WO2021179391A1 - 一种显示面板及装置 - Google Patents

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WO2021179391A1
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liquid lens
light
groove
display panel
power supply
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Inventor
霍英东
Original Assignee
深圳市华星光电半导体显示技术有限公司
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/12—Fluid-filled or evacuated lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/12—Fluid-filled or evacuated lenses
    • G02B3/14—Fluid-filled or evacuated lenses of variable focal length

Definitions

  • the present invention relates to the field of display technology, and in particular to a display panel and a device.
  • Existing display panels are divided into two categories according to the dimming type, one is self-luminous display panels, such as plasma display panels (PDP, Plasma Display Panel), Light Emitting Diode (LED, Light Emitting Diode) display panel, Organic Light Emitting Diode (OLED, Organic Light Emitting Diode) display panel, Quantum Light Emitting Diode (QLED, Quantum Light Emitting Diode) display panel, Perovskite light-emitting diode (PeLED, Perovskite Light Emitting Diode) display panels, etc.; the other type is light modulation type display panels, such as thin film transistor liquid crystal display panels (TFT-LCD, Thin Film Transistor Liquid Crystal Display), liquid crystal on silicon (LCOS, Liquid Crystal On Silicon) display panels , E-paper, etc.
  • TFT-LCD Thin Film Transistor Liquid Crystal Display
  • LCOS Liquid Crystal On Silicon
  • the existing light modulation type display panel is easily affected by the reflected light, resulting in poor display effect.
  • the object of the present invention is to provide a display panel and a device that can improve the display effect.
  • the present invention provides a display panel, including:
  • a plurality of liquid lenses the liquid lens having a light exit side
  • the light-absorbing layer is arranged on the light-emitting side of the liquid lens, and a plurality of grooves are provided on the light-absorbing layer, wherein the grooves correspond to the liquid lens; the focal point of the liquid lens is located in the corresponding groove ;
  • the reflective layer covers the bottom of the groove, and the bottom of the groove is away from the liquid lens.
  • the display panel further includes:
  • the color resist layer includes a plurality of color film color resists, the color film color resists corresponding to the grooves, the color film color resists are located in the grooves, and the color film color resists are close to the reflective layer .
  • the light-absorbing layer is in contact with the focal point of the liquid lens.
  • the area of the top of the groove is larger than the area of the bottom of the groove, and the top of the groove is close to the liquid lens side.
  • the longitudinal cross-sectional shape of the groove is an inverted trapezoid.
  • the groove penetrates the light-absorbing layer, and the reflective layer is provided on a side of the light-absorbing layer away from the liquid lens.
  • the plurality of liquid lenses are located in the same horizontal plane.
  • the liquid lens when the display panel is in the first state, the liquid lens converges the light incident thereon;
  • the liquid lens does not condense the light incident thereon.
  • the liquid lens includes a droplet, an insulating layer and an electrode from top to bottom.
  • the droplet is connected to a first power supply voltage
  • the electrode is connected to a second power supply voltage.
  • the first power supply voltage is greater than the second power supply voltage.
  • the present invention also provides a display device including the above-mentioned display panel.
  • the display panel and device of the present invention include a plurality of liquid lenses, the liquid lens has a light-exit side; a light-absorbing layer is arranged on the light-exit side of the liquid lens, and a plurality of grooves are provided on the light-absorbing layer, wherein the The groove corresponds to the liquid lens; the focal point of the liquid lens is located in the corresponding groove; the reflective layer covers the bottom of the groove, and the bottom of the groove is away from the liquid lens; Under the synergistic effect of the grooves, the light intensity per unit area is changed, thereby controlling the intensity of the reflected light, avoiding the influence of the reflected light on the display effect, and improving the display effect.
