本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种蓝相液晶显示面板及其制备方法、显示装置及其驱动方法。
背景技术:
随着显示技术的不断发展,显示装置的种类越来越多,其中蓝相液晶显示装置以其响应时间短,显示分辨率高,降低动态伪像等优点,受到了人们的广泛关注。蓝相液晶显示装置的工作原理是基于蓝相液晶的克尔效应,即宏观上,蓝相液晶呈现光学各向同性,施加电场后,蓝相液晶分子沿电场方向排列,呈现光学各向异性。蓝相液晶显示装置在工作时,外加电场通过像素电极和公共电极作用在蓝相液晶上,在外电场作用下,蓝相液晶能够变为光学上的单轴晶体,其光轴方向与电场方向平行,当线偏振光以垂直于电场的方向通过蓝相液晶时,将分解为两束线偏振光,一束光矢量沿着电场方向,另一束光矢量与电场垂直。
由于蓝相液晶显示装置的驱动电压与蓝相液晶的克尔常数成反比,与器件参数成正比,而液晶的克尔常数与液晶的双折射率δn和介电各向异性常数δε成正比,由于液晶的δn、δε值增大有限,使得对降低蓝相液晶的驱动电压作用有限,导致蓝相液晶显示装置的驱动电压很大,一般在几十伏。为了解决蓝相液晶显示装置的驱动电压较大的问题,现有技术中对蓝相液晶显示装置中的电极结构进行了优化,例如:将像素电极和公共电极制备成截面为矩形或椭圆形的条形结构的电极,或者增加像素电极和公共电极的厚度,这种优化电极结构的方法虽然可以降低蓝相液晶显示装置中的驱动电压,但由于施加电场后,电极上方水平电场分量很小,液晶光效很低,导致蓝相液晶显示装置在亮态显示时整体的透过率较低,影响显示画面质量。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种蓝相液晶显示面板及其制备方法、显示装置及其驱动方法,用于现有的蓝相液晶显示装置在亮态显示时透过率低,影响显示画面质量的问题。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
本发明的第一方面提供一种蓝相液晶显示面板,包括相对设置的阵列基板和彩膜基板、以及设置在所述阵列基板和所述彩膜基板之间的蓝相液晶,所述蓝相液晶显示面板还包括第一显示区域和第二显示区域,用于驱动所述蓝相液晶偏转的驱动电场在所述第一显示区域的水平电场分量,小于所述驱动电场在所述第二显示区域的水平电场分量,所述水平电场分量的方向与所述阵列基板平行;所述蓝相液晶显示面板还包括:设置在所述阵列基板和所述彩膜基板之间的亮度控制单元,所述亮度控制单元在所述阵列基板上的正投影,与所述第一显示区域在所述阵列基板上的正投影至少部分重叠;所述亮度控制单元用于在所述第一显示区域显示亮态时显示亮态。
进一步地,所述亮度控制单元还用于在所述第一显示区域显示暗态时显示暗态。
进一步地,所述亮度控制单元在所述阵列基板上的正投影,与所述第一显示区域在所述阵列基板上的正投影重合。
进一步地,所述第一显示区域包括至少一个第一子显示区域,所述亮度控制单元包括与所述至少一个第一子显示区域一一对应的至少一个亮度控制子单元,所述亮度控制子单元包括相对设置的第一控制电极和第二控制电极,以及设置在所述第一控制电极和所述第二控制电极之间的微胶囊聚合物层;其中,所述微胶囊聚合物层中包括极性相反的黑色带电粒子和白色带电粒子;所述第一控制电极和所述第二控制电极之间产生控制电场,所述控制电场用于控制所述微胶囊聚合物层中的所述黑色带电粒子和所述白色带电粒子移动,以使当对应的第一子显示区域显示亮态时,所述白色带电粒子相对于所述黑色带电粒子靠近所述蓝相液晶显示面板的显示侧,当对应的第一子显示区域显示暗态时,所述白色带电粒子相对于所述黑色带电粒子远离所述蓝相液晶显示面板的显示侧。
进一步地,所述阵列基板上设置有整层的第一公共电极,且所述第一公共电极上设置有至少一个条形结构的第一像素电极,所述第一公共电极与所述至少一个条形结构的第一像素电极之间产生所述驱动电场;所述第一像素电极复用为所述第一控制电极。
进一步地,所述阵列基板上设置有条形结构的至少一个第二公共电极和条形结构的至少一个第二像素电极,所述至少一个第二公共电极和所述至少一个第二像素电极交替设置,且相邻的所述第二公共电极与所述第二像素电极之间具有间距,相邻的所述第二公共电极与所述第二像素电极之间产生所述驱动电场;所述第二公共电极和所述第二像素电极复用为所述第一控制电极。
基于上述蓝相液晶显示面板的技术方案,本发明的第二方面提供一种蓝相液晶显示装置,包括上述蓝相液晶显示面板。
基于上述蓝相液晶显示装置的技术方案,本发明的第三方面提供一种蓝相液晶显示装置的驱动方法,应用于上述蓝相液晶显示装置,所述驱动方法包括:在亮度控制单元上施加控制信号,使所述亮度控制单元在第一显示区域显示亮态时显示亮态。
进一步地,所述驱动方法还包括:在所述亮度控制单元上施加控制信号,使所述亮度控制单元在所述第一显示区域显示暗态时显示暗态。
