CN110146994B - 一种滤光结构、眼镜和显示面板 - Google Patents

一种滤光结构、眼镜和显示面板 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种滤光结构、眼镜和显示面板。该滤光结构包括基体和光线折射单元，光线折射单元设置于基体中，光线折射单元包括有效区和无效区，有效区能使入射光线折射至目标区域，无效区能使入射光线折射至目标区域以外的区域，滤光结构还包括漏光消除单元，漏光消除单元设置于基体中，且对应位于无效区，漏光消除单元能对入射至无效区的光线进行偏振方向转换，以阻挡入射至无效区的光线折射至目标区域以外的区域。该滤光结构能对入射至光线折射单元无效区的光线进行偏振方向转换，阻挡入射至无效区的光线折射至目标区域以外的区域，从而避免目标区域以外区域的光线对目标区域的光线形成干扰，进而确保目标区域光线的成像效果，确保人眼观看效果。

Description

一种滤光结构、眼镜和显示面板
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体地，涉及一种滤光结构、眼镜和显示面板。
背景技术
变焦眼镜能够进行焦距变换，从而适用于远视眼和近视眼观看使用。现有的变焦眼镜通常通过将菲涅尔透镜和液晶集成于镜片上，通过菲涅尔透镜和液晶共同实现眼镜焦距的变换，从而适用于近视眼或远视眼的人佩戴。
现有的变焦眼镜存在的问题：如图1-图4所示，在现有加工工艺条件下，现有变焦眼镜内的菲涅尔透镜19存在问题，菲涅尔透镜19的一个周期Pitch内，理想的透镜尖角处为垂直，但是由于工艺误差，此处有15°的抛锚角误差，造成对应的无效区3。该抛锚角对应无效区3将造成原有光线偏离预定方向散射，最终造成杂散光斑，影响人眼的观看。
另外，为了提高液晶显示面板的光线利用率，目前可以通过控制液晶7的偏转，使各像素对应区域的液晶7偏转后等效为透镜结构(如液晶棱镜20)，该透镜结构能使照射至各像素区域的光线部分偏折后射入黑矩阵18，从而控制显示面板的显示灰阶，如图5所示，该显示面板无需设置偏光片，从而提高了光线利用率。但液晶7偏转后形成的等效透镜结构同样会出现上面变焦眼镜中存在的无效区3问题，该无效区3会产生杂散光，造成漏光现象，使显示面板对比度降低。
发明内容
本发明针对现有技术中的问题，提供一种滤光结构、眼镜和显示面板。该滤光结构能够对入射至光线折射单元的无效区的光线进行偏振方向转换，以阻挡入射至无效区的光线折射至目标区域以外的区域，从而避免目标区域以外区域的光线对目标区域的光线形成干扰，进而确保了目标区域光线的成像效果，最终确保了人眼的观看效果。
本发明提供一种滤光结构，包括基体和光线折射单元，所述光线折射单元设置于所述基体中，所述光线折射单元包括有效区和无效区，所述有效区用于使入射光线折射至目标区域，所述无效区能使入射光线折射至所述目标区域以外的区域，所述滤光结构还包括漏光消除单元，所述漏光消除单元设置于所述基体中，且对应位于所述无效区，所述漏光消除单元能对入射至所述无效区的光线进行偏振方向转换，以阻挡入射至所述无效区的光线折射至所述目标区域以外的区域。
优选地，所述基体包括对合设置的上基板和下基板、设置于所述上基板和所述下基板之间的液晶、设置于所述上基板的靠近所述下基板一侧的第一电极、设置于所述下基板的靠近所述上基板一侧的第二电极、设置于所述上基板的远离所述下基板一侧的偏光片，所述偏光片能使入射光线中第一偏振方向的光线通过；所述液晶能在所述第一电极和所述第二电极施加电压后所形成电场的作用下偏转；
所述光线折射单元包括菲涅尔透镜，所述菲涅尔透镜设置于所述液晶和所述第二电极之间；所述无效区为所述菲涅尔透镜的锯齿状结构的夹角所在区域；所述菲涅尔透镜与所述液晶相互配合，能使入射光线中所述第一偏振方向的光线进行变焦汇聚；
所述漏光消除单元位于所述第二电极和所述菲涅尔透镜之间。
优选地，所述漏光消除单元包括相互叠置的线栅偏振片和λ/2波片，所述线栅偏振片和所述λ/2波片依次远离所述第二电极；
其中，λ为入射光线的波长；所述线栅偏振片能使入射光线中所述第一偏振方向的光线通过；所述λ/2波片能将所述第一偏振方向的光线转换为第二偏振方向的光线；所述第一偏振方向垂直于所述第二偏振方向。
优选地，所述线栅偏振片沿所述第一偏振方向的宽度范围为6μm-30μm。
优选地，所述λ/2波片沿所述第一偏振方向的宽度小于所述线栅偏振片沿所述第一偏振方向的宽度；所述线栅偏振片与所述λ/2波片的宽度差范围为0.4μm-0.8μm。
优选地，所述菲涅尔透镜的所述无效区为多个，所述漏光消除单元也为多个，多个所述漏光消除单元与多个所述无效区一一对应设置。
