一种显示模组和显示装置的制作方法

本发明涉及显示技术领域，具体地，涉及一种显示模组和一种包括该显示面板的显示装置。

背景技术：

裸眼三维显示技术是一种通过在显示装置中设置光栅，使观看者的左、右眼通过光栅观察到两幅不同图像的技术。然而，现有的裸眼三维显示装置所显示的画面经常容易出现摩尔纹，十分影响观看体验。

因此，如何提供一种不产生摩尔纹的裸眼三维显示装置，成为本领域亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种显示模组和一种包括该显示模组的显示装置，所述显示装置在进行三维显示时莫尔纹较少甚至没有。

为实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种显示模组，所述显示模组包括显示面板，所述显示面板包括黑矩阵，所述显示模组还包括透明的光调节组件；

所述光调节组件设置在所述显示面板的出光侧或入光侧，所述光调节组件能够使所述黑矩阵之间的透光区域透过的光线朝向所述黑矩阵方向偏折。

优选地，所述光调节组件设置在所述显示面板的出光侧，且所述光调节组件在所述显示面板的出光面上的正投影至少覆盖所述黑矩阵的一部分。

优选地，所述黑矩阵包括多条沿第一方向设置的第一黑矩阵条和多条沿第二方向延伸的第二黑矩阵条，所述第二方向与所述第一方向垂直，所述光调节组件包括多条第一棱镜条和多条第二棱镜条，多条所述第一棱镜条在所述黑矩阵所在的层上的正投影一一对应地覆盖多条所述第一黑矩阵条，多条所述第二棱镜条在所述黑矩阵所在的层上的正投影一一对应地覆盖多条所述第二黑矩阵条。

优选地，所述第一棱镜条为三棱镜，所述第二棱镜条为三棱镜。

优选地，所述第一棱镜条背离所述第一黑矩阵条的一侧具有第一折射棱，所述第一折射棱在所述黑矩阵所在的层上的正投影位于相应的所述第一黑矩阵条上；

所述第二棱镜条背离所述第二黑矩阵条的一侧具有第二折射棱，所述第二折射棱在所述黑矩阵所在的层上的正投影位于相应的所述第二黑矩阵条上。

优选地，所述第一棱镜条和所述第二棱镜条的高度相同，且所述第一棱镜条的横截面为顶角远离所述第一黑矩阵条的等腰三角形，所述第二棱镜条的横截面为顶角远离所述第二黑矩阵条的等腰三角形。

优选地，所述第一棱镜条的底边长为m＝1+a，所述第二棱镜条的底边长为m＝1+a，其中，1为所述透光区域的宽度，a为所述第一黑矩阵条的宽度，b为所述第二黑矩阵条的宽度。

作为本发明的第二个方面，提供一种显示装置，所述显示装置包括前面所述的显示模组，还包括用于实现三维显示的光栅。

优选地，所述光调节组件位于所述显示面板的显示面和所述光栅之间，所述光栅朝向所述光调节组件的表面与所述第一棱镜条朝向所述显示面板的显示面之间的距离、以及所述光栅与所述第二棱镜条朝向所述显示面板的显示面之间的距离满足：

h≥h0+max{h1，h2}，

其中，h为所述光栅与所述显示面板之间的距离；

h0为所述第一棱镜条和所述第二棱镜条的高度；

α为所述第一棱镜条的底角；

β为所述第二棱镜条的底角；

n为所述第一棱镜条和所述第二棱镜条的折射率；

n0为空气的折射率；

h1为所述光栅与所述第一棱镜条之间的最小距离；

h2为所述光栅与所述第二棱镜条之间的最小距离。

优选地，所述显示面板为液晶显示面板，所述显示装置还包括背光源，所述背光源位于所述显示面板远离所述光调节组件的一侧。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的显示模组的结构示意图；