进一步地,所述第一显示区域包括至少一个第一子显示区域,所述亮度控制单元包括与所述至少一个第一子显示区域一一对应的至少一个亮度控制子单元,所述亮度控制子单元包括相对设置的第一控制电极和第二控制电极,以及设置在所述第一控制电极和所述第二控制电极之间的微胶囊聚合物层;所述微胶囊聚合物层中包括极性相反的黑色带电粒子和白色带电粒子;所述在所述亮度控制单元上施加控制信号,具体包括:当对应的第一子显示区域显示亮态时,在亮态显示准备时段,在所述第一控制电极上施加第一控制信号,在所述第二控制电极上施加第二控制信号,使得在所述第一控制电极和所述第二控制电极之间产生第一控制电场,所述第一控制电场控制所述微胶囊聚合物层中的所述黑色带电粒子和所述白色带电粒子移动,以使所述白色带电粒子相对于所述黑色带电粒子靠近所述蓝相液晶显示装置的显示侧;当对应的所述第一子显示区域显示暗态时,在暗态显示准备时段,在所述第一控制电极上施加第三控制信号,在所述第二控制电极上施加第四控制信号,使得在所述第一控制电极和所述第二控制电极之间产生第二控制电场,所述第二控制电场控制所述微胶囊聚合物层中的所述黑色带电粒子和所述白色带电粒子移动,以使所述白色带电粒子相对于所述黑色带电粒子远离所述蓝相液晶显示装置的显示侧。
基于上述蓝相液晶显示面板的技术方案,本发明的第四方面提供一种蓝相液晶显示面板的制备方法,用于制备上述蓝相液晶显示面板,所述制备方法包括:提供一阵列基板和一彩膜基板;在所述阵列基板和彩膜基板之间形成亮度控制单元,所述亮度控制单元在所述阵列基板上的正投影,与第一显示区域在所述阵列基板上的正投影至少部分重叠,所述亮度控制单元用于在所述第一显示区域显示亮态时显示亮态。
进一步地,所述第一显示区域包括至少一个第一子显示区域,所述亮度控制单元包括与所述至少一个第一子显示区域一一对应的至少一个亮度控制子单元,所述亮度控制子单元包括相对设置的第一控制电极和第二控制电极,以及设置在所述第一控制电极和所述第二控制电极之间的微胶囊聚合物层;所述微胶囊聚合物层中包括极性相反的黑色带电粒子和白色带电粒子;所述阵列基板上设置有整层的第一公共电极,且所述第一公共电极上设置有至少一个条形结构的第一像素电极,所述第一公共电极与所述至少一个条形结构的第一像素电极之间产生所述驱动电场;所述在所述阵列基板和彩膜基板之间形成亮度控制单元,包括:在所述彩膜基板上形成第二控制电极;在所述第二控制电极上形成微胶囊聚合物层;所述第一像素电极复用为所述第一控制电极。
进一步地,所述在所述第二控制电极上形成微胶囊聚合物层,包括:将白色带电粒子、黑色带电粒子和聚合物单体混合,制备混合溶液;利用所述混合溶液,采用涂覆工艺,形成覆盖所述彩膜基板的微胶囊聚合物薄膜;对所述微胶囊聚合物薄膜进行构图,形成位于所述第二控制电极上的微胶囊聚合物层。
本发明提供的蓝相液晶显示面板中,包括设置在阵列基板和彩膜基板之间的亮度控制单元,且该亮度控制单元在阵列基板上的正投影与第一显示区域在阵列基板上的正投影至少部分重叠,由于亮度控制单元能够在第一显示区域显示亮态时显示亮态,使得该亮度控制单元对第一显示区域的显示亮度起到了一定的提升作用,因此,在将本发明提供的蓝相液晶显示面板应用在蓝相液晶显示装置时,很好的避免了由于电极上方水平电场分量很小,液晶光效很低,导致的蓝相液晶显示装置在亮态显示时整体的透过率较低,影响显示画面质量的问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为现有技术中蓝相液晶显示面板在未施加驱动信号时的结构示意图;
图2为现有技术中蓝相液晶显示面板在施加驱动信号后的结构示意图;
图3为现有技术中蓝相液晶显示面板在亮态显示时段的显示状态示意图;
图4为本发明实施例提供的蓝相液晶显示面板在暗态显示时段的第一结构示意图;
图5为本发明实施例提供的蓝相液晶显示面板在暗态显示时段的显示状态示意图;
图6为本发明实施例提供的蓝相液晶显示面板在亮态显示时段的第一结构示意图;
图7为本发明实施例提供的蓝相液晶显示面板在亮态显示时段的显示状态示意图;
图8为本发明实施例提供的蓝相液晶显示面板在亮态显示时段的第二结构示意图;
图9为本发明实施例提供的蓝相液晶显示面板在暗态显示时段的第二结构示意图;
图10为本发明实施例提供的蓝相液晶显示面板在亮态显示时段的第三结构示意图。
附图标记:
1-阵列基板,2-彩膜基板,
3-蓝相液晶,4-第二控制电极,
41-一类第二控制电极,42-二类第二控制电极,
5-微胶囊聚合物层,6-黑色带电粒子,
7-白色带电粒子,8-第一公共电极,
9-第一像素电极,10-第二公共电极,
11-第二像素电极,12-下偏光片,
13-上偏光片,14-彩色图形,
15-黑矩阵,16-平坦层,
17-蓝相液晶显示面板,a-第一子显示区域,
b-第二子显示区域。
具体实施方式
为了进一步说明本发明实施例提供的蓝相液晶显示面板及其制备方法、显示装置及其驱动方法,下面结合说明书附图进行详细描述。
如背景技术所述,蓝相液晶显示装置的工作原理是基于蓝相液晶的克尔效应,具体的,将蓝相液晶置于两平行电极板之间就构成一个克尔盒,外加电场通过平行电极板作用在蓝相液晶上,在外电场作用下,蓝相液晶变为光学上的单轴晶体,其光轴方向与电场方向平行,当线偏振光以垂直于电场的方向通过蓝相液晶时,将分解为两束线偏振光,一束的光矢量沿着电场方向,另一束的光矢量与电场垂直。
按标准克尔盒结构,电压是加在两平行电极板之间,即电场是垂直于电极板的,入射光要与电场垂直必须从两平行电极板之间入射,而对于蓝相液晶显示装置,入射光是垂直于两平行透明电极板入射的,要产生与入射光垂直的电场,一般会将两平行透明电极板均制作在同一基板上,例如:阵列基板,以使得产生的电场具有与阵列基板相平行的水平电场分量,当入射光垂直阵列基板入射时,满足入射光与水平电场分量相垂直的条件。
