本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種顯示面板、顯示裝置及驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù):
目前的LCD(Liquid Crystal Display,液晶顯示器),包括背光源、陣列基板和彩膜基板,陣列基板和彩膜基板之間設(shè)置液晶層,陣列基板上設(shè)置薄膜晶體管陣列,每個(gè)薄膜晶體管對(duì)應(yīng)一個(gè)子像素,彩膜基板上與子像素對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置相應(yīng)顏色的彩色濾光片,通過控制各個(gè)薄膜晶體管上的信號(hào)與電壓,控制液晶分子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向,從而控制每個(gè)像素點(diǎn)偏振光的出射,以達(dá)到顯示目的。陣列基板和彩膜基板的外側(cè)分別設(shè)置偏光片,兩個(gè)偏光片的偏振方向相互垂直。通常,經(jīng)過一個(gè)偏光片,光能會(huì)損失40%左右,在現(xiàn)有的LCD中,背光源發(fā)出的光經(jīng)過顯示面板上的兩個(gè)偏光片,光能損失達(dá)到80%以上,光能利用率低。
為了解決上述問題,目前是通過利用液晶分子形成普通的液晶透鏡,通過控制液晶分子偏轉(zhuǎn)改變光線出射方向,增強(qiáng)光的使用效率和發(fā)光效率。然而,利用液晶分子形成液晶透鏡,需保證液晶層具有一定厚度,這樣液晶盒厚較大,有悖于目前顯示面板輕薄化的趨勢。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足,提供一種顯示面板、顯示裝置及驅(qū)動(dòng)方法,用以至少部分解決無法兼顧發(fā)光效率和液晶盒厚的問題。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題,采用如下技術(shù)方案:
本發(fā)明提供一種顯示面板,包括第一基板、第二基板和設(shè)置在所述第一基板和第二基板之間的液晶層,所述第一基板鄰近所述液晶層的一側(cè)設(shè)置有第一黑矩陣,所述第二基板遠(yuǎn)離所述液晶層的一側(cè)設(shè)置有第二黑矩陣,所述第二黑矩陣在所述第一基板上的正投影與所述第一黑矩陣在所述第一基板上的正投影之間無間隙;
所述顯示面板還包括光學(xué)器件,所述光學(xué)器件至少部分位于所述液晶層內(nèi),并位于所述第一黑矩陣形成的鏤空區(qū)域內(nèi),用于在所述液晶層的兩側(cè)具有電壓差時(shí),折射入射光線,并使折射后的入射光線從相鄰的所述第二黑矩陣之間出射。
優(yōu)選的,所述光學(xué)器件還用于,在所述液晶層的兩側(cè)的電壓差為0時(shí),使入射到所述第一黑矩陣形成的鏤空區(qū)域的光線被所述第二黑矩陣遮擋。
進(jìn)一步的,所述第二基板遠(yuǎn)離所述液晶層的一側(cè)還設(shè)置有第三黑矩陣,所述第三黑矩陣在所述第一基板上的正投影與所述第二黑矩陣在所述第一基板上的正投影之間具有間隙;
所述光學(xué)器件還用于,在所述液晶層的兩側(cè)具有電壓差時(shí),折射入射光線,并使折射后的入射光線從相鄰的所述第二黑矩陣和第三黑矩陣之間出射。
優(yōu)選的,所述第一黑矩陣和第三黑矩陣呈網(wǎng)格狀,且所述第一黑矩陣形成的鏤空區(qū)域和所述第三黑矩陣形成的鏤空區(qū)域?yàn)榫匦危?/p>
所述第二黑矩陣呈矩形的塊狀,且陣列分布。
