CN111564110B - 一种显示面板和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示面板和显示装置，包括：位于显示面板出光侧的棱镜结构，棱镜结构包括基材，以及形成在基材上阵列排布的棱镜单元，相邻两棱镜单元的相对的棱镜面垂直；其中，相邻两棱镜单元的相对的棱镜面分别为第一棱镜面和第二棱镜面；从棱镜单元背离基材一侧的环境光入射至第一棱镜面，且反射至第二棱镜面，第二棱镜面将环境光反射形成反射环境光；入射至第一棱镜面的环境光的方向与经第二棱镜面反射形成的反射环境光的方向平行。在本发明实施例中，通过在显示面板出光侧设置棱镜结构，各角度环境光在入射至棱镜结构后沿平行于入射光方向返回，有效防止环境反射光进入人眼，提高显示面板的可读性。

Description

一种显示面板和显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域领域，尤其涉及一种显示面板和显示装置。

背景技术

在现有的显示技术领域，无论是有机发光显示面板还是液晶显示面板，为了防止环境光在显示面板表面发生镜面反射后进入人眼，通常在显示面板出光侧表面增加一层不规则颗粒膜层，俗称“雾面膜”或者“磨砂膜”，使得环境光在显示面板表面发生漫反射后以不同的角度出射，降低反射进入人眼的光强，减少环境光干扰。

但现有技术中环境光在显示面板表面发生漫反射的反射光角度是随机的，故不可避免存在无论哪个角度的环境光，经过漫反射之后都会有一定分量的反射光射入人眼，降低了用户的使用体验感。

发明内容

本发明实施例提供一种显示面板和显示装置，以实现各角度环境光沿平行于入射光方向返回，有效防止环境光从显示面板表面发生漫反射后以不同的角度出射后进入人眼，提高用户的使用体验。

第一方面，本发明实施例提供了一种显示面板，包括：包括位于显示面板出光侧的棱镜结构，所述棱镜结构包括基材，以及形成在所述基材上阵列排布的棱镜单元，相邻两所述棱镜单元的相对的棱镜面垂直；

其中，相邻两所述棱镜单元的相对的棱镜面分别为第一棱镜面和第二棱镜面；从所述棱镜单元背离所述基材一侧的环境光入射至所述第一棱镜面，且反射至所述第二棱镜面，所述第二棱镜面将所述环境光反射形成反射环境光；入射至所述第一棱镜面的环境光的方向与经所述第二棱镜面反射形成的反射环境光的方向平行。

第二方面，本发明实施例还提供一种显示装置，包括实施例一中任一项所述的显示面板。

本发明实施例提供的显示面板和显示装置，通过在显示面板的出光侧设置阵列排布的棱镜单元，相邻两棱镜单元相对的棱镜面为第一棱镜面和第二棱镜面，当环境光入射至棱镜单元的第一棱镜面后被反射至第二棱镜面并在第二棱镜面反射，其中，入射至第一棱镜面的环境光与第二棱镜面反射形成的反射环境光平行，即各角度环境光在入射至棱镜结构后沿平行于入射光的方向返回，有效防止环境反射光进入人眼，提高显示面板的可读性及用户的体验感。

附图说明

图1为本发明实施例提供的现有技术显示面板的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图；

图3为图2提供的显示面板的环境光的光路示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种棱镜结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1是现有技术中一种显示面板的结构示意图，如图1所示，现有的显示面板中，在显示面板的出光侧设置一层不规则颗粒的雾面膜或颗粒膜10'，实现环境光在显示面板表面发生漫反射后以不同的角度出射，降低反射进入人眼的光强。现有技术中由于环境光在雾面膜或颗粒膜10'表面发生漫反射，使进入人眼的环境光较弱，但还是存在一定的反射光进入人眼，影响了显示面板的可读性。

基于上述技术问题，本发明实施例提供一种显示面板，包括位于显示面板出光侧的棱镜结构，棱镜结构包括基材，以及形成在基材上呈阵列排布的棱镜单元，相邻两棱镜单元的相对的棱镜面垂直，其中，相邻两棱镜单元的相对的棱镜面分别为第一棱镜面和第二棱镜面，从棱镜单元背离基材一侧的环境光入射至第一棱镜面，且反射至第二棱镜面，第二棱镜面将环境光反射形成反射环境光，入射至第一棱镜面的环境光的方向与经第二棱镜面反射形成的反射环境光的方向平行。通过在显示面板的出光侧设置呈阵列排布的棱镜单元，相邻两棱镜单元相对的棱镜面为第一棱镜面和第二棱镜面，当环境光入射至棱镜单元实现各角度环境光沿平行于入射光的方向返回，有效防止环境反射光进入人眼，提高显示面板的可读性。

