CN107703670A - 一种显示面板和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示面板和显示装置，用以采用黑矩阵图形替代偏振片的使用，从而降低显示面板的成本，并提高了显示面板的信赖性。本发明实施例中，将光线通过第一黑矩阵图形、第二黑矩阵图形和第三黑矩阵图形的遮挡以及玻璃到空气时产生的全反射实现显示面板中全黑状态的显示，并且通过第一黑矩阵图形、第二黑矩阵图形和第三黑矩阵图形的遮挡以及液晶层的偏转，将光线通过第三黑矩阵图形的开口区域出射，从而实现不同灰阶状态的显示，从而替代了偏振片的使用，进一步减少了显示面板的制作成本，并提高了显示面板的信赖性。

Description

一种显示面板和显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板和显示装置。
背景技术
液晶显示器是目前大规模使用的显示器件，其具有色域高、轻薄化、响应快等一系列的优点，在理论研究以及实际工艺方面都有着成熟的技术。
液晶显示器的显示基本原理是：利用液晶对偏振光的偏振态进行调制实现显示。一般地，一个液晶显示面板需要分别设置在显示面板上下两侧的两个偏振片，液晶改变光线的偏振态，使得部分偏振光可以出射，部分偏振光无法出射。
然而，偏振片的使用一方面提高了显示器件的成本，另一方面降低了显示器件的信赖性。
发明内容
本发明提供一种显示面板和显示装置，用以采用黑矩阵图形替代偏振片的使用，从而减少了显示面板的成本，并提高显示面板的信赖性。
本发明实施例提供了一种显示面板，所述显示面板包括：对盒设置的衬底基板和玻璃盖板，所述显示面板还包括：
依次设置在所述衬底基板面向所述玻璃盖板一侧的第一黑矩阵图形、第二黑矩阵图形、液晶层和第三黑矩阵图形，每一黑矩阵图形均具有开口区域，且所述第二黑矩阵图形的开口区域在所述衬底基板上的正投影落入所述第一黑矩阵图形在所述衬底基板上的正投影内；
设置在所述液晶层和所述第二黑矩阵图形之间的第一电极和第二电极；
在所述第一电极和第二电极之间产生电场时，所述液入射到所述液晶层中的光线进行偏转，使得偏转后的至少部分光线通过所述第三黑矩阵图形中的开口区域进行出射；在所述第一电极和第二电极之间未产生电场时，入射到所述液晶层中的光线被所述第三黑矩阵图形遮挡或经过所述玻璃盖板的全反射入射到所述显示面板中。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述显示面板中，所述第一黑矩阵图形在所述衬底基板上的正投影与所述第三黑矩阵图形在所述衬底基板上的正投影重合。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述显示面板中，所述第二黑矩阵图形的遮光区域的宽度为所述第一黑矩阵图形的遮光区域的宽度的一半。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述显示面板中，所述第二黑矩阵图形的部分区域在所述衬底基板上的正投影与所述第一黑矩阵图形在所述衬底基板上的正投影具有重叠区域；和/或，
所述第二黑矩阵图形的部分区域在所述衬底基板上的正投影与所述第三黑矩阵图形在所述衬底基板上的正投影具有重叠区域。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述显示面板中，所述第一电极为面状电极，所述第二电极为条状电极或块状电极。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述显示面板中，所述第二黑矩阵图形的开口区域对应设置至少三个所述第二电极。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述显示面板中，所述第二黑矩阵图形的开口区域的宽度大于20um。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述显示面板中，所述显示面板还包括：
与所述第三黑矩阵图形同层设置，且位于所述第三黑矩阵图形的开口区域处的彩色滤光片。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述显示面板中，所述显示面板还包括：
设置在所述第一黑矩阵图形与所述第二黑矩阵图形之间的树脂层；
