CN107357130A - 掩膜板、透镜阵列及其制备方法、显示面板 - Google Patents

Abstract

一种掩膜板、透镜阵列及其制备方法、显示面板。该掩膜板包括至少一个图案单元，图案单元包括透明基板和设置在透明基板上的半透膜，半透膜的透射率在所述图案单元内部至少沿垂直于所述半透膜厚度方向的第一方向上逐渐变化。该透镜阵列包括至少一个透镜单元，该透镜阵列的制备方法包括：使用该掩膜板，通过光刻工艺形成所述透镜阵列，并且所述掩膜板的图案单元与所述透镜单元一一对应。该制备方法工艺简单，成本低廉。该显示面板包括上述透镜阵列，通过透镜阵列对光的折射可以达到调节显示面板视角的技术效果。

Description

掩膜板、透镜阵列及其制备方法、显示面板

技术领域

本发明的实施例涉及一种掩膜板、透镜阵列及其制备方法、显示面板。

背景技术

透镜阵列是制备某些小型光电子系统的关键元件，它具有体积小、厚度薄、质量轻等优点，因此能够实现普通光学元件难以实现的某些功能，例如元件微小化、阵列化、集成度高、成像质量好及可用于波面转换等，因此可广泛应用于光纤通讯、LED照明、汽车照明、数码相机、生物医疗等诸多领域。

但是，现有的透镜阵列制备技术大多工艺复杂，并且只能制备平凸或平凹微透镜。

发明内容

本发明至少一实施例提供一种掩膜板，包括至少一个图案单元，所述图案单元包括透明基板和设置在所述透明基板上的半透膜，所述半透膜的透射率在所述图案单元内部至少沿垂直于所述半透膜厚度方向的第一方向上逐渐变化。

本发明至少一实施例提供的一种掩膜板中，所述半透膜的透射率在所述图案单元内从边缘到中心逐渐增加或逐渐减小。

本发明至少一实施例提供的一种掩膜板中，所述半透膜的厚度在所述图案单元内部逐渐变化从而使得所述半透膜的透射率在所述图案单元内部逐渐变化；或者所述半透膜的材料的透射率在所述图案单元内部逐渐变化从而使得所述半透膜的透射率在所述图案单元内部逐渐变化。

本发明至少一实施例提供的一种掩膜板中，所述半透膜掺杂有不透明染料并且所述不透明染料的掺杂浓度在所述半透膜内部逐渐变化，从而使得所述半透膜的材料的透射率在所述图案单元内部逐渐变化。

本发明至少一实施例提供一种透镜阵列的制备方法，所述透镜阵列包括至少一个透镜单元，该方法包括：使用权利要求上述任一所述的掩膜板，通过光刻工艺形成所述透镜阵列，其中，所述掩膜板的图案单元与所述透镜单元一一对应。

本发明至少一实施例提供的一种透镜阵列的制备方法中，通过两次光刻工艺形成双面透镜阵列，且所述两次光刻工艺所使用的光刻胶的极性相反。

本发明至少一实施例提供的一种透镜阵列的制备方法中，所述通过两次光刻工艺形成双面透镜阵列包括：在基底上形成第一极性光刻胶层；使用第一掩膜板对所述第一极性光刻胶层曝光，然后进行显影以形成具有第一透镜形状的第一光刻胶图案；使用所述第一光刻胶图案对基底的表面进行第一刻蚀工艺形成第一透镜阵列表面；在所述第一透镜阵列表面上形成透镜材料层；在所述透镜材料层表面上形成第二极性光刻胶层，其中所述第一极性和所述第二极性相反；使用第二掩膜板对所述第二极性光刻胶层曝光，然后进行显影形成具有第二透镜形状的第二光刻胶图案；使用所述第二光刻胶图案对所述透镜材料层进行第二刻蚀工艺以形成第二透镜阵列表面，其中，所述第一掩膜板和所述第二掩模板为上述任一掩膜板。

本发明至少一实施例提供的一种透镜阵列的制备方法中，所述透镜材料层的形成厚度等于最终所要形成的透镜阵列的厚度。

本发明至少一实施例提供的一种透镜阵列的制备方法中，所述第一掩膜板和所述第二掩模板为同一个掩模板。

本发明至少一实施例提供的一种透镜阵列的制备方法中，所述第一透镜阵列表面的透镜单元与所述第二透镜阵列表面的透镜单元一一对应。

本发明至少一实施例提供的一种透镜阵列的制备方法中，所述第一刻蚀工艺和所述第二刻蚀工艺为干刻工艺。

本发明至少一实施例提供的一种透镜阵列的制备方法中，所述第一透镜形状和所述第二透镜形状彼此相同。

本发明至少一实施例提供一种透镜阵列，由上述任一所述的方法制备。

本发明至少一实施例提供一种显示面板，包括上述透镜阵列。

本发明至少一实施例提供的一种显示面板包括阵列基板和对置基板，其中，所述阵列基板或所述对置基板包括上述透镜阵列。

本发明至少一实施例提供的一种显示面板中，所述对置基板为彩膜基板，所述彩膜基板还包括彩膜层，所述彩膜层包括多个子像素单元，所述子像素单元每个与所述透镜阵列的一个或多个透镜单元对应设置。

