彩色滤光基板及其制造方法、显示装置及其视角切换方法制造方法及图纸

一种彩色滤光基板，其衬底基材的一面上设置有色阻层和黑矩阵，衬底基材的另一面上设置有折射率调节结构，折射率调节结构包括电极层和显示材料层，通过控制向电极层施加的电信号，能够控制显示材料的折射率发生改变。本发明专利技术还提供一种彩色滤光基板的制造方法、包括该彩色滤光基板的显示装置及其视角切换方法。本发明专利技术提供的彩色滤光基板及其制造方法、显示装置及其视角切换方法，通过在彩色滤光基板的一面上设置折射率调节结构，控制施加在折射率调节结构中的电极层的电压，使显示材料层的折射率发生改变，当显示材料层的折射率与衬底基材的折射率相等时，实现宽视角显示；当显示材料层的折射率大于衬底基材的折射率时，实现窄视角显示。

【技术实现步骤摘要】
彩色滤光基板及其制造方法、显示装置及其视角切换方法
本专利技术涉及电子显示
，特别是涉及一种彩色滤光基板及其制造方法、显示装置及显示装置的视角切换方法。
技术介绍
随着液晶技术的不断进步，显示器的可视角度已经由原来的120°左右拓宽到160°以上，人们在享受大视角带来视觉体验的同时，也希望有效保护商业机密和个人隐私，以避免屏幕信息外泄而造成的商业损失或尴尬。现在的显示器件逐渐朝着宽视角的方向发展，无论是手机移动终端应用，桌上显示器还是笔记本电脑应用，除了宽视角的需求之外，在许多场合还需要显示装置具备宽视角与窄视角相互切换的功能。目前，主要是采用贴附百叶遮挡膜实现对液晶显示装置的宽视角与窄视角切换。通过在显示屏上贴附百叶遮挡膜来实现宽窄视角的切换的方法具体为，当需要进行防窥时，利用百叶遮挡膜遮住屏幕即可缩小视角。但是，这种方式需要额外准备百叶遮挡膜，给使用者造成极大的不便，而且一张百叶遮挡膜只能实现一种视角，一旦贴附上百叶遮挡膜后，视角便固定了，只能实现窄视角模式，就无法再显示宽视角功能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种彩色滤光基板、显示装置及显示装置的视角切换方法，以解决现有技术中视角切换操作较为复杂的问题。本专利技术提供一种彩色滤光基板，包括衬底基材，衬底基材的一面上设置有色阻层和黑矩阵，衬底基材的另一面上设置有折射率调节结构，折射率调节结构包括电极层和显示材料层，通过控制向电极层施加的电信号，能够控制显示材料层在第一状态与第二状态之间切换，其中，在第一状态下，显示材料层的折射率等于衬底基材的折射率，在第二状态下，显示材料层的折射率大于衬底基材的折射率。进一步地，电极层包括间隔设置的多个电极单元，显示材料层填充每两个电极单元之间形成的沟槽。进一步地，每个电极单元均与黑矩阵对应设置。进一步地，显示材料层包括多个显示材料单元，每个显示材料单元均与彩色滤光基板的像素开口区对应设置。进一步地，显示材料层为铌酸锂薄膜。进一步地，电极层上不施加电压时，铌酸锂薄膜的折射率与衬底基材的折射率相同；电极层上施加电压时，铌酸锂薄膜的折射率大于衬底基材的折射率。进一步地，电极层选自氧化铟锡、氧化锡、氧化锌中的一种。进一步地，电极层为不透明金属导电材料。本专利技术还提供一种如上所述的彩色滤光基板的制造方法，包括步骤：提供一衬底基材，在衬底基材的一面上整面设置电极材料；利用黑矩阵的光罩对电极材料进行曝光显影，以在衬底基材上形成电极层，电极层包括多个间隔设置的电极单元；在电极层上设置显示材料层；在衬底基材的另一面上设置色阻层及黑矩阵。本专利技术还提供一种显示装置，包括阵列基板，还包括如上所述的彩色滤光基板，阵列基板与彩色滤光基板相对设置。进一步地，折射率调节结构设置在彩色滤光基板上背向阵列基板的一面上，色阻层和黑矩阵设置在彩色滤光基板上朝向阵列基板的一面上。本专利技术还提供一种显示装置的视角切换方法，其包括：在宽视角模式下，控制向电极层施加的电信号，使显示材料层处于第一状态，此时显示材料层的折射率等于衬底基材的折射率；在窄视角模式下，控制向电极层施加的电信号，使显示材料层处于第二状态，此时显示材料层的折射率大于衬底基材的折射率本专利技术提供的彩色滤光基板及其制造方法、显示装置及显示装置的视角切换方法，通过在彩色滤光基板的一面上设置折射率调节结构，控制施加在折射率调节结构中的电极层的电压，使显示材料层的折射率发生改变，当显示材料层的折射率与衬底基材的折射率相等时，该显示装置实现宽视角显示；当显示材料层的折射率大于衬底基材的折射率时，该显示装置实现窄视角显示。另外，在窄视角下，由折射率不同的衬底基材与显示材料层1组成的结构相当于透镜，可以提高窄视角下显示装置的中心对比度，从而优化显示效果。附图说明图1为本专利技术第一实施例中显示装置的局部剖示图。图2为本专利技术第一实施例中显示装置处于宽视角时的光线传播示意图。图3为本专利技术第一实施例中显示装置处于窄视角时的光线传播示意图。图4a至图4e为本专利技术第二实施例中彩色滤光基板的制作工艺流程图。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术方式及功效，以下结合附图及实施例，对本专利技术的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。[第一实施例]图1为本专利技术实施例中显示装置的局部剖示图。请参考图1，本专利技术的实施例提供一种显示装置，该显示装置包括相对设置的彩色滤光基板10和阵列基板20。该彩色滤光基板10包括衬底基材11，衬底基材11的一面上设置有色阻层12和黑矩阵13，衬底基材11的另一面上设置有折射率调节结构14，折射率调节结构14设置在彩色滤光基板10远离阵列基板20的一面上。折射率调节结构14具体包括电极层141和显示材料层142，通过控制向电极层141施加的电信号，能够控制显示材料层142在第一状态与第二状态之间切换，其中，在第一状态下，显示材料层142的折射率等于衬底基材11的折射率，在第二状态下，显示材料层142的折射率大于衬底基材11的折射率。请继续参考图1，电极层141包括间隔设置的多个电极单元141a，每两个电极单元141a之间形成有沟槽，每个电极单元141a均与黑矩阵13对应设置。其中，显示材料层142填充在每两个电极单元141a之间形成的沟槽内。具体地，显示材料层142包括多个显示材料单元142a，每个显示材料单元142a对应填充在每两个电极单元141a之间，即每个显示材料单元142a与彩色滤光基板10的像素开口区15对应设置。在其他实施例中，显示材料层142也可以完全覆盖电极层141。显示材料层142由电光材料构成，电光材料为具有电光效应的光学功能材料。在外加电场的作用下，材料的折射率发生变化的现象称为电光效应。本实施例中，构成该显示材料层142的材料为掺镁铌酸锂薄膜。铌酸锂晶体符合泡克耳斯(Pockels)效应，在不考虑寻常光(或o光)与非常光(或e光)的差异时，铌酸锂晶体的折射率n可以用公式表示为：n＝n0+aE0(1)其中，n0是没有加电场E0时铌酸锂晶体的折射率，a为电光系数(电光系数约等于0.5147)。铌酸锂晶体的折射率为2.2866，通过在铌酸锂晶体中添加氧化镁或钛可以降低其本身的折射率，因此，通过添加不同比例的氧化镁或者钛可以使铌酸锂薄膜的折射率降低到相应值。另外，本实施例中，每个电极单元141a均优选为透明电极，该透明电极可以是氧化铟锡、氧化锡、氧化锌等透明导电材料。在其他实施例中，该电极单元141a也可以是铂、钛等不透明的金属导电材料。本实施例提供的显示装置，其通过控制施加在电极层141上的电信号，能够控制显示材料层142在第一状态与第二状态之间切换。其中，在第一状态下，该显示装置能实现宽视角显示；在第二状态下，该显示装置能实现窄视角显示。下面结合附图进行具体说明。图2为本专利技术实施例中显示装置处于宽视角时的光线传播示意图。请结合图2，当不向电极层141施加电信号时，衬底基板11的折射率为na1，显示材料层142的折射率为n0，光线射入衬底基板11的入射角为α1，光线从显示材料层142射出时的出射角为α2。根据光的折射定律，可以得出等式：na1sinα1＝n0sinα2(2)本实施例中，显示材料层142为掺加了氧化镁的铌酸锂薄膜，衬底基板11为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种彩色滤光基板(10)，包括衬底基材(11)，所述衬底基材(11)的一面上设置有色阻层(12)和黑矩阵(13)，其特征在于，所述衬底基材(11)的另一面上设置有折射率调节结构(14)，所述折射率调节结构(14)包括电极层(141)和显示材料层(142)，通过控制向所述电极层(141)施加的电信号，能够控制所述显示材料层(142)在第一状态与第二状态之间切换，其中，在第一状态下，所述显示材料层(142)的折射率等于所述衬底基材(11)的折射率，在第二状态下，所述显示材料层(142)的折射率大于所述衬底基材(11)的折射率。

