技术领域本发明涉及显示技术领域，并且具体地涉及聚合物分散液晶（PDLC，PolymerDispersedLiquidCrystal）显示面板、PDLC显示装置及其驱动方法，其特别地用于透明显示和彩色显示。
背景技术：
通常，液晶显示装置利用液晶分子的光学各向异性和双折射性质来实现图像的显示，这一般需要在其中设置偏振片、取向层等。然而，这样的偏振片、取向层等往往容易引起较为严重的光学损耗、遮挡等。为此，已经提出了使用PDLC显示装置。通过将小分子液晶与预聚物相互混合，并且在一定条件下经聚合反应形成微米级的液晶微滴并使其均匀地分散在高分子网络中，从而形成PDLC。PDLC借助于液晶分子的介电各向异性来实现电光响应特性。PDLC主要工作于光散射状态和透明状态之间，并且大体分为正向PDLC和逆向PDLC这两种类型。对于正向PDLC，在通电时呈现光散射状态，而在断电时呈现透明状态。相反，对于逆向PDLC，情况恰恰相反，即在通电时呈现透明状态，而在断电时呈现光散射状态。由于PDLC显示装置不需要偏振片、取向层等，更加容易制造并且具有更高的光利用率，因此已经受到越来越多的关注并且广泛应用于各种领域中。目前已经出现了利用PDLC实现透明及彩色显示的装置。根据一种具体实现，将彩色染料填充在PDLC层中。然而，在这种实现中，很难同时将R、G、B三种颜色的PDLC做成子像素而排列在同一像素层中，并且因此基本上只能得到单色PDLC。根据另一种具体实现，利用两个或者甚至更多的PDLC层来实现彩色显示。然而，对于后面这种实现，由于显示装置具有两层或者甚至更多层的PDLC，所以将无形中减少了光的利用率，而且在一定程度上还影响了显示装置的透明显示效果。
技术实现要素：
基于以上所述，本发明的实施例公开了PDLC显示面板、PDLC显示装置及其驱动方法，以试图至少部分地缓解或消除以上指出的缺点中的一个或多个。根据本发明的一方面，提供了一种PDLC显示面板。该PDLC显示面板包括：第一透明基板；第二透明基板，与第一透明基板相对设置；第一电极层，设置在第一透明基板靠近第二透明基板的一侧上；第二电极层，设置在第二透明基板靠近第一透明基板的一侧上，第二电极层包括多个矩阵排列的第二子电极；；PDLC层，设置在第一电极层与第二电极层之间；以及光致变色层，设置在第二透明基板远离PDLC层的一侧上。在根据本发明的PDLC显示面板的具体实施例中，第二电极上设置有由栅线和数据线交叉限定的多个像素单元，每个像素单元包括一个第二子电极。根据另外的具体实施例，光致变色层包括多个区域，并且每一个区域与多个像素单元中的至少三个相邻像素单元对应。进一步地，光致变色层的每一个区域与多个像素单元中的三个相邻像素单元对应，并且光致变色层的每一个区域包括分别与对应的三个相邻像素单元一一对应的第一子区域、第二子区域和第三子区域。而且，第一子区域包括在光致变色反应下变成红色的第一材料，第二子区域包括在光致变色反应下变成绿色的第二材料，并且第三子区域包括在光致变色反应下变成蓝色的第三材料。类似于传统RGB彩膜基板中的排列方式，此时的光致变色层包括多个区域，并且每一个区域分别包括第一子区域（即R子区域）、第二子区域（即G子区域）和第三子区域（即B子区域）。利用这样的区域及RGB排布，在发生光致变色反应之后，R、G和B子区域将分别呈现红色、绿色和蓝色。进一步结合诱发光致变色反应的光的不同强度这一特性（在下文详细讨论），实现了光致变色层中每一个区域的不同灰阶彩色显示。在根据本发明的PDLC显示面板的具体实施例中，光致变色层的各个区域的上述第一材料、第二材料和第三材料选自包括以下材料中的一个：半导体氧化物材料、多酸与半导体的复合材料、以及杂多金属化合物与无机半导体的复合材料。当然，本领域技术人员能够根据实际需要而适当地选择任何其它合适的光致发光材料，其不仅仅限于以上所列举的那些种类。