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of a display panel in a first state according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the structure of the liquid lens of the present invention when a first voltage is applied;
  • FIG. 3 is a schematic diagram of the structure of the liquid lens of the present invention when a second voltage is applied;
  • FIG. 4 is a working principle diagram of a single liquid lens when the display panel of the present invention is in the first state
  • FIG. 5 is a schematic structural diagram of a display panel in a second state according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic structural diagram of a display panel in a first state according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of a display panel in a first state according to an embodiment of the present invention.
  • the display panel of this embodiment includes a plurality of liquid lenses 10, a light absorption layer 20 and a reflective layer 30.
  • the liquid lens 10 when the liquid lens 10 is located on the top of the display panel, the light exit side is located below the liquid lens 10; the light 40 is ambient light. 2 and 3, the liquid lens 10 includes a droplet 11, an insulating layer 12, and an electrode 13 from top to bottom.
  • the droplet 11 is connected to a first power supply voltage (not shown in the figure), so
  • the electrode 13 is connected to a second power supply voltage (not shown in the figure), and the first power supply voltage is greater than the second power supply voltage.
  • the second power supply voltage is the ground voltage.
  • the droplet 11 itself has a lens-like function, the droplets 11 of different shapes have different converging capabilities, and the liquid lens 10 can adjust the converging ability through voltage.
  • the plurality of liquid lenses 10 are located in the same horizontal plane.
  • the arrangement of the liquid lens 10 is not limited to this.
  • the liquid lens 10 has a focal point 50.
  • the liquid lens 10 is used to converge the light 40 incident thereon to form a focal point 50; the liquid lens 10 has a light exit side, and the light 40 will converge after passing through the liquid lens 10, and is located at The light energy density at the focal point 50 of the lens is the largest.
  • the light-absorbing layer 20 is provided on the light-emitting side of the liquid lens 10, and a plurality of grooves 21 are provided on the light-absorbing layer 20, wherein the grooves 21 correspond to the liquid lens 10, and the liquid lens
  • the focus point 50 of 10 is located in the corresponding groove 21; in one embodiment, in order to further improve the aperture ratio, the groove of the groove 21 corresponds to the liquid lens 10 one-to-one.
  • the groove 21 has a top and a bottom, the bottom is far away from the liquid lens 10, and the top is close to the liquid lens 10.
  • the area of the top of the groove 21 is larger than the area of the bottom of the groove 21.
  • the longitudinal cross-sectional shape of the groove 21 is an inverted trapezoid.
  • the groove 21 penetrates the light absorbing layer 20, and the reflective layer 30 is provided on the side of the light absorbing layer 20 away from the liquid lens 10.
  • the groove 21 may not penetrate the light absorption layer 20, and the depth of the groove 21 is smaller than the thickness of the light absorption layer 20 at this time.
  • the material of the light absorption layer 20 is a black matrix.
  • the light-absorbing layer 20 is preferably a non-metallic material.
  • the sum of the distance d between the light-absorbing layer 20 and the liquid lens 10 and the depth L of the groove 21 is within a preset range, and the preset range is based on the The focus point is set at 50. That is, the sum of d and L is within the preset range.
  • the reflective layer 30 abuts against the focus point 50.
  • the reflective layer 30 covers the bottom of the groove 21.
  • the reflective layer 30 includes a plurality of spaced reflective portions 31, and the reflective portions 31 correspond to the groove 21.
  • the reflective layer 30 may also be a whole layer structure.
  • the groove 21 is used to allow the converged light 40 corresponding to the liquid lens 10 to propagate to the reflective layer 30, so that the reflective layer 30 reflects the converged light 40 .
  • the liquid lens 10 When the display panel is in the second state, the liquid lens 10 does not condense the light incident thereon.
  • the first state is a bright state
  • the second state is a dark state.
  • Fig. 1 Taking the light as the ambient light as an example, in the specific working process, take Fig. 1 as an example.
  • the reflective layer 30 can reflect back most of the ambient light.
  • the display panel of this embodiment can realize reflective grayscale display, that is, achromatic display.