本发明至少一实施例提供的一种显示面板中，所述对置基板为彩膜基板，所述彩膜基板包括彩膜层，所述彩膜层包括所述透镜阵列，所述透镜阵列的一个或多个透镜单元构成一个子像素单元，且每个子像素单元的一个或多个透镜单元的颜色相同。

本发明至少一实施例提供的一种显示面板中，所述对置基板的出光侧设有第一电极、第二电极以及位于所述第一电极、第二电极之间的所述透镜阵列，并且所述透镜阵列由透明压电材料制成。

本发明至少一实施例提供的一种显示面板中，所述对置基板包括多个子像素单元，所述子像素单元每个与所述透镜阵列的一个或多个透镜单元对应设置。

本发明至少一实施例提供的一种显示面板中，所述第一电极、第二电极均有多个，所述透镜阵列的每一个透镜单元均对应一个所述第一电极和第二电极。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。

图1A-1B为本发明一实施例提供的掩膜板的示意图；

图2A-2B为本发明另一实施例提供的掩膜板的示意图；

图3为本发明一实施例提供的一种透镜阵列制备方法的流程图；

图4A-4G为本发明一实施例提供的一种透镜阵列制备过程示意图；

图5为本发明一实施例提供的一种透镜阵列的示意图；

图6为本发明一实施例提供的一种显示面板的示意图；

图7A-7H为本发明一实施例提供的一种显示面板的示意图；

图8A-8B为本发明另一实施例提供的一种显示面板的示意图；

图9A-9C为本发明一实施例提供的一种显示面板中对置基板的平面示意图；

图10为本发明一实施例提供的一种显示面板的示意图；

图11A-11E为本发明一实施例提供的一种显示面板的示意图。

附图标记：

10-透明基板；11-半透膜；12-不透明染料；101-基底；102-第一光刻胶层；1021-第一光刻胶图案；103-透镜材料层；104-第二极性光刻胶层；1041-第二光刻胶图案；201-阵列基板；202-对置基板；2021-子像素单元；203-液晶；204-液晶层；205-黑矩阵；206-彩膜层；207-背光单元；208-上偏光片；209-下偏光片；210-隔垫物；211-透镜阵列；301-阵列基板；302-对置基板；303-液晶；304-液晶层；305-黑矩阵；307-背光单元；308-第一电极；309-第二电极；311-透镜阵列。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需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。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

由前所述，透镜阵列具有体积小、厚度薄、质量轻等优点，可广泛应用于光纤通讯、LED照明、汽车照明、数码相机、生物医疗等诸多领域，但是现有的透镜阵列制备技术大多工艺复杂，并且只能制备平凸或平凹微透镜。

本发明至少一实施例提供一种掩膜板，包括至少一个图案单元，所述图案单元包括透明基板和设置在透明基板上的半透膜，所述半透膜的透射率在所述图案单元内部至少沿垂直于半透膜厚度方向的第一方向上逐渐变化。该掩膜板可以用于通过光刻工艺制备微透镜阵列。

本发明至少一实施例提供一种透镜阵列的制备方法，所述透镜阵列包括至少一个透镜单元，该方法包括使用上述掩膜板，通过光刻工艺形成所述透镜阵列，其中，所述掩膜板的图案单元与所述透镜单元一一对应。

本发明至少一实施例提供一种由上述方法制备的透镜阵列。

本发明至少一实施例提供一种显示面板，其包括上述透镜阵列。例如该显示面板包括阵列基板和对置基板，并且该阵列基板或对置基板包括上述透镜阵列。

下面通过几个具体的实施例对本发明的掩膜板、透镜阵列及其制备方法、显示面板进行说明。

实施例一

本实施例提供了一种掩膜板，其包括至少一个图案单元，该图案单元包括透明基板和设置在透明基板上的半透膜，半透膜的透射率在图案单元内部至少沿垂直于半透膜厚度方向的第一方向上逐渐变化。该掩膜板例如可以用于通过光刻工艺制备微透镜阵列。

