显示模组和显示装置的制作方法

1.本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示模组和显示装置。


背景技术：

2.在生活与工作中，显示器是不可或缺的设备。尤其是在车载显示中，具有双视角的需求，需要左右驾驶可看到不同的显示画面。现有的双视角技术一般采用光栅结构，控制不同显示区域给不同的视角方向。但是光栅结构会损失大量的透过率，导致亮度非常低。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种显示模组和显示装置，以实现双视角显示，提高光线透过率，提高显示亮度。
4.一方面，本发明提供了一种显示模组，包括：层叠设置的显示面板和折射结构，所述折射结构设置在所述显示面板的出光侧；
5.所述折射结构用于将所述显示面板发出光线中的部分光线向第一方向折射，以及用于将所述显示面板发出光线中的另一部分光线向第二方向折射，所述第一方向和所述第二方向不同，且所述第一方向与所述第二方向之间的夹角大于设定角度。
6.可选的，所述折射结构包括多个沿第三方向连续排列的折射单元，所述折射单元包括两个子单元，所述显示面板包括多个沿所述第三方向排列的像素单元，所述像素单元与所述折射单元一一对应或者所述像素单元与所述子单元一一对应。
7.可选的，所述像素单元包括沿所述第三方向排列的第一颜色子像素、第二颜色子像素和第三颜色子像素中的两个，且相邻的三个所述折射单元对应的三个像素单元共包括两个第一颜色子像素、两个第二颜色子像素和两个第三颜色子像素；
8.所述折射单元包括的两个子单元沿第一平面对称，所述第一平面沿所述第三方向平分所述折射单元，所述第一平面与所述第三方向垂直；
9.每一所述子单元在所述显示模板上的正投影覆盖一个对应的子像素。
10.4.根据权利要求2所述的显示模组，其特征在于，所述像素单元至少包括沿第三方向排列的第一颜色子像素、第二颜色子像素和第三颜色子像素；
11.所述折射单元包括的两个子单元沿第一平面对称，所述第一平面平分所述折射单元，所述第一平面与所述第三方向垂直；
12.每一所述子单元在所述显示面板上的正投影覆盖一个对应的所述像素单元。
13.可选的，所述折射单元包括层叠设置的第一折射层和第二折射层，所述第一折射层远离所述显示面板的一侧的表面具有图案，所述第二折射层填充于所述第一折射层的图案之间且使得显示模组具有平坦的表面；所述第一折射层的折射率小于所述第二折射层的折射率，所述第一折射层的折射率的范围为1.3-1.4。
14.可选的，所述第一折射层沿第二平面的剖面形状为等腰三角形、半圆形或弧形，所述第二平面与所述第一平面垂直，且与所述第二折射层远离所述显示模组的表面垂直。
15.可选的，所述第一折射层内包括各向异性的液晶，所述液晶的带电状态包括第一状态和第二状态，所述液晶用于在第一状态时使得所述第一折射层各处的折射率相等，以使显示面板中光线向所述第一方向和所述第二方向折射，实现双视角显示；所述液晶用于在第二状态时，使得所述第一折射层各处的折射率不相等，以使经所述第一折射层入射至所述第二折射层的光线具备各个方向，所述显示面板中光线向各个方向折射，实现单视角显示。
16.可选的，所述的显示模组还包括光线调节层，所述光线调节层位于所述显示面板和所述折射结构之间，所述光线调节层用于将所述显示面板发出的光线调整为准直光或者类准直光入射至所述折射结构中。
17.可选的，所述的显示模组还包括位于所述显示面板出光侧的依次层叠设置的偏光片层、胶层和盖板，所述折射结构位于所述胶层和所述盖板之间，或所述折射结构位于所述显示模组和所述偏光片之间。
18.另一方面，本发明还提供了一种显示装置，包括上述任一项所述的显示模组。
19.本发明实施例提供了一种显示模组和显示装置，显示模组包括层叠设置的显示面板和折射结构，折射结构设置在显示面板的出光侧；折射结构用于将显示面板发出光线中的部分光线向第一方向折射，以及用于将显示面板发出光线中的另一部分光线向第二方向折射，且第一方向与第二方向之间的夹角大于设定角度。通过折射结构的折射特性将显示模组发出的部分光线向第一方向折射出去，以及将另一部分光线向第二方向折射出去，使得在第一方向对应的第一视角下可观看到第一画面，在第二方向对应的第二视角下观看到第二画面，实现了双视角显示，且折射结构为透明结构，可使得所有光线透过，提高光线透过率和画面显示亮度。
