CN104062800A - 一种显示基板、显示面板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示基板、显示面板及显示装置，由于显示基板的彩膜结构中至少一种颜色的色阻由层叠设置的至少两层滤光膜组成，由至少两层滤光膜组成的色阻中，各层滤光膜的折射率从衬底基板指向透明导电氧化物膜层的方向逐渐增大，且与衬底基板相邻的一层滤光膜的折射率大于衬底基板的折射率，与透明导电氧化物膜层相邻的一层滤光膜的折射率小于透明导电氧化物膜层的折射率，这样，在光从透明导电氧化物膜层处入射，经过彩膜结构后从衬底基板处出射的过程中，可以减少由于透明导电氧化物膜层与衬底基板之间较大的折射率差所导致的全反射现象，从而可以减少光在显示面板的传输过程中的损失，进而可以提高显示装置的显示亮度。

Description

一种显示基板、显示面板及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示基板、显示面板及显示装置。
背景技术
在现有的显示装置中，有机电致发光显示器件(OLED，Organic LightEmitting Diode)具有制备工艺简单、成本低、发光效率高以及易形成柔性结构等优点；液晶显示器件(LCD，Liquid Crystal Display)具有功耗低、显示质量高、无电磁辐射以及应用范围广等优点。有机电致发光显示器件和液晶显示器件均是目前较为重要的显示装置。
目前，OLED和LCD都普遍存在显示亮度不高的问题，这是由于OLED中的阳极以及LCD中的像素电极和公共电极一般采用折射率为1.8的氧化铟锡(ITO，Indium Tin Oxides)制备，ITO薄膜与折射率为1.5的玻璃基板之间存在较大的折射率差，在入射光经过ITO薄膜后射向玻璃基板的过程中，部分入射光会发生全反射的现象，这样，从玻璃基板处出射的光会存在损失的问题，从而直接影响OLED和LCD的显示亮度。
因此，如何减少光在显示面板的传输过程中的全反射现象，以提高显示装置的显示亮度，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种显示基板、显示面板及显示装置，用以减少光在显示面板的传输过程中的全反射现象，以提高显示装置的显示亮度。
因此，本发明实施例提供了一种显示基板，包括：衬底基板，以及在所述衬底基板上依次层叠设置的彩膜结构和透明导电氧化物膜层；所述彩膜结构包括呈矩阵排列且颜色不同的多个色阻；
所述彩膜结构中至少一种颜色的色阻由层叠设置的至少两层滤光膜组成；
由至少两层滤光膜组成的色阻中，各层所述滤光膜的折射率从所述衬底基板指向所述透明导电氧化物膜层的方向逐渐增大，且与所述衬底基板相邻的一层所述滤光膜的折射率大于所述衬底基板的折射率，与所述透明导电氧化物膜层相邻的一层所述滤光膜的折射率小于所述透明导电氧化物膜层的折射率。
本发明实施例提供的上述显示基板，由于彩膜结构中至少一种颜色的色阻由层叠设置的至少两层滤光膜组成，由至少两层滤光膜组成的色阻中，各层滤光膜的折射率从衬底基板指向透明导电氧化物膜层的方向逐渐增大，且与衬底基板相邻的一层滤光膜的折射率大于衬底基板的折射率，与透明导电氧化物膜层相邻的一层滤光膜的折射率小于透明导电氧化物膜层的折射率，这样，在光从透明导电氧化物膜层处入射，经过彩膜结构后从衬底基板处出射的过程中，可以减少由于透明导电氧化物膜层与衬底基板之间较大的折射率差所导致的全反射现象，从而可以减少光在显示面板的传输过程中的损失，进而可以提高显示装置的显示亮度。
较佳地，为了进一步地减少光在显示面板的传输过程中的全反射现象，在本发明实施例提供的上述显示基板中，每层所述滤光膜的厚度均小于或等于0.45μm。
进一步地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，每层所述滤光膜的厚度均小于可见光的波长。
较佳地，为了提高彩膜结构中颜色为蓝色的色阻的显示亮度，从而使整个显示画面能够达到较好的白平衡，在本发明实施例提供的上述显示基板中，所述彩膜结构中颜色为蓝色的色阻由层叠设置的至少两层滤光膜组成。
进一步地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，所述彩膜结构中颜色为蓝色的色阻由层叠设置的四层滤光膜组成。
较佳地，为了提高整个显示画面的显示亮度，在本发明实施例提供的上述显示基板中，所述彩膜结构中所有颜色的色阻均由层叠设置的至少两层滤光膜组成。
进一步地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，所述彩膜结构中所有颜色的色阻均由层叠设置的四层滤光膜组成。
本发明实施例还提供了一种显示面板，包括本发明实施例提供的上述显示基板。
具体地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述显示面板为液晶显示面板或有机电致发光显示面板。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述显示面板。