  • the liquid lens Due to the liquid lens, light-absorbing layer and reflective layer, the light is concentrated and diverged through the liquid lens, and the light intensity per unit area is changed under the synergistic effect of the groove, thereby controlling the intensity of the reflected light and avoiding the effect of the reflected light on the display Causes an impact and improves the display effect.
  • FIG. 6 is a schematic structural diagram of a display panel in a first state according to another embodiment of the present invention.
  • the difference between the display panel of this embodiment and the previous embodiment is that the display panel of this embodiment can realize a reflective full-color display, and the structure of the display panel of this embodiment further includes a color resist layer.
  • the color resist layer 60 of this embodiment includes a plurality of color film color resists 61, such as a red color film, a green color film, and a blue color film.
  • the color film and color resist 61 corresponds to the groove 21, and the color film and color resist 61 is located in the groove 21 and close to the reflective layer 30.
  • the color filter 61 is located above the reflective layer 30 and in the groove 21.
  • the working principle of the display panel of this embodiment is the same as that of the previous embodiment.
  • the present invention also provides a display device, which includes any one of the above-mentioned display panels.
  • the display panel and device of the present invention include a plurality of liquid lenses, the liquid lens has a light-exit side; a light-absorbing layer is arranged on the light-exit side of the liquid lens, and a plurality of grooves are provided on the light-absorbing layer, wherein the The groove corresponds to the liquid lens; the focal point of the liquid lens is located in the corresponding groove; the reflective layer covers the bottom of the groove, and the