20.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本发明实施例提供的一种显示模组的剖面图；
23.图2是本发明实施例提供的一种第一折射层的俯视图；
24.图3是本发明实施例提供的另一种显示模组的剖面图；
25.图4是本发明实施例提供的另一种显示模组的剖面图；
26.图5是本发明实施例提供的另一种显示模组的剖面图；
27.图6是本发明实施例提供的另一种显示模组的剖面图；
28.图7是本发明实施例提供的另一种显示模组的剖面图。
具体实施方式
29.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的
附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
30.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或系统不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或系统固有的其它步骤或单元。
31.图1是本发明实施例提供的一种显示模组的剖面图，参考图1，显示模组包括：层叠设置的显示面板10和折射结构11；折射结构11设置在显示面板10的出光侧；
32.折射结构11用于将显示面板10发出光线中的部分光线向第一方向x1折射，以及用于将显示面板10发出光线中的另一部分光线向第二方向x2折射，第一方向x1和第二方向x2不同，且第一方向x1与第二方向x2之间的夹角大于设定角度。
33.显示面板10可以为液晶显示面板、有机发光二极管显示面板或其他类型的显示面板，本实施例对此不做具体限定。折射结构11可以为单层结构，也可以为多层结构，且折射结构为透明结构。折射结构11可使得入射至折射结构11中的光线偏转一定角度后出射。示例性的，显示面板10中的光线为准直光线，其中，可通过设置增亮膜(brightness enhancement film、bef)、聚合物分散液晶膜(polymer dispersed liquid crystal，pdlc)或聚合物网络液晶膜(polymer network liquid crystal pnlc)等背光设计方式来实现显示面板10光线的准直出射。
34.显示面板10发出的光线经折射结构11后，可发生光线的折射，且可实现显示面板10中部分光线向第一方向x1折射，另一部分光线向第二方向x2折射。折射结构11包括出射面，出射面为折射结构11远离显示面板10一侧的表面。示例性的，某一光线经折射结构11后向第一方向x1折射，第一方向x1位于光线在出射面的出射位置处对应的法线的左侧，另一光线经折射结构11后向第二方向x2折射，第二方向x2位于光线在出射面的出射位置处对应的法线的右侧，法线为与折射结构11的出射面垂直的直线。显示面板10发出的部分光线经折射结构11的出射面沿第一方向x1出射后，光线出射位置对应的法线与第一方向x1之间形成第一夹角，第一夹角为锐角；显示面板10发出的部分光线经折射结构11的出射面沿第二方向x2出射后，光线出射位置对应的法线与第二方向x2之间形成第二夹角，第二夹角为锐角，设定角度为可保证用户在第一方向x1下看到第一画面，在第二方向x2下看到第二画面时对应的第一夹角和和第二夹角的最小值。第一方向x2和第二方向x2之间的夹角大于设定角度，以确保第一方向x1的光线和第二方向x2的光线有较明显的区分，以使得在第一视角(第一方向x1对应的视角)下，接收第一方向x1的光线时，不会接收到第二方向x2的光线，即在第一视角下仅能观看到第一画面，避免第二方向x2光线的影响。同理，也可以保证在第二视角(第二方向x2对应的视角)下，接收第二方向x2的光线时，不会接收到第一方向x1的光线，即在第二视角下仅能观看到第二画面，避免第一方向x1光线的影响。用户可根据需求对
设定角度进行设定，示例性的，设定角度可以为10度。本实施例中未对显示模组的显示区域进行划分，整个显示区域均可同时用于显示第一画面和第二画面，因此，第一画面第二画面均可整屏显示，提高用户的观看效果。
