CN107179638B - 一种显示面板及其控制方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种显示面板及其控制方法、显示装置,涉及显示技术领域,该显示面板可在亮环境下实现超低功耗显示,也可在暗环境下进行显示。显示面板包括相对设置的第一基板和第二基板,和设置在第一基板和第二基板之间的液晶显示层,液晶显示层包括位于每个亚像素中的液晶显示单元。显示面板还包括设置在第一基板和第二基板之间、且位于液晶显示单元下方的自发光显示层,自发光显示层包括位于每个亚像素中的自发光显示单元。自发光显示单元包括:位于自发光显示单元的发光区的发光功能层和位于发光功能层下方的第一反射层,以及位于自发光显示单元的非发光区的第二反射层;发光功能层发出的光能够经所述第一反射层反射至所述液晶显示单元。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种显示面板及其控制方法、显示装置。
背景技术
现有的使用背光或者自主发光的显示装置,亮环境下均无法利用环境光,因此显示时耗能较大,无法实现超低功耗显示。传统的反射型显示装置,虽然能在亮环境时利用环境光进行显示,实现超低功耗显示;但在暗环境下,微弱的环境光不足以被反射来照亮屏幕,导致反射型显示装置无法正常使用。
因此,既能在亮环境下实现超低功耗显示,又能在暗环境下正常显示的显示装置近期成为显示装置研究的热点。
发明内容
本发明的实施例提供一种显示面板及其控制方法、显示装置,该显示面板既可以在亮环境下实现超低功耗显示,也可以在暗环境下进行显示。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
本发明实施例的一方面、提供一种显示面板,包括相对设置的第一基板和第二基板,还包括:液晶显示层,所述液晶显示层设置在所述第一基板和所述第二基板之间,包括位于每个亚像素中的液晶显示单元;自发光显示层,所述自发光显示层设置在所述第一基板和所述第二基板之间、且位于所述液晶显示单元的下方,包括位于每个亚像素中的自发光显示单元;其中,所述自发光显示单元包括:位于所述自发光显示单元的发光区的发光功能层和位于所述发光功能层下方的第一反射层,位于所述自发光显示单元的非发光区的第二反射层;所述发光功能层发出的光能够经所述第一反射层反射至所述液晶显示单元。
可选的,所述自发光显示单元还包括:设置在所述发光功能层上方的可透光的第一电极、以及设置在所述发光功能层下方的第二电极;所述第二电极可透光,所述第一反射层位于所述第二电极的下方;或者,所述第二电极与所述第一反射层共用。
可选的,在所述第二电极与所述第一反射层共用的情况下,构成所述第二电极的材料包括金属材料。
可选的,所述自发光显示单元还包括设置于所述非发光区的薄膜晶体管;所述第二反射层设置于所述薄膜晶体管的上方。
进一步的,所述第二反射层完全覆盖所述非发光区。
可选的,所述显示面板还包括:彩色滤光片,所述彩色滤光片设置于所述第一基板和所述第二基板之间、且位于所述自发光显示单元的上方,包括黑矩阵和设置在所述黑矩阵镂空位置处的彩色子单元。
可选的,所述自发光显示单元的发光区的面积小于或等于所述亚像素的开口区的面积的30%。
本发明实施例的另一方面、提供一种控制如上任一项所述的显示面板的方法,包括:控制自发光显示层不发光,并驱动液晶显示单元中的液晶,以使外界光线经所述液晶显示层照射至第一反射层和第二反射层,经所述第一反射层和所述第二反射层反射的光线经所述液晶显示层出射;或者,控制所述自发光显示层发光,所述发光功能层发出的光线可以经所述液晶显示层出射;或者,控制所述自发光显示层发光,所述发光功能层发出的光线经所述液晶显示层出射;驱动液晶显示单元中的液晶,以使外界光线经所述液晶显示层照射至第一反射层和第二反射层,经所述第一反射层和所述第二反射层反射的光线经所述液晶显示层出射。
可选的,所述驱动液晶显示单元中的液晶,包括:以低频电压驱动所述液晶显示单元中的液晶,所述低频电压的频率小于10Hz。
