显示面板及显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种显示面板及显示装置，属于显示技术领域。本发明专利技术的显示面板，包括相对设置的第一基底和第二基底，设置在所述第一基底和所述第二基底之间的液晶层，以及设置在所述第一基底与所述液晶层之间的波导层；所述显示面板包括多个像素单元；其中，每个所述像素单元包括位于所述第一基底和所述第二基底之间的第一电极和第二电极，以及与所述液晶层相接触光栅单元；所述第一电极和所述第二电极，用于调节所述液晶层的折射率；所述光栅单元，用于根据其与液晶层的折射率的差值控制光线从所述波导层耦合出光的耦合效率，并能够将光线进行分色。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于显示
，具体涉及一种显示面板及显示装置。
技术介绍
在显示
，液晶显示装置包括背光源和显示面板，显示面板包括相对设置的阵列基板和彩膜基板，阵列基板和彩膜基板之间设置有液晶层，阵列基板的背面和彩膜基板的背面均设置有偏光片。通过电压控制液晶的偏转以及经过两层偏光片的控制，以实现灰阶显示。现有技术中液晶显示装置中的显示面板中采用偏振片，会导致液晶显示装置透过率很低(例如，透过率为7％左右)以及液晶盒厚较大(例如，3um-5um)，而较大的盒厚会降低液晶的响应时间。在实现彩色显示时，通常彩膜基板上的彩色色阻实现，同样会造成显示面板较厚。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种厚度薄、透过率高、且液晶响应时间快的显示面板及显示装置。解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是一种显示面板，包括相对设置的第一基底和第二基底，设置在所述第一基底和所述第二基底之间的液晶层，以及设置在所述第一基底与所述液晶层之间的波导层；所述显示面板包括多个像素单元；其中，每个所述像素单元包括位于所述第一基底和所述第二基底之间的第一电极和第二电极，以及与所述液晶层相接触光栅单元；所述第一电极和所述第二电极，用于调节所述液晶层的折射率；所述光栅单元，用于根据其与液晶层的折射率的差值控制光线从所述波导层耦合出光的耦合效率，并能够将光线进行分色。优选的是，所述光栅单元位于所述液晶层靠近所述第一基底的一侧。优选的是，所述光栅单元位于所述液晶层靠近所述第二基底的一侧。优选的是，所述第一电极和所述第二电极位于所述液晶层的同一侧。优选的是，所述第一电极和所述第二电极位于所述液晶层的不同侧。优选的是，所述第一电极位于所述波导层靠近所述第一基底的一侧；所述光栅单元位于所述波导层背离所述第一电极的一侧；所述液晶层位于所述光栅单元背离所述波导层的一侧；所述第二电极位于所述第二基底靠近所述液晶层的一侧。优选的是，所述波导层的折射率大于所述第一电极的折射率，所述第一电极的折射率大于等于所述光栅单元的折射率。优选的是，所述光栅单元的折射率的范围为所述液晶层的寻常光折射率no至所述液晶层的非常光折射率ne。优选的是，所述光栅单元为阶梯光栅。进一步优选的是，所述阶梯光栅的阶梯数为3至100；所述阶梯光栅的宽度为0.1μm至300μm；所述阶梯光栅中每节阶梯的高度为0μm至300μm；所述阶梯光栅的成像距离为2μm至20μm。进一步优选的是，所述阶梯光栅的阶梯数为3，用于将光线分成红、绿、蓝三种不同颜色的光。优选的是，所述液晶层的材料包括向列相液晶、胆甾相液晶、蓝相液晶中的任意一种。优选的是，在所述第二基底背离所述液晶层的一侧还设置有散射膜。解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是一种显示装置，其包括上述的显示面板和背光源。优选的是，所述背光源为侧入式背光源，用于提供准直平行光。进一步优选的是，所述显示装置还包括位于显示面板远离所述背光源的侧边上的遮光层。本专利技术具有如下有益效果：在本专利技术中，对于每一个像素单元而言，由于液晶层的折射率可以根据第一电极和第二电极上所加载的电压的压差而进行调节，波导层耦合出光的耦合效率是根据液晶层与光栅单元的折射率差值而确定的。因此，当第一电极和第二电极上所加载的电压的压差发生变化液晶层的液晶的偏转角度将会发生变化，此时液晶层相对于入射光的有效折射率也将发生变化，从而导致液晶层与光栅单元的折射率的差值发生变化，进而导致波导层耦合出光的耦合效率发生变化，也即该像素单元的显示灰阶发生变化，以对于每个像素单元实现不同灰阶的显示。同时，由于光栅单元能够对光线进行分色，因此，本专利技术中的显示面板在无需设置彩膜的情况下，可以实现彩色显示。附图说明图1为本专利技术的实施例1的显示面板的一种结构示意图；图2为本专利技术的实施例1的显示面板的另一种结构示意图；图3为本专利技术的实施例1的显示面板的液晶层、光栅单元和波导层形成可变光栅耦合器的示意图；图4为本专利技术的实施例1的显示面板的再一种结构示意图；图5为本专利技术的实施例1、2的显示装置的结构示意图；图6为本专利技术的实施例1的显示面板的L0模式的示意图；图7为本专利技术的实施例1的显示面板的L255模式的示意图；图8为本专利技术的实施例1的显示面板的平板波导的示意图；图9为本专利技术的实施例1的平板波导的传输示意图；图10为本专利技术的实施例1的显示面板的光栅单元的示意图；图11、12为本专利技术的实施例1的显示面板的成像距离示意图。