顯示面板、顯示裝置及其控制方法與流程

2023-10-09 14:08:44 1

本發明涉及顯示技術領域，特別涉及一種顯示面板、顯示裝置及其控制方法。

背景技術：

隨著顯示技術領域的發展，各種具有顯示功能的產品出現在日常生活中，例如手機、平板電腦、電視機、顯示器、筆記本電腦、數碼相框、導航儀等，這些產品都無一例外的需要裝配顯示裝置。

目前，薄膜電晶體液晶顯示器(英文：Thin Film Transistor Liquid Crystal Display；簡稱：TFT-LCD)是市面上主流的顯示裝置，TFT-LCD中的顯示面板一般包括上偏光片和下偏光片，上偏光片貼附在顯示面板的出光側，下偏光片貼附在顯示面板的入光側，且上偏光的吸收軸與下偏光片的吸收軸垂直，偏光片可以吸收與吸收軸平行的光線，通過與吸收軸垂直的光線，通過上偏光片和下偏光片共同調節顯示面板中光線的方向和光線的出射率，使得不同顯示單元顯示的亮度不同，以達到在顯示面板顯示圖像的目的。

但是，現有技術中的顯示面板在顯示圖像時，上偏光片和下偏光片都會通過吸收軸吸收部分光線，導致光線的透過率較低。

技術實現要素：

為了解決現有技術光線的透過率較低的問題，本發明實施例提供了一種顯示面板、顯示裝置及其控制方法。所述技術方案如下：

第一方面提供一種顯示面板，所述顯示面板包括：

相對設置的兩個襯底基板；

所述兩個襯底基板之間形成有陣列排布的多個像素單元，每個所述像素單元包括：

設置在所述兩個襯底基板之間的液晶調控單元，位於所述液晶調控單元的出光側的第一遮光圖案與散射介質圖案；所述液晶調控單元的入光側包括遮光區域和透光區域，所述遮光區域設置有第二遮光圖案；

其中，所述液晶調控單元包括調控電極和液晶層，所述調控電極用於控制所述液晶層中的液晶的偏轉，使得入射至所述液晶調控單元的光線經過所述液晶層，發射至所述第一遮光圖案和/或所述散射介質圖案。

可選的，所述兩個襯底基板包括第一襯底基板和第二襯底基板；所述調控電極包括：位於所述第一襯底基板上的一個板狀的第一透明電極和位於所述第二襯底基板上的至少兩個條狀的第二透明電極；

所述第一遮光圖案與所述散射介質圖案設置在所述第一襯底基板上，所述第二遮光圖案設置在所述第二襯底基板上。

可選的，所述至少兩個條狀的第二透明電極，包括：兩個第二透明電極；

所述兩個第二透明電極分別位於所述像素單元的兩端；

所述第二遮光圖案上設置有平坦層；

所述兩個第二透明電極設置在所述平坦層上。

可選的，所述遮光區域包括第一遮光區域和第二遮光區域，所述第一遮光區域在所述第二襯底基板上的正投影覆蓋一個第二透明電極在所述第二襯底基板上的正投影，所述第二遮光區域在所述第二襯底基板上的正投影覆蓋另一個第二透明電極在所述第二襯底基板上的正投影，且所述第二襯底基板中的第一遮光區域和第二遮光區域之間形成有所述透光區域。

可選的，所述第一透明電極上設置有過孔，所述過孔在所述第二襯底基板上的正投影位於所述兩個第二透明電極之間的區域。

可選的，所述過孔在所述第二襯底基板上的正投影的中心與所述兩個第二透明電極的中間點重合。

可選的，所述至少兩個條狀的第二透明電極，包括：多個第二透明電極，所述多個第二透明電極存在至少一個第二透明電極位於所述透光區域。

可選的，所述多個第二透明電極中至少兩個第二透明電極位於不同層。

可選的，所述多個第二透明電極為三個第二透明電極，所述第二遮光圖案上設置有第一平坦層；

其中，所述第一平坦層上設置有一個第二透明電極，

設置有所述一個第二透明電極的第一平坦層上設置第二平坦層，

所述第二平坦層上設置有另一個第二透明電極，

設置有所述另一個第二透明電極的第二平坦層上設置有又一個第二透明電極；

或者，所述第一平坦層上設置有兩個第二透明電極，

設置有所述兩個第二透明電極的第一平坦層上設置第二平坦層，

所述第二平坦層上設置有一個第二透明電極；

或者，所述第一平坦層上設置有一第二透明電極，

設置有所述一個第二透明電極的第一平坦層上設置第二平坦層，

所述第二平坦層上設置有兩個第二透明電極。

可選的，每個所述像素單元中，所述多個第二透明電極中存在至少兩個第二透明電極在所述第二襯底基板上的正投影與所述遮光區域在所述第二襯底基板上的正投影不重疊。

可選的，所述散射介質圖案為量子點圖案，或者，所述散射介質圖案包括散射粒子的彩色濾光片。

第二方面，提供一種顯示裝置，所述顯示裝置包括：第一方面提供的任一所述的顯示面板；

設置在所述顯示面板入光側的背光源；

所述背光源包括：陣列排布的多個發光單元，所述多個發光單元與所述多個像素單元一一對應；

每個所述發光單元的出射的光線垂直於所述兩個襯底基板中任一襯底基板。

可選的，所述發光單元包括：發光二極體。

可選的，所述散射介質圖案為量子點圖案，所述量子點圖案在光線照射下能夠發射紅色和綠色的光線；

所述發光二極體為藍光發光二極體。

第三方面，提供一種顯示裝置的控制方法，所述方法應用於第二方面任一所述的顯示裝置，所述方法包括：

通過控制每個像素單元的調控電極上的電壓，以控制液晶層中的液晶的偏轉，使得從背光源入射的光線由所述透光區域經過所述液晶層，發射至遮光圖案和/或散射介質圖案。

可選的，所述調控電極包括：第一透明電極以及第二透明電極，所述第一透明電極和所述第二透明電極分別位於一個襯底基板上，所述第一透明電極和所述第二透明電極之間設置有所述液晶層，

