液晶衍射波带片、液晶显示面板、显示方法、显示装置与流程

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种液晶衍射波带片、液晶显示面板、显示方法、显示装置。

背景技术：

现有的液晶显示面板如图1所示，包括彩膜基板11、阵列基板21，以及夹在彩膜基板11、阵列基板21的液晶3，在彩膜基板11、阵列基板21的两侧分别设有上偏光片13以及下偏光片23，其中，上偏光片13与下偏光片23垂直偏贴(吸收轴相互垂直)，这样第一电极12、第二电极22在不加电压时，自然光经过上偏光片13后形成偏振光被下偏光片23吸收，此时液晶显示面板为常黑模式；而若上偏光片13与下偏光片23平行偏贴(吸收轴相互平行)，则自然光可经过上偏光片13后形成偏振光，但依然能通过下偏光片23，此时液晶显示装置为常白模式。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有技术中的液晶显示面板需要设置两层偏光片，光能损失过多。

技术实现要素：

本发明针对现有的液晶显示面板需要设置两层偏光片，光能损失过多的问题，提供一种液晶衍射波带片、液晶显示面板、显示方法、显示装置。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是：

一种液晶衍射波带片，包括多个液晶衍射单元，每个液晶衍射单元包括第一电极，由多根宽度不同的条状电极构成的第二电极，以及液晶，向所述第二电极与所述第一电极之间施加电场以使所述多个液晶衍射单元形成衍射波带片。

优选的是，经过同一个液晶衍射单元的光线的汇聚点为焦点，所述焦点到第二电极所在面的距离为Z1，所述焦点到第二电极所在面的投影为中心点，Aj为由中心点起第j根条状电极的远离所述中心点的一条边至中心点的距离，λ为射向液晶衍射单元的光线的波长，其中，

本发明还提供一种液晶显示面板，包括相对设置的第一基板和第二基板，所述第一基板和第二基板之间设有上述的液晶衍射波带片，所述液晶衍射波带片用于控制经过液晶衍射单元的光的偏折方向。

优选的是，所述第一基板为彩膜基板，所述第二基板为阵列基板，所述第二电极设于所述阵列基板上靠近所述彩膜基板的一侧，所述第一电极设于所述彩膜基板上靠近所述阵列基板的一侧。

优选的是，所述彩膜基板远离所述阵列基板的一侧设有黑矩阵，所述阵列基板远离所述彩膜基板的一侧设有下偏光片。

优选的是，所述焦点设于所述黑矩阵下方。

本发明还提供一种上述的液晶显示面板的显示方法，通过改变向所述第二电极与所述第一电极之间施加的电场以控制液晶衍射波带片实现灰阶变化。

优选的是，所述黑矩阵将经过所述液晶衍射波带片的光线遮挡以使液晶显示面板呈全黑态。

优选的是，经过所述液晶衍射波带片的光线在相邻的黑矩阵之间通过以使液晶显示面板呈全亮态。

本发明还提供一种显示装置，包括上述的液晶显示面板和背光源，其中，所述背光源为准直背光源。

本发明的液晶衍射波带片是利用向所述第二电极与所述第一电极之间施加电场以使第二电极与第一电极之间的液晶形成衍射波带片，通过改变电压控制衍射波带片(等效透镜)的焦距，以此来控制光的偏折方向，从而当该液晶衍射波带片用于显示面板后可实现不同的显示灰阶。本发明的以液晶形成衍射波带片的工艺简单、良率高；同时，使用该液晶衍射波带片的显示面板可以省去上偏光片，使得大部分光都能通过，提高光的透过率。本发明的液晶衍射波带片适用于各种显示装置。

附图说明

图1为现有的液晶显示面板的结构示意图；

图2为本发明的实施例1的液晶衍射波带片的结构示意图；

图3为本发明的实施例2的液晶衍射单元的结构示意图；

图4-7为本发明的实施例3的液晶显示面板的结构示意图；

其中，附图标记为：10、第一基板；11、彩膜基板；12、第一电极；13、上偏光片；20、第二基板；21、阵列基板；22、第二电极；23、下偏光片；3、液晶；4、液晶衍射单元；5、黑矩阵。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

本实施例提供一种液晶衍射波带片，如图2所示，包括多个液晶衍射单元4，每个液晶衍射单元4包括第一电极12，由多根宽度不同的条状电极构成的第二电极22，以及液晶3，向所述第二电极22与所述第一电极12之间施加电场以使所述多个液晶衍射单元4形成衍射波带片。

本实施例的液晶衍射波带片是利用向所述第二电极22与所述第一电极12之间施加电场以使第二电极22与第一电极12之间的液晶3形成衍射波带片，通过改变电压控制衍射波带片(等效透镜)的焦距，来控制光的偏折方向，从而当该液晶衍射波带片用于显示面板后可实现不同的显示灰阶。本实施例的以液晶3形成衍射波带片的工艺简单、良率高；同时，使用该液晶衍射波带片的显示面板可以省去上偏光片，使得大部分光都能通过，提高光的透过率。

