CN113703155B - 一种显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种显示装置，包括：显示面板；调光面板，设置于所述显示面板的出光侧，且包括调光流体及依次层叠设置于所述显示面板上的第一基板和第二基板，所述调光流体密封在第一基板和第二基板之间；其中，当所述第一基板和所述第二基板之间的电压差为a时，所述调光流体远离所述第一基板的表面为凸面，所述显示装置为窄视角模式；当所述第一基板和所述第二基板之间的电压差为b时，所述调光流体远离所述第一基板的表面为凹面，所述显示装置为宽视角模式，a＞b。与现有技术相比，本发明提供的显示装置兼具宽窄视角切换功能，且宽视角状态下视角宽阔，窄视角状态下显示效果好，同时具备较薄的厚度。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术，具体涉及一种调光面板及显示装置。
背景技术
随着信息时代的发展，显示装置的应用日渐广阔亦多元化，采用面内切换模式(In-Plane Switching，IPS)或边缘场开关模式(Fringe Field Switching，FFS)的显示装置均可以实现较宽的视角而备受消费者的喜爱。但近年来随着大家对个人隐私保护越来越重视，公共场合人们通常希望自己在看手机或者浏览电脑的时候内容是保密的。
因此，现有的单纯的宽视角模式的显示装置已经不能满足使用者的需求，除了宽视角的需求外，在需要防窥的场合，也需要能够将显示装置切换至窄视角模式，如何使显示装置同时具备宽窄视角显示功能是亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供一种显示装置，可以解决目前的显示装置无法兼具宽窄视角显示功能的问题。
本发明的显示装置包括：
显示面板；
调光面板，设置于所述显示面板的出光侧，且包括调光流体及依次层叠设置于所述显示面板上的第一基板和第二基板，所述调光流体密封在第一基板和第二基板之间；其中，
当所述第一基板和所述第二基板之间的电压差为a时，所述调光流体远离所述第一基板的表面为凸面，所述显示装置为窄视角模式；
当所述第一基板和所述第二基板之间的电压差为b时，所述调光流体远离所述第一基板的表面为凹面，所述显示装置为宽视角模式，a＞b。
可选的，所述显示面板包括阵列排布的多个像素单元，每个像素单元包括多种颜色的子像素；所述调光面板还包括设置于所述第一基板和第二基板之间的密封结构，所述密封结构围设形成多个相互间隔的容置空间，所述调光流体收容在所述容置空间内，
其中，所述第一基板包括多个调光区，每个所述调光区对应一个所述容置空间且与所述子像素的像素区一一对应设置。
可选的，所述电压差为a或b时，所述调光流体在所述第一基板上的正投影始终覆盖所述调光区。
可选的，a为9V至13V，b为0V，其中，b为0V即第一基板和第二基板之间不加电压。
可选的，所述电压差为a时，所述调光流体的中心区域与所述调光流体的边缘一点的连线和所述第一基板之间的夹角为45°。
可选的，所述电压差为a时，所述调光流体在所述第一基板上的正投影位于所述调光区外；所述电压差为b时，所述调光流体在所述第一基板上的正投影覆盖所述调光区。
可选的，所述密封结构包括层叠设置于所述第一基板上的第一密封结构和第二密封结构，所述第二密封结构的部分凸出于所述第一密封结构，其中，所述第二密封结构围设形成的区域与所述调光区相对应，所述第二密封结构凸出于所述第一密封结构的部分用于遮蔽在所述第一基板上的正投影位于所述调光区外的所述调光流体。
可选的，a为27V至33V，b为0V。
可选的，所述子像素的形状为包含长边和短边的矩形，所述像素单元包括与所述短边平行的第一边，所述第一边的边长大于2mm。
可选的，所述调光流体为电润湿液体。
本发明提供的显示装置兼具宽窄视角切换功能，且宽视角状态下视角宽阔，窄视角状态下显示效果好，无灰阶反转问题，同时具备较薄的厚度，制备工艺简单。
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示出了本发明一实施例公开的显示装置在宽视角模式下的结构示意图；
图2示出了本发明一实施例公开的显示装置在窄视角模式下的结构示意图；
图3示出了本发明另一实施例公开的显示装置在宽视角模式下的结构示意图；
图4示出了本发明另一实施例公开的显示装置在窄视角模式下的结构示意图。
具体实施方式
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。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作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。
