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显示面板和显示装置的制作方法

时间:2022-02-03 阅读: 作者:专利查询

显示面板和显示装置的制作方法

1.本实用新型属于显示技术领域,具体涉及一种显示面板和显示装置。


背景技术:

2.目前,依据显示装置所利用的光源类型(如背光源、外界光等)的不同,显示装置可分为透射式、反射式和半透半反式三种。其中,反射式显示装置通过对入射至反射式显示装置内的环境光反射来实现显示。由于反射式显示装置无需额外设置背光模组为其显示提供背光,因此,反射式显示装置得到了广泛的关注和应用。
3.然而现有液晶显示面板多是使用两张偏光片,以对光线进行偏振选择来实现图像显示,这就造成了反射式液晶显示面板的透过率偏低的问题。


技术实现要素:

4.本实用新型针对目前液晶显示面板使用两张偏光片,造成反射式液晶显示面板透过率偏低的问题,提供一种显示面板和显示装置。
5.本实用新型提供一种显示面板,包括:显示基板、第一偏光片和导光板;
6.所述显示基板包括对盒设置的第一基板和第二基板,以及填充于所述第一基板和所述第二基板对盒间隙中的液晶;
7.所述第一基板和/或所述第二基板上形成有电极,所述液晶能在所述电极产生的电场作用下偏转;
8.所述第一偏光片位于所述第一基板的背离所述第二基板的一侧;
9.所述导光板位于所述第二基板背离所述第一基板的一侧;
10.还包括增亮膜,所述增亮膜设置于所述导光板背离所述第二基板的一侧,所述增亮膜可反射第一偏振方向的光并透射第二偏振方向的光,所述第一偏振方向与所述第二偏振方向垂直;且所述第一偏光片的透光轴方向与所述第二偏振方向垂直。
11.可选地,还包括吸光层,所述吸光层位于所述增亮膜的背离所述导光板的一侧,用于对所述增亮膜透射的所述第二偏振方向的光进行吸收,或者,还用于对任意光线进行吸收。
12.可选地,所述吸光层包括第二偏光片,所述第二偏光片的透光轴方向与所述第二偏振方向一致。
13.可选地,所述吸光层包括黑色胶层,所述黑色胶层可对照射至其上的任意光线进行吸收。
14.可选地,还包括光源,所述光源的出光面与所述导光板的至少一侧边缘端面相对。
15.可选地,所述显示基板还包括黑矩阵和不同颜色的多个色阻,所述多个色阻和所述黑矩阵设置于所述第一基板上,且位于所述第一基板的靠近所述第二基板的一侧;
16.所述多个色阻排布呈阵列,所述黑矩阵位于任意相邻的所述色阻之间。
17.可选地,所述色阻包括红色色阻、绿色色阻、蓝色色阻和白色色阻;
18.由一个所述红色色阻、一个所述绿色色阻、一个所述蓝色色阻和一个所述白色色阻构成一个像素单元;
19.所述显示基板包括多个所述像素单元,多个所述像素单元排布呈阵列。
20.可选地,所述第一基板上形成有第一电极,所述第二基板上形成有第二电极;
21.所述第一电极位于所述第一基板靠近所述第二基板的一侧,且所述第一电极相对于所述色阻和所述黑矩阵更靠近所述第一基板;所述第二电极位于所述第二基板靠近所述第一基板的一侧;
22.所述第一电极为面电极;所述第二电极在所述第一基板上的正投影与所述色阻在所述第一基板上的正投影至少部分交叠。
23.可选地,所述第二基板上形成有第一电极和第二电极,所述第一电极和所述第二电极位于所述第二基板的靠近所述第一基板的一侧,且所述第一电极和所述第二电极依次远离所述第二基板设置;所述第一电极和所述第二电极之间还设置有绝缘层;
24.所述第一电极为面电极;所述第二电极为狭缝电极。
25.本实用新型还提供一种显示装置,包括上述的显示面板。