图2是本发明的显示模组中黑矩阵的形状示意图；

图3是本发明的显示模组中光调节组件的形状示意图；

图4是本发明的显示模组中光调节组件的一种结构分解示意图；

图5是本发明的显示模组中光调节组件的一种结构分解示意图；

图6是本发明的显示模组中光调节组件的一种结构分解示意图；

图7是本发明的显示模组的横截面示意图；

图8是本发明的显示模组的光路示意图；

图9是本发明的显示模组的横截面的详细参数示意图；

图10是本发明的显示模组的横截面的另一详细参数示意图；

图11是本发明提供的显示装置的结构示意图。

附图标记说明

10：显示面板11：黑矩阵

111：第一黑矩阵条112：第二黑矩阵条

12：显示功能层20：光调节组件

21：第一棱镜条22：第二棱镜条

30：光栅40：背光源

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

发明人在经过大量研究后发现，现有的裸眼三维显示装置中，显示面板上的不同像素单元之间通常具有黑矩阵图案，该黑矩阵图案会在裸眼三维显示中与光栅干涉产生干扰性的条纹(摩尔纹)，影响观看效果。

有鉴于此，作为本发明的一个方面，提供一种显示模组，如图1、图2、图7和图8所示，所述显示模组包括显示面板10，显示面板10包括黑矩阵11。所述显示模组还包括透明的光调节组件20。

光调节组件20设置在显示面板10的出光侧或入光侧，光调节组件20能够使黑矩阵11之间的透光区域a(通常每个像素对应一个透光区域a)透过的光线朝向黑矩阵11方向偏折。

在这里，本发明对光调节组件20的结构不作具体限定，只要光调节组件20能够实现本发明要求的光线偏折作用即可，例如，光调节组件20可以是具有斜面结构的棱镜，利用倾斜的入光面或出光面使得光线在进入光调节组件20或由光调节组件20射出时发生角度改变的折射；或者，光调节组件20也可以是液晶透镜，通过控制液晶层在不同位置的折射率形成等效透镜，以此改变光线的方向，使光线朝向黑矩阵11的方向偏折。需要说明的是，本发明对显示面板10的种类不作具体限定，当显示面板10为液晶显示面板时，则显示面板10同时具有出光侧和入光侧，当显示面板10为有机发光二极管显示面板时，则显示面板10只有出光侧。

如图8所示为本发明中由各个透光区域a射出的光线的光路图，其中，阴影所示部分是没有光线经过的区域。由于光调节组件20能够使得光线朝向黑矩阵11的方向偏折，因此，黑矩阵对应的下一膜层(在本发明中是光栅30)的位置也被光线照射到，从而消除了原本会以“无光线区域”的形式进入下一膜层的黑矩阵图案。

在现有技术中，光线通常由黑矩阵11之间的透光区域a射出，因此在显示模组的出光侧通常能够观察到由于无出射光线而表现为黑色的黑矩阵图案。为解决这一问题，本发明的发明人通过设置光调节组件20，使得由透光区域a射出的光线朝向黑矩阵方向偏折，从而由光调节组件20出射的光线能够布满下一膜层(如，光栅30)的整个入光面，使用户在显示模组的出光侧观察到的画面中的黑矩阵图案消失，进而能够避免黑矩阵图案与光栅等膜层干涉产生干扰性的条纹，消除摩尔纹。

本发明对显示面板10的其余膜层不作具体限定，例如，可选地，显示面板10还包括显示功能层12，显示功能层12用于控制由黑矩阵的透光区域a中射出的光线的密集程度和波长(即显示画面的亮度和色彩)。

为提高光调节组件20表面结构的规则程度，优选地，光调节组件20设置在显示面板10的出光侧，且光调节组件20在显示面板10的出光面上的正投影至少覆盖黑矩阵11的一部分。

在本发明提供的显示模组中，黑矩阵为网格状结构，如图2所示，黑矩阵11包括多条沿第一方向(以下简称行方向)设置的第一黑矩阵条111和多条沿第二方向(以下简称列方向)延伸的第二黑矩阵条112，所述第二方向与所述第一方向垂直。由图2可知，每个透光区域a均被两条相邻的第一黑矩阵条111和两条相邻的第二黑矩阵条112包围。

作为本发明的光调节组件20的一种实施方式，优选地，光调节组件20包括多条第一棱镜条21和多条第二棱镜条22，多条第一棱镜条21在黑矩阵11所在的层上的正投影一一对应地覆盖多条第一黑矩阵条111，多条第二棱镜条22在黑矩阵11所在的层上的正投影一一对应地覆盖多条第二黑矩阵条112。

