显示面板及其驱动方法和显示装置与流程

本发明的实施例涉及一种显示面板及其驱动方法以及显示装置。

背景技术：

随着显示技术的不断发展，反射型显示装置因其功耗低、成本低、造成视觉疲劳小等优点在电子书阅读器、广告牌、展示箱等显示领域得到应用。因此，反射型显示装置的开发也逐渐受到关注。

全反射现象是指当光由光密介质射向光疏介质时，折射角将大于入射角。当折射角大于等于90度时，在光疏介质中将不出现折射光线。并且，将折射角为90度时对应的入射角定义为临界角。

电润湿现象或电化毛细管现象是指当流体受到电压作用而改变流体的表面自由能，使得流体的分布面积改变的一种现象。

技术实现要素：

本发明至少一个实施例提供一种显示面板及其驱动方法和显示装置。该显示面板包括第一基板、第二基板、液体层以及第一透明电极。第一基板和第二基板对盒设置并形成盒体，液体层设置在盒体内，第一透明电极设置在第一基板靠近液体层的一侧。液体层包括互不相溶的非极性液体和极性液体，非极性液体与第一透明电极具有第一接触面，极性液体与第一透明电极部分接触并具有第二接触面。该显示面板可提供一种新型的反射型显示面板，可利用第一透明电极和非极性液体的折射率差异实现全反射以显示亮态，并利用电润湿原理来显示极性液体的颜色(黑色或彩色)并可显示不同灰度。

本发明至少一个实施例提供一种显示面板，其包括第一基板；第二基板，与所述第一基板对盒设置并形成盒体；液体层，设置在所述盒体内；以及第一透明电极，设置在所述第一基板靠近所述液体层的一侧，所述液体层包括互不相溶的非极性液体和极性液体，所述非极性液体与所述第一透明电极具有第一接触面，所述非极性液体的折射率小于所述第一透明电极的折射率并被配置为使来自所述第一透明电极的光在所述第一接触面发生全反射，所述极性液体与所述第一透明电极部分接触并具有第二接触面，并被配置为在所述第一透明电极不加压的情况下内聚，在所述第一透明电极加压的情况下润湿所述第一透明电极并增加所述第二接触面的面积。

例如，在本发明一实施例提供的显示面板中，所述极性液体的折射率大于所述非极性液体的折射率。

例如，本发明一实施例提供的显示面板还包括：第二透明电极，设置在所述第二基板靠近所述液体层的一侧，所述非极性液体与所述第二透明电极具有第三接触面，所述非极性液体的折射率小于所述第二透明电极的折射率并被配置为使来自所述第二透明电极的光在所述第三接触面发生全反射，所述极性液体与所述第二透明电极部分接触并具有第四接触面，并被配置为在所述第二透明电极不加压的情况下内聚，在所述第二透明电极加压的情况下润湿所述第二透明电极并增加所述第四接触面的面积。

例如，在本发明一实施例提供的显示面板中，所述第一透明电极包括多个呈阵列排布的半球状突起，所述半球状突起向所述液体层所在的一侧突起。

例如，在本发明一实施例提供的显示面板中，所述第二透明电极包括多个呈阵列排布的半球状突起，所述半球状突起向所述液体层所在的一侧突起。

例如，在本发明一实施例提供的显示面板中，所述极性液体包括极性墨水，所述非极性液体包括非极性墨水。

例如，在本发明一实施例提供的显示面板中，所述极性液体的颜色包括黑色和彩色中的至少一个。

例如，本发明一实施例提供的显示面板中还包括：非对称散射膜，设置在所述第一基板远离所述液体层的一侧。

例如，在本发明一实施例提供的显示面板中，所述第一透明电极的折射率与所述非极性液体的折射率之差大于0.3。

例如，在本发明一实施例提供的显示面板中，所述第二透明电极的折射率与所述非极性液体的折射率之差大于0.3。

例如，在本发明一实施例提供的显示面板中，所述盒体包括多个像素挡墙，所述像素挡墙将所述盒体分为多个子像素单元，所述第一透明电极包括多个第一子透明电极，所述多个第一子透明电极与所述多个子像素单元一一对应设置。

