CN104280932A - 一种显示面板和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种显示面板和显示装置。一种显示面板，包括对盒设置的彩膜基板、阵列基板以及设置于所述彩膜基板和所述阵列基板之间的液晶层，所述显示面板还包括扩散片，所述扩散片设置于所述彩膜基板远离所述阵列基板的一侧，所述扩散片具有沿厚度方向、从入光侧向出光侧渐变递增的折射率。该显示面板能提高外界光的利用率且获得更宽的视角，在实现广视角的同时保持低功耗。

Description

一种显示面板和显示装置

技术领域

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种显示面板和显示装置。

背景技术

液晶显示装置(Liquid Crystal Display)是目前平板显示的主流产品，根据光源类型加以分类，液晶显示装置可以分为透射式(transmissive)、反射式(reflective)和透反式(transflective，也称为半透射半反射式)。

现有的液晶显示装置多为透射式显示模式，此模式需要更多来自背光源的亮度支持整个显示装置的亮度。在强环境光情况下，则必须通过提高背光源亮度的方式来提高显示亮度，从而改善显示品质，这样无形中就增加了整个显示装置的功耗，尤其是对于作为移动显示设备或便携式显示设备，对电源的续航能力提出了极高的要求。

随着人们对显示多样性的要求，出于观看位置的任意性以及图像的保真度，目前还对平板显示装置提出了广视角的要求。目前的平板显示装置中，一般通过采用广角偏光片来补偿视角，从而实现广视角效果。然而，采用广角偏光片来实现广视角，由于广角偏光片具有方向性，会进一步降低显示面板的亮度。目前平板显示市场对低功耗的需求非常强烈，而单纯通过增加背光源亮度来提高显示亮度，因而改善显示品质的方式已被逐步淘汰。

液晶显示装置被越来越广泛的应用于各类移动便携式设备中，这一类设备多在室外使用，很多时候在强环境光的影响下液晶屏幕显示内容人眼很难辨识清楚，可见，单纯的透射式显示模式已经难以满足室外应用的需求。然而，目前反射式显示模式的液晶显示装置存在的缺点是反射效率低，为了提高反射光的效率，目前多采用在起反射作用的电极表面微结构做改进的方式，但由于受到目前曝光工艺精细度的限制，反射效率很难得到大幅的提升。

可见，设计一种结构简单的低功耗、广视角的显示装置成为目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种显示面板和显示装置，该显示面板能提高外界光的利用率且获得更宽的视角，在实现广视角的同时保持低功耗。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是该显示面板，包括对盒设置的彩膜基板、阵列基板以及设置于所述彩膜基板和所述阵列基板之间的液晶层，其中，所述显示面板还包括扩散片，所述扩散片设置于所述彩膜基板远离所述阵列基板的一侧，所述扩散片具有沿厚度方向、从入光侧向出光侧渐变递增的折射率。

优选的是，所述阵列基板中还包括反射电极，其中：

所述阵列基板中垂直交叉设置有栅线和数据线，所述栅线和所述数据线采用反射率大于85％的金属材料形成，所述栅极和所述数据线即形成反射电极；

或者，所述阵列基板在由所述栅线和所述数据线围成的像素开口区形成有反射电极，所述反射电极采用反射率大于85％的金属材料形成。

优选的是，所述扩散片通过贴附方式设置于所述彩膜基板远离所述阵列基板的一侧。

优选的是，所述扩散片的折射率范围为1.35-1.36。

优选的是，所述扩散片的厚度范围为130μm-135μm。

优选的是，所述扩散片采用光敏材料形成，且该所述光敏材料能通过光照控制形成不同的取向而使所述扩散片获得沿厚度方向的渐变的折射率。

优选的是，所述扩散片采用光敏PET材料形成，所述光敏PET材料通过UV光照控制形成不同的取向而使所述扩散片获得沿厚度方向上的渐变的折射率。

优选的是，采用所述光敏PET材料形成扩散膜，使用与所述扩散膜的膜面斜向30°设置的UV光和与所述扩散膜的膜面垂直设置的UV光同时照射所述扩散膜，所述UV光为波长为313nm的偏振光，照射强度范围为30-40mJ/cm²。

优选的是，所述彩膜基板远离所述阵列基板的一侧还设置有偏光片，所述扩散片设置于所述彩膜基板与所述偏光片之间。

一种显示装置，包括上述的显示面板。

本发明的有益效果是：该显示面板通过采用反射电极与扩散片相配合的方式来实现反射式广角显示模式，在有强环境光的情况下可有效利用强环境光，将入射进液晶层的光线有效地反射至人眼内，并经扩散片由内向外逐渐增大的折射率使光线实现不同方向的发散，从而获得更宽的视角，提高了光利用率；

