本發明涉及透明顯示技術領域,特別是涉及一種顯示面板、顯示裝置及顯示面板的制作方法。
背景技術:
隨著顯示技術的日益發展,各種新型技術不斷涌現,其中,透明顯示技術越來越受到人們的關注。透明顯示裝置一般是指可形成透明顯示狀態以使觀看者可以看到顯示裝置中的顯示影像及顯示裝置背后的景象的顯示裝置。
現有技術中一種常見的透明顯示裝置,其基本結構包括透明顯示面板、位于透明顯示面板背側的導光板,以及位于導光板的入光側的光源。透明顯示面板包括相對設置的第一基板和第二基板,以及位于第一基板和第二基板之間的液晶層。第一基板包括第一透明襯底基板,以及位于第一透明襯底基板靠近液晶層一側的柵線、數據線、薄膜晶體管(thinfilmtransistor,簡稱tft)和像素電極;第二基板包括第二透明襯底基板,以及位于第二透明襯底基板靠近液晶層一側的公共電極。
一種透明顯示裝置的工作原理為:光源射出的光線經導光板導光后射入透明顯示面板,第一基板的像素電極與第二基板的公共電極之間產生的電場使液晶分子發生空間重新排布,從而改變入射光的傳播方向,從而可以顯示圖像。
上述現有技術存在的缺陷在于,第一基板上需要設置柵線、數據線和薄膜晶體管等不透光結構層,而對于自發光顯示器件來說電荷注入需要設置金屬電極等部件,從而導致透明顯示裝置的光透過率較低,透明顯示效果欠佳;此外,第一基板上的走線設計較多,結構復雜,制作工藝較為繁瑣。
技術實現要素:
本發明實施例提供一種顯示面板、顯示裝置及顯示面板的制作方法,以提高顯示裝置的光透過率,提高透明顯示的效果。
本發明實施例提供了一種顯示面板,包括相對設置的第一基板和第二基板,以及位于所述第一基板和第二基板之間的液晶層,其中:
所述第一基板包括第一透明襯底基板,以及設置于第一透明襯底基板靠近所述液晶層一側的第一透明電極層,所述第一透明電極層包括沿第一方向延伸的一組第一透明電極線,每個第一透明電極線包括多個第一透明電極部,以及連接相鄰第一透明電極部的第一透明連接部;
所述第二基板包括第二透明襯底基板,以及設置于第二透明襯底基板靠近所述液晶層一側的第二透明電極層,所述第二透明電極層包括沿第二方向延伸的一組第二透明電極線,每個第二透明電極線包括多個第二透明電極部,以及連接相鄰第二透明電極部的第二透明連接部,所述一組第二透明電極線的第二透明電極部與所述一組第一透明電極線的第一透明電極部分別相對設置。
本發明實施例提供的顯示面板中,第一透明襯底基板、第一透明電極層、第二透明襯底基板以及第二透明電極層均采用透明材質,相比現有技術,該顯示面板不需要設置柵線、數據線和薄膜晶體管等不透光結構層,因此,提高了顯示裝置的光透過率,提高了透明顯示的效果;相比現有技術,顯示面板的背側不需要設置導光板,厚度較小,光線利用率較高;此外,第一基板的結構簡化,從而使制作工藝較為簡便,生產成本較低。
較佳的,所述第一透明襯底基板和第二透明襯底基板的折射率小于所述液晶層的折射率。采用該方案可以使光源射入顯示面板的光線在第一透明襯底基板和第二透明襯底基板之間來回全反射,從而減少了光線的損失,提高了光線的利用率。
較佳的,所述第一透明電極層的折射率為1.34~2.06,所述第二透明電極層的折射率為1.34~2.06。
可選的,所述一組第一透明電極線的驅動電壓相同,且所述一組第二透明電極線的驅動電壓與所述一組第一透明電極線的驅動電壓的差值依次減小或依次增大。在本實施例中,第一透明電極部和第二透明電極部之間的電場沿遠離光源的方向逐漸增大,從而使液晶層的光透過率沿遠離光源的方向逐漸增大,這樣可以補償光線的損失,使顯示面板的亮度較為均勻。
較佳的,所述一組第二透明電極線的驅動電壓為等差數列。
優選的,所述第一透明電極層的厚度為40~300nm,第二透明電極層的厚度為40~300nm。采用該厚度的第一透明電極層和第二透明電極層,其光透過率較好,且厚度適中,顯示面板的透明顯示的效果較佳。
優選的,所述第一透明襯底基板的厚度為0.2~1.0mm,第二透明襯底基板的厚度為0.2~1.0mm。采用該厚度的第一透明襯底基板和第二透明襯底基板,其光透過率較好,且厚度適中,顯示面板的透明顯示的效果較佳。
