CN112859426B - 显示面板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本公开实施例提供一种显示面板及显示装置。该显示面板，包括：背光模组以及叠设于所述背光模组的一侧的全反射层和液晶结构层；所述全反射层包括：多个通光孔；所述背光模组，被配置为向所述多个通光孔发射光线；该显示面板，还包括：阵列排布的多个像素单元，每个像素单元包括：多个子像素，每个子像素包括：位于所述液晶结构层的远离所述背光模组的一侧的同层设置的第一光栅、遮光单元和第二光栅；所述第一光栅位于对应的通光孔的光路上。

Description

显示面板及显示装置

技术领域

本公开实施例涉及但不限于显示技术领域，尤其涉及一种显示面板及显示装置。

背景技术

透明显示产品以其美观性以及高科技外观，具有广泛的应用潜力，使得其越来越受到关注。在很多应用场景都可以看到其身影，例如，汽车挡风玻璃、透明冰箱门、百货陈列窗等。

目前的透明显示产品通常包括上偏振片和下偏振片，会导致透明显示产品的透明度以及透光率较低。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

第一方面，本公开实施例提供了一种显示面板，包括：背光模组以及叠设于所述背光模组的一侧的全反射层和液晶结构层；所述全反射层包括：多个通光孔；所述背光模组，被配置为向所述多个通光孔发射光线；

还包括：阵列排布的多个像素单元，每个像素单元包括：多个子像素，每个子像素包括：位于所述液晶结构层的远离所述背光模组的一侧的同层设置的第一光栅、遮光单元和第二光栅；所述第一光栅位于对应的通光孔的光路上。

第二方面，本公开实施例提供了一种显示装置，包括上述的显示面板。

本公开实施例提供的显示面板及显示装置，该显示面板可以包括：背光模组以及叠设于背光模组的一侧的全反射层和液晶结构层；全反射层可以包括：多个通光孔；背光模组，被配置为向多个通光孔发射光线；该显示面板还包括：阵列排布的多个像素单元，每个像素单元包括：多个子像素，每个子像素包括：位于液晶结构层的远离背光模组的一侧的同层设置的第一光栅、遮光单元和第二光栅，第一光栅位于对应的通光孔的光路上。如此，背光模组发出的光线，从全反射层中设置的通光孔进入液晶结构层，经过液晶结构层后入射至第一光栅；从第一光栅反射出的光线，经过液晶结构层后入射至全反射层；从全反射层反射出的光线，经液晶结构层调控后，入射到遮光单元上被吸收而无法出射，以使显示面板呈暗态显示状态，或者，从全反射层反射出的光线，经液晶结构层调控后，入射到第二光栅上被以特定角度衍射取出，以使显示面板呈亮态显示状态。这样，利用盒内反射原理实现光路的调控，无需给显示面板设置偏振片，从而，可使得大量的环境光透过显示面板，能够提高显示面板的透光率和透明度。

本公开的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本公开而了解。本公开的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

在阅读并理解了附图和详细描述后，可以明白其他方面。

附图说明

附图用来提供对本公开技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本公开的实施例一起用于解释本公开的技术方案，并不构成对本公开技术方案的限制。附图中各部件的形状和大小不反映真实比例，目的只是示意说明本公开内容。

图1为本公开示例性实施例中的显示面板的一种结构示意图；

图2为本公开示例性实施例中的显示面板的另一种结构示意图；

图3为图1所示显示面板的亮态显示的光路示意图；

图4为图1所示显示面板的暗态显示的光路示意图；

图5为本公开示例性实施例中的显示面板中像素排布的示意图。

附图标记说明：

11-背光模组； 12-液晶结构层； 101-第一衬底基板；

102-第二衬底基板； 201-通光孔； 202-全反射层；

203-第一电极； 204-液晶层； 205-第二电极；

206-介质层； 207-第一光栅； 208-遮光单元；

209-第二光栅； 301-光罩； 302-偏振层；

303-发光单元。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本公开的实施例进行详细说明。注意，实施方式可以以多个不同形式来实施。所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实，就是方式和内容可以在不脱离本公开的宗旨及其范围的条件下被变换为各种各样的形式。因此，本公开不应该被解释为仅限定在下面的实施方式所记载的内容中。在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在附图中，有时为了明确起见，夸大表示了各构成要素的大小、层的厚度或区域。因此，本公开的一个方式并不一定限定于该尺寸，附图中各部件的形状和大小不反映真实比例。此外，附图示意性地示出了理想的例子，本公开的一个方式不局限于附图所示的形状或数值等。