其中附图标记为：1、第一基底；2、第二基底；3、液晶层；4、波导层；5、第一电极；6、第二电极；7、光栅单元；8、散射膜；9、背光源；10、遮光层；A、像素单元。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。实施例1：结合图1、2所示，本实施例提供一种显示面板，包括相对设置的第一基底1和第二基底2，设置在第一基底1和第二基底2之间的液晶层3，以及设置在第一基底1与液晶层3之间的波导层4；该显示面板划分为多个像素单元A；其中，每个像素单元A包括位于第一基底1和第二基底2之间的第一电极5和第二电极6，以及与液晶层3相接触光栅单元7；第一电极5和第二电极6用于调节液晶层3的折射率；光栅单元7用于根据其与液晶层3的折射率的差值控制光线从波导层4耦合出光的耦合效率，并能够将光线进行分色。在本实施例中，对于每一个像素单元A而言，由于液晶层3的折射率可以根据第一电极5和第二电极6上所加载的电压的压差而进行调节，波导层4耦合出光的耦合效率是根据液晶层3与光栅单元7的折射率差值而确定的。因此，当第一电极5和第二电极6上所加载的电压的压差发生变化，液晶层3的液晶的偏转角度将会发生变化，液晶层3相对于入射光的有效折射率也将发生变化，从而导致液晶层3与光栅单元7的折射率的差值发生变化，进而导致波导层4耦合出光的耦合效率发生变化，也即该像素单元A的显示灰阶发生变化，以对于每个像素单元A实现不同灰阶的显示。同时，由于光栅单元7能够对光线进行分色，因此，本实施例中的显示面板在无需设置彩膜的情况下，可以实现彩色显示。其中，如图1所示，本实施例中的光栅单元7可以设置在位于液晶层3靠近第一基底1的一侧，也即光栅单元7较液晶层3更靠近波导层4，此时光栅单元7可以控制光线从波导层4中耦合出光的耦合效率。如图2所示，光栅单元7也可以设置在液晶层3靠近第二基底2的一侧，也即液晶层3较光栅单元7更靠近波导层4。具体的，无论采用上述的哪一种设置方式，如图3所示，液晶层3、光栅单元7和波导层4将会形成可变光栅耦合器，该可变光栅耦合器可将光线有效的耦合进波导层4或者将光线从波导层4中耦合出来。当入射光或者出射光满足相位匹配关系βq＝βm–qK(q＝0,±1,±2,…)时，入射光即可在波导层4中激发m阶导模或者m阶导模即可在给方向上耦合出去，其中，βq为入射光的传播常数，βm为m阶导模的传播常数，q为衍射级次，K为光栅矢量。由于βm＝k0Nm，K＝2π/Λ，因此上述相位匹配关系公式可进一步表示成：k0ncsinθi＝k0Nm–q2π/Λ(q＝0,±1,±2,…)，其中，k0为2π/λ，nc为液晶层3的折射率，θi为入射光波矢方向与竖直方向的夹角或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示面板，包括相对设置的第一基底和第二基底，以及设置在所述第一基底和所述第二基底之间的液晶层，其特征在于，还包括设置在所述第一基底与所述液晶层之间的波导层；所述显示面板包括多个像素单元；其中，每个所述像素单元包括位于所述第一基底和所述第二基底之间的第一电极和第二电极，以及与所述液晶层相接触光栅单元；所述第一电极和所述第二电极，用于调节所述液晶层的折射率；所述光栅单元，用于根据其与液晶层的折射率的差值控制光线从所述波导层耦合出光的耦合效率，并能够将光线进行分色。

【技术特征摘要】
1.一种显示面板，包括相对设置的第一基底和第二基底，以及设置在所述第一基底和所述第二基底之间的液晶层，其特征在于，还包括设置在所述第一基底与所述液晶层之间的波导层；所述显示面板包括多个像素单元；其中，每个所述像素单元包括位于所述第一基底和所述第二基底之间的第一电极和第二电极，以及与所述液晶层相接触光栅单元；所述第一电极和所述第二电极，用于调节所述液晶层的折射率；所述光栅单元，用于根据其与液晶层的折射率的差值控制光线从所述波导层耦合出光的耦合效率，并能够将光线进行分色。2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述光栅单元位于所述液晶层靠近所述第一基底的一侧。3.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述光栅单元位于所述液晶层靠近所述第二基底的一侧。4.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极位于所述液晶层的同一侧。5.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极位于所述液晶层的不同侧。6.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一电极位于所述波导层靠近所述第一基底的一侧；所述光栅单元位于所述波导层背离所述第一电极的一侧；所述液晶层位于所述光栅单元背离所述波导层的一侧；所述第二电极位于所述第二基底靠近所述液晶层的一侧。7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭纪风，王维，杨亚锋，陈小川，高健，马新利，王灿，张粲，孟宪东，孟宪芹，张大成，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11