在根据本发明的PDLC显示面板的具体实施例中，第一电极层的材料包括氧化铟锡（ITO）或氧化铟锌（IZO）。类似地，第二电极层的材料包括氧化铟锡（ITO）或氧化铟锌（IZO）。进一步地，第一透明基板包括透明玻璃基板或透明塑料基板。同样，第二透明基板包括透明玻璃基板或透明塑料基板。当然，如本领域技术人员所能够理解到的，以上列举的材料仅仅是可用于形成光致变色层、第一和/或第二电极以及第一和/或第二透明基板的具体材料示例，本发明不仅仅局限于此。在获益于当前公开内容的教导的情况下，技术人员能够容易地获得其它等同替换材料。在根据本发明的PDLC显示面板的具体实施例中，第一透明基板和第二透明基板包括柔性膜，并且第一电极层和第二电极层包括柔性导电膜。根据这样的具体实施例，第一/第二透明基板和第一/第二电极层均可以制造成柔性的。而且，作为固态材料的PDLC层和光致变色层可以直接设置于这样的柔性膜层上，由此可以获得柔性PDLC显示面板。在根据本发明的PDLC显示面板的具体实施例中，PDLC层配置成在通电时呈现光散射状态并且在断电时呈现透明状态。可替换地，PDLC层配置成在通电时呈现透明状态并且在断电时呈现光散射状态。不管是哪种方式，PDLC层都能够在透明状态与光散射状态之间进行转变。根据本发明的另一方面，提供了一种PDLC显示装置。该PDLC显示装置包括：以上任一个实施例所述的PDLC显示面板；以及光源，其中由所述光源发射的光在通过PDLC层之后引起光致变色层中的光致变色反应。在根据本发明的PDLC显示装置的具体实施例中，PDLC显示装置还包括：导光板，设置在第一透明基板远离第一电极层的一侧上，并且光源设置在导光板的入光侧，特别地设置在导光板的侧面。在具体实施例中，导光板选择为透明的导光板。通过将光源设置在显示装置主体的侧面，避免了非透明光源可能引起的遮挡、吸收等光学损耗，从而进一步提高了整个显示装置的光利用率，并且增强了透明及彩色显示效果。另外，借助于这样的导光板，由光源发射的光可以更加便利地透射通过PDLC层，并且之后再入射到光致变色层上。在根据本发明的PDLC显示装置的具体实施例中，光源配置成在紫外区或可见区中发射光。借助于光致变色层对紫外光或可见光的不同光致变色响应，在光致变色反应之后，可以获得根据显示所要求的不同颜色光发射。在根据本发明的PDLC显示装置的具体实施例中，PDLC显示装置还包括：复位光源，配置用于使光致变色层在光致变色反应之后褪色并恢复其初始状态。如上文所详细描述的，光致变色层在相应光的诱发下将发生光致变色反应，由此发出与初始状态下不同颜色的光。另外，光致变色层的这种光致变色反应是由分子结构上的改变而引起。因此，在经过光致变色反应之后，即便光源的光被切除，光致变色层也将保持变色后的新状态，而不是初始没有变色前的状态。基于这一点，可以实现稳态显示。也就是说，首先通过光诱发光致变色反应，然后再切除光，并且使PDLC显示装置断电（即，PDLC层处于透明状态）。在此之后，由于光致变色层保持变色后的状态，所以继续显示图案（与PDLC显示装置通电并且施加光源光时相同）。反过来，如果需要显示其它图案，或者显示下一帧图案，则仅需要简单地应用复位光源，使光致变色层褪色并回到初始状态即可。根据本发明的又一方面，提供了一种用于驱动以上任一个实施例所述的PDLC显示装置的方法。该驱动方法包括：向第一电极层施加恒定的第一电压，并且向多个像素单元的第二子电极分别施加相互不同的第二电压，从而使PDLC层的不同部分呈现不同的光散射状态；以及使光源发射的光通过呈现光散射状态的PDLC层并且照射光致变色层以引起光致变色反应，从而实现显示。通过上述驱动过程，PDLC层呈现光散射状态，并且由于在不同像素单元处所施加的电压不同而呈现不同程度的光散射。也就是说，通过控制施加给第一电极层和第二子电极的电压，可以实现PDLC层的不同部分的不同程度光散射。