顯示面板、包含其的頭戴式顯示裝置的制造方法
【專利摘要】本申請公開了一種顯示面板、包含其的頭戴式顯示裝置。其中，顯示面板包括擴散膜；所述擴散膜形成于所述顯示面板的出光面，且所述擴散膜的霧度范圍為60％～99％。按照本申請的方案，應(yīng)用在頭戴式顯示裝置中的上述顯示面板的各個像素單元的顯光束經(jīng)過擴散膜后的出射光束，在頭戴式顯示裝置與人眼之間的距離處，任意相鄰的兩個像素單元的出射光束有一定部分重疊，從而弱化了由于近距離觀看被放大的圖像中各像素單元的邊界，弱化了顯示畫面顆粒感。
【專利說明】
顯示面板、包含其的頭戴式顯示裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本公開一般涉及顯示技術(shù)，尤其涉及顯示面板、包含其的頭戴式顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality，VR)是近年來出現(xiàn)的高新技術(shù)，也稱靈境技術(shù)。虛擬現(xiàn)實是利用電腦模擬產(chǎn)生一個三維空間的虛擬世界，提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以及時、沒有限制地觀察三維空間內(nèi)的事物。
[0003]虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域的飛速發(fā)展對3D頭戴顯示器的顯示畫面也提出了更高的要求。頭戴式顯示器包括顯示面板及光學(xué)系統(tǒng)。顯示面板接收經(jīng)過計算機系統(tǒng)處理后發(fā)送的畫面數(shù)據(jù)以進行畫面顯示，光學(xué)系統(tǒng)對顯示面板顯示的畫面進行放大。人眼觀察到的是經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)放大后的顯示畫面。對于常規(guī)像素密度(像素密度300PPI)的顯示面板在正常使用距離下(距離人眼28厘米左右)，人眼分辯不出各個像素點。但是由于頭戴式顯示器距離人眼比較近，并且畫面通常需經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)放大后進入人眼，常規(guī)像素密度的顯示面板中的像素點就容易展現(xiàn)出來，使得人眼觀察到的顯示圖像的顆粒感較強。
[0004]為了改善頭戴式顯示器的顯示畫面的顆粒感，通常做法是提高顯示器的顯示面板的像素密度(例如，像素密度大于788PPI)。但是提高像素密度會增加顯示面板制作過程的復(fù)雜度及制作成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足，期望提供一種顯示面板、包含其的頭戴式顯示裝置，以解決【背景技術(shù)】中所述的至少部分技術(shù)問題。
[0006]第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N陣顯示面板，包括擴散膜;所述擴散膜形成于所述顯示面板的出光面，且所述擴散膜的霧度范圍為60%?99%。
[0007]第二方面，本申請還提供了一種頭戴式顯示裝置，包括如上所述的顯示面板。
[0008]本申請的方案，通過在顯示面板的出光面設(shè)置霧度范圍為60%?99%的擴散膜，使得顯示面板的每個像素的顯示光束經(jīng)過擴散膜后被擴散形成出射光束，任意相鄰兩個像素之間的出射光束部分彼此交疊，弱化了由于像素之間的間隔造成的出射光束的邊界，從而改善了顯示面板的顯示畫面顆粒感。
【附圖說明】
[0009]通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本申請的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0010]圖1A示出了本申請顯示面板一個實施例的結(jié)構(gòu)及各像素單元出射光束示意圖；
