CN113380146B - 双面显示面板以及双面显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双面显示面板及双面显示装置，应用于显示技术领域，包括：像素结构，以及与像素结构相对设置的调光结构，调光结构包括多个间隔分布的调光单元，每个调光单元包括层叠设置的两层不同调光特性材料；其中，从像素结构出射并入射到调光单元的光束，经过调光单元调整方向后出射，以增加正面出射光束或者背面出射光束。通过本发明提高了双面显示效果。

Description

双面显示面板以及双面显示装置

技术领域

本发明属于显示技术领域，尤其涉及一种双面显示面板以及双面显示装置。

背景技术

随着显示技术的发展，能够在显示器两侧显示图像成为了很多应用场景的需求，利用，在广场、火车站、机场等场所人流量大，观看人数众多，双面显示更能够满足展示需要。目前，双面显示是将背板部分做成透明状态，再利用金属作为反射膜对部分光进行反射，形成背面显示，而部分光通过反射膜之间的开口出射，形成正面显示。从而实现双面显示的效果，但是由此实现的双面显示效果不佳。

发明内容

本发明实施例通过提供一种双面显示面板以及双面显示装置，在一定程度上解决了现有技术双面显示效果不佳的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种双面显示面板，包括：

像素结构；

调光结构，与所述像素结构相对设置，所述调光结构包括多个间隔分布的调光单元，每个所述调光单元包括层叠设置的两层不同调光特性材料；

其中，从所述像素结构出射并入射到所述调光单元的光束，经过所述调光结构调整方向后出射，以增加正面出射光束或者背面出射光束。

可选地，每个所述调光单元包括：

第一介质层，与所述像素结构中相邻像素单元的间隔区域相对设置；

第二介质层，层叠设置于所述第一介质层的背离所述像素结构的一面，所述第二介质层的折射率小于所述第一介质层的折射率；

其中，入射到所述调光单元的一部分光束从所述第一介质层透射，在所述第一介质层与所述第二介质层的分界面发生全反射，朝向所述背面出射，入射到所述调光单元的另一部分光束透过所述第一介质层和所述第二介质层，朝向所述正面出射。

可选地，从所述第一介质层透射的光束，所述第一介质层与所述第二介质层的分界面发生全反射的临界角不大于arctan0.5L/H，其中，L为所述像素结构中相邻像素单元之间的距离，H为所述像素单元与所述分界面之间的距离。

可选地，所述第一介质层和所述第二介质层均为如下任意一种透光材料制成：亚克力、树脂以及有机玻璃。

可选地，每个所述调光单元包括：

凸透镜层，与所述像素结构中相邻像素单元的间隔区域相对设置；

反射层，至少覆盖在所述凸透镜层的凸面上；

其中，入射到所述调光单元的部分光束经所述凸透镜层入射到所述反射层，经所述反射层的反射后，朝向所述背面出射。

可选地，所述凸透镜层由第一透光材料制成，其中，所述第一透光材料为亚克力、树脂或有机玻璃。

可选地，所述反射层为金属制成的反射膜，或者由第二透光材料制成，所述第二透光材料的折射率小于所述第一透光材料的折射率。

可选地，所述反射层包括：曲面反射区域和围绕所述曲面反射区域设置的平面反射区域，所述曲面反射区域覆盖于凸透镜层的凸面上；

其中，入射到所述调光单元的一部分光束经所述凸透镜层入射到所述反射层的曲面反射区域，经所述曲面反射区域反射后，朝向所述背面出射；入射到所述调光单元的另一部分光束直接经所述平面反射区域反射后，朝向所述背面出射。

可选地，所述双面显示面板还包括：封装层，设置于所述像素结构层与所述调光结构之间。

第二方面，本发明实施例提供一种双面显示装置，包括第一方面任一所述的双面显示面板。

本发明实施例提供的双面显示面板，通过调光结构与像素结构相对设置，调光结构包括多个间隔分布的调光单元，每个调光单元包括层叠设置的两层不同调光特性材料；使得从像素结构出射并入射到调光单元的光束，经过调光单元调整方向后出射，以增加正面出射光束或者背面出射光束，提高了正面出光效果或者背面出光效果，从而可以改善了双面显示效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中双面显示面板的第一种结构示意图；