本实施例中，半透膜的透射率在图案单元内部例如可以沿垂直于半透膜厚度方向的第一方向上逐渐变化。例如，当该半透膜上表面呈矩形时，该第一方向例如可以为该半透膜的长度方向或宽度方向等。本实施例中，半透膜的透射率在图案单元内部也可以沿垂直于半透膜厚度方向的第一方向和第二方向上逐渐变化，例如，当该半透膜上表面呈矩形时，该第一方向和第二方向例如可以为该半透膜的长度方向和宽度方向等，当然半透膜的透射率也可以在其厚度方向上逐渐变化，该变化趋势可以根据实际情况而确定，本实施例对此不做限定。本实施例中，由于半透膜的透射率在图案单元内部逐渐变化，因此从图案单元透过的平行光的强度也逐渐变化，相应地在光刻工艺中使用该掩膜板对光刻胶层进行曝光时，可以使得光刻胶层中与图案单元对应的被曝光部分的曝光程度逐渐变化，显影后所得到的相应光刻胶图案的厚度也逐渐变化。为了形成微透镜阵列，半透膜的透射率在图案单元内部逐渐变化的分布对应于透镜表面的曲面。

本实施例中，掩膜板的半透膜的透射率在每个图案单元内逐渐变化可以有多种模式，例如从边缘部分到中间部分逐渐变化，该中间部分可以位于图案单元的几何中心(例如圆心、正方形的中心、等边三角形的中心等)，也可以不是几何中心；又例如，从一侧边缘到另一侧边缘逐渐变化；再例如，从一个角到另一个角的逐渐变化等。例如的半透膜的透射率在每个图案单元内从边缘到中部可以逐渐增加或逐渐减小，分别对应于凸透镜或凹透镜。例如，可以通过半透膜11的厚度在图案单元内部逐渐变化从而使得所述半透膜11的透射率在图案单元内部逐渐变化，如图1A和图1B所示；或者通过半透膜11的材料的透射率在图案单元内部逐渐变化从而使得半透膜11的透射率在图案单元内部逐渐变化，如图2A和图2B所示。

在该实施例的一个示例中，如图1A和图1B所示，该掩膜板包括多个图案单元，该图案单元包括透明基板10和设置在透明基板10上的半透膜11，这里半透膜11可以直接设置在透明基板10上。半透膜11的透射率在图案单元内部逐渐变化。

例如，图1A和图1B为本实施例提供的掩膜板的剖面示意图。在本实施例中，该掩膜板具有多个图案单元,图案单元在透明基板10的表面上的平面形状可以是圆形、多边形、椭圆形等，其具体形状在此不做限定；本实施例中，图案单元可以为圆形，如图1A和图1B所示(图中示出三个图案单元，图案单元的数量可根据需求而设定)，该掩膜板的半透膜11的厚度从边缘到中心逐渐增加(图1A)或逐渐减小(图1B)，由此使得半透膜11的透射率在每个图案单元内从边缘到中心逐渐增加(图1A)或逐渐减小(图1B)。

在本实施例的另一个示例中，如图2A和图2B所示，半透膜11的厚度在图案单元内相同，但是形成半透膜11的材料的透射率在图案单元内部逐渐变化，这种逐渐变化可以通过在半透膜11内掺杂有不透明染料12来实现。例如，半透膜11内掺杂不透明染料12的浓度在半透膜11内部逐渐变化，因此半透膜11的材料的透射率在图案单元内部逐渐变化。图2A和图2B中代表不透明染料12的圆圈的大小表示为掺杂不透明染料12的浓度大小，圆圈越大表示掺杂浓度越高。图2A示出了半透膜11内掺杂不透明染料12的浓度从半透膜11边缘到中心逐渐较小的情况，即半透膜11的透射率在图案单元内从边缘到中心逐渐增加的情况；图2B示出了半透膜11内掺杂不透明染料12的浓度从半透膜11边缘到中心逐渐增大的情况，即半透膜11的透射率在图案单元内从边缘到中心逐渐减小的情况。

在本发明的其他实施例中，当掩膜板具有的多个图案单元的平面形状为圆形、多边形、椭圆形等形状时，可以根据具体图案单元的形状特点调节半透膜11的透射率在每个图案单元内的变化趋势，例如调节半透膜在半透膜11内的厚度或调节不透明染料12在半透膜11内的掺杂浓度等，从而得到具有相应形状图案单元的掩膜板。

本实施例所提供的掩膜板具有所需的图案单元，因此可以利用该掩膜板通过一次光刻工艺形成与其图案单元对应的图案且该图案具有逐渐变化的表面，例如弧形的透镜表面，这可以使得生产过程更加简单，从而可以降低生产成本。

实施例二

本实施例提供一种透镜阵列的制备方法，该透镜阵列包括至少一个透镜单元，该方法包括：使用本发明实施例提供的掩膜板，通过光刻工艺形成透镜阵列，此时所形成的透镜单元与掩膜板的图案单元一一对应。

本实施例提供的透镜阵列的制备方法还可以通过两次光刻工艺形成双面透镜阵列，例如，双面凸透镜阵列，双面凹透镜阵列或者凹凸透镜阵列等。此时，可以根据双面透镜阵列的种类选择两次光刻工艺所使用的掩膜板和光刻胶的极性类型。

