顯示面板及顯示裝置的制作方法

本發明涉及顯示技術領域，特別是指一種顯示面板及顯示裝置。

背景技術：

液晶顯示器是目前大規模使用的顯示器件，其具有色域高，輕薄化，響應時間快等一系列的優點，在理論研究以及實際工藝方面都有著成熟的技術，現有液晶顯示器的顯示原理是利用液晶對偏振光的調制實現灰階顯示，偏振片是液晶顯示器件的必要組成部分，在每個液晶顯示面板的入光側和出光側需要分別貼附偏振片，這樣一方面造成成本的增加；另一方面會造成光效的損失，偏振片導致的液晶顯示器件的光效損失可達50％以上。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種顯示面板及顯示裝置，無需偏振片即可完成灰階顯示，能夠降低顯示裝置的成本，減少顯示裝置光效的損失。

為解決上述技術問題，本發明的實施例提供技術方案如下：

一方面，提供一種顯示面板，包括多個亞像素，每一亞像素包括至少一個顯示單元，每一顯示單元包括第一電極、第二電極以及位于第一電極和第二電極之間的液晶層，所述第一電極側設置有第一黑矩陣圖形，所述第二電極側設置有第二黑矩陣圖形，所述第二黑矩陣圖形具有一開口，所述第一黑矩陣圖形對應所述開口設置；

在所述第一電極和所述第二電極之間產生電場時，所述第一電極和所述第二電極之間的液晶層能夠對由所述開口入射的準直光線進行折射，使得折射后的至少部分光線繞過所述第一黑矩陣圖形出射所述顯示面板；在所述第一電極和所述第二電極之間未產生電場時，所述第一黑矩陣圖形能夠完全遮擋由所述開口入射的準直光線。

進一步地，所述開口在所述第一黑矩陣圖形上的正投影完全落入所述第一黑矩陣圖形中。

進一步地，所述第一電極為條狀電極，所述第二電極為條狀電極，且所述第一電極的延伸方向與所述第二電極的延伸方向相垂直。

進一步地，所述液晶層包括第一子液晶層和第二子液晶層，所述顯示單元還包括：位于所述第一電極和所述第二電極之間的面狀的第三電極和面狀的第四電極，所述第四電極位于所述第三電極背向所述第一電極的一側，所述第一電極和所述第三電極之間設置有所述第一子液晶層，所述第二電極和所述第四電極之間設置有所述第二子液晶層，

在向所述第一電極和所述第三電極施加電信號時，在所述第一電極和所述第三電極之間的電場作用下，所述第一子液晶層能夠對偏振方向為第一方向的準直光線進行折射；

在向所述第二電極和所述第四電極施加電信號時，在所述第二電極和所述第四電極之間的電場作用下，所述第二子液晶層能夠對偏振方向為第二方向的準直光線進行折射，所述第一方向與所述第二方向垂直。

進一步地，所述顯示單元還包括：

設置在所述第一電極側的彩色濾光片。

進一步地，所述彩色濾光片與所述第一黑矩陣圖形同層設置，所述彩色濾光片包圍所述第一黑矩陣圖形。

進一步地，所述顯示單元的長度為10-20um。

進一步地，所述顯示單元還包括：

設置在所述第一電極側的霧化膜。

本發明實施例還提供了一種顯示裝置，包括如上所述的顯示面板。

進一步地，還包括設置在所述顯示面板入光側的背光源，所述背光源用以向所述顯示面板提供入射的準直光線。

本發明的實施例具有以下有益效果：

上述方案中，在第一電極和第二電極之間產生電場時，第一電極和第二電極之間的液晶層能夠對由第二黑矩陣圖形開口入射的準直光線進行折射，使得折射后的至少部分光線繞過第一黑矩陣圖形出射顯示面板，從而實現灰階顯示，在第一電極和第二電極之間未產生電場時，第一黑矩陣圖形能夠完全遮擋由開口入射的準直光線，實現暗態顯示。通過本發明的技術方案，無需偏振片即可完成灰階顯示，能夠降低顯示裝置的成本，減少顯示裝置光效的損失。

