顯示面板及其驅動方法和顯示裝置與流程

本發明的實施例涉及一種顯示面板及其驅動方法以及顯示裝置。

背景技術：

隨著顯示技術的不斷發展，反射型顯示裝置因其功耗低、成本低、造成視覺疲勞小等優點在電子書閱讀器、廣告牌、展示箱等顯示領域得到應用。因此，反射型顯示裝置的開發也逐漸受到關注。

全反射現象是指當光由光密介質射向光疏介質時，折射角將大于入射角。當折射角大于等于90度時，在光疏介質中將不出現折射光線。并且，將折射角為90度時對應的入射角定義為臨界角。

技術實現要素：

本發明至少一實施例提供一種顯示面板及其驅動方法和顯示裝置。該顯示面板包括襯底基板、設置在襯底基板上的介質層以及設置在介質層上遠離襯底基板一側的折射率可變層，折射率可變層與介質層接觸設置并具有接觸面，折射率可變層遠離襯底基板的一側為入光側，折射率可變層可改變折射率以使來自入光側的外界光在接觸面發生全反射或透射。由此，該顯示面板可提供一種新型反射型顯示面板，不用設置黑色粒子，從而可避免發生粒子團聚等問題。

本發明至少一個實施例提供一種顯示面板，其包括：襯底基板；介質層，設置在所述襯底基板上；以及折射率可變層，設置在所述介質層上遠離所述襯底基板的一側，所述折射率可變層與所述介質層接觸設置并具有接觸面，所述折射率可變層遠離所述襯底基板的一側為入光側，所述折射率可變層被配置為改變折射率以使來自所述入光側的外界光在接觸面發生全反射或透射。

例如，本發明一實施例提供的一種顯示面板還包括：色阻層，設置在所述介質層遠離所述折射率可變層的一側，所述色阻層包括用于顯示的黑色色阻和彩色色阻中的至少之一。

例如，本發明一實施例提供的一種顯示面板還包括：反射層，設置在所述色阻層遠離所述介質層的一側。

例如，本發明一實施例提供的一種顯示面板還包括：電場提供層，被配置為產生電場，所述折射率可變層被配置為在所述電場提供層產生的電場的驅動下改變折射率以使光在所述接觸面發生全反射或透射。

例如，在本發明一實施例提供的一種顯示面板中，所述介質層的折射率小于所述折射率可變層的最大折射率。

例如，在本發明一實施例提供的一種顯示面板中，所述電場提供層被配置為產生第一電場和第二電場，所述折射率可變層的折射率被配置為在所述第一電場的驅動下大于所述介質層的折射率并使來自所述折射率可變層的光在所述接觸面發生全反射，在所述第二電場的驅動下與所述介質層的折射率相同或基本相同并使來自所述折射率可變層的光在所述接觸面發生透射。

例如，在本發明一實施例提供的一種顯示面板中，所述電場提供層包括第一電極和第二電極，所述第一電極設置在所述介質層遠離所述折射率可變層的一側，所述第二電極設置在所述折射率可變層遠離所述介質層的一側。

例如，在本發明一實施例提供的一種顯示面板中，所述折射率可變層與所述介質層之間的所述接觸面包括呈陣列設置的多個凹面，各所述凹面凹向遠離所述折射率可變層的方向。

例如，在本發明一實施例提供的一種顯示面板中，所述凹面包括半球面。

例如，在本發明一實施例提供的一種顯示面板中，所述折射率可變層的材料包括液晶。

本發明至少一個實施例提供一種顯示裝置，其包括上述任一項所述的顯示面板。

本發明至少一個實施例提供一種顯示面板的驅動方法，所述顯示面板包括襯底基板、設置在所述襯底基板上的介質層以及設置在所述介質層上遠離所述襯底基板的一側的折射率可變層，所述折射率可變層與所述介質層接觸設置并具有接觸面，所述折射率可變層遠離所述襯底基板的一側為入光側，所述驅動方法包括：改變所述折射率可變層的折射率以使所述折射率可變層的折射率大于所述介質層的折射率以使來自所述入光側的外界光在所述接觸面發生全反射；以及改變所述折射率可變層的折射率以使所述折射率可變層的折射率與所述介質層的折射率相同或基本相同以使來自所述入光側的外界光在所述接觸面發生透射。