所述通過控制每個像素單元的調控電極上的電壓，以控制液晶層中的液晶的偏轉，使得從背光源入射的光線經過所述液晶層，發射至遮光圖案和/或散射介質圖案，包括：

在需要顯示零灰階畫面時，通過控制所述第一透明電極和所述第二透明電極之間的電壓，使得從背光源入射的光線經過所述第一透明電極和所述第二透明電極之間的液晶層，發射至所述遮光圖案；

在需要顯示最大灰階畫面時，通過控制所述第一透明電極和所述第二透明電極之間的電壓，使得從背光源入射的光線經過所述第一透明電極和所述第二透明電極之間的液晶層，發射至所述散射介質圖案；

在需要顯示N灰階畫面時，通過控制所述第一透明電極和所述第二透明電極之間的電壓，使得從背光源入射的光線經過所述第一透明電極和所述第二透明電極之間的液晶層，一部分發射至所述遮光圖案，另一部分發射至所述散射介質圖案，所述0<N<M，所述M為最大灰階。

本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：

通過液晶調控單元中的調控電極，控制液晶層中的液晶的偏轉，調節入射至液晶調控單元的光線的方向，在光線通過液晶層之後，可以利用遮光圖案遮擋光線和/或使得光線透過散射介質圖案，從而可以顯示不同的灰階，達到顯示圖像的目的，無需使用偏光片，有效提高了顯示面板中光線的透過率。

附圖說明

圖1-1是本發明實施例提供的一種顯示面板的結構示意圖；

圖1-2是圖1-1所示的顯示面板的局部放大示意圖；

圖2-1是本發明實施例提供的另一種顯示面板的結構示意圖；

圖2-2a是本發明實施例提供的一種顯示面板顯示零灰階畫面時的光路示意圖；

圖2-2b是本發明實施例提供的一種顯示面板顯示最大灰階畫面時的光路示意圖；

圖3-1是本發明另一實施例提供的一種顯示面板的結構示意圖；

圖3-2是本發明另一實施例提供的另一種顯示面板的結構示意圖；

圖3-3a是本發明實施例提供的一種液晶稜鏡的nd值模擬圖；

圖3-3b是本發明實施例提供的一種像素單元顯示最大灰階畫面時的結構示意圖；

圖3-4a是本發明實施例提供的另一種液晶稜鏡的nd值模擬圖；

圖3-4b是本發明實施例提供的另一種像素單元顯示最大灰階畫面時的結構示意圖；

圖4-1是本發明又一實施例提供的一種顯示面板的結構示意圖；

圖4-2a是本發明又一實施例提供的一種像素單元的部分結構示意圖；

圖4-2b是本發明又一實施例提供的另一種像素單元的部分結構示意圖；

圖4-3是本發明又一實施例提供的又一種像素單元的部分結構示意圖；

圖4-4是本發明又一實施例提供的再一種像素單元的部分結構示意圖；

圖5是現有技術提供的顯示面板的光效利用率的光路示意圖；

圖6-1是本發明實施例提供的一種顯示裝置的結構示意圖；

圖6-2是本發明實施例提供的另一種顯示裝置的結構示意圖；

圖7-1是本發明實施例提供的一種顯示裝置需要顯示零灰階畫面時的結構示意圖；

圖7-2是本發明實施例提供的一種顯示裝置需要顯示最大灰階畫面時的結構示意圖；

圖7-3是本發明實施例提供的一種顯示裝置需要顯示N灰階畫面時的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。

本發明實施例提供了一種顯示面板，如圖1-1所示，圖1-1是本發明實施例提供的一種顯示面板的結構示意圖，該顯示面板可以包括：

相對設置的兩個襯底基板，該兩個襯底基板可以包括第一襯底基板11和第二襯底基板12。

如圖1-1所示，兩個襯底基板之間可以形成有陣列排布的多個像素單元13，具體可參考圖1-2，圖1-2是圖1-1所示的顯示面板的局部放大示意圖，每個像素單元13可以包括：設置在兩個襯底基板之間的液晶調控單元131，位於液晶調控單元131的出光側的第一遮光圖案132與散射介質圖案133，液晶調控單元的131入光側包括遮光區域13a和透光區域13b，遮光區域13b設置有第二遮光圖案134。示例的，該第一遮光圖案132和第二遮光圖案134的材料可以均為黑色樹脂。其中，第一遮光圖案132用於遮擋光線，散射介質圖案133用於散射光線，在光線發射至散射介質圖案133時，散射介質圖案133可以以較大的散射角散射式發光，在顯示較大灰階畫面時，避免像素單元在第一遮光圖案處出現明顯的暗點，減少對畫面顯示效果的影響。實際應用中，可以在第二遮光圖案134上可以設置有平坦層135。

可選的，每個像素單元13中，第一遮光圖案132與散射介質圖案133在第二襯底基板12上的正投影可以完全覆蓋液晶調控單元131在第二襯底基板12上的正投影，也即是，在一個像素單元中，第一遮光圖案132與散射介質圖案133之間不存在間隙，這樣可以避免漏光現象。

液晶調控單元131可以包括調控電極1311和液晶層1312，該調控電極1311用於控制液晶層1312中的液晶的偏轉，使得入射至液晶調控單元131的光線經過液晶層1312，可以發射至第一遮光圖案132和/或散射介質圖案133。