本发明至少一个实施例提供一种显示装置，其包括上述任一项所述的显示面板。

本发明至少一个实施例提供一种显示面板的驱动方法，所述显示面板包括第一基板、与所述第一基板对盒设置并形成盒体的第二基板、设置在盒体内的液体层以及设置在所述第一基板靠近所述液体层的一侧的第一透明电极，所述液体层包括互不相溶的非极性液体和极性液体，所述非极性液体与所述第一透明电极具有第一接触面，所述非极性液体的折射率小于所述第一透明电极的折射率并被配置为使来自所述第一透明电极的光在所述第一接触面发生全反射，所述极性液体与所述第一透明电极部分接触并具有第二接触面，并被配置为在所述第一透明电极不加压的情况下内聚，所述驱动方法包括：对所述第一透明电极施加电压以使所述极性液体润湿所述第一透明电极并增加所述第二接触面的面积以显示所述极性液体的颜色。

例如，本发明一实施例提供的显示面板的驱动方法还包括：控制施加在所述第一透明电极的电压以增加或减小所述第二接触面的面积以显示不同的灰度。

例如，在本发明一实施例提供的显示面板的驱动方法中，所述显示面板还包括：设置在所述第二基板靠近所述液体层的一侧的第二透明电极，所述非极性液体与所述第二透明电极具有第三接触面，所述非极性液体的折射率小于所述第二透明电极的折射率并被配置为使来自所述第二透明电极的光在所述第三接触面发生全反射，所述极性液体与所述第二透明电极部分接触并具有第四接触面，并被配置为在所述第二透明电极不加压的情况下内聚，所述盒体包括多个像素挡墙，所述像素挡墙可将所述盒体分为多个子像素单元，所述第一透明电极可包括多个第一子透明电极，多个所述第一子透明电极与多个所述子像素单元一一对应设置，所述第二透明电极可包括多个第二子透明电极，多个所述第二子透明电极与多个所述子像素单元一一对应设置，所述驱动方法还包括：对多个所述子像素单元中的一部分子像素单元中的所述第一子透明电极施加电压以在所述第一基板所在的一侧显示第一画面；以及对多个所述子像素单元中的其他子像素单元中的所述第二子透明电极施加电压以在所述第二基板所在的一侧显示与所述第一画面互补的第二画面。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。

图1为本发明一实施例提供的一种显示面板的结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的一种显示面板的工作示意图；

图3为本发明一实施例提供的另一种显示面板的工作示意图；

图4为本发明一实施例提供的一种第一透明电极或第二透明电极的结构示意图；

图5为本发明一实施例提供的另一种显示面板的结构示意图；以及

图6为本发明一实施例提供的另一种显示面板的工作示意图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

随着显示技术和电子信息的不断发展，显示装置的应用越来越广泛。由于反射型显示装置不需要自发光或者额外设置背光源，相对于通常的液晶显示装置或者电致发光显示器，反射型显示装置的功耗小，可以长时间使用。另外，反射型显示装置还具有不伤眼、结构简单、成本低等优点。

本发明实施例提供一种显示面板及其驱动方法和显示装置。该显示面板包括第一基板、第二基板、液体层以及第一透明电极。第一基板和第二基板对盒设置并形成盒体，液体层设置在盒体内，第一透明电极设置在第一基板靠近液体层的一侧。液体层包括互不相溶的非极性液体和极性液体，非极性液体与第一透明电极具有第一接触面，非极性液体的折射率小于第一透明电极的折射率并被配置为可使来自第一透明电极的光在第一接触面发生全反射，极性液体与第一透明电极部分接触并具有第二接触面，并被配置为在第一透明电极不加电压的情况下内聚，在第一透明电极加电压的情况下润湿第一透明电极并增加第二接触面的面积。由此，该显示面板可提供一种新型的反射型显示面板，可利用第一透明电极和非极性液体的折射率差异实现全反射以显示亮态，并利用电润湿原理使得极性液体与第一透明电极的第二接触面增大，一方面可显示该极性液体的颜色，另一方面可减少第一接触面的面积，通过控制第一接触面和第二接触面的比例来显示灰度。