本发明实施例的又一方面、提供一种显示装置,包括如上任一项所述的显示面板。
本发明实施例提供一种显示面板及其控制方法、显示装置,显示面板包括:设置在第一基板和第二基板之间的液晶显示层,液晶显示层包括位于每个亚像素中的液晶显示单元。显示面板还包括:设置在第一基板和第二基板之间、且位于液晶显示单元的下方的自发光显示层,自发光显示层包括位于每个亚像素中的自发光显示单元。其中,自发光显示单元包括位于发光区的发光功能层和位于发光功能层下方的第一反射层,和位于自发光显示单元的非发光区的第二反射层,发光功能层发出的光能够经第一反射层反射至液晶显示单元。
基于此,利用本发明实施例提供的显示面板进行显示,当在亮环境下,即外界光线足以使得显示面板正常显示时,控制自发光显示层不发光,即控制发光功能层不发光。然后驱动液晶显示单元中的液晶,以使得外界光线可以透过液晶显示层。由于显示面板还包括位于发光功能层下方的第一反射层以及位于非发光区的第二反射层,第一反射层和第二反射层可以将透过液晶显示层的光线反射至液晶显示层,以将其作为液晶显示层的背光,然后驱动液晶显示单元进行显示。从而显示面板在亮环境下,可以利用外界光线进行反射显示。
当在暗环境下,即外界光线较弱时,控制自发光显示层发光,即控制发光功能层发光;发光功能层发出的光线可以经液晶显示层出射。从而克服了现有的显示面板在没有外界光线时不能正常显示的问题。
又或者,显示面板也可以通过液晶显示层和自发光显示层进行混合显示。具体的,驱动位于液晶显示单元中的液晶,以使得外界光线可以透过液晶显示层,并经第一反射层和第二反射层反射至液晶显示层,以将其作为液晶显示层的背光,然后驱动液晶显示单元进行显示。并控制自发光显示层发光,即控制发光功能层发光,发光功能层发出的光线可以经液晶显示层出射。
这样一来,本发明实施例提供的显示面板既可以在亮环境下利用环境光进行显示,从而实现超低功耗显示;又可以在暗环境下通过自发光显示单元正常显示。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图;
图2为图1所示的显示面板中的一个亚像素的放大结构示意图;
图3为图1所示的显示面板中的一个亚像素的俯视图;
图4为图2所示的显示面板利用外界光线进行显示的原理示意图;
图5为图2所示的显示面板通过自主发光进行显示的原理示意图;
图6为图2所示的显示面板利用外界光线和自主发光进行显示的原理示意图;
图7为本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图;
图8为图7所示的显示面板中的一个亚像素的放大结构示意图;
图9为图8所示的显示面板中第一反射层与第二电极共用的结构示意图。
附图标记:
11-第一基板;12-第二基板;20-液晶显示层;21-液晶显示单元;101-像素电极;102-公共电极;30-自发光显示层;31-自发光显示单元;311-发光功能层;312-第一反射层;313-第二反射层;401-第一电极;402-空穴传输层;403-有机发光层;404-电子传输层;405-第二电极;50-彩色滤光片;501-彩色子单元;502-黑矩阵;60-偏振片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上方”、“下方”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。
本发明实施例提供一种显示面板,如图1所示,包括相对设置的第一基板11和第二基板12。显示面板还包括设置在第一基板11和第二基板12之间的液晶显示层20,液晶显示层20包括位于每个亚像素中的液晶显示单元21。
