CN114578612A - 显示面板及显示装置 - Google Patents

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CN114578612A CN202210307678.9A CN202210307678A CN114578612A CN 114578612 A CN114578612 A CN 114578612A CN 202210307678 A CN202210307678 A CN 202210307678A CN 114578612 A CN114578612 A CN 114578612A
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display panel
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蔡杨杨
王晶
赵锬鸿
曲国健
陈亚伟
董飞
李响
李刚
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Beijing BOE Display Technology Co Ltd
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Abstract

本申请提供的一种显示面板及显示装置，包括：依次层叠设置的第一偏光层、光学层、液晶盒及第二偏光层；液晶盒包括第一衬底、第二衬底、液晶层及多个并排设置的子像素；第二偏光层远离液晶盒的一侧设置有光路调整层，光路调整层被配置为对射入光路调整层的光线进行调整，以调整光线进入液晶盒、光学层及第一偏光层的入射光路，使入射光路与对应的反射光路能够经过同一子像素。本申请通过在第二偏光层的一侧设置光路调整层，通过光路调整层对进入液晶盒的光线光路进行调整，以使光线在出射时经过的子像素与入射时经过的子像素一致，从而从根本上解决子像素错位问题，防止画面串色，以此整体提高反射式显示装置的主要光学参数，提升其画面显示效果。

Description

显示面板及显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板及显示装置。
背景技术
反射式显示装置主要以环境光作为光源，将入射至显示装置内部的环境光进行反射，以达到显示效果，一般不需要背光模组提供光源，是一种相对节能环保的显示方式，具有较高的使用寿命。
但是，由于设计方案的不成熟，现有的反射式显示装置的一些主要光学参数(例如：反射率、对比度、色域等)及画面实际效果难以达到预期的要求。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提出一种显示面板及显示装置，以此有效提升反射式显示装置的主要光学参数，提升画面显示效果。
基于上述目的，本申请提供了一种显示面板，包括：
液晶盒，所述液晶盒包括第一衬底、第二衬底、液晶层及多个并排设置的子像素，所述第一衬底和所述第二衬底相对设置，所述液晶层夹设于所述第一衬底和所述第二衬底之间，所述子像素设置于所述第二衬底与所述液晶层之间；
光学层，设置于所述液晶盒的第一衬底远离所述第二衬底的一侧，被配置为将入射至所述光学层的光线中的偏振方向平行于所述光学层的透过轴的光线透射，将其余的光线反射；
第一偏光层，设置于所述光学层远离所述液晶盒的一侧，被配置为将入射至所述第一偏光层的光线中的偏振方向平行于所述第一偏光层的透过轴的光线透射，将其余的光线吸收；
第二偏光层，设置于所述液晶盒远离所述光学层的一侧，被配置为将入射至所述第二偏光层的光线中的偏振方向平行于所述第二偏光层的透过轴的光线透射，将其余的光线吸收；
光路调整层，设置于所述第二偏光层远离所述液晶盒的一侧，被配置为对射入所述光路调整层的光线进行调整，以调整光线进入所述液晶盒、所述光学层及所述第一偏光层的入射光路，使所述入射光路与对应的反射光路能够经过同一所述子像素。
在一些实施方式中，所述光路调整层为光线准直膜；
所述光线准直膜包括遮挡区域及分散设置于所述遮挡区域的多个通孔。
在一些实施方式中，所述多个通孔以阵列形式设置于所述遮挡区域中。
在一些实施方式中，所述通孔被配置为
Figure BDA0003566244710000021
其中，θ为所述光线准直膜的半收光角，θ小于或等于5.7°，W为所述通孔横截面的直径，H为所述通孔的高。
在一些实施方式中，所述光线准直膜远离所述第二偏光层的一侧设置有雾化层，所述雾化层的雾度大于或等于90％。
在一些实施方式中，所述光路调整层为棱镜膜；
所述棱镜膜朝向所述第二偏光层的一侧并排设置有多个微棱镜。
在一些实施方式中，所述微棱镜被设置为所述微棱镜之间的间距小于30μm。
在一些实施方式中，所述棱镜膜通过光学胶与所述第二偏光层粘合；所述光学胶被配置为折射率小于所述棱镜膜的折射率。
