本發明涉及顯示技術領域,尤其涉及一種藍相液晶顯示面板及其制備方法、顯示裝置及其驅動方法。
背景技術:
隨著顯示技術的不斷發展,顯示裝置的種類越來越多,其中藍相液晶顯示裝置以其響應時間短,顯示分辨率高,降低動態偽像等優點,受到了人們的廣泛關注。藍相液晶顯示裝置的工作原理是基于藍相液晶的克爾效應,即宏觀上,藍相液晶呈現光學各向同性,施加電場后,藍相液晶分子沿電場方向排列,呈現光學各向異性。藍相液晶顯示裝置在工作時,外加電場通過像素電極和公共電極作用在藍相液晶上,在外電場作用下,藍相液晶能夠變為光學上的單軸晶體,其光軸方向與電場方向平行,當線偏振光以垂直于電場的方向通過藍相液晶時,將分解為兩束線偏振光,一束光矢量沿著電場方向,另一束光矢量與電場垂直。
由于藍相液晶顯示裝置的驅動電壓與藍相液晶的克爾常數成反比,與器件參數成正比,而液晶的克爾常數與液晶的雙折射率δn和介電各向異性常數δε成正比,由于液晶的δn、δε值增大有限,使得對降低藍相液晶的驅動電壓作用有限,導致藍相液晶顯示裝置的驅動電壓很大,一般在幾十伏。為了解決藍相液晶顯示裝置的驅動電壓較大的問題,現有技術中對藍相液晶顯示裝置中的電極結構進行了優化,例如:將像素電極和公共電極制備成截面為矩形或橢圓形的條形結構的電極,或者增加像素電極和公共電極的厚度,這種優化電極結構的方法雖然可以降低藍相液晶顯示裝置中的驅動電壓,但由于施加電場后,電極上方水平電場分量很小,液晶光效很低,導致藍相液晶顯示裝置在亮態顯示時整體的透過率較低,影響顯示畫面質量。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種藍相液晶顯示面板及其制備方法、顯示裝置及其驅動方法,用于現有的藍相液晶顯示裝置在亮態顯示時透過率低,影響顯示畫面質量的問題。
為了實現上述目的,本發明提供如下技術方案:
本發明的第一方面提供一種藍相液晶顯示面板,包括相對設置的陣列基板和彩膜基板、以及設置在所述陣列基板和所述彩膜基板之間的藍相液晶,所述藍相液晶顯示面板還包括第一顯示區域和第二顯示區域,用于驅動所述藍相液晶偏轉的驅動電場在所述第一顯示區域的水平電場分量,小于所述驅動電場在所述第二顯示區域的水平電場分量,所述水平電場分量的方向與所述陣列基板平行;所述藍相液晶顯示面板還包括:設置在所述陣列基板和所述彩膜基板之間的亮度控制單元,所述亮度控制單元在所述陣列基板上的正投影,與所述第一顯示區域在所述陣列基板上的正投影至少部分重疊;所述亮度控制單元用于在所述第一顯示區域顯示亮態時顯示亮態。
進一步地,所述亮度控制單元還用于在所述第一顯示區域顯示暗態時顯示暗態。
進一步地,所述亮度控制單元在所述陣列基板上的正投影,與所述第一顯示區域在所述陣列基板上的正投影重合。
進一步地,所述第一顯示區域包括至少一個第一子顯示區域,所述亮度控制單元包括與所述至少一個第一子顯示區域一一對應的至少一個亮度控制子單元,所述亮度控制子單元包括相對設置的第一控制電極和第二控制電極,以及設置在所述第一控制電極和所述第二控制電極之間的微膠囊聚合物層;其中,所述微膠囊聚合物層中包括極性相反的黑色帶電粒子和白色帶電粒子;所述第一控制電極和所述第二控制電極之間產生控制電場,所述控制電場用于控制所述微膠囊聚合物層中的所述黑色帶電粒子和所述白色帶電粒子移動,以使當對應的第一子顯示區域顯示亮態時,所述白色帶電粒子相對于所述黑色帶電粒子靠近所述藍相液晶顯示面板的顯示側,當對應的第一子顯示區域顯示暗態時,所述白色帶電粒子相對于所述黑色帶電粒子遠離所述藍相液晶顯示面板的顯示側。
進一步地,所述陣列基板上設置有整層的第一公共電極,且所述第一公共電極上設置有至少一個條形結構的第一像素電極,所述第一公共電極與所述至少一個條形結構的第一像素電極之間產生所述驅動電場;所述第一像素電極復用為所述第一控制電極。
進一步地,所述陣列基板上設置有條形結構的至少一個第二公共電極和條形結構的至少一個第二像素電極,所述至少一個第二公共電極和所述至少一個第二像素電極交替設置,且相鄰的所述第二公共電極與所述第二像素電極之間具有間距,相鄰的所述第二公共電極與所述第二像素電極之間產生所述驅動電場;所述第二公共電極和所述第二像素電極復用為所述第一控制電極。
基于上述藍相液晶顯示面板的技術方案,本發明的第二方面提供一種藍相液晶顯示裝置,包括上述藍相液晶顯示面板。
基于上述藍相液晶顯示裝置的技術方案,本發明的第三方面提供一種藍相液晶顯示裝置的驅動方法,應用于上述藍相液晶顯示裝置,所述驅動方法包括:在亮度控制單元上施加控制信號,使所述亮度控制單元在第一顯示區域顯示亮態時顯示亮態。
進一步地,所述驅動方法還包括:在所述亮度控制單元上施加控制信號,使所述亮度控制單元在所述第一顯示區域顯示暗態時顯示暗態。
進一步地,所述第一顯示區域包括至少一個第一子顯示區域,所述亮度控制單元包括與所述至少一個第一子顯示區域一一對應的至少一個亮度控制子單元,所述亮度控制子單元包括相對設置的第一控制電極和第二控制電極,以及設置在所述第一控制電極和所述第二控制電極之間的微膠囊聚合物層;所述微膠囊聚合物層中包括極性相反的黑色帶電粒子和白色帶電粒子;所述在所述亮度控制單元上施加控制信號,具體包括:當對應的第一子顯示區域顯示亮態時,在亮態顯示準備時段,在所述第一控制電極上施加第一控制信號,在所述第二控制電極上施加第二控制信號,使得在所述第一控制電極和所述第二控制電極之間產生第一控制電場,所述第一控制電場控制所述微膠囊聚合物層中的所述黑色帶電粒子和所述白色帶電粒子移動,以使所述白色帶電粒子相對于所述黑色帶電粒子靠近所述藍相液晶顯示裝置的顯示側;當對應的所述第一子顯示區域顯示暗態時,在暗態顯示準備時段,在所述第一控制電極上施加第三控制信號,在所述第二控制電極上施加第四控制信號,使得在所述第一控制電極和所述第二控制電極之間產生第二控制電場,所述第二控制電場控制所述微膠囊聚合物層中的所述黑色帶電粒子和所述白色帶電粒子移動,以使所述白色帶電粒子相對于所述黑色帶電粒子遠離所述藍相液晶顯示裝置的顯示側。
