CN109031789B - 一种显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示装置，包括液晶显示面板和准直光源，其中：所述液晶显示面板包括相对设置的第一基板、第二基板和位于第一基板与第二基板之间的液晶层；准直光源设置在第一基板的入光侧，发出的准直光线能够在第一基板内全反射传播；液晶显示面板还包括：设置在第一基板的出光侧的光取出结构，用于将在第一基板内全反射传播的准直光线取出，液晶层中的液晶分子能够发生偏转，控制光取出结构取出的准直光线的传播方向；其中，准直光源包括第一准直光源和第二准直光源，第一准直光源发出准直光线的传输方向和第二准直光源发出准直光线的传输方向相互垂直。

Description

一种显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其是指一种显示装置。
背景技术
现有基于高级超维场转换技术(Advanced Super Dimension Switch，ADS)的显示产品，背光源所发出光需要透过两层偏振片实现图像显示，由于偏振片的设置会使得光透过率较低且功耗大。而准直光源显示结构设计是通过液晶棱镜对入射准直光进行偏折，并根据光偏折程度的不同实现灰阶的变化。该结构的显示装置不需要偏振片对光进行偏振，因此背光源透过率大。
现有技术的准直光源显示装置中，准直背光源所设置的灯条相较于各子像素单元位于一侧，通过液晶层的光线传输方向单一，因此在视角上Up、下Down方向上观测体验较好，而在其他观测方向上则存在色偏问题。
发明内容
本发明技术方案的目的是提供一种显示装置，用于解决现有技术准直光源显示的色偏问题。
本发明实施例提供一种显示装置，包括液晶显示面板和准直光源，其中：
所述液晶显示面板包括相对设置的第一基板、第二基板和位于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层；
所述准直光源设置在所述第一基板的入光侧，发出的准直光线能够在所述第一基板内全反射传播；
所述液晶显示面板还包括：设置在所述第一基板的出光侧的光取出结构，用于将在所述第一基板内全反射传播的准直光线取出，所述液晶层中的液晶分子能够发生偏转，控制所述光取出结构取出的准直光线的传播方向；
其中，所述准直光源包括第一准直光源和第二准直光源，所述第一准直光源发出准直光线的传输方向和所述第二准直光源发出准直光线的传输方向相互垂直。
可选地，所述的显示装置，其中，所述第一准直光源与所述第二准直光源在所述第一基板的入光侧垂直设置。
可选地，所述的显示装置，其中，所述液晶显示面板还包括：
位于所述第二基板的出光侧的彩膜层，所述彩膜层上设置有多个子像素单元；
位于所述第一基板与所述第二基板之间且相对设置的第一电极层和第二电极层；其中，所述第一电极层上设置有多个第一电极，且多个所述第一电极与多个所述子像素单元一一对应地设置；
其中，所述光取出结构包括多个取光口，在所述第一基板内全反射传播的准直光线通过所述取光口取出；每一所述第一电极在所述取光口所在平面的正投影覆盖至少一取光口，通过所覆盖的取光口取出的准直光线包括沿第一方向传输的第一准直光线和沿第二方向传输的第二准直光线。
可选地，所述的显示装置，其中，所述正投影所覆盖的取光口包括延伸方向为相互垂直的第一取光口和第二取光口。
可选地，所述的显示装置，其中，所述正投影包括相较于所述第一取光口沿垂直于所述第一取光口的延伸方向朝两侧延伸的第一投影区域，以及包括相较于所述第二取光口沿垂直于所述第二取光口的延伸方向朝两侧延伸的第二投影区域，其中所述第一投影区域与所述第二投影区域的至少部分区域相重合。
可选地，所述的显示装置，其中，每一所述第一电极均形成为“L”形。
可选地，所述的显示装置，其中，相邻的两个所述第一电极拼合为四边形。
可选地，所述的显示装置，其中，每一所述子像素单元与相对应的所述第一电极的形状相同。
可选地，所述的显示装置，其中，每一所述子像素单元均形成为“L”形，且相邻的两个所述子像素单元拼合为四边形时，对应红色、绿色和蓝色的所述子像素单元沿同一方向依次排列；相邻的两个像素单元中，对应相同颜色的所述子像素单元的形状不同。
