CN104317060B - 一种双视场显示面板和双视场显示器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双视场显示面板及双视场显示器。所述双视场显示面板包括交替分布的第一显示区域和第二显示区域，其包括：相对设置的第一基板和第二基板；设置于第一基板面向第二基板一侧的光栅结构；设置在所述光栅结构和所述第二基板之间的对应于第一显示区域的第一显示单元和对应于第二显示区域的第二显示单元，其中，第一显示区域和第二显示区域分别在第一视场和第二视场可见；其中，所述光栅结构包括至少两层遮光层，各所述遮光层在各所述第一显示区域和第二显示区域分别具有多个透光区，在每个显示区域上不同遮光层的多个透光区之间一一对应，且具有一定偏移。

Description

一种双视场显示面板和双视场显示器

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种双视场显示面板和双视场显示器。

背景技术

现有的双视场显示技术主要是利用在显示面板外侧贴合的光栅结构来实现的。如图1所示，在显示面板1前设置狭缝光栅2，狭缝光栅2包括交替排列的遮光区域和透光区域；由于狭缝光栅2的作用是使在屏幕左侧的左视区31仅能看到显示面板1的部分显示区(包括多个第一显示区11)，在屏幕右侧的右视区32仅能看到显示面板的另一部分显示区(包括多个第二显示区12)，而在左视区31和右视区32之间为串扰区33(可同时看到第一显示区11和第二显示区12)；其中，第一显示区11和第二显示区12交替排列，并分别对应于显示面板1的多个显示单元，由此可实现双视场显示。

目前，实现双视场显示的狭缝光栅都是贴合在显示面板外侧的，贴合工艺存在一定的误差，由于狭缝光栅与显示面板的位置稍有偏差就会影响双视场显示的效果，因此为了确保误差能控制在一定的范围，就一定会增加双视场显示面板的制作工艺难度。此外，由于贴合工艺使得显示面板的厚度增加，在制作后期需要对显示面板进行减薄，而现有技术中光栅平面与像素平面的距离要求又相对比较近，以PPI200的显示屏为例，要求光栅平面与像素平面距离为160um，但是玻璃基板的厚度基本上都在500um左右，如果要实现玻璃基板外部贴合的光栅平面与像素平面的距离为160um，就需要将玻璃基板薄化至160um，但是这种减薄工序会使得显示面板的良率非常差。

为解决上述问题，现有技术中存在将多层光栅结构制作于显示盒中，即将光栅结构制作在玻璃基板与像素单元之间，这样在后期不需要进行减薄工艺和贴合工艺。如图2所示，第一基板201面向第二基板202的一侧设置有光栅结构203，像素单元204设置在光栅结构203和第二基板202之间，所述光栅结构203包括多层遮光层，所述多层遮光层具有对应设置的透光区，且每个像素单元204的出光侧对应设置有一个透光区。但是对于大尺寸的像素单元，这种结构形成了较大的全反射区域205，使得大多数的光在从玻璃基板出射至空气中时发生了全反射而无法利用，如图2所示，其中，只有非全反射范围内的光才能出射出去，光利用率较差。对于现有技术中的这种结构，如果要提高光利用率则只能通过将多层遮光层之间的隔垫层厚度加厚，使得全反射区域减小来实现。但是，随着隔垫层厚度的增加，透光率必然会降低，影响显示面板的显示效果。

因此，如何在保证双视场显示效果的基础上，降低双视场显示面板的制作工艺难度，提高显示面板的透光率是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种双视场显示面板及双视场显示装置，用以降低双视场显示面板的制作工艺难度，提高显示面板的透光率。

根据本发明一方面，其提供了一种双视场显示面板，所述双视场显示面板包括交替分布的第一显示区域和第二显示区域，其包括：

相对设置的第一基板和第二基板；

设置于第一基板和第二基板之间的光栅结构；

设置在所述光栅结构和所述第二基板之间的对应于第一显示区域的第一显示单元和对应于第二显示区域的第二显示单元，其中，所述第一视场只能看到所述第一显示区域，所述第二视场只能看到所述第二显示区域；

其中，所述光栅结构包括至少两层遮光层，各所述遮光层在各所述第一显示区域和第二显示区域分别具有多个透光区，其中，在出光方向上，相邻上、下两层遮光层具有的多个透光区分别为第一透光区和第二透光区，且在每个显示区域上所述第一透光区和第二透光区之间一一对应，且具有一定偏移。

其中，任意相邻两层遮光层之间具有透明隔物垫层。

其中，下遮光层中每个第一透光区最左侧至上遮光层中第二透光区的左相邻第二透光区最右侧的连线与所述下遮光层所在平面的夹角为第一夹角，下遮光层每个第一透光区最右侧至上遮光层中第二透光区的右相邻第二透光区最左侧的连线与所述下遮光层所在平面的夹角为第二夹角，则所述第一夹角和第二夹角中较大的角等于光线从所述第一基板出射出去时的全反射角的补角。