以上是本发明的核心思想，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图2为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图，图3是图2提供的显示面板的环境光的光路示意图，如图2和图3所示，显示面板包括：位于显示面板出光侧的棱镜结构100，棱镜结构100包括基材10，以及形成在基材10上阵列排布的棱镜单元20，相邻两棱镜单元20的相对的棱镜面30垂直，其中，相邻两棱镜单元20的相对的棱镜面30分别为第一棱镜面31和第二棱镜面32，从棱镜单元20背离基材10一侧的环境光入射至第一棱镜面31，且反射至第二棱镜面32，第二棱镜面32将环境光反射形成反射环境光，入射至第一棱镜面31的环境光的方向与经第二棱镜面32反射形成的反射环境光的方向平行。

如图2和图3所示，棱镜结构100位于显示面板的出光侧，棱镜结构100包括阵列排布的棱镜单元20，相邻两棱镜单元20的相对的棱镜面30垂直(图2中棱镜面31与棱镜面32为相对的两棱镜面)，且相邻两棱镜单元20的靠近基材10的一侧端面平齐，其中相邻两个棱镜单元20的相对的棱镜面30分别为第一棱镜面31和第二棱镜面32。当外界环境光入射至第一棱镜面31后在第一棱镜面31发生反射，第一棱镜面31入射的光被反射至第二棱镜面32，第二棱镜面32接收第一棱镜面31反射的光后在第二棱镜面32表面发生反射，将环境光反射至外界环境。如图3所示，假设环境光在第一棱镜面31的入射点为A，在点A作第一棱镜面31的垂直法线L1，环境光的入射角与法线L1的夹角为α，环境光在第一棱镜面31的反射角与法线L1的夹角为α'，根据反射定律α＝α'，环境光经第一棱镜面31第一次反射后射向第二棱镜面32的B点，在B点作第二棱镜面32的垂直法线L2，则第二次环境光的的入射角与法线L2的夹角为β，环境光在第二棱镜面32的反射角与法线L2的夹角为为β'，根据反射定律β＝β'，因第一棱镜面31和第二棱镜面32垂直，故第一棱镜面31的法线L1与第二棱镜面32的法线L2互相垂直，法线L1和法线L2相交于C点，可知三角形ABC为直角三角形，故α'和β互余，即β＝90°-α'，由β＝β'可得β'＝90°-α。假设环境光的入射角与法线L2的夹角为θ'，则θ'＝90°-α，又因为θ'＝θ，所以θ＝90°-α＝β'，根据平行定理，可知反射出去的反射环境光和入射的环境光平行。

需要说明的是，设置相邻两棱镜单元20的相对的棱镜面30垂直，但在制备棱镜结构100的过程中，可能存在部分微小误差，即相邻两棱镜单元20相对的棱镜面30之间的夹角在88°～92°范围之间，当相对的棱镜面30之间的夹角在88°～92°之间时，任意角度环境光在经由棱镜结构100的两次反射后，均会沿平行于入射角度光的方向反射回去，减少了环境光进入人眼的几率，降低了各个角度环境光的干扰，提高了显示面板可读性和用户的体验感。

进一步地，图2示例性表示部分呈阵列排布的棱镜单元20的结构示意图，其中，图2表示沿第一方向X，相邻排布的棱镜单元20的棱镜面30的结构示意图，且沿第一方向X，相邻两棱镜单元20的靠近基材10的一侧端面平齐，也可以沿第二方向Y设置阵列排布的棱镜单元20，且相邻两棱镜单元20的棱镜面互相垂直，更近一步地，可以在显示面板的出光侧沿第一方向X以及第二方向Y均设置阵列排布的棱镜单元20，且第一方向X与第二方向Y交叠处相邻两棱镜单元20的棱镜面30垂直。由于环境光方向的各异性，通过在第一方向X和第二方向Y均设置阵列排布的棱镜单元20，当外界环境光通过不同角度入射到棱镜结构100时，棱镜结构100可以实现对不同方向入射的环境光的反射，进一步减少了环境光进入人眼的几率，降低了各个角度环境光的干扰，提高了显示面板可读性和用户的体验感。