26.本实用新型的有益效果:本实用新型所提供的显示面板,通过设置增亮膜,可代替传统反射式液晶显示面板中的其中一个偏光片和反射层,使显示面板实现反射式显示,增亮膜对自然光和线偏振光的反射率更高,且对线偏振光的偏振度的保持度极高,即对光线偏振度的改变最小,从而提高了反射式显示面板对光线的利用率,进而使显示画面亮度明显提高;同时,该显示面板还能够实现透射显示模式和反射显示模式的共存和随意切换,从而进一步确保了该显示面板的正常显示亮度。
27.本实用新型所提供的显示装置,通过采用上述显示面板,提高了该显示装置的显示亮度,从而提升了该显示装置的显示效果。
附图说明
28.图1为本实用新型实施例中显示面板的结构剖视示意图;
29.图2为环境光充足时,图1中显示面板显示白态画面的光路图;
30.图3为环境光充足时,图1中显示面板显示黑态画面的光路图;
31.图4为本实用新型实施例中增亮膜、平面反射镜和光学膜层对光线反射率和光线偏振度影响的测试数据对比图;
32.图5为图1中显示面板与传统反射式显示面板的显示亮度数据对比图;
33.图6为图1中显示面板与传统反射式显示面板的显示效果实物对比图;
34.图7为本实用新型实施例中另一种显示面板的结构剖视示意图;
35.图8为环境光不足时,图7中显示面板显示白态画面的光路图;
36.图9为环境光不足时,图7中显示面板显示黑态画面的光路图;
37.图10为图7中显示面板与传统反射式显示面板的显示亮度数据对比图;
38.图11为本实用新型实施例中又一种显示面板的结构剖视示意图;
39.图12为环境光充足时,图11中显示面板显示黑态画面时的光路图;
40.图13为环境光充足时,图11中显示面板显示白态画面时的光路图;
41.图14为环境光不足时,图11中显示面板显示黑态画面时的光路图;
42.图15为环境光不足时,图11中显示面板显示白态画面时的光路图。
43.其中附图标记为:
44.1、显示基板;11、第一基板;12、第二基板;13、液晶;14、黑矩阵;15、色阻;101、红色色阻;102、绿色色阻;103、蓝色色阻;104、白色色阻;16、第一电极;17、第二电极;18、绝缘层;2、第一偏光片;3、导光板;4、增亮膜;5、吸光层;6、光源。
具体实施方式
45.为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型一种显示面板和显示装置作进一步详细描述。
46.为解决目前液晶显示面板使用两张偏光片,造成反射式液晶显示面板透过率偏低的问题,公开技术中提出使用液晶光栅层反射不同颜色的光来实现不同颜色光线的显示,该方案不需要偏光片和彩色滤光片,可充分利用环境光,但是该方案无法精准实现灰阶变化,显示动态画面时存在掉帧,画面突变等问题。
47.公开技术中还提出使用光反射磁导体实现全反射显示,控制光反射磁导体是否被磁化以及磁化程度,以控制偏振光经光反射磁导体作用后的反射光是否可以透过偏光片以及透过偏光片的量,进而实现对各子像素的显示进行控制,实现反射式显示面板的有效显示。该方法虽然可以只使用一张偏光片,但是光反射磁导体也对光进行了二次偏振调控,这也降低了显示装置的光线利用率,且无法实现透射和反射显示模式的切换和共存。
48.综上所述,现有反射显示技术对光线的利用率不高,导致正常环境光下使用时画面显示偏暗,而环境光偏暗时,存在无法正常显示的风险;且公开技术大多无法实现反射和透射显示模式共存的情况,这就导致了反射式显示模组在偏暗的环境下无法使用的问题,限制了反射式显示模组的应用面。
49.针对上述的问题,本实用新型实施例提供一种显示面板,如图1所示,包括:显示基板1、第一偏光片2和导光板3;显示基板1包括对盒设置的第一基板11和第二基板12,以及填充于第一基板11和第二基板12对盒间隙中的液晶13;第一基板11和第二基板12上形成有电极,液晶13能在电极产生的电场作用下偏转;第一偏光片2位于第一基板11的背离第二基板12的一侧;导光板3位于第二基板12背离第一基板11的一侧;还包括增亮膜4,增亮膜4设置于导光板3背离第二基板12的一侧,增亮膜4可反射第一偏振方向的光并透射第二偏振方向的光,第一偏振方向与第二偏振方向垂直;且第一偏光片2的透光轴方向与第二偏振方向垂直。