为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。本发明实施例提供一种异形显示面板。以下分别进行详细说明。需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。
图1示出了本发明一实施例公开的显示装置在宽视角模式下的结构示意图；
图2示出了本发明一实施例公开的显示装置在窄视角模式下的结构示意图；图3示出了本发明另一实施例公开的显示装置在宽视角模式下的结构示意图；图4示出了本发明另一实施例公开的显示装置在窄视角模式下的结构示意图。结合图1-图4所示，本发明公开了一种显示装置，所述显示装置包括显示面板10和调光面板20。
所述显示面板10可以为液晶显示面板(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二级管(Organic Light Emitting Diode，OLED)显示面板、量子点发光二级管显示面板或微发光二极管(Micro Light Emitting Diode，Micro-LED)显示面板。
以所述显示面板10为液晶显示面板为例进行说明，所述液晶显示面板的显示模式可以是IPS模式、FFS模式、扭曲向列(Twisted Nematic，TN)模式或垂直配向(VerticalAlignment，VA)模式。所述显示面板10包括阵列基板110、彩膜基板140和设置于阵列基板110与彩膜基板140之间的液晶层130，所述阵列基板110靠近所述液晶层130的一侧设置有第一配向层120，所述彩膜基板140靠近所述液晶层130的一侧设置有第二配向层150。当所述显示面板为TN模式或VA模式时，所述阵列基板110例如包括：第一衬底、设置有第一衬底上的驱动电路层、设置于所述驱动电路层上的像素电极层；所述彩膜基板140例如包括：第二衬底、设置于第二衬底上的彩膜(Color Filter，CF)层和黑矩阵(Black Matrix，BM)、设置于所述彩膜层和所述黑矩阵上的公共电极层。当然，当所述显示面板为IPS模式或FFS模式时，所述公共电极层还可以直接设置在所述阵列基板上，和/或，当所述显示面板为COA(Co lor Filter on Array)架构或BOA(Black Matrix on Array)时，所述彩膜层和所述黑矩阵还可以直接设置在所述阵列基板110上，具体情况可以根据所述显示面板的显示模式或架构进行适应性设置。
当所述显示面板10为液晶显示面板时，所述显示装置例如还包括设置在所述显示面板10入光侧的背光模组40，所述背光模组40包括背光源和光学膜片组，所述背光源例如可以是直下式背光源或侧入式背光源，所述光学膜片组可以包括反射片、导光板、棱镜片和增亮膜等。
当所述显示面板10为液晶显示面板时，所述显示装置例如还包括设置在所述显示面板10远离所述调光面板20一侧的第一偏光片31和设置在所述调光面板20远离所述显示面板10一侧的第二偏光片32。
在本发明的其他实施方式中，所述显示面板10还可以为OLED显示面板，所述OLED显示面板例如为柔性显示面板，并包括：基板、设置于基板上的驱动电路层、设置于驱动电路层上的阳极层、像素定义层、电致发光层、阴极层、封装层以及盖板。当然，所述OLED显示面板还可以包括其他膜层结构，本发明在此不再一一赘述。
所述显示面板10包括阵列排布的多个像素单元，每个像素单元包括多种颜色的多个子像素，所述多个子像素例如包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，在其他实施例中，每个所述像素单元例如还包括白色子像素。各个子像素包括用于显示的像素区11，所述像素区11又称为开口区或显示透光区。