附圖說明

圖1為本發明實施例顯示面板的截面示意圖；

圖2為本發明實施例顯示面板顯示亮態時的光路示意圖；

圖3為本發明實施例顯示面板顯示暗態時的光路示意圖；

圖4為本發明實施例顯示面板顯示亮態時的另一光路示意圖；

圖5為本發明實施例顯示面板出射光線的示意圖；

圖6為本發明實施例顯示面板相對兩基板上的電極示意圖；

圖7和圖8為本發明實施例子顯示面板的示意圖。

附圖標記

1第一黑矩陣圖形 2霧化膜 3、10、11、15襯底基板

4彩色濾光片 5第一電極 6液晶層 7第二電極

8、14絕緣層層 9第二黑矩陣圖形 12第四電極 13第三電極

具體實施方式

為使本發明的實施例要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。

本發明的實施例針對現有技術中在每個液晶顯示面板的入光側和出光側需要分別貼附偏振片，這樣一方面造成成本的增加；另一方面會造成光效的損失的問題，提供一種顯示面板及顯示裝置，無需偏振片即可完成灰階顯示，能夠降低顯示裝置的成本，減少顯示裝置光效的損失。

實施例一

本實施例提供一種顯示面板，包括多個亞像素，每一亞像素包括至少一個顯示單元，如圖1所示，每一顯示單元包括第一電極5、第二電極7以及位于第一電極5和第二電極7之間的液晶層6，所述第一電極側設置有第一黑矩陣圖形1，所述第二電極側設置有第二黑矩陣圖形9，所述第二黑矩陣圖形9具有一開口，所述第一黑矩陣圖形1對應所述開口設置；

在所述第一電極5和所述第二電極7之間產生電場時，所述第一電極5和所述第二電極7之間的液晶層6能夠對由所述開口入射的準直光線進行折射，使得折射后的至少部分光線繞過所述第一黑矩陣圖形1出射所述顯示面板；在所述第一電極5和所述第二電極7之間未產生電場時，所述第一黑矩陣圖形1能夠完全遮擋由所述開口入射的準直光線。

本實施例中，在第一電極和第二電極之間產生電場時，第一電極和第二電極之間的液晶層能夠對由第二黑矩陣圖形開口入射的準直光線進行折射，使得折射后的至少部分光線繞過第一黑矩陣圖形出射顯示面板，從而實現灰階顯示，在第一電極和第二電極之間未產生電場時，第一黑矩陣圖形能夠完全遮擋由開口入射的準直光線，實現暗態顯示。通過本發明的技術方案，無需偏振片即可完成灰階顯示，能夠降低顯示裝置的成本，減少顯示裝置光效的損失。

一具體實施方式中，如圖1所示，第一電極5和第一黑矩陣圖形1均設置在襯底基板3上，第二電極7和第二黑矩陣圖形9均設置在襯底基板10上，第二黑矩陣圖形9的開口在襯底基板3上的正投影可以與第一黑矩陣圖形1在襯底基板3上的正投影重合。

進一步地，還可以是第二黑矩陣圖形9的開口在所述第一黑矩陣圖形1上的正投影完全落入所述第一黑矩陣圖形1中，這樣在第一電極和第二電極之間未產生電場時，能夠保證第一黑矩陣圖形完全遮擋由開口入射的準直光線，不會產生漏光。