50.其中,导光板3的作用是使入射至其中的光线经过全反射之后进一步趋于均匀。增亮膜4采用dbef核心增亮膜,是应用于显示产品背光系统用于提高发光效率的薄膜或薄片;dbef核心增亮膜主要包括核心层及其上的涂布层,混合扩散粒子和胶水后获得涂布胶,将涂布胶均匀涂布于核心层后进行烘干即可获得dbef核心增亮膜。
51.本实施例中,外界环境光经第一偏光片2射入显示面板内并照射至增亮膜4,增亮膜4可对照射至其上的光线进行反射,反射后的光线再次经过第一偏光片2后出射,从而实现该显示面板的反射式显示。增亮膜4可代替传统反射式液晶显示面板中的其中一个偏光片和反射层,使显示面板实现反射式显示。
52.可选地,本实施例中,显示面板还包括吸光层5,吸光层5位于增亮膜4的背离导光
板3的一侧,用于对增亮膜4透射的第二偏振方向的光进行吸收。吸光层5的设置,能够对增亮膜4透射的第二偏振方向的光进行吸收,从而防止第二偏振方向的光被增亮膜4反射后对第一偏振方向的反射光造成串扰,从而提升了该显示面板显示画面的清晰度,进而提高了该显示面板的显示效果。
53.可选地,吸光层5包括第二偏光片,第二偏光片的透光轴方向与第二偏振方向一致。由于对于该反射式显示面板,第一偏振方向的光经增亮膜4反射后用于显示画面,而第二偏振方向的光不需要用于显示,所以需要将第二偏振方向的光消除,以防止第二偏振方向的光被增亮膜4反射后对第一偏振方向的光形成串扰,所以通过设置透光轴方向与第二偏振方向一致的第二偏光片能使第二偏振方向的光透过,能够将第二偏振方向的光消除,从而提升该显示面板显示画面的清晰度。
54.可选地,吸光层5还用于对任意光线进行吸收。进一步可选地,吸光层5包括黑色胶层,黑色胶层可对照射至其上的任意光线进行吸收。黑色胶层如黑矩阵、黑色胶带等,黑色胶层能够对任意光线进行吸收,因为只有第一偏振方向的光被增亮膜4反射并用于显示,而除第一偏振方向以外的其他任意光线都不需要用于显示,所以通过黑色胶层对除第一偏振方向以外的其他任意光线进行吸收,能够防止不需要用于显示的除第一偏振方向以外的其他任意光线被增亮膜4反射后对第一偏振方向的反射光造成串扰,从而提升了该显示面板显示画面的清晰度,进而提高了该显示面板的显示效果。
55.可选地,显示基板1还包括黑矩阵14和不同颜色的多个色阻15,多个色阻15和黑矩阵14设置于第一基板11上,且位于第一基板11的靠近第二基板12的一侧;多个色阻15排布呈阵列,黑矩阵14位于任意相邻的色阻15之间。显示基板1中色阻15的设置,能够实现显示面板的彩色显示。显示基板1中黑矩阵14的设置,能够防止相邻色阻15之间发生漏光,避免相邻色阻15之间的非显示区域被看到。
56.可选地,色阻15包括红色色阻101、绿色色阻102、蓝色色阻103和白色色阻104;由一个红色色阻101、一个绿色色阻102、一个蓝色色阻103和一个白色色阻104构成一个像素单元;显示基板1包括多个像素单元,多个像素单元排布呈阵列。由红、绿、蓝色阻构成像素单元,能够实现显示面板的彩色显示;通过在像素单元中增设白色色阻104,由于白色色阻104对光线的吸收很少,所以白色色阻104的设置能够提高显示面板光线的利用率,同时提高显示面板的显示亮度,从而提高显示面板的显示效果。
57.可选地,本实施例中,第一基板11上形成有第一电极16,第二基板12上形成有第二电极17;第一电极16位于第一基板11靠近第二基板12的一侧,且第一电极16相对于色阻15和黑矩阵14更靠近第一基板11;第二电极12位于第二基板12靠近第一基板11的一侧;第一电极16为面电极;第二电极17在第一基板11上的正投影与色阻15在第一基板11上的正投影至少部分交叠。即本实施例中的显示基板1为tn型(twisted nematic,扭曲向列型)显示基板。