由于蓝相液晶的双折射率δn与电场e、入射光波长λ的关系为:
δn=λke2公式(1)
即蓝相液晶的克尔常数k与蓝相液晶基本物理参数关系为:
在公式(2)中,δε代表介电各向异性常数,k代表弹性常数,p代表螺距。从公式(2)中可以看出,蓝相液晶的克尔常数k与蓝相液晶的双折射率δn,介电各向异性常数δε成正比,但由于δn和δε值增大有限,因此蓝相液晶的克尔常数k增大有限,而蓝相液晶显示装置的驱动电压与液晶的克尔常数成反比,所以导致蓝相液晶显示装置的驱动电压很大。
现有技术中一般是通过优化电极的结构,来解决上述驱动电压较大的问题,更详细的说,如图1所示,现有技术中的蓝相液晶显示装置一般包括相对设置的阵列基板1和彩膜基板2,以及设置在阵列基板1和彩膜基板2之间的蓝相液晶3;其中在阵列基板1远离蓝相液晶3的一侧设置有下偏光片12,在阵列基板1靠近蓝相液晶3的一侧设置有条形结构的公共电极和条形结构的像素电极;在彩膜基板2远离蓝相液晶3的一侧设置有上偏光片13,在彩膜基板2靠近蓝相液晶3的一侧设置有黑矩阵15、彩色图形14和平坦层16。值得注意的是,上述上偏光片13和下偏光片12的透光轴的偏振方向垂直,在未对蓝相液晶显示装置加电时,蓝相液晶3呈现各向同性态,从下偏光片12透过的线偏振光经过蓝相液晶3后,偏振方向不变,无法通过上偏光片13,从而蓝相液晶显示装置显示黑态。
当在条形结构的公共电极和条形结构的像素电极上施加驱动信号,使得公共电极和像素电极之间产生驱动电场时,如图2和图3所示,蓝相液晶3发生偏转,从而使得蓝相液晶显示装置能够实现画面显示。蓝相液晶显示装置在进行画面显示时,位于公共电极和像素电极之间的驱动电场的水平分量较大,该水平分量较大的驱动电场能够使位于公共电极和像素电极之间的蓝相液晶3产生双折射,以起到光开关作用,从而使得位于公共电极和像素电极之间的区域(即蓝相液晶显示面板17包括的第二显示区域,该第二显示区域包括多个第二子显示区域b)具有良好的光效。但由于位于公共电极和像素电极的正上方的驱动电场的水平分量较小,该水平分量较小的驱动电场诱导位于公共电极和像素电极的正上方的蓝相液晶3产生的双折射很小,导致位于公共电极和像素电极的正上方的区域(即蓝相液晶显示面板17包括的第一显示区域,该第一显示区域包括多个第一子显示区域a)光效较低;因此,蓝相液晶显示装置在实际进行亮态显示时,存在液晶光效较低的显示暗区,使得蓝相液晶显示装置整体的光效较低,影响了蓝相液晶显示装置整体的透过率。
基于上述问题的存在,请参阅图6和图8,本发明实施例提供了一种蓝相液晶显示面板17,该蓝相液晶显示面板17包括:相对设置的阵列基板1和彩膜基板2、以及设置在阵列基板1和彩膜基板2之间的蓝相液晶3,蓝相液晶显示面板17还包括第一显示区域和第二显示区域,用于驱动蓝相液晶3偏转的驱动电场在第一显示区域的水平电场分量,小于驱动电场在第二显示区域的水平电场分量,水平电场分量的方向与阵列基板1平行;蓝相液晶显示面板17还包括:设置在阵列基板1和彩膜基板2之间的亮度控制单元,亮度控制单元在阵列基板1上的正投影,与第一显示区域在阵列基板1上的正投影至少部分重叠;亮度控制单元用于在第一显示区域显示亮态时显示亮态。
上述蓝相液晶显示面板17在实际应用时,当蓝相液晶显示面板17包括的第一显示区域要显示亮态时,如图7所示,对亮度控制单元施加控制信号,使亮度控制单元产生控制电场,在该控制电场的控制下亮度控制单元显示亮态,从而提升第一显示区域的显示亮度。
根据上述蓝相液晶显示面板17的具体结构和实际应用时的显示状态可知,本发明实施例提供的蓝相液晶显示面板17包括设置在阵列基板1和彩膜基板2之间的亮度控制单元,且该亮度控制单元在阵列基板1上的正投影与第一显示区域在阵列基板1上的正投影至少部分重叠,由于亮度控制单元能够在第一显示区域显示亮态时显示亮态,使得该亮度控制单元对第一显示区域的显示亮度起到了一定的提升作用,因此,在将本发明实施例提供的蓝相液晶显示面板17应用在蓝相液晶显示装置时,很好的避免了由于电极上方水平电场分量很小,液晶光效很低,导致的蓝相液晶显示装置在亮态显示时整体的透过率较低,影响显示画面质量的问题。
由于蓝相液晶显示面板17在实际显示中,根据实际显示的需要,可能存在暗态显示的情况,当蓝相液晶显示面板17进行暗态显示时,相应的第一显示区域就要进行暗态显示,而为了避免亮度控制单元对第一显示区域的暗态显示效果产生影响,上述亮度控制单元还用于在第一显示区域显示暗态时显示暗态。具体的,如图4和图5所示,当蓝相液晶显示面板17包括的第一显示区域要显示暗态时,对亮度控制单元施加另一控制信号,使亮度控制单元产生相应的控制电场,在该控制电场的控制下亮度控制单元能够显示暗态,从而降低第一显示区域的显示亮度。
由于上述亮度控制单元能够在第一显示区域显示暗态时显示暗态,使得该亮度控制单元不仅避免了对第一显示区域的暗态显示效果产生影响,还能够进一步降低第一显示区域的显示亮度,使得第一显示区域能够实现更好的暗态显示效果。
综上所述,由于亮度控制单元能够在第一显示区域显示亮态时显示亮态,在第一显示区域显示暗态时显示暗态,因此,该亮度控制单元能够根据第一显示区域的实际显示需要,对第一显示区域的光效进行相应的调节,使得蓝相液晶显示面板17在不同的显示状态下,均能够实现良好的显示效果。