綜上所述，本發明實施例提供的顯示面板，可以通過液晶調控單元中的調控電極，控制液晶層中的液晶的偏轉，調節入射至液晶調控單元的光線的方向，在光線通過液晶層之後，可以利用遮光圖案遮擋光線和/或使得光線透過散射介質圖案，從而可以顯示不同的灰階，達到顯示圖像的目的，無需使用偏光片，有效提高了顯示面板中光線的透過率。

請參考圖2-1，圖2-1是本發明實施例提供的另一種顯示面板的結構示意圖，第一遮光圖案132與散射介質圖案133可以設置在第一襯底基板11上，第二遮光圖案134可以設置在第二襯底基板12上，在液晶層1312兩側還設置有取向層136，該取向層136可以使得液晶層1312中的液晶按照一定規則進行排列。

在本發明實施例中，該第二遮光圖案134與第一遮光圖案132的相對位置有多種可實現方式。

在一種可實現方式中，如圖2-2a所示，圖2-2a是本發明實施例提供的一種顯示面板顯示零灰階畫面時的光路示意圖，第二遮光圖案134在第一襯底基板11上的正投影覆蓋散射介質圖案133，在調控電極1311不形成壓差(也即是不加載驅動電壓)的情況下，此時液晶層中的液晶不偏轉，從第二襯底基板12入射的光線S全部被第一遮光圖案132和第二遮光圖案134遮擋，每個像素單元13顯示零灰階畫面，圖2-2a示出的顯示面板通常稱為「常黑模式」顯示面板，其在未加載電壓的情況下所對應的工作模式為「常黑模式」。

在另一種實現方式中，如圖2-2b所示，圖2-2b是本發明實施例提供的另一種顯示面板顯示最大灰階畫面時的光路示意圖，第二遮光圖案134在第一襯底基板11上的正投影覆蓋第一遮光圖案132，在電控電極1311不形成壓差(也即是不加載驅動電壓)的情況下，此時液晶層中的液晶不偏轉，從第二襯底基板12入射的光線可以經過散射介質圖案133出射，且該光線不被第一遮光圖案132遮擋，每個像素單元顯示零灰階畫面，圖2-2b示出的顯示面板通常稱為「常白模式」顯示面板，其在未加載電壓的情況下所對應的工作模式為「常白模式」。在「常白模式」時，雖然不設置第二遮光圖案也可以，但會存在很大的漏光或者產生亮線的風險，造成對比度(該對比度是指顯示面板顯示最大灰階畫面時的亮度與顯示零灰階畫面時亮度的比值)下降，因此，在本發明實施例中，在「常白模式」時，也設置有第二遮光圖案134，以避免外界光線幹擾以及像素間光線幹擾，減少漏光和產生亮線的風險，同時可以提高對比度。

本發明以下實施例示出的顯示面板是以「常黑模式」顯示面板為例進行說明，「常白模式」顯示面板除第一遮光圖案132和散射介質圖案133的位置與「常黑模式」顯示面板中第一遮光圖案132和散射介質圖案133的位置相反，其他結構可以與「常黑模式」顯示面板相同，本發明實施例對此不再贅述。在顯示零灰階畫面和最大灰階畫面時，「常白模式」顯示面板的調控電極的加載的電壓可以與「常黑模式」顯示面板的調控電極的加載的電壓相反，其控制方法可以參考「常黑模式」顯示面板的控制方法。

在本發明實施例中，調控電極對液晶層進行調控時，可以控制液晶層中形成至少兩個折射率不同的液晶區域，這種情況可以視為液晶層形成了液晶稜鏡，其中，液晶層形成的液晶稜鏡中nd值(該nd值是指液晶層中液晶的最大折射率與液晶層厚度的乘積，其中，n代表液晶層中液晶的最大折射率，d代表液晶層厚度)越大，則經過液晶稜鏡後的光線偏轉角越大，在顯示最大灰階畫面時，光線的透過率也越大。因此，可以通過調整液晶層中液晶的最大折射率或者液晶層厚度來控制光線的透過率。在實際應用中，液晶水平排列時(即液晶的長軸與襯底基本平行)，其折射率最大，通常為1.8，液晶豎直排列時(即液晶的長軸與襯底基本垂直)，其折射率最小，通常為1.5，如果需要調整液晶層中液晶的最大折射率，需要採用一定的方式，使得液晶層中存在至少一個區域的液晶折射率為最大折射率。

在本發明實施例中，調控電極可以有多種結構，例如，調控電極可以包括：一個板狀的第一透明電極，和多個陣列排布的條狀的第二透明電極；或者，調控電極可以包括：多個陣列排布的條狀的第一透明電極，和一個板狀的第二透明電極；或者，調控電極可以包括：多個陣列排布的條狀的第一透明電極，和多個陣列排布的條狀的第二透明電極，其中，多個第一透明電極和多個第二透明電極一一對應。

本發明實施例以調控電極可以包括：位於第一襯底基板上的一個板狀的第一透明電極和位於第二襯底基板上的至少兩個條狀的第二透明電極為例進行說明，其他調控電極的結構的控制和製造方法可以參考該調控電極的結構，基於該結構，實現液晶層中存在至少一個區域的液晶折射率為最大折射率的方式有多種，本發明實施例以位於第二襯底基板上設置兩個條狀的第二透明電極或三個條狀的第二透明電極為例，以以下兩方面進行舉例說明：

