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1、(10)申请公布号 CN 102998840 A (43)申请公布日 2013.03.27 CN 102998840 A *CN102998840A* (21)申请号 201210536814.8 (22)申请日 2012.12.12 G02F 1/1335(2006.01) (71)申请人 京东方科技集团股份有限公司 地址 100015 北京市朝阳区酒仙桥路 10 号 (72)发明人 赵伟利 (74)专利代理机构 北京路浩知识产权代理有限 公司 11002 代理人 王莹 (54) 发明名称 显示面板以及具有该显示面板的显示装置 (57) 摘要 本发明涉及液晶显示技术领域， 公开了一种 显示面。
2、板， 包括上基板、 下基板以及位于所述上基 板和下基板之间的蓝相液晶， 其特征在于， 所述上 基板和所述下基板之间有间隔设置的多个光反射 结构， 所述光反射结构的光反射表面与所述上基 板所成的角度为 45或 135， 用于对透过所述 下基板射入所述显示面板的光线进行反射。本发 明通过在液晶盒内设置特殊设计的光反射结构， 从而使得本发明的显示面板在垂直电场驱动下实 现正常显示， 解决了现有蓝相液晶显示面板所需 驱动电压高的技术难题。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 5。
3、 页 附图 3 页 1/1 页 2 1. 一种显示面板， 包括上基板、 下基板以及位于所述上基板和下基板之间的蓝相液晶， 其特征在于， 所述上基板和所述下基板之间有间隔设置的多个光反射结构， 所述光反射结 构的光反射表面与所述上基板所成的角度为 45或 135， 用于对透过所述下基板射入所 述显示面板的光线进行反射。 2. 如权利要求 1 所述的显示面板， 其特征在于， 所述光反射结构的纵截面为平行四边 形， 且各个光反射结构的光反射表面之间相互平行。 3. 如权利要求 1 所述的显示面板， 其特征在于， 所述光反射结构的纵截面为等腰直角 三角形， 且相邻光反射结构中距离最近的两个光反射表面相。
4、互平行。 4. 如权利要求 1 所述的显示面板， 其特征在于， 所述光反射结构的纵截面为等腰梯形， 且相邻光反射结构中距离最近的两个光反射表面相互平行。 5.如权利要求3或4所述的显示面板， 其特征在于， 所述光反射结构的水平投影首尾相 接。 6. 如权利要求 1 所述的显示面板， 其特征在于， 所述上基板包括上偏振片、 上四分之一 波片和彩膜基板。 7. 如权利要求 6 所述的显示面板， 其特征在于， 所述下基板包括薄膜晶体管阵列基板、 下四分之一波片和下偏振片。 8. 如权利要求 7 所述的显示面板， 其特征在于， 所述上偏振片与下偏振片的透过轴相 互正交， 所述上四分之一波片与下四分之一。
5、波片的光轴相互正交。 9. 如权利要求 8 所述的显示面板， 其特征在于， 所述上四分之一波片的光轴与所述上 偏光片的透过轴的夹角为 45， 下四分之一波片的光轴与所述下偏光片的透过轴的夹角为 45。 10. 如权利要求 14， 69 中任一项所述的显示面板， 其特征在于， 所述光反射结构由不 透光材料制成。 11. 如权利要求 6 所述的显示面板， 其特征在于， 所述光反射结构与所述上基板上黑矩 阵所对应位置的区域相接触。 12. 一种显示装置， 其特征在于， 包括如权利要求 111 中任一项所述的显示面板。 权 利 要 求 书 CN 102998840 A 2 1/5 页 3 显示面板以及。
6、具有该显示面板的显示装置 技术领域 0001 本发明涉及液晶显示技术领域， 特别是涉及一种显示面板以及具有该显示面板的 显示装置。 背景技术 0002 蓝相液晶是液晶中的一个特殊相态， 在不加电压时可等效认为呈球形， 各向同性， 不会对通过的光产生光程差 ； 加电压时可等效认为被拉伸成粒状， 且长轴与电场方向一致， 各向异性， 根据双折射原理 （克尔效应） ， 会对通过的光产生光程差。蓝相液晶具有以下优 点 ： 1、 响应速度快 （通常小于 1ms） ， 所以可以省去彩膜， 实现场序色控 ； 2、 可直接利用电场 诱导双折射原理实现显示， 不需要取向层和摩擦处理 ； 3、 在不加电时蓝相液晶各。
