CN102929034A - 显示面板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示面板，包括液晶盒、位于所述液晶盒上方的上偏光片以及位于所述液晶盒下方的下偏光片，其中，以显示面板的出光方向为上方，所述显示面板还包括位于所述下偏光片下方的半透半反膜。本发明还公开了一种包含上述显示面板的显示装置。本发明不但提高了半透半反显示的效果，而且结构简单，相比现有的半透半反显示模式，在成本上降低了很多。

Description

显示面板及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板及显示装置。

背景技术

半透半反技术在21世纪逐渐兴起，主要原因是透过模式和反射模式各有优缺点，而半透半反显示模式综合了二者的优点。

反射型屏幕——屏幕背面有反光镜，为阳光、灯光下阅读提供光源，优点：在户外日照等强光源下表现优异；缺点：在弱光或无光下看不清或无法阅读。

透射型屏幕——屏幕背面没有反光镜，靠背光提供光源，优点：弱光、无光下阅读能力优秀；缺点：在户外阳光下背光亮度严重不足，此外，透射型屏幕单纯依靠提高背光亮度，会急速损失电量，而且效果也非常不理想。

半透半反型屏幕——就是将反射型屏幕背面的反光镜换成镜面反光膜且加入透射型的背光。所述镜面反光膜是半透半反的，其正面看是镜子，背面看是透明的玻璃。可以说半透半反屏幕是反射型屏幕和透射型屏幕的混血儿，集中了两者的优点，兼具反射型屏幕在户外阳光下的优秀阅读能力，和透射型屏幕在弱光和无光下阅读的优异能力。

传统的半透半反型显示面板的结构如图1所示，包括依次层状分布的下偏光片101、第一四分之一波板102、液晶盒、第二四分之一波板106以及上偏光片107，其中所述液晶盒由阵列基板103、彩膜基板105、夹设于二者之间的液晶层104构成，所述液晶盒的每个像素上分为透射区和反射区，所述液晶盒内与反射区对应的设有反射板108。由于在液晶盒中设置了反射板，因此其工艺复杂、成本高，并且显示效果差。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：提供一种工艺简单、成本低、显示效果好的显示面板及显示装置。

（二）技术方案

为解决上述问题，一方面本发明提供了一种显示面板，包括液晶盒、位于所述液晶盒上方的上偏光片以及位于所述液晶盒下方的下偏光片，其中，以显示面板的出光方向为上方，所述显示面板还包括位于所述下偏光片下方的半透半反膜。

优选地，所述半透半反膜由第一反射型偏光片构成，所述第一反射型偏光片的透过轴方向与所述下偏光片的透过轴方向之间形成的夹角是锐角。

优选地，所述半透半反膜由相位延迟片以及所述相位延迟片下方的第二反射型偏光片构成。

优选地，所述相位延迟片为相位延迟量和/或光轴方向可调的可调相位延迟片。

优选地，所述第二反射型偏光片的透过轴与所述下偏光片的透过轴平行或垂直。

优选地，所述半透半反膜为聚合物分散液晶材料。

优选地，所述半透半反膜与所述下偏光片之间还设有第三反射型偏光片，所述第三反射型偏光片的透过轴方向与所述下偏光片的透过轴方向一致。

另一方面，本发明还提供了一种显示装置，包括上述的显示面板。

（三）有益效果

1、本发明在无需改变传统液晶盒结构的基础上实现了半透半反显示，不但提高了半透半反显示的效果，没有视角效果差、对比度低等问题，能达到与一般的透射模式相同或者更好的效果，户外稳定性好，而且结构简单，相比现有的半透半反显示模式，在成本上降低了很多。

2、本发明不受液晶模式的限制，在任一种液晶模式下（如FFS、VA、IPS、TN、ECB模式）都可以实现，使得显示面板的适用面更广。

附图说明

图1为现有技术中半透半反型显示面板的层状结构示意图；

图2为本发明实施例一显示面板的层状结构示意图；

图3为本发明实施例二显示面板的层状结构示意图；

图4为本发明实施例三显示面板的层状结构示意图；

图5为本发明实施例四显示面板的层状结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明如下。

本发明记载了一种显示面板，包括液晶盒、位于所述液晶盒上方的上偏光片以及位于所述液晶盒下方的下偏光片，其中，以显示面板的出光方向为上方，其特征在于，所述显示面板还包括位于所述下偏光片下方的半透半反膜。

