本發明涉及光電子技術領域，特別涉及一種彩膜基板、顯示面板、液晶顯示器及彩膜基板的制作方法。

背景技術：

液晶顯示器由于眾多優點成為被廣泛應用的一種顯示器件。液晶顯示器主要包括液晶顯示面板和背光模組，其中液晶顯示面板一般包括陣列基板、彩膜基板及設置在陣列基板和彩膜基板之間的液晶層。

現有的液晶顯示器，其背光模組發出的光通常都是發散狀態的。當觀看者正視液晶面板時，視線與面板垂直，此時人眼接收到的光線為背光模組中垂直射入液晶層的光線，人眼可以很清楚的看清面板上的畫面。當觀看者斜視液晶面板時，視線與面板之間傾斜，此時人眼接收到的光線為背光模組中傾斜射入液晶層的光線，由于液晶分子各個方向上的折射率不同，光線垂直射過和傾斜射過液晶層之間存在光程差，因此液晶層對光線的折射角度也不同，使得此時人眼看到的畫面的對比度變差，還會出現色偏，且視角越大，對比度越差，色偏也越嚴重。

技術實現要素：

為了解決現有液晶顯示器可視角度小的問題，本發明實施例提供了一種光學膜材和彩膜基板及其制作方法、顯示裝置。所述技術方案如下：

一方面，本發明實施例提供了一種光學膜材，所述光學膜材包括基材層和發散層，所述基材層具有第一表面和與所述第一表面相對的第二表面，所述發散層設置在所述基材層的第二表面上，所述發散層包括陣列布置的多個發散結構，每個所述發散結構分別用于發散從所述基材層的第一表面垂直入射的光線。

具體地，所述發散結構包括第一發散結構和覆蓋在所述第一發散結構上的第二發散結構，所述第二發散結構的折射率大于所述第一發散結構的折射率。

優選地，每個所述第一發散結構均具有用于與所述基材層貼合的第一表面和遠離所述基材層的第二表面，所述第一發散結構的第一表面呈圓形，所述第一發散結構的第二表面為凸面。

進一步地，所述第一發散結構的第二表面為半球面。

優選地，所述第二發散結構有多個，多個所述第二發散結構與所述多個第一發散結構一一對應設置，所述第二發散結構用于使從所述第二發散結構出射的光線的光強呈朗伯余弦分布。

可選地，所述第一發散結構和所述第二發散結構采用不同材料制成，且分別采用以下材料中的任意一種制成：

五氧化二鈮、二氧化硅、丙烯酸樹脂或環氧樹脂。

另一方面，本發明實施例還提供了一種彩膜基板，所述彩膜基板包括基底、色阻層、發散層，所述色阻層和所述發散層分別位于所述基底的兩側，或者，所述色阻層也可以設置在所述基底和所述發散層之間，所述色阻層包括陣列布置的多個色阻塊，所述發散層包括與所述多個色阻塊一一對應設置的多個發散結構，每個所述發散結構分別用于發散從所述基底垂直出射的光線。

優選地，所述發散結構包括第一發散結構和覆蓋在所述第一發散結構上的第二發散結構，所述第二發散結構的折射率大于所述第一發散結構的折射率。

優選地，每個所述色阻塊在所述基底上的正投影均位于對應的所述第一發散結構在所述基底的正投影內。

優選地，每個所述第一發散結構均具有用于與所述基底貼合的第一表面和遠離所述基底的第二表面，所述第一發散結構的第一表面呈圓形，所述第一發散結構的第二表面為凸面。

優選地，所述第一發散結構的第二表面為半球面。

進一步地，所述第二發散結構有多個，多個所述第二發散結構與所述多個第一發散結構一一對應設置，所述第二發散結構用于使從所述第二發散結構出射的光線的光強呈朗伯余弦分布。