7、向同性， 暗 态无漏光， 视角宽。因此， 蓝相液晶是一种有前景的液晶显示材料。 0003 然而， 由于显示器的光都是垂直经过液晶盒的， 如果要使光产生双折射， 就必须将 蓝相液晶横向拉伸， 所以现有的蓝相液晶显示装置的驱动方式基本上都是使用横向电场， 例如平面转换 （In-PlaneSwitching， IPS） 模式。在这种模式下， 蓝相液晶在位于同一平面 的像素电极和公共电极附近被驱动拉伸而产生各向异性， 由于液晶显示装置横向的长、 宽 尺寸要比其厚度大很多倍， 在同等电压条件下， 横向电场强度比垂直方向电场强度要小很 多倍， 且横向电场无法渗透到整个液晶层， 因此横向电场驱动需要很大的驱。
8、动电压， 所以现 有的蓝相液晶显示装置存在驱动电压过高的技术难点。 发明内容 0004 本发明要解决的技术问题是 ： 如何解决现有的蓝相液晶显示装置所存在的所需驱 动电压过高的技术问题。 0005 为了解决上述技术问题， 本发明提供一种显示面板， 包括上基板、 下基板以及位于 所述上基板和下基板之间的蓝相液晶， 所述上基板和所述下基板之间有间隔设置的多个光 反射结构， 所述光反射结构的光反射表面与所述上基板所成的角度为 45或 135， 用于 对透过所述下基板射入所述显示面板的光线进行反射。 0006 优选地， 所述光反射结构的纵截面为平行四边形， 且各个光反射结构的光反射表 面之间相互平行。。
9、 0007 优选地， 所述光反射结构的纵截面为等腰直角三角形， 且相邻光反射结构中距离 最近的两个光反射表面相互平行。 0008 优选地， 所述光反射结构的纵截面为等腰梯形， 且相邻光反射结构中距离最近的 两个光反射表面相互平行。 0009 优选地， 所述光反射结构的水平投影首尾相接。 0010 优选地， 所述上基板包括上偏振片、 上四分之一波片和彩膜基板。 0011 优选地， 所述下基板包括薄膜晶体管阵列基板、 下四分之一波片和下偏振片。 0012 优选地， 所述上偏振片与下偏振片的透过轴相互正交， 所述上四分之一波片与下 说 明 书 CN 102998840 A 3 2/5 页 4 四分之。
10、一波片的光轴相互正交。 0013 优选地， 所述上四分之一波片的光轴与所述上偏光片的透过轴的夹角为 45， 下 四分之一波片的光轴与所述下偏光片的透过轴的夹角为 45。 0014 优选地， 所述光反射结构由不透光材料制成。 0015 优选地， 所述光反射结构与所述上基板上黑矩阵所对应位置的区域相接触。 0016 本发明还提供了一种显示装置， 包括所述的显示面板。 0017 上述技术方案具有如下优点 ： 本发明通过在液晶盒内设置特殊设计的光反射结 构， 从而使得本发明的显示面板在垂直电场驱动下实现正常显示， 解决了现有蓝相液晶显 示面板所需驱动电压高的技术难题。 附图说明 0018 图 1a 是。
11、本发明实施例一的结构及其在不加电时的显示示意图 ； 0019 图 1b 是本发明实施例一的结构及其在加电时的显示示意图 ； 0020 图 2a 是本发明实施例二的结构及其在不加电时的显示示意图 ； 0021 图 2b 是本发明实施例二的结构及其在加电时的显示示意图 ； 0022 图 3a 是本发明实施例三的结构及其在不加电时的显示示意图 ； 0023 图 3b 是本发明实施例三的结构及其在加电时的显示示意图。 0024 其中， 101、 上基板 ； 102、 下基板 ； 103 ： 蓝相液晶 ； 104、 光反射结构 ； 105、 上偏振片 ； 106、 上四分之一波片 ； 107、 彩膜基板。