[0011]圖1B示出了圖1A所示顯示面板中，擴散膜的另一種設(shè)置位置示意圖；
[0012]圖2A示出圖1A所示顯示面板的出光面使用霧度值40%的擴散膜后，人眼在包含上述顯示面板的頭戴式顯示裝置中觀察到的一圖像數(shù)據(jù)所呈現(xiàn)的圖像畫面的示意圖；
[0013]圖2B示出了圖1A所示顯示面板的出光面使用霧度值80%的擴散膜后，人眼在包含上述顯示面板的頭戴式顯示裝置觀察到的同一圖像數(shù)據(jù)的顯示畫面的示意圖；
[0014]圖3A示出了本申請的顯示面板又一個實施例的結(jié)構(gòu)及各像素單元出射光束示意圖；
[0015]圖3B示出了圖3A所示顯示面板中，擴散膜的另一種設(shè)置位置示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實施例對本申請作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋相關(guān)發(fā)明，而非對該發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與發(fā)明相關(guān)的部分。
[0017]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本申請。
[0018]參見圖1A所示，為本申請顯示面板一個實施例的結(jié)構(gòu)及各像素單元出射光束示意圖。
[0019]在本實施例中，如圖1A所示，顯示面板100包括薄膜晶體管基板11，彩膜基板12，設(shè)置在薄膜晶體管基板11與彩膜基板12之間的液晶13，設(shè)置在薄膜晶體管基板11遠離液晶13一側(cè)的下偏光片141、設(shè)置在彩膜基板12遠離液晶13—側(cè)的第一上偏光片142以及設(shè)置在第一上偏光片142之上的擴散膜15。也就是，擴散膜15位于液晶顯示面板100的出光面。薄膜晶體管基板11包括由掃描線和數(shù)據(jù)線交叉設(shè)置而形成的透光的像素單元111、112和113;彩膜基板12包括分別與像素單元111、112和113相對應(yīng)的濾光單元121、122和123。背光源光束160首先入射到顯示面板的下偏光片141中，被下偏光片141偏光后入射到透光的像素單元111、112和113。當(dāng)顯示面板100通電后液晶13發(fā)生扭轉(zhuǎn)，被下偏光片141偏光后的光束透射過透光像素單元111、112及113，然后部分通過扭轉(zhuǎn)的液晶13進入到濾光單元121、122和123中，光束經(jīng)過濾光單元121、122和123濾光后再進入第一上偏光片142，被第一上偏光片142偏光后形成像素單元顯示光束。各像素單元的顯示光束入射到擴散膜15靠近第一上偏光片142的一面。
[0020]在本實施例中，擴散膜15將入射到其中的各像素單元的顯示光束擴散后射出形成各像素單元的出射光束，顯示面板100的任意相鄰兩個像素單元的出射光束之間有部分交疊，像素與像素之間的邊界被弱化，從而弱化顯示圖像的顆粒感，改善顯示面板的顯示效果O
[0021]擴散膜15對光線的擴散原理為:擴散膜15在其表面或內(nèi)部設(shè)置有具有隨機排列的折射率不同的多種材料的擴散層。光線在擴散膜15表面或其中傳播時，不斷的在兩個折射率相異的介質(zhì)中穿過，與此同時光線就會發(fā)生多次折射、反射與散射的現(xiàn)象，如此便形成了光學(xué)擴散的效果。表征擴散膜15對光線擴散的指標(biāo)為霧度。霧度是指偏離入射光2.5°角以上的透射光強占總透射光強的百分?jǐn)?shù)。霧度值越大，說明被擴散的光線占全部出射光線的百分比越大。可以根據(jù)顯示面板100具體使用時與人眼之間距離的遠近選擇不同霧度值的擴散膜，從而具有不同程度的顆粒感改善的效果。