其中，下遮光层中每个第一透光区最左侧至上遮光层中第二透光区的左相邻第二透光区最右侧的连线与所述下遮光层所在平面的夹角为第一夹角，下遮光层每个第一透光区最右侧至上遮光层中第二透光区的右相邻第二透光区最左侧的连线与所述下遮光层所在平面的夹角为第二夹角；

在第一显示区域中，所述第一夹角小于定义第二视场方向最小临界角的光线与所述下遮光层所在平面的第三夹角，第二夹角小于定义第二视场方向最大临界角的光线与所述下遮光层所在平面的第四夹角；

在第二显示区域中，所述第一夹角小于定义第一视场方向最大临界角的光线与所述下遮光层所在平面的第五夹角，第二夹角小于定义第一视场方向最小临界角的光线与所述下遮光层所在平面的第六夹角。

其中，在所述第一显示区域中，不同遮光层的多个透光区在出光方向上依次向第一视场方向偏移，在所述第二显示区域中，不同遮光层的多个透光区在出光方向上依次向第二视场方向偏移。

其中，各所述遮光层在各所述第一显示区域和第二显示区域分别具有形成所述多个透光区的多个遮光单元，各第一显示区域中，相同或不同遮光层中透光区与其相邻遮光单元的宽度之和相等；各第二显示区域中，相同或不同遮光层中透光区及其相邻遮光单元的宽度之和相等。

其中，第一显示区域中的透光区及其相邻遮光单元的宽度之和与第二显示区域中的透光区及其相邻遮光单元的宽度之和也相等。

其中，各第一显示区域中各遮光层上的所有透光区的宽度均相等，所有遮光单元的宽度均相等；各第二显示区域中各遮光层上的所有透光区的宽度均相等，所有遮光单元的宽度均相等。

其中，第一显示区域中各遮光层上的所有透光区的宽度与第二显示区域中各遮光层上的所有透光区的宽度相等，第一显示区域中各遮光层上的所有遮光单元的宽度与第二显示区域中各遮光层上的所有遮光单元的宽度相等。

其中，所述透光区及其相邻遮光单元的宽度之和可通过如下公式计算：

Pitch≈h*Cotan(90°-α)+h*Cotan(β)

其中，所述Pitch为各遮光层中透光区及其相邻遮光单元的宽度之和，h为相邻两遮光层之间的透明隔物垫层的厚度，α为光线从所述第一基板出射出去时的全反射角，所述β为定义第一视场方向或第二视场方向最小临界角的光线与遮光层所在平面的夹角。

其中，各所述遮光层中透光区及其相邻遮光单元的宽度之和介于10um～100um之间。

其中，各层遮光层中多个透光区的宽度相同，均如下计算：

O1≈0.5*h*(Cotan(β)+Cotan(γ))

其中，h为相邻两遮光层之间的透明隔物垫层的厚度，所述β为定义第一视场方向或第二视场方向最小临界角的光线与遮光层所在平面的夹角，γ为定义第一视场方向或第二视场方向最大临界角的光线与所述各遮光层所在平面的夹角。

其中，所述透光区的宽度介于2um～30um之间。

其中，相邻两遮光层中相对应的两个透光区之间的偏移量如下计算：

Offset＝O1-h*Cotan(γ)

其中，Offset为所述偏移量，O1为透光区的宽度，h为相邻两层遮光层之间第一透明隔物垫层的厚度，γ为定义第一视场方向或第二视场方向最大临界角的光线与所述各遮光层所在平面的夹角。

其中，所述各遮光层中，靠近显示单元的遮光层还包括位于第一显示单元和相邻的第二显示单元之间的第一间隔遮光单元，其他遮光层包括与所述第一间隔遮光单元对应设置的第二间隔遮光单元，所述第一间隔遮光单元和第二间隔遮光单元的宽度可调。

其中，所述第一显示单元和第二显示单元在行列方向均交替排列。

根据本发明另一方面，其提供了一种双视场显示器，其包括如上所述的双视场显示面板。

本发明提出的上述方案通过将具有多层遮光层的光栅结构设置在显示面板的两基板之间，节省了光栅贴合及玻璃减薄的步骤；本发明还通过为每个显示单元设置多个透光区，使得透光度大大增加；为了设计出一个显示单元对应多个透光区的光栅结构，本发明还提出了具体的设计公式，用于精确计算光栅结构的各种参数，使得所述双视场显示面板不但能精确实现双视场显示，还能将其厚度控制在预定范围之内，同时保证了透光度。

