一種顯示面板、顯示裝置的制作方法
本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種顯示面板、顯示裝置。
背景技術(shù)：
隨著薄膜晶體管-液晶顯示技術(shù)的發(fā)展和工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，液晶顯示器件生產(chǎn)成本日益降低、制造工藝日益完善，且因具有高響應(yīng)速度，高對(duì)比度以及色彩鮮艷等特點(diǎn)，薄膜晶體管-液晶顯示器已經(jīng)成為平板顯示領(lǐng)域的主流技術(shù)，故而解決液晶顯示的技術(shù)缺點(diǎn)日益重要。
液晶顯示面板包括陣列基板、對(duì)盒基板，以及設(shè)置在陣列基板和對(duì)盒基板之間的液晶分子。其中，在對(duì)盒基板的非顯示區(qū)域中設(shè)置有黑矩陣，用于防止發(fā)生漏光。陣列基板的非顯示區(qū)域中設(shè)置有多條橫縱交叉的信號(hào)線，例如柵線，當(dāng)顯示面板工作時(shí)，柵線上的感應(yīng)電場(chǎng)會(huì)使得黑矩陣上產(chǎn)生感應(yīng)電荷，感應(yīng)電荷向顯示區(qū)域移動(dòng)，并易與顯示區(qū)域的像素電極形成寄生電場(chǎng)，導(dǎo)致電場(chǎng)紊亂，從而使得顯示面板產(chǎn)生周邊發(fā)白現(xiàn)象。
為了改善上述周邊發(fā)白現(xiàn)象，通常會(huì)在靠近顯示區(qū)域的黑矩陣上進(jìn)行挖槽設(shè)計(jì)，但是在黑矩陣上挖槽會(huì)導(dǎo)致漏光現(xiàn)象的發(fā)生，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的品質(zhì)以及良率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的實(shí)施例提供一種顯示面板、顯示裝置，用于改善在黑矩陣上挖槽導(dǎo)致顯示面板發(fā)生漏光的問(wèn)題。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：
本發(fā)明實(shí)施例的一方面、提供一種顯示面板，包括相對(duì)設(shè)置的第一基板和第二基板，所述第二基板包括黑矩陣，所述黑矩陣位于非顯示區(qū)域的部分包括遮光區(qū)和鏤空區(qū)；所述顯示面板還包括：設(shè)置于所述第一基板和所述第二基板之間、位于所述非顯示區(qū)域的光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)；所述光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)在所述第二基板上的正投影至少覆蓋所述鏤空區(qū)在所述第二基板上的正投影，所述光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)用于將朝向所述鏤空區(qū)入射的部分或全部光線偏轉(zhuǎn)至所述遮光區(qū)。
可選的，所述光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)包括依次設(shè)置在所述第一基板上的第一偏轉(zhuǎn)層、第二偏轉(zhuǎn)層，以及位于所述第二偏轉(zhuǎn)層和所述第二基板之間的第三偏轉(zhuǎn)層；沿所述光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的寬度方向，所述第一偏轉(zhuǎn)層朝向所述第二基板的表面中與所述鏤空區(qū)對(duì)應(yīng)的部分為凹面；其中，所述第一偏轉(zhuǎn)層的折射率大于所述第二偏轉(zhuǎn)層的折射率，所述第二偏轉(zhuǎn)層的折射率大于所述第三偏轉(zhuǎn)層的折射率。
進(jìn)一步的，所述第三偏轉(zhuǎn)層為固態(tài)透明介質(zhì)層，其上表面為垂直于所述第一基板厚度方向的平面；所述第三偏轉(zhuǎn)層的上表面與所述第二基板相接觸。
可選的，所述凹面包括第一斜面和第二斜面，以形成凹陷部，所述第一斜面和所述第二斜面關(guān)于所述鏤空區(qū)寬邊的中垂面對(duì)稱。
可選的，所述第一斜面滿足：
可選的，所述凹面為圓弧面；所述圓弧面關(guān)于所述鏤空區(qū)寬邊的中垂面對(duì)稱。
可選的，所述圓弧面與所述第一偏轉(zhuǎn)層的橫截面的交線滿足：
可選的，構(gòu)成所述第一偏轉(zhuǎn)層的材料包括氮化硅、氧化鋅、氧化鈦、氧化鉭或氧化鋯中的至少一種。
可選的，所述第二偏轉(zhuǎn)層為固態(tài)透明介質(zhì)層，構(gòu)成所述第二偏轉(zhuǎn)層的材料包括丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂，聚氨酯樹脂、氧化硅、氧化鋁、氧化釔、氧化鎂中的至少一種。