本说明书中的“第一”、“第二”、“第三”等序数词是为了避免构成要素的混同而设置，而不是为了在数量方面上进行限定的。

在本说明书中，为了方便起见，使用“中部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的词句以参照附图说明构成要素的位置关系，仅是为了便于描述本说明书和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。构成要素的位置关系根据描述各构成要素的方向适当地改变。因此，不局限于在说明书中说明的词句，根据情况可以适当地更换。

在本说明书中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，或可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或通过中间件间接相连，或两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

本公开实施例中的“约”，是指不严格限定界限，允许工艺和测量误差范围内的数值。

透明显示产品可以是指：可形成透明显示状态以使观看者可看到透明显示产品中的影像及透明显示产品后方的影像的显示产品。透明显示产品具有广泛的应用场景，例如，可以用在建筑物窗户、汽车挡风玻璃、购物商场的百货陈列窗、透明冰箱门、自动售货机等领域，具有展示、互动、广告等协同效果。透明显示器以其美观性以及高科技外观，具有广泛的应用潜力，使得其越来越受到关注。

目前较为常见的一种透明显示产品为透明液晶显示产品，该透明液晶显示产品包括：依次层叠设置的导光板、下偏振片、透明液晶显示面板和上偏振片，在导光板的旁侧设置有用于提供光的光源。透明液晶显示产品显示画面时，光源发出的光经导光板后进入下偏振片，经下偏振片后入射至透明液晶显示面板中，最后经由上偏振片出射，使透明液晶显示产品进行画面显示。然而，由于透明液晶显示产品中使用了上偏振片和下偏振片，这就使得该透明液晶显示产品的整体透光率较低，进而导致该透明液晶显示产品的透明显示效果较差。

本公开实施例提供一种显示面板。该显示面板可以包括：背光模组以及叠设于背光模组的一侧的全反射层和液晶结构层；全反射层可以包括：多个通光孔；背光模组，被配置为向多个通光孔发射光线；该显示面板还包括：阵列排布的多个像素单元，每个像素单元包括：多个子像素，每个子像素包括：位于液晶结构层的远离背光模组的一侧的同层设置的第一光栅、遮光单元和第二光栅，第一光栅位于对应的通光孔的光路上。如此，背光模组发出的光线，从全反射层中设置的通光孔进入液晶结构层，经过液晶结构层后入射至第一光栅；从第一光栅反射出的光线，经过液晶结构层后入射至全反射层；从全反射层反射出的光线，经液晶结构层调控后，入射到遮光单元上被吸收而无法出射，以使显示面板呈暗态显示状态，或者，经液晶结构层调控后，入射到第二光栅上被以特定角度衍射取出，以使显示面板呈亮态显示状态。这样，利用盒内反射原理实现光路的调控，无需给显示面板设置偏振片，从而，可使得大量的环境光透过显示面板，能够提高显示面板的透光率和透明度，能够降低显示面板的整体厚度，能够节省显示面板的制作成本。

在一种示例性实施例中，液晶结构层可以包括：液晶层、第一电极和第二电极，其中，第一电极和第二电极位于液晶层的一侧或两侧；液晶层，被配置为在第一电极和第二电极被加载电压所产生的电场的控制下，使得第一光栅出射的光线，入射至第二光栅被取出，或者，入射至遮光单元被吸收；全反射层的折射率小于液晶层的折射率。

在一种示例性实施例中，背光模组为侧入式背光模组，侧入式背光模组包括：第一衬底基板和位于第一衬底基板的侧面的发光单元，其中，全反射层的折射率小于第一衬底基板的折射率。