可选地，所述的显示装置，其中，所述第二电极层上设置有多个第二电极，每一所述第一电极在所述第二电极层所在平面的正投影覆盖多个所述第二电极。
可选地，所述的显示装置，其中，所述彩膜层包括对应每一所述子像素单元设置的黑矩阵，所述黑矩阵包括在所述取光口所在平面的正投影覆盖所述第一取光口的第一黑矩阵，以及包括在所述取光口所在平面的正投影覆盖所述第二取光口的第二黑矩阵。
本发明具体实施例上述技术方案中的至少一个具有以下有益效果：
本发明实施例所述显示装置，设置发出准直光线的传输方向相互垂直的第一准直光源和第二准直光源，使液晶显示面板位于入光侧的第一基板内的准直光线在相互垂直的两个方向传播，液晶显示面板的光取出结构能够将在第一基板内全反射传播的相互垂直方向上的准直光线取出，使准直光线被取出传输至液晶显示面板的像素单元的出光方向遍布上、下、左、右各个方向，从而改善准直光源显示的色偏问题。
附图说明
图1为本发明实施例所述显示装置的剖面结构示意图；
图2为本发明实施例所述显示装置所设置第一准直光源与第二准直光源之间的位置关系的结构示意图；
图3为本发明实施例所述显示装置中，子像素单元的平面结构示意图；
图4为本发明实施例所述显示装置中，第一电极、第二电极、取光口和黑矩阵之间的位置关系的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
为解决现有技术准直光源显示的色偏问题，本发明实施例提供一种显示装置，通过设置发出准直光线的传输方向相互垂直的第一准直光源和第二准直光源，使液晶显示面板位于入光侧的第一基板内的准直光线在相互垂直的两个方向传播，液晶显示面板的光取出结构能够将在第一基板内全反射传播的相互垂直方向上的准直光线取出，使准直光线被取出传输至液晶显示面板的像素单元的出光方向遍布上、下、左、右各个方向，从而改善准直光源显示的色偏问题。
具体地，如图1和图2所示，本发明实施例所述显示装置，包括液晶显示面板100和准直光源200，其中：
该液晶显示面板100包括相对设置的第一基板110、第二基板120和位于第一基板110与第二基板120之间的液晶层130；
准直光源200设置在第一基板110的入光侧，发出的准直光线能够在第一基板110内全反射传播；
该液晶显示面板100还包括：设置在第一基板110的出光侧的光取出结构140，用于将在第一基板110内全反射传播的准直光线取出，液晶层130中的液晶分子能够发生偏转，控制光取出结构140取出的准直光线的传播方向；
其中，如图1和图2所示，准直光源200包括第一准直光源210和第二准直光源220，第一准直光源210发出准直光线的传输方向和第二准直光源220发出准直光线的传输方向相互垂直。
具体地，参阅图2所示，第一准直光源210与第二准直光源220在第一基板110的入光侧垂直设置。
可以理解的是，为了使发出的准直光线能够在第一基板110内全反射传播，第一准直光源210和第二准直光源220分别包括能够发出准直光线的光源结构和能够将光源结构所发出的准直光线转换为偏振光，并传导至第一基板110，使得偏振光能够在第一基板110中全反射传输的光耦合结构。
本领域技术人员应该了解能够发出准直光线，并能够使准直光线在第一基板110内全反射传播的准直光源的具体结构，在此不详细说明。
本发明实施例中，如图2所示，第一准直光源210与第二准直光源220在第一基板110的入光侧垂直设置，第一准直光源210发出准直光线的传输方向为X向，第二准直光源220发出准直光线的传输方向为Y向。
基于上述设置结构，通过设置第一准直光源210和第二准直光源220，光取出结构140从第一基板110内取出准直光线时，所取出的准直光线可以包括沿X向(第一方向)传输的第一准直光线和沿Y向(第二方向)传输的第二准直光线，使准直光线被取出传输至液晶显示面板的像素单元的出光方向遍布上、下、左、右各个方向，相较于现有技术仅设置一个准直光源，通过像素单元的准直光线的传输方向单一，本发明实施例所述显示装置能够改善准直光源显示的色偏问题。
