[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN110286525B - 显示基板、显示面板和显示装置 - Google Patents

显示基板、显示面板和显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110286525B
CN110286525B CN201910688816.0A CN201910688816A CN110286525B CN 110286525 B CN110286525 B CN 110286525B CN 201910688816 A CN201910688816 A CN 201910688816A CN 110286525 B CN110286525 B CN 110286525B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
optical waveguide
display panel
light
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910688816.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110286525A (zh
Inventor
谭纪风
孟宪东
赵文卿
陈小川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BOE Technology Group Co Ltd
Original Assignee
BOE Technology Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BOE Technology Group Co Ltd filed Critical BOE Technology Group Co Ltd
Priority to CN201910688816.0A priority Critical patent/CN110286525B/zh
Publication of CN110286525A publication Critical patent/CN110286525A/zh
Priority to PCT/CN2020/104063 priority patent/WO2021018024A1/zh
Priority to US17/265,221 priority patent/US11402565B2/en
Application granted granted Critical
Publication of CN110286525B publication Critical patent/CN110286525B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0036—2-D arrangement of prisms, protrusions, indentations or roughened surfaces
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133524—Light-guides, e.g. fibre-optic bundles, louvered or jalousie light-guides
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133553—Reflecting elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13356—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors characterised by the placement of the optical elements
    • G02F1/133565—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors characterised by the placement of the optical elements inside the LC elements, i.e. between the cell substrates
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133605—Direct backlight including specially adapted reflectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133616—Front illuminating devices
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133707—Structures for producing distorted electric fields, e.g. bumps, protrusions, recesses, slits in pixel electrodes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G02F1/13394—Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers regularly patterned on the cell subtrate, e.g. walls, pillars
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1334—Constructional arrangements; Manufacturing methods based on polymer dispersed liquid crystals, e.g. microencapsulated liquid crystals
