CN109728059B - 显示基板和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示基板和显示装置，其中，显示基板包括衬底基板和设置于所述衬底基板上的防窥层，所述衬底基板上具有多个像素区域，所述防窥层包括光传播层和多个定向光栅，所述定向光栅用于将进入所述光传播层内的光线定向出射，一个所述定向光栅对应所述衬底基板上的至少一个像素区域。本发明通过设置定向光栅，能够使光线沿着特定的方向出射，从而起到防窥的效果，同时，由于防窥层设置于衬底基板上，也便于在对显示基板进行校正时调整显示亮度，能够避免用户观察到的图像亮度降低。

Description

显示基板和显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示基板及其制备方法和显示装置。

背景技术

随着社会的发展和人们生活水平的提高，手机、电脑、电视等种类繁多的电子设备与人们的生活和工作联系的越来越紧密，但是电子设备在给人们提供越来越多的便利的同时，也可能会带来个人信息的泄露问题。

为了保护用户的隐私，实现屏幕防窥显示，现有防窥方法一般是在显示屏上贴附一层防窥膜，但是这种防窥膜使光线衰减的程度较高，用户透过防窥膜观察到的图像画面会比较昏暗。

发明内容

本发明实施例提供一种显示基板和显示装置，以解决现有防窥方式可能使屏幕亮度降低的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种显示基板，包括衬底基板和设置于所述衬底基板上的防窥层，所述衬底基板上具有多个像素区域，所述防窥层包括光传播层和多个定向光栅，所述定向光栅用于将进入所述光传播层内的光线定向出射，一个所述定向光栅对应所述衬底基板上的至少一个像素区域。

可选的，所述光传播层和所述定向光栅由一透光膜层形成。

可选的，一个所述定向光栅对应所述衬底基板上的一个像素区域。

可选的，所述显示基板为阵列基板，每一所述像素区域内设置有一发光单元，所述发光单元包括第一电极层、第二电极层和位于所述第一电极层和所述第二电极层之间的发光层，其中，所述第二电极层位于所述发光层的出光侧，且所述第二电极层复用为所述防窥层。

可选的，所述第二电极层为透明阴极层

可选的，所述显示基板为彩膜基板。

可选的，所述防窥层形成于所述彩膜基板的入光侧。

可选的，所述防窥层形成在所述彩膜基板的衬底基板上

可选的，所述定向光栅的光栅长度不小于0.1微米且不大于200微米，所述定向光栅的光栅宽度不小于0.1微米且不大于200微米，所述定向光栅的沟槽取向角不小于-40度且不大于40度，所述定向光栅的光栅间距不小于200纳米，且不大于700纳米。

第二方面，本发明实施例提供了一种显示装置，所述显示装置包括以上任一项所述的显示基板。

本发明实施例通过设置定向光栅，能够使光线沿着特定的方向出射，从而起到防窥的效果，同时，由于防窥层设置于衬底基板上，也便于在对显示基板进行校正时调整显示亮度，能够避免用户观察到的图像亮度降低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述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性的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。

图1是本发明一实施例中一种显示基板的结构示意图；

图2是本发明一实施例中防窥层的结构示意图；

图3是本发明一实施例中一种显示面板的结构示意图；

图4是本发明一实施例中另一种显示面板的结构示意图；

图5是本发明一实施例中定向光栅的结构示意图；

图6是本发明一实施例中显示装置的使用状态示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

第一实施例：

本发明提供了一种显示基板。

如图1所示，在一个实施例中，显示基板包括衬底基板101和设置于衬底基板101上的防窥层102，衬底基板101上具有多个像素区域。

如图2所示，防窥层102包括光传播层1021和多个定向光栅1022，一个定向光栅1022对应衬底基板101上的至少一个像素区域。

本实施例中的定向光栅1022用于将进入光传播层1021内的光线定向出射，实施时，光线穿过防窥层102过程中，在光传播层1021中可以正常传播，而在定向光栅1022处则只能能沿着特定的方向出射。这样，仅在光线的出射方向上，能够观察到屏幕上显示的内容，在其他方向上，则无法观察到屏幕上显示的内容，起到防窥的效果。