58.进一步可选地,第二电极17在第一基板11上的正投影与色阻15在第一基板11上的正投影重合。需要说明的是,第一电极16也可以是多个块状电极,如第一电极16在第一基板11上的正投影也可以与色阻15在第一基板11上的正投影完全重合。只要确保第一电极16与第二电极17之间能够形成使液晶13旋转的电场,第一电极16和第二电极17的设计形式可以任意,不局限于上述结构设置。
59.本实施例中,第二电极17为像素电极,第一电极16为公共电极;液晶13能在第一电极16和第二电极17加电后形成的电场作用下旋转,从而控制经增亮膜4反射后的光线是否透过第一偏光片2以及透过第一偏光片2的量,进而实现对各像素单元的显示进行控制,实现反射式显示面板的有效显示。
60.本实施例中,显示基板还包括像素驱动电路(图中未示出),像素驱动电路设置于第二基板12上,且位于第二电极17靠近第二基板12的一侧;像素驱动电路与第二电极17和第一电极16分别电连接,用于向第二电极17提供数据驱动信号,并向第一电极16提供公共电压信号,从而使第二电极17与第一电极16之间形成能使液晶13进行不同角度的旋转,进而实现该显示面板的不同灰阶画面的显示。像素驱动电路的具体电路为传统电路设计,本实施例中未对像素驱动电路进行进一步改进,所以这里不再赘述像素驱动电路的具体电路。
61.本实施例中,显示基板还包括第一配向膜和第二配向膜(图中未示出)。第一配向膜设置于第一基板11的面向第二基板12的表层;第二配向膜设置于第二基板12的面向第一基板11的表层;且第一配向膜的配向方向与第二配向膜的配向方向相平行;第一配向膜和第二配向膜用于对液晶13进行未加电前的初始配向。
62.基于本实施例中显示面板的上述结构,tn型(twisted nematic,扭曲向列型)显示基板1为常白显示模式。假设第一偏光片2的透光轴为0
°
,则第一偏振方向为90
°
,第二偏振方向也为90
°
。如图2所示,为当环境光充足时,本实施例中显示面板显示白色画面时的光路;自然光经过透光轴为0
°
的第一偏光片2后变成偏振方向为0
°
的线偏振光,此时液晶13为开态;线偏振光可以正常透过而不被改变偏振方向;0
°
线偏振光被增亮膜4反射后偏振状态仍然不变,光线经过色阻15后在显示面板上实现白色画面显示。
63.如图3所示,为当环境光充足时,本实施例中显示面板显示黑色画面时的光路;自然光经过透光轴为0
°
第一偏光片2后变成偏振方向为0
°
的线偏振光,此时液晶13为关态;由于液晶的旋光性,0
°
线偏振光经过液晶13后会被旋转为90
°
线偏振光,90
°
线偏振光从增亮膜4上透过而被吸光层5吸收,从而使显示面板显示黑色画面。
64.根据上述图2和图3中的光路原理,该显示面板可利用环境光作为显示光源,实现反射式显示。
65.如图4所示,测试数据显示,与用于反射的表面镀金属层的平面反射镜和用于显示产品的背光模组中的光学膜层(即dbef,是在dbef核心增亮膜基础上处理而得的集反射、折射、散射、汇聚等光学处理功能为一体的光学膜层整体)相比,本实施例中的增亮膜4对自然光和线偏振光的反射率更高,且对线偏振光的偏振度的保持度极高,即对光线偏振度的改变最小,从而提高了反射式显示面板对光线的利用率。如图5和图6所示,为本实施例中显示面板与传统反射式显示面板的显示亮度的数据对比以及显示效果实物对比,从图中可见,本实施例中显示面板可较大幅度提高反射模式显示时的光线利用率,相对于传统反射式显示面板,本实施例中显示面板的光线利用率的提高幅度在40%以上,从而使显示画面亮度明显提高。
