CN111208675B - 显示面板和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种显示面板，包括：导光结构层、显示结构层和吸光结果层，其中导光结构层具有出光侧，配置为使内部的光线从所述出光侧的预设位置射出；显示结构层设置在所述导光结构层的出光侧，包括调光结构以及位于所述调光结构远离所述导光结构层一侧的黑矩阵和反射矩阵，所述调光结构配置为控制从所述预设位置射出的光线入射到所述黑矩阵所在区域和/或所述反射矩阵所在区域；吸光结构层位于所述调光结构远离所述黑矩阵的一侧，配置为吸收经由所述黑矩阵的表面反射出的光线，且使得经由所述反射矩阵的表面反射出的光线通过。本公开还提供了一种显示装置。

Description

显示面板和显示装置
技术领域
本公开涉及显示技术领域，特别涉及一种显示面板和显示装置。
背景技术
液晶显示(Liquid Crystal Display，LCD)具有色域高、画质好、
轻薄化、体积小、重量轻、响应时间快、低功耗、无辐射和制造成本相对较低等一系列优点，已广泛应用在平板电脑、电视、手机和车载显示器等电子产品中。随着液晶显示技术的成熟带来了应用场景的扩展，如透明显示、反射显示、头戴显示、指向显示等。其中，透明显示是显示技术的一个重要分支，是指在透明状态下进行图像显示，观看者不仅可以看到显示装置中的影像，而且可以看到显示装置背后的景象。透明显示装置可以用于车挡风玻璃、透明冰箱门、镜子等，具有广泛的应用场景。
但是，现有的透明显示装置存在暗态漏光严重的问题，严重影响透明显示装置的对比度。
发明内容
本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种显示面板及其制备方法和显示装置。
第一方面，本公开实施例提供了一种显示面板，该显示面板包括：
导光结构层，具有出光侧，配置为使内部的光线从所述出光侧的预设位置射出；
显示结构层，设置在所述导光结构层的出光侧，包括调光结构以及位于所述调光结构远离所述导光结构层一侧的黑矩阵和反射矩阵，所述调光结构配置为控制从所述预设位置射出的光线入射到所述黑矩阵所在区域和/或所述反射矩阵所在区域；
吸光结构层，位于所述调光结构远离所述黑矩阵的一侧，配置为吸收经由所述黑矩阵的表面反射出的光线，且使得经由所述反射矩阵的表面反射出的光线通过。
在一些实施例中，所述显示结构层具有显示区，所述显示区包括多个亚像素区；
所述导光结构层包括位于所述预设位置且与所述亚像素区一一对应的多个取光口；
所述黑矩阵包括与所述亚像素区一一对应的多个遮光单元；
所述反射矩阵包括与所述亚像素区一一对应的多个反光单元；
吸光结构层包括与所述亚像素区一一对应的多个吸光单元；
所述取光口、所述遮光单元、所述反光单元和所述吸光单元均位于对应的所述亚像素区内。
在一些实施例中，所述遮光单元包括：第一遮光图形和第二遮光图形；
所述第二遮光图形位于所述第一遮光图形靠近所述调光结构的一侧，所述第二遮光图形远离所述第一遮光图形的一侧表面为第一倾斜面，所述第一倾斜面所处平面与所述第一遮光图形所处平面相交，且所述第一倾斜面朝向位于同一亚像素区内的所述取光口。
在一些实施例中，在每个所述亚像素区内，相对于所述第二遮光图形，所述反光单元更远离所述取光口；
所述第二遮光图形在所述第一遮光图形所处平面上的正投影与反光单元在所述第一遮光图形所处平面上的正投影相接触。
在一些实施例中，在每个所述亚像素区内，所述反光单元位于所述第一遮光图形靠近所述调光结构的一侧；
所述反光单元和所述第二遮光图形在所述第一遮光图形靠近所述调光结构的一侧表面并排设置且相接触。
在一些实施例中，所述反光单元包括：本体和反射层，所述本体远离所述第一遮光图形的一侧表面为第二倾斜面，所述第二倾斜面所处平面与所述第一遮光图形所处平面相交，且所述第二倾斜面朝向位于同一亚像素区内的所述取光口，所述反射层设置于所述第二倾斜面上。
在一些实施例中，所述本体、所述第一遮光图形和所述第二遮光图形，三者一体成型。
在一些实施例中，所述调光结构包括液晶层，所述显示结构层还包括：衬底基板、第一电极层和第二电极层；
所述第一电极层位于所述衬底基板靠近所述液晶层的一侧，所述黑矩阵和所述反射矩阵位于所述第一电极层靠近所述液晶层的一侧，所述第二电极层位于所述液晶层远离所述黑矩阵的一侧；
所述吸光结构层位于所述第二电极层和所述液晶层之间。
在一些实施例中，所述显示结构层还包括：彩色滤光矩阵，所述彩色滤光矩阵设置在所述调光结构远离所述反射矩阵的一侧，所述彩色滤光矩阵配置为对从所述预设位置射出的光线进行滤光和/或对经由所述反射矩阵的表面反射出的光线进行滤光。
在一些实施例中，所述第二电极层和所述吸光结构层之间设置有防护层，且所述防护层与所述吸光结构层接触，所述防护层配置为在通过构图工艺形成所述吸光结构层的图形的工艺过程中防止在非图形区域出现材料残留。