优选地，所述基体包括相互叠置的第一液晶盒和第二液晶盒，所述第一液晶盒包括对合设置的第一基板和第二基板，设置于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶、设置于所述第一基板的靠近所述第二基板一侧的第一电极和设置于所述第二基板的靠近所述第一基板一侧的第二电极，所述第一液晶盒中的液晶能在所述第一电极和所述第二电极施加电压后所形成电场的作用下偏转；
所述第二液晶盒包括对合设置的第三基板和第四基板，设置于所述第三基板和所述第四基板之间的液晶、设置于所述第三基板的靠近所述第四基板一侧的第三电极和设置于所述第四基板的靠近所述第三基板一侧的第四电极，所述第二液晶盒中的液晶能在所述第三电极和所述第四电极施加电压后所形成电场的作用下偏转；
所述光线折射单元包括设置于所述第一液晶盒中的第一菲涅尔透镜和设置于所述第二液晶盒中的第二菲涅尔透镜；所述第一菲涅尔透镜位于所述第一液晶盒中的所述液晶和所述第二电极之间；所述第一菲涅尔透镜与所述第一液晶盒中的所述液晶相互配合，能使入射光线中第一偏振方向的光线进行变焦汇聚；所述第二菲涅尔透镜位于所述第二液晶盒中的所述液晶和所述第四电极之间；所述第二菲涅尔透镜与所述第二液晶盒中的所述液晶相互配合，能使入射光线中第二偏振方向的光线进行变焦汇聚；所述第一偏振方向垂直于所述第二偏振方向；
所述无效区为所述第一菲涅尔透镜和所述第二菲涅尔透镜的锯齿状结构的夹角所在区域；
所述漏光消除单元包括第一部分和第二部分，所述第一部分位于所述第一液晶盒中的所述第二电极和所述第一菲涅尔透镜之间；所述第二部分位于所述第二液晶盒中的所述第四电极和所述第二菲涅尔透镜之间。
优选地，所述第一部分包括相互叠置的第一线栅偏振片和第一λ/2波片，所述第一线栅偏振片和所述第一λ/2波片依次远离所述第二电极；
所述第二部分包括第二线栅偏振片或者相互叠置的第二线栅偏振片和第二λ/2波片，所述第二线栅偏振片和所述第二λ/2波片依次远离所述第四电极；
其中，λ为入射光线的波长；所述第一线栅偏振片和所述第二线栅偏振片均能使入射光线中所述第一偏振方向的光线通过；所述第一λ/2波片和所述第二λ/2波片均能将所述第一偏振方向的光线转换为第二偏振方向的光线；所述第一偏振方向垂直于所述第二偏振方向。
优选地，所述第一线栅偏振片和所述第二线栅偏振片沿所述第一偏振方向的宽度范围均为6μm-30μm。
优选地，所述第一λ/2波片沿所述第一偏振方向的宽度小于所述第一线栅偏振片沿所述第一偏振方向的宽度；所述第一线栅偏振片与所述第一λ/2波片的宽度差范围为0.4μm-0.8μm；
所述第二λ/2波片沿所述第一偏振方向的宽度小于所述第二线栅偏振片沿所述第一偏振方向的宽度；所述第二线栅偏振片与所述第二λ/2波片的宽度差范围为0.4μm-0.8μm。
优选地，所述第一菲涅尔透镜的所述无效区为多个，所述第一部分为多个，多个所述第一部分与所述第一菲涅尔透镜的多个所述无效区一一对应设置；
所述第二菲涅尔透镜的所述无效区为多个，所述第二部分为多个，多个所述第二部分与所述第二菲涅尔透镜的多个所述无效区一一对应设置。
优选地，所述基体包括对合设置的上基板和下基板、设置于所述上基板的靠近所述下基板一侧的第一电极、设置于所述下基板的靠近所述上基板一侧的第二电极、设置于所述上基板的靠近所述下基板一侧的彩膜层和黑矩阵，所述彩膜层和所述黑矩阵位于所述上基板与所述第一电极之间；
所述光线折射单元包括设置于所述上基板和所述下基板之间的液晶，所述液晶能在所述第一电极和所述第二电极施加电压后所形成电场的作用下偏转，以使至少部分入射光线折射至所述黑矩阵，从而实现不同灰阶的显示；所述无效区为所述彩膜层与所述黑矩阵在所述下基板上正投影的邻接区对应的所述液晶区域；
所述漏光消除单元位于所述第二电极与所述液晶之间。
优选地，所述漏光消除单元包括相互叠置的线栅偏振片和λ/2波片，所述线栅偏振片和所述λ/2波片依次远离所述第二电极；
其中，λ为入射光线的波长；所述线栅偏振片能使入射光线中所述第一偏振方向的光线通过；所述λ/2波片能将所述第一偏振方向的光线转换为第二偏振方向的光线，且使所述第二偏振方向的光线准直入射至所述黑矩阵；所述第一偏振方向垂直于所述第二偏振方向。
优选地，所述线栅偏振片沿所述第一偏振方向的宽度范围为3μm-20μm。
优选地，所述λ/2波片沿所述第一偏振方向的宽度小于所述线栅偏振片沿所述第一偏振方向的宽度；所述线栅偏振片与所述λ/2波片的宽度差范围为0.1μm-0.4μm。
优选地，所述无效区为多个，所述漏光消除单元也为多个，多个所述漏光消除单元与多个所述无效区一一对应设置。
本发明还提供一种眼镜，包括上述滤光结构。
本发明还提供一种显示面板，包括上述滤光结构。
本发明的有益效果：