本發(fā)明實(shí)施例的另一方面、提供一種顯示裝置，包括背光源、以及如上所述的任一種顯示面板，所述背光源設(shè)置于第一基板遠(yuǎn)離第二基板的一側(cè)。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種顯示面板、顯示裝置，該顯示面板包括相對(duì)設(shè)置的第一基板和第二基板、第二基板包括黑矩陣，黑矩陣位于非顯示區(qū)域的部分包括遮光區(qū)和鏤空區(qū)。該顯示面板還包括設(shè)置于第一基板和第二基板之間、位于非顯示區(qū)域的光學(xué)偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，光學(xué)偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)在第二基板上的正投影至少覆蓋鏤空區(qū)在第二基板上的正投影。當(dāng)光線由第一基板側(cè)入射至第二基板時(shí)，由于光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)可以將鏤空區(qū)完全覆蓋，因此光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)可以對(duì)朝向黑矩陣的鏤空區(qū)入射的全部光線進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，以將朝向鏤空區(qū)入射的部分或全部光線偏轉(zhuǎn)至遮光區(qū)。這樣一來(lái)，可以改善在黑矩陣上形成鏤空區(qū)時(shí)，光線通過(guò)鏤空區(qū)出射，導(dǎo)致顯示面板發(fā)生漏光的問(wèn)題。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)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(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種顯示面板的俯視圖；
圖2為圖1所示的顯示面板沿d-d’的剖視圖；
圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種顯示面板的具體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為圖3所示的顯示面板中光學(xué)偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5a-5b為圖3所示的顯示面板中的第一偏轉(zhuǎn)層的兩種具體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為包括有圖5a所示的第一偏轉(zhuǎn)層的光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的偏轉(zhuǎn)原理圖；
圖7為包括有圖5b所示的第一偏轉(zhuǎn)層的光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的偏轉(zhuǎn)原理圖。
附圖標(biāo)記：
10-第一基板；20-第二基板；201-黑矩陣；30-光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)；301-第一偏轉(zhuǎn)層；302-第二偏轉(zhuǎn)層；303-第三偏轉(zhuǎn)層；40-封框膠。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種顯示面板，如圖2所示，包括相對(duì)設(shè)置的第一基板10和第二基板20，第二基板20包括黑矩陣201。如圖1所示，黑矩陣201位于非顯示區(qū)域a(除顯示區(qū)域a’的區(qū)域)的部分包括遮光區(qū)b和鏤空區(qū)c。
在此基礎(chǔ)上，如圖2所示，顯示面板還包括設(shè)置于第一基板10和第二基板20之間、位于非顯示區(qū)域a的光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30。光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30在第二基板20上的正投影至少覆蓋鏤空區(qū)c在第二基板20上的正投影，從而使得光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30可以對(duì)朝向鏤空區(qū)c的所有光線進(jìn)行偏轉(zhuǎn)。光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30用于將朝向鏤空區(qū)c入射的部分或全部光線偏轉(zhuǎn)至遮光區(qū)b。
需要說(shuō)明的是，第一、第二基板20為顯示面板的出光側(cè)，具體的，背光源提供的光線經(jīng)第一基板10后，從第二基板20側(cè)出射，其中，黑矩陣201可以防止光線從非顯示區(qū)域a出射，影響顯示面板的顯示效果。本發(fā)明不對(duì)背光源的結(jié)構(gòu)進(jìn)行限定，示例的，可以為直下式背光源，此時(shí)背光源提供的光線為準(zhǔn)直光；或者為側(cè)入式背光源，此時(shí)從側(cè)向光源(例如：led)出射的光線經(jīng)導(dǎo)光板發(fā)散后出射為向上方向的光，再經(jīng)棱鏡片準(zhǔn)直約束，使得光線的發(fā)散范圍較窄。對(duì)于上述背光源提供的光線，光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30可以對(duì)朝向鏤空區(qū)c入射的光線均進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，以將其中部分或者全部光線偏轉(zhuǎn)至遮光區(qū)b，改善其從鏤空區(qū)c出射，導(dǎo)致顯示面板漏光的問(wèn)題。