附图说明

图1是现有技术中第一种双视场显示面板结构示意图；

图2是现有技术中第二中双视场显示面板结构示意图；

图3是本发明第一实施例中双视显示面板的结构示意图；

图4是本发明中第一实施例中具有具体角度示意的双视显示面板结构示意图；

图5是本发明中另一实施例中双视显示面板的结构示意图；

图6是本发明双视显示面板中显示像素的格状排列方式示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

本发明提出了一种双视场显示面板，所述双视场显示面板包括交替分布的第一显示区域和第二显示区域，其包括：

相对设置的第一基板和第二基板；

设置于第一基板面向第二基板一侧的光栅结构；

设置于第一基板和第二基板之间的光栅结构；

设置在所述光栅结构和所述第二基板之间的对应于第一显示区域的第一显示单元和对应于第二显示区域的第二显示单元，其中，所述第一视场只能看到所述第一显示区域，所述第二视场只能看到所述第二显示区域；

其中，所述光栅结构包括至少两层遮光层，各所述遮光层在各所述第一显示区域和第二显示区域分别具有多个透光区，其中，在出光方向上，相邻上、下两层遮光层具有的多个透光区分别为第一透光区和第二透光区，且在每个显示区域上所述第一透光区和第二透光区之间一一对应，且具有一定偏移。

所述光栅结构可以为包括多层遮光层的结构，任意相邻遮光层之间具有透明隔物垫层。

各所述遮光层在各所述第一显示区域和第二显示区域上的多个透光区限制所述第一显示单元和第二显示单元发出的光仅能通过对应的所述多个透光区分别射向第一视场方向和第二视场方向。例如，对于下层遮光层中的一个第一透光区，从其出射的光线只能经过上层遮光层中与其对应的特定第二透光区射向对应的视场方向，而对于从其它第二透光区出射的光线，要么被出光侧的玻璃基板所反射，要么不在所对应的视场范围之内。

与现有技术相比，本发明将光栅结构设置在了显示面板内部，即设置在显示面板的两基板之间，并且本发明的光栅结构为多层结构，每层遮光层在不同显示区域对应不同显示单元具有多个透光区，使得出光率增加，本发明一方面解决了现有技术中由于需要进行光栅贴合工艺而造成工艺复杂的增加的问题，还减少了显示面板减薄的工艺步骤，使得双视场显示面板的制作工艺大大减少，另一方面本发明针对每个显示区域通过设置多个透光区，解决了现有技术中光栅结构在较大尺寸显示面板中透光率过低的问题。

下面结合具体的实施例来说明本发明提出的上述方案。

图3示出了本发明第一实施例提出的一种双视场显示面板的结构示意图。如图3所示，其包括相对设置的第一基板101和第二基板102，所述双视场显示面板包括交替排列的第一显示区域103和第二显示区域104，其中，所述第一基板101面向第二基板102的一侧设置有光栅结构，所述光栅结构与所述第二基板102之间具有对应于第一显示区域103的第一显示单元105和对应于第二显示区域104的第二显示单元106。

第一显示区域103为仅在第一视场能够观看到的显示区域，第二显示区域104为仅在第二视场能够观看到的示区域。其中，第一视场和第二视场的具体位置可以根据需要确定，常见的包括左、右视场；也有部分显示面板需要设置成第一视场为中间视场，而第二视场为左视场或右视场等。

由于所述光栅结构设置在第一基板101面向第二基板102的一侧，即其设置在第一基板101和第二基板102之间，即将光栅结构制作在显示面板的内部，可以省去光栅贴合工艺以及对第一基板进行减薄处理，相对于现有技术需要在显示面板制作完成后贴合光栅结构，简化了双视场显示面板的加工流程，可以大幅降低双视场显示面板的制作工艺难度。

所述光栅结构采用多层狭缝光栅结构，即包括多层遮光层。图3示出了典型的双层狭缝光栅结构，如图3所示，所述光栅结构包括至少两层遮光层107、108，且任意两层遮光层之间具有透明隔垫物层109。任意两层遮光层之间的距离由所述透明隔垫物层109的厚度确定，具体根据实际的涉及需要进行调整。

远离第一基板101的所述第一遮光层107靠近显示单元设置，其在各所述第一显示区域103和第二显示区域104中分别包括多个第一透光区1071，即对应于每个显示单元，所述第一遮光层107包括多个第一透光区1071，且该多个第一透光区1071设置在所述显示单元的出光方向，使得所述显示单元出射的光仅通过所述多个第一透光区1071射向第二遮光层108。

远离显示单元但靠近第一基板101的所述第二遮光层108，同样在各所述第一显示区域103和第二显示区域104中分别包括多个第二透光区1081，即对应每个显示单元，所述第二遮光层108包括多个第二透光区，且该多个第二透光区与对应于所述显示单元的多个第二透光区一一对应设置，且具有一定的偏移。