優(yōu)選的,所述第一黑矩陣形成的鏤空區(qū)域?yàn)閳A形,所述第二黑矩陣呈圓形的塊狀,所述第三黑矩陣為環(huán)形,所述第二黑矩陣和第三黑矩陣均陣列分布,且同心設(shè)置。
優(yōu)選的,所述光學(xué)器件為液晶菲涅爾透鏡;
所述顯示面板還包括第一電極和第二電極,所述第一電極和第二電極上加載的電壓之差驅(qū)動(dòng)所述液晶層內(nèi)的液晶分子形成所述液晶菲涅爾透鏡。
進(jìn)一步的,所述光學(xué)器件包括固態(tài)菲涅爾透鏡和液晶透鏡,所述固態(tài)菲涅爾透鏡設(shè)置在所述第一基板上,用于折射入射到所述顯示面板的光線,并使折射后的光線入射到所述液晶透鏡;
所述顯示面板還包括第一電極和第二電極,所述第一電極和第二電極上加載的電壓之差驅(qū)動(dòng)所述液晶層內(nèi)的液晶分子形成所述液晶透鏡,所述液晶透鏡用于,折射經(jīng)所述固態(tài)菲涅爾透鏡折射后的入射光線,并使折射后的光線從相鄰的所述第二黑矩陣和第三黑矩陣之間出射。
優(yōu)選的,所述固態(tài)菲涅爾透鏡設(shè)置在所述第一基板的出光側(cè)或入光側(cè)。
進(jìn)一步的,所述光學(xué)器件還用于,在所述液晶層的兩側(cè)的電壓差為0時(shí),使入射到所述第一黑矩陣形成的鏤空區(qū)域的光線被所述第二黑矩陣遮擋。
本發(fā)明還提供一種顯示裝置,包括如前所述的顯示面板。
本發(fā)明還提供一種驅(qū)動(dòng)方法,用于驅(qū)動(dòng)如前所述的顯示面板,包括:
向所述液晶層的兩側(cè)加載大小不同的電壓,以使所述光學(xué)器件折射入射到所述顯示面板的光線,并使折射后的光線從相鄰的所述第二黑矩陣之間出射。
進(jìn)一步的,所述方法還包括:
向所述液晶層的兩側(cè)加載大小不同的電壓,以使所述光學(xué)器件折射入射到所述顯示面板的光線,并使折射后的入射光線從相鄰的所述第二黑矩陣和第三黑矩陣之間出射。
優(yōu)選的,所述光學(xué)器件為液晶菲涅爾透鏡,所述向所述液晶層的兩側(cè)加載大小不同的電壓,具體包括:
向所述液晶層的兩側(cè)加載電壓差小于20v的電壓,以驅(qū)動(dòng)所述液晶層內(nèi)的液晶分子形成所述液晶菲涅爾透鏡。
優(yōu)選的,所述光學(xué)器件包括固態(tài)菲涅爾透鏡和液晶透鏡,所述向所述液晶層的兩側(cè)加載大小不同的電壓,具體包括:
向所述液晶層的兩側(cè)加載電壓差小于10v的電壓,以驅(qū)動(dòng)所述液晶層內(nèi)的液晶分子形成所述液晶透鏡。
進(jìn)一步的,所述驅(qū)動(dòng)方法還包括:
停止向所述液晶層的兩側(cè)加載電壓,或者,向所述液晶層的兩側(cè)加載相同的電壓,以使入射到所述第一黑矩陣形成的鏤空區(qū)域的光線被所述第二黑矩陣遮擋。
本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)以下有益效果:
本發(fā)明通過在陣列基板的出光側(cè)設(shè)置第一黑矩陣,在彩膜基板的出光側(cè)設(shè)置第二黑矩陣,使第一黑矩陣和第二黑矩陣間隔設(shè)置,并通過設(shè)置至少部分位于液晶層內(nèi)的光學(xué)器件,當(dāng)液晶層的兩側(cè)具有電壓差時(shí),該光學(xué)器件可以改變出射光線的出射方向,擴(kuò)大入射光線的出射角度,即折射入射光線,并使折射后的入射光線從相鄰的第二黑矩陣之間出射。這樣,可以通過控制液晶層兩側(cè)的電壓差,控制顯示面板和顯示裝置的灰階變化,一方面,無需在彩膜基板的外側(cè)再設(shè)置偏光片,從而較少光能損失,提高光能利用率和發(fā)光效率;另一方面,光學(xué)器件能夠至少部分達(dá)到液晶透鏡的效果,相較于完全依賴液晶透鏡改變光線出射方向的方案來說,在一定程度上減小了液晶盒厚,從而可以兼顧發(fā)光效率和液晶盒厚。
