液晶面板及显示装置的制作方法

文档序号:22081368发布日期:2020-09-01 19:29阅读:120来源:国知局
液晶面板及显示装置的制作方法

本发明涉及显示技术领域,具体地,涉及一种液晶面板及显示装置。



背景技术:

在现有的显示技术行业内,由于普遍的观念都是认为将显示设备的可视视角做的越大越好,漏光做的越小越好,以使人能够在更大的视角范围内观察到显示设备上显示出的内容,从而使显示设备显示出的内容更容易被观察到。因此,在现有的显示技术行业内,各个企业都在努力的将显示面板的可视视角变大。

但是,当用户在公共场合使用例如手机、掌上平板电脑、笔记本电脑等比较私人的显示设备时,用户往往并不希望其他人窥视到其显示设备上显示出的内容。然而,由于现有的显示设备的可视视角很大,就会导致在一定距离范围内,用户周围的人都能清楚的看到显示设备上显示出的内容,从而导致涉及用户隐私的内容可能会由于被他人窥视到而泄露,这对于个人信息安全的保密是非常不利的。



技术实现要素:

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提出了一种液晶面板及显示装置,其能够实现防窥的效果。

为实现本发明的目的而提供一种液晶面板,包括阵列基板、液晶层和彩膜基板,其中,所述阵列基板与所述彩膜基板相对设置,所述液晶层设置在所述阵列基板与所述彩膜基板之间,所述液晶面板还包括防窥膜层,所述防窥膜层设置在所述阵列基板的靠近所述彩膜基板的一侧,用于调整穿过所述防窥膜层的非轴向光线的相位延迟,以提高所述非轴向光线的漏光量。

优选的,所述防窥膜层包括+c防窥膜层、-c防窥膜层或+ac防窥膜层。

优选的,所述防窥膜层设置在所述阵列基板与所述液晶层之间,或者设置在所述彩膜基板与所述液晶层之间。

优选的,所述彩膜基板包括衬底基板和设置在所述衬底基板的朝向所述液晶层一侧的彩膜层,或者设置在所述彩膜层与所述衬底基板之间。

优选的,所述液晶面板还包括第一偏振光片和第二偏振光片,其中,所述第一偏振光片设置在所述彩膜基板背离所述液晶层的一侧,所述第二偏振光片设置在所述阵列基板背离所述液晶层的一侧,且所述第一偏振光片的光透过轴与所述第二偏振光片的光透过轴相互垂直;

所述防窥膜层设置在所述阵列基板的靠近所述第一偏振光片的一侧,或者,内置在所述第一偏振光片中的能够调整穿过所述防窥膜层的所述非轴向光线的相位延迟的指定位置处。

优选的,所述防窥膜层设置在所述彩膜基板与所述第一偏振光片之间。

优选的,所述第一偏振光片包括沿远离所述彩膜基板的方向依次设置的胶黏层、第一防护膜层、偏振光层、第二防护膜层和保护膜层,所述指定位置包括所述胶黏层与所述第一防护膜层之间。

优选的,所述液晶面板还包括相对设置的第一配向膜和第二配向膜,所述第一配向膜设置在所述液晶层与所述彩膜基板之间,所述第二配向膜设置在所述液晶层与所述阵列基板之间,且所述第一配向膜的配向方向与所述第一偏振光片的光吸收轴相互垂直,所述第二配向膜的配向方向与所述第二偏振光片的光吸收轴相互平行。

优选的,所述液晶面板还包括补偿膜层,所述补偿膜层设置在所述阵列基板的靠近所述彩膜基板的一侧,且所述补偿膜层的光轴方向与所述液晶层中液晶分子的初始的光轴方向相互平行,且所述补偿膜层的相位延迟量与所述液晶层的相位延迟量之和为入射光线的波长的整数倍,用于调整液晶面板在暗态受外力时穿过所述补偿膜层和所述液晶层的所述入射光线的相位延迟,以降低所述液晶面板在暗态受外力时的所述入射光线的漏光量。

本发明还提供一种显示装置,包括如本发明提供的液晶面板。

本发明具有以下有益效果:

