CN115308953A - 投影装置及其显示面板 - Google Patents

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CN115308953A CN202210984956.4A CN202210984956A CN115308953A CN 115308953 A CN115308953 A CN 115308953A CN 202210984956 A CN202210984956 A CN 202210984956A CN 115308953 A CN115308953 A CN 115308953A
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陶柏成
翟邦和
周文杰
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AU Optronics Kunshan Co Ltd
AU Optronics Corp
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AU Optronics Suzhou Corp Ltd
AU Optronics Kunshan Co Ltd
AU Optronics Corp
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Abstract

本发明公开一种显示面板及投影装置，彩膜基板上设置有黑色矩阵层及色阻层，黑色矩阵层形成沿第一方向相邻排列的第一镂空区域和第二镂空区域，第一镂空区域及第二镂空区域于第一方向至少部分连通，色阻层包含第一色阻块及第二色阻块，第一色阻块与第二色阻块之间具有沿第二方向延伸的第一区域，第一区域于第一方向具有第一尺寸x，阵列基板对应第一色阻块具有具有第一像素电极，且阵列基板对应第一区域具有第一数据线，于第一方向，第一像素电极与第一数据线之间具有第一间距d，阵列基板与彩膜基板于显示面板的厚度方向具有第一间隙g，色阻层及其上膜层于显示面板的厚度方向具有第一厚度f，其中，d≥g+f+0.1x。

Description

投影装置及其显示面板
技术领域
本发明涉及一种投影显示技术领域。更具体地，本发明涉及一种显示面板以及投影装置。
背景技术
现有技术中，投影机以投影性能的提高和/或小型化为目的的开发正在不断发展中。目前，越来越多的投影机应用TFT-LCD(thin film transistor–liquid crystaldisplay，薄膜晶体管-液晶显示器)显示面板作为影像来源来显示画面并将之投影。一般的，投影机包含光源以及显示面板，TFT-LCD显示面板包含对盒的阵列基板和彩膜基板，光源发出的光线依次穿过TFT-LCD显示面板后射出。TFT-LCD显示面板的液晶效率以及穿透率为投影机的投影表现和节能搭配的关键影响因子。但当前的TFT-LCD显示面板的液晶效率以及穿透率不足，无法满足投影机市场(客户)的使用需求。
因此，如何提升投影机用显示面板的液晶效率以及穿透率成为业界需要解决的问题之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种显示面板及投影装置，以提升液晶效率以及穿透率。
为了达到上述目的，本发明提供一种显示面板，应用于投影装置，该投影装置具有光源，该显示面板包含对盒的彩膜基板及阵列基板以及夹设于其间的液晶显示层，该光源发出的光线依次穿过该彩膜基板、该液晶显示层及该阵列基板，该彩膜基板上设置有黑色矩阵层及色阻层，该黑色矩阵层形成沿第一方向相邻排列的第一镂空区域和第二镂空区域，该第一镂空区域及该第二镂空区域于该第一方向至少部分连通，该色阻层包含第一色阻块及第二色阻块，该第一色阻块位于该第一镂空区域，该第二色阻块位于该第二镂空区域；于该第一方向，该第一色阻块与该第二色阻块之间具有沿第二方向延伸的第一区域，该第一区域于该第一方向具有第一尺寸x，该第二方向与该第一方向交叉；该阵列基板对应该第一色阻块具有第一像素区域，该第一像素区域具有第一像素电极，且该阵列基板对应该第一区域具有沿该第二方向延伸的第一数据线，于该第一方向，该第一像素电极与该第一数据线远离该第一像素电极的一侧之间具有第一间距d，该阵列基板与该彩膜基板于该显示面板的厚度方向具有第一间隙g，该色阻层及其上膜层于该显示面板的厚度方向具有第一厚度f，其中，d≥