下面结合附图对本发明实施例提供的显示面板及其驱动方法和显示装置进行说明。

实施例一

本实施例提供一种显示面板，如图1所示，该显示面板包括第一基板110和第二基板190，第一基板110和第二基板190对盒设置并形成盒体200。该显示面板还包括设置在盒体200内的液体层150以及设置在第一基板110上靠近液体层150一侧的第一透明电极120。液体层150包括互不相溶的非极性液体130和极性液体140；非极性液体130与第一透明电极120具有第一接触面135，非极性液体130的折射率小于第一透明电极120的折射率并可使来自第一透明电极120的光在第一接触面135发生全反射(光从光密介质射向光疏介质可发生全反射)；极性液体140与第一透明电极120部分接触并具有第二接触面145，极性液体140可在第一透明电极不加压(电压)的情况下内聚，例如，极性液体140可形成椭球体或球体，在第一透明电极120加压(电压)的情况下润湿第一透明电极120并增加第二接触面145的面积。需要说明的是，上述的润湿是指极性液体在受到第一透明电极的电压作用下使得极性液体在第一透明电极上铺展开并增加第二接触面的面积的过程。

在本实施例提供的显示面板中，在第一透明电极不施加电压的情况下，如图2所示，由于第一透明电极120的折射率大于非极性液体130的折射率，光从第一透明电极120射向非极性液体130时，可在第一透明电极120和非极性液体130的界面，即第一接触面135产生全反射，并且，此时极性液体140由于其表面自由能较大，在没有外力作用时，极性液体140具有自动收缩其表面成为球形的趋势，即内聚(因为在体积一定的几何形体中球体的表面积最小)，此时第一接触面135很大，第二接触面145很小，从而可在显示面板第一基板110所在的一侧显示亮态。在第一透明电极120施加电压的情况下，如图3所示，光在第一透明电极120和非极性液体130的界面，即第一接触面135还是产生全反射，但是由于第一透明电极120施加的电压的作用，极性液体140会在第一透明电极120上铺展开并增加第二接触面145的面积，光照射到第二接触面145时不会产生全反射，会被极性液体140全部吸收(显示黑色)或部分吸收(显示彩色)，从而可在显示面板第一基板110所在的一侧显示黑色或彩色。另外，通过控制第一透明电极上施加的电压的大小可控制第一接触面和第二接触面的比例，从而可实现显示灰度。需要说明的是，上述的极性液体为不透明液体，可为黑色极性液体以显示黑色，也可为彩色极性液体以显示彩色，当极性液体部分吸收入射的光时，未被吸收的光可被极性液体反射以被人眼所观察。

例如，在本实施例一示例提供的显示面板中，极性液体可包括极性墨水，非极性液体可包括非极性墨水。

例如，在本实施例一示例提供的显示面板中，可通过在极性液体中掺杂颜料来实现黑色极性液体或彩色极性液体。

例如，在本实施例一示例提供的显示面板中，极性液体的颜色包括黑色和彩色中的至少一个，从而可使该显示面板显示黑色或彩色画面。

例如，在本实施例一示例提供的显示面板中，极性液体的折射率大于非极性液体的折射率，从而确保光从第一透明电极射向极性液体时，不在第二接触面发生全反射。例如，可将极性液体的折射率设置为与第一透明导电电极相同或相若，减少光从第一透明电极射向极性液体时发生的折射所产生的角度变化。

例如，在本实施例一示例提供的显示面板中，第一透明电极的折射率与非极性液体的折射率之差大于0.3，从而确保光在第一接触面发生全反射。

例如，在本实施例一示例提供的显示面板中，如图1-3所示，盒体200包括多个像素挡墙180，像素挡墙180可将盒体200分为多个子像素单元250，第一透明电极120可包括多个第一子透明电极121，多个第一子透明电极121与多个子像素单元250一一对应设置。也就是说，各子像素单元可包括独立的第一子透明电极。由此，该显示面板可通过独立驱动各第一子透明电极以使多个子像素单元分别显示不同亮、暗状态或显示不同的灰度，从而使该显示面板可显示不同的画面。

