CN110109292A - 一种显示面板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种显示面板及显示装置，所述显示面板包括：层叠设置的显示基板和双折射模块，所述双折射模块设置在所述显示基板的出光侧，所述双折射模块至少具有防窥状态，所述双折射模块被配置为在所述防窥状态下对入射在所述双折射模块上的光线进行双折射，得到沿第一方向出射的第一光线和沿第二方向出射的第二光线。通过在显示基板的出光侧设置双折射模块，实现对显示基板出射光线的双折射，得到分别在第一方向和第二方向出射的光线，从而实现双视角显示，其他视角防窥，可以应用于双人共享领域。

Description

一种显示面板及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种显示面板及显示装置。
背景技术
现有技术中手机、平板电脑、电视等显示设备多采用宽视角屏，极少厂商加入防窥相关技术，无法满足用户的隐私需求，信息泄露事件近年频增。随着企业、个人保密防护意识的增强，对显示设备的防窥技术有了极大的市场需求。
在银行办理业务时，需要工作人员和被服务人员在一对一获得信息的同时，防止其他人在其他视角窥视到重要信息，因此需要双视角共享，其他视角防窥。另外，在交通票务办理以及新兴双人电动游戏显示等领域，都对显示装置存在双视角显示的需求。
发明内容
本发明提供一种显示面板及显示装置，以实现双视角显示。
为了解决上述问题，本发明公开了一种显示面板，所述显示面板包括：层叠设置的显示基板和双折射模块，所述双折射模块设置在所述显示基板的出光侧，所述双折射模块至少具有防窥状态，所述双折射模块被配置为在所述防窥状态下对入射在所述双折射模块上的光线进行双折射，得到沿第一方向出射的第一光线和沿第二方向出射的第二光线。
可选地，所述显示基板包括多个像素单元，所述双折射模块与各所述像素单元一一对应，所述双折射模块包括：相互贴合的第一单轴晶体和第二单轴晶体，所述第一单轴晶体的光轴与所述第二单轴晶体的光轴垂直，所述第一单轴晶体靠近所述显示基板设置，所述显示基板的出光方向与所述双折射模块的法线方向平行，且与第一单轴晶体的光轴方向垂直。
可选地，所述第一单轴晶体和所述第二单轴晶体为单轴负晶体或单轴正晶体。
可选地，所述第一单轴晶体和所述第二单轴晶体为直角棱镜，二者通过所述直角棱镜的斜面粘合。
可选地，所述第一单轴晶体和所述第二单轴晶体为电致双折射单轴晶体，所述显示面板还包括：
第一电极层，设置在所述双折射模块靠近所述显示基板的一侧；
第二电极层，设置在所述双折射模块远离所述显示基板的一侧；
控制模块，分别与所述第一电极层以及所述第二电极层连接，用于调节所述第一电极层与所述第二电极层上的电压，调节所述第一电极层与所述第二电极层之间产生的电场，以调节所述双折射模块的双折射状态，使得在防窥状态下，所述双折射模块对入射光线进行双折射，在共享状态下，所述双折射模块不对入射光线进行双折射。
可选地，所述第一电极层和所述第二电极层的材料为ITO(Indium TinOxide，铟锡氧化物)。
可选地，所述第一电极层和所述第二电极层的材料中混合有吸水颗粒。
可选地，所述显示基板包括第一衬底以及设置在所述第一衬底上的OLED(OrganicLight-Emitting Diode,有机发光二极管)发光层，所述双折射模块靠近所述OLED发光层设置，所述显示面板还包括：设置在所述双折射模块背离所述显示基板一侧的封装膜层。
可选地，所述显示基板包括依次层叠设置的第一偏光片、阵列基板、液晶层、彩膜基板和第二偏光片，所述双折射模块靠近所述第二偏光片设置。
为了解决上述问题，本发明还公开了一种显示装置，所述显示装置包括任一实施例所述的显示面板。
与现有技术相比，本发明包括以下优点：
本申请提供的技术方案，通过在显示基板的出光侧设置双折射模块，实现在防窥状态下对显示基板出射光线的双折射，得到分别在第一方向和第二方向出射的光线，从而实现双视角显示，其他视角防窥，可以应用于双人共享领域。
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的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得其他的附图。
图1示出了本申请实施例提供的一种显示面板的剖面结构示意图；
图2示出了本申请实施例提供的双折射现象2D示意图；
图3示出了本申请实施例提供的双折射现象3D示意图；
图4示出了本申请实施例提供的单轴晶体中的波面示意图；
图5示出了本申请实施例提供的一种双折射模块的结构示意图；