g+f+0.1x。
作为可选的技术方案，该第一色阻块于该第一方向具有第二尺寸a，其中，0.01a≤x≤0.2a。
作为可选的技术方案，对应该第一区域的该黑色矩阵层于该彩膜基板的垂直投影为空白、不连续点状或不连续线状，以使该第一镂空区域与该第二镂空区域至少部分连通。
作为可选的技术方案，该第一区域于该彩膜基板的垂直投影覆盖该第一数据线于该彩膜基板的垂直投影，该第一色阻块于该彩膜基板的垂直投影与该第一数据线于该彩膜基板的垂直投影于该第一方向具有第二间距e，同时该第一数据线于该第一方向具有第一宽度w，其中，0≤e≤0.2w。
作为可选的技术方案，该第一像素区域具有第一薄膜晶体管，该第一薄膜晶体管包括第一沟道区，该黑色矩阵层于该阵列基板的垂直投影至少覆盖该第一沟道区于该阵列基板的垂直投影，以遮挡该光源出射的光线照射到该第一沟道区。
作为可选的技术方案，于该第一方向，该黑色矩阵层于该阵列基板的垂直投影呈不连续线状。
作为可选的技术方案，6um＜d＜10um。
作为可选的技术方案，该第二色阻块于该第一方向具有第三尺寸b，其中，b≤a。
作为可选的技术方案，该色阻层包含于该第一方向依次排列的该第一色阻块、该第二色阻块及该第三色阻块，其中，该第一色阻块于该第一方向上的尺寸大于该第二色阻块及该第三色阻块于该第一方向上的尺寸。
此外，本发明还提出一种投影装置，其包括前述显示面板。
本发明的投影装置及其显示面板，像素电极与数据线之间的间距不小于彩膜基板与阵列基板之间的间隙加上彩膜基板及其上膜层的厚度以及相邻色阻块之间的区域尺寸*10％的和，如此，可提高显示面板中的液晶效率，尤其是提高了邻近各数据线处的液晶效率。当显示面板应用于投影装置中时，可提升显示面板的显示效果。此外，黑色矩阵层中相邻的镂空区域至少部分连通，从而，减少了黑色矩阵的覆盖范围，当显示面板应用于投影装置中时，可提升显示面板的穿透率。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为本发明的投影装置的方框示意图；
图2为本发明的投影装置中显示面板及光源的示意图；
图3A为本发明的第一实施例的显示面板中彩膜基板的局部示意图；
图3B为本发明的第一实施例的彩膜基板上黑色矩阵层的局部示意图；
图3C为本发明的第一实施例的显示面板中阵列基板的局部示意图；
图4A为本发明的第二实施例的显示面板中彩膜基板的局部示意图；
图4B为本发明的第二实施例的彩膜基板上黑色矩阵层的局部示意图；
图4C为本发明的第二实施例的显示面板中阵列基板的局部示意图；
图5A为本发明的第三实施例的显示面板中彩膜基板的局部示意图；
图5B为本发明的第三实施例的彩膜基板上黑色矩阵层的局部示意图；
图5C为本发明的第三实施例的显示面板中阵列基板的局部示意图。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
请参考图1至图5C。图1为本发明的投影装置的方框示意图；图2为本发明的投影装置中显示面板及光源的示意图；图3A为本发明的第一实施例的显示面板中彩膜基板的局部示意图；图3B为本发明的第一实施例的彩膜基板上黑色矩阵层的局部示意图；图3C为本发明的第一实施例的显示面板中阵列基板的局部示意图。
本发明的投影装置10，其包含显示面板11以及光源12，光源12发出的光线传导至显示面板11并自显示面板11射出。具体的，如图2所示，显示面板11包含对盒的彩膜基板200、阵列基板300以及夹设于其间的液晶显示层400，光源12发出的光线依次穿过彩膜基板200、液晶显示层400以及阵列基板300后射出。显示面板11上具有呈阵列排布的多个像素结构，所述多个像素结构用于显示画面。
