CN113534555A - 显示面板及其制备方法、三维显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种显示面板及其制备方法、三维显示设备。所述显示面板包括叠层设置的背光模组和液晶层，所述液晶层中填充有胆甾相液晶和量子点材料。所述显示面板通过胆甾相液晶和量子点材料将所显示的图像通过不同方向的圆偏振光形成的两组显示画面，去除了现有技术中的偏光调制器件，简化了3D显示面板的结构。

Description

显示面板及其制备方法、三维显示设备

技术领域

本发明涉及显示设备领域，特别是一种显示面板及其制备方法、三维显示设备。

背景技术

3D(3-Dimension，三维)显示由于其存在深度信息、能够实现很多2D (2-Dimension，二维)显示所不具备的功能和观看体验，成为了备受关注的显示技术。3D显示最基本原理是根据人眼的双眼视差特性，左、右眼图像分别进入左、右眼后通过大脑混合后而产生立体感觉。

然而，目前大多数的3D显示都是在2D显示屏上搭载光栅结构，例如偏光调制器件，再通过分光眼镜将左、右眼光线分离，从而使观看者左眼看到左眼图像，右眼看到右眼图，进而获得立体感觉。不难看出，上述3D显示器件结构复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种显示面板及其制备方法、三维显示设备，以解决现有技术中3D显示器件结构复杂的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种显示面板，所述显示面板包括叠层设置的背光模组和液晶层。其中，所述液晶层中填充有胆甾相液晶和量子点材料。

进一步地，所述量子点材料与所述胆甾相液晶的质量比为1：4-20。

进一步地，所述胆甾相液晶的反射波带为300-700nm。

进一步地，所述液晶层具有一第一旋向区以及与所述第一旋向区连接的第二旋向区。在所述第一旋向区中胆甾相液晶的旋向与所述第二旋向区中胆甾相液晶的旋向相反。

进一步地，所述液晶层包括第一基板、第二基板、支撑层以及至少一配向层。

所述第一基板中具有第一电极。所述第二基板设于所述第一基板上，所述第二基板中具有第二电极。所述支撑层设于所述第一基板与所述第二基板之间，所述支撑层中设有若干填充孔，所述胆甾相液晶和所述量子点材料填充在所述填充孔中。所述配向层设于所述第一基板朝向所述支撑层的一表面上，和/或设于所述第二基板朝向所述支撑层的一表面上。

进一步地，所述填充孔包括第一填充孔、第二填充孔和第三填充孔。所述量子点材料包括红色量子点材料、绿色量子点材料和蓝色量子点材料。所述第一填充孔中的为所述红色量子点材料，所述第二填充孔中的为所述绿色量子点材料，所述第三填充孔中为所述蓝色量子点材料。

进一步地，所述背光模组中具有背光源，所述背光源为蓝色光源。所述背光源为迷你发光二极管或微型发光二极管。

本发明中还提供一种显示面板的制备方法，所述显示面板的制备方法中包括以下步骤：

制备背光模组。制备液晶层，所述液晶层中填充有胆甾相液晶和量子点材料。组装所述背光模组和所述液晶层。

进一步地，所述制备液晶层步骤中包括以下步骤：

制备第一基板、第二基板和配向层。在所述配向层的一表面上制备支撑层，在所述支撑层中通过光刻工艺形成填充孔。调配第一墨水和第二墨水，所述第一墨水和所述第二墨水中均含有胆甾相液晶和量子点材料，其中，所述第一墨水中胆甾相液晶的旋向和所述第二墨水中胆甾相液晶的旋向不同。将所述第一墨水填充至第一旋向区中的填充孔中。将所述第二墨水填充至第二旋向区中的填充孔中。将所有膜层组装形成所述液晶层。