图2为图1所示双面显示面板的光路示意图：

图3为本发明实施例中双面显示面板的第二种结构示意图；

图4为图3所示双面显示面板的光路示意图；

图5为现有技术中双面显示面板的显示实验结果。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在传统的双面显示技术的显示效果不佳，而本发明实施例通过与像素结构相对设置的调光结构，用以调整从像素结构出射的部分光束的出射方向，以增加正面出射光束或者背面出射光束，从而改善双面显示效果。

需要说明的是，附图中各层结构的膜层厚度、大小和形状不反应双面显示面板的真实比例，目的在于示意说明本发明内容。

参考图1和图3所示，本发明实施例提供的双面显示面板，包括：像素结构10，以及与像素结构10相对设置的调光结构30；其中，调光结构30包括多个间隔分布的调光单元31，每个调光单元31包括层叠设置的两层不同调光特性材料；从而，从像素结构10出射并入射到调光单元31的光束，经过调光单元31调整方向后出射，以增加正面出射光束或者背面出射光束，以此可以改善双面显示效果。

在本发明实施例中，在像素结构10与调光结构30之间还设置有封装层20，以对像素结构10进行封装。基于此，封装层20设置于像素结构10的出光面，调光结构30设置于封装层20的背离像素结构10的一侧。

下面，参考图1和图3所示，对像素结构10的层次分布进行描述：

像素结构10可以包括依次层叠设置的TFT(Thin Film Transistor，薄膜场效应晶体管)层11、PLN(Planarizing，平坦层)层12、PDL(Pixel Define Layer，像素定义层)层13以及阴极层(cathode)14。并且，像素结构10还包括在PLN层12中对应每个像素单元16设置的源漏金属层(SD金属层)15，在PDL层13的开口区域设置有像素单元阵列，像素单元阵列中每个像素单元16通过对应的阳极单元17与对应的SD金属层15连接。在PDL层13中设置的像素单元阵列中有红色像素单元16、绿色像素单元16以及蓝色像素单元16。封装层20层叠设置于阴极层14的背离像素结构10的一面。

在封装层20的表面依次层叠设置调光结构30和OC(over coat，有机覆盖层)层18。

但是，可以理解的是，本发明实施例中的像素结构10并不限于图1和图3所示意的层次构造，只要能实现向调光结构30出射红、绿、蓝三原色光的相似结构，均属于本发明实施例意欲保护的范围。

具体的，造成双面显示效果不佳的一方面原因是通过较大的金属作为反射膜来反射光束会导致正面出射的光束较少，限制了正面出光效果，且金属作为反射膜会影响视觉效果。

为了一定程度上解决金属作为反射膜限制了正面出光效果、且影响视觉效果的问题，调光结构30中每个调光单元31可以包括如下层叠设置的两层不同光学特性材料：第一介质层311和第二介质层312。

第一介质层311与像素结构10中相邻像素单元16的间隔区域相对设置；第二介质层312层叠设置于第一介质层311的背离像素结构10的一面，第二介质层312的折射率小于第一介质层311的折射率；其中，入射到调光单元31的一部分光束从第一介质层311透射，在第一介质层311与第二介质层312的分界面发生全反射后，朝向背面出射；而入射到调光单元31的另一部分光束透过第一介质层311和第二介质层312后，朝向正面出射。

具体而言，在封装层20的背离像素结构10的一面依次层叠设置有第一介质层311和第二介质层312，第二介质层312的折射率小于第一介质层311的折射率，使得第二介质层312相对于第一介质层311为光疏介质层，第一介质层311相对于第二介质层312为光密介质层。

在本发明实施例中，第一介质层311和第二介质层312可以为不同折射率的同类型透光材料制成或者为不同折射率的不同类型透光材料制成。比如，第一介质层311和第二介质层312可以是不同折射率的如下任意一种透光材料制成：亚克力、树脂以及有机玻璃。

参考图2所示，从像素结构10的任意一个像素单元16出射的一部分光束从封装层20透射后入射至第一介质层311，在第一介质层311与第二介质层312的分界面发生折射和反射。折射光束再经第二介质层312，朝向正面出射；反射光束经第一介质层311，朝向背面出射。从像素结构10出射的另一部分光束从封装层20透射后入射至第一介质层311，在第一介质层311与第二介质层312的分界面发生全反射，朝向背面出射。