基于上述藍相液晶顯示面板的技術方案,本發明的第四方面提供一種藍相液晶顯示面板的制備方法,用于制備上述藍相液晶顯示面板,所述制備方法包括:提供一陣列基板和一彩膜基板;在所述陣列基板和彩膜基板之間形成亮度控制單元,所述亮度控制單元在所述陣列基板上的正投影,與第一顯示區域在所述陣列基板上的正投影至少部分重疊,所述亮度控制單元用于在所述第一顯示區域顯示亮態時顯示亮態。
進一步地,所述第一顯示區域包括至少一個第一子顯示區域,所述亮度控制單元包括與所述至少一個第一子顯示區域一一對應的至少一個亮度控制子單元,所述亮度控制子單元包括相對設置的第一控制電極和第二控制電極,以及設置在所述第一控制電極和所述第二控制電極之間的微膠囊聚合物層;所述微膠囊聚合物層中包括極性相反的黑色帶電粒子和白色帶電粒子;所述陣列基板上設置有整層的第一公共電極,且所述第一公共電極上設置有至少一個條形結構的第一像素電極,所述第一公共電極與所述至少一個條形結構的第一像素電極之間產生所述驅動電場;所述在所述陣列基板和彩膜基板之間形成亮度控制單元,包括:在所述彩膜基板上形成第二控制電極;在所述第二控制電極上形成微膠囊聚合物層;所述第一像素電極復用為所述第一控制電極。
進一步地,所述在所述第二控制電極上形成微膠囊聚合物層,包括:將白色帶電粒子、黑色帶電粒子和聚合物單體混合,制備混合溶液;利用所述混合溶液,采用涂覆工藝,形成覆蓋所述彩膜基板的微膠囊聚合物薄膜;對所述微膠囊聚合物薄膜進行構圖,形成位于所述第二控制電極上的微膠囊聚合物層。
本發明提供的藍相液晶顯示面板中,包括設置在陣列基板和彩膜基板之間的亮度控制單元,且該亮度控制單元在陣列基板上的正投影與第一顯示區域在陣列基板上的正投影至少部分重疊,由于亮度控制單元能夠在第一顯示區域顯示亮態時顯示亮態,使得該亮度控制單元對第一顯示區域的顯示亮度起到了一定的提升作用,因此,在將本發明提供的藍相液晶顯示面板應用在藍相液晶顯示裝置時,很好的避免了由于電極上方水平電場分量很小,液晶光效很低,導致的藍相液晶顯示裝置在亮態顯示時整體的透過率較低,影響顯示畫面質量的問題。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解,構成本發明的一部分,本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明,并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
圖1為現有技術中藍相液晶顯示面板在未施加驅動信號時的結構示意圖;
圖2為現有技術中藍相液晶顯示面板在施加驅動信號后的結構示意圖;
圖3為現有技術中藍相液晶顯示面板在亮態顯示時段的顯示狀態示意圖;
圖4為本發明實施例提供的藍相液晶顯示面板在暗態顯示時段的第一結構示意圖;
圖5為本發明實施例提供的藍相液晶顯示面板在暗態顯示時段的顯示狀態示意圖;
圖6為本發明實施例提供的藍相液晶顯示面板在亮態顯示時段的第一結構示意圖;
圖7為本發明實施例提供的藍相液晶顯示面板在亮態顯示時段的顯示狀態示意圖;
圖8為本發明實施例提供的藍相液晶顯示面板在亮態顯示時段的第二結構示意圖;
圖9為本發明實施例提供的藍相液晶顯示面板在暗態顯示時段的第二結構示意圖;
圖10為本發明實施例提供的藍相液晶顯示面板在亮態顯示時段的第三結構示意圖。
附圖標記:
1-陣列基板,2-彩膜基板,
3-藍相液晶,4-第二控制電極,
41-一類第二控制電極,42-二類第二控制電極,
5-微膠囊聚合物層,6-黑色帶電粒子,
7-白色帶電粒子,8-第一公共電極,
9-第一像素電極,10-第二公共電極,
11-第二像素電極,12-下偏光片,
13-上偏光片,14-彩色圖形,
15-黑矩陣,16-平坦層,
17-藍相液晶顯示面板,a-第一子顯示區域,
b-第二子顯示區域。
具體實施方式
為了進一步說明本發明實施例提供的藍相液晶顯示面板及其制備方法、顯示裝置及其驅動方法,下面結合說明書附圖進行詳細描述。
如背景技術所述,藍相液晶顯示裝置的工作原理是基于藍相液晶的克爾效應,具體的,將藍相液晶置于兩平行電極板之間就構成一個克爾盒,外加電場通過平行電極板作用在藍相液晶上,在外電場作用下,藍相液晶變為光學上的單軸晶體,其光軸方向與電場方向平行,當線偏振光以垂直于電場的方向通過藍相液晶時,將分解為兩束線偏振光,一束的光矢量沿著電場方向,另一束的光矢量與電場垂直。
按標準克爾盒結構,電壓是加在兩平行電極板之間,即電場是垂直于電極板的,入射光要與電場垂直必須從兩平行電極板之間入射,而對于藍相液晶顯示裝置,入射光是垂直于兩平行透明電極板入射的,要產生與入射光垂直的電場,一般會將兩平行透明電極板均制作在同一基板上,例如:陣列基板,以使得產生的電場具有與陣列基板相平行的水平電場分量,當入射光垂直陣列基板入射時,滿足入射光與水平電場分量相垂直的條件。
