CN105068305B - 彩膜基板、显示面板和显示装置 - Google Patents

彩膜基板、显示面板和显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种彩膜基板、显示面板和显示装置，该彩膜基板包括：子像素对应的色阻区域，色阻区域对应透射区域和反射区域；光路偏转元件，设置在透射区域中，用于偏转射入透射区域的透射光，以使透射光在透射区域的色阻区域中传播的距离等于色阻区域厚度的2倍。根据本发明的技术方案，通过光路偏转元件偏转射入透射区域的透射光，可使得透射光在透射区域传播的距离等于色阻区域厚度的2倍，也即等于反射区域的光线在色阻区域的传播距离，从而使得两个区域分别入射到用户眼中的光线颜色相同，保证用户的观看效果。

Description

彩膜基板、显示面板和显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体而言，涉及一种彩膜基板、一种显示面板和一种显示装置。
背景技术
传统的半透半反显示模式，如图1所示，对于一个子像素来说，当环境光和背光源同时为其提供光线时，环境光从彩膜基板外侧射入，经过反射区域的色阻区域后被反射，再次经过色阻区域后射出彩膜基板，背光源射出的光线从彩膜基板内侧射入，经过透射区域的色阻区域后直接射出彩膜基板。可见，在这种情况下，从反射区域射入用户眼中的光线在色阻区域中传播的距离为色阻区域宽度的2倍，而从透射区域射入用户眼中的光线在色阻区域中传播的距离等于色阻区域的宽度。由于两个区域分别射出的光线在色阻区的传播距离不相等，使得两个区域分别射入用户眼中的颜色存在差异。
为了达到和透射区域颜色的匹配，通常采用将反射区域彩膜厚度减薄或者对反射区域彩膜进行挖孔的方式来实现。这些方法一方面对彩膜的制备造成了困难，另一方面其实际颜色匹配效果并不是非常理想。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，如何实现透射区域和反射区域颜色表现的匹配。
为此目的，本发明提出了一种彩膜基板，包括：
子像素对应的色阻区域，色阻区域对应透射区域和反射区域；
光路偏转元件，设置在所述透射区域中，用于偏转射入所述透射区域的透射光，以使透射光在透射区域的色阻区域中传播的距离等于色阻区域厚度的2倍。
优选地，所述光路偏转元件包括：
第一光学结构层，设置在所述透射区域靠近背光源的一侧；
多个第一反射元件，设置在所述第一光学结构层中，用于对背光源射入第一光学结构层的透射光进行反射，以使反射后的透射光与所述第一光学结构层的出光面成30°夹角。
优选地，所述第一反射元件为单向反射镜片，其中第一面为反射面，第二面为透射面，反射面与所述第一光学结构层的出光面成120°夹角。
优选地，所述光路偏转元件还包括：
第二光学结构层，设置在所述透射区域远离背光源的一侧；
多个第二反射元件，设置在所述第二光学结构层中，用于对从色阻区域射出的透射光进行反射，以使反射后的透射光与射入所述第一光学结构层的透射光平行。
优选地，所述第二反射元件为单向反射镜片，其中第一面为反射面，第二面为透射面，反射面与所述第二光学结构层的出光面成120°夹角。
优选地，所述第一光学结构层与所述第二光学结构层平行，所述多个第一反射元件中的一部分反射元件与另一部分反射元件，以垂直且平分所述透射区域中第一光学结构层和第二光学结构层的第一直线为对称轴，所述多个第二反射元件中的一部分反射元件与另一部分反射元件以第一直线为对称轴。
优选地，所述多个第一反射元件与所述多个第二反射元件，以平行所述第一光学结构层的出光面且平分所述色阻区域的第二直线为对称轴。
优选地，在所述反射区域靠近背光源的一侧设置有与所述第一光学结构层厚度相等的第一延伸层，在所述反射区域远离背光源的一侧设置有与所述第二光学结构层厚度相等的第二延伸层。
本发明还提出了一种显示面板，包括上述彩膜基板。
本发明还提出了一种显示装置，包括上述显示面板。
根据上述技术方案，通过光路偏转元件偏转射入透射区域的透射光，可使得透射光在透射区域传播的距离等于色阻区域厚度的2倍，也即等于反射区域的光线在色阻区域的传播距离，从而使得两个区域分别入射到用户眼中的光线颜色相同，保证用户的观看效果。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1示出了现有技术中彩膜基板的结构示意图；
图2示出了根据本发明一个实施例的彩膜基板的结构示意图；