所述调光面板20设置于所述显示面板10的出光侧，且包括：第一基板210、第二基板220和设置于所述第一基板210和第二基板220之间的调光流体230。所述第一基板210和所述第二基板220依次层叠设置在所述显示面板10的出光侧，所述调光流体230密封在第一基板210和第二基板220之间，其中，所述第一基板210和所述第二基板220未形成有电压差或电压差较小时，所述调光流体230能够自然铺设于所述第一基板210上，并对应覆盖所述像素区11，此时，所述第一基板210上的所述调光流体230对应所述像素区11的位置形成类似凹面镜的结构，从而实现对来自显示面板10的出射光的发散作用，从而使所述显示装置实现宽视角模式；所述第一基板210和所述第二基板220形成有一定大小的电压差时，所述电压差能够调节所述调光流体230的表面形态，使所述调光流体230由四周向中心区域汇聚，从而形成凸面结构，具体的，当该凸面结构形变量较小时，对应所述像素区11位置的所述调光流体230形成类似凸面镜的结构，从而实现对来自显示面板10侧的光的汇聚作用，使所述显示装置实现窄视角模式；当该凸面结构形变量较大时，该调光流体230对应覆盖在所述第一基板210的面积也会减小，该调光流体230收缩至一侧，从而避开其原来所对应的所述像素区11，由于空气的折射率小于所述调光流体230的折射率，从而也能够实现对来自显示面板10侧的光的汇聚作用，也能使所述显示装置实现窄视角模式。
本申请的显示装置实现宽窄视角的原理是利用折射光线的多少实现的，相较于现有技术中利用液晶调光的方式而言，可以避免窄视角下的灰阶反转问题，并且调光面板20在与显示面板10搭配时无需在调光面板20和显示面板10之间额外增加其他光学膜层，具有减薄显示装置厚度和简化工艺的优点，所述光学膜层例如包括光学补偿膜、反射式偏光片(Advanced Polarizer Film，AP F)和光学胶中的至少一种。
实施例一
本发明实施例一公开了一种显示装置，所述显示装置包括上述任一种类型的显示面板；以及设置于所述显示面板的出光侧的调光面板，所述调光面板包括调光流体及依次层叠设置于所述显示面板上的第一基板和第二基板。
具体的，继续参照图1和图2，并以所述显示面板10为液晶显示面板为例，当所述第一基板210和第二基板220之间的电压差为a时，所述调光流体230远离所述第一基板210的表面为凸面，所述显示装置为窄视角模式；当所述第一基板210和所述第二基板220之间的电压差为b时，所述调光流体230远离所述第一基板210的表面为凹面，所述显示装置为宽视角模式，其中，a＞b，另外，所述凹面能够进一步增大显示面板10的可视角度，使得宽视角显示面板的视角更宽。需要说明的是，所述电压差为第一基板侧的电压与第二基板侧的电压的差值的绝对值，也即该电压差恒为非负数，单位为伏特(V)，且a并非一固定数值，其可以是一取值区间的内的任一值，b并非一固定数值，其可以是一取值区间的内的任一值。
本实施例中，所述调光面板20还包括设置在所述第一基板210和所述第二基板220之间的密封结构，所述密封结构围设形成多个相互间隔设置的容置空间，所述调光流体230收容于所述容置空间内，其中，所述第一基板210包括多个调光区21，每个所述调光区21对应一个所述容置空间且与所述子像素的像素区11一一对应设置。
本实施例中，所述电压差为a或b时，所述调光流体230在所述第一基板210上的正投影始终覆盖所述调光区21。也即当所述第一基板210和所述第二基板220之间的电压差由b切换至a时，所述调光流体230在所述电压差的作用下，形变的程度有限，在所述调光流体230在所述第一基板210上的正投影始终覆盖所述调光区21的情况下，由于所述调光流体230远离所述第一基板210的表面由凹面变为了凸面，从而使得由显示面板10射入到所述调光面板20的光经过所述调光流体230的调节后，由发散状态变为汇聚状态，进而使显示装置由宽视角模式切换为窄视角模式。而显示装置由窄视角模式切换为宽视角模式时，仅需将所述第一基板210和所述第二基板220之间的电压差由a切换至b即可，切换模式简单方便。
本实施例中，a为9V至13V，b为0V，其中，b为0V即第一基板210和第二基板220之间不加电压。即当电压差为9V至13V时，所述调光流体230远离所述第一基板210的表面为凸面，所述调光流体230在所述第一基板210上的正投影覆盖所述调光区21，所述显示装置为窄视角模式；当电压差为0V时，所述调光流体230远离所述第一基板210的表面为凹面，所述调光流体230在所述第一基板210上的正投影覆盖所述调光区21，所述显示装置为宽视角模式。
本实施例中，所述电压差为a时，所述调光流体230的中心区域与所述调光流体230的边缘一点的连线和所述第一基板210之间的夹角为45°，此状态下，所述显示装置的窄视角显示效果最好。
具体的，本实施例中，所述调光面板20还包括设置在所述第一基板210上的第一电极230和设置在所述第二基板220上的第二电极240，所述第一电极230和所述第二电极240的材料例如为氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)。所述第一电极230优选设置在所述第一基板210远离所述调光流体230的一侧，所述第一基板210靠近所述调光流体230的一侧例如还设置有疏水材料层250，从而保证所述调光流体230在所述第一基板210上的表面状态，所述疏水材料层250中的疏水材料例如为聚四氟乙烯，所述第二电极240例如设置在所述第二基板220靠近所述调光流体230的一侧。
