CN103197462B - 一种彩膜基板、显示面板及显示装置 - Google Patents

一种彩膜基板、显示面板及显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种彩膜基板、显示面板及显示装置，涉及显示技术领域，解决了现有技术中，由于人眼的错觉引起的色像差问题。一种彩膜基板，包括：基板以及设置在所述基板上的彩色膜层，其中，所述彩色膜层包括以矩阵的形式周期性重复排列的像素单元，每一个像素单元包括至少三个不同颜色的亚像素，且每个所述亚像素包括一种颜色的次亚像素，且每一个所述像素单元中各次亚像素的面积大小与其颜色的波长成反比。本发明适用于显示装置的制造领域。

Description

一种彩膜基板、显示面板及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种彩膜基板、显示面板及显示装置。
背景技术
LCD(LiquidCrystalDisplay，液晶显示器)因其具有高画质、体积小、低驱动电压、低功耗、对人视力影响小等优点，故在市场上有了飞速的发展。现有的液晶显示器，包括阵列基板、彩膜基板以及封装在阵列基板和彩膜基板之间的液晶。其中，如图1、图2所示，彩膜基板包括：基板1，设置在所述基板1上的黑矩阵膜层2以及彩色膜层3。其中，彩色膜层3包括周期性重复排列且紧密相接的像素单元，每一个所述像素单元包括红色次亚像素31、绿色次亚像素32以及蓝色次亚像素33，且各亚像素之间设置有黑矩阵，用于防止相接处漏光。液晶显示面板通过红、绿、蓝三种颜色的调和形成不同色光，从而实现各种色彩的显示，使得液晶显示器呈现亮丽鲜艳的画面。因此彩膜基板为液晶显示器的关键组成部分。
如图1、图2所示，现有的彩膜基板中各像素单元一般采取相同的设计，其均为矩形且等长等宽。但是红、绿、蓝的波长不同，由于人眼的错觉会使波长长的像素宽度增大，形成“色像差”，即视觉上三种颜色的宽度不相等，红色宽度大于绿色宽度，绿色宽度大于蓝色宽度，从而引起色像差问题，影响显示器视觉效果。
发明内容
本发明的实施例提供一种彩膜基板、显示面板及显示装置，所述彩膜基板上不同颜色的亚像素的面积与其颜色的波长成反比，所述彩膜基板可改善由亚像素颜色引起的色像差问题，提升显示效果。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
本发明提供了一种彩膜基板，包括：基板以及设置在所述基板上的彩色膜层，其中，所述彩色膜层包括以矩阵的形式周期性重复排列的像素单元，每一个像素单元包括至少三个不同颜色的亚像素，且每个所述亚像素包括一种颜色的次亚像素，其中，每一个所述像素单元中各次亚像素的面积大小与其颜色的波长成反比。
可选的，各次亚像素均为矩形且其长度相等。
可选的，每一像素单元中，至少波长较长的亚像素还包括一个增亮亚像素，所述次亚像素和增亮亚像素紧密相接。
可选的，每一像素单元中，各亚像素均还包括一个增亮亚像素，所述次亚像素和所述增亮亚像素紧密相接。
可选的，每一像素单元中各亚像素的面积大小相等。
可选的，所述增亮亚像素为透明亚像素。
可选的，波长最长的次亚像素的面积占所述亚像素面积的2/3以上。
可选的，还包括：黑矩阵膜层，所述黑矩阵膜层包括黑矩阵，所述黑矩阵设置在各亚像素相接的位置处。
可选的，所述黑矩阵还设置在次亚像素和增亮亚像素相接的位置处。
可选的，还包括：平坦层，且形成所述平坦层与所述增亮亚像素的材料相同。
本发明提供了一种显示面板，包括本发明提供的任一所述的彩膜基板。
本发明提供了一种显示装置，包括本发明提供的任一所述的显示面板。
本发明实施例提供的一种彩膜基板、显示面板及显示装置，所述彩膜基板上不同颜色的亚像素的面积与其颜色的波长成反比，这样由于人眼的错觉，视觉上不同颜色的亚像素面积相等，可改善由亚像素颜色引起的色像差问题，提升显示效果。
