显示面板及显示装置的制作方法

本发明涉及显示技术领域，具体的，涉及显示面板及显示装置。

背景技术：

一般把可以实现像纸一样阅读舒适、超薄轻便、可弯曲、超低耗电的显示技术叫做电子纸技术；而电子纸即是这样一种类似纸张的电子显示器，其兼有纸的优点(如视觉感观几乎完全和纸一样等)，又可以像我们常见的液晶显示器一样不断转换刷新显示内容，并且比液晶显示器省电得多。电子纸显示长期以来一直是停留在人们头脑中的幻想，但是随着上个世纪末以来显示技术方面一系列突破性进展，革命性的电子纸显示技术终于开始走向大众走向实用。电子纸具有低功耗和可折叠弯曲功能，画面显示细腻和可视角度宽、相比其他显示技术，最大的优点是阳光下可视效果好，没有死角。然而，一般的电子纸只能显示黑白画面，不能显示彩色画面。

因而，目前的电子纸技术仍有待改进。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

本发明是基于发明人的以下发现而完成的：

通常，电子纸中的电子墨水是一种液态材料，在这种液态材料中悬浮着很多的微囊体，每个微囊体由正电荷粒子和负电荷粒子组成。当微囊体两端被施加一个负电场的时候，带有正电荷的白色粒子在电场的作用下移动到电场负极。与此同时，带有负电荷的粒子移动到微囊体的底部“隐藏”起来，这时表面会显示白色。当微囊体两端被施加一个正电场时，带有负电荷的黑色粒子在电场的作用下移动到微囊体的顶部，这时表面会显示为黑色。但是，发明人发现，目前的电子墨水并不能实现彩色显示，为此，发明人进行了深入研究，研究发现，黑白显示的显示面板的上基板上设置半透半反膜，并在半透半反膜和上基板之间形成光传输介质，这样的结构设计会使光发生干涉作用，进而使得某些波长的反射光得到增强，其余波长的反射光被削弱，由此，可以实现彩色显示。具体的，当光传输介质的折射率小于或大于半透半反膜和第二基板的折射率时，光传输介质对光的干涉有半波损，对于波长为λ的光，当光传输介质的厚度为λ/4，3λ/4，5λ/4……时，反射光被增强；当光传输介质的厚度为λ/2，λ，3λ/2……时，反射光被削弱；当光传输介质的折射率介于半透半反膜和第二基板的折射率之间时，光传输介质对光的干涉没有半波损，对于波长为λ的光，当光传输介质的厚度为λ/2，λ，3λ/2……时，反射光被增强；当光传输介质的厚度为λ/4，3λ/4，5λ/4……时，反射光被削弱。这样，通过调节光传输介质的厚度，可以使特定颜色的光得到增强，其他颜色的光被削弱，这样就能够实现彩色显示，且功耗比一般的彩色显示器件的功耗低。

为此，本发明的一个目的在于提出一种能够有效实现彩色显示或者功耗较低的显示面板。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种显示面板。根据本发明的实施例，该显示面板包括：第一基板；第二基板，所述第二基板与所述第一基板相对设置；显示介质，所述显示介质设置于所述第一基板和第二基板之间；半透半反膜，所述半透半反膜设置于所述第二基板远离所述显示介质的一侧；光传输介质，所述光传输介质设置于所述第二基板和所述半透半反膜之间；其中，所述光传输介质的折射率与所述第二基板的折射率不同，且所述光传输介质的折射率与所述半透半反膜的折射率不同。发明人意外地发现，该显示面板可以有效实现彩色显示，且功耗较低。

根据本发明的实施例，所述光传输介质具有多个阵列分布的显示单元，每个所述显示单元包括多个子单元，且所述多个子单元的厚度相同。

根据本发明的实施例，当所述光传输介质的折射率小于或大于所述第二基板和所述半透半反膜的折射率时，所述光传输介质的厚度为(2n₁+1)λ/4，其中，λ为入射光波长，n₁为自然数；当所述光传输介质的折射率介于所述第二基板和所述半透半反膜的折射率之间时，所述光传输介质的厚度为n₂λ/2，其中，λ为入射光波长，n₂为正整数。

根据本发明的实施例，所述光传输介质具有多个阵列分布的显示单元，每个所述显示单元包括多个子单元，且所述多个子单元的厚度不同。

根据本发明的实施例，每个所述显示单元包括至少三个所述子单元，当所述光传输介质的折射率小于或大于所述第二基板和所述半透半反膜的折射率时，每个所述子单元的厚度为对应颜色光波长的(2n₁+1)/4倍；当所述光传输介质的折射率介于所述第二基板和所述半透半反膜的折射率之间时，每个所述子单元的厚度为对应颜色光波长的n₂/2倍。