在一些实施方式中，所述光路调整层为凹透镜膜；
所述凹透镜膜由多个微凹透镜组成，所述微凹透镜的镜面朝向远离所述第二偏光层的一侧。
在一些实施方式中，所述凹透镜膜远离所述第二偏光层的一侧设置有雾化层，所述雾化层的雾度大于或等于90％。
在一些实施方式中，所述雾化层通过光学胶与所述凹透镜膜粘合；
所述光学胶设置于所述微凹透镜的凹陷内，与所述雾化层接触部分与所述微凹透镜两端的凸起部分齐平，所述光学胶被配置为折射率小于所述凹透镜膜的折射率。
在一些实施方式中，所述第二衬底为彩膜基板，所述彩膜基板的开口率大于或等于85％。
在一些实施方式中，所述第一衬底为薄膜晶体管阵列基板，所述薄膜晶体管阵列基板的厚度小于或等于0.2mm。
在一些实施方式中，所述子像素的边长大于或等于1200μm。
基于同一构思，本申请还提供了一种显示装置，包括如上所述的显示面板。
从上面所述可以看出，本申请提供的一种显示面板及显示装置，包括：依次层叠设置的第一偏光层、光学层、液晶盒及第二偏光层；液晶盒包括第一衬底、第二衬底、液晶层及多个并排设置的子像素；第二偏光层远离液晶盒的一侧设置有光路调整层，光路调整层被配置为对射入光路调整层的光线进行调整，以调整光线进入液晶盒、光学层及第一偏光层的入射光路，使入射光路与对应的反射光路能够经过同一子像素。本申请通过在第二偏光层的一侧设置光路调整层，通过光路调整层对进入液晶盒的光线光路进行调整，以使光线在出射时经过的子像素与入射时经过的子像素一致，从而从根本上解决子像素错位问题，防止画面串色，以此整体提高反射式显示装置的主要光学参数，提升其画面显示效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术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申请的实施例，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为本申请实施例提供的一种当前显示面板的层级结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种当前显示面板的光路示意图；
图3为本申请实施例提供的一种当前显示面板的不同子像素的错位原理示意图；
图4为本申请实施例提供的一种显示面板的层级结构示意图；
图5为本申请实施例提供的一种光线准直膜的截面示意图；
图6为本申请实施例提供的第二种显示面板的层级结构示意图；
图7为本申请实施例提供的第三种显示面板的层级结构示意图。
具体实施方式
为使本说明书的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本说明书进一步详细说明。
需要说明的是，除非另外定义，本申请实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请实施例中使用的“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、物件或者方法步骤涵盖出现在该词后面列举的元件、物件或者方法步骤及其等同，而不排除其他元件、物件或者方法步骤。“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。
如背景技术部分所述，由于当前反射式显示装置的相关设计方案的不成熟，导致显示装置最终呈现的画面的一些主要光学参数(例如：反射率、对比度、色域等)及画面实际效果无法达到要求。进而需要先确定造成这些问题的主要原因。如图1所示，反射式显示装置一般包括第一偏光层1、光学层2、液晶盒3以及第二偏光层4，其中，液晶盒3一般由多个子像素31、液晶层32、第一衬底33及第二衬底34组成。在具体实施例中，第一偏光层1及第二偏光层4一般为偏振片(pol)组成，第二偏光层4会将外界自然光线偏振成线性偏振光(0°)，第一偏光层1主要为吸收透过光学层2的偏振光(90°)。光学层2为反射型偏光增亮膜片(DBEF，Dual-Brightness Enhancement Film)，主要对0°偏振光进行反射，并将90°偏振光透过。液晶层32在不工作状态不改变光线的偏振态，在工作状态改变光线的偏振态，改变角度可调节。多个子像素31一般三个为一组，一般为红绿蓝三原色子像素。反射式显示装置一般有两种工作模式，白态工作(外界环境光亮度较高)和黑态工作(外界环境光亮度较低)。如图2所示，图2a为白态工作下的光路图，图2b为黑态工作下的光路图。白态时液晶层32不工作，外界光线经过第二偏光层4变为0°线偏振光，再经过液晶盒3到达光学层2，0°线偏振光被光学层2反射，再经液晶盒3、第二偏光层4到达人眼；显示黑态时液晶层32工作，液晶层32在电场的作用下发生偏转，外界光经过第二偏光层4变为0°线偏振光，0°线偏振光在偏转的液晶层32的作用下，偏振方向发生偏移，可将其分解为0°分量和90°分量(若液晶层32达到理想的偏转状态，则线偏振光的偏振角度完全变为90°)，其中偏振方向为90°的偏振光分量透过光学层2被第一偏光层1吸收；剩余的0°偏振光(实际情况下，液晶层32对入射的线偏振光的偏转并不完全，因此有小部分0°偏振光分量剩余)被反射回去，再经过一次液晶层32的偏转，偏转后的光束的90°偏振分量被第二偏光层4吸收，另外小部分的0°分量透过第二偏光层4片进入人眼。
