CN104730604A - 光折射结构及制作方法、彩膜基板及制作方法、显示装置 - Google Patents

光折射结构及制作方法、彩膜基板及制作方法、显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光折射结构及制作方法、彩膜基板及制作方法、显示装置。其中，该光折射结构制作方法包括：在衬底基板上形成多个相互平行的遮光条纹；在相邻遮光条纹之间形成由透明材料构成的凸起物，其中，所述凸起物能够将从所述衬底基板中透射出的光线向靠近所述遮光条纹的方向折射出去。通过本发明，达到了提高双视角显示器件的侧视角和亮度的效果。

Description

光折射结构及制作方法、彩膜基板及制作方法、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其是涉及一种光折射结构及制作方法、彩膜基板及制作方法、显示装置。
背景技术
双视角显示是指使用者可以从显示屏的不同角度看到不同的画面，相比于传统的显示模式，双视角显示增加了显示屏的使用率，使得一个显示屏可以显示两种不同的图像信息。目前，双视角显示由于在汽车和广告屏等领域的应用而引起广泛关注，特别是已经被使用于高档的汽车中。
目前的双视角显示视角较小，比如，当左边视角超过一定范围时会观看到右边视角的内容，双视角显示效果失效，图1是根据现有技术的普通双视角显示器件的双视角显示示意图，如图1所示，双视角显示器件的中间和两边容易出现视角混乱区域，这主要是由于中间出现的颜色串扰现象造成的，通过控制双视角显示器件表面的光栅开口率可以控制中间和两边的视角混乱现象，一般来说若提升光栅开口率，可以提升双视角显示器件的亮度，但是会导致颜色串扰现象加剧，但是若降低光栅的开口率，会导致侧视角变小，亮度降低。
针对上述技术问题，现有技术并没有给出一种有效的解决方案。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种可以增大双视角显示器件的侧视角角度，提高双视角显示器件亮度，从而可以使用户使用双视角显示器件观看画面的视觉角度变大的技术方案。
为了达到上述目的，本发明提供了一种光折射结构及制作方法、彩膜基板及制作方法、显示装置。
根据本发明的一个方面，提供了一种光折射结构，包括：衬底基板、设置在所述衬底基板上的多个相互平行的遮光条纹，以及设置在相邻遮光条纹之间的凸起物，所述凸起物的材料为透明材料，所述凸起物能够将从所述衬底基板中透射出的光线向靠近所述遮光条纹的方向折射出去。
优选地，所述凸起物的与沿所述遮光条纹的长度延展方向相垂直的截面的形状包括：半圆形、半椭圆形、圆锥形、梯形或长方形，其中，所述梯形的下底边长度大于上底边长度。
优选地，在所述截面的形状为所述梯形的情况下，所述梯形为等腰梯形。
优选地，所述透明材料为具有负性感光特性的树脂类材料。
根据本发明的另一个方面，提供了一种彩膜基板，所述彩膜基板上形成有上述光折射结构，其中，所述光折射结构是以所述彩膜基板的衬底基板为衬底基板直接形成的。
根据本发明的又一个方面，提供了一种显示装置，该显示装置包括上述光折射结构或上述彩膜基板。
根据本发明的还一个方面，提供一种光折射结构的制作方法，包括：在衬底基板上形成多个相互平行的遮光条纹；在相邻遮光条纹之间形成由透明材料构成的凸起物，其中，所述凸起物能够将从所述衬底基板中透射出的光线向靠近所述遮光条纹的方向折射出去。
优选地，在相邻遮光条纹之间形成由透明材料构成的凸起物，包括：在相邻遮光条纹上形成由所述透明材料构成的光折射层，其中，所述透明材料为具有负性感光特性的树脂类材料；对所述光折射层进行曝光和显影，得到所述凸起物，其中，所述凸起物的与沿所述遮光条纹的长度延展方向相垂直的截面的形状包括：半圆形、半椭圆形、圆锥形、梯形或长方形，所述梯形的下底边长度大于上底边长度。
