本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種顯示器件、顯示裝置及其控制方法。

背景技術(shù)：

陰極射線管(Cathode Ray Tube，CRT)顯示器由于其體積大、重量重，難以實現(xiàn)大屏幕顯示，且由于陰極射線管顯示器具有光柵幾何失真和掃描非線性失真大，屏幕邊沿色純裕度小，全屏光柵亮度不均勻等缺點，很大程度上制約了它的發(fā)展。而液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)在耗電量與體積上較陰極射線管顯示器相比具有明顯的改善，并且在環(huán)保方面與相比也有很大的優(yōu)勢，同時液晶顯示器可視面積大，畫質(zhì)精細，因此被廣泛用于平板電腦、電視或手機等電子產(chǎn)品中。

液晶顯示器包括陣列基板、彩膜基板、位于兩者之間的液晶層、以及位于陣列基板下方的下偏振片和彩膜基板上方的上偏振片、以及背光源。液晶顯示器工作時，背光源發(fā)出的光需先經(jīng)過下偏振片，經(jīng)過液晶的調(diào)制后從上偏光片出射，然而偏振板對背光源發(fā)出的光損耗較大，嚴重影響了液晶顯示器的對比度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實施例提供一種顯示器件、顯示裝置及其控制方法?？商岣咭壕э@示器的對比度，且降低功耗。

為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案：

第一方面，提供一種顯示器件，包括多個子像素，每個子像素包括彩色濾光層、晶體管、以及電光開關(guān)；所述彩色濾光層設(shè)置在所述電光開關(guān)的入光側(cè)或出光側(cè)；所述電光開關(guān)至少包括第一Y分支波導，以及第一表面電極、第二表面電極和第三表面電極；其中，所述第一Y分支波導用于將光匯聚輸出；所述第二表面電極設(shè)置在所述第一Y分支波導的兩分支之間；所述第一表面電極與所述晶體管的漏極電連接；所述第二表面電極和所述第三表面電極等電位；所述晶體管的柵極與柵線電連接，源極與數(shù)據(jù)線電連接。

優(yōu)選的，所述電光開關(guān)還包括與所述第一Y分支波導相對設(shè)置的第二Y分支波導；所述第一Y分支波導、所述第二Y分支波導、以及所述第一表面電極、所述第二表面電極和所述第三表面電極構(gòu)成M-Z型電光開關(guān)。

優(yōu)選的，所述顯示器件還包括不透光的介質(zhì)層，介質(zhì)填充在所述電光開關(guān)之間的間隙處；所述介質(zhì)層用于使所述電光開關(guān)固定。

進一步優(yōu)選的，所述介質(zhì)層的材料為黑色樹脂材料。

優(yōu)選的，所述晶體管為薄膜晶體管，所述薄膜晶體管設(shè)置在襯底上；所述襯底設(shè)置在填充有所述介質(zhì)層的所述電光開關(guān)的出光側(cè)或入光側(cè)；其中，所述第一表面電極通過導線與所述薄膜晶體管的漏極相連；所述第二表面電極和所述第三表面電極通過導線與接地端或固定電位電壓端相連。

進一步，優(yōu)選的，所述襯底設(shè)置在填充有所述介質(zhì)層的所述電光開關(guān)的出光側(cè)；所述薄膜晶體管設(shè)置在所述襯底的遠離所述電光開關(guān)的一側(cè)；所述彩色濾光層設(shè)置在填充有所述介質(zhì)層的所述電光開關(guān)的遠離所述襯底的表面。

基于上述，優(yōu)選的，所述第一Y分支波導包括第一波導和第二波導；所述第一波導和所述第二波導均包括纖芯、包層和緩沖涂覆層；其中，所述纖芯的材料為交聯(lián)型電光聚合物。

第二方面，提供一種顯示裝置，包括第一方面所述的顯示器件、以及背光源。

第三方面，提供一種如第二方面所述顯示裝置的控制方法，包括：通過逐行向柵線輸入掃描信號，使與所述柵線連接的晶體管打開；向數(shù)據(jù)線輸入數(shù)據(jù)信號，使與晶體管的漏極電連接的第一表面電極與第二表面電極之間具有壓差，以控制從電光開關(guān)輸出的光的強度。