第一方面，請參考圖3-1，圖3-1是本發明另一實施例提供的一種顯示面板的結構示意圖，圖3-1示出的顯示面板包括兩個像素單元13的結構示意圖。每個像素單元13對應的第二襯底基板12上設置有兩個條狀的第二透明電極1311b，該兩個第二透明電極1311b可以設置在平坦層135上。第一透明電極1311a和兩個條狀的第二透明電極1311b可以通過液晶層中液晶的偏轉以改變液晶的折射率，這種情況可以視為液晶層形成了液晶稜鏡H，對從第二襯底基板12射入的光線起到折射作用，進而在需要顯示最大灰階畫面時，使光線可以發射至散射介質圖案133。

請參考圖3-1，基於上述液晶稜鏡的工作原理可知，為了在顯示最大灰階畫面時，光線儘可能地發射至散射介質圖案133，以提高透過率，圖3-1中每個像素單元13中第二襯底基板12上設置有兩個條狀的第二透明電極1311b，以在兩個透明電極之間形成液晶稜鏡H，圖3-1中，該液晶稜鏡的折射率從左至右依次增大，其最右端的折射率最大，該液晶層的厚度需要保證兩個透明電極之間能夠形成液晶稜鏡H，因此圖3-1示出的像素單元13的液晶層1312的厚度較厚，此時，液晶偏轉的壓差較高，導致耗電量較大。

請參考圖3-2，圖3-2是本發明另一實施例提供的另一種顯示面板的結構示意圖，該顯示面板中，在第一透明電極1311a上設置有過孔1314，該過孔1314在第二襯底基板12上的正投影位於兩個第二透明電極1311b之間的區域。由於兩個第二透明電極1311b之間的上方設置了過孔1314，增加了調控電極中水平電場的作用，促使過孔對應區域處的液晶水平排列，而液晶水平排列時的折射率大於液晶豎直排列時的折射率，採用圖3-2所示的結構，能夠基於兩個第二透明電極1311b和過孔1314，在兩個透明電極之間形成液晶稜鏡H，圖3-2中，該液晶稜鏡H的折射率從左至右先增大再減小，其在過孔所對應區域的折射率最大，此時，該液晶層的厚度需要保證兩個透明電極之間能夠形成有效液晶稜鏡H1，該有效液晶稜鏡H1為液晶稜鏡H的一部分，相較於圖3-1中的顯示面板，在每個像素單元的寬度相等的情況下，實現圖3-2中的有效液晶稜鏡H1的液晶層厚度明顯小於實現圖3-1中的液晶稜鏡H的液晶層厚度。因此，圖3-2所示的顯示面板相較於圖3-1所示的顯示面板，可以減小液晶層1312的厚度，使液晶偏轉的壓差降低，進而有效的減小能耗。可選的，該過孔1314在第二襯底基板12上的正投影的中心與兩個第二透明電極1311b的中間點重合，此時，液晶層1312的厚度最小，能耗最低，且在顯示最大灰階畫面時，其光線的透過率較大。

需要說明的是，上述遮光區域和透光區域的位置可以根據像素單元的具體結構進行調整，兩者的位置可以影響液晶層的出光效率，可選的，如圖3-1或圖3-2所示，每個像素單元13中，遮光區域13a包括第一遮光區域13a1和第二遮光區域13a2，且第一遮光區域13a1在第二襯底基板12上的正投影覆蓋一個第二透明電極1311b在第二襯底基板12上的正投影，第二遮光區域13a2在第二襯底基板12上的正投影覆蓋另一個第二透明電極1311b在第二襯底基板12上的正投影，且第二襯底基板12中的第一遮光區域13a1和第二遮光區域13a2之間形成有透光區域13b。採用如圖3-1或圖3-2所示的顯示面板，液晶層的出光效率較高，例如能達到80％。

當像素單元13顯示最大灰階畫面時，則兩個第二透明電極1311b、第一透明電極1311a以及過孔1314控制液晶形成液晶稜鏡H有多種可實現方式，本發明實施例是基於上述圖3-2示出的顯示面板進行控制液晶稜鏡H的方式為例進行示意性說明，且本發明實施例以以下兩種可實現方式進行示意性說明。

在第一種可實現方式中，對第一透明電極1311a加載0V(伏)電壓，對兩個第二透明電極1311b均加載3.2V電壓，則兩個第二透明電極1311b與第一透明電極1311a的壓差均為3.2V，此時，請參圖3-3a，圖3-3a是本發明實施例提供的一種液晶稜鏡的nd值模擬圖，其中，x軸標表示一個像素單元中不同位置，圖3-3a的x軸與一個像素單元的寬度方向平行，例如，該寬度方向可以為圖3-2中的x軸方向，y軸表示nd值，n為液晶層1312中液晶的最大折射率，d為液晶層1312的厚度，nd值為液晶層1312中的最大折射率與液晶層1312厚度的乘積，則根據圖3-3a示出的模擬圖可以模擬出調控電極1311控制液晶形成液晶稜鏡H的折射率示意圖，如圖3-3b所示，圖3-3b是本發明實施例提供的一種像素單元顯示最大灰階畫面時的結構示意圖，當像素單元顯示最大灰階畫面時，則通過該液晶稜鏡H的有效液晶稜鏡H1對從第二襯底基板12入射的光線進行調節，使得偏轉後光線經過散射介質圖案133後從第一襯底基板11出射。

在第二種可實現方式中，對第一透明電極1311a加載0V電壓，對一個第二透明電極1311b加載8V電壓，另一個第二透明電極1311b加載0V電壓，則兩個第二透明電極1311b與第一透明電極1311a的壓差分別為0V和8V，此時，請參圖3-4a，圖3-4a是本發明實施例提供的另一種液晶稜鏡的nd值模擬圖，其中，x軸標表示一個像素單元中的不同位置，圖3-4a的x軸與一個像素單元的寬度方向平行，例如，該寬度方向可以為圖3-2中的x軸方向，y軸表示nd值，則根據圖3-4a示出的模擬圖可以模擬出調控電極1311控制液晶形成液晶稜鏡H的折射率示意圖，如圖3-4b所示，圖3-4b是本發明實施例提供的另一種像素單元顯示最大灰階畫面時的結構示意圖，當像素單元顯示最大灰階畫面時，則通過該液晶稜鏡H的有效液晶稜鏡H1對從第二襯底基板12入射的光線進行調節，使得偏轉後光線經過散射介質圖案133後從第一襯底基板11出射。