bottom of the groove is away from the liquid lens; Under the synergistic effect of the grooves, the light intensity per unit area is changed, thereby controlling the intensity of the reflected light, avoiding the influence of the reflected light on the display effect, and improving the display effect.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

一种显示面板及装置，显示面板包括：多个液体透镜（10），液体透镜（10）具有出光侧；吸光层（20），设于液体透镜（10）的出光侧，吸光层（20）上设置有多个凹槽（21），其中凹槽（21）与液体透镜（10）对应；液体透镜（10）的聚焦点位于对应的凹槽（21）内；反射层（30），覆盖凹槽（21）的底部，凹槽（21）的底部远离液体透镜（10）。

Description

一种显示面板及装置 技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种显示面板及装置。
 背景技术
现有的显示面板按照调光类型分为两大类，一类是自发光型显示面板，比如等离子体显示面板（PDP, Plasma Display Panel）、发光二极管（LED, Light Emitting Diode）显示面板、有机发光二极管(OLED, Organic Light Emitting Diode) 显示面板、量子点发光二极管（QLED, Quantum Light Emitting Diode）显示面板、钙钛矿发光二极管（PeLED，Perovskite Light Emitting Diode）显示面板等；另一类是光调制型显示面板，比如薄膜晶体管液晶显示面板（TFT-LCD，Thin Film Transistor Liquid Crystal Display）、硅基液晶（LCOS, Liquid Crystal On Silicon）显示面板、电子纸（E-paper）等。
 技术问题
然而，现有的光调制型显示面板容易受到反射光的影响，导致显示效果较差。
因此，有必要提供一种显示面板及装置，以解决现有技术所存在的问题。
 技术解决方案
本发明的目的在于提供一种显示面板及装置，能够提高显示效果。
为解决上述技术问题，本发明提供一种显示面板，包括：
多个液体透镜，所述液体透镜具有出光侧；
吸光层，设于所述液体透镜的出光侧，所述吸光层上设置有多个凹槽，其中所述凹槽与所述液体透镜对应；所述液体透镜的聚焦点位于对应的凹槽内；
反射层，覆盖所述凹槽的底部，所述凹槽的底部远离所述液体透镜。
在本发明的显示面板中，所述显示面板还包括：
色阻层，包括多个彩膜色阻，所述彩膜色阻与所述凹槽对应，所述彩膜色阻位于所述凹槽内，且所述彩膜色阻靠近所述反射层。
在本发明的显示面板中，所述吸光层与所述液体透镜的聚焦点抵接。
在本发明的显示面板中，所述凹槽的顶部的面积大于所述凹槽的底部的面积，所述凹槽的顶部靠近所述液体透镜侧。
在本发明的显示面板中，所述凹槽的纵截面形状为倒梯形。
在本发明的显示面板中，所述凹槽贯穿所述吸光层，所述反射层设于所述吸光层远离所述液体透镜的一侧。
在本发明的显示面板中，所述多个液体透镜位于同一水平面中。
在本发明的显示面板中，当显示面板处于第一状态时，所述液体透镜对入射到其上的光线进行汇聚；
当显示面板处于第二状态时，所述液体透镜不对入射到其上的光线进行汇聚。
在本发明的显示面板中，所述液体透镜由上至下依次包括液滴、绝缘层和电极，所述液滴接入有第一电源电压，所述电极接入有第二电源电压，所述第一电源电压大于所述第二电源电压。
本发明还提供一种显示装置，包括上述显示面板。
 有益效果
本发明的显示面板及装置，包括多个液体透镜，所述液体透镜具有出光侧；吸光层，设于所述液体透镜的出光侧，所述吸光层上设置有多个凹槽，其中所述凹槽与所述液体透镜对应；所述液体透镜的聚焦点位于对应的凹槽内；反射层，覆盖所述凹槽的底部，所述凹槽的底部远离所述液体透镜；由于在液体透镜和凹槽的协同作用下改变单位面积的光强度，从而控制反射光的强度，避免反射光对显示效果造成影响，提高了显示效果。
 附图说明
图1为本发明一实施例的显示面板处于第一状态时的结构示意图；
图2为本发明的液体透镜施加第一电压时的结构示意图；