在一些实施例中，所述吸光结构层的材料包括碳；
所述防护层的材料包括氧化硅。
在一些实施例中，在所述导光结构层远离所述调光结构的一侧设置有散射层。
在一些实施例中，所述散射层远离所述导光结构层的一侧设置有保护层。
第二方面，本公开实施例提供了一种显示面板的制备方法，包括：
形成导光结构层，所述导光结构层具有出光侧，所述导光结构配置为使内部的光线从所述出光侧的预设位置射出；
形成显示结构层，所述显示结构层设置在所述导光结构层的出光侧，包括调光结构以及位于所述调光结构远离所述导光结构层一侧的黑矩阵和反射矩阵，所述调光结构配置为控制从所述预设位置射出的光线入射到所述黑矩阵所在区域和/或所述反射矩阵所在区域；
形成吸光结构层，所述吸光结构层位于所述调光结构远离所述黑矩阵的一侧，所述吸光结构层配置为吸收经由所述黑矩阵的表面反射出的光线，且使得经由所述反射矩阵的反射面反射出的光线通过。
在一些实施例中，所述显示结构层具有显示区，所述显示区包括多个亚像素区；
所述导光结构层包括位于所述预设位置且与所述亚像素区一一对应的多个取光口；
所述黑矩阵包括与所述亚像素区一一对应的多个遮光单元；
所述反射矩阵包括与所述亚像素区一一对应的多个反光单元；
吸光结构层包括与所述亚像素区一一对应的多个吸光单元；
所述取光口、所述遮光单元、所述反光单元和所述吸光单元均位于对应的所述亚像素区内。
在一些实施例中，所述形成显示结构层的步骤包括：
在衬底基板的一侧形成遮光材料薄膜；
对所述遮光材料薄膜进行图案化处理，以在每个亚像素区域内形成第一遮光图形和第二遮光图形，所述第二遮光图形位于所述第一遮光图形远离所述衬底基板的一侧，所述第二遮光图形远离所述第一遮光图形的一侧表面为第一倾斜面，所述第一倾斜面所处平面与所述第一遮光图形所处平面相交，位于同一亚像素区内的第一遮光图形和第二遮光图形构成所述遮光单元；
在所述第一遮光图形远离所述衬底基板的一侧形成所述反光单元。
在一些实施例中，所述形成显示结构层的步骤包括：
在衬底基板的一侧形成遮光材料薄膜；
对所述遮光材料薄膜进行图案化处理，以在每个亚像素区域内形成第一遮光图形、第二遮光图形以及本体，所述第二遮光图形和所述本体均位于所述第一遮光图形远离所述衬底基板的一侧，所述第二遮光图形远离所述第一遮光图形的一侧表面为第一倾斜面，所述本体形远离所述第一遮光图形的一侧表面为第二倾斜面，所述第一倾斜面所处平面和所述第二倾斜面所处平面均与所述第一遮光图形所处平面相交，位于同一亚像素区内的第一遮光图形和第二遮光图形构成所述遮光单元；
在所述第二倾斜面上形成反射层，位于同一亚像素区内的所述本体和所述反射层构成所述反光单元。
在一些实施例中，形成所述显示结构层和形成所述吸光结构层的步骤：
在衬底基板上形成第一电极层；
在所述第一电极层远离所述衬底基板的一侧形成所述黑矩阵和所述反射矩阵，以得到第一基板；
在所述导光结构层的出光侧形成第二电极层；
在所述第二电极层背向所述导光结构层的一侧形成所述吸光结构层，以得到第二基板；
在所述第一基板和所述第二基板之间填充液晶层，并进行对盒。
在一些实施例中，该制备方法还包括：
在所述导光结构层远离所述出光侧的一侧形成散射层；
在所述散射层远离所述导光结构层的一侧形成保护层。
第三方面，本公开实施例还提供了一种显示装置，其中，包括：准直光源和如第一方面中的显示面板，所述准直光源的出光口与所述导光结构层的入光口相对设置。
附图说明
图1为相关技术中涉及的一种透明显示装置的截面示意图；
图2为本公开实施例提供的一种显示面板的俯视图；
图3a为图2中A-A’向的一种截面示意图；
图3b为图3a中灰阶L0和灰阶L255所对应的光路示意图；
图3c为图3a中反光单元和遮光单元的一种仰视图；
图4为本公开实施例中导光结构层的一种结构示意图；
图5为图4中部分光线的光路示意图；
图6a为本公开实施例提供的另一种显示面板的截面示意图；
图6b为图6a中灰阶L0所对应的光路示意图；
图6c为图6a中反光单元和遮光单元的一种仰视图；
图7a为本公开实施例提供的又一种显示面板的截面示意图；
图7b为图7a中反光单元和遮光单元的一种仰视图；
图8为本公开实施例提供的再一种显示面板的截面示意图；
图9为本公开实施例提供的一种显示面板的制备方法；
图10为本公开实施例提供的另一种显示面板的制备方法；
图11～图21为显示面板制备工序中的中间产品的截面示意图；
图22为本公开实施例中步骤S202的一种可选实现方法流程图；
图23为图22所对应制备工序中的中间产品的截面示意图；
图24为采用多次图案化工艺和烘烤工艺形成反光单元的工艺示意图；
图25为本公开实施例中步骤S202的另一种可选实现方法流程图；
图26为图25所对应制备工序中的中间产品的截面示意图；
图27为本公开实施例提供的一种显示装置的截面示意图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本公开的技术方案，下面结合附图对本公开提供的一种显示面板及其制备方法和显示装置进行详细描述。