附圖說明
圖1a為本發(fā)明實(shí)施例1的顯示面板在L0時(shí)的光路示意圖;
圖1b為本發(fā)明實(shí)施例1的顯示面板在L255時(shí)的光路示意圖;
圖2a為本發(fā)明實(shí)施例2顯示面板在L0時(shí)的示意圖;
圖2b為本發(fā)明實(shí)施例2的顯示面板在L255時(shí)的示意圖;
圖3a為本發(fā)明實(shí)施例1、2的黑矩陣的結(jié)構(gòu)示意圖之一;
圖3b為本發(fā)明實(shí)施例1、2的黑矩陣的結(jié)構(gòu)示意圖之二。
圖例說明:
1、第一基板 2、第二基板 3、液晶層
4、第一黑矩陣 5、第二黑矩陣 6、第三黑矩陣
7、偏光片 8、液晶菲涅爾透鏡 9、固態(tài)菲涅爾透鏡
10、液晶透鏡
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明中的附圖,對(duì)本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
如圖1a和圖1b所示,本發(fā)明實(shí)施例1提供一種顯示面板,圖1a為實(shí)施例1提供的顯示面板在L0時(shí)的光路示意圖,圖1b為實(shí)施例1提供的顯示面板在L255時(shí)的光路示意圖。
所述顯示面板包括第一基板1、第二基板2和設(shè)置在第一基板1和第二基板2之間的液晶層3,其中,第一基板1可以為陣列基板,第二基板2可以為彩膜基板。第一基板1鄰近液晶層3的一側(cè)設(shè)置有第一黑矩陣4,即第一黑矩陣4設(shè)置在第一基板1的出光側(cè)。第二基板2遠(yuǎn)離液晶層3的一側(cè)設(shè)置有第二黑矩陣5,即第二黑矩陣5設(shè)置在第二基板2的出光側(cè)。第二黑矩陣5在第一基板1上的正投影與第一黑矩陣4在第一基板1上的正投影之間無間隙,也就是說,第二黑矩陣5與第一黑矩陣4間隔設(shè)置,且第二黑矩陣5在第一基板1上的正投影與第一黑矩陣4在第一基板1上的正投影之和能夠完全覆蓋整個(gè)第一基板1。
如圖1b所示,所述顯示面板還包括光學(xué)器件,該光學(xué)器件至少部分位于液晶層3內(nèi),并位于第一黑矩陣4形成的鏤空區(qū)域(即開口區(qū)域)內(nèi),用于在液晶層3的兩側(cè)具有電壓差時(shí),折射入射光線,并使折射后的入射光線從相鄰的第二黑矩陣5之間出射。也就是說,光學(xué)器件可以根據(jù)液晶層3兩側(cè)的電壓差的變化,改變折射光線的出射角度,從而實(shí)現(xiàn)顯示面板灰階的變化。
如圖1a和圖1b所示,所述顯示面板還包括偏光片7,偏光片7位于第一基板1的入光側(cè),可以選用WGP(Wire Grid Polarizer,線柵起偏器)。
本發(fā)明通過在陣列基板(即第一基板1)的出光側(cè)設(shè)置第一黑矩陣4,在彩膜基板(即第二基板2)的出光側(cè)設(shè)置第二黑矩陣5,使第一黑矩陣4和第二黑矩陣5間隔設(shè)置,并通過設(shè)置至少部分位于液晶層3內(nèi)的光學(xué)器件,當(dāng)液晶層3的兩側(cè)具有電壓差時(shí),該光學(xué)器件可以改變出射光線的出射方向,擴(kuò)大入射光線的出射角度,即折射入射光線,并使折射后的入射光線從相鄰的第二黑矩陣5之間出射。這樣,可以通過控制液晶層3兩側(cè)的電壓差,控制顯示面板的灰階變化,一方面,無需在彩膜基板的外側(cè)再設(shè)置偏光片,從而較少光能損失,提高光能利用率和發(fā)光效率;另一方面,光學(xué)器件能夠至少部分達(dá)到液晶透鏡的效果,相較于完全依賴液晶透鏡改變光線出射方向的方案來說,在一定程度上減小了液晶盒厚,從而可以兼顧發(fā)光效率和液晶盒厚。