較佳的,所述液晶層包括網狀主體以及分布于所述網狀主體的網格中的液晶分子。采用該結構設計,液晶分子分布于網狀主體的網格中,當第一透明電極部和第二透明電極部之間產生電場時,液晶分子發生偏轉,由于受到網狀主體的網格的限定作用,液晶分子的偏轉取向較為混亂,這樣,可以提高液晶分子對光線的散射,從而提高了液晶層的光透過率。
本發明實施例還提供一種顯示裝置,包括前述任一技術方案的顯示面板,以及設置于所述顯示面板的一側的光源。
本實施例提供的顯示裝置,其顯示面板不需要設置柵線、數據線和薄膜晶體管等不透光結構層,相比現有技術,提高了顯示裝置的光透過率,提高了透明顯示的效果;此外,該顯示裝置的結構簡化,厚度較小,光線利用率較高。
本發明實施例還提供一種顯示面板的制作方法,包括:
形成第一基板,包括:在第一透明襯底基板上依次形成第一透明電極層,所述第一透明電極層包括沿第一方向延伸的一組第一透明電極線,每個第一透明電極線包括多個第一透明電極部,以及連接相鄰第一透明電極部的第一透明連接部;
形成第二基板,包括:在第二透明襯底基板上依次形成第二透明電極層,所述第二透明電極層包括沿第二方向延伸的一組第二透明電極線,每個第二透明電極線包括多個第二透明電極部,以及連接相鄰第二透明電極部的第二透明連接部,所述一組第二透明電極線的第二透明電極部與所述一組第一透明電極線的第一透明電極部分別對應設置;
將第一基板、第二基板和液晶制作為液晶盒。
采用本發明實施例方法制作的顯示面板,光透過率提高,透明顯示的效果較佳。由于不需要制作柵線、數據線和薄膜晶體管等不透光結構層,因此制作工藝也比較簡單。
可選的,所述將第一基板、第二基板和液晶制作為液晶盒,包括:
將網狀主體、液晶分子與光敏劑混合;
對混合后的網狀主體、液晶分子與光敏劑進行加熱;
將加熱后的網狀主體、液晶分子、光敏劑與第一基板、第二基板制作為液晶盒。采用該方法制作的液晶盒,液晶分子分布于網狀主體的網格中,當第一透明電極部和第二透明電極部之間產生電場時,液晶分子發生偏轉,由于受到網狀主體的網格的限定作用,液晶分子的偏轉取向較為混亂,這樣,可以提高液晶分子對光線的散射,從而提高了液晶層的光透過率。
較佳的,所述制作方法還包括:
在第一透明襯底基板上形成第一透明電極層之后,調節所述第一透明電極層的折射率;
在第二透明襯底基板上形成第二透明電極層之后,調節所述第二透明電極層的折射率。
通過調節第一透明電極層和第二透明電極層的折射率,可以減少光線在透明襯底基板和透明電極層的界面、液晶層和透明電極層的界面的散射,從而提高了顯示面板的透明顯示效果。
可選的,所述調節第一透明電極層的折射率,包括對所述第一透明電極層進行退火處理;
所述調節第二透明電極層的折射率,包括對所述第二透明電極層進行退火處理。經過退火處理后的第一透明層和第二透明電極層,折射率較佳,可以提高顯示面板的光透過率。
優選的,所述退火處理的溫度為200~400℃,時間為15~120min。
附圖說明
圖1為本發明一實施例顯示面板的示意圖;
圖2為本發明另一實施例顯示面板的示意圖;
圖3為本發明一實施例第一透明電極層的示意圖;
圖4為本發明一實施例第二透明電極層的示意圖;
圖5為本發明實施例顯示面板的液晶層的一示意圖;
圖6為本發明實施例顯示面板的液晶層的另一示意圖;
圖7為本發明實施例顯示面板的制作方法的流程示意圖。
附圖標記:
1-第一基板;2-第二基板;3-液晶層;4-光源;
11-第一透明襯底基板;12-第一透明電極層;
21-第二透明襯底基板;22-第二透明電極層;
31-網狀主體;32-液晶分子;121-第一透明電極線;
122-第一透明電極部;123-第一透明連接部;
221-第二透明電極線;222-第二透明電極部;
223-第二透明連接部;311-網格。
具體實施方式
為了提高顯示裝置的光透過率,提高透明顯示的效果,本發明實施例提供了一種顯示面板、顯示裝置及顯示面板的制作方法。為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚,以下舉實施例對本發明作進一步詳細說明。