附图说明
图1a和图1b分别为本发明实施例提供的显示基板的结构示意图；
图2a-图2d分别为本发明实施例提供的显示面板为液晶显示面板的结构示意图；
图3a和图3b分别为本发明实施例提供的显示面板为有机电致发光显示面板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例提供的显示基板、显示面板及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。
附图中各膜层的形状和厚度不反映其真实比例，目的只是示意说明本发明的内容。
本发明实施例提供的一种显示基板，如图1a和图1b所示，包括：衬底基板1，以及在衬底基板1上依次层叠设置的彩膜结构2和透明导电氧化物膜层3；彩膜结构2包括呈矩阵排列且颜色不同的多个色阻(如图1a和图1b所示的颜色分别为红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的三个色阻)；
彩膜结构2中至少一种颜色的色阻由层叠设置的至少两层滤光膜组成；
由至少两层滤光膜组成的色阻中，各层滤光膜的折射率从衬底基板1指向透明导电氧化物膜层3的方向逐渐增大，且与衬底基板1相邻的一层滤光膜的折射率大于衬底基板1的折射率，与透明导电氧化物膜层3相邻的一层滤光膜的折射率小于透明导电氧化物膜层3的折射率。
本发明实施例提供的上述显示基板，由于彩膜结构2中至少一种颜色的色阻由层叠设置的至少两层滤光膜组成，由至少两层滤光膜组成的色阻中，各层滤光膜的折射率从衬底基板1指向透明导电氧化物膜层3的方向逐渐增大，且与衬底基板1相邻的一层滤光膜的折射率大于衬底基板1的折射率，与透明导电氧化物膜层3相邻的一层滤光膜的折射率小于透明导电氧化物膜层3的折射率，这样，如图1a和图1b所示的箭头方向，在光从透明导电氧化物膜层3处入射，经过彩膜结构2后从衬底基板1处出射的过程中，可以减少由于透明导电氧化物膜层3与衬底基板1之间较大的折射率差所导致的全反射现象，从而可以减少光在显示面板的传输过程中的损失，进而可以提高显示装置的显示亮度。
在具体实施时，透明导电氧化物膜层3具体可以采用氧化铟锡(ITO,IndiumTin Oxides)或氧化铟锌(IZO,Idium Zinc Oxides)或氧化铟镓锌(IGZO,IndiumGallium Zinc Oxides)等制作，在此不做限定。具体地，ITO的折射率为1.92，IZO和IGZO的折射率为2.05，衬底基板1一般为折射率为1.5的玻璃基板，因此，与衬底基板1相邻的一层滤光膜的折射率需要大于1.5，与透明导电氧化物膜层3相邻的一层滤光膜的折射率需要小于1.9。
在具体实施时，由至少两层滤光膜组成的色阻中，滤光膜的层数越多，各层滤光膜之间的折射率差越小，可以使减少光在各层滤光膜中全反射的效果越佳。当然，需要满足各层滤光膜的折射率从衬底基板1指向透明导电氧化物膜层3的方向逐渐增大，且与衬底基板1相邻的一层滤光膜的折射率大于衬底基板1的折射率，与透明导电氧化物膜层3相邻的一层滤光膜的折射率小于透明导电氧化物膜层3的折射率，因此，需要根据现有的制作滤光膜的材料实际设置滤光膜的层数。
并且，如图1a和图1b所示，透明导电氧化物膜层3可以为整层设置；或者，根据透明导电氧化物膜层3在显示基板中所起的作用，还可以采用构图工艺形成透明导电氧化物膜层3的图形，在此不做限定。
图1a和图1b均是以彩膜结构2包括红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)三种颜色的色阻为例进行说明的；或者，为了提高显示装置的显示亮度，彩膜结构2也可以包括红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)和白色(W)四种颜色的色阻；或者，为了增加显示装置显示画面的色域，彩膜结构2还可以包括红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)和黄色(Y)四种颜色的色阻；或者，彩膜结构2还可以包括其他颜色的色阻，在此不做限定。
本发明实施例提供的上述显示基板在具体实施时，可以将彩膜结构2中至少一种颜色的色阻设置为由层叠设置的至少两层滤光膜组成。具体地，可以仅将彩膜结构2中一种颜色的色阻(如红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)、白色(W)和黄色(Y)中的任意一种颜色的色阻)设置为由层叠设置的至少两层滤光膜组成，如图1a所示，彩膜结构2中仅颜色为蓝色的色阻由层叠设置的四层滤光膜组成；或者，也可以将彩膜结构2中任意组合的两种颜色的色阻(如红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)、白色(W)和黄色(Y)中的任意两种颜色的色阻)设置为由层叠设置的至少两层滤光膜组成；或者，还可以将彩膜结构2中所有颜色的色阻均设置为由层叠设置的至少两层滤光膜组成，如图1b所示，彩膜结构2中红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)三种颜色的色阻均由层叠设置的四层滤光膜组成，在此不做限定。