图3示出了根据本发明一个实施例的彩膜基板的结构示意图；
图4示出了根据本发明一个实施例的彩膜基板的结构示意图；
附图标号说明：
1-色阻区域；11-透射区域；12-反射区域；13-第一光学结构层；14-第一反射元件；15-第二光学结构层；16-第二反射元件；110-透射光；120-反射光；131-第一延伸层；151-第二延伸层1；L1-第一直线；L2-第二直线。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
如图2所示，根据本发明一个实施例的彩膜基板，包括：
子像素对应的色阻区域1，色阻区域1对应透射区域11和反射区域12；
光路偏转元件，设置在透射区域11中，用于偏转射入透射区域11的透射光110，以使透射光110在透射区域11的色阻区域1中传播的距离等于色阻区域1厚度的2倍。
本实施例通过光路偏转元件偏转射入透射区域11的透射光110，以使透射光110在透射区域11传播的距离等于色阻区域厚度的2倍，也即等于反射区域12的反射光120在色阻区域1的传播距离，从而使得两个区域分别入射到用户眼中的光线颜色相同，保证用户的观看效果。
优选地，光路偏转元件包括：
第一光学结构层13，设置在透射区域11靠近背光源的一侧；
多个第一反射元件14，设置在第一光学结构层13中，用于对背光源射入第一光学结构层13的透射光110进行反射，以使反射后的透射光110与第一光学结构层13的出光面成30°夹角。
当反射后的透射光110与第一光学结构层13的出光面成30°夹角，那么透射光110在色阻区域1中的传播的距离L＝d/sin30°＝2d，其中d为色阻区域1的厚度，也即透射光110在透射区域11传播的距离等于色阻区域1的厚度的2倍，也即等于反射区域12的反射光120在色阻区域1的传播距离。
优选地，第一反射元件14为单向反射镜片，其中第一面为反射面，第二面为透射面，反射面与第一光学结构层13的出光面成120°夹角。单向反射镜片的结构简单，易于设置，并且可以保证射入第一光学结构层13的透射光只会被单向反射镜片的反射面所反射，从而保证能够将透射光反射至特定方向。第一光学结构层13可以是透明结构，用于封装单向反射镜片。
优选地，光路偏转元件还包括：
第二光学结构层15，设置在透射区域11远离背光源的一侧；
多个第二反射元件16，设置在第二光学结构层15中，用于对从色阻区域1射出的透射光110进行反射，以使反射后的透射光110与射入第一光学结构层13的透射光110平行。
由于背光源射入色阻区域1的光线一般垂直于色阻区域1，本实施例中的第二反射元件16可以对被第一反射元件14偏转的透射光110再次进行偏转，使得透射光110在射出第二光学结构层15时，仍保持垂直色阻区域1的传播方向，从而保证较多的光线能够进入用户眼睛，保证用户观看效果。
优选地，第二反射元件16为单向反射镜片，其中第一面为反射面，第二面为透射面，反射面与第二光学结构层15的出光面成120°夹角。单向反射镜片的结构简单，易于设置，并且可以保证射入第二光学结构层15的透射光只会被单向反射镜片的反射面所反射，从而保证能够将透射光反射至特定方向。第二光学结构层15可以是透明结构，用于封装单向反射镜片。
根据图2可以看出，第一反射元件14可以将垂直射入色阻区域1的透射光110一部分逆时针偏转120°，另一部分顺时针偏转120°，与第二反射元件16可以将被第一光学结构层13逆时针偏转120°的透射光110顺时针偏转120°，将被第一光学结构层13顺时针偏转120°的透射光逆时针偏转120°，从而使得透射光110的出射方向垂直色阻区域1。
如图3所示，优选地，第一光学结构层13与第二光学结构层15平行，多个第一反射元件14中的一部分反射元件与另一部分反射元件，以垂直且平分透射区域中第一光学结构层13和第二光学结构层15的第一直线L1为对称轴，多个第二反射元件16中的一部分反射元件与另一部分反射元件以第一直线L1为对称轴。
本实施例可以使得一部分第一反射元件14将透射光110反射到色阻区域1的一部分区域射出，另一部分第一反射元件14将透射光110反射到色阻区域1的另一部分区域射出，使得射出色阻区域1的透射光110整体方向不会发生较大变化，以降低混色。
如图4所示，优选地，多个第一反射元件14中非最外侧的第一反射元件14与多个第二反射元件16，以平行第一光学结构层13的出光面且平分色阻区域1的第二直线L2为对称轴。
本实施例可以保证第二反射元件16良好地对从色阻区域1射出的透射光110进行偏转，以使其保持垂直色阻区域1的方向传播。