由于藍相液晶的雙折射率δn與電場e、入射光波長λ的關系為:
δn=λke2公式(1)
即藍相液晶的克爾常數k與藍相液晶基本物理參數關系為:
在公式(2)中,δε代表介電各向異性常數,k代表彈性常數,p代表螺距。從公式(2)中可以看出,藍相液晶的克爾常數k與藍相液晶的雙折射率δn,介電各向異性常數δε成正比,但由于δn和δε值增大有限,因此藍相液晶的克爾常數k增大有限,而藍相液晶顯示裝置的驅動電壓與液晶的克爾常數成反比,所以導致藍相液晶顯示裝置的驅動電壓很大。
現有技術中一般是通過優化電極的結構,來解決上述驅動電壓較大的問題,更詳細的說,如圖1所示,現有技術中的藍相液晶顯示裝置一般包括相對設置的陣列基板1和彩膜基板2,以及設置在陣列基板1和彩膜基板2之間的藍相液晶3;其中在陣列基板1遠離藍相液晶3的一側設置有下偏光片12,在陣列基板1靠近藍相液晶3的一側設置有條形結構的公共電極和條形結構的像素電極;在彩膜基板2遠離藍相液晶3的一側設置有上偏光片13,在彩膜基板2靠近藍相液晶3的一側設置有黑矩陣15、彩色圖形14和平坦層16。值得注意的是,上述上偏光片13和下偏光片12的透光軸的偏振方向垂直,在未對藍相液晶顯示裝置加電時,藍相液晶3呈現各向同性態,從下偏光片12透過的線偏振光經過藍相液晶3后,偏振方向不變,無法通過上偏光片13,從而藍相液晶顯示裝置顯示黑態。
當在條形結構的公共電極和條形結構的像素電極上施加驅動信號,使得公共電極和像素電極之間產生驅動電場時,如圖2和圖3所示,藍相液晶3發生偏轉,從而使得藍相液晶顯示裝置能夠實現畫面顯示。藍相液晶顯示裝置在進行畫面顯示時,位于公共電極和像素電極之間的驅動電場的水平分量較大,該水平分量較大的驅動電場能夠使位于公共電極和像素電極之間的藍相液晶3產生雙折射,以起到光開關作用,從而使得位于公共電極和像素電極之間的區域(即藍相液晶顯示面板17包括的第二顯示區域,該第二顯示區域包括多個第二子顯示區域b)具有良好的光效。但由于位于公共電極和像素電極的正上方的驅動電場的水平分量較小,該水平分量較小的驅動電場誘導位于公共電極和像素電極的正上方的藍相液晶3產生的雙折射很小,導致位于公共電極和像素電極的正上方的區域(即藍相液晶顯示面板17包括的第一顯示區域,該第一顯示區域包括多個第一子顯示區域a)光效較低;因此,藍相液晶顯示裝置在實際進行亮態顯示時,存在液晶光效較低的顯示暗區,使得藍相液晶顯示裝置整體的光效較低,影響了藍相液晶顯示裝置整體的透過率。
基于上述問題的存在,請參閱圖6和圖8,本發明實施例提供了一種藍相液晶顯示面板17,該藍相液晶顯示面板17包括:相對設置的陣列基板1和彩膜基板2、以及設置在陣列基板1和彩膜基板2之間的藍相液晶3,藍相液晶顯示面板17還包括第一顯示區域和第二顯示區域,用于驅動藍相液晶3偏轉的驅動電場在第一顯示區域的水平電場分量,小于驅動電場在第二顯示區域的水平電場分量,水平電場分量的方向與陣列基板1平行;藍相液晶顯示面板17還包括:設置在陣列基板1和彩膜基板2之間的亮度控制單元,亮度控制單元在陣列基板1上的正投影,與第一顯示區域在陣列基板1上的正投影至少部分重疊;亮度控制單元用于在第一顯示區域顯示亮態時顯示亮態。
上述藍相液晶顯示面板17在實際應用時,當藍相液晶顯示面板17包括的第一顯示區域要顯示亮態時,如圖7所示,對亮度控制單元施加控制信號,使亮度控制單元產生控制電場,在該控制電場的控制下亮度控制單元顯示亮態,從而提升第一顯示區域的顯示亮度。
根據上述藍相液晶顯示面板17的具體結構和實際應用時的顯示狀態可知,本發明實施例提供的藍相液晶顯示面板17包括設置在陣列基板1和彩膜基板2之間的亮度控制單元,且該亮度控制單元在陣列基板1上的正投影與第一顯示區域在陣列基板1上的正投影至少部分重疊,由于亮度控制單元能夠在第一顯示區域顯示亮態時顯示亮態,使得該亮度控制單元對第一顯示區域的顯示亮度起到了一定的提升作用,因此,在將本發明實施例提供的藍相液晶顯示面板17應用在藍相液晶顯示裝置時,很好的避免了由于電極上方水平電場分量很小,液晶光效很低,導致的藍相液晶顯示裝置在亮態顯示時整體的透過率較低,影響顯示畫面質量的問題。
由于藍相液晶顯示面板17在實際顯示中,根據實際顯示的需要,可能存在暗態顯示的情況,當藍相液晶顯示面板17進行暗態顯示時,相應的第一顯示區域就要進行暗態顯示,而為了避免亮度控制單元對第一顯示區域的暗態顯示效果產生影響,上述亮度控制單元還用于在第一顯示區域顯示暗態時顯示暗態。具體的,如圖4和圖5所示,當藍相液晶顯示面板17包括的第一顯示區域要顯示暗態時,對亮度控制單元施加另一控制信號,使亮度控制單元產生相應的控制電場,在該控制電場的控制下亮度控制單元能夠顯示暗態,從而降低第一顯示區域的顯示亮度。
由于上述亮度控制單元能夠在第一顯示區域顯示暗態時顯示暗態,使得該亮度控制單元不僅避免了對第一顯示區域的暗態顯示效果產生影響,還能夠進一步降低第一顯示區域的顯示亮度,使得第一顯示區域能夠實現更好的暗態顯示效果。
綜上所述,由于亮度控制單元能夠在第一顯示區域顯示亮態時顯示亮態,在第一顯示區域顯示暗態時顯示暗態,因此,該亮度控制單元能夠根據第一顯示區域的實際顯示需要,對第一顯示區域的光效進行相應的調節,使得藍相液晶顯示面板17在不同的顯示狀態下,均能夠實現良好的顯示效果。
