CN107219674A - 显示面板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种显示面板，包括液晶层、第一基板及第二基板。所述液晶层设于所述第一基板与所述第二基板之间。所述第一基板具有依次相连的第一透光区、第一遮光区及第二透光区。所述第二基板具有依次相连的第三透光区、第二遮光区及第四透光区。所述第一遮光区在所述第二基板上的投影区域覆盖所述第二遮光区。所述第一遮光区用于在第一光线投射至所述第一透光区时，阻挡所述第一光线投射至所述第二透光区。所述第二遮光区用于在第二光线投射至所述第三透光区时，阻挡所述第二光线投射至所述第四透光区。本发明还提供了一种显示装置。本发明解决了彩色滤光层中子像素区域间的光线串扰的问题。

Description

显示面板及显示装置

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，具体涉及一种显示面板及具有该显示面板的显示装置。

背景技术

传统的显示面板中，通常彩色滤光层的相对两侧设置上下偏光片，配合液晶光学形成彩色发光面板。在一些新的技术发展中，需要将偏振结构置于彩色滤光层与液晶层之间。这样做基于如以下两种情况的考虑：(1)彩色滤光层一般由颜料等成分组成，颜料这种微小的颗粒对偏振光的偏振态存在一定程度的消偏作用，这一机制会导致整个显示面板的对比度下降，因此，需要偏振结构置于彩色滤光层与液晶层之间。(2)在制作具有量子点彩色滤光层的显示面板时，由于量子点材料产生颜色的机理在于光致发光，故而液晶显示器的偏振光传递会受到影响，而将偏振结构置于量子点彩色滤光层与液晶层之间，可以避免偏振光在经过量子点彩色滤光层后变成部分偏振光从而影响显示的结果。

在传统的结构中，相对液晶盒厚而言，彩色子像素的尺寸很大，只有当入射光线贴近水平方向入射时，才会发生出射光偏离对应彩色子像素的情况。然而，如果将偏振结构或其他的功能层置于彩色滤光层与液晶层之间时，彩色滤光层与薄膜晶体管层之间的间距极大地增加，使得入射角大于约14.59°的入射光均偏出正常的对应彩色子像素的区域，这将导致大部分的入射光均偏离对应的彩色子像素区域，出射到相邻的其他子像素区域，造成子像素区域间的光线串扰的问题，导致显示的图像异常。

发明内容

针对以上的问题，本发明的目的是提供一种显示面板及显示装置，解决了彩色滤光层中子像素区域间的光线串扰的问题。

为了解决背景技术中存在的问题，一方面，本发明提供了一种显示面板，包括液晶层、第一基板及第二基板，所述液晶层设于所述第一基板与所述第二基板之间，所述第一基板具有依次相连的第一透光区、第一遮光区及第二透光区，所述第二基板具有依次相连的第三透光区、第二遮光区及第四透光区，所述第一透光区与所述第三透光区相对设置，所述第一遮光区与所述第二遮光区相对设置，且所述第一遮光区在所述第二基板上的投影区域覆盖所述第二遮光区，所述第一遮光区用于在第一光线投射至所述第一透光区时，阻挡所述第一光线投射至所述第二透光区，所述第二遮光区用于在第二光线投射至所述第三透光区时，阻挡所述第二光线投射至所述第四透光区。

其中，所述第一遮光区与所述第一透光区的交接线为第一边，所述第二遮光区与所述第四透光区的交接线为第二边，所述第一边与所述第二边之间的连线与所述第一基板之间的夹角小于等于79°。

其中，所述第一透光区、所述第一遮光区及所述第二透光区沿第一方向分布，所述第一遮光区在所述第一方向上的长度为第一长度，所述第二遮光区在所述第一方向上的长度为第二长度，所述第一长度与所述第二长度之比为3:1～6:1。

其中，所述第一基板平行于所述第二基板或与所述第二基板之间形成小于等于5°的夹角。

其中，所述第一基板是薄膜晶体管层，所述第二基板是彩膜基板，所述显示基板还包括背光源，所述背光源设于所述薄膜晶体管层背离所述彩膜基板的一侧，所述背光源发射所述第一光线透过所述第一透光区投射至所述第三透光区。