本發(fā)明實施例提供一種顯示器件、顯示裝置及其控制方法，由于每個子像素中晶體管的漏極與電光開關(guān)的第一表面電極電連接，而第二表面電極和第三表面電極等電位，通過控制數(shù)據(jù)線提供至漏極的電壓信號，便可控制第一表面電極和第二表面電極之間的壓差，從而使位于第一表面電極與第二表面電極之間的波導內(nèi)與第二表面電極和第三表面電極之間的波導內(nèi)，同頻率的兩束光的相位不同，在第一Y分支波導的主干內(nèi)相干加強或相干減弱，從而得到所需亮度的光。其中，相對背光源輸出的光，由于相干加強時，電光開關(guān)輸出的光強度更強，相干減弱時，電光開關(guān)輸出的光強度更弱，因而可提高液晶顯示器的對比度。此外，本發(fā)明實施例提供的顯示器件，可避免由于偏振片的存在對背光源發(fā)出的光照強度的損耗，因此可以降低背光源的功耗，提高背光源的壽命。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1(a)為本發(fā)明實施例提供的一種顯示器件的結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖1(b)為本發(fā)明實施例提供的一種顯示器件中一個像素的結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖1(c)為本發(fā)明實施例提供的一種顯示器件的等效電路圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種M-Z型電光開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖：

圖3(a)為本發(fā)明實施例提供的一種顯示器件的結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖3(b)為本發(fā)明實施例提供的一種顯示器件中一個像素的結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖4為本發(fā)明實施例提供的一種波導的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例提供的一種制備電光開關(guān)的流程示意圖；

圖6(a)-6(d)為本發(fā)明實施例提供的一種制備電光開關(guān)的過程示意圖；

圖7為本發(fā)明實施例提供的一種纖芯材料的半波電壓與顯示灰階的關(guān)系圖。

附圖標記：

10-彩色濾光層；101-第一基色濾光圖案；102-第二基色濾光圖案；103-第三基色濾光圖案；20-介質(zhì)層；201-第一介質(zhì)層；202-第二介質(zhì)層；30-電光開關(guān)；301-第一表面電極；302-第二表面電極；303-第三表面電極；304-第一Y分支波導；305-第二Y分支波導；40-晶體管；401-襯底；402-柵極；403-柵絕緣層；404-半導體有源層；405-源極；406-漏極；407-柵線；408-數(shù)據(jù)線；50-纖芯；60-包層；70-緩沖涂覆層；V1-固定電壓。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明實施例提供一種顯示器件，如圖1(a)-圖1(b)所示，包括多個子像素，每個子像素包括彩色濾光層10、晶體管40、以及電光開關(guān)30；彩色濾光層10設(shè)置在電光開關(guān)30的入光側(cè)或出光側(cè)；電光開關(guān)30至少包括第一Y分支波導304，及第一表面電極301、第二表面電極302和第三表面電極303；其中，第一Y分支波導304用于將光匯聚輸出；第二表面電極302設(shè)置在所述第一Y分支波導304的兩分支之間；第一表面電極301與晶體管40的漏極406電連接；第二表面電極302和第三表面電極303等電位；晶體管40的柵極402與柵線電連接，源極405與數(shù)據(jù)線電連接。

其中，晶體管40包括還包括柵絕緣層403和半導體有源層404。彩色濾光層10包括第一基色濾光圖案101、第二基色濾光圖案102和第三基色濾光圖案103。其中，每個第一基色濾光圖案101、每個第二基色濾光圖案102、每個第三基色濾光圖案103分別位于一個子像素中。