12、 ； 108、 公共电极 ； 109、 下偏振片 ； 110、 下四分之一波 片 ； 111、 TFT 基板 ； 112、 像素电极。 具体实施方式 0025 下面结合附图和实施例， 对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施 例用于说明本发明， 但不用来限制本发明的范围。 0026 实施例一 0027 如图 1a 图 1b 所示， 本发明实施例一提供一种显示面板， 包括上基板 101、 下基板 102 以及位于上基板 101 与下基板 102 之间的蓝相液晶 103， 所述上基板 101 与下基板 102 之间有等间隔设置的多个光反射结构104， 所述光反射结构104的光反射面与上基板。
13、101所 成的角度为 45或 135， 用于对透过所述下基板射入所述显示面板的光线进行反射。 0028 当入射光透过下基板 102 射入显示面板时， 所述光反射结构 104 的光反射面对光 线进行第一次反射， 经过第一次反射的光线方向改为水平方向 （本实施例中假设上、 下基板 均为水平方向放置， 光线为竖直向上射入显示面板中） ， 经过另一个光反射结构 104 的光反 射面的第二次反射， 变为竖直向上的光线透过上基板 101 射出。这样的结构， 使得在施加垂 直电场 （垂直于基板） 时， 蓝相液晶被垂直拉伸， 由于蓝相液晶的特性， 经过第一次反射的光 线在通过被垂直拉伸的蓝相液晶时， 偏振方向。
14、发生改变， 再经第二次反射后射出 ； 由此， 实 现了通过调整入射光和出射光的偏振方向的差别来控制光的透过率的目的， 从而实现了不 同灰阶的显示。由于是通过垂直电场来驱动液晶， 因此避免了利用水平电场驱动液晶过程 中驱动电压高的技术难题。 0029 光反射结构 104 可以是具有与上基板成 45或 135角度反射面的任意结构， 本 说 明 书 CN 102998840 A 4 3/5 页 5 实施例中， 如图 1a 和 1b 所示， 光反射结构 104 的纵截面为等腰直角三角形， 具有两个光反 射面， 且相邻的光反射结构104中距离最近的两个光反射表面相互平行， 光反射结构104的 水平投影首。
15、尾相接， 即相邻的两个光反射结构 104 的水平投影可以连成一条线， 这样才能 使得透过下基板射入显示面板的光线正好经过两次反射后射出。 0030 本实施例中， 所述上基板 101 从上到下依次包括上偏振片 105、 上四分之一波片 106、 彩膜基板107和公共电极108， 上四分之一波片106的光轴与上偏光片105的透过轴的 夹角为 45。所述彩膜基板 107 上设有黑矩阵 （未示出） ， 所述光反射结构 104 与所述上基 板上黑矩阵所对应位置的区域相接触， 从而使得光反射结构 104 的引入不影响到光反射结 构 104 未与上基板 101 接触区域的正常透光。 0031 本实施例中， 。
16、所述下基板 102 从下到上依次包括下偏振片 109、 下四分之一波片 110、 薄膜晶体管 TFT 基板 111 和像素电极 112， 下四分之一波片 110 的光轴与下偏光片 109 的透过轴的夹角为45， 且上偏振片105与下偏振片109的透过轴相互正交， 上四分之一波 片 106 与下四分之一波片 110 的光轴也相互正交。 0032 本实施例中， 光反射结构 104 由不透光材料， 例如导电制成， 也可以由其他材料制 成结构体， 然后在结构体上涂覆反射膜层， 如金属层， 具体工艺上， 可以通过构图工艺形成 所述光反射结构104。 当光反射结构104由导电材料制成时， 需要在公共电极之。
17、下以及像素 电极之上分别加上绝缘层， 以防止光反射结构导通上、 下基板从而造成短路 ； 当光反射结构 104 由非导电材料制成时， 不需要加上绝缘层。 0033 本实施例中， 公共电极108和像素电极112为相对设置的平板电极， 用于提供垂直 电场。 0034 可以在本发明实施例一提供的面板的上基板与下基板之间施加垂直方向的电场 来驱动蓝相液晶， 从而控制显示面板的显示， 工作原理在下面结合附图进行描述。 0035 如图 1a 所示， 在不加电时， 蓝相液晶此时是各向同性， 不改变光的偏振态。背光源 发出的光经过导光板垂直射向显示面板， 经过下偏振片时成为具有某一偏振态的线性偏振 光， 假定为。