反射式显示装置主要进行光线反射的光学层2位于第一衬底33外侧，与液晶层32隔着一层第一衬底33，第一衬底33一般可以是TFT阵列基板(Array)层包括Array层及Array玻璃，当入射光线以其他角度(非0°)入射时，入射光线经过第二衬底34(一般可以为彩膜基板玻璃，CF玻璃)的位置与反射光线经过第二衬底34的位置不同，即可能出现一种情况：一束光线入射时经红色的子像素31，出射时确偏移到绿色的子像素31(如图1所示)，不同颜色膜基板的滤色作用使得光线的色彩和强度均发生较大变化；在此，定义“CF错位比例”：经红色子像素入射的光能量，被反射后一部分仍经由红色子像素出射(比例为x1)，另一部分经由绿色子像素或蓝色子像素出射(比例为x2)，还有一部分被黑矩阵(BM，Black matrix)遮挡吸收(比例为x3)，则x1+x2+x3＝1，定义x3为黑矩阵错位比例a，x2/(x1+x2)为CF错位比例b。
反射式显示装置的主要光学参数为反射率、对比度和色域，影响这些光学参数的主要因素为偏光片透过率、DBEF反射型偏光增亮膜片反射率、散射膜增益系数、Cell开口率(BM尺寸设计)、液晶的偏光效率、CF透过光谱、子像素错位比例、干扰反射光等。
偏光片透过率：主要影响显示装置的反射率(正比关系)，由光路分析可知，光需要两次经过偏光片(第一偏光层1及第二偏光层4)，第一次光线透过(入射)时自然光经偏光片变为线偏振光，透过率为44％左右；第二次光线透过(出射)时线偏振光偏振状态不发生改变，透过率为88％左右；综合可知，反射式显示装置的偏光片透过率为44％*88％＝39.2％左右。
DBEF反射型偏光增亮膜片反射率：主要影响显示装置的反射率(正比)，根据实验其反射率为82％左右。
散射膜增益系数：主要影响显示装置的反射率(正比)，根据实验，光束30°入射，0°接收时，散射膜特定方向的增益系数约为300％左右。
Cell开口率(BM尺寸设计)：主要影响显示装置的反射率(正比)，不同显示产品的开口率不同，开口率越大显示装置的反射率越高。
液晶的偏光效率：反射式显示装置设计为常白状态(即液晶分子不偏转时为白画面，液晶分子在内部电场的作用下偏转时为黑画面)，液晶受电场作用偏转时对线偏振光的偏转作用不完全导致L0漏光，L0漏光会导致显示装置的对比度下降。理想状态下的液晶偏转能够将0°线偏振光100％转化为90°线偏振光，而实际上是无法完全偏转的。将显示面板(Panel)的上、下偏光片(第一偏光层1及第二偏光层4)的透过轴方向改为同一方向，组成MDL状态，点亮MDL，分别测量显示面板白态及黑态下的亮度值(记为L白及L黑)，则液晶偏转效率记为(L白-L黑)/L白。光束先后两次经过液晶层32，两次被偏转一般正性液晶的偏光效率为68％至80％，负性液晶的偏光效率约为80％至90％，偏光效率越高，L0漏光就越少，显示装置的对比度就越高，因此使用负性液晶可以提高产品的对比度。
CF透过光谱：CF的透过光谱曲线(包含R/G/B三种曲线)决定了产品的色彩表现，主要与R/G/B色阻的型号及厚度相关，若色阻型号一定，且产品对比度不变，则厚度减薄时，则第二衬底34(CF玻璃)的整体透过率提高(反射率同步提高)，同时色域降低；第二衬底34厚度变大时则导致相反的结果；此外，外界光线进入反射屏，再被反射进入人眼，先后两次穿过第二衬底34，所以应计算两次。
子像素错位：外置式全反射的反射式显示装置的主要反射层光学层2与第二衬底34的间距为数百微米，大于一般子像素的尺寸从而出现错位的情况，错位比例与入射光的入射方向、子像素尺寸、黑矩阵的宽度、光学层2与第二衬底34的距离、散射膜的光学特性相关，如图3所示，在具体应用场景中，假设入射光以30°角入射，进入第二偏光层4、第二衬底34后角度变为η(设第二偏光层4、第二衬底34的折射率约为1.5，则η＝18.7°)，入射时，光束依次经过第一衬底33、第一层OCA光学胶层(用于层级间粘合)、散射膜、第二层OCA光学胶层到达DBEF光学层2的反射面，此入射过程的位移可记为d1＝H1*tanη，其中H1为各膜层的总厚度(第一衬底33+第一层OCA光学胶层+散射膜+第二层OCA光学胶层)；出射过程中的位移d2＝H2*tanη，其中H2为“第二层OCA光学胶层+散射膜”的总厚度。总位移d＝d1+d2；由总位移d与单个子像素宽度L1、子像素BM宽度L2的关系可以很容易的推算出黑矩阵错位比例a和CF错位比例b，其中a为经某子像素入射的光在出射时被BM遮挡的部分宽度与L1的比值，b为经某子像素入射的光在出射时穿过异色子像素的部分的宽度与L1*(1-a)的比值。