本发明提供的液晶面板,通过在阵列基板的靠近彩膜基板的一侧设置防窥膜层,并通过防窥膜层调整穿过防窥膜层的非轴向光线的相位延迟,可以调整穿过防窥膜层的非轴向光线的偏振态,使偏振态呈线偏振光的非轴向光线在穿过防窥膜层和液晶层后的偏振态呈圆偏振光,以提高非轴向光线的漏光量,使从液晶面板的非轴向射出的光线增加,以使设置有本发明提供的液晶面板的显示装置在非轴向上显示的内容的对比度降低,从而使从显示装置的非轴向的方向观察显示装置时,显示装置上显示出的内容呈亮白色的状态,以使从显示装置的非轴向的方向观察显示装置时,无法清楚的看到显示装置上显示出的内容,进而能够实现防窥的效果。

本发明提供的显示装置,借助本发明提供的液晶面板,以能够实现防窥的效果。

附图说明

图1为高级超维场转换模式的液晶面板的一种结构示意图;

图2为高级超维场转换模式的液晶面板的另一种结构示意图;

图3为现有技术的液晶面板在大角度斜视角方向上的漏光量的模拟效果的示意图;

图4为本发明实施例提供的液晶面板在大角度斜视角方向上的漏光量的模拟效果的示意图;

图5为本发明实施例提供的液晶面板的一种庞加莱球模型的示意图;

图6为本发明实施例提供的液晶面板的另一种庞加莱球模型的示意图;

图7为本发明实施例提供的液晶面板的一种结构示意图;

图8为本发明实施例提供的液晶面板的另一种结构示意图;

图9为本发明实施例提供的液晶面板的又一种结构示意图;

图10为本发明实施例提供的液晶面板的再一种结构示意图;

图11为本发明实施例提供的液晶面板中防窥膜层内置在第一偏振光片中的结构示意图;

图12为本发明实施例提供的液晶面板中第一偏振光片的光吸收轴与第一配向膜的配向方向的一种结构示意图;

图13为本发明实施例提供的液晶面板中第二偏振光片的光吸收轴与第二配向膜的配向方向的一种结构示意图;

图14为本发明实施例提供的液晶面板中第一偏振光片的光吸收轴与第一配向膜的配向方向的另一种示意图;

图15为本发明实施例提供的液晶面板中第二偏振光片的光吸收轴与第二配向膜的配向方向的另一种示意图;

图16为本发明实施例提供的液晶面板在大角度斜视角方向上的漏光量的一种模拟效果的示意图;

图17为本发明实施例提供的液晶面板在大角度斜视角方向上的漏光量的另一种模拟效果的示意图;

图18为本发明实施例提供的液晶面板的又另一种结构示意图;

图19为本发明实施例提供的液晶面板的又再一种结构示意图;

图20为现有技术的液晶面板漏光的色坐标的示意图;

图21为本发明实施例提供的液晶面板漏光的色坐标的示意图;

附图标记说明:

11-阵列基板;12-液晶层;121-液晶分子;13-彩膜基板;131-衬底基板;132-彩膜层;14-防窥膜层;15-第一偏振光片;151-胶黏层;1511-离型膜;1512-胶黏剂层;152-第一防护膜层;153-偏振光层;154-第二防护膜层;155-保护膜层;16-第二偏振光片;17-补偿膜层;18-第一配向膜;19-第二配向膜。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图来对本发明提供的液晶面板及显示装置进行详细描述。

如图7-图11所示,本实施例提供一种液晶面板,包括阵列基板11、液晶层12和彩膜基板13,其中,阵列基板11与彩膜基板13相对设置,液晶层12设置在阵列基板11与彩膜基板13之间,液晶面板还包括防窥膜层14,防窥膜层14设置在阵列基板11的靠近彩膜基板13的一侧,用于调整穿过防窥膜层14的非轴向光线的相位延迟,以提高非轴向光线的漏光量。

具体的,平面转换(ips,in-planeswitching)模式的液晶面板和高级超维场转换(ads,advancedsuperdimensionswitch)模式的液晶面板是大视角液晶显示装置(lcd,liquidcrystaldisplay)常用的液晶面板。