例如，在本發明一實施例提供的驅動方法中，所述顯示面板還包括設置在所述介質層遠離所述折射率可變層的一側的色阻層、設置在所述色阻層遠離所述介質層的一側的反射層以及電場提供層，所述色阻層包括用于顯示的黑色色阻和彩色色阻中的至少之一，所述驅動方法包括：所述電場提供層產生第一電場，使所述折射率可變層的折射率大于所述介質層的折射率以使來自所述入光側的光在所述接觸面發生全反射；以及所述電場提供層產生第二電場，使所述折射率可變層的折射率與所述介質層的折射率相同或基本相同以使來自所述入光側的光在所述接觸面發生透射。

附圖說明

為了更清楚地說明本公開實施例的技術方案，下面將對實施例的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅涉及本公開的一些實施例，而非對本公開的限制。

圖1為一種顯示面板的結構示意圖；

圖2為本發明一實施例提供的一種顯示面板的結構示意圖；

圖3為本發明一實施例提供的另一種顯示面板的結構示意圖；

圖4為本發明一實施例提供的另一種顯示面板的結構示意圖；

圖5為本發明一實施例提供的一種顯示面板的工作原理圖；以及

圖6為本發明一實施例提供的一種顯示面板的驅動方法的流程圖。

具體實施方式

為使本公開實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本公開實施例的附圖，對本公開實施例的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本公開的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于所描述的本公開的實施例，本領域普通技術人員在無需創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本公開保護的范圍。

除非另外定義，本公開使用的技術術語或者科學術語應當為本公開所屬領域內具有一般技能的人士所理解的通常意義。本公開中使用的“第一”、“第二”以及類似的詞語并不表示任何順序、數量或者重要性，而只是用來區分不同的組成部分。“包括”或者“包含”等類似的詞語意指出現該詞前面的元件或者物件涵蓋出現在該詞后面列舉的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“連接”或者“相連”等類似的詞語并非限定于物理的或者機械的連接，而是可以包括電性的連接，不管是直接的還是間接的。

隨著顯示技術和電子信息的不斷發展，顯示裝置的應用越來越廣泛。由于反射型顯示裝置不需要自發光或者額外設置背光源，相對于通常的液晶顯示裝置或者電致發光顯示器，反射型顯示裝置的功耗小，可以長時間使用。另外，反射型顯示裝置還具有不傷眼、結構簡單、成本低等優點。

圖1為一種利用全反射的反射型顯示面板。如圖1所示，該顯示面板包括依次設置的下基板7、下電極6、電泳介質層4、半球結構層2、隔離柱3以及上基板1。電泳介質層4設置有多個黑色帶電粒子5，半球結構層2中設置有電極層。由此，該顯示面板可利用半球結構層2和電泳介質層4的折射率差異以形成全反射，從而實現顯示亮態，然后利用黑色帶電粒子5在下電極6與半球結構層2中的電極層產生的電場作用下向半球結構層2移動并破壞全反射從而實現黑態。然而，如圖1所示，由于電場的作用或外力的作用，很容易造成大量黑色帶電粒子5的團聚，從而帶來各種不良。

本發明實施例提供一種顯示面板及其驅動方法和顯示裝置。該顯示面板包括襯底基板、設置在襯底基板上的介質層以及設置在介質層上遠離襯底基板一側的折射率可變層，折射率可變層與介質層接觸設置并具有接觸面，折射率可變層遠離襯底基板的一側為入光側，折射率可變層可改變折射率以使來自入光側的外界光在接觸面發生全反射或透射。由此，該顯示面板可提供一種新型反射型顯示面板，不用設置黑色粒子，從而可避免發生粒子團聚等問題。該顯示面板可利用介質層和折射率可變層的折射率差異來實現全反射，從而顯示亮態，并通過改變折射率可變層的折射率來破壞全反射條件，從而顯示暗態。