图1为相关技术中涉及的一种透明显示装置的截面示意图，如图1所示，该透明显示装置包括准直光源1、导光结构层2和显示结构层3，准直光源1的出光口与导光结构层2的入光口正对，显示结构层3位于导光结构层2的出光侧。
其中，导光结构层2的出光侧的预设位置设置有取光口4，可使得导光结构层2内射向取光口4的光线能够从取光口4射出，以实现取光的目的。显示结构层3中包括显示区和透明区，其中在显示区9a内包括多个亚像素区，每个亚像素区内均设置有遮光单元5a、反光单元6a和一个取光口4。
准直光源1用于提供准直的偏振光，该偏振光以预先设定的第一角度射入至导光结构层2内，并能够在导光结构层2内以全反射的方式进行传导。当偏振光入射到出光侧的取光口4时，可以第二角度射出(第二角度的大小由第一角度、导光板的折射率、取光图形的折射率决定)。需要说明的是，本公开实施例中所涉及的光线的“角度”均是指光线的传播方向与垂直于透明显示装置的方向(即附图中的竖直方向)之间的角度。
在不施加驱动电场的情况下，从取光口4以第二角度射出的偏振光会直接射向反光单元6a的反射面，经由反射面反射后再次经过通过导光结构层2，并从导光结构层2背向液晶层7的一侧射出，以实现灰阶L255显示。在施加一定驱动电场的情况下，液晶层7中的液晶分子偏转形成液晶棱镜，该液晶棱镜能够对从取光口4以第二角度射出的偏振光进行偏折，以使得偏振光的传播方向发生变化，部分光线射向遮光单元5a，此时到达反光单元6a的反射面的光线数量减少，经由反射面反射后且最终从导光结构层2背向液晶层7的一侧射出的光线数量减少，即亮度降低；通过调整驱动电场的大小，可控制液晶棱镜对光线的偏折程度，从而能够对射向反光单元6a的反射面的光线数量的控制，即实现对亚像素区901域的显示亮度的控制。在理想情况下，可通过控制驱动电场的大小，使得从取光口4射出的光线全部射向遮光单元5a并被遮光单元5a所吸收，以实现灰阶L0显示。
然而，在实际应用中发现，遮光单元5a的表面会对光线存在一定的反射，尤其对入射角度较大的光线其反射率较大，经由遮光单元5a的表面反射的光线也会再次经过通过导光结构层2，并从导光结构层2背向液晶层7的一侧射出。尤其是在进行低灰阶显示时，射向遮光单元5a的光线数量较多，透明显示装置存在明显的暗态漏光现象，严重影响透明显示装置的对比度。
为解决相关技术中存在的上述问题，本公开实施例提供了一种显示面板及其制备方法和显示装置，下面将结合附图附图进行详细描述。
图2为本公开实施例提供的一种显示面板的俯视图，图3a为图2中A-A’向的一种截面示意图，图3b为图3a中灰阶L0和灰阶L255所对应的光路示意图，图3c为图3a中反光单元和遮光单元的一种仰视图，如图2～图3c所示，该显示面板包括：导光结构层2、显示结构层3和吸光结构层8。
其中，导光结构层2具有出光侧，配置为使内部的光线从出光侧的预设位置射出。
显示结构层3设置在导光结构层2的出光侧，包调光结构以及位于调光结构远离导光结构层2一侧的黑矩阵5和反射矩阵6，调光结构配置为控制从预设位置射出的光线入射到黑矩阵5所在区域和/或反射矩阵6所在区域。
吸光结构层8位于调光结构远离黑矩阵5的一侧，配置为吸收经由黑矩阵5的表面反射出的光线，且使得经由反射矩阵6的表面反射出的光线通过。
在本公开实施例中，以调光结构包括液晶层7为例进行示例性描述。本领域技术人员应该知晓的是，本公开中的调光结构还可以为其他能够对光线的偏折角度进行控制的其他结构，此处不再一一举例。
在一些实施例中，吸光结构层8的材料与黑矩阵5的材料相同。
在本公开实施例中，显示结构层3具有显示区9a和透明区9b，显示区9a用于显示画面，透明区9b用于供用户观察到位于显示面板后方的事物，以实现透明显示。
在本公开实施例中，通过在调光结构远离黑矩阵5的一侧设置吸光结构层8，该可以吸收经由黑矩阵5的表面反射出的光线，且使得经由反射矩阵6的表面反射出的光线通过，因此可在不影响显示的情况下，有效避免因黑矩阵5反射而引起的暗态漏光问题，从而能有效提升显示装置的对比度。
图4为本公开实施例中导光结构层的一种结构示意图，图5为图4中部分光线的光路示意图，如图4和5所示，导光结构层2包括：导光板10、第一低折射率材料层11a和第二低折射率材料层11b；其中第一低折射率材料层11a位于导光板10的出光侧且与导光板10的表面接触，第二低折射率材料层11b位于导光板10的出光侧的相对侧且与导光板10的表面接触，第一低折射率材料层11a对应前述“预设位置”处设置有取光口4，取光口4中填充有取光图形21；第一低折射率材料层11a和第二低折射率材料层11b的折射率小于导光板10的折射率，取光图形21的折射率大于或等于导光板10的折射率。