66.可选地,本实施例中,显示面板还包括感光控制结构(图中未示出),感光控制结构用于感测环境光强弱,并根据环境光强弱控制第一电极16和第二电极17在加电后形成的电场的强弱,从而控制液晶13的旋转角度,进而控制显示面板的显示亮度,使该显示面板可随
外界环境光的强弱调节其显示亮度,确保对环境光线的最大化利用和人眼对显示面板感知亮度的均一性,避免显示面板亮度突变对观察者视觉系统的刺激。
67.可选地,感光控制结构可采用如光电传感器,即光电传感器感知环境光的强弱,产生大小不同的电控制信号,电控制信号控制像素驱动电路向第一电极16和第二电极17提供不同大小的驱动信号,从而控制液晶13旋转大小不同的角度,进而实现对显示面板显示亮度的调节。具体控制电路为比较成熟的技术,这里不再赘述。
68.本实施例中的显示面板可应用在高速公路和乡村公路旁的警示牌上,以高速公路上的户外显示标识牌为例,白天光线充足的情况下,可正常显示标识,当夜晚或者光线不足时,司机会开启远光灯,远光灯的光照强度高,可以作为户外显示面板的光源。本实施例中的显示面板也可应用在电子阅读设备上。
69.本实用新型实施例还提供一种显示面板,与上述实施例中不同的是,如图7所示,在上述实施例的基础上,显示面板还包括光源6,光源6的出光面与导光板3的至少一侧边缘端面相对。即该显示面板中设置有侧入式背光源。
70.可选地,光源6可以是led灯条。
71.本实施例中显示面板的其他结构与上述实施例中相同,此处不再赘述。
72.基于本实施例中显示面板的结构,如图8所示,为当环境光不足时(如取极限状态,外界无光源),本实施例中显示面板显示白色画面时的光路;外界光线不足时,光源6开启,为显示面板提供显示光线,光源6发出的光经导光板3后入射到增亮膜4上;90
°
方向偏振的光线透过增亮膜4后被吸光层5吸收,而0
°
方向偏振的光线被反射到显示基板1,此时液晶13为开态,0
°
线偏振光可正常透过而不被改变偏振方向,光线经过色阻15后在显示面板上实现白色画面显示。
73.如图9所示,为当环境光不足时(如取极限状态,外界无光源),本实施例中显示面板显示黑色画面时的光路;外界光线不足时,光源6开启,为显示面板提供显示光线,光源6发出的光经导光板3后入射到增亮膜4上;90
°
方向偏振的光线透过增亮膜4后被吸光层5吸收,而0
°
方向偏振的光线被反射到显示基板1,此时液晶13为关态,0
°
线偏振光经过液晶13后会被旋转为90
°
线偏振光,90
°
线偏振光透过增亮膜4后被吸光层5吸收,显示面板上显示黑色画面。
74.如图10所示,为本实施例中显示面板与传统反射式显示面板的显示亮度的数据对比,光源6能够在环境光较弱时对其进行补强,从图中可见,经光源6发出光线对环境光进行补强后,显示面板的画面显示亮度明显比上述实施例中没有光源6补强时提高。
75.本实施例中,感光控制结构还与光源6电连接,用于感测环境光强弱,并根据环境光强弱控制光源6的开启、关闭以及功率切换。从而在外界环境光不足的情况下,能够开启光源6并调节光源6的功率,使光源6能够协助并搭配外界环境光为显示面板提供显示光线,从而实现显示面板的正常显示亮度;确保对环境光线的最大化利用和人眼对显示面板感知亮度的均一性,避免显示面板亮度突变对观察者视觉系统的刺激。
76.本实施例中,显示面板在外界环境光不足的情况下显示时,开启光源6,在仅有光源6为显示面板提供显示光线的情况下,能够实现该显示面板的透射式显示;在仅有外界环境光为显示面板提供显示光线的情况下,能够实现该显示面板的反射式显示;在外界环境光和光源6同时为显示面板提供显示光线的情况下,能够实现该显示面板的透射式和反射
式显示的共存和随意切换,从而进一步确保了该显示面板的正常显示亮度。