如圖1和圖2所示,本發明實施例提供了一種顯示面板,包括相對設置的第一基板1和第二基板2,以及位于第一基板1和第二基板2之間的液晶層3,其中:
第一基板1包括第一透明襯底基板11,以及設置于第一透明襯底基板11靠近液晶層3一側的第一透明電極層12,第一透明電極層12包括沿第一方向延伸的一組第一透明電極線121,每個第一透明電極線121包括多個第一透明電極部122,以及連接相鄰第一透明電極部122的第一透明連接部123;
第二基板2包括第二透明襯底基板21,以及設置于第二透明襯底基板21靠近液晶層3一側的第二透明電極層22,第二透明電極層22包括沿第二方向延伸的一組第二透明電極線221,每個第二透明電極線221包括多個第二透明電極部222,以及連接相鄰第二透明電極部222的第二透明連接部223,前述一組第二透明電極線221的第二透明電極部222與前述一組第一透明電極線121的第一透明電極部122分別相對設置。
本發明實施例提供的顯示面板中,第一透明襯底基板11、第一透明電極層12、第二透明襯底基板21以及第二透明電極層22均采用透明材質,相比現有技術,該顯示面板不需要設置柵線、數據線和薄膜晶體管等不透光結構層,因此,提高了顯示裝置的光透過率,提高了透明顯示的效果;相比現有技術,顯示面板的背側不需要設置導光板,厚度較小,光線利用率較高;此外,第一基板1的結構簡化,從而使制作工藝較為簡便,生產成本較低。
如圖2所示,在本實施例中,第一透明電極層12的一組第一透明電極線121沿第一方向延伸,第二透明電極層22的包括一組第二透明電極線221沿與第一方向垂直的第二方向延伸,且第二透明電極部222與對應的第一透明電極部122分別相對設置,從而避免了第一透明電極層12與第二透明電極層22的電信號交叉,提高了顯示效果。第一透明電極層12和第二透明電極層22的具體類型不限,例如可以為:第一透明電極層12為像素電極,第二透明電極層22為公共電極;或者,第一透明電極層12為公共電極第二透明電極層22為像素電極。
在本發明的優選實施例中,第一透明襯底基板11和第二透明襯底基板21的折射率小于液晶層3的折射率。采用該方案,可以使光源射入顯示面板的光線在第一透明襯底基板11和第二透明襯底基板21之間來回全反射,從而減少了光線的損失,提高了光線的利用率。
在本實施例中,較佳的,第一透明電極層12的折射率為1.34~2.06,第二透明電極層22的折射率為1.34~2.06。采用該折射率的第一透明電極層12和第二透明電極層22,光取出效率較佳,從而提高了光的利用率。在本發明的一實施例中,優選用折射率均為1.66的第一透明電極層12和第二透明電極層22。
光源射入顯示面板的光線會沿遠離光源的方向逐漸減少,從而導致顯示面板亮度的均勻性欠佳。在本發明的優選實施例中,一組第一透明電極線121的驅動電壓相同,且一組第二透明電極線221的驅動電壓與前述一組第一透明電極線121的驅動電壓的差值依次減小或依次增大。在本發明的一實施例中,第一透明襯底基板11上的一組第一透明電極線121輸入電壓范圍為0~18v的脈沖信號如圖3所示,第二透明襯底基板21上的一組第二透明電極線221依次輸入峰值電壓為0v、-0.1v、-0.3v、-0.5v、-0.7v和-0.9v的脈沖信號如圖4所示。光源4設置于顯示面板中靠近第一透明電極部122和第二透明電極部222之間的電壓差最小的一端,即顯示面板靠近輸入驅動電壓的峰值為0v的第二透明電極線221的一端,這樣,第一透明電極部122和第二透明電極部222之間的電場沿遠離光源4的方向逐漸增大,從而使液晶層3的光透過率沿遠離光源4的方向逐漸增大,由此可以補償光線的損失,使顯示面板的亮度較為均勻。優選的,一組第二透明電極線221的驅動電壓為等差數列。在本發明的一實施例中,一組第二透明電極線221的驅動電壓為數據驅動電壓,一組第一透明電極線121輸入電壓為柵極驅動電壓。