该防窥层102可以与显示面板的一部分区域相对应。例如，如仅设置与一部分像素区域相对应的定向光栅1022，这样，能够使与这一部分像素区域对应的光线沿着特定方向出射，从而实现防窥的效果，而其余部分像素区域的光线仍然能够向各个方向出射，所显示的画面也可以被从其他方向观察到。

显然，定向光栅1022也可以与显示基板上的全部像素区域相对应，这样，能够使全部光线沿着指定的方向出射，起到对全部显示内容防窥的效果。

本发明实施例通过设置定向光栅1022，能够使光线沿着特定的方向出射，从而起到防窥的效果，同时，由于防窥层102设置于衬底基板101上，也便于在对显示基板进行校正时调整显示亮度，能够避免用户观察到的图像亮度降低。

应当理解的是，在设置有防窥层102的情况下，可以进一步通过对屏幕的亮度进行校正和补偿来控制显示亮度，从而避免用户观察到的图像亮度降低。

进一步的，一个定向光栅1022对应衬底基板101上的一个像素区域，从而能够实现控制相应像素区域光线的出射方向。

在一个实施例中，如图3所示，图3为一种显示面板的结构示意图，该显示面板包括一设置有防窥层的阵列基板。

具体的，在该显示基板为阵列基板的情况下，每一像素区域内设置有一发光单元，发光单元包括第一电极层103、第二电极层104和位于第一电极层103和第二电极层104之间的发光层，其中，第二电极层104位于发光层的出光侧，且第二电极层104复用为防窥层102。

该显示基板可以作为OLED(Organic Light Emitting Diode，有机发光二极管)显示面板或QLED(Quantum Dot Light Emitting Diodes，量子点发光二极管)显示面板的阵列基板。

应当理解的是，本实施例中第二电极层104为位于发光层出光侧的电极层，只有位于出光侧的防窥层102，才能起到对出射光线方向的控制。

例如，对于顶发光型的发光层来说，该第二电极层104可以是发光层的透明阴极层。而对于底发光结构的发光层来说，该第二电极层104则还可能是发光层的阳极。

本实施例中的阵列基板主要包括电路控制单元和发光单元，其中，电路控制单元主要包括栅极层(Gate)105、有源层106、绝缘层107、源漏金属层(SD)108等，发光单元则主要包括第一电极层103、空穴传输层(HIL)109、有机发光层110、电子传输层(ETL)111、第二电极层104、像素隔离层112等。阵列基本可以通过封框胶113与彩膜基板(Color film，缩写为CF)相连。上述结构大部分可参考现有的及改进的阵列基板，此处不再赘述。

本实施例中的阵列基板与现有阵列基板的主要区别在于还包括防窥层102，该防窥层102可以为单独形成的防窥层102，在一个较佳的具体实施方式中，则是第二电极层104复用为该的防窥层102。

具体的，该第二电极层104经过图案化处理，以形成定向光栅1022，例如，可以在第二电极层104上刻蚀出定向光栅1022的图案。

这样，第二电极层104既能实现原有电学功能，还能够复用为防窥层102，并使光线按照指定的方向出射。在能够实现反馈效果的前提下，有利于降低结构的厚度，同时也有助于节约成本。

由于第二电极层104用于提供控制发光单元发光强度的电压，所以可以通过对显示基板进行校正和补偿以调解发光单元的发光强度，有助于控制显示面板的显示亮度。

在另一个实施例中，显示基板为彩膜基板。

如图4所示，图4为另一种显示面板的结构示意图，该显示面板包括一设置有防窥层的彩膜基板。

具体的，在该显示基板为彩膜基板的情况下，该彩膜基板不仅可以作为OLED显示面板或QLED显示面板的彩膜基板，还可以作为TFT-LCD显示装置(Thin Film TransistorLiquid Crystal Display，薄膜晶体管液晶显示装置)的彩膜基板。当作为不同显示装置的显示基板时，均能起到防窥的效果，提高了显示基板的通用性。