第二方面，第二襯底基板上可以設置多個第二透明電極，示例的，本發明實施例是以該多個第二透明電極為三個第二透明電極為例進行示例性說明，請參考圖4-1，圖4-1是本發明又一實施例提供的一種顯示面板的結構示意圖，第二襯底基板12上設置有三個條狀的第二透明電極1311b，每個像素單元13中，三個第二透明電極1311b中存在至少兩個第二透明電極1311b在第二襯底基板12上的正投影與遮光區域13a在第二襯底基板12上的正投影不重疊，該三個第二透明電極1311b與第二遮光圖案134在第二襯底基板12上的正投影不重疊的區域為透光區域13b，第一透明電極1311a和三個條狀的第二透明電極1311b可以控制液晶形成液晶稜鏡H。實際應用中，在液晶層1312的厚度一定的情況下，在保證三個第二透明電極1311b相互絕緣的前提下，三個第二透明電極1311b的寬度越小，則控制液晶形成液晶稜鏡H的折射率越大，使得光線經過液晶層1312時的偏轉角越大，進而可以增大顯示最大灰階畫面時光線的透過率。

因此，當三個第二透明電極中至少兩個第二透明電極位於不同層時，可以在保證三個第二透明電極1311b相互絕緣的前提下，有效減小三個第二透明電極1311b的寬度。本發明實施以以下三種可實現方式進行示意性說明：

在第一種可實現方式中，三個第二透明電極1311b可以分別位於不同層，此時一個第二透明電極可以與第二遮光圖案同層設置，請參考圖4-2a，圖4-2a是本發明又一實施例提供的一種像素單元的部分結構示意圖，可以在第二遮光圖案134和一個第二透明電極1311b上設置第一平坦層1051，在第一平坦層1051上設置另一個第二透明電極1311b，設置有另一個第二透明電極1311b的第一平坦層1051上設置第二平坦層1052，該第二平坦層1052上設置有又一個第二透明電極1311b。此時，三個第二透明電極中每個透明電極的寬度d1可以滿足：d1＝2.5μm(微米)，三個第二透明電極的整體寬度d2可以滿足：d2＝5μm。

每個第二透明電極與第二遮光圖案還可以均不在同一層設置，請參考圖4-2b，圖4-2b是本發明又一實施例提供的另一種像素單元的部分結構示意圖，可以在第二遮光圖案134上設置第一平坦層1051，在第一平坦層1051上設置一個第二透明電極1311b；設置有一個第二透明電極1311b的第一平坦層1051上設置第二平坦層1052，在第二平坦層1052上設置有另一個第二透明電極1311b；設置有另一個第二透明電極1311b的第二平坦層1052上設置第三平坦層1053，在第三平坦層1053上設置有又一個第二透明電極1311b。此時，三個第二透明電極中每個透明電極的寬度d1可以滿足：d1＝2.5μm，三個第二透明電極的整體寬度d2可以滿足：d2＝5μm。

在第二種可實現方式中，三個第二透明電極1311b有兩個第二透明電極1311b位於同一層，請參考圖4-3，圖4-3是本發明又一實施例提供的又一種像素單元的部分結構示意圖，可以在第二遮光圖案134上設置第一平坦層1051，在第一平坦層1051上設置有兩個第二透明電極1311b；設置有兩個第二透明電極1311b的第一平坦層1051上設置第二平坦層1052，該第二平坦層1052上設置有一個第二透明電極1311b。此時，三個第二透明電極中每個透明電極的寬度d1可以滿足：d1＝1.5μm，位於同層的兩個第二電極的間距d3可以滿足：d3＝2.5μm，三個第二透明電極的整體寬度d2可以滿足：d2＝5.5μm。

請參考圖4-4，圖4-4是本發明又一實施例提供的再一種像素單元的部分結構示意圖，可以在第二遮光圖案134上設置第一平坦層1051，在第一平坦層1051上設置有一個第二透明電極1311b；設置有一個第二透明電極1311b的第一平坦層1051上設置第二平坦層1052，該第二平坦層1052上設置有兩個第二透明電極1311b。此時，三個第二透明電極中每個透明電極的寬度d1可以滿足：d1＝1.5μm，位於同層的兩個第二電極的間距d3可以滿足：d3＝2.5μm，三個第二透明電極的整體寬度d2滿足：d2＝5.5μm。

顯示面板中散射介質圖案可以實現光線的散射，進一步的，其還可以實現不同顏色光線的散射，該散射介質圖案所在層可以稱為彩膜層或者色阻層。可選的，散射介質圖案可以為量子點(英文：Quantum Dots；簡稱：QD)圖案，該QD圖案由QD材料製成，當入射光線經過液晶層反射至QD圖案時，QD圖案在入射光的激發下可以散射式發光，使得從液晶調控單元出射的平行光線在經過散射介質圖案後可以散射式發光，從而使得像素單元顯示的亮度均勻，且由於QD材料可以發射不同顏色的螢光，無需貼附彩色濾光片，簡化了製造工藝。

可選的，散射介質圖案還可以包括散射粒子的彩色濾光片，散射粒子使得從液晶調控單元出射的平行光線在經過彩色濾光片的濾光後散射式出光，從而使得像素單元顯示的亮度均勻，其中，散射粒子的材質可以是滌綸樹脂(英文：Polyethylene terephthalate，簡稱PET)。

