CN107092127B - 一种折射率调节结构、彩膜基板、显示面板和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种折射率调节结构、彩膜基板、显示面板和显示装置，所述折射率调节结构包括调节层和至少一个电极层，调节层和电极层层叠设置，电极层上加载电信号，电信号能够调节所述调节层的折射率。当用户进行网上交易或浏览私密文件时，可以通过电极层加载的电信号使调节层邻近入光侧的折射率小于调节层邻近出光侧的折射率，这样，从调节层出射的光线的范围较小，相应可视视角较小，从而可以保护用户的隐私。当用户进行演讲或教学时，可以通过电极层加载的电信号使调节层邻近入光侧的折射率大于调节层邻近出光侧的折射率，这样，从调节层出射的光线的范围较大，相应可视视角较大，从而可以实现待展示信息最大范围共享。

Description

一种折射率调节结构、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，特别涉及一种折射率调节结构、彩膜基板、显示面板和显示装置。

背景技术

液晶显示装置(Liquid Crystal Display，LCD)由于具有体积小、功率低、无辐射等优点，近年来被广泛应用在各种尺寸的电子产品上，例如：液晶电视、手机、车载显示等。液晶显示装置包括液晶显示面板和用于提供光源的背光模组，背光模组发出的光线照射至液晶显示面板上，经液晶显示面板的折射后，以一定的角度出射。由于从液晶显示面板出射的光线的角度范围一定，相应的，液晶显示装置的可视视角也一定，即用户只有在所述角度范围内才可以清晰地观察到液晶显示面板所显示的图像。

但是，人们对于显示多样性的要求不断的提高，当用户进行网上交易或浏览私密文件时，需要液晶显示面板有较小的可视视角，以保护用户的隐私，而当用户进行演讲或教学时，需要液晶显示面板有较大的可视视角，以便待展示的信息能够最大范围共享。

因此，亟需一种折射率调节结构、彩膜基板、显示面板和显示装置以解决上述问题。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供一种折射率调节结构、彩膜基板、显示面板和显示装置，用以至少部分解决现有显示面板可视视角不能调节的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种折射率调节结构，所述折射率调节结构包括调节层和至少一个电极层，所述调节层和所述电极层层叠设置，所述电极层上加载电信号，所述电信号能够调节所述调节层的折射率。

优选的，所述电极层包括第一电极层，所述调节层为掺杂有磁性粒子的第一调节层；

所述第一电极层用于，根据所述电信号产生磁场，所述磁场能够在垂直于所述第一电极层的方向上调节所述磁性粒子的分布。

优选的，当所述第一电极层未加载所述电信号时，所述磁性粒子均匀分布。

优选的，所述电极层还包括第二电极层，所述第一调节层位于所述第一电极层和所述第二电极层之间，所述电信号加载在所述第一电极层或所述第二电极层上；

所述第一电极层用于，根据所述电信号产生第一磁场，所述第一磁场能够在垂直于所述第一电极层的方向上调节所述磁性粒子的分布；

所述第二电极层用于，根据所述电信号产生第二磁场，所述第二磁场能够在垂直于所述第二电极层的方向上调节所述磁性粒子的分布。

优选的，当所述电信号加载在所述第一电极层上时，所述第一调节层邻近所述第一电极层一侧的折射率大于所述第一调节层另一侧的折射率；

当所述电信号加载在所述第二电极层时，所述第一调节层邻近所述第二电极层的一侧的折射率大于所述第一调节层另一侧的折射率。

优选的，当所述第一电极层和所述第二电极层未加载所述电信号时，所述磁性粒子均匀分布。

优选的，所述电极层包括第三电极层和第四电极层，所述调节层为掺杂有带电粒子的第二调节层，所述第二调节层位于所述第三电极层和所述第四电极层之间；

所述电信号包括第一电信号和第二电信号，所述第一电信号加载在所述第三电极层上，所述第二电信号加载在所述第四电极层上，所述第三电极层和所述第四电极层用于，根据所述第一电信号和第二电信号产生电场，所述电场能够在垂直于所述第三电极层和第四电极层的方向上调节所述带电粒子的分布。

优选的，当所述第一电信号大于所述第二电信号，且所述带电粒子为带正电粒子时，或者，当所述第一电信号小于所述第二电信号，且所述带电粒子为带负电粒子时，所述第二调节层邻近所述第三电极的一侧的折射率小于所述第二调节层邻近所述第四电极的一侧的折射率；