优选地，对所述光折射层进行曝光，包括：从所述衬底基板设置有所述光折射层一侧的另一侧对所述光折射层进行曝光。
根据本发明的还一个方面，提供一种彩膜基板的制作方法，包括：在彩膜基板的衬底基板上形成多个相互平行的遮光条纹；在相邻遮光条纹之间形成由透明材料构成的凸起物，其中，所述凸起物能够将从所述衬底基板中透射出的光线向靠近所述遮光条纹的方向折射出去。
优选地，在相邻遮光条纹之间形成由透明材料构成的凸起物，包括：在所述遮光条纹上形成由所述透明材料构成的光折射层，其中，所述透明材料为具有负性感光特性的树脂类材料；对所述光折射层进行曝光和显影，得到所述凸起物，其中，所述凸起物的截面形状包括：半圆形、半椭圆形、圆锥形、梯形或长方形，所述梯形的下底边长度大于上底边长度。
与现有技术相比，本发明所述的光折射结构及制作方法、彩膜基板及制作方法、显示装置，通过在双视角显示器件的光栅结构上面设置能够增加视角的透明凸起物的方式，可以有效提升双视角显示器件的侧视角，提高显示亮度，而且可以避免造成双视角显示器件中间区域串扰现象的加剧。
附图说明
图1是根据现有技术的普通双视角显示器件的双视角显示示意图；
图2是根据本发明实施例的亚像素的光通过光折射结构的折射示意图；
图3是根据本发明实施例的光折射结构的制作方法流程图；
图4是根据本发明实施例的彩膜基板的制作方法流程图；
图5是根据本发明优选实施例的在单独玻璃基板上制作光折射结构的示意图；以及
图6是根据本发明优选实施例的在彩膜基板的玻璃基板上制作光折射结构的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种光折射结构，包括：衬底基板、设置在所述衬底基板上的多个相互平行的遮光条纹，以及设置在相邻遮光条纹之间的凸起物，所述凸起物的材料为透明材料，所述凸起物能够将从所述衬底基板中透射出的光线向靠近所述遮光条纹的方向折射出去。
其中，多个相互平行的遮光条纹的形成方式与黑色矩阵的形成方式可以是相同的，其主要作用就是用来遮挡来自亚像素的光线。对于衬底基板而言，可以选择厚度不同的玻璃基板，需要注意的是，厚度较薄的玻璃基板的透光性要好一些，但为了工艺考虑，也需要考虑玻璃基板的硬度，因此，可以根据实际需要选用厚度较为适应的玻璃基板。
在实际应用中，所述凸起物的与沿所述遮光条纹的长度延展方向相垂直的截面的形状包括：半圆形、半椭圆形、圆锥形、梯形或长方形，其中，所述梯形的下底边长度大于上底边长度。当然，在所述截面的形状为所述梯形的情况下，所述梯形为等腰梯形，这样的效果是最好的。
也就是说，凸起物的横截面的形状可以是多样的，例如上面所列举的几种都是能够将来自亚像素的光线更好折射到空气中的形状，当然，在实际应用中，并不局限于此，只要凸起物的表面较为光滑且从底部往顶部逐渐缩小的形状基本上都可以满足凸起物的设置要求，即只要能够更好地折射来自亚像素的光线即可以增加双视角显示器件的侧视角角度。
对于所述透明材料的选择，在本发明实施例中，可以优先选用目前应用较广的具有负性感光特性的树脂类材料，该材料可以在直接在曝光工艺下直接形成上述凸起物。
为便于理解，请参考图2，图2是根据本发明实施例的亚像素的光通过光折射结构的折射示意图，在图2中，上述凸起物的形状选用了折射效果较好的等腰梯形，如图2所示，当来自相邻亚像素的光线进入凸起物后，射到等腰梯形两个腰上的光线会在透明凸起物的表面(也即凸起物与空气的界面)发生光折射现象，这些光线射出凸起物的介质时会朝着靠近遮光条纹方向发散地射出去，这种情况下，应用了这个结构的双视角显示器件的侧视角就会变大，使用者能够观看到画面的视角范围变大。
基于上述光折射结构，本发明实施例还提供了一种彩膜基板，只要该彩膜基板上形成有上述光折射结构，也就具备上述光折射结构的优点，同样能够使应用了该彩膜基板的双视角显示器件的侧视角变大，以方便用户观看，在实际应用中，该彩膜基板的形成方式可以有两种选择方式(1)在所述彩膜基板的玻璃基板(即衬底基板)上直接形成上述光折射结构，也就是说，以此在彩膜基板的玻璃基板上先后形成上述遮光条纹和上述凸起物。(2)在单独的玻璃衬底上形成上述光折射结构后，再将上述光折射结构粘合或直接贴合在彩膜基板的玻璃衬底一侧，从而形成上述彩膜基板。以下将结合图5和图6进行进一步的说明。