本发明通过与黑矩阵条(第一黑矩阵条111和第二黑矩阵条112)一一对应设置的棱镜条(第一棱镜条21和第二棱镜条22)，使每条黑矩阵条旁边的透光区域a射出的光线均向着该黑矩阵条方向偏折，从而一一对应地消除了所有黑矩阵条在显示模组出光侧产生的黑矩阵图案。

为提高光调节组件20结构的稳定性，优选地，如图7至10所示，第一棱镜条21和第二棱镜条22均为三棱镜。

为进一步提高黑矩阵图案的消除效率，优选地，如图1、图3至10所示，第一棱镜条21背离第一黑矩阵条111的一侧具有第一折射棱，第一折射棱在黑矩阵11所在的层上的正投影位于相应的第一黑矩阵条111上；

第二棱镜条22背离第二黑矩阵条112的一侧具有第二折射棱，第二折射棱在黑矩阵11所在的层上的正投影位于相应的第二黑矩阵条112上。

在本发明中，棱镜条的一条折射棱直接对应于黑矩阵条，如图7至10所示，从而在每条黑矩阵条的两侧均形成有两个倾斜的出光面，使得每条黑矩阵条两侧的两个透光区域a射出的光线均朝向同一黑矩阵发生偏折，在该倾斜出光面的倾角α(或β)不变的情况下，采用上述折射棱直接对应于黑矩阵条的设置，可以同时利用黑矩阵条两侧的透光区域a的出射光线，从而有效提高显示面板的空间利用效率以及黑矩阵图案的消除效率。

需要说明的是，图1所示的指示本发明的显示模组中黑矩阵11与光调节组件20之间的位置关系示意图，由二者的出光侧能够观察到的实际上是图3所示的情况，即只能够观察到光调节组件20。图1至图6中每个透光区域a所对应的斜线所表示的是第一棱镜条21和第二棱镜条22相互交叉产生的相贯线。

图4至图6展示的是多行第一棱镜条21和多列第二棱镜条22之间相互交叉的位置关系，每个透光区域a射出的光线均在其上下两行第一棱镜条21和左右两列第二棱镜条22的倾斜出光面上发生折射，向其上下两行第一黑矩阵条111和左右两列第二黑矩阵条112的方向偏折。

为提高出射光线的均匀性，优选地，如图7至10所示，第一棱镜条21和第二棱镜条22的高度相同，且第一棱镜条21的横截面为顶角远离第一黑矩阵条111的等腰三角形，第二棱镜条22的横截面为顶角远离第二黑矩阵条112的等腰三角形。

为提高图像的均匀性，避免图像变形，优选地，如图9所示，第一棱镜条21的底边长为m＝1+a，第二棱镜条22的底边长为m＝1+a，其中，1为所述透光区域a的宽度，a为第一黑矩阵条111的宽度，b为第二黑矩阵条112的宽度。

本发明通过上述设置使得相邻第一棱镜条21的底脚互相接触，相邻第二棱镜条22的底脚互相接触，从而减少了光调节组件20表面的凹痕数量，避免了图像变形。同时，出射光线均通过第一棱镜条21或第二棱镜条22的倾斜出光面射出，提高了图像的均匀性。

作为本发明的第二个方面，还提供一种显示装置，所述显示装置包括上一实施例中的显示模组。所述显示装置还包括用于实现三维显示的光栅30。

本发明通过设置光调节组件20，使得由透光区域a射出的光线朝向黑矩阵方向偏折，从而由光调节组件20出射的光线能够布满下一膜层的整个入光面，使用户在所述显示装置的出光侧观察到的画面中的黑矩阵图案消失，进而能够避免黑矩阵图案与光栅等膜层干涉产生干扰性的条纹，消除摩尔纹。

图1至图3所展示的只是各透光区域a在行方向的宽度和列方向的宽度1相同，并且各行第一黑矩阵条111的宽度a和各列第二黑矩阵条112的宽度b相等的情况。当各行第一黑矩阵条111的宽度a和各列第二黑矩阵条112的宽度b不一致时，第一黑矩阵条111两侧的出射光汇聚的位置与第二黑矩阵条112两侧的出射光汇聚的位置也不相同，为了保证由光调节组件20出射的光线布满位于光调节组件20出光侧的膜层(在本发明中可以是光栅30)的入光面，在光调节组件20位于显示面板10的显示面和光栅30之间时，优选地，如图7至10所示，光栅30朝向光调节组件20的表面与第一棱镜条21朝向显示面板10的显示面之间的距离和光栅30朝向光调节组件20的表面与第二棱镜条22朝向显示面板10的显示面之间的距离h满足：

h≥h0+max{h1，h2}，(1)