可以看出，本发明由于不在液晶盒中设置反射板，而通过下偏光片下方的半透半反膜来实现液晶面板的半透半反显示，一方面无需改变传统液晶盒结构，降低半透半反显示面板的成本，另一方面使得本发明半透半反的液晶面板不受液晶模式的限制，在任一种液晶模式下（如FFS、VA、IPS、TN、ECB模式）都可以实现，使得显示面板的适用面更广。

具体为:

实施例一：

如图2所示，本实施例记载了一种显示面板，包括液晶盒203、位于所述液晶盒203上方的上偏光片204以及位于所述液晶盒203下方的下偏光片202，本实施例中（下面其它所有的实施例也一样）以显示面板的出光方向为上方，所述显示面板还包括位于所述下偏光片202下方的半透半反膜201。

本实施例通过在液晶盒203的下方设置半透半反膜201取代现有技术中在液晶盒203内部设置反射层来实现显示面板的半透半反显示，半透半反显示模式的显示面板的结构和工艺更加简单、成本降低。

在本实施例中，所述半透半反膜201可以为普通的半透半反膜，如例如镀有很薄的铝金属的薄膜，根据设计需要选择不同厚度的薄膜可是获得需要的透反比例。其中两个极端的情况是：当薄膜的厚度达到一定程度后，薄膜不再透光，从而实现全反射，当薄膜厚度为0时，几乎没有反射，从而实现全透射。

在本发明的其它实施例中，所述半透半反膜还可以为透反比例可以调节的薄膜，例如可以采用聚合物分散液晶(Polymer DispersedLiquid Crystal，PDLC)材料作为半透半反膜材。其中，PDLC在不加电的情况下是处于散射状态，既有透过，又有反光，从而实现半透半反，当加电压时，PDLC的透明度逐渐提高，即相当于提高了透射的比例，降低了反射的比例。

实施例二：

如图3所示，本实施例记载了一种显示面板，包括由上向下依次排列的：上偏光片304、液晶盒303、下偏光片302以及半透半反膜。在本实施例中，所述半透半反膜由第一反射型偏光片301构成，所述第一反射型偏光片301的透过轴方向与所述下偏光片302的透过轴方向之间的夹角为锐角，即所述第一反射型偏光片301的透过轴方向与所述下偏光片302的透过轴方向既不垂直也不平行。反射型偏光片可以将偏振方向与其透过轴方向一致的线偏振光透射过去，将偏振方向与透过轴垂直的线偏振光反射回去，从而实现了半透半反显示。根据设计需要，对所述第一反射型偏光片301的透过轴方向进行调整则可以获得需要的透反比例。通过设定第一反射型偏光片301的不同的透过轴方向，可以实现不同的显示模式，具体的，当第一反射型偏光片301的透过轴与下偏光片的透过轴平行时，显示模式为全透射模式；当第一反射型偏光片301的透过轴与下偏光片的透过轴垂直时，显示模式为全反射模式；当第一反射型偏光片301的透过轴与下偏光片的透过轴既不平行也不垂直（即两者之间的夹角为锐角）时，显示模式为半透半反模式。

实施例三：

如图4所示，本实施例记载了一种显示面板，包括由上向下依次排列的：上偏光片405、液晶盒404、下偏光片403以及半透半反膜。

在本实施例中，所述半透半反膜由相位延迟片402以及所述相位延迟片402下方的第二反射型偏光片401构成。所述第二反射型偏光片401具有半透半反特性，由于经过第二反射型偏光片401反射和透射的反射光和透射光均为线偏振光，并且二者的偏振方向相互垂直，本实施例通过在所述下偏光片403下面增加相位延迟片402和第二反射型偏光片401，通过相位延迟片402控制透射光和反射光的偏振特性，从而控制显示面板的反射和透射的比例，达到半透半反的效果，无需改变传统液晶盒404的结构，制造工艺简单、显示效果好。

在本实施例中，所述相位延迟片402为相位延迟量和/或光轴方向可调的可调相位延迟片402，通过调节所述相位延迟片402的相位延迟量和/或光轴方向，对显示面板的透射光和反射光的比例进行调整。当然，在本发明的其它实施例中，相位延迟片402的相位延迟量和光轴方向也可以是固定的，同样可以实现以简单的结构达到半透半反显示的效果的目的，只是无法灵活的调节透射和反射的比例。

在本实施例中，所述第二反射型偏光片401的透过轴与所述下偏光片403的透过轴平行或垂直。这样通过可调相位延迟片402进行透射和反射光比例的调节时更加方便，并且调节至达到全反射和全透射的显示效果。