为方便理解，假定导光板10的折射率为n，第一低折射率材料层11a和第二低折射率材料层11b的折射率均为n'。当入射到导光板10内的准直偏振光的第一角度δ满足
Figure BDA0002403050400000091
时，则光线在第一/第二低折射率材料层11b与导光板10相接触界面发生全反射；在取光图形21与导光板10相接触的界面，由于取光图形21的折射率大于或等于导光板10的折射率，不满足全反射条件，因而会打破全反射条件，光从取光口4取出并射向液晶层7。
作为一个具体示例，以导光板10的折射率n＝1.5、第一低折射率材料层11a和第二低折射率材料层11b的折射率n'＝1.25为例，可计算得到临界角为56.4°。基于此，可使δ在57°～80°范围内取值，例如δ＝65°。
在一些实施例中，当取光图形21的厚度与第一低折射率材料层11a的厚度不相同时，则取光图形21与第一低折射率材料层11a之间会产生段差，不利于后续其他功能模块的制备。在一些实施例中，在第一低折射率材料层11a背向导光板10的一侧形成有平坦化层12，以消除上述段差。本领域技术人员知晓的是，设置平坦化层12仅为本公开实施例中的一种可选实施方案，平坦化层12并非为必要结构。
需要说明的是，考虑到在进行灰阶控制时需要利用液晶棱镜来对光线进行偏折，因此从取光口4取出的光线须为准直偏振光。当外部光源向导光板10的入光口提供的光为自然光时，则需要在入光口设置偏光片(图中未示出)，以将自然光转换为偏振光；当外部光源向导光板10的入光口提供的光为准直偏振光时，则无需设置上述偏光片。
在本公开实施例中，显示区9a包括多个亚像素区901，导光结构层2包括位于预设位置且与亚像素区901一一对应的多个取光口4，黑矩阵5包括与亚像素区901一一对应的多个遮光单元5a，反射矩阵6包括与亚像素区901一一对应的多个反光单元6a，吸光结构层8包括与亚像素区901一一对应的多个吸光单元8a，取光口4、遮光单元5a、反光单元6a和吸光单元8a均位于对应的亚像素区901内。
在任意的一个亚像素区901内，吸光单元8a所设置的位置可根据取光口4、遮光单元5a、发光单元以及实际遮光需求进行确定，本公开的技术方案对吸光单元8a与取光口4/遮光单元5a/发光单元与之间的位置关系不作限定，仅需保证吸光单元8a不会对经由反光单元6a表面反射出的光进行吸收，且能够吸收黑矩阵5的表面反射出的至少部分光线，即可在一定程度上改善暗态漏光的问题，达到提升对比度的目的。
考虑到在亚像素区901显示低灰阶时，射向遮光单元5a的光线的角度很大，此时遮光单元5a的表面对该部分光线的反射率较高(遮光单元5a对该部分光线的遮光率相对较小)，暗态漏光风险大；此外，大角度的光线经过遮光单元5a的表面反射后及其容易进入到其亚像素区901中，不利于吸光单元8a的排布设计。
为解决该技术问题，本公开实施例提供了一种新显示面板。图6a为本公开实施例提供的另一种显示面板的截面示意图，图6b为图6a中灰阶L0所对应的光路示意图，图6c为图6a中反光单元和遮光单元的一种仰视图，如图6a～6b所示，与图3a中所示显示面板不同的是，图6a所示显示面板中的遮光单元5a包括：第一遮光图形501和第二遮光图形502；第二遮光图形502位于第一遮光图形501靠近调光结构的一侧，第二遮光图形502远离第一遮光图形501的一侧表面为第一倾斜面，第一倾斜面所处平面与第一遮光图形501所处平面相交，且第一倾斜面朝向位于同一亚像素区901内的取光口4。
此时，由于将遮光单元5a靠近调光结构的一侧表面设计为倾斜面且朝向同一亚像素区901内的取光口4，此时从取光口4射向遮光单元5a的第一倾斜面的光线，其与第一倾斜面所形成的入射角减小。
以显示灰阶L0时情况为例，此时施加驱动电场。在相关技术中，参见图1所示，从取光口4以第二角度射向遮光单元5a的光线经过液晶棱镜的偏折作用后以第三角度θ传播，当到达遮光单元5a的表面时与遮光单元5a的表面所形成的入射角等于第三角度θ。而在本公开实施例中，由于遮光单元5a具有第一倾斜面且朝向取光口4，因此从经过液晶棱镜的偏折作用后以第三角度θ传播的光线与遮光单元5a的表面所形成的入射角α会小于第三角度。由于入射角越小，遮光单元5a对光线的反射率减小(遮光率越大)，因此经由第一倾斜面所反射出的光线数量减少，可有效降低暗态漏光风险大。另外，经由第一倾斜面所反射出的光线其反射角也相对较小，不会射入至其他亚像素区901中，有利于吸光单元8a的排布设计。
在一些实施例中，在每个亚像素区901内，相对于第二遮光图形502，反光单元6a更远离取光口4，第二遮光图形502在第一遮光图形501所处平面上的正投影与反光单元6a在第一遮光图形501所处平面上的正投影相接触。
继续参见图1所示，遮光单元5a靠近反光单元6a的部分所反射出的光线，会与反光单元6a所反射出的光线会发生部分重叠，此时若在光线重叠的位置设置吸光单元8a，吸光单元8a不仅会吸收经由遮光单元5a所反射出的光线，也会吸收部分经由反光单元6a所反射出的光线，导致显示亮度降低。