18、 0线偏振光， 经过下四分之一波片时相位改变 /2， 成为左旋偏振光 ； 再继续 经过 TFT 基板和像素电极， 相位不发生变化 ； 进入各向同性的液晶盒后， 被某一光反射结构 104 的反射面反射， 相位改变 ， 成为右旋偏振光 ； 由于光反射结构 104 的反射面与水平方 向所成的角度为 45或 135， 所以反射后的光线将水平传播经过各向同性的蓝相液晶， 相位不发生改变， 仍然为右旋偏振光， 该右旋偏振光射到相邻光反射结构 104 的反射面时 相位再改变 ， 成为左旋偏振光， 反射后的光线沿垂直方向传播， 经过上四分之一波片后相 位改变/2， 由于上四分之一波片106与下四分之一波片11。
19、0的光轴相互正交， 所以相位改 变/2后光线成为0线性偏振光 ； 由于上偏振片和下偏振片的透光轴正交放置， 此时0 的偏振光正好被上偏振片吸收， 呈暗态。 0036 加电时蓝相液晶此时是各向异性， 且处于垂直拉伸状态， 当光垂直经过时没有相 位变化， 当光水平穿过时将会有相位改变。背光源发出的光垂直射向显示面板， 经过下基 板时相位变化和上述不加电下一样， 从下基板出来的仍然为左旋偏振光 ； 该左旋偏振光垂 直进入液晶盒时， 蓝相液晶处于垂直拉伸态从而不改变光的偏振态， 直到被某一光反射结 构 104 的反射面反射， 相位改变 ， 成为右旋偏振光， 反射后的光线将水平传播， 经过各向 异性的蓝。
20、相液晶， 产生光程差 nd。根据克尔效应， n=KE2（ 为入射光波长， K 为克 说 明 书 CN 102998840 A 5 4/5 页 6 尔常数， E 为电场强度， 数值等于公共电极与像素电极间电压 U 除以液晶盒厚 d） 。比如当 nd=/2 时， 光的相位改变 ， 右旋偏振光成为左旋偏振光， 射到相邻光反射结构 104 的 反射面时相位再改变 ， 成为右旋偏振光， 同样， 由于光反射结构 104 的反射面与水平方向 所成的角度也为 45或 135， 反射后的光线沿垂直方向传播， 经过上四分之一波片后相 位改变 /2， 由于上四分之一波片 106 与下四分之一波片 110 的光轴相互。
21、正交， 所以相位 改变 /2 后光线成为 90线性偏振光 ； 由于上偏振片和下偏振片的透光轴正交放置， 此时 90的线性偏振光正好可以从上偏振片完全透过， 呈亮态。通过像素电极与公共电极间施 加的电压来获得不同的场强， 蓝相液晶对光的相位也就有不同的改变， 由此得到一系列灰 阶。如上所述， 当光程差 nd=/2 时光完全通过， 为最亮态。 0037 实施例二 0038 如图 2a 图 2b 所示， 在本发明实施例二中， 光反射结构的纵截面为腰与水平方向 所成的角度为 45或 135的等腰梯形， 其亮态和暗态的显示原理如实施例一中所述， 在 此不做赘述。 0039 实施例二的方案中， 由于光反射。
22、结构具有不透光的上底面， 而实施例一的方案中， 光反射结构没有上底面， 因此， 实施例一的光透过率比实施例二更高。因此， 实施例一为更 优选的实施方案。 0040 实施例三 0041 如图 3a 图 3b 所示， 本发明实施例一提供了一种显示面板， 包括上基板 101、 下基 板 102 以及位于上基板 101 与下基板 102 之间的蓝相液晶 103， 所述上基板 101 与下基板 102 之间有等间隔设置的多个光反射结构 104， 所述光反射结构 104 的光反射面与上基板 101 所成的角度为 45或 135， 用于对透过所述下基板射入所述显示面板的光线进行反 射。 0042 在本实施例。