这还意味着，照射到光致变色层的不同部分上的光的强度将不同，由此诱发不同程度的光致变色反应，并且进一步地实现不同灰阶的显示。以这样的方式，实现了PDLC层的图案化以及正常的显示功能。根据本发明的具体实施例，用于驱动PDLC显示装置的方法还包括：关闭光源，并且切断施加给第一电极层和第二子电极的电压，从而使PDLC层呈现透明状态。在这样的情况下，PDLC显示装置呈现透明状态。而由于之前已经发生的光致变色反应，所以光致变色层将保持变色后的状态，即不同部分由于不同强度光的激发而发生不同程度的光致变色反应。因此，PDLC显示装置将会继续显示图案，即与通电并且施加光源光时的情况相同，从而实现稳态显示。根据本发明的具体实施例，用于驱动PDLC显示装置的方法还包括：通过复位光源向光致变色层发射复位光，从而使光致变色层在光致变色反应之后褪色并且恢复其初始状态。通过这样的复位光源，促进了其它图案或者下一帧图案的显示。由此可见，在由本发明的实施例公开的上述PDLC显示面板、PDLC显示装置及其驱动方法中，除了夹在两个电极之间的PDLC层之外，还设置了光致变色层。在适当光的激发下，这样的光致变色层能够发生光致变色反应，从而发出与初始状态不同颜色的光。在这样的情况下，假设采用正向PDLC层，即PDLC层在通电时呈现光散射状态，并且在断电时呈现透明状态。如果没有向PDLC层施加电压，那么由于PDLC显示装置中的各个组成部件（即各层）均呈现透明状态，因此实现了透明显示。而另一方面，如果PDLC层施加有电压，即PDLC层呈现光散射特性，那么通过控制施加给PDLC层的不同电压值，入射到光致变色层上的光将具有不同强度，由此诱发不同程度的光致变色反应。在此之后，借助于光致变色层在光致变色反应之后发出不同强度的光这一事实，实现了各种颜色的不同灰阶显示。由此可见，根据本发明的实施例，不仅能够实现透明显示，而且还能够获得不同灰阶的各种彩色显示。此外，在根据本发明的实施例的上述PDLC显示面板中，一方面仅包括了一个PDLC层，另一方面也不存在任何偏振片或取向层。因此，极大地减小了光的损耗（例如由于吸收、遮挡等引起），提高了光的利用率，并且因此显著地增强了显示效果。另外，根据本发明的实施例，PDLC显示面板和PDLC显示装置不仅有利于实现更加高效和更高质量的透明及彩色显示，而且它们结构简单、与现有TFT-LCF工艺的兼容性强。另外，这样的PDLC显示面板和装置可以设计成柔性产品以用于实现柔性透明显示。进一步地，考虑到光致变色层的稳态显示以及容易替换性，促进了更加节能和灵活的PDLC显示面板和装置的实现。附图说明图1A-1B分别图示了根据本发明的实施例的PDLC显示面板的PDLC层中的液晶分子在不施加以及施加电压时的分布示意图；图2图示了根据本发明的实施例的PDLC显示面板的示例性截面视图；图3图示了根据本发明的实施例的PDLC显示面板中的光致变色层的俯视图；图4图示了根据本发明的实施例的PDLC显示面板中的光致变色层的俯视图以及其中一个区域的放大俯视图；图5图示了根据本发明的实施例的PDLC显示装置的示意性截面视图；以及图6图示了根据本发明的实施例的用于驱动PDLC显示装置的方法的示意性流程图。具体实施方式在下文中连同图示了本发明的原理的附图一起来提供对本发明的一个或多个实施例的详细描述。结合这样的实施例描述本发明，但是本发明不限于任何实施例。本发明的范围仅由权利要求限制并且本发明涵盖众多可替换方案、修改和等同方案。在以下描述中阐述众多具体细节以便提供对本发明的透彻理解。仅出于示例的目的而提供这些细节并且本发明可以在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下根据权利要求而实践。出于清楚性目的，尚未详细描述在涉及本发明的技术领域中已知的技术素材使得不会以非必要的细节使本发明模糊。