需要说明的是,第一、液晶显示层20,顾名思义为利用液晶进行显示的功能层。具体的,液晶显示层20包括位于每个亚像素中的液晶显示单元21,以及用于驱动液晶显示单元21的电路,例如栅线驱动电路和数据线驱动电路。液晶显示单元21如图2所示,可以包括液晶,和用于在外加电场作用下驱动液晶的公共电极102、像素电极101以及TFT(英文全称:thin-film transistor;中文名称:薄膜晶体管)。其中,公共电极102与像素电极101的设置位置只是一种示意,并非对本发明的限定。此外,上述液晶显示层20可以为IPS(In PlaneSwitch,横向电场效应)型、TN(Twist Nematic,扭曲向列)型、或者FFS(Fringe FieldSwitching,边缘场开关型),本发明对此不做限定。
此外,液晶显示单元21还可以包括位于液晶两侧的配向膜,配向膜用于对液晶进行配向。显示面板还可以如图7所示,包括设置在第一基板11上方的偏振片60,偏振片60用于将入射至显示面板的外界光线或者显示面板出射的光线转换为偏振光。
第二、不对第一基板11和第二基板12的设置位置进行限定。在本发明实施例的附图中,均以第一基板11位于显示面板的出光侧进行示意。
在此基础上,如图1所示,显示面板还包括设置在第一基板11和第二基板12之间的自发光显示层30。自发光显示层30设置在液晶显示单元21的下方,自发光显示层30包括位于每个亚像素中的自发光显示单元31。
其中,如图1和图2所示,自发光显示单元31包括位于发光区A的发光功能层311,和位于发光功能层311下方的第一反射层312,以及位于非发光区A’的第二反射层313,发光功能层311发出的光能够经第一反射层312反射至液晶显示单元21。此外,图1中为了区分第一反射层312和第二反射层313,将其分别分布在发光功能层311的上、下侧,不代表其在显示面板中的实际位置,第一反射层312和第二反射层313的具体位置参见图2。
需要说明的是,第一、每个亚像素都有开口区域,即有效透光区域。例如如图3所示,当亚像素中包括黑矩阵502时,由黑矩阵502围成的区域为开口区域B。对于自发光显示单元31而言,如图2所示,将开口区域B分为发光区A和非发光区A’。其中,开口区域B中设置有发光功能层311的区域为发光区A,其他区域为非发光区A’。
第二、自发光显示层30,即可以在无背光的情况下实现自主发光的功能层,因此显示面板在外界光线较弱时可以通过自发光显示单元31实现正常显示。具体的,自发光显示层30包括位于每个亚像素中的自发光显示单元31,以及用于驱动自发光显示单元31的电路(图1中未示出)。
基于此,利用本发明实施例提供的显示面板进行显示,当在亮环境下,即外界光线足以使得显示面板正常显示时,控制自发光显示层30不发光,即控制发光功能层311不发光。然后驱动液晶显示单元21中的液晶,以使得如图4所示,外界光线可以透过液晶显示层20。由于显示面板还包括位于发光功能层311下方的第一反射层312以及位于非发光区A’的第二反射层313,第一反射层312和第二反射层313可以将透过液晶显示层20的光线反射至液晶显示层20,以将其作为液晶显示层20的背光,然后驱动液晶显示单元21进行显示。从而显示面板在亮环境下,可以利用外界光线进行反射显示。
当在暗环境下,即外界光线较弱时,控制自发光显示层30发光,即控制发光功能层311发光,如图5所示,发光功能层311发出的光线可以经液晶显示层20出射。从而克服了现有的显示面板在外界光线较弱时不能正常显示的问题。
又或者,本发明提供的显示面板也可以通过液晶显示层20和自发光显示层30进行混合显示。具体的,如图6所示,驱动位于液晶显示单元21中的液晶,以使得外界光线可以透过液晶显示层20,并经第一反射层312和第二反射层313反射至液晶显示层20,以将其作为液晶显示层20的背光,然后驱动液晶显示单元21进行显示。并控制自发光显示层30发光,即控制发光功能层311发光,发光功能层311发出的光线可以经液晶显示层20出射。
这样一来,本发明实施例提供的显示面板既可以在亮环境下利用环境光进行显示,从而实现超低功耗显示;又可以在暗环境下通过自发光显示单元31正常显示。
在此基础上,显示面板在进行显示时,在亮环境下可以利用外界光线进行显示,在暗环境下可以通过自发光显示单元31发光并实现显示。因此,本发明实施例提供的显示面板无需通过背光源提供背光,其结构较为简单。