其中，h为光栅与显示面板之间的距离；

h0为第一棱镜条和第二棱镜条的高度；

α为第一棱镜条的底角；

β为第二棱镜条的底角；

n为第一棱镜条和第二棱镜条的折射率；

n0为空气的折射率；

h1为光栅与第一棱镜条之间的最小距离；

h2为光栅与第二棱镜条之间的最小距离。

需要说明的是，h1即为第一黑矩阵条111两侧的出射光汇聚的位置高度与第一棱镜条21的高度h0之间的高度差，因此，光栅30与第一棱镜条21的横截面顶点之间的距离必须大于该高度差h1才能够保证消除第一黑矩阵条111的图案；

由图10可知，该高度差h1可由第一黑矩阵条111两侧边缘的光线由第一棱镜条21出射到汇聚所经过的高度减去δh得到，δh表示的是第一黑矩阵条111边缘的光线在第一棱镜条21上的出射位置与第一棱镜条21横截面顶点之间的高度差。

以公示表达即为：

其中，δh可由下式表达：

θ是光线在第一棱镜条21的倾斜出光面上的出射角，由折射定律可知，θ与α满足如下关系：

nsinα＝n0sinθ(6)

因此，

将前面的θ和δh代入式(4)，即可得到上述式(2)的内容：

同样地，h2即为第二黑矩阵条112两侧的出射光汇聚的位置高度与第二棱镜条22的高度h0之间的高度差，因此，光栅30与第二棱镜条22的横截面顶点之间的距离必须大于该高度差h2才能够保证消除第二黑矩阵条112的图案；

由图10可知，该高度差h2可由第二黑矩阵条112两侧边缘的光线由第二棱镜条22出射到汇聚所经过的高度减去δh得到，经过相同的推导过程最终能够得到上述式(3)的内容：

最后由计算得到的h1和h2中选择较大的一者，使得光栅30与第一棱镜条21和第二棱镜条22的入光面之间的距离h不小于h1和h2中较大的一者与棱镜条高度h0的和，即可保证同时消除第一黑矩阵条111和第二黑矩阵条112的图案。

本发明对光栅30的种类不作具体限定，例如，可选地，光栅30为狭缝光栅或者光栅30为柱镜光栅。

本发明对如何实现裸眼三维显示不作具体限定，只要用户的左右眼能够在光栅的分光作用下分别看到互不相同的左眼画面和右眼画面即可，例如，可选地，黑矩阵11的各个所述透光区域a对应于多个像素单元，所述像素单元分为多列依次间隔排列的左眼像素列和右眼像素列。

其中，所述左眼像素列用于在左眼显示阶段显示左眼画面，所述右眼像素列用于在右眼显示阶段显示右眼画面，所述左眼显示阶段和所述右眼显示阶段轮流分时进行。使用户的左眼仅能够通过光栅观察到所述左眼像素列显示的左眼画面，并使用户的右眼仅能够通过光栅观察到所述右眼像素列显示的右眼画面，从而实现裸眼三维显示。

作为本发明的一种实施方式，可选地，当光栅30为狭缝光栅时，光栅30的每一条狭缝与每一列像素单元对应设置，当光栅30为柱镜光栅时，光栅30的每一条柱镜与每一列像素单元对应设置。

为增强光调节组件20对黑矩阵图案的消除作用，优选地，如图11所示，显示面板10为液晶显示面板，所述显示装置还包括背光源40，背光源40位于显示面板10远离光调节组件20的一侧。

当显示面板10为液晶显示面板时，光线由背光源40产生，与有机发光二极管显示模组相比，光线在经过透光区域a射出时方向更加统一，更贴近图8所示的理想光路效果，从而提高黑矩阵图案的消除作用。

为进一步消除黑矩阵图案，优选地，背光源40为平行背光源。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。