为了更好的控制蓝相液晶显示面板17的显示光效,优选的,设置亮度控制单元在阵列基板1上的正投影,与第一显示区域在阵列基板1上的正投影重合,这样亮度控制单元就能够完全控制第一显示区域的光效,使得在第一显示区域需要显示亮态时,亮度控制单元显示亮态,提升第一显示区域整体的显示亮度,使第一显示区域具有良好的亮态显示,在第一显示区域需要显示暗态时,亮度控制单元显示暗态,进一步降低第一显示区域整体的显示亮度,使第一显示区域具有良好的暗态显示。
上述实施例提供的第一显示区域包括至少一个第一子显示区域a,亮度控制单元包括与所述至少一个第一子显示区域a一一对应的至少一个亮度控制子单元,优选的,亮度控制子单元在阵列基板1上的正投影与对应的第一子显示区域a在阵列基板1上的正投影重合。
上述亮度控制子单元具有多种结构,下面给出一种亮度控制子单元的具体结构,并对其在不同的显示状态下对应的工作状况进行详细说明。
如图4、图6和图8所示,亮度控制子单元具体包括:相对设置的第一控制电极和第二控制电极4,以及设置在第一控制电极和第二控制电极4之间的微胶囊聚合物层5;其中,微胶囊聚合物层5中包括极性相反的黑色带电粒子6和白色带电粒子7;第一控制电极和第二控制电极4之间产生控制电场,控制电场用于控制微胶囊聚合物层5中的黑色带电粒子6和白色带电粒子7移动,以使当对应的第一子显示区域a显示亮态时,白色带电粒子7相对于黑色带电粒子6靠近蓝相液晶显示面板17的显示侧(参见图6和图8),当对应的第一子显示区域a显示暗态时,白色带电粒子7相对于黑色带电粒子6远离蓝相液晶显示面板17的显示侧(参见图7)。
值得注意的是,上述微胶囊聚合物层5的厚度由设计的蓝相液晶显示面板17的盒厚,以及阵列基板1上设置的公共电极和像素电极的高度共同决定,可选的,将微胶囊聚合物层5的厚度设置为0.5um~4.9um,这种厚度的微胶囊聚合物层5不仅能够满足所设计的蓝相液晶显示面板17的盒厚,以及公共电极和像素电极的高度要求,还能够容纳较多的黑色带电粒子6和白色带电粒子7,使得亮度控制子单元能够更好的实现亮态显示和暗态显示。
更详细的说,上述第一控制电极和第二控制电极4相对设置,并能够在第一控制电极和第二控制电极4之间产生垂直于阵列基板1的控制电场,而微胶囊聚合物层5设置在第一控制电极和第二控制电极4之间,就使得微胶囊聚合物层5中包括的黑色带电粒子6和白色带电粒子7能够在控制电场的控制下进行移动。
下面以白色带电粒子7带正电,黑色带电粒子6带负电为例,对亮度控制单元的具体控制方式进行说明。
当第一子显示区域a显示亮态时,参见图6-图8,对与该第一子显示区域a对应的亮度控制子单元的具体控制过程如下:在第一控制电极上施加第一控制信号,在第二控制电极4上施加第二控制信号,且第一控制信号的电压值大于第二控制信号的电压值,使得在第一控制电极和第二控制电极4之间产生第一控制电场,该第一控制电场控制微胶囊聚合物层5中的黑色带电粒子6和白色带电粒子7移动,以使白色带电粒子7相对于黑色带电粒子6靠近蓝相液晶显示面板17的显示侧。
当第一子显示区域a显示暗态时,参见图4和图5,对与该第一子显示区域a对应的亮度控制子单元的具体控制过程如下:在第一控制电极上施加第三控制信号,在第二控制电极4上施加第四控制信号,且第三控制信号的电压值小于第四控制信号的电压值,使得在第一控制电极和第二控制电极4之间产生第二控制电场,该第二控制电场控制微胶囊聚合物层5中的黑色带电粒子6和白色带电粒子7移动,以使白色带电粒子7相对于黑色带电粒子6远离蓝相液晶显示面板17的显示侧;值得注意的是,蓝相液晶显示面板17的显示侧即为向用户显示画面的一侧,与蓝相液晶显示面板17的背光源所在的一侧相对。
需要说明的是,在对上述第一控制电极和第二控制电极4施加控制信号时,可以将第一控制信号和第三控制信号设置为相同的信号,此时只需根据需要施加合适的第二控制信号和第四控制信号即可,或者将第二控制信号和第四控制信号设置为相同的信号,此时只需根据需要施加合适的第一控制信号和第三控制信号即可。
此外,如图9-图10所示,在暗态显示时和亮态显示时,第二控制电极4上均可以根据实际需要施加不同的控制信号,以使得第二控制电极4按照施加的控制信号不同,分为一类第二控制电极41和二类第二控制电极42。
由于现有的阵列基板1上设置有用于产生驱动电场的公共电极和像素电极,且公共电极和像素电极的设置方式多种多样,为了简化亮度控制子单元的制备流程,针对不同的电极设置方式,可以考虑将现有的公共电极和/或像素电极复用为第一控制电极,具体说明如下:
第一种设置方式,如图8所示,阵列基板1上设置有整层的第一公共电极8,且第一公共电极8上设置有至少一个条形结构的第一像素电极9,第一公共电极8与至少一个条形结构的第一像素电极9之间产生用于驱动蓝相液晶3偏转的驱动电场。
对于第一种设置方式,所述至少一个条形结构的第一像素电极9与第一显示区域包括的至少一个第一子显示区域a一一对应,在每一个第一像素电极9的正上方形成对应的第一子显示区域a,且每一个第一像素电极9在阵列基板1上的正投影,均与对应的第一子显示区域a在阵列基板1上的正投影重合。在相邻的第一像素电极9之间形成对应的第二子显示区域b(第二显示区域包括至少一个第二子显示区域b),相邻的第一像素电极9之间的区域在阵列基板1上的正投影与对应的第二子显示区域b在阵列基板1上的正投影重合。