下面結合附圖對本發明實施例提供的顯示面板及其驅動方法和顯示裝置進行說明。

實施例一

本實施例提供一種顯示面板，如圖2所示，該顯示面板包括襯底基板101、介質層105以及折射率可變層106。介質層105設置在襯底基板101上，折射率可變層106設置在介質層105上遠離襯底基板101的一側。折射率可變層106與介質層105接觸設置并具有接觸面109，折射率可變層106遠離襯底基板101的一側為入光側，折射率可變層106可通過改變其折射率來使來自入光側的外界光在接觸面109發生全反射或透射。例如，當光從折射率可變層106射入時，設置折射率可變層106的折射率大于介質層105的折射率，此時光在接觸面109可發生全反射，從而可在該顯示面板折射率可變層106所在的一側顯示亮態；將折射率可變層106的折射率改變，例如使其與介質層105的折射率相同或基本相同，可破壞全反射條件，此時光在接觸面109可發生透射，從而可在該顯示面板折射率可變層106所在的一側顯示暗態。當然，當光從介質層105射入時，可通過設置折射率可變層106的折射率小于介質層105的折射率從而實現全反射，本發明實施例在此不作限制。需要說明的是，上述的接觸設置是指介質層105與折射率可變層106相互直接接觸，其間不存在其他層結構。另外，上述的外界光可包括環境光或其他光源裝置所產生的光。

在本實施例提供顯示面板中，該顯示面板可提供一種新型的反射型顯示面板，可利用介質層和折射率可變層的折射率差異來實現全反射，從而顯示亮態，并通過改變折射率可變層的折射率來破壞全反射條件，從而顯示暗態。該顯示面板不需要額外提供光源或者發光來實現顯示，從而可降低該顯示面板的功耗，提高該顯示面板的使用時間。并且，相對于自發光或者利用背光源的顯示面板，該顯示面板對眼睛的負擔較小，適于長時間觀看。另外，由于不需要設置黑色粒子，該顯示面板可避免發生黑色粒子團聚等不良。

例如，在本實施例一示例提供的顯示面板中，如圖2所示，折射率可變層106與介質層105之間的接觸面109包括呈陣列設置的多個凹面1090，各凹面1090凹向遠離折射率可變層106的方向。例如，介質層靠近折射率可變層的表面可包括呈陣列設置的多個凹面，各凹面凹向遠離折射率可變層的方向，從而使接觸面109包括多個凹面1090。由此，當光從折射率可變層所在的一側垂直入射時，光在接觸面109上具有一定的入射角，可通過設置折射率可變層和介質層的折射率差異可使上述的入射角大于等于臨界角，從而實現全反射。

例如，在本實施例一示例提供的顯示面板中，如圖2所示，凹面1090可包括半球面。由此，除了半球面的中心，從折射率可變層所在的一側垂直入射的光均具有一定的入射角，并且半球形為對稱圖形，當垂直入射的光照射到半球形的一側時，垂直入射的光可經過全反射射向半球形的另一側，從而可經過全反射原路返回。由此，該顯示面板可提高該顯示面板的正面顯示效果。

例如，在本實施例一示例提供的顯示面板中，折射率可變層的材料包括液晶，例如：向列液晶或膽甾液晶。當然，本發明實施例包括但不限于此，折射率可變層的材料還可為其他折射率可變的材料。