如图3所示，在所述第一显示区域103上，所述第二遮光层108的多个第二透光区1081在出光方向上依次向第一视场方向偏移(为了示意清楚，附图中没有考虑基板对光线的折射情况)，使得对应于第一显示区域103的第一显示单元105出射的光通过对应的所述第二透光区1081出射至第一视场方向，进而使得第一显示区域103在第一视场范围内可见；在所述第二显示区域104上，所述第二遮光层108的多个第二透光区1081在出光方向上依次向第二视场方向偏移，使得对应于第二显示区域104的第二显示单元106出射的光通过对应的所述第二透光区1081出射至第二视场方向，进而使得第二显示区域104在第二视场范围内可见；本实施例中所述第一视场方向为右视场方向，第二视场方向为左视场方向。

在各第一显示区域103和第二显示区域104上，所述第一遮光层107的多个第一透光区1071与第二遮光层108的多个第二透光区1081一一对应，从每个第一透光区1071出射的光仅从与其对应的第二透光区1081出射出去，并且在各第一显示区域或第二显示区域上，经过每一对第一透光区1071和第二透光区1081出射的光线最终射向外界后的最大角度和最小角度均相同，分别为第一视场方向或第二视场方向的最大临界角和最小临界角。

所述第一视场方向的最大临界角和最小临界角定义了整个第一视场的范围，所述第二视场方向的最大临界角和最小临界角定义了整个第二视场的范围。

如图4所示，第一显示区域103上，第一透光区1071最右侧至与其对应的第二透光区1081最左侧的连线与所述第一遮光层107所在平面的夹角为γ₁，沿着该连线传播的第一光线出射至第一基板101外部后，与第一基板之间的夹角则为所述第一视场方向的最大临界角γ′₁，则所述第一光线为定义了第一视场方向最大临界角γ′₁的光线；第一显示区域103上，第一透光区1071最左侧至与其对应的第二透光区1081最右侧的连线与第一遮光层107所在平面之间的夹角为β₁，沿着该连线传播的第二光线出射至第一基板101外部后，与第一基板101之间的夹角则为所述第一视场方向的最小临界角β′₁，所述第二光线则为定义了第一视场方向最小临界角β′₁的光线。

第二显示区域104上，第一透光区1071最左侧至与其对应的第二透光区1081最右侧的连线与所述第一遮光层107所在平面之间的夹角为γ₂，则沿着该连线传播的第三光线出射至第一基板101外部后，与第一基板101之间的夹角则为所述第二视场方向的最大临界角γ′₂，第二显示区域104上，第一透光区1071最右侧侧至与其对应的第二透光区1081最左侧的连线与所述第一遮光层107所在平面的夹角为β₂，沿着该连线传播的第四光线出射至第一基板101外部后，与第一基板101之间的夹角则为所述第二视场方向的最小临界角β′₂。

所述第一遮光层107还包括形成所述多个第一透光区1071的多个间隔分布的第一遮光单元1072，所述第二遮光层108还包括形成所述多个第二透光区1081的多个间隔分布的第二遮光单元1082，所述第一遮光单元1072和第二遮光单元1082均采用遮光材料制成，如黑色树脂或是黑色金属等。所述多个第一遮光单元1072和多个第二遮光单元1082由于间隔分布，它们之间的间隙形成了所述多个第一透光区1071和第二透光区1081。

优选地，在同一类显示区域即第一显示区域或第二显示区域上，所述第一透光区1071和与其相邻的一个第一遮光单元1072的宽度之和均相等，且与所述第二透光区1081和与其相邻的一个第二遮光单元1082的宽度之和相等，这样才能保证从同一类型区域上的每对对应的第一透光区和第二透光区出射的光线的视场方向保持一致，且视场范围即视场的最大临界角和最小临界角相同；不同类显示区域上，它们的宽度之和可以相等也可以不相等，即第一显示区域中的第一透光区1071与其相邻的第一遮光单元1072的宽度之和与第二显示区域中的第一透光区1071与其相邻的第一遮光单元1072的宽度之和可以相等也可以不相等。如果第一显示区域和第二显示区域中，第一透光区与其相邻的第一遮光单元的宽度之和相等，则第一视场方向和第二视场方向为左右对称的视场方向，如果不相等，则不为左右对称的视场方向，不同类型区域上它们的宽度之和是否相等，可以根据对视场方向的实际要求进行设置。