如图1所示,以采用高级超维场转换模式的液晶面板的液晶显示装置为例进行具体说明,高级超维场转换模式的液晶面板包括阵列基板11、液晶层12和彩膜基板13,其中,阵列基板11与彩膜基板13相对设置,液晶层12设置在阵列基板11与彩膜基板13之间。如图2所示,为了使高级超维场转换模式的液晶面板能够显示图像,在彩膜基板13背离液晶层12的一侧还设置有第一偏振光片15,在阵列基板11背离液晶层12的一侧还设置有第二偏振光片16,且第一偏振光片15的光透过轴与第二偏振光片16的光透过轴相互垂直。由于液晶层12中的液晶分子121本身不发光,因此,还需要设置用于发出光线的背光源(图种未示出),背光源发出的光线自第二偏振光片16入射,并依次穿过第二偏振光片16、阵列基板11、液晶层12、彩膜基板13和第一偏振光片15,从第一偏振光片15射出。

自第二偏振光片16入射,并穿过第二偏振光片16后的光线的偏振态呈线偏振态,且偏振方向与第二偏振光片16的光透过轴平行,与第一偏振光片15的光透过轴垂直,高级超维场转换模式的液晶面板中的液晶层12中的液晶分子121的初始状态为水平设置,在不施加电场的情况下,液晶分子121对于光线没有扭曲作用,穿过液晶层12的光线的偏振态不发生改变,仍呈线偏振光,且偏振方向保持不变,即,与第二偏振光片16的光透过轴平行,与第一偏振光片15的光透过轴垂直。由于,光线的偏振方向与第一偏振光片15的光透过轴垂直,因此,光线不能穿过第二偏振光片16射出,此时,采用高级超维场转换模式的液晶面板的液晶显示装置呈暗态,即,显示暗画面。而在施加电场的情况下,液晶分子121旋转以能够扭曲光线,使得穿过液晶层12的光线的偏振态发生改变,这样就改变了光线的偏振方向,使得光线能够穿过第二偏振光片16射出,从而使得采用高级超维场转换模式的液晶面板的液晶显示装置呈亮态,即,显示亮画面。

本实施例提供的液晶面板,通过在阵列基板11的靠近彩膜基板13的一侧设置防窥膜层14,并通过防窥膜层14调整穿过防窥膜层14的非轴向(非轴向方向是指非垂直于液晶面板的方向)光线的相位延迟,可以调整穿过防窥膜层14的非轴向光线的偏振态,使偏振态呈线偏振光的非轴向光线在穿过防窥膜层14和液晶层12后的偏振态呈圆偏振光,以提高非轴向光线的漏光量,使从液晶面板的非轴向射出的光线增加,以使设置有本实施例提供的液晶面板的显示装置在非轴向上显示的内容的对比度降低,从而使从显示装置的非轴向(非轴向方向是指非垂直于显示装置的方向),即大角度斜视角的方向观察显示装置时,显示装置上显示出的内容呈亮白色的状态,以使从显示装置的非轴向的方向观察显示装置时,无法清楚的观察到显示装置上显示出的内容,进而能够实现防窥的效果。

而从显示装置的轴向(轴向方向是指垂直于显示装置的方向),即,显示装置的使用者的正视角观察方向观察显示装置时,显示装置显示出的内容不会呈亮白色的状态,以使从显示装置的轴向的方向观察显示装置时,仍然可以正常清楚的观察到显示装置上显示出的内容。

由图3所示的现有技术的液晶面板在大角度斜视角方向上的漏光量的模拟效果,和图4所示的本实施例提供的液晶面板在大角度斜视角方向上的漏光量的模拟效果可以看出,本实施例提供的液晶面板在大角度斜视角的方向上的漏光量(图4中阴影部分),相对于现有技术的液晶面板在大角度斜视角的方向上的漏光量(图3中阴影部分)较大。

可选的,防窥膜层14可以包括+c防窥膜层14、-c防窥膜层14或+ac防窥膜层14。

可选的,防窥膜层14的相位延迟量的范围可以是200nm-350nm。

如图7-图11所示,在本实施例中,防窥膜层14可以设置在阵列基板11的靠近彩膜基板13的一侧,可以理解的,防窥膜层14可以设置在液晶层12的入光侧,也可以设置在液晶层12的出光侧,只要使防窥膜层14相对于阵列基板11靠近彩膜基板13即可。