图1为本公开示例性实施例中的显示面板的一种结构示意图，图2为本公开示例性实施例中的显示面板的另一种结构示意图，其中，在图1中以显示面板中的一个像素单元中的一个子像素为例进行示意，在图2中以显示面板中的一个像素单元包括的三个子像素为例进行示意。下面结合图1和图2所示显示面板的结构，对本公开实施例中的显示面板进行说明。

如图1所示，该显示面板可以包括：相对设置的第一衬底基板101和第二衬底基板102、设置在第一衬底基板101的靠近第二衬底基板102的一侧的全反射层202、以及设置在全反射层202的远离第一衬底基板101的一侧的液晶结构层12，其中，全反射层202上设置有通光孔201，液晶结构层12可以包括：液晶层204、以及分别位于液晶层204两侧的第一电极203和第二电极205；该显示面板还可以包括：位于第二衬底基板102的靠近第一衬底基板101的一侧的同层设置的第一光栅207、遮光单元208和第二光栅209；全反射层202的折射率小于第一衬底基板101的折射率，且全反射层101的折射率小于液晶层204的折射率；还可以包括：背光模组11，背光模组11包括：第一衬底基板101以及位于第一衬底基板101的侧边(相对于朝向第二衬底基板102的表面的端面)的发光单元303，可以朝向第一衬底基板101提供一定角度的光线，以使光线射向通光孔201。

这里，全反射层的折射率小于液晶层的折射率，能够保证从液晶层传输到全反射层中除通光孔之外区域的光线能够满足光密介质到光疏介质的全反射传输条件，使得从液晶层传输到全反射层中除通光孔之外区域的光线能够在液晶层与全反射层之间的界面处发生全反射；全反射层的折射率小于第一衬底基板的折射率，能够保证从第一衬底基板传输到全反射层中除通光孔之外区域的光线能够满足光密介质到光疏介质的全反射传输条件，使从第一衬底基板传输到全反射层中除通光孔之外区域的光线能够在第一衬底基板与全反射层之间的界面处发生全反射，实现光线在第一衬底基板内的全反射传输。

在一种示例性实施例中，液晶层可以包括：常光折射率(no)约为1.5且非常光折射率(ne)约为1.8的液晶材料。

在一种示例性实施例中，液晶层的材料可以为向列相液晶材料、胆甾相液晶材料或者近晶相液晶材料等。本公开实施例对此不做限定。它们的共同点是：施加电场可调节液晶分子的光轴取向，形成液晶光栅，通过调节外加电场的大小可以任意调节液晶光栅的折射率，从而使液晶光栅的衍射特性改变。

在一种示例性实施例中，液晶层中的液晶分子可为由垂直电场驱动的液晶。如此，可以给第一电极和第二电极施加电压形成垂直电场，以使液晶层中的液晶分子在第一电极和第二电极提供的垂直电场的控制下发生偏转，折射率发生改变。例如，如图3所示，液晶层204被配置为在第一电极203和第二电极205提供的垂直电场的控制下，对从全反射层202进入液晶层204的光线进行调制，使得从全反射层202进入液晶层204的光线经调制后，照射到第二光栅209被准直取出，实现显示面板的亮态显示。例如，如图4所示，液晶层204被配置为在第一电极203和第二电极205提供的垂直电场的控制下，对从全反射层202进入液晶层204的光线进行调制，使得从全反射层202进入液晶层204的光线经调制后，照射到遮光单元208被吸收而无法射出，实现显示面板的暗态显示。

在一种示例性实施例中，液晶层的靠近第一衬底基板的表面与液晶层的靠近第二衬底基板的表面之间的距离可以为1μm(微米)至5μm。如此，能对光线的反射或透过有更精准的调控作用。

在一种示例性实施例中，根据通光孔所包含介质的不同，通光孔的折射率不同。这里，通光孔的折射率可由本领域技术人员根据应用情况设置，本公开实施例对此不做限定。例如，可给通光孔填充折射率约为1的空气，或者，可给通光孔填充折射率约为1.5的有机树脂材料。