本发明所提供的滤光结构，通过设置漏光消除单元，能够对入射至光线折射单元的无效区的光线进行偏振方向转换，以阻挡入射至无效区的光线折射至目标区域以外的区域，从而避免目标区域以外区域的光线对目标区域的光线形成干扰，进而确保了目标区域光线的成像效果，最终确保了人眼的观看效果。
本发明所提供的眼镜，通过采用上述滤光结构，使该眼镜能够阻挡入射至无效区的光线折射至目标区域以外的区域，从而避免目标区域以外区域的光线对目标区域的光线形成干扰，进而确保了目标区域光线的成像效果，最终确保了人眼的观看效果。
本发明所提供的显示面板，通过采用上述滤光结构，不仅能够实现该显示面板显示时的灰阶调节，而且还能阻挡入射至无效区的光线折射至黑矩阵以外的区域，从而使不需要用于显示的光线射至黑矩阵，避免不需要用于显示的光线射出所导致的漏光现象，进而提高了显示面板显示的对比度和显示效果。
附图说明
图1为现有变焦眼镜的结构剖视图；
图2为现有变焦眼镜的光路图；
图3为现有变焦眼镜中菲涅尔透镜的结构剖视图；
图4为图3中A部分的放大图；
图5为现有通过控制液晶偏转控制显示灰阶的显示面板的结构剖视图及光路图；
图6为本发明实施例1中滤光结构的结构剖视图；
图7为图6中B部分的放大示意图；
图8为本发明实施例1中滤光结构的光路图；
图9为本发明实施例2中滤光结构的结构剖视图及光路图；
图10为本发明实施例3中滤光结构的结构剖视图；
图11为图10中C部分的放大示意图及光路图。
其中附图标记为：
1、光线折射单元；2、有效区；3、无效区；4、漏光消除单元；41、线栅偏振片；42、λ/2波片；43、第一部分；430、第一线栅偏振片；431、第一λ/2波片；44、第二部分；440、第二线栅偏振片；441、第二λ/2波片；5、上基板；6、下基板；7、液晶；8、第一电极；9、第二电极；10、偏光片；11、第一液晶盒；110、第一基板；111、第二基板；12、第二液晶盒；120、第三基板；121、第四基板；13、第三电极；14、第四电极；15、第一菲涅尔透镜；16、第二菲涅尔透镜；17、彩膜层；18、黑矩阵；19、菲涅尔透镜；20、液晶棱镜。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明一种滤光结构、眼镜和显示面板作进一步详细描述。
实施例1：
本实施例提供一种滤光结构，如图6-图8所示，包括基体和光线折射单元1，光线折射单元1设置于基体中，光线折射单元1包括有效区2和无效区3，有效区2用于使入射光线折射至目标区域，无效区3能使入射光线折射至目标区域以外的区域，滤光结构还包括漏光消除单元4，漏光消除单元4设置于基体中，且对应位于无效区3，漏光消除单元4能对入射至无效区3的光线进行偏振方向转换，以阻挡入射至无效区3的光线折射至目标区域以外的区域。
其中，目标区域指正常的图像成像区域。目标区域以外的区域指不该形成图像的区域。目标区域以外的区域的图像会对目标区域的图像形成干扰，影响图像的成像效果，从而影响人眼观看效果。
该滤光结构通过设置漏光消除单元4，能够对入射至光线折射单元1的无效区3的光线进行偏振方向转换，以阻挡入射至无效区3的光线折射至目标区域以外的区域，从而避免目标区域以外区域的光线对目标区域的光线形成干扰，进而确保了目标区域光线的成像效果，最终确保了人眼的观看效果。
本实施例中，基体包括对合设置的上基板5和下基板6、设置于上基板5和下基板6之间的液晶7、设置于上基板5的靠近下基板6一侧的第一电极8、设置于下基板6的靠近上基板5一侧的第二电极9、设置于上基板5的远离下基板6一侧的偏光片10，偏光片10能使入射光线中第一偏振方向的光线通过；液晶7能在第一电极8和第二电极9施加电压后所形成电场的作用下偏转。
光线折射单元1包括菲涅尔透镜，菲涅尔透镜设置于液晶7和第二电极9之间；无效区3为菲涅尔透镜的锯齿状结构的夹角所在区域；菲涅尔透镜与液晶7相互配合，能使入射光线中第一偏振方向的光线进行变焦汇聚。漏光消除单元4位于第二电极9和菲涅尔透镜之间。
本实施例中，滤光结构为变焦墨镜。该变焦墨镜的变焦作用适用于远视或近视的人眼佩戴观看。其中，该滤光结构中，经过光线折射单元1有效区2的光路如图8所示，当外界自然光入射到眼镜时，自然光从下基板6射入滤光结构，从上基板5射出滤光结构，进入人眼。自然光包括圆偏振光和椭圆偏振光，这里将自然光分解为偏振方向相互垂直的第一偏振方向的光和第二偏振方向的光，假设第一偏振方向的光为水平偏振态光线，第二偏振方向的光为垂直偏振态光线。入射到菲涅尔透镜有效区2的光线包括水平偏振态光线和垂直偏振态光线，其中菲涅尔透镜只对水平偏振态光线起改变光路的作用，而对垂直偏振态光线没有改变光路的作用。偏光片10能使入射光线中水平偏振态光线通过。液晶7只改变光线的传播方向，而不改变光线的偏振方向。入射光线中水平偏振态光线经过菲涅尔透镜的偏折，并在液晶7偏转的共同作用后，再经过水平透过轴的偏光片10时，出射光会聚到人眼视网膜上，从而实现自然光经过墨镜变焦后进入人眼，使近视眼或远视眼能透过该眼镜观看外界事物。另外入射光线中的垂直偏振态光线不受菲涅尔透镜的调制作用，仍准直入射到上基板5，因其偏振方向与偏光片10透光轴相反，所以该部分现光线被吸收不出射，所以偏光片10能使墨镜起到防强太阳光眩晕的作用。