優選地，所述第一發散結構和所述第二發散結構采用不同材料制成，且分別采用以下材料中的任意一種制成：

五氧化二鈮、二氧化硅、丙烯酸樹脂或環氧樹脂。

又一方面，本發明實施例還提供了一種顯示裝置，所述顯示裝置包括顯示面板、設置在所述顯示面板的出光側的光學膜材和設置在所述顯示面板的入光側的用于提供平行光線的背光模組，所述平行光線的出射方向與所述顯示面板垂直，其中，所述光學膜材為前述的光學膜材。

再一方面，本發明實施例還提供了另一種顯示裝置，所述顯示裝置包括顯示面板以及用于提供平行光線的背光模組，所述顯示面板包括對盒設置的彩膜基板和陣列基板、夾設在所述彩膜基板和所述陣列基板之間的液晶層，所述平行光線的出射方向與所述顯示面板垂直，所述彩膜基板為前述的彩膜基板。

再一方面，本發明實施例還提供了一種彩膜基板的制作方法，所述制作方法包括：

提供一基底；

在所述基底的一側面上形成色阻層，所述色阻層包括多個色阻塊；

在所述基底的另一側面上或在所述色阻層上形成發散層，所述發散層包括與所述多個色阻塊一一對應設置的多個發散結構，每個所述發散結構分別用于發散從所述基底垂直出射的光線。

又一方面，本發明實施例還提供了一種光學膜材的制作方法，所述制作方法包括：

提供一基材層，所述基材層具有第一表面和與所述第一表面相對的第二表面；

在所述基材層的第二表面上形成發散層，所述發散層包括多個發散結構，每個所述發散結構分別用于發散從所述基材層的第一表面垂直入射的光線。

本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：通過在基底的出光側設置發散層，由于發散層包括透明的多個發散結構，多個發散結構與色阻層上的色阻塊一一對應設置，通過發散結構將透過色阻塊的光線發散到一個更大的角度范圍，從而增大了液晶顯示器的可視視角。采用該彩膜基板的顯示面板可以采用提供平行光線的背光模組，當背光模組出射的平行光線垂直入射該顯示面板時，可以避免出現色偏的現象，從而可以省去光學補償膜，降低成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明實施例提供的彩膜基板的結構示意圖；

圖2是本發明實施例提供的一種發散結構的放大示意圖；

圖3是圖2的俯視圖；

圖4是圖2的放大示意圖；

圖5是本發明實施例提供的一種光學膜材的結構示意圖；

圖6是本發明實施例提供的一種發散結構的示意圖；

圖7是本發明實施例提供的一種顯示裝置的結構示意圖；

圖8是本發明實施例提供的一種顯示裝置的結構示意圖；

圖9是本發明實施例提供的一種顯示面板的結構示意圖；

圖10是本發明實施例提供的一種彩膜基板的制作方法流程圖；

圖11是本發明實施例提供的另一種彩膜基板的制作方法流程圖；

圖12是本發明實施例提供的一種黑矩陣的制作過程示意圖；

圖13是本發明實施例提供的一種黑矩陣的制作過程示意圖；

圖14是本發明實施例提供的一種黑矩陣的制作過程示意圖；

圖15是本發明實施例提供的一種色阻層的制作過程示意圖；

圖16是本發明實施例提供的一種色阻層的制作過程示意圖；

圖17是本發明實施例提供的一種色阻層的制作過程示意圖；

圖18是本發明實施例提供的一種彩膜基板的結構示意圖；

圖19是本發明實施例提供的一種第一發散結構的形成過程示意圖；

圖20是本發明實施例提供的一種第一發散結構的形成過程示意圖；

圖21是本發明實施例提供的一種第二發散結構的形成過程示意圖；

圖22是本發明實施例提供的一種第二發散結構的形成過程示意圖；

圖23是本發明實施例提供的一種光學膜材的制作方法的流程圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。

圖1是本發明實施例提供的彩膜基板的結構示意圖，如圖1所示，該彩膜基板包括基底10、色阻層20、發散層30，其中，色阻層20和發散層30設置在基底10上，色阻層20和發散層30分別位于基底10的兩側，色阻層20包括陣列布置的多個色阻塊21，發散層30包括與多個色阻塊21一一對應設置的多個發散結構31，每個發散結構31分別用于發散從基底10垂直出射的光線。