可选地，如图3所示，由于棱镜单元的底面平行于基材，设置棱镜单元A1的高度为H1，棱镜单元A2的高度为H2，且H1＝H2，通过设置设置相邻两棱镜单元20的高度相同，即可以保证相邻两棱镜单元20的棱镜面30的面积最大，保证了棱镜单元20棱镜面30对环境光的反射。

本发明实施例提供的显示面板，通过在显示面板的出光侧设置阵列排布的棱镜单元，相邻两棱镜单元相对的棱镜面为第一棱镜面和第二棱镜面，当环境光入射至棱镜单元的第一棱镜面后被反射至第二棱镜面并在第二棱镜面反射形成反射环境光，其中，入射至第一棱镜面的环境光与第二棱镜面反射形成的反射环境光平行，即各角度环境光在入射至棱镜结构后沿平行于入射光的方向返回，有效防止环境反射光进入人眼，提高显示面板的可读性。

在上述实施例的基础上，棱镜结构可以适用于液晶显示面板，也可以适用于有机发光显示面板，首先对棱镜结构用于液晶显示面板进行说明。

可选地，在上述实施例的基础上，图4是本发明实施例提供的另一显示面板的结构示意图，如图4所示，显示面板包括相对设置的阵列基板40和彩膜基板50，以及位于阵列基板40和彩膜基板50之间的液晶层60，显示面板还包括位于彩膜基板50背离阵列基板40的一侧的偏光片70，偏光片70包括叠层设置的棱镜结构100、第一TAC膜701、PVA膜702、第二TAC膜703和粘结层704，粘结层704位于第二TAC膜703与彩膜基板50之间。

如图4所示，通过在显示面板的彩膜基板50背离阵列基板40一侧设置偏光片70，其中偏光片70包括层叠设置的棱镜结构100、第一TAC膜701、PVA膜702、第二TAC膜703和粘结层704，且棱镜结构100位于偏光片70背离彩膜基板50一侧，即棱镜结构100位于显示面板的出光侧，其中PVA膜702起到偏振作用，第一TAC膜701和第二TAC膜703用于对PVA膜702的保护，而棱镜结构100位于第一TAC膜701背离彩膜基板50一侧，可以对外界环境照射到显示面板的环境光沿平行于环境光入射角度的光线出射，因此，通过在偏光片70中设置棱镜结构100，一方面环境光不会进入人眼，避免环境光进入人眼进而造成各个角度环境光干扰人眼对显示面板的观看，提高了显示面板的可读性，另一方面，棱镜结构100与偏光片70一体化设置，使得显示面板的集成度更高，简化制作工艺流程。

需要说明的是，偏光片70也可以包括位相差膜或保护膜，本发明实施例不对偏光片的具体结构进行限定，只要保证偏光片70中的棱镜结构100位于显示面板的出光侧即可。

可选地，在上述实施例的基础上，图5是本发明实施例提供的又一显示面板的结构示意图，如图5所示，显示面板包括相对设置的阵列基板40和彩膜基板50，以及位于阵列基板40和彩膜基板50之间的液晶层60，显示面板还包括位于彩膜基板50背离阵列基板40的一侧的偏光片70，棱镜结构100位于偏光片70背离阵列基板40一侧。

如图5所示，棱镜结构100位于偏光片70背离阵列基板40一侧，即棱镜结构100和偏光片70分别独立设置，背光模组出射的光线经偏光片70透过棱镜结构100后实现显示，由于棱镜结构100不需要与偏光片70一体化设置，在完成偏光片70工艺后，直接在显示面板的出光侧设置一层棱镜结构100，降低了显示面板制备工艺的复杂度。

可选地，在上述实施例的基础上，图6是本发明实施例提供的又一显示面板的结构示意图，如图6所示，显示面板包括衬底基板200以及位于衬底基板200上的有机发元件阵列300，棱镜结构100位于有机发元件阵列300的出光侧。