本实施例中，漏光消除单元4包括相互叠置的线栅偏振片41和λ/2波片42，线栅偏振片41和λ/2波片42依次远离第二电极9；其中，λ为入射光线的波长；线栅偏振片41能使入射光线中第一偏振方向的光线通过；λ/2波片42能将第一偏振方向的光线转换为第二偏振方向的光线；第一偏振方向垂直于第二偏振方向。
其中，线栅偏振片41采用金属线栅偏振片。入射到变焦墨镜的外界自然光中的另一部分入射到光线折射单元1无效区3的光线，经过线栅偏振片41后，自然光中的垂直偏振态光线被吸收；剩下的水平偏振态光线通过线栅偏振片41入射到λ/2波片42上，经过λ/2波片42后，转化为垂直偏振态光线；该部分垂直偏振态光线之后在经过菲涅尔透镜时不被调制，仍准直出射到上基板5，然后在经过偏光片10时被吸收，无法射出去，因此，该漏光消除单元4能够阻止入射至无效区3的光线射至目标区域以外的区域，从而避免目标区域以外区域的光线对目标区域的光线形成干扰，进而确保了目标区域光线的成像效果，最终确保了人眼的观看效果。
优选的，本实施例中，线栅偏振片41沿第一偏振方向的宽度范围为6μm-30μm。λ/2波片42沿第一偏振方向的宽度小于线栅偏振片41沿第一偏振方向的宽度；线栅偏振片41与λ/2波片42的宽度差范围为0.4μm-0.8μm。如此设置，能够更好地阻止入射至无效区3的光线射至目标区域以外的区域，从而避免目标区域以外区域的光线对目标区域的光线形成干扰，进而确保了目标区域光线的成像效果，最终确保了人眼的观看效果。
需要说明的是，λ/2波片42沿第一偏振方向的宽度也可以等于线栅偏振片41沿第一偏振方向的宽度。
本实施例中，菲涅尔透镜的无效区3为多个，漏光消除单元4也为多个，多个漏光消除单元4与多个无效区3一一对应设置。由于菲涅尔透镜具有多个无效区3，所以在每个无效区3均对应设置漏光消除单元4，能够彻底阻止入射至无效区3的光线射至目标区域以外的区域，从而避免目标区域以外区域的光线对目标区域的光线形成干扰，进而确保了目标区域光线的成像效果，最终确保了人眼的观看效果。
另外需要说明的是，该变焦墨镜用于通过变焦满足近视沿或远视眼观看，当该变焦墨镜不变焦时，即该变焦墨镜不通过变焦变换近视或远视度数时，本发明中的技术问题将不复存在，即光线折射单元1不再发挥光线折射作用，光线折射单元1的无效区3也不复存在，无效区3的杂散光斑问题也不复存在，此时，漏光消除单元4也不再发挥阻止入射至无效区3的光线射至目标区域以外的区域的作用。
本实施例中，作为变焦墨镜的滤光结构中还可以设置其他的必不可少的结构，如取向膜、绝缘层、平坦化层等，这里未示出且不再赘述。
实施例2：
本实施例提供一种滤光结构，与实施例1不同的是，本实施例中的滤光结构为普通变焦眼镜，即该眼镜能通过变焦适用于近视或远视眼佩戴，如图9所示，滤光结构的具体结构为：基体包括相互叠置的第一液晶盒11和第二液晶盒12，第一液晶盒11包括对合设置的第一基板110和第二基板111，设置于第一基板110和第二基板111之间的液晶7、设置于第一基板110的靠近第二基板111一侧的第一电极8和设置于第二基板111的靠近第一基板110一侧的第二电极9，第一液晶盒11中的液晶7能在第一电极8和第二电极9施加电压后所形成电场的作用下偏转。
第二液晶盒12包括对合设置的第三基板120和第四基板121，设置于第三基板120和第四基板121之间的液晶7、设置于第三基板120的靠近第四基板121一侧的第三电极13和设置于第四基板121的靠近第三基板120一侧的第四电极14，第二液晶盒12中的液晶7能在第三电极13和第四电极14施加电压后所形成电场的作用下偏转。
光线折射单元包括设置于第一液晶盒11中的第一菲涅尔透镜15和设置于第二液晶盒12中的第二菲涅尔透镜16；第一菲涅尔透镜15位于第一液晶盒11中的液晶7和第二电极9之间；第一菲涅尔透镜15与第一液晶盒11中的液晶7相互配合，能使入射光线中第一偏振方向的光线进行变焦汇聚；第二菲涅尔透镜16位于第二液晶盒12中的液晶7和第四电极14之间；第二菲涅尔透镜16与第二液晶盒12中的液晶7相互配合，能使入射光线中第二偏振方向的光线进行变焦汇聚；第一偏振方向垂直于第二偏振方向。其中，第一偏振方向为水平偏振方向，第二偏振方向为垂直偏振方向。