另外，结合图1，本发明实施例中，所述显示装置还包括位于第二基板120的出光侧的彩膜层150，该彩膜层150上设置有多个子像素单元；
位于第一基板110与第二基板120之间且相对设置的第一电极层160和第二电极层170；其中，第一电极层160上设置有多个第一电极，且多个第一电极与多个子像素单元一一对应地设置；
其中，光取出结构140包括多个取光口141，在第一基板110内全反射传播的准直光线通过取光口141取出；每一第一电极在取光口141所在平面的正投影覆盖至少一取光口141，通过所覆盖的取光口141取出的准直光线包括沿第一方向(X向)传输的第一准直光线和沿第二方向(Y向)传输的第二准直光线。
可以理解的是，光取出结构140通常为光栅结构，包括间隔设置的遮光部分和透光部分，光栅结构的透光部分形成为取光口141。
另外，通常第二电极层170上设置有多个第二电极，每一第一电极在第二电极层170所在平面的正投影覆盖多个第二电极。
具体地，通过在第一电极层160与第二电极层170之间施加电压，使液晶层130中的液晶分子能够发生偏转，能够控制光取出结构140取出的准直光线的传播方向；其中，由于彩膜层150上的子像素单元、第一电极与第二电极为对应设置，不同的子像素单元对应的第一电极与第二电极之间施加不同电压，能够使通过光取出结构140取出对应传输至不同的子像素单元的准直光线，具有不同的偏转角度，从而调节子像素单元的显示亮度。
参阅图1，本发明实施例中，第一电极层160与第二电极层170均位于液晶层130的入光侧，当然第一电极层160与第二电极层170也可以位于液晶层130的两侧。
另外，本发明实施例中，每一子像素单元与相对应的第一电极的形状相同。
如图3所示为本发明实施例所述显示装置中，液晶显示面板100上彩膜层150的子像素单元的排列结构示意图。
本发明实施例中，每一子像素单元151均形成为“L”形，相邻的两个子像素单元151拼合为四边形，如图3所示。
另外，多个子像素单元151分别包括红色R子像素单元1511、绿色G子像素单元1512和蓝色B子像素单元1513，其中，R子像素单元1511、G子像素单元1512和B子像素单元1513形成为一个像素单元。当然，液晶显示面板100的像素单元并不限于仅为该种结构形式，例如一个像素单元除包括上述的R、G和B子像素单元之外，还可以包括白色W子像素单元。
根据图3，本发明实施例中，R子像素单元1511、G子像素单元1512和B子像素单元1513沿同一方向依次排列，而在一列中，分别设置对应一种颜色的子像素单元151，这样在液晶显示面板100上依次形成为R子像素单元1511的设置列、G子像素单元1512的设置列和B子像素单元1513的设置列。基于该一排列方式，由于每相邻的两个子像素单元151拼合为四边形，相邻的两个像素单元中，对应相同颜色的子像素单元的形状不同。
本发明实施例中，由于第一电极层160上设置的多个第一电极中，多个第一电极与彩膜层150的子像素单元151一一对应的设置，而且每一第一电极与相对应的子像素单元151的形状相同。在此需要说明的是，第一电极在彩膜层150所在平面的正投影相重合所对应的子像素单元151，也即为第一电极的相对应的子像素单元，可选地，第一电极在彩膜层所在平面的正投影与相对应的子像素单元完全重合。
基于上述设置结构，第一电极层160上的多个第一电极形成为依据彩膜层150的子像素单元151排列形式相同的结构，如图3所示。另外，本发明实施例中，每一第一电极在光取出结构140的取光口141所在平面的正投影覆盖至少一取光口141，通过第一电极的正投影所覆盖的取光口取出的准直光线，能够通过液晶层130传输至对应的子像素单元。
参阅图4所示，第一电极在光取出结构140的取光口141所在平面的正投影161所覆盖的取光口包括延伸方向为相互垂直的第一取光口1411和第二取光口1412。具体地，结合图2和图4，第一准直光源210发出准直光线的传输方向为X向，第二准直光源220发出准直光线的传输方向为Y向时，本发明实施例中，第一取光口1411的延伸方向垂直于X向，第二取光口1412的延伸方向垂直于Y向。