图3为本发明的液体透镜施加第二电压时的结构示意图；
图4为本发明的显示面板处于第一状态时单个液体透镜的工作原理图；
图5为本发明一实施例的显示面板处于第二状态时的结构示意图；
图6为本发明另一实施例的显示面板处于第一状态时的结构示意图。
 本发明的实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
请参照图1至图5，图1为本发明一实施例的显示面板处于第一状态时的结构示意图。
如图1所示，本实施例的显示面板包括多个液体透镜10、吸光层20以及反射层30。
在一实施方式中，当液体透镜10位于显示面板的顶部时，出光侧位于液体透镜10的下方；其中该光线40为环境光。结合图2和图3，所述液体透镜10由上至下依次包括液滴11、绝缘层12和电极13，所述液滴11接入有第一电源电压（图中未示出），所述电极13接入有第二电源电压（图中未示出），所述第一电源电压大于所述第二电源电压。在一实施方式中，第二电源电压为接地电压，当给液滴11分别施加的电源电压分别为V1、V2时，V1不等于V2，由于电湿润效应，液滴11的形状会发生改变，由于液滴11本身具有类似透镜的功能，因此不同形状的液滴11具有不同的汇聚能力，液体透镜10可以通过电压来调节汇聚能力。在一实施方式中，返回图1，为了减小显示面板的厚度，所述多个液体透镜10位于同一水平面中。当然，液体透镜10设置方式不限于此。
结合图4，所述液体透镜10具有聚焦点50。在一实施方式中，所述液体透镜10用于对入射到其上的光线40进行汇聚，形成聚焦点50；所述液体透镜10具有出光侧，光线40经过液体透镜10后会发生汇聚，位于透镜焦点50处的光能密度最大。
返回图1，吸光层20设于所述液体透镜10的出光侧，所述吸光层20上设置有多个凹槽21，其中所述凹槽21与所述液体透镜10对应，所述液体透镜10的聚焦点50位于对应的凹槽21内；在一实施方式中，为了进一步提高开口率，所述凹槽21凹槽与所述液体透镜10一一对应。所述凹槽21具有顶部和底部，底部远离所述液体透镜10，顶部靠近所述液体透镜10。
在一实施方式中，为了进一步提高开口率，所述凹槽21的顶部的面积大于所述凹槽21的底部的面积。所述凹槽21的纵截面形状为倒梯形。为了进一步提高开口率，在一实施方式中，所述凹槽21贯穿所述吸光层20，所述反射层30设于所述吸光层20远离所述液体透镜10的一侧。当然，在其他实施例中，所述凹槽21也可不贯穿所述吸光层20，此时凹槽21的深度小于吸光层20的厚度。
为了提高显示效果，在一实施方式中，所述吸光层20的材料为黑色矩阵。当然，所述吸光层20优选为非金属材料。其中，为了进一步提高显示效果，所述吸光层20和所述液体透镜10之间的间距d与所述凹槽21的深度L之和位于预设范围内，所述预设范围是根据所述聚焦点50设置的。也即d和L之和位于预设范围内。优选地，所述反射层30与所述聚焦点50抵接。
反射层30覆盖所述凹槽21的底部。在一实施方式中，如图1所示，当液体透镜10位于显示面板的顶部时，吸光层20位于液体透镜10的下方，反射层30设于所述凹槽21的下方。在一实施方式中，所述反射层30包括多个间隔的反射部31，所述反射部31与所述凹槽21对应。在另一实施方式中，所述反射层30也可为整层结构。
在一实施方式中，当显示面板处于第一状态时，所述凹槽21用于使对应液体透镜10的汇聚光线40传播至反射层30，以使反射层30对所述汇聚光线40进行反射。
当显示面板处于第二状态时，所述液体透镜10不对入射到其上的光线进行汇聚。第一状态为亮态，第二状态为暗态。
以光线为环境光为例，在具体工作过程中，以图1为例，在亮态时，由于液体透镜10对环境光进行汇聚，并透过凹槽21传播至位于凹槽21底部的反射层30，反射层30可以反射回大部分环境光。如图5所示，而在暗态时，由于液体透镜10对于环境光40没有汇聚作用，位于凹槽21内的光能密度很小，大部分环境光被吸光层20吸收，只有很少的环境光被反射。本实施例的显示面板可以实现反射式灰度显示，也即非彩色显示。
由于通过液体透镜、吸光层以及反射层，因此通过液体透镜对光实现汇聚和发散，并且在凹槽的协同作用下改变单位面积的光强度，从而控制反射光的强度，避免反射光对显示效果造成影响，提高了显示效果。
请参照图6，图6为本发明另一实施例的显示面板处于第一状态时的结构示意图。
本实施例的显示面板与上一实施例的区别在于，本实施例的显示面板可以实现反射式全彩化显示，本实施例的显示面板的结构还包括色阻层。