例如，以形成双面凸透镜阵列为例对本实施例提供的透镜阵列的制备方法进行说明。本示例中，如图3所示，通过两次光刻工艺形成双面凸透镜阵列包括：

S101：在基底上形成第一极性光刻胶层。

如图4A所示，在基底101上形成第一极性光刻胶层102，基底101可以为透明材料层，例如为玻璃、塑料等材质，本发明的实施例对此不做限定；第一极性光刻胶层102所使用的光刻胶可以为正性光刻胶或者负性光刻胶，例如本实施例中可以选择正性光刻胶。该基底101可以形成在另一个衬底基板(图中未示出)之上。

S102：使用第一掩膜板对第一极性光刻胶层曝光，然后进行显影以形成具有第一透镜形状的第一光刻胶图案。

如图4B所示，本实施例中所使用的第一掩膜板为图1A提供的具有弧形表面的图案单元的掩膜板，该掩膜板的半透膜11的透射率在图案单元内从边缘到中心逐渐增大；由于本实施例中第一极性光刻胶层102为正性光刻胶层，因此在使用第一掩膜板对其进行曝光并显影后所形成的具有第一透镜形状的第一光刻胶图案1021为在透镜单元内从边缘到中心厚度逐渐减小的透镜图案。

S103：使用第一光刻胶图案对基底的表面进行第一刻蚀工艺形成第一透镜阵列表面。

如图4C所示，进行刻蚀工艺将第一光刻胶图案1021转移到基底101表面，即使用第一光刻胶图案1021对基底101的表面进行第一刻蚀工艺，该刻蚀工艺例如可以为干刻蚀，从而在基底101上形成与第一光刻胶图案1021图案相同的第一透镜阵列表面。

S104：在第一透镜阵列表面上形成透镜材料层。

如图4D所示，在具有第一透镜阵列表面的基底101上形成一定厚度的透镜材料层103，透镜材料层103的形成厚度应不小于最终所要形成的双面凸透镜阵列的厚度，例如透镜材料层103的形成厚度应等于最终所要形成的双面凸透镜阵列的厚度。透镜材料例如可以为无机透明材料或有机透明材料，该无机透明材料例如可以为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等，该有机透明材料可以为树脂材料，或者聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)等，本发明的实施例对此不做限定。

S105：在透镜材料层表面上形成第二极性光刻胶层。

如图4E所示，在透镜材料层103表面上形成第二极性光刻胶层104，第二极性光刻胶层104所使用的光刻胶与第一极性光刻胶层102所使用的光刻胶极性相反，因此本实施例中，第二极性光刻胶层104为负性光刻胶层。

S106：使用第二掩膜板对第二极性光刻胶层曝光，然后进行显影形成具有第二透镜形状的第二光刻胶图案。

如图4F所示，本实施例中所使用的第二掩膜板同样为本发明一实施例提供的具有弧形表面的图案单元的掩膜板，例如该第二掩膜板与S102中的第一掩膜板为同一掩膜板，该掩膜板的半透膜11的透射率在图案单元内从边缘到中心逐渐增大，由于本实施例中第二极性光刻胶层104为负性光刻胶层，因此在使用第二掩膜板对其进行曝光并显影后所形成的具有第二透镜形状的第二光刻胶图案1041为在透镜单元内从边缘到中心厚度逐渐增大的透镜图案。

S107：使用第二光刻胶图案对透镜材料层进行第二刻蚀工艺以形成第二透镜阵列表面。

如图4G所示，进行刻蚀工艺将第二光刻胶图案1041转移到透镜材料层103表面，即使用第二光刻胶图案1041对透镜材料层103的表面进行第二刻蚀工艺，该刻蚀工艺例如可以为干刻蚀，从而在透镜材料层103上形成与第一光刻胶图案1021图案相同的第二透镜阵列表面；此时，透镜材料层103便具有了双面凸透镜形状。最后，将透镜材料层103从基底101上剥离，从而形成如图5所示的双面凸透镜阵列。

本实施例中，由于可以使得使用的第一掩膜板和第二掩膜板为同一掩膜板，即第一掩膜板和第二掩膜板所具有的图案单元完全相同，因此第一透镜阵列表面的透镜单元与第二透镜阵列表面的透镜单元形状相同，并且形成位置一一对应，但由于形成第一透镜阵列表面与第二透镜阵列表面所使用的光刻胶极性相反，因此二者表面所形成的凹凸形状，即第一透镜形状和第二透镜形状的凹凸情况相反，从而形成本示例的双面凸透镜阵列。