本实施例记载的显示面板的可通过调节所述相位延迟片402的相位延迟量和光轴方向中的至少一个来调节显示面板透射光和反射光的比例。

即显示面板透射光和反射光的比例可以通过下面三种方式调节：其一是在相位延迟片402光轴方向固定的情况下，控制其相位延迟量来实现；其二在相位延迟量一定的情况下，控制其光轴方向变化来实现；其三是同时调节相位延迟片402的相位延迟量大小和光轴方向。

下面以四种具体情况来说明本实施例：

1、保持第二反射型偏光片401的透过轴和显示面板的下偏光片403的透过轴一致，相位延迟片402的光轴与第二反射型偏光片401的透过轴成45度角度，通过控制相位延迟片402的相位延迟量大小达到调节显示面板透射反射比的目的。在该实施例下，当相位延迟片402的相位延迟量为0或者波长的整数倍时，显示面板为透过模式（优选相位延迟量为0）；当相位延迟量为二分之一波长的奇数倍时，显示面板为反射模式（优选相位延迟量为二分之一波长）；相位延迟量为除了上述两种情况外的其他数值时，显示面板为半透半反模式，并且透反的比例由相位延迟量的大小决定。

其工作原理是：在外界环境光较强时，环境光中只有偏振态与下偏光片403透过轴方向一致的线偏振光能向下透过下偏光片403，该偏振光再经过光轴方向与其偏振方向成45度夹角的相位延迟片402。此时，对相位延迟片的相位延迟量的调节具体分为以下三种情况：1）当相位延迟片402的相位延迟量为0或者二分之一波长的偶数倍时，由显示面板透过的光经过相位延迟片402时，其偏振方向不发生变化，因此在经过下面的反射型偏光片时直接被透射，同样，背光源发出的光经过第二反射型偏光片时，偏振方向与第二反射型偏光片透过轴一致的线偏振光可以透过，此时该线偏振光也可以直接透过相位延迟片和下偏光片，从而实现了全透射，而没有反射。2）当其相位延迟片402的相位延迟量为二分之一波长的奇数倍（优选二分之一波长）时，经过相位延迟膜的线偏振光的偏振方向旋转90度，此时该偏振光的偏振方向正好与下面的第二反射型偏光片401的透过轴方向垂直，该光线全部被反射，然后再次经过相位延迟片402，再旋转90度，此时的偏振方向与偏光片透过轴方向一致，从而全部透过；同时，背光源发出的光，只有偏振方向与第二反射型偏光片透过轴一致的线偏振光可以透过第二反射型偏光片，该线偏振光经过相位延迟片时，偏振方向旋转90度，此时该线偏振光的偏振方向与下偏振片的透过轴垂直，因此不能透过下偏光片，这样就实现完全反射模式。3）当相位延迟片402的相位延迟量为除了上述两种情况外的其他数值时，透射和反射都有，实现半透半反显示。

2、保持第二反射型偏光片401的透过轴和显示面板的下偏光片403的透过轴一致，相位延迟片402的相位延迟量为二分之一波长的奇数倍（优选二分之一波长），通过控制相位延迟片402的光轴方向实现透射和反射的状态以及比例。在该实施例下，当相位延迟片的光轴方向与第二反射型偏光片的透过轴成0或者90度角时，显示面板为透射模式；当该角度为45度时，显示面板为反射模式；其他角度时显示面板为半透半反模式，并且透反的比例由夹角的大小决定。

其工作原理是：在外界环境光较强时，环境光中只有偏振态与下偏光片403透过轴方向一致的线偏振光能向下透过下偏光片403。此时，相位延迟片的相位延迟量为二分之一波长的奇数倍（优选为二分之一波长），对相位延迟片的光轴方向的调节具体分为以下三种情况：1）当相位延迟片402光轴与显示面板的下偏光片403的透过轴成0度或者90度时，经过下偏光片403向下透过的线偏振光经过相位延迟片402时，其偏振方向不发生变化，因此再经过下面的第二反射型偏光片401时该线偏振光直接被透射；同时，来自背光源的光，先经过第二反射型偏光片401时，只有偏振方向与第二反射型偏光片401透过轴一致的线偏振光能够透过，该线偏振光再经过相位延迟片402，此时由于相位延迟片的光轴与下偏光片的透过轴成0度或90度，因此透过第二反射型偏光片的线偏振光可以直接透过相位延迟膜402，下偏光片的透过轴与第二反射型偏光片的透过轴一致，因此该线偏振光也能直接透过下偏光片，从而实现了全透射，而没有反射。2）当相位延迟片402与显示面板下偏光片403的透过轴方向成45度方向时，线偏振光经过该相位延迟片之后，其偏振方向旋转90度，因此外界光经过下偏光片后，偏振方向与下偏光片透过轴一致的线偏振光能够透过下偏光片，经过相位延迟片后，该线偏振光的偏振方向与第二反射型偏光片的透过轴垂直，此时该线偏振光会被第二反射型偏光片反射，反射后的线偏振光再次经过相位延迟片后，该线偏振光的偏振方向会旋转90度，此时线偏振光的振动方向与下偏光片的透过轴一致，这样该线偏振光就可以再次透过下偏光片，进而透过液晶面板，同时，来自背光源的光经过第二反射型偏光片、相位延迟片后会变成偏振方向与下偏光片透射轴垂直的线偏振光，因此该线偏振光不能透过下偏光片，这样显示面板实现完全反射模式。3）当相位延迟片402的角度不是0度、45度、90度时，就可实现半透半反模式。