有机发光显示面板是由阳极电极、有机发光元件和阴极电极构成，阳极电极和阴极电极一般使用导电性较好的金属材料，但由于金属材料反射率较高，如果在室外有阳光照射的情况下，显示面板很难清晰的显示出画面。因此一般在有机发光显示面板的出光侧设置OLED偏振片，外界环境光先通过90°的线偏振片，然后是45°的圆偏振片，环境光通过偏振片后光相位延迟后变成135°的圆偏振光，然后被TFT或OLED的电极反射，被反射的光线再次通过光相位延迟膜，变成180°的线偏振光，180°的线偏振光到达最外层的90°线偏振片，由于反射光的偏振方向与线偏振片垂直，因此反射光不能透过偏振片，最终被偏振片吸收无法出射，达到消除反射光的作用。但由于设置的偏振片结构复杂，通过在显示面板的出光侧设置棱镜结构100代替偏振片，一方面，当环境光照射至棱镜结构100后，入射至第一棱镜面的环境光与第二棱镜面反射形成的反射环境光平行，各角度环境光在入射至棱镜结构后沿平行于入射光的方向返回，有效防止环境反射光进入人眼，提高显示面板的可读性，另一方面，采用棱镜结构替代偏振片，降低显示面板制备的复杂度。

更进一步地，现有技术中通过在OLED显示面板的出光侧设置偏振片降低OLED显示面板在室外的可视性问题，但由于自发光OLED显示面板出射的光线通过偏振片后光亮度会减少50％，降低了OLED显示面板的显示效果，如果要保证在添加偏振片后的显示面板的显示亮度与不加偏振片的显示面板的显示亮度相同，则需要给OLED器件施加更大的电流，降低了OLED显示面板的使用寿命。而本申请中通过直接在显示面板的出光侧设置棱镜结构，且棱镜结构的基材以及棱镜单元为透明材质的有机物或无机物，棱镜结构对OLED出射的光线无衰减作用，因此在不影响OLED显示面板显示效果的情况下，可以保证OLED显示面板在室外的可视性问题。

需要说明的是，有机发光显示面板可以为顶发光模式，也可以为底发光模式，本发明实施例不对有机发光显示面板的具体发光方式进行限定，只要保证棱镜结构位于有机发光阵列的出光侧，即可实现各角度环境光在入射至棱镜结构后沿平行于入射光的方向返回，有效防止环境反射光进入人眼，提高显示面板的可读性。

可选地，棱镜单元20包括正四棱锥或正三棱锥，正四棱锥的正四边形底面或者正三棱锥的等边三角形底面平行于基材10，图2示例性表示棱镜单元20为正四棱锥，图7示例性表示棱镜单元20为正三棱锥。

如图2和图7所示，正四棱锥的正四边形底面或者正三棱锥的等边三角形底面平行于基材10，通过设置正四棱锥的正四边形底面或者正三棱锥的等边三角形底面平行于基材10，可保证正四棱锥或者正三棱锥的的第一棱镜面31和第二棱镜面32可以接收环境光，进而使环境光在正四棱锥或者正三棱锥的第一棱镜面31和第二棱镜面32表面发生反射，实现各角度环境光在入射至正四棱锥或者正三棱锥后，在正四棱锥或者正三棱锥的棱镜面沿平行于入射光的方向返回，防止了环境反射光进入人眼，提高了显示面板的可读性。

可选地，继续参见图2，棱镜单元20为正四棱锥，正四棱锥底边边长为L，正四棱锥高为H，

当棱镜单元20为正四棱锥时，此时设置正四棱锥底边边长为L，则正四棱锥的高H满足

此时相邻两正四棱锥相对的棱镜面30分别为第一棱镜面31和第二棱镜面32，当环境光至正四棱锥A1的第一棱镜面31，且反射至正四棱锥A2的第二棱镜面32，正四棱锥A2的第二棱镜面32将环境光反射形成反射环境光，其中入射至正四棱锥A1的第一棱镜面31的环境光的方向与经过正四棱锥A2的第二棱镜面32反射形成的反射环境光的方向平行。

可选地，继续参见图7，棱镜单元20为正三棱锥，正三棱锥底边边长为L，正三棱锥高为H，

如图7所示，当棱镜单元20为正三棱锥时，正三棱锥高的H为正三棱锥顶点C到底面DD'D"的垂直距离，当正三棱锥底边边长为L时，此时正三棱锥高为H满足

此时相邻两正三棱锥相对的棱镜面30分别为第一棱镜面31和第二棱镜面32，当环境光入射至正三棱锥B1的第一棱镜面31，且反射至正三棱锥B2的第二棱镜面32，正三棱锥B2的第二棱镜面32将环境光反射形成反射环境光，其中入射至正三棱锥B1的第一棱镜面31的环境光的方向与经过正三棱锥B2的第二棱镜面32反射形成的反射环境光的方向平行。