对应于上述光折射结构和彩膜基板，本发明实施例还提供了一种显示装置，该显示装置可以包括上述光折射结构或上述彩膜基板。由于在实际应用中，有的情况下显示装置不一定设计有彩膜基板，这时显示装置可以直接采用上述光折射结构，当显示装置设计有彩膜基板的情况下，显示装置可以采用上述彩膜基板。在此，不再结合附图对该显示装置进行说明。
对应于上述光折射结构，本发明实施例提供了一种光折射结构的制作方法。图3是根据本发明实施例的光折射结构的制作方法流程图，如图3所示，该流程包括以下步骤(步骤S302-步骤S304)：
步骤S302，在衬底基板上形成多个相互平行的遮光条纹；
步骤S304，在相邻遮光条纹之间形成由透明材料构成的凸起物，其中，所述凸起物能够将从所述衬底基板中透射出的光线向靠近所述遮光条纹的方向折射出去。
在本实施例中，上述步骤S304中，形成上述凸起物时可以采用如下方式来实现：
首先，在相邻遮光条纹上形成由所述透明材料构成的光折射层(其中，所述透明材料可以是具有负性感光特性的树脂类材料)，然后，对所述光折射层进行曝光和显影，就可以得到所述凸起物，其中，所述凸起物的与沿所述遮光条纹的长度延展方向相垂直的截面(也即所述凸起物的横截面)的形状可以包括：半圆形、半椭圆形、圆锥形、梯形或长方形，所述梯形的下底边长度大于上底边长度。当然，在实际应用中，凸起物截面形状并不局限于此，请参考上述描述说明，此处不在赘述。
在工艺工程中，对所述光折射层进行曝光的时候，可以从所述衬底基板设置有所述光折射层一侧的另一侧对所述光折射层进行曝光，这样做的好处是简化mask工艺，提高制作效率。
对应于上述彩膜基板，本发明实施例还提供了一种彩膜基板的制作方法。图4是根据本发明实施例的彩膜基板的制作方法流程图，如图4所示，该流程包括以下步骤(步骤S402-步骤S404)：
步骤S402，在彩膜基板的衬底基板上形成多个相互平行的遮光条纹；
步骤S404，在相邻遮光条纹之间形成由透明材料构成的凸起物，其中，所述凸起物能够将从所述衬底基板中透射出的光线向靠近所述遮光条纹的方向折射出去。
在本实施例中，上述步骤S404中，形成上述凸起物时可以采用如下方式来实现：
首先，在所述遮光条纹上形成由所述透明材料构成的光折射层(其中，所述透明材料为具有负性感光特性的树脂类材料)，然后，对所述光折射层进行曝光和显影，得到所述凸起物，其中，所述凸起物的截面形状包括：半圆形、半椭圆形、圆锥形、梯形或长方形，所述梯形的下底边长度大于上底边长度。当然，在实际应用中，凸起物截面形状并不局限于此，请参考上述描述说明，此处不在赘述。
对于上述光折射结构的制作方法，以下结合图5和图6进行进一步的说明，以便于理解制作过程。图5是根据本发明优选实施例的在单独玻璃基板上制作光折射结构的示意图，如图5所示，该制作方法可以通过以下几个步骤实现：(1)在较薄的玻璃(即上述单独的玻璃基板)上制备一层多个相互平行的遮光条；(2)在多个遮光条表面旋涂一层光折射层(也可以说光折射层是形成凸起物的中间工艺层)；(3)在玻璃基板设置有凸起物的另一侧对折射层进行曝光，显影等，通过控制曝光和显影工艺得到一个透明的等腰梯形结构(即横截面为等腰梯形的凸起物)；(4)将整个包括玻璃基板、遮光条、凸起物的光折射结构贴合或粘合在LCD面板(例如，上述设置有彩膜基板的LCD面板)上，得到侧视角变大的双视角显示器件。
当然，在单独的玻璃基板上制作上述光折射机构完成之后，再将该光折射结构贴合或粘合在彩膜基板上，其实也就相当于完成了一种设置有上述光折射结构的彩膜基板的制作。
