本发明涉及显示技术领域，尤其是指一种光学基板及制备方法、显示面板。
背景技术：
现有的显示器件在追求高分辨、低功耗的情况下，为满足日益高涨的隐私保护需求和复杂环境的使用需求，防窥和低能见度可见成为一项新的技术革新点。
通常实现显示器件的防窥显示是通过对显示面板的显示原理及结构进行改进，技术难度较大，且会带来能耗等一系列成本增加问题，无法得到广泛应用。
技术实现要素：
本发明技术方案的目的是提供一种光学基板及制备方法、显示面板，用于通过简单的结构和工艺改进，实现显示面板的防窥效果。
本发明实施例提供一种光学基板，应用于显示面板，其中，所述光学基板包括透明衬底和设置于所述透明衬底上的透光单元，每一透光单元对应所述显示面板的一个像素单元，其中所述透光单元被配置为：使沿预设方向传输的入射光线透过且出射后形成为贝塞尔光束。
可选地，所述的光学基板，其中，每一所述透光单元分别为一轴棱锥。
可选地，所述的光学基板，其中，所述轴棱锥呈旋转对称结构，包括圆柱体和设置于圆柱体上的圆锥体，其中所述圆柱体与所述透明衬底连接，所述圆锥体设置于所述圆柱体的远离所述透明衬底的一侧。
可选地，所述的光学基板，其中，所述透光单元远离所述透明衬底的表面包括多个间隔的环形面，相邻的两个所述环形面之间为环形凹槽。
可选地，所述的光学基板，其中，多个所述环形面到所述透明衬底的垂直距离分别相等，多个所述环形凹槽的底面到所述透明衬底的垂直距离分别相等。
可选地，所述的光学基板，其中，所述预设方向垂直于所述透明衬底。
本发明其中一实施例还提供一种显示面板，其中，包括如上任一项所述的光学基板。
可选地，所述的显示面板，其中，所述显示面板包括彩膜基板，所述彩膜基板复用为所述光学基板，每一所述透光单元对应为一光阻单元，用于透过一种颜色的入射光线。
本发明其中一实施例还提供一种光学基板的制备方法，其中，所述光学基板为如上任一项所述的光学基板，所述制备方法包括：
提供所述透明衬底；
在所述透明衬底上沉积所述透光单元的制作材料层；
通过半透式掩膜htm曝光工艺，在所述制作材料层上制作形成多个所述透光单元。
可选地，所述的制备方法，其中，在所述透明衬底上沉积所述透光单元的制作材料层，包括：
在所述透明衬底上沉积光阻材料层；所述光阻材料层用于透过一种颜色的入射光线；
所述通过半透式掩膜htm曝光工艺，在所述制作材料层上制作形成多个所述透光单元，包括：
通过半透式掩膜htm曝光工艺，在所述光阻材料层上形成多个所述透光单元，每一所述透光单元对应为一光阻单元。
本发明具体实施例上述技术方案中的至少一个具有以下有益效果：
本发明实施例所述光学基板，通过在透明衬底上设置多个透光单元，每一透光单元对应显示面板的一个像素单元，使对应每一透光单元的入射光线被调制为bessel光束，以能够应用于显示面板，将显示面板的视场角度限定于一定范围之内，从而达到防窥效果。采用该实施结构的光学基板，通过简单的结构和工艺改进，能够达到显示面板的防窥效果，以利于防窥显示装置在市场上的广泛推广和应用。
附图说明
图1为本发明其中一实施例所述光学基板的剖面结构示意图；
图2为通常技术的显示装置的其中一种背光源的结构示意图；
图3为bessel光束的光路传输示意图；
图4为图1所示实施例中的透光单元的立体结构示意图；
图5为本发明另一实施例所述光学基板的剖面结构示意图；
图6为图5所示实施例中透光单元的放大结构示意图；
图7为图5所示实施例中透光单元的平面结构示意图；
图8为本发明其中一实施例的彩膜基板的平面结构示意图；
图9为本发明实施例所述光学基板的制备方法的结构示意图；
图10为htm曝光工艺的原理示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
为实现显示面板的防窥效果，本发明实施例提供一种光学基板，设置对应显示面板的像素单元的透光单元，使沿预设方向传输的入射光线透过且出射后形成为bessel贝塞尔光束，以保证光学基板应用于显示面板上时，通过显示面板的光线被调制为bessel光束输出，无衍射角且以抗低能见度出射，将视场角度限定于一定范围之内，从而达到防窥效果。