当所述第一电信号小于所述第二电信号，且所述带电粒子为带正电粒子时，或者，当所述第一电信号大于所述第二电信号，且所述带电粒子为带负电粒子时，所述第二调节层邻近所述第三电极的一侧的折射率大于所述第二调节层邻近所述第四电极的一侧的折射率。

优选的，当所述第三电极层未加载所述第一信号，且所述第四电极层未加载所述第二信号时，所述带电粒子均匀分布。

本发明还提供一种彩膜基板，包括第一基底、形成在所述第一基底上的色阻和上述所述的折射率调节结构，所述折射率调节结构位于所述色阻和所述第一基底之间，或者，所述第一基底远离所述色阻的一侧。

优选的，所述彩膜基板还包括偏光片，所述偏光片位于所述第一基底出光侧的表面；

所述折射率调节结构位于所述偏光片与所述第一基底之间，或者，所述偏光片远离所述第一基底的一侧。

本发明还提供一种显示面板，包括上述所述的彩膜基板。

优选的，所述显示面板还包括与所述彩膜基板对盒的阵列基板；

所述阵列基板包括第二基底和形成在所述第二基底上的多条栅线和多条数据线，所述栅线和所述数据线的材料的反射率大于80％。

本发明还提供一种显示装置，包括上述所述的显示面板。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供一种折射率调节结构，包括调节层和至少一个电极层，调节层和电极层层叠设置，电极层上加载电信号，电信号能够调节所述调节层的折射率。当用户进行网上交易或浏览私密文件时，可以通过电极层加载的电信号使调节层邻近入光侧的折射率小于调节层邻近出光侧的折射率，这样，从调节层出射的光线的范围较小，相应可视视角较小，从而可以保护用户的隐私。当用户进行演讲或教学时，可以通过电极层加载的电信号使调节层邻近入光侧的折射率大于调节层邻近出光侧的折射率，这样，从调节层出射的光线的范围较大，相应可视视角较大，从而可以实现待展示信息最大范围共享。

附图说明

图1为本实施例1提供的折射率调节结构的光路图一；

图2为本实施例1提供的折射率调节结构的光路图二；

图3为本实施例1提供的包括磁性粒子的折射率调节结构的结构示意图一；

图4为本实施例1提供的包括磁性粒子的折射率调节结构的结构示意图二；

图5为本实施例1提供的包括带电粒子的折射率调节结构的结构示意图；

图6为本实施例2提供的彩膜基板的结构示意图；

图7为本实施例3提供的显示面板的结构示意图。

图例说明：

1、调节层 11、第一调节层 12、第二调节层 2、电极层

21、第一电极层 22、第二电极层 23、第三电极层 24、第四电极层

3、法线 4、磁性粒子 5、带电粒子 6、彩膜基板 61、第一基底

62、色阻 63、平坦化层 64、偏光片 65、折射率调节结构

7、阵列基板 71、第二基底 72、数据线 81、入射光线

82、折射光线 83、出射光线

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的一种折射率调节结构、彩膜基板、显示面板和显示装置进行详细描述。

实施例1

本发明实施例1提供一种折射率调节结构，如图1和图2所示，所述折射率调节结构包括调节层1和至少一个电极层2，调节层1和电极层2层叠设置，电极层2上加载电信号，所述电信号能够调节调节层1的折射率。具体的，在电极层2上加载电信号后，所述电信号可以使调节层1邻近下表面一侧的折射率大于调节层1邻近上表面一侧的折射率，也可使调节层1邻近下表面一侧的折射率小于调节层1邻近上表面一侧的折射率。

当调节层1邻近下表面一侧的折射率小于调节层1邻近上表面一侧的折射率时，如图1所示，若入射光线81从调节层1的下表面的一侧以入射角α1入射，折射光线82在调节层1内的路径如曲线A所示，由于调节层1的折射率在从上表面至下表面的方向上逐渐减小，所以折射光线82不断的向Y轴方向(即法线方向)偏折，从而使出射光线83的出射角α2小于入射光线81的入射角α1，即出射光线83相比于入射光线81邻近法线3。当调节层1邻近下表面一侧的折射率大于调节层1邻近上表面一侧的折射率时，如图2所示，若入射光线81从调节层1的下表面的一侧以入射角β1入射，折射光线82在调节层1内的路径如曲线B所示，由于调节层1的折射率在从上表面至下表面的方向上逐渐增大，所以折射光线82不断的向X轴方向偏折，从而使出射光线83的出射角β2大于入射光线81的入射角β1，即出射光线83相比于入射光线81远离法线3。