    • G02F1/13347—Constructional arrangements; Manufacturing methods based on polymer dispersed liquid crystals, e.g. microencapsulated liquid crystals working in reverse mode, i.e. clear in the off-state and scattering in the on-state
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G02F1/133607—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members the light controlling member including light directing or refracting elements, e.g. prisms or lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G02F1/13398—Spacer materials; Spacer properties
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2203/00—Function characteristic
    • G02F2203/30—Gray scale

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

提供一种显示基板、显示面板和显示装置。该显示基板包括：光波导；第一缓冲层，位于所述光波导的一侧，所述第一缓冲层包括第一缓冲图形以及由所述第一缓冲图形限定的多个开口；以及第二缓冲层，位于所述光波导的设有所述第一缓冲层的一侧，并至少覆盖所述多个开口，所述第一缓冲图形的折射率小于所述光波导的折射率，所述第二缓冲层的折射率大于所述光波导的折射率。该显示基板、显示面板和显示装置能够降低制造难度，可将显示装置的液晶光效提升5‑6倍，增加市场竞争力。

Description

显示基板、显示面板和显示装置
技术领域
本公开至少一实施例涉及一种显示基板、显示面板和显示装置。
背景技术
液晶显示装置包括指向式液晶显示装置，指向式液晶显示装置中，液晶层中的液晶分子呈现周期性排列的液晶光栅，利用液晶光栅(透镜，棱镜均可)的衍射/折射实现显示。
发明内容
本公开的至少一实施例涉及一种显示基板、显示面板和显示装置。
本公开的至少一实施例提供一种显示基板，包括：光波导；第一缓冲层，位于所述光波导的一侧，所述第一缓冲层包括第一缓冲图形以及由所述第一缓冲图形限定的多个开口；以及第二缓冲层，位于所述光波导的设有所述第一缓冲层的一侧，并至少覆盖所述多个开口，其中，所述第一缓冲图形的折射率小于所述光波导的折射率，所述第二缓冲层的折射率大于所述光波导的折射率。
例如，所述光波导包括第一部分和第二部分，所述第一部分处于所述第一缓冲图形的位置处，所述第二部分处于所述多个开口的位置处；所述第一部分被配置为对照射到其上的在所述光波导中传播的光进行全反射；所述第二部分被配置为对照射到其上的在所述光波导中传播的光进行出射。
例如，所述第二缓冲层包括多个缓冲部，每个缓冲部填充一个开口，所述多个缓冲部的折射率不同。
本公开的至少一实施例还提供一种显示面板，包括上述任一显示基板以及与所述显示基板对置的对置基板，其中，所述显示基板和所述对置基板被密封以形成盒，所述盒中设有隔垫物图形，所述隔垫物图形包括多个隔垫物，相邻隔垫物之间的空间被液晶材料填充，所述多个隔垫物的每个被配置为支撑盒厚以及吸收照射到其上的光。
例如，相邻隔垫物之间的空间的在平行于所述光波导的方向上的尺寸大于所述开口在平行于所述光波导的方向上的尺寸。
例如，所述隔垫物在所述光波导上的正投影落入所述第一缓冲图形在所述光波导上的正投影内。
例如，所述隔垫物在所述光波导上的正投影与所述开口在所述光波导上的正投影不交叠。
例如，显示面板还包括反射元件，所述反射元件位于所述隔垫物的靠近所述对置基板的一侧，所述反射元件具有反射面，所述反射面被配置为反射光。
例如，所述隔垫物包括第一表面、第二表面、第三表面和第四表面，所述第一表面与所述第二表面相对，所述第三表面和所述第四表面相对，所述第一表面靠近所述光波导，所述第二表面靠近所述对置基板，所述第三表面和所述第四表面位于所述第一表面和所述第二表面之间，所述反射元件位于所述第三表面和所述第四表面至少之一上。
例如，所述反射面相对于所述光波导和所述对置基板至少之一倾斜。
例如，所述反射面相对于所述光波导和所述对置基板至少之一的倾斜角度为9度至13度。
例如，所述反射元件在垂直于所述光波导的方向上的尺寸小于所述隔垫物在垂直于所述光波导的方向上的尺寸的二分之一。
例如，所述反射元件在垂直于所述光波导的方向上的尺寸小于所述隔垫物在垂直于所述光波导的方向上的尺寸的三分之一。
例如，显示面板包括多个子像素，每个子像素包括多个反射元件，所述多个反射元件包括相对于所述光波导和所述对置基板至少之一的倾斜角度不同的两个反射元件。
例如，显示面板还包括位于所述光波导的靠近所述对置基板一侧的第一取向层和位于所述对置基板的靠近所述光波导一侧的第二取向层，其中，所述隔垫物分别与所述第一取向层和所述第二取向层接触。
例如，显示面板还包括第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极被配置为形成电场以驱动液晶分子旋转；所述第一电极和所述第二电极至少之一为狭缝电极。
例如，所述第一电极包括多个第一电极条，所述第二电极包括多个第二电极条，所述多个第一电极条和所述多个第二电极条在所述光波导上的正投影不重叠；或者，所述第一电极为板状电极，所述第二电极为狭缝电极。
例如，所述第一电极和所述第二电极之一设置在所述光波导上，所述第一电极和所述第二电极之另一设置在所述对置基板上；或者，所述第一电极和所述第二电极均设置在所述光波导上，或均设置在所述对置基板上。
例如，显示面板还包括光源，所述光源设置在所述光波导的至少一侧；所述光源被配置为提供在所述光波导中传播的可被全反射的光。
本公开的至少一实施例还提供一种显示装置，包括上述任一显示面板。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。