本发明实施例中，如图4所示，正投影161包括相较于第一取光口1411沿垂直于第一取光口1411的延伸方向朝两侧延伸的第一投影区域，以及包括相较于第二取光口1412沿垂直于第二取光口1412的延伸方向朝两侧延伸的第二投影区域，其中第一投影区域与第二投影区域的至少部分区域相重合。
采用上述的设置方式，通过第一取光口1411取出的准直光线为沿X向传输，且经过第一投影区域；通过第二取光口1412取出的准直光线为沿Y向传输，且经过第二投影区域，又由于第一投影区域与第二投影区域的至少部分区域相重合，因此正投影161的至少部分区域能够同时通过沿X向传输和沿Y向传输的准直光线，又由于第一电极与彩膜层150的子像素单元151一一对应的设置，因此对应至子像素单元151的部分区域能够同时通过沿X向传输和沿Y向传输的准直光线，使得该区域能够双倍出光，从而提高出光效率。
本发明实施例中，可选地，如图3所示，每一第一电极与相对应的子像素单元151的形状相同，均形成为“L”形，且相邻的两个第一电极拼合为四边形。
具体地，如图4所示，第一电极在光取出结构140的取光口141所在平面的正投影161形成为“L”形时，该正投影161包括：
形成为四边形的第一区域1611；
从第一区域1611的第一侧边沿X向延伸的第二区域1612；和
从第一区域1611的第二侧边沿Y向延伸的第三区域1613；其中该第一区域1611的第一侧边与第二侧边相邻；
其中，本发明实施例中，第一取光口1411位于第二区域1612内，第二取光口1412位于第三区域1613内；其中第一区域1611与第二区域1612相组合形成为上述的第一投影区域，第一区域1611与第三区域1613相组合形成为上述的第二投影区域，而第一区域1611能够同时通过沿X向传输和沿Y向传输的准直光线。
本发明实施例的另一方面，结合图1和图4所示，第二电极层170上设置有多个第二电极171，每一第一电极在第二电极层170所在平面的正投影覆盖多个第二电极171。由于第一电极层160、第二电极层170和取光口141所在平面相互平行，因此根据图4可以获得一个子像素单元内，第一电极171、第二电极与取光口141之间的结构关系。根据图4，一个子像素单元内对应设置多个第二电极171，且部分地第二电极171沿X向延伸，部分地第二电极171沿Y向延伸。具体地，第一区域1611内设置有沿X向延伸的第二电极171，同时设置有沿Y向延伸的第二电极171；第二区域1612内设置有沿Y向延伸的第二电极171，第三区域1613内设置有沿X向延伸的第二电极171。子像素单元内该种第二电极的设置结构，能够适应子像素单元的“L”形形状的结构。
进一步地，根据图1和图4，彩膜层150包括对应每一子像素单元设置的黑矩阵152，所述黑矩阵152包括在取光口141所在平面的正投影覆盖第一取光口1411的第一黑矩阵1521，以及包括在取光口141所在平面的正投影覆盖第二取光口1412的第二黑矩阵1522。基于该方式，在每一子像素单元内，黑矩阵152对应取光口141设置，以避免取光口的设置影响显示质量效果。
本发明实施例所述显示装置，通过第一准直光源210和第二准直光源220的设置，使第一基板110内包括沿X向(第一方向)传输的第一准直光线和沿Y向(第二方向)传输的第二准直光线，准直光线被取出传输至液晶显示面板的像素单元的出光方向遍布上、下、左、右各个方向，改善准直光源显示的色偏问题；进一步地，通过将子像素单元设置为“L”形的形状，使子像素单元的部分区域内能够同时通过沿X向传输和沿Y向传输的准直光线，使得该区域能够双倍出光，从而提高出光效率。
可以理解的，液晶显示面板除包括上述的第一基板、第二基板、液晶层、光取出结构、第一电极层和第二电极层之外，在上述相邻各层之间还可以设置绝缘层，液晶层的两侧还可以设置配向层等，上述结构均为液晶显示面板的通常结构，在此不再一一详细说明。