每个所述显示单元中的多个子单元沿第一方向或第二方向的排布相同，所述第一方向和第二方向为不同的方向。。

根据本发明的实施例，所述光传输介质的厚度不大于1毫米。

根据本发明的实施例，该显示面板进一步包括：第一电极，所述第一电极设置于所述第一基板的一侧；第二电极，所述第二电极设置于所述第二基板的一侧，且所述第一电极和所述第二电极位于所述显示介质的两侧。

根据本发明的实施例，所述第一电极和所述第二电极中的至少一个具有多个间隔设置的子电极。

根据本发明的实施例，所述第一电极或所述第二电极为面状电极。

根据本发明的实施例，所述显示介质中含有微囊体，所述微囊体具有带相反电荷的黑色粒子和白色粒子。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种显示装置。根据本发明的实施例，该显示装置包括前面所述的显示面板。发明人发现，该显示装置可以有效实现彩色显示，且能耗较低。本领域技术人员可以理解，该显示装置具有前面所述的显示面板的所有特征和优点，在此不再一一赘述。

附图说明

图1显示了根据本发明一个实施例的显示面板的结构示意图。

图2显示了根据本发明一个实施例的显示介质的结构及工作原理示意图。

图3显示了根据本发明一个实施例的光传输介质的平面结构示意图。

图4A至图4C显示了根据本发明另一个实施例的显示面板的结构示意图。

图5显示了根据本发明又一个实施例的显示面板的结构示意图。

图6显示了根据本发明一个实施例的显示单元中子单元的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种显示面板。根据本发明的实施例，参照图1，该显示面板包括：第一基板10；第二基板20，所述第二基板20与所述第一基板10相对设置；显示介质30，所述显示介质30设置于所述第一基板10和第二基板20之间；半透半反膜40，所述半透半反膜40设置于所述第二基板20远离所述显示介质30的一侧；光传输介质50，所述光传输介质50设置于所述第二基板20和所述半透半反膜40之间；其中，所述光传输介质50的折射率与所述第二基板20的折射率不同，且所述光传输介质50的折射率与所述半透半反膜40的折射率不同。发明人意外地发现，该显示面板可以有效实现彩色显示，且功耗较低。具体的，由于设置半透半反膜，入射到显示面板的自然光会一部分透过半透半反膜，一部分发生反射，透过的光发生折射后的出射光会与反射光发生干涉，从而一定波长的反射光被增强，其余波长的反射光被减弱，进而能够实现彩色显示。

根据本发明的实施例，第一基板和第二基板的材质不受特别限制，只要透过率能够满足使用要求即可，本领域技术人员可以根据需要灵活选择。在本发明的一些实施例中，可以采用的第一基板和第二基板包括但不限于玻璃基板、聚合物基板、陶瓷基板等。由此，具有理想的使用性能，有利于进一步提高显示面板的使用效果。

根据本发明的实施例，可以采用的显示介质也没有特别限制，可以为本领域任何能够有效实现显示面板黑白显示的显示介质，例如包括但不限于能够实现黑白显示的电子墨水等。在本发明的一个具体示例中，所述显示介质中含有微囊体，所述微囊体具有带相反电荷的黑色粒子和白色粒子。具体而言，参照图2，在这种液态的显示介质中悬浮着很多的微囊体100，每个微囊体100由带正电荷白色粒子110和带负电荷黑色粒子120组成。当微囊体两端被施加一个负电场的时候，带有正电荷的白色粒子110在电场的作用下移动到电场负极。与此同时，带有负电荷的黑色粒子120移动到微囊体的底部“隐藏”起来，这时表面会显示白色，反之，表面会显示黑色。

根据本发明的实施例，可以采用的半透半反膜的具体材质也没有特别限制，只要能够满足使用要求，本领域技术人员可以根据需要灵活选择，例如包括但不限于半透半反镀膜玻璃、半透半反聚合物膜等。由此，原料来源广泛，成本较低。

根据本发明的实施例，形成光传输介质的材料也没有特别限制，只要其折射率与半透半反膜和第二基板的折射率均不同即可。在本发明的一个具体示例中，光传输介质可以为空气膜，由此，相较于其他材质，不仅设置方便，易于加工，成本低廉，且空气的折射率与半透半反膜和第二基板的折射率差异较大，显示效果更佳。

根据本发明的实施例，参照图3，所述光传输介质50具有多个阵列分布的显示单元52，每个所述显示单元包括多个子单元(图中未示出)，且所述多个子单元的厚度相同。由此，可以针对不同的颜色，设置子单元具有不同的厚度，实现不同颜色的显示。具体的，设置所有子单元的厚度相同，则光传输介质只对一种颜色的光实现增强效果，对其他颜色的光实现削弱效果，可以实现单一颜色的彩色显示。