本发明实施例1提供的折射率调节结构，可以根据加载在电极层2上的电信号调节调节层1的折射率，当用户进行网上交易或浏览私密文件时，可以通过电极层2加载的电信号使调节层1邻近下表面一侧的折射率小于调节层1邻近上表面一侧的折射率，这样，从调节层1上表面出射的光线的范围较小，即可视视角较小，从而可以保护用户的隐私。当用户进行演讲或教学时，可以通过电极层2加载的电信号使调节层1邻近下表面一侧的折射率大于调节层1邻近上表面一侧的折射率，这样，从调节层1上表面出射的光线的范围较大，即可视视角较大，从而实现待展示的信息最大范围共享。

需要说明的是，为提高折射率调节结构的光透过率，优选的，电极层2的材料为透明导电材料，所述透明导电材料可以为氧化铟锡、纳米银或石墨烯。

以下通过两种优选的实施方式，对本发明本实施例1提供的折射率调节结构的具体结构和工作过程进行详细的描述。

一种优选的实施方式是利用磁场调节调节层1的折射率，如图3所示，所述折射率调节结构可以包括第一电极层21和掺杂有磁性粒子4的第一调节层11，第一电极层21上可以加载第三电信号，第三电信号可以产生第一磁场，第一磁场可以在垂直于第一电极层21的方向上调节磁性粒子4的分布。具体的，磁性粒子4可以在第一调节层11内自由移动，当第三电信号加载在第一电极层21上时，第一电极层21可以根据加载的第三电信号产生第一磁场，由于第一磁场具有磁力，因此，可以吸引磁性粒子4，使磁性粒子4更集中的分布在邻近第一电极层21的一侧。

需要说明的是，第一调节层11可以为非磁性的溶剂，磁性粒子可以为铁、钴、镍或氮化铁纳米颗粒。第三电信号可以为电流信号，当第三电信号加载在第一电极层21上时，第一电极层21内的带正电或带负电的粒子可以定向运动，运动的带电粒子5可以形成第一磁场。

当第三电信号加载在第一电极层21上时，磁性粒子4在第一磁场的作用下向第一电极层21所在一侧移动。本发明实施例中是以第一电极层21位于第一调节层11的上表面为例进行说明的，当第三电信号加载在第一电极层21上时，磁性粒子4向第一调节层11的上表面一侧移动，使第一调节层11内的磁性粒子4的密度在从上表面至下表面的方向上逐渐减小，相应地，第一调节层11的折射率在从上表面至下表面的方向上逐渐减小，这样，当光线从第一调节层11的下表面一侧入射时，第一调节层11的上表面一侧的可视视角较小，从而可以保护用户的隐私。

进一步的，如图4所示，所述折射率调节结构还可以包括第二电极层22，第二电极层22位于第一调节层11的下表面，第三电信号也可以加载在第二电极层22上。

当第三电信号加载在第二电极层22上时，第二电极层22可以根据加载的第三电信号产生第二磁场，由于第二磁场具有磁力，因此，可以吸引磁性粒子4，使磁性粒子4向第一调节层11的下表面一侧移动，从而第一调节层11内的磁性粒子4的密度在从上表面至下表面的方向上逐渐增大，相应地，第一调节层11的折射率在从上表面至下表面的方向上逐渐增大，这样，当光线从第一调节层11的下表面一侧入射时，第一调节层11的上表面一侧的可视视角较大，进而实现待展示的信息最大范围共享。

需要说明的是，当第一电极层21和第二电极层22均未加载第三电信号时，磁性粒子4在布朗运动的作用下，可以均匀分布在第一调节层11内，使整个第一调节层11的折射率相同，这样，第一调节层11不会改变光线的传输方向，即不会改变可视视角。