附图说明
图1为现有技术中一种彩膜基板的局部放大示意图;
图2为图1的剖视结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种彩膜基板的局部放大示意图;
图4为本发明实施例提供的另一种彩膜基板的局部放大示意图;
图5为图4的剖视结构示意图;
图6为本发明实施例提供的另一种彩膜基板的局部放大示意图;
图7为图6的剖视结构示意图;
图8为本发明实施例提供的另一种彩膜基板的局部放大示意图;
图9为图8的剖视结构示意图;
图10为本发明实施例提供的另一种彩膜基板的局部放大示意图;
图11为图10的剖视结构示意图;
附图标记：
1）基板;2）黑矩阵膜层;3）彩色膜层;31）红色次亚像素;11）透明亚像素;32）绿色次亚像素;33）蓝色次亚像素;4）平坦层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
本发明实施例提供了一种彩膜基板，包括：基板以及设置在所述基板上的彩色膜层，其中，所述彩色膜层包括以矩阵的形式周期性重复排列的像素单元，每一个像素单元包括至少三个不同颜色的亚像素，且每个所述亚像素包括一种颜色的次亚像素，且每一个所述像素单元中各次亚像素的面积大小与其颜色的波长成反比。
需要说明的是，当所述亚像素仅包括一个次亚像素时，所述次亚像素即为亚像素。所述每一个像素单元包括至少三个不同颜色的次亚像素，可以是至少三个不同颜色的次亚像素紧密贴合，还可以是相邻的两个次亚像素在相接处重叠，这样可以进一步防止次亚像素之间漏光。现有的彩膜基板，每一像素单元包括红、绿、蓝三种不同颜色的次亚像素，本发明实施例以现有的这种像素单元为例进行详细说明。当然，像素单元也可以包括其他颜色的次亚像素，当彩膜基板上的像素单元包括其他颜色的次亚像素，可参照本发明实施例，在此不一一赘述。现有技术中，形成所述彩色膜层的材料优选采用树脂，当然也可以是其他材料，例如可以是无机材料等。本发明实施例中，以形成所述彩色膜层的材料为树脂为例进行详细说明。
在本发明所有实施例中，所述“薄膜”是指利用某一种材料在基板上利用沉积或其他工艺制作出的一层薄膜。若在整个制作过程当中该“薄膜”无需构图工艺，则该“薄膜”还可以称为“层”;若在整个制作过程当中该“薄膜”还需构图工艺，则在构图工艺前称为“薄膜”，构图工艺后称为“层”。经过构图工艺后的“层”中包含至少一个薄膜“图案”。示例的，上述的彩色膜层是树脂薄膜经构图工艺后形成的，而各次亚像素则为图案。
具体的，如图3所示，所述彩膜基板上的像素单元包括红色次亚像素31、绿色次亚像素32和蓝色次亚像素33，由于红色的波长大于绿色的波长，绿色的波长大于蓝色的波长，则所述红色次亚像素31的面积S1小于绿色次亚像素32的面积S2，且绿色次亚像素32的面积S2小于蓝色次亚像素33的面积S3。优选的，S1：S2：S3=（0.89-0.94)：(0.95-0.99)：1。考虑人眼的敏感度以及误差，当所述红色次亚像素的面积和绿色次亚像素的面积和蓝色次亚像素的面积满足上述比例时，都可以实现接近等宽的视觉效果。由于，红色树脂、绿色树脂和蓝色树脂的波长分别为650nm、550nm和460nm。进一步优选的，S1：S2：S3至0.93:0.96:1，根据视觉宽度正比于波长，对波长值求倒数，并以蓝色树脂为基准即得到各颜色次像素的面积比。当所述红色次亚像素的面积和绿色次亚像素的面积和蓝色次亚像素的面积满足上述比例时，其视觉效果最佳。
本发明提供了一种彩膜基板，所述彩膜基板上不同颜色的次亚像素的面积与其颜色的波长成反比，又由于，颜色的波长与视觉的宽度成正比，这样可以改善由次亚像素颜色引起的色像差问题，使视觉效果等宽，从而提升显示效果。