【技术特征摘要】
1.一种彩色滤光基板(10)，包括衬底基材(11)，所述衬底基材(11)的一面上设置有色阻层(12)和黑矩阵(13)，其特征在于，所述衬底基材(11)的另一面上设置有折射率调节结构(14)，所述折射率调节结构(14)包括电极层(141)和显示材料层(142)，通过控制向所述电极层(141)施加的电信号，能够控制所述显示材料层(142)在第一状态与第二状态之间切换，其中，在第一状态下，所述显示材料层(142)的折射率等于所述衬底基材(11)的折射率，在第二状态下，所述显示材料层(142)的折射率大于所述衬底基材(11)的折射率。2.如权利要求1所述的彩色滤光基板(10)，其特征在于，所述电极层(141)包括间隔设置的多个电极单元(141a)，所述显示材料层(142)填充每两个所述电极单元(141a)之间形成的沟槽。3.如权利要求2所述的彩色滤光基板(10)，其特征在于，每个所述电极单元(141a)均与所述黑矩阵(13)对应设置；所述显示材料层(142)包括多个显示材料单元(142a)，每个所述显示材料单元(142a)均与所述彩色滤光基板(10)的像素开口区(15)对应设置。4.如权利要求1所述的彩色滤光基板(10)，其特征在于，所述显示材料层(142)为铌酸锂薄膜。5.如权利要求4所述的彩色滤光基板(10)，其特征在于，所述电极层(141)上不施加电压时，所述铌酸锂薄膜的折射率与所述衬底基材(11)的折射率相同；所述电极层(141)上施加电压时，所述铌酸锂薄膜的折射率大于所述衬底基材(11)的折射率。6.如权利要求1所述的彩色滤光基板(10)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李芬，权威，贺宇，
申请(专利权)人：昆山龙腾光电有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32