在此基础上,上述驱动液晶显示单元21中的液晶时,可选的,利用低频电压驱动液晶,其中,低频电压是指:电压的频率小于10Hz。这样一来,显示面板在亮环境下进行显示时,可以控制自发光显示单元31不工作,以使得发光功能层311不发光;同时利用低频电压驱动液晶,从而实现了显示面板的超低功耗显示。
此外,显示面板还可以包括光敏单元,示例的,光敏单元可以为光敏传感器。光敏单元可以对外界光线的强弱进行测量,并将光信号转换为电信号。从而显示面板可以根据光敏单元对外界光线强弱的感应程度选择显示面板的驱动模式。当然,也可以在显示面板中设置转换开关,由用户自行决定显示面板的驱动模式。
在此基础上,如图8所示,自发光显示单元31还可以包括:设置在发光功能层311上方的可透光的第一电极401、以及设置在发光功能层311下方的第二电极405。其中,发光功能层311包括空穴传输层402、有机发光层403、电子传输层404。此外,为了提高自发光显示单元31的显示性能,发光功能层311还可以包括电子注入层和空穴注入层。其中,图8中空穴传输层402与电子传输层404的设置顺序只是一种示例,并非对其的限定;电子注入层和空穴注入层的设置位置结合发光功能层311中各膜层的实际位置进行选择。
在此情况下,有机发光层403发出的光线可以在第一电极401侧出射,或者在第二电极405侧出射,在此情况下,发光功能层311发出的光线经第一反射层312反射至液晶显示单元21。其中,有机发光层403发出的光线的亮度取决于施加在第一电极401和第二电极405的电流的大小,电流越大,发光功能层311发出的光线的亮度就越高。
在此基础上,第二电极405可以为透明电极,即可透光,在此情况下,如图8所示,第一反射层312位于第二电极405的下方。这样一来,一方面,第一反射层312可以对外界光线进行反射,以利用外界光线进行反射显示;另一方面,第一反射层312可以对有机发光层403发出的光线中、在第二电极405出射的光线进行反射,以使得其可以透过液晶显示单元21。
或者,如图9所示,第二电极405可以与第一反射层312共用。在此情况下,构成第二电极405的材料包括可以对光线进行反射的材料。示例的,构成第二电极405的材料包括金属材料。这样一来,通过将第二电极405与第一反射层312共用,可以降低显示面板的制作成本。
此外,第二反射层313位于自发光显示单元31的非发光区A’,在非发光区A’中设置有TFT。TFT包括栅极、源极以及漏极。由于构成TFT的材料包括金属材料,当外界光线入射至非发光区A’中的TFT时,TFT会对外界光线进行一定的反射。由于TFT通常由具有一定图案的多层膜层构成,且在膜层交叠处存在爬坡现象,当外界光线入射至爬坡处时,TFT对外界光线的反射效果较差。因此若将第二反射层313设置于TFT的下方,外界光线在入射至第二反射层313之前,可能会被TFT反射,进而影响第二反射层313对外界光线的反射效果。
基于此,为了保证第二反射层313对外界光线的反射效果,优选的,如图2所示,第二反射层313设置于TFT的上方。这样一来,可以避免TFT对入射至自发光显示单元31的非发光区A’的光线进行反射,保证了第二反射层313对外界光线的反射效果。
进一步的,如图8所示,第二反射层313完全覆盖非发光区A’。这样一来,第二反射层313可以对入射至自发光显示单元31的非发光区A’的全部光线进行反射,以将其反射至液晶显示单元21中,提高了显示面板对外界光线的利用率。
在此基础上,如图7所示,显示面板还包括彩色滤光片50。彩色滤光片50设置于第一基板11和第二基板12之间、且位于自发光显示单元31的上方,包括黑矩阵502和设置在黑矩阵502镂空位置处的彩色子单元501。
需要说明的是,第一、彩色滤光片50位于自发光显示单元31的上方,具体的,彩色滤光片50可以位于液晶显示层20和自发光显示层30之间;或者如图8所示,彩色滤光片50可以位于液晶显示层20的上方。