无效区3为第一菲涅尔透镜15和第二菲涅尔透镜16的锯齿状结构的夹角所在区域。漏光消除单元4包括第一部分43和第二部分44，第一部分43位于第一液晶盒11中的第二电极9和第一菲涅尔透镜15之间；第二部分44位于第二液晶盒12中的第四电极14和第二菲涅尔透镜16之间。
其中，该滤光结构中，自然光从第一液晶盒11射入滤光结构，从第二液晶盒12射出滤光结构，进入人眼。入射光为自然光，自然光包括两个偏振态光线，即水平偏振态光线和垂直偏振态光线。第一菲涅尔透镜15和第二菲涅尔透镜16均只对水平偏振态光线起改变光路的作用，而对垂直偏振态光线没有改变光路的作用。该滤光结构中，对于光线折射单元的有效区2，自然光通过第一液晶盒11后，由于第一液晶盒11中的第一菲涅尔透镜15对水平偏振态光线改变光路，且第一液晶盒11中的液晶7为水平取向，所以水平偏振态光线被调制，聚焦到焦点处；另外垂直偏振态光线准直出射到第二液晶盒12，由于第二液晶盒12中第二菲涅尔透镜16对垂直偏振态光线不会改变光路，且第二液晶盒12中液晶7为垂直取向，所以垂直偏振态光线被偏折聚焦到焦点处，从而使出射光汇聚到人眼视网膜上，实现自然光经过变焦眼镜后进入人眼，使近视眼或远视眼能透过该眼镜观看外界事物。
本实施例中，第一部分43包括相互叠置的第一线栅偏振片430和第一λ/2波片431，第一线栅偏振片430和第一λ/2波片431依次远离第二电极9；第二部分44包括相互叠置的第二线栅偏振片440和第二λ/2波片441，第二线栅偏振片440和第二λ/2波片441依次远离第四电极14。其中，λ为入射光线的波长；第一线栅偏振片430和第二线栅偏振片440均能使入射光线中第一偏振方向的光线通过；第一λ/2波片431和第二λ/2波片441均能将第一偏振方向的光线转换为第二偏振方向的光线；第一偏振方向垂直于第二偏振方向。
其中，第一线栅偏振片430和第二线栅偏振片440采用金属线栅偏振片。入射到变焦眼镜的外界自然光中的另一部分入射到光线折射单元无效区3的光线，通过第一液晶盒11中的第一线栅偏振片430后，自然光中的垂直偏振态光线被吸收；剩下的水平偏振态光线入射到第一λ/2波片431，经过第一λ/2波片431后，转化为垂直偏振态光线；该垂直偏振态光线准直入射到第二液晶盒12，由于第二液晶盒12中的第二线栅偏振片440的透光轴方向与第一线栅偏振片430相同，所以第二线栅偏振片440只允许水平偏振态光线通过，而该垂直偏振态光线则完全被吸收，不能从第二线栅偏振片440出射，因此，该漏光消除单元4能够阻止入射至无效区3的光线射至目标区域以外的区域，从而避免目标区域以外区域的光线对目标区域的光线形成干扰，进而确保了目标区域光线的成像效果，最终确保了人眼的观看效果。
需要说明的是，该漏光消除单元4中的第二部分44也可以仅设置第二线栅偏振片440，即不设置第二λ/2波片441也完全可以阻止入射至无效区3的光线射至目标区域以外的区域。
优选的，本实施例中，第一线栅偏振片430和第二线栅偏振片440沿第一偏振方向的宽度范围均为6μm-30μm。第一λ/2波片431沿第一偏振方向的宽度小于第一线栅偏振片430沿第一偏振方向的宽度；第一线栅偏振片430与第一λ/2波片431的宽度差范围为0.4μm-0.8μm；第二λ/2波片441沿第一偏振方向的宽度小于第二线栅偏振片440沿第一偏振方向的宽度；第二线栅偏振片440与第二λ/2波片441的宽度差范围为0.4μm-0.8μm。如此设置，能够更好地阻止入射至无效区3的光线射至目标区域以外的区域，从而避免目标区域以外区域的光线对目标区域的光线形成干扰，进而确保了目标区域光线的成像效果，最终确保了人眼的观看效果。
需要说明的是，第一λ/2波片431沿第一偏振方向的宽度也可以等于第一线栅偏振片430沿第一偏振方向的宽度。第二λ/2波片441沿第一偏振方向的宽度也可以等于第二线栅偏振片440沿第一偏振方向的宽度。
本实施例中，第一菲涅尔透镜15的无效区3为多个，第一部分43为多个，多个第一部分43与第一菲涅尔透镜15的多个无效区3一一对应设置；第二菲涅尔透镜16的无效区3为多个，第二部分44为多个，多个第二部分44与第二菲涅尔透镜16的多个无效区3一一对应设置。由于菲涅尔透镜具有多个无效区3，所以在每个无效区3均对应设置漏光消除单元4，能够彻底阻止入射至无效区3的光线射至目标区域以外的区域，从而避免目标区域以外区域的光线对目标区域的光线形成干扰，进而确保了目标区域光线的成像效果，最终确保了人眼的观看效果。
另外需要说明的是，该普通变焦眼镜用于通过变焦满足近视沿或远视眼观看，当该普通变焦眼镜不变焦时，即该普通变焦眼镜不通过变焦变换近视或远视度数时，本发明中的技术问题将不复存在，即光线折射单元不再发挥光线折射作用，光线折射单元的无效区也不复存在，无效区的杂散光斑问题也不复存在，此时，漏光消除单元4也不再发挥阻止入射至无效区3的光线射至目标区域以外的区域的作用。