子像素错位透过率影响系数：子像素错位透过率影响系数是指子像素错位比例为100％情况下的子像素透过率，与子像素不错位的情况下的子像素透过率的比值。假设外界入射光束的光谱能量分布函数为P0(λ)，简写为P0，P0可通过实验测量得到，为已知函数；
若没有子像素错位，则经红色子像素进入的光仍由红色子像素出射(绿、蓝子像素同理)；出射的反射光的光谱能量分布函数P出(λ)＝P0(λ)*P偏1(λ)*PCF1(λ)*PDBEF(λ)*PCF2(λ)*P偏2(λ)＝P0*P偏1*PCF1*PDBEF*PCF2*P偏2＝Pmomo*PCF；式中P偏1(λ)指外界光入射时第二偏光层4的透过光谱函数，可通过实验测量得到，为已知函数；PCF1(λ)指入射时第二衬底34(CF玻璃)的透过光谱函数，包括R1(λ)、G1(λ)、B1(λ)，为已知函数；PDBFF(λ)指光学层2反射型偏光增亮膜片的反射光谱函数，可通过实验测量得到，为已知函数；PCF2(λ)出射时第二衬底34(CF玻璃)的透过光谱函数，包括R2(λ)、G2(λ)、B2(λ)，与R1(λ)、G1(λ)、B1(λ)相同；P偏2(λ)为出射时第二偏光层4的透过光谱函数(不考虑偏振吸收作用)；Pmomo是指Mono显示屏(去掉彩膜层的显示屏)反射率的光普分布函数，Pmomo＝P0*P偏1*PDBEF*P偏2，PCF为光束先后两次经过第二衬底34(CF玻璃)获得的透过光谱，PCF＝PCF1*PCF2＝(R1*R2+G1*G2+B1*B2)/3＝(R1*R1+G1*G1+B1*B1)/3；
若发生错位，其中黑矩阵错位比例为a，CF错位比例为b，则经红色子像素进入的光一部分(占比为a)被黑矩阵遮挡，P′momo＝(1-a)*P0*P偏1*PDBEF*P偏2，另一部分(占比为b)经绿色(或蓝色)像素出射，剩下的部分(占比为1-b)仍由红色像素出射，此时P′CF＝PCF1*P′CF2＝[(1-b)*(R1*R2+G1*G2+B1*B2)+b*(R1*G2+R1*B2+G1*B2)]/3＝[R1*R1+G1*G1+B1*B1+b*(3*R1*G1-R1*R1-G1*G1-B1*B1)]/3。此时出射的反射光谱为P′出(λ)＝P′momo*P′CF。
由以上分析可以计算出子像素不错位时的反射光光谱P出(λ)及发生错位时的反射光光谱P′出(λ)，进而可以计算出两种情况下反射光的亮度值L反和L′反；进而子像素错位透过率影响系数α＝L′反/L反。
干扰反射光：干扰反射光是指不经过液晶，直接经反射进入人眼的部分光，其光能量大小及波长无法通过液晶偏转进行控制，会影响全反射产品的对比度，进而对色域产生部分影响，在实验过程中，大部分干扰光反射到了其他方向，只有少部分会被探测器检测到，对最终测试结果的影响较小，可忽略不计。
综上，以此分析反射式显示装置的光学参数的计算方法：
(1)反射率计算：
由前述分析可知，反射率参数主要与各层透过率(反射率)及子像素错位影响有关；
白态反射率R255＝偏光片透过率*CF透过率*Cell开口率*DBEF反射型偏光增亮膜片反射率*散射膜增益系数*子像素错位透过率影响系数。
(2)对比度计算：
对比度主要是指R-LCD产品在白态和黑态下反射率的比值，白态和黑态的区别主要在于液晶的偏转。由光路分析可知，对比对计算方法为：
CR＝R255/R0＝1/(1-液晶效率)2
(3)色域计算：
已知所使用CF的透过光谱及R255/R0下的光路分析，即可对红/绿/蓝画面下的反射光谱PR、PG、PB进行模拟计算；由于不同子像素存在错位情况(对色域有较大影响)，红/绿/蓝单色画面的光谱模拟计算较一般R-LCD复杂。
首先对红色画面的光谱PR进行模拟计算，绿色及蓝色子像素位置所对应的液晶处于关闭状态，但液晶不完全偏转导致部分漏光；红色子像素对应的液晶处于开启状态；同时由红色子像素入射的光有一部分被黑矩阵遮挡，还有一部分经其他颜色的子像素出射；所以在模拟计算时既需要考虑液晶的偏转效率对透过光谱的影响，也需要考虑同一光束先后经过不同颜色的CF对光谱选择性过滤作用，所以红色画面的反射光光谱计算公式为：
Figure BDA0003566244710000081
同理，可推得绿色画面和蓝色画面的反射光光谱：
Figure BDA0003566244710000091
Figure BDA0003566244710000092
得到红/绿/蓝画面的反射光光谱之后，就可以计算红/绿/蓝画面的色坐标(Rx,Ry)、(Gx,Gy)及(Bx,By)，进而得到色域。
