显示面板和显示设备的制作方法

本公开的实施例涉及一种显示面板和显示设备。

背景技术：

液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)广泛应用于显示领域。液晶显示器中的显示面板通常由阵列基板和对置基板对盒形成，阵列基板和对置基板对盒后的空腔内填充有液晶。阵列基板上形成有横纵交叉的数据线和栅线，数据线和栅线交叉形成矩阵形式排列的像素单元。为了消费者的各种需求，业界仍然再探索新的显示技术。

技术实现要素：

本公开的实施例提供一种显示面板，包括：至少部分交叠设置的第一电极层和第二电极层；具有多个凹槽的第一基质，设置在所述第一电极层和所述第二电极层之间；第二基质，设置在所述第一基质的所述凹槽中；其中，所述凹槽的形状设置为可使至少部分垂直于所述第一电极层或所述第二电极层并从所述第二基质或第一基质入射到所述第二基质与所述第一基质接触面的光线发生全反射，所述第一电极层和所述第二电极层中至少一个为透明导电层，所述第一基质和所述第二基质中的至少一个被配置为在工作时根据所述第一电极层和所述第二电极层之间的电压差的变化改变自身的折射率。

例如，在本公开实施例提供的显示面板中，所述第一基质和所述第二基质之一由第一电光材料制成而另一个由固定折射率材料制成，并且所述第一电光材料被配置为在工作时根据所述第一电极层和所述第二电极层之间的电压差的变化改变自身的折射率；或者，所述第一基质和所述第二基质之一由第一电光材料制成而另一个由第二电光材料制成，并且所述第一和第二电光材料被配置为在工作时根据所述第一电极层和所述第二电极层之间的电压差改变自身的折射率，对于相同的电压差的变化所述第一和第二电光材料的折射率改变程度不同。

例如，在本公开实施例提供的显示面板中，所述第一电光材料包括铌酸锂、砷化镓铝、锆钛酸铅镧、树枝状分子、噻吩多聚体中的一种或其任一组合；所述第二电光材料包括铌酸锂、砷化镓铝、锆钛酸铅镧、树枝状分子、噻吩多聚体中的一种或其任一组合；所述固定折射率材料包括有机聚合物、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的一种或其任一组合。

例如，在本公开实施例提供的显示面板中，所述凹槽设置在所述第一基质靠近所述第二电极层的一侧，每个所述凹槽的横截面积沿垂直于所述第一电极层或所述第二电极层并沿所述第二电极层向所述第一电极层的方向减小；或者，所述凹槽设置在所述第一基质靠近所述第一电极层的一侧，每个所述凹槽的横截面积沿垂直于所述第一电极层或所述第二电极层并沿所述第一电极层向所述第二电极层的方向减小。

例如，在本公开实施例提供的显示面板中，所述凹槽的形状包括半球、圆锥、三棱柱、椭球或者半球的一部分。

例如，本公开实施例提供的显示面板，还包括滤光层，其中，所述滤光层设置于所述第一基质和所述第二基质靠近所述第一电极层的一侧或靠近所述第二电极层的一侧。

例如，在本公开实施例提供的显示面板中，所述滤光层为黑色滤光层，所述黑色滤光层设置在所述第一基质和所述第二基质靠近所述第一电极层的一侧。

例如，在本公开实施例提供的显示面板中，所述滤光层为图案化的彩色滤光层，所述彩色滤光层设置于所述第一基质和所述第二基质靠近所述第一电极层的一侧或靠近所述第二电极层的一侧。

例如，本公开实施例提供的显示面板，还包括电压控制电路，其中，所述电压控制电路与所述第一电极层和所述第二电极层连接，被配置为向所述第一电极层施加第一电压以及向所述第二电极层施加第二电压。

例如，本公开实施例提供的显示面板，包括阵列排布的多个子像素区域，其中，所述第一电极层包括多个块状第一子电极，所述第二电极层为面状电极，所述第一子电极与所述子像素区域一一对应；或者所述第二电极层包括多个块状第二子电极，所述第一电极层为面状电极，所述第二子电极与所述子像素区域一一对应；或者所述第一电极层包括多个块状第一子电极，所述第二电极层包括多个块状第二子电极，所述第一子电极、所述第二子电极与所述子像素区域一一对应；或者所述第一电极层包括多个条状第一子电极，所述第二电极层包括多个条状第二子电极，每个所述第一子电极对应一行所述子像素区域，每个所述第二子电极对应一列所述子像素区域；或者所述第一电极层包括多个条状第一子电极，所述第二电极层包括多个条状第二子电极，每个所述第一子电极对应一列所述子像素区域，每个所述第二子电极对应一行所述子像素区域。