第二、不對(duì)第一基板10和第二基板20的結(jié)構(gòu)進(jìn)行限定。例如，第一基板10為陣列基板，第二基板20為彩膜基板，黑矩陣201設(shè)置在彩膜基板上。又例如，第一基板10為coa(英文全稱：color-filteronarray)基板，coa基板上設(shè)置有彩色濾光片，第二基板20為對(duì)盒基板，黑矩陣201設(shè)置在對(duì)盒基板上。
第三、結(jié)合背景技術(shù)，通常通過(guò)在黑矩陣201上挖槽以形成鏤空區(qū)c。其中，鏤空區(qū)c可以為一個(gè)鏤空框，此時(shí)鏤空區(qū)c的俯視圖如圖1所示；當(dāng)然，鏤空區(qū)c也可以為設(shè)置在顯示區(qū)域a’四周的不連續(xù)的鏤空條，只要鏤空區(qū)c可以阻斷感應(yīng)電荷向顯示區(qū)域a’移動(dòng)即可。其中，感應(yīng)電荷由非顯示區(qū)域a向顯示區(qū)域a’移動(dòng)的方向?yàn)殓U空區(qū)c的寬度方向(如圖1所示的x方向)；鏤空區(qū)c的延伸方向?yàn)槿鐖D1所示的y方向。
當(dāng)鏤空區(qū)c的開槽寬度w小于20μm時(shí)，其電荷阻隔能力較弱；當(dāng)鏤空區(qū)c的開槽寬度w大于50μm時(shí)，設(shè)置鏤空區(qū)c引起的漏光會(huì)嚴(yán)重對(duì)影響顯示面板的正常顯示。因此優(yōu)選的，鏤空區(qū)c的開槽寬度w的范圍是20μm～50μm。
第四、不限定光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30的結(jié)構(gòu)。只要光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30可以將朝向鏤空區(qū)c入射的部分光線偏轉(zhuǎn)至遮光區(qū)b，即屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。示例的，光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30可以為光柵或者具有折射作用的介質(zhì)層。
基于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種顯示面板，包括相對(duì)設(shè)置的第一基板10和第二基板20、第二基板20包括黑矩陣201，黑矩陣201位于非顯示區(qū)域a的部分包括遮光區(qū)b和鏤空區(qū)c。該顯示面板還包括設(shè)置于第一基板10和第二基板20之間、位于非顯示區(qū)域a的光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30，光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30在第二基板20上的正投影至少覆蓋鏤空區(qū)c在第二基板20上的正投影，從而使得光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30可以完全遮擋鏤空區(qū)c。當(dāng)光線由第一基板10側(cè)入射至第二基板20時(shí)，由于光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30將鏤空區(qū)c完全覆蓋，因此光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30可以對(duì)朝向黑矩陣201的鏤空區(qū)c入射的全部光線進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，以將朝向鏤空區(qū)c入射的部分或全部光線偏轉(zhuǎn)至遮光區(qū)b。這樣一來(lái)，可以改善在黑矩陣201上形成鏤空區(qū)c時(shí)，光線通過(guò)鏤空區(qū)c出射，導(dǎo)致顯示面板發(fā)生漏光的問(wèn)題。
可選的，如圖3所示，光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30包括依次設(shè)置在第一基板10上的第一偏轉(zhuǎn)層301、第二偏轉(zhuǎn)層302，以及位于第二偏轉(zhuǎn)層302和第二基板20之間的第三偏轉(zhuǎn)層303。
其中，沿光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30的寬度方向，第一偏轉(zhuǎn)層301朝向第二基板20的表面中與鏤空區(qū)c對(duì)應(yīng)的部分為凹面，即第一偏轉(zhuǎn)層301的上表面中與鏤空區(qū)c對(duì)應(yīng)的部分為凹面。其中，第一偏轉(zhuǎn)層301的折射率大于第二偏轉(zhuǎn)層302的折射率，第二偏轉(zhuǎn)層302的折射率大于第三偏轉(zhuǎn)層303的折射率。