本实施例中，所述密封结构例如包括第一密封结构，所述第一密封结构包括依次层叠设置在所述第一基板210上的密封层260和粘合层270，所述密封层260与所述第一基板210上的疏水材料层250相接触，所述粘合层270与所述第二基板220上的第二电极240相接触。所述密封层260的材料例如为环氧树脂，所述粘合层270的材料例如为胶体。
本实施例中，所述密封结构围设形成多个相互间隔设置的容置空间，所述容置空间的高度等于所述密封层260和所述粘合层270的叠加厚度，所述容置空间的底面积等于所述密封层260围设形成的开口的大小，所述调光区21的大小等于所述密封层260围设形成的开口的大小。收容于所述容置空间内的所述调光流体230的体积小于所述容置空间的体积，当所述电压差为b时，所述调光流体230的最大厚度小于所述容置空间的高度。优选的，所述容置空间的高度为3至11微米。
本实施例中，所述调光流体230例如为电润湿液体，当所述第一基板210和所述第二基板220之间的电压差为b时，电润湿液体在第一基板210上能铺展，固液接触面有扩大的趋势，此时，电润湿液体对固体表面的附着力大于其内聚力，为润湿状态；当所述第一基板210和所述第二基板220之间的电压差为a时，电润湿液体在固体表面不能铺展，固液接触面有收缩成球形的趋势，此时，电润湿液体对固体表面的附着力小于其内聚力，为不润湿状态。但本实施例的调光流体230的类型并不限于电润湿液体，其只要能够在电场的作用下，表面状态可以由凹面切换为凸面或由凸面切换成凹面即可。
实施例二
继续参照图3和图4，本发明实施例二公开了一种显示装置，所述显示装置包括上述的显示面板10；以及设置于所述显示面板10的出光侧的调光面板20，所述调光面板20包括调光流体230及依次层叠设置于所述显示面板10上的第一基板210和第二基板220，当所述第一基板210和第二基板220之间的电压差为a时，所述调光流体230远离所述第一基板210的表面为凸面，所述显示装置为窄视角模式；当所述第一基板210和所述第二基板220之间的电压差为b时，所述调光流体230远离所述第一基板210的表面为凹面，所述显示装置为宽视角模式，其中，a＞b。
本发明实施例二公开的显示装置与实施例一中的显示装置相类似，本发明对于相同部分在此不再一一赘述，不同的是，所述电压差为a时，所述调光流体230在所述第一基板210上的正投影位于所述调光区21外；所述电压差为b时，所述调光流体230在所述第一基板210上的正投影覆盖所述调光区21。也即当所述第一基板210和所述第二基板220之间的电压差由b切换至a时，所述调光流体230在所述电压差的作用下，形变的程度较大，使得在所述第一基板210上的正投影原本覆盖所述调光区21的调光流体230在电场的作用下收缩到了所述调光区210外，从而使得所述容置空间对应所述调光区21的位置的介质由调光流体230替换为空气，而空气对光的折射率小于调光流体230的折射率，从而使得经过所述调光面板调节的光由发散状态变为汇聚状态，进而使显示装置由宽视角模式切换为窄视角模式。当然，显示装置由窄视角模式切换为宽视角模式时，仅需将所述第一基板和所述第二基板之间的电压差有a切换至b即可，切换模式简单方便。
本实施例中，a为27V至33V，b为0V。即当电压差为27V至33V时，所述调光流体230远离所述第一基板210的表面为凸面，所述调光流体230在所述第一基板210上的正投影位于所述调光区21外，所述显示装置为窄视角模式；当电压差为0V时，所述调光流体230远离所述第一基板210的表面为凹面，所述调光流体230在所述第一基板210的正投影覆盖所述调光区21，所述显示装置为宽视角模式。
本实施例中，所述密封结构包括层叠设置于所述第一基板210上的第一密封结构和第二密封结构，所述第二密封结构的部分凸出于所述第一密封结构，其中，所述第二密封结构围设形成的区域与所述调光区21相对应，所述第二密封结构凸出于所述第一密封结构的部分用于遮蔽在所述第一基板210上的正投影位于所述调光区21外的所述调光流体230。所述第一密封结构包括依次层叠设置在所述第一基板210上的密封层260和粘合层270，所述第二密封结构包括层叠设置在所述粘合层270上的遮光层280。其中，所述密封层260与所述第一基板210上的疏水材料层250相接触，所述遮光层280与所述第二基板220上的第二电极240相接触。所述密封层260的材料例如为环氧树脂，所述粘合层270的材料例如为胶体，所述遮光层280的材料例如为黑色有机光阻，当显示面板10上设置有黑色矩阵时，所述遮光层280的材料可以与所述黑色矩阵的材料相同。