通過在基底的出光側設置發散層，由于發散層包括透明的多個發散結構，多個發散結構與色阻層上的色阻塊一一對應設置，通過發散結構將透過色阻塊的光線發散到一個更大的角度范圍，從而增大了液晶顯示器的可視視角。采用該彩膜基板的顯示面板可以采用提供平行光線的背光模組，當背光模組出射的平行光線垂直入射該顯示面板時，可以避免出現色偏的現象，從而可以省去光學補償膜，降低成本。

在其他實施例中，色阻層也可以設置在基底和發散層之間。

如圖1所示，基底10上還設有黑矩陣22，黑矩陣22設置在相鄰的色阻塊21之間。

如圖1所示，發散結構包括第一發散結構311和覆蓋在第一發散結構311上的第二發散結構312，第二發散結構312的折射率大于第一發散結構311的折射率。第二發散結構312的折射率大于第一發散結構311的折射率，則可以使得光線在穿過第二發散結構312時進行發散，從而增大顯示面板的可視角度。

容易想到的是，第二發散結構312遠離第一發散結構311的一面也可以是平面。

圖2是本發明實施例提供的一種發散結構的放大示意圖，如圖2所示，每個第一發散結構311均具有靠近基底10設置的第一表面和遠離基底10的第二表面，第一發散結構311的第一表面呈圓形，第一發散結構311的第二表面為凸面。當光線穿過色阻層上的某一色阻塊21并照射到與之對應的第一發散結構311中時，光線會垂直照射到第一表面并進入第一發散結構311，平行光線在穿過第一發散結構311時，在第一發散結構311的第二表面處發生折射，由于第一發散結構311的第二表面為凸面，光線與垂直于第一表面的直線之間所呈的銳角增大，使得光線擴散到一個較大的角度范圍內，從而增大了液晶顯示器的視角。

圖3是圖2的俯視圖，結合圖2和圖3，每個色阻塊21在基底10上的正投影均位于對應的第一發散結構311在基底10上的正投影內。從而使得所有透射過色阻塊21的光線都進入到與之對應的發散結構31中。

優選地，每個色阻塊21在基底10上的正投影內接于對應的第一發散結構311在基底10上的正投影。可以在保證通過每一個色阻塊21的所有光線都會全部進入到與之對應的第一發散結構311中的同時，減小第一發散結構311的大小。

實現時，第一發散結構311的厚度從中間向邊緣逐漸減小，從而使得第一發散結構311的第二表面為凸面。

可選地，第一發散結構311的第二表面為球冠面，球冠面上各處的曲率一致，方便進行加工。

優選地，第一發散結構311的第二表面為半球面。由于第二表面呈半球面，可以增強第一發散結構311對光線的擴散作用，使得光線進入到第二擴散結構312時能擴散到一個更大的角度范圍內，從而可以進一步提高液晶顯示器的視角。

優選地，第二發散結構312有多個，多個第二發散結構312與多個第一發散結構一一對應設置，將多個第二發散結構312與多個第一發散結構一一對應設置可以便于設計第二發散結構312的形狀。

進一步地，第二發散結構用于使從第二發散結構312出射的光線的光強呈朗伯余弦分布。每個第二發散結構312均具有第一表面和遠離第二發散結構312的第一表面的第二表面，第二發散體312的第一表面覆蓋在第一發散體311的第二表面上，當光線被第一發散結構311擴散后進入到第二發散結構312中，再在第二發散結構312的第二表面處發生折射，使得光線從第二發散結構312的第二表面折射出后，使得光強呈朗伯余弦分布，從而可以使光線進入位于不同角度位置的觀察者眼中時，觀察者在每個位置所看到的亮度都相同。

圖4是圖2的放大示意圖，圖中的一條虛線為第一發散結構311的第二表面的一條法線，另一條虛線為第二發散結構312的第二表面的一條法線，同一發散結構中的第一發散結構與第二發散結構滿足以下等式：