例如，在本公开实施例提供的显示面板中，每个所述子像素区域对应至少一个所述凹槽。

本公开的实施例还提供一种显示设备，包括本公开任一实施例所述的显示面板。

本公开实施例提供的显示面板和显示设备通过调整第一基质和第二基质折射率的配合来控制光线全反射的程度实现显示，提高了显示的均一性，提升了显示效果。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，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涉及本公开的一些实施例，并非对本公开的限制。

图1是本公开实施例提供的一种显示面板的剖视示意图之一；

图2a是本公开实施例提供的一种显示面板的剖视示意图之二；

图2b是本公开实施例提供的一种显示面板的剖视示意图之三；

图3是本公开实施例提供的一种显示面板的剖视示意图之四；

图4是本公开实施例提供的一种显示面板的剖视示意图之五；

图5是本公开实施例提供的一种显示面板的剖视示意图之六；

图6是本公开实施例提供的一种显示面板的剖视示意图之七；

图7是本公开实施例提供的一种显示面板的剖视示意图之八；

图8是本公开实施例提供的一种显示面板的俯视示意图；

图9是本公开实施例提供的一种显示面板的剖视示意图之九；

图10是本公开实施例提供的一种显示面板的剖视示意图之十；

图11是本公开实施例提供的一种显示设备的示意图；以及

图12是本公开实施例提供的一种显示面板的制作方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述参考在附图中示出并在以下描述中详述的非限制性示例实施例，更加全面地说明本公开的示例实施例和它们的多种特征及有利细节。应注意的是，图中示出的特征不是必须按照比例绘制。本公开省略了已知材料、组件和工艺技术的描述，从而不使本公开的示例实施例模糊。所给出的示例仅旨在有利于理解本公开示例实施例的实施，以及进一步使本领域技术人员能够实施示例实施例。因而，这些示例不应被理解为对本公开的实施例的范围的限制。

除非另外特别定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“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。此外，在本公开各个实施例中，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。

液晶显示面板利用液晶分子的光学各向异性来实现图像的显示，这就要求需要在液晶显示器中设置偏振片和液晶取向层等结构，这些结构会引起一定的光学损耗。

本公开实施例提供的显示面板和显示设备通过调整第一基质和第二基质折射率的配合来控制光线全反射的程度，从而实现显示，该技术提高了显示的均一性，提升了显示效果。

本公开的实施例提供一种显示面板100，如图1所示，该显示面板100包括至少部分交叠设置的第一电极层110和第二电极层120；具有多个凹槽131的第一基质130，第一基质130设置在第一电极层110和第二电极层120之间；第二基质140，设置在第一基质130的凹槽131中。凹槽131的形状设置为可使至少部分垂直于第一电极层110或第二电极层120并从第二基质140入射到第二基质140与第一基质130接触面的光线发生全反射。

需要说明的是，本公开的实施例包括但不局限于光线从第二基质140入射到第二基质140与第一基质130接触面，也可以是第一基质130入射到第二基质140与第一基质130接触面。

例如，当光线从第一电极层110的一侧入射时，第一电极层110为透明导电层，以使入射光可以通过第一电极层110。例如，在这种情况下，第一电极层110可由氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)等透明导电材料制成。

例如，当光线从第二电极层120的一侧入射时，第二电极层120为透明导电层，以使入射光可以通过第二电极层120。例如，在这种情况下，第二电极层120可由氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)等透明导电材料制成。

例如，如图2a所示，在一个示例中，本公开实施例提供的显示面板100还可以包括滤光层150，滤光层150设置于第一基质130和第二基质140靠近第一电极层110的一侧或靠近第二电极层120的一侧。例如，在图2a所示的情形中，滤光层150设置在第一基质130和第一电极层110之间，即设置在第一基质130和第二基质140靠近第一电极层110的一侧。需要说明的是，本公开的实施例包括但不仅限于滤光层150设置在第一基质130和第一电极层110之间，当第一电极层150为透明电极层时，为滤光层150也可以设置在第一电极层110远离第一基质130的一侧。例如，设置滤光层150可以提高显示面板100显示的对比度，提升显示效果，或者用于实现彩色显示。