图1为一种指向式液晶显示面板的剖视图；
图2为图1所示的指向式液晶显示面板中的黑矩阵的宽度的示意图；
图3A为本公开的实施例提供的一种显示基板的剖视图；
图3B为图3A中的第一缓冲层的俯视示意图；
图3C为图3A中的光波导的俯视示意图；
图3D为本公开的另一实施例提供的另一种显示基板的剖视图；
图4A为本公开的一实施例提供的一种显示面板的剖视图；
图4B为第一电极和第二电极之间形成电场时的光路图；
图4C为本公开一实施例提供的显示面板的剖视图；
图5为本公开一实施例提供的显示面板中的第一电极和第二电极形成的电场的示意图；
图6为本公开一实施例提供的显示面板中的隔垫物图形和反射元件的俯视图；
图7为本公开另一实施例提供的另一显示面板的剖视图；
图8为本公开一实施例提供的一种显示面板中的隔垫物图形和反射元件的俯视图；
图9为本公开一实施例提供的一种显示面板中的光波导以及光源的俯视图；
图10为本公开另一实施例提供的另一显示面板中的隔垫物图形和反射元件的俯视图；
图11为本公开一实施例提供的一种显示面板的剖视图；
图12为本公开一实施例提供的一种显示面板中的光波导以及光源的俯视图；
图13A为本公开另一实施例提供的一种显示面板的剖视图；
图13B为本公开一实施例提供的一种显示面板中的隔垫物图形和反射元件的俯视图；
图14A为本公开另一实施例提供的一种显示面板的剖视图；
图14B为本公开另一实施例提供的另一种显示面板的剖视图；
图15为本公开一实施例提供的一种显示面板中的第一电极和第二电极形成的电场的示意图；以及
图16为本公开一实施例提供的一种显示面板被观察者观看的示意图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
图1为一种指向式液晶显示面板的剖视图。如图1所示，液晶显示面板包括第一基板01、与第一基板01相对设置的第二基板02、以及位于第一基板01和第二基板02之间的液晶层31。第一基板01和第二基板02可通过位于边缘位置处的封框胶密封形成液晶盒，在液晶盒中填充液晶材料的液晶层31。如图1所示，第一基板01包括光波导11、位于光波导11的侧面的一侧的光源LS01、位于光波导11的主表面上的取光光栅层12、位于取光光栅层12之上的填充层13、以及位于填充层13之上的第一取向层14。第二基板02包括衬底基板21、位于衬底基板21的靠近第一基板01一侧的黑矩阵22、滤色器层23、第一绝缘层24、第一电极层25、第二绝缘层26、第二电极层27、以及第二取向层28等结构。第一电极层25为板状结构，第二电极层27包括多个狭缝电极。黑矩阵22可包括第一黑矩阵221和第二黑矩阵222。第一黑矩阵221主要起遮光作用，第二黑矩阵222可起到防串色的效果。
如图1所示，取光光栅层12包括多个取光光栅120和位于相邻取光光栅120之间的开口，开口被填充层13填充。填充层13的折射率小于光波导11的折射率。光源LS01发出的光在光波导11中传播，到达光波导11的位于取光光栅12处的部分的光被取出，进而可入射到第二基板02，而到达光波导11的位于相邻取光光栅120的之间的开口处的部分的光发生全反射。
图1所示的显示面板的显示原理如下。由取光光栅处出射的光线，例如可出射准直光线，入射到第二基板02的黑矩阵22时被吸收，没有显示的光线出射，此时为暗态，此时不向液晶层施加电场。当显示面板进行灰阶显示时，需要向液晶层施加电场，此时液晶分子呈现周期性排列的液晶光栅，利用液晶光栅(透镜，棱镜均可)的衍射/折射实现显示。例如，从光波导中出射的准直光，经过液晶光栅的衍射/折射，从黑矩阵之间的开口区域出射，显示L255灰阶，通过控制向液晶层施加的电场，即可实现液晶透镜对入射光线的衍射/折射效率的不同，从而实现L0-L255之间的任意灰阶。例如，通过向第一电极层中的板状电极以及第二电极层中的狭缝电极分别施加电压形成控制液晶层中的液晶分子旋转的电场，通过控制电场的大小来控制液晶分子的旋转程度，进而显示不同灰阶。
图2为图1所示的指向式液晶显示面板中的一种黑矩阵的宽度的示意图。图2示出了第一黑矩阵221、第二黑矩阵222和取光光栅120，α为遮挡角，θ为准直角度，φ为透过角，a为出光光栅宽度，e为一个出光光栅单元，b为第一黑矩阵221的宽度，c为透过区的宽度，d为工艺偏差，f为第二黑矩阵222的宽度。当黑白显示时，不需要设置第二黑矩阵222。
如图2，所示，为了保证暗态不漏光，第一黑矩阵221的宽度需要满足：
根据几何关系有：
b＝a+(h*tanθ+d)*2 公式1
Figure BDA0002147224010000061
Figure BDA0002147224010000062
已知光栅宽度a，出光角度θ，高度h以及工艺偏差d，可求得：第一黑矩阵221宽度b及遮光角α。
举例计算，光栅宽度a＝10μm，出光角度±5°，高度160μm，工艺偏差d＝5μm，可求得b＝48μm。
由此可见，由于光源的准直度不高及工艺偏差的存在，为了保证暗态不漏光，第一黑矩阵221的宽度需要做的很大，这将限制显示的分辨率及像素开口率，进而影响液晶光效，降低竞争力。例如，图1所示的显示面板构成的显示装置的液晶光效约为1％。
图3A为本公开的实施例提供的一种显示基板的剖视图。如图3A所示，显示基板10a包括光波导101、第一缓冲层102和第二缓冲层103。第一缓冲层102位于光波导101的一侧，第一缓冲层102包括第一缓冲图形102a以及由第一缓冲图形102a限定的多个开口1020。第二缓冲层103位于光波导101的设有第一缓冲层102的一侧，并至少覆盖多个开口1020。图3A中以第二缓冲层103完全覆盖多个开口1020并具有超出第一缓冲层102的部分为例进行说明。第一缓冲图形102a的折射率小于光波导101的折射率，第二缓冲层103的折射率大于光波导101的折射率。例如，第一缓冲图形102a和第二缓冲层103可采用通常的满足上述折射率条件的材料形成，例如可采用有机材料形成，但不限于此。例如，光波导101可以为玻璃，聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate，PMMA)等材料制成。
图3B为图3A中的第一缓冲层的俯视示意图。图3A可为图3B中A-B处的剖视图，但不限于此。需要说明的是，图3A中所示的第一缓冲层102的俯视示意图也不限于图3B所示。图3B中的每个开口1020可对应一个子像素SPX。