可选地，沿垂直于基材10方向，棱镜单元20的截面为等腰直角三角形。

进一步地，沿垂直于基材10方向设置棱镜单元20的截面为等腰直角三角形可进一步保证入射至第一棱镜面31的环境光的方向与经过第二棱镜面32反射形成的反射环境光的方向平行。

可选地，继续参见图2，基材10以及棱镜单元20的材料包括透明有机物或透明无机物。

通过设置基材10以及棱镜单元20的材料为透明的有机物或透明无机物，可避免基材10以及棱镜单元20对显示面板出射光线的遮挡，进而避免基材10以及棱镜单元20对显示面板显示效果的影响。

可选地，继续参见图2，相邻棱镜单元20的底面无间隙排列。

通过设置相邻棱镜单元20的底面无间隙排布，即当棱镜单元20为正三棱锥或正四棱锥时，此时相邻两正三棱锥或相邻两正四棱锥之间无间隙排列，避免出现当相邻两正三棱锥或相邻两正四棱锥之间存在间隙露出部分基材10时，外界环境光照射到相邻两棱镜单元20之间的基材10上而无法实现环境光沿平行于入射角度的光线出射而出现反射光进入人眼而降低人眼对显示面板的可读性。

在上述实施例的基础上，图8是本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图，参见图8，显示装置可以包括本发明任意实施例所述的显示面板600。因此，本发明实施例提供的显示装置具有上述任一实施例中的技术方案所具有的技术效果，与上述实施例相同或相应的结构以及术语的解释在此不再赘述。本发明实施例提供的显示装置可以为图8所示的手机，也可以为任何具有显示功能的电子产品，包括但不限于以下类别：电视机、笔记本电脑、桌上型显示器、平板电脑、数码相机、智能手环、智能眼镜、车载显示器、医疗设备、工控设备、触摸交互终端等，本发明实施例对此不作特殊限定。例如，当显示装置为车载显示屏时，通过在车载显示屏表面增加棱镜结构，当车窗外阳光照射在车载显示屏之后环境光沿平行原光路返回，不会干扰驾驶者观察屏幕信息，降低环境光反射至人眼对人眼观察屏幕信息的干扰。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (11)

1.一种显示面板，其特征在于，包括位于显示面板出光侧的棱镜结构，所述棱镜结构包括基材，以及形成在所述基材上阵列排布的棱镜单元，相邻两所述棱镜单元的相对的棱镜面垂直；

其中，相邻两所述棱镜单元的相对的棱镜面分别为第一棱镜面和第二棱镜面；从所述棱镜单元背离所述基材一侧的环境光入射至所述第一棱镜面，且反射至所述第二棱镜面，所述第二棱镜面将所述环境光反射形成反射环境光；入射至所述第一棱镜面的环境光的方向与经所述第二棱镜面反射形成的反射环境光的方向平行。

2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板包括相对设置的阵列基板和彩膜基板，以及位于所述阵列基板和所述彩膜基板之间的液晶层；所述显示面板还包括位于所述彩膜基板背离所述阵列基板的一侧的偏光片；所述偏光片包括叠层设置的所述棱镜结构、第一TAC膜、PVA膜、第二TAC膜和粘结层；所述粘结层位于所述第二TAC膜与所述彩膜基板之间。

3.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板包括相对设置的阵列基板和彩膜基板，以及位于所述阵列基板和所述彩膜基板之间的液晶层；

所述显示面板还包括位于所述彩膜基板背离所述阵列基板的一侧的偏光片，所述棱镜结构位于所述偏光片背离所述阵列基板一侧。

4.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板包括衬底基板以及位于所述衬底基板上的有机发元件阵列；所述棱镜结构位于所述有机发元件阵列的出光侧。

5.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述棱镜单元包括正四棱锥或正三棱锥；所述正四棱锥的正四边形底面或者所述正三棱锥的等边三角形底面平行于所述基材。

6.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述棱镜单元为正四棱锥，所述正四棱锥底边边长为L，所述正四棱锥高为H，

7.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述棱镜单元为正三棱锥，所述正三棱锥底边边长为L，所述正三棱锥高为H，

8.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，沿垂直于所述基材方向，所述棱镜单元的截面为等腰直角三角形。

9.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述基材以及所述棱镜单元的材料包括透明有机物或透明无机物。

10.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，相邻所述棱镜单元的底面无间隙排列。

11.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1～10任一项所述的显示面板。

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