图6是根据本发明优选实施例的在彩膜基板的玻璃基板上制作光折射结构的示意图，如图6所示，该制作方法可以通过以下几个步骤实现：(1)在彩膜基板的玻璃衬底(可以是已经减薄的玻璃)上面制备多个相互平行的上述遮光条纹；(2)在多个上述遮光条纹表面旋涂一层光折射层(也可以说光折射层是形成凸起物的中间工艺层)；(3)在玻璃基板设置有凸起物的一侧对折射层进行曝光，显影等，通过控制曝光和显影工艺得到等腰梯形结构(即横截面为等腰梯形的凸起物)，至此在彩膜基板的衬底基板上就形成了一个上述光折射结构。
本发明实施例，通过在光栅结构之间设置透明材料形成的凸起物以形成一个光折射结构，可以提升双视角显示器件的侧视角，而且不会照成中间的串色区域增加，且无需过度减薄玻璃等影响生产效率的工艺，整体工艺简单。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种光折射结构，其特征在于，包括：衬底基板、设置在所述衬底基板上的多个相互平行的遮光条纹，以及设置在相邻遮光条纹之间的凸起物，所述凸起物的材料为透明材料，所述凸起物能够将从所述衬底基板中透射出的光线向靠近所述遮光条纹的方向折射出去。
2.根据权利要求1所述的光折射结构，其特征在于，所述凸起物的与沿所述遮光条纹的长度延展方向相垂直的截面的形状包括：半圆形、半椭圆形、圆锥形、梯形或长方形，其中，所述梯形的下底边长度大于上底边长度。
3.根据权利要求2所述的光折射结构，其特征在于，在所述截面的形状为所述梯形的情况下，所述梯形为等腰梯形。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光折射结构，其特征在于，所述透明材料为具有负性感光特性的树脂类材料。
5.一种彩膜基板，其特征在于，所述彩膜基板上形成有权利要求1至3中任一项所述的光折射结构，其中，所述光折射结构是以所述彩膜基板的衬底基板为衬底基板直接形成的。
6.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1至4中任一项所述的光折射结构或权利要求5所述的彩膜基板。
7.一种光折射结构的制作方法，其特征在于，包括：
在衬底基板上形成多个相互平行的遮光条纹；
在相邻遮光条纹之间形成由透明材料构成的凸起物，其中，所述凸起物能够将从所述衬底基板中透射出的光线向靠近所述遮光条纹的方向折射出去。
8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，在相邻遮光条纹之间形成由透明材料构成的凸起物，包括：
在相邻遮光条纹上形成由所述透明材料构成的光折射层，其中，所述透明材料为具有负性感光特性的树脂类材料；
对所述光折射层进行曝光和显影，得到所述凸起物，其中，所述凸起物的与沿所述遮光条纹的长度延展方向相垂直的截面的形状包括：半圆形、半椭圆形、圆锥形、梯形或长方形，所述梯形的下底边长度大于上底边长度。
9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，对所述光折射层进行曝光，包括：
从所述衬底基板设置有所述光折射层一侧的另一侧对所述光折射层进行曝光。
10.一种彩膜基板的制作方法，其特征在于，包括：
在彩膜基板的衬底基板上形成多个相互平行的遮光条纹；
在相邻遮光条纹之间形成由透明材料构成的凸起物，其中，所述凸起物能够将从所述衬底基板中透射出的光线向靠近所述遮光条纹的方向折射出去。
11.根据权利要求10所述的制作方法，其特征在于，在相邻遮光条纹之间形成由透明材料构成的凸起物，包括：
在所述遮光条纹上形成由所述透明材料构成的光折射层，其中，所述透明材料为具有负性感光特性的树脂类材料；
对所述光折射层进行曝光和显影，得到所述凸起物，其中，所述凸起物的截面形状包括：半圆形、半椭圆形、圆锥形、梯形或长方形，所述梯形的下底边长度大于上底边长度。
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