如图3A和图3B所示，第一缓冲层102包括第一开口1021和第二开口1022。
例如，如图3A和图3B所示，第一缓冲层102采用一种材料形成。第一缓冲图形102a的折射率在各位置处均相同，但本公开的实施例不限于此。
图3C为图3A中的光波导的俯视示意图。参考图3A和图3C，光波导101包括第一部分101a和第二部分101b，第一部分101a处于第一缓冲图形102a的位置处，第二部分101b处于多个开口1020的位置处。因光波导101与第一缓冲图形102a之间的折射率的关系可知，第一部分101a被配置为对照射到其上的在光波导101中传播的光进行全反射。因光波导101与第二缓冲层103之间的折射率的关系可知，第二部分101b被配置为对照射到其上的在光波导101中传播的光进行出射。
本公开的实施例提供的显示基板，能够降低制造难度，可将包含该显示基板的显示装置的液晶光效提升5-6倍，增加市场竞争力。例如，由本公开的实施例提供的显示基板制作的显示装置的液晶光效(出光光效)可达5％或超过5％。
图3D为本公开的另一实施例提供的另一种显示基板的剖视图。如图3D所示，显示基板10b与显示基板10a的不同之处在于：第二缓冲层103包括多个缓冲部，每个缓冲部填充一个开口1020，多个缓冲部的折射率不同。图3D中示出了第一缓冲部1031、第二缓冲部1032和第三缓冲部1033，第一缓冲部1031、第二缓冲部1032和第三缓冲部1033中每两个的折射率不同。例如，第一缓冲部1031、第二缓冲部1032和第三缓冲部1033可分别对应不同颜色的子像素。
图4A为本公开的一实施例提供的一种显示面板的剖视图。如图4A所示，显示面板包括图3A所示的显示基板。当然，本公开的实施例提供的显示面板可包括上述任一显示基板。
例如，如图4A所示，本公开一实施例提供的显示面板包括图3A所示的显示基板10a以及与显示基板10a对置的对置基板20a。显示基板10a和对置基板20a被密封以形成盒，盒中设有隔垫物图形204，隔垫物图形204包括多个隔垫物2040，相邻隔垫物2040之间的空间被液晶材料填充，多个隔垫物2040的每个被配置为支撑盒厚以及吸收照射到其上的光。例如，隔垫物图形204可采有通常的具有吸光性能的材料形成，例如，可与通常技术中的黑矩阵采用相同的材料制成，但不限于此。
例如，如图4A所示，为了利于光线入射到隔垫物2040上，相邻隔垫物2040之间的空间的在平行于光波导101的方向上的尺寸大于开口1020在平行于光波导101的方向上的尺寸。例如，相邻隔垫物2040之间的空间的在水平方向上的尺寸大于开口1020在水平方向上的尺寸。
例如，如图4A所示，为了使得相邻隔垫物之间的在水平方向的尺寸大于位于相邻隔垫物之间的开口1020的在水平方向的尺寸，隔垫物2040在光波导101上的正投影落入第一缓冲图形102a在光波导101上的正投影内。例如，如图4A所示，开口1020在光波导101上的正投影落入与该开口相邻的两个隔垫物2040之间的空间在光波导101上的正投影内。例如，如图4A所示，隔垫物2040在光波导101上的正投影与开口1020在光波导101上的正投影不交叠。
例如，如图4A所示，显示面板还包括反射元件205，反射元件205位于隔垫物2040的靠近对置基板20a的一侧，反射元件205具有反射面205s，反射面205s被配置为反射照射到其上的光。例如，反射元件205可采用金属材料制成，但不限于此。反射元件205也可以为树脂形成的结构，并在该结构的表面蒸镀金属材料的反射面。
例如，如图4A所示，隔垫物2040包括第一表面s1、第二表面s2、第三表面s3和第四表面s4，第一表面s1靠近光波导101，第二表面s2靠近对置基板，第三表面s3和第四表面s4位于第一表面s1和第二表面s2之间，第一表面s1和第二表面s2相对，第三表面s3和第四表面s4相对。反射元件205位于第三表面s3和第四表面s4至少之一上。图4A以反射元件205仅位于第三表面s3上为例进行说明。
例如，如图4A所示，反射面205s相对于光波导101和对置基板20a至少之一倾斜。
例如，如图4A所示，反射面205s相对于光波导101和对置基板20a至少之一的倾斜角度θ1为9度至13度。
例如，如图4A所示，反射元件205在垂直于光波导101的方向上的尺寸小于隔垫物2040在垂直于光波导101的方向上的尺寸的二分之一。
例如，在其他的实施例中，为了增大反射面的面积，反射元件205在垂直于光波导101的方向上的尺寸小于隔垫物2040在垂直于光波导101的方向上的尺寸的三分之一。
例如，如图4A所示，显示面板还包括位于光波导101的靠近对置基板20a一侧的第一取向层105和位于对置基板20a的靠近光波导101一侧的第二取向层203，为了避免漏光和串色，隔垫物2040分别与第一取向层105和第二取向层203接触。
例如，显示面板还包括第一电极和第二电极，第一电极和第二电极被配置为形成电场以驱动液晶分子旋转；第一电极和第二电极至少之一为狭缝电极。如图4A所示，显示面板包括第一电极104和第二电极202，第一电极104位于光波导的靠近对置基板20a的一侧，第二电极202位于衬底基板201的靠近显示基板10a的一侧，第一电极104和第二电极202均为狭缝电极。第一电极104和第二电极202可采用透明材料制成，例如可采用透明氧化物例如氧化铟锡制成，但不限于此。
本公开的实施例提供的显示面板的灰阶实现原理如下：可利用向第一电极和第二电极施加电压的大小来实现液晶调光单元(子像素)的效率，从而实现不同的灰阶。可为每个液晶调光单元设置第一电极104和第二电极202，多个子像素中的多个第一电极104彼此绝缘以被分别施加信号，多个子像素中的多个第二电极202可彼此电连接以被施加相同信号。
例如，如图4A所示，第一电极104包括多个第一电极条1041，第二电极202包括多个第二电极条2021，多个第一电极条1041和多个第二电极条2021在光波导101上的正投影不重叠。
例如，第一电极104和第二电极202之一设置在光波导101上，第一电极104和第二电极202之另一设置在对置基板20a上。如图4A所示，第一电极104位于光波导上，第二电极202位于对置基板20a的衬底基板201上。当然，在其他的实施例中，第一电极104和第二电极202可均设置在光波导101上，或均设置在对置基板20a上。