最终根据反射式显示装置的第一衬底33阵列基板(Array)层的结构设计、彩膜光谱、液晶型号(液晶偏转效率)，便可根据本文提出的计算模型估算其反射率、对比度、色域等主要光学参数，并以此确定出影响光学参数的主要原因。
基于以上计算方法及实验验证可推知，制约反射式显示装置的光学参数及画面效果提升的最大因素是子像素错位的问题。而子像素错位主要与入射的光线到达光学层后的光线的角度、第一衬底33阵列基板(Array)层的Array玻璃的厚度、子像素尺寸的大小等因素有关。
结合上述实际情况，本申请实施例提出了一种显示面板通过在第二偏光层的一侧设置光路调整层，通过光路调整层对进入液晶盒的光线光路进行调整，以使光线在出射时经过的子像素与入射时经过的子像素一致，从而从根本上解决子像素错位问题，防止画面串色，以此整体提高反射式显示装置的主要光学参数，提升其画面显示效果。
如图4所示，为一种显示面板的结构示意图，包括：
液晶盒3，所述液晶盒3包括第一衬底33、第二衬底34、液晶层32及多个并排设置的子像素31，所述第一衬底33和所述第二衬底34相对设置，所述液晶层32夹设于所述第一衬底33和所述第二衬底34之间，所述子像素31设置于所述第二衬底34与所述液晶层32之间；
光学层2，设置于所述液晶盒3的第一衬底33远离所述第二衬底34的一侧，被配置为将入射至所述光学层2的光线中的偏振方向平行于所述光学层2的透过轴的光线透射，将其余的光线反射；
第一偏光层1，设置于所述光学层2远离所述液晶盒3的一侧，被配置为将入射至所述第一偏光层1的光线中的偏振方向平行于所述第一偏光层1的透过轴的光线透射，将其余的光线吸收；
第二偏光层4，设置于所述液晶盒3远离所述光学层2的一侧，被配置为将入射至所述第二偏光层4的光线中的偏振方向平行于所述第二偏光层4的透过轴的光线透射，将其余的光线吸收；
光路调整层5，设置于所述第二偏光层4远离所述液晶盒3的一侧，被配置为对射入所述光路调整层5的光线进行调整，以调整光线进入所述液晶盒3、所述光学层2及所述第一偏光层1的入射光路，使所述入射光路与对应的反射光路能够经过同一所述子像素31。
在本实施例中，液晶盒3一般由多个子像素31、液晶层32、第一衬底33及第二衬底34组成。在具体实施例中，第一偏光层1及第二偏光层4一般为偏振片(pol)组成，第一衬底33一般可以是TFT阵列基板(Array)层包括Array层及Array玻璃。第二衬底34一般可以为彩膜基板玻璃，或称为CF玻璃。多个子像素31一般三个为一组，一般为红绿蓝三原色子像素。光路调整层5可以通过折射、多次反射对入射光线的光路进行调整，或是直接限制特定光路的光线才能通过光路调整层5等等的方式对光路进行调整。根据对光线调整的方式不同，可以将光路调整层5设置在第二偏光层4朝向液晶盒3的一侧，也可以将光路调整层5设置在第二偏光层4远离液晶盒3的一侧。
在具体实施例中，第二偏光层4会将外界自然光线偏振成线性偏振光(0°)，即第二偏光层4的吸收轴为90°，透过轴为0°。光学层2一般可以为反射型偏光增亮膜片(DBEF，Dual-Brightness Enhancement Film)，主要对0°偏振光进行反射，并将90°偏振光透过，即透过轴为90°。第一偏光层1主要为吸收透过光学层2的偏振光(90°)，即吸收轴为90°，透过轴为0°。
从上面所述可以看出，本申请提供的一种显示面板，包括：依次层叠设置的第一偏光层、光学层、液晶盒及第二偏光层；液晶盒包括第一衬底、第二衬底、液晶层及多个并排设置的子像素；第二偏光层远离液晶盒的一侧设置有光路调整层，光路调整层被配置为对射入光路调整层的光线进行调整，以调整光线进入液晶盒、光学层及第一偏光层的入射光路，使入射光路与对应的反射光路能够经过同一子像素。本申请通过在第二偏光层的一侧设置光路调整层，通过光路调整层对进入液晶盒的光线光路进行调整，以使光线在出射时经过的子像素与入射时经过的子像素一致，从而从根本上解决子像素错位问题，防止画面串色，以此整体提高反射式显示装置的主要光学参数，提升其画面显示效果。
在一个可选的实施例中，如图4及图5所示，所述光路调整层5为光线准直膜51；所述光线准直膜51包括遮挡区域511及分散设置于所述遮挡区域511的多个通孔512。
在本实施例中，光线通过第二偏光层4照射至光线准直膜51后，由图5可知，光线照射至遮挡区域511的部分会被遮挡掉，同时入射角过大的光线也会因为照射至通孔512的孔壁而被吸收或被反射，从而能够从通孔512射出的光其绝大部分的出射角度已经接近于垂直，从而如图4所示，光线经过光线准直膜51后，其出、入射角度被调整至90°左右。在根本上杜绝了子像素错位的问题。从而解决了制约反射式显示装置的光学参数及画面效果提升的最大因素。其中，图5为光线准直膜51横截面及纵截面示意图。之后，多个通孔512可以以随机形式分散分布于遮挡区域511中，也可以以阵列形式分布于遮挡区域511中。通孔512的形状可以使圆形通孔、正方形通孔、正六边形通孔等等。