需要說(shuō)明的是，第一、光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30的寬度方向與鏤空區(qū)c的寬度方向相同，是指感應(yīng)電荷由顯示區(qū)域a’向非顯示區(qū)域a移動(dòng)的方向(如圖1或圖3所示的x方向)。第一偏轉(zhuǎn)層301在由第一基板10指向第二基板20方向(即圖1或圖3所示的z方向)上的高度為第一偏轉(zhuǎn)層301的厚度。
第二、沿光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30的寬度方向，第一偏轉(zhuǎn)層301朝向第一基板10的表面與鏤空區(qū)c對(duì)應(yīng)的部分為凹面，具體的，該凹面在第一基板10上的正投影完全覆蓋鏤空區(qū)c在第一基板10上的正投影。此外，本發(fā)明不對(duì)第一偏轉(zhuǎn)層301朝向第二基板20的表面中未與鏤空區(qū)c對(duì)應(yīng)部分進(jìn)行限定。為了簡(jiǎn)化第一偏轉(zhuǎn)層301的制作工藝，優(yōu)選的，第一偏轉(zhuǎn)層301朝向第一基板10的表面為凹面。示例的，如圖5a所示，該凹面可以為向內(nèi)凹陷的兩個(gè)斜面；或者如圖5b所示，該凹面可以為該凹面可以為向內(nèi)凹陷的圓弧面。
第三、第三偏轉(zhuǎn)層303可以如圖3所示，是在原有顯示面板中新增設(shè)置的介質(zhì)層，該介質(zhì)層通?？梢允枪虘B(tài)透明介質(zhì)層；也可以為顯示面板中原本存在的光學(xué)介質(zhì)層，例如液晶顯示面板中具有液晶層，該液晶層位于第二偏轉(zhuǎn)層302和第二基板20之間的部分可以作為第三偏轉(zhuǎn)層303；無(wú)論上述哪種情況，均需滿足第二偏轉(zhuǎn)層302的折射率大于第三偏轉(zhuǎn)層303的折射率。
第四、第二偏轉(zhuǎn)層302的厚度d1可以如圖3所示，等于第一偏轉(zhuǎn)層301的厚度d3；或者可以如圖4所示，大于第一偏轉(zhuǎn)層301的厚度d3。
在此情況下，如圖3所示，光線在經(jīng)過(guò)光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30出射時(shí)，由于第一偏轉(zhuǎn)層301的折射率大于第二偏轉(zhuǎn)層302的折射率，根據(jù)折射定律n1sinα＝n2sinγ，已知n1＞n2，則γ＞α，因此在第一偏轉(zhuǎn)層301與第二偏轉(zhuǎn)層302的交界面處會(huì)發(fā)生第一次偏轉(zhuǎn)，具體的，光線向靠近遮光區(qū)b的方向偏轉(zhuǎn)。由于第二偏轉(zhuǎn)層302的折射率大于第三偏轉(zhuǎn)層303的折射率，同理所述，在第二偏轉(zhuǎn)層302與第三偏轉(zhuǎn)層303的交界面處會(huì)發(fā)生第二次偏轉(zhuǎn)，以向靠近遮光區(qū)b的方向進(jìn)一步偏轉(zhuǎn)。經(jīng)過(guò)光學(xué)偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30的兩次偏轉(zhuǎn)，朝向鏤空區(qū)c入射光線的傳播方向發(fā)生改變，其部分或全部光線被偏轉(zhuǎn)至遮光區(qū)b，從而可以改善在黑矩陣201上形成鏤空區(qū)c時(shí)，光線通過(guò)鏤空區(qū)c出射，導(dǎo)致顯示面板發(fā)生漏光的問(wèn)題。
其中，α為入射至第一偏轉(zhuǎn)層301和第二偏轉(zhuǎn)層302相交的界面的光線與法線之間的夾角；γ為由第一偏轉(zhuǎn)層301和第二偏轉(zhuǎn)層302相交的界面出射的光線與法線之間的夾角。n1表示第一偏轉(zhuǎn)層301的折射率，n2表示第二偏轉(zhuǎn)層302的折射率。
在此基礎(chǔ)上，為了保證光學(xué)偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30的對(duì)光線的偏轉(zhuǎn)效果，當(dāng)?shù)谌D(zhuǎn)層303為在原有顯示面板中新增設(shè)置的固態(tài)透明介質(zhì)層時(shí)，優(yōu)選的，其上表面為垂直于第一基板10的厚度方向的平面；第三偏轉(zhuǎn)層303的上表面與第二基板20相接觸。其中，上表面為第三偏轉(zhuǎn)層303靠近第二基板20一側(cè)的表面。
需要說(shuō)明的是，由第一基板10指向第二基板20的方向(即圖1或圖3所示的z方向)為第一基板10的厚度方向。
第三偏轉(zhuǎn)層303的上表面為一平面，且與第一基板10厚度方向垂直，這樣一來(lái)，當(dāng)?shù)谌D(zhuǎn)層303的上表面與第二基板20相接觸時(shí)，第三偏轉(zhuǎn)層303的上表面可以與第二基板20完全貼合。從而可以避免第三偏轉(zhuǎn)層303與黑矩陣201之間存在其他介質(zhì)層，該介質(zhì)層對(duì)光線進(jìn)行不可控的偏轉(zhuǎn)，使得光線由鏤空區(qū)c出射，影響光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30的偏轉(zhuǎn)效果。