例如，如图4A所示，光源LS设置在光波导101的至少一侧；光源LS被配置为提供在光波导101中传播的可被全反射的光。例如，光源LS可以为白光，或者单色光，出光角度有一定要求，要求大于光波导的全反射临界角度。
例如，如图4A所示，反射元件205与隔垫物2040接触，但不限于此。在其他实施例中，反射元件205也可不与隔垫物2040接触，即，反射元件205可位于相邻两个隔垫物2040之间，且与该两个隔垫物2040均不接触，从而，可使得隔垫物2040的整个侧面例如全部的第三表面s3均可吸收光。
图4A为第一电极和第二电极之间不形成电场时的光路图。图4A中，第一电极104和第二电极202之间没有电压差，不形成电场，从开口1020处出射的光照射到隔垫物2040上，被隔垫物2040吸收，呈现黑态。
图4B为第一电极和第二电极之间形成电场时的光路图。第一电极104和第二电极202之间具有电压差，形成电场，可驱动液晶分子旋转，从而照射到液晶分子上的光线经折射后可被调整为朝向反射面205s入射，入射到反射面205s的光经反射从开口1020处出射，从而可实现显示。
以下具体描述显示灰阶的实现。
形成暗态时，从光源处出射的光线入射到光波导中全反射传播，在第一缓冲层的非开口区域全反射传播，在开口处，由于第二缓冲层折射率大于光波导的折射率，光线可以在此处出射，出射的光线穿透各膜层最终被隔垫物的侧面吸收，实现暗态。
实现亮态时，需要给液晶分子施加电场，即向第一电极和第二电极分别施加驱动电压，液晶分子可旋转，形成液晶光栅或透镜(LENS)，可以将入射的光线角度打散，调制角度与液晶光栅周期相关，P＝3μm时，调制能力约20°，此时入射角度被调制20°后，穿透液晶层入射到倾斜设置的反射面处，经反射面反射返回液晶层，最终穿透光波导出射，实现显示。
本公开的实施例中，可以通过施加电压的大小，来控制液晶光栅的调制能力，即控制光线由入射到隔垫物的方向调整到入射到反射面上。通过调节向液晶层施加的电场的大小，来实现不同的显示灰阶。电场越大，液晶光栅的高度越大，调制能力越强。本公开的实施例中，反射面的存在，可以将光线角度进一步调节，可以将入射光的角度调整到偏离全反射角，从而可以从光波导层出射，达到增加出光效率的作用。
例如，如图4B所示，当显示面板为透明显示面板时，背景光线L0可透过开口到达人眼401，从而，人眼401也可透过显示面板观察到实际景物。当然，在一些实施例中，也可使得人眼401仅观察显示面板的显示图像，而不看到实际景物，本公开的实施例对此不作限定。
如图4A和图4B所示，本公开的实施例提供的显示面板，不需要设置偏光片，从而，可简化制作工艺，降低成本，利于量产，并减小显示面板的厚度。
如图4A和图4B所示，示出了两个子像素：子像素SPX1和子像素SPX2。例如，本公开的实施例中，还可以在光波导101的背离对置基板20a的一侧设置滤色器层，以实现彩色显示。
如图4A和4B所示，显示面板还包括位于显示基板10a和对置基板20a之间的液晶层301。液晶层301被配置为形成液晶光栅/透镜(LENS),用于调制显示时入射光方向/角度。本公开的实施例提供的显示面板，与反射模式相同，施加电压时，液晶层形成液晶光栅/透镜(LENS)，将原本入射到隔垫物上的光线调整到入射到反射面上，以实现从开口处出射。如图4A和4B所示，第一电极和第二电极分设在液晶层的两侧，形成垂直电场，或者电场具有垂直分量。
本公开的实施例提供的显示面板，可通过控制光线方向实现灰阶显示。本公开的实施例提供的显示面板，无光栅取光结构，利用全反射把光波导中的光线送到每个像素，设有取光开口，用于取光；用隔垫物将光线遮挡实现黑态，利用电场控制液晶分子以使得光线折射到反射面实现亮态。本公开的实施例提供的显示面板，从垂直方向补充对位尺寸，大角度全反射光线在传播方向上的投影面积小，需要遮挡的面积小，可以大大提升开口率。
图4C为本公开一实施例提供的显示面板的剖视图。如图4C所示，显示基板10a和对置基板20a通过位于显示基板10a和对置基板20a的边缘位置处的封框胶SLT密封形成液晶盒CL。例如，如图4C所示，隔垫物2040在垂直于显示面板10a的方向上的尺寸等于封框胶SLT在垂直于显示面板10a的方向上的尺寸。例如，本公开的实施例中，液晶盒CL包括多个空间SP。每个空间均由相邻隔垫物2040围绕。例如，每个空间SP为一个独立的空间。图4C中仅示出了三个空间SP，空间SP的个数可根据需要而定。例如，一个空间SP对应一个子像素SPX(如图3B所示)。
图5为本公开一实施例提供的显示面板中的第一电极和第二电极形成的电场的示意图。例如，图5为图4A所示的显示面板中的第一电极104和第二电极202形成的电场的示意图。电场线DL1如图5所示。
如图5所示，电极条的宽度为W，相邻电极条之间的距离为S。电极周期为W和S之和。液晶光栅的周期与电极周期相同。
图6为本公开一实施例提供的显示面板中的隔垫物图形和反射元件的俯视图。如图6所示，隔垫物2040的一侧设置反射元件205。图6可为图4A所示的显示面板中的隔垫物图形和反射元件的俯视图。
图7为本公开另一实施例提供的另一显示面板的剖视图。图7所示的显示面板与图3A所示的显示面板相比，在隔垫物2040的两侧均设置反射元件。如图7所示，在隔垫物2040的第三表面s3和第四表面s4分别设置第一反射元件2051和第二反射元件2052，从而，可提高亮度，提高显示效果。
图8为本公开一实施例提供的一种显示面板中的隔垫物图形和反射元件的俯视图。例如，图8为图7所示的显示面板中的隔垫物图形和反射元件的俯视图。
图9为本公开一实施例提供的一种显示面板中的光波导以及光源的俯视图。例如，图9为图7所示的显示面板中的光波导以及光源的俯视图。如图9所示，在光波导101的左右两侧分别设置第一光源LS1和第二光源LS2。第一光源LS1出射的光可经第一反射元件2051反射，第二光源LS2出射的光可经第二反射元件2052反射。
图10为本公开另一实施例提供的另一显示面板中的隔垫物图形和反射元件的俯视图。例如，如图10所示，显示面板包括多个子像素SPX，每个子像素SPX包括多个反射元件205。如图10所示，每个子像素SPX包括四个反射元件205：第一反射元件2051、第二反射元件2052、第三反射元件2053和第四反射元件2054。例如，第一反射元件2051、第二反射元件2052、第三反射元件2053和第四反射元件2054可由同一材料采用同一构图工艺形成，但不限于此。例如，第一反射元件2051、第二反射元件2052、第三反射元件2053和第四反射元件2054一体形成，但不限于此。