本实施例中，作为普通变焦眼镜的滤光结构中还可以设置其他的必不可少的结构，如取向膜、绝缘层、平坦化层等，这里未示出且不再赘述。
本实施例中滤光结构的其他结构与实施例1中相同，此处不再赘述。
实施例1-2的有益效果：实施例1-2所提供的滤光结构，通过设置漏光消除单元，能够对入射至光线折射单元的无效区的光线进行偏振方向转换，以阻挡入射至无效区的光线折射至目标区域以外的区域，从而避免目标区域以外区域的光线对目标区域的光线形成干扰，进而确保了目标区域光线的成像效果，最终确保了人眼的观看效果。
实施例3：
本实施例提供一种滤光结构，与实施例1-2不同的是，如图10-图11所示，该滤光结构中，基体包括对合设置的上基板5和下基板6、设置于上基板5的靠近下基板6一侧的第一电极8、设置于下基板6的靠近上基板5一侧的第二电极9、设置于上基板5的靠近下基板6一侧的彩膜层17和黑矩阵18，彩膜层17和黑矩阵18位于上基板5与第一电极8之间。
光线折射单元包括设置于上基板5和下基板6之间的液晶7，液晶7能在第一电极8和第二电极9施加电压后所形成电场的作用下偏转，以使至少部分入射光线折射至黑矩阵18，从而实现不同灰阶的显示；无效区3为彩膜层17与黑矩阵18在下基板6上正投影的邻接区对应的液晶区域。漏光消除单元4位于第二电极9与液晶7之间。
本实施例中，该滤光结构为显示面板。该滤光结构利用液晶7在电场作用下的偏转控制灰阶，在黑矩阵下方，通过电极电压调控作用，形成不同形态的液晶棱镜，用以将光线进行偏折。例：灰阶为255时，即L255时，电极不加电压，此时液晶7不形成棱镜，这时透过液晶7的光线不偏折，向上直射出射到彩膜层17上，彩膜层17被激发出红绿蓝(RGB)光，此时灰阶最大，被定义为L255；L0时，我们给下基板6第二电极9加上合适的电压，使液晶棱镜形成最大的倾角，使绝大部分光线被偏折到黑矩阵18上，此时，滤光结构没有光线出射，定义为0灰阶，即L0；中间灰阶时，我们通过调节电极电压，形成不同倾角的液晶棱镜，控制通过液晶棱镜出射的偏折光线的多少来控制灰阶；从而形成灰阶控制结构。该滤光结构在实现显示灰阶控制的同时，无需再设置上下偏振片，从而减薄了显示面板的整体厚度，同时还提高了光线透过率，从而提高了光线利用率。
其中，为了使液晶7形成不同倾角的液晶棱镜，本实施例中，第一电极8为平铺电极，第二电极9为条形电极，通过对第二电极9电压控制来调控液晶棱镜的形态，形成不同倾角的液晶棱镜。当然，第一电极8和第二电极9也可以是其他形式的电极，只要其形成的电场能够控制液晶7偏转形成不同倾角的液晶棱镜即可。
在该滤光结构中，液晶棱镜在实现除255以外的其他灰阶控制时，其无效区3会产生杂散光，造成漏光现象，使显示面板显示的对比度降低。
本实施例中，漏光消除单元4包括相互叠置的线栅偏振片41和λ/2波片42，线栅偏振片41和λ/2波片42依次远离第二电极9；其中，λ为入射光线的波长；线栅偏振片41能使入射光线中第一偏振方向的光线通过；λ/2波片42能将第一偏振方向的光线转换为第二偏振方向的光线，且使第二偏振方向的光线准直入射至黑矩阵18；第一偏振方向垂直于第二偏振方向。
其中，第一偏振方向的光线为水平偏振态光线，第二偏振方向的光线为垂直偏振态光线。本实施例中，背光通过线栅偏光片后成为水平偏振态光线从滤光结构的下基板6侧入射至滤光结构中，如此能够提高显示面板的光线利用率。入射至液晶棱镜有效区2的水平偏振态光线能够正常进行显示；入射至液晶棱镜无效区3的水平偏振态光线能够通过线栅偏振片41，然后该部分光线再经过λ/2波片42后，变成垂直偏振态光线，且该部分垂直偏振态光线能够准直入射至黑矩阵18，从而被黑矩阵18吸收，无法射出，从而能够在实现某灰阶显示时，使不需要用于显示的光线射至黑矩阵18，避免不需要用于显示的光线射出所导致的漏光现象，进而提高了显示面板显示的对比度和显示效果。
本实施例中，线栅偏振片41沿第一偏振方向的宽度范围为3μm-20μm。λ/2波片42沿第一偏振方向的宽度小于线栅偏振片41沿第一偏振方向的宽度；线栅偏振片41与λ/2波片42的宽度差范围为0.1μm-0.4μm。如此设置，能够更好地阻止入射至无效区3的光线射至黑矩阵18以外的区域，以使不需要用于显示的光线射至黑矩阵18，避免不需要用于显示的光线射出所导致的漏光现象，进而提高了显示面板显示的对比度和显示效果。
需要说明的是，λ/2波片42沿第一偏振方向的宽度也可以等于线栅偏振片41沿第一偏振方向的宽度。