23、中， 光反射结构 104 的纵截面为平行四边形， 具有两个光反射表面， 且 各个光反射结构104的光反射表面之间相互平行， 光反射结构104的水平投影首尾相接， 即 相邻的两个光反射结构 104 的水平投影可以连成一条线， 这样才能使得透过下基板射入显 示面板的光线正好经过两次反射后射出。 0043 所述上基板 101 从上到下依次包括上偏振片 105、 上四分之一波片 106、 彩膜基板 107 和公共电极 108， 上四分之一波片 106 的光轴与上偏光片 105 的透过轴的夹角为 45。 所述彩膜基板 107 上设有黑矩阵 （未示出） ， 光反射结构 104 的非光反射表面与所述上基板 。
24、上黑矩阵所对应位置的区域相接触， 从而使得光反射结构 104 的引入不影响到光反射结构 104 未与上基板 101 接触区域的正常透光。 0044 本实施例中， 所述下基板 102 从下到上依次包括下偏振片 109、 下四分之一波片 110、 薄膜晶体管 TFT 基板 111 和像素电极 112， 下四分之一波片 110 的光轴与下偏光片 109 的透过轴的夹角为45， 且上偏振片105与下偏振片109的透过轴相互正交， 上四分之一波 片 106 与下四分之一波片 110 的光轴也相互正交。 0045 本实施例中， 光反射结构 104 由不透光材料， 例如导电材料制成， 也可以由其他材 料制成。
25、所述结构体， 然后在所述结构体相互平行的表面上涂覆反射膜层， 如金属层， 具体工 艺上， 可以通过构图工艺形成所述光反射结构 104。当光反射结构 104 由导电材料制成时， 需要在公共电极之下以及像素电极之上分别加上绝缘层， 以防止光反射结构导通上、 下基 说 明 书 CN 102998840 A 6 5/5 页 7 板从而造成短路 ； 当光反射结构 104 由非导电材料制成时， 不需要加上绝缘层。 0046 本实施例中， 公共电极108和像素电极112为相对设置的平板电极， 用于提供垂直 电场。 0047 可以在本发明实施例提供的面板的上基板与下基板之间施加垂直方向的电场来 驱动蓝相液晶，。
26、 从而控制显示面板的显示， 其亮态和暗态的显示原理如实施例一中所述， 在 此不做赘述。 0048 相对于实施例一、 二的方案而言， 本实施例三的方案中， 由于光反射结构为单方向 排布、 且与上基板接触的区域较小， 因此对光透过率影响较小， 从而显示效果较好， 但制作 方法更难些。 0049 若从技术效果、 制作方法两方面综合考虑， 实施例一、 二的方案虽然透过率会存在 问题， 但是由于制作方法比实施例三容易些， 因此可以作为最优选的实施方案。 而由实施例 二中的分析可知， 实施例二的方案在透过率方面稍逊于实施例一， 因此可以作为次优选的 实施方案。本实施例三可以作为第三优选的实施方案。 005。
27、0 实施例四 0051 本发明的实施方式还提供了一种显示装置， 所述显示装置包括如上述任一实施例 所述的显示面板。 0052 所述显示装置可以为 ： 液晶显示器、 电子纸、 手机、 平板电脑、 电视机、 显示器、 笔记 本电脑、 数码相框、 导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。 0053 由以上实施例可以看出， 本发明通过在液晶盒内设置特殊设计的光反射结构， 从 而使得本发明的显示面板在垂直电场驱动下实现正常显示， 解决了现有蓝相液晶显示面板 所需驱动电压高的技术难题。 0054 以上所述仅是本发明的优选实施方式， 应当指出， 对于本技术领域的普通技术人 员来说， 在不脱离本发明技术原理的前提下， 还可以做出若干改进和替换， 这些改进和替换 也应视为本发明的保护范围。 说 明 书 CN 102998840 A 7 1/3 页 8 图 1a 图 1b 说 明 书 附 图 CN 102998840 A 8 2/3 页 9 图 2a 图 2b 说 明 书 附 图 CN 102998840 A 9 3/3 页 10 图 3a 图 3b 说 明 书 附 图 CN 102998840 A 10 。