其中，所述第一遮光区包括第一金属布线区和第三遮光区，所述第三遮光区设于所述第一金属布线区与所述第一透光区之间及所述第一金属布线区与所述第二透光区之间。

其中，所述第三遮光区的材质与所述第二遮光区的材质相同。

其中，所述第一基板是彩膜基板，所述第二基板是薄膜晶体管层，所述显示基板还包括背光源，所述背光源设于所述薄膜晶体管层背离所述彩膜基板的一侧，所述背光源发射所述第二光线透过所述第二透光区投射至所述第一透光区。

其中，所述第二遮光区包括第二金属布线区，所述第一遮光区在所述第二基板上的投影区域覆盖所述第二金属布线区。

另一方面，本发明还提供了一种显示装置，包括上述任一实施方式所述的显示面板。

相较于现有技术，本申请提供的一种显示面板，至少具有以下的有益效果：

该显示面板通过减少薄膜晶体光层中透光区的尺寸，或者通过增加彩膜基板的遮光区的尺寸，来减少光线从薄膜晶体光层透光区入射至彩膜基板上相对的色阻子像素区域时，偏离对应的色阻子像素区域，甚至出射到相邻的其他色阻子像素区域，导致显示的图像异常等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种显示面板结构示意图。

图2是本发明实施例提供的一种光路示意图。

图3是本发明实施例提供的另一种光路示意图。

图4是本发明实施例提供的再一种光路示意图。

图5是本发明第一实施例提供的一种显示面板结构的光路示意图。

图6是本发明实施例提供的再一种光路示意图。

图7是本发明第二实施例提供的一种显示面板结构的光路示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。

本申请实施例提供了一种显示装置。所述显示装置可以是液晶电视、移动电话、个人数字助理(PDA)、数字相机、计算机屏幕或笔记本电脑屏幕等具有显示面板的电子设备。

本申请以垂直取向型液晶显示器(vertically aligned mode liquid crystaldisplay，VA-LCD)举例。当薄膜晶体管层侧输入适当的驱动电压信号，可以让液晶分子偏转90度，这样就类似于在薄膜晶体管层朝向彩膜基板的一侧打开了与彩膜基板的色阻子像素区相对且面积大小相近的透光窗口，以便于光线透过该透光窗口进入液晶层，投射至色阻子像素区(例如R/G/B色阻子像素区)，显示彩色。当显示最大亮度画面时，在图案化的彩膜基板下方，光通过的入射窗口面积接近色阻子像素区的面积和大小。

一种实施方式中，请参阅图1，所述显示装置包括显示面板100。所述显示面板100包括第一基板110、第二基板120、上侧基板130、液晶层140及背光源150。所述上侧基板130及所述液晶层140设于所述第一基板110与所述第二基板120之间。本实施方式中，所述第一基板110可以是彩膜基板，第二基板120可以是薄膜晶体管层，或者，所述第一基板110可以是薄膜晶体管层，第二基板120可以是彩膜基板。所述上侧基板130设于液晶层140与彩膜基板之间。所述上侧基板130可以包括玻璃基板131、透明导电薄膜层132、偏振层133及平坦层134。所述上侧基板130中各层的位置不做限定，可以按照图1所示设置。所述偏振层133还可以设于彩膜基板远离所述薄膜晶体管层的一侧，本申请对于所述偏振层133的位置不做限定。

本实施方式中，请参阅图1，以所述第一基板110是彩膜基板，第二基板120是薄膜晶体管层为例。如果将偏振层133置于彩膜基板110与液晶层140之间，具有以下的有益效果：一方面，彩膜基板110一般由颜料等成分组成，颜料这种微小的颗粒对偏振光的偏振态存在一定程度的消偏作用，这一机制会导致整个显示面板100的对比度下降，因此，在某些情况下，偏振层133置于彩膜基板110与液晶层140之间，可以减少彩膜基板110对偏振光的偏振态的消偏作用。另一方面，在制作具有量子点彩膜基板的显示面板100时，由于量子点材料产生颜色的机理在于光致发光，故而显示面板100的偏振光传递会受到影响，而将偏振层13置于量子点彩膜基板与液晶层140之间，可以避免偏振光在经过量子点彩膜基板后变成部分偏振光从而影响显示的结果。