设置在所述第二黑矩阵图形与所述第一电极之间的平坦化层；以及，
设置在所述第一电极和第二电极之间的绝缘层。
相应地，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述任一种的显示面板。
本发明有益效果如下：
本发明实施例提供的显示面板和显示装置中，包括对盒设置的衬底基板和玻璃盖板，依次设置在所述衬底基板面向所述玻璃盖板一侧的第一黑矩阵图形、第二黑矩阵图形、液晶层和第三黑矩阵图形，每一黑矩阵图形均具有开口区域，且所述第二黑矩阵图形的开口区域在所述衬底基板上的正投影落入所述第一黑矩阵图形在所述衬底基板上的正投影内；设置在所述液晶层和所述第二黑矩阵图形之间的第一电极和第二电极；其中，在所述第一电极和第二电极之间产生电场时，所述液晶层对入射到所述液晶层中的光线进行偏转，使得偏转后的至少部分光线通过所述第三黑矩阵图形中的开口区域进行出射；在所述第一电极和第二电极之间未产生电场时，入射到所述液晶层中的光线被所述第三黑矩阵图形遮挡或经过所述玻璃盖板的全反射入射到所述显示面板中。因此，本发明实施例中，将光线通过第一黑矩阵图形、第二黑矩阵图形和第三黑矩阵图形的遮挡以及玻璃到空气时产生的全反射实现显示面板中全黑状态的显示，并且通过第一黑矩阵图形、第二黑矩阵图形和第三黑矩阵图形的遮挡以及液晶层的偏转，将光线通过第三黑矩阵图形的开口区域出射，从而实现不同灰阶状态的显示，从而替代了偏振片的使用，进一步减少了显示面板的制作成本，并提高了显示面板的信赖性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种显示面板的俯视示意图；
图2为本发明实施例提供的一种图1沿p-p1方向切割后的第一种显示面板的结构示意；
图3为本发明实施例提供的第二种显示面板的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的第三种显示面板的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的第四种显示面板的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的第五种显示面板的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的第六种显示面板的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的第七种显示面板的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的一种第一电极和第二电极的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的第八种显示面板的结构示意图；
图11为本发明实施例提供的第九种显示面板的结构示意图；
图12为本发明实施例提供的一种显示面板出射光线角度的结构示意图；
图13为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。本发明中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本发明保护范围内。本发明的附图仅用于示意相对位置关系，某些部位的层厚采用了夸示的绘图方式以便于理解，附图中的层厚并不代表实际层厚的比例关系。
需要说明的是，在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。应理解，当元件诸如层、膜、区域或者衬底被称为位于另一个元件“上”时，其可以直接位于另一个元件上，或者可以插设有一个或多个中间元件。
本发明实施例提供了一种显示面板和显示装置，用以采用黑矩阵图形替代偏振片的使用，从而减少了显示面板的成本，并提高了显示面板的信赖性。
一般地，参见图1，显示面板包括：沿水平方向延伸的多条栅线1，沿竖直方向延伸的多条数据线2，其中，每一数据线2与栅线1交叉设置的区域包括一薄膜晶体管3，且交叉设置的栅线1和数据线2所围城的区域包括像素电极4。
为了进一步描述本发明实施例提供的显示面板的结构，将图1所示的显示面板沿p-p1方向进行切割，得到图2所示的显示面板结构，参见图2，本发明实施例提供的显示面板包括：