3、保持第二反射型偏光片401的透过轴和显示面板的下偏光片403的透过轴垂直，相位延迟片402的光轴与第二反射型偏光片的透过轴成45度角度，通过控制相位延迟片402的相位延迟量的大小达到调节透射反射比的目的。在该实施例下，当相位延迟片402的相位延迟量为0或者波长的整数倍（优选为0）时，显示面板为反射模式；当相位延迟量为二分之一波长的奇数倍（优选为二分之一波长）时，显示面板为透射模式；相位延迟量为其它数值时为半透半反模式，并且透反的比例由相位延迟量的大小决定。

其工作原理是：在外界环境光较强时，环境光中只有偏振态与下偏光片403透过轴方向一致的光能向下透过下偏光片403，该偏振光之后经过与其偏振方向成45度夹角的相位延迟片402。此时，对相位延迟片的相位延迟量的调节具体分为以下三种情况：1）当相位延迟片402的相位延迟量为0或者二分之一波长的偶数倍时，由下偏光片403透过的线偏振光经过相位延迟片402时，其偏振方向不发生变化，因此在经过下面的反射型偏光片时全部反射，然后再次经过相位延迟片402，偏振方向依然不变化，此时的偏振方向与下偏光片透过轴方向一致，从而全部透过，同时，背光源的光经过第二反射型偏光片时，只有偏振方向与第二反射型偏光片的透过轴平行的线偏振光能够透过，这部分线偏振光也能直接透过相位延迟片、但是不能透过下偏光片进入显示面板，这样可以实现完全反射模式。2）当其相位延迟片402的相位延迟量者二分之一波长的奇数倍（优选为二分之一波长）时，经过该相位延迟片的线偏振光的偏振态旋转90度，此时该线偏振光的偏振态正好与下面的反射型偏光片的透光轴方向一致，该光线全部透射，没有反射，同时背光源的光经过第二反射型偏光片时，只有偏振方向与第二反射型偏光片的透过轴平行的线偏振光能够透过，经过相位延迟片后，该线偏振光的振动方向旋转90度，进而能够透过下偏光片，从而实现了全透模式。3）当相位延迟片402的相位延迟量为除了上述两种情况外的其他数值时，就可以实现半透半反显示。

4、保持第二反射型偏光片的透过轴和显示面板的下偏光片403的透过轴垂直，相位延迟片402的相位延迟量为二分之一波长的奇数倍（优选二分之一波长），通过控制相位延迟片402的光轴方向实现显示面板透射和反射的状态以及比例。在该实施例下，当相位延迟片的光轴方向与第二反射型偏光片的透过轴成0度或者90度角时，显示面板为反射模式；当该角度为45度时，显示面板为透射模式；当角度不是0度、45度和90度时，显示面板为半透半反模式，并且透反的比例由夹角的大小决定。

其工作原理是：在外界环境光较强时，环境光中只有偏振态与下偏光片403透过轴方向一致的线偏振光能向下透过下偏光片403，此时，相位延迟片的相位延迟量为二分一波长的奇数倍（优选二分之一波长），对相位延迟片的光轴方向的调节具体分为以下三种情况：1）当相位延迟片402光轴与显示面板的下偏光片403的透过轴成0度或者90度时，由下偏光片403透过的线偏振光经过相位延迟片402时，其偏振方向不发生变化，因此该线偏振光再经过下面的反射型偏光片时全部被反射，然后再次经过相位延迟片402其偏振方向不发生变化，从而全部透过下偏光片403的，同时，来自背光源的光经过第二反射型偏光片时，只有偏振方向与该第二反射型偏光片的透过轴平行的线偏振光能够透过第二反射型偏光片，该线偏振光能够直接透过相位延迟片，但是不能透过下偏光片，这样显示面板可以实现全反射模式。2）当相位延迟片402的光轴方向与显示面板的透过轴方向成45度时，线偏振光经过该相位延迟片402后，该线偏振光的偏振态旋转90度，此时该偏振光的偏振态正好与下面的反射型偏光片的透光轴方向一致，该光线全部被透射，同时背光源的光经过第二反射型偏光片时，只有偏振方向与第二反射型偏光片的透过轴平行的线偏振光能够透过，经过相位延迟片后，该线偏振光的振动方向旋转90度，进而能够透过下偏光片，从而实现完全透射模式。3）当相位延迟片402的角度不为0度、45度和90度时，可以实现半透半反模式。