[0022]當(dāng)上述實施例中的顯示面板100應(yīng)用于頭戴式顯示裝置時，由于頭戴式顯示裝置使用時與人眼的距離較近，例如6?1mm;同時，顯示面板100的各像素單元的出射光束經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)放大預(yù)定倍數(shù)(例如15?25倍)后呈現(xiàn)在人眼中，在如此短的視距內(nèi)觀看被放大15?25倍的圖像，人眼很容易從顯示的圖像中觀察到各個像素的顯示邊界，也就是顯示圖像顆粒較強。因此頭戴式顯示裝置對上述擴散膜15的霧度值要求較高。在頭戴式顯示裝置中擴散膜15的霧度取值范圍例如可以為60%?99%。也就是說，各像素單元的出射光束中有60%?99%的光束在透射之后光線傳輸方向偏離原方向2.5°以上，從而可以使得顯示面板100的任意相鄰兩個像素單元的出射光束被放大預(yù)定倍數(shù)(15?25倍)后在頭戴式顯示裝置到人眼的距離處有一定重疊的部分。例如圖1A所示的像素單元111、112和113的出射光束分別為171、172和173。在頭戴式顯示裝置與人眼之間的距離L處，出射光束171中的部分光束1711和出射光束172中的部分光束1721重疊；出射光束172中的部分光束1722和出射光束173中的部分光束1731重疊。由于頭戴式顯示面板的任意相鄰兩個像素單元之間的被放大預(yù)定倍數(shù)的出射光束在頭戴式顯示裝置與人眼之間的距離L處存在一定的重疊部分，從而弱化了近距離觀看被放大的圖像時像素單元的顯示邊界。使得人眼觀察到的顯示面板的顯示圖像顆粒感減小。
[0023]結(jié)合圖2A和圖2B說明擴散膜的霧度值不同，人眼從頭戴式顯示裝置中觀察到的圖像的區(qū)別。圖2A示出了圖1A所示顯示面板的出光面使用霧度值40%的擴散膜后，人眼在包含上述顯示面板的頭戴式顯示裝置中觀察到的一圖像數(shù)據(jù)所呈現(xiàn)的圖像畫面的示意圖。在圖2A中，顯示面板的像素密度為200PPI左右，在經(jīng)過頭戴式顯示裝置的光學(xué)系統(tǒng)放大后，會出現(xiàn)嚴(yán)重的顯示畫面顆粒感，盡管附加了霧度值40%的擴散膜，但由于擴散膜的霧度值(40% )較小，透過擴散膜的各像素單元的出射光線僅有40%左右的光線偏離各像素單元入射到擴散膜光線2.5°角以上，也就是擴散膜對個像素單元的出射光線擴散的比例比較小，相鄰兩個像素單元的出射光束在經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)放大后在頭戴式顯示裝置到人眼的距離處沒有交疊或者交疊光束部分較少，使得人眼仍然能觀察到各個像素單元的顯示邊界，也就是可以觀察到各個像素點。圖2B示出了圖1A所示顯示面板的出光面使用霧度值80%的擴散膜后，人眼通過包含上述顯示面板的頭戴式顯示裝置觀察到的同一圖像數(shù)據(jù)的顯示畫面的示意圖。由于擴散膜的霧度值(80%)較大，透過擴散膜的各像素單元的出射光線有80%左右的光線被擴散，任意相鄰兩個像素單元的出射光束經(jīng)過頭戴式顯示裝置到人眼的距離處有一定部分的出射光線彼此重疊，弱化了顯示的圖像中各個像素單元的邊界，從而人眼觀察不到各個像素點。發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)擴散膜的霧度值小于60%，在頭戴式顯示裝置中，人眼所看到的經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)放大的顯示畫面依然存在一定程度的顆粒感，不能獲得良好的虛擬現(xiàn)實效果的體驗。通過調(diào)節(jié)擴散膜的霧度值于60%?99%之間，能夠很好的解決這一問題，在頭戴式顯示裝置中，人眼所看到的經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)放大的顯示畫面柔和，不會體驗到由于分立的像素單元帶來的顯示畫面的顆粒感。