图11为本公开一实施例提供的一种显示面板的剖视图。例如，图11可为图10中E-F处的剖视图。例如，多个反射元件205包括相对于光波导101和对置基板20a至少之一的倾斜角度不同的两个反射元件205。如图11所示，第一反射元件2051和第二反射元件2052的倾斜角度相同，可为第一倾斜角度a1。第三反射元件2053和第四反射元件2054的倾斜角度相同，可为第二倾斜角度a2。例如，第一倾斜角度a1与第二倾斜角度a2不同。例如，第一倾斜角度a1大于第二倾斜角度a2，但不限于此。在其他的实施例中，也可以第一倾斜角度a1小于或等于第二倾斜角度a2，第一倾斜角度a1和第二倾斜角度a2的关系可根据需要而定。
图12为本公开一实施例提供的一种显示面板中的光波导以及光源的俯视图。如图12所示，在光波导101的左侧、右侧、下侧和上侧分别设置有第一光源LS1、第二光源LS2、第三光源LS3和第四光源LS4。例如，第一光源LS1出射的光可经第一反射元件2051反射，第二光源LS2出射的光可经第二反射元件2052反射，第三光源LS3出射的光可经第三反射元件2053反射，第四光源LS4出射的光可经第四反射元件2054反射。
图13A为本公开另一实施例提供的一种显示面板的剖视图。图13A所示，为了利于观察者观看，反射元件205包括第一反射元件2051和第二反射元件2052。第一反射元件2051位于隔垫物2040的第三表面s3上，第二反射元件2052位于隔垫物2040的第四表面s4上。图13A还示出了第一光源LS11和第一光源LS12。第一光源LS11和第一光源LS12设置在光波导101相对的两侧。
图13B为本公开一实施例提供的一种显示面板中的隔垫物图形和反射元件的俯视图。例如，图13A可为图13B中M-N处的剖视图。如图13B所示，多个第一反射元件2051和多个第二反射元件2052可相对于对称轴对称。
图14A为本公开另一实施例提供的一种显示面板的剖视图。例如，如图14A所示，第一电极211为板状电极，第二电极202为狭缝电极。第一电极211和第二电极202位于液晶层301的同一侧，形成面内电场分布。其余可参照有关于图4A的描述。
图14B为本公开另一实施例提供的另一种显示面板的剖视图。该实施例提供的显示面板不设置反射元件。可通过调整输入到第一电极和第二电极至少之一上的电压来使得从开口1020处出射的光经过液晶层时被液晶分子折射，进而从对置基板出射，实现显示。
图15为本公开一实施例提供的一种显示面板中的第一电极和第二电极形成的电场的示意图。电场线DL2如图15所示。电极条的宽度为W，相邻电极条之间的距离为S。电极周期为W和S之和。液晶光栅的周期为电极周期的二分之一。
图16为本公开一实施例提供的一种显示面板被观察者观看的示意图。显示面板中的多个子像素呈现的图像被观察者的人眼401观察到。图16中的显示面板包括设置成n行n列的多个子像素，但本公开的实施例不限于此，子像素的设置方式可根据需要而定。
本公开一实施例还提供一种显示装置，包括上述任一显示面板。显示装置例如可为液晶显示装置。显示装置可以为液晶显示器以及包括液晶显示器件的电视、数码相机、手机、手表、平板电脑、笔记本电脑、导航仪等任何具有显示功能的产品或者部件。
需要说明的是，为了清晰起见，在用于描述本公开的实施例的附图中，层或区域的厚度被放大。可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。
在本公开的实施例中，构图或构图工艺可只包括光刻工艺，或包括光刻工艺以及刻蚀步骤，或者可以包括打印、喷墨等其他用于形成预定图形的工艺。光刻工艺是指包括成膜、曝光、显影等工艺过程，利用光刻胶、掩模板、曝光机等形成图形。可根据本公开的实施例中所形成的结构选择相应的构图工艺。
在不冲突的情况下，本公开的同一实施例及不同实施例中的特征可以相互组合。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开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公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (18)

1.一种显示面板，包括显示基板以及与所述显示基板对置的对置基板，其中，所述显示基板和所述对置基板被密封以形成盒，所述盒中设有隔垫物图形，所述隔垫物图形包括多个隔垫物，相邻隔垫物之间的空间被液晶材料填充，所述多个隔垫物的每个被配置为支撑盒厚以及吸收照射到其上的光，
所述显示基板包括：
光波导；
第一缓冲层，位于所述光波导的一侧，所述第一缓冲层包括第一缓冲图形以及由所述第一缓冲图形限定的多个开口；以及
第二缓冲层，位于所述光波导的设有所述第一缓冲层的一侧，并至少覆盖所述多个开口，
其中，所述第一缓冲图形的折射率小于所述光波导的折射率，所述第二缓冲层的折射率大于所述光波导的折射率；
所述显示面板还包括反射元件，其中，所述反射元件位于所述隔垫物的靠近所述对置基板的一侧，所述反射元件具有反射面，所述反射面被配置为反射光。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其中，相邻隔垫物之间的空间的在平行于所述光波导的方向上的尺寸大于所述开口在平行于所述光波导的方向上的尺寸。
3.根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述隔垫物在所述光波导上的正投影落入所述第一缓冲图形在所述光波导上的正投影内。
4.根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述隔垫物在所述光波导上的正投影与所述开口在所述光波导上的正投影不交叠。
5.根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述隔垫物包括第一表面、第二表面、第三表面和第四表面，所述第一表面与所述第二表面相对，所述第三表面和所述第四表面相对，所述第一表面靠近所述光波导，所述第二表面靠近所述对置基板，所述第三表面和所述第四表面位于所述第一表面和所述第二表面之间，