此外，顯示面板還可以包括如圖3所示的封框膠40，第一基板10和第二基板20對(duì)盒后通過(guò)封框膠40進(jìn)行黏合。
通常顯示面板的盒厚為3μm～4μm，可選的，光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30的厚度范圍是3μm～4μm，以使得第一基板10和第二基板20對(duì)盒后，第三偏轉(zhuǎn)層303的上表面與第二基板20相接觸，從而光線在經(jīng)光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30偏轉(zhuǎn)后，可以直接入射至遮光區(qū)b，保證光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30的偏轉(zhuǎn)效果。同時(shí)可以避免由于設(shè)置光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30，使得顯示面板30厚度增加的問(wèn)題。
以下結(jié)合第一偏轉(zhuǎn)層301、第二偏轉(zhuǎn)層302、第三偏轉(zhuǎn)層303的具體結(jié)構(gòu)，對(duì)光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30將朝向鏤空區(qū)c入射的部分或全部光線偏轉(zhuǎn)至遮光區(qū)b的原理進(jìn)行舉例說(shuō)明。
實(shí)施例一、如圖5a所示，第一偏轉(zhuǎn)層301朝向第二基板20的表面中與鏤空區(qū)c對(duì)應(yīng)的部分包括第一斜面k和第二斜面k’，以形成凹陷部，第一斜面k和第二斜面k’關(guān)于鏤空區(qū)c寬邊的中垂面對(duì)稱。
需要說(shuō)明的是，鏤空區(qū)c具有長(zhǎng)邊(鏤空區(qū)c的延伸方向)和寬邊的中垂面，中垂面，即線段的垂直平分面。以寬度方向上的中垂面為例，中垂面經(jīng)過(guò)鏤空區(qū)c寬邊的中點(diǎn)，第一斜面k和第二斜面k’關(guān)于鏤空區(qū)c寬邊的中垂面對(duì)稱，這樣一來(lái)，第一斜面k與第一基板10之間的夾角等于第二斜面k’與第一基板10之間的夾角。
此外，本實(shí)施例中，第三偏轉(zhuǎn)層303的上表面為平面，第三偏轉(zhuǎn)層303的上表面與第二基板20接觸，顯示面板的橫截面如圖6所示。
在此情況下，由于第一偏轉(zhuǎn)層301的折射率大于第二偏轉(zhuǎn)層302的折射率，第二偏轉(zhuǎn)層302的折射率大于第三偏轉(zhuǎn)層303的折射率，光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30可以對(duì)朝向第一斜面k(或第二斜面k’)對(duì)應(yīng)的鏤空區(qū)c入射的光線進(jìn)行兩次偏轉(zhuǎn)，以將其中部分或全部光線偏轉(zhuǎn)至靠近第一斜面k(或第二斜面k’)一側(cè)的遮光區(qū)b，從而降低光線從鏤空區(qū)c出射的幾率。
結(jié)合上述，當(dāng)背光源為直下式背光源時(shí)，背光源提供的光線垂直入射至第一基板10；當(dāng)背光源為側(cè)入式背光源時(shí)，背光源提供的光線的發(fā)散范圍較??；因此近似認(rèn)為背光源提供的光線是垂直入射至第一基板10。當(dāng)?shù)谝恍泵鎘(或第二斜面k’)與第一基板10的夾角一定時(shí)，背光源提供的光線入射至第一斜面k(或第二斜面k’)的光線與法線之間的夾角一定，進(jìn)而經(jīng)第一偏轉(zhuǎn)層301和第二偏轉(zhuǎn)層302的交界面出射光線的折射角一定。因此只要控制朝向靠近鏤空區(qū)c的中心位置入射的光線可以偏轉(zhuǎn)至遮光區(qū)b，則朝向第一斜面k(或第二斜面k’)對(duì)應(yīng)的鏤空區(qū)c入射的光線可以最大程度的偏轉(zhuǎn)至靠近第一斜面k(或第二斜面k’)的遮光區(qū)b。
因此為了盡可能多的將朝向鏤空區(qū)c入射的光線偏轉(zhuǎn)至遮光區(qū)b，優(yōu)選的，如圖6所示，可以通過(guò)設(shè)定第一偏轉(zhuǎn)層301、第二偏轉(zhuǎn)層302、第三偏轉(zhuǎn)層303的折射率以及第一斜面k與第一基板10所在平面之間的夾角λ的大小，以將朝向靠近鏤空區(qū)c中心位置入射的光線，至少偏轉(zhuǎn)至遮光區(qū)b的邊緣。
具體的，如圖6所示，假設(shè)λ用于表示第一斜面k與第一基板10之間的夾角，s用于表示鏤空區(qū)c的寬度，d1用于表示第二偏轉(zhuǎn)層302的厚度，d2用于表示第三偏轉(zhuǎn)層303的厚度，α為入射至第一偏轉(zhuǎn)層301和第二偏轉(zhuǎn)層302相交的界面的光線與法線之間的夾角；γ為由第一偏轉(zhuǎn)層301和第二偏轉(zhuǎn)層302的交界面出射的光線與法線之間的夾角；β為入射至第二偏轉(zhuǎn)層302和第三偏轉(zhuǎn)層303相交的界面的光線與法線之間的夾角；θ為由第二偏轉(zhuǎn)層302和第三偏轉(zhuǎn)層303的交界面出射的光線與法線之間的夾角。由圖6可知，α+ε＝90°，λ+ε＝90°，因此α＝λ。