為了更好的控制藍相液晶顯示面板17的顯示光效,優選的,設置亮度控制單元在陣列基板1上的正投影,與第一顯示區域在陣列基板1上的正投影重合,這樣亮度控制單元就能夠完全控制第一顯示區域的光效,使得在第一顯示區域需要顯示亮態時,亮度控制單元顯示亮態,提升第一顯示區域整體的顯示亮度,使第一顯示區域具有良好的亮態顯示,在第一顯示區域需要顯示暗態時,亮度控制單元顯示暗態,進一步降低第一顯示區域整體的顯示亮度,使第一顯示區域具有良好的暗態顯示。
上述實施例提供的第一顯示區域包括至少一個第一子顯示區域a,亮度控制單元包括與所述至少一個第一子顯示區域a一一對應的至少一個亮度控制子單元,優選的,亮度控制子單元在陣列基板1上的正投影與對應的第一子顯示區域a在陣列基板1上的正投影重合。
上述亮度控制子單元具有多種結構,下面給出一種亮度控制子單元的具體結構,并對其在不同的顯示狀態下對應的工作狀況進行詳細說明。
如圖4、圖6和圖8所示,亮度控制子單元具體包括:相對設置的第一控制電極和第二控制電極4,以及設置在第一控制電極和第二控制電極4之間的微膠囊聚合物層5;其中,微膠囊聚合物層5中包括極性相反的黑色帶電粒子6和白色帶電粒子7;第一控制電極和第二控制電極4之間產生控制電場,控制電場用于控制微膠囊聚合物層5中的黑色帶電粒子6和白色帶電粒子7移動,以使當對應的第一子顯示區域a顯示亮態時,白色帶電粒子7相對于黑色帶電粒子6靠近藍相液晶顯示面板17的顯示側(參見圖6和圖8),當對應的第一子顯示區域a顯示暗態時,白色帶電粒子7相對于黑色帶電粒子6遠離藍相液晶顯示面板17的顯示側(參見圖7)。
值得注意的是,上述微膠囊聚合物層5的厚度由設計的藍相液晶顯示面板17的盒厚,以及陣列基板1上設置的公共電極和像素電極的高度共同決定,可選的,將微膠囊聚合物層5的厚度設置為0.5um~4.9um,這種厚度的微膠囊聚合物層5不僅能夠滿足所設計的藍相液晶顯示面板17的盒厚,以及公共電極和像素電極的高度要求,還能夠容納較多的黑色帶電粒子6和白色帶電粒子7,使得亮度控制子單元能夠更好的實現亮態顯示和暗態顯示。
更詳細的說,上述第一控制電極和第二控制電極4相對設置,并能夠在第一控制電極和第二控制電極4之間產生垂直于陣列基板1的控制電場,而微膠囊聚合物層5設置在第一控制電極和第二控制電極4之間,就使得微膠囊聚合物層5中包括的黑色帶電粒子6和白色帶電粒子7能夠在控制電場的控制下進行移動。
下面以白色帶電粒子7帶正電,黑色帶電粒子6帶負電為例,對亮度控制單元的具體控制方式進行說明。
當第一子顯示區域a顯示亮態時,參見圖6-圖8,對與該第一子顯示區域a對應的亮度控制子單元的具體控制過程如下:在第一控制電極上施加第一控制信號,在第二控制電極4上施加第二控制信號,且第一控制信號的電壓值大于第二控制信號的電壓值,使得在第一控制電極和第二控制電極4之間產生第一控制電場,該第一控制電場控制微膠囊聚合物層5中的黑色帶電粒子6和白色帶電粒子7移動,以使白色帶電粒子7相對于黑色帶電粒子6靠近藍相液晶顯示面板17的顯示側。
當第一子顯示區域a顯示暗態時,參見圖4和圖5,對與該第一子顯示區域a對應的亮度控制子單元的具體控制過程如下:在第一控制電極上施加第三控制信號,在第二控制電極4上施加第四控制信號,且第三控制信號的電壓值小于第四控制信號的電壓值,使得在第一控制電極和第二控制電極4之間產生第二控制電場,該第二控制電場控制微膠囊聚合物層5中的黑色帶電粒子6和白色帶電粒子7移動,以使白色帶電粒子7相對于黑色帶電粒子6遠離藍相液晶顯示面板17的顯示側;值得注意的是,藍相液晶顯示面板17的顯示側即為向用戶顯示畫面的一側,與藍相液晶顯示面板17的背光源所在的一側相對。
需要說明的是,在對上述第一控制電極和第二控制電極4施加控制信號時,可以將第一控制信號和第三控制信號設置為相同的信號,此時只需根據需要施加合適的第二控制信號和第四控制信號即可,或者將第二控制信號和第四控制信號設置為相同的信號,此時只需根據需要施加合適的第一控制信號和第三控制信號即可。
此外,如圖9-圖10所示,在暗態顯示時和亮態顯示時,第二控制電極4上均可以根據實際需要施加不同的控制信號,以使得第二控制電極4按照施加的控制信號不同,分為一類第二控制電極41和二類第二控制電極42。
由于現有的陣列基板1上設置有用于產生驅動電場的公共電極和像素電極,且公共電極和像素電極的設置方式多種多樣,為了簡化亮度控制子單元的制備流程,針對不同的電極設置方式,可以考慮將現有的公共電極和/或像素電極復用為第一控制電極,具體說明如下:
第一種設置方式,如圖8所示,陣列基板1上設置有整層的第一公共電極8,且第一公共電極8上設置有至少一個條形結構的第一像素電極9,第一公共電極8與至少一個條形結構的第一像素電極9之間產生用于驅動藍相液晶3偏轉的驅動電場。
對于第一種設置方式,所述至少一個條形結構的第一像素電極9與第一顯示區域包括的至少一個第一子顯示區域a一一對應,在每一個第一像素電極9的正上方形成對應的第一子顯示區域a,且每一個第一像素電極9在陣列基板1上的正投影,均與對應的第一子顯示區域a在陣列基板1上的正投影重合。在相鄰的第一像素電極9之間形成對應的第二子顯示區域b(第二顯示區域包括至少一個第二子顯示區域b),相鄰的第一像素電極9之間的區域在陣列基板1上的正投影與對應的第二子顯示區域b在陣列基板1上的正投影重合。
基于上述設置方式,在形成亮度控制子單元時,可以將第一像素電極9復用為第一控制電極,更詳細的說,當對應每一個第一子顯示區域a均設置一個亮度控制子單元時,可以將與該第一子顯示區域a對應的第一像素電極9復用為與該第一子顯示區域a對應的亮度控制子單元的第一控制電極,這樣在形成亮度控制子單元時,僅需要形成亮度控制子單元所包括的第二控制電極4和微膠囊聚合物層5,簡化了亮度控制子單元的制備工藝。