進(jìn)一步的,如圖1a所示,所述光學(xué)器件還用于,在液晶層3的兩側(cè)的電壓差為0(即L0)時(shí),使入射到第一黑矩陣4形成的鏤空區(qū)域的光線被第二黑矩陣5遮擋。也就是說,液晶層3的兩側(cè)未加載電壓,或者,加載相同的電壓時(shí),經(jīng)所述光學(xué)器件折射后的光線入射到第二基底2,并完全被第二黑矩陣5遮擋,此時(shí),顯示面板為全黑狀態(tài)。
由于相鄰兩第二黑矩陣5之間的區(qū)域覆蓋相鄰的兩個(gè)子像素區(qū)域,為了進(jìn)一步防止相鄰子像素的光線發(fā)生串?dāng)_,在本發(fā)明實(shí)施例中,還可以進(jìn)一步通過增加第三黑矩陣,將相鄰子像素隔離開。
具體的,如圖1a和圖1b所示,第二基板2遠(yuǎn)離液晶層3的一側(cè)還設(shè)置有第三黑矩陣6,第三黑矩陣6在第一基板1上的正投影與第二黑矩陣5在第一基板1上的正投影之間具有間隙。由于第一黑矩陣4在第一基板1上的正投影與第二黑矩陣5在第一基板1上的正投影之間無間隙,因此,第三黑矩陣6在第一基板1上的正投影落入第一黑矩陣4在第一基板1上的正投影的范圍之內(nèi),也就是說,第三黑矩陣6在第一基板1上的正投影與第一黑矩陣4在第一基板1上的正投影部分重合。
如圖1b所示,所述光學(xué)器件還用于,在液晶層3的兩側(cè)具有電壓差時(shí),折射入射光線,并使折射后的入射光線從相鄰的第二黑矩陣5和第三黑矩陣6之間出射。
需要說明的是,如果不設(shè)置第三黑矩陣6,也可以通過精確控制加載在液晶層3兩側(cè)的電壓差,從而精確控制從所述光學(xué)器件出射的光線的角度,從而避免相鄰子像素的光發(fā)生串?dāng)_。但是,這種方案對(duì)電壓控制的要求較高,而電壓信號(hào)容易受干擾,因此實(shí)現(xiàn)較為困難。
而本發(fā)明通過在第二基板2的出光側(cè)、相鄰的第二黑矩陣5之間設(shè)置第三黑矩陣6,從結(jié)構(gòu)上對(duì)子像素進(jìn)行分隔,即使加載在液晶層3兩側(cè)的電壓受到干擾,導(dǎo)致出射光線的角度增大,邊緣的光線也可以被第三黑矩陣6遮擋,仍然能夠解決相鄰子像素光線串?dāng)_的問題,實(shí)現(xiàn)正常顯示,從而提高顯示面板的可靠性和實(shí)用性。
以下結(jié)合圖3a和圖3b對(duì)第一黑矩陣4、第二黑矩陣5和第三黑矩陣6的結(jié)構(gòu)和分布進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖3a示出了第一黑矩陣4、第二黑矩陣5和第三黑矩陣6的一種結(jié)構(gòu),如圖3a所示,第一黑矩陣4和第三黑矩陣6均呈網(wǎng)格狀,且第一黑矩陣4形成的鏤空區(qū)域和第三黑矩陣6形成的鏤空區(qū)域?yàn)榫匦?。第二黑矩?呈矩形的塊狀,且陣列分布,第二黑矩陣5對(duì)應(yīng)的區(qū)域即為第一黑矩陣4形成的鏤空區(qū)域。
優(yōu)選的,第三黑矩陣6與位于其兩側(cè)的相鄰的第二黑矩陣5之間的距離相等,這樣可以保證各子像素大小相等、均勻分布,從而保證顯示效果。
由于相鄰兩第二黑矩陣5之間對(duì)應(yīng)子像素區(qū)域,因此,優(yōu)選的,第一黑矩陣4的寬度D1(即對(duì)應(yīng)相鄰兩第二黑矩陣5之間的距離)大于第二黑矩陣5的寬度d1,這樣,顯示面板的開口率更大。
圖3b示出了第一黑矩陣4、第二黑矩陣5和第三黑矩陣6的另一種結(jié)構(gòu),如圖3b所示,第一黑矩陣4形成的鏤空區(qū)域?yàn)閳A形,第二黑矩陣5呈圓形的塊狀,第三黑矩陣6為環(huán)形,第二黑矩陣5和第三黑矩陣6均陣列分布。