如图3A及图3B所示，彩膜基板200上设置有黑色矩阵层210及色阻层220，黑色矩阵层210形成沿第一方向F1相邻排列的第一镂空区域211和第二镂空区域212，第一镂空区域211及第二镂空区域212至少部分连通。色阻层220包含第一色阻块221及第二色阻块222，第一色阻块221及第二色阻块222各自对应一前述像素结构。第一色阻块221位于第一镂空区域211，第二色阻块222位于第二镂空区域212。如图3A所示，于第一方向F1，第一色阻块221与第二色阻块222之间具有沿第二方向F2延伸的第一区域D1，第一区域D1于第一方向F1具有第一尺寸x，其中，x＞0，第二方向F2与第一方向F1交叉。本实施例中，第一方向F1与第二方向F2垂直，实际操作中，不以此为限。本实施例中，对应第一区域D1的黑色矩阵层210于彩膜基板200的垂直投影为完全空白，从而第一镂空区域211与第二镂空区域212完全连通。本发明中，第一镂空区域211与第二镂空区域212的连通部分，既不设置色阻层200，也不设置黑色矩阵层210，当显示面板11应用于投影装置10中时，利于提升显示面板11中的各像素结构的开口率，从而提升光线穿透率。
如图3C所示，本实施例的阵列基板300，其对应第一色阻块221具有第一像素区域311，对应第二色阻块222具有第二像素区域312，第一像素区域311内设置有第一像素电极321，第二像素区域312内设置有第二像素电极322，且阵列基板300对应第一区域D1具有第一数据线331。于第一方向F1上，第一像素电极321与第一数据线331远离第一像素电极321的一侧之间具有第一间距d，实际操作中，第二像素电极322和与其的数据线远离第二像素电极322的一侧之间亦可具有第一间距d。阵列基板300与彩膜基板200于显示面板11的厚度方向具有第一间隙g(标注于图2)，色阻层220及其上膜层(例如over coating层)于显示面板11的厚度方向具有第一厚度f(标注于图2)，其中，d≥g+f+0.1x。需要说明的是，为了便于说明，在附图2中以夸大的方式绘示了彩膜基板200与阵列基板300之间的第一间隙g以及色阻层220以其上膜层的第一厚度f。于一实施例中，第一间隙g为3um，第一厚度f为3um，第一尺寸x为5um，则第一间距d≥(3+3+0.1*5)um，即第一间距d≥6.5um。实际操作中，一般的，6um＜d＜10um。
如图2所示，彩膜基板200还包含第一基板201，黑色矩阵层210及色阻层220均设置于第一基板201上，色阻层220可借由黑色矩阵层210上的镂空区域而直接接触第一基板201的表面，从而第一厚度f可视为第一基板201的该表面至彩膜基板200的最外膜层表面之间的距离。第一基板201可为玻璃基板、可挠性基板等。
本发明的显示面板11中，第一像素电极321与第一数据线331之间的第一间距d不小于彩膜基板200与阵列基板300之间的第一间隙g加上彩膜基板200及其上膜层的厚度f以及相邻色阻块之间的第一区域D1于的尺寸x*10％的和，如此，可提高显示面板11中的液晶效率，尤其是提高了邻近各数据线处的液晶效率。当显示面板11应用于投影装置10中时，可提升显示面板11的显示效果。此外，黑色矩阵层210中第一镂空区域211和第二镂空区域212至少部分连通，从而，减少了黑色矩阵210的覆盖范围，当显示面板11应用于投影装置10中时，可提升显示面板11的穿透率，如此可提升应用此显示面板11的投影装置10的投影效果。
如图3A所示，本实施例中，第一色阻块221于第一方向F1具有第二尺寸a，其中，0.01a≤x≤0.2a，亦即，本发明中，第一区域D1于第一方向F1上的第一尺寸x与第一色阻块221于第一方向F1上的第二尺寸a呈正比，具体来说，介于其1％至20％之间。如图3A所示，色阻层220包含于第一方向F1依次排列的第一色阻块221、第二色阻块222及第三色阻块223，第二色阻块222于第一方向F1具有第三尺寸b，第三色阻块223于第一方向F1具有第四尺寸c，其中，b≤a，c≤a，亦即，第一色阻块221于第一方向F1上的尺寸不小于第二色阻块222及第三色阻块223于第一方向F1上的尺寸。本实施例中，a＝b＝c，实际操作中，不以此为限。于一实施例中，第一色阻块221为第一颜色色阻块，第二色阻块222为第二颜色色阻块，第三色阻块223为第三颜色色阻块，第一颜色、第二颜色及第三颜色例如为红色、绿色、蓝色，但不以此为限。