图1为本发明其中一实施例所述光学基板的剖面结构示意图。参阅图1所示，本发明实施例所述光学基板，应用于显示面板，所述光学基板包括：透明衬底10和设置于透明衬底10上的透光单元11，每一透光单元11对应显示面板的一个像素单元，其中透光单元11被配置为：使沿预设方向传输的入射光线透过且出射后形成为贝塞尔光束。
采用本发明实施例所述光学基板，透光单元具备振幅或相位调制功能，能够将入射光束调制为bessel光束，在应用于显示面板时，能够将视场角度限定于一定范围之内，从而达到防窥效果。
可选地，本发明实施例中，预设方向垂直于透明衬底10，也即透光单元11能够使垂直于透明衬底10传输的入射光线出射后形成为bessel光束。
需要说明的是，防窥显示的技术核心在于如何控制视场角，而视场角受制于面板光源的入射角和出射时的发散角。如图2所示为通常技术的显示装置的其中一种背光源的结构示意图。该背光源包括灯条1、反射片2、导光板3、第一扩散片4、棱镜片5和第二扩散片6，其中灯条1设置于导光板3的其中一侧边处，灯条1所发射光线能够传输至导光板3，利用导光板3将灯条1所发出点光源转换为面光源，利用依次层叠于导光板3上的第一扩散片4、棱镜片5和第二扩散片6，使面光源的输出光线更为均匀。
其中，显示装置采用图2所示实施结构的背光源时，背光源的结构决定了入射光源的发散角大，若通过改造入射光源的方式实现显示装置的防窥效果，则存在技术难度大、成本高，而且存在受制于面板结构的问题。
采用本发明实施例所述光学基板，在无需对背光源的结构进行改进的基础上，在显示面板上制作结构简单的光学基板，能够对发散角较大的入射光进行振幅或相位调制，将背光源所发出且入射至显示面板的入射光束调制为bessel阵列光束，从而使视场角度限定于一定范围之内，达到防窥效果。
需要说明的是，bessel光束是一种无衍射、自愈合光束，即相比于常见的高斯光束或是平行光束不同，bessel光束的截面光强分布可以在一定的传播范围内随传播距离增加而保持不变，且经过小障碍物后，具有自恢复能力，bessel光束的数学形式如下公式(1)所示：
其中，α2 β2＝(ω/c)2，ρ2＝x2 y2；
j0为第一类0阶bessel光束，α为横向波数，β为轴向波数，ω为角频率，r为光束半径，x，y分别为光束传输中其中一位置点的横坐标和纵坐标，z为光束由显示面板传输至任一焦平面的距离，c为光束传输速度，pi为圆周率π，i为虚数(i^2＝-1),t表示传输时间，e(r，t)表示在光束半径r处传输时间t时的光束能量。
根据公式(1)可知，对于bessel光束而言，在不考虑介质的能量传输情况下，在任一传输界面(即观测平面)的能量分布(光强i)满足以下公式(2)：
i＝e2(r，t)＝|exp[i(βz-ωt)]i0(αρ)|2(2)
可知，对于bessel光束，在任一传输界面(即观测平面)的能量分布(光强i)是相同的，与光束半径r和任一位置点的坐标z无关，即能够实现无衍射发散。
进一步地，bessel光束还具有抗干扰特性，也即自愈合特性。具体地，在bessel光束的传播路径上，若存在障碍物(介质的介电常数与传播路径上的环境介质不同)，在经过障碍物后传输一段距离即可恢复为原来的光场分布。
如图3所示，从几何光束的机理上，公式(1)可视为bessel光束的平面光束沿0-2pi角谱频率的展开叠加式，即由一系列的平面光束叠加生成，故当被障碍物破坏部分平面光束的bessel光束，经过一段距离的传输，即可恢复光场分布。
根据以上，bessel光束的自愈合所需距离可以用如下公式(3)近似表征：
其中，a为障碍物从光束中心测量的宽度，k为光束总波数，kz为传播方向上的波数。
根据以上，利用bessel光束的无衍射发散以及抗干扰特性，当应用于显示面板，使显示面板依据像素点输出bessel光束阵列时，能够将视场角度限定于一定范围之内，从而达到防窥效果。
因此，根据上述原理，本发明实施例所提供光学基板，通过在透明衬底10上设置多个透光单元11，每一透光单元11对应显示面板的一个像素单元，使对应每一透光单元11的入射光线被调制为bessel光束，以能够应用于显示面板，达到防窥效果。
本发明实施例所述光学基板的其中一实施例，透光单元11通过对入射光进行振幅调制，将沿预设方向传输的平行光束调制成bessel光束。如图1所示，可选地，每一透光单元11分别为一轴棱锥，该轴棱锥为光学基板的出光面，利用轴棱锥实现对出射光振幅的调制，将出射光调制为bessel光束。