如图2所示，优选地，在反射区域12靠近背光源的一侧设置有与第一光学结构层13厚度相等的第一延伸层131，在反射区域12远离背光源的一侧设置有与第二光学结构层15厚度相等的第二延伸层151。第一延伸层131和第二延伸层151可以保证反射区域12中彩膜基板的厚度与透射区域11彩膜基板的厚度相同。
本发明还提出了一种显示面板，包括上述彩膜基板。
本发明还提出了一种显示装置，包括上述显示面板。
需要说明的是，本实施例中的显示装置可以为：电子纸、手机、平板电脑、电视机、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，考虑到现有技术中，透射区域射出的光和反射区域射出的光由于在色阻区域传播的距离不同，使得两个区域分别射入用户眼中的颜色存在差异。通过本发明的技术方案，通过光路偏转元件偏转射入透射区域的透射光，可使得透射光在透射区域传播的距离等于色阻区域厚度的2倍，也即等于反射区域的光线在色阻区域的传播距离，从而使得两个区域分别入射到用户眼中的光线颜色相同，保证用户的观看效果。
需要指出的是，在附图中，为了图示的清晰可能夸大了层和区域的尺寸。而且可以理解，当元件或层被称为在另一元件或层“上”时，它可以直接在其他元件上，或者可以存在中间的层。另外，可以理解，当元件或层被称为在另一元件或层“下”时，它可以直接在其他元件下，或者可以存在一个以上的中间的层或元件。另外，还可以理解，当层或元件被称为在两层或两个元件“之间”时，它可以为两层或两个元件之间惟一的层，或还可以存在一个以上的中间层或元件。通篇相似的参考标记指示相似的元件。
在本发明中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种彩膜基板，其特征在于，包括：
子像素对应的色阻区域，色阻区域对应透射区域和反射区域；
光路偏转元件，设置在所述透射区域中，用于偏转射入所述透射区域的透射光，以使透射光在透射区域的色阻区域中传播的距离等于色阻区域厚度的2倍。
2.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述光路偏转元件包括：
第一光学结构层，设置在所述透射区域靠近背光源的一侧；
多个第一反射元件，设置在所述第一光学结构层中，用于对背光源射入第一光学结构层的透射光进行反射，以使反射后的透射光与所述第一光学结构层的出光面成30°夹角。
3.根据权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，所述第一反射元件为单向反射镜片，其中第一面为反射面，第二面为透射面，反射面与所述第一光学结构层的出光面成120°夹角。
4.根据权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，所述光路偏转元件还包括：
第二光学结构层，设置在所述透射区域远离背光源的一侧；
多个第二反射元件，设置在所述第二光学结构层中，用于对从色阻区域射出的透射光进行反射，以使反射后的透射光与射入所述第一光学结构层的透射光平行。
5.根据权利要求4所述的彩膜基板，其特征在于，所述第二反射元件为单向反射镜片，其中第一面为反射面，第二面为透射面，反射面与所述第二光学结构层的出光面成120°夹角。
6.根据权利要求4所述的彩膜基板，其特征在于，所述第一光学结构层与所述第二光学结构层平行，所述多个第一反射元件中的一部分反射元件与另一部分反射元件，以垂直且平分所述透射区域中第一光学结构层和第二光学结构层的第一直线为对称轴，所述多个第二反射元件中的一部分反射元件与另一部分反射元件以第一直线为对称轴。
7.根据权利要求6所述的彩膜基板，其特征在于，所述多个第一反射元件与所述多个第二反射元件，以平行所述第一光学结构层的出光面且平分所述色阻区域的第二直线为对称轴。
8.根据权利要求4所述的彩膜基板，其特征在于，在所述反射区域靠近背光源的一侧设置有与所述第一光学结构层厚度相等的第一延伸层，在所述反射区域远离背光源的一侧设置有与所述第二光学结构层厚度相等的第二延伸层。
9.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的彩膜基板。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求9所述的显示面板。
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