本实施例中，所述密封结构围设形成多个相互间隔设置的容置空间，所述容置空间的高度等于所述密封层260、所述粘合层270和所述遮光层280的叠加厚度，所述容置空间的底面积等于所述密封层260围设形成的开口的大小，所述调光区21的大小等于所述遮光层280围设形成的开口的大小。收容于所述容置空间内的所述调光流体230的体积小于所述容置空间的体积，当所述电压差为b时，所述调光流体230的最大厚度小于所述容置空间的高度。优选的，所述容置空间的高度为5至13微米，本实施例中，所述调光流体23的体积占所述容置空间的比例小于实施例一中所述调光流体23的体积占所述容置空间的比例。
本实施例中，所述子像素的形状为包含长边和短边的矩形，各个子像素的大小均相同，每个像素单元包括多个行排列的子像素，每个像素单元具有与所述短边平行的第一边，所述第一边的边长大于2mm。通过限定所述第一边长的大小大于2mm，可以保证各个子像素在实际工艺中的制作大小，从而使所述调光面板20具备为调光流体230提供一定的流动空间的条件。
综上所述，本发明提供了一种显示装置，包括：显示面板；调光面板，设置于所述显示面板的出光侧，且包括调光流体及依次层叠设置于所述显示面板上的第一基板和第二基板，所述调光流体密封在第一基板和第二基板之间；其中，当所述第一基板和所述第二基板之间的电压差为a时，所述调光流体远离所述第一基板的表面为凸面，所述显示装置为窄视角模式；当所述第一基板和所述第二基板之间的电压差为b时，所述调光流体远离所述第一基板的表面为凹面，所述显示装置为宽视角模式，a＞b。本发明提供的显示装置兼具宽窄视角切换功能，且宽视角状态下视角宽阔，窄视角状态下显示效果好，无灰阶反转问题，同时具备较薄的厚度，制备工艺简单。
以上对本发明实施例所提供的一种显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (5)
1.一种显示装置，其特征在于，包括：
显示面板；
调光面板，设置于所述显示面板的出光侧，且包括调光流体及依次层叠设置于所述显示面板上的第一基板和第二基板，所述调光流体密封在第一基板和第二基板之间；
密封结构，设置于所述第一基板和第二基板之间，所述密封结构围设形成多个相互间隔的容置空间，所述调光流体收容在所述容置空间内，所述第一基板包括多个调光区，每个所述调光区对应一个所述容置空间，所述密封结构包括层叠设置于所述第一基板上的第一密封结构和第二密封结构，所述第二密封结构的部分凸出于所述第一密封结构，其中，所述第二密封结构围设形成的区域与所述调光区相对应，所述第二密封结构凸出于所述第一密封结构的部分用于遮蔽在所述第一基板上的正投影位于所述调光区外的所述调光流体，所述第二密封结构包括遮光层，所述调光区的大小等于所述遮光层围设形成的开口的大小；其中，
当所述第一基板和所述第二基板之间的电压差为a时，所述调光流体远离所述第一基板的表面为凸面，所述显示装置为窄视角模式；
当所述第一基板和所述第二基板之间的电压差为b时，所述调光流体与所述密封结构和所述第一基板相接触，且所述调光流体对固体表面的附着力大于其内聚力，所述调光流体远离所述第一基板的表面为凹面，所述显示装置为宽视角模式，a＞b=0；
其中，所述电压差为a时，所述调光流体在所述第一基板上的正投影位于所述调光区外，所述调光区内的介质为空气；所述电压差为b时，所述调光流体在所述第一基板上的正投影覆盖所述调光区。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示面板包括阵列排布的多个像素单元，每个像素单元包括多种颜色的子像素；
其中，每个所述调光区与所述子像素的像素区一一对应设置。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，a为27V至33V。
4.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述子像素的形状为包含长边和短边的矩形，所述像素单元包括与所述短边平行的第一边，所述第一边的边长大于2mm。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述调光流体为电润湿液体。
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