本发明中还提供一种三维显示设备，包括分光眼镜以及如上所述的显示面板。

本发明的优点是：本发明中所提供的显示面板通过胆甾相液晶和量子点材料便可将其显示的图像通过不同方向的圆偏振光形成的两组显示画面，从而去除现有技术中的偏光调制器件，简化了3D显示面板的结构，同时还能兼具量子点材料所带来的节能、广色域以及高亮度的特点，优化3D显示的画面质感。

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本发明实施例中显示面板的层状结构示意图；

图2为本发明实施例中背光模组的层状结构示意图；

图3为本发明实施例中液晶层的层状结构示意图；

图4为图3中虚线框A中液晶层的层状结构放大示意图；

图5为图3中虚线框B中液晶层的层状结构放大示意图；

图6为本发明实施例中显示面板为亮态时胆甾相液晶偏转示意图；

图7为本发明实施例中显示面板为暗态时胆甾相液晶偏转示意图；

图8为本发明实施例中显示面板制备方法的流程示意图。

图中部件表示如下：

显示面板1；

背光模组10； 背光源11；

光学膜片组12； 液晶层20；

第一旋向区20A； 第二旋向区20B；

第一基板21； 第二基板22；

支撑层23； 填充孔24；

第一填充孔241； 第二填充孔242；

第三填充孔243； 胆甾相液晶25；

左旋胆甾相液晶251； 右旋胆甾相液晶252；

量子点材料26； 红色量子点材料261；

绿色量子点材料262； 蓝色量子点材料263；

配向层27。

具体实施方式

以下结合说明书附图详细说明本发明的优选实施例，以向本领域中的技术人员完整介绍本发明的技术内容，以举例证明本发明可以实施，使得本发明公开的技术内容更加清楚，使得本领域的技术人员更容易理解如何实施本发明。然而本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例，下文实施例的说明并非用来限制本发明的范围。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一部件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

本发明的说明书和权利要求书以及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应当理解，这样描述的对象在适当情况下可以互换。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

本发明实施例中提供了一种显示面板1，所述显示面板1可以实现三维立体的显示效果。如图1所示，所述显示面板1包括叠层设置的背光膜层和液晶层20。

如图2所示，所述背光模组10中包括光学膜片组12以及背光源11。所述光学膜片组12中一般包括导光板(LGP)、反射片(REF)、扩散片(DIF)、棱镜片(BEF)等光学膜片中的一种或多种。所述光学膜片组12通过其多层的光学膜片的合作，在不增加光源数量的情况下，通过改善光线的角分布，引导光的折射、反射与散射方向，均匀光线，将光线集中到正视角度上，提高总的出光光通量，从而减少光源的损耗，提高显示面板1的轴向亮度。

所述背光源11设于所述光学膜片组12远离所述液晶层20的一表面上，所述背光源11中设有若干微型发光二极管(Micro LED)或迷你发光二极管 (Mini LED)，用于提供光源。在本发明实施例中，所述背光源11为蓝色光源。

如图3所示，所述液晶层20中包括第一基板21、第二基板22、支撑层 23以及填充材料。所述第一基板21和所述第二基板22叠层设置，所述支撑层23支撑于所述第一基板21与所述第一基板21之间，所述填充材料填充在所述支撑层23中。

所述第一基板21为阵列基板，其设有第一电极和薄膜晶体管。所述薄膜晶体管阵列排布在所述第一基板21中，所述第一电极设于所述薄膜晶体管上并与所述薄膜晶体管电连接。其中，所述第一电极位于所述第一基板21朝向所述支撑层23的一侧。

所述第二基板22中设有由ITO走线排布而成的第二电极。在本发明实施例中，所述第二基板22为ITO导电基板，但在本发明的其他实施例中，所述第二基板22也可以为彩膜基板。当所述第二基板22为彩膜基板时，其也具有第二电极，所述第二电极设于所述彩膜基板朝向所述支撑层23的一侧。