由於彩色濾光片也會對光線的吸收能力較強，因此，當散射介質圖案為QD圖案時，可以有效的提高光線的透過率。

現有技術中，請參考圖5，圖5是現有技術提供的顯示面板的光效利用率的光路示意圖，其中，在需要顯示最大灰階畫面時，背光源出射的光線依次經過下偏光片、陣列基板、液晶層、彩膜基板和上偏光片，其中，下偏光片會透過43％的光能，陣列基板會透過50％的光能，彩膜基板會透過28％的光能，上偏光會透過86％，則顯示面板的光線的透過率約為：100％×43％×50％×28％×86％≈5％。因此，現有技術提供的顯示面板光線的透過率約為5％。

而本發明實施例提供的顯示面板由於無需設置上偏光片和下偏光片，示例的，如圖2-2a所示，在需要顯示最大灰階畫面時，背光源出射的光線依次經過第二遮光圖案、陣列基板、液晶層和散射介質層，其中，第二遮光圖案會透過80％的光能，由於液晶層只調製50％的光能(如圖2-2a中，一個像素單元中只有左半側設置第二透明電極來控制液晶稜鏡的實現，右半側由於未設置第二透明電極，所以右半側的液晶層無法調製光能)，在本發明實施例中，假設液晶稜鏡的出光效率為80％，則顯示面板的光線的透過率約為：80％×50％×80％＝32％，遠遠大於現有技術中的顯示面板光線的透過率，因此能有效提高顯示面板中光線的透過率。

需要說明的是，本發明實施例中，圖1-1至2-2b，以及圖4-1均以至少三個條狀的第二透明電極設置在第二襯底基板的一側為例進行說明，在這種場景下液晶層通常調製約50％的光能，實際應用中，第二襯底基板上可以均勻地陣列排布至少三個條狀的第二透明電極，但是由於第二襯底基板的另一側被第二遮光圖案遮擋，相應的液晶區域進行光能調製的作用不大，通常在第二襯底基板的另一側無需設置第二透明電極。

還需要說明的是，本發明實施例中，第一遮光圖案和散射介質層的尺寸和位置可以根據具體場景調整，例如，在「常黑模式」下，一個像素單元中，第一遮光圖案可以位於散射介質層的兩端，在「常白模式」下，一個像素單元中，散射介質層可以位於第一遮光圖案的兩端；第二襯底基板上的遮光區域和透光區域的尺寸和位置也可以根據具體場景調整，本發明實施例對此不做限定。

綜上所述，本發明實施例提供的顯示面板，可以通過液晶調控單元中的調控電極，控制液晶層中的液晶的偏轉，調節入射至液晶調控單元的光線的方向，在光線通過液晶層之後，可以利用遮光圖案遮擋光線和/或使得光線透過散射介質圖案，從而可以顯示不同的灰階，達到顯示圖像的目的，無需使用偏光片，有效提高了顯示面板中光線的透過率。

本發明實施例還提供一種顯示裝置，如圖6-1所示，圖6-1是本發明實施例提供的一種顯示裝置的結構示意圖，該顯示裝置可以包括：

上述實施例中任一的顯示面板，例如該顯示面板可以為圖3-2示出的顯示面板，該顯示裝置還可以包括：設置在顯示面板入光側的背光源20；該背光源可以包括：陣列排布的多個發光單元21，該多個發光單元21與多個像素單元13一一對應。

像素單元13陣列分布在兩個襯底基板之間，可以理解的是，相鄰兩個像素單元13中的第一遮光圖案132之間間隔著散射介質圖案133設置，如圖6-1所示；相鄰的兩個像素單元13的第一遮光圖案133可以相鄰設置，即兩個像素單元13呈軸對稱，從而在製作遮光圖案時可以簡化掩膜版的圖案設計，提高製作精度；同時，由於兩個像素單元13的透光區域13a相鄰，此時，可以降低發光單元的設置密度，即對於透光區域13a相鄰的兩個像素單元13，可以只設置一個發光單元21，從而降低功耗，節省成本。

可選的，每個發光單元的出射的光線垂直於第一襯底基板和第二襯底基板中任一襯底基板。該發光單元包括：發光二極體(英文：Light Emitting Diode；簡稱：LED)。當顯示面板中的散射介質圖案為量子點(英文：Quantum Dots；簡稱：QD)圖案時，且QD圖案在光線照射下只發射紅色和綠色的光線的情況下，該LED可以為藍光LED。

實際應用中，每個發光單元可以僅在透光區域處設置，或者其發光面正對透光區域，這樣可以有效增大光線利用率，例如，背光源中的每個LED與第二襯底基板之間可以設置有光線匯聚單元，使得匯聚後的平行光集中從透光區域入射，或者，相對於圖6-1所示的顯示裝置，減小每個發光單元的出光面積，如圖6-2所示，發光單元在透光區域處設置，使得發光單元的出光面正對透光區域。

綜上所述，本發明實施例提供的顯示裝置，可以通過液晶調控單元中的調控電極，控制液晶層中的液晶的偏轉，調節入射至液晶調控單元的光線的方向，在光線通過液晶層之後，可以利用遮光圖案遮擋光線和/或使得光線透過散射介質圖案，從而可以顯示不同的灰階，達到顯示圖像的目的，無需使用偏光片，有效提高了顯示面板中光線的透過率。