根据本发明的实施例，由于光传输介质的折射率如果比半透半反膜和第二基板的折射率都大或者都小会有半波损现象，而如果光传输介质的折射率在半透半反膜和第二基板的折射率之间就没有半波损，而有和没有半波损会使增强和削弱的光正好相反，具体的，当光传输介质的厚度一定，光传输介质的折射率比半透半反膜和第二基板的折射率都大或者都小时，如果红光被增强，其他颜色的光被削弱，则当光传输介质的折射率在半透半反膜和第二基板的折射率之间时，红光被削弱，其他颜色的光被增强。因此，当光传输介质的折射率小于或大于半透半反膜和第二基板的折射率时，光传输介质对光的干涉有半波损，对于波长为λ的光，当光传输介质的厚度为λ/4，3λ/4，5λ/4……时，反射光被增强；当光传输介质的厚度为λ/2，λ，3λ/2……时，反射光被削弱，此时，可以设置光传输介质的厚度为(2n₁+1)*λ/4，其中，λ为入射光波长，n₁为自然数，由此可以有效对波长为λ的光进行增强；当光传输介质的折射率介于半透半反膜和第二基板的折射率之间时，光传输介质对光的干涉没有半波损，对于波长为λ的光，当光传输介质的厚度为λ/2，λ，3λ/2……时，反射光被增强；当光传输介质的厚度为λ/4，3λ/4，5λ/4……时，反射光被削弱，此时，可以设置光传输介质的厚度为n₂*λ/2，其中，λ为入射光波长，n₂为正整数，由此可以有效对波长为λ进行增强。这样，通过调节光传输介质的厚度，可以使特定颜色的光得到增强，其他颜色的光被削弱，从而有效实现彩色显示，且可以根据需要显示的颜色灵活选择光传输介质的厚度。

根据本发明的实施例，参照图3，所述光传输介质50具有多个阵列分布的显示单元52，每个所述显示单元包括多个子单元(图中未示出)，且所述多个子单元的厚度不同。由此，可以设置不同的子单元具有不同的厚度，使其分别增强不同颜色的反射光，从而实现多种颜色的彩色显示。

根据本发明的实施例，每个所述显示单元包括至少三个所述子单元，当所述光传输介质的折射率小于或大于所述第二基板和所述半透半反膜的折射率时，每个所述子单元的厚度为对应颜色光波长的(2n₁+1)/4倍；当所述光传输介质的折射率介于所述第二基板和所述半透半反膜的折射率之间时，每个所述子单元的厚度为对应颜色光波长的n₂/2倍。由此，每个显示单元中的不同子单元分别增强不同颜色的光，进而通过控制不同子单元对应的亮度即可有效实现彩色显示。

下面以每个显示单元包括三个子单元，且三个子单元分别用于增强红光、绿光和蓝光的情形为例进行详细说明。

根据本发明的实施例，参照图4A至图4C，每个所述显示单元52包括三个所述子单元521、522和523。根据本发明的实施例，当所述光传输介质的折射率小于或大于所述第二基板和所述半透半反膜的折射率时，每个所述显示单元52中三个所述子单元521、522和523的厚度分别为红光、绿光和蓝光波长的(2n₁+1)/4倍；当所述光传输介质的折射率介于所述第二基板和所述半透半反膜的折射率之间时，每个所述显示单元52中三个所述子单元521、522和523的厚度分别为红光、绿光和蓝光波长的n₂/2倍。由此，可以实现三原色显示。

当然，本领域技术人员可以理解，每个显示单元中子单元的数量和每个子单元用于增强的光的颜色并不限于上述情形，本领域技术人员可以根据实际工作条件和显示要求灵活选择，例如包括但不限于每个显示单元包括四个子单元，且所述四个子单元分别用于增强红光、绿光、蓝光和白光，或者每个显示单元包括四个子单元，且所述四个子单元分别用于增强红光、绿光、蓝光和黄光等。另外，根据本发明的实施例，当光传输介质的子单元的厚度为某一颜色光的波长的(2n₁+1)/4倍时，其可同时满足为另一些颜色光的波长的n₂/2倍，由此，可以在增强某一颜色光的同时，削弱其他颜色光，使得显示颜色更精确，显示效果更理想。例如，当光传输介质的子单元的厚度为450nm(属于蓝光)的3/4倍时，子单元的厚度同时满足为675nm(属于红光)的1/2倍，当光传输介质的折射率小于或大于第二基板和半透半反膜的折射率时，该子单元可以在增强蓝光的同时削弱红光，而当光传输介质的折射率介于第二基板和半透半反膜的折射率之间时，该子单元可以在增强红光的同时削弱蓝光，如此，可以更精确的控制显示颜色，进一步提高显示效果。