本实施例中，无效区3为多个，漏光消除单元4也为多个，多个漏光消除单元4与多个无效区3一一对应设置。由于液晶棱镜具有多个无效区3，所以在每个无效区3均对应设置漏光消除单元4，能够彻底阻止入射至无效区3的光线射至黑矩阵18以外的区域，以使不需要用于显示的光线射至黑矩阵18，避免不需要用于显示的光线射出所导致的漏光现象，进而提高了显示面板显示的对比度和显示效果。
本实施例中，作为显示面板的滤光结构中还可以设置其他的必不可少的结构，如取向膜、绝缘层、平坦化层等，这里未示出且不再赘述。
本实施例的有益效果：本实施例中所提供的滤光结构，通过设置漏光消除单元，能够对入射至液晶棱镜的无效区的光线进行偏振方向转换，以阻挡入射至无效区的光线折射至黑矩阵以外的区域，从而使不需要用于显示的光线射至黑矩阵，避免不需要用于显示的光线射出所导致的漏光现象，进而提高了显示面板显示的对比度和显示效果。
实施例4：
本实施例提供一种眼镜，包括实施例1或2中的滤光结构。
该眼镜可以是适于近视眼或远视眼佩戴使用的变焦墨镜，也可以是适于近视眼或远视眼佩戴使用的普通变焦眼镜。
通过采用实施例1或2中的滤光结构，使该眼镜能够阻挡入射至无效区的光线折射至目标区域以外的区域，从而避免目标区域以外区域的光线对目标区域的光线形成干扰，进而确保了目标区域光线的成像效果，最终确保了人眼的观看效果。
实施例5：
本实施例提供一种显示面板，包括实施例3中的滤光结构。
通过该滤光结构，不仅能够实现该显示面板显示时的灰阶调节，而且还能阻挡入射至无效区的光线折射至黑矩阵以外的区域，从而使不需要用于显示的光线射至黑矩阵，避免不需要用于显示的光线射出所导致的漏光现象，进而提高了显示面板显示的对比度和显示效果。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (18)

1.一种滤光结构，包括基体和光线折射单元，所述光线折射单元设置于所述基体中，所述光线折射单元包括有效区和无效区，所述有效区用于使入射光线折射至目标区域，所述无效区能使入射光线折射至所述目标区域以外的区域，其特征在于，所述滤光结构还包括漏光消除单元，所述漏光消除单元设置于所述基体中，且对应位于所述无效区，所述漏光消除单元能对入射至所述无效区的光线进行偏振方向转换，以阻挡入射至所述无效区的光线折射至所述目标区域以外的区域。
2.根据权利要求1所述的滤光结构，其特征在于，所述基体包括对合设置的上基板和下基板、设置于所述上基板和所述下基板之间的液晶、设置于所述上基板的靠近所述下基板一侧的第一电极、设置于所述下基板的靠近所述上基板一侧的第二电极、设置于所述上基板的远离所述下基板一侧的偏光片，所述偏光片能使入射光线中第一偏振方向的光线通过；所述液晶能在所述第一电极和所述第二电极施加电压后所形成电场的作用下偏转；
所述光线折射单元包括菲涅尔透镜，所述菲涅尔透镜设置于所述液晶和所述第二电极之间；所述无效区为所述菲涅尔透镜的锯齿状结构的夹角所在区域；所述菲涅尔透镜与所述液晶相互配合，能使入射光线中所述第一偏振方向的光线进行变焦汇聚；
所述漏光消除单元位于所述第二电极和所述菲涅尔透镜之间。
3.根据权利要求2所述的滤光结构，其特征在于，所述漏光消除单元包括相互叠置的线栅偏振片和λ/2波片，所述线栅偏振片和所述λ/2波片依次远离所述第二电极；
其中，λ为入射光线的波长；所述线栅偏振片能使入射光线中所述第一偏振方向的光线通过；所述λ/2波片能将所述第一偏振方向的光线转换为第二偏振方向的光线；所述第一偏振方向垂直于所述第二偏振方向。
4.根据权利要求3所述的滤光结构，其特征在于，所述线栅偏振片沿所述第一偏振方向的宽度范围为6μm-30μm。
5.根据权利要求4所述的滤光结构，其特征在于，所述λ/2波片沿所述第一偏振方向的宽度小于所述线栅偏振片沿所述第一偏振方向的宽度；所述线栅偏振片与所述λ/2波片的宽度差范围为0.4μm -0.8μm 。
6.根据权利要求2所述的滤光结构，其特征在于，所述菲涅尔透镜的所述无效区为多个，所述漏光消除单元也为多个，多个所述漏光消除单元与多个所述无效区一一对应设置。
7.根据权利要求1所述的滤光结构，其特征在于，所述基体包括相互叠置的第一液晶盒和第二液晶盒，所述第一液晶盒包括对合设置的第一基板和第二基板，设置于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶、设置于所述第一基板的靠近所述第二基板一侧的第一电极和设置于所述第二基板的靠近所述第一基板一侧的第二电极，所述第一液晶盒中的液晶能在所述第一电极和所述第二电极施加电压后所形成电场的作用下偏转；
所述第二液晶盒包括对合设置的第三基板和第四基板，设置于所述第三基板和所述第四基板之间的液晶、设置于所述第三基板的靠近所述第四基板一侧的第三电极和设置于所述第四基板的靠近所述第三基板一侧的第四电极，所述第二液晶盒中的液晶能在所述第三电极和所述第四电极施加电压后所形成电场的作用下偏转；