为此，本公开通过将第二遮光图形502在第一遮光图形501所处平面上的正投影与反光单元6a在第一遮光图形501所处平面上的正投影相接触，即第二遮光图形502设置在靠近反光单元6a位置，通过第一倾斜面来改变位于反光单元6a周边且经由遮光单元5a所反射出的光线的光路，以使得遮光单元5a靠近反光单元6a的部分所反射出的光线不会与反光单元6a所反射出的光线会发生重叠，此时根据第一倾斜面所反射出的光线的光路来确定吸光单元8a的位置，可使得吸光单元8a仅吸收经由遮光单元5a所反射的光，而不吸收经由反光单元6a所反射的光。
图7a为本公开实施例提供的又一种显示面板的截面示意图，图7b为图7a中反光单元和遮光单元的一种仰视图，如图7a和图7b所示，与图6a中所示显示面板不同的是，在每个亚像素区901内，反光单元6a位于第一遮光图形501靠近调光结构的一侧，反光单元6a和第二遮光图形502在第一遮光图形501靠近调光结构的一侧表面并排设置(平行于第一遮光图形501所处平面并排设置)且相接触。
与图6a所示显示面板中的第一遮光图形501相比，图7中的第一遮光图形501还延伸至反光单元6a的下方(未延伸至透明区9b)。
在一些实施例中，反光单元6a包括：本体601和反射层602，本体601远离第一遮光图形501的一侧表面为第二倾斜面，第二倾斜面所处平面与第一遮光图形501所处平面相交，且第二倾斜面朝向位于同一亚像素区901内的取光口4，反射层602设置于第二倾斜面上。
进一步地，本体601、第一遮光图形501和第二遮光图形502，三者一体成型。此时，本体601可与第二遮光图形502同步形成，可减少制备工序，缩短生产周期；具体制备方法将在后面进行详细描述。
图8为本公开实施例提供的再一种显示面板的截面示意图，如图8所示，与前面实施例中不同的是，图8所示显示面板中显示结构层3还包括彩色滤光矩阵20，以使得显示面板能够进行彩色显示。其中，彩色滤光矩阵20设置在调光结构远离反射矩阵6的一侧，彩色滤光矩阵20配置为对从预设位置射出的光线进行滤光和/或对经由反射矩阵6的表面反射出的光线进行滤光。
具体地，彩色滤光矩阵20包括与亚像素区901一一对应的多个彩色滤光图形20a。其中，彩色滤光图形20a可完全覆盖对应的亚像素区901。按照滤光区域的不同，每个彩色滤光图形20a可包括用于对从取光口4射出的光线进行滤光的第一滤光子图形和用于对经由反射矩阵6的表面反射出的光线进行滤光的第二滤光子图形，第一滤光子图形和第二滤光子图形为同色滤光子图形。
参见图8所示，从取光口4射向反射单元的光线会经过第一滤光子图形进行第一次滤光，且经由反射单元反射后的光线会经过第二滤光子图形进行第二次滤光，考虑到光线会进行两次滤光，因此可将第一滤光子图形和第二滤光子图形的厚度设置的薄一些，以使得两次滤光作用效果等同于现有的一层滤光图形的滤光效果。
本领域技术人员应该知晓的是，在本公开实施例中仅设置第一滤光子图形来对从取光口4射向反射单元的光线进行滤光，或仅设置第二滤光子图形来对经由反射矩阵6的表面反射出的光线进行滤光，也可实现彩色显示，此两种情况未给出相应附图。
需要说明的是，附图中仅示意出了彩色滤光矩阵20与吸光结构层8同层的情况，其仅起到示例性作用，不会对本公开的技术方案产生限制。在本公开中，仅需保证彩色滤光矩阵20设置在液晶层7远离反射矩阵6的一侧即可，例如彩色滤光矩阵20位于吸光结构层8背向液晶层7的一测(即附图中吸光结构层8的下方)。
继续参见图3a、6a～8所示，在一些实施例中，调光结构包括液晶层7，显示结构层3还包括：衬底基板15、第一电极层16和第二电极层13；第一电极层16位于衬底基板15靠近液晶层7的一侧，黑矩阵5和反射矩阵6位于第一电极层16靠近液晶层7的一侧，第二电极层13位于液晶层7远离黑矩阵5的一侧；吸光结构层8位于第二电极层13和液晶层7之间。
在一些实施例中，第一电极层16为像素电极层，第二电极层13为公共电极层，像素电极层包括与亚像素区901域一一对应的多个像素电极，公共电极层包括板状的公共电极；在公共电极和像素电极上施加不同电压时，公共电极和像素电极之间形成驱动电场，通过控制驱动电场的大小，以控制相应亚像素区901域内液晶棱镜对光线的偏折程度，从而能够对射向反光单元6a的反射面的光线数量的控制，即实现对亚像素区901域的显示亮度的控制。
在一些实施例中，在像素电极层和衬底基板15之间形成有像素电路层17，像素电路层17包括薄膜晶体管(Thin Film Transistor，简称TFT)、信号走线等结构，配置为向各像素电极提供像素电压。
继续参见图3a～8所示，在一些实施例中，第二电极层13和吸光结构层8之间设置有防护层14，且防护层14与吸光结构层8接触，防护层14配置为在通过构图工艺形成吸光结构层8的图形的工艺过程中防止在非图形区域出现材料残留。