具体的,以庞加莱球模型分别表示防窥膜层14设置在液晶层12的入光侧时,即,背光源发出的光线先穿过防窥膜层14再穿过液晶层12时,背光源发出的光线穿过液晶面板中各部件的偏振态(如图5所示),以及防窥膜层14设置在液晶层12的出光侧时,即,背光源发出的光线先穿过液晶层12再穿过防窥膜层14时,背光源发出的光线穿过液晶面板中各部件的偏振态(如图6所示)。庞加莱球的任意一点均代表一种偏振态,点位于庞加莱球的球面上表示完全偏振光,位于球心表示自然光,位于球体内表示部分偏振光,庞加莱球上的经度表示方位角,纬度表示椭圆率。因此,庞加莱球赤道上的点表示线偏振光,上下极点分别表示右旋圆偏振光和左旋圆偏振光,球面上其它各点表示椭圆偏振光,其中,上半球表示右旋椭圆偏振光、下半球表示左旋椭圆偏振光。

可选的,防窥膜层14设置在液晶层12的入光侧时,防窥膜层14可以设置在阵列基板11与液晶层12之间,防窥膜层14设置在液晶层12的出光侧时,防窥膜层14可以设置在彩膜基板13与液晶层12之间。

如图7所示,可选的,防窥膜层14设置在液晶层12的入光侧时,防窥膜层14可以设置在阵列基板11与液晶层12之间。此时,背光源发出的光线在经过液晶面板时的偏振态在庞加莱球上的各个过程如图5所示,依次分别为:先穿过第二偏振光片16后,光线的偏振态呈线偏振光,以庞加莱球上点a表示;再穿过防窥膜层14后,非轴向光线的偏振态呈圆偏振光,以庞加莱球上点b表示;再穿过液晶层12后,非轴向光线的偏振态呈椭圆偏振光,以庞加莱球上点c表示;由于非轴向光线的偏振态呈圆偏振光,从而使得非轴向光线能够从第一偏振光片15上射出的量增多,以提高非轴向光线的漏光量,使从液晶面板的非轴向射出的光线增加。

如图8所示,可选的,防窥膜层14设置在液晶层12的出光侧时,防窥膜层14可以设置在彩膜基板13与液晶层12之间。此时,背光源发出的光线在穿过液晶面板时的偏振态在庞加莱球上的各个过程如图6所示,依次分别为:先穿过第二偏振光片16后,光线的偏振态呈线偏振光,以庞加莱球上点a表示;再穿过液晶层12后,非轴向光线的偏振态呈椭圆偏振光,以庞加莱球上点b表示;再穿过防窥膜层14后,非轴向光线的偏振态呈圆偏振光,以庞加莱球上点c表示,由于非轴向光线的偏振态呈圆偏振光,从而使得非轴向光线能够从第一偏振光片15上射出的量增多,以提高非轴向光线的漏光量,使从液晶面板的非轴向射出的光线增加。

当然,在实际应用中,防窥膜层14的设置位置并不限于以上两种。可选的,如图9所示,彩膜基板13可以包括衬底基板131和设置在衬底基板131的朝向液晶层12一侧的彩膜层132,防窥膜层14还可以设置在彩膜层132与衬底基板131之间。

如图10和图11所示,在本实施例中,液晶面板可以还包括第一偏振光片15和第二偏振光片16,其中,第一偏振光片15设置在彩膜基板13背离液晶层12的一侧,第二偏振光片16设置在阵列基板11背离液晶层12的一侧,且第一偏振光片15的光透过轴与第二偏振光片16的光透过轴相互垂直;防窥膜层14还可以设置在阵列基板11的靠近第一偏振光片15的一侧,或者,还可以内置在第一偏振光片15中的能够调整穿过防窥膜层14的非轴向光线的相位延迟的指定位置处。

