[发明专利]显示基板、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，特别是指一种显示基板、显示面板及显示装置。

背景技术

现有技术提出一种显示装置，包括上下对盒设置的基板和位于基板之间的液晶层，在下基板靠近液晶层的一侧设置有波导层，波导层的折射率大于下基板的折射率，波导层靠近液晶层的一侧设置有多个间隔设置的透光绝缘光栅，在透光绝缘光栅上设置有电极，显示装置还包括侧入式准直背光源，侧入式准直背光源发出的准直光线能够以一定角度(大于布儒斯特角)入射波导层中。在不对电极施加电信号时，液晶层的折射率小于波导层的折射率，侧入式准直背光源发出的准直光线进入波导层后，光束在光密介质与光疏介质的交界面发生全发射沿着波导层延伸的方向传播，显示装置呈现为暗态；在对电极施加电信号后，电极之间的电场驱动液晶偏转，液晶层的折射率变大，当与波导层交界处的液晶层的折射率大于波导层折射率时，光线将从波导层进入液晶层，显示装置呈现为亮态。

现有显示装置中，侧入式准直背光源发出的准直光线是从波导层靠近背光源的一侧传输至波导层远离背光源的一侧，侧入式准直背光源发出的光线进入波导层的入射角度必须在某一较小的范围内(大于布儒斯特角)，才可能让光线在波导层中实现全反射，从而保证光的传播；其次波导层的厚度要足够的厚，才能保证侧面入射的光源有足够的光线可以进入到波导层中，使得波导层的厚度受到较大的限制，如果波导层的厚度不足够厚，就会影响显示装置的出光效率，导致显示装置的显示效果较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种显示基板、显示面板及显示装置，能够扩大显示装置光源的入射角度范围，降低显示装置的整体厚度，提升显示装置的出光效率。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：

一方面，提供一种显示基板，包括：

波导层，所述波导层包括有显示区域和位于所述显示区域周边的非显示区域；

位于所述波导层的显示区域上的多个间隔排列的透光绝缘光栅，所述透光绝缘光栅的折射率小于所述波导层的折射率；

位于所述透光绝缘光栅上的电极；

位于所述波导层的非显示区域上的光线入射结构，所述光线入射结构能够将垂直于所述波导层表面的方向上的光源发出的光线导入所述波导层并在所述波导层内发生全发射沿着所述波导层延伸的方向传播。

进一步地，所述光线入射结构包括多个间隔排列的条状图形，所述条状图形的排列周期Λ满足：

k₀n_csinθi＝k₀N_m–q2π/Λ(q＝0,±1,±2,…)，

其中，m阶导模的传播常数β_m＝k₀N_m，N_m为m阶导模的有效折射率，θi为入射光波矢方向与竖直方向的夹角，n_c为空气折射率。

进一步地，所述条状图形的排列周期为0.5μm-3μm。

进一步地，所述光线入射结构远离所述显示区域的第一边缘到所述显示区域靠近所述光线入射结构的第二边缘之间的距离为30μm～3000μm。

进一步地，所述显示基板包括位于所述显示区域的一侧的一光线入射结构，所述光线入射结构与所述透光绝缘光栅位于所述波导层的同一侧表面上；或

所述显示基板包括位于所述显示区域的一侧的一光线入射结构，所述光线入射结构位于所述波导层背向所述透光绝缘光栅的一侧表面上；或

所述显示基板包括位于所述显示区域的相对两侧的两个光线入射结构，所述两个光线入射结构与所述透光绝缘光栅位于所述波导层的同一侧表面上；或

所述显示基板包括位于所述显示区域的相对两侧的两个光线入射结构，所述两个光线入射结构位于所述波导层背向所述透光绝缘光栅的一侧表面上；或

所述显示基板包括位于所述显示区域的一侧的两个光线入射结构，所述两个光线入射结构分别位于所述波导层的不同侧的表面上；或

所述显示基板包括位于所述显示区域的相对两侧的两组光线入射结构，每组光线入射结构中的两个光线入射结构分别位于所述波导层的不同侧的表面上。

进一步地，所述波导层为衬底基板；或

所述波导层为形成在衬底基板上的氮化硅层。

本发明实施例还提供了一种显示面板，包括如上所述的显示基板，还包括与所述显示基板对盒设置的对向基板，以及位于所述显示基板和所述对向基板之间的液晶层，所述波导层的折射率介于所述液晶层的正常折射率no与反常折射率ne之间。