在一些实施例中，吸光结构层8的材料与黑矩阵5的材料相同，具体由胶体、碳等材料混合而成。当吸光结构层8的下方为有机物膜层或金属氧化膜层(例如第二电极层13的材料一般采用氧化铟锡、氧化铟镓锌)时，在通过构图工艺形成吸光结构层8的图形的工艺过程中，在非图形区域(吸光结构层8的材料需要被去除的区域)极其容易出现碳残留，从而导致不良。为此，在本公开实施例中，在第二电极层13和吸光结构层8之间设置防护层14，且防护层14与吸光结构层8接触，可有效避免碳残留的问题。其中，可选地，防护层14的材料包括氧化硅(化学式，SiO2)，碳不易在氧化硅表面出现残留。
继续参见图3-6所示，在一些实施例中，在导光结构层2远离液晶层7的一侧设置有散射层18，散射层18可将从导光结构层2远离液晶层7的一侧表面射出的光线进行散射，以增大显示面板的可视角度。可选地，散射层18的厚度为0.5um～3.5um，散射层18的材料包括：热塑性材料基体材料与二氧化钛颗粒，其中热塑性材料基体材料可以为聚丙烯酸树脂、聚氨酯、聚碳酸酯等，二氧化钛的粒径为150nm～800nm。
进一步地，在散射层18远离导光结构层2的一侧设置有保护层19，用于对散射离子层进行保护。
在本公开实施例中，通过在液晶层7远离黑矩阵5的一侧设置吸光结构层8，该可以吸收经由黑矩阵5的表面反射出的光线，且使得经由反射矩阵6的表面反射出的光线通过，因此可在不影响显示的情况下，有效避免因黑矩阵5反射而引起的暗态漏光问题，从而能有效提升显示装置的对比度。
图9为本公开实施例提供的一种显示面板的制备方法，如图9所示，本公开实施例提供的制备方法用以制备前述实施例中的显示面板，该制备方法包括：
步骤S101、形成导光结构层。
其中，导光结构层2具有出光侧，导光结构配置为使内部的光线从出光侧的预设位置射出。
步骤S102、形成显示结构层。
其中，显示结构层3设置在显示结构层3的出光侧，包括调光结构以及位于调光结构远离导光结构层2一侧的黑矩阵5和反射矩阵6，调光结构配置为控制从预设位置射出的光线入射到黑矩阵5所在区域和/或反射矩阵6所在区域。
在一些实施例中，调光结构包括液晶层7。
步骤S103、形成吸光结构层。
吸光结构层8位于调光结构远离黑矩阵5的一侧，吸光结构层8配置为吸收经由黑矩阵5的表面反射出的光线，且使得经由反射矩阵6的反射面反射出的光线通过。
需要说明的是，本公开的技术方案对上述步骤S101～步骤S103之间的执行顺序不作限定。
图10为本公开实施例提供的另一种显示面板的制备方法，图11～图21为显示面板制备工序中的中间产品的截面示意图，如图10～图21所示，本公开实施例提供的制备方法用以制备前述实施例中的显示面板，在该显示面板中，显示结构层3具有显示区9a，显示区9a包括多个亚像素区901；导光结构层2包括位于预设位置且与亚像素区901一一对应的多个取光口4；黑矩阵5包括与亚像素区901一一对应的多个遮光单元5a；反射矩阵6包括与亚像素区901一一对应的多个反光单元6a；吸光结构层8包括与亚像素区901一一对应的多个吸光单元8a；取光口4、遮光单元5a、反光单元6a和吸光单元8a均位于对应的亚像素区901内。该制备方法具体包括：
步骤S201、在衬底基板的一侧依次形成像素电路层和第一电极层。
如图11所示，可通过常规的TFT背板工艺以在衬底基板15上形成像素电路和第一电极层16，TFT背板工艺的具体过程此处不进行详细描述。
步骤S202、在第一电极层背向衬底基板的一侧形成黑矩阵和反射矩阵。
图22为本公开实施例中步骤S202的一种可选实现方法流程图，图23为图22所对应制备工序中的中间产品的截面示意图，如图22和23所示，步骤S202包括：
步骤S2021a、在第一电极层背向衬底基板的一侧形成遮光材料薄膜。
如图23所示，通过涂覆工艺在第一电极层16背向衬底基板15的一侧形成遮光材料薄膜；遮光材料薄膜可以为含碳的光刻胶。
步骤S2022a、对遮光材料薄膜进行图案化处理，以在每个亚像素区域内形成第一遮光图形和第二遮光图形。
其中，对遮光材料薄膜进行图案化处理的工序包括掩模曝光和显影等。如图23所示，通过步骤S2022a可在每个亚像素区901域内形成第一遮光图形501和第二遮光图形502，第二遮光图形502位于第一遮光图形501远离衬底基板15的一侧，第二遮光图形502远离第一遮光图形501的一侧表面为第一倾斜面，第一倾斜面所处平面与第一遮光图形501所处平面相交，位于同一亚像素区901内的第一遮光图形501和第二遮光图形502构成遮光单元5a。
其中，在进行掩模曝光工艺过程中可使用半色调掩模板(Half-tone Mask)来对遮光材料薄膜进行曝光，以便于显影后形成第一倾斜面。
步骤S2023a、在第一遮光图形远离衬底基板的一侧形成反光单元。