例如，在本实施例一示例提供的显示面板中，如图4所示，第一透明电极120可包括多个呈阵列排布的半球状突起125，半球状突起125向液体层150所在的一侧突起。由此，当光从垂直于第一透明电极的方向上入射时，由于第一透明电极上的半球形突起，第一透明电极与非极性液体的第一接触面为半球面，除了半球面中心之外，光照射到该半球面上时均有一定夹角，当临界角小于该夹角时，可保证光在第一接触面上发生全反射。另外，半球面为对称图形，当垂直入射的光照射在半球面中心线一侧时，光经过全反射可照射到半球面中心线的另一侧并经过全反射原路返回，从而可提高该显示面板的正面显示效果。

例如，在本实施例一示例提供的显示面板中，第一透明电极的材料可包括氧化铟锡(ITO)。

实施例二

在实施例一的基础上，本实施例提供一种显示面板，如图5所示，该显示面板还包括设置在第二基板190靠近液体层150的一侧的第二透明电极160。非极性液体130与第二透明电极160具有第三接触面137，非极性液体130的折射率小于第二透明电极160的折射率并被配置为使来自第二透明电极160的光在第三接触面137发生全反射，极性液体140与第二透明电极160部分接触并具有第四接触面147，极性液体140可在第二透明电极160不加压的情况下内聚，在第二透明电极160加压的情况下润湿第二透明电极160并增加第四接触面147的面积。

在本实施例提供显示基板中，在第二透明电极不施加电压的情况下，由于第二透明电极的折射率大于非极性液体的折射率，光从第二透明电极射向非极性液体时，可在第二透明电极和非极性液体的界面，即第三接触面产生全反射，并且，此时极性液体由于其表面自由能较大，在没有外力作用时，极性液体具有自动收缩其表面成为球形的趋势，即内聚(因为在体积一定的几何形体中球体的表面积最小)，此时第三接触面很大，第四接触面很小，从而可在显示面板第二基板所在的一侧显示亮态。在第二透明电极施加电压的情况下，光在第二透明电极和非极性液体的界面，即第三接触面还是产生全反射，但是由于第二透明电极施加的电压的作用，极性液体会在第二透明电极上铺展开并增加第四接触面的面积，光照射到第四接触面时不会产生全反射，会被极性液体全部吸收(显示黑色)或部分吸收(显示彩色)，从而可在显示面板第二基板所在的一侧显示黑色或彩色。另外，通过控制第二透明电极上施加的电压的大小可控制第三接触面和第四接触面的比例，从而可实现显示灰度。

值得注意的是，第二透明电极可采用与第一透明电极相同的材料制成，或与第一透明电极具有相同的结构，具体可参见实施例一中关于第一透明电极的相关描述，本发明实施例在此不再赘述。

例如，在本实施例一示例提供的显示面板中，如图5所示，盒体200包括多个像素挡墙180，像素挡墙180可将盒体200分为多个子像素单元250，第二透明电极160可包括多个第二子透明电极161，多个第二子透明电极161与多个子像素单元250一一对应设置。也就是说，各子像素单元可包括独立的第二子透明电极。由此，该显示面板可通过独立驱动各第二子透明电极以使多个子像素单元分别显示不同亮、暗状态或显示不同的灰度，从而使该显示面板可显示不同的画面。

例如，在本实施例一示例提供的显示面板中，如图5所示，该显示面板还包括非对称散射膜170。非对称散射膜170设置在第一基板110远离液体层150的一侧，由此，非对称散射膜可对从液体层射出的光线进行非对称散射，从而可提高该显示面板的可视角度。当然，第二基板远离液体层的一侧也可设置非对称散射膜，本发明实施例在此不作限制。

值得注意的是，如图6所示，该显示面板可通过对多个子像素单元进行合理分割，在一部分子像素单元中驱动多个第一子透明电极，在其余的子像素单元中驱动多个第二子透明电极，从而可在该显示面板第一基板所在的一侧显示第一画面，在该显示面板第二基板所在的一侧显示第二画面，第二画面优选与第一画面互补。