所述支撑层23设于所述第一基板21与所述第二基板22之间。所述支撑层23中具有若干填充孔24，所述填充孔24贯穿所述支撑层23，所述填充材料填充在所述填充孔24中。所述填充材料中包含液晶材料和量子点材料26，并且所述量子点材料26与所述液晶材料的质量比为1：4-20。

所述液晶材料为反射波带为300-700nm的胆甾相液晶25。如图3所示，所述液晶层20具有第一旋向区20A和与所述第一旋向区20A相连的第二旋向区20B，如图4-图5所示，所述第一旋向区20A内的胆甾相液晶25和所述第二旋向区20B内的胆甾相液晶25的旋向不同。具体的，所述第一旋向区20A 内的为左旋胆甾相液晶251，所述第二旋向区20B内的为右旋胆甾相液晶252。在本发明的其他实施例中，液晶层的第一旋向区内所填充的可以为右旋胆甾相液晶，第二旋向区内所填充的可以为左旋胆甾相液晶向。

所述胆甾相液晶25由手性化合物和向列相液晶组成，其中，本发明实施例中所选用的手性化合物可以为手性添加剂S811、手性添加剂R811、手性添加剂S5011、手性添加剂R5011、手性添加剂S1011、手性添加剂R1011以及手性添加剂CB15中的至少两种。

所述胆甾相液晶25的旋向由手性化合物的旋向决定，所述第一旋向区20A 内的胆甾相液晶25和所述第二旋向区20B内的胆甾相液晶25通过选用不同旋向的手性化合物可就可以实现其液晶分子旋向的不同。

所述量子点材料26包括红色量子点材料261、绿色量子点材料262以及蓝色量子点材料263，并且每一填充孔24中所填充的量子点材料26为上述量子点材料26中的一种。具体的，所述填充孔24分为第一填充孔241、第二填充孔242以及第三填充孔243，所述第一填充孔241、所述第二填充孔242和所述第三填充孔243均匀分布在所述第一旋向区20A和所述第二旋向区20B 中。如图4-图5所示，所述第一填充孔241中所使用的量子点材料为红色量子点材料261，所述第二填充孔242中所使用的量子点材料为绿色量子点材料 262，所述第三填充孔243中所使用的量子点材料为蓝色量子点材料263。由于量子点材料26具有光致发光特性，当蓝色的背光光线射入所述填充孔24 时，蓝色背光便会激发填充孔24中的量子点材料26发光，使所述量子点材料 26发出与其本身颜色相同的光线，而红色光线、绿色光线和蓝色光线能够组合形成彩色画面，从而实现全彩显示。

综上所述，在所述液晶层20的第一旋向区20A中，如图4所示，其第一填充孔241中的填充材料为左旋胆甾相液晶251和红色量子点材料261，其第二填充孔242中的填充材料为左旋胆甾相液晶251和绿色量子点材料262，其第三填充孔243中的填充材料为左旋胆甾相液晶251和蓝色量子点材料263。在所述液晶层20的第二旋向区20B中，如图5所示，其第一填充孔241中的填充材料为右旋胆甾相液晶252和红色量子点材料261，其第二填充孔242中的填充材料为右旋胆甾相液晶252和绿色量子点材料262，其第三填充孔243 中的填充材料为右旋胆甾相液晶252和蓝色量子点材料263。

本发明实施例所使用的胆甾相液晶25具有圆二色性，其平面织构状态能够选择性反射左旋或右旋圆偏振光，而透过另一旋向的圆偏振光。因此，当所述第一旋向区20A内的胆甾相液晶25反射左旋圆偏振光、透过右旋源圆偏振光时，所述第二旋向区20B内的胆甾相液晶25则反射右旋圆偏振光、透光左旋圆偏振光；当所述第一旋向区20A内的胆甾相液晶25反射右旋圆偏振光、透过左旋圆偏振光时，所述第二旋向区20B内的胆甾相液晶25则反射左旋圆偏振光、透过右旋圆偏振光。进而所述液晶层20能将显示面板1所显示的图像通过左旋圆偏振光和右旋圆偏振光形成的两组画面，再配合使用分光眼镜就能实现3D立体的显示效果。