例如，在本實施例一示例提供的顯示面板中，如圖3所示，該顯示面板還包括設置在介質層105遠離折射率可變層106一側的色阻層103。色阻層103可包括至少一個用于顯示的色阻。由此，當光從折射率可變層106射入時，光在接觸面發生全反射可顯示亮態，光在接觸面發生透射可照射到色阻層103上，從而顯示色阻層103上色阻的顏色。因此，該顯示面板可顯示彩色。需要說明的是，色阻可吸收部分入射光以顯示彩色，未被吸收的光可被色阻反射以被人眼所觀察，例如紅色色阻可吸收藍色或綠色光并反射紅色光；當然，本發明實施例包括但不限于此，色阻還可吸收部分入射光并透射未被吸收的光，并通過反射層來顯示彩色。例如，色阻可包括黑色色阻和彩色色阻(例如，紅色色阻、藍色色阻或綠色色阻)中的至少之一。當色阻只包括黑色色阻時，光照射到色阻層上會被全部吸收而顯示黑色。當色阻包括彩色色阻時，光照射到色阻層上的彩色色阻時，具有該彩色色阻的顏色的光可發生反射從而顯示該彩色色阻的顏色，其他顏色的光可被吸收。當然，當光照射到色阻層上的彩色色阻時，具有該彩色色阻的顏色的光也可發生透射并通過設置反射層來實現顯示該彩色色阻的顏色，本發明實施例在此不作限制。需要說明的是，當色阻層只包括一個色阻時，該色阻層可為具有該色阻顏色的整體結構。

例如，在本實施例一示例提供的顯示面板中，如圖4所示，該顯示面板還包括設置在色阻層103遠離介質層105的一側的反射層102。例如，反射層102包括反射面1020，反射面1020設置在反射層102靠近色阻層103的一側。由此，反射層102的反射面1020可將從色阻層103透射過來的光反射回去，從而在該顯示面板折射率可變層所在的一側顯示色阻層103的顏色。例如，色阻層103包括紅色色阻，當光照射到紅色色阻上時，紅色光可從紅色色阻穿過并照射到反射層102上，經反射面1020的作用反射回顯示面板折射率可變層所在的一側。

例如，在本實施例一示例提供的顯示面板中，如圖4所示，該顯示面板還包括電場提供層104，用于產生電場。折射率可變層106可在電場提供層104產生的電場的驅動下改變折射率以使光在接觸面109發生全反射或透射。由此，可通過電場提供層104來產生電場從而改變折射率可變層106的折射率。此時，折射率可變層的材料可采用液晶(向列液晶或膽甾液晶)。當然，還可采用除了電場以外的其他方式來改變折射率可變層106的折射率，本發明實施例在此不作限制。例如，可通過控制溫度、pH值等方式來改變折射率可變層106的折射率。

例如，電場提供層104可產生第一電場和第二電場，折射率可變層106的折射率可在第一電場的驅動下大于介質層105的折射率，從而可使來自折射率可變層106的光在接觸面109發生全反射，在第二電場的驅動下與介質層105的折射率相同或基本相同，從而可使來自折射率可變層106的光在接觸面發生透射。例如，上述的在第二電場的驅動下折射率可變層與介質層105的折射率基本相同可指折射率可變層與介質層的折射率差異在0.05以內。

例如，在本實施例一示例提供的顯示面板中，介質層的折射率小于折射率可變層的最大折射率。由此，從折射率可變層所在的一側入射的光可在接觸面上發生全反射。

例如，當折射率可變層為液晶層時，該液晶層在第一電場的作用下的折射率范圍可為1.7-2.3，在第二電場的作用下的折射率范圍為1.3-1.5，介質層的折射率范圍可為1.3-1.5；當該液晶層在第一電場的作用下時，該液晶層的折射率大于介質層的折射率，來自入光側的外界光可在接觸面發生全反射，而當該液晶層在第二電場的作用下時，該液晶層的折射率與介質層的折射率相同或基本相同，來自入光側的外界光可在接觸面發生透射。