當將第一像素電極9復用為第一控制電極時,對亮度控制子單元的具體驅動方式如下:
在亮態顯示準備時段,在復用的第一像素電極9上施加第一控制信號,在第二控制電極4上施加第二控制信號,以使微膠囊聚合物層5中的黑色帶電粒子6和白色帶電粒子7移動,使白色帶電粒子7相對于黑色帶電粒子6靠近藍相液晶顯示面板17的顯示側,然后關閉第一控制信號和第二控制信號。值得注意的是,施加的第一控制信號和第二控制信號均為直流信號。
在亮態顯示時段,在第一像素電極9上施加用于使藍相液晶顯示面板17實現正常亮態顯示的第一交流信號,在第一公共電極8上施加相應的直流信號。
在暗態顯示準備時段,在復用的第一像素電極9上施加第三控制信號,在第二控制電極4上施加第四控制信號,以使微膠囊聚合物層5中的黑色帶電粒子6和白色帶電粒子7移動,使白色帶電粒子7相對于黑色帶電粒子6遠離藍相液晶顯示面板17的顯示側,然后關閉第三控制信號和第四控制信號。值得注意的是,施加的第三控制信號和第四控制信號均為直流信號。
在暗態顯示時段,在第一像素電極9上施加用于使藍相液晶顯示裝置實現正常暗態顯示的第二交流信號,在第一公共電極8上施加相應的直流信號。
第二種設置方式,如圖4和圖6所示,陣列基板1上設置有條形結構的至少一個第二公共電極10和條形結構的至少一個第二像素電極11,至少一個第二公共電極10和至少一個第二像素電極11交替設置,且相鄰的第二公共電極10與第二像素電極11之間具有間距,相鄰的第二公共電極10與第二像素電極11之間產生用于驅動藍相液晶3偏轉的驅動電場。
對于第二種設置方式,在每一個第二像素電極11的正上方形成對應的第一子顯示區域a,在每一個第二公共電極10的正上方形成對應的第一子顯示區域a,即第一子顯示區域a在陣列基板1上的正投影與對應的第二像素電極11在陣列基板1上的正投影重合,或與對應的第二公共電極10在陣列基板1上的正投影重合;在相鄰的第二像素電極11和第二公共電極10之間形成對應的第二子顯示區域b(第二顯示區域包括至少一個第二子顯示區域b),相鄰的第二像素電極11和第二公共電極10之間的區域在陣列基板1上的正投影與對應的第二子顯示區域b在陣列基板1上的正投影重合。
基于上述設置方式,在形成亮度控制子單元時,可以將第二公共電極10和第二像素電極11復用為第一控制電極,更進一步地說,當對應每一個第一子顯示區域a均設置一個亮度控制子單元時,可以將與該第一子顯示區域a對應的第二像素電極11或第二公共電極10復用為與該第一子顯示區域a對應的亮度控制子單元的第一控制電極,這樣在形成亮度控制子單元時,僅需要形成亮度控制子單元所包括的第二控制電極4和微膠囊聚合物層5,簡化了亮度控制子單元的制備工藝。
當將第二公共電極10和第二像素電極11復用為第一控制電極時,對亮度控制子單元的具體驅動方式如下:
在亮態顯示準備時段,在第二公共電極10和第二像素電極11上施加第一控制信號,在第二控制電極4上施加第二控制信號,以使微膠囊聚合物層5中的黑色帶電粒子6和白色帶電粒子7移動,使白色帶電粒子7相對于黑色帶電粒子6靠近藍相液晶顯示面板17的顯示側,然后關閉第一控制信號和第二控制信號。
在亮態顯示時段,在第二像素電極11上施加用于使藍相液晶顯示裝置實現正常亮態顯示的第一交流信號,在第二公共電極10上施加相應的直流信號。
在暗態顯示準備時段,在第二公共電極10和第二像素電極11上施加第三控制信號,在第二控制電極4上施加第四控制信號,以使微膠囊聚合物層5中的黑色帶電粒子6和白色帶電粒子7移動,使白色帶電粒子7相對于黑色帶電粒子6遠離藍相液晶顯示面板17的顯示側,然后關閉第三控制信號和第四控制信號。
在暗態顯示時段,在第二像素電極11上施加用于使藍相液晶顯示裝置實現正常暗態顯示的第二交流信號,在第二公共電極10上施加相應的直流信號。
本發明實施例還提供了一種藍相液晶顯示裝置,包括上述實施例提供的藍相液晶顯示面板17。
由于上述實施例提供的藍相液晶顯示面板中包括的亮度控制單元能夠在第一顯示區域顯示亮態時顯示亮態,使得該亮度控制單元對第一顯示區域的顯示亮度起到了一定的提升作用,因此,本發明實施例提供的藍相液晶顯示裝置能夠很好的避免了由于電極上方水平電場分量很小,液晶光效很低,導致的藍相液晶顯示裝置在亮態顯示時整體的透過率較低,影響顯示畫面質量的問題。
本發明實施例還提供了一種藍相液晶顯示裝置的驅動方法,應用于上述實施例提供的藍相液晶顯示裝置,該驅動方法包括:在亮度控制單元上施加控制信號,使亮度控制單元在第一顯示區域顯示亮態時顯示亮態。
值得注意的是,亮度控制單元在陣列基板1上的正投影,與第一顯示區域在陣列基板1上的正投影至少部分重疊,優選的,亮度控制單元在陣列基板1上的正投影,與第一顯示區域在陣列基板1上的正投影重合。
當對藍相液晶顯示裝置進行驅動時,在藍相液晶顯示面板17包括的第一顯示區域要顯示亮態的情況下,對亮度控制單元施加控制信號,使亮度控制單元產生控制電場,在該控制電場的控制下亮度控制單元顯示亮態,從而提升第一顯示區域的顯示亮度。