下面结合附图对由本发明的实施例公开的PDLC显示面板、PDLC显示装置及其驱动方法进行详细描述。参照图1A-1B，其分别图示了根据本发明的实施例的PDLC显示面板的PDLC层中的液晶分子在不施加以及施加电压时的分布示意图。在所示图1A-1B中，采用了逆向PDLC层，即在不施加电压时呈现光散射状态（参见图1A），并且在施加电压时呈现透明状态（参见图1B）。当然，如本领域技术人员所容易理解到的，也可以根据具体应用而采用正向PDLC层，即在施加电压时呈现光散射状态，并且在不施加电压时呈现透明状态，这与逆向PDLC层的情况正好相反。不管是哪种方式，PDLC层都能够在透明状态与光散射状态之间进行转变。进一步参照图2，其图示了根据本发明的实施例的PDLC显示面板200的示例性截面视图。该PDLC显示面板200包括：第一透明基板1；与第一透明基板1相对设置的第二透明基板2；设置于第一透明基板1靠近第二透明基板2的一侧上的第一电极层3；设置于第二透明基板2靠近第一透明基板1的一侧上的第二电极层4，第二电极层4包括多个矩阵排列的第二子电极（未具体描绘）；设置在第一电极层3与第二电极层4之间的PDLC层5（在图2中利用左斜线阴影表示）；以及设置在第二透明基板2远离PDLC层5的一侧上的光致变色层6（在图2中利用右斜线阴影表示）。另外，在图1中，还利用两个箭头C示意性地表示了入射到PDLC显示面板200上的光。在具体实现中，第二电极层4上设置有由栅线和数据线交叉限定的多个像素单元，每个像素单元包括一个第二子电极。出于清楚起见，没有在附图中具体地描绘各个像素单元以及相应的第二子电极，但是对于获益于本公开内容的本领域技术人员而言，这应当是显而易见的，并且在此不做具体说明。在这样的PDLC显示面板200中，除了夹在第一电极层3和第二电极层4之间的PDLC层5之外，还设置了光致变色层6。另外，外部光C首先经过PDLC层5，然后再进入光致变色层6，并且最后引起其中的光致变色反应。在这样的情况下，不仅能够实现透明显示，而且还能够得到不同灰阶的各种彩色显示。此外，在根据本发明的实施例的上述PDLC显示面板200中，一方面仅包括一层PDLC材料，另一方面也不存在任何偏振片。因此，极大地减小了光的损耗（例如由于吸收等引起），提高了光的利用率，并且因此显著地增强了显示效果。在具体实现中，光致变色层6可以通过同一种材料形成。在这样的情况下，光致变色层6是均质层，从而有利于精确地控制各种颜色的不同灰阶。而且此时，对于诱发光致变色反应的光源，也可以简单地采用发射单色光的光源，这使得整个显示装置的结构更为简单。进一步地，参照图3，更加详细地描述根据本发明的实施例的光致变色层6的具体实现。具体地，图3图示了根据本发明的实施例的PDLC显示面板200中的光致变色层6的俯视图。此时，光致变色层6包括多个区域60，并且每一个区域60与多个像素单元中的至少三个相邻像素单元对应，特别地与精确地三个相邻像素单元对应。进一步地，参见图4，除了根据本发明的实施例的PDLC显示面板200中的光致变色层6的俯视图之外，图4还图示了光致变色层6中的每一个区域60的放大俯视图。从图4可见，光致变色层6的每一个区域60可以包括分别与对应的三个相邻像素单元对应的第一子区域、第二子区域和第三子区域，即红色子区域R（示意性地在图4中利用左斜线阴影表示）、绿色子区域G（示意性地在图4中利用点状阴影表示）和蓝色子区域B（示意性地在图4中利用右斜线阴影表示）。具体地，三个子区域R,G,B中各自所包括的第一材料、第二材料和第三材料在光致变色反应下将分别变成红色、绿色和蓝色。尽管在图4中将这三个子区域R,G,B图示为竖直并排排布，但是这仅仅是一种示意性表示，其不代表对本发明的任何限制。在获益于当前公开内容的基础上，本领域技术人员可以容易地设想到三个子区域R,G,B的其它等同排布方式。