例如，在本实施例一示例提供的显示面板中，第二透明电极的折射率与非极性液体的折射率之差大于0.3，以确保光在第三接触面可发生全反射。

实施例三

本实施例提供一种显示装置，包括上述实施例一和实施例二中任一项所描述的显示面板。由于该显示装置包括上述的显示面板，该显示装置可提供一种新型的反射型显示装置，可利用第一透明电极或第二透明电极和非极性液体的折射率差异实现全反射以显示亮态，并利用电润湿原理使得极性液体与第一透明电极的第二接触面增大或极性液体与第二透明电极的第四接触面，一方面可显示该极性液体的颜色，另一方面可减少第一接触面或第三接触面的面积，通过控制第一接触面和第二接触面的比例或第三接触面和第四接触面来显示灰度。具体可参见实施例一和实施例二中的相关描述，本发明实施例在此不作限制。

例如，该显示装置可为电子书阅读器、广告牌、展示箱或显示仪表等，也可为手机、电视机、笔记本电脑等任何具有显示功能的显示装置。

实施例四

本实施例提供一种显示面板的驱动方法，该显示面板包括第一基板、与第一基板对盒设置并形成盒体的第二基板、设置在盒体内的液体层以及设置在第一基板靠近液体层的一侧的第一透明电极，液体层包括互不相溶的非极性液体和极性液体，非极性液体与第一透明电极具有第一接触面，非极性液体的折射率小于第一透明电极的折射率并被配置为使来自第一透明电极的光在第一接触面发生全反射，极性液体与第一透明电极部分接触并具有第二接触面，并被配置为在第一透明电极不加压的情况下内聚，该驱动方法包括：对第一透明电极施加电压以使极性液体润湿第一透明电极并增加第二接触面的面积以显示极性液体的颜色。

在本实施例提供驱动方法中，在第一透明电极不施加电压的情况下，可在显示面板第一基板所在的一侧显示亮态，通过向第一透明电极施加电压可增加第二接触面的面积，从而可使得光照射到第二接触面时不会产生全反射，会被极性液体全部吸收(显示黑色)或部分吸收(显示彩色)，从而可在显示面板第一基板所在的一侧显示黑色或彩色。

例如，本实施例一示例提供的驱动方法还包括：控制施加在第一透明电极的电压(例如电压的大小)以增加或减小第二接触面的面积以显示不同的灰度。由此，通过增加或减小第二接触面的面积可第一接触面和第二接触面的比例，从而可实现显示灰度。

例如，在本实施例一示例提供的驱动方法中，该显示面板还包括：设置在第二基板靠近液体层的一侧的第二透明电极，非极性液体与第二透明电极具有第三接触面，非极性液体的折射率小于第二透明电极的折射率并被配置为使来自第二透明电极的光在第三接触面发生全反射，极性液体与第二透明电极部分接触并具有第四接触面，并被配置为在第二透明电极不加压的情况下内聚，该驱动方法还可包括：对第二透明电极施加电压以使极性液体润湿第二透明电极并增加第四接触面的面积以在该显示面板第二基板所在的一侧显示极性液体的颜色。当然，同样可控制施加在第二透明电极的电压(例如电压的大小)以增加或减小第四接触面的面积以显示不同的灰度，本发明实施例在此不再赘述。

例如，在本实施例一示例提供的驱动方法中，盒体包括多个像素挡墙，像素挡墙可将盒体分为多个子像素单元，第一透明电极可包括多个第一子透明电极，多个第一子透明电极与多个子像素单元一一对应设置。第二透明电极可包括多个第二子透明电极，多个第二子透明电极与多个子像素单元一一对应设置。该驱动方法还包括：对多个子像素单元中的一部分子像素单元中的第一子透明电极施加电压以在第一基板所在的一侧显示第一画面；以及对多个子像素单元中的其他子像素单元中的第二子透明电极施加电压以在第二基板所在的一侧显示第二画面。

有以下几点需要说明：

(1)本发明实施例附图中，只涉及到与本发明实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。

(2)为了清晰起见，在用于描述本发明的实施例的附图中，层或微结构的厚度和尺寸被放大。可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。

(3)在不冲突的情况下，本发明同一实施例及不同实施例中的特征可以相互组合。

以上，仅为本公开的具体实施方式，但本公开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公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。