在本发明的其他实施例中，可以根据所需要形成的透镜类型选择具有相应图案单元的掩膜板及与其相配合的光刻胶。例如，在上述实施例中，当所选用的掩膜板的半透膜11的透射率在图案单元内为从边缘到中心逐渐减小，而其他实验条件与操作不变时，则可以形成双面凹透镜阵列；或者又例如，在上述实施例中，当所使用的第一极性光刻胶层102的极性为负并且第二极性光刻胶层104的极性为正，而其他条件与操作基本不变时，则也可以形成双面凹透镜阵列。在上述实施例中，当第一极性光刻胶层102的极性与第二极性光刻胶层104的极性相同，而其他条件与操作基本不变时，通过两次光刻工艺所形成的第一透镜形状和第二透镜形状的凹凸情况相同，则可以形成凸凹透镜阵列。又或者，在上述实施例中，若只采用一次光刻工艺，即利用一个掩膜板，通过一次光刻胶的涂覆与曝光工艺，然后进行刻蚀，则可以形成平凸或平凹透镜阵列……。

利用本发明实施例提供的透镜阵列的制备方法，可以根据需求选择相应的掩膜板和与其相配合的光刻胶，利用同一个掩膜板，通过光刻工艺即可形成各种双面透镜阵列或者单面透镜阵列，该方法简化了透镜阵列的制备工艺，降低了透镜阵列的生产成本。

实施例三

传统显示面板的各个功能元件通常为平面结构，其对入射光没有调试作用，因此显示面板的视角有限，其侧视显示效果较差，如图6所示，当从侧视角观看传统显示面板时，侧视光强只有正视光强在侧视角方向的垂直分量大小，例如，在视角为120°时，侧视光强仅为正视光强的一半，因此显示面板的侧视显示效果显著降低。

本实施例提供一种显示面板，该显示面板包括上述实施例提供的透镜阵列。例如，该显示面板包括阵列基板和对置基板，该对置基板包括本发明实施例提供的透镜阵列，或者该阵列基板包括本发明实施例提供的透镜阵列。

例如，在本实施例的一个示例中，如图7A所示，本实施例提供的显示面板例如可以为液晶显示面板，该液晶显示面板包括阵列基板201和对置基板202，阵列基板201和对置基板202之间为充满液晶203的液晶层204。本实施例中，该显示面板的对置基板202例如为彩膜基板。如图7A、图9A所示，该彩膜基板具有多个子像素单元2021，相邻子像素单元2021间可以设有黑矩阵205；该彩膜基板包括彩膜层206，彩膜层206的彩膜结构可以为本发明实施例提供的透镜阵列，该透镜阵列的一个或多个透镜单元对应一个子像素单元2021，且每个子像素单元2021对应的一个或多个透镜单元的颜色相同。

例如，如图7A和图9A所示，在该示例的显示面板中，彩膜基板的一个子像素单元2021对应彩膜层206中透镜阵列的一个透镜单元，各个子像素单元2021所对应的透镜单元的颜色例如可以为红色、蓝色、绿色。本示例中，该透镜单元为双面凸透镜，因此当背光单元207所发出的光透过阵列基板201和液晶层204后，照射到透镜阵列所构成的彩膜层206上，根据凸透镜的光学原理，凸透镜单元将入射的平行光汇聚到其焦点，再发散到各个方向，因此透过透镜阵列的出射光将均匀的照射到各个方向。在本实施例的其他示例中，透镜单元也可以为双面凹透镜，如图7B所示，此时，背光单元207所发出的入射光透过阵列基板201和液晶层204后，照射到透镜阵列所构成的彩膜层206上，根据凹透镜的光学原理，凹透镜将入射的平行光发散到各个方向，其所发散的各条光线的反向延长线通过凹透镜的焦点，因此，透过凹透镜的出射光将均匀的照射到各个方向。当然，彩膜层206中透镜阵列也可以是平凸透镜阵列或平凹透镜阵列等等，例如，图7C和图7D示出了透镜阵列为平凸透镜阵列和平凹透镜阵列的情况，其对光线的调试作用同上，在此不再赘述。

本实施例中，显示面板中彩膜基板的一个子像素单元2021所对应彩膜层206中透镜阵列的透镜单元的个数与对应方式可以根据需求进行调整。例如，在本实施例的其他示例中，显示面板中彩膜基板的一个子像素单元2021可以对应彩膜层206中透镜阵列的多个透镜单元。如图7E、图7F和图9B所示，在该示例的显示面板中，彩膜基板的一个子像素单元2021例如可以对应彩膜层206中透镜阵列的两个透镜单元(图9B示意性给出了子像素单元2021与透镜单元的对应方式，其中子像素单元2021平均分成两份，每一份对应一个透镜单元)，该透镜阵列例如可以是双面凸透镜阵列(图7E)、双面凹透镜阵列(图7F)等，每个子像素单元2021所对应的两个透镜单元的颜色相同，例如可以为红色、蓝色或绿色。又例如，如图9C所示，彩膜基板的一个子像素单元2021可以对应彩膜层206中透镜阵列的排列为2×2形式的四个透镜单元，每个子像素单元2021所对应的四个透镜单元的颜色相同，例如可以为红色、蓝色或绿色。再例如，如图7G所示，在一种极端的情况，彩膜层206中的彩膜结构可以为微球阵列，此时，彩膜基板的一个子像素单元2021例如可以对应彩膜层206中微球阵列的多个微球单元，图7H为该微球单元改变显示面板入射光光线传播方向的示意图，如图7H所示，透过微球阵列的出射光将均匀的照射到各个方向，因此，该微球阵列同样可以实现对显示面板入射光的调试……。