本發明實施例還提供一種顯示裝置的控制方法，該方法可以應用於圖5示出的顯示裝置中，該方法可以包括：

通過控制每個像素單元的調控電極上的電壓，以控制液晶層中的液晶的偏轉，使得從背光源入射的光線經過液晶層，發射至遮光圖案和/或散射介質圖案。

在需要顯示零灰階畫面時，通過控制第一透明電極和第二透明電極之間的電壓，使得從背光源入射的光線經過液晶層，發射至遮光圖案，此時，沒有光線從第一襯底基板中射出。請參考圖7-1，圖7-1是本發明實施例提供的一種顯示裝置需要顯示零灰階畫面時的結構示意圖，圖7-1中的顯示裝置的顯示面板為「常黑模式」顯示面板，通過控制第一透明電極1311a和第二透明電極1311b之間的電壓為0，也即是第一透明電極1311a和第二透明電極1311b不加載電壓，液晶層中的液晶未發生偏轉，使得從背光源20入射的光線經過液晶層1312，發射至遮光圖案132，此時，沒有光線從第一襯底基板11中射出。具體控制過程可以參考上述圖2-2a的光線的控制過程。

在需要顯示最大灰階畫面時，請參考圖7-2，圖7-2是本發明實施例提供的一種顯示裝置需要顯示最大灰階畫面時的結構示意圖，通過控制第一透明電極1311a和第二透明電極1311b之間的電壓，使得從背光源20入射的光線經過液晶層1312，發射至散射介質圖案133，此時，經過液晶層1312的光線全部從第一襯底基板11中射出。

在需要顯示N灰階畫面時，請參考圖7-3，圖7-3是本發明實施例提供的一種顯示裝置需要顯示N灰階畫面時的結構示意圖，通過控制第一透明電極1311a和第二透明電極1311b之間的電壓使得從背光源20入射的光線經過液晶層1312，一部分光線發射至遮光圖案132，另一部分光線發射至散射介質圖案133，0<N<M，M為最大灰階。此時，經過液晶層1312的光線只有其中的一部分從第一襯底基板11中射出。

上述示出的顯示裝置的控制方法是基於「常黑模式」顯示裝置為例進行示意性說明，而「常白模式」顯示裝置中的「常白模式」顯示面板除第一遮光圖案132和散射介質圖案133的位置與「常黑模式」顯示面板中第一遮光圖案132和散射介質圖案133的位置相反，其他結構可以與「常黑模式」顯示面板相同，在顯示零灰階畫面和最大灰階畫面時，「常白模式」顯示面板的調控電極的加載的電壓可以與「常黑模式」顯示面板的調控電極的加載的電壓相反，其控制方法可以參考「常黑模式」顯示面板的控制方法。

示例的，當顯示裝置的顯示面板為「常白模式」顯示面板時，其具體控制方法如下：

在需要顯示零灰階畫面時，通過控制第一透明電極和第二透明電極之間的電壓，使得從背光源入射的光線經過液晶層，發射至遮光圖案，此時，沒有光線從第一襯底基板中射出。例如，通過控制第一透明電極和第二透明電極之間的電壓，使兩者之間形成液晶稜鏡，使得從背光源入射的光線經過液晶層，發射至遮光圖案，此時，沒有光線從第一襯底基板中射出。假設，「常白模式」顯示面板除第一遮光圖案132和散射介質圖案133之外的結構與圖3-1或圖3-2相同，則，可以對第一透明電極1311a加載0V電壓，對兩個第二透明電極1311b均加載3.2V電壓，或者，對第一透明電極1311a加載0V電壓，對一個第二透明電極1311b加載8V電壓，另一個第二透明電極1311b加載0V電壓，具體過程可以參考上述圖3-1或圖3-2中顯示面板進行控制液晶稜鏡H的兩種可實現方式。

在需要顯示最大灰階畫面時，通過控制第一透明電極和第二透明電極之間的電壓，使得從背光源入射的光線經過液晶層，發射至散射介質圖案，此時，經過液晶層的光線全部從第一襯底基板中射出。具體的，通過控制第一透明電極和第二透明電極之間的電壓為0，也即是第一透明電極和第二透明電極不加載電壓，液晶層中的液晶未發生偏轉，使得從背光源入射的光線經過液晶層，發射至散射介質圖案。具體控制過程可以參考上述圖2-2a的光線的控制過程。

無論「常黑模式」還是「常白模式」的顯示裝置，在需要顯示N灰階畫面時，通過控制第一透明電極和第二透明電極之間的電壓使得從背光源入射的光線經過液晶層，一部分光線發射至遮光圖案，另一部分光線發射至散射介質圖案，0<N<M，M為最大灰階。此時，經過液晶層的光線只有其中的一部分從第一襯底基板中射出。

可選的，通過控制第一透明電極和所述第二透明電極之間的電壓，使得從背光源入射的光線經過第一透明電極和第二透明電極之間的液晶層，發射至遮光圖案和/或散射介質圖案的過程，具體可以包括：

S1、確定需要顯示的目標灰階。

S2、查詢預設的灰階與電壓對應關係，得到目標灰階所對應的目標電壓。

S3、在第一透明電極和第二透明電極之間加載目標電壓，使得從背光源入射的光線經過第一透明電極和第二透明電極之間的液晶層，發射至遮光圖案和/ 或散射介質圖案。

所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的方法的具體步驟，可以參考前述顯示面板及顯示裝置實施例中的對應過程，在此不再贅述。

綜上所述，本發明實施例提供的顯示裝置的控制方法，可以通過液晶調控單元中的調控電極，控制液晶層中的液晶的偏轉，調節入射至液晶調控單元的光線的方向，在光線通過液晶層之後，可以利用遮光圖案遮擋光線和/或使得光線透過散射介質圖案，從而可以顯示不同的灰階，達到顯示圖像的目的，無需使用偏光片，有效提高了顯示面板中光線的透過率。

