光片41的透光轴的线偏振光并穿过偏光片41，实现反射显示。

如图6和图7所示，反射式显示面板在暗态的时候，像素电极16施加对应的驱动电压，像素电极16与公共电极23之间形成较大的垂直电场，靠近对置基板20一侧的正性液晶分子在竖直方向上发生较大偏转并垂直于对置基板20，液晶层30没有相位延迟。外界环境光穿过偏光片41后形成与偏光片41的透光轴相平行的线偏振光，穿过四分之一波片42后形成圆偏振光(右旋)，穿过液晶层30不发生相位偏转，经过反射电极15后依然为圆偏振光(左旋)，但是旋转方向相反，再穿过液晶层30并经过四分之一波片42后形成垂直于偏光片41的透光轴的线偏振，并被偏光片41吸收，呈暗态。

因此，通过控制像素电极16上施加的灰阶电压，从而控制像素单元P的亮度，从而显示对应的画面。

图8是本实用新型实施例一中反射式显示面板在亮态时的仿真示意图。图9是现有技术中反射式显示面板在亮态时的仿真示意图。图10是本实用新型实施例一中反射式显示面板在亮态时的视角仿真示意图。图11是现有技术中反射式显示面板在亮态时的视角仿真示意图。由图9可以看出，现有技术中，由于像素电极16上也具有凸起结构，会影响到第一配向层104的配向效果，从而在凸起结构处具有黑点，影响画面的正常显示，而且反射率较低，光线的反射率为22.40％；由图8可以看出，本申请中，在亮态的时候，不存在黑点，显示效果更好，光线的反射率更高，光线的反射率为23.10％。由图10和图11可以看出，本申请和现有技术中，在视角效果上基本没有差别，即本申请中的结构不会影响显示的视角效果。

[实施例二]

图12是本实用新型实施例二中反射式显示面板在亮态时的结构示意图。图13是本实用新型实施例二中反射式显示面板在暗态时的结构示意图。如图12和图13所示，本实用新型实施例二提供的反射式显示面板与实施例一(图1至图7)中的反射式显示面板基本相同，不同之处在于，在本实施例中，阵列基板10在朝向液晶层30的一侧设有漏极132，像素电极16设有第一电极接触柱，第一电极接触柱远离像素电极16的一端与漏极132相接触，反射电极15与第一电极接触柱的侧壁相接触。即第一平坦层102在对应漏极132的位置设有第一接触孔102a，第二平坦层103在对应第一接触孔102a的位置设有第二接触孔，反射电极15在对应第一接触孔102a的位置设有第三接触孔，第一电极接触柱通过第一接触孔102a、第二接触孔以及第三接触孔与漏极132相接触，而反射电极15在第三接触孔处与第一电极接触柱的侧壁相接触。

通过将反射电极15与第一电极接触柱的侧壁相接触，避免了反射电极15直接与漏极132相接触，从而可以防止反射电极15与漏极132之间发生电解腐蚀。

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14是本实用新型实施例三中反射式显示面板在亮态时的结构示意图。图15是本实用新型实施例三中反射式显示面板在暗态时的结构示意图。图16是本实用新型实施例三中反射式显示面板的散射原理示意图。图17是本实用新型实施例三中反射式显示面板在亮态时的仿真示意图。图18是本实用新型实施例三中反射式显示面板在亮态时的视角仿真示意图。如图14和图18所示，本实用新型实施例三提供的反射式显示面板与实施例一(图1至图7)中的反射式显示面板基本相同，不同之处在于，在本实施例中，对置基板20上设有散射层，散射层用于对反射电极15反射的光线进行散射。本实施例中，通过在对置基板20上设置散射层，从而实现漫反射的效果，因此，第一平坦层102和反射电极15上可以不用设置凸起结构。

具体地，散射层包括折射层25和第三平坦层26，折射层25包括多个第三凸起结构，第三平坦层26覆盖于折射层25朝向液晶层30的一侧，从而使得对置基板20朝向液晶层30的一侧更加平整，避免影响第二配向层24的配向效果。由图17可以看出，本申请中，在亮态的时候，不存在黑点，显示效果更好，光线的反射率更高。由图18和图11可以看出，本申请和现有技术中，在视角效果上基本没有差别，甚至较好于现有技术，即本申请中的结构可以在一定上提升显示的视角效果。

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。

[实施例四]