类似于传统RGB彩膜基板中的排列方式，以上参照图3和4所描述的光致变色层6包括多个区域60，并且每一个区域60分别包括R子区域、G子区域和B子区域。利用这样的区域及RGB排布，在发生光致变色反应之后，R、G和B子区域将分别发出红光、绿光和蓝光。进一步结合诱发光致变色反应的光的不同强度这一特性，实现了光致变色层6中每一个区域60的不同灰阶彩色显示。作为进一步的扩展，从以上光致变色层6的多区域60（其中每一个区域60包括R、G、B子区段）布置出发，我们可以更加灵活地设置光致变色层6的图案化排布方式，以实现用户自定义的个性化彩色显示。具体地，按照用户的期望，光致变色层6可以配置成包括任何形状的多个区域60（比如圆形、方形等），并且这样的多个区域60可以以任何方式进行布置（比如以矩阵形式、以星形形式等）。基于此，用户可以根据需要配置光致变色层6，以实现自定义的个性化彩色显示。在具体实现中，光致变色层6的各个区域60的以上所述第一材料、第二材料和第三材料可以选自以下材料中的一个：半导体氧化物材料、多酸与半导体的复合材料、以及杂多金属化合物与无机半导体的复合材料。作为具体示例，对于在光致变色反应下呈现红色的第一材料，可以选择无机体系的BaMgSi体系，其经过365nm紫外光的照射可以实现从白色到红色的转化；可替换地，也可以选择具有不同取代基的螺吲哚啉基团修饰的俘精酸酐类光致变色化合物，其可以通过紫外光照射而实现从白色到红色的变色。另外，对于在光致变色反应下呈现蓝色的第三材料，可以选择N-甲基-5-羧基-9’-羟基螺噁嗪，其在紫外光的照射之后由无色变成蓝色；或者，可以选择N-甲基-3,3-二甲基螺吲哚啉-萘并噁嗪，其在紫外光（例如365nm）的照射下可以从白色变为蓝色。附加地，以上提及的噁嗪体系在经过具有不同取代基的螺吲哚啉基团的修饰之后，还可以实现从无色到蓝色、紫色、绿色的转化。当然，如本领域技术人员所容易理解的，本发明不仅仅限于以上所列出的那些具体材料。进一步地，第一电极层3和第二电极层4可以包括氧化铟锡（ITO）电极层或氧化铟锌（IZO）电极层。进一步地，第一透明基板1和第二透明基板2可以包括透明玻璃基板或透明塑料基板。当然，在获益于当前公开内容的教导的情况下，技术人员能够容易获得其它等同替换材料，并且本发明绝不仅仅限于以上示例性列举的这些材料。在具体实现中，第一透明基板1和第二透明基板2可以包括柔性膜，并且第一电极层3和第二电极层4可以包括柔性导电膜。此时，作为固态材料的PDLC层5和光致变色层6可以直接设置于这样的柔性膜层上，由此可以获得柔性PDLC显示装置。根据本发明的另一方面，还提供了一种PDLC显示装置。具体地，参照图5，其图示了根据本发明的实施例的PDLC显示装置500的示意性截面视图。该PDLC显示装置500包括：以上任一个实施例所述的PDLC显示面板；以及光源S，其中由光源S发射的光在通过PDLC层5之后引起光致变色层6中的光致变色反应。在具体实现中，PDLC显示装置500还可以包括：导光板7（特别地，透明导光板），设置在第一透明基板1远离第一电极层3的一侧上，并且光源S设置在导光板7的入光侧，特别地侧面。通过将光源S设置在显示装置500主体的侧面，避免了非透明光源可能引起的遮挡、吸收等光学损耗，从而进一步提高了整个显示装置的光利用率，并且增强了透明及彩色显示效果。另外特别地，借助于透明的导光板7，由光源S发射的光可以更加便利地透射通过PDLC层5，并且之后再入射到光致变色层6上。在具体实现中，光源S配置成在紫外区或可见区中发射光。借助于光致变色层6对紫外光或可见光的不同光致变色响应，在光致变色反应之后，可以获得根据显示所要求的不同颜色光发射。在具体实现中，PDLC显示装置500还包括配置用于使光致变色层6在光致变色反应之后褪色并恢复其初始状态的复位光源（未在图中示出）。