本發明實施例提供了一種顯示面板的製造方法，包括：

提供兩個襯底基板，該兩個襯底基板是相對設置的。

在兩個襯底基板之間形成陣列排布的多個像素單元，每個像素單元包括：

設置在兩個襯底基板之間的液晶調控單元，位於液晶調控單元的出光側的遮光圖案與散射介質圖案；所述液晶調控單元的入光側包括遮光區域和透光區域，所述遮光區域設置有第二遮光圖案。

其中，該液晶調控單元可以包括調控電極和液晶層，調控電極用於控制液晶層中的液晶的偏轉，使得入射至液晶調控單元的光線經過液晶層，發射至遮光圖案和/或散射介質圖案。

綜上所述，本發明實施例提供的顯示面板的製造方法，在兩個襯底基板之間形成陣列排布的多個像素單元，每個像素單元可以包括設置在兩個襯底基板之間的液晶調控單元，以及位於液晶調控單元的出光側的遮光圖案與散射介質圖案可以通過液晶調控單元中的調控電極，可以通過控制液晶層中的液晶的偏轉，調節入射至液晶調控單元的光線的方向，在光線通過液晶層之後，可以利用遮光圖案遮擋光線和/或使得光線透過散射介質圖案，從而可以顯示不同的灰階，達到顯示圖像的目的，無需使用偏光片，有效提高了顯示面板中光線的透過率。

可選的，兩個襯底基板可以包括第一襯底基板和第二襯底基板，在兩個襯底基板之間形成陣列排布的多個像素單元的過程，可以包括：

A1、在第一襯底基板上形成多個第一遮光圖案與多個散射介質圖案。

可選的，該第一遮光圖案可以為黑矩陣，具體的，首先可以在第一襯底基板上形成感光材料層，對該感光材料層進行曝光顯影得到黑矩陣。然後在第一襯底基板上形成散光介質層，再通過一次構圖工藝形成多個散射介質圖案，其中，一次構圖工藝可以包括：光刻膠塗覆、曝光、顯影、刻蝕和光刻膠剝離。

A2、在形成有多個遮光圖案與多個散射介質圖案的第一襯底基板上形成第一透明電極。

可選的，該第一透明電極可以有一個或多個，當第一透明電極有一個時，其為一個板狀的透明電極，可以通過沉積、塗敷、濺射等多種方式中的其中一種形成第一透明電極；當第一透明電極有多個時，第一襯底基板上形成陣列排布的多個條狀的第一透明電極，可以先在第一襯底基板上形成透明電極層，再通過一次構圖工藝形成上述陣列排布的多個條狀的第一透明電極。

A3、在形成有第一透明電極的第一襯底基板上形成取向層。

可選的，可以在形成有第一透明電極的第一襯底基板上通過沉積、塗敷、濺射等多種方式中的其中一種形成取向層。

A4、在第二襯底基板上形成多個第二遮光圖案。

可選的，該第二遮光圖案可以為黑矩陣，具體的，首先可以在第一襯底基板上形成感光材料層，對該感光材料層進行曝光顯影得到黑矩陣。

A5、在形成有多個遮光圖案與多個散射介質圖案的第二襯底基板上形成第二透明電極。

可選的，該第二透明電極可以有一個或多個，當第二透明電極有一個時，其為一個板狀的透明電極，可以通過沉積、塗敷、濺射等多種方式中的其中一種形成第二透明電極；當第二透明電極有多個時，第二襯底基板上形成陣列排布的多個條狀的第二透明電極，可以先在第二襯底基板上形成透明電極層，再通過一次構圖工藝形成上述陣列排布的多個條狀的第二透明電極。

需要說明的是，第一透明電極和第二透明電極中至少存在一個電極為陣列排布的多個條狀電極。

A5、在形成有第二透明電極的第二襯底基板上形成取向層。

可選的，可以在形成有第二透明電極的第二襯底基板上通過沉積、塗敷、濺射等多種方式中的其中一種形成取向層。

A6、在第一襯底基板和第二襯底基板之間滴注液晶，並且將第一襯底基板和第二襯底基板對盒成型得到顯示面板，該顯示面板中第一襯底基板和第二襯底基板之間的膜層可以劃分為上述多個像素單元。

需要說明的是，如圖1-1所示，該顯示面板中第一襯底基板11和第二襯底基板12之間的膜層可以劃分為上述多個像素單元13，該像素單元13的具體結構可以參考圖1-2，在此不做贅述。

需要說明的是，本發明實施例提供的顯示面板的製造方法只是示意性說明，實際應用中還可以其他方式，本發明實施例對此不做限定，並且本發明實施例的步驟的先後順序可以進行適當調整，步驟也可以根據情況進行相應增減，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到變化的方法，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內，因此不再贅述。

所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的方法的具體步驟，可以參考前述顯示面板及顯示裝置實施例中的對應過程，在此不再贅述。

綜上所述，本發明實施例提供的顯示面板的製造方法，在兩個襯底基板之間形成陣列排布的多個像素單元，每個像素單元可以包括設置在兩個襯底基板之間的液晶調控單元，以及位於液晶調控單元的出光側的遮光圖案與散射介質圖案可以通過液晶調控單元中的調控電極，可以通過控制液晶層中的液晶的偏轉，調節入射至液晶調控單元的光線的方向，在光線通過液晶層之後，可以利用遮光圖案遮擋光線和/或使得光線透過散射介質圖案，從而可以顯示不同的灰階，達到顯示圖像的目的，無需使用偏光片，有效提高了顯示面板中光線的透過率。

本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例的全部或部分步驟可以通過硬體來完成，也可以通過程序來指令相關的硬體完成，所述的程序可以存儲於一種計算機可讀存儲介質中，上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器，磁碟或光碟等。

以上所述僅為本發明的可選實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。