可选地，各第一显示区域和第二显示区域中，所述第一透光区1071和第二透光区1081的宽度可以相等也可以不相等。

进一步可选地，各第一显示区域中，各第一遮光单元1072和各第二遮光单元1082的宽度均相等，各第二显示区域中，各第一遮光单元1072和各第二遮光单元1082的宽度均相等。第一显示区域和第二显示区域中的第一遮光单元1072的宽度可以相等或不相等，同样第一显示区域和第二显示区域中的第二遮光单元1082宽度可以相等或不相等。

所述第一视场方向和第二视场方向根据需要确定，在确定了第一视场方向和第二视场方向后，所述第一透光区1071和第一遮光单元1072的宽度之和、所述第二透光区1081和第二遮光单元1082的宽度之和可依据第一遮光层107和第二遮光层108之间透明隔物垫层109的厚度进行调整。

总之，在第一视场方向和第二视场方向确定的情况下，第一透光区1071、第二透光区1081、第一遮光单元1072、第二遮光单元1082的宽度以及透明隔垫物的厚度均需要根据实际情况进行选择设置，还需要考虑实现过程中工艺难度等因素。例如，如果透明隔垫物的厚度太厚，会使得显示面板厚度增加；而如果减小透明隔垫物的厚度，则在同样的第一视场方向和第二视场方向下，透光区的宽度就会相应减小，进而会影响透光效果。再者，具体实现时，如果将同类型显示区域中的第一透光区和第二透光区的宽度设置为相等，第一遮光单元和第二遮光单元的宽度相等，则工艺难度会相应减小，如果设置为不相等，在设计上会更加灵活。对于不同类型的显示区域来说，其设计原理同同类型的显示区域。在满足所要求的视场方向的情况下，将不同类型区域中的第一透光区、第二透光区的宽度均设置为相等，将第一遮光单元、第二遮光单元的宽度均设置为相等，则在工艺实现上难度会减少，但是灵活度不高，而设置为不相等，则会增加工艺实现难度，灵活度提供。

为了限制经过所述第一透光区1071出射的光线仅从与其对应的第二透光区1081出射至相应的视场范围之内，第一遮光层107和第二遮光层108中的第一透光区1071和第二透光区1081的相对位置需要根据如下方式进行设置：

假设所述第一透光区1071最左侧至与其对应的所述第二透光区1081的左相邻第二透光区最右侧的连线与所述第一遮光层107所在平面的夹角为第一夹角θ₁，所述第一透光区1071最右侧至与其对应的所述第二透光区1072的右相邻第二透光区最左侧的连线与所述第一遮光层107所在平面的夹角为第二夹角θ₂，那么需要调整所述第一透光区1071和第一遮光单元1072、第二透光区1081和第二遮光单元1082的宽度之和，使得所述θ₁和θ₂中较大的角等于光线从所述第一基板出射出去时的全反射角α的补角；这样，可以使得经过第一透光区1071出射的光从与其对应的第二透光区1081之外的第二透光区出射至第一基板101时，发生全反射，进而无法出射出去，保证了经过第一透光区1071出射的光线只能经过与其对应的第二透光区1081出射出去；图4示出了所述θ₁和θ₂均等于所述全反射角α的补角的情况。

通过上述设置方式，经过第一透光区1071出射的光线只能从对应的第二透光区1081出射至显示面板外部，而无法从其对应的第二透光区1081之外的其他第二透光区1081出射出去，因为从第一透光区1071到达所述左右相邻第二透光区1081的光线从第一基板101入射至显示面板外部的空气中时，其入射角均大于所述全反射角α，故均被反射回显示面板，而无法出射至显示面板外部，达到了每个显示单元的出射光线仅从一个方向出射的目的。

另一种设置方式是：假设所述第一视场方向为右视场方向，所述第二视场方向为左视场方向时，在第一显示区域中，所述第一夹角θ₁小于定义第二视场方向最小临界角的光线与所述下遮光层所在平面的夹角β₂，第二夹角θ₂小于定义第二视场方向最大临界角的光线与所述下遮光层所在平面的夹角γ₂；在第二显示区域中，所述第一夹角θ₁小于定义第一视场方向最大临界角的光线与所述下遮光层所在平面的夹角γ₁，第二夹角θ₂小于定义第一视场方向最小临界角的光线与所述下遮光层所在平面的夹角β₁。这种设计下，经过第一透光区1071出射的光线从与其对应的第二透光区1081之外的其他第二透光区1081出射出去后，即使没有被第一基板101所反射的话，也处于第一视场或第二视场范围之外，无法被观看者所看见，即从对第一视场可见的第一显示区域的第一透光区1071出射的光线，从与其对应的第二透光区1081之外的其他第二透光区1081出射出去后，不会入射至第二视场，而从对第二视场可见的第二显示区域的第一透光区1071出射的光线从与其对应的第二透光区1081之外的其他第二透光区1081出射出去后，不会入射至第一视场。