在一些实施例中，遮挡区域511也可以由特定折射率的材质构成，使照射在遮挡区域511的光也能进行响应的折射，最终到达通孔512位置，以此来增加光线利用率。同时遮挡区域511还可以由若干高、低折射率介质层交替组成，以此来对照射至遮挡区域511的光进行多次折射，使光线能够尽量到达通孔512位置，进一步提高整体的光线利用率。
在一个可选的实施例中，如图5所示，所述多个通孔512以阵列形式设置于所述遮挡区域511中。以此可以使通孔512准确对应每个子像素31。
在一个可选的实施例中，如图5所示，所述通孔512被配置为
Figure BDA0003566244710000111
其中，θ为所述光线准直膜的半收光角，θ小于或等于5.7°，W为所述通孔横截面的直径，H为所述通孔的高。收光角α＝2θ为表征照射至显示面板的光线经光学层反射后，入射光路与出射光路之间的角度，如图3中示出的θ角。
在本实施例中，如若通孔512为圆形通孔，则W为通孔直径，如若通孔512为正方形或正六边形等形状通孔则W为可以为通孔内接圆的直径。其中，光线准直膜厚度或通孔的高H一般为42至100μm，进而可以计算出需要的W的尺寸，最终可以确定光线准直膜的整体尺寸。
在本实施例中，为了实现更好的光学效果，使出射的光线光路尽可能的垂直，光线准直膜51的半收光角θ可以设置小于或等于4.5°。进而通孔横截面的直径W与通孔的高H的比值应满足W/H≤0.157。
在一个可选的实施例中，如图4所示，所述光线准直膜51远离所述第二偏光层4的一侧设置有雾化层6，所述雾化层6的雾度大于或等于90％。
在本实施例中，为了使入射光线准直膜51的光线能够尽可能的打散，使更多光线的光路变更为垂直方向，同时防止外层出现镜面反射等现象。可以在光线准直膜51与所述第二偏光层4之间添加一层雾化层6。雾化层6可以是高haze膜层。在本实施例中，雾化层6的雾度一般需要大于或等于90％。
在一个可选的实施例中，如图6所示，所述光路调整层5为棱镜膜52；所述棱镜膜52朝向所述第二偏光层4的一侧并排设置有多个微棱镜。
在本实施例中，光线经过微棱镜的折射之后，由原先的虚线光路转换至了实线光路，使光路尽可能的垂直平面，从而使最终的光线的出、入射光都经过一个子像素。棱镜膜52的多个微棱镜可以由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或三醋酸纤维素酯(Tac)等透明材质制作而成。之后，为了实现折射效果，棱镜膜52与第二偏光层4之间需要设置折射率低于微棱镜材质的折射率的填充物，而PET等材质的折射率一般为1.65左右，进而其填充物的折射率需要低于1.65。例如设置空气层等。外界光经过棱镜膜52时被微结构折射，光线传播方向向正视角方向集中(由图6中虚线方向改为实线方向)，这样就使得子像素错位情况发生的几率大幅降低，能有效提升反射率和色域参数。
在一个可选的实施例中，如图6所示，所述棱镜膜52通过光学胶7与所述第二偏光层4粘合；所述光学胶7被配置为折射率小于所述棱镜膜52的折射率。
在本实施例中，光学胶7为OCA光学胶，其折射率为1.47左右。OCA(OpticallyClear Adhesive)用于胶结透明光学元件(如镜头等)的特种粘胶剂。要求具有无色透明、光透过率在95％以上、胶结强度良好，可在室温或中温下固化，且有固化收缩小等特点。
在一个可选的实施例中，如图6所示，所述微棱镜被设置为所述微棱镜之间的间距小于30μm。所述微棱镜被设置为所述微棱镜的角度为90°。
在本实施例中，微棱镜之间的间距可以理解为图6所示的倒棱镜的尖角之间的距离小于30μm，倒棱镜的尖角的角度为90°。以此在具体实施例中，能够与每个子像素的尺寸相对应，并且，使光线更多更均匀的照射至这些子像素上。
在一个可选的实施例中，如图7所示，所述光路调整层5为凹透镜膜53；所述凹透镜膜53由多个微凹透镜组成，所述微凹透镜的镜面朝向远离所述第二偏光层4的一侧。
在本实施例中，与微棱镜相类似，光线经过微凹透镜的折射之后，由原先的虚线光路转换至了实线光路，使光路尽可能的垂直平面，从而使最终的光线的出、入射光都经过一个子像素。凹透镜膜53的多个微棱镜可以由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或三醋酸纤维素酯(Tac)等透明材质制作而成。之后，为了实现折射效果，凹透镜膜53的微凹透镜的镜面上方的折射率需要低于微凹透镜材质的折射率，而PET等材质的折射率一般为1.65左右，进而其镜面上方的折射率需要低于1.65。进而镜面上方可以设置空气层低折射率层等。外界光经过凹透镜膜53时被微结构折射，光线传播方向向正视角方向集中(由图7中虚线方向改为实线方向)，这样就使得光线偏移大幅减小，子像素错位情况大幅优化，可有效提升反射率和色域参数。