所述反射元件位于所述第三表面和所述第四表面至少之一上。
6.根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述反射面相对于所述光波导和所述对置基板至少之一倾斜。
7.根据权利要求1-6任一项所述的显示面板，其中，所述反射面相对于所述光波导和所述对置基板至少之一的倾斜角度为9度至13度。
8.根据权利要求1-6任一项所述的显示面板，其中，所述反射元件在垂直于所述光波导的方向上的尺寸小于所述隔垫物在垂直于所述光波导的方向上的尺寸的二分之一。
9.根据权利要求1-6任一项所述的显示面板，其中，所述反射元件在垂直于所述光波导的方向上的尺寸小于所述隔垫物在垂直于所述光波导的方向上的尺寸的三分之一。
10.根据权利要求1-6任一项所述的显示面板，包括多个子像素，其中，每个子像素包括多个反射元件，所述多个反射元件包括相对于所述光波导和所述对置基板至少之一的倾斜角度不同的两个反射元件。
11.根据权利要求1-6任一项所述的显示面板，还包括位于所述光波导的靠近所述对置基板一侧的第一取向层和位于所述对置基板的靠近所述光波导一侧的第二取向层，其中，所述隔垫物分别与所述第一取向层和所述第二取向层接触。
12.根据权利要求1-6任一项所述的显示面板，还包括第一电极和第二电极，其中，所述第一电极和所述第二电极被配置为形成电场以驱动液晶分子旋转；
所述第一电极和所述第二电极至少之一为狭缝电极。
13.根据权利要求12所述的显示面板，其中，
所述第一电极包括多个第一电极条，所述第二电极包括多个第二电极条，所述多个第一电极条和所述多个第二电极条在所述光波导上的正投影不重叠；或者，
所述第一电极为板状电极，所述第二电极为狭缝电极。
14.根据权利要求12所述的显示面板，其中，所述第一电极和所述第二电极之一设置在所述光波导上，所述第一电极和所述第二电极之另一设置在所述对置基板上；或者，
所述第一电极和所述第二电极均设置在所述光波导上，或均设置在所述对置基板上。
15.根据权利要求1-6任一项所述的显示面板，还包括光源，其中，所述光源设置在所述光波导的至少一侧；所述光源被配置为提供在所述光波导中传播的可被全反射的光。
16.根据权利要求1-6任一项所述的显示面板，其中，所述光波导包括第一部分和第二部分，所述第一部分处于所述第一缓冲图形的位置处，所述第二部分处于所述多个开口的位置处；
所述第一部分被配置为对照射到其上的在所述光波导中传播的光进行全反射；
所述第二部分被配置为对照射到其上的在所述光波导中传播的光进行出射。
17.根据权利要求1-6任一项所述的显示面板，其中，所述第二缓冲层包括多个缓冲部，每个缓冲部填充一个开口，所述多个缓冲部的折射率不同。
18.一种显示装置，包括权利要求1-17任一项所述的显示面板。
CN201910688816.0A 2019-07-29 2019-07-29 显示基板、显示面板和显示装置 Active CN110286525B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910688816.0A CN110286525B (zh) 2019-07-29 2019-07-29 显示基板、显示面板和显示装置
PCT/CN2020/104063 WO2021018024A1 (zh) 2019-07-29 2020-07-24 显示基板、显示面板和显示装置
US17/265,221 US11402565B2 (en) 2019-07-29 2020-07-24 Display substrate, display panel and display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910688816.0A CN110286525B (zh) 2019-07-29 2019-07-29 显示基板、显示面板和显示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110286525A CN110286525A (zh) 2019-09-27
CN110286525B true CN110286525B (zh) 2021-11-16

Family

ID=68024107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910688816.0A Active CN110286525B (zh) 2019-07-29 2019-07-29 显示基板、显示面板和显示装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11402565B2 (zh)
CN (1) CN110286525B (zh)
WO (1) WO2021018024A1 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110286525B (zh) * 2019-07-29 2021-11-16 京东方科技集团股份有限公司 显示基板、显示面板和显示装置
CN110646982B (zh) 2019-10-08 2021-08-10 京东方科技集团股份有限公司 液晶显示面板及其驱动方法、显示装置
CN110727141A (zh) * 2019-10-23 2020-01-24 京东方科技集团股份有限公司 透明显示装置、制备方法和控制方法
JP7434843B2 (ja) * 2019-11-28 2024-02-21 住友大阪セメント株式会社 光導波路素子、光変調器、光変調モジュール、及び光送信装置
CN111240076B (zh) * 2020-02-03 2022-08-09 京东方科技集团股份有限公司 透明显示装置
CN117706839A (zh) * 2021-02-26 2024-03-15 厦门天马微电子有限公司 一种光栅及显示装置
US11874556B1 (en) * 2023-04-16 2024-01-16 Liqxtal Technology Inc. Directional liquid crystal display