例如，在本公开实施例提供的显示面板100中，第一基质130由第一电光材料制成而第二基质140由固定折射率材料制成；或者，第一基质130由固定折射率材料制成而第二基质140由第一电光材料制成。该第一电光材料被配置为在工作时根据第一电极层110和第二电极层120之间的电压差的变化改变自身的折射率。也就是说，在显示面板100工作时需要对第一电极层110和/或第二电极层120施加电压，以产生相应的电场，并且可以通过改变第一电极层110和/或第二电极层120被施加的电压(即改变第一电极层110和第二电极层120之间的电压差)来调整电场的大小，由此可以改变第一电光材料的折射率。

例如，在本公开实施例提供的显示面板100中，第一电光材料包括铌酸锂(LiNbO₃)、砷化镓铝(AlGaAs)、锆钛酸铅镧(PLZT)等陶瓷或树枝状分子及噻吩多聚体等有机电光材料中的一种或其任一组合。

例如，本公开实施例中的第一电光材料包括但不局限于上述材料，也可以是其它通过改变其两侧被施加的电压差折射率发生改变的其它电光材料。

例如，固定折射率材料包括有机聚合物、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的一种或其任一组合。

例如，本公开实施例中的固定折射率材料包括但不局限于上述材料，也可以是其它固定折射率的材料。

例如，在另一个示例中，第一基质130由第一电光材料制成而第二基质140由第二电光材料制成，并且第一和第二电光材料被配置为在工作时根据第一电极层和第二电极层之间的电压差的变化改变自身的折射率，对于相同的电压差的变化所述第一和第二电光材料的折射率改变程度不同。在这种情况下，制作第一基质130的第一电光材料与制作第二基质140的第二电光材料对施加在其两侧的电压差变化的响应程度不同，从而其折射率改变程度不同，也就是说，通过改变第一电极层110和第二电极层120之间的电压差，可以使第一基质130的第一折射率与第二基质层140的第二折射率之差变化。

例如，在本公开实施例提供的显示面板100中，第二电光材料包括铌酸锂(LiNbO₃)、砷化镓铝(AlGaAs)、锆钛酸铅镧(PLZT)等陶瓷或树枝状分子及噻吩多聚体等有机电光材料中的一种或其任一组合。

例如，如图2a和图3所示，在本公开实施例提供的显示面板100中，当凹槽131设置在第一基质130靠近第二电极层120的一侧时，凹槽131的横截面积可以沿垂直于第一电极层110或第二电极层120并沿第二电极层120向第一电极层110的方向减小。横截面积是指沿平行于第一电极层110或第二电极层120的方向剖切凹槽131得到截面的面积。也就是说，沿着图2a或图3中自上到下的方向，凹槽131的横截面积单调减小。

例如，如图2b所示，当凹槽131设置在第一基质130靠近第一电极层110的一侧时，凹槽131的横截面积可以沿垂直于第一电极层110或第二电极层120并沿第一电极层110向第二电极层120的方向减小。也就是说，沿着图2b中自下到上的方向，凹槽131的横截面积单调减小。

例如，在本公开实施例提供的显示面板100中，凹槽131的形状包括半球、圆锥、三棱柱、椭球或者半球的一部分。例如，图2a和图2b所示的凹槽131的形状为半球；图3所示的凹槽131的形状为圆锥。

例如，本公开实施例中凹槽131的形状包括但不局限于上述形状，也可以是其它满足可使至少部分从第一基质130或第二基质140入射到第二基质140与第一基质130接触面的光线发生全反射的形状为准。例如，凹槽131的形状也可以是抛物面的一部分或不规则的形状。

例如，下文以凹槽131设置在第一基质130靠近第二电极层120的一侧，凹槽131的形状为半球为例进行说明。

例如，如图4所示，本公开实施例提供的显示面板100，还可以包括电压控制电路160，电压控制电路160与第一电极层110和第二电极层120连接，被配置为向第一电极层110施加第一电压以及向第二电极层120施加第二电压。

例如，如图4所示，本公开实施例提供的显示面板100还可以包括入射基板170，入射基板170为透明基板，设置在显示面板的光入射侧。第二电极层120可以设置在入射基板170上，再将设置有第二电极层120的入射基板设置在第一基质130和第二基质140上以形成显示面板100。

例如，如图4所示，在本公开实施例提供的显示面板100中，滤光层150为黑色滤光层150，黑色滤光层150设置在第一基质130和第二基质140靠近第一电极层110的一侧。