具体而言，参考图2所示，小于临界角的光束，比如图示的α角度的入射光束会在第一介质层311与第二介质层312之间的分界面发生反射和折射，而大于或者等于临界角/>的光束，比如图2所示的β角度的入射光束会在第一介质层311与第二介质层312之间的分界面发生全反射。

入射到调光单元31的光束，在经过第一介质层311投射之后，从第一介质层311入射到第二介质层312时，若折射角达到90°时，折射光全部消失，入射光束全部被反射回第一介质层311中；当入射角再增大时，入射光束仍全部被反射回第一介质层311中。其中，发生全反射的临界角n₁为第一介质层311的折射率，n₂为第二介质层312的折射率。

由此，通过第一介质层311和第二介质层312取代了金属作为反射膜的全反射功能，避免了金属作为反射膜会影响视觉效果问题。同时，除了通过调光单元31之间的间隔区域从正面出射的光束之外，进入调光单元31的小角度入射光除了可以反射以从背面出光外，也可以通过折射从正面出光；而进入调光单元31的大角度入射光经全反射完全从背面反射出光，相比以金属作为反射膜而言，明显增加了正面出光量，提高了正面显示效果。

进一步的，调光结构30还包括设置于间隔分布的调光单元31之间的其他介质层，在具体实施时，间隔分布的调光单元31之间的其他介质层可以使用与第二介质层32相同的介质材料，通过制作第二介质层32时的同一工艺步骤形成。

具体而言，参考图1所示，可以通过使用第一折射率的有机透光材料制备一层介质膜层之后，通过图案化该介质膜层，形成第一介质层311；再使用第二折射率的有机透光材料制备第二介质层312，以覆盖在第一介质层311的表面以及相邻第一介质层311之间的开口区域，其中，第二折射率小于第一折射率。

具体的，通过选择两种折射率合适的第一介质层311与第二介质层312，使得光束在第一介质层311与第二介质层312之间的分界面发生全反射的临界角不大于arctan0.5L/H，参考图2所示，L为像素结构10中相邻像素单元16之间的距离，H为像素单元16与分界面之间的垂直距离。从而，可以使得经过调光单元31全反射的光束能够避开像素单元16所在区域，从背面出射。

造成双面显示效果不佳的另一方面原因是直接将金属作为反射膜会导致显示小视角光束出射差。参考图5所示的实验结果可以看出，正视角仅仅有20％的光从背面反射出光，这是因为小视角的光束出射角度小，很难避开像素单元16所在区域从背面出射，导致背面小视角光束出射差，影响了背面显示效果，而大视角的光束相较于小视角的光束更容易从背面出射，且与向正面大视角出射的光束能量更为接近。

为了解决背面小视角光束出射差的问题，参考图3所示，本发明实施例中调光结构30的每个调光单元31可以是层叠设置的如下两层不同调光特性材料：凸透镜层313和反射层314。凸透镜层313与像素结构10中相邻像素单元16的间隔区域相对设置。具体的，设置于封装层20的背离像素结构10的一面，反射层314至少覆盖在凸透镜层313的凸面上，从而入射到调光单元31的部分光束，在经凸透镜层313入射到反射层314，会经反射层314的反射后，朝向背面出射。

具体的，凸透镜层313由第一透光材料在封装层20上制备而成，第一透光材料可以采用光学树脂、亚克力、有机玻璃或其他光学透光材料。

反射层314可以为金属制成的反射膜，入射到凸透镜层313的光束，经凸透镜层313透射至金属制成的反射膜，在经金属制成的反射膜的全反射后，朝向背面出射。

与采用金属制成反射膜不同的是，反射层314也可以为由第二透光材料制成，第二透光材料的折射率小于第一透光材料的折射率。入射到凸透镜层313的光束，经凸透镜层313透射至第二透光材料的反射层314，部分光束经过第二透光材料折射和反射，其中，折射光束朝向正面出射，反射光束朝向背面出射；另一部分光束则可以经过第二透光材料被全反射后，朝向背面出射。