在一种示例性实施例中，如图1所示，全反射层202的材料折射率可以小于第一衬底基板101的材料折射率，且全反射层202的材料折射率可以小于液晶层204的材料折射率。如此，光线以大角度入射到全反射层202靠近液晶层204的表面会发生全反射。

在一种示例性实施例中，全反射层的折射率可以为1.2至1.3。例如，形成全反射层202的材料可以选择折射率为1.25的低折射材料。

在一种示例性实施例中，第一衬底基板的折射率可以为1.5至2.0。例如，形成第一衬底基板的材料可以选择折射率为1.5的玻璃材料。

根据全反射原理可知，当光线由光密介质射向光疏介质时，如果满足入射角大于或等于临界角θ(光线远离法线)，可发生全反射现象，折射光线将会消失，所有的入射光线将被反射而不进入光疏介质。这里所说的“光密介质”和“光疏介质”是彼此相对而言的，其中，光密介质的折射率n1高于光疏介质的折射率n2。例如，以形成全反射层202的材料采用折射率约为1.25的低折射材料，形成第一衬底基板101的材料采用折射率约为1.5的玻璃材料，形成液晶层204的材料采用常光折射率(no)约为1.5且非常光折射率(ne)约为1.8的液晶材料，通光孔包括折射率约为1的空气为例，根据公式(1)，可以计算出玻璃材料(第一衬底基板)与空气(通光孔)的全反射临界角为42°，如此，当从第一衬底基板入射到通光孔的光线的入射角小于42°时，光线在第一衬底基板与通光孔的界面处不发生全反射，使得光线可穿过通光孔，入射到第一光栅处；而当从第一衬底基板入射到通光孔的光线的入射角大于42°时，光线在第一衬底基板与通光孔的界面处发生全反射而无法射出。根据公式(1)，可以计算出玻璃材料(第一衬底基板)与低折射材料(全反射层)的全反射临界角为54°，如此，当第一衬底基板中光线的入射角大于54°时，如图2所示，光线在第一衬底基板101与全反射层202的界面处发生全反射而无法射出，光线在第一衬底基板101中全反射传输。根据公式(3)所示的全反射临界角，可以计算出液晶材料(液晶层)与低折射材料(全反射层)的全反射临界角为42°，如此，当第一衬底基板中光线的入射角大于42°时，光线在液晶层与全反射层的界面处可发生全反射。

n1*sinθ≥n2*sin90°公式(1)；

其中，n1表示光密介质的折射率，n2表示光疏介质的折射率，θ表示当光线从折射率相对较高的n1介质进入折射率相对较低的n2介质时，光线在光密介质和光疏介质的界面处发生全反射现象的临界角。

在一种示例性实施例中，遮光单元可以采用黑矩阵(Black Matrix，BM)材料形成。

在一种示例性实施例中，发光单元可以包括：发光二极管(Light EmittingDiode，LED)。例如，可以采用尺寸较小的LED，如微型发光二极管(Micro Light-EmittingDiode，Micro LED)或者，次毫米发光发光二极管(Mini Light-Emitting Diode，MiniLED)，可使发光单元具有较高的准直度。其中，背光模组中发光单元的数量和排列方式，发光单元内LED的数量、尺寸和排列方式等，可由本领域技术人员根据实际应用来设置，这里，本公开实施例对此不做限定。

在一种示例性实施例中，发光单元发出的光线可以为单色光(例如，红色光线、绿色光线)，或者，可以为复色光(例如，白光)。

在一种示例性实施例中，通光孔的形状可以为棱体的一部分。例如，在垂直于显示面板的平面，通光孔的截面形状可以为梯形或矩形等。例如，如图1所示，通光孔的截面形状为倒梯形。这里，本公开实施例对此不做限定。

图3为图1所示显示面板的亮态显示的光路示意图，图4为图1所示显示面板的暗态显示的光路示意图，其中，图3和图4中都以第一光栅207和第二光栅209的工作模式均为反射式为例进行示意。下面结合图3和图4来说明图1所示显示面板的工作过程。