[0024]另外，擴散膜15同時又是透光膜，其透光性的指標(biāo)為穿透率。穿透率越大，射出擴散膜的光的亮度越大。在頭戴式顯示裝置中，由于人眼處于由頭戴式顯示裝置構(gòu)成的封閉空間內(nèi)，接觸不到環(huán)境光線，因此，從人眼觀看舒適度方面來說，需要顯示面板100具有不太高的亮度。在本實施的一些可選實現(xiàn)方式中，擴散膜15的霧度例如可以為80%?95%，同時擴散膜15的穿透率例如可以為30?50%。在這樣的霧度及穿透率下，頭戴式顯示裝置在通電顯示時，可以使人眼觀察到的圖像同時具有較低的顆粒感與滿足人眼舒適度的亮度。
[0025]可選地，擴散膜15具有至少一層擴散層。也就是說，擴散層可以為一層，也可以為多層。擴散膜15的厚度例如可以為50?400微米。其中單層擴散層的厚度例如可以為50?160微米。具有單層擴散層的擴散膜15可以具有比較高的穿透率。具有多層擴散層的擴散膜15可以調(diào)整出射光線的角度與形狀，使得透過擴散膜15的出射光線形成的圖像更加柔和。
[0026]在本實施例中，擴散膜15可以是獨立于第一上偏光片142的膜層。也就是說，擴散膜15是一個獨立膜層，與第一上偏光片142不在同一工藝工序中形成。當(dāng)擴散膜15是獨立膜層時，其位置可以為圖1A所示的位于第一上偏光片142遠離彩膜基板12的一側(cè)，也可以為圖1B中所示的位于第一上偏光片142與彩膜基板12之間。擴散膜15為獨立膜層時，便于在顯示面板的出光面切換具有不同霧度值的擴散膜以適應(yīng)不同的應(yīng)用環(huán)境。
[0027]在本實施例的一些可選實現(xiàn)方式中，擴散膜15可以與第一上偏光片142—體成型，也就是說，擴散膜15是在形成第一上偏光片142的工藝過程中，在第一上偏光片142的表面添加具有不同折射率的多種擴散顆粒以及經(jīng)過預(yù)定工藝在第一偏光片142的表面形成的。也就是說，第一上偏光片142的表面包括擴散膜15。當(dāng)擴散膜15與第一上偏光片142—體成型時，擴散膜15設(shè)置位置可以為圖1A所示偏光片遠離彩膜基板的一面，也可以為圖1B所示的位于第一上偏光片142靠近彩膜基板12的一面。當(dāng)擴散膜15與第一上偏光片142—體成型時，便于顯示面板的批量生產(chǎn)。
[0028]在本實施例的一些可選實現(xiàn)方式中，第一上偏光片142可以包括多層薄膜層，擴散膜15位于第一偏光片142的多層薄膜層的任意相鄰兩層薄膜層之間。也就是說，在形成第一上偏光片142的工藝過程中，在第一上偏光片142任意兩層薄膜層之間添加具有不同折射率的多種擴散顆粒以及經(jīng)過預(yù)定工藝形成擴散膜15。
[0029]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本申請液晶顯示面板除如上各實施例的薄膜晶體管基板、彩膜基板、設(shè)置于薄膜晶體管基板與彩膜基板之間的液晶層以及設(shè)置于彩膜基板遠離液晶層一側(cè)的第一上偏光片，及擴散膜之外，還可以包括其它公知的結(jié)構(gòu)，例如設(shè)置于薄膜晶體管基板與彩膜基板之間的間隔柱等等。
[0030]圖1A和圖1B所示實施例中的擴散膜也可以應(yīng)用于有機發(fā)光顯示面板中。請繼續(xù)參考圖3A，圖3A示出了本申請的顯示面板又一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031 ] 在圖3A中，顯示面板300為有機發(fā)光顯示面板。有機發(fā)光顯示面板300包括:具有TFT薄膜晶體管陣列的基板31、發(fā)光功能層32、封裝玻璃33、設(shè)置在封裝玻璃33之上的第二上偏光片34以及設(shè)置在第二上偏光片34之上的擴散膜35。也就是擴散膜35設(shè)置在有機發(fā)光顯示面板300的出光面。