进一步的，在该显示基板为彩膜基板的情况下，防窥层102形成在彩膜基板的衬底基板101上，从而实现防窥功能。

防窥层102可以形成于衬底基板101的出光侧。在一个较佳的具体实施方式中，如图4所示，该防窥层102还可以形成于衬底基板101的入光侧。

当防窥层102形成于衬底基板101的入光侧时，衬底基板101能起到对防窥层102的保护作用，降低防窥层102破损的可能性。

进一步的，在上述各具体实施方式中，光传播层1021和定向光栅1022由一透光膜层形成。

该透光膜层可以由各种透明材料制成，具体包括但不限于聚酰亚胺或玻璃等绝缘材料，还可以是ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)等导电材料。此处对反馈层的材料不作进一步限定。

当防窥层102形成于彩膜基板的入光侧，且反馈层的材料包括ITO或其他导电材料的情况下，该防窥层102还可以用于实现其他电学功能的导通，此处对其扩展功能不作进一步限定和描述。

进一步的，如图5所示，本实施例中的定向光栅1022的光栅长度L不小于0.1微米且不大于200微米，定向光栅1022的光栅宽度W不小于0.1微米且不大于200微米，定向光栅1022的沟槽取向角θ不小于-40度且不大于40度，定向光栅1022的光栅间距d不小于200纳米，且不大于700纳米。

定向光栅1022对于光线的约束角大致也可以通过以下公式计算：

其中，ΔΘ为输入光线传播轴的定向光束角的展度，π为圆周率，λ为输入光线的波长。

请继续参阅图5，防窥层102包括图5所示的定向光栅1022的情况下，光线的出射方向与图中上方的箭头方向基本相同。此时，只有位于该方向上的用户可以观察到通过该定向光栅1022射出的光线。

如图6所示，对于相对于屏幕处于不同角度的用户来说，只有位于光线出射方向上的用户才能观察到屏幕上显示的内容，例如，如果定向光栅1022被配置为仅能使光线向图6所示的中间方向出射，则位于两侧的用户无法观察到屏幕上显示的内容，如果定向光栅1022被配置为能使光线向图6所示的中间方向和下方出射，则图6中所示上方的用户无法观察到屏幕显示的内容，而屏幕中间及下方的用户可以观察到屏幕上显示的内容。

第二实施例：

本发明还提供了一种显示装置，该显示装置包括以上任一项的显示基板。

其中，显示装置可以包括：手机、平板电脑、电子书阅读器、MP3播放器、MP4播放器、数码相机、膝上型便携计算机、车载电脑、台式计算机、机顶盒、智能电视机、可穿戴设备中的至少一项。

由于本实施例的技术方案包括了上述实施例的全部技术方案，因此至少能实现上述全部技术效果，此处不再赘述。

第三实施例：

本发明还提供了一种显示基板的制备方法，该方法用于制备上述实施例中任一种显示基板。

在一个实施例中，该方法包括以下步骤：

提供一衬底基板101，以及在所述衬底基板101上形成防窥层102；

其中，所述衬底基板101上具有多个像素区域，所述防窥层102包括光传播层1021和多个定向光栅1022，所述定向光栅1022用于将进入所述光传播层1021内的光线定向出射，一个所述定向光栅1022对应所述衬底基板101上的至少一个像素区域。

本实施例中的衬底基板101可参考现有显示基板中的衬底基板101，所形成的防窥层102也可参考上述实施例中的防窥层102，此处不再赘述。

本发明实施例通过形成防窥层102，且防窥层102包括光传播层1021和多个定向光栅1022，能够使光线沿着特定的方向出射，从而起到防窥的效果，同时，由于防窥层102设置于衬底基板101上，也便于在对显示基板进行校正时调整显示亮度，能够避免用户观察到的图像亮度降低。