第二、上述彩色子单元501可以为不同颜色。例如,对于RGB显示面板而言,彩色子单元501的颜色可以是红色(R)、绿色(G)或蓝色(B)。这样,显示面板中依次对应红色彩色子单元、绿色彩色子单元以及蓝色彩色子单元的三个亚像素可以构成一个像素单元。
又例如,对于RGBW显示面板而言,彩色子单元501的颜色可以是红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)以及不填充任何颜色的,呈透明状的彩色子单元,以使得入射至彩色滤光片50的光线能够不经过滤色处理,而构成白色彩色子单元。这样,显示面板中依次对应红色彩色子单元、绿色彩色子单元、蓝色彩色子单元以及白色彩色子单元的四个亚像素可以构成一个像素单元。
在此基础上,彩色滤光片50还可以包括设置于彩色子单元501表面的平坦层(英文全称:Over Coat,英文简称:OC),以及隔垫物(英文全称:Photo Spacer,英文简称:PS)。其中,平坦层用于保护彩色子单元501,同时实现彩色滤光片50表面的平坦化;隔垫物用于在第一基板11和第二基板12对盒后,保持盒厚的均匀性。
此外,本发明对发光功能层311发出的光线的颜色不做限定。示例的,发光功能层311发出的光线可以为白光。在亮环境下进行显示时,上述白光透过液晶显示单元21,然后经彩色滤光片50出射。其中,彩色子单元501对白光进行滤光处理,从而实现彩色显示。
或者,发光功能层311发出的光线可以为红色、绿色或者蓝色,以发光功能层311发出的光线为红色进行说明。在此情况下,与发光功能层311相对应的彩色子单元501为红色彩色子单元,发光功能层311发出的红光经红色彩色子单元滤光后,可以进一步提高发光功能层311发出的红光的纯度。当发光功能层311发出的光线为其他颜色时,其显示原理与红光时的原理相同,本发明对此不再赘述。
此外,由于亚像素的开口区域的面积较小,为了在有限空间内,既保证发光功能层311发出的光线可以使得显示面板进行正常显示,又保证自发光显示单元31的其他结构的设置空间,优选的,自发光显示单元31的发光区A的面积小于或等于亚像素的开口区域B的面积的30%。
本发明实施例提供一种对如上所述的任一种显示面板的控制方法,具体的:
当在亮环境下,即外界光线足以使得显示面板正常显示时,控制自发光显示层30不发光,即控制发光功能层311不发光。并驱动液晶显示单元21中的液晶,以使得如图4所示,外界光线经液晶显示层20照射至第一反射层312和第二反射层313,然后经第一反射层312和第二反射层313反射的光线经液晶显示层20出射。从而显示面板在亮环境下,可以利用外界光线进行显示。
需要说明的是,本发明不对上述控制自发光显示层30不发光,以及驱动液晶显示单元21中的液晶的顺序进行限定。也可以先驱动液晶显示单元21中的液晶,然后控制自发光显示层30不发光。
在暗环境下,即外界光线较弱时,控制自发光显示层30发光,发光功能层311发出的光线可以经液晶显示层20出射。从而克服了现有的显示面板在外界光线较弱时不能正常显示的问题。
又或者,本发明提供的显示面板也可以通过液晶显示层20和自发光显示层30进行混合显示。具体的,控制自发光显示层30发光,发光功能层311发出的光线经液晶显示层20出射。驱动液晶显示单元21中的液晶,以使外界光线经液晶显示层20照射至第一反射层312和第二反射层313,经第一反射层312和第二反射层313反射的光线经液晶显示层20出射。
需要说明的是,本发明不对控制自发光显示层30发光,以及驱动液晶显示单元21中的液晶的顺序进行限定。也可以先驱动液晶显示单元21中的液晶,然后控制自发光显示层30发光。
基于此,本发明实施例提供的显示面板既可以在亮环境下利用环境光进行显示,从而实现超低功耗显示;又可以在暗环境下通过自发光显示单元31正常显示。
在此基础上,为了进一步降低显示面板的显示功耗,上述驱动液晶显示单元21中的液晶时,可选的,利用低频电压驱动液晶,其中,低频电压是指:电压的频率小于10Hz。