θ₁＝θ₂，

其中，任意一條光線依次透過第一發散結構311的第二表面和第二發散結構312的第二表面時，光線在第一發散結構311的表面的出射角為θ₁，光線在第二發散結構312的表面的出射角為θ₂。

如圖4所示，光線在第一發散結構311和第二發散結構312的交界面上發生折射，光線遵循折射定律，滿足等式：

n₁·sinα₂＝n₂·sinθ₁，

光線在第二發散結構312和空氣的交界面上發生折射，光線遵循折射定律，滿足等式：

n₂·sinα₃＝n₀·sinθ₂，

其中，n₁為第一發散結構311的折射率，n₂為第二發散結構312的折射率，n₀為空氣的折射率，n₀≈1。

且

α₁+α₂＝90°。

當夾角θ₁與夾角θ₂相等時，從而可以確保第一發散結構311的折射率和第二發散結構312的折射率、第二發散結構312的第二表面的形狀可以滿足朗伯余弦分布的條件。

實現時，第一發散結構311和第二發散結構312采用不同材料制成。

具體地，第一發散結構311可以采用以下材料中的任意一種制成：五氧化二鈮、二氧化硅、丙烯酸樹脂或環氧樹脂。此外，第二發散結構312可以采用以下材料中的任意一種制成：五氧化二鈮、二氧化硅、丙烯酸樹脂或環氧樹脂。

其中，丙烯酸樹脂可以是聚甲基丙烯酸甲酯。

在選擇第一發散結構311和第二發散結構312的材料時，需要保證第一發散結構311的折射率應小于第二發散結構312的折射率，以使得發散結構31能對光線進行發散。

圖5是本發明實施例提供的一種光學膜材的結構示意圖，如圖5所示，該光學膜材包括基材層510和發散層530，基材層510具有第一表面和與第一表面相對的第二表面，發散層530設置在基材層510的第二表面上，發散層510包括陣列布置的多個發散結構531，每個發散結構531分別用于發散從基材層510的第一表面垂直入射的光線。

通過在基材層的第二表面設置發散層，由于發散層包括透明的多個發散結構，通過發散結構將透過基材層的光線發散到一個更大的角度范圍，從而將該光學膜材設置在顯示裝置上時可以增大顯示裝置的可視視角。采用該光學膜材的顯示裝置可以采用提供平行光線的背光模組，當背光模組出射的平行光線垂直入射該顯示裝置時，可以避免出現色偏的現象，從而可以省去光學補償膜，降低成本。

圖6是本發明實施例提供的一種發散結構的示意圖，如圖6所示，發散結構531包括第一發散結構5311和覆蓋在第一發散結構5311上的第二發散結構5312，第二發散結構5312的折射率大于第一發散結構5311的折射率。第二發散結構5312的折射率大于第一發散結構5311的折射率可以使光線在穿過第二發散結構312時進行發散，從而增大顯示裝置的可視角度。

每個第一發散結構5311均具有用于與基材層510貼合的第一表面和遠離基材層510的第二表面，第一發散結構5311的第一表面呈圓形，第一發散結構5311的第二表面為凸面。當光線穿過基材層510上的某一區域并照射到與該區域對應的第一發散結構5311中時，光線會垂直照射到第一表面并進入第一發散結構5311，平行光線在穿過第一發散結構5311時，在第一發散結構5311的第二表面處發生折射，由于第一發散結構5311的第二表面為凸面，光線與垂直于第一表面的直線之間所呈的銳角增大，使得光線擴散到一個較大的角度范圍內，從而增大了顯示裝置的可視角度。

第一發散結構5311和第二發散結構5312的具體結構可以參照圖1～4所示的第一發散結構和第二發散結構，此處不再詳述。

圖7是本發明實施例提供的一種顯示裝置的結構示意圖，如圖7所示，顯示裝置包括顯示面板700、設置在顯示面板700的出光側的光學膜材730和設置在顯示面板700的入光側的用于提供平行光線的背光模組720，平行光線的出射方向與顯示面板700垂直，其中，光學膜材730為前述的任一種光學膜材。