例如，如图3所示，给第一电极203和第二电极205施加电压形成电场，控制液晶层204中的液晶分子发生偏转，使得液晶层204相对入射光线的折射率发生改变，以使入射光线照射到第一光栅207后，反射光线可以按照预先设计的偏转角度反射，然后在全反射层202的表面上再次反射，到达第二光栅209，被垂直反射出来，形成亮态显示。即，发光单元303发出的光线，经过第一衬底基板101，从全反射层202中设置的通光孔201进入液晶层204，经过液晶层204入射至第一光栅207；第一光栅207反射出的光线，再经过液晶层204，入射至全反射层202，再经全反射层202再次反射而入射至液晶层204；经液晶层204调控后入射到第二光栅209上以特定角度衍射取出(如，准直取出)，以使显示面板呈亮态显示状态。

例如，如图4所示，给第一电极203和第二电极205施加电压形成电场，控制液晶层204中的液晶分子发生偏转，使得液晶层204相对入射光线的折射率发生改变，以使入射光线照射到第一光栅207后，反射光线可以按照预先设计的偏转角度反射，然后在全反射层202的表面上再次反射，到达遮光单元208，被吸收，形成暗态显示。即，发光单元303发出的光线，经过第一衬底基板101，从全反射层202中设置的通光孔201进入液晶层204，经过液晶层204入射至第一光栅207；第一光栅207反射出的光线，再经过液晶层204，入射至全反射层202，再经全反射层202再次反射而入射至液晶层204；经液晶层204调控后入射到遮光单元208上被吸收而无法出射，以使显示面板呈暗态显示状态。

如此，本公开实施例中的显示面板，利用盒内反射原理实现光路的调控，无需设置偏振片，从而，可使得大量的环境光透过显示面板，能够提高显示面板的透光率和透明度，能够降低显示面板的整体厚度，能够节省显示面板的制作成本。

在一种示例性实施例中，如图2所示，该显示面板可以包括：阵列排布的多个像素单元，每个像素单元可以包括：多个子像素，每个子像素可以包括：一个第一光栅207、一个遮光单元208和一个第二光栅209，第一光栅207、遮光单元208和第二光栅209位于第二衬底基板102的靠近第一衬底基板101的一侧且同层设置。

在一种示例性实施例中，每个像素单元中的多个子像素的发光颜色可以不相同。例如，以每个像素单元可以包括：第一子像素、第二子像素和第三子像素为例，第一子像素、第二子像素和第三子像素的发光颜色可以分别对应于红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)；或者，第一子像素、第二子像素和第三子像素的发光颜色可以分别对应于绿色(G)、红色(R)和蓝色(B)，或者，第一子像素、第二子像素和第三子像素的发光颜色可以分别对应于蓝色(B)、绿色(G)和红色(R)等。这里，本公开实施例对此不做限定。对应地，针对同一个像素单元中的多个子像素，多个子像素中的第一光栅所出射的光线的颜色不相同。

例如，以每个像素单元包含：RGB(即红绿蓝)3种类型的子像素为例，图5为本公开示例性实施例中的显示面板的俯视示意图，如图5所示，多个像素单元呈阵列排布，R子像素、G子像素和B子像素三色子像素呈周期性排列。