優(yōu)選的,第二黑矩陣5和第三黑矩陣6同心設(shè)置,相鄰的第三黑矩陣6相切,這樣可以保證各子像素大小相等、均勻分布,從而保證顯示效果。
優(yōu)選的,相鄰兩第二黑矩陣5之間的距離D2大于第二黑矩陣5的直徑d2,這樣顯示面板的開口率更大。
需要說明的是,第一基底1上除了第一黑矩陣4的圓形鏤空區(qū)域之外的其他區(qū)域均被第一黑矩陣4覆蓋。在這種情況下,子像素區(qū)域也為圓形,相鄰兩第二黑矩陣5之間的區(qū)域覆蓋兩個(gè)子像素。
在本發(fā)明實(shí)施例1中,如圖1b所示,所述光學(xué)器件為液晶菲涅爾透鏡8。具體的,所述顯示面板還包括第一電極(圖中未繪示)和第二電極(圖中未繪示),所述第一電極和第二電極上加載的電壓之差驅(qū)動(dòng)液晶層3內(nèi)的液晶分子形成所述液晶菲涅爾透鏡8。
所述第一電極和第二電極可以分別為像素電極和公共電極,根據(jù)顯示面板的驅(qū)動(dòng)電場的類型不同,第一電極和第二電極的位置也有所不同,在此不再贅述。
優(yōu)選的,第一電極和第二電極上加載的電壓之差小于20v。
以下結(jié)合圖1a和圖1b,對(duì)實(shí)施例1提供的顯示面板的工作過程進(jìn)行說明。
準(zhǔn)直背光(圖中箭頭所示)從第一基底1的入光側(cè)入射,經(jīng)偏光片7偏振后,一部分光被第一黑矩陣4遮擋,一部分光從相鄰兩第一黑矩陣4之間入射至液晶層3。
L0時(shí),如圖1a所示,液晶層3的兩側(cè)未加載電壓,或者,加載相同的電壓時(shí),液晶層3內(nèi)的液晶分子不會(huì)形成液晶菲涅爾透鏡,光從相鄰兩第一黑矩陣4之間通過時(shí)不改變方向,被彩膜基板(即第二基板2)上的第二黑矩陣5所遮擋,顯示面板為全黑狀態(tài)。
L255時(shí),如圖1b所示,向液晶層3的兩側(cè)加載大小不同的電壓,使液晶層3的兩側(cè)具有電壓差,該電壓差能夠驅(qū)動(dòng)液晶層3內(nèi)的液晶分子形成液晶菲涅爾透鏡8,光從相鄰兩第一黑矩陣4之間通過時(shí),以最大角度發(fā)散,并從相鄰的第二黑矩陣5黑第三黑矩陣6之間出射,顯示面板實(shí)現(xiàn)最亮態(tài)顯示。需要說明的是,電壓差越大,液晶分子的偏轉(zhuǎn)角度越大,灰階越大,因此,可以通過控制電壓差的大小,控制液晶菲涅爾透鏡8的焦距,進(jìn)而控制光線發(fā)散的角度,由此控制顯示面板灰階變化。
本發(fā)明實(shí)施例1提供的顯示面板,單純依靠加載在液晶層3兩側(cè)的電壓差實(shí)現(xiàn)灰階控制,對(duì)加載電壓的精確度要求較高,但是,相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)來說,能夠大幅減小液晶盒厚。
實(shí)施例2
如圖2a和圖2b所示,本發(fā)明實(shí)施例2提供一種顯示面板,圖2a為實(shí)施例2提供的顯示面板在L0時(shí)的光路示意圖,圖2b為實(shí)施例2提供的顯示面板在L255時(shí)的光路示意圖。
實(shí)施例2與實(shí)施例1的區(qū)別在于,光學(xué)器件的組成和結(jié)構(gòu)不同,實(shí)施例1的光學(xué)器件為液晶菲涅爾透鏡,而實(shí)施例2的光學(xué)器件為由固態(tài)菲涅爾透鏡和液晶透鏡組成的組合透鏡。實(shí)施例2提供的顯示面板的其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1提供的顯示面板的其他結(jié)構(gòu)相同,在此不再贅述。