图6示出了本申请实施例提供的一种双折射模块的原理示意图；
图7示出了本申请实施例提供的一种具体显示面板的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本申请一实施例提供了一种显示面板，参照图1，该显示面板包括：层叠设置的显示基板10和双折射模块11，双折射模块11设置在显示基板的出光侧，双折射模块11至少具有防窥状态，双折射模块11被配置为在防窥状态下对入射在双折射模块11上的光线进行双折射，得到沿第一方向出射的第一光线和沿第二方向出射的第二光线。
其中，显示基板10可以是平面的或曲面的。
显示基板10可以为LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)结构，包括依次层叠设置的第一偏光片、阵列基板、液晶层、彩膜基板和第二偏光片，双折射模块11靠近第二偏光片设置。其中，彩膜基板上的彩色滤光膜可以使显示基板10实现彩色显示，彩色滤光膜可以根据实际显示需求(彩色显示/黑白显示)选择性设置，本实施例对此不作限定。
为了实现柔性双视角显示，显示基板10还可以为OLED结构，包括第一衬底以及设置在第一衬底上的OLED发光层，双折射模块11靠近OLED发光层设置，显示面板还可以包括：设置在双折射模块11背离显示基板10一侧的封装膜层。OLED结构的显示基板10中可以根据发光层的发光颜色以及实际显示需求确定是否设置彩色滤光膜，本实施例对此不作限定。
显示基板10包括多个像素单元，在实际应用中，可以多个像素单元设置一个双折射模块，也可以各像素单元与双折射模块一一对应设置。在曲面屏中，由于每个像素单元的出光方向不同，为了使双折射模块能够更精确地调节每个像素单元的出射方向，可以每个像素单元设置一个双折射模块。
双折射模块可以是任意能够对入射光线产生双折射的结构，如冰洲石(即透明方解石、碳酸钙晶体)等，本申请对双折射模块的具体结构和材料等不作限定。
具体地，双折射模块11可以为永久双折射晶体或人为双折射晶体等。
其中，永久双折射晶体包括方解石、石英、铌酸锂、钽酸锂等各向异性透明晶体，由于各项异性折射率是这些晶体固有的特性，因此称为永久双折射晶体。
人为双折射是使各向同性的材料在外界环境影响下变成各向异性，从而显示双折射性质。人为双折射分为：应力双折射(光弹性效应)、电致双折射(电光效应)以及磁致双折射。人为双折射晶体如玻璃、塑料、环氧树脂等一般情况下不发生双折射，但当它们内部有应力时就会出现双折射现象，再如硝基苯、钛酸钡等一般情况下不发生双折射，在电场的作用下会出现双折射，这种现象称为暂时双折射或人工双折射。
双折射模块11可以为单轴双折射晶体或双轴双折射晶体等。单轴双折射晶体的材料属于三、四及六方晶系，可在其中的一个平面内找到2个或多个结晶学上等价的方向；石英，红宝石，冰等晶体只有一个光轴方向，它们属于单轴双折射晶体。双轴双折射晶体的材料属于三斜、单斜或斜方晶系，没有2个结晶学上等价的方向可供选择，云母，蓝宝石，橄榄石，硫磺等晶体有两个光轴方向，它们叫做双轴晶体。
下面对双折射现象进行介绍。参照图2和图3，一束自然光照射到各向异性的媒介中产生两束双折射光的现象即双折射现象。其中一束光遵循折射定律叫o光，另一束光一般不遵循折射定律叫e光。当光沿着晶体特殊方向传播时不发生双折射，该方向成为晶体的光轴，单轴双折射晶体只有一个光轴。图3中，主平面为包含光轴和考察光线的平面；主截面为包含光轴和入射法线的平面；o光主平面为包含光轴和o光光线的平面；e光主平面为包含光轴和e光光线的平面；o光为振动方向垂直o光主平面的线偏振光；e光为振动方向平行e光主平面的线偏振光。
参照图4，在单轴双折射晶体中，o光子波的波面为球面，因而沿着各个方向的传播速度相等；e光子波的波面为旋转椭球面，因而沿各个方向的传播速度不相等；两个波面在晶体的光轴方向相切，因此任何子波沿着光轴方向的传播速度相同，不发生双折射现象。在正晶体中：ne＞no(ve＜vo)；在负晶体中：ne＜no(ve＞vo)。其中，no、ne为双折射晶体的主折射率，e光速度为ve＝c/ne，o光速度为vo＝c/no，c代表光速。
本实施例提供的显示面板，通过在显示基板的出光侧设置双折射模块，实现对显示基板出射光线的双折射，得到分别在第一方向和第二方向出射的光线，从而实现双视角显示，其他视角防窥，可以应用于双人共享领域。
为了增大第一视角与第二视角之间的角度差，参照图5，双折射模块11可以包括：相互贴合的第一单轴晶体51和第二单轴晶体52，第一单轴晶体51的光轴与第二单轴晶体52的光轴垂直，第一单轴晶体51靠近显示基板设置，显示基板的出光方向与双折射模块11的法线方向平行，且与第一单轴晶体51的光轴方向垂直。