通過在顯示面板的出光側設置光學膜材，光學膜材包括基材層和發散層，由于發散層包括透明的多個發散結構，將多個發散結構與顯示面板中的色阻層上的色阻塊一一對應設置，通過發散結構將透過色阻塊的光線發散到一個更大的角度范圍，從而增大了顯示裝置的可視視角。當背光模組出射的平行光線垂直入射該顯示裝置中的顯示面板時，可以避免出現色偏的現象，從而可以省去光學補償膜，降低成本。

在本實施例中，光學膜材730可以采用粘貼的方式直接粘貼在顯示面板700的出光側。

圖8是本發明實施例提供的一種顯示裝置的結構示意圖，如圖8所示，該顯示裝置包括顯示面板800以及用于提供平行光線的背光模組802，圖9是本發明實施例提供的一種顯示面板的結構示意圖，如圖9所示，顯示面板800包括對盒設置的彩膜基板801和陣列基板802、夾設在彩膜基板801和陣列基板802之間的液晶層803，平行光線的出射方向與顯示面板800垂直，該彩膜基板801為前述的彩膜基板。

通過在基底的出光側設置發散層，由于發散層包括透明的多個發散結構，多個發散結構與色阻層上的色阻塊一一對應設置，通過發散結構將透過色阻塊的光線發散到一個更大的角度范圍，從而增大了液晶顯示器的可視視角。該液晶顯示器采用提供平行光線的背光模組，當背光模組出射的平行光線垂直入射該顯示面板時，可以避免出現色偏的現象，從而可以省去光學補償膜，降低成本。

平行光線的背光模組相比發散光線的背光模組，可以省去擴散片，從而降低液晶顯示器的制作成本。

圖10是本發明實施例提供的一種彩膜基板的制作方法流程圖，如圖10所示，該制作方法包括：

S11：提供一基底。

S12：在基底的一側面上形成色阻層。

其中，色阻層包括多個色阻塊。

S13：在基底的另一側面上或在色阻層上形成發散層。

其中，發散層包括與多個色阻塊一一對應設置的多個發散結構，每個發散結構分別用于發散從基底垂直出射的光線。

通過在基底的出光側設置發散層，由于發散層包括透明的多個發散結構，多個發散結構與色阻層上的色阻塊一一對應設置，通過發散結構將透過色阻塊的光線發散到一個更大的角度范圍，從而增大了液晶顯示器的可視視角。采用該彩膜基板的顯示面板可以采用提供平行光線的背光模組，當背光模組出射的平行光線垂直入射該顯示面板時，可以避免出現色偏的現象，從而可以省去光學補償膜，降低成本。

圖11是本發明實施例提供的另一種彩膜基板的制作方法流程圖，如圖11所示，該制作方法包括：

S21：提供一基底。

實現時，基底可以為透明基板，其具體可以是采用玻璃、石英、透明樹脂等具有一定堅固性的導光且非金屬材料制成的基板。

可選地，可以預先對提供的基底進行清理，保證該基底的清潔。

S22：在基底的一側面上形成色阻層。

其中，色阻層包括多個色阻塊。具體地，色阻層可以包括紅色色阻塊、綠色色阻塊和藍色色阻塊中的至少一種。

通常，基底的設置有色阻層的一側面上還設有黑矩陣，黑矩陣位于相鄰的色阻塊之間。

具體地，該步驟S22可以包括：

通過一次構圖工藝在基底的一側面上形成黑矩陣；

在形成有黑矩陣的基底上分別形成多種色阻塊。

下面結合圖12～14，具體說明形成黑矩陣的過程。首先，在基底上涂覆黑矩陣材料22a，如圖12所示。對黑矩陣材料22a進行曝光，如圖13所示。對曝光后的黑矩陣材料22a進行顯影，以去除部分黑矩陣材料22a，如圖14所示。在顯影后還可以進行烘烤，以最終形成黑矩陣22。