采用该显示面板的显示装置的功耗更低，显示效果更好。

附图说明

图1为本发明实施例1中显示面板的结构示意图；

图2为扩散膜进行UV光照射的示意图；

图3为图2中扩散膜经UV光照射后在厚度方向的折射率渐变的示意图；

图4为光线在扩散片中的光路示意图；

图5为光线在图1中显示面板的光路示意图；

附图标记中：

1－彩膜基板；11－彩膜层；2－阵列基板；3－液晶层；4－偏光片；5－扩散片；50－扩散膜；51－入光侧；52－出光侧；6－反射电极。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明显示面板和显示装置作进一步详细描述。

实施例1：

本实施例提供一种显示面板，该显示面板通过采用具有渐变折射率的扩散片，实现了广视角效果，且不会降低显示面板的亮度；同时，还采用与之配合的反射电极，提高了外界光利用率，实现了低功耗模式下的广视角和高亮度显示。

如图1所示，本实施例中，显示面板包括对盒设置的彩膜基板1、阵列基板2以及设置于彩膜基板1和阵列基板2之间的液晶层3，显示面板还包括扩散片5，扩散片5设置于彩膜基板1远离阵列基板2的一侧，扩散片5沿厚度方向具有渐变的折射率。具体来说，扩散片5具有沿厚度方向、从入光侧向出光侧渐变递增的折射率。其中，针对显示面板而言，扩散片5的入光侧即靠近彩膜基板1的一侧，扩散片5的出光侧即远离彩膜基板1的一侧。参考图5的光路图，扩散片5的出光侧52相对入光侧51更靠近显示面板的外侧，扩散片5能对经过其中射向显示面板外部的光线起不同角度的扩散作用，扩大光线的折射范围。

图1中，彩膜基板1远离阵列基板2的一侧还设置有偏光片4，扩散片5设置于彩膜基板1与偏光片4之间，偏光片4能对扩散片5起到较好的保护作用；而扩散片5的折射率沿靠近彩膜基板1的一侧向靠近偏光片4的一侧递增，即扩散片5在靠近彩膜基板1侧的折射率小于远离彩膜基板1侧的折射率。

如图1所示，彩膜基板1中包括实现彩色显示的彩膜层11，以使显示面板实现彩色显示；同时，在阵列基板2中还包括反射电极6，反射电极6用于将从显示面板外界经液晶层3进入显示面板的入射光线，再次反射至液晶层3并在扩散片5的作用下扩散为向多个角度出射，最终实现广视角显示；同时，该显示面板由于采用反射式电极的结构，可以在环境光线较强的情况下更好的利用环境光进行显示，提高光利用率，降低功耗。

通常情况下，阵列基板1中垂直交叉设置有栅线和数据线，栅线和数据线采用反射率大于85％的金属材料形成，栅极和数据线即形成反射电极6；或者，阵列基板1在由栅线和数据线围成的像素开口区形成有反射电极6，反射电极6采用反射率大于85％的金属材料形成。其中，金属材料包括钼(Mo)、钼铌合金(MoNb)、铝(Al)、铝钕合金(AlNd)、钛(Ti)和铜(Cu)中的至少一种。

这里应该理解的是，当直接采用栅线和数据线作为反射电极6时的方案时，由于不需要增加额外的构图工艺，因此工艺较为简洁；当采用在栅线和数据线围成的像素开口区形成有反射电极6的方案时，反射电极6与阵列基板1中的其他金属结构绝缘，因此一般需设置绝缘层将反射电极6与其他金属结构隔离开来，因此其构图工艺相对复杂，但是由于此时形成的反射电极6具有较大的面积，因此反射效果较好，光利用率高，在具体应用过程中，可根据需求选用其中的任一种方案。

在本实施例中，优选的是，扩散片5的折射率范围为1.35-1.36，在该折射率范围内，显示面板可获得45°-55°的视角范围。

其中，扩散片5采用光敏材料形成，且该光敏材料能通过光照控制形成不同的取向而使扩散片5获得沿厚度方向的渐变的折射率。即，本实施例中对光线起到扩散作用的扩散片5为可光控取向的材料制作，扩散片5在光固化过程中使光敏材料形成各向异性膜片，以对光线实现不同方向的扩散。

优选的是，扩散片5采用光敏PET(polyethylene terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯)材料形成，光敏PET材料通过UV(紫外光)光照控制形成不同的取向而使扩散片5获得沿厚度方向上的渐变的折射率。

其中，扩散片5的折射率受光照射强度的影响，而与扩散片5的厚度范围无太大关系。如图2所示，采用光敏PET材料形成扩散膜50，使用与扩散膜50的膜面斜向30°设置的UV光和与扩散膜50的膜面垂直设置的UV光同时照射扩散膜50，UV光为波长为313nm的偏振光，照射强度范围为30-40mJ/cm²。由于UV光在扩散膜50上的光照强度随着厚度的增加而递减，使得扩散膜50靠近UV光源一侧的折射率大于远离UV光源一侧的折射率，因此使光敏PET材料形成的扩散膜50沿厚度方向产生不同折射率，从而形成扩散片5。扩散膜50经UV光照射后形成扩散片5，在将扩散片5设置在彩膜基板1的外侧时，将扩散片5的折射率较小的一侧即在光照射过程中远离UV光源的一侧与彩膜基板1设置在一起，从而形成具有沿厚度方向、从入光侧51向出光侧52渐变递增的折射率的扩散片5。