图5中示出的第一单轴晶体51的光轴方向平行于主平面(平行于纸面方向)，第二单轴晶体52的光轴方向垂直于主平面。
第一单轴晶体51和第二单轴晶体52为直角棱镜，二者通过直角棱镜的斜面(即直角三角形的斜边对应的侧面)粘合。
第一单轴晶体51和第二单轴晶体52为单轴负晶体或单轴正晶体。
具体地，光轴互相垂直的两个单轴晶体(第一单轴晶体51和第二单轴晶体52)为直角三角形棱镜，二者通过直角棱镜的斜面胶合(透明胶体种类为甘油或蓖麻油)，形成双折射模块11。
下面以第一单轴晶体51和第二单轴晶体52均为单轴负晶体(ne＜no)为例，对大视角双折射原理进行说明。如图5所示，光沿双折射模块11的法线入射，垂直于光轴方向传播，光线不分离，但是o光和e光具有速度差，当遇到两个棱镜斜切面时，第一单轴晶体51的e光变为第二单轴晶体52的o光，由于ne＜no，相当于光从光疏介质进入光密介质，折射光线靠近界面法线，同时第一单轴晶体51的o光成为第二单轴晶体52的e光，相当于光从光密介质进入光疏介质，折射光线远离界面法线。两束折射光从双折射模块11出射时，又从光密进入光疏，因此形成更大角度差的折射光。
如图6所示，入射光垂直第一单轴晶体51(即沿双折射模块的法线方向)入射，o光、e光不分开，为了便于计算，假设第一单轴晶体51和第二单轴晶体52为垂直等边三角形，组合后形成正方形结构，e光和o光在第一单轴晶体51和第二单轴晶体52的界面处的入射角为45°。以第二单轴晶体52的o光为例进行说明，由第一单轴晶体51的e光转换成o光，折射率从ne→no，根据折射定律对应的折射角Φ1为：
根据三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角的和：
Φ1+Φ2＝45°→Φ2＝45-Φ1
由于外部环境折射率nx＜ne＜no，因此第二单轴晶体52的o光从光密到光疏出射，折射光远离法线，因此出射光的折射角再次放大，出射角为Φ3(相当于第一光线的出射角)：
同理可以计算得到第二单轴晶体52的e光出射双折射模块11的出射角Φ6(相当于第二光线的出射角)。在实际应用中，可以根据实际情况确定第一光线和第二光线的出射角，进而确定双折射模块的具体结构等。
显示基板10的多个像素单元出射的光线直射到双折射模块11中，产生相对对称的o光和e光，由于线偏振光o光和e光与自然光相比具有很强的方向性，而且o光和e光分光很均匀，两个视角看到的画面亮度接近，为双视角显示的条件创造了前提。
为了能实现共享态和防窥态的切换，参照图7，第一单轴晶体51和第二单轴晶体52为电致双折射单轴晶体，本实施例提供的显示面板还可以包括：
第一电极层71，设置在双折射模块11靠近显示基板10的一侧；
第二电极层72，设置在双折射模块11远离显示基板10的一侧；
控制模块，分别与第一电极层71以及第二电极层72连接，用于调节第一电极层71与第二电极层72上的电压，调节第一电极层71与第二电极层72之间产生的电场V，以调节双折射模块11的双折射状态，使得在防窥状态下，双折射模块11对入射光线进行双折射，在共享状态下，双折射模块11不对入射光线进行双折射。
其中，第一电极层71和第二电极层72的材料为ITO。
第一电极层71和第二电极层72的材料中可以混合有吸水颗粒73。这样通过填充吸水性材料，可以提升OLED显示基板的防水性。
在实际应用中，OLED/LCD(平面或柔性)显示基板中每个像素单元的出光侧设置一个双折射模块11。当双折射模块11的上下电极层不加电的情况下，双折射模块11是透明的，不起双折射作用，此时的显示面板为正常全视角显示产品。当双折射模块11的上下电极层加电(输入一定频率的正弦波或方波)的情况下，在第一电极层71与第二电极层72之间形成电场V，双折射模块11中电致双折射材料在电场V的作用下形成具有双折射效应的单轴晶体，因此对入射的光产生分光作用，产生大视角的场致双折射效应，此时的显示面板为双视角显示产品。其中，第一电极层71与第二电极层72之间形成电场V的大小可以根据电致双折射材料的驱动电压大小决定。
当显示基板10为柔性OLED结构时，可以在封装膜层如PET基材上涂覆一层透明胶体(如第二电极层72)，并且胶体中混合吸水颗粒73，防止水氧进入OLED结构中。涂布完透明胶体后，在胶体上排布与像素大小相当的多个双折射模块11，然后封装另一层透明ITO膜(即第一电极层71)，同样可以在膜层中混合吸水颗粒73。