如图6所示，本实施例的色阻层60包括多个彩膜色阻61，比如包括红色彩膜、绿色彩膜、蓝色彩膜。所述彩膜色阻61与所述凹槽21对应，所述彩膜色阻61位于所述凹槽21内，且靠近所述反射层30。在一实施方式中，当反射层30位于凹槽21的下方时，所述彩膜色阻61位于所述反射层30上方，且位于所述凹槽21内。
本实施例的显示面板的工作原理与上一实施例相同。
本发明还提供一种显示装置，其包括上述任意一种显示面板。
本发明的显示面板及装置，包括多个液体透镜，所述液体透镜具有出光侧；吸光层，设于所述液体透镜的出光侧，所述吸光层上设置有多个凹槽，其中所述凹槽与所述液体透镜对应；所述液体透镜的聚焦点位于对应的凹槽内；反射层，覆盖所述凹槽的底部，所述凹槽的底部远离所述液体透镜；由于在液体透镜和凹槽的协同作用下改变单位面积的光强度，从而控制反射光的强度，避免反射光对显示效果造成影响，提高了显示效果。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (20)

  1. 一种显示面板，其包括：
    多个液体透镜，所述液体透镜具有出光侧；
    吸光层，设于所述液体透镜的出光侧，所述吸光层上设置有多个凹槽，其中所述凹槽与所述液体透镜对应；所述液体透镜的聚焦点位于对应的凹槽内；以及
    反射层，覆盖所述凹槽的底部，所述凹槽的底部远离所述液体透镜。
  2. 根据权利要求1所述的显示面板，其还包括：
    色阻层，包括多个彩膜色阻，所述彩膜色阻与所述凹槽对应，所述彩膜色阻位于所述凹槽内，且所述彩膜色阻靠近所述反射层。
  3. 根据权利要求1所述的显示面板，其中
    所述吸光层与所述液体透镜的聚焦点抵接。
  4. 根据权利要求1所述的显示面板，其中
    所述凹槽的顶部的面积大于所述凹槽的底部的面积，所述凹槽的顶部靠近所述液体透镜侧。
  5. 根据权利要求4所述的显示面板，其中
    所述凹槽的纵截面形状为倒梯形。
  6. 根据权利要求1所述的显示面板，其中
    所述凹槽贯穿所述吸光层，所述反射层设于所述吸光层远离所述液体透镜的一侧。
  7. 根据权利要求1所述的显示面板，其中
    所述多个液体透镜位于同一水平面中。
  8. 根据权利要求1所述的显示面板，其中
    当显示面板处于第一状态时，所述液体透镜对入射到其上的光线进行汇聚；
    当显示面板处于第二状态时，所述液体透镜不对入射到其上的光线进行汇聚。
  9. 根据权利要求1所述的显示面板，其中
    所述液体透镜由上至下依次包括液滴、绝缘层和电极，所述液滴接入有第一电源电压，所述电极接入有第二电源电压，所述第一电源电压大于所述第二电源电压。
  10. 一种显示装置，其包括：显示面板，其包括：
    多个液体透镜，所述液体透镜具有出光侧；
    吸光层，设于所述液体透镜的出光侧，所述吸光层上设置有多个凹槽，其中所述凹槽与所述液体透镜对应；所述液体透镜的聚焦点位于对应的凹槽内；以及
    反射层，覆盖所述凹槽的底部，所述凹槽的底部远离所述液体透镜。
  11. 根据权利要求10所述的显示装置，其还包括：
    色阻层，包括多个彩膜色阻，所述彩膜色阻与所述凹槽对应，所述彩膜色阻位于所述凹槽内，且所述彩膜色阻靠近所述反射层。
  12. 根据权利要求10所述的显示装置，其中
    所述吸光层与所述液体透镜的聚焦点抵接。
  13. 根据权利要求10所述的显示装置，其中
    所述凹槽的顶部的面积大于所述凹槽的底部的面积，所述凹槽的顶部靠近所述液体透镜侧。
  14. 根据权利要求13所述的显示装置，其中
    所述凹槽的纵截面形状为倒梯形。
  15. 根据权利要求10所述的显示装置，其中
    所述凹槽贯穿所述吸光层，所述反射层设于所述吸光层远离所述液体透镜的一侧。
  16. 根据权利要求10所述的显示装置，其中
    所述多个液体透镜位于同一水平面中。
  17. 根据权利要求10所述的显示装置，其中
    当显示面板处于第一状态时，所述液体透镜对入射到其上的光线进行汇聚；
    当显示面板处于第二状态时，所述液体透镜不对入射到其上的光线进行汇聚。
  18. 根据权利要求17所述的显示装置，其中
    所述第一状态为亮态，所述第二状态为暗态。
  19. 根据权利要求10所述的显示装置，其中
    所述反射层包括多个反射部，所述反射部与所述凹槽对应。
  20. 根据权利要求10所述的显示装置，其中
    所述液体透镜由上至下依次包括液滴、绝缘层和电极，所述液滴接入有第一电源电压，所述电极接入有第二电源电压，所述第一电源电压大于所述第二电源电压。
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