例如，在本實施例一示例提供的顯示面板中，如圖4所示，電場提供層104可包括第一電極1041和第二電極1042。通過向第一電極1041和第二電極1042之間施加電壓差來產生電場。需要說明的是，第一電極可為像素電極，第二電極可為公用電極，或者，第一電極可為公共電極，第二電極可為像素電極。另外，電場提供層可包括多個像素單元，像素電極可包括多個獨立的子像素電極，多個子像素電極分別設置在多個像素單元中，從而與公用電極分別產生不同的電場，以獨立驅動各像素單元對應的折射率可變層。

例如，第一電極和第二電極可為透明電極，從而提高該顯示面板的光利用效率，增加該顯示面板的亮度。

例如，在本實施例一示例提供的顯示面板中，如圖4所示，第一電極1041設置在介質層105遠離折射率可變層106的一側，第二電極1042設置在折射率可變層106遠離介質層105的一側。由此，該電場提供層可在第一電極和第二電極之間通過施加電壓差來產生垂直于襯底基板的電場。當然，本發明實施例包括但不限于此，第一電極和第二電極也可同層間隔絕緣設置。例如，第一電極和第二電極可同層設置在介質層105遠離折射率可變層106的一側或折射率可變層106遠離介質層105的一側。此時，該電場提供層可在第一電極和第二電極之間通過施加電壓差來產生平行于襯底基板的電場。

例如，如圖5所示，該顯示面板還可包括設置在第二電極1042上的上基板108。上基板108可作為第二電極1042的載體，也可對第二電極1042進行保護。

在本實施例提供的顯示面板中，如圖5所示，當光從上基板108入射時，光可穿過上基板108、第二電極1042、折射率可變層106并照射到接觸面109；可改變折射率可變層106的折射率大于介質層105的折射率，光從光密介質射入光疏介質，可在接觸面109發生全反射，從而顯示亮態；可改變折射率可變層106的折射率并與介質層105的折射率相同或基本相同，破壞了全反射條件，光從接觸面109穿過并穿過介質層105以及第一電極1041,并照射到色阻層103，當色阻層103包括彩色色阻時，一部分顏色的光被該彩色色阻吸收，一部分光可穿過該彩色色阻并經過反射層102的反射面1020反射回去，從而在該顯示面板折射率可變層106(上基板108)所在的一側顯示彩色。

實施例二

本實施例提供一種顯示裝置，其包括實施例一中任一項所描述的顯示面板。由于該顯示裝置包括實施例一中的顯示面板，該顯示裝置具有與其包括的顯示面板的技術效果對應的技術效果，具體可參見實施例一中的相關描述，本發明實施例在此不再贅述。

例如，該顯示裝置可為電子書閱讀器、廣告牌、展示箱或顯示儀表等。

實施例三

本實施例提供一種顯示面板的驅動方法，該顯示面板包括襯底基板、設置在襯底基板上的介質層以及設置在介質層上遠離襯底基板的一側的折射率可變層，折射率可變層與介質層接觸設置并具有接觸面，折射率可變層遠離襯底基板的一側為入光側，如圖6所示，該驅動方法包括步驟S301-S302。

步驟S301：改變折射率可變層的折射率以使折射率可變層的折射率大于介質層的折射率以使來自折射率可變層的光在接觸面發生全反射以在折射率所在的一側顯示亮態。

步驟S302：改變折射率可變層的折射率以使折射率可變層的折射率與介質層的折射率相同或基本相同以使來自折射率可變層的光在接觸面發生透射以在折射率所在的一側顯示暗態。