如图3A所示，第一区域D1于彩膜基板200的垂直投影覆盖第一数据线331于彩膜基板200的垂直投影。需要说明的是，本发明中的第一数据线331是设置于阵列基板300上，但为了方便对比说明，将第一数据线331于彩膜基板200上的垂直投影以虚线的方式绘示于图3A中。第一色阻块221于彩膜基板200的垂直投影与第一数据线331于彩膜基板200的垂直投影于第一方向F1具有第二间距e，第一数据线331于第一方向F1具有第一宽度w，其中，0≤e≤0.2w。如图3A所示，第二色阻块222于彩膜基板200的垂直投影与第一数据线331于彩膜基板200的垂直投影于第一方向F1具有第三间距h，其中，x＝e+w+h，优选的，0≤h≤0.2w。实际操作中，第一间距e与第三间距h可相等或不等。本发明中，通过控制像素电极/色阻块与对应的数据线之间的距离，以利提升液晶效率，如此可提升应用此显示面板11的投影装置10的投影效果。
如图3C所示，第一像素区域311具有第一薄膜晶体管T1，第一薄膜晶体管T1包括第一沟道区Ch1，黑色矩阵层210于阵列基板300的垂直投影至少覆盖第一沟道区Ch1于阵列基板300的垂直投影，以遮挡光源12所出射的光线照射到第一沟道区Ch1。需要说明的是，本发明中的黑色矩阵层210设置于彩膜基板200上，但为了方便对比说明，将黑色矩阵层210于阵列基板300的垂直投影以斜虚线阴影的方式绘示于图3C中。本实施例中，于第一方向F1上，黑色矩阵层320于阵列基板300的垂直投影呈不连续线状，如此，进一步减少了黑色矩阵层210的覆盖范围，当显示面板11应用于投影装置10中时，可提升显示面板11的穿透率。同时，由于黑色矩阵层210于阵列基板300上的垂直投影可覆盖第一沟道区Ch1于阵列基板300的垂直投影，从而可避免光源11所发出的光线照射至第一沟道区Ch1，进而避免漏电流等，确保第一薄膜晶体T1的光学性能。
如图2所示，阵列基板300还包含第二基板301，第二基板301上设置有呈阵列排布的多个像素区域，所述多个像素区域包括前述第一像素区域311、第二像素区域312等，第一像素电极321及第一数据线331等均设置于第二基板301上。第二基板301可为玻璃基板、可挠性基板等。此外，如图3C所示，本实施例中，第一像素区域311为单一像素区域，于其他实施例中，第一像素区域311亦可包含主像素区域及副像素区域等。
请参考图4A至图4C，图4A为本发明的第二实施例的显示面板中彩膜基板的局部示意图；图4B为本发明的第二实施例的彩膜基板上黑色矩阵层的局部示意图；图4C为本发明的第二实施例的显示面板中阵列基板的局部示意图。相较于第一实施例，第二实施例中的黑色矩阵层210于阵列基板300上的垂直投影进一步缩小，遮挡住关键元件(例如第一薄膜晶体管T1，甚至第一薄膜晶体管T1的第一沟道区Ch1)即可。当然，于其他实施例中，黑色矩阵层210于第一方向F1上亦可呈连续线状。如此，通过有效控制黑色矩阵层210于第一方向F1上的覆盖范围，当显示面板11应用于投影装置10中时，可提升显示面板11的穿透率。
请参考图5A至图5C，图5A为本发明的第三实施例的显示面板中彩膜基板的局部示意图；图5B为本发明的第三实施例的彩膜基板上黑色矩阵层的局部示意图；图5C为本发明的第三实施例的显示面板中阵列基板的局部示意图。与第一实施例不同的是，本实施例中，对应第一区域D1的黑色矩阵层210于彩膜基板200的垂直投影为点状，从而使得第一镂空区域211与第二镂空区域212部分连通。于其他实施例中，对应第一区域D1的黑色矩阵层210于彩膜基板200的垂直投影亦可呈不连续线状，不以此为限。如此，通过有效控制黑色矩阵层210于第二方向F2上的覆盖范围，当显示面板11应用于投影装置10中时，可提升显示面板11的穿透率。