请参阅图1及图2，将偏振层133置于彩膜基板110与液晶层140之间(在本申请中也叫外置彩膜基板)时，从薄膜晶体管层120入射至所述彩膜基板110的光线的入射角90°-θ＝arctan((d1+d1`)/L)，其中，d1是液晶层140与所述彩膜基板110之间的间距，由于液晶层140与所述彩膜基板110之间设有玻璃基板131和偏振层133等，所以d1大于等于400um。d1`是液晶层140的厚度，d1`约为3.5um。若色阻子像素长为315um，宽为105um，L可以是彩膜基板110中色阻子像素的宽度，那么L为105um。当光线a的入射角90°-θ＝arctan(403.5/105)＝14.59°，也就是说，入射角大于14.59°的入射光均偏出正常的对应色阻子像素区域110a，这将导致大部分的入射光均偏离对应色阻子像素区域110a，甚至出射到相邻的其他色阻子像素区域，导致显示的图像异常。

为了解决上述的问题，可以减小d1，即减小液晶层140与所述彩膜基板110之间的间距，采用很薄的上侧基板130，例如PI等柔性基板，使得外置彩膜基板110对入射角的影响变小。此外，本发明实施例还提供了以下的实施方式，通过增大L，来增大入射光偏出正常的对应色阻子像素区域的临界角度。

请参阅图3及图4，图3及图4是本发明实施例提供的一种显示面板100的局部截面图。所述第一基板110具有第一顶壁111，所述第一顶壁111具有依次相连的第一透光区112、第一遮光区113及第二透光区114。所述第一透光区112、所述第一遮光区113及所述第二透光区114沿着第一方向x分布。第一方向x是色阻子像素区域的短边方向。所述第二基板120具有与所述第一顶壁111相对设置的第二顶壁121，所述第二顶壁121具有依次相连的第三透光区122、第二遮光区123及第四透光区124。第三透光区122、第二遮光区123及第四透光区124沿着第一方向x分布。所述第一透光区112与所述第三透光区122相对设置。所述第一遮光区113与所述第二遮光区123相对设置，且所述第一遮光区113在所述第二基板120上的投影区域覆盖所述第二遮光区123。所述第一遮光区113用于在第一光线a1投射至所述第一透光区112时，阻挡所述第一光线a1投射至所述第二透光区114。所述第二遮光区123用于在第二光线a2投射至所述第三透光区122时，阻挡所述第二光线a2投射至所述第四透光区124。

可选的，所述第一基板110平行于所述第二基板120或与所述第二基板120之间形成小于等于5°的夹角。优选地，所述第一基板110平行于所述第二基板120。所述第一遮光区113的中心线与所述第二遮光区123的中心线大致重合。

具体而言，所述第一基板110包括多个透光区，用于透光或发光，相邻的透光区之间设有第一遮光区113，用于遮光。所述第二基板120也包括多个透光区，用于透光或发光，相邻的透光区之间设有第二遮光区123，用于遮光。本实施例中，所述第一基板110中的透光区与所述第二基板120中的透光区一一相对，所述第一基板110中的第一遮光区113与所述第二基板120中的第二遮光区123一一相对。第一基板110与第二基板120的具体区别将在下面的实施例中进行详细的描述。

第一实施例

请参阅图5，所述第一基板110是薄膜晶体管层，所述第二基板120是彩膜基板。所述背光源150设于所述薄膜晶体管层110背离所述彩膜基板120的一侧。所述背光源150发射所述第一光线a1透过所述第三透光区122投射至所述第一透光区112。第一透光区112和第二透光区114可以是薄膜晶体管层110的开口区，第一遮光区113可以为金属布线区(包括薄膜晶体管及相应的金属布线)。第三透光区122和第四透光区124可以是色阻子像素区，第二遮光区123可以为黑矩阵。

一般情况下，薄膜晶体管层110的透光区与彩膜基板120的透光区的面积大致相同，为了便于描述，本实施例以沿第一方向x的尺寸进行计算，薄膜晶体管层110的透光区与彩膜基板120的透光区可以均为105um，第一遮光区113和第二遮光区123沿第一方向x的长度为40um。本申请实施例在现有技术的基础上，通过改进薄膜晶体管层110的透光区相对于所述彩膜基板120的透光区的尺寸来改进入射光串扰的问题。