在本实施例的另一个示例中，对置基板并未设置彩膜层，此时可以在相对设置的阵列基板上设置彩膜层，该阵列基板可以被称为COA(Color on Array)基板。此时，对置基板可以包括多个子像素单元，每个子像素单元对应的一个或多个透镜单元。

在本实施例的另一个示例中，透镜阵列211还可以形成在阵列基板201的一侧，例如，如图8A所示，透镜阵列211可以形成在背光207和阵列基板201之间；或者又例如，如图8B所示，阵列基板211还可以形成在阵列基板201的像素电极层(图中未示出)之上等；其中，阵列基板201例如可以为透射型或半透半反型等，本发明的实施例对此不做限定。

本实施例中，显示面板还可以包括位于显示面板出光侧的上偏光片208以及位于显示面板入光侧的下偏光片209，从而更好的实现对光传播方向的调节作用；当然，显示面板还可以包括隔垫物210等其他常规结构，本实施例在此不再赘述。

需要说明的是，实施例所提供的显示面板不仅仅可以是液晶显示面板，还可以为有机发光二极管(OLED)显示面板、电子纸显示面板等各类显示面板，本发明的实施例对此不做限定。

本实施例所提供的显示面板具有透镜阵列结构，该透镜阵列结构可以对显示面板的入射光进行调试，从而提高该显示面板侧视角的亮度，因此本实施例提供的显示面板与图6所示的传统显示面板相比具有更广的视角和更好的侧视角显示效果。

实施例四

本实施例提供一种显示面板，包括阵列基板和对置基板，其中，对置基板包括本发明实施例提供的透镜阵列。

本实施例提供的一种显示面板中，如图10所示，该显示面板的对置基板202为彩膜基板，该彩膜基板包括彩膜层206和透镜阵列层，也即二者彼此独立且重叠设置，这与上一实施例不同。本实施例中，彩膜层206所包括的彩膜结构为常规平面结构，在图10中彩膜基板所包括的透镜阵列211位于显示面板的出光侧，并且位于彩膜基板的上偏光片208之下，然而也可以将透镜阵列设置在彩膜基板的内侧(即更靠近阵列基板的一侧)；彩膜层包括多个彩膜单元，彩膜单元对应于彩膜基板的子像素单元设置。这些彩膜单元包括红色彩膜单元、绿色彩膜单元、蓝色彩膜单元等。该彩膜层例如可以使用彩色树脂或彩色光刻胶材料形成。彩膜基板所包括的多个子像素单元中的每个与透镜阵列的一个或多个透镜单元对应设置，该彩膜基板的子像素单元与透镜阵列的对应方式与上一实施例类似，在此不再赘述。

实施例五

本实施例提供一种显示面板，包括阵列基板和对置基板，其中，对置基板包括本发明实施例提供的透镜阵列。

本实施例提供的显示面板例如可以为液晶显示面板。图11A为本实施例提供的液晶显示面板的示意图，该液晶显示面板包括阵列基板301和对置基板302，阵列基板301和对置基板302之间为充满液晶303的液晶层304，本实施例中，该显示面板的对置基板302具有多个子像素单元，相邻子像素单元间设有黑矩阵305，本实施例中，对置基板302的出光侧设有第一电极308、第二电极309以及位于第一电极308、第二电极309之间的透镜阵列311，透镜阵列311由透明压电材料制成。

例如，第一电极308形成在对置基板302的出光侧表面上，第二电极309形成在另一个透明基板(未示出)上，该透明基板例如通过封框胶等与对置基板相对设置，将透镜阵列311夹置于二者之间。该第一电极308和第二电极309可以采用透明导电材料(例如氧化铟锡(ITO)等)制备。该第一电极308和第二电极309可以形成为板状电极或条状电极等形式，并通过例如引线等与电源连接，从而可以被施加不同电压。

本实施例中，显示面板中对置基板302所包括的多个子像素单元中的每个可以与透镜阵列311的一个或多个透镜单元对应设置。图11A示出了对置基板302的每个子像素单元与透镜阵列311的一个透镜单元相对应的情况。本实施例中，透镜阵列311由透明压电材料制成，该压电材料在电场中发生极化时，会因电荷中心的位移导致材料变形。根据压电材料此特性，当向透镜阵列311两侧的第一电极308和第二电极309之间施加不同电压时，由压电材料所制成的透镜阵列311的厚度将发生改变，即透镜阵列311中透镜单元的凹凸程度将发生改变；此时，每个透镜单元的表面曲率、焦距以及光学路径也将发生改变，从而透镜单元对入射光的分散方向也会发生改变；因此，可以通过调整第一电极308和第二电极309之间的电压，实现改变显示面板视角的目的。