另一种优选的实施方式是利用电场调节调节层1的折射率，如图5所示，所述折射率调节结构可以包括第三电极层23、第四电极层24和掺杂有带电粒子5的第二调节层12，第二调节层12位于第三电极层23和第四电极层24之间。本发明实施例是以第三电极层23位于第二调节层12的上表面，第四电极层24位于第二调节层12的下表面为例进行说明的。第三电极层23上可以加载第一电信号，第四电极层24上可以加载第二电信号。具体的，带电粒子5可以在第二调节层12内自由移动，当第三电极层23上加载第一电信号，第四电极层24上加载第二电信号，且第一电信号和第二电信号不相等时，第三电极层23与第四电极层24之间形成电场，第二调节层12内的带电粒子5可以在电场力的作用下，更集中的分布在邻近第三电极层23的一侧或更集中的分布在邻近第四电极层24的一侧。

需要说明的是，第二调节层12可以为非导电性的溶剂，这样无需再额外设置绝缘层。第二调节层12也可以为导电性的溶剂，在这种情况下，第三电极层23和第二调节层12之间，以及第四电极层24和第二调节层12之间需要分别设置绝缘层。

第一电信号和第二电信号可以均为电压信号，当第一电信号大于第二电信号时，形成的电场的方向竖直向下，若带电粒子5为带正电的粒子，在电场力的作用下，带电粒子5更集中的分布在邻近第四电极层24的一侧。若带电粒子5为带负电的粒子，带电粒子5邻近更集中的分布在第三电极层23的一侧。当第一电信号小于第二电信号时，形成的电场的方向竖直向上，若带电粒子5为带正电的粒子，在电场力的作用下，带电粒子5更集中的分布在邻近第三电极层23的一侧。若带电粒子5为带负电的粒子，带电粒子5更集中的分布在邻近第四电极层24的一侧。

当带电粒子更集中的分布在邻近第三电极层23的一侧时，第二调节层12内的带电粒子5的密度在从上表面至下表面的方向上逐渐减小，相应地，第二调节层12的折射率在从上表面至下表面的方向上逐渐减小，这样，当光线从第二调节层12的下表面一侧入射时，第二调节层12的上表面一侧的可视视角较小，从而可以保护用户的隐私。当带电粒子5更集中的分布在邻近第四电极层24的一侧时，第二调节层12内的带电粒子5的密度在从上表面至下表面的方向上逐渐增大，相应地，第二调节层12的折射率在从上表面至下表面的方向上逐渐增大，这样，当光线从第二调节层12的下表面一侧入射时，第二调节层12的上表面一侧的可视视角较大，从而可以实现待展示的信息最大范围共享。

需要说明的是，当第三电极层23未加载第一信号，且第四电极层24未加载第二信号时，带电粒子5在布朗运动的作用下，可以均匀分布在第二调节层12内，使整个第二调节层12的折射率相同，这样，第二调节层12不会改变光线的传输方向，即不会改变观看的视角。

实施例2

本发明实施例2提供一种彩膜基板，如图6所示，所述彩膜基板6包括第一基底61和形成在第一基底61上的色阻62，以及实施例1所述的折射率调节结构65，折射率调节结构65可以位于第一基底61远离色阻62的一侧。具体的，在第一基底61远离色阻62的一侧表面上形成折射率调节结构65。

从色阻62出射的光线可以入射至折射率调节结构65，当用户进行网上交易或浏览私密文件时，折射率调节结构65可以使从色阻62出射的光线的范围较小，相应可视视角较小，从而可以保护用户的隐私。当用户进行演讲或教学时，折射率调节结构65可以使从色阻62出射的光线的范围较大，相应可视视角较大，从而实现待展示的信息最大范围共享。

需要说明的是，折射率调节结构65位于色阻62和第一基底61之间也是可行的，即先在第一基底61上形成折射率调节结构65之后，再在折射率调节结构65远离第一基底61的一侧形成色阻62。

为了保证折射率调节结构65的表面平整，优选的，折射率调节结构65与第一基底61之间设置有平坦化层63。

进一步的，如图6所示，所述彩膜基板还可以包括偏光片64，偏光片64位于第一基底61出光侧的表面。具体的，当折射率调节结构65位于第一基底61远离色阻62的一侧时，偏光片64可以位于折射率调节结构65与第一基底61之间，也可以位于折射率调节结构65远离第一基底61的一侧。

实施例3

本发明实施例3提供一种显示面板，如图7所示，所述显示面板包括实施例2所述的彩膜基板6。

如图7所示，所述显示面板还可以包括与彩膜基板6对盒的阵列基板7。阵列基板7可以包括第二基底71、形成在第二基底71上的多条栅线(图中未绘示)和形成在第二基底71上的多条数据线72。优选的，栅线和数据线72的材料的反射率大于80％，这样，经彩膜基板6反射的光线，可以经栅线和数据线72的反射后，重新入射至彩膜基板6，从而可以提高显示面板的显示亮度。