以下結(jié)合圖2a和圖2b,對(duì)實(shí)施例2的光學(xué)器件進(jìn)行詳細(xì)說明。
如圖2b所示,實(shí)施例2中的光學(xué)器件包括固態(tài)菲涅爾透鏡9和液晶透鏡10,固態(tài)菲涅爾透鏡9設(shè)置在第一基板1上,用于折射入射到所述顯示面板的光線,并使折射后的光線入射到液晶透鏡10。
實(shí)施例2提供的顯示面板也包括第一電極(圖中未繪示)和第二電極(圖中未繪示),液晶透鏡10由所述第一電極和第二電極上加載的電壓之差驅(qū)動(dòng)液晶層3內(nèi)的液晶分子形成,用于折射經(jīng)固態(tài)菲涅爾透鏡9折射后的入射光線,并使折射后的光線從相鄰的第二黑矩陣5之間出射。也就是說,未被第一黑矩陣4遮擋的光線先由固態(tài)菲涅爾透鏡9折射,然后再由液晶透鏡10折射,最終從相鄰的第二黑矩陣5和第三黑矩陣6之間出射。
優(yōu)選的,所述第一電極和第二電極上加載的電壓之差小于10v。
如圖2a和圖2b所示,在實(shí)施例2中,固態(tài)菲涅爾透鏡9位于液晶盒內(nèi),即設(shè)置在第一基板1的出光側(cè)。需要說明的是,固態(tài)菲涅爾透鏡9也可以設(shè)置在第一基板1的出光側(cè),位于第一基板1與偏光片7之間。固態(tài)菲涅爾透鏡9可以通過納米壓印或者光刻的方法形成。
以下結(jié)合圖2a和圖2b,對(duì)實(shí)施例2提供的顯示面板的工作過程進(jìn)行說明。
準(zhǔn)直背光(圖中箭頭所示)從第一基底1的入光側(cè)入射,經(jīng)偏光片7偏振后,一部分光被第一黑矩陣4遮擋,一部分光從相鄰兩第一黑矩陣4之間入射至固態(tài)菲涅爾透鏡9。
L0時(shí),如圖2a所示,液晶層3的兩側(cè)未加載電壓,或者,加載相同的電壓時(shí),液晶層3內(nèi)的液晶分子不會(huì)形成液晶透鏡,光從相鄰兩第一黑矩陣4之間入射至固態(tài)菲涅爾透鏡9,固態(tài)菲涅爾透鏡9對(duì)光線進(jìn)行小角度的發(fā)散,被彩膜基板(即第二基板2)上的第二黑矩陣5所遮擋,顯示面板為全黑狀態(tài)。
L255時(shí),如圖2b所示,向液晶層3的兩側(cè)加載大小不同的電壓,使液晶層3的兩側(cè)具有電壓差,該電壓差能夠驅(qū)動(dòng)液晶層3內(nèi)的液晶分子形成液晶透鏡10,光從相鄰兩第一黑矩陣4之間通過時(shí),在由固態(tài)菲涅爾透鏡9和液晶透鏡10組成的組合透鏡的作用下,以最大角度發(fā)散,并從相鄰的第二黑矩陣5黑第三黑矩陣6之間出射,顯示面板實(shí)現(xiàn)最亮態(tài)顯示。需要說明的是,電壓差越大,液晶分子的偏轉(zhuǎn)角度越大,灰階越大,因此,可以通過控制電壓差的大小,控制液晶透鏡10的焦距,進(jìn)而控制光線發(fā)散的角度,由此控制顯示面板的灰階變化。
本發(fā)明實(shí)施例2提供的顯示面板,依靠固態(tài)菲涅爾透鏡9和液晶透鏡10共同作用,可以實(shí)現(xiàn)光線以較大角度發(fā)散,因此,利用電壓差驅(qū)動(dòng)液晶分子偏轉(zhuǎn)的工藝更簡單,更加易于實(shí)現(xiàn)。但是,由于實(shí)施例2額外增加了固態(tài)菲涅爾透鏡9,雖然相較于現(xiàn)有技術(shù)來說,可以在一定程度上減小液晶層3的厚度,但是相對(duì)于實(shí)施例1來說,減小液晶盒厚的效果沒有實(shí)施例1明顯(實(shí)施例1能夠大幅減小液晶盒厚)。
本發(fā)明實(shí)施例1和實(shí)施例2提供的顯示面板,由于省去了彩膜基板上的上偏光片,提高了透過率,因此,可以利用自然光作為背光,相應(yīng)省去背光模組,從而實(shí)現(xiàn)透明顯示。