一具體實施方式中，如圖1-圖4所示，顯示面板包括對盒設置的襯底基板3和襯底基板10，襯底基板3和襯底基板10之間設置有液晶層6；在襯底基板3朝向襯底基板10的一側依次設置有第一黑矩陣圖形1、彩色濾光片4和第一電極5，彩色濾光片4與第一黑矩陣圖形1同層設置，彩色濾光片4包圍第一黑矩陣圖形1，這樣經液晶層6折射后的至少部分光線繞過第一黑矩陣圖形1經彩色濾光片4出射顯示面板，從而實現彩色顯示，同時彩色濾光片4和第一黑矩陣圖形1還可以起到平坦的作用，覆蓋襯底基板3上形成的走線；在襯底基板10朝向襯底基板3的一側依次設置有第二黑矩陣圖形9，絕緣層8和第二電極7，絕緣層8起平坦作用，同時可以覆蓋襯底基板10上形成的薄膜晶體管陣列以及走線，第二黑矩陣圖形9具有開口，開口在第一黑矩陣圖形1上的正投影落入第一黑矩陣圖形1上的范圍內。

本實施例的顯示面板所需要的光源為準直光線，準直光線經第二黑矩陣圖形9的開口照射入顯示面板，經過液晶層6，通過對第一電極5和第二電極7施加電場，使得液晶層6中的液晶發生偏轉，通過對不同的電極施加不同的電信號，調整第一電極5和第二電極7之間的電場大小，可以調整液晶層6中不同位置液晶的偏轉角度。

如圖2所示，其中，第一電極5為面狀電極，第二電極7為條狀電極，通過對不同的電極施加不同的電信號，可以調整電場使得液晶層6相當于一個直角棱鏡，從而改變準直光線的光路，對入射的準直光線進行折射使得至少部分光線繞過第一黑矩陣圖形1出射顯示面板，由于折射后的光線是經過彩色濾光片后出射顯示面板，因此能夠實現彩色顯示。

如圖3所示，當不對第一電極5和第二電極7施加電信號，在第一電極5和第二電極7之間未產生電場時，由第二黑矩陣圖形9的開口入射的準直光線不會發生偏折，沿直線傳播，被第一黑矩陣圖形1所遮擋，沒有光線出射顯示面板，此時顯示面板顯示黑態。

通過調整施加在第一電極5和第二電極7上電信號的電壓值，液晶層6可以對入射的準直光線進行不同角度的偏轉，使得部分光線經彩色濾光片出射顯示面板，部分光線被第一黑矩陣圖形1吸收，調整兩部分的光線的比例，即可實現灰階顯示。

進一步地，如圖4所示，通過調整施加在第一電極5和第二電極7上電信號的電壓值，可以使得液晶層6等效于等腰三角棱鏡，使得入射的準直光線沿兩個方向進行偏轉，從第一黑矩陣圖形1的兩側出射顯示面板，從而使得出射顯示面板的光線更加均勻。

進一步地，如圖5所示，通過調整施加在第一電極5和第二電極7上電信號的電壓值，還可以使得入射的準直光線沿四個方向進行偏轉，從第一黑矩陣圖形1的四個側邊出射顯示面板，從而使得出射顯示面板的光線更加均勻。

顯示面板的亞像素可以包括一個或多個顯示單元，所述顯示單元的長度為10-20um。當工藝能力提升時，顯示單元的長度還可以縮小至10um以內。

在圖4所示的結構中，在液晶盒兩側的電極其中一個為條形電極，另外一個為面狀電極時，僅能夠對單一偏振方向的光進行折射。

由于需要對各種偏振方向的準直光線進行折射，因此如圖6所示，可以將第一電極5設計為條狀電極，第二電極7設計為條狀電極，且第一電極5的延伸方向與第二電極7的延伸方向相垂直，這樣在第一電極5和第二電極7之間進設置單一液晶盒時，也能夠對偏振方向相互垂直的光線進行折射。

另一具體實施方式中，還可以采用雙液晶盒結構來實現本實施例的顯示面板。該具體實施方式中，所述液晶層包括第一子液晶層和第二子液晶層，所述顯示單元還包括：位于所述第一電極和所述第二電極之間的面狀的第三電極和面狀的第四電極，所述第四電極位于所述第三電極背向所述第一電極的一側，所述第一電極和所述第三電極之間設置有所述第一子液晶層，所述第二電極和所述第四電極之間設置有所述第二子液晶層，