可选地，透光单元11的远离透明衬底10的部分为轴棱锥。
进一步，可选地，该轴棱锥为旋转对称结构，包括圆柱体和设置于圆柱体上的圆锥体，其中圆柱体与透明衬底10连接，圆锥体设置于圆柱体的远离透明衬底10的一侧，如图4所示。其中，通过透光单元11的圆柱体，以能够保证传输进入圆锥体的光线为呈沿预设方向的平行光束，使得平行光束能够有效耦合进入圆锥体内，利用圆锥体对平行光束进行振幅调制，输出bessel光束。
本发明实施例所述光学基板的另一实施例，透光单元11通过对入射光进行相位调制，将沿预设方向传输的平行光束调制成bessel光束。如图5至图7所示，可选地，透光单元11远离透明衬底10的表面包括多个间隔的环形面101，相邻的两个环形面101之间为环形凹槽102。其中，透光单元11的该包括多个间隔的环形面101的表面为光学基板的出光面，用于对出射光进行相位调制，将出射光调制为bessel光束。需要说明的是，透光单元11还包括柱体部分，多个间隔的环形面101设置于柱体部分上，通过柱体部分以能够保证传输至环形面101的光线为呈沿预设方向的平行光束。
该实施例中，可选地，多个环形面101到透明衬底10的垂直距离分别相等，多个环形凹槽102的底面到透明衬底10的垂直距离分别相等。基于该实施方式，如图4和图5所示，透光单元11的出光面形成为环形凹凸面交错设置的结构形式。
需要说明的是，上述透光单元11的实施结构仅为举例说明，具体并不以此为限，本领域技术人员根据本发明所述光学基板的详细说明以及bessel光束的调制原理，应该能够制作出其他实施结构的透光单元，在此不一一举例说明。
进一步，本发明实施例所述光学基板，上述实施结构的光学基板可以为显示面板的彩膜基板。具体地，光学基板上的一个透光单元11对应为彩膜基板的一个光阻单元，用于透过一种颜色的入射光线。
基于该实施结构，在制作彩膜基板时，在透明衬底10上沉积光阻层后，通过曝光制作上述图1或图5所示实施结构的多个透光单元11，其中一透光单元11对应为一个光阻单元，使入射光经过彩膜基板出射后形成为贝塞尔光束。
以彩膜基板上的光阻单元为图5所示实施结构为例，如图8所示，在彩膜基板30上，光阻单元31与显示面板的子像素单元对应，多个光阻单元31在彩膜基板30上沿x向和y向依次排列，对应形成为彩膜基板30的多个子像素单元。可选地，多个光阻单元31分别包括红色光阻单元、绿色光阻单元和蓝色光阻单元，该红色光阻单元、绿色光阻单元和蓝色光阻单元相组合形成为一个像素单元，彩膜基板30上包括该三种光阻单元的像素单元呈周期排列。
该实施结构中，在彩膜基板30上，每一光阻单元31的出光面形成为图5所示包括多个间隔的环形面101的表面；当然每一光阻单元31的出光面也可以形成为如图1所示的轴棱锥。
利用上述结构的光阻单元31，彩膜基板30能够将背光源所发出且入射至显示面板的入射光束调制为bessel阵列光束，光束调制输出后为严格的无衍射光束，即任意像素的发光效率受且仅受其像素本身接收到的背光源光强影响，与其余像素无关，且不受串扰。因此对于显示面板而言，像素单元只需要简单重复上述的像素结构即可，无需另行研发设计。对于背光源而言，沿用已有常规设计即可，同样无需另行研发设计。因此，本发明实施例中，通过彩膜基板的简单结构改进，即能够达到显示装置的防窥效果。
本发明其中一实施例还提供一种显示面板，其中，该显示面板包括如上任一项所述的光学基板。
可选地，所述的显示面板，其中，所述显示面板包括彩膜基板，所述彩膜基板复用为所述光学基板，每一所述透光单元对应为一光阻单元，用于透过一种颜色的入射光线。
根据以上的详细描述，彩膜基板上的光阻单元可以制作为如图1或图5所示实施结构，能够将背光源所发出且入射至显示面板的入射光束调制为bessel阵列光束。
本领域技术人员应该了解采用本发明实施例所述光学基板(或彩膜基板)的显示面板的具体结构，在此不详细说明。
本发明实施例另一方面还提供一种光学基板的制备方法，其中，所述光学基板为如上实施结构所述的光学基板，如图9所示，所述制备方法包括：
s910，提供所述透明衬底；
s920，在所述透明衬底上沉积所述透光单元的制作材料层；
