CN210605272U - 显示面板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种显示面板及显示装置，显示面板包括相对的阵列基板和彩膜基板、填充两者之间的液晶层、覆盖彩膜基板远离液晶层一侧的偏光片，阵列基板上设有凸起结构和覆盖凸起结构的反射层，反射层靠近液晶层设置；阵列基板包括设置在衬底上的多个像素单元，每个像素单元具有相邻的中心区域和边缘区域，中心区域的厚度大于边缘区域的厚度；凸起结构包括中心区域的第一凸起和边缘区域的第二凸起，第二凸起的侧壁与阵列基板所在的平面之间的第二夹角与第一凸起的侧壁与阵列基板所在的平面之间的第一夹角相同，从而确定第一凸起和第二凸起的尺寸。该显示面板的各个方向的反射率均一，有效提高显示装置的显示效果。

Description

显示面板及显示装置
技术领域
本实用新型一般显示技术领域，具体涉及一种显示面板及显示装置。
背景技术
反射式显示技术，如液晶电子价签(LCD ESL)作为一种能够显示多种颜色画面的全反射产品越来越受到关注。
在反射式显示装置中，为了利用外部光进行显示，需要在显示装置中包括具有散射功能的散射膜层。为了降低成本，目前在阵列基板上增加设置凹凸图形(bump)工艺，同时上层增加反射层来取代传统的散热膜。
然而，在实际应用中由于不同区域全反射产品的膜厚不同，从而导致Bump的形貌存在差异，导致现有的反射式显示装置存在各个方向的反射率不均一的问题。
实用新型内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种显示面板及显示装置。
第一方面，本实用新型提供一种显示面板，包括相对设置的阵列基板和彩膜基板、填充在所述阵列基板与所述彩膜基板之间的液晶层，以及覆盖所述彩膜基板远离所述液晶层一侧的偏光片，其特征在于，所述阵列基板上形成有凸起结构以及覆盖所述凸起结构的反射层，所述反射层靠近所述液晶层设置；
所述阵列基板包括设置在衬底上的多个像素单元，每个像素单元具有相邻分布的中心区域和边缘区域，所述中心区域的厚度大于所述边缘区域的厚度；
所述凸起结构包括分布于所述中心区域的第一凸起和分布于所述边缘区域的第二凸起，所述第一凸起的侧壁与所述阵列基板所在的平面形成第一夹角θ1，所述第二凸起的侧壁与所述阵列基板所在的平面形成第二夹角θ2，所述第二夹角θ2与所述第一夹角θ1相同；
所述第一凸起和所述第二凸起呈中心对称结构，所述第一凸起在所述衬底上的正投影为第一图形，所述第二凸起在所述衬底上的正投影为第二图形，所述第二图形的结构和所述第一图形的结构相同，
L1表示预设的所述第一图形的最大宽度，所述第一凸起的高度H1＝(L1/2)*tanθ1；
H2表示预设的所述第二凸起的高度，所述第二图形的最大宽度L2＝L1*(H2/H1)。
优选的，所述第一夹角θ1通过以下关系式确定：
θ1＝θ2nd入射＝θ折射/2；
θ折射＝arcsin(sinθ1st入射*n空气/nce11)；
其中，θ1st入射表示所述偏光片表面光线的入射角，θ2nd入射表示所述反射层表面光线的入射角；n空气表示空气的折射率，nce11表示液晶/彩膜的折射率。
优选的，所述第一凸起和第二凸起的边数相同且不小于4。
优选的，所述第一凸起呈六边形或圆形。
优选的，其特征在于，所述凸起结构为波浪形凸起结构。
优选的，所述像素单元包括薄膜晶体管、位于所述中心区域内的像素电极、覆盖所述薄膜晶体管和所述像素电极的钝化层、位于所述钝化层远离所述衬底一侧的凸起结构以及所述反射层，所述薄膜晶体管包括栅极、有源层、漏电极、源电极以及将所述栅极与所述有源层、所述漏电极和所述源电极绝缘隔开的栅绝缘层，所述栅绝缘层覆盖所述边缘区域。
优选的，所述阵列基板还包括设于所述衬底一侧的多条栅线、多条数据线；
所述薄膜晶体管为顶栅型薄膜晶体管或底栅型薄膜晶体管，每相邻两行的像素单元之间设置有一条所述栅线，每相邻两列像素单元之间设置有一条所述数据线；或者，