在一些实施方式下，参考图4所示的，反射层313包括曲面反射区域和围绕曲面反射区域设置的平面反射区域，曲面反射区域覆盖于凸透镜层313的凸面上，而平面反射区域则覆盖在封装层20的表面。从而，入射到调光单元31的一部分光束经凸透镜层313入射到反射层314的曲面反射区域，经曲面反射区域反射后，朝向背面出射；而入射到调光单元31的另一部分光束，不会入射到凸透镜层313，而是直接经平面反射区域反射后，朝向背面出射。

参考图4所示，从像素结构10出射的小角度入射光束，比如α角度的入射光束，会直接经平面反射区域反射后，朝向背面出射；从像素结构10出射的大角度入射光束，比如β角度的入射光束则会进入凸透镜层313，再经凸透镜层313外覆盖的曲面反射区域反射后，以相对于平面反射角度更小的角度S从背面出光，使得不会被相邻像素单元16挡住。

相较于直接在封装层20上设置金属制成的反射膜而言，从像素结构10出射的光束，在经封装层20和凸透镜层313的透射之后，可以将大角度的入射光束以小角度反射，从而，不会投射至相邻的像素单元16上，可以避开像素单元16从背面出射，从而增加了光束在小视角的出射量，以解决背面显示小视角光束出射差的问题。

基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种双面显示装置，包括第一方面任一实施方式所述的双面显示面板，其中，显示面板的具体实施细节可以参考前述实施例，而其他实施细节可以参考相关技术，此处不进行限定。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种双面显示面板，其特征在于，包括：

像素结构；

调光结构，与所述像素结构相对设置，所述调光结构包括多个间隔分布的调光单元，每个所述调光单元包括层叠设置的两层不同调光特性材料；

其中，从所述像素结构出射并入射到所述调光单元的光束，经过所述调光单元调整方向后出射，以增加正面出射光束或者背面出射光束；

每个所述调光单元包括：第一介质层，与所述像素结构中相邻像素单元的间隔区域相对设置；第二介质层，层叠设置于所述第一介质层的背离所述像素结构的一面，所述第二介质层的折射率小于所述第一介质层的折射率；其中，入射到所述调光单元的一部分光束从所述第一介质层透射，在所述第一介质层与所述第二介质层的分界面发生全反射，朝向所述背面出射，入射到所述调光单元的另一部分光束透过所述第一介质层和所述第二介质层，朝向所述正面出射，从所述第一介质层透射的光束，所述第一介质层与所述第二介质层的分界面发生全反射的临界角不大于arctan0.5L/H，其中，L为所述像素结构中相邻像素单元之间的距离，H为所述像素单元与所述分界面之间的距离。

2.如权利要求1所述的双面显示面板，其特征在于，所述第一介质层和所述第二介质层均为如下任意一种透光材料制成：亚克力、树脂以及有机玻璃。

3.如权利要求1所述的双面显示面板，其特征在于，每个所述调光单元包括：

凸透镜层，与所述像素结构中相邻像素单元的间隔区域相对设置；

反射层，至少覆盖在所述凸透镜层的凸面上；

其中，入射到所述调光单元的部分光束经所述凸透镜层入射到所述反射层，经所述反射层的反射后，朝向所述背面出射。

4.如权利要求3所述的双面显示面板，其特征在于，所述凸透镜层由第一透光材料制成，其中，所述第一透光材料为亚克力、树脂或有机玻璃。

5.如权利要求4所述的双面显示面板，其特征在于，所述反射层为金属制成的反射膜，或者由第二透光材料制成，所述第二透光材料的折射率小于所述第一透光材料的折射率。

6.如权利要求3-5中任一所述的双面显示面板，其特征在于，所述反射层包括：曲面反射区域和围绕所述曲面反射区域设置的平面反射区域，所述曲面反射区域覆盖于所述凸透镜层的凸面上；

其中，入射到所述调光单元的一部分光束经所述凸透镜层入射到所述反射层的曲面反射区域，经所述曲面反射区域反射后，朝向所述背面出射；入射到所述调光单元的另一部分光束直接经所述平面反射区域反射后，朝向所述背面出射。

7.如权利要求1所述的双面显示面板，其特征在于，还包括：封装层，设置于所述像素结构层与所述调光结构之间。

8.一种双面显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一所述的双面显示面板。