例如，如图11B所示，通过调节第一电极308和第二电极309之间的电压使透镜阵列311的透镜单元的厚度变小，即透镜单元的凹凸程度变小，从而减小其对背光单元307所发出的入射光的分散作用，进而减小显示面板的视角；或者通过调节第一电极308和第二电极309之间的电压使透镜阵列311的透镜单元的厚度变大，即凹凸程度变大，从而增大对背光单元307所发出的入射光的分散作用，进而增大显示面板的视角。因此，本实施例提供的显示面板可根据实际需求通过调节透镜阵列311两侧的电压的方法达到调节显示面板视角的技术效果。例如，在某些希望能够限制视角的场合，例如在公共场合使用笔记本电脑进行私密工作时，出于安全考虑，需要限制显示面板的视角，使得使用者仅能由显示面板正前方看到清晰的影像，避免其他人从其他角度窥视，此时可以通过调节透镜阵列两侧的电压以减小透镜阵列的凹凸程度，进而减小显示面板的视角；例如，在某些希望能增大视角的场合，例如使用上述笔记本电脑屏播放电影时，为了使得坐在笔记本电脑前方不同角度的观众都能具有更好的观影效果，此时可以通过调节透镜阵列两侧的电压以增大透镜阵列的凹凸程度，进而增大显示面板的视角，从而实现显示面板广视角和窄视角之间的切换。

本实施例中，透镜阵列311两侧的第一电极308和第二电极309可以有多种设置方式，其与透镜阵列311中各个透镜单元的对应关系也可以有多种。例如，设置于对置基板302出光侧的第一电极、第二电极均可以有多个，如图11C所示，本示例中，对置基板302的每个子像素单元与透镜阵列311的一个透镜单元相对应，并且透镜阵列的每一个透镜单元均对应一个第一电极和第二电极，因此可以通过调节每个透镜单元两侧的电压值来实现对每一个透镜单元凹凸程度的控制，进而实现分区域调节显示面板的视角。又例如，如图11D所示，对置基板302的每个子像素单元对应透镜阵列311的两个透镜单元，透镜阵列311的两个透镜单元对应一个第一电极和第二电极，此时每个第一电极和第二电极控制与其相对应的透镜阵列的两个透镜单元，进而实现分区域调节显示面板的视角。再例如，如图11E所示，对置基板302的每个子像素单元对应透镜阵列311的两个透镜单元，透镜阵列311的每个透镜单元分别对应一个第一电极和第二电极，此时每个第一电极和第二电极控制与其相对应的透镜阵列的透镜单元，进而实现更小区域调节显示面板的视角，提高显示面板的显示效果。

本实施例中，透镜阵列311所采用的透明压电材料可以为压电晶体、压电陶瓷、压电聚合物等，例如石英晶体、聚偏氟乙烯等等，本发明对透明压电材料的具体材质不做限定。

需要说明的是，本实施例中的透镜阵列311可以是双面凸透镜阵列、双面凹透镜阵列、平凸透镜阵列、平凹透镜阵列等等，本发明的实施例对此不做限定。另外，本实施例所提供的显示面板不仅仅可以是液晶显示面板，还可以为有机发光二极管显示面板等各类显示面板，本发明的实施例对此不做限定。

本发明的至少一实施例具有以下至少一项有益效果：

(1)本发明的实施例提供的一种掩膜板包括至少一个图案单元，该掩膜板的透射率在图案单元内部逐渐变化，因此可以利用该掩膜板通过光刻工艺一次形成与其图案单元对应的图案，例如透镜阵列。

(2)本发明的实施例提供的一种透镜阵列的制备方法，利用本发明提供的掩膜板，通过两次光刻工艺即可形成双面透镜阵列，简化了双面透镜阵列的制备工艺，降低了生产成本。

(3)本发明的实施例提供的一种显示面板，包括本发明实施例提供的透镜阵列，该透镜阵列可以改变显示面板入射光的传播方向，进而增大显示面板的视角。

(4)本发明的实施例提供的一种显示面板，包括本发明实施例提供的透镜阵列，并且该透镜阵列由透明压电材料制成，因此通过对透镜阵列两侧施加电压可以改变透镜阵列各个透镜单元的凹凸程度，进而控制显示面板入射光的传播方向，最终达到调节显示面板视角的技术效果。

(5)本发明的实施例提供的一种显示面板，包括本发明实施例提供的透镜阵列，该透镜阵列由透明压电材料制成，并且透镜阵列每个透镜单元都具有独立的控制电极，因此可以达到分区域调节显示面板视角的技术效果。

有以下几点需要说明：

(1)本发明实施例附图只涉及到与本发明实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。

(2)为了清晰起见，在用于描述本发明的实施例的附图中，层或区域的厚度被放大或缩小，即这些附图并非按照实际的比例绘制。可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。