具体的,液晶面板还包括第一偏振光片15和第二偏振光片16时,防窥膜层14设置在液晶面板中的位置,除了仍然可以设置在未设置有第一偏振光片15和第二偏振光片16时的液晶面板中的位置。可选的,防窥膜层14还可以设置在阵列基板11的靠近第一偏振光片15的一侧,或者,还可以内置在第一偏振光片15中的能够调整穿过防窥膜层14的非轴向光线的相位延迟的指定位置处。

如图10所示,可选的,防窥膜层14设置在阵列基板11的靠近第一偏振光片15的一侧时,防窥膜层14可以设置在彩膜基板13与第一偏振光片15之间。

如图11所示,可选的,第一偏振光片15可以包括沿远离彩膜基板13的方向依次设置的胶黏层151、第一防护膜层152、偏振光层153、第二防护膜层154和保护膜层155,防窥膜层14内置在第一偏振光片15中的能够调整穿过防窥膜层14的非轴向光线的相位延迟的指定位置处时,指定位置可以包括胶黏层151与第一防护膜层152之间。

可选的,胶黏层151可以包括沿远离彩膜基板13的方向依次设置的离型膜1511和胶黏剂层1512。

可选的,偏振光层153可以采用聚乙烯醇(pva)材料制作。

可选的,第一防护膜层152和第二防护膜层154可以采用三醋酸纤维薄膜(tac)。

如图12-图15所示,在本实施例中,液晶面板可以还包括相对设置的第一配向膜18和第二配向膜19,第一配向膜18设置在液晶层12与彩膜基板13之间,第二配向膜19设置在液晶层12与阵列基板11之间,且第一配向膜18的配向方向n与第一偏振光片15的光吸收轴m相互垂直,第二配向膜19的配向方向y与第二偏振光片16的光吸收轴x相互平行。

具体的,配向膜是为了使液晶层12中的液晶分子121能够按照需要的方向进行排列,而配向膜的配向方向就决定了液晶层12中的液晶分子121的排列方向,通过调整配向膜的配向方向可以调整液晶层12中的液晶分子121的排列方向。由于本实施例提供的液晶面板中设置有防窥膜层14,可以起到防窥的效果,再通过调整调整配向膜的配向方向,以调整液晶层12中的液晶分子121的排列方向,就可以对液晶面板的非轴向射出的光线增加的位置进行调整,以对设置有本实施例提供的液晶面板的显示装置在非轴向上显示的内容的对比度降低的位置进行调整,从而能够使从显示装置的特定非轴向的位置观察显示装置,无法清楚的观察到显示装置上显示出的内容,以提高防窥效果的针对性,提高防窥效果的实用性。

如图12和图13所示,可选的,第一偏振光片15的光吸收轴m与液晶面板的横向方向之间的夹角为0°,第二偏振光片16的光吸收轴x与液晶面板的横向方向之间的夹角为90°。此时,第一配向膜18的配向方向n与液晶面板的横向方向之间的夹角也为90°,即,与第一偏振光片15的光吸收轴m相互垂直,第二配向膜19的配向方向y与液晶面板的横向方向之间的夹角为90°,即,与第二偏振光片16的光吸收轴x相互平行。

此种情况下,如图16所示的液晶面板在大角度斜视角方向上的漏光量的模拟效果,横向可以表示显示装置的使用者的左右两侧,纵向可以表示显示装置的使用者的前后两侧,以横向右侧为0°,角度逆时针增加为例,液晶面板的非轴向漏光量增加的位置位于右前方15°-75°的阴影范围内,左前方105°-165°的阴影范围内,左后方195°-255°的阴影范围内,右后方285°-345°的阴影范围内,这样就可以使相对于显示装置的使用者位于上述角度范围内的其它人无法清楚的观察到显示装置上显示出的内容。

如图14和图15所示,可选的,第一偏振光片15的光吸收轴m与液晶面板的横向方向之间的夹角为135°,第二偏振光片16的光吸收轴x与液晶面板的横向方向之间的夹角为45°。此时,第一配向膜18的配向方向n与液晶面板的横向方向之间的夹角也为45°,即,与第一偏振光片15的光吸收轴m相互垂直,第二配向膜19的配向方向y与液晶面板的横向方向之间的夹角为45°,即,与第二偏振光片16的光吸收轴x相互平行。