图24为采用多次图案化工艺和烘烤工艺形成反光单元6a的工艺示意图，如图24所示，首先，在步骤S2022所制得的基板表面涂覆一层光刻胶23；然后，对光刻胶23进行多次图案化工艺，以形成台阶形貌；接着，对光刻胶23进行烘烤工艺，此时光刻胶23会因受热熔化并产生流动，从而形成倾斜面；再接着，在沉积金属材料薄膜；最后，对金属材料薄膜进行图案化，以在倾斜面上形成反射层602。其中，对金属材料薄膜进行图案化处理的工序包括掩涂覆光刻胶、对光刻胶进行掩曝光、显影、对金属材料薄膜进行刻蚀(优选湿法刻蚀)、将光刻胶剥离等。
图25为本公开实施例中步骤S202的另一种可选实现方法流程图，图26为图25所对应制备工序中的中间产品的截面示意图，如图25和26所示，步骤S202包括：
步骤S2021b、在第一电极层背向衬底基板的一侧形成遮光材料薄膜。
步骤S2022b、对遮光材料薄膜进行图案化处理，以在每个亚像素区域内形成第一遮光图形、第二遮光图形以及本体。
与图23所示中不同的是，在图26所示情况中反光单元6a中本体601的材料与黑矩阵5的材料相同，且第一遮光图形501、第二遮光图形502以及本体601三者一体成型。其中，通过半色调掩膜工艺可形成第二遮光图形502的第一倾斜面和本体601的第二倾斜面。其中，位于同一亚像素区901内的第一遮光图形501和第二遮光图形502构成遮光单元5a。
步骤S2023b、在第二倾斜面上形成反射层。
其中，反射层602的材料可为金属材料，位于同一亚像素区901内的本体601和反射层602构成反光单元6a，反射单元与遮光单元5a接触。
参见图12所示，基于上述步骤S2021a～步骤S2023a或步骤S2021b～步骤S2023b可形成黑矩阵5和反射矩阵6。
步骤S203、在黑矩阵背向衬底基板的一侧形成隔垫物。
如图13所示，可通过常规的隔垫物22制备工艺以在黑矩阵5背向衬底基板15的一侧形成隔垫物22。
为方便描述，将通过上述步骤S201～步骤S203得到的结构称为“第一基板”。
步骤S204、以导光板作为衬底，在导光板的第一侧依次形成第二低折射率材料层、散射层和保护层。
如图14所示，导光板10为玻璃导光板10，在其第一侧(背向出光侧的一侧)依次形成层叠第二低折射率材料层11b、散射层18和保护层19；其中第二低折射率材料层11b的折射率小于导光板10的折射率。
步骤S205、以导光板作为衬底，在导光板的第二侧形成第一低折射率材料层。
如图15所示，将图14所示的结构旋转180°以使得保护层19位于最下方，以导光板10作为衬底，在其第二侧(出光侧)形成第一低折射率材料层11a，第一低折射率材料层11a对应“预设位置”为镂空结构，以形成取光口4；其中，第一低折射率材料层11a的折射率小于导光板10的折射率。
步骤S206、在取光口内填充取光图形。
如图16所示，在取光口4内形成取光图形21，取光图形21的折射率大于导光板10的折射率。
步骤S207、在取光图形和第一低折射率材料层背向导光板的一侧形成平坦化层。
如图17所示，平坦化层12提供的平整表面有利于后续工艺过程中其他结构的制备。需要说明的是，为避免光线在取光图形21与平坦化层12之间的界面发生全反射，平坦化层12的折射率大于或等于取光图形21的折射率。
步骤S208、在平坦化层背向导光板的一侧形成第二电极层。
如图18所示，第二电极层13用作公共电极层。
步骤S209、在第二电极层背向导光板的一侧形成防护层。
如图19所示，在一些实施例中防护层14的材料包括氧化硅。
步骤S210、在防护层背向导光板的一侧形成吸光结构层和彩色滤光结构。
如图20所示，吸光结构层8的材料与黑矩阵5的材料相同，吸光结构层8中各吸光单元8a的位置可根据实际需要进行预先设计和调整。彩色滤光结构中各彩色滤光图形20a的滤光特性、位置可根据实际需要进行预先设计。
为方便描述，将通过上述步骤S204～步骤S210得到的结构称为“第二基板”。
步骤S211、在第一基板和第二基板之间填充液晶层，并进行对盒。
如图21所示，将步骤S203得到的第一基板与步骤S210得到的第二基板进行对盒处理，以得到显示基板；其中，对盒工艺的具体过程为本领域的常规技术，此处不再赘述。
本公开实施例还提供了一种显示装置。图27为本公开实施例提供的一种显示装置的截面示意图，如图27所示，该显示装置包括：准直光源1和显示面板，其中准直光源1的出光口与导光结构层2的入光口相对设置，显示面板采用前述实施例提供的显示面板。
在一些实施例中，准直光源1包括：准直单元101、光源单元102和偏振单元103；其中，光源单元102可包括叠设的多个单色光源，用于在一显示周期内依次出射不同颜色的单色光(无需彩色滤光矩阵20也可实现彩色显示)。准直单元101采用抛物线形反射面结构，准直单元的入光面与光源单元的出射面贴合，与入光面相对的面设置成抛物线形反射面，可以将光源单元102出射的发散光线处理成准直光线，并以设定的角度反射进入导光装置。通常，不同波长光线的折射率变化较小，因而不同颜色的光线进入导光板10的角度是相同的。偏振单元103设置在准直单元的出光面，用于将准直单元101出射的光处理成线偏振光。