[0032]如圖3A所示，有機發(fā)光顯示面板300中的發(fā)光功能層32包括多個有機發(fā)光單元，例如，如圖3A所示的有機發(fā)光單元321、322和323。在薄膜晶體管陣列中的任意一個晶體管選通之后，驅(qū)動與之對應(yīng)的有機發(fā)光單元例如321發(fā)光。該有機發(fā)光單元321發(fā)出的光束經(jīng)過封裝玻璃33后入射到第二上偏光片34中，再經(jīng)第二上偏光片34的偏光之后形成顯示光束。顯示光束入射到擴散膜35靠近第二上偏光片34—面。與圖1A和圖1B中擴散膜15對光束的擴散作用相同，在本實施例中擴散膜35將入射到其中的各有機發(fā)光單元的顯示光束擴散后射出形成各有機發(fā)光單元的出射光束，顯示面板300的任意相鄰兩個像素單元的出射光束之間有部分交疊，從而弱化顯示圖像的顆粒感，改善顯示面板的顯示效果。
[0033]當(dāng)上述有機發(fā)光顯示面板300應(yīng)用與頭戴式顯示裝置時，上述擴散膜35需要具有60?90%的霧度，才能使得任意相鄰兩個機發(fā)光單元的出射光束被放大預(yù)定倍數(shù)(15?25倍)后在頭戴式顯示裝置與人眼的距離(6?1mm)處有一定部分的光束重疊。例如，圖3A所示的有機發(fā)光單元321、322、323經(jīng)過擴散膜后的出射光束分別為361、362和363。在頭戴式顯示裝置與人眼的距離L處，出射光束361中的部分光束3611和出射光束362中的部分光束3621在重疊；出射光束362中的部分光束3622和出射光束363中的部分光束3631重疊。這樣，任意相鄰兩個有機發(fā)光單元的出光束之間有一定重疊的部分，弱化了近距離觀看被放大的各有機發(fā)光單元的顯示邊界，降低人眼觀察到的顯示圖像的顆粒感。
[0034]在本實施例中，擴散膜35可以是獨立于第二上偏光片34的膜層。也就是說，擴散膜35是一個獨立膜層，與第二上偏光片34不在同一工藝工序中形成。當(dāng)擴散膜是獨立膜層時，其位置可以為圖3A所示的位于第二上偏光片34遠離封裝玻璃33的一側(cè)，也可以為圖3B中所示的位于第二上偏光片34與封裝玻璃33之間。擴散膜35為獨立膜層時，可以調(diào)整不同霧度的擴散膜以適應(yīng)不同的應(yīng)用場景。
[0035]在本實施例的一些可選實現(xiàn)方式中，擴散膜35可以與第二上偏光片34—體成型，也就是說，擴散膜35是在形成第二上偏光片34的工藝過程中，對第二上偏光片34的表面添加具有不同折射率的多種擴散顆粒以及經(jīng)過預(yù)定工藝在第二偏光片34的表面形成的。也就是說，第二上偏光片34的表面包括擴散膜35。當(dāng)擴散膜35與第二上偏光片34—體成型時，擴散膜35設(shè)置位置可以為圖3A所示第二上偏光片34遠封裝玻璃33的一面，也可以為圖3B所示的位于第二上偏光片34靠近封裝玻璃33的一面。當(dāng)擴散膜35與第二上偏光片34—體成型時，便于有機發(fā)光顯示面板300的批量生產(chǎn)。
[0036]在本實施例的一些可選實現(xiàn)方式中，第二上偏光片34包括多層薄膜層，擴散膜35位于第二偏光片34的多層薄膜層的任意相鄰兩層薄膜層之間。也就是說，在形成第二上偏光片34的工藝過程中，在第二上偏光片34任意兩層薄膜層之間添加具有不同折射率的多種擴散顆粒以及經(jīng)過預(yù)定工藝形成擴散膜35。值得指出的是，偏光片的多層薄膜層是本領(lǐng)域公知的技術(shù)，此處不贅述。
[0037]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本申請有機發(fā)光顯示面板除如上各實施例的具有TFT薄膜晶體管陣列的基板、發(fā)光功能層、封裝玻璃、設(shè)置在封裝玻璃之上的第二上偏光片之夕卜，還可以包括其它公知的結(jié)構(gòu)，例如:發(fā)光功能層與封裝玻璃之間的陰極層等等。