对盒设置的衬底基板01和玻璃盖板02；
依次设置在衬底基板01面向玻璃盖板02一侧的第一黑矩阵图形03、第二黑矩阵图形04、液晶层05和第三黑矩阵图形06，每一黑矩阵图形均具有开口区域a，且第二黑矩阵图形04的开口区域在衬底基板01上的正投影落入第一黑矩阵图形03在衬底基板01上的正投影内；
设置在液晶层05和第二黑矩阵图形04之间的第一电极07和第二电极08；
在第一电极07和第二电极08之间产生电场时，液晶层05对入射到液晶层中的光线进行偏转，使得偏转后的至少部分光线通过第三黑矩阵图形中的开口区域进行出射；在第一电极07和第二电极08之间未产生电场时，入射到液晶层05中的光线被第三黑矩阵图形遮挡或经过玻璃盖板的全反射入射到显示面板中。
需要说明的是，图1中包括的栅线1、数据线2以及薄膜晶体管3可以设置在第一电极和衬底基板之间，或者设置在第二电极与衬底基板之间，由于栅线1、数据线2、薄膜晶体管3和像素电极4结构的设置与现有技术相同，因此，在图2中并未画出。
在具体实施例中，本发明实施例提供的上述显示面板中，参见图2，显示面板还包括：设置在第一黑矩阵图形03与第二黑矩阵图形04之间的树脂层010；设置在第二黑矩阵图形04与第一电极07之间的平坦化层011；以及，设置在第一电极07和第二电极08之间的绝缘层012。
具体地，为了进一步描述通过本发明实施例提供的显示面板结构，实现L0-L255不同灰阶的显示，以及对光线的偏振。当第一电极07和第二电极08之间不存在电场时，设置在第二黑矩阵图形04和第三黑矩阵图形06之间的液晶层05中的液晶分子不产生偏转，且液晶层对光线不起任何作用，如图3所示，当光线(图3中实线)通过第一黑矩阵图形03的开口区域，以及第二黑矩阵图形04的开口区域入射到第三黑矩阵图形06上时，为了避免光线通过第三黑矩阵图形06的开口区域射出显示面板，本发明中根据光线从玻璃入射到空气时会产生全反射现象的原理，将入射到第三黑矩阵图形06开口区域的光线通过全反射原理，将光线全反射到液晶层中。如图3所示，以垂直于衬底基板的方向为法线方向，其中，图3中的虚线为法线，实线为光线，如图3中若光线通过玻璃入射到空气中时，产生反射的临界角为a，其中，通过设置第三黑矩阵图形06的结构，使得光线的入射到第三黑矩阵图形06的开口区域的最小角度为第一角度a1，为了使得入射到开口区域的光线产生全反射，则第一角度a1大于或等于临界角为a，因此，若小于第一角度a1的入射光线将被第三黑矩阵图形06中的遮光区域进行遮挡，光线的入射角度大于第一角度a1的入射光线将通过玻璃与空气之间的全反射入射到液晶层中，从而使得光线均不能出射，从而实现全黑模式。
当第一电极07和第二电极08之间存在电场时，设置在第二黑矩阵图形04和第三黑矩阵图形06之间的液晶层05中的液晶分子产生偏转，光线入射到液晶层时，通过液晶分子的折射作用，光线的角度产生变化，如图4所示，在实现全白显示时，光线通过第一黑矩阵图形03的开口区域，以及第二黑矩阵图形04的开口区域入射到液晶层时，入射光线与法线之间的最大夹角为第二夹角a2，使得光线的入射角度小于a2的光线均可以入射到液晶层中，通过液晶层的偏转，将光线进行出射到第三黑矩阵图形06中，当出射到第三黑矩阵图形06的光线的角度小于或等于第三夹角a3的光线均可以通过第三黑矩阵图形06的开口区域进行出射，其中，第三夹角a3的角度小于或等于临界角a；若第三夹角a3的角度大于临界角a，则经过液晶层折射后的光线的角度小于或等于临界角a时，才能通过第三黑矩阵图形06的开口区域进行出射。因此，为了避免部分光线不能通过第三黑矩阵图形06的开口区域进行出射，较佳地，第三夹角a3的角度小于或等于临界角a。
因此，通过上述原理的介绍，第三黑矩阵图形06的遮光区域以及开口区域可以根据不同显示面板的尺寸进行相应的设计，使得在全黑模式时，第三黑矩阵图形06的遮光区域遮挡入射光线，以及将入射光线通过全反射将光线进行反射；在全白模式时，第三黑矩阵图形06的开口区域将光线经过完全出射。例如，如图3中，通过设置第三黑矩阵图形06，使得第一夹角a1等于或大于临界角a；且如图4所示，第三夹角a3的角度小于或等于临界角a。另外，在显示面板处于全白和全黑之间的任一模式时，通过液晶层中液晶分子的折射，将部分光线进行出射。