可选的，各次亚像素均为矩形且其长度相等。具体的，由于各像素单元以矩阵的形式排列，各次亚像素的长度相等，每一个所述像素单元中各次亚像素的面积与其颜色的波长成反比，则每一所述次亚像素的宽度不同，且颜色的波长较长的次亚像素单元的宽度小于颜色的波长较短的次亚像素的宽度。如图3所示，竖直方向上各次亚像素的长度相等，则水平方向上，红色次亚像素31的宽度小于绿色次亚像素32的宽度，绿色次亚像素32的宽度小于蓝色次亚像素33的宽度。本发明实施例中沿竖直方向102为长度，沿水平方向101为宽度。
可选的，每一像素单元中，至少波长较长的亚像素还包括一个增亮亚像素，所述次亚像素和增亮亚像素紧密相接。所述增亮亚像素可以是透明亚像素也可以是白色亚像素，当然还可以是黄色等其他颜色。且优选的，所述增亮亚像素为透明亚像素，这样可以进一步提升透过率，提高彩膜基板的亮度。且本发明实施例中，以所述增亮亚像素为透明亚像素为例进行详细说明。如图4、图5所示，相对于蓝色，红色和绿色的波长较长，则红色次亚像素31和绿色次亚像素32分别包括一个透明亚像素11。且由于透明亚像素的透过率高，在彩膜基板上设置透明亚像素还可以提高彩膜基板的亮度，且彩膜基板混色更加自然，从而提升显示效果。
且进一步的，各亚像素的面积相等。如图4所示，红色次亚像素31和与之相邻的透明亚像素11的面积之和等于绿色次亚像素32和与之相邻的透明亚像素11的面积之和，且等于蓝色次亚像素33的面积。这样，当所述彩膜基板还包括黑矩阵时，各亚像素的面积相等有利于黑矩阵的形成。
可选的，如图4、图5所示，所述彩膜基板还包括黑矩阵膜层2，所述黑矩阵膜层2包括黑矩阵，所述黑矩阵设置在各亚像素相接的位置处。在所述各亚像素相接的位置处设置黑矩阵可以进一步防止各亚像素相接位置处漏光。需要说明的是，所述黑矩阵膜层可以设置在所述彩色膜层的上面，也可以设置在所述彩色膜层的下面。本发明实施例中，所述“上”、“下”以在基板上形成各薄膜的顺序为依据，在先制作的薄膜在“下”，在后制作的薄膜在“上”。
进一步的，如图6、图7所示，所述黑矩阵还设置在次亚像素和增亮亚像素相接的位置处，用于进一步防止次亚像素和增亮亚像素相接的位置处漏光。
优选的，每一像素单元中，各亚像素均还包括一个增亮亚像素，所述次亚像素和所述增亮亚像素紧密相接。具体的，如图8、图9所示，红色次亚像素31、绿色次亚像素32和蓝色次亚像素33分别包括一个透明亚像素11。
优选的，各亚像素的面积相等。具体的，如图8所示，红色次亚像素31和与之相邻的透明亚像素11的面积之和等于绿色次亚像素32和与之相邻的透明亚像素11的面积之和，且等于蓝色次亚像素33和与之相邻的透明亚像素11的面积之和。且由于透明亚像素的透过率高，在彩膜基板上设置透明亚像素还可以进一步提高彩膜基板的亮度，且彩膜基板混色更加自然，从而提升显示效果。
进一步优选的，所述波长最长的次亚像素的面积占所述亚像素面积的2/3以上(包括2/3)。具体的，如图4）图11所示，红色的波长最长，则面积最小，且所述红色亚像素31的面积占红色亚像素31和与之相邻的透明亚像素11的面积之和的2/3以上，以保证彩膜基板的显示效果。
可选的，如图8、图9所示，所述彩膜基板还包括黑矩阵膜层2，所述黑矩阵膜层2包括黑矩阵，所述黑矩阵设置在各亚像素相接的位置处。在所述各亚像素相接的位置处设置黑矩阵可以进一步防止各亚像素相接位置处漏光。
且进一步优选的，如图10、图11所示，所述黑矩阵还设置在次亚像素和增亮亚像素相接的位置处，用于进一步防止次亚像素和增亮亚像素相接的位置处漏光。需要说明的是，所述黑矩阵膜层可以设置在所述彩色膜层的上面，也可以设置在所述彩色膜层的下面。
可选的，如图5、图7、图9、图11所示，所示彩膜基板还包括：平坦层4，且形成所述平坦层4与所述透明亚像素的材料相同。具体的，所述平坦层设置在彩色膜层和黑矩阵膜层的上面，所述透明亚像素和所述平坦层的材料相同，所述平坦层和所述增亮亚像素可以是通过一次构图工艺形成，即经过一次曝光形成。例如均可以为树脂，并通过沉积、曝光等工艺一次形成所述透明亚像素和所述平坦层。这样可以减少制作步骤，缩短制作周期，节省成本，且所述透明亚像素和所述平坦层材料相同，其经过一次构图工艺形成透明亚像素和平坦层可以避免层与层之间衔接不好等问题。