在一种示例性实施例中，第一光栅被配置为对入射至该第一光栅的光线进行过滤，其中，同一个像素单元中的多个子像素中的第一光栅所过滤出的光线的颜色不相同。

例如，如图2所示，以显示装置中的像素单元包括：能够出射第一颜色光线的第一子像素、能够出射第二颜色光线的第二子像素和能够出射第三颜色光线的第三子像素为例，第一子像素中的第一光栅207具有从照射到第一光栅207的光线中，反射出第一颜色光线，并吸收除第一颜色以外的其它颜色光线的光栅参数，即第一子像素中的第一光栅207被配置为对经过该第一光栅的光线进行过滤，过滤出第一颜色光线，如此，在亮态显示时，第一子像素中的第二光栅209可取出第一颜色光线。第二子像素中的第一光栅207具有从照射到第一光栅的光线中，反射出第二颜色光线，并吸收除第二颜色以外的其它颜色光线的光栅参数，即第二子像素中的第一光栅207被配置为对经过该第一光栅207的光线进行过滤，过滤出第二颜色光线，如此，在亮态显示时，第二子像素中的第二光栅209可取出第二颜色光线。第三子像素中的第一光栅207具有从照射到该第一光栅207的光线中，反射出第三颜色光线，并吸收除第三颜色以外的其它颜色光线的光栅参数，即第三子像素中的第一光栅207被配置为对经过该第一光栅207的光线进行过滤，过滤出第三颜色光线，如此，在亮态显示时，第三子像素中的第二光栅209可取出第三颜色光线。如此，可以实现显示装置的彩色显示。

在一种示例性实施例中，以第一子像素出射第一颜色光线为例，与第一子像素对应的第二光栅也可以具有与第一颜色光线的波长范围对应的光栅参数，对照射到第二光栅上的光线进行二次滤光，使得其中掺杂的其它颜色光线满足零反射条件，并将第一颜色光线几乎没有损失地全部取出。如此，可以实现第一子像素发出第一颜色的光，并且可以达到防漏其它颜色光线的目的，从而，可以使得显示装置的彩色显示效果更佳。

在一种示例性实施例中，以一个像素单元包括：第一子像素、第二子像素和第三子像素为例，如图2所示，在每个子像素中，第一光栅207与第二光栅209可以分别位于遮光单元208的两侧，第一光栅207的位置与对应的通光孔201的位置对应。

在一种示例性实施例中，可以通过设置第一光栅的光学参数来调节在第一光栅处出射的光线的颜色以及出射角度。例如，可以通过调整第一光栅的光栅参数(如，光栅周期、光栅间距或宽长比等)，使得在第一光栅处出射不同颜色的光线，以便实现显示面板的彩色显示功能。例如，可以根据入射光角度、光栅周期以及宽长比，可以改变反射光的出射角度。例如，可以利用严格耦合波分析法(Rigorous Coupled Wave Analysis，RCWA)对具有不同光栅参数的第一光栅进行光谱特性模拟，通过分析不同光栅参数对输出光线的颜色的影响，找到对应于不同基色波段的光栅参数，使其应用在透明显示装置的彩色显示中。

在一种示例性实施例中，如图3所示，第二光栅209可以设置为出射准直光线，如此，可以保证显示面板的出光面具有足够的亮度，提高显示面板的显示效果。

在一种示例性实施例中，可以通过设置第二光栅的光学参数来调节在第二光栅处出射的光线的出射角度。例如，可以通过调整第二光栅的光栅参数(如，光栅周期、光栅间距或宽长比等)，使光线在第二光栅处准直出射。例如，可以利用RCWA对具有不同光栅参数的第二光栅进行光谱特性模拟，通过分析不同光栅参数对输出光线的角度影响，找到对应于准直出射角度的光栅参数。

在一种示例性实施例中，第一光栅和第二光栅可以为亚波长光栅。例如，第一光栅为二维亚波长金属光栅，如此，第一光栅可利用二维亚波长金属光栅的窄带滤波特性，滤出单色光，实现滤光片作用。例如，第二光栅，可以利用亚波长光栅的折光器的作用，使有用光垂直出射。这里，亚波长光栅是指结构的特征尺寸与工作波长相当或更小的周期(或非周期)结构，亚波长光栅的反射率、透射率、偏振特性和光谱特性等都显示出与常规衍射光学元件截然不同的特征。

在一种示例性实施例中，第一光栅可以为反射式光栅，使得入射至第一光栅的光线朝向靠近第一衬底基板的方向反射。

在一种示例性实施例中，第二光栅可以为反射式光栅，使得入射至第二光栅的光线朝向靠近第一衬底基板的方向反射，实现光线从第一衬底基板垂直出射。或者，第二光栅可以为透射式光栅，使得入射至第二光栅的光线朝向靠近第二衬底基板的方向反射，实现光线从第二衬底基板垂直出射。