例如，以图4所示的情形为例，通过改变第一基质130和第二基质140之间折射率的差异，可以控制入射光在第一基质130和第二基质140界面上全反射的程度。当第二基质140的第二折射率等于或靠近于第一基质130的第一折射率时，入射光不会发生全反射，入射光会照射在黑色滤光层150上，在显示面板的入光侧(即第二电极层120远离第一电极层110的一侧)观察时，看到的是黑色的显示图像；当第二基质140的第二折射率大于第一基质130的第一折射率时，有部分入射光会在第一基质130和第二基质140界面上发生全反射，而且第二折射率与第一折射率的差异越大，全反射的光线越多，在显示面板的入光侧观察时，看到的是白色具有一定灰度的显示图像。这样就可以实现黑白灰度的反射式显示。

例如，如图5和图6所示，在本公开实施例提供的显示面板100中，滤光层150还可以为图案化的彩色滤光层150，彩色滤光层150设置于第一基质130和第二基质140靠近第一电极层110的一侧或靠近第二电极层120的一侧。

例如，图案化的彩色滤光层150包括多个色彩的滤光单元，图5和图6中所示的彩色滤光层150包括红色滤光单元(R)、绿色滤光单元(G)和蓝色滤光单元(B)。

需要说明的是，图案化的彩色滤光层150包括但不局限于包括红色滤光单元(R)、绿色滤光单元(G)和蓝色滤光单元(B)的情形，也可以包括其它色彩的滤光单元的组合。滤光单元的种类也不局限于三种，例如，彩色滤光层150也可以包括红色滤光单元(R)、绿色滤光单元(G)、蓝色滤光单元(B)和黄色滤光单元四种滤光单元。

例如，图5中的彩色滤光层150设置在第一基质130和第二基质140靠近第一电极层110的一侧；图6中的彩色滤光层150设置在第一基质130和第二基质140靠近第二电极层120的一侧。

例如，如图5和图6所示，在本公开实施例提供的显示面板100中，当显示面板100为反射式显示面板时，第一电极层110例如为金属电极层，用于反射入射光。

例如，第一电极层110也可以是透明导电层。例如，第一电极层110可以由氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)等透明导电材料制成。

例如，如图7所示，本公开实施例提供的显示面板100还可以包括第一基板180，第一电极层110设置在第一基板180上靠近第二电极层120的一侧。

例如，当显示面板100为透射式显示面板时，第一电极层110为透明导电层，第一基板180为透明基板。

例如，当显示面板100为反射式显示面板时，第一电极层110为透明导电层的情况下，第一基板180为可反射光线的基板(如不透明基板，例如金属基板)。

本公开实施例提供的显示面板100的电极可以设置为码段式或者点阵式，而后者有可以分为无源矩阵和有源矩阵两种。例如，如图8所示，在一个示例中，显示面板包括阵列排布的多个子像素区域190，每个子像素区域190对应彩色滤光层150中的一种颜色(例如，红色R、绿色G或蓝色B)。

例如，每个子像素区域可以包括显示面板上的第一电极层、第二电极层、第一基质、第二基质、滤光层等各层结构。

例如，每个所述子像素区域190对应至少一个凹槽131。需要说明的是，子像素区域190对应凹槽131的数量以及分布密度不局限于图8所示的情形，可以根据实际需要设置子像素区域190与凹槽131数量和大小的比例。例如，为了增加对比度以及分辨率，第一基质中的凹槽可以形成得尽可能相邻，以减少之间的空白区域。

例如，如图9和图10所示，第一电极层110包括多个第一子电极111和/或第二电极层120包括多个第二子电极121，每个子像素区域190对应一个第一子电极111，和/或每个子像素区域190对应一个第二子电极121。

又例如，每个子像素区域可以包括例如由薄膜晶体管(TFT)构成的驱动电路以对该子像素的第一子电极111和/或第二子电极121施加不同的数据电压，从而对每个子像素单独控制。对于这样的有源矩阵驱动方式，显示面板还可以包括栅极驱动电路和数据驱动电路，由此可以按照例如逐行扫描方式工作。