35.本实施例提供了一种显示模组，通过折射结构的折射特性将显示面板发出的部分光线向第一方向折射出去，以及将另一部分光线向第二方向折射出去，使得在第一方向对应的第一视角下可观看到第一画面，在第二方向对应的第二视角下观看到第二画面，实现了双视角显示，且折射结构降低了光线的损失率，提高了显示亮度。同时，第一画面和第二画面所占的面积均等于双视角显示面板的显示区域的面积，不会将画面缩小，提高了用户的观看效果。
36.继续参考图1，可选的，折射结构11包括多个沿第三方向x3连续排列的折射单元1111，折射单元1111包括两个子单元01，显示面板10包括多个沿第三方向x3排列的像素单元101，像素单元101与折射单元1111一一对应或者像素单元101与子单元01一一对应。
37.像素单元101阵列排布，第三方向x3为像素单元101阵列排布的行方向或列方向，本实施例中，示例性示出，第三方向x3为像素单元101阵列排布的行方向。像素单元101可包括发出不同颜色光线的多个子像素，本实施例中，对一个像素单元101中包括的子像素的数量不做具体限定。一个折射单元1111可将对应的一个像素单元101中的光线向一个方向折射出去，或者仅一个子单元01即可将一个像素单元101发出的光线向一个方向折射出去。
38.图2为本发明实施例提供的一种第一折射层的俯视图，图1中第一折射层可沿图2中aa’剖切得到。参考图1和图2，可选的，折射单元1111包括层叠设置的第一折射层111和第二折射层112，第一折射层111远离显示面板10的一侧的表面具有图案，第二折射层112填充于第一折射层111的图案之间且使得显示模组具有平坦的表面；第一折射层111的折射率小于第二折射层112的折射率，第一折射层的折射率的范围为1.3-1.4。
39.第一折射层111远离显示面板10的一侧的表面具有图案以使得经过第一折射层111和第二折射层112的光线部分向第一方向x1折射，部分向第二方向x2折射,进而实现双视角显示。第一折射层111和第二折射层112均为透明膜层，以保证光线的透过率。第一折射层111的折射率可以在1.3-1.4之间，第二折射层112的折射率大于第一折射层111的折射率，且尽可能大，以使得第一方向x1和第二方向x2之间的夹角更大，进而保证第一视角下，观看第一画面时，不会受到第二画面的干扰，以及在第二视角下，观看第二画面时，不会受到第一画面的干扰。
40.继续参考图1和图2，可选的，像素单元101包括沿第三方向x3排列的第一颜色子像素1011、第二颜色子像素1012和第三子像素1013中的两个，且相邻的三个折射单元1111对应的三个像素单元101共包括两个第一颜色子像素1011、两个第三颜色子像素1013和两个第二颜色子像素1012；
41.折射单元1111包括的两个子单元01沿第一平面12对称，第一平面12沿第三方向平分折射单元1111，第一平面12与第三方向x3垂直；
42.每一子单元01在显示面板10上的正投影覆盖一个对应的子像素。
43.第一平面12为与显示面板10中像素单元101阵列排布的行方向即第三方向x3垂直的平面。每一折射单元1111可对应一第一平面12，第一平面12沿第三方向x3平分折射单元1111，以将折射单元1111划分为结构对称的两个子单元01。本实施例中示例性示出折射结
构11包括三个折射单元1111，且一个折射单元1111对应的像素单元101包括第一颜色子像素1011和第三颜色子像素1013，另一个折射单元1111对应的像素单元101包括第二颜色子像素1012和第一颜色子像素1011，再一个折射单元1111对应的像素单元101包括第三颜色子像素1013和第二颜色子像素1012。示例性的，第一颜色子像素1011可以为红色子像素，第二颜色子像素1012可以为蓝色子像素，第三颜色子像素1013可以为绿色子像素。
44.示例性的，本实施例中显示面板10发出的光线经折射结构11后可直接出射至空气中，即折射结构11远离显示面板10的一侧可不设置其余膜层结构。或者，显示模组还包括其他膜层结构，其他膜层结构设置于折射结构11远离显示面板10的一侧，显示面板10发出的光线经折射结构11出射后再入射至其他膜层结构中。