扩散片5在厚度方向的折射率渐变的示意图如图3所示，从微观上来看，可将扩散片5视为在厚度方向上平行分层的多个微层结构，而各个微层结构之间的折射率呈渐变变化，且越远离彩膜基板1向外，其折射率越大。结合图4和图5，从液晶层3入射的光线穿过彩膜基板1后，在扩散片5中的各个微层中遵循折射角大于入射角的规律，从而在扩散片5中获得从入光侧51到出光侧52逐渐增大的折射角度，进而实现显示面板的广视角显示。

在本实施例中，扩散片5的厚度范围为130μm-135μm，在构图工艺中，该厚度范围能获得较佳的成膜工艺效果。

在本实施例中，扩散片5通过贴附方式设置于彩膜基板1远离阵列基板2的一侧。在具体制备过程中，首先按常规技术进行彩膜基板1的封框胶涂覆和阵列基板2的液晶层3涂布，并将二者进行对盒及切割处理，形成单块的显示面板半成品；接着将扩散片5贴附在彩膜基板1的外侧，然后在扩散片5的外侧贴附偏光片4，从而完成显示面板成品的制备。

本实施例中的显示面板，通过在彩膜基板1外侧设置扩散片5，使显示面板的可视角度增大，结构简单，对工艺要求相对较低；而且，采用贴附方式使得扩散片5与彩膜基板1结合，并通过对盒方式与阵列基板2形成整体，工艺简单、便于操作。

本实施例中显示面板的其他结构可以采用现有技术中显示面板的相应结构，这里不做限定。

本实施例中的显示面板为反射式液晶层显示面板，通过采用反射电极与扩散片相配合的方式来实现反射式广角显示模式，这种显示面板在有强环境光的情况下可有效利用强环境光，将入射进液晶层的光线有效地反射至人眼内，并经扩散片由入光侧向出光侧逐渐增大的折射率使光线实现不同方向的发散，从而获得与单纯一个方向的折射角度更宽的视角，在实现广视角同时还有效地利用了环境光辅助显示，提高了光利用率，因此在强光及室外环境使用的情况下会更节省能源，顺应低功耗潮流，无论在室外还是室内使用都会有广阔的使用空间。

实施例2：

本实施例提供一种显示装置，该显示装置包括实施例1中的显示面板。

该显示装置可以为：液晶面板、电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

本实施例中的显示装置，利用实施例1中的显示面板，在阵列基板侧设置通用的侧入式背光源或直下式背光源均可，由于该显示面板具有较高的光利用率、且能实现广视角显示，使得该显示装置的功耗更低，显示效果更好。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种显示面板，包括对盒设置的彩膜基板、阵列基板以及设置于所述彩膜基板和所述阵列基板之间的液晶层，其特征在于，所述显示面板还包括扩散片，所述扩散片设置于所述彩膜基板远离所述阵列基板的一侧，所述扩散片具有沿厚度方向、从入光侧向出光侧渐变递增的折射率。

2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述阵列基板中还包括反射电极，其中：

所述阵列基板中垂直交叉设置有栅线和数据线，所述栅线和所述数据线采用反射率大于85％的金属材料形成，所述栅极和所述数据线即形成反射电极；

或者，所述阵列基板在由所述栅线和所述数据线围成的像素开口区形成有反射电极，所述反射电极采用反射率大于85％的金属材料形成。

3.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述扩散片通过贴附方式设置于所述彩膜基板远离所述阵列基板的一侧。

4.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述扩散片的折射率范围为1.35-1.36。

5.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述扩散片的厚度范围为130μm-135μm。

6.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述扩散片采用光敏材料形成，且该所述光敏材料能通过光照控制形成不同的取向而使所述扩散片获得沿厚度方向的渐变的折射率。

7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述扩散片采用光敏PET材料形成，所述光敏PET材料通过UV光照控制形成不同的取向而使所述扩散片获得沿厚度方向上的渐变的折射率。

8.根据权利要求7所述的显示面板，其特征在于，采用所述光敏PET材料形成扩散膜，使用与所述扩散膜的膜面斜向30°设置的UV光和与所述扩散膜的膜面垂直设置的UV光同时照射所述扩散膜，所述UV光为波长为313nm的偏振光，照射强度范围为30-40mJ/cm²。

9.根据权利要求1-8任一项所述的显示面板，其特征在于，所述彩膜基板远离所述阵列基板的一侧还设置有偏光片，所述扩散片设置于所述彩膜基板与所述偏光片之间。

10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的显示面板。