可选的，本实施例减小了薄膜晶体管层110的透光区尺寸，使得薄膜晶体管层110的透光区尺寸小于所述彩膜基板120的透光区的尺寸。也就是说，本实施例增加了薄膜晶体管层110的各个透光区之间的遮光区尺寸，使得所述第一遮光区113在所述彩膜基板120上的投影区域覆盖所述第二遮光区123，即设置第一遮光区113的面积远远大于所述第二遮光区123的面积。

可选的，有多种实施方式增加薄膜晶体管层110的各个透光区之间的第一遮光区尺寸，本申请不做限定。

具体而言，请参阅图5，所述第一遮光区113包括第一金属布线区113a和第三遮光区113b。所述第三遮光区113b设于所述第一金属布线区113a与所述第一透光区112之间及所述第一金属布线区113a与所述第二透光区114之间。其中，所述第二遮光区123在所述薄膜晶体管层110上的投影区域可以与所述第一金属布线区113a的面积大致相等。所述第三遮光区113b可以与所述第二遮光区123为相同的材质，均为黑矩阵，也可以在同一制程制得。

本实施例对于薄膜晶体管层110的第一遮光区增大的尺寸不做很具体的限定。可选地，所述第一透光区112、所述第一遮光区113及所述第二透光区114沿第一方向x分布，所述第一遮光区113在所述第一方向x上的长度为第一长度L1`，所述第二遮光区123在所述第一方向x上的长度为第二长度L2`，所述第一长度L1`与所述第二长度L1`之比为3:1～6:1。该第一长度L1`与所述第二长度L2`之比可以由以下的计算推导：请参阅图6，一般情况下，所述第一基板110与所述第二基板120之间的间距为第一间距h1，所述第一间距h1可以为400um～700um。第三透光区121沿所述第一方向x上的长度L1为105um。第二遮光区123沿所述第一方向x上的长度L2`为40um。那么光线射至相邻色阻子像素区的临界入射角为90°-θ1＝arctan(h1/(L1+L2))为11°～20°，则θ1为70°～79°，入射角大于11°的入射光入射至第二透光区114。

请参阅图5，所述第一遮光区113与所述第一透光区112的交接线为第一边115，所述第二遮光区123与所述第四透光区124的交接线为第二边125。从第一透光区112入射至第二基板120的光线中，如若使得A点处的入射光线不会串扰至所述第四透光区124，那么其他地方的入射光线也不会串扰至所述第四透光区124。所述第一边115与所述第二边125之间的连线与所述第一顶壁111之间的夹角为θ2。当光线入射角(90°-θ2)小于光线射至相邻色阻子像素区的临界入射角时，A点处的入射光线不会串扰至所述第四透光区124。也就是说，所述第一边115与所述第二边125之间的连线与所述第一顶壁111之间的夹角θ2小于等于79°时，A点处的入射光线不会串扰至所述第四透光区124。当θ2等于79°时，第一间距h1为700um，计算得到第一金属布线区113b及第一金属布线区113b与第一透光区112之间的第三遮光区113a的长度为145um，第一金属布线区113b为40um，那么第一遮光区113的尺寸为105um+40um+105um＝250um。即所述第二遮光区123与所述第一遮光区113的面积之比接近6:1。考虑到所述薄膜晶体管层110的开口率，可以适当减少所述第一遮光区113的面积，所以所述第一遮光区113与所述第二遮光区123的面积之比可以为3:1～6:1。

第二实施例

请参阅图7，所述第一基板110还可以是彩膜基板，所述第二基板120还可以是薄膜晶体管层。所述显示基板还包括背光源150，所述背光源150设于所述薄膜晶体管层背离所述彩膜基板的一侧。所述背光源150发射所述第二光线a2透过所述第一透光区112投射至所述第三透光区122。

第一透光区112和第二透光区114可以是色阻子像素区，第一遮光区113可以为黑矩阵。第三透光区122和第四透光区124可以是薄膜晶体管层120的开口区，所述第二遮光区113可以是第二金属布线区。其中，所述第一遮光区113在所述第二基板120上的投影区域覆盖所述第二金属布线区。