s930，通过半透式掩膜(halftonemask，htm)曝光工艺，在所述制作材料层上制作形成多个所述透光单元。
可选地，在步骤s920，在所述透明衬底上沉积所述透光单元的制作材料层，包括：
在所述透明衬底上沉积光阻材料层；所述光阻材料层用于透过一种颜色的入射光线；
所述通过htm曝光工艺，在所述制作材料层上制作形成多个所述透光单元，包括：
通过半透式掩膜htm曝光工艺，在所述光阻材料层上形成多个所述透光单元，每一所述透光单元对应为一光阻单元。
具体地，如图10所示，在htm曝光工艺中，曝光过程中利用掩膜板32的半透膜或光栅所具有的对紫外线的衍射原理来降低局部紫外线透光率，从而实现制作材料层的不完全曝光。利用这一特性，通过调整半透膜或光栅部分对紫外光的透过率，以能够在制作材料层上相应的位置曝光出所需要的厚度，制作出所需要的图形，如图1和图5所示。
本发明实施例中，当光学基板为彩膜基板时，在步骤s920，透明衬底上所沉积的制作材料层为光阻材料层，由于彩膜基板的一个像素单元中，包括至少三种颜色的光阻单元，因此本发明实施例中，在透明衬底上制作三种颜色的光阻单元时，应该需要经过三次的光阻材料沉积和htm曝光工艺，以制作出图1或图5所示结构的彩膜基板。
根据本发明实施例中上述关于彩膜基板(光学基板)结构的详细描述，本领域技术人员应该能够了解采用htm曝光工艺制作本发明实施例所述彩膜基板的具体过过程，在此不再详细说明。
采用本发明实施例所述方法制作的光学基板，能够应用于显示面板，使通过显示面板的光线被调制为bessel光束输出，无衍射角且以抗低能见度出射，将视场角度限定于一定范围之内，从而达到防窥效果。
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述原理前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
1.一种光学基板，应用于显示面板，其特征在于，所述光学基板包括透明衬底和设置于所述透明衬底上的透光单元，每一透光单元对应所述显示面板的一个像素单元，其中所述透光单元被配置为：使沿预设方向传输的入射光线透过且出射后形成为贝塞尔光束。
2.根据权利要求1所述的光学基板，其特征在于，每一所述透光单元分别为一轴棱锥。
3.根据权利要求2所述的光学基板，其特征在于，所述轴棱锥呈旋转对称结构，包括圆柱体和设置于圆柱体上的圆锥体，其中所述圆柱体与所述透明衬底连接，所述圆锥体设置于所述圆柱体的远离所述透明衬底的一侧。
4.根据权利要求1所述的光学基板，其特征在于，所述透光单元远离所述透明衬底的表面包括多个间隔的环形面，相邻的两个所述环形面之间为环形凹槽。
5.根据权利要求4所述的光学基板，其特征在于，多个所述环形面到所述透明衬底的垂直距离分别相等，多个所述环形凹槽的底面到所述透明衬底的垂直距离分别相等。
6.根据权利要求1至5任一项所述的光学基板，其特征在于，所述预设方向垂直于所述透明衬底。
7.一种显示面板，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的光学基板。
8.根据权利要求7所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板包括彩膜基板，所述彩膜基板复用为所述光学基板，每一所述透光单元对应为一光阻单元，用于透过一种颜色的入射光线。
9.一种光学基板的制备方法，其特征在于，所述光学基板为如权利要求1至6任一项所述的光学基板，所述制备方法包括：
提供所述透明衬底；
在所述透明衬底上沉积所述透光单元的制作材料层；
通过半透式掩膜htm曝光工艺，在所述制作材料层上制作形成多个所述透光单元。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在所述透明衬底上沉积所述透光单元的制作材料层，包括：
在所述透明衬底上沉积光阻材料层；所述光阻材料层用于透过一种颜色的入射光线；
所述通过半透式掩膜htm曝光工艺，在所述制作材料层上制作形成多个所述透光单元，包括：
通过半透式掩膜htm曝光工艺，在所述光阻材料层上形成多个所述透光单元，每一所述透光单元对应为一光阻单元。
技术总结