在本發明的實施例中,由于載流子濃度和晶格優化的作用,隨著第一透明電極層12和第二透明電極層22的厚度增加,第一透明電極層12和第二透明電極層22的折射率逐漸減小,然而第一透明電極層12和第二透明電極層22的厚度過厚會增大消光系數,降低透過率。優選的,第一透明電極層12的厚度為40~300nm,第二透明電極層22的厚度為40~300nm。采用該厚度的第一透明電極層12和第二透明電極層22,其光透過率較好,且厚度適中,顯示面板的透明顯示的效果較佳。例如在本發明的一實施例中,第一透明電極層12和第二透明電極層22的厚度選用200nm。
第一透明電極層12和第二透明電極層22的材質的具體類型不限,例如可以為銦錫氧化物、石墨烯、納米銀或納米碳。
此外,在本發明的優選實施例中,第一透明襯底基板11的厚度為0.2~1.0mm,第二透明襯底基板21的厚度為0.2~1.0mm。采用該厚度的第一透明襯底基板11和第二透明襯底基板21,其光透過率較好,且厚度適中,顯示面板的透明顯示的效果較佳。
第一透明襯底基板11和第二透明襯底基板21的材質的具體類型不限,例如可以為玻璃、聚酰亞胺、聚乙烯或聚對苯二甲酸乙二醇酯。
如圖5所示,在本發明的可選實施例中,液晶層3包括網狀主體31以及分布于網狀主體31的網格311中的液晶分子32。如圖6所示,當第一透明電極部122和第二透明電極部222之間產生電場時,液晶分子32發生偏轉,由于液晶分子32分布于網狀主體31的網格中,受到網狀主體31的網格311的限定作用,使液晶分子32的偏轉取向較為混亂,這樣,可以提高液晶分子32對光線的散射,從而提高了液晶層3的光透過率。
在本實施例中,網狀主體31的具體類型不限,例如可以為聚合物網狀主體,該聚合物網狀主體可以為聚苯烯酸酯網狀主體、聚氨酯網狀主體、聚醚網狀主體或環氧樹脂網狀主體。
在本發明的可選實施例中,顯示面板還包括位于第一透明襯底基板11和液晶層3之間的第一取向層,以及位于第二透明襯底基板21和液晶層3之間的第二取向層,在第一透明電極部122和第二透明電極部222之間沒有電場時,第一取向層和第二取向層可以引導液晶層3中的液晶分子32恢復原始的排列狀態。
在本發明的優選實施例中,具體的,顯示面板為被動式驅動方式的波導顯示面板;第一透明電極層12和第二透明電極層22采用銦錫氧化物材料,折射率為1.66,厚度為200nm,其中,第一透明電極層12為像素電極,第二透明電極層22為公共電極;液晶層3為聚合物穩定液晶,包括聚合物網狀主體以及分布于聚合物網狀主體的網格311中的液晶分子32。該顯示面板的厚度較小,光線利用率較高,光透過率較好;此外,該顯示面板的結構簡化,制作工藝較為簡便,生產成本較低。
本發明實施例還提供一種顯示裝置,包括前述任一技術方案的顯示面板,以及設置于顯示面板的一側的光源。
在本發明的可選實施例中,顯示裝置還包括設置于光源出光一側的聚光鏡。光源射出的光線通過聚光鏡調節射入顯示面板的角度,這樣使光線聚集并射入顯示面板,從而提高了光的利用率。
在本發明實施例提供的顯示裝置中,光線射入顯示面板后在第一透明襯底基板和第二透明襯底基板之間進行全反射,當顯示面板的第一透明電極層和第二透明電極層輸入驅動電壓后,液晶層中的液晶分子在第一透明電極層和第二透明電極層之間的電場的作用下發生偏轉,從而改變光線的傳播方向,并將光線散射出顯示面板以顯示圖像。
本實施例提供的顯示裝置,其顯示面板不需要設置柵線、數據線和薄膜晶體管等不透光結構層,相比現有技術,提高了顯示裝置的光透過率,提高了透明顯示的效果;此外,該顯示裝置的結構簡化,厚度較小,從而使光線利用率較高。
在本實施例中,顯示裝置的具體類型不限,例如可以為透明顯示器、透明展示櫥窗、透明指示牌等。
如圖7所示,本發明實施例還提供一種顯示面板的制作方法,包括:
步驟101、制作第一基板,包括:在第一透明襯底基板上依次形成第一透明電極層,第一透明電極層包括沿第一方向延伸的一組第一透明電極線,每個第一透明電極線包括多個第一透明電極部,以及連接相鄰第一透明電極部的第一透明連接部;