45.每一子单元01在显示模组10上的正投影，沿第三方向x3上的长度大于或等于子单元01对应的子像素沿第三方向x3上的长度。本实施例中，示例性示出折射单元1111为棱锥。示例性的以第一颜色子像素1011出射的光线为例，第一颜色子像素1011出射的准直光线入射至对应的子单元01中，且从子单元01出射至第二折射层112时，光线会在子单元01与第二折射层112的交界面发生折射，且第一入射角θ1与第一出射角θ2之间满足:
46.sinθ1*n1＝sinθ2*n2；其中，n1为第一折射层111的折射率，n2为第二折射层112的折射率。
47.光线经第二折射层112远离显示模组10的表面出射时，会再次发生光线的偏转，且此时的第二入射角θ3与第二出射角θ4之间满足:
48.sinθ3*n2＝sinθ4*n3；其中，n3为设置于第二折射层112远离显示模组10一侧的膜层的折射率，且也可第二折射层112中出射的光线直接出射至空气中，空气的折射率接近1，且θ3＝θ1-θ2。
49.所以第一颜色子像素1011发出的准直光线经对应的子单元01和第二折射层112后偏转了第二出射角θ4的大小，其他子像素的准直光线偏转过程与此类似，不再赘述。通过设置每一子单元01在显示模组10上的垂直投影，沿第三方向x3上的长度大于或等于子单元01对应的子像素单元沿第三方向x3上的长度，可以避免光线的串扰，使得用户在第一视角下或第二视角下观看画面时，不会受到其他画面的干扰，提高用户的观看效果。
50.图3为本发明实施例提供的另一种显示模组的剖面图，图3中第一折射层的剖面图可沿图2中bb’剖切得到。参考图2和图3，可选的，像素单元101至少包括沿第三方向x3排列的第一颜色子像素1011、第二颜色子像素1012和第三颜色子像素1013；
51.折射单元1111包括的两个子单元01沿第一平面12对称，第一平面12平分折射单元1111，第一平面12与第三方向x3垂直；
52.每一子单元01在显示模组10上的正投影覆盖一个对应的像素单元101。
53.本实施例中显示模组实现双视角的过程同图1所示的显示模组实现双视角的过程，本实施例在此不再赘述。本实施例中，相对于图1所示的结构而言，针对相同数量的子像素，图3所示的结构所需的折射单元1111的数量更少，可以简化第一折射层111的制备工艺。
54.继续参考图3，可选的，第一折射层111沿第二平面的剖面形状为等腰三角形、半圆形或弧形，第二平面与第一平面12垂直，且与第二折射层112远离显示模组10的表面垂直。
55.值得注意的是，当第一折射层111的剖面形状为半圆形或弧形时，第二出射角θ4不再为一个值，而会处于一定的角度范围，不同光线对应的第二出射角θ4的大小可能不同，但
是可以通过调节折射单元1111的大小以使得第二出射角θ4的变化范围尽可能小，以保证双视角的效果。
56.优选的，第一折射层111沿第二平面的剖面形状为等腰直角三角形，与第三方向x3平行的边为等腰直角三角形的斜边。设定一个像素单元101沿第三方向x3的长度为l，当一个折射单元1111对应一个像素单元101(图1所示的结构)时，第一折射层111的厚度h＝l/2。示例性的，一个子像素即第一颜色子像素1011、第二颜色子像素1012或第三颜色子像素1013沿第三方向x3的长度为30um时，像素单元包括两个子像素，则像素单元101沿第三方向x3的长度l＝60um，则第一折射层111的厚度h＝30um。当一个子单元01对应一个像素单元101(图3所示的结构)时，第一折射层111的厚度h＝l。一个像素单元101包括第一颜色子像素1011、第二颜色子像素1012和第三颜色子像素1013时，一个子像素沿第三方向x3的长度为30um，则一个像素单元101沿第三方向x3的长度l＝90um，第一折射层111的厚度h＝90um。
57.图4为本发明实施例提供的另一种显示模组的剖面图，图4中第一折射层可沿图2中aa’剖切得到。参考图4，可选的，第一折射层111内包括各向异性的液晶，液晶的带电状态包括第一状态和第二状态，液晶用于在第一状态时使得第一折射层111各处的折射率相等，以使显示面板10中光线向第一方向和第二方向折射，实现双视角显示；液晶用于在第二状态时，使得第一折射层111各处的折射率不相等，以使经第一折射层111入射至第二折射层112的光线具备各个方向，显示面板10中光线向各个方向折射，实现单视角显示。