因此，本发明实施例中，将光线通过第一黑矩阵图形、第二黑矩阵图形和第三黑矩阵图形的遮挡以及玻璃到空气时产生的全反射实现显示面板中全黑状态的显示，并且通过第一黑矩阵图形、第二黑矩阵图形和第三黑矩阵图形的遮挡以及液晶层的偏转，将光线通过第三黑矩阵图形的开口区域出射，从而实现不同灰阶状态的显示，从而节省了偏振片的使用，进一步减少了显示面板的制作成本，并提高了显示面板的信赖性。
在具体实施例中，为了简化对第三黑矩阵图形的设计，本发明实施例中，第一黑矩阵图形在衬底基板上的正投影与第三黑矩阵图形在衬底基板上的正投影重合。参见图5，第三黑矩阵图形06的开口区域与第一黑矩阵图形03的开口区域一一对应，且第三黑矩阵图形06的遮挡区域与第一黑矩阵图形03的遮挡区域一一对应。另外，第三黑矩阵图形06的结构满足，第一夹角a1等于或大于临界角a，且如图4所示，第三夹角a3的角度小于或等于临界角a。
在具体实施例中，参见图5，为了使得第一夹角a1正好等于临界角a，以及第三夹角a3的角度等于临界角a，本发明实施例中，第二黑矩阵图形的遮光区域的宽度d1为第一黑矩阵图形03的遮光区域的宽度d2的一半。
需要说明的是，本发明实施例中遮光区域的宽度是指显示面板沿p-p1方向上的长度。将第二黑矩阵图形的遮光区域的宽度d1设置为第一黑矩阵图形03的遮光区域的宽度d2的一半，且将第三黑矩阵图形06与第一黑矩阵图形03一一对应，使得显示面板能够更有效地实现不同灰阶的显示。
在具体实施例中，为了避免显示面板出现漏光现象，当第二黑矩阵图形遮挡第一黑矩阵图形的开口区域的光线时，较佳地，参见图6，第二黑矩阵图形04的部分区域在衬底基板上的正投影与第一黑矩阵图形03在衬底基板上的正投影具有重叠区域；或者，参见图7，第二黑矩阵图形04的部分区域在衬底基板上的正投影与第三黑矩阵图形06在衬底基板上的正投影具有重叠区域；或者，参见图8，第二黑矩阵图形04的部分区域在衬底基板上的正投影与第一黑矩阵图形03在衬底基板上的正投影具有重叠区域，且第二黑矩阵图形04的部分区域在衬底基板上的正投影与第三黑矩阵图形06在衬底基板上的正投影具有重叠区域。
需要注意的是，当第二黑矩阵图形与第一黑矩阵图形或第三黑矩阵图形具有重叠区域时，会影响显示面板的透过率，因此，在第二黑矩阵图形与第一黑矩阵图形或第三黑矩阵图形具有重叠区域时，将重叠区域设置的尽量小些，如将第二黑矩阵图形的遮挡区域的左边缘与第一黑矩阵图形的遮挡区域的右边缘对齐，将第二黑矩阵图形的遮挡区域的右边缘与第一黑矩阵图形的遮挡区域的左边缘对齐，从而实现第一黑矩阵图形与第二黑矩阵图形具有重叠区域，且重叠区域较小。同理，当第二黑矩阵图形与第三黑矩阵图形具有重叠区域时，将第二黑矩阵图形的遮挡区域的左边缘与第三黑矩阵图形的遮挡区域的右边缘对齐，将第二黑矩阵图形的遮挡区域的右边缘与第三黑矩阵图形的遮挡区域的左边缘对齐，从而实现第三黑矩阵图形与第二黑矩阵图形具有重叠区域，且重叠区域较小。
其中，本发明实施例中第一黑矩阵图形、第二黑矩阵图形和第三黑矩阵图形之间的距离本发明不做具体限定。
在具体实施例中，显示面板中位于第二黑矩阵图形和第三黑矩阵图形之间的液晶层可以采用水平方向电场进行驱动，或者采用竖直方向电场进行驱动，本发明实施例中仅以水平方向电场驱动液晶进行详细描述，但不局限于本发明实施例仅以水平方向电场驱动液晶。较佳地，参见图2，第一电极07为面状电极，第二电极08为条状电极或块状电极。其中，第二电极可以为条状电极也可以为块状电极。第二电极相对于第一电极更靠近液晶层。第一电极和第二电极分别施加不同的电压，使得第一电极和第二电极之间形成强度不同的电场。其中，若第二电极为块状电极，参见图9电极结构的俯视图，第一电极07为整面的电极，第二电极08为呈阵列排布的块状电极。其中，第一电极和第二电极可以均采用透明导电材料进行制作，在此不做具体限定。
需要说明的是，一般地，显示面板中还包括公共电极和像素电极，因此，显示面板中的公共电极为本发明实施例中的第一电极，显示面板中的像素电极为本发明实施例中的第二电极，通过像素电极和公共电极实现对液晶层中液晶分子的驱动。