实施例4

本发明实施例4提供一种显示装置，包括实施例3所述的显示面板。所述显示装置可以为电子纸、手机、平板电脑、电视机、数码相框等任何具有液晶显示功能的产品或部件。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种折射率调节结构，其特征在于，所述折射率调节结构包括调节层和至少一个电极层，所述调节层和所述电极层层叠设置，所述电极层上加载电信号，所述电信号能够调节所述调节层的折射率；

所述调节层为掺杂有磁性粒子的第一调节层，所述电极层包括第一电极层和第二电极层，所述第一调节层位于所述第一电极层和所述第二电极层之间，所述电信号加载在所述第一电极层或所述第二电极层上；

当所述电信号加载在所述第一电极层上时，所述第一电极层用于，根据所述电信号产生第一磁场，所述第一磁场能够在垂直于所述第一电极层的方向上调节所述磁性粒子的分布；所述第一调节层邻近所述第一电极层一侧的折射率大于所述第一调节层的另一侧的折射率；

当所述电信号加载在所述第二电极层时，所述第二电极层用于，根据所述电信号产生第二磁场，所述第二磁场能够在垂直于所述第二电极层的方向上调节所述磁性粒子的分布；所述第一调节层邻近所述第二电极层的一侧的折射率大于所述第一调节层的另一侧的折射率。

2.根据权利要求1所述的折射率调节结构，其特征在于，当所述第一电极层未加载所述电信号时，所述磁性粒子均匀分布。

3.根据权利要求1所述的折射率调节结构，其特征在于，当所述第一电极层和所述第二电极层未加载所述电信号时，所述磁性粒子均匀分布。

4.一种折射率调节结构，其特征在于，所述折射率调节结构包括调节层和至少一个电极层，所述调节层和所述电极层层叠设置，所述电极层上加载电信号，所述电信号能够调节所述调节层的折射率；

所述调节层为掺杂有带电粒子的第二调节层，所述电极层包括第三电极层和第四电极层，所述第二调节层位于所述第三电极层和所述第四电极层之间；

所述电信号包括第一电信号和第二电信号，所述第一电信号加载在所述第三电极层上，所述第二电信号加载在所述第四电极层上，所述第三电极层和所述第四电极层用于，根据所述第一电信号和第二电信号产生电场，所述电场能够在垂直于所述第三电极层和第四电极层的方向上调节所述带电粒子的分布；

当所述第一电信号大于所述第二电信号，且所述带电粒子为带正电粒子时，或者，当所述第一电信号小于所述第二电信号，且所述带电粒子为带负电粒子时，所述第二调节层邻近所述第三电极的一侧的折射率小于所述第二调节层邻近所述第四电极的一侧的折射率；

当所述第一电信号小于所述第二电信号，且所述带电粒子为带正电粒子时，或者，当所述第一电信号大于所述第二电信号，且所述带电粒子为带负电粒子时，所述第二调节层邻近所述第三电极的一侧的折射率大于所述第二调节层邻近所述第四电极的一侧的折射率。

5.根据权利要求4所述的折射率调节结构，其特征在于，当所述第三电极层未加载所述第一电信号，且所述第四电极层未加载所述第二电信号时，所述带电粒子均匀分布。

6.一种彩膜基板，其特征在于，包括第一基底、形成在所述第一基底上的色阻和根据权利要求1-5任一项所述的折射率调节结构，所述折射率调节结构位于所述色阻和所述第一基底之间，或者，所述第一基底远离所述色阻的一侧。

7.根据权利要求6所述的彩膜基板，其特征在于，还包括偏光片，所述偏光片位于所述第一基底出光侧的表面；

所述折射率调节结构位于所述偏光片与所述第一基底之间，或者，所述偏光片远离所述第一基底的一侧。

8.一种显示面板，其特征在于，包括如权利要求6或7所述的彩膜基板。

9.根据权利要求8所述的显示面板，其特征在于，还包括与所述彩膜基板对盒的阵列基板；

所述阵列基板包括第二基底和形成在所述第二基底上的多条栅线和多条数据线，所述栅线和所述数据线的材料的反射率大于80％。

10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求8或9所述的显示面板。

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