利用电致双折射材料在外加电场的作用下形成具有双折射效应的单轴晶体，并将两个光轴互相垂直的晶体胶合阵列在显示基板像素单元之上，形成具有稳定对称大视角折射的显示面板，该面板在不改变原来工艺制成的基础上，应用于柔性OLED/平面LCD表面，具有防窥共享态可互切换，实现双视角共享，其他视角防窥。由于该面板可以从防窥态可切换共享态，因此可以使得同一个显示器在不同时间和地点服务于不同人员的多方面需求。
本实施例提供的显示面板，利用光轴互相垂直的单轴晶体封装形成双折射模块，使得OLED/LCD(平面或曲面)像素单元出射的光线在电场作用下选择性发生双折射，形成左右对称大视角分光，因此可以左右对称大视角观察屏幕，该面板具有可柔性、防窥、视角可切换、防水性强等优点，适用于银行和票务防窥显示，双人互动显示等娱乐或办公显示系统。
本申请另一实施例提供了一种显示装置，该显示装置包括任一实施例所述的显示面板。
需要说明的是，本实施例中的显示装置可以为：显示面板、电子纸、手机、平板电脑、电视机、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。
本实施例提供的显示装置，通过在显示基板的出光侧设置双折射模块，实现对显示基板出射光线的双折射，得到分别在第一方向和第二方向出射的光线，从而实现双视角显示，其他视角防窥，可以应用于双人共享领域。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种显示面板及显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括：层叠设置的显示基板和双折射模块，所述双折射模块设置在所述显示基板的出光侧，所述双折射模块至少具有防窥状态，所述双折射模块被配置为在所述防窥状态下对入射在所述双折射模块上的光线进行双折射，得到沿第一方向出射的第一光线和沿第二方向出射的第二光线。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示基板包括多个像素单元，所述双折射模块与各所述像素单元一一对应，所述双折射模块包括：相互贴合的第一单轴晶体和第二单轴晶体，所述第一单轴晶体的光轴与所述第二单轴晶体的光轴垂直，所述第一单轴晶体靠近所述显示基板设置，所述显示基板的出光方向与所述双折射模块的法线方向平行，且与第一单轴晶体的光轴方向垂直。
3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述第一单轴晶体和所述第二单轴晶体为单轴负晶体或单轴正晶体。
4.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述第一单轴晶体和所述第二单轴晶体为直角棱镜，二者通过所述直角棱镜的斜面粘合。
5.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述第一单轴晶体和所述第二单轴晶体为电致双折射单轴晶体，所述显示面板还包括：
第一电极层，设置在所述双折射模块靠近所述显示基板的一侧；
第二电极层，设置在所述双折射模块远离所述显示基板的一侧；
控制模块，分别与所述第一电极层以及所述第二电极层连接，用于调节所述第一电极层与所述第二电极层上的电压，调节所述第一电极层与所述第二电极层之间产生的电场，以调节所述双折射模块的双折射状态，使得在防窥状态下，所述双折射模块对入射光线进行双折射，在共享状态下，所述双折射模块不对入射光线进行双折射。
6.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述第一电极层和所述第二电极层的材料为ITO。
7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述第一电极层和所述第二电极层的材料中混合有吸水颗粒。
8.根据权利要求1至7任一项所述的显示面板，其特征在于，所述显示基板包括第一衬底以及设置在所述第一衬底上的OLED发光层，所述双折射模块靠近所述OLED发光层设置，所述显示面板还包括：设置在所述双折射模块背离所述显示基板一侧的封装膜层。
9.根据权利要求1至7任一项所述的显示面板，其特征在于，所述显示基板包括依次层叠设置的第一偏光片、阵列基板、液晶层、彩膜基板和第二偏光片，所述双折射模块靠近所述第二偏光片设置。
10.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求1至9任一项所述的显示面板。
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