以上所述的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人员来说，在不脱离本发明所述原理前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种显示装置，包括液晶显示面板和准直光源，其特征在于：
所述液晶显示面板包括相对设置的第一基板、第二基板和位于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层；
所述准直光源设置在所述第一基板的入光侧，发出的准直光线能够在所述第一基板内全反射传播；
所述液晶显示面板还包括：设置在所述第一基板的出光侧的光取出结构，用于将在所述第一基板内全反射传播的准直光线取出，所述液晶层中的液晶分子能够发生偏转，控制所述光取出结构取出的准直光线的传播方向；
其中，所述准直光源包括第一准直光源和第二准直光源，所述第一准直光源发出准直光线的传输方向为X向，所述第二准直光源发出准直光线的传输方向为Y向；X向为垂直于Y向；
所述液晶显示面板还包括：
位于所述第二基板的出光侧的彩膜层，所述彩膜层上设置有多个子像素单元；
位于所述第一基板与所述第二基板之间且相对设置的第一电极层和第二电极层；其中，所述第一电极层上设置有多个第一电极，且多个所述第一电极与多个所述子像素单元一一对应地设置；
其中，所述光取出结构包括多个取光口，在所述第一基板内全反射传播的准直光线通过所述取光口取出；每一所述第一电极在所述取光口所在平面的正投影覆盖至少一取光口，通过所覆盖的取光口取出的准直光线包括沿第一方向传输的第一准直光线和沿第二方向传输的第二准直光线；
所述正投影所覆盖的取光口包括延伸方向为相互垂直的第一取光口和第二取光口，且通过第一取光口取出的准直光线为沿X向传输，通过第二取光口取出的准直光线为沿Y向传输。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第一准直光源与所述第二准直光源在所述第一基板的入光侧垂直设置。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，每一所述第一电极在所述取光口所在平面的所述正投影包括相较于所述第一取光口沿垂直于所述第一取光口的延伸方向朝两侧延伸的第一投影区域，以及包括相较于所述第二取光口沿垂直于所述第二取光口的延伸方向朝两侧延伸的第二投影区域，其中所述第一投影区域与所述第二投影区域的至少部分区域相重合。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，每一所述第一电极均形成为“L”形。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，相邻的两个所述第一电极拼合为四边形。
6.根据权利要求1至5任一项所述的显示装置，其特征在于，每一所述子像素单元与相对应的所述第一电极的形状相同。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，每一像素单元分别包括依次排列的红色子像素单元、绿色子像素单元和蓝色子像素单元，每一所述子像素单元均形成为“L”形，且相邻的两个所述子像素单元拼合为四边形时，在每一像素列，分别设置对应一种颜色的子像素单元，对应红色、绿色和蓝色的像素列依次排列；其中相邻的两个像素单元中，对应相同颜色的所述子像素单元的形状不同。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第二电极层上设置有多个第二电极，每一所述第一电极在所述第二电极层所在平面的正投影覆盖多个所述第二电极。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述彩膜层包括对应每一所述子像素单元设置的黑矩阵，所述黑矩阵包括在所述取光口所在平面的正投影覆盖所述第一取光口的第一黑矩阵，以及包括在所述取光口所在平面的正投影覆盖所述第二取光口的第二黑矩阵。
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