實(shí)施例3
本發(fā)明實(shí)施例3提供一種顯示裝置,所述顯示裝置包括如實(shí)施例1或2所述的顯示面板。
通過在陣列基板(即第一基板1)的出光側(cè)設(shè)置第一黑矩陣4,在彩膜基板(即第二基板2)的出光側(cè)設(shè)置第二黑矩陣5,使第一黑矩陣4和第二黑矩陣5間隔設(shè)置,并通過設(shè)置至少部分位于液晶層3內(nèi)的光學(xué)器件,當(dāng)液晶層3的兩側(cè)具有電壓差時(shí),該光學(xué)器件可以改變出射光線的出射方向,擴(kuò)大入射光線的出射角度,即折射入射光線,并使折射后的入射光線從相鄰的第二黑矩陣5之間出射。這樣,可以通過控制液晶層3兩側(cè)的電壓差,控制顯示裝置的灰階變化,一方面,無需在彩膜基板的外側(cè)再設(shè)置偏光片,從而較少光能損失,提高光能利用率和發(fā)光效率;另一方面,光學(xué)器件能夠至少部分達(dá)到液晶透鏡的效果,相較于完全依賴液晶透鏡改變光線出射方向的方案來說,在一定程度上減小了液晶盒厚,從而可以兼顧發(fā)光效率和液晶盒厚。
實(shí)施例4
本發(fā)明實(shí)施例4提供一種驅(qū)動(dòng)方法,用于驅(qū)動(dòng)實(shí)施例1和2所述的顯示面板,所述方法包括以下步驟:
如圖1b和圖2b所示,向液晶層3的兩側(cè)加載大小不同的電壓,以使所述光學(xué)器件折射入射到所述顯示面板的光線,并使折射后的光線從相鄰的第二黑矩陣5之間出射。
進(jìn)一步的,所述方法還可以包括以下步驟:
向液晶層3的兩側(cè)加載大小不同的電壓,以使所述光學(xué)器件折射入射到所述顯示面板的光線,并使折射后的入射光線從相鄰的第二黑矩陣5和第三黑矩陣6之間出射。
如圖1b所示,當(dāng)所述光學(xué)器件為液晶菲涅爾透鏡8時(shí),所述向所述液晶層的兩側(cè)加載大小不同的電壓,具體包括:向液晶層3的兩側(cè)加載電壓差小于20v的電壓,以驅(qū)動(dòng)液晶層3內(nèi)的液晶分子形成液晶菲涅爾透鏡8。
如圖2b所示,當(dāng)所述光學(xué)器件包括固態(tài)菲涅爾透鏡9和液晶透鏡10時(shí),所述向液晶層3的兩側(cè)加載大小不同的電壓,具體包括:向液晶層3的兩側(cè)加載電壓差小于10v的電壓,以驅(qū)動(dòng)液晶層3內(nèi)的液晶分子形成液晶透鏡10。
進(jìn)一步的,所述方法還包括以下步驟:
如圖1a和圖2a所示,停止向液晶層3的兩側(cè)加載電壓,或者,向液晶層3的兩側(cè)加載相同的電壓,以使入射到第一黑矩陣4形成的鏤空區(qū)域之間的光線被第二黑矩陣5遮擋。
本發(fā)明的顯示面板、顯示裝置及驅(qū)動(dòng)方法,利用液晶形成液晶菲涅爾透鏡或液晶透鏡,通過改變電壓控制液晶菲涅爾透鏡的形貌來控制光的偏折方向,或者,通過改變電壓控制液晶透鏡的形貌,使液晶透鏡與固態(tài)菲涅爾透鏡共同作用控制光的偏折方向,從而實(shí)現(xiàn)不同的顯示灰階,省去了上偏光片,提高了光能利用率,還能夠降低液晶盒厚,削弱工藝難度,提高良率。
可以理解的是,以上實(shí)施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式,然而本發(fā)明并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言,在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下,可以做出各種變型和改進(jìn),這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。