在一个可选的实施例中，如图7所示，所述凹透镜膜53远离所述第二偏光层4的一侧设置有雾化层6，所述雾化层6的雾度大于或等于90％。
在本实施例中，为了使入射凹透镜膜53的光线能够尽可能的打散，使更多光线的光路变更为垂直方向，同时防止外层出现镜面反射等现象。可以在凹透镜膜53远离所述第二偏光层4的一侧设置雾化层6。雾化层6可以是高haze膜层。在本实施例中，雾化层6的雾度一般需要大于或等于90％。
在一个可选的实施例中，如图7所示，所述雾化层6通过光学胶7与所述凹透镜膜53粘合；所述光学胶7被配置为折射率小于所述凹透镜膜53的折射率。所述光学胶7设置于所述微凹透镜的凹陷内，与所述雾化层6接触部分与所述微凹透镜两端的凸起部分齐平，所述光学胶7被配置为折射率小于所述凹透镜膜的折射率。
在本实施例中，光学胶7为OCA光学胶，其折射率为1.47左右。OCA(OpticallyClear Adhesive)用于胶结透明光学元件(如镜头等)的特种粘胶剂。要求具有无色透明、光透过率在95％以上、胶结强度良好，可在室温或中温下固化，且有固化收缩小等特点。将光学胶填充至微凹透镜的凹陷内，使其最终与微凹透镜两端的凸起位置相齐平，如图7所示，从而给雾化层6一个平整的贴合表面，使雾化层6能够有效、牢固的进行贴合。
在一些极端的应用场景中，没有光路调整层5设置的空间，或给与光路调整层5的空间不够的情况下。子像素错位还可以通过调整第一衬底33阵列基板(Array)层的Array玻璃的厚度或子像素尺寸的大小来实现。例如设置了光路调整层5但由于尺寸要求等客观要求，效果没有达到预期。
在一个可选的实施例中，所述第二衬底34为彩膜基板，所述彩膜基板的开口率大于或等于85％。
在本实施例中，可以通过优化显示面板的开口率至大于或等于85％来优化光路调整效果。其中，提高显示面板的开口率的方式即为调整彩膜基板的开口率。在具体应用场景中，减小BM的宽度尺寸(BM宽度越大，显示面板开口率越低)，由此可将子像素错位对反射率的影响降低到15％以下。其中，BM是彩膜基板(CF基板)上涂布的黑矩阵，其主要作用是：1)遮蔽由于扫描线/数据线附近电场紊乱导致的不可控漏光；2)防止亚像素之间混色；3)防止外界光照射TFT可能引起的TFT无法关闭的情况。因此减小BM宽度的同时，要保证显示面板的正常显示功能；在具体应用场景中，Data方向的BM宽度可由目前的19μm降至12μm，开口率由72％提升至76.3％，则其反射率可在原有基础上提升12％；但受PS原有设计等影响，Gate方向BM宽度(65μm)难以减小(否则将无法有效遮蔽漏光等不良)。
在一个可选的实施例中，所述第一衬底33为薄膜晶体管阵列基板，所述薄膜晶体管阵列基板的厚度小于或等于0.2mm。
在本实施例中，薄膜晶体管阵列基板即为TFT层或称为Array层，可以通过降低该层厚度至0.2mm及以下来优化光路调整效果。受限于显示面板生产工艺，目前薄膜晶体管阵列基板厚度一般大于或等于0.4t；若想进一步减薄，则需在Q-Panel产出后再通过sliming工艺对Array玻璃进行减薄，由此可降低子像素错位比例，提高反射率和色域。
在一个可选的实施例中，所述子像素31的边长大于或等于1200μm。
在本实例中，可以通过扩大子像素31尺寸(降低PPI)来优化光路调整效果。因第一衬底33很难无限减薄，且减薄工艺成本较高，对应的“总位移d”就无法无限减小。在此情况下，大尺寸的像素设计能够有效的减小子像素错位比例提升光效；以第一衬底33厚度0.4t为例计算，外界光线入射角为30°时，要想使子像素错位比例小于或等于50％，子像素尺寸设计应大于1200μm(对应PPI≤21)。在一些户外大尺寸标牌类装置对像素密度要求并不高，可以采用此设计方案。
基于同一构思，本申请还提供了一种显示装置，包括如前述任一实施例所述的显示面板。
上述实施例的显示装置用于应用前述实施例中相应的显示面板，并且具有相应的显示面板的实施例的有益效果，在此不再赘述。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本申请的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本申请实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本申请实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本申请实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本申请的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本申请实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