步驟102、制作第二基板,包括:在第二透明襯底基板上依次形成第二透明電極層,第二透明電極層包括沿第二方向延伸的一組第二透明電極線,每個第二透明電極線包括多個第二透明電極部,以及連接相鄰第二透明電極部的第二透明連接部,一組第二透明電極線的第二透明電極部與一組第一透明電極線的第一透明電極部分別對應設置;
步驟103、將第一基板、第二基板和液晶制作為液晶盒。
采用本發明實施例方法制作的顯示面板,光透過率提高,透明顯示的效果較佳。由于不需要制作柵線、數據線和薄膜晶體管等不透光結構層,因此制作工藝也比較簡單。
在本發明的可選實施例中,步驟101包括:在第一基板上通過濺射的方法形成第一透明電極層;在第一透明電極層上通過光刻、刻蝕等工藝形成驅動電路圖案;在第一透明電極層上形成第一取向層;對第一取向層進行摩擦取向;在第一透明電極部周圍涂布封框膠,噴灑間隔子。
在本發明的可選實施例中,步驟102包括:在第二基板上通過濺射的方法形成第二透明電極層;在第二透明電極層上通過光刻、刻蝕等工藝形成驅動電路圖案;在第二透明電極層上形成第二取向層;對第二取向層進行摩擦取向;在第二透明電極部周圍涂布封框膠,噴灑間隔子。
在第一透明電極層上形成第一取向層和在第二透明電極層上形成第二取向層的具體方法不限,例如可以為旋涂方法。在本發明的可選實施例中,旋涂方法包括:在第一透明電極層和第二透明電極層上涂覆取向劑,并放入液晶基片旋涂機進行旋涂,轉速設為2000~3000轉,時間為100~150s;將旋涂后的第一基板和第一基板放入烘箱,烘干預熱20~50min,50~100℃,再烘烤數小時,溫度設為100~300℃。
在本發明的可選實施例中,步驟103包括:
步驟201、將網狀主體、液晶分子與光敏劑混合;
步驟202、對混合后的網狀主體、液晶分子與光敏劑進行加熱;
步驟203、將加熱后的網狀主體、液晶分子、光敏劑與第一基板、第二基板制作為液晶盒。
在本發明的可選實施例中,在完成步驟203后,步驟103還包括將液晶盒進行固化,例如,可以將液晶盒置于紫外光下固化。
采用該方法制作的液晶盒,當第一透明電極部和第二透明電極部之間產生電場時,液晶分子發生偏轉,由于液晶分子分布于網狀主體的網格中,受到網狀主體的網格的限定作用,使液晶分子的偏轉取向較為混亂,這樣,可以提高液晶分子對光線的散射,從而提高了液晶層的光透過率。
在本實施例中,光敏劑的具體類型不限,例如可以為陽離子光敏劑,該陽離子光敏劑可以為重氮鹽、二芳基碘鎓鹽、三芳基硫鎓鹽、烷基硫鎓鹽、鐵芳烴鹽、磺酰氧基酮或三芳基硅氧醚。
在本發明的實施例中,顯示面板的制作方法還包括:在第一透明襯底基板上形成第一透明電極層之后,調節第一透明電極層的折射率;在第二透明襯底基板上形成第二透明電極層之后,調節第二透明電極層的折射率。通過調節第一透明電極層和第二透明電極層的折射率,可以減少光線在透明襯底基板和透明電極層的界面、液晶層和透明電極層的界面的散射,從而減少了光線的損失,提高了光線的利用率。
在本實施例中,調節第一透明電極層和第二透明電極層的折射率的具體方法不限,例如,可以為退火處理。退火處理的溫度與折射率的關系為非線性,隨著溫度的射高,第一透明電極層和第二透明電極層的折射率先減小后增大;在一定的時間內進行退火處理,可以使第一透明電極層和第二透明電極層的晶格排列有序,從而提高載流子遷移率,并降低折射率,然而過長的退火時間會增大消光系數。在本發明的優選實施例中,退火處理的溫度為200~400℃,時間為15~120min。經過退火處理后的第一透明層和第二透明電極層,折射率較佳,可以提高顯示面板的光透過率。
顯然,本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣,倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內,則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。