在一种示例性实施例中，同一个像素单元中的多个子像素对应的第一光栅的光栅参数(如，光栅周期、光栅间距或宽长比等)不相同，光栅参数包括：光栅周期、光栅间距和宽长比中的一种或多种。例如，以每个像素单元包含：RGB(即红绿蓝)3种类型的子像素为例，R子像素、G子像素和B子像素各自对应的第一光栅的光栅周期是不相同的，以实现红、绿、和蓝三色出光。

在一种示例性实施例中，第一光栅和第二光栅可以由阵列分布的多个块状光栅组成；或者，第一光栅和第二光栅也可以由周期性排列的多个条状光栅组成。

在一种示例性实施例中，以第一光栅和第二光栅均由亚波长光栅实现为例，并以第一颜色光线、第二颜色光线和第三颜色光线的颜色对应于红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)为例，第一光栅可以具有与红色光线的波长范围(例如，红色光线的波长可以设置为605nm至700nm)对应的光栅参数，如光栅周期L可以约为400nm至500nm，光栅间距d可以约为122nm至132nm，如此，第一光栅可以滤出红色光线。或者，第一光栅可以具有与绿色光线的波长范围(例如，绿色光线的波长可以设置为505nm至600nm)对应的光栅参数，如，光栅周期L可以约为260nm至350nm，光栅间距d可以约为109nm至119nm，如此，第一光栅可以滤出绿色光线。或者，第一光栅可以具有与蓝色光线的波长范围(例如，蓝色光线的波长可以设置为400nm至500nm)对应的光栅参数，如，光栅周期L可以约为120nm至210nm，光栅间距d可以约为96nm至106nm。

在一种示例性实施例中，如图1所示，显示面板，还可以包括：覆盖第一光栅207、遮光单元208和第二光栅209之外的区域的介质层206。如此，可对第一光栅207、遮光单元208和第二光栅209起到保护作用和平坦化作用。

例如，介质层的材料可以采用透明材料。如此，能够提高显示装置的透光率和透明度。

例如，介质层的材料可以采用树脂材料或有机硅氧烷等有机材料。

在一种示例性实施例中，如图1所示，该背光模组11可以包括：光罩301、偏振层302和发光单元303。其中，发光单元303被配置为产生光线，光罩301被配置为将发光单元301出射的光线耦合至偏振层302，偏振层302被配置为将发光单元301出射的光线以预设角度入射至第一衬底基板101内。例如，灯罩301可以使保证发光单元出射的光准直特性，偏振层302可以为偏振片，使入射进第一衬底基板101的入射光为偏振入射光。如此，如图4所示，发光单元303发出的光线经过偏振层302后可入射至第一衬底基板101，再依次经过通光孔201和液晶结构层12，入射至第一光栅207，经第一光栅207滤光后，第一光栅207反射出的光线，经液晶结构层12后入射至全反射层202，经全反射层202反射，再经液晶结构层12调控后，入射到遮光单元208上被吸收而无法出射，使显示面板呈暗态显示状态。或者，如图3所示，发光单元303发出的光线经过偏振层302后入射至第一衬底基板101，再依次经过通光孔201和液晶结构层12，入射至第一光栅207，经第一光栅207滤光后，第一光栅207反射出的光线，经液晶结构层12后入射至全反射层202，经全反射层202反射，再经液晶结构层12调控后，入射到第二光栅209上而被垂直取出，从靠近第一衬底基板101的方向出射，使显示面板呈亮态显示状态。这样，无需在显示面板的两侧设置偏振片，可使得大量的环境光透过显示面板，能够提高显示面板的透光率和透明度，能够降低显示面板的整体厚度，进而，能够节省显示面板的制作成本。

在一种示例性实施例中，显示面板可以为垂直电场型显示面板。

在一种示例性实施例中，显示面板可以为透明显示面板。

在一种示例性实施例中，第一电极和第二电极可为由相同材料制成的透明电极。例如，该透明电极可以采用如铟锡氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)、铟锌氧化物(IndiumZinc Oxide，IZO)等透明的导电氧化物材料制成。例如，第一电极和第二电极均可采用ITO材料形成，如此，可使显示面板的透明效果更佳，透光率更高。