基于上述设置方式,在形成亮度控制子单元时,可以将第一像素电极9复用为第一控制电极,更详细的说,当对应每一个第一子显示区域a均设置一个亮度控制子单元时,可以将与该第一子显示区域a对应的第一像素电极9复用为与该第一子显示区域a对应的亮度控制子单元的第一控制电极,这样在形成亮度控制子单元时,仅需要形成亮度控制子单元所包括的第二控制电极4和微胶囊聚合物层5,简化了亮度控制子单元的制备工艺。
当将第一像素电极9复用为第一控制电极时,对亮度控制子单元的具体驱动方式如下:
在亮态显示准备时段,在复用的第一像素电极9上施加第一控制信号,在第二控制电极4上施加第二控制信号,以使微胶囊聚合物层5中的黑色带电粒子6和白色带电粒子7移动,使白色带电粒子7相对于黑色带电粒子6靠近蓝相液晶显示面板17的显示侧,然后关闭第一控制信号和第二控制信号。值得注意的是,施加的第一控制信号和第二控制信号均为直流信号。
在亮态显示时段,在第一像素电极9上施加用于使蓝相液晶显示面板17实现正常亮态显示的第一交流信号,在第一公共电极8上施加相应的直流信号。
在暗态显示准备时段,在复用的第一像素电极9上施加第三控制信号,在第二控制电极4上施加第四控制信号,以使微胶囊聚合物层5中的黑色带电粒子6和白色带电粒子7移动,使白色带电粒子7相对于黑色带电粒子6远离蓝相液晶显示面板17的显示侧,然后关闭第三控制信号和第四控制信号。值得注意的是,施加的第三控制信号和第四控制信号均为直流信号。
在暗态显示时段,在第一像素电极9上施加用于使蓝相液晶显示装置实现正常暗态显示的第二交流信号,在第一公共电极8上施加相应的直流信号。
第二种设置方式,如图4和图6所示,阵列基板1上设置有条形结构的至少一个第二公共电极10和条形结构的至少一个第二像素电极11,至少一个第二公共电极10和至少一个第二像素电极11交替设置,且相邻的第二公共电极10与第二像素电极11之间具有间距,相邻的第二公共电极10与第二像素电极11之间产生用于驱动蓝相液晶3偏转的驱动电场。
对于第二种设置方式,在每一个第二像素电极11的正上方形成对应的第一子显示区域a,在每一个第二公共电极10的正上方形成对应的第一子显示区域a,即第一子显示区域a在阵列基板1上的正投影与对应的第二像素电极11在阵列基板1上的正投影重合,或与对应的第二公共电极10在阵列基板1上的正投影重合;在相邻的第二像素电极11和第二公共电极10之间形成对应的第二子显示区域b(第二显示区域包括至少一个第二子显示区域b),相邻的第二像素电极11和第二公共电极10之间的区域在阵列基板1上的正投影与对应的第二子显示区域b在阵列基板1上的正投影重合。
基于上述设置方式,在形成亮度控制子单元时,可以将第二公共电极10和第二像素电极11复用为第一控制电极,更进一步地说,当对应每一个第一子显示区域a均设置一个亮度控制子单元时,可以将与该第一子显示区域a对应的第二像素电极11或第二公共电极10复用为与该第一子显示区域a对应的亮度控制子单元的第一控制电极,这样在形成亮度控制子单元时,仅需要形成亮度控制子单元所包括的第二控制电极4和微胶囊聚合物层5,简化了亮度控制子单元的制备工艺。
当将第二公共电极10和第二像素电极11复用为第一控制电极时,对亮度控制子单元的具体驱动方式如下:
在亮态显示准备时段,在第二公共电极10和第二像素电极11上施加第一控制信号,在第二控制电极4上施加第二控制信号,以使微胶囊聚合物层5中的黑色带电粒子6和白色带电粒子7移动,使白色带电粒子7相对于黑色带电粒子6靠近蓝相液晶显示面板17的显示侧,然后关闭第一控制信号和第二控制信号。
在亮态显示时段,在第二像素电极11上施加用于使蓝相液晶显示装置实现正常亮态显示的第一交流信号,在第二公共电极10上施加相应的直流信号。
在暗态显示准备时段,在第二公共电极10和第二像素电极11上施加第三控制信号,在第二控制电极4上施加第四控制信号,以使微胶囊聚合物层5中的黑色带电粒子6和白色带电粒子7移动,使白色带电粒子7相对于黑色带电粒子6远离蓝相液晶显示面板17的显示侧,然后关闭第三控制信号和第四控制信号。
在暗态显示时段,在第二像素电极11上施加用于使蓝相液晶显示装置实现正常暗态显示的第二交流信号,在第二公共电极10上施加相应的直流信号。
本发明实施例还提供了一种蓝相液晶显示装置,包括上述实施例提供的蓝相液晶显示面板17。
由于上述实施例提供的蓝相液晶显示面板中包括的亮度控制单元能够在第一显示区域显示亮态时显示亮态,使得该亮度控制单元对第一显示区域的显示亮度起到了一定的提升作用,因此,本发明实施例提供的蓝相液晶显示装置能够很好的避免了由于电极上方水平电场分量很小,液晶光效很低,导致的蓝相液晶显示装置在亮态显示时整体的透过率较低,影响显示画面质量的问题。
本发明实施例还提供了一种蓝相液晶显示装置的驱动方法,应用于上述实施例提供的蓝相液晶显示装置,该驱动方法包括:在亮度控制单元上施加控制信号,使亮度控制单元在第一显示区域显示亮态时显示亮态。
值得注意的是,亮度控制单元在阵列基板1上的正投影,与第一显示区域在阵列基板1上的正投影至少部分重叠,优选的,亮度控制单元在阵列基板1上的正投影,与第一显示区域在阵列基板1上的正投影重合。
当对蓝相液晶显示装置进行驱动时,在蓝相液晶显示面板17包括的第一显示区域要显示亮态的情况下,对亮度控制单元施加控制信号,使亮度控制单元产生控制电场,在该控制电场的控制下亮度控制单元显示亮态,从而提升第一显示区域的显示亮度。