根据本发明的实施例，调整光传输介质厚度的方法没有特别限制，只要满足彩色显示的要求，本领域技术人员可以根据需要和使用条件灵活选择。在本发明的一些实施例中，参照图4A，可以通过将半透半反膜40设置为凹凸不平的结构来调整光传输介质50的厚度，具体的，可以在对应不同子单元的相应位置，将半透半反膜划分为多个子区域42，半透半反膜40在不同子区域42的厚度一致，通过设置不同子区域42与第二基板20之间的距离不同，实现光传输介质的厚度L不同。在本发明的一些实施例中，参照图4B，可以通过设置半透半反膜40下表面呈凹凸不平的结构来调整光传输介质50的厚度L，具体的，半透半反膜40上表面为平坦的平面，对应不同子区域42的位置的厚度不同，由此使得半透半反膜40下表面和第二基板20之间的距离不同，即光传输介质的厚度L不同。在本发明的另一些实施例中，参照图4C，可以通过设置第二基板20上表面为凹凸不平的结构来调整光传输介质50的厚度，具体而言，第二基板20下表面为平坦的平面，第二基板20对应不同子单元52的位置的厚度不同，从而使得第二基板20和半透半反膜40之间的距离不同，实现光传输介质不同子单元52的厚度L不同。

根据本发明的实施例，每个显示单元中多个子单元的排布方式也没有特别限制，只要通过控制不同子单元的亮度可以有效实现彩色显示，本领域技术人员可以根据需要灵活选择，包括但不限于每个显示单元中多个子单元排列为一行、一列或多行多列。在本发明的一些实施例中，出于便于加工的考虑，每个所述显示单元中的多个子单元沿第一方向或第二方向的排布相同，所述第一方向和第二方向为不同的方向。优选的，第一方向和第二方向可以分别为基板的行方向和列方向。下面以每个显示单元中含有三个子单元且三个子单元用于实现三原色显示的情况为例进行详细说明：参照图6，每个显示单元52中含有三个子单元R、G和B，且三个子单元R、G和B沿行方向排布。由此，在显示面板的整个显示区域中，所有子单元呈阵列排布，每行中子单元按照R、G、B的顺序周期排列，每列中的子单元相同，这样设置可以在保证有效实现彩色显示的同时，加工方便、快捷。本领域技术人员可以理解，当每个显示单元中包括四个或四个以上子单元时，每个显示单元中的子单元可以参照图6所示情形排布，在此不再过多赘述。

根据本发明的实施例，所述光传输介质的厚度没有特别限制，只要满足增强特定颜色光线的目的即可。在本发明的一些实施例中，所述光传输介质的厚度不大于1毫米。由此，符合显示面板轻薄化发展趋势，且该厚度范围易于加工，容易实现。

根据本发明的实施例，参照图5，该显示面板进一步包括：第一电极60，所述第一电极60设置于所述第一基板10的一侧；第二电极70，所述第二电极70设置于所述第二基板20的一侧，且第一电极60和第二电极70位于显示介质30的两侧。由此，可以通过第一电极和第二电极对显示介质施加电压，实现显示面板的显示功能。当然本领域技术人员可以理解，第一电极和第二电极的具体设置方式并不限于图5示出的情形，只要第一电极和第二电极可以有效对显示介质施加电压即可，例如第一电极可以设置于第一基板的上表面，第二电极可以设置于第二基板的下表面等合理的改变和替换均在本发明的保护范围之内。

根据本发明的实施例，第一电极和第二电极的形状也没有特别限制，只要满足使用要求本领域技术人员可以根据需要灵活选择。在本发明的一些实施例中，所述第一电极和所述第二电极中的至少一个具有多个间隔设置的子电极。由此，可以对不同区域施加不同的电压，实现图像的显示。在本发明的一些实施例中，第一电极或第二电极也可以为面状电极，由此，易于加工，步骤简单。第二电极70具有多个第二子电极72、第一电极60为整面结构的电极的结构示意图参见图5，本领域技术人员可以理解，第一电极和第二电极的具体设置方式并不限于图5所示的情形，例如还可以第一电极60具有多个第一子电极，第二电极70为整面结构的电极，或者第一电极60和第二电极70均具有多个子电极，本领域技术人员可以根据需要进行调整。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种显示装置。根据本发明的实施例，该显示装置包括前面所述的显示面板。发明人发现，该显示装置可以有效实现彩色显示的同时，能耗较低。本领域技术人员可以理解，该显示装置具有前面所述的显示面板的所有特征和优点，在此不再一一赘述。

根据本发明的实施例，该显示装置的具体种类不受特别限制，可以为本领域任何已知的具有显示功能的装置、设备等，例如包括但不限于电子阅读器、游戏机、可穿戴设备等等。

根据本发明的实施例，除了前面所述的显示面板，本发明的显示装置还包括常规显示装置所具备的必要的结构和部件，例如还可以包括外壳、必要的电路结构等等，在此不再过多赘述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。