此外，在各显示区域中，第二透光区1081相对第一透光区1071具有一定的偏移，所述偏移的方向与视场方向相同，即视场方向决定偏移的方向。本实施例的第一显示区域中，第二透光区1081相对第一透光区1071向右偏移，而第二显示区域中，第二透光区1081相对第一透光区1071向左偏移，所述偏移量为第一透光区最左侧或最右侧至第二透光区同一侧的距离。所述偏移量和第一遮光层107、第二遮光层108之间透明隔物垫层109的厚度和视场的临界角有关。

综上，所述第一透光区1071和第一遮光单元1072宽度之和、第二透光区1081可以通过下面的线性关系计算得到：

Pitch≈h*Cotan(90°-α)+h*Cotan(β) (1)

其中，所述Pitch为第一透光区1071及其相邻的第一遮光单元1072的宽度之和，或者为第二透光区1081及其相邻的第二遮光单元1082的宽度之和；h为相邻两遮光层之间的透明隔物垫层109的厚度，α为光线从所述第一基板出射出去时的全反射角，所述β为定义第一视场方向或第二视场方向的最小临界角的光线与所述遮光层所在平面之间的夹角，如果O1为第一显示区域中第一透光区或第二透光区的宽度，则β为定义第一视场方向的最小临界角的光线与所述遮光层所在平面之间的夹角β₁，如果O1为第二显示区域中第一透光区或第二透光区的宽度，则β为定义第二视场方向的最小临界角的光线与所述遮光层所在平面之间的夹角β₂

在同类型显示区域中，第一透光区1071和第二透光区1081的宽度相等的情况下，所述第一透光区1071和第二透光区1081的宽度如下计算：

O1≈0.5*h*(Cotan(β)+Cotan(γ)) (2)

其中，O1为所述第一透光区1071或第二透光区的宽度1081，γ为定义第一视场方向或第二视场方向的最大临界角的光线与所述遮光层所在平面之间的夹角，如果Pitch为第一显示区域中透光区和遮光单元的宽度之和，则所述γ为定义第一视场方向的最大临界角的光线与所述遮光层所在平面之间的夹角γ₁，如果Pitch为第二显示区域中透光区和遮光单元的宽度之和，则所述γ为定义第二视场方向的最大临界角的光线与所述遮光层所在平面之间的夹角γ₂。

在同类型显示区域中，第一透光区1071和第二透光区1081的宽度相等的情况下，所述偏移量如下计算：

Offset＝O1-h*Cotan(γ) (3)

其中，Offset为所述偏移量，O1为透光区的宽度，h为相邻两层遮光层之间透明隔物垫层109的厚度，所述γ为定义第一视场方向或第二视场方向的最大临界角的光线与所述遮光层所在平面之间的夹角，如果Pitch为第一显示区域中透光区和遮光单元的宽度之和，则所述γ为定义第一视场方向的最大临界角的光线与所述遮光层所在平面之间的夹角γ₁，如果Pitch为第二显示区域中透光区和遮光单元的宽度之和，则所述γ为定义第二视场方向的最大临界角的光线与所述遮光层所在平面之间的夹角γ₂。

上述线性关系中还涉及到全反射角α的补角，是因为本发明中经过第一透光区1071的光线只能从与其对应的第二透光区1081出射出去，而不能从其他第二透光去1081出射出去，这样就能限定每个显示单元出光方向一致，均出射至第一视场方向或第二视场方向。

可选地，各所述遮光层中透光区及其相邻遮光单元的宽度之和介于10um～100um之间，所述透光区的宽度介于2um～30um之间。

所述第一遮光层107和第二遮光层108还分别包括第一间隔遮光单元1073和第二间隔遮光单元1083，所述第一间隔遮光单元1073位于两个显示单元之间的间隔区域，所述第二间隔遮光单元1083与所述第一间隔遮光单元1073对应设置。

可选地，所述第一间隔遮光单元1073和第二间隔遮光单元1083的宽度可调，且不一定相等。所述第一间隔遮光单元1073和第二间隔遮光单元1083的宽度根据不同显示区域中第一透光区、第二透光区、第一遮光单元和第二遮光单元的宽度进行调整。

可选地，所述第一间隔遮光单元1073的宽度等于或大于与其对应的所述两相邻显示单元之间的间距，以所述第一间隔遮光单元1073能够遮住所述两相邻显示单元之间的间距为准，当然也可以根据实际需求，为了满足上述三个公式给出的线性关系而设置，但其宽度至少要等于两显示单元的间隔宽度，以防止两显示单元之间透过的光线。