在向所述第一電極和所述第三電極施加電信號時，在所述第一電極和所述第三電極之間的電場作用下，所述第一子液晶層能夠對偏振方向為第一方向的準直光線進行折射；

在向所述第二電極和所述第四電極施加電信號時，在所述第二電極和所述第四電極之間的電場作用下，所述第二子液晶層能夠對偏振方向為第二方向的準直光線進行折射，所述第一方向與所述第二方向垂直。

這樣通過對第一電極和第三電極施加電信號，可以使得第一電極和第三電極之間的電場驅動第一子液晶層中的液晶偏轉，使得第一子液晶層對偏振方向為第一方向的準直光線進行折射；第二子液晶層位于第二電極和第四電極之間，這樣通過對第二電極和第四電極施加電信號，可以使得第二電極和第四電極之間的電場驅動第二子液晶層中的液晶偏轉，使得第二子液晶層對偏振方向為第二方向的準直光線進行折射，其中第一方向與第二方向相互垂直，從而使得第一子液晶層與第二子液晶層相互配合實現對不同偏振方向的光進行折射。

具體地，采用雙液晶盒結構的顯示面板包括如圖7所示的子顯示面板和圖8所示的子顯示面板，兩個子顯示面板層疊放置，中間可以選用玻璃膠進行整面貼合，要求兩個子顯示面板精確對位，保證圖7所示的第二黑矩陣圖形9的開口中心與圖8所示的第一黑矩陣圖形1的中心相重合，且圖7所示的子顯示面板位于入光側，圖8所示的子顯示面板位于出光側。

如圖7所示，其中一子顯示面板包括對盒設置的襯底基板11和襯底基板10，在襯底基板11朝向襯底基板10的一側上設置有面狀的第四電極12，在襯底基板10朝向襯底基板11的一側上設置有第二黑矩陣圖形9，絕緣層8和第二電極7，在第二電極7和第四電極12之間設置有第二子液晶層。如圖8所示，另一子顯示面板包括對盒設置的襯底基板3和襯底基板15，在襯底基板15朝向襯底基板3的一側上設置有絕緣層14和面狀的第三電極13，在襯底基板3朝向襯底基板15的一側上設置有第一黑矩陣圖形1，彩色濾光片4和第一電極5。

圖7所示為子顯示面板沿x軸方向的截面示意圖，圖8所示為子顯示面板沿y軸方向的截面示意圖，定義圖7和圖8中的x軸方向與y軸方向分別對應水平方向與豎直方向，則圖7所示子顯示面板可以調制水平方向偏振光，圖8所示子顯示面板可以調制豎直方向偏振光，從而疊加圖7所示子顯示面板和圖8所示子顯示面板的顯示面板可以調制各種偏振方向的光，實現顯示，其出光示意圖與圖5相同。向各個電極加載不同電壓值的電信號，可以使得子液晶層等效為不同折射率的棱鏡，從而控制光線偏轉角度，實現灰階顯示。由于采用圖7和圖8所示結構的顯示面板的上下液晶盒的電極分別控制，因此可以實現更加細膩的灰階顯示。

進一步地，由于經過折射后的光線仍然是準直光線，而準直光線的可視角度比較小，因此，如圖1-圖4所示，所述顯示單元還包括：

設置在所述第一電極側的霧化膜2，霧化膜2可以打散出射的準直光線，擴大顯示面板的可視角度。具體地，霧化膜2可以位于襯底基板3背向第一黑矩陣圖形1的一側。

實施例二

本發明實施例還提供了一種顯示裝置，包括如上所述的顯示面板。所述顯示裝置可以為：液晶電視、液晶顯示器、數碼相框、手機、平板電腦等任何具有顯示功能的產品或部件，其中，所述顯示裝置還包括柔性電路板、印刷電路板和背板。

進一步地，顯示裝置還包括設置在所述顯示面板入光側的背光源，所述背光源用以向所述顯示面板提供入射的準直光線。

以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。