同时，蓝色背光还能引发液晶层20中的量子点材料26发射特定波长的圆偏振光，控制量子点材料26的发射波长处于胆甾相液晶25的反射波带中心，从而获得高圆偏振度的圆偏振光，提高3D显示的立体效果。

本发明实施例中所提供的显示面板1通过对第一基板21和第二基板22 通电，促使第一电极与第二电极之间产生电场，通过电场控制液晶层20中胆甾相液晶25的织构转变，从而实现光开关功能。具体的，如图6所示，当背光模组10开启且液晶层20中胆甾相液晶25处于平面织构时，背光光线经过胆甾相液晶25和量子点材料26的反射，形成特定方向的圆偏振光，显示面板 1呈亮态；如图7所示，当背光模组10关闭且对液晶层20中胆甾相液晶25施加电场时，所述胆甾相液晶25转变为场致向列相，量子点材料26不发光，显示面板1呈暗态。

如图3所示，所述液晶层20中还包括两层配向层27，所述配向层27分别设于所述第一基板21与所述支撑层23之间和所述第二基板22与所述支撑层23之间。所述配向层27用于使线状的液晶分子沿着固定的方向排列，从而使液晶分子的排列整齐，防止发生漏光现象。

在本发明的其他实施例中，所述液晶层还可以只设置单层的配向层，其可设于第一基板与支撑层之间或设于第二基板与支撑层之间。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

本发明实施例中还提供一种显示面板1的制备方法，用以制备如图1所示的显示面板1。所述制备方法的制备流程如图8所示，其包括以下制备步骤：

步骤S10)制备背光模组10：通过背光制程组装背光源11与光学膜片组12，形成所述背光模组10。

步骤S20)制备液晶层20：制备第一基板21、第二基板22以及两块配向层27；在一配向层27的一表面上形成一层无机材料，并通过光阻工艺将所述无机材料层图案化，形成支撑层23以及支撑层23中的填充孔24；按照1：4-20 的比例混合量子点材料26和胆甾相液晶25，调配成填充材料，并将所述填充材料通过喷墨打印或注入的方式填充至所述填充孔24中；将另一块配向层27 贴合在所述支撑层23远离第一块配向层27的表面上，然后将第一基板21和第二基板22分别贴合在两块配向层27远离所述支撑层23的一表面上，形成所述液晶层20。

其中，所述填充材料分为第一墨水和第二墨水，所述第一墨水中胆甾相液晶25的旋向与所述第二墨水中胆甾相液晶25的旋向相反。具体的，所述第一墨水中的为左旋胆甾相液晶251，所述第二墨水中的为右旋胆甾相液晶252。所述第一墨水填充至第一旋向区20A中的填充孔24中，所述第二墨水填充至第二旋向区20B中的填充孔24中。

所述第一墨水分为红色第一墨水、绿色第一墨水和蓝色第一墨水，所述第二墨水也分为红色第二墨水、绿色第二墨水以及蓝色第二墨水。其中，所述红色第一墨水和所述红色第二墨水中所添加的量子点材料为红色量子点材料 261，所述绿色第一墨水和所述绿色第二墨水中所添加的量子点材料为绿色量子点材料262，所述蓝色第一墨水和所述蓝色第二墨水中所添加的量子点材料为蓝色量子点材料263。

所述填充孔24分为第一填充孔241、第二填充孔242和第三填充孔243，所述第一填充孔241、所述第二填充孔242和所述第三填充孔243均匀的分布在所述第一旋向区20A和所述第二旋向区20B内。具体的，所述红色第一墨水填充至所述第一旋向区20A内的第一填充孔241中，所述红色第二墨水滴入所述第二旋向区20B内的第一填充孔241中，所述绿色第一墨水填充至所述第一旋向区20A内的第二填充孔242中，所述绿色第二墨水填充至所述第二旋向区 20B内的第二填充孔242中，所述蓝色第一墨水填充至所述第一旋向区20A内的第三填充孔243中。所述蓝色第二墨水填充至所述第二旋向区20B内的第三填充孔243中。