根据以上公开内容，光致变色层6在相应光C的诱发下将发生光致变色反应，由此发出与初始状态下不同颜色的光。另外，光致变色层6的这种光致变色反应是由分子结构上的改变而引起。因此，在经过光致变色反应之后，即便光源的光C被切除，光致变色层6也将保持变色后的新状态，而不是初始没有变色前的状态。基于此，可以实现稳态显示。反过来，如果需要显示其它图案，或者显示下一帧图案，则仅需要简单地应用复位光源，使光致变色层6褪色并回到初始状态即可。根据本发明的又一方面，还提供了一种用于驱动以上任一个实施例所述的PDLC显示装置的方法。具体地，参照图6，其图示了根据本发明的实施例的用于驱动PDLC显示装置的方法的示意性流程图。该驱动方法可以包括：向第一电极层施加恒定的第一电压，并且向多个像素单元的第二子电极分别施加相互不同的第二电压，从而使PDLC层的不同部分呈现不同的光散射状态；以及，使光源发射的光通过呈现光散射状态的PDLC层并且照射光致变色层以引起光致变色反应，从而实现显示。由于每一个第二子电极的电压不同，所以PDLC呈现的光散射状态不同，即其透过的光量不同，并且由此导致照射到光致变色层上的光量不同。通过这样的方式，可以实现不同灰阶的彩色显示。进一步地，该驱动方法还可以包括：关闭光源，并且切断施加给第一电极层和第二子电极的电压，从而使PDLC层呈现透明状态。又进一步地，该驱动方法还可以包括：通过复位光源向光致变色层发射复位光，从而使光致变色层在光致变色反应之后褪色并且恢复其初始状态。通过这样的驱动方法，实现了PDLC层的图案化以及PDLC显示装置的正常显示。另外，在驱动之后，即使断电，PDLC显示装置也能够继续显示图案，由此促进了稳态显示效果的实现。而且，简单地通过复位光的照射，就可以使PDLC显示装置准备用于显示其它图像或者下一帧图像。由此可见，根据本发明的实施例，PDLC显示面板和PDLC显示装置不仅有利于实现更加高效和更高质量的透明及彩色显示，而且它们结构简单、与现有TFT-LCF工艺的兼容性强。另外，这样的PDLC显示面板和PDLC显示装置可以设计成柔性产品以用于实现柔性透明显示。进一步地，考虑到光致变色层的稳态显示以及容易替换性，促进了更加节能和灵活的PDLC显示面板和PDLC显示装置的实现。需要指出的是，在本发明的描述中，通过术语“中心”、“上方”、“下方”、“前方”、“后方”、“左侧”、“右侧”、“竖直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“内部”、“外部”等指示的方位或位置关系为基于附图而示出的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明，而不用于指示或暗示所指装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不应理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不应理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所涉及的技术特征的数目。因此，由“第一”、“第二”等限定的特征可以明确地或者隐含地指示包括一个或多个这样的特征。在本发明的描述中，除非另有说明，否则“多个”的含义是两个或两个以上。在本说明书的描述中，所公开的具体特征、结构、材料或特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以任何合适的方式组合。尽管已经示出和描述了本发明的特定实施例，但是本领域技术人员将显而易见的是，可以做出修改和改变而不脱离以其较宽方面的本发明，并且因此，随附权利要求要在其范围内涵盖如落在本发明的真实精神或范围内的所有这样的修改和改变。