本公开实施例中的显示装置可以是手机、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，也可以是虚拟/增强现实头戴显示器、具有近眼3D显示功能的装置或设备。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式，然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本公开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公开的保护范围。

Claims (12)

1.一种显示面板，其中，包括：
导光结构层，具有出光侧，配置为使内部的光线从所述出光侧的预设位置射出；
显示结构层，设置在所述导光结构层的出光侧，包括调光结构以及位于所述调光结构远离所述导光结构层一侧的黑矩阵和反射矩阵，所述调光结构配置为控制从所述预设位置射出的光线入射到所述黑矩阵所在区域和/或所述反射矩阵所在区域；
吸光结构层，位于所述调光结构远离所述黑矩阵的一侧，配置为吸收经由所述黑矩阵的表面反射出的光线，且使得经由所述反射矩阵的表面反射出的光线通过；
所述显示结构层具有显示区，所述显示区包括多个亚像素区；
所述导光结构层包括位于所述预设位置且与所述亚像素区一一对应的多个取光口；
所述黑矩阵包括与所述亚像素区一一对应的多个遮光单元；
所述反射矩阵包括与所述亚像素区一一对应的多个反光单元；
吸光结构层包括与所述亚像素区一一对应的多个吸光单元；
所述取光口、所述遮光单元、所述反光单元和所述吸光单元均位于对应的所述亚像素区内；
所述遮光单元包括：第一遮光图形和第二遮光图形；
所述第二遮光图形位于所述第一遮光图形靠近所述调光结构的一侧，所述第二遮光图形远离所述第一遮光图形的一侧表面为第一倾斜面，所述第一倾斜面所处平面与所述第一遮光图形所处平面相交，且所述第一倾斜面朝向位于同一亚像素区内的所述取光口。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其中，在每个所述亚像素区内，相对于所述第二遮光图形，所述反光单元更远离所述取光口；
所述第二遮光图形在所述第一遮光图形所处平面上的正投影与反光单元在所述第一遮光图形所处平面上的正投影相接触。
3.根据权利要求1所述的显示面板，其中，在每个所述亚像素区内，所述反光单元位于所述第一遮光图形靠近所述调光结构的一侧；
所述反光单元和所述第二遮光图形在所述第一遮光图形靠近所述调光结构的一侧表面并排设置且相接触。
4.根据权利要求3所述的显示面板，其中，所述反光单元包括：本体和反射层，所述本体远离所述第一遮光图形的一侧表面为第二倾斜面，所述第二倾斜面所处平面与所述第一遮光图形所处平面相交，且所述第二倾斜面朝向位于同一亚像素区内的所述取光口，所述反射层设置于所述第二倾斜面上。
5.根据权利要求4所述的显示面板，其中，所述本体、所述第一遮光图形和所述第二遮光图形，三者一体成型。
6.根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述调光结构包括液晶层，所述显示结构层还包括：衬底基板、第一电极层和第二电极层；
所述第一电极层位于所述衬底基板靠近所述液晶层的一侧，所述黑矩阵和所述反射矩阵位于所述第一电极层靠近所述液晶层的一侧，所述第二电极层位于所述液晶层远离所述黑矩阵的一侧；
所述吸光结构层位于所述第二电极层和所述液晶层之间。
7.根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述显示结构层还包括：彩色滤光矩阵，所述彩色滤光矩阵设置在所述调光结构远离所述反射矩阵的一侧，所述彩色滤光矩阵配置为对从所述预设位置射出的光线进行滤光和/或对经由所述反射矩阵的表面反射出的光线进行滤光。
8.根据权利要求6所述的显示面板，其中，所述第二电极层和所述吸光结构层之间设置有防护层，且所述防护层与所述吸光结构层接触，所述防护层配置为在通过构图工艺形成所述吸光结构层的图形的工艺过程中防止在非图形区域出现材料残留。
9.根据权利要求8所述的显示面板，其中，所述吸光结构层的材料包括碳；
所述防护层的材料包括氧化硅。
10.根据权利要求1所述的显示面板，其中，在所述导光结构层远离所述调光结构的一侧设置有散射层。
11.根据权利要求10所述的显示面板，其中，所述散射层远离所述导光结构层的一侧设置有保护层。
12.一种显示装置，其中，包括：准直光源和如权利要求1-11中任一所述的显示面板，所述准直光源的出光口与所述导光结构层的入光口相对设置。
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