尽管已经结合了本申请的具体实施例对本申请进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。
本申请实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本申请实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：
液晶盒，所述液晶盒包括第一衬底、第二衬底、液晶层及多个并排设置的子像素，所述第一衬底和所述第二衬底相对设置，所述液晶层夹设于所述第一衬底和所述第二衬底之间，所述子像素设置于所述第二衬底与所述液晶层之间；
光学层，设置于所述液晶盒的第一衬底远离所述第二衬底的一侧，被配置为将入射至所述光学层的光线中的偏振方向平行于所述光学层的透过轴的光线透射，将其余的光线反射；
第一偏光层，设置于所述光学层远离所述液晶盒的一侧，被配置为将入射至所述第一偏光层的光线中的偏振方向平行于所述第一偏光层的透过轴的光线透射，将其余的光线吸收；
第二偏光层，设置于所述液晶盒远离所述光学层的一侧，被配置为将入射至所述第二偏光层的光线中的偏振方向平行于所述第二偏光层的透过轴的光线透射，将其余的光线吸收；
光路调整层，设置于所述第二偏光层远离所述液晶盒的一侧，被配置为对射入所述光路调整层的光线进行调整，以调整光线进入所述液晶盒、所述光学层及所述第一偏光层的入射光路，使所述入射光路与对应的反射光路能够经过同一所述子像素。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述光路调整层为光线准直膜；
所述光线准直膜包括遮挡区域及分散设置于所述遮挡区域的多个通孔。
3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述多个通孔以阵列形式设置于所述遮挡区域中。
4.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述通孔被配置为
Figure FDA0003566244700000011
其中，θ为所述光线准直膜的半收光角，θ小于或等于5.7°，W为所述通孔横截面的直径，H为所述通孔的高。
5.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述光线准直膜远离所述第二偏光层的一侧设置有雾化层，所述雾化层的雾度大于或等于90％。
6.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述光路调整层为棱镜膜；
所述棱镜膜朝向所述第二偏光层的一侧并排设置有多个微棱镜。
7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述微棱镜被设置为所述微棱镜之间的间距小于30μm。
8.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述棱镜膜通过光学胶与所述第二偏光层粘合；所述光学胶被配置为折射率小于所述棱镜膜的折射率。
9.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述光路调整层为凹透镜膜；
所述凹透镜膜由多个微凹透镜组成，所述微凹透镜的镜面朝向远离所述第二偏光层的一侧。
10.根据权利要求9所述的显示面板，其特征在于，所述凹透镜膜远离所述第二偏光层的一侧设置有雾化层，所述雾化层的雾度大于或等于90％。
11.根据权利要求10所述的显示面板，其特征在于，所述雾化层通过光学胶与所述凹透镜膜粘合；
所述光学胶设置于所述微凹透镜的凹陷内，与所述雾化层接触部分与所述微凹透镜两端的凸起部分齐平，所述光学胶被配置为折射率小于所述凹透镜膜的折射率。
12.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第二衬底为彩膜基板，所述彩膜基板的开口率大于或等于85％。
13.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一衬底为薄膜晶体管阵列基板，所述薄膜晶体管阵列基板的厚度小于或等于0.2mm。
14.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述子像素的边长大于或等于1200μm。
15.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1至14任一项所述的显示面板。
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