首先，光線在第一偏轉(zhuǎn)層301與第二偏轉(zhuǎn)層302相交的界面處發(fā)生第一次偏轉(zhuǎn)，入射角為α，出射角為γ，根據(jù)折射定律
n1sinα＝n2sinγ公式(1)；
得到
其次，光線入射至第二偏轉(zhuǎn)層302與第三偏轉(zhuǎn)層303的交界面時(shí)，入射角為β，根據(jù)圖6可知：β＝β'，根據(jù)折射定律n2sinβ＝n3sinθ，得到
其中，n2＞n3。經(jīng)厚度d2的第三偏轉(zhuǎn)層303出射時(shí)，相應(yīng)的水平位移l2為l2＝d2×tanθ。
結(jié)合上述，光線經(jīng)第一偏轉(zhuǎn)層301、第二偏轉(zhuǎn)層302、第三偏轉(zhuǎn)層303構(gòu)成的光學(xué)偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30偏轉(zhuǎn)后，光線在水平方向上的總位移為l＝l1+l2。要使得朝向鏤空區(qū)c中心位置入射的光線至少被偏轉(zhuǎn)至遮光區(qū)b，則有
即
綜上所述，當(dāng)?shù)谝恍泵鎘(或者第二斜面k’)與第一基板10的夾角λ同時(shí)滿足上述公式(1)、(2)和(3)時(shí)，朝向靠近鏤空區(qū)c中心位置入射的光線可以被偏轉(zhuǎn)至遮光區(qū)b。
在此基礎(chǔ)上，根據(jù)折射定律n1sinα＝n2sinγ，其中，n1、n2、以及α不變，因此沿中心位置指向邊緣的位置，經(jīng)第一偏轉(zhuǎn)層301和第二偏轉(zhuǎn)層302相交的界面的光線的出射角γ不變，同理可得，經(jīng)第二偏轉(zhuǎn)層302和第三偏轉(zhuǎn)層303相交的界面的光線的出射角θ不變，由于朝向鏤空區(qū)c的中心位置入射的光線可以被偏轉(zhuǎn)至遮光區(qū)b，因此可以將朝向第一斜面k(或第二斜面k’)入射的對(duì)應(yīng)于鏤空區(qū)c的光線全部偏轉(zhuǎn)至遮光區(qū)b。
在此基礎(chǔ)上，由于第一斜面k和第二斜面k’關(guān)于鏤空區(qū)c寬度方向上的中垂面對(duì)稱，因此第二斜面k’與第一基板10之間的夾角等于第一斜面k與第一基板10之間的夾角，第二斜面k’對(duì)光線的偏轉(zhuǎn)原理同第一斜面k，此處不再贅述。
當(dāng)然，第一偏轉(zhuǎn)層301靠近第二基板20的一側(cè)可以僅具有一個(gè)斜面，即第一偏轉(zhuǎn)層301為非對(duì)稱單斜面的結(jié)構(gòu)，此時(shí)可以根據(jù)第一偏轉(zhuǎn)層301和第二偏轉(zhuǎn)層302的折射率以及厚度來(lái)確定該斜面與第一基板10之間的夾角，其推算原理同上，本發(fā)明對(duì)此不再贅述。
實(shí)施例二、如圖5b所示，第一偏轉(zhuǎn)層301朝向第二基板20的表面中與鏤空區(qū)c對(duì)應(yīng)的部分為圓弧面o，圓弧面o關(guān)于鏤空區(qū)c寬邊的中垂面對(duì)稱。其中，圓弧面o與第一偏轉(zhuǎn)層301的橫截面具有一交線j，該交線j為圓弧線。
需要說(shuō)明的是，圓弧面o關(guān)于鏤空區(qū)c寬邊的中垂面對(duì)稱，即上述交線j(圓弧線)的中點(diǎn)位于寬邊的中垂面上。
此外，本實(shí)施例中，第三偏轉(zhuǎn)層303的上表面為平面，第三偏轉(zhuǎn)層303的上表面與第二基板20接觸，顯示面板的橫截面如圖7所示。
在此情況下，由于第一偏轉(zhuǎn)層301的折射率大于第二偏轉(zhuǎn)層302的折射率，第二偏轉(zhuǎn)層302的折射率大于第三偏轉(zhuǎn)層303的折射率，光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30可以對(duì)朝向圓弧面o對(duì)應(yīng)的鏤空區(qū)c入射的光線進(jìn)行兩次偏轉(zhuǎn)，以將其中部分或全部光線偏轉(zhuǎn)至遮光區(qū)b，從而降低光線從鏤空區(qū)c出射的幾率。
在此基礎(chǔ)上，為了盡可能多的將朝向鏤空區(qū)c入射的光線偏轉(zhuǎn)至遮光區(qū)b，進(jìn)一步降低設(shè)置鏤空區(qū)c導(dǎo)致的顯示面板漏光的幾率，優(yōu)選的，如圖7所示，可以通過(guò)設(shè)定第一偏轉(zhuǎn)層301、第二偏轉(zhuǎn)層302、第三偏轉(zhuǎn)層303的折射率以及交線j的曲率半徑的大小，以將朝向靠近鏤空區(qū)c中心位置入射的光線，至少偏轉(zhuǎn)至遮光區(qū)b的邊緣。
具體的，如圖7所示，交線j沿鏤空區(qū)c延伸方向上的中心面對(duì)稱，δ用于表示二分之一的交線j所對(duì)應(yīng)的圓心角。其中，δ＝180°-2×(90°-α)＝2α，即
本實(shí)施例中，近似認(rèn)為二分之一的交線j的線長(zhǎng)t等于其所對(duì)應(yīng)的弦的長(zhǎng)度，根據(jù)圖7，