例如，各个第一子电极111之间相互绝缘，第二子电极121之间相互绝缘。

例如，图9所示的实施例的显示面板中，第一电极层110包括多个块状第一子电极111，第一子电极111与子像素区域190一一对应，也就是说每个第一子电极111对应一个彩色滤光层中的一个滤光单元，第二电极层120为整块面状电极，该多个第一子电极111分别与电压控制电路160连接，可分别接收电压控制电路160提供的控制电压。在这种情况下，可以向该多个第一子电极111分别施加电压，进而调节该多个第一子电极111对应的子像素区域190中的第一基质130和第二基质140的折射率之差。

例如，图10所示的实施例的显示面板中，第一电极层110包括多个块状第一子电极111，第二电极层120包括多个块状第二子电极121，第一子电极111、第二子电极121与子像素区域190一一对应，该多个第一子电极111和多个第二子电极121分别与电压控制电路160连接，可分别接收电压控制电路160提供的控制电压。在这种情况下，可以向该多个第一子电极111和多个第二子电极121分别施加电压，进而调节该多个第一子电极111和多个第二子电极121对应的子像素区域190中的第一基质130和第二基质140的折射率之差。

例如，在另一个示例中，第一子电极可以是条状电极，对应一行子像素区域，第二子电极也是条状电极，对应一列子像素区域。例如，本公开的实施例中，也可以是第一子电极可以是条状电极，对应一列子像素区域，第二子电极也是条状电极，对应一行子像素区域。此时，可以采用例如无源矩阵驱动方式驱动第一和第二子电极。

例如，本公开的实施例包括但不局限于上述情形，也可以是第二电极层120包括多个块状第二子电极121，第二子电极121与子像素区域190一一对应，第一电极层110为整块面状电极。

例如，可以通过与子像素区域190一一对应的第一子电极111和/或第二子电极121向对应不同色彩的子像素区域190中的第一基质130和第二基质140施加电压，从而控制对应不同色彩的子像素区域190中的第一基质130和第二基质140两侧的电压差，改变子像素区域190中的第一基质130和第二基质140的折射率之差，进而调节对应不同色彩的子像素区域190中入射光全反射的程度(即入射光透射或反射的强度)，实现显示面板100可调节色彩的彩色显示。

需要说明的是，在上述结合图1至图10所示的各个实施例中，容纳第二基质的凹槽可以设置在第一基质靠近光入射侧，也可以设置在第一基质远离光入射侧，只要入射的光线能够受控地在第一基质与第二基质的接触面(界面)上至少部分全反射即可。

本公开的实施例还提供一种显示设备10，如图11所示，该显示设备10包括本公开任一实施例提供的显示面板100。

例如，本公开实施例提供的显示设备可以包括手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

本公开的实施例还提供一种显示面板100的制作方法，如图12所示，该方法包括如下步骤。

步骤S10：形成第一电极层110；

步骤S20：在第一电极层110上形成第一基质130；

步骤S30：在第一基质130上形成多个凹槽131；

步骤S40：在凹槽131中形成第二基质140；以及

步骤S50：在第一基质130和第二基质140上形成第二电极层120。

例如，凹槽131的形状可使至少部分从第二基质140入射到第二基质140与第一基质130接触面的光线发生全反射。

例如，第一电极层可以形成在第一基板上。

例如，可以通过激光或刻蚀工艺在第一基质130上形成多个凹槽131还可以通过压印等方式制备具有多个凹槽的第一基质130，这样有利于凹槽131的形貌控制。

例如，在凹槽131中填充第二基质140后可采用化学机械掩膜或刻蚀等方法平坦化，这样有利于第二基质140的形貌控制。

例如，可以直接在第一电极层上制备第一基质，然后在其凹槽中填充第二基质；或者，可以在得到了其凹槽中填充有第二基质的第一基质之后，将该第一基质贴附到第一电极之上。

例如，在第一基质130和第二基质140上形成第二电极层120可以是在第一基质130和第二基质140上直接形成第二电极层120，也可以是在入射基板上形成第二电极层120，再将该入射基板设置在第一基质130和第二基质140上。

例如，本公开实施例提供的制作方法，还可以包括在第一基质130和第二基质140靠近第一电极层的一侧110或靠近第二电极层120的一侧形成滤光层150。

例如，如上所述，滤光层150可以为黑色滤光层或图案化的彩色滤光层。

本公开实施例提供的显示面板和显示设备通过调整第一基质和第二基质折射率的配合控制光线全反射的程度实现显示，提高了显示的均一性，提升了显示效果。

虽然上文中已经用一般性说明及具体实施方式，对本公开作了详尽的描述，但在本公开实施例基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本公开精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本公开要求保护的范围。