这样一来,显示面板在亮环境下进行显示时,可以控制自发光显示单元31不工作,以使得发光功能层311不发光;同时利用低频电压驱动液晶,从而实现了显示面板的超低功耗显示。
本发明实施例提供一种显示装置,包括如上所述的任意一种显示面板,具有与前述实施例提供的显示面板相同的结构和有益效果,由于前述实施例已经对该显示面板的结构和有益效果进行了详细的描述,此处不再赘述。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明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发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种显示面板,包括相对设置的第一基板和第二基板,其特征在于,包括:
液晶显示层,所述液晶显示层设置在所述第一基板和所述第二基板之间,包括位于每个亚像素中的液晶显示单元;
自发光显示层,所述自发光显示层设置在所述第一基板和所述第二基板之间、且位于所述液晶显示单元的下方,包括位于每个所述亚像素中的自发光显示单元;
其中,所述自发光显示单元包括:位于所述自发光显示单元的发光区的发光功能层和位于所述发光功能层下方的第一反射层,位于所述自发光显示单元的非发光区的第二反射层;所述发光功能层发出的光能够经所述第一反射层反射至所述液晶显示单元;
所述显示面板还包括设置于所述第一基板上的黑矩阵,所述黑矩阵在所述第一基板上的正投影与所述自发光显示单元的发光区和非发光区在所述第一基板上的正投影无交叠。
2.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述自发光显示单元还包括:设置在所述发光功能层上方的可透光的第一电极、以及设置在所述发光功能层下方的第二电极;
所述第二电极可透光,所述第一反射层位于所述第二电极的下方;
或者,所述第二电极与所述第一反射层共用。
3.根据权利要求2所述的显示面板,其特征在于,在所述第二电极与所述第一反射层共用的情况下,构成所述第二电极的材料包括金属材料。
4.根据权利要求1-3任一项所述的显示面板,其特征在于,所述自发光显示单元还包括设置于所述非发光区的薄膜晶体管;所述第二反射层设置于所述薄膜晶体管的上方。
5.根据权利要求4所述的显示面板,其特征在于,所述第二反射层完全覆盖所述非发光区。
6.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述显示面板还包括:
彩色滤光片,所述彩色滤光片设置于所述第一基板和所述第二基板之间、且位于所述自发光显示单元的上方,包括黑矩阵和设置在所述黑矩阵镂空位置处的彩色子单元。
7.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述自发光显示单元的发光区的面积小于或等于所述亚像素的开口区的面积的30%。
8.一种控制如权利要求1-7任一项所述的显示面板的方法,其特征在于,包括:
控制自发光显示层不发光,并驱动液晶显示单元中的液晶,以使外界光线经液晶显示层照射至第一反射层和第二反射层,经所述第一反射层和所述第二反射层反射的光线经所述液晶显示层出射;
或者,控制所述自发光显示层发光,所述自发光显示层发出的光线经所述液晶显示层出射;
或者,控制所述自发光显示层发光,所述自发光显示层发出的光线经所述液晶显示层出射;驱动液晶显示单元中的液晶,以使外界光线经所述液晶显示层照射至第一反射层和第二反射层,经所述第一反射层和所述第二反射层反射的光线经所述液晶显示层出射。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述驱动液晶显示单元中的液晶,包括:
以低频电压驱动所述液晶显示单元中的液晶,所述低频电压的频率小于10Hz。
10.一种显示装置,其特征在于,包括如权利要求1-7任一项所述的显示面板。
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