步骤S30)组装所述背光模组10和所述液晶层20，形成如图1所示的显示面板1。

本发明实施例中还提供一种三维显示设备，所述三维显示设备包括如上所述的显示面板1以及分光眼镜。本发明实施例中所提供的显示面板1通过填充具有不同旋向的胆甾相液晶25和量子点材料26从而分为能分别产生方向不同的圆偏振光的第一旋向区20A和第二旋向区20B，进而将显示的图像也通过两组不同的旋向的圆偏振光显示出来。所述分光眼镜的左右镜片也分别采用不同偏振方向的偏光镜片。当使用者带上此分光眼睛观看显示面板1时，所述分光眼镜将左、右眼光线分离，从而使观看者左右眼接收到两组画面，再经过大脑混合成立体影像，从而实现3D立体显示。

本发明实施例中所提供的显示面板去除了现有技术中的偏光调制器件，其通过胆甾相液晶和量子点材便可将显示面板所显示的图像通过不同方向的圆偏振光形成的两组显示画面，简化了3D显示面板的结构，同时还能兼具量子点材料所带来的节能、广色域以及高亮度的特点，优化了3D显示的画面质感。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (10)

1.一种显示面板，其特征在于，包括叠层设置的背光模组和液晶层；

所述液晶层中填充有胆甾相液晶和量子点材料。

2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述量子点材料与所述胆甾相液晶的质量比为1：4-20。

3.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述胆甾相液晶的反射波带为300-700nm。

4.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，

所述液晶层具有一第一旋向区以及与所述第一旋向区连接的第二旋向区；

所述第一旋向区中胆甾相液晶的旋向与所述第二旋向区中胆甾相液晶的旋向相反。

5.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述液晶层包括：

第一基板，其具有第一电极；

第二基板，设于所述第一基板上，所述第二基板具有第二电极；

支撑层，设于所述第一基板与所述第二基板之间，所述支撑层中设有若干填充孔，所述胆甾相液晶和所述量子点材料填充在所述填充孔中；以及

至少一配向层，设于所述第一基板朝向所述支撑层的一表面上，和/或设于所述第二基板朝向所述支撑层的一表面上。

6.如权利要求5所述的显示面板，其特征在于，

所述填充孔包括第一填充孔、第二填充孔和第三填充孔；

所述量子点材料包括红色量子点材料、绿色量子点材料和蓝色量子点材料；

所述第一填充孔中的为所述红色量子点材料，所述第二填充孔中的为所述绿色量子点材料，所述第三填充孔中为所述蓝色量子点材料。

7.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述背光模组中具有背光源，所述背光源为蓝色光源；所述背光源为迷你发光二极管或微型发光二极管。

8.一种显示面板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

制备背光模组；

制备液晶层，所述液晶层中填充有胆甾相液晶和量子点材料；以及

组装所述背光模组和所述液晶层。

9.如权利要求8所述的显示面板的制备方法，其特征在于，所述制备液晶层步骤中包括以下步骤：

制备第一基板、第二基板和配向层；

在所述配向层的一表面上制备支撑层，在所述支撑层中通过光刻工艺形成填充孔；

调配第一墨水和第二墨水，所述第一墨水和所述第二墨水中均含有胆甾相液晶和量子点材料，其中，所述第一墨水中胆甾相液晶的旋向和所述第二墨水中胆甾相液晶的旋向相反；

将所述第一墨水填充至第一旋向区中的填充孔中；

将所述第二墨水填充至第二旋向区中的填充孔中；以及

将所有膜层组装形成所述液晶层。

10.一种三维显示设备，其特征在于，包括分光眼镜以及如权利要求1-7中任意一项所述的显示面板。

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