可选地，所述第二间隔遮光单元1083的宽度与第二透光区相对第一透光区的偏移方向有关。通常情况下，第一间隔遮光单元1073与所述第二间隔遮光单元1083上下中心对称，第一间隔遮光单元1073位于两相邻显示单元之间，且所述两相邻显示单元分别为属于第一显示区域和第二显示区域的第一显示单元105和第二显示单元106，因此第二间隔遮光单元1083两侧的两个第二透光区1081相对于第一间隔遮光单元1073两侧的两个第一透光区1071相向或相反方向偏移，若相向偏移时，所述第二间隔遮光单元1083的宽度小于所述第一间隔遮光单元1073的宽度，若相反方向偏移时，所述第二间隔遮光单元1083的宽度大于所述第一间隔遮光单元的宽度。此外，若偏移达到一定程度，所述第二间隔遮光单元1083的宽度可以为0，即可以不设置第二间隔遮光单元1083，如图5所示。

本发明中可以通过分别调整第一显示区域103和第二显示区域104中Pitch以及第一间隔遮光单元1073和第二间隔遮光单元1083的宽度，将固定数目的第一透光区1071和第一遮光单元1072、第二透光区1081和第二遮光单元1082与一个显示单元对应设置，以此实现每个显示单元发出的光仅从其对应的多个第一透光区1071和第二透光区1081出射至相应的视场范围之内，这样相当于单独限制了每个显示单元的出光方向，而不必像现有技术通过光栅结构中的同一条狭缝限制多个显示单元的出光方向。由于本发明中每个显示单元的出光方向均是通过与其对应的多个透光区单独限制，相邻显示单元之间出射的光不会发生串扰，故本发明提出的这种光栅结构还可以使得显示单元的排列方式以格状方式排列，即所述第一显示单元105和第二显示单元106在行列方向均交替排列，这种排列方式能够进一步提高显示面板的显示均一度，如图6所示。

上述实施例中公开的光栅结构由两层遮光层结构构成，但是本发明不限于此，本发明公开的光栅结构还可以是多于两层遮光层的结构，例如，可以在上述两层遮光层的光栅结构中，在两层遮光层中间添加一层或多层遮光层，这种结构下，最外层的两层遮光层的涉及可以与上述实施例中的设计原理相同，而中间的一层或多层遮光层的设计只要不阻挡从各个透光区出射的光线即可，或者也可以根据实际情况进行调整，由于中间多添加的一层或多层遮光层，在一定程度上可以阻挡从第一透光区出射到与其不对应的第二透光区的光线，因此上述提到的两个夹角θ₁和θ₂可以根据实际情况进行调整。总之，无论是两层还是多于两层遮光层的光栅结构，至少要保证每层遮光层对应一个显示单元具有多个透光部，且每个显示单元发出的光仅通过所述多个透光部出射至相应的视场范围，且方向一致；此外，光栅结构的设计最好是在保证全反射区域较小的情况下尽可能薄，因为光栅结构中相邻两层遮光层之间具有透明隔物垫，如果太厚会影响到显示面板的透光度。

本发明基于上述对光栅结构的设计，使得每个显示单元出射的光线从多个透光区出射，且固定位置的光线仅通过指定的透光区出光，而不能从非指定透光区出光，或者从非指定透光区出射的光线不在相应的视场范围内，其利用了全反射区域来做串扰光线的阻挡设计，最大化的利用了视场所需要的光线，并且保证了光的行进方向，将串扰降到最低。本发明的方案适用于任何尺寸的像素结构，可以很好地达到双视场的效果。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种双视场显示面板，所述双视场显示面板包括交替分布的第一显示区域和第二显示区域，其包括：

相对设置的第一基板和第二基板；

设置于第一基板和第二基板之间的光栅结构；

设置在所述光栅结构和所述第二基板之间的对应于第一显示区域的第一显示单元和对应于第二显示区域的第二显示单元，其中，第一视场只能看到所述第一显示区域，第二视场只能看到所述第二显示区域；

其中，所述光栅结构包括至少两层遮光层，各所述遮光层在各所述第一显示区域和第二显示区域分别具有多个透光区，其中，在出光方向上，相邻上、下两层遮光层具有的多个透光区分别为第一透光区和第二透光区，且在每个显示区域上所述第一透光区和第二透光区之间一一对应，且具有一定偏移。

2.如权利要求1所述的双视场显示面板，其中，任意相邻两层遮光层之间具有透明隔物垫层。

3.如权利要求1所述的双视场显示面板，其中，

下遮光层中每个第一透光区最左侧至上遮光层中第二透光区的左相邻第二透光区最右侧的连线与所述下遮光层所在平面的夹角为第一夹角，下遮光层每个第一透光区最右侧至上遮光层中第二透光区的右相邻第二透光区最左侧的连线与所述下遮光层所在平面的夹角为第二夹角，则所述第一夹角和第二夹角中较大的角等于光线从所述第一基板出射出去时的全反射角的补角。