本实施例中，通过增大第一遮光区113(即黑矩阵)的尺寸来增大L，来增大入射光投射至其他的色阻子像素区域的临界角度。

与第一实施例相同的，本实施例可以使得第一遮光区113在第一方向x上的长度与所述第二遮光区123在第一方向x上的长度之比为3:1～6:1。所述第一边115与所述第二边125之间的连线与所述第一顶壁111之间的夹角为θ3。θ3小于等于79°时，入射光线不会串扰至所述第二透光区114。具体的计算方式与第一实施例相同，本申请不再赘述。

本申请实施例中的第一遮光区113为黑矩阵，那么在增加第一遮光区113的尺寸时，可以在黑矩阵的制程中，增加黑矩阵的尺寸，使得黑矩阵的尺寸为薄膜晶体管层中第二金属布线区尺寸的3～6倍。这样可以使得较多的入射光线被黑矩阵阻挡，而不会串扰至相邻的色阻子像素区域。

本申请实施例对于沿第一方向x方向上第一遮光区113和第二遮光区123的尺寸进行了讨论，所述第一方向x为色阻子像素区域的短边方向。色阻子像素区域的长边方向的第一遮光区113和第二遮光区123的尺寸关系可以根据本申请的发明构思确定，本申请不再赘述。

本申请实施例提供了一种显示面板及显示终端，该显示面板通过减少薄膜晶体光层透光区的尺寸，或者通过增加彩膜基板的遮光区的尺寸，来减少光线从薄膜晶体光层透光区入射至彩膜基板上相对的色阻子像素区域时，偏离对应的色阻子像素区域，甚至出射到相邻的其他色阻子像素区域，导致显示的图像异常等问题。

综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，但该较佳实施例并非用以限制本发明，该领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种显示面板，其特征在于，包括液晶层、第一基板及第二基板，所述液晶层设于所述第一基板与所述第二基板之间，所述第一基板具有依次相连的第一透光区、第一遮光区及第二透光区，所述第二基板具有依次相连的第三透光区、第二遮光区及第四透光区，所述第一透光区与所述第三透光区相对设置，所述第一遮光区与所述第二遮光区相对设置，且所述第一遮光区在所述第二基板上的投影区域覆盖所述第二遮光区，所述第一遮光区用于在第一光线投射至所述第一透光区时，阻挡所述第一光线投射至所述第二透光区，所述第二遮光区用于在第二光线投射至所述第三透光区时，阻挡所述第二光线投射至所述第四透光区。

2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一遮光区与所述第一透光区的交接线为第一边，所述第二遮光区与所述第四透光区的交接线为第二边，所述第一边与所述第二边之间的连线与所述第一基板之间的夹角小于等于79°。

3.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一透光区、所述第一遮光区及所述第二透光区沿第一方向分布，所述第一遮光区在所述第一方向上的长度为第一长度，所述第二遮光区在所述第一方向上的长度为第二长度，所述第一长度与所述第二长度之比为3:1～6:1。

4.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一基板平行于所述第二基板或与所述第二基板之间形成小于等于5°的夹角。

5.如权利要求1～4任一项所述的显示面板，其特征在于，所述第一基板是薄膜晶体管层，所述第二基板是彩膜基板，所述显示基板还包括背光源，所述背光源设于所述薄膜晶体管层背离所述彩膜基板的一侧，所述背光源发射所述第一光线透过所述第一透光区投射至所述第三透光区。

6.如权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述第一遮光区包括第一金属布线区和第三遮光区，所述第三遮光区设于所述第一金属布线区与所述第一透光区之间及所述第一金属布线区与所述第二透光区之间。

7.如权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述第三遮光区的材质与所述第二遮光区的材质相同。

8.如权利要求1～4任一项所述的显示面板，其特征在于，所述第一基板是彩膜基板，所述第二基板是薄膜晶体管层，所述显示基板还包括背光源，所述背光源设于所述薄膜晶体管层背离所述彩膜基板的一侧，所述背光源发射所述第二光线透过所述第二透光区投射至所述第一透光区。

9.如权利要求8所述的显示面板，其特征在于，所述第二遮光区包括第二金属布线区，所述第一遮光区在所述第二基板上的投影区域覆盖所述第二金属布线区。

10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的显示面板。