58.第一状态可以为带电状态，第二状态可以为不带电状态，实现第一折射层111内液晶的带电和不带电状态，可通过设置第一电极02和第二电极03实现。第一电极02设置于第一折射层111和显示面板10之间，第二电极02设置于第二折射层112远离显示面板10的一侧，第二折射层112的折射率不会受到电压的影响。第一电极02和第二电极03均可以为透明的ito电极，且第一电极02和第二电极03均可通过导电结构，例如导线连接控制电路，控制电路用于控制向第一电极02和第二电极03施加电压的情况。当显示面板中光线10近似准直的入射至第一折射层111时，控制电路不向第一电极02和第二电极03输出电压信号，此时，第一折射层111内液晶分子的排列方向紊乱，使得第一折射层111各处的折射率不相同，进而使得入射至第一折射层111中光线经各个方向出射至第二折射层112中，再经第二折射层112出射出去，实现单视角显示。当显示面板中光线10近似准直的入射至第一折射层111时，控制电路向第一电极02和第二电极03输出电压信号，此时，第一折射层111内液晶分子的排列方向一致，使得第一折射层111各处的折射率相同，进而使得入射至第一折射层111中光线经两个方向出射至第二折射层112中，再经第二折射层112出射出去，实现双视角显示(如图1或图3所示)。
59.图5为本发明实施例提供的另一种显示模组的剖面图，图5中第一折射层由图2沿aa’剖切得到。参考图2和图5，可选的，显示模组还包括光线调节层13，光线调节层13位于显示面板10和折射结构11之间，光线调节层13用于将显示面板10发出的光线调整为准直光或者类准直光入射至折射结构11中。
60.准直光线为由显示面板10发出的、且与显模组的厚度方向平行的光线，类准直光表示近似准直光，即出射的光线之间近似平行。示例性的，光线调节层13包括层叠设置的光各向异性膜(light control film，lcf)131和聚合物分散液晶膜(pdlc)132，lcf膜131设置于显示面板10和pdlc膜132之间，pdlc膜132在带电的情况下，为透明膜，不带电的情况为不
透明膜。显示模组还包括第三电极04和第四电极05，第三电极04设置于lcf膜131和pdlc膜132之间，第四电极05设置于pdlc膜132和折射结构11之间。第三电极04和第四电极05可以为透明的ito电极。第三电极04和第四电极05可通过导电结构，例如导线连接至控制电路，控制电路用于向第三电极04和第四电极05输出电压信号，以控制光线调节层13调节入射至折射结构11中光线的方向。
61.pdlc膜132在带电的情况下，可将显示面板发出的光线调节为准直光线入射至折射结构11中，进而使得准直光线经折射结构后向第一方向和第二方向折射，实现双视角显示。pdlc膜132在不带电的情况下，可以将显示面板10发出的光线分散，使得入射至折射结构11中的光线不再为准直光线。
62.图6为本发明实施例提供的另一种显示模组的剖面图，图6中第一折射层由图2沿aa’剖切得到。参考图2和图6，可选的，显示模组还包括位于显示面板10出光侧的依次层叠设置的偏光片层15、胶层16和盖板17，折射结构11位于胶层16和盖板17之间。
63.折射结构11位于胶层16和盖板17之间，即折射结构11在显示面板10生产完成后制备，为盒外生产工艺，工艺可行性高。
64.图7为本发明实施例提供的另一种显示模组的剖面图，图6由图1沿aa’剖切得到。参考图1和图6，可选的，双视角显示模组还包括位于显示模组10出光侧的依次层叠设置的偏光片层15、胶层16和盖板17，折射结构11位于显示面板10和偏光片15之间。
65.折射结构11位于显示模面板10和偏光片15之间，即折射结构11在显示面板11生产完成后制备，为盒外生产工艺，工艺可行性高。
66.本发明实施例还提供了一种显示装置，包括上述实施例中任一项所述的显示模组。显示装置具备的有益效果与显示模组具备的有益效果相同，本实施例在此不再赘述。
67.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制
68.上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。