采用本發明實施例提供的藍相液晶顯示裝置的驅動方法驅動上述實施例提供的藍相液晶顯示裝置時,能夠在第一顯示區域顯示亮態時,控制亮度控制單元顯示亮態,使亮度控制單元對第一顯示區域的顯示亮度起到提升作用,因此,采用本發明實施例提供的驅動方法驅動藍相液晶顯示裝置時,很好的避免了由于電極上方水平電場分量很小,液晶光效很低,導致的藍相液晶顯示裝置在亮態顯示時整體的透過率較低,影響顯示畫面質量的問題。
上述實施例提供的驅動方法還包括:在亮度控制單元上施加控制信號,使亮度控制單元在第一顯示區域顯示暗態時顯示暗態。
具體的,由于藍相液晶顯示裝置在實際顯示中,根據實際顯示的需要,可能存在暗態顯示的情況,當藍相液晶顯示裝置進行暗態顯示時,相應的第一顯示區域就要進行暗態顯示,而為了避免亮度控制單元對第一顯示區域的暗態顯示效果產生影響,當第一顯示區域要顯示暗態時,可設置在控制信號的作用下,亮度控制單元能夠顯示暗態,以此降低第一顯示區域的顯示亮度。
因此,采用本發明實施例提供的藍相液晶顯示裝置的驅動方法驅動上述實施例提供的藍相液晶顯示裝置時,能夠控制亮度控制單元在第一顯示區域顯示亮態時顯示亮態,在第一顯示區域顯示暗態時顯示暗態,使得亮度控制單元能夠根據第一顯示區域的實際顯示需要,對第一顯示區域的光效進行相應的調節,使得藍相液晶顯示裝置在不同的顯示狀態下,均能夠實現良好的顯示效果。
如圖4、圖6和圖8所示,當上述第一顯示區域包括至少一個第一子顯示區域a,亮度控制單元包括與至少一個第一子顯示區域a一一對應的至少一個亮度控制子單元時,亮度控制子單元包括相對設置的第一控制電極和第二控制電極4,以及設置在第一控制電極和第二控制電極4之間的微膠囊聚合物層5;微膠囊聚合物層5中包括極性相反的黑色帶電粒子6和白色帶電粒子7。
在上述驅動方法中,在亮度控制單元上施加控制信號的步驟具體包括:
當對應的第一子顯示區域a顯示亮態時,在亮態顯示準備時段,在第一控制電極上施加第一控制信號,在第二控制電極4上施加第二控制信號,使得在第一控制電極和第二控制電極4之間產生第一控制電場,第一控制電場控制微膠囊聚合物層5中的黑色帶電粒子6和白色帶電粒子7移動,以使白色帶電粒子7相對于黑色帶電粒子6靠近藍相液晶顯示裝置的顯示側。
當對應的第一子顯示區域a顯示暗態時,在暗態顯示準備時段,在第一控制電極上施加第三控制信號,在第二控制電極4上施加第四控制信號,使得在第一控制電極和第二控制電極4之間產生第二控制電場,第二控制電場控制微膠囊聚合物層5中的黑色帶電粒子6和白色帶電粒子7移動,以使白色帶電粒子7相對于黑色帶電粒子6遠離藍相液晶顯示裝置的顯示側。
更詳細的說,在第一顯示區域要顯示亮態時,在亮態顯示準備時段,參閱圖6-圖8,先在第一控制電極上施加第一控制信號,在第二控制電極4上施加第二控制信號,使在第一控制電極和第二控制電極4之間產生的第一控制電場能夠控制微膠囊聚合物層5中的白色帶電粒子7相對于黑色帶電粒子6靠近藍相液晶顯示裝置的顯示側,提升第一顯示區域的顯示亮度,然后關閉施加在第一控制電極上的第一控制信號和施加在第二控制電極4上的第二控制信號。
在第一顯示區域要顯示暗態時,在暗態顯示準備時段,如圖4和圖5所示,先在第一控制電極上施加第三控制信號,在第二控制電極4上施加第四控制信號,使在第一控制電極和第二控制電極4之間產生的第二控制電場能夠控制微膠囊聚合物層5中的白色帶電粒子7相對于黑色帶電粒子6遠離藍相液晶顯示裝置的顯示側,降低第一顯示區域的顯示暗度,然后關閉施加在第一控制電極上的第三控制信號和施加在第二控制電極4上的第四控制信號。
當陣列基板1上設置有整層的第一公共電極8,且第一公共電極8上設置有至少一個條形結構的第一像素電極9,第一公共電極8與至少一個條形結構的第一像素電極9之間產生用于驅動藍相液晶3偏轉的驅動電場時,可以將第一像素電極9復用為第一控制電極。
將第一像素電極9復用為第一控制電極時,在亮態顯示準備時段,如圖8,在復用的第一像素電極9上施加第一控制信號,在第二控制電極4上施加第二控制信號,以使微膠囊聚合物層5中的黑色帶電粒子6和白色帶電粒子7移動,使白色帶電粒子7相對于黑色帶電粒子6靠近藍相液晶顯示面板17的顯示側,然后關閉第一控制信號和第二控制信號。值得注意的是,施加的第一控制信號和第二控制信號均為直流信號。在暗態顯示準備時段,在復用的第一像素電極9上施加第三控制信號,在第二控制電極4上施加第四控制信號,以使微膠囊聚合物層5中的黑色帶電粒子6和白色帶電粒子7移動,使白色帶電粒子7相對于黑色帶電粒子6遠離藍相液晶顯示面板17的顯示側,然后關閉第三控制信號和第四控制信號。值得注意的是,施加的第三控制信號和第四控制信號均為直流信號。
上述實施例提供的藍相液晶顯示裝置的驅動方法還包括:
在亮態顯示時段,在復用的第一像素電極9上施加第一交流信號,在第一公共電極8上施加相應的直流信號,使得在第一像素電極9和第一公共電極8之間產生相應的驅動電場,使藍相液晶顯示裝置實現亮態顯示。
在暗態顯示時段,在復用的第一像素電極9上施加第二交流信號,在第一公共電極8上施加相應的直流信號,使得在第一像素電極9和第一公共電極8之間產生相應的驅動電場,使藍相液晶顯示裝置實現暗態顯示。
如圖4和圖6,當陣列基板1上設置有條形結構的至少一個第二公共電極10和條形結構的至少一個第二像素電極11,至少一個第二公共電極10和至少一個第二像素電極11交替設置,且相鄰的第二公共電極10與第二像素電極11之間具有間距,相鄰的第二公共電極10與第二像素電極11之間產生用于驅動藍相液晶3偏轉的驅動電場時,可以將第二公共電極10和第二像素電極11復用為第一控制電極。