实施例2：

本实施例提供一种液晶衍射波带片，包括多个液晶衍射单元4，每个液晶衍射单元4包括第一电极12，由多根宽度不同的条状电极构成的第二电极22，以及液晶3，向所述第二电极22与所述第一电极12之间施加电场以使所述多个液晶衍射单元4形成衍射波带片。如图3所示，经过同一个液晶衍射单元4的光线的汇聚点为焦点，所述焦点到第二电极22所在面的距离为Z1，所述焦点到第二电极22所在面的投影为中心点，Aj为由中心点起第j根条状电极的远离所述中心点的一条边至中心点的距离，λ为射向液晶衍射单元4的光线的波长，其中，

例如，当入射光为绿光时，λ为550nm，调节Z1为100μm，当j为1、2、3时，Aj的数值为7.41μm、10.49μm、12.85μm，即第二电极22的宽度从中心点向边缘依次是14.82μm、3.08μm、2.36μm。

实施例3：

本实施例提供一种液晶显示面板，如图4所示，包括相对设置的第一基板10和第二基板20，所述第一基板10和第二基板20之间设有上述的液晶衍射波带片，所述液晶衍射波带片用于控制经过液晶衍射单元4的光的偏折方向。

本实施例的液晶3显示面板通过液晶衍射波带片控制经过液晶衍射单元4的光的偏折方向从而实现不同的显示灰阶，因此本实施例的液晶3显示面板可以省去上偏光片，使得大部分光都能通过，提高光的透过率。

作为本实施例中的一种可选实施方案，所述第一基板10为彩膜基板，所述第二基板20为阵列基板，所述第二电极22设于所述阵列基板上靠近所述彩膜基板的一侧，所述第一电极12设于所述彩膜基板上靠近所述阵列基板的一侧。

也就是说，参见图4，上方的第一基板10为彩膜基板，下方的第二基板20为阵列基板，液晶衍射波带片夹设于上下两基板之间，第二电极22的结构均由若干宽度不同的条状透明电极组成，需要某个位置的液晶3偏转以形成衍射时，就在相应的条状电极上面加电，形成如图4的效果。

优选的是，所述彩膜基板远离所述阵列基板的一侧设有黑矩阵5，所述阵列基板远离所述彩膜基板的一侧设有下偏光片23。

优选的是，所述焦点设于所述黑矩阵5下方。

具体的，参见图5，图5为一个液晶衍射单元4的光线衍射示意图，第一电极12为低电位，用于与相应的第二电极22形成电场。向相应的第二电极22加电0-10伏(V)，使得液晶3偏转，准直背光由下偏光片23入射，光能够通过液晶3，也就是说，光通过液晶衍射波带片，使光线发散角最大，产生衍射现象，此时相当于光通过透镜，光线汇聚后从第一基板10的黑矩阵5之间通过，实现最亮态(L255)。

改变第二电极22的电压，使液晶衍射波带片的缝宽和尺寸不同，从而相当于改变焦距来控制灰阶的变化。例如λ为550nm，Z1为110μm，j为1、2、3时，Aj的数值为7.78μm、11μm、13.47μm，第二电极22的宽度从中心点向边缘依次是15.56μm、3.22μm、2.47μm。L0时，调节电压至0-8V，使光线经过衍射波带片正好聚焦在第一基板10的黑矩阵5处，被第一基板10的黑矩阵5所遮挡，如图6所示，则表现为全黑。而第二电极22不加电时，可实现常白模式，如图7所示。

实施例4：

本实施例提供一种上述液晶显示面板的显示方法，通过改变向所述第二电极22与所述第一电极12之间施加的电场以控制液晶衍射波带片实现灰阶变化。

优选的是，所述黑矩阵5将经过所述液晶衍射波带片的光线遮挡以使液晶3显示面板呈全黑态。

也就是说，调节电压至0-8V，使光线经过衍射波带片正好聚焦在第一基板10的黑矩阵5处，被第一基板10的黑矩阵5所遮挡，如图6所示，则表现为全黑。

优选的是，经过所述液晶衍射波带片的光线在相邻的黑矩阵5之间通过以使液晶3显示面板呈全亮态。

也就是说，向相应的第二电极22加电0-10V，使得液晶3偏转，准直背光由下偏光片23入射，光能够通过液晶3，也就是说，光通过液晶衍射波带片，使光线发散角最大，产生衍射现象，此时相当于光通过透镜，光线汇聚后从第一基板10的黑矩阵5之间通过，实现最亮态(L255)。

显然，上述各实施例的具体实施方式还可进行许多变化；例如：不同是寸规格的显示面板的液晶衍射波带片的技术参数可以根据需要进行调整，不同液晶衍射波带片的衍射缝隙大小或尺寸可以根据实际情况进行改变。

实施例5：

本实施例提供了一种显示装置，其包括上述的液晶显示面板和背光源，其中，所述背光源为准直背光源。

优选的是，所述背光源为激光器。

实施例6：

本实施例提供了一种显示装置，其包括上述任意一种液晶显示面板。所述显示装置可以为：液晶显示面板、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。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。