77.本实用新型实施例还提供一种显示面板,与上述实施例不同的是,如图11所示,第二基板12上形成有第一电极16和第二电极17,第一电极16和第二电极17位于第二基板12的靠近第一基板11的一侧,且第一电极16和第二电极17依次远离第二基板12设置;第一电极16和第二电极17之间还设置有绝缘层18;第一电极16为面电极;第二电极17为狭缝电极。即本实施例中的显示基板1为ads型(advanced super dimension switch,高级超维场转换型)显示基板。
78.本实施例中显示面板的其他结构与上述实施例中相同,此处不再赘述。
79.基于本实施例中显示面板的结构,ads型(advanced super dimension switch,高级超维场转换型)显示基板1为常黑显示模式。同样假设第一偏光片2的透光轴为0
°
,则第一偏振方向为90
°
,第二偏振方向也为90
°
。如图12所示,为当环境光充足时,本实施例中显示面板显示白画面时的光路;自然光经过透光轴为0
°
的第一偏光片2后变成偏振方向为0
°
的线偏振光,此时液晶13为关态;线偏振光可以正常透过而不被改变偏振方向;0
°
线偏振光被增亮膜4反射后偏振状态仍然不变,光线经过色阻15后在显示面板上实现白画面显示。
80.如图13所示,为当环境光充足时,本实施例中显示面板显示黑画面时的光路;自然光经过透光轴为0
°
第一偏光片2后变成偏振方向为0
°
的线偏振光,此时液晶13为开态;由于液晶的旋光性,0
°
线偏振光经过液晶13后会被旋转为90
°
线偏振光,90
°
线偏振光从增亮膜4上透过而被吸光层5吸收,从而使显示面板显示黑色画面。
81.如图14所示,为当环境光不足时(如取极限状态,外界无光源),本实施例中显示面板显示白画面时的光路;外界光线不足时,光源6开启,为显示面板提供显示光线,光源6发出的光经导光板3后入射到增亮膜4上;90
°
方向偏振的光线透过增亮膜4后被吸光层5吸收,而0
°
方向偏振的光线被反射到显示基板1,此时液晶13为关态,0
°
线偏振光可正常透过而不被改变偏振方向,光线经过色阻15后在显示面板上实现白色画面显示。
82.如图15所示,为当环境光不足时(如取极限状态,外界无光源),本实施例中显示面板显示黑画面时的光路;外界光线不足时,光源6开启,为显示面板提供显示光线,光源6发出的光经导光板3后入射到增亮膜4上;90
°
方向偏振的光线透过增亮膜4后被吸光层5吸收,而0
°
方向偏振的光线被反射到显示基板1,此时液晶13为开态,0
°
线偏振光经过液晶13后会被旋转为90
°
线偏振光,90
°
线偏振光透过增亮膜4后被吸光层5吸收,显示面板上显示黑色画面。
83.本实用新型实施例中所提供的显示面板,通过设置增亮膜,可代替传统反射式液晶显示面板中的其中一个偏光片和反射层,使显示面板实现反射式显示,增亮膜对自然光和线偏振光的反射率更高,且对线偏振光的偏振度的保持度极高,即对光线偏振度的改变最小,从而提高了反射式显示面板对光线的利用率,进而使显示画面亮度明显提高;同时,该显示面板还能够实现透射显示模式和反射显示模式的共存和随意切换,从而进一步确保了该显示面板的正常显示亮度。
84.本实用新型实施例还提供一种显示装置,包括上述任一实施例中的显示面板。
85.通过采用上述任一实施例中的显示面板,提高了该显示装置的显示亮度,从而提升了该显示装置的显示效果。
86.本实用新型所提供的显示模组可以为液晶面板、液晶电视、显示器、手机、导航仪
等任何具有显示功能的产品或部件。
87.可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式,然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。