当然，除了上述四种情况外，本发明的调节方法还可以为其它情况，上述四种情况主要是使相位延迟片的相位延迟量和光轴方向两个参数中的一个参数固定，通过调整另一个参数实现不同显示模式的转换，还可以根据显示面板设计的需要同时对相位延迟片402的相位延迟量和光轴方向都进行调节，只要调节的结果满足以上描述的几种情况之一，也能够实现不同模式的转换。

由本实施例可以看出，对于透反比例可调的半透半反膜，本发明通过对透反比例可调的半透半反膜的透反比例进行调节，如上述对可调相位延迟片的相位延迟量和/或光轴方向进行调节，可以实现显示装置在全透射显示、完全反射显示以及半透半反显示之间自由切换，使得显示面板的使用灵活。

实施例四：

如图5所示，在本实施例记载的显示面板其它结构与实施例一、实施例或实施例三相同，包括由上向下依次排列的：上偏光片505、液晶盒504、下偏光片503以及半透半反膜，不同的是，在本实施例中，所述半透半反膜与所述下偏光片503之间还设有第三反射型偏光片506，所述第三反射型偏光片506的透过轴方向与所述下偏光片503的透过轴方向一致。

在本实施例的图5中，仅示出了所述半透半反膜为相位延迟片502以及第二反射型偏光片501的例子。但是事实上，实施例一和二所记载的实施例中都可以增加所述第三反射型偏光片506。

在不增加所述第三反射型偏光片506的情况下，在环境光线经过下偏光片503时，只能通过偏振方向与其一致的光线，而偏振方向与其不一致的直接被吸收。增加了所述第三反射型偏光片506之后，不能透射的光线不会被吸收，而是被所述第三反射型偏光片506反射回来，由于在背光模组中具有反射和光散射器件，因此被反射回来的线偏振光经过背光模组的反射和散射之后包含有多个振动方向的线偏振光，这些线偏振光有一部分能被重新利用，再次透过第三反射型偏光片，当再次到达下偏光片503时，由于偏振态的变化，从而可以由下偏光片503向上透出，从而提高了光线利用率。

实施例五：

本实施例记载了一种显示装置，所述显示装置包括了实施例一、二、三、四中任一项记载的显示面板，以及位于显示面板下方的背光模组。

本实施例的显示装置可以为：液晶面板、电子纸、OLED面板、液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件。

本发明在无需改变传统液晶盒结构的基础上实现了半透半反显示，不但提高了半透半反显示的效果，没有视角效果差、对比度低等问题，能达到与一般的透射模式相同或者更好的效果，户外稳定性好，而且结构简单，相比现有的半透半反显示模式，在成本上降低了很多。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (8)

1.一种显示面板，包括液晶盒、位于所述液晶盒上方的上偏光片以及位于所述液晶盒下方的下偏光片，其中，以显示面板的出光方向为上方，其特征在于，所述显示面板还包括位于所述下偏光片下方的半透半反膜。

2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述半透半反膜由第一反射型偏光片构成，所述第一反射型偏光片的透过轴方向与所述下偏光片的透过轴方向之间成的夹角是锐角。

3.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述半透半反膜由相位延迟片以及所述相位延迟片下方的第二反射型偏光片构成。

4.如权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述相位延迟片为相位延迟量和/或光轴方向可调的可调相位延迟片。

5.如权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述第二反射型偏光片的透过轴与所述下偏光片的透过轴平行或垂直。

6.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述半透半反膜为聚合物分散液晶材料。

7.如权利要求1至6中任一项所述的显示面板，其特征在于，所述半透半反膜与所述下偏光片之间还设有第三反射型偏光片，所述第三反射型偏光片的透过轴方向与所述下偏光片的透过轴方向一致。

8.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的显示面板。

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