CN105974645A - 一种光学结构、显示面板、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光学结构、显示面板、显示装置，属于显示技术领域，其可解决现有的显示面板因反射率低导致的显示效果差的问题。本发明的光学结构，包括：分光器件和微透镜结构，所述微透镜结构位于所述分光器件的上方；所述微透镜结构用于对环境光线进行准直化处理形成准直光，以使所述准直光射向所述分光器件；所述分光器件用于将所述准直光分成多种颜色的单色光，并将每种颜色的单色光射向彩膜基板中相同颜色的彩色色阻。

Description

一种光学结构、显示面板、显示装置
技术领域
本发明属于显示技术领域，具体涉及一种光学结构、显示面板、显示装置。
背景技术
请参照图1，一般的显示面板通常包括：彩膜基板1、与彩膜基板1对盒设置的阵列基板2以及位于彩膜基板1和阵列基板2之间的液晶层(图中未示出)，彩膜基板1的上方设置有偏光片3，阵列基板2包括第二衬底21和位于第二衬底21下方的反射层22。当环境光(图1中虚线所示)照射在显示面板时，环境光经过偏光片3后从彩膜基板1射向阵列基板2的反射层22，然后被反射层22反射，最终射入人眼。
但在现有的显示面板中，由于环境光在照射到彩膜基板1之前会先射到偏光片3上，由于偏光片3只能允许具有特定方向的环境光通过，因此，会有部分环境光在照射到偏光片3后会被滤掉，导致环境光的强度降低，导致剩下的环境光在依次通过彩膜基板1和液晶层后，被阵列基板2的反射层22反射出去时，反射率明显降低，进而导致显示面板的显示效果降低。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种能够提高显示面板的反射率的光学结构、显示面板、显示装置。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种光学结构，包括：分光器件和微透镜结构，所述微透镜结构位于所述分光器件的上方；
所述微透镜结构用于对环境光线进行准直化处理形成准直光，以使所述准直光射向所述分光器件；
所述分光器件用于将所述准直光分成多种颜色的单色光，并将每种颜色的单色光射向彩膜基板中相同颜色的彩色色阻。
其中，每种颜色的单色光包括多组该种颜色的单色光，所述分光器件具体用于将准直光分成多组颜色的单色光，并将每组该种颜色的单色光射向彩膜基板中颜色相同且位置对应的彩色色阻。
其中，所述微透镜结构包括多个子微透镜，多个所述子微透镜用于使所述环境光线的入射方向与所述环境光线在所述子微透镜上的入射点的切线方向之间的角度相同。
其中，所述分光器件为二元光学元件或棱镜。
作为另一技术方案，本发明还提供一种显示面板，包括上述任意一项所述的光学结构、彩膜基板和阵列基板，所述彩膜基板和所述阵列基板对盒设置，所述光学结构位于所述彩膜基板远离所述阵列基板的一侧。
其中，所述显示面板还包括偏光片，所述偏光片位于所述光学结构和所述彩膜基板之间；所述彩膜基板包括第一衬底和彩膜层；
所述彩膜层位于所述第一衬底和所述偏光片之间；或者，所述彩膜层位于所述第一衬底靠近所述阵列基板的一侧。
其中，所述彩膜层包括多个彩色色阻，所述彩色色阻用于接收所述光学结构射出的多种颜色的单色光，每种颜色的单色光射入与相同颜色的所述彩色色阻。
其中，所述阵列基板包括：第二衬底、薄膜晶体管阵列层和反射层；
所述薄膜晶体管阵列层位于所述第二衬底上方；
所述反射层位于所述薄膜晶体管阵列层和所述第二衬底之间；或者，所述反射层位于所述第二衬底远离所述薄膜晶体管阵列层的一侧。
作为另一技术方案，本发明还提供一种显示装置，包括上述任意一项所述的显示面板。
本发明的光学结构、显示面板、显示装置中，该光学结构包括：光器件和微透镜结构，微透镜结构位于分光器件的上方，通过设置微透镜结构，能够避免光线在通过偏光片时被偏光片滤掉，从而增加了通过偏光片的光线的强度，进而提高了显示面板的反射率；通过设置分光器件，能够使不同颜色的光通过与其颜色对应的彩色色阻，从而能够避免不同颜色的光通过彩色色阻时光线的强度被减弱，进而提高了显示面板的反射率。
附图说明
图1为现有的显示面板的结构示意图；
图2为本发明的实施例1的光学结构的结构示意图；
图3为本发明的实施例1的光学结构的结构示意图；
图4为本发明的实施例1的光学结构中微透镜结构的结构示意图；
图5为本发明的实施例2的显示面板的一种结构示意图；
图6为本发明的实施例2的显示面板的另一种结构示意图；
图7为本发明的实施例2的显示面板的彩膜层的结构示意图；
图8为本发明的实施例2的显示面板的又一种结构示意图；
图9为本发明的实施例2的显示面板的再一种结构示意图；
图10为本发明的实施例2的显示面板的再一种结构示意图；