首先，光線在第一偏轉(zhuǎn)層301與第二偏轉(zhuǎn)層302相交的界面處發(fā)生第一次偏轉(zhuǎn)，入射角為α，出射角為γ，根據(jù)折射定律
n1sinα＝n2sinγ公式(1)
得到
其次，光線入射至第二偏轉(zhuǎn)層302與第三偏轉(zhuǎn)層303的交界面時(shí)，入射角為β，根據(jù)圖7可知：β＝β'，根據(jù)折射定律n2sinβ＝n3sinθ，得到
其中，n2＞n3。經(jīng)厚度d2的第三偏轉(zhuǎn)層303出射時(shí)，相應(yīng)的水平位移l2為l2＝d2×tanθ。
結(jié)合上述，光線經(jīng)第一偏轉(zhuǎn)層301、第二偏轉(zhuǎn)層302、第三偏轉(zhuǎn)層303構(gòu)成的光學(xué)偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30偏轉(zhuǎn)后，光線在水平方向上的總位移為l＝l1+l2。要使得朝向鏤空區(qū)c中心位置入射的光線至少被偏轉(zhuǎn)至遮光區(qū)b，則有
即
綜上所述，當(dāng)圓弧面o與第一偏轉(zhuǎn)層301的橫截面的交線j同時(shí)滿足上述公式(1)、(2)和(3)時(shí)，朝向靠近鏤空區(qū)c中心位置入射的光線可以被偏轉(zhuǎn)至遮光區(qū)b。根據(jù)弧長(zhǎng)定律，弧長(zhǎng)＝圓弧半徑×圓弧所對(duì)的圓心角。因此，當(dāng)圓心角和圓心角所對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng)確定時(shí)，圓弧(即交線j)的曲率半徑即可確定。
在此基礎(chǔ)上，根據(jù)折射定律n1sinα＝n2sinγ，其中，n1、n2、以及α不變，因此沿中心位置指向邊緣的位置，經(jīng)第一偏轉(zhuǎn)層301和第二偏轉(zhuǎn)層302的交界面的光線的出射角γ不變，同理可得，經(jīng)第二偏轉(zhuǎn)層302和第三偏轉(zhuǎn)層303相交的界面的光線的出射角θ不變，由于朝向鏤空區(qū)c的中心位置入射的光線可以被偏轉(zhuǎn)至遮光區(qū)b，因此可以將朝向圓弧面o入射的對(duì)應(yīng)于鏤空區(qū)c的光線全部偏轉(zhuǎn)至遮光區(qū)b。
需要說(shuō)明的是，本發(fā)明不對(duì)上述第一偏轉(zhuǎn)層301和第二偏轉(zhuǎn)層302的材料進(jìn)行限定，可以為無(wú)機(jī)介質(zhì)或者有機(jī)樹脂。當(dāng)其為無(wú)機(jī)介質(zhì)時(shí)，可以采用物理氣相沉積或化學(xué)氣相沉積方法制備斜面或圓弧面，例如真空蒸鍍、離子束輔助沉積、離子刻蝕技術(shù)等。當(dāng)其為有機(jī)樹脂時(shí)，可以采用光刻技術(shù)，通過(guò)對(duì)掩膜板的曝光量的調(diào)節(jié)，得到具有上述斜面或圓弧面的第一偏轉(zhuǎn)層301。其中，上述制備工藝都是形成顯示面板的常用工藝，可以與完成上述制備工藝的設(shè)備共用形成第一偏轉(zhuǎn)層301。
可選的，構(gòu)成第一偏轉(zhuǎn)層301的材料可以為氮化硅(n＝2.1)、氧化鋅(n＝2.0)、氧化鈦(n＝2.35)、氧化鉭(n＝2.1)或氧化鋯(n＝2.05)中的至少一種。構(gòu)成第二偏轉(zhuǎn)層302的材料可以為丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚氨酯樹脂(n＝1.5～n＝1.7)、氧化硅(n＝1.46)、氧化鋁(n＝1.6)、氧化釔(n＝1.8)、氧化鎂(n＝1.7)中的至少一種。當(dāng)然，上述材料只是本發(fā)明提供的光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30的舉例說(shuō)明，并非對(duì)構(gòu)成光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30的材料的限定。
此外，為了降低制備光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30的材料成本，構(gòu)成第一偏轉(zhuǎn)層301和第二偏轉(zhuǎn)層302的材料可以相同，例如均選用丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚氨酯樹脂等中的一種。其中，可以直接選用上述材料形成第二偏轉(zhuǎn)層302。在選用上述材料形成第一偏轉(zhuǎn)層301時(shí)，在上述材料中加入添加劑和官能團(tuán)(例如s、鹵素、金屬)，或者摻雜納米材料(如tio2、zro2、zno)，將其折射率進(jìn)行調(diào)整提高。
此外，第一偏轉(zhuǎn)層301、第二偏轉(zhuǎn)層302和第三偏轉(zhuǎn)層303本身也會(huì)對(duì)光線有一定的吸收，從而降低光線由鏤空區(qū)c出射的幾率。