在具体实施例中，本发明实施例提供的上述显示面板中，为了保证显示面板中像素电极的正常显示，相邻像素电极之间的距离至少小于7um，使得液晶层中的液晶分子通过第二电极与第一电极之间的电场产生偏转，当光线入射致液晶层时，通过液晶分子将光线进行折射。进一步地，当液晶层中的液晶分子在电场的驱动作用下形成液晶光栅，第二黑矩阵图形的开口区域可以对应多个液晶光栅结构。较佳地，本发明实施例中，参见图10，第二黑矩阵图形04的开口区域对应设置至少三个第二电极08，使得第二黑矩阵图形的每一开口区域对应多个液晶光栅结构，液晶光栅结构是指由于电场的作用，使得液晶层中的液晶分子形成凸透镜或者凹透镜的形状对光线进行折射，由于光栅结构对光线进行折射后，光线的出射角度更大更广，从而实现了无需扩散装置进行大视角显示。
其中，第二黑矩阵图形的开口区域可以对应三个以上的第二电极，在此不做具体限定。
在具体实施例中，本发明实施例提供的上述显示面板中，第二黑矩阵图形的开口区域的宽度大于20um。具体地，由于相邻像素电极之间的距离至少小于7um，因此相邻两个第二电极之间的距离小于7um，当第二黑矩阵图形的开口区域对应至少三个第二电极时，则第二黑矩阵图形的开口区域的宽度至少大于20um，其中本发明实施例中的开口区域的宽度是指显示面板在沿p-p1方向上的长度。
在具体实施例中，本发明实施例提供的上述显示面板中，参见图11，显示面板还包括：与第三黑矩阵图形06同层设置、且位于第三黑矩阵图形06的开口区域处的彩色滤光片09。具体地，显示面板中背光源的光线一般地为白光，当该白光入射到显示面板中的液晶层后，在第三黑矩阵图形的开口区域进行出射时，通过彩色滤光片的作用实现彩色显示。其中，第三黑矩阵图形的开口区域对应的彩色滤光片分别为红色、绿色、蓝色滤光片，实现彩色显示。
综上，本发明实施例中，通过采用玻璃到空气中产生全反射的原理，采用第一黑矩阵图形、第二黑矩阵图形和第三黑矩阵图形依次叠加的结构，实现不同灰阶的显示。具体地，由于光线由玻璃入射到空气时，折射的角度变大，且产生全反射的临界角经过折射后的出射角度为90°，如图12所示，因此，本发明实施例中的显示面板无需采用扩散装置即可实现大视角范围，且采用黑矩阵图形实现偏转光，节省了偏转片的使用，从而节省了显示面板的成本。
基于同一发明思想，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述任一种的显示面板。该显示装置可以为：手机(如图13所示)、平板电脑、电视机、显示器、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。该显示装置的实施可以参见上述显示面板的实施例，重复之处不再赘述。
综上所述，本发明实施例提供的显示面板和显示装置中，包括对盒设置的衬底基板和玻璃盖板，依次设置在衬底基板面向玻璃盖板一侧的第一黑矩阵图形、第二黑矩阵图形、液晶层和第三黑矩阵图形，每一黑矩阵图形均具有开口区域，且第二黑矩阵图形的开口区域在衬底基板上的正投影落入第一黑矩阵图形在所述衬底基板上的正投影内；设置在液晶层和第二黑矩阵图形之间的第一电极和第二电极；其中，在第一电极和第二电极之间产生电场时，液晶层对入射到液晶层中的光线进行偏转，使得偏转后的至少部分光线通过第三黑矩阵图形中的开口区域进行出射；在第一电极和第二电极之间未产生电场时，入射到液晶层中的光线被第三黑矩阵图形遮挡或经过玻璃盖板的全反射入射到显示面板中。因此，本发明实施例中，将光线通过第一黑矩阵图形、第二黑矩阵图形和第三黑矩阵图形的遮挡以及玻璃到空气时产生的全反射实现显示面板中全黑状态的显示，并且通过第一黑矩阵图形、第二黑矩阵图形和第三黑矩阵图形的遮挡以及液晶层的偏转，将光线通过第三黑矩阵图形的开口区域出射，从而实现不同灰阶状态的显示，从而节省了偏振片的使用，进一步减少了显示面板的制作成本，并提高了显示面板的信赖性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种显示面板，所述显示面板包括：对盒设置的衬底基板和玻璃盖板，其特征在于，所述显示面板还包括：
依次设置在所述衬底基板面向所述玻璃盖板一侧的第一黑矩阵图形、第二黑矩阵图形、液晶层和第三黑矩阵图形，每一黑矩阵图形均具有开口区域，且所述第二黑矩阵图形的开口区域在所述衬底基板上的正投影落入所述第一黑矩阵图形在所述衬底基板上的正投影内；
设置在所述液晶层和所述第二黑矩阵图形之间的第一电极和第二电极；