在一种示例性实施例中，第一电极和第二电极可以包括：整块电极和多块块状电极中的一种或多种。例如，第一电极和第二电极可以均为整块电极，如此，当对第一电极和第二电极施加电压时，能对液晶层施加均匀的垂直电场，从而，实现液晶层对光线的精准调控。例如，根据给第一电极和第二电极施加的电压的不同，液晶层的光效不同，实现灰阶调制显示。

在一种示例性实施例中，第一电极为公共电极，第二电极为像素电极；或者，第一电极为像素电极，第二电极为公共电极。

在一种示例性实施例中，第一衬底基板和第二衬底基板可以为由透明材料制成的透明基板。例如，第一衬底基板和第二衬底基板可以为玻璃基板。如此，可使显示面板的透明效果更佳，透光率更高。

此外，本公开实施例中的显示面板除了可以包括上述的背光模组、全反射层和液晶结构层等结构以外，还可以包括其它必要的组成和结构，例如，像素驱动电路等，本领域技术人员可根据该显示面板的种类进行相应地设计和补充，在此不再赘述。

本公开实施例还提供一种显示装置，包括：上述一个或多个实施例中的显示面板。

在一种示例性实施例中，该显示装置可以为透明显示装置。

在一种示例性实施例中，该显示装置可以为垂直电场型显示装置。

在一种示例性实施例中，该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、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。这里，本公开实施例对显示装置的类型不做限定。对于该显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本公开的限制。

对于本公开显示装置实施例中未披露的技术细节，本领域的技术人员请参照本公开显示面板实施例中的描述而理解，这里不再赘述。

虽然本公开所揭露的实施方式如上，但上述的内容仅为便于理解本公开而采用的实施方式，并非用以限定本公开。任何本公开所属领域内的技术人员，在不脱离本公开所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本公开的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：背光模组以及叠设于所述背光模组的一侧的全反射层和液晶结构层；所述全反射层包括：多个通光孔；所述背光模组，被配置为向所述多个通光孔发射光线；

还包括：阵列排布的多个像素单元，每个像素单元包括：多个子像素，每个子像素包括：位于所述液晶结构层的远离所述背光模组的一侧的同层设置的第一光栅、遮光单元和第二光栅；所述第一光栅位于对应的通光孔的光路上。

2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述液晶结构层包括：液晶层、第一电极和第二电极，其中，

所述第一电极和所述第二电极位于所述液晶层的一侧或两侧；

所述液晶层，被配置为在所述第一电极和所述第二电极被加载电压所产生的电场的控制下，使得所述第一光栅出射的光线，入射至所述第二光栅被取出，或者，入射至所述遮光单元被吸收；

所述全反射层的折射率小于所述液晶层的折射率。

3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述背光模组为侧入式背光模组，所述侧入式背光模组包括：第一衬底基板和位于第一衬底基板的侧面的发光单元，其中，所述全反射层的折射率小于所述第一衬底基板的折射率。

4.根据权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述全反射层的材料包括：折射率为1.25的低折射材料，所述第一衬底基板的材料包括：折射率为1.5的玻璃材料，所述液晶层的材料包括：常光折射率为1.5且非常光折射率为1.8的液晶材料。

5.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第二光栅被配置为出射准直光线。

6.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一光栅被配置为对入射至所述第一光栅的光线进行过滤，其中，同一个像素单元中的多个子像素中的第一光栅所过滤出的光线的颜色不相同。

7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，同一个像素单元中的多个子像素中的第一光栅的光栅参数不相同，所述光栅参数包括：光栅周期、光栅间距和宽长比中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一光栅和所述第二光栅为亚波长光栅。

9.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，在垂直于显示面板的平面，所述通光孔的截面形状为倒梯形。

10.一种显示装置，其特征在于，包括：如权利要求1至9中任一项所述的显示面板。

Images