[0038]本申請還公開了一種頭戴式顯示裝置，包括形成密閉空間的固定用支架，位于固定用支架上的顯示器、圖像放大用光學(xué)系統(tǒng)以及探測顯示器扭轉(zhuǎn)角度的陀螺儀。其中，位于固定用支架上的顯示器包括如上所述的顯示面板。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以明白，本申請的顯示裝置除了包括上述的結(jié)構(gòu)之外，還可以包括其它的一些公知的結(jié)構(gòu)，例如用于向顯示面板提供相應(yīng)的顯示信號的集成電路芯片。為了不模糊本申請的重點，將不再對這些公知的結(jié)構(gòu)進行進一步的描述。
[0039]以上描述僅為本申請的較佳實施例以及對所運用技術(shù)原理的說明。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本申請中所涉及的發(fā)明范圍，并不限于上述技術(shù)特征的特定組合而成的技術(shù)方案，同時也應(yīng)涵蓋在不脫離發(fā)明構(gòu)思的情況下，由上述技術(shù)特征或其等同特征進行任意組合而形成的其它技術(shù)方案。例如上述特征與本申請中公開的(但不限于)具有類似功能的技術(shù)特征進行互相替換而形成的技術(shù)方案。
【主權(quán)項】
1.一種顯示面板，其特征在于: 所述顯示面板包括擴散膜； 所述擴散膜形成于所述顯示面板的出光面，且所述擴散膜的霧度范圍為60 %?99 %。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示面板，其特征在于，所述擴散膜的霧度范圍為80%-95%，且其穿透率范圍為30-50%。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示面板，其特征在于，所述擴散膜的厚度為50-400um。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示面板，其特征在于，所述顯示面板為液晶顯示面板，所述液晶顯示面板包括薄膜晶體管基板、彩膜基板、設(shè)置于所述薄膜晶體管基板與所述彩膜基板之間的液晶層以及設(shè)置于所述彩膜基板遠離所述液晶層一側(cè)的第一上偏光片。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示面板，其特征在于: 所述擴散膜設(shè)置于所述彩膜基板與所述第一上偏光片之間，或者，所述第一上偏光片設(shè)置于所述擴散膜和所述彩膜基板之間。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯示面板，其特征在于，所述擴散膜與所述第一上偏光片一體成型。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示面板，其特征在于，所述顯示面板為有機發(fā)光顯示面板，所述有機發(fā)光顯示面板包括封裝玻璃以及設(shè)置于所述封裝玻璃之上的第二上偏光片； 所述擴散膜設(shè)置于所述封裝玻璃與所述第二上偏光片之間或所述第二上偏光片設(shè)置于所述封裝玻璃與所述擴散膜之間。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示面板，其特征在于，所述擴散膜與所述第二上偏光片一體成型。9.根據(jù)權(quán)利要求6或8所述的顯示面板，其特征在于，所述第一上偏光片或者所述第二上偏光片包括多層薄膜層，所述擴散膜位于任意相鄰兩層薄膜層之間。10.—種頭戴式顯示裝置，其特征在于，所述頭戴式顯示裝置包括固定用支架，位于所述支架上顯示器； 其中，所述顯示器包括權(quán)利要求1-9任意一項所述的顯示面板。
【文檔編號】G02F1/1335GK105842906SQ201610364626
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】黃凱泓
【申請人】廈門天馬微電子有限公司, 天馬微電子股份有限公司