下面結合圖15～17，具體說明形成色阻層的過程。首先，在基底10上涂覆一種色阻材料21a，如圖15所示。對該色阻材料21a進行曝光，如圖16所示。對曝光后的色阻材料21a進行顯影，以去除部分色阻材料21a，如圖17所示。在顯影后還可以進行烘烤，以最終形成一種色阻塊21。

如圖18所示，通過重復色阻塊21的制程，最終在基底上形成多種不同的色阻塊21。可以通過現有技術進行色阻層的形成，降低生產難度，節省成本。

S23：在基底的另一側面上形成多個第一發散結構。

其中，每個第一發散結構均具有靠近基底設置的第一表面和遠離基底的第二表面，第一發散結構的第一表面呈圓形，第一發散結構的第二表面為凸面。

優選地，第一發散結構的第二表面為半球面。由于第二表面呈半球面，可以增強第一發散結構對光線的擴散作用，使得光線進入到第二擴散結構時能擴散到一個更大的角度范圍內，從而可以進一步提高液晶顯示器的視角。

具體地，結合圖19～20，該步驟S23可以包括：

在基底10的另一側面上形成第一發散材料311a。

去除部分第一發散材料311a，以形成多個第一發散結構311。

實現時，可以通過構圖工藝形成第一發散結構311，其中，該構圖工藝可以是光刻工藝。

第一發散材料311a可以采用蒸鍍的方式形成在基底10上。

可選地，第一發散材料311a可以采用以下材料中的任意一種：五氧化二鈮、二氧化硅、丙烯酸樹脂或環氧樹脂。

S24：在多個第一發散結構上形成多個第二發散結構。

其中，多個第二發散結構與多個第一發散結構一一對應設置，第二發散結構用于使從第二發散結構出射的光線的光強呈朗伯余弦分布。

每個第二發散結構均具有第一表面和遠離第二發散結構的第一表面的第二表面，第二發散體的第一表面覆蓋在第一發散體的第二表面上。

進一步地，結合圖21～22，該步驟S24可以包括：

在基底10的形成有第一發散結構的側面上形成第二發散材料312a。

去除部分第二發散材料312a，以形成多個第二發散結構312。

實現時，可以通過構圖工藝形成第二發散結構312，其中，該構圖工藝可以是光刻工藝。

可選地，第二發散材料可以采用以下材料中的任意一種：五氧化二鈮、二氧化硅、丙烯酸樹脂或環氧樹脂。

在形成第二發散結構后，第一發散結構與對應設置的第二發散結構滿足以下等式：

θ₁＝θ₂，

其中，任意一條光線依次透過第一發散結構的表面和第二發散結構的表面時，光線在第一發散結構的表面的出射角為θ₁，光線在第二發散結構的表面的出射角為θ₂，從而使得從第二發散結構的出射的光線的光強呈朗伯余弦分布。

需要說明的是，雖然圖12～22所示的實施例中，色阻層和發散層設置在基底的相反的兩側面上，在其他實施例中也可以將色阻層和發散層設置在基底的同一側，即將色阻層也可以設置在基底和發散層之間。

圖23是本發明實施例提供的一種光學膜材的制作方法的流程圖，如圖23所示，該制作方法包括：

S31：提供一基材層。

其中，基材層具有第一表面和與第一表面相對的第二表面；

S32：在基材層的第二表面上形成發散層。

具體地，發散層包括多個發散結構，每個發散結構分別用于發散從基材層的第一表面垂直入射的光線。

通過在基材層的第二表面設置發散層，由于發散層包括透明的多個發散結構，通過發散結構將透過基材層的光線發散到一個更大的角度范圍，從而將該光學膜材設置在顯示裝置上時可以增大顯示裝置的可視視角。采用該光學膜材的顯示裝置可以采用提供平行光線的背光模組，當背光模組出射的平行光線垂直入射該顯示裝置時，可以避免出現色偏的現象，從而可以省去光學補償膜，降低成本。

步驟S32中，在基材層的第二表面上形成發散層的過程可以參照前述步驟S23～S24。此處不再詳述。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。