此种情况下,如图17所示的液晶面板在大角度斜视角方向上的漏光量的模拟效果,横向可以表示显示装置的使用者的左右两侧,纵向可以表示显示装置的使用者的前后两侧,以横向右侧为0°,角度逆时针增加为例,液晶面板的非轴向漏光量增加的位置分别位于正前方60°-120°的阴影范围内,正左侧方向150°-210°的阴影范围内,正后方240°-300°的阴影范围内,正右侧方向330°-30°的阴影范围内,这样就可以使相对于显示装置的使用者位于上述角度范围内的其它人无法清楚的观察到显示装置上显示出的内容。

如图18和图19所示,在本实施例中,液晶面板还包括补偿膜层17,补偿膜层17设置在阵列基板11的靠近彩膜基板13的一侧,且补偿膜层17的光轴方向与液晶层12中液晶分子121的初始的光轴方向相互平行,且补偿膜层17的相位延迟量与液晶层12的相位延迟量之和为入射光线的波长的整数倍,用于调整液晶面板在暗态受外力时穿过补偿膜层17和液晶层12的入射光线的相位延迟,以降低液晶面板在暗态受外力时的漏光量。

补偿膜层17能够补偿液晶面板在暗态受外力时穿过其的光线的相位延迟,由于补偿膜层17的相位延迟量与液晶层12的相位延迟量之和为入射光线的波长的整数倍,在阵列基板11和彩膜基板13受到非均匀外力的情况下产生光学各向异性,造成入射光线的偏振态发生变化时,能够补偿偏振光穿过液晶层12的相位延迟,使入射光线穿过阵列基板11、液晶层12、彩膜基板13、防窥膜层14和补偿膜层17后,其总的相位延迟接近或等于光线波长的整数倍,进而使入射光线可以在一定程度上恢复到原先的偏振态,即,使入射光线的偏振态呈线偏振态,以在显示装置呈暗态时,入射光线中的绝大部分不会从显示装置中射出,从而改善液晶面板以及显示装置在暗态受外力时的漏光的问题。

可选的,补偿膜层17可以包括+a补偿膜层17。

如图18和图19所示,可选的,补偿膜层17可以设置在彩膜基板13与液晶层12之间。但是,补偿膜层17设置的位置并不以此为限。另外,在设置有补偿膜层17的液晶面板中,防窥膜层14的位置并不限于图18和图19所示的两种位置,仍然可以设置在未设置有补偿膜层17时的液晶面板中的位置(如图7-图11所示)。

在本实施例中,防窥膜层14的相位延迟量、补偿膜层17的相位延迟量与液晶层12的相位延迟量之和为预设范围,预设范围满足能够使入射光线中的蓝色光的透过率大于红色光和绿色光的透过率。这样的设计可以使液晶面板漏出光中的蓝色光的量大于红色光的量和绿色光的量,由于人眼对于蓝色光最不敏感,因此,可以改善液晶面板漏光色偏的问题。

如图20和图21所示,分别为现有技术的液晶面板和本实施例提供的液晶面板漏光的色坐标情况,在色坐标图中,上方阴影部分为绿色光区域,左下方阴影部分为蓝色光区域,右下方阴影部分为红色光区域,三种颜色相邻或者两两颜色相邻的区域为三种颜色或两种颜色组合形成的颜色。如图20所示,现有技术的液晶面板的色坐标中,颜色会出现在蓝色光区域内,以及绿色光区域与红色光区域的相邻区域内,绿色光与红色光的相邻区域内呈现黄色光,因此,现有技术的液晶面板的漏光会呈现黄色和蓝色两种颜色,从而产生色偏。而如图21所示,本实施例提供的液晶面板的色坐标中,颜色都集中在蓝色光区域内,因此,本实施例提供的液晶面板的漏光仅会呈现蓝色一种颜色,从而得以改善液晶面板漏光色偏的问题。

可选的,预设范围为570nm-650nm。

作为另一个技术方案,本实施例还提供一种显示装置,包括如本实施例提供的液晶面板。

本实施例提供的显示装置,借助本发明提供的液晶面板,以能够实现防窥的效果。

综上所述,本实施例提供的液晶面板及显示装置,能够实现防窥的效果。

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。

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