所述光线折射单元包括设置于所述第一液晶盒中的第一菲涅尔透镜和设置于所述第二液晶盒中的第二菲涅尔透镜；所述第一菲涅尔透镜位于所述第一液晶盒中的所述液晶和所述第二电极之间；所述第一菲涅尔透镜与所述第一液晶盒中的所述液晶相互配合，能使入射光线中第一偏振方向的光线进行变焦汇聚；所述第二菲涅尔透镜位于所述第二液晶盒中的所述液晶和所述第四电极之间；所述第二菲涅尔透镜与所述第二液晶盒中的所述液晶相互配合，能使入射光线中第二偏振方向的光线进行变焦汇聚；所述第一偏振方向垂直于所述第二偏振方向；
所述无效区为所述第一菲涅尔透镜和所述第二菲涅尔透镜的锯齿状结构的夹角所在区域；
所述漏光消除单元包括第一部分和第二部分，所述第一部分位于所述第一液晶盒中的所述第二电极和所述第一菲涅尔透镜之间；所述第二部分位于所述第二液晶盒中的所述第四电极和所述第二菲涅尔透镜之间。
8.根据权利要求7所述的滤光结构，其特征在于，所述第一部分包括相互叠置的第一线栅偏振片和第一λ/2波片，所述第一线栅偏振片和所述第一λ/2波片依次远离所述第二电极；
所述第二部分包括第二线栅偏振片或者相互叠置的第二线栅偏振片和第二λ/2波片，所述第二线栅偏振片和所述第二λ/2波片依次远离所述第四电极；
其中，λ为入射光线的波长；所述第一线栅偏振片和所述第二线栅偏振片均能使入射光线中所述第一偏振方向的光线通过；所述第一λ/2波片和所述第二λ/2波片均能将所述第一偏振方向的光线转换为第二偏振方向的光线；所述第一偏振方向垂直于所述第二偏振方向。
9.根据权利要求8所述的滤光结构，其特征在于，所述第一线栅偏振片和所述第二线栅偏振片沿所述第一偏振方向的宽度范围均为6μm-30μm。
10.根据权利要求9所述的滤光结构，其特征在于，所述第一λ/2波片沿所述第一偏振方向的宽度小于所述第一线栅偏振片沿所述第一偏振方向的宽度；所述第一线栅偏振片与所述第一λ/2波片的宽度差范围为0.4μm -0.8μm ；
所述第二λ/2波片沿所述第一偏振方向的宽度小于所述第二线栅偏振片沿所述第一偏振方向的宽度；所述第二线栅偏振片与所述第二λ/2波片的宽度差范围为0.4μm -0.8μm。
11.根据权利要求7所述的滤光结构，其特征在于，所述第一菲涅尔透镜的所述无效区为多个，所述第一部分为多个，多个所述第一部分与所述第一菲涅尔透镜的多个所述无效区一一对应设置；
所述第二菲涅尔透镜的所述无效区为多个，所述第二部分为多个，多个所述第二部分与所述第二菲涅尔透镜的多个所述无效区一一对应设置。
12.根据权利要求1所述的滤光结构，其特征在于，所述基体包括对合设置的上基板和下基板、设置于所述上基板的靠近所述下基板一侧的第一电极、设置于所述下基板的靠近所述上基板一侧的第二电极、设置于所述上基板的靠近所述下基板一侧的彩膜层和黑矩阵，所述彩膜层和所述黑矩阵位于所述上基板与所述第一电极之间；
所述光线折射单元包括设置于所述上基板和所述下基板之间的液晶，所述液晶能在所述第一电极和所述第二电极施加电压后所形成电场的作用下偏转，以使至少部分入射光线折射至所述黑矩阵，从而实现不同灰阶的显示；所述无效区为所述彩膜层与所述黑矩阵在所述下基板上正投影的邻接区对应的所述液晶区域；
所述漏光消除单元位于所述第二电极与所述液晶之间。
13.根据权利要求12所述的滤光结构，其特征在于，所述漏光消除单元包括相互叠置的线栅偏振片和λ/2波片，所述线栅偏振片和所述λ/2波片依次远离所述第二电极；
其中，λ为入射光线的波长；所述线栅偏振片能使入射光线中第一偏振方向的光线通过；所述λ/2波片能将所述第一偏振方向的光线转换为第二偏振方向的光线，且使所述第二偏振方向的光线准直入射至所述黑矩阵；所述第一偏振方向垂直于所述第二偏振方向。
14.根据权利要求13所述的滤光结构，其特征在于，所述线栅偏振片沿所述第一偏振方向的宽度范围为3μm-20μm。
15.根据权利要求14所述的滤光结构，其特征在于，所述λ/2波片沿所述第一偏振方向的宽度小于所述线栅偏振片沿所述第一偏振方向的宽度；所述线栅偏振片与所述λ/2波片的宽度差范围为0.1μm –0.4μm。
16.根据权利要求12所述的滤光结构，其特征在于，所述无效区为多个，所述漏光消除单元也为多个，多个所述漏光消除单元与多个所述无效区一一对应设置。
17.一种眼镜，其特征在于，包括权利要求2-11任意一项所述的滤光结构。
18.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求12-16任意一项所述的滤光结构。
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