將第二公共電極10和第二像素電極11復用為第一控制電極時,在亮態顯示準備時段,參閱圖6和圖7,在復用的第二公共電極10和復用的第二像素電極11上施加第一控制信號,在第二控制電極4上施加第二控制信號,以使微膠囊聚合物層5中的黑色帶電粒子6和白色帶電粒子7移動,使白色帶電粒子7相對于黑色帶電粒子6靠近藍相液晶顯示面板17的顯示側,然后關閉第一控制信號和第二控制信號。在暗態顯示準備時段,參閱圖4和圖5,在復用的第二公共電極10和復用的第二像素電極11上施加第三控制信號,在第二控制電極4上施加第四控制信號,以使微膠囊聚合物層5中的黑色帶電粒子6和白色帶電粒子7移動,使白色帶電粒子7相對于黑色帶電粒子6遠離藍相液晶顯示面板17的顯示側,然后關閉第三控制信號和第四控制信號。
上述實施例提供的藍相液晶顯示裝置的驅動方法還包括:
在亮態顯示時段,在復用的第二像素電極11上施加第一交流信號,在復用的第二公共電極10上施加相應的直流信號,使得在第二像素電極11和第二公共電極10之間產生相應的驅動電場,使藍相液晶顯示裝置實現亮態顯示。
在暗態顯示時段,在復用的第二像素電極11上施加第二交流信號,在復用的第二公共電極10上施加相應的直流信號,使得在第二像素電極11和第二公共電極10之間產生相應的驅動電場,使藍相液晶顯示裝置實現暗態顯示。
本發明實施例還提供了一種藍相液晶顯示面板的制備方法,用于制備上述實施例提供的藍相液晶顯示面板(參見圖4、圖6和圖8),所述制備方法包括:
步驟101,提供一陣列基板1和一彩膜基板2。
步驟102,在陣列基板1和彩膜基板2之間形成亮度控制單元,亮度控制單元在陣列基板1上的正投影,與第一顯示區域在陣列基板1上的正投影至少部分重疊,亮度控制單元用于在第一顯示區域顯示亮態時顯示亮態。
具體的,在上述步驟101中,所提供的陣列基板1的形成過程為:提供一襯底基板,在襯底基板上依次形成柵極層、柵極絕緣層、半導體材料層,源漏金屬層和鈍化層(圖中未示出),然后在鈍化層上形成公共電極和像素電極。所提供的彩膜基板2的形成過程為:提供一襯底基板,在該襯底基板上形成黑矩陣15、彩色圖形14(一般包括紅色圖形、綠色圖形和藍色圖形)和平坦層16。
在上述步驟102中,在形成亮度控制單元時,可以將亮度控制單元形成在陣列基板1上,或者形成在彩膜基板2上,或者將亮度控制單元的一部分形成在陣列基板1上,另一部分形成在彩膜基板2上,并使得在將陣列基板1和彩膜基板2對盒后,亮度控制單元在陣列基板1上的正投影和第一顯示區域在陣列基板1上的正投影至少部分重疊,優選的,亮度控制單元在陣列基板1上的正投影,與第一顯示區域在陣列基板1上的正投影重合。
采用本發明實施例提供的藍相液晶顯示面板的制備方法制備的藍相液晶顯示面板中,包括設置在陣列基板1和彩膜基板2之間的亮度控制單元,且該亮度控制單元在陣列基板1上的正投影與第一顯示區域在陣列基板1上的正投影至少部分重疊,由于亮度控制單元能夠在第一顯示區域顯示亮態時顯示亮態,使得該亮度控制單元對第一顯示區域的顯示亮度起到了一定的提升作用,因此,在將采用本發明實施例提供的制備方法制備的藍相液晶顯示面板應用在藍相液晶顯示裝置中時,很好的避免了由于電極上方水平電場分量很小,液晶光效很低,導致的藍相液晶顯示裝置在亮態顯示時整體的透過率較低,影響顯示畫面質量的問題。
上述實施例提供的制備方法制備的藍相液晶顯示面板中包括的亮度控制單元還用于在第一顯示區域顯示暗態時顯示暗態,使得該亮度控制單元不僅避免了對第一顯示區域的暗態顯示效果產生影響,還能夠進一步降低第一顯示區域的顯示亮度,使得第一顯示區域能夠實現更好的暗態顯示效果。
上述第一顯示區域包括至少一個第一子顯示區域a,亮度控制單元包括與至少一個第一子顯示區域a一一對應的至少一個亮度控制子單元,且亮度控制子單元包括相對設置的第一控制電極和第二控制電極4,以及設置在第一控制電極和第二控制電極4之間的微膠囊聚合物層5,微膠囊聚合物層5中包括極性相反的黑色帶電粒子6和白色帶電粒子7。
當陣列基板1上設置有整層的第一公共電極8,且第一公共電極8上設置有至少一個條形結構的第一像素電極9,第一公共電極8與至少一個條形結構的第一像素電極9之間產生驅動電場時,上述步驟102中,在陣列基板1和彩膜基板2之間形成亮度控制單元的步驟具體包括:
步驟10211,在彩膜基板2上形成第二控制電極4。
步驟10212,在第二控制電極4上形成微膠囊聚合物層5。
步驟10213,將第一像素電極9復用為第一控制電極。
當陣列基板1上設置有條形結構的至少一個第二公共電極10和條形結構的至少一個第二像素電極11,至少一個第二公共電極10和至少一個第二像素電極11交替設置,且相鄰的第二公共電極10與第二像素電極11之間具有間距,相鄰的第二公共電極10與第二像素電極11之間產生驅動電場時,上述步驟102中,在陣列基板1和彩膜基板2之間形成亮度控制單元的步驟具體包括:
步驟10221,在彩膜基板2上形成第二控制電極4。
步驟10222,在第二控制電極4上形成微膠囊聚合物層5。
步驟10223,將第二公共電極10和第二像素電極11復用為第一控制電極。
在上述步驟10211和步驟10221中,在彩膜基板2上形成第二控制電極4的步驟具體包括:先在彩膜基板2上形成第二控制電極薄膜,然后對第二控制電極薄膜進行構圖,以形成第二控制電極4。