其中，附图标记为：1、彩膜基板；11、第一衬底；12、彩膜层；121、彩色色阻；2、阵列基板；21、第二衬底；22、反射层；23、薄膜晶体管阵列层；3、偏光片；4、光学结构；41、分光器件；42、微透镜结构；421、子微透镜；422、微透镜支撑件；5、COA基板；51、第三衬底。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
请参照图2至图4，本实施例提供一种光学结构4，包括：分光器件41和微透镜结构42，微透镜结构42位于分光器件41的上方；微透镜结构42用于对环境光线进行准直化处理形成准直光，以使准直光垂直射向分光器件41；分光器件41用于将准直光分成多种颜色的单色光，并将每种颜色的单色光射向彩膜基板1中相同颜色的彩色色阻121。
之所以如此设置，是由于微透镜结构42可以将环境光线的方向改变，形成准直光并使准直光垂直射向分光器件41，如图2所示，这样就可以使准直光经过偏光片3时不会被滤掉而可以全部通过(或者只被滤掉一小部分)，从而增加了通过偏光片3的光线的强度；通过设置分光器件41，可以对准直光(混色光)进行分离，将准直光分成多种颜色的单色光，从而避免了准直光在经过彩膜层12时，光线的强度被弱化。也就是说，通过设置分光器件41和微透镜结构42，可以避免准直光在经过偏光片3和显示基板的彩膜层12时的损失，从而提高通过偏光片3的光线的强度，进而提高显示面板的反射率，改善显示面板的显示效果。
其中，每种颜色的单色光包括多组该种颜色的单色光，分光器件41具体用于将准直光分成多组颜色的单色光，并将每组该种颜色的单色光射向彩膜基板1中颜色相同且位置对应的彩色色阻121。
可以理解的是，彩色色阻121包括红色色阻(R)、绿色色阻(G)和蓝色色阻(B)。当然，彩色色阻121的颜色并不局限于此，可根据实际情况进行调整，在此不再赘述。
请参照图3，通过分光器件41分离出的红色光用点箭头表示，绿色光用虚线箭头表示，蓝色光用点线箭头表示。可以理解的是，每种颜色的单色光包括多组该种颜色的单色光，通过分光器件41分离后得到的单色光会射向与其颜色相同且距离其最近的彩色色阻121。以红色光为例，图3中示出了两个红色色阻(R)，以下简称左R和右R，从环境光中分离出两组红色光，但由于从分光器件41射出的红色光与右R的距离小于其与左R的距离，因此，这两组红色光均射向右R。当然，蓝色光和绿色光射向彩色色阻121的原理与红色光相同，在此不再赘述。
其中，微透镜结构42包括多个子微透镜421，多个子微透镜421用于使环境光线的入射方向与环境光线在子微透镜421上的入射点的切线方向之间的角度相同。
可以理解的是，微透镜结构42还包括用于承载多个子微透镜421的微透镜支撑件422。需要说明的是，照射在微透镜结构42的是环境光线，经过微透镜结构42进行准直化处理的是准直光。
具体地，请参照图4，图4为环境光线(箭头所示)照射在一个子微透镜421上的示意图，环境光线射在子微透镜421上的位置称为环境光线的入射点。需要说明的是，在本实施例中，多个子微透镜421设置在微透镜支撑件422上时，并不是均匀分布，而是满足一定的分布条件，即每束环境光线的入射方向与该束环境光线在子微透镜421上的入射点的切线方向(虚线所示)之间的夹角α的角度相同，因此，多个子微透镜421在设置时会存在堆叠放置的情况，通过有限元的堆叠方式可以形成蜂窝状的微透镜结构42。
其中，分光器件41为二元光学元件或棱镜。可以理解的是，若分光器件41采用二元光学元件，则利用衍射原理将准直光分成单色光；若分光器件41采用棱镜，则利用折射原理将准直光分成单色光。当然，分光器件41还可以为其他类型的光学器件，只要能够将环境混色光线分成多种单色光即可，在此不再赘述。
本实施例的光学结构，包括：分光器件41和微透镜结构42，微透镜结构42位于分光器件41的上方，通过设置微透镜结构42，能够避免光线在通过偏光片时被偏光片滤掉，从而增加了通过偏光片的光线的强度，进而提高了显示面板的反射率；通过设置分光器件41，能够使不同颜色的光通过与其颜色对应的彩色色阻，从而能够避免不同颜色的光通过彩色色阻时光线的强度被减弱，进而提高了显示面板的反射率。
实施例2：
请参照图5至图9，本实施例提供一种显示面板，包括实施例1的光学结构4、彩膜基板1和阵列基板2，彩膜基板1和阵列基板2对盒设置，光学结构4位于彩膜基板1远离阵列基板2的一侧。
其中，如图5所示，显示面板还包括偏光片3，偏光片3位于光学结构4和彩膜基板1之间；彩膜基板1包括第一衬底11和彩膜层12；彩膜层12位于第一衬底11和偏光片3之间。
优选地，如图6所示，作为本实施例的另一方案，彩膜层12位于第一衬底11靠近阵列基板2的一侧。之所以将彩膜层12设置在远离入射光线的一侧，可以增长单色光从光学结构4中的分光器件41中射出后的距离，从而提高单色光射在与其颜色对应的彩色色阻121上的精准度。
请参照图7，其中，彩膜层12包括多个彩色色阻121，彩色色阻121用于接收光学结构4射出的多种颜色的单色光，每种颜色的单色光射入与相同颜色的彩色色阻121。