以以鏤空區(qū)c的寬度s為20μm，第一偏轉(zhuǎn)層301為氧化鋯(n1＝2.35)，第二偏轉(zhuǎn)層302為樹脂(n2＝1.7)，第二偏轉(zhuǎn)層302的厚度d1為2μm；第三偏轉(zhuǎn)層303為氟化鎂(n3＝1.38)；第三偏轉(zhuǎn)層303的厚度d2為1μm為例，對(duì)光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30將朝向鏤空區(qū)c入射的部分或全部光線偏轉(zhuǎn)至遮光區(qū)b進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施例中，以出射光經(jīng)第一偏轉(zhuǎn)層301偏轉(zhuǎn)的最大角度為全反射臨界角進(jìn)行說(shuō)明。
首先，光線在第一偏轉(zhuǎn)層301與第二偏轉(zhuǎn)層302相交的界面處發(fā)生第一次偏轉(zhuǎn)，入射角α(即斜面角度λ)為
其次，光線入射至第二偏轉(zhuǎn)層302與第三偏轉(zhuǎn)層303的交界面時(shí)，入射角為β＝γ-α＝90°-36°＝54°。根據(jù)折射定律n2sinβ＝n3sinθ，計(jì)算得：θ＝85°。經(jīng)厚度d2的第三偏轉(zhuǎn)層303出射時(shí)，相應(yīng)的水平位移l2為l2＝d2×tanθ＝1×tan85°＝11.43。
光線經(jīng)第一偏轉(zhuǎn)層301、第二偏轉(zhuǎn)層302、第三偏轉(zhuǎn)層303構(gòu)成的光學(xué)偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30后，光線在水平方向上的總位移為l＝l1+l2＝2.75+11.43＝14.18＞10，因此可以將朝向鏤空區(qū)c中心位置入射的光線偏轉(zhuǎn)至遮光區(qū)b。
需要說(shuō)明的是，上述第一偏轉(zhuǎn)層301、第二偏轉(zhuǎn)層302以及第三偏轉(zhuǎn)層303可以重復(fù)單元，通過(guò)選擇合適的材料以及搭配合適的厚度，均可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光線的偏轉(zhuǎn)。
此外，在顯示面板中形成光學(xué)偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30時(shí)，可以調(diào)整第一偏轉(zhuǎn)層301的角度，利用全反射原理使得光線不從鏤空區(qū)c出射。以第一偏轉(zhuǎn)層301具有第一斜面k和第二斜面k’為例，設(shè)置第一斜面k與第一基板10之間的夾角等于全反射臨界角。在此情況下，光線在第一偏轉(zhuǎn)層301和第二偏轉(zhuǎn)層302交界面的入射角等于全反射臨界角，從而使得光線不能從第一偏轉(zhuǎn)層301出射，從而避免光線從鏤空區(qū)c出射，導(dǎo)致顯示面板發(fā)生漏光現(xiàn)象。
此外，可選的，光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30還可以為：包括沿第一基板10指向第二基板20的方向依次設(shè)置在第一基板10上的第一偏轉(zhuǎn)層301、第二偏轉(zhuǎn)層302以及位于第二偏轉(zhuǎn)層302和第二基板20之間的第三偏轉(zhuǎn)層303。
其中，沿光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30的寬度方向，第一偏轉(zhuǎn)層朝向第二基板20的表面為凸面，以使得上述表面朝向第二基板20突出。其中，第一偏轉(zhuǎn)層301的折射率小于第二偏轉(zhuǎn)層302的折射率，第二偏轉(zhuǎn)層302的折射率小于第三偏轉(zhuǎn)層303的折射率。
在此情況下，第一偏轉(zhuǎn)層301、第二偏轉(zhuǎn)層302以及第三偏轉(zhuǎn)層303的具體結(jié)構(gòu)可以根據(jù)其折射率以及厚度的不同進(jìn)行選擇，本發(fā)明對(duì)此不做限定，只要朝向鏤空區(qū)c入射的部分或全部光線經(jīng)第一偏轉(zhuǎn)層301、第二偏轉(zhuǎn)層302和第三偏轉(zhuǎn)層303后，可以被偏轉(zhuǎn)至遮光區(qū)b即可。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種顯示裝置，包括背光源、以及如上所述的任一種顯示面板，背光源設(shè)置于第一基板10遠(yuǎn)離第二基板20的一側(cè)。
基于此，背光源提供的光線由第一基板10側(cè)入射至第二基板20時(shí)，光線偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)30可以將朝向黑矩陣201的鏤空區(qū)c入射的部分或全部光線偏轉(zhuǎn)至遮光區(qū)b，從而降低光線通過(guò)鏤空區(qū)c出射，導(dǎo)致顯示面板發(fā)生漏光的幾率。
以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)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(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
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