4.如权利要求1所述的双视场显示面板，其中，

下遮光层中每个第一透光区最左侧至上遮光层中第二透光区的左相邻第二透光区最右侧的连线与所述下遮光层所在平面的夹角为第一夹角，下遮光层每个第一透光区最右侧至上遮光层中第二透光区的右相邻第二透光区最左侧的连线与所述下遮光层所在平面的夹角为第二夹角；

在第一显示区域中，所述第一夹角小于定义第二视场方向最小临界角的光线与所述下遮光层所在平面的第三夹角，第二夹角小于定义第二视场方向最大临界角的光线与所述下遮光层所在平面的第四夹角；

在第二显示区域中，所述第一夹角小于定义第一视场方向最大临界角的光线与所述下遮光层所在平面的第五夹角，第二夹角小于定义第一视场方向最小临界角的光线与所述下遮光层所在平面的第六夹角。

5.如权利要求1所述的双视场显示面板，其中，在所述第一显示区域中，不同遮光层的多个透光区在出光方向上依次向第一视场方向偏移，在所述第二显示区域中，不同遮光层的多个透光区在出光方向上依次向第二视场方向偏移。

6.如权利要求1所述的双视场显示面板，其中，各所述遮光层在各所述第一显示区域和第二显示区域分别具有形成所述多个透光区的多个遮光单元，各第一显示区域中，相同或不同遮光层中透光区与其相邻遮光单元的宽度之和相等；各第二显示区域中，相同或不同遮光层中透光区及其相邻遮光单元的宽度之和相等。

7.如权利要求6所述的双视场显示面板，其中，第一显示区域中的透光区及其相邻遮光单元的宽度之和与第二显示区域中的透光区及其相邻遮光单元的宽度之和也相等。

8.如权利要求6至7任一项所述的双视场显示面板，其中，各第一显示区域中各遮光层上的所有透光区的宽度均相等，所有遮光单元的宽度均相等；各第二显示区域中各遮光层上的所有透光区的宽度均相等，所有遮光单元的宽度均相等。

9.如权利要求7所述的双视场显示面板，其中，第一显示区域中各遮光层上的所有透光区的宽度与第二显示区域中各遮光层上的所有透光区的宽度相等，第一显示区域中各遮光层上的所有遮光单元的宽度与第二显示区域中各遮光层上的所有遮光单元的宽度相等。

10.如权利要求6所述的双视场显示面板，其中，所述透光区及其相邻遮光单元的宽度之和可通过如下公式计算：

Pitch≈h*Cotan(90°-α)+h*Cotan(β)

其中，所述Pitch为各遮光层中透光区及其相邻遮光单元的宽度之和，h为相邻两遮光层之间的透明隔物垫层的厚度，α为光线从所述第一基板出射出去时的全反射角，β为定义第一视场方向或第二视场方向最小临界角的光线与遮光层所在平面的夹角。

11.如权利要求6所述的双视场显示面板，其中，各所述遮光层中透光区及其相邻遮光单元的宽度之和介于10um～100um之间。

12.如权利要求6所述的双视场显示面板，其中，各层遮光层中多个透光区的宽度相同，均如下计算：

O1≈0.5*h*(Cotan(β)+Cotan(γ))

其中，O1为各层遮光层中透光区的宽度；h为相邻两遮光层之间的透明隔物垫层的厚度，所述β为定义第一视场方向或第二视场方向最小临界角的光线与遮光层所在平面的夹角，γ为定义第一视场方向或第二视场方向最大临界角的光线与所述各遮光层所在平面的夹角。

13.如权利要求12所述的双视场显示面板，其中，所述透光区的宽度介于2um～30um之间。

14.如权利要求5所述的视场显示面板，其中，相邻两遮光层中相对应的两个透光区之间的偏移量如下计算：

Offset＝O1-h*Cotan(γ)

其中，Offset为所述偏移量，O1为透光区的宽度，h为相邻两层遮光层之间第一透明隔物垫层的厚度，γ为定义第一视场方向或第二视场方向最大临界角的光线与所述各遮光层所在平面的夹角。

15.如权利要求1-7、9-14任一项所述的双视场显示面板，其中，所述各遮光层中，靠近显示单元的遮光层还包括位于第一显示单元和相邻的第二显示单元之间的第一间隔遮光单元，其他遮光层包括与所述第一间隔遮光单元对应设置的第二间隔遮光单元，所述第一间隔遮光单元和第二间隔遮光单元的宽度可调。

16.如权利要求1-7、9-14任一项所述的双视场显示面板，其中，所述第一显示单元和第二显示单元在行列方向均交替排列。

17.一种双视场显示器，其包括如权利要求1-16任一项所述的双视场显示面板。