其中，请参照图8，阵列基板2包括：第二衬底21、反射层22和薄膜晶体管阵列层23；薄膜晶体管阵列层23位于第二衬底21上方；反射层22位于薄膜晶体管阵列层23和第二衬底21之间。
如图9所示，作为本实施例的另一方案，反射层22位于第二衬底21远离薄膜晶体管阵列层23的一侧。
当然，彩膜层12和反射层22的位置并不局限于此，还可以相互配合改变，在此不再赘述。
请参照图10，作为另一优选方案，本实施例的显示面板还可以采用COA基板。具体地，显示面板包括COA基板5、与COA基板5相对设置的对置基板6、光学组件4和偏光片3。其中，偏光片3位于光学结构4和对置基板6之间，COA基板5包括第三衬底51、彩膜层12和反射层22，彩膜层12位于COA基板5靠近对置基板6的一侧，反射层22位于COA基板5远离对置基板6的一侧。
当然，此优选方案的显示面板中各结构的位置还可以进行改变，例如，反射层22位于彩膜层13和第三衬底51之间，可根据实际情况进行设置，在此不再赘述。
本实施例的显示面板包括实施例1的光学结构，详细描述可参照实施例1的光学结构，在此不再赘述。
本实施例的显示面板，包括实施例1的光学结构4，该光学结构4包括：分光器件41和微透镜结构42，微透镜结构42位于分光器件41的上方，通过设置微透镜结构42，能够避免光线在通过偏光片时被偏光片滤掉，从而增加了通过偏光片的光线的强度，进而提高了显示面板的反射率；通过设置分光器件41，能够使不同颜色的光通过与其颜色对应的彩色色阻，从而能够避免不同颜色的光通过彩色色阻时光线的强度被减弱，进而提高了显示面板的反射率。
实施例3：
本实施例提供一种显示装置，包括实施例2的显示面板。
显示装置可以为：液晶显示面板、电子纸、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。
本实施例的显示装置，包括实施例2的显示面板，该显示面板包括光学结构，其通过设置微透镜结构42，能够避免光线在通过偏光片时被偏光片滤掉，从而增加了通过偏光片的光线的强度，进而提高了显示面板的反射率；通过设置分光器件41，能够使不同颜色的光通过与其颜色对应的彩色色阻，从而能够避免不同颜色的光通过彩色色阻时光线的强度被减弱，进而提高了显示面板的反射率。
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。

Claims (9)

1.一种光学结构，其特征在于，包括：分光器件和微透镜结构，所述微透镜结构位于所述分光器件的上方；
所述微透镜结构用于对环境光线进行准直化处理形成准直光，以使所述准直光射向所述分光器件；
所述分光器件用于将所述准直光分成多种颜色的单色光，并将每种颜色的单色光射向彩膜基板中相同颜色的彩色色阻。
2.根据权利要求1所述的光学结构，其特征在于，每种颜色的单色光包括多组该种颜色的单色光，所述分光器件具体用于将准直光分成多组颜色的单色光，并将每组该种颜色的单色光射向彩膜基板中颜色相同且位置对应的彩色色阻。
3.根据权利要求1所述的光学结构，其特征在于，所述微透镜结构包括多个子微透镜，多个所述子微透镜用于使所述环境光线的入射方向与所述环境光线在所述子微透镜上的入射点的切线方向之间的角度相同。
4.根据权利要求1所述的光学结构，其特征在于，所述分光器件为二元光学元件或棱镜。
5.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1至4任意一项所述的光学结构、彩膜基板和阵列基板，所述彩膜基板和所述阵列基板对盒设置，所述光学结构位于所述彩膜基板远离所述阵列基板的一侧。
6.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括偏光片，所述偏光片位于所述光学结构和所述彩膜基板之间；所述彩膜基板包括第一衬底和彩膜层；
所述彩膜层位于所述第一衬底和所述偏光片之间；或者，所述彩膜层位于所述第一衬底靠近所述阵列基板的一侧。
7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述彩膜层包括多个彩色色阻，所述彩色色阻用于接收所述光学结构射出的多种颜色的单色光，每种颜色的单色光射入与相同颜色的所述彩色色阻。
8.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述阵列基板包括：第二衬底、薄膜晶体管阵列层和反射层；
所述薄膜晶体管阵列层位于所述第二衬底上方；
所述反射层位于所述薄膜晶体管阵列层和所述第二衬底之间；或者，所述反射层位于所述第二衬底远离所述薄膜晶体管阵列层的一侧。
9.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求5至8任意一项所述的显示面板。
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