(3)在不冲突的情况下，本发明的各个实施例及实施例中的各个特征可以相互组合以得到新的实施例。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求为准。

Claims (20)

1.一种掩膜板，包括至少一个图案单元，所述图案单元包括透明基板和设置在所述透明基板上的半透膜，所述半透膜的透射率在所述图案单元内部至少沿垂直于所述半透膜厚度方向的第一方向上逐渐变化。

2.根据权利要求1所述的掩膜板，其中，半透膜的透射率在所述图案单元内从边缘到中心逐渐增加或逐渐减小。

3.根据权利要求1所述的掩膜板，其中，

所述半透膜的厚度在所述图案单元内部逐渐变化从而使得所述半透膜的透射率在所述图案单元内部逐渐变化；或者

所述半透膜的材料的透射率在所述图案单元内部逐渐变化从而使得所述半透膜的透射率在所述图案单元内部逐渐变化。

4.根据权利要求3所述的掩膜板，其中，所述半透膜掺杂有不透明染料并且所述不透明染料的掺杂浓度在所述半透膜内部逐渐变化，从而使得所述半透膜的材料的透射率在所述图案单元内部逐渐变化。

5.一种透镜阵列的制备方法，所述透镜阵列包括至少一个透镜单元，该方法包括：

使用权利要求1-4任一所述的掩膜板，通过光刻工艺形成所述透镜阵列，

其中，所述掩膜板的图案单元与所述透镜单元一一对应。

6.根据权利要求5所述的透镜阵列的制备方法，其中，通过两次光刻工艺形成双面透镜阵列，且所述两次光刻工艺所使用的光刻胶的极性相反。

7.根据权利要求6所述的透镜阵列的制备方法，其中，所述通过两次光刻工艺形成双面透镜阵列包括：

在基底上形成第一极性光刻胶层；

使用第一掩膜板对所述第一极性光刻胶层曝光，然后进行显影以形成具有第一透镜形状的第一光刻胶图案；

使用所述第一光刻胶图案对基底的表面进行第一刻蚀工艺形成第一透镜阵列表面；

在所述第一透镜阵列表面上形成透镜材料层；

在所述透镜材料层表面上形成第二极性光刻胶层，其中所述第一极性和所述第二极性相反；

使用第二掩膜板对所述第二极性光刻胶层曝光，然后进行显影形成具有第二透镜形状的第二光刻胶图案；

使用所述第二光刻胶图案对所述透镜材料层进行第二刻蚀工艺以形成第二透镜阵列表面，

其中，所述第一掩膜板和所述第二掩模板为如权利要求1-4所述的掩膜板。

8.根据权利要求7所述的透镜阵列的制备方法，其中，所述透镜材料层的形成厚度等于最终所要形成的透镜阵列的厚度。

9.根据权利要求7所述的透镜阵列的制备方法，其中，所述第一掩膜板和所述第二掩模板为同一个掩模板。

10.根据权利要求7所述的透镜阵列的制备方法，其中，所述第一透镜阵列表面的透镜单元与所述第二透镜阵列表面的透镜单元一一对应。

11.根据权利要求7所述的透镜阵列的制备方法，其中，所述第一刻蚀工艺和所述第二刻蚀工艺为干刻工艺。

12.根据权利要求7所述的透镜阵列的制备方法，其中，所述第一透镜形状和所述第二透镜形状彼此相同。

13.一种透镜阵列，由权利要求5-12任一所述的方法制备。

14.一种显示面板，包括如权利要求13的透镜阵列。

15.根据权利要求14所述的显示面板，其中，所述显示面板包括阵列基板和对置基板，其中，所述阵列基板或者所述对置基板包括所述透镜阵列。

16.根据权利要求15所述的显示面板，其中，所述对置基板为彩膜基板，所述彩膜基板还包括彩膜层，所述彩膜层包括多个子像素单元，所述子像素单元每个与所述透镜阵列的一个或多个透镜单元对应设置。

17.根据权利要求15所述的显示面板，其中，所述对置基板为彩膜基板，所述彩膜基板包括彩膜层，所述彩膜层包括所述透镜阵列，所述透镜阵列的一个或多个透镜单元构成一个子像素单元，且每个子像素单元的一个或多个透镜单元的颜色相同。

18.根据权利要求15所述的显示面板，其中，所述对置基板的出光侧设有第一电极、第二电极以及位于所述第一电极、第二电极之间的所述透镜阵列，并且所述透镜阵列由透明压电材料制成。

19.根据权利要求18所述的显示面板，其中，所述对置基板包括多个子像素单元，所述子像素单元每个与所述透镜阵列的一个或多个透镜单元对应设置。

20.根据权利要求19所述的显示面板，其中，所述第一电极、第二电极均有多个，所述透镜阵列的每一个透镜单元均对应一个所述第一电极和第二电极。