在本實施例提供的顯示面板的驅動方法中，可通過改變折射率可變層的折射率來使光在接觸面發生全反射或透射，從而可顯示亮態或暗態。

例如，在本實施例一示例提供的驅動方法中，顯示面板還包括設置在介質層遠離折射率可變層的一側的色阻層、設置在色阻層遠離介質層的一側的反射層以及電場提供層，色阻層包括至少一個用于顯示的黑色色阻和彩色色阻中的至少之一，反射層包括靠近色阻層的一側的反射面，該驅動方法包括：通過電場提供層產生電場驅動折射率可變層改變折射率以使折射率可變層的折射率大于介質層的折射率以使來自折射率可變層的光在接觸面發生全反射以在折射率所在的一側顯示亮態；以及通過電場提供層產生電場驅動折射率可變層改變折射率以使折射率可變層的折射率與介質層的折射率相同或基本相同以使來自折射率可變層的光在接觸面發生透射以在折射率所在的一側顯示黑色或彩色。由此，可通過電場提供層施加電場的方式來使折射率可變層的折射率改變，從而使光在接觸面發生全反射或透射。并且，通過色阻層和反射層，該顯示裝置可實現顯示彩色畫面或黑白畫面。

例如，在本實施例一示例提供的驅動方法中，電場提供層包括第一電極和第二電極，該驅動方法可包括：在第一電極和第二電極之間施加第一電壓差V1以產生第一電場并改變折射率可變層的折射率，以使折射率可變層的折射率大于介質層的折射率，以使來自折射率可變層的光在接觸面發生全反射以在折射率所在的一側顯示亮態；以及在第一電極和第二電極之間施加第二電壓差V2以產生第二電場并改變折射率可變層的折射率，以使折射率可變層的折射率與介質層的折射率相同或基本相同，以使來自折射率可變層的光在接觸面發生透射以在折射率所在的一側顯示黑色或彩色。由此，可通過在第一電極和第二電極之間施加電壓差的方式來改變折射率可變層的折射率，從而使光在接觸面發生全反射或透射。另外，由于電壓差比較容易實現和控制，且反應速度較快，從而可提高該顯示面板的反應速度，增加該顯示面板的應用場景。

實施例四

本實施例提供一種顯示面板的制作方法，其包括：在襯底基板上形成介質層；以及在介質層上遠離襯底基板的一側形成折射率可變層。折射率可變層與介質層接觸設置并具有接觸面，折射率可變層遠離襯底基板的一側為入光側，折射率可變層可改變折射率以使來入光側的外界光在接觸面發生全反射或透射。

例如，在本實施例一示例提供的制作方法中，還包括：在介質層遠離折射率可變層的一側形成色阻層。色阻層可包括至少一個用于顯示的黑色色阻和彩色色阻中的至少之一。

例如，在本實施例一示例提供的制作方法中，還包括：在色阻層遠離介質層的一側形成反射層。反射層包括一反射面，設置在反射層靠近色阻層的一側。

例如，在本實施例一示例提供的制作方法中，還包括：形成電場提供層。電場提供層可產生電場，折射率可變層可在電場提供層產生的電場的驅動下改變折射率以使光在接觸面發生全反射或透射。

例如，在本實施例一示例提供的制作方法中，還包括：在襯底基板上形成反射層；在反射層上形成色阻層；在色阻層上形成第一電極；在第一電極上形成介質層以與襯底基板、反射層、色阻層、第一電極構成第一基板；在上基板上形成第二電極以構成第二基板；對盒第一基板和第二基板；以及在所述第一基板和第二基板之間形成折射率可變層。需要說明的是，第一電極和第二電極構成所述電場提供層。

例如，在所述第一基板和第二基板之間注入液晶以形成折射率可變層。

有以下幾點需要說明：

(1)本發明實施例附圖中，只涉及到與本發明實施例涉及到的結構，其他結構可參考通常設計。

(2)為了清晰起見，在用于描述本發明的實施例的附圖中，層或微結構的厚度和尺寸被放大。可以理解，當諸如層、膜、區域或基板之類的元件被稱作位于另一元件“上”或“下”時，該元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中間元件。

(3)在不沖突的情況下，本發明同一實施例及不同實施例中的特征可以相互組合。

以上，僅為本公開的具體實施方式，但本公開的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本公開揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本公開的保護范圍之內。因此，本公開的保護范圍應以權利要求的保護范圍為準。