采用本发明实施例提供的蓝相液晶显示装置的驱动方法驱动上述实施例提供的蓝相液晶显示装置时,能够在第一显示区域显示亮态时,控制亮度控制单元显示亮态,使亮度控制单元对第一显示区域的显示亮度起到提升作用,因此,采用本发明实施例提供的驱动方法驱动蓝相液晶显示装置时,很好的避免了由于电极上方水平电场分量很小,液晶光效很低,导致的蓝相液晶显示装置在亮态显示时整体的透过率较低,影响显示画面质量的问题。
上述实施例提供的驱动方法还包括:在亮度控制单元上施加控制信号,使亮度控制单元在第一显示区域显示暗态时显示暗态。
具体的,由于蓝相液晶显示装置在实际显示中,根据实际显示的需要,可能存在暗态显示的情况,当蓝相液晶显示装置进行暗态显示时,相应的第一显示区域就要进行暗态显示,而为了避免亮度控制单元对第一显示区域的暗态显示效果产生影响,当第一显示区域要显示暗态时,可设置在控制信号的作用下,亮度控制单元能够显示暗态,以此降低第一显示区域的显示亮度。
因此,采用本发明实施例提供的蓝相液晶显示装置的驱动方法驱动上述实施例提供的蓝相液晶显示装置时,能够控制亮度控制单元在第一显示区域显示亮态时显示亮态,在第一显示区域显示暗态时显示暗态,使得亮度控制单元能够根据第一显示区域的实际显示需要,对第一显示区域的光效进行相应的调节,使得蓝相液晶显示装置在不同的显示状态下,均能够实现良好的显示效果。
如图4、图6和图8所示,当上述第一显示区域包括至少一个第一子显示区域a,亮度控制单元包括与至少一个第一子显示区域a一一对应的至少一个亮度控制子单元时,亮度控制子单元包括相对设置的第一控制电极和第二控制电极4,以及设置在第一控制电极和第二控制电极4之间的微胶囊聚合物层5;微胶囊聚合物层5中包括极性相反的黑色带电粒子6和白色带电粒子7。
在上述驱动方法中,在亮度控制单元上施加控制信号的步骤具体包括:
当对应的第一子显示区域a显示亮态时,在亮态显示准备时段,在第一控制电极上施加第一控制信号,在第二控制电极4上施加第二控制信号,使得在第一控制电极和第二控制电极4之间产生第一控制电场,第一控制电场控制微胶囊聚合物层5中的黑色带电粒子6和白色带电粒子7移动,以使白色带电粒子7相对于黑色带电粒子6靠近蓝相液晶显示装置的显示侧。
当对应的第一子显示区域a显示暗态时,在暗态显示准备时段,在第一控制电极上施加第三控制信号,在第二控制电极4上施加第四控制信号,使得在第一控制电极和第二控制电极4之间产生第二控制电场,第二控制电场控制微胶囊聚合物层5中的黑色带电粒子6和白色带电粒子7移动,以使白色带电粒子7相对于黑色带电粒子6远离蓝相液晶显示装置的显示侧。
更详细的说,在第一显示区域要显示亮态时,在亮态显示准备时段,参阅图6-图8,先在第一控制电极上施加第一控制信号,在第二控制电极4上施加第二控制信号,使在第一控制电极和第二控制电极4之间产生的第一控制电场能够控制微胶囊聚合物层5中的白色带电粒子7相对于黑色带电粒子6靠近蓝相液晶显示装置的显示侧,提升第一显示区域的显示亮度,然后关闭施加在第一控制电极上的第一控制信号和施加在第二控制电极4上的第二控制信号。
在第一显示区域要显示暗态时,在暗态显示准备时段,如图4和图5所示,先在第一控制电极上施加第三控制信号,在第二控制电极4上施加第四控制信号,使在第一控制电极和第二控制电极4之间产生的第二控制电场能够控制微胶囊聚合物层5中的白色带电粒子7相对于黑色带电粒子6远离蓝相液晶显示装置的显示侧,降低第一显示区域的显示暗度,然后关闭施加在第一控制电极上的第三控制信号和施加在第二控制电极4上的第四控制信号。
当阵列基板1上设置有整层的第一公共电极8,且第一公共电极8上设置有至少一个条形结构的第一像素电极9,第一公共电极8与至少一个条形结构的第一像素电极9之间产生用于驱动蓝相液晶3偏转的驱动电场时,可以将第一像素电极9复用为第一控制电极。
将第一像素电极9复用为第一控制电极时,在亮态显示准备时段,如图8,在复用的第一像素电极9上施加第一控制信号,在第二控制电极4上施加第二控制信号,以使微胶囊聚合物层5中的黑色带电粒子6和白色带电粒子7移动,使白色带电粒子7相对于黑色带电粒子6靠近蓝相液晶显示面板17的显示侧,然后关闭第一控制信号和第二控制信号。值得注意的是,施加的第一控制信号和第二控制信号均为直流信号。在暗态显示准备时段,在复用的第一像素电极9上施加第三控制信号,在第二控制电极4上施加第四控制信号,以使微胶囊聚合物层5中的黑色带电粒子6和白色带电粒子7移动,使白色带电粒子7相对于黑色带电粒子6远离蓝相液晶显示面板17的显示侧,然后关闭第三控制信号和第四控制信号。值得注意的是,施加的第三控制信号和第四控制信号均为直流信号。
上述实施例提供的蓝相液晶显示装置的驱动方法还包括:
在亮态显示时段,在复用的第一像素电极9上施加第一交流信号,在第一公共电极8上施加相应的直流信号,使得在第一像素电极9和第一公共电极8之间产生相应的驱动电场,使蓝相液晶显示装置实现亮态显示。
在暗态显示时段,在复用的第一像素电极9上施加第二交流信号,在第一公共电极8上施加相应的直流信号,使得在第一像素电极9和第一公共电极8之间产生相应的驱动电场,使蓝相液晶显示装置实现暗态显示。