本发明的投影装置及显示面板，像素电极与数据线之间的间距不小于彩膜基板与阵列基板之间的间隙加上彩膜基板及其上膜层的厚度以及相邻色阻块之间的区域于的尺寸*10％的和，如此，可提高显示面板中的液晶效率，尤其是提高了邻近各数据线处的液晶效率。当显示面板应用于投影装置中时，可提升显示面板的显示效果。此外，黑色矩阵层中相邻的镂空区域至少部分连通，从而，减少了黑色矩阵的覆盖范围，当显示面板应用于投影装置中时，可提升显示面板的穿透率。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种显示面板，应用于投影装置，该投影装置具有光源，该显示面板包含对盒的彩膜基板和阵列基板以及夹设于其间的液晶显示层，该光源发出的光线依次穿过该彩膜基板、该液晶显示层及该阵列基板，其特征在于，
该彩膜基板设置有黑色矩阵层及色阻层，该黑色矩阵层形成沿第一方向相邻排列的第一镂空区域和第二镂空区域，该第一镂空区域及该第二镂空区域于该第一方向至少部分连通，该色阻层包含第一色阻块及第二色阻块，该第一色阻块位于该第一镂空区域，该第二色阻块位于该第二镂空区域；该第一色阻块与该第二色阻块之间具有沿第二方向延伸的第一区域，该第一区域于该第一方向具有第一尺寸x，该第二方向与该第一方向交叉；
该阵列基板对应该第一色阻块具有第一像素区域，该第一像素区域内具有第一像素电极，且该阵列基板对应该第一区域具有沿该第二方向延伸的第一数据线，于该第一方向上，该第一像素电极与该第一数据线远离该第一像素电极的一侧之间具有第一间距d，该阵列基板与该彩膜基板于该显示面板的厚度方向具有第一间隙g，该色阻层及其上膜层于该显示面板的厚度方向具有第一厚度f，其中，d≥g+f+0.1x。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该第一色阻块于该第一方向具有第二尺寸a，其中，0.01a≤x≤0.2a。
3.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，对应该第一区域的该黑色矩阵层于该彩膜基板的垂直投影为空白、不连续点状或不连续线状，以使该第一镂空区域与该第二镂空区域至少部分连通。
4.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该第一区域于该彩膜基板的垂直投影覆盖该第一数据线于该彩膜基板的垂直投影，该第一色阻块于该彩膜基板的垂直投影与该第一数据线于该彩膜基板的垂直投影于该第一方向具有第二间距e，同时该第一数据线于该第一方向具有第一宽度w，其中，0≤e≤0.2w。
5.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该第一像素区域具有第一薄膜晶体管，该第一薄膜晶体管包括第一沟道区，该黑色矩阵层于该阵列基板的垂直投影至少覆盖该第一沟道区于该阵列基板的垂直投影，以遮挡该光源出射的光线照射到该第一沟道区。
6.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，于该第一方向，该黑色矩阵层于该阵列基板的垂直投影呈不连续线状。
7.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，6um＜d＜10um。
8.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该第二色阻块于该第一方向具有第三尺寸b，其中，b≤a。
9.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，该色阻层包含于该第一方向依次排列的该第一色阻块、该第二色阻块及该第三色阻块，其中，该第一色阻块于该第一方向上的尺寸大于该第二色阻块及该第三色阻块于该第一方向上的尺寸。
10.一种投影装置，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。
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