CN211956066U - 一种液晶显示面板及液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种液晶显示面板及液晶显示装置，包括第一基板、第二基板以及夹设在第一基板和第二基板之间的液晶层，该第一基板的第一钝化层为阵列排布的多个第一棱镜结构，该第二基板的第二钝化层上设置有阵列排布的多个第二棱镜结构，多个第一棱镜结构和第二棱镜结构均顶端朝向液晶层且底面背离液晶层。本实用新型提供一种液晶显示面板及液晶显示装置，将第一基板的第一钝化层和第二基板的第二钝化层分别设置为阵列排布的多个棱镜结构，使入射光线在经过第一钝化层和第二钝化层后散射，提升液晶显示面板宽视角下的显示效果。

Description

一种液晶显示面板及液晶显示装置

技术领域

本实用新型涉及显示技术领域，且特别是涉及一种液晶显示面板及液晶显示装置。

背景技术

随着科技的快速发展,液晶显示面板已广泛地运用在人们生活中。液晶显示面板由彩色滤光基板、阵列基板以及夹设在两基板之间的液晶层构成。为了让液晶显示面板正常显示，在其背面设置背光组件，背光组件为液晶显示面板提供入射光源。

目前为了满足人们对于防窥的需求，人们设计了一种在背光组件上设置防窥膜的液晶显示装置，这种液晶显示装置是通过改变背光亮度来控制宽窄视角的切换。当这种液晶显示装置搭载通用的背光模组时，这种背光模组可以使得液晶显示装置在窄视角下的显示效果良好，但是宽视角下的显示效果不佳。为此，亟需设计一种液晶显示装置来提升该装置在宽视角下的显示效果。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种液晶显示面板及液晶显示装置，将第一基板的第一钝化层和第二基板的第二钝化层分别设置为阵列排布的多个棱镜结构，使入射光线在经过第一钝化层和第二钝化层后散射，提升液晶显示面板宽视角下的显示效果。

本实用新型实施例提供的一种液晶显示面板，包括第一基板、第二基板以及夹设在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层，所述第一基板的第一钝化层为阵列排布的多个第一棱镜结构，所述第二基板的第二钝化层上设置有阵列排布的多个第二棱镜结构，所述多个第一棱镜结构和所述第二棱镜结构均顶端朝向所述液晶层且底面背离所述液晶层。

根据本实用新型的一方面，提供一种液晶显示面板，所述第一基板为彩色滤光基板，还包括第一保护层；所述第一保护层靠近所述第一钝化层的表面与所述第一钝化层上的多个第一棱镜结构的形状相适应，所述第一保护层背离所述第一钝化层的表面呈平面结构，所述第一保护层的折射率大于所述第一钝化层的折射率。

根据本实用新型的一方面，提供一种液晶显示面板，所述第一基板还包括第一衬底基板、黑矩阵、色阻层以及电极层，所述黑矩阵设置于所述第一衬底基板上，所述色阻层设置于所述第一衬底基板上并与所述黑矩阵相互间隔，所述电极层设置于所述黑矩阵和所述色阻层上，所述第一钝化层设置于所述电极层上。

根据本实用新型的一方面，提供一种液晶显示面板，至少一个所述第一棱镜结构和至少一个所述第二棱镜结构设置在所述色阻层的单个色阻的正投影中。

根据本实用新型的一方面，提供一种液晶显示面板，所述第二基板还包括第二保护层，所述第二保护层靠近所述第二钝化层的表面与所述第二钝化层上的多个第二棱镜结构的形状相适应，所述第二保护层背离所述第二钝化层的表面呈平面结构，所述第二保护层的折射率大于所述第二钝化层的折射率。

根据本实用新型的一方面，提供一种液晶显示面板，所述第二基板为阵列基板，还包括第二衬底基板、第一金属层、栅极绝缘层、半导体层、第二金属层、公共电极层、第一绝缘层、第三金属层、第二绝缘层以及像素电极层；所述第一金属层、所述栅极绝缘层以及所述半导体层依次设置在所述第二衬底基板上，所述第二金属层设置在部分栅极绝缘层和部分半导体层上，所述第二钝化层设置在所述第二金属层、部分栅极绝缘层以及部分所述半导体层上，所述第二保护层设置于所述第二钝化层上，所述第二保护层上还依次设置有所述公共电极层、所述第一绝缘层、所述第三金属层、所述第二绝缘层以及所述像素电极层。

根据本实用新型的一方面，提供一种液晶显示面板，所述第一棱镜结构的横截面为顶点向下的三角形，包括第一棱镜面、第二棱镜面以及底面，所述第一棱镜面和所述第二棱镜面互成角度，所述底面设置在所述电极层上。

根据本实用新型的一方面，提供一种液晶显示面板，所述第二棱镜结构的横截面为顶点向上的三角形，包括第一棱镜面、第二棱镜面以及底面，所述第一棱镜面和所述第二棱镜面互成角度，所述底面设置在所述第二钝化层上。

根据本实用新型的一方面，提供一种液晶显示面板，所述第一棱镜结构和所述第二棱镜结构的横截面为梯形或者半圆形。

根据本实用新型的一方面，提供一种液晶显示装置，包括上述的液晶显示面板、背光模组、增亮膜以及防窥膜。

综上所述，本实用新型中通过在阵列基板上的第二钝化层上设置多个阵列排布的第二棱镜结构，其上覆盖第二保护层，由于第二钝化层的折射率小于第二保护层的折射率，使得从背光模组出射的光线向第二棱镜结构边缘散射；并且在彩色滤光基板的第一钝化层上设置多个阵列排布的与阵列基板的第二棱镜结构相反形状的第一棱镜结构，其上覆盖第一保护层，由于第一钝化层的折射率小于第一保护层的折射率，使得出射光线再次向第一棱镜结构边缘散射，从而增加液晶显示装置的宽视角的显示效果。

为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的液晶显示装置的剖面图；

图2为图1中所示的阵列基板的第二钝化层上的一种第二棱镜结构的光学示意图；

图3为图1中所示的阵列基板的第二钝化层上的另一种第二棱镜结构的光学示意图；

图4a-图4b为本实用新型实施例中的多个第二棱镜结构的制作步骤图。

附图标记说明：

10、彩色滤光基板；

11、第一衬底基板；12、黑矩阵；13、色阻层；14、电极层；

15、第一钝化层；16、第一保护层；150、第一棱镜结构；

20、阵列基板；

21、第二衬底基板；22、第二金属层；23、第二钝化层；24、第二保护层；25、公共电极层；26、第一绝缘层；27、第三金属层；28、第二绝缘层；29、像素电极层；230、第二棱镜结构；2301/2301’、第一棱镜面；2302/2302’、第二棱镜面；2303/2303’底面；2304’、上底面

30、液晶层；

40、背光模组；41、增亮膜；42、防窥膜；50、衬底。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为实现预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

图1为本实用新型实施例提供的液晶显示装置的剖面图，具体地，请参见图1，一种液晶显示面板，包含第一基板、第二基板以及夹设于所第一基板和第二基板之间的液晶层30，在本实施例中，第一基板为彩色滤光基板10，第二基板为阵列基板20。

彩色滤光基板10由上至下依次包括第一衬底基板11、黑矩阵12、色阻层13、电极层14、第一钝化层15以及第一保护层16。具体地，彩色滤光基板10的衬底11为透明基板，其可以为玻璃、石英等硬质材料或高分子塑胶材料例如聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚氯乙烯(Polyvinylchloride,PVC)或其他透明材质。

黑矩阵12设置于第一衬底基板11上，色阻层13设置于第一衬底基板11上并与黑矩阵12相互间隔。本实施例中，例如色阻层13的不同区域分别设定为红色阻(R)、绿色阻(G)、蓝色阻(B)，且各色阻之间设有黑矩阵12，具体地，红色阻(R)与绿色阻(G)之间、绿色阻(G)与蓝色阻(B)之间、红色阻(R)与蓝色阻(B)之间均设置有黑矩阵12。

电极层14设置于黑矩阵12和色阻层13上，电极层14为面状结构，导电层材料可以为透明导电材料或不透明的金属材料。具体地，透明导电材料可以为铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、锌铝氧化物(ZAO)等无机透明导电材料或透明有机导电材料。金属材料可以为金属单质或合金材质，例如为Mo、Al、Ti、Ag或MoAlMo等复合金属。

第一钝化层15设置于电极层14上，第一钝化层15设置为阵列排布的多个第一棱镜结构150，该多个第一棱镜结构150顶端朝向液晶层30且底面背离液晶层30。

第一保护层16设置于第一钝化层15上，第一保护层16靠近第一钝化层15的表面与第一钝化层15上的多个第一棱镜结构150形状相适应，第一保护层16背离第一钝化层15的表面呈平面结构，第一保护层16的折射率大于第一钝化层15的折射率。

在本实施例中，第一棱镜结构150既位于色阻层13的正投影内，也位于黑矩阵12的正投影内。优选地，第一棱镜结构150也可仅设置在色阻层13的正投影内。设置在色阻层13的单个色阻的正投影内的第一棱镜结构150至少为一个，可根据产品的具体规格进行适应性设计。

阵列基板20由下至上依次包括第二衬底基板21、第二金属层22、第二钝化层23、第二保护层24、公共电极层25、第一绝缘层26、第三金属层27、第二绝缘层28以及像素电极层29。具体地，阵列基板20的衬底21为透明基板，其可以为玻璃、石英等硬质材料或高分子塑胶材料例如聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚氯乙烯(Polyvinylchloride,PVC)或其他透明材质。

第一金属层、栅极绝缘层、半导体层依次设置在第二衬底基板21上，第一金属层、栅极绝缘层以及半导体层图1中未示出，第一金属层形成薄膜晶体管的栅极，栅极绝缘层用于防止栅极、半导体层以及源极和漏极的短路。

在部分栅极绝缘层和部分半导体层上设置有第二金属层22，第二金属层22通过蚀刻形成薄膜晶体管的源极和漏极，数据线也可以设置在第二金属层22上，用于液晶显示面板的数据信号的控制。第二钝化层23设置在第二金属层22、部分栅极绝缘层以及部分半导体上。在第二钝化层23上设置有多个阵列排布的第二棱镜结构230，该多个第二棱镜结构230的顶端朝向液晶层30且底面背离液晶层30。第二保护层24设置于第二钝化层23上，第二保护层24靠近第二钝化层23的表面与第二钝化层23上的多个第二棱镜结构230形状相适应，第二保护层24背离第二钝化层23的表面呈平面结构，第二保护层24的折射率大于第二钝化层23的折射率。至少一个第二棱镜结构230设置在单个像素结构内，也就是设置在彩色滤光基板10的色阻层13的单个色阻的正投影中。

在第二保护层24上还依次设置有公共电极层25、第一绝缘层26、第三金属层27、第二绝缘层28以及像素电极层29；其中，公共电极层25用于为液晶显示面板提供公共电压；第三金属层27可用于形成触控线层；像素电极层29中设置有多个条形的像素电极，当给像素电极和公共电极层25中的公共电极施加电压时，在像素电极和公共电极之间会形成电场，液晶层30中的液晶进行一定方向的旋转，从而实现液晶显示面板不同画面的显示。

其中，像素电极层29可设置为面状结构，也可根据子像素的大小设置为条状结构，在图1中示出的像素电极层29中的像素电极为条状结构，像素电极层的材料可以为透明导电材料或不透明的金属材料。具体地，透明导电材料可以为铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、锌铝氧化物(ZAO)等无机透明导电材料或透明有机导电材料。金属材料可以为金属单质或合金材质，例如为Mo、Al、Ti、Ag或MoAlMo等复合金属。

在阵列基板20背离液晶层30的一侧还设置有背光模组40，背光模组40与阵列基板20之间还设置有增亮膜41和防窥膜42，增量膜41用于使得背光模组40射出的光线的利用率增加，防窥膜42使得背光模组40射出的光线呈现一定的出射方向，从而使得液晶显示面板在显示时呈现一定的视角。进一步地，背光模组40还包含背板，在背板的底板和从底板垂直向上延伸的四个侧板围成的容置空间中，依次还设置有反射片、导光板，光学膜片等光学材料层，在该容置空间内还设置有光源，光源可设置为直下式光源，也可以设置为侧入式光源。设计者可根据具体的产品需求来进行选择性设计。

如背景技术所述，在上述这种液晶显示面板搭载背光模组以及防窥膜时，产品在窄视角下显示效果良好，但是宽视角下显示效果不佳。其主要原因为背光模组40出射的光线在经过防窥膜42后，有一部分光线损失了，使得总体的光线产生了消减，另外从阵列基板和彩色滤光基板的各层逐层进行射出，出射的光线进一步发生损失。为了使得一部分光线能够有效利用，本实用新型实施例中在彩色滤光基板10的第一钝化层15设置为多个阵列排布的第一棱镜结构150，在阵列基板20的第二钝化层23上设置有多个阵列排布的第二棱镜结构230。通过阵列基板20上设置的多个第二棱镜结构230将从背光模组射入的光线朝向多个第二棱镜结构230的边缘散射，增加光线的利用率；通过彩色滤光基板10的多个第一棱镜结构150，使得射入多个第一棱镜结构150的光线朝向多个第一棱镜结构150的边缘散射，从来使得液晶显示面板的宽视角达到良好的显示效果。

图2为图1中所示的阵列基板的第二钝化层上的一种第二棱镜结构的光学示意图，如图2所示，第二棱镜结构230的横截面为三角形，具体地，第二棱镜结构230的横截面的三角形顶点朝上，第二棱镜结构230包括第一棱镜面2301、第二棱镜面2302以及底面2303，第一棱镜面2301和第二棱镜面2302互成角度，底面2303设置在第二钝化层23上。

图3为图1中所示的阵列基板的第二钝化层上的另一种第二棱镜结构的光学示意图，如图3所示，第二棱镜结构230’的横截面为梯形，具体地，第二棱镜结构230’包括第一棱镜面2301’、第二棱镜面2302’、上底面2304’以及底面2303’；其中，第一棱镜面2301’和第二棱镜面2302’互成角度，上底面2304’和底面2303’平行设置，底面2303’设置在第二钝化层23上,上底面2304’与第二保护层24相接触设置。

需要指出的是，第二棱镜结构230的横截面的形状，除了如图2和图3所示，呈三角形和梯形外，还可以是半圆形，这里不以此为限。

图2和图3中仅是示出了阵列基板的多个第二棱镜结构的横截面的形状，彩色滤光基板上的多个第一棱镜结构的横截面也可以如图2和图3所示，可以设置为三角形或梯形，具体地，当第一棱镜结构150的横截面为顶点向下的三角形，第一棱镜结构包括第一棱镜面、第二棱镜面以及底面，第一棱镜面和第二棱镜面互成角度，底面设置在电极层上。当第一棱镜结构的横截面为梯形时，第一棱镜结构包括第一棱镜面、第二棱镜面、上底面以及底面；其中，第一棱镜面和第二棱镜面互成角度，上底面和底面平行设置，底面设置在电极层上,上底面与第一保护层相接触设置。当然，第一棱镜结构的横截面还可以设置为半圆形，这里不依次为限。

图2和图3中还示出了光线的光学示意图，如图2和图3所示，光线从底面2303、2303’进入第二棱镜结构，在第一棱镜面2301、2301’上进行折射，由于第二棱镜结构(第二钝化层)和第二保护层的材料的折射率不同，具体地，第二钝化层的折射率小于第二保护层的折射率，光线从光密材质射入光疏材质，光线会向偏离法线的位置射出，所以经过此第二棱镜结构的第一棱镜面2301、2301’，会让宽视角下的亮度增加。

而在彩色滤光基板上，通过将第一棱镜结构150与阵列基板的第二棱镜结构230的横截面的形状设置为顶点方向相反的结构，使得光线从光密材质射入光疏材质，进一步散射光线，从而使得宽视角下的亮度再次增加。

图4a-图4b为本实用新型实施例中的多个第二棱镜结构的制作步骤图。如图4a所示，在衬底50上涂布整面的第二钝化层23，通过蚀刻得到阵列排布的多个第二棱镜结构230，钝化层的材料优选为氮化硅。如图4b所示，在多个第二棱镜结构230和部分衬底50上涂布一层第二保护层24。

这里仅是说明了阵列基板20上的第二钝化层23如何制成第二棱镜结构230的步骤，彩色滤光基板10上的第一钝化层15如何制成第一棱镜结构150的步骤可参照以上的步骤。具体地，这里的衬底可以是阵列基板20的第二金属层22、部分栅极绝缘层以及部分半导体层或者是第二钝化层23，也可以是彩色滤光基板10的电极层14，并不以此为限，多个第二棱镜结构230或者多个第一棱镜结构150可以根据产品具体的需求，设置在阵列基板20中的任一层或彩色滤光基板10的任一层中。

本实用新型实施例中是将阵列基板的第二钝化层的折射率设置为小于第二保护层的折射率，也可以根据产品的需求，将第二钝化层的折射率设置为大于第二保护层的折射率，这样就可以使得从背光模组出射的光线在进入第二钝化层和第二保护层后进行聚光，实现窄视角的光线的增加，使得该液晶显示装置的窄视角的显示效果更佳。同理地，将彩色滤光基板的第一钝化层的折射率设置为大于第一保护层的折射率，这样就可以使得从阵列基板出射的光线在进入第一钝化层和第一保护层后进行聚光，实现窄视角的光线的增加，进一步使得该液晶显示装置的窄视角的显示效果更佳。

本实用新型中通过在阵列基板上的第二钝化层上设置多个阵列排布的第二棱镜结构，其上覆盖第二保护层，由于第二钝化层的折射率小于第二保护层的折射率，使得从背光模组出射的光线散射；并且在彩色滤光基板的第一钝化层上设置多个阵列排布的与阵列基板的第二棱镜结构相反形状的第一棱镜结构，其上覆盖第一保护层，由于第一钝化层的折射率小于第一保护层的折射率，使得出射光线再次散射，从而增加液晶显示装置的宽视角的显示效果。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种液晶显示面板，包括第一基板、第二基板以及夹设在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层，其特征在于，所述第一基板的第一钝化层为阵列排布的多个第一棱镜结构，所述第二基板的第二钝化层上设置有阵列排布的多个第二棱镜结构，所述多个第一棱镜结构和所述第二棱镜结构均顶端朝向所述液晶层且底面背离所述液晶层。

2.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一基板为彩色滤光基板，还包括第一保护层；所述第一保护层靠近所述第一钝化层的表面与所述第一钝化层上的多个第一棱镜结构的形状相适应，所述第一保护层背离所述第一钝化层的表面呈平面结构，所述第一保护层的折射率大于所述第一钝化层的折射率。

3.如权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一基板还包括第一衬底基板、黑矩阵、色阻层以及电极层，所述黑矩阵设置于所述第一衬底基板上，所述色阻层设置于所述第一衬底基板上并与所述黑矩阵相互间隔，所述电极层设置于所述黑矩阵和所述色阻层上，所述第一钝化层设置于所述电极层上。

4.如权利要求3所述的液晶显示面板，其特征在于，至少一个所述第一棱镜结构和至少一个所述第二棱镜结构设置在所述色阻层的单个色阻的正投影中。

5.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第二基板还包括第二保护层，所述第二保护层靠近所述第二钝化层的表面与所述第二钝化层上的多个第二棱镜结构的形状相适应，所述第二保护层背离所述第二钝化层的表面呈平面结构，所述第二保护层的折射率大于所述第二钝化层的折射率。

6.如权利要求5所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第二基板为阵列基板，还包括第二衬底基板、第一金属层、栅极绝缘层、半导体层、第二金属层、公共电极层、第一绝缘层、第三金属层、第二绝缘层以及像素电极层；所述第一金属层、所述栅极绝缘层以及所述半导体层依次设置在所述第二衬底基板上，所述第二金属层设置在部分栅极绝缘层和部分半导体层上，所述第二钝化层设置在所述第二金属层、部分栅极绝缘层以及部分所述半导体层上，所述第二保护层设置于所述第二钝化层上，所述第二保护层上还依次设置有所述公共电极层、所述第一绝缘层、所述第三金属层、所述第二绝缘层以及所述像素电极层。

7.如权利要求3所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一棱镜结构的横截面为顶点向下的三角形，包括第一棱镜面、第二棱镜面以及底面，所述第一棱镜面和所述第二棱镜面互成角度，所述底面设置在所述电极层上。

8.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第二棱镜结构的横截面为顶点向上的三角形，包括第一棱镜面、第二棱镜面以及底面，所述第一棱镜面和所述第二棱镜面互成角度，所述底面设置在所述第二钝化层上。

9.如权利要求7或8所述的液晶显示面板，其特征在于，所述第一棱镜结构和所述第二棱镜结构的横截面为梯形或者半圆形。

10.一种液晶显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的液晶显示面板、背光模组、增亮膜以及防窥膜。

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