如图4和图6,当阵列基板1上设置有条形结构的至少一个第二公共电极10和条形结构的至少一个第二像素电极11,至少一个第二公共电极10和至少一个第二像素电极11交替设置,且相邻的第二公共电极10与第二像素电极11之间具有间距,相邻的第二公共电极10与第二像素电极11之间产生用于驱动蓝相液晶3偏转的驱动电场时,可以将第二公共电极10和第二像素电极11复用为第一控制电极。
将第二公共电极10和第二像素电极11复用为第一控制电极时,在亮态显示准备时段,参阅图6和图7,在复用的第二公共电极10和复用的第二像素电极11上施加第一控制信号,在第二控制电极4上施加第二控制信号,以使微胶囊聚合物层5中的黑色带电粒子6和白色带电粒子7移动,使白色带电粒子7相对于黑色带电粒子6靠近蓝相液晶显示面板17的显示侧,然后关闭第一控制信号和第二控制信号。在暗态显示准备时段,参阅图4和图5,在复用的第二公共电极10和复用的第二像素电极11上施加第三控制信号,在第二控制电极4上施加第四控制信号,以使微胶囊聚合物层5中的黑色带电粒子6和白色带电粒子7移动,使白色带电粒子7相对于黑色带电粒子6远离蓝相液晶显示面板17的显示侧,然后关闭第三控制信号和第四控制信号。
上述实施例提供的蓝相液晶显示装置的驱动方法还包括:
在亮态显示时段,在复用的第二像素电极11上施加第一交流信号,在复用的第二公共电极10上施加相应的直流信号,使得在第二像素电极11和第二公共电极10之间产生相应的驱动电场,使蓝相液晶显示装置实现亮态显示。
在暗态显示时段,在复用的第二像素电极11上施加第二交流信号,在复用的第二公共电极10上施加相应的直流信号,使得在第二像素电极11和第二公共电极10之间产生相应的驱动电场,使蓝相液晶显示装置实现暗态显示。
本发明实施例还提供了一种蓝相液晶显示面板的制备方法,用于制备上述实施例提供的蓝相液晶显示面板(参见图4、图6和图8),所述制备方法包括:
步骤101,提供一阵列基板1和一彩膜基板2。
步骤102,在阵列基板1和彩膜基板2之间形成亮度控制单元,亮度控制单元在阵列基板1上的正投影,与第一显示区域在阵列基板1上的正投影至少部分重叠,亮度控制单元用于在第一显示区域显示亮态时显示亮态。
具体的,在上述步骤101中,所提供的阵列基板1的形成过程为:提供一衬底基板,在衬底基板上依次形成栅极层、栅极绝缘层、半导体材料层,源漏金属层和钝化层(图中未示出),然后在钝化层上形成公共电极和像素电极。所提供的彩膜基板2的形成过程为:提供一衬底基板,在该衬底基板上形成黑矩阵15、彩色图形14(一般包括红色图形、绿色图形和蓝色图形)和平坦层16。
在上述步骤102中,在形成亮度控制单元时,可以将亮度控制单元形成在阵列基板1上,或者形成在彩膜基板2上,或者将亮度控制单元的一部分形成在阵列基板1上,另一部分形成在彩膜基板2上,并使得在将阵列基板1和彩膜基板2对盒后,亮度控制单元在阵列基板1上的正投影和第一显示区域在阵列基板1上的正投影至少部分重叠,优选的,亮度控制单元在阵列基板1上的正投影,与第一显示区域在阵列基板1上的正投影重合。
采用本发明实施例提供的蓝相液晶显示面板的制备方法制备的蓝相液晶显示面板中,包括设置在阵列基板1和彩膜基板2之间的亮度控制单元,且该亮度控制单元在阵列基板1上的正投影与第一显示区域在阵列基板1上的正投影至少部分重叠,由于亮度控制单元能够在第一显示区域显示亮态时显示亮态,使得该亮度控制单元对第一显示区域的显示亮度起到了一定的提升作用,因此,在将采用本发明实施例提供的制备方法制备的蓝相液晶显示面板应用在蓝相液晶显示装置中时,很好的避免了由于电极上方水平电场分量很小,液晶光效很低,导致的蓝相液晶显示装置在亮态显示时整体的透过率较低,影响显示画面质量的问题。
上述实施例提供的制备方法制备的蓝相液晶显示面板中包括的亮度控制单元还用于在第一显示区域显示暗态时显示暗态,使得该亮度控制单元不仅避免了对第一显示区域的暗态显示效果产生影响,还能够进一步降低第一显示区域的显示亮度,使得第一显示区域能够实现更好的暗态显示效果。
上述第一显示区域包括至少一个第一子显示区域a,亮度控制单元包括与至少一个第一子显示区域a一一对应的至少一个亮度控制子单元,且亮度控制子单元包括相对设置的第一控制电极和第二控制电极4,以及设置在第一控制电极和第二控制电极4之间的微胶囊聚合物层5,微胶囊聚合物层5中包括极性相反的黑色带电粒子6和白色带电粒子7。
当阵列基板1上设置有整层的第一公共电极8,且第一公共电极8上设置有至少一个条形结构的第一像素电极9,第一公共电极8与至少一个条形结构的第一像素电极9之间产生驱动电场时,上述步骤102中,在阵列基板1和彩膜基板2之间形成亮度控制单元的步骤具体包括:
步骤10211,在彩膜基板2上形成第二控制电极4。
步骤10212,在第二控制电极4上形成微胶囊聚合物层5。
步骤10213,将第一像素电极9复用为第一控制电极。
当阵列基板1上设置有条形结构的至少一个第二公共电极10和条形结构的至少一个第二像素电极11,至少一个第二公共电极10和至少一个第二像素电极11交替设置,且相邻的第二公共电极10与第二像素电极11之间具有间距,相邻的第二公共电极10与第二像素电极11之间产生驱动电场时,上述步骤102中,在阵列基板1和彩膜基板2之间形成亮度控制单元的步骤具体包括:
步骤10221,在彩膜基板2上形成第二控制电极4。
步骤10222,在第二控制电极4上形成微胶囊聚合物层5。
步骤10223,将第二公共电极10和第二像素电极11复用为第一控制电极。