在所述第一电极和第二电极之间产生电场时，所述液晶层对入射到所述液晶层中的光线进行偏转，使得偏转后的至少部分光线通过所述第三黑矩阵图形中的开口区域进行出射；在所述第一电极和第二电极之间未产生电场时，入射到所述液晶层中的光线被所述第三黑矩阵图形遮挡或经过所述玻璃盖板的全反射入射到所述显示面板中。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一黑矩阵图形在所述衬底基板上的正投影与所述第三黑矩阵图形在所述衬底基板上的正投影重合。
3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述第二黑矩阵图形的遮光区域的宽度为所述第一黑矩阵图形的遮光区域的宽度的一半。
4.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第二黑矩阵图形的部分区域在所述衬底基板上的正投影与所述第一黑矩阵图形在所述衬底基板上的正投影具有重叠区域；和/或，
所述第二黑矩阵图形的部分区域在所述衬底基板上的正投影与所述第三黑矩阵图形在所述衬底基板上的正投影具有重叠区域。
5.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一电极为面状电极，所述第二电极为条状电极或块状电极。
6.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述第二黑矩阵图形的开口区域对应设置至少三个所述第二电极。
7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述第二黑矩阵图形的开口区域的宽度大于20um。
8.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括：
与所述第三黑矩阵图形同层设置，且位于所述第三黑矩阵图形的开口区域处的彩色滤光片。
9.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括：
设置在所述第一黑矩阵图形与所述第二黑矩阵图形之间的树脂层；
设置在所述第二黑矩阵图形与所述第一电极之间的平坦化层；以及，
设置在所述第一电极和第二电极之间的绝缘层。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-9任一权项所述的显示面板。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108415202A (zh) * 2018-03-30 2018-08-17 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及显示装置
CN108549166A (zh) * 2018-04-17 2018-09-18 京东方科技集团股份有限公司 防窥子像素单元及其制作方法以及显示装置及其驱动方法
CN111830755A (zh) * 2019-04-16 2020-10-27 京东方科技集团股份有限公司 反射式液晶显示面板、显示装置及其控制方法
CN114415417A (zh) * 2022-02-25 2022-04-29 上海天马微电子有限公司 一种显示面板和显示装置
EP3851910A4 (en) * 2018-09-10 2022-05-25 BOE Technology Group Co., Ltd. DISPLAY PANEL AND DISPLAY DEVICE

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112445018B (zh) * 2019-09-02 2024-04-23 群创光电股份有限公司 电子装置及电子装置的制造方法
US11803077B2 (en) 2021-02-10 2023-10-31 Meta Platforms Technologies, Llc Gradient-index liquid crystal device with masked electrode boundary

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110071642A (ko) * 2009-12-21 2011-06-29 엘지디스플레이 주식회사 편광판을 배제한 액정표시장치
CN104730763A (zh) * 2014-09-23 2015-06-24 友达光电股份有限公司 液晶透镜显示装置及其制作方法