进一步的，在显示基板为阵列基板的情况下，本实施例中阵列基板的制备方法还包括以下步骤：

在所述衬底基板101上形成发光单元，其中，每一所述像素区域内设置有一所述发光单元，所述发光单元包括第一电极层103、第二电极层104和位于所述第一电极层103和所述第二电极层104之间的发光层，所述第二电极层104位于所述发光层的出光侧，且所述第二电极层104复用为所述防窥层102。

一种现有阵列基板的制备方法主要包括以下步骤：

形成栅极层105及第二电极控制线路层、形成半导体层和源漏金属层108、形成第一电极层103过孔和第二电极层104过孔、形成第一电极层103、形成空穴传输层109、形成有机发光层110、形成电子传输层111、形成像素隔离层112及过孔，与形成的第一电极层103过孔和第二电极层104过孔共同组合成套孔结构、形成第二电极层104、将阵列基板和彩膜基板对合。

与现有的显示基板的制备方法的区别在于，本实施例中，在形成第二电极层104之后，进一步使第二电极层104上形成图案化的定向光栅1022。具体的，可以通过提供与定向光栅1022图案相对应的光罩(Mask)，然后通过蚀刻工艺，使第二电极层104上形成图案化的定向光栅1022。

本实施例中所形成的第二电极层104可参考上述第一实施例中复用为防窥层102的第二电极层104，此处不再赘述。

这样，所形成的第二电极层104既能实现原有电学功能，还能够复用为防窥层102，并使光线按照指定的方向出射。在能够实现反馈效果的前提下，有利于降低结构的厚度，同时也有助于节约成本。

进一步的，所述显示基板为彩膜基板，所述在所述衬底基板101上形成防窥层102，包括：

在所述彩膜基板的衬底基板101上形成所述防窥层102。

在显示基板为彩膜基板的情况下，与现有的显示基板的制备方法的区别在于，本实施例中，还在彩膜基板的衬底基板101上形成了防窥层102，这样，将形成有防窥层102的彩膜基板与阵列基板相对合之后，能够通过彩膜基板上的定向光栅1022控制光线出射角度，使出射的光线仅在一定范围内可见。

进一步的，所述在所述彩膜基板的衬底基板101上形成所述防窥层102，包括：

在所述衬底基板101的入光侧形成所述防窥层102。

当防窥层102形成于衬底基板101的入光侧时，衬底基板101能起到对防窥层102的保护作用，降低防窥层102破损的可能性。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种显示基板，其特征在于，包括衬底基板和设置于所述衬底基板上的防窥层，所述衬底基板上具有多个像素区域，所述防窥层包括光传播层和多个定向光栅，所述定向光栅用于将进入所述光传播层内的光线定向出射，一个所述定向光栅对应所述衬底基板上的至少一个像素区域；

所述显示基板为阵列基板，每一所述像素区域内设置有一发光单元，所述发光单元包括第一电极层、第二电极层和位于所述第一电极层和所述第二电极层之间的发光层，其中，所述第二电极层位于所述发光层的出光侧，且所述第二电极层复用为所述防窥层；

防窥层与显示面板的一部分区域相对应，一个所述定向光栅对应所述衬底基板上的一个像素区域；

所述定向光栅的光栅长度不小于0.1微米且不大于200微米，所述定向光栅的光栅宽度不小于0.1微米且不大于200微米，所述定向光栅的沟槽取向角不小于-40度且不大于40度，所述定向光栅的光栅间距不小于200纳米，且不大于700纳米。

2.如权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述光传播层和所述定向光栅由一透光膜层形成。

3.如权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述第二电极层为透明阴极层。

4.如权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述显示基板为彩膜基板。

5.如权利要求4所述的显示基板，其特征在于，所述防窥层形成于所述彩膜基板的入光侧。

6.如权利要求4或5所述的显示基板，其特征在于，所述防窥层形成在所述彩膜基板的衬底基板上。

7.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求1至5中任一项所述的显示基板。

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