第一Y分支波導304可包括兩個分支和一個主干，光分別經(jīng)過兩個分支后，在主干進行匯聚輸出。

如圖1(c)所示，本發(fā)明實施例實現(xiàn)顯示的原理為：逐行向柵線407輸入掃描信號，使與柵線407連接的晶體管40打開；數(shù)據(jù)線408輸入的數(shù)據(jù)信號，通過打開的晶體管的漏極406傳導至第一表面電極301。通過控制數(shù)據(jù)線408輸入的電壓，可使第一表面電極301和第二表面電極302之間形成壓差，產(chǎn)生電場，從而使位于第一表面電極301與第二表面電極302之間的波導的折射率發(fā)生變化，而由于第二表面電極302和第三表面電極303之間的壓差為零，不產(chǎn)生電場，使得位于第一表面電極301與第二表面電極302之間的波導內(nèi)與第二表面電極302和第三表面電極303之間的波導內(nèi)，頻率相同的兩束光的相位不同。該頻率相同、相位不同的兩束光進入第一Y分支波導304的主干后，光的傳播方向一致，并發(fā)生相干加強或者相干減弱，從而得到所需亮度的光，即子像素的灰階。其中，當上述兩束光的相位差為π的偶數(shù)倍時，相干加強，使出射的光強達到最大；當上述兩束光的相位差為π的奇數(shù)倍時，相干減弱，使出射的光強最小。

需要說明的是，第一，彩色濾光層10可以是彩色濾光片，當然也可以是彩色光阻層。只要使背光源發(fā)出的光在一個子像素內(nèi)經(jīng)過彩色濾光層后，成為單色光即可。

第二，不對晶體管40的類型進行限定，只要在柵線407的控制下，能使其打開，并將數(shù)據(jù)線408的信號提供至漏極406即可。

第三，電光開關(guān)30是利用材料的電光效應，在電場的作用下，改變材料的折射率和光的相位，再利用光干涉原理，使光強突變。

第四，第二表面電極302和第三表面電極303可接固定電壓V1端，也可接地。

本發(fā)明實施例提供一種顯示器件，由于每個子像素中晶體管40的漏極406與電光開關(guān)30的第一表面電極301電連接，而第二表面電極302和第三表面電極303等電位，通過控制數(shù)據(jù)線408提供至漏極406的電壓信號，便可控制第一表面電極301和第二表面電極302之間的壓差，從而使位于第一表面電極301與第二表面電極302之間的波導內(nèi)與第二表面電極302和第三表面電極303之間的波導內(nèi)，同頻率的兩束光的相位不同，在第一Y分支波導304的主干內(nèi)相干加強或相干減弱，從而得到所需亮度的光。其中，相對背光源輸出的光，由于相干加強時，電光開關(guān)30輸出的光強度更強，相干減弱時，電光開關(guān)30輸出的光強度更弱，因而可提高液晶顯示器的對比度。此外，本發(fā)明實施例提供的顯示器件，可避免由于偏振片的存在對背光源發(fā)出的光照強度的損耗，因此可以降低背光源的功耗，提高背光源的壽命。

優(yōu)選的，如圖2所示，電光開關(guān)30還包括與第一Y分支波導304相對設(shè)置的第二Y分支波導305；第一Y分支波導304、第二Y分支波導305、以及第一表面電極301、第二表面電極302和第三表面303電極構(gòu)成M-Z型電光開關(guān)。

其中，第一Y分支波導304的兩個分支和第二Y分支波導305的兩個分支分別連接，且為一體結(jié)構(gòu)。

第二Y分支波導305主干用于將背光源輸入的光分為兩束等光強的光分別進入第一Y分支波導304的分支；第一Y分支波導304主干用于使位于第一Y分支波導304分支內(nèi)的同頻率的兩束光傳播方向相同，并發(fā)生相干加強或者相干減弱；第一Y分支波導304和第二Y分支波導305的主干可設(shè)有定向耦合器。

本發(fā)明實施例中，選用M-Z型電光開關(guān)可使入射光先進入第二Y分支波導305，而被分為等光強的兩束光，從而使等光強的兩束同頻率光分別進入第一Y分支波導304后，相干加強或相干減弱的效果更好。

優(yōu)選的，如圖1(a)和3(a)所示，所述顯示器件還包括不透光的介質(zhì)層20，介質(zhì)填充在所述電光開關(guān)30之間的間隙處；介質(zhì)層20用于使所述電光開關(guān)30固定。

其中，介質(zhì)層20不僅可以使電光開關(guān)30固定在介質(zhì)中，且由于介質(zhì)填充了電光開關(guān)30之間的間隙，使所有電光開關(guān)30上下表面可以形成平坦的平面，從而還可以起到平坦化的作用。