在上述步骤10211和步骤10221中,在彩膜基板2上形成第二控制电极4的步骤具体包括:先在彩膜基板2上形成第二控制电极薄膜,然后对第二控制电极薄膜进行构图,以形成第二控制电极4。
在上述步骤10212和步骤10222中,在第二控制电极4上形成微胶囊聚合物层5的步骤具体包括:将白色带电粒子7、黑色带电粒子6和聚合物单体混合,制备混合溶液;利用制备的混合溶液,采用涂覆工艺,形成覆盖彩膜基板的微胶囊聚合物薄膜;对微胶囊聚合物薄膜进行构图,形成位于第二控制电极4上的微胶囊聚合物层5。值得注意的是,形成的覆盖彩膜基板的微胶囊聚合物薄膜,具体覆盖在彩膜基板上的第二控制电极4和平坦层16上。
为了更好的说明上述实施例提供的蓝相液晶显示面板的制备过程,下面给出两个具体实施例,以对蓝相液晶显示面板的制备过程进行详细说明。
当在阵列基板1上形成整层的第一公共电极8,并在该第一公共电极8上形成若干第一像素电极9时,蓝相液晶显示面板的制备过程具体包括:
步骤201,提供一衬底基板,在该衬底基板上依次形成栅极层、栅极绝缘层、半导体层、源漏金属层和钝化层,以形成阵列基板1,然后在阵列基板1的钝化层上形成整层的第一公共电极8,并在该第一公共电极8上形成若干截面为矩形的条形结构的第一像素电极9,第一像素电极9的截面宽度为2.8um,高度为1.8um,且相邻的第一像素电极9之间的间距为4.5um。
步骤202,提供一衬底基板,在该衬底基板上形成黑矩阵15、彩色图形14(包括红色图形、绿色图形和蓝色图形)和平坦层16,以形成彩膜基板2。
步骤203,在彩膜基板2的平坦层16上形成若干第二控制电极4,若干第二控制电极4与若干第一像素电极9一一对应,且在将阵列基板1和彩膜基板2对盒后,第二控制电极4在阵列基板1上的正投影与对应的第一像素电极9在阵列基板1上的正投影重合。
步骤204,将白色二氧化钛粒子、黑色炭黑粒子和聚合物单体混合,形成混合溶液,利用该混合溶液,采用涂覆工艺;利用掩膜板,对微胶囊聚合物薄膜进行构图,形成位于第二控制电极4上的微胶囊聚合物层5,所述微胶囊聚合物层5的厚度为1.2um。
步骤205,在避光条件下,在形成有微胶囊聚合物层5的彩膜基板2的封装区域均匀涂覆封框胶。
步骤206,在形成有第一像素电极9的阵列基板1上滴入蓝相液晶3。
步骤207,将滴有蓝相液晶3的阵列基板1和涂覆有封框胶的彩膜基板2对盒,在进行紫外聚合和热聚合后,形成蓝相液晶显示面板17。
当在阵列基板1上形成条形结构的若干第二公共电极10和条形结构的若干第二像素电极11时,蓝相液晶显示面板的制备过程具体包括:
步骤301,提供一衬底基板,在该衬底基板上依次形成栅极层、栅极绝缘层、半导体层、源漏金属层和钝化层,以形成阵列基板1,然后在阵列基板1的钝化层上形成若干截面为矩形的条形结构的第二公共电极10和若干截面为矩形的条形结构的第二像素电极11,且第二公共电极10和第二像素电极11间隔设置,设置第二公共电极10和第二像素电极11的截面宽度为3um,第二公共电极10和第二像素电极11的高度为1.5um,相邻的第二公共电极10和第二像素电极11之间的间距为5um。
步骤302,提供一衬底基板,在该衬底基板上形成黑矩阵15、彩色图形14(包括红色图形、绿色图形和蓝色图形)和平坦层16,以形成彩膜基板2。
步骤303,在彩膜基板2的平坦层16上形成若干第二控制电极4,在将阵列基板1和彩膜基板2对盒后,第二控制电极4在阵列基板1上的正投影与对应的第二公共电极10在阵列基板1上的正投影重合,或与对应的第二像素电极11在阵列基板1上的正投影重合。
步骤304,将白色二氧化钛粒子、黑色炭黑粒子和聚合物单体混合,形成混合溶液,利用该混合溶液,采用涂覆工艺;利用掩膜板,对微胶囊聚合物薄膜进行构图,形成位于第二控制电极4上的微胶囊聚合物层5,所述微胶囊聚合物层5的厚度为1.8um。
步骤305,在避光条件下,在形成有微胶囊聚合物层5的彩膜基板2的封装区域均匀涂覆封框胶。
步骤306,在形成有第一像素电极9的阵列基板1上滴入蓝相液晶3。
步骤307,将滴有蓝相液晶3的阵列基板1和涂覆有封框胶的彩膜基板2对盒,在进行紫外聚合和热聚合后,形成蓝相液晶显示面板17。
需要说明的是,在上述步骤201和步骤301中,形成的条形结构的第一像素电极9、第二公共电极10和第二像素电极11的截面还可选为椭圆形或梯形,第一像素电极9、第二公共电极10和第二像素电极11的高度可选在0.1um-4um之间;第一像素电极9、第二公共电极10和第二像素电极11的截面宽度,相邻的第一像素电极9之间的间距,以及相邻的第二公共电极10和第二像素电极11之间的间距也均可以根据实际需要设置,例如:将截面宽度设置为2.6um,电极之间的间距设置为4.7um等。
在上述步骤204和步骤304中,可以先对白色二氧化钛粒子和黑色炭黑粒子进行修饰,再使用修饰后的粒子形成微胶囊聚合物层5,这样修饰后的白色二氧化钛粒子和黑色炭黑粒子更容易相对移动,且分布更加均匀。
在上述步骤205和步骤305中,选用的封框胶可选为swb-73、swb-66或swb-73。
在上述步骤206和步骤306中,滴入的蓝相液晶3可选为bl-038、jc-bp06或jc-bp08。
在上述实施方式的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。