所述薄膜晶体管为双栅型薄膜晶体管，每相邻两行的像素单元之间设置有两条所述栅线，每相邻两列像素单元之间设置有一条所述数据线。
优选的，在垂直于所述衬底的方向上，正对所述阵列基板中的数据线和薄膜晶体管的位置处未设置所述凸起结构。
第二方面，本实用新型提供一种显示装置，包括上述显示面板。
根据该实用新型的实施例提供的技术方案，显示面板的不同区域的凸起的侧壁与阵列基板所在的平面的夹角相同，通过设计并确定不同区域内凸起的尺寸，从而确保显示面板的各个方向的反射率均一，有效提高显示装置的显示效果。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为现有技术的无bump图形的反射式显示装置的显示面板中的光路示意图；
图2为现有技术的反射式显示装置的阵列基板上的bump图形示意图；
图3为现有技术的中心区域bump图形在显示镜下的实拍图；
图4为现有技术的边缘区域bump图形在显示镜下的实拍图；
图5为本实用新型实施例提供的显示面板的阵列基板上bump图形示意图；
图6为本实用新型实施例提供的显示面板的光路示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
如图1所示，反射式显示装置包括相对设置的阵列基板1和彩膜基板2、填充在阵列基板1与彩膜基板2之间的液晶层3，以及覆盖彩膜基板2远离液晶层3一侧的偏光片4，阵列基板上覆有一层反射层5。
以阵列基板内未设置bump图案为例，例如外部光线以30°入射时，首先会到达偏光片4的表面(称为1st入射)，到达偏光片4后会产生一次折射，光线入射到阵列基板最上层的反射层上，如果没有Bump图形，根据反射定律，射到反射层表面(2nd入射)的光线会以图1的光路射出。
针对阵列基板内无bump图形，无法确保光线有效反射，从而影响显示画面的问题，目前已有的设计在阵列基板的反射层背向液晶层的一侧形成Bump图形，该Bump图形是指由树脂层通过曝光、显影形成的一个个凸起，在阵列基板上由树脂层形成。如图2所示的全反射显示装置的阵列基板，虚线框10’示意中心区域，虚线框20’示意边缘区域，中心区域的厚度大于边缘区域的厚度，由于阵列基板各区域的膜厚存在差异，结合图3和图4，导致不同区域内的凸起的形貌存在差异。
以两个阵列基板为例，对两个阵列基板的中心区域、边缘区域的高度进行测量，得到表格1所示的数据：
Figure BDA0002297075750000041
表格1
从以上的数据中我们可以明显看出，中心区域与边缘区域高度明显存在差异，边缘区域的Bump高度为中心区域的Bump高度的一半左右，但目前边缘区域的Bump宽度与中心区域的Bump的宽度基本相同，进而在相同的曝光速率下边缘区域、中心区域的Bump高度存在差异，导致Bump形貌存在差异，反射率不均一。
如图5和图6所示，本实用新型的实施例提供一种显示面板，包括相对设置的阵列基板11和彩膜基板12、填充在阵列基板11与彩膜基板12之间的液晶层13，以及覆盖彩膜基板12远离液晶层13一侧的偏光片14，阵列基板11上形成有凸起结构15以及覆盖凸起结构的反射层16，反射层16靠近液晶层13设置；
阵列基板11包括设置在衬底上的多个像素单元，每个像素单元具有相邻分布的中心区域和边缘区域，中心区域的厚度大于边缘区域的厚度，参照图5，虚线框20示意中心区域，虚线框30示意边缘区域；
凸起结构15包括分布于中心区域的第一凸起151和分布于边缘区域的第二凸起152，第一凸起的侧壁与阵列基板所在的平面形成第一夹角θ1，第二凸起的侧壁与阵列基板所在的平面形成第二夹角θ2，第二夹角θ2与第一夹角θ1相同；
第一凸起和第二凸起呈中心对称结构，第一凸起在衬底上的正投影为第一图形，第二凸起在衬底上的正投影为第二图形，第二图形的结构和第一图形的结构相同，