CN106526942A (zh) * 2017-01-06 2017-03-22 京东方科技集团股份有限公司 显示面板和显示装置
CN106707608A (zh) * 2017-03-23 2017-05-24 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板、显示装置及驱动方法
CN106802520A (zh) * 2017-01-22 2017-06-06 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及显示装置
CN106990604A (zh) * 2017-06-12 2017-07-28 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶面板、显示模组及显示装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10001681B2 (en) * 2014-09-03 2018-06-19 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
JP2016200635A (ja) * 2015-04-07 2016-12-01 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110071642A (ko) * 2009-12-21 2011-06-29 엘지디스플레이 주식회사 편광판을 배제한 액정표시장치
CN104730763A (zh) * 2014-09-23 2015-06-24 友达光电股份有限公司 液晶透镜显示装置及其制作方法
CN106526942A (zh) * 2017-01-06 2017-03-22 京东方科技集团股份有限公司 显示面板和显示装置
CN106802520A (zh) * 2017-01-22 2017-06-06 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及显示装置
CN106707608A (zh) * 2017-03-23 2017-05-24 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板、显示装置及驱动方法
CN106990604A (zh) * 2017-06-12 2017-07-28 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶面板、显示模组及显示装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108415202A (zh) * 2018-03-30 2018-08-17 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及显示装置
CN108549166A (zh) * 2018-04-17 2018-09-18 京东方科技集团股份有限公司 防窥子像素单元及其制作方法以及显示装置及其驱动方法
EP3851910A4 (en) * 2018-09-10 2022-05-25 BOE Technology Group Co., Ltd. DISPLAY PANEL AND DISPLAY DEVICE
CN111830755A (zh) * 2019-04-16 2020-10-27 京东方科技集团股份有限公司 反射式液晶显示面板、显示装置及其控制方法
CN111830755B (zh) * 2019-04-16 2023-08-15 京东方科技集团股份有限公司 反射式液晶显示面板、显示装置及其控制方法
CN114415417A (zh) * 2022-02-25 2022-04-29 上海天马微电子有限公司 一种显示面板和显示装置
CN114415417B (zh) * 2022-02-25 2023-10-24 上海天马微电子有限公司 一种显示面板和显示装置

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