图19是本实用新型实施例四中反射式显示面板在亮态时的结构示意图。图20是本实用新型实施例四中反射式显示面板在暗态时的结构示意图。如图19和图20所示，本实用新型实施例四提供的反射式显示面板与实施例一(图1至图7)、实施例二(图12至图13)以及实施例三(图14至图16)中的反射式显示面板基本相同，不同之处在于，在本实施例中，对置基板20上还设有黑矩阵21和色阻层22，色阻层22包括红(R)、绿(G)、蓝(B)三色的色阻材料，并对应形成红(R)、绿(G)、蓝(B)三色的子像素，即色阻层22与像素电极16一一对应，色阻层22之间通过黑矩阵21间隔开。通过将对置基板20对应像素单元P的区域设置色阻层22，从而实现彩色画面显示。

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、实施例二以及实施例三相同，这里不再赘述。

本申请还提供一种显示装置，包括如上所述的反射式显示面板。

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，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限定，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，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，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型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，均仍属于本实用新型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，包括阵列基板(10)、与所述阵列基板(10)相对设置的对置基板(20)以及位于所述阵列基板(10)与所述对置基板(20)之间的液晶层(30)，所述阵列基板(10)在朝向所述液晶层(30)的一侧设有多个反射电极(15)和多个像素电极(16)，所述像素电极(16)位于所述反射电极(15)朝向所述液晶层(30)的一侧，所述反射电极(15)和所述像素电极(16)一一对应且相互电性连接，所述对置基板(20)上设有圆偏振片，所述圆偏振片用于将线偏振光和圆偏振光进行相互转变。

2.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(10)在朝向所述液晶层(30)的一侧设有第一平坦层(102)，所述第一平坦层(102)上设有多个第一凸起结构(14)，所述反射电极(15)设于所述第一平坦层(102)的表面上，所述反射电极(15)在对应所述第一凸起结构(14)的区域形成第二凸起结构(151)。

3.根据权利要求2所述的反射式显示面板，其特征在于，所述反射电极(15)和所述像素电极(16)之间设有第二平坦层(103)，所述第二平坦层(103)朝向所述像素电极(16)的一侧为平整表面。

4.根据权利要求1所述的反射式显示面板，其特征在于，所述对置基板(20)上设有散射层，所述散射层用于对所述反射电极(15)反射的光线进行散射。

5.根据权利要求4所述的反射式显示面板，其特征在于，所述散射层包括折射层(25)和第三平坦层(26)，所述折射层(25)包括多个第三凸起结构，所述第三平坦层(26)覆盖于所述折射层(25)朝向所述液晶层(30)的一侧。

6.根据权利要求1所述的反射式显示面板，其特征在于，所述阵列基板(10)在朝向所述液晶层(30)的一侧设有漏极(132)，所述像素电极(16)设有第一电极接触柱，所述第一电极接触柱远离所述像素电极(16)的一端与所述漏极(132)相接触，所述反射电极(15)与所述第一电极接触柱的侧壁相接触；

或者，所述阵列基板(10)在朝向所述液晶层(30)的一侧设有漏极(132)，所述像素电极(16)设有第一电极接触柱，所述反射电极(15)设有第二电极接触柱，所述第一电极接触柱远离所述像素电极(16)的一端与所述反射电极(15)相接触，所述第二电极接触柱远离所述反射电极(15)的一端与所述漏极(132)相接触。

7.根据权利要求1所述的反射式显示面板，其特征在于，所述对置基板(20)在朝向所述液晶层(30)的一侧设有公共电极(23)，所述液晶层(30)为正性液晶分子，在初始状态时，靠近所述阵列基板(10)一侧的所述正性液晶分子垂直于所述阵列基板(10)，靠近所述对置基板(20)一侧的所述正性液晶分子平行于所述对置基板(20)，所述正性液晶分子的预倾角从靠近所述阵列基板(10)的一侧朝向所述对置基板(20)的一侧逐渐减小。

8.根据权利要求1所述的反射式显示面板，其特征在于，所述对置基板(20)在对应所述像素电极(16)的区域为透明区(W)；或所述对置基板(20)上设有色阻层(22)，所述色阻层(22)与所述像素电极(16)一一对应。

9.根据权利要求1所述的反射式显示面板，其特征在于，所述圆偏振片包括偏光片(41)和四分之一波片(42)，所述四分之一波片(42)位于所述偏光片(41)朝向所述液晶层(30)的一侧，所述四分之一波片(42)的快慢轴与所述偏光片(41)的透光轴呈45°。

10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的反射式显示面板。

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