L1表示预设的第一图形的最大宽度，第一凸起的高度H1＝(L1/2)*tanθ1；
H2表示预设的第二凸起的高度，第二图形的最大宽度L2＝L1*(H2/H1)。
该实施例中，第二凸起的侧壁与阵列基板所在的平面之间的第二夹角θ2与第一凸起的侧壁与阵列基板所在的平面之间的第二夹角θ1相同，光线自偏光片表面进入液晶层，到达反射层表面的光线以θ1角反射，经反射层反射后的光线垂直于偏光片射出，使得显示面板各个方向的反射率均一。
根据相同工艺条件对不同区域的膜厚差异的确认，设计不同区域的凸起，一般凸起的个数越多越好。本实用新型的发明人计算出第一夹角θ1、并设计第一图形的最大宽度为L1，可以确定出第一凸起的高度H1；根据中心区域、边缘区域的膜厚差异，设计边缘区域内第二凸起的高度H2，从而确定第二图形的最大宽度L2，从而在不同区域内形成形貌基本一致的凸起。
进一步地，如图6所示，反射层处的反射角θ反射＝θ2nd入射，θ1＝θ反射＝θ2nd入射，故第一夹角θ1通过以下关系式确定：
θ1＝θ2nd入射＝θ折射/2；
θ折射＝arcsin(sinθ1st入射*n空气/nce11)；
其中，θ1st入射表示偏光片表面光线的入射角，θ2nd入射表示反射层表面光线的入射角；n空气表示空气的折射率，nce11表示液晶/彩膜的折射率。
在一些示例中，第一凸起和第二凸起的边数相同且不小于4，例如，第一凸起可以呈六边形或圆形，能够保证显示面板各个方向的反射率均一性较优，避免反射率不均一的问题。
进一步地，凸起结构为波浪形凸起结构。
例如，光线入射角为30°，第一凸起的在衬底上正投影得到的第一图形的最大宽度为9μm，高度为0.8μm，第一凸起的侧壁与阵列基板所在的平面之间的第一夹角为9.7°；第二凸起在衬底上正投影得到的第二图形的最大宽度为4μm，高度为0.34μm，第二凸起的侧壁与阵列基板所在的平面之间的第二夹角也为9.7°。为了尽可能使对应阵列基板的一个像素位置处的凸起的数量最大化，增加其反射率，以第一凸起和第二凸起为对应区域内的标准尺寸的凸起，标准尺寸的凸起之间可以用较小尺寸的凸起填充，从而增加反射率，使得像素区域内的凸起结构呈波浪形。
在一些示例中，像素单元包括薄膜晶体管(TFT)、位于中心区域内的像素电极层、覆盖薄膜晶体管和像素电极层的钝化层、位于钝化层远离衬底一侧的凸起结构以及反射层，薄膜晶体管包括栅极、有源层、漏电极、源电极以及将栅极与有源层、漏电极、源电极绝缘隔开的栅绝缘层，栅绝缘层覆盖边缘区域。
较佳地，凸起结构与反射层之间还设有缓冲层，以增加反射层与凸起层之间的粘合性，缓冲层覆盖中心区域。显然，中心区域内设有公共电极线、像素电极层、钝化层、形成第一凸起的树脂层、缓冲层以及反射层；而边缘区域内设有栅绝缘层、形成第二凸起的树脂层以及反射层。显然，边缘区域的厚度小于中心区域的厚度。
进一步地，阵列基板还包括设于衬底一侧的多条栅线(Gate线)、多条数据线(Data线)以及与数据线交叉的公共电极线(Vcom线)；
薄膜晶体管可以为顶栅型薄膜晶体管或底栅型薄膜晶体管，每相邻两行的像素单元之间设置有一条栅线，每相邻两列像素单元之间设置有一条数据线；或者，
薄膜晶体管为双栅型薄膜晶体管，每相邻两行的像素单元之间设置有两条栅线，每相邻两列像素单元之间设置有一条数据线。
参照图5，该实施例中薄膜晶体管优选为双栅型薄膜晶体管，薄膜晶体管连接两条栅线。双栅型薄膜晶体管能够降低漏电流，使得显示面板的功耗更低。
进一步地，在垂直于衬底的方向上，正对阵列基板中的数据线和薄膜晶体管的位置处未设置凸起结构。
为了减小附生的耦合电容对产品的影响，以及保证通电后所述阵列基板中的数据线和薄膜晶体管位置处的绝缘、可靠性能；故在对应阵列基板中的数据线和薄膜晶体管位置处不进行刻蚀，从而在这些区域不设置凸起结构。
本实用新型的实施例还提供一种显示装置，包括上述显示面板。显示面板各个方向的反射率的均一性较优，使得具有该显示面板的显示装置具有良好的显示效果。