可选的，所述彩膜基板还包括透明导电层，所述透明导电层包括公共电极。具体的，所述透明导电层设置在所述彩膜基板的最上面。
需要说明的是，本发明实施例提供的彩膜基板可适用于液晶显示装置。液晶显示装置根据驱动液晶的电场方向，将液晶显示装置大致分为垂直电场驱动型和水平电场驱动型。垂直电场驱动型液晶显示装置在上下基板上彼此相对设置公共电极和像素电极，在所述公共电极和像素电极之间形成垂直的电场以驱动液晶，如TN(TwistNematic，扭曲向列)型、VA(VerticalAlignment，多畴垂直取向)型液晶显示装置。水平电场驱动型液晶显示装置在下基板上设置公共电极和像素电极，在所述公共电极和像素电极之间形成水平的电场以驱动液晶，如ADS(Advanced-SuperDimensionalSwitching，高级超维场开关)型、IPS(InPlaneSwitch，横向电场效应)型液晶显示装置。且对于垂直电场驱动型液晶显示装置的彩膜基板，所述彩膜基板上还设置有公共电极。
本发明实施例提供了一种显示面板，包括本发明实施例提供的任一所述的彩膜基板。
本发明实施例提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的所述的显示面板。所述显示装置可以为液晶显示器、电子纸等显示器件以及包括这些显示器件的电视、数码相机、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或者部件。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种彩膜基板，包括：基板以及设置在所述基板上的彩色膜层，其中，所述彩色膜层包括以矩阵的形式周期性重复排列的像素单元，每一个像素单元包括至少三个不同颜色的亚像素，且每个所述亚像素包括一种颜色的次亚像素，其特征在于，每一个所述像素单元中各次亚像素的面积大小与其颜色的波长成反比；
每一像素单元中，至少波长较长的亚像素还包括一个增亮亚像素，所述次亚像素和增亮亚像素紧密相接；
每一像素单元中各亚像素的面积大小相等。
2.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，各次亚像素均为矩形且其长度相等。
3.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，每一像素单元中，各亚像素均还包括一个增亮亚像素，所述次亚像素和所述增亮亚像素紧密相接。
4.根据权利要求1或3所述的彩膜基板，其特征在于，所述增亮亚像素为透明亚像素。
5.根据权利要求1或3所述的彩膜基板，其特征在于，波长最长的次亚像素的面积占所述亚像素面积的2/3以上。
6.根据权利要求1或3所述的彩膜基板，其特征在于，还包括：黑矩阵膜层，所述黑矩阵膜层包括黑矩阵，所述黑矩阵设置在各亚像素相接的位置处。
7.根据权利要求6所述的彩膜基板，其特征在于，所述黑矩阵还设置在次亚像素和增亮亚像素相接的位置处。
8.根据权利要求1或3所述的彩膜基板，其特征在于，还包括：平坦层，且形成所述平坦层与所述增亮亚像素的材料相同。
9.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的彩膜基板。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求9所述的显示面板。
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