[发明专利]一种显示面板及显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板及显示装置。

背景技术

目前，现有的虚拟/增强现实显示和透明显示，均是使用传统结构的液晶显示面板(LCD)和有机电致发光显示面板(OLED)实现，均无法做到显示面板的高度透明，从而影响面板后方光线的透过率以及透射的光谱。

并且，随着对于显示清晰度的要求越来越高，对于高分辨率(PPI)的显示器件的需求也越来越大。而高PPI的显示器件受限于制作工艺，难于发展。

并且，传统结构的液晶显示面板(LCD)和有机电致发光显示面板(OLED)的出射光线一般为发散光线，难于实现可实现单眼聚焦的近眼显示。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种显示面板及显示装置，用以采用光波导实现显示。

因此，本发明实施例提供的一种显示面板，包括：

相对而置的上基板和下基板；

设置于所述上基板与所述下基板之间的液晶层；

设置于所述下基板面向所述上基板一侧表面的波导层，所述波导层的折射率至少大于与所述波导层相接触膜层的折射率；

设置于所述波导层面向所述上基板一侧表面且呈阵列排布的多个光栅耦合结构，各所述光栅耦合结构的折射率为[no,ne]；其中，no为所述液晶层中液晶分子对于o偏振光的折射率，ne为所述液晶层中液晶分子对于e偏振光的折射率；以及，

设置于所述光栅耦合结构面向所述上基板一侧表面且与所述光栅耦合结构一一对应的电极结构。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述光栅耦合结构包括：多个间隔设置的光栅条，以及存在于相邻两个所述光栅条之间的光栅间隙；

所述电极结构包括：设置于对应的所述光栅耦合结构中各所述光栅条上的多个电极条；且所述电极条的宽度不大于所述光栅条的宽度。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，各所述电极结构包含的电极条分为：交替设置的用于加载正性电信号的电极条和用于加载负性电信号的电极条。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述光栅耦合结构与所述电极结构的厚度之和不大于一个所述光栅条的宽度。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述光栅耦合结构的厚度为100nm-1μm；

所述电极结构为透明导电材料，所述电极结构的厚度为50nm-1000nm；或，所述电极结构为金属材料，所述电极结构的厚度为30nm-200nm。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述光栅耦合结构从所述波导层耦合出光方向可控的光波长λ与所述光栅耦合结构的光栅周期Λ满足如下公式：

2π/λ·N_m＝2π/λ·n_csinθ+q2π/Λ(q＝0,±1,±2,…)

其中，θ为耦合出光方向与所述波导层表面法线的夹角，N_m为所述波导层传播导模的有效折射率，n_c为空气折射率。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，还包括：设置于所述波导层与所述下基板之间的缓冲层。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述缓冲层的厚度为50nm-10μm。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述波导层的厚度为100nm-100μm。

另一方面，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括：本发明实施例提供的上述显示面板，以及至少设置于所述波导层的一个侧边的准直背光结构，所述准直背光结构发出准直背光。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示装置中，所述准直背光为至少三种单色激光器芯片发出的单色光的混光；或，所述准直背光为至少三种单色LED芯片发出的单色光经过准直结构后的混光；所述准直背光为白色LED芯片发出的经过准直结构后的白光；或，所述准直背光为由条状的冷阴极荧光灯管发出的光经过准直结构后的准直光。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示装置中，所述准直背光垂直于所述波导层的侧边入射至所述波导层，或，以满足在所述波导层中全反射条件的倾斜角度入射至所述波导层。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示装置中，各所述光栅耦合结构的折射率为no；