以上描述仅为本实用新型的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本实用新型中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本实用新型中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (9)

1.一种显示面板，包括相对设置的阵列基板和彩膜基板、填充在所述阵列基板与所述彩膜基板之间的液晶层，以及覆盖所述彩膜基板远离所述液晶层一侧的偏光片，其特征在于，所述阵列基板上形成有凸起结构以及覆盖所述凸起结构的反射层，所述反射层靠近所述液晶层设置；
所述阵列基板包括设置在衬底上的多个像素单元，每个像素单元具有相邻分布的中心区域和边缘区域，所述中心区域的厚度大于所述边缘区域的厚度；
所述凸起结构包括分布于所述中心区域的第一凸起和分布于所述边缘区域的第二凸起，所述第一凸起的侧壁与所述阵列基板所在的平面形成第一夹角θ1，所述第二凸起的侧壁与所述阵列基板所在的平面形成第二夹角θ2，所述第二夹角θ2与所述第一夹角θ1相同；
所述第一凸起和所述第二凸起呈中心对称结构，所述第一凸起在所述衬底上的正投影为第一图形，所述第二凸起在所述衬底上的正投影为第二图形，所述第二图形的结构和所述第一图形的结构相同；
L1表示预设的所述第一图形的最大宽度，所述第一凸起的高度H1＝(L1/2)*tanθ1；
H2表示预设的所述第二凸起的高度，所述第二图形的最大宽度L2＝L1*(H2/H1)。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一夹角θ1通过以下关系式确定：
θ1＝θ2nd入射＝θ折射/2；
θ折射＝arcsin(sinθ1st入射*n空气/nce11)；
其中，θ1st入射表示所述偏光片表面光线的入射角，θ2nd入射表示所述反射层表面光线的入射角；n空气表示空气的折射率，nce11表示液晶/彩膜的折射率。
3.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一凸起和第二凸起的边数相同且不小于4。
4.根据权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述第一凸起呈六边形或圆形。
5.根据权利要求1-4任一项所述的显示面板，其特征在于，所述凸起结构为波浪形凸起结构。
6.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述像素单元包括薄膜晶体管、位于所述中心区域内的像素电极、覆盖所述薄膜晶体管和所述像素电极的钝化层、位于所述钝化层远离所述衬底一侧的凸起结构以及所述反射层，所述薄膜晶体管包括栅极、有源层、漏电极、源电极以及将所述栅极与所述有源层、所述漏电极和所述源电极绝缘隔开的栅绝缘层，所述栅绝缘层覆盖所述边缘区域。
7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述阵列基板还包括设于所述衬底一侧的多条栅线、多条数据线；
所述薄膜晶体管为顶栅型薄膜晶体管或底栅型薄膜晶体管，每相邻两行的像素单元之间设置有一条所述栅线，每相邻两列像素单元之间设置有一条所述数据线；或者，
所述薄膜晶体管为双栅型薄膜晶体管，每相邻两行的像素单元之间设置有两条所述栅线，每相邻两列像素单元之间设置有一条所述数据线。
8.根据权利要求7所述的显示面板，其特征在于，在垂直于所述衬底的方向上，正对所述阵列基板中的数据线和薄膜晶体管的位置处未设置所述凸起结构。
9.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的显示面板。
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