在上述步驟10212和步驟10222中,在第二控制電極4上形成微膠囊聚合物層5的步驟具體包括:將白色帶電粒子7、黑色帶電粒子6和聚合物單體混合,制備混合溶液;利用制備的混合溶液,采用涂覆工藝,形成覆蓋彩膜基板的微膠囊聚合物薄膜;對微膠囊聚合物薄膜進行構圖,形成位于第二控制電極4上的微膠囊聚合物層5。值得注意的是,形成的覆蓋彩膜基板的微膠囊聚合物薄膜,具體覆蓋在彩膜基板上的第二控制電極4和平坦層16上。
為了更好的說明上述實施例提供的藍相液晶顯示面板的制備過程,下面給出兩個具體實施例,以對藍相液晶顯示面板的制備過程進行詳細說明。
當在陣列基板1上形成整層的第一公共電極8,并在該第一公共電極8上形成若干第一像素電極9時,藍相液晶顯示面板的制備過程具體包括:
步驟201,提供一襯底基板,在該襯底基板上依次形成柵極層、柵極絕緣層、半導體層、源漏金屬層和鈍化層,以形成陣列基板1,然后在陣列基板1的鈍化層上形成整層的第一公共電極8,并在該第一公共電極8上形成若干截面為矩形的條形結構的第一像素電極9,第一像素電極9的截面寬度為2.8um,高度為1.8um,且相鄰的第一像素電極9之間的間距為4.5um。
步驟202,提供一襯底基板,在該襯底基板上形成黑矩陣15、彩色圖形14(包括紅色圖形、綠色圖形和藍色圖形)和平坦層16,以形成彩膜基板2。
步驟203,在彩膜基板2的平坦層16上形成若干第二控制電極4,若干第二控制電極4與若干第一像素電極9一一對應,且在將陣列基板1和彩膜基板2對盒后,第二控制電極4在陣列基板1上的正投影與對應的第一像素電極9在陣列基板1上的正投影重合。
步驟204,將白色二氧化鈦粒子、黑色炭黑粒子和聚合物單體混合,形成混合溶液,利用該混合溶液,采用涂覆工藝;利用掩膜板,對微膠囊聚合物薄膜進行構圖,形成位于第二控制電極4上的微膠囊聚合物層5,所述微膠囊聚合物層5的厚度為1.2um。
步驟205,在避光條件下,在形成有微膠囊聚合物層5的彩膜基板2的封裝區域均勻涂覆封框膠。
步驟206,在形成有第一像素電極9的陣列基板1上滴入藍相液晶3。
步驟207,將滴有藍相液晶3的陣列基板1和涂覆有封框膠的彩膜基板2對盒,在進行紫外聚合和熱聚合后,形成藍相液晶顯示面板17。
當在陣列基板1上形成條形結構的若干第二公共電極10和條形結構的若干第二像素電極11時,藍相液晶顯示面板的制備過程具體包括:
步驟301,提供一襯底基板,在該襯底基板上依次形成柵極層、柵極絕緣層、半導體層、源漏金屬層和鈍化層,以形成陣列基板1,然后在陣列基板1的鈍化層上形成若干截面為矩形的條形結構的第二公共電極10和若干截面為矩形的條形結構的第二像素電極11,且第二公共電極10和第二像素電極11間隔設置,設置第二公共電極10和第二像素電極11的截面寬度為3um,第二公共電極10和第二像素電極11的高度為1.5um,相鄰的第二公共電極10和第二像素電極11之間的間距為5um。
步驟302,提供一襯底基板,在該襯底基板上形成黑矩陣15、彩色圖形14(包括紅色圖形、綠色圖形和藍色圖形)和平坦層16,以形成彩膜基板2。
步驟303,在彩膜基板2的平坦層16上形成若干第二控制電極4,在將陣列基板1和彩膜基板2對盒后,第二控制電極4在陣列基板1上的正投影與對應的第二公共電極10在陣列基板1上的正投影重合,或與對應的第二像素電極11在陣列基板1上的正投影重合。
步驟304,將白色二氧化鈦粒子、黑色炭黑粒子和聚合物單體混合,形成混合溶液,利用該混合溶液,采用涂覆工藝;利用掩膜板,對微膠囊聚合物薄膜進行構圖,形成位于第二控制電極4上的微膠囊聚合物層5,所述微膠囊聚合物層5的厚度為1.8um。
步驟305,在避光條件下,在形成有微膠囊聚合物層5的彩膜基板2的封裝區域均勻涂覆封框膠。
步驟306,在形成有第一像素電極9的陣列基板1上滴入藍相液晶3。
步驟307,將滴有藍相液晶3的陣列基板1和涂覆有封框膠的彩膜基板2對盒,在進行紫外聚合和熱聚合后,形成藍相液晶顯示面板17。
需要說明的是,在上述步驟201和步驟301中,形成的條形結構的第一像素電極9、第二公共電極10和第二像素電極11的截面還可選為橢圓形或梯形,第一像素電極9、第二公共電極10和第二像素電極11的高度可選在0.1um-4um之間;第一像素電極9、第二公共電極10和第二像素電極11的截面寬度,相鄰的第一像素電極9之間的間距,以及相鄰的第二公共電極10和第二像素電極11之間的間距也均可以根據實際需要設置,例如:將截面寬度設置為2.6um,電極之間的間距設置為4.7um等。
在上述步驟204和步驟304中,可以先對白色二氧化鈦粒子和黑色炭黑粒子進行修飾,再使用修飾后的粒子形成微膠囊聚合物層5,這樣修飾后的白色二氧化鈦粒子和黑色炭黑粒子更容易相對移動,且分布更加均勻。
在上述步驟205和步驟305中,選用的封框膠可選為swb-73、swb-66或swb-73。
在上述步驟206和步驟306中,滴入的藍相液晶3可選為bl-038、jc-bp06或jc-bp08。
在上述實施方式的描述中,具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
以上所述,僅為本發明的具體實施方式,但本發明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發明揭露的技術范圍內,可輕易想到變化或替換,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此,本發明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。