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1811549A (zh) * 2000-09-25 2006-08-02 三菱丽阳株式会社 一种光源装置
CN202486473U (zh) * 2012-01-12 2012-10-10 信利半导体有限公司 一种液晶光阀
WO2014061511A1 (ja) * 2012-10-18 2014-04-24 シャープ株式会社 導光体、照明装置、液晶表示装置
CN105629556A (zh) * 2016-01-06 2016-06-01 京东方科技集团股份有限公司 光阀及显示装置
CN109799568A (zh) * 2019-03-27 2019-05-24 京东方科技集团股份有限公司 一种背光模组及显示装置
CN109799655A (zh) * 2018-09-14 2019-05-24 京东方科技集团股份有限公司 显示基板、显示面板及显示装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100487304C (zh) * 2000-09-25 2009-05-13 三菱丽阳株式会社 一种光源装置
GB2464916B (en) * 2008-10-21 2013-07-31 Iti Scotland Ltd Light Guides
JP2011112831A (ja) 2009-11-26 2011-06-09 Hitachi Maxell Ltd 積層グレーティング素子およびその製造方法
CN207882620U (zh) * 2018-02-12 2018-09-18 京东方科技集团股份有限公司 显示装置
CN109239965B (zh) * 2018-09-30 2021-11-23 京东方科技集团股份有限公司 一种显示器件及其控制方法
CN109541850B (zh) * 2019-01-07 2021-10-29 京东方科技集团股份有限公司 显示装置及其驱动方法
CN110286525B (zh) 2019-07-29 2021-11-16 京东方科技集团股份有限公司 显示基板、显示面板和显示装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1811549A (zh) * 2000-09-25 2006-08-02 三菱丽阳株式会社 一种光源装置
CN202486473U (zh) * 2012-01-12 2012-10-10 信利半导体有限公司 一种液晶光阀
WO2014061511A1 (ja) * 2012-10-18 2014-04-24 シャープ株式会社 導光体、照明装置、液晶表示装置
CN105629556A (zh) * 2016-01-06 2016-06-01 京东方科技集团股份有限公司 光阀及显示装置
CN109799655A (zh) * 2018-09-14 2019-05-24 京东方科技集团股份有限公司 显示基板、显示面板及显示装置
CN109799568A (zh) * 2019-03-27 2019-05-24 京东方科技集团股份有限公司 一种背光模组及显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021018024A1 (zh) 2021-02-04
CN110286525A (zh) 2019-09-27
US11402565B2 (en) 2022-08-02
US20210302643A1 (en) 2021-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110286525B (zh) 显示基板、显示面板和显示装置
US11126054B2 (en) Display panel and display device
JP6877910B2 (ja) 表示装置
KR101392699B1 (ko) 표시 장치
JP5024992B2 (ja) 表示装置
JP4586869B2 (ja) 液晶表示装置及び電子機器
JP5378342B2 (ja) 表示装置
KR100654258B1 (ko) 표시 장치
CN107632451B (zh) 一种显示面板、显示装置及显示方法
CN110888270B (zh) 一种显示面板和显示装置
WO2014196125A1 (ja) 画像表示装置及び液晶レンズ
TWI551930B (zh) 具錯位畫素之液晶顯示器
KR20030096721A (ko) 광경로 이동수단을 가지는 다중표시장치
US8237885B2 (en) Liquid crystal display with narrow angular range of incident light and method of making the display
US10073207B2 (en) Display device having liquid crystal layer sealed between sealing member, first substrate, and second substrate
EP3874199A1 (en) Multiview backlight, display, and method having optical mask elements
CN108605121B (zh) 使用具有正方形元件轮廓的折射光束映射器减少自动立体显示器中的莫尔干涉的方法和系统
CN110737138A (zh) 一种显示面板、显示装置及其控制方法
CN108770384B (zh) 用折射光束映射器减少包括多个显示器的显示系统中的莫尔干涉的方法和系统
JP2017097053A (ja) 液晶表示装置
JP6592375B2 (ja) 表示装置
US11829026B2 (en) Display panel, driving method thereof and display device
JP2022055778A (ja) 電気光学装置および電子機器
WO2017022800A1 (ja) 配光制御部材、照明装置および液晶表示装置
WO2024053340A1 (ja) 空中表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant