显示面板及显示装置的制作方法

本发明涉及显示技术领域，特别是指一种显示面板及显示装置。

背景技术：

液晶显示器是目前大规模使用的显示器件，其具有色域高，轻薄化，响应时间快等一系列的优点，在理论研究以及实际工艺方面都有着成熟的技术，现有液晶显示器的显示原理是利用液晶对偏振光的调制实现灰阶显示，偏振片是液晶显示器件的必要组成部分，在每个液晶显示面板的入光侧和出光侧需要分别贴附偏振片，这样一方面造成成本的增加；另一方面会造成光效的损失，偏振片导致的液晶显示器件的光效损失可达50％以上。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种显示面板及显示装置，无需偏振片即可完成灰阶显示，能够降低显示装置的成本，减少显示装置光效的损失。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：

一方面，提供一种显示面板，包括多个亚像素，每一亚像素包括至少一个显示单元，每一显示单元包括第一电极、第二电极以及位于第一电极和第二电极之间的液晶层，所述第一电极侧设置有第一黑矩阵图形，所述第二电极侧设置有第二黑矩阵图形，所述第二黑矩阵图形具有一开口，所述第一黑矩阵图形对应所述开口设置；

在所述第一电极和所述第二电极之间产生电场时，所述第一电极和所述第二电极之间的液晶层能够对由所述开口入射的准直光线进行折射，使得折射后的至少部分光线绕过所述第一黑矩阵图形出射所述显示面板；在所述第一电极和所述第二电极之间未产生电场时，所述第一黑矩阵图形能够完全遮挡由所述开口入射的准直光线。

进一步地，所述开口在所述第一黑矩阵图形上的正投影完全落入所述第一黑矩阵图形中。

进一步地，所述第一电极为条状电极，所述第二电极为条状电极，且所述第一电极的延伸方向与所述第二电极的延伸方向相垂直。

进一步地，所述液晶层包括第一子液晶层和第二子液晶层，所述显示单元还包括：位于所述第一电极和所述第二电极之间的面状的第三电极和面状的第四电极，所述第四电极位于所述第三电极背向所述第一电极的一侧，所述第一电极和所述第三电极之间设置有所述第一子液晶层，所述第二电极和所述第四电极之间设置有所述第二子液晶层，

在向所述第一电极和所述第三电极施加电信号时，在所述第一电极和所述第三电极之间的电场作用下，所述第一子液晶层能够对偏振方向为第一方向的准直光线进行折射；

在向所述第二电极和所述第四电极施加电信号时，在所述第二电极和所述第四电极之间的电场作用下，所述第二子液晶层能够对偏振方向为第二方向的准直光线进行折射，所述第一方向与所述第二方向垂直。

进一步地，所述显示单元还包括：

设置在所述第一电极侧的彩色滤光片。

进一步地，所述彩色滤光片与所述第一黑矩阵图形同层设置，所述彩色滤光片包围所述第一黑矩阵图形。

进一步地，所述显示单元的长度为10-20um。

进一步地，所述显示单元还包括：

设置在所述第一电极侧的雾化膜。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的显示面板。

进一步地，还包括设置在所述显示面板入光侧的背光源，所述背光源用以向所述显示面板提供入射的准直光线。

本发明的实施例具有以下有益效果：

上述方案中，在第一电极和第二电极之间产生电场时，第一电极和第二电极之间的液晶层能够对由第二黑矩阵图形开口入射的准直光线进行折射，使得折射后的至少部分光线绕过第一黑矩阵图形出射显示面板，从而实现灰阶显示，在第一电极和第二电极之间未产生电场时，第一黑矩阵图形能够完全遮挡由开口入射的准直光线，实现暗态显示。通过本发明的技术方案，无需偏振片即可完成灰阶显示，能够降低显示装置的成本，减少显示装置光效的损失。

附图说明

图1为本发明实施例显示面板的截面示意图；

图2为本发明实施例显示面板显示亮态时的光路示意图；

图3为本发明实施例显示面板显示暗态时的光路示意图；

图4为本发明实施例显示面板显示亮态时的另一光路示意图；

图5为本发明实施例显示面板出射光线的示意图；

图6为本发明实施例显示面板相对两基板上的电极示意图；

图7和图8为本发明实施例子显示面板的示意图。

附图标记

1第一黑矩阵图形 2雾化膜 3、10、11、15衬底基板

4彩色滤光片 5第一电极 6液晶层 7第二电极

8、14绝缘层层 9第二黑矩阵图形 12第四电极 13第三电极

具体实施方式

为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明的实施例针对现有技术中在每个液晶显示面板的入光侧和出光侧需要分别贴附偏振片，这样一方面造成成本的增加；另一方面会造成光效的损失的问题，提供一种显示面板及显示装置，无需偏振片即可完成灰阶显示，能够降低显示装置的成本，减少显示装置光效的损失。

实施例一

本实施例提供一种显示面板，包括多个亚像素，每一亚像素包括至少一个显示单元，如图1所示，每一显示单元包括第一电极5、第二电极7以及位于第一电极5和第二电极7之间的液晶层6，所述第一电极侧设置有第一黑矩阵图形1，所述第二电极侧设置有第二黑矩阵图形9，所述第二黑矩阵图形9具有一开口，所述第一黑矩阵图形1对应所述开口设置；

在所述第一电极5和所述第二电极7之间产生电场时，所述第一电极5和所述第二电极7之间的液晶层6能够对由所述开口入射的准直光线进行折射，使得折射后的至少部分光线绕过所述第一黑矩阵图形1出射所述显示面板；在所述第一电极5和所述第二电极7之间未产生电场时，所述第一黑矩阵图形1能够完全遮挡由所述开口入射的准直光线。

本实施例中，在第一电极和第二电极之间产生电场时，第一电极和第二电极之间的液晶层能够对由第二黑矩阵图形开口入射的准直光线进行折射，使得折射后的至少部分光线绕过第一黑矩阵图形出射显示面板，从而实现灰阶显示，在第一电极和第二电极之间未产生电场时，第一黑矩阵图形能够完全遮挡由开口入射的准直光线，实现暗态显示。通过本发明的技术方案，无需偏振片即可完成灰阶显示，能够降低显示装置的成本，减少显示装置光效的损失。

一具体实施方式中，如图1所示，第一电极5和第一黑矩阵图形1均设置在衬底基板3上，第二电极7和第二黑矩阵图形9均设置在衬底基板10上，第二黑矩阵图形9的开口在衬底基板3上的正投影可以与第一黑矩阵图形1在衬底基板3上的正投影重合。

进一步地，还可以是第二黑矩阵图形9的开口在所述第一黑矩阵图形1上的正投影完全落入所述第一黑矩阵图形1中，这样在第一电极和第二电极之间未产生电场时，能够保证第一黑矩阵图形完全遮挡由开口入射的准直光线，不会产生漏光。

一具体实施方式中，如图1-图4所示，显示面板包括对盒设置的衬底基板3和衬底基板10，衬底基板3和衬底基板10之间设置有液晶层6；在衬底基板3朝向衬底基板10的一侧依次设置有第一黑矩阵图形1、彩色滤光片4和第一电极5，彩色滤光片4与第一黑矩阵图形1同层设置，彩色滤光片4包围第一黑矩阵图形1，这样经液晶层6折射后的至少部分光线绕过第一黑矩阵图形1经彩色滤光片4出射显示面板，从而实现彩色显示，同时彩色滤光片4和第一黑矩阵图形1还可以起到平坦的作用，覆盖衬底基板3上形成的走线；在衬底基板10朝向衬底基板3的一侧依次设置有第二黑矩阵图形9，绝缘层8和第二电极7，绝缘层8起平坦作用，同时可以覆盖衬底基板10上形成的薄膜晶体管阵列以及走线，第二黑矩阵图形9具有开口，开口在第一黑矩阵图形1上的正投影落入第一黑矩阵图形1上的范围内。

本实施例的显示面板所需要的光源为准直光线，准直光线经第二黑矩阵图形9的开口照射入显示面板，经过液晶层6，通过对第一电极5和第二电极7施加电场，使得液晶层6中的液晶发生偏转，通过对不同的电极施加不同的电信号，调整第一电极5和第二电极7之间的电场大小，可以调整液晶层6中不同位置液晶的偏转角度。

如图2所示，其中，第一电极5为面状电极，第二电极7为条状电极，通过对不同的电极施加不同的电信号，可以调整电场使得液晶层6相当于一个直角棱镜，从而改变准直光线的光路，对入射的准直光线进行折射使得至少部分光线绕过第一黑矩阵图形1出射显示面板，由于折射后的光线是经过彩色滤光片后出射显示面板，因此能够实现彩色显示。

如图3所示，当不对第一电极5和第二电极7施加电信号，在第一电极5和第二电极7之间未产生电场时，由第二黑矩阵图形9的开口入射的准直光线不会发生偏折，沿直线传播，被第一黑矩阵图形1所遮挡，没有光线出射显示面板，此时显示面板显示黑态。

通过调整施加在第一电极5和第二电极7上电信号的电压值，液晶层6可以对入射的准直光线进行不同角度的偏转，使得部分光线经彩色滤光片出射显示面板，部分光线被第一黑矩阵图形1吸收，调整两部分的光线的比例，即可实现灰阶显示。

进一步地，如图4所示，通过调整施加在第一电极5和第二电极7上电信号的电压值，可以使得液晶层6等效于等腰三角棱镜，使得入射的准直光线沿两个方向进行偏转，从第一黑矩阵图形1的两侧出射显示面板，从而使得出射显示面板的光线更加均匀。

进一步地，如图5所示，通过调整施加在第一电极5和第二电极7上电信号的电压值，还可以使得入射的准直光线沿四个方向进行偏转，从第一黑矩阵图形1的四个侧边出射显示面板，从而使得出射显示面板的光线更加均匀。

显示面板的亚像素可以包括一个或多个显示单元，所述显示单元的长度为10-20um。当工艺能力提升时，显示单元的长度还可以缩小至10um以内。

在图4所示的结构中，在液晶盒两侧的电极其中一个为条形电极，另外一个为面状电极时，仅能够对单一偏振方向的光进行折射。

由于需要对各种偏振方向的准直光线进行折射，因此如图6所示，可以将第一电极5设计为条状电极，第二电极7设计为条状电极，且第一电极5的延伸方向与第二电极7的延伸方向相垂直，这样在第一电极5和第二电极7之间进设置单一液晶盒时，也能够对偏振方向相互垂直的光线进行折射。

另一具体实施方式中，还可以采用双液晶盒结构来实现本实施例的显示面板。该具体实施方式中，所述液晶层包括第一子液晶层和第二子液晶层，所述显示单元还包括：位于所述第一电极和所述第二电极之间的面状的第三电极和面状的第四电极，所述第四电极位于所述第三电极背向所述第一电极的一侧，所述第一电极和所述第三电极之间设置有所述第一子液晶层，所述第二电极和所述第四电极之间设置有所述第二子液晶层，

在向所述第一电极和所述第三电极施加电信号时，在所述第一电极和所述第三电极之间的电场作用下，所述第一子液晶层能够对偏振方向为第一方向的准直光线进行折射；

在向所述第二电极和所述第四电极施加电信号时，在所述第二电极和所述第四电极之间的电场作用下，所述第二子液晶层能够对偏振方向为第二方向的准直光线进行折射，所述第一方向与所述第二方向垂直。

这样通过对第一电极和第三电极施加电信号，可以使得第一电极和第三电极之间的电场驱动第一子液晶层中的液晶偏转，使得第一子液晶层对偏振方向为第一方向的准直光线进行折射；第二子液晶层位于第二电极和第四电极之间，这样通过对第二电极和第四电极施加电信号，可以使得第二电极和第四电极之间的电场驱动第二子液晶层中的液晶偏转，使得第二子液晶层对偏振方向为第二方向的准直光线进行折射，其中第一方向与第二方向相互垂直，从而使得第一子液晶层与第二子液晶层相互配合实现对不同偏振方向的光进行折射。

具体地，采用双液晶盒结构的显示面板包括如图7所示的子显示面板和图8所示的子显示面板，两个子显示面板层叠放置，中间可以选用玻璃胶进行整面贴合，要求两个子显示面板精确对位，保证图7所示的第二黑矩阵图形9的开口中心与图8所示的第一黑矩阵图形1的中心相重合，且图7所示的子显示面板位于入光侧，图8所示的子显示面板位于出光侧。

如图7所示，其中一子显示面板包括对盒设置的衬底基板11和衬底基板10，在衬底基板11朝向衬底基板10的一侧上设置有面状的第四电极12，在衬底基板10朝向衬底基板11的一侧上设置有第二黑矩阵图形9，绝缘层8和第二电极7，在第二电极7和第四电极12之间设置有第二子液晶层。如图8所示，另一子显示面板包括对盒设置的衬底基板3和衬底基板15，在衬底基板15朝向衬底基板3的一侧上设置有绝缘层14和面状的第三电极13，在衬底基板3朝向衬底基板15的一侧上设置有第一黑矩阵图形1，彩色滤光片4和第一电极5。

图7所示为子显示面板沿x轴方向的截面示意图，图8所示为子显示面板沿y轴方向的截面示意图，定义图7和图8中的x轴方向与y轴方向分别对应水平方向与竖直方向，则图7所示子显示面板可以调制水平方向偏振光，图8所示子显示面板可以调制竖直方向偏振光，从而叠加图7所示子显示面板和图8所示子显示面板的显示面板可以调制各种偏振方向的光，实现显示，其出光示意图与图5相同。向各个电极加载不同电压值的电信号，可以使得子液晶层等效为不同折射率的棱镜，从而控制光线偏转角度，实现灰阶显示。由于采用图7和图8所示结构的显示面板的上下液晶盒的电极分别控制，因此可以实现更加细腻的灰阶显示。

进一步地，由于经过折射后的光线仍然是准直光线，而准直光线的可视角度比较小，因此，如图1-图4所示，所述显示单元还包括：

设置在所述第一电极侧的雾化膜2，雾化膜2可以打散出射的准直光线，扩大显示面板的可视角度。具体地，雾化膜2可以位于衬底基板3背向第一黑矩阵图形1的一侧。

实施例二

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的显示面板。所述显示装置可以为：液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件，其中，所述显示装置还包括柔性电路板、印刷电路板和背板。

进一步地，显示装置还包括设置在所述显示面板入光侧的背光源，所述背光源用以向所述显示面板提供入射的准直光线。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。