需要說明的是，不對介質(zhì)的材料進行限定，只要不透光且不導電即可。

本發(fā)明實施例中，不透光的介質(zhì)層20可保證光僅能入射到電光開關(guān)30中，從而可避免漏光現(xiàn)象的發(fā)生。

進一步優(yōu)選的，由于黑色樹脂材料容易獲得且成本低，因此，本發(fā)明實施例優(yōu)選介質(zhì)層20的材料為黑色樹脂材料。

例如，介質(zhì)層20的材料為黑矩陣材料。

優(yōu)選的，如圖1(b)和3(b)所示，晶體管40為薄膜晶體管，所述薄膜晶體管設(shè)置在襯底401上；襯底401設(shè)置在填充有介質(zhì)層20的電光開關(guān)30的出光側(cè)或入光側(cè)；其中，第一表面電極301通過導線與所述薄膜晶體管的漏極406相連；第二表面電極302和第三表面電極303通過導線與接地端或固定電位電壓V1端相連。

本發(fā)明實施例在襯底401上制備薄膜晶體管，制備工藝成熟，無需對制造工藝做出較大修改，避免生產(chǎn)成本的提高。

優(yōu)選的，如圖1(b)和3(b)所示，襯底401設(shè)置在填充有介質(zhì)層20的電光開關(guān)30的出光側(cè)；所述薄膜晶體管設(shè)置在襯底401的遠離電光開關(guān)30的一側(cè)；彩色濾光層10設(shè)置在填充有介質(zhì)層20的電光開關(guān)30的遠離襯底401的表面。

本發(fā)明實施例中，將襯底401設(shè)置在填充有介質(zhì)層20的電光開關(guān)30的出光側(cè)，所述薄膜晶體管設(shè)置在襯底401的遠離電光開關(guān)30的一側(cè)，便于第一表面電極301與漏極406的連接。

優(yōu)選的，如圖4所示，第一Y分支波導304包括第一波導和第二波導；所述第一波導和所述第二波導均包括纖芯50、包層60和緩沖涂覆層70；其中，纖芯50的材料為交聯(lián)型電光聚合物。

當然，當電光開關(guān)30還包括與第一Y分支波導304相對設(shè)置的第二Y分支波導305時，由于第一Y分支波導304的兩個分支和第二Y分支波導305的兩個分支分別連接且為一體結(jié)構(gòu)，因此，相當于該M-Z型電光開關(guān)包括兩個分支，而該兩個分支分別為第一波導和第二波導。

其中，所述第一波導和所述第二波導均為圓柱形的包括纖芯50、包層60和緩沖涂覆層70的結(jié)構(gòu)。纖芯50的材料可以為PMMA-AMA(交聯(lián)型電光聚合物)，如AJC146(聚甲基丙烯酸甲酯)。

需要說明的是，包層60的材料可以是玻璃材料或其他材料，在此不做限定，優(yōu)選包層60材料的折射率小于纖芯50材料的折射率，以使光在第一波導和第二波導內(nèi)傳播時發(fā)生全反射，減小光強度的損耗。

緩沖涂覆層70可以是富有彈性、耐磨蝕的塑料材料，如聚乙烯塑料、聚丙烯塑料、尼龍等。

基于上述描述，如圖5所示，提供一種電光開關(guān)30的制作方法，具體實施步驟為：

S10、如圖6(a)所示，將M-Z型電光開關(guān)30按陣列排布方式放置于第一介質(zhì)層201中。

此處，根據(jù)顯示器件中子像素的個數(shù)，使電光開關(guān)30形成M×N的陣列，即子像素為M×N的陣列。M和N可相等也可不相等。

S11、如圖6(b)～6(c)所示，在完成S10的基礎(chǔ)上，形成第一表面電極301、第二表面電極302、第三表面電極303。

具體的，通過磁控濺射工藝，在第一介質(zhì)層201上形成導電的金屬膜層，并通過掩模、曝光、刻蝕等工藝形成第一表面電極301、第二表面電極302和第三表面電極303。

S12、如圖6(d)所示，在完成S11的基礎(chǔ)上，在形成的第一表面電極301、第二表面電極302、第三表面電極303上填充第二介質(zhì)層202。

其中，第一介質(zhì)層201和第二介質(zhì)層202的材料均為黑色樹脂材料。

本發(fā)明實施例還提供一種顯示裝置，包括上述顯示器件以及背光源。

其中，背光源用于向所述顯示器件提供光照。

需要說明的是，不對背光源的選擇進行限定，只要能向所述顯示器件提供均勻光即可。例如，可以是液晶顯示器所用的背光源。

本發(fā)明實施例提供一種顯示裝置，由于顯示面板中每個子像素中晶體管40的漏極406與第一表面電極301電連接，而第二表面電極302和第三表面電極303等電位，通過控制數(shù)據(jù)線408提供至漏極406的電壓信號，便可控制第一表面電極301和第二表面電極302之間的壓差，從而使位于第一表面電極301與第二表面電極302之間的波導內(nèi)與第二表面電極302和第三表面電極303之間的波導內(nèi)，同頻率的兩束光的相位不同，在第一Y分支波導304的主干內(nèi)相干加強或相干減弱，從而得到所需亮度的光。其中，相對背光源輸出的光，由于相干加強時，電光開關(guān)30輸出的光強度更強，相干減弱時，電光開關(guān)30輸出的光強度更弱，因而可提高液晶顯示器的對比度。此外，本發(fā)明實施例提供的顯示器件，可避免由于偏振片的存在對背光源發(fā)出的光照強度的損耗，因此可以降低背光源的功耗，提高背光源的壽命。

本發(fā)明實施還提供了一種顯示裝置的控制方法，通過逐行向柵線407輸入掃描信號，使與柵線407連接的晶體管40打開；向數(shù)據(jù)線408輸入數(shù)據(jù)信號，使與晶體管40的漏極406電連接的第一表面電極301與第二表面電極302之間具有壓差，以控制從電光開關(guān)輸出的光的強度。

具體的，控制數(shù)據(jù)線408提供至漏極406的電壓信號，使與漏極406電連接的第一表面電極301具有一定的電壓，當?shù)诙砻骐姌O302接地或接固定電壓端時，使與漏極406電連接的第一表面電極301與第二表面電極302之間形成壓差。不同的壓差使位于第一表面電極301與第二表面電極302之間的波導內(nèi)與第二表面電極302和第三表面電極303之間的波導內(nèi)的同頻率的兩束光的相位不同，得到不同程度的相干加強或者相干減弱的光，從而使每個子像素的出射光具有不同的灰階。

其中，如圖7所示，以纖芯50材料為AJC146，且第二表面電極302和第三表面電極303接地為例，AJC146的電光系數(shù)為138pm/V，半波電壓為1V。當?shù)谝槐砻骐姌O301和第二表面電極302的壓差為1V時，可使位于第一表面電極301與第二表面電極302之間的波導內(nèi)與第二表面電極302和第三表面電極303之間的波導內(nèi)，同頻率的兩束光產(chǎn)生π的相位差，相干減弱，此時M-Z型電光開關(guān)出射光強度最小，對應子像素的灰階為255；當壓差為2V時，使位于第一表面電極301與第二表面電極302之間的波導內(nèi)與第二表面電極302和第三表面電極303之間的波導內(nèi)，同頻率的兩束光的相位差為2π，相干加強，此時M-Z型電光開關(guān)出射光的光強最大，對應子像素的灰階為0。

本發(fā)明實施例提供一種顯示裝置的控制方法，通過逐行向柵線407輸入掃描信號，使與柵線407連接的晶體管40打開；數(shù)據(jù)線408輸入的數(shù)據(jù)信號，通過打開的晶體管的漏極406傳導到第一表面電極301?；诖?，通過控制數(shù)據(jù)線408提供至漏極406的電壓信號，便可控制第一表面電極301和第二表面電極302之間的壓差，從而使位于第一表面電極301與第二表面電極302之間的波導內(nèi)與第二表面電極302和第三表面電極303之間的波導內(nèi)，同頻率的兩束光的相位不同，在第一Y分支波導304的主干內(nèi)相干加強或相干減弱，從而得到所需亮度的光。其中，相對背光源輸出的光，由于相干加強時，電光開關(guān)30輸出的光強度更強，相干減弱時，電光開關(guān)30輸出的光強度更弱，因而可提高液晶顯示器的對比度。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。