与红色(R)色阻和绿色(G)色阻相比，蓝色(B)色阻的发光效率较低，因此，为了使整个显示画面能够达到较好的白平衡，本发明实施例提供的上述显示基板在具体实施时，可以仅将彩膜结构2中颜色为蓝色(B)的色阻设置为由层叠设置的至少两层滤光膜组成，而将其他颜色的色阻(如红色(R)、绿色(G)、白色(W)和黄色(Y)等)设置为单层结构。由于考虑到现有的制作滤光膜的材料的限制，如图1a所示，彩膜结构2中颜色为蓝色(B)的色阻由层叠设置的四层滤光膜组成，颜色为红色(R)和绿色(G)的色阻均为单层结构。
具体地，如图1a所示结构的显示基板在具体实施时，可以在衬底基板1上旋涂折射率为1.65的的红色(R)树脂类色阻材料，并经过曝光、显影和固化处理形成具有一层红色(R)滤光膜的红色(R)色阻；在衬底基板1上旋涂折射率为1.68的绿色(G)树脂类色阻材料，并经过曝光、显影和固化处理形成具有一层绿色(G)滤光膜的绿色(G)色阻；在衬底基板1上分别四次旋涂折射率为1.57、1.62、1.67和1.72的蓝色(B)树脂类色阻材料，并经过曝光、显影和固化处理形成具有四层蓝色(B)滤光膜的蓝色(B)色阻。
为了提高整个显示画面的显示亮度，本发明实施例提供的上述显示基板在具体实施时，可以将彩膜结构2中所有颜色的色阻均设置为由层叠设置的至少两层滤光膜组成。由于考虑到现有的制作滤光膜的材料的限制，如图1b所示，彩膜结构2中红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)三种颜色的色阻均由层叠设置的四层滤光膜组成。
具体地，如图1b所示结构的显示基板在具体实施时，可以在衬底基板1上分别四次旋涂折射率为1.55、1.6、1.65和1.75的红色(R)树脂类色阻材料，并经过曝光、显影和固化处理形成具有四层红色(R)滤光膜的红色(R)色阻；在衬底基板1上分别四次旋涂折射率为1.55、1.59、1.71和1.75的绿色(G)树脂类色阻材料，并经过曝光、显影和固化处理形成具有四层绿色(G)滤光膜的绿色(G)色阻；在衬底基板1上分别四次旋涂折射率为1.52、1.55、1.58和1.74的蓝色(B)树脂类色阻材料，并经过曝光、显影和固化处理形成具有四层蓝色(B)滤光膜的蓝色(B)色阻。
较佳地，为了进一步地减少光在显示基板的传输过程中的全反射现象，本发明实施例提供的上述显示基板在具体实施时，可以将每层滤光膜的厚度均设置为小于或等于0.45μm。由于三原色红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的发光波长约为0.45μm-0.54μm范围，在每层滤光膜的厚度均小于或等于0.45μm时，可以保证每层滤光膜的厚度均小于三原色红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的发光波长，这样，可以实现发三原色红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的光在每层滤光膜中是以电磁波的方式进行传输的，而不会发生几何光学中的全反射现象，从而可以进一步地减少光在显示面板的传输过程中的损失，进而可以进一步地提高显示装置的显示亮度。
进一步地，本发明实施例提供的上述显示基板在具体实施时，可以将每层滤光膜的厚度均设置为小于可见光波长的最小值，即将每层滤光膜的厚度均设置为小于0.38μm，这样，可以保证全部可见光波段在每层滤光膜中不会发生全反射现象，从而避免光在显示面板的传输过程中的损失，进而显著提高显示装置的显示亮度。
并且，本发明实施例提供的上述显示基板在具体实施时，根据不同颜色的像素的显示需求，可以适当调整一层或几层滤光膜的厚度，利用微腔效应使经过各层滤光膜后的光的半高宽变窄，从而可以提高像素颜色的纯度。
在具体实施时，为了保证透明导电氧化物膜层3的平坦性，可以在彩膜结构2与透明导电氧化物膜层3之间设置一平坦层4，平坦层4一般是通过旋涂压克力系材料并对其进行固化处理制得的，平坦层4的厚度一般约为4μm。并且，在各彩膜结构2之间一般还会设置有黑矩阵5，黑矩阵5一般是通过旋涂树脂类材料并经过曝光、显影和固化处理制得的，一般将黑矩阵5的厚度设置为1.5μm，将彩膜结构2中的各色阻的厚度设置为1.5μm至3μm，即彩膜结构2中各色阻的厚度一般会大于黑矩阵5的厚度。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示面板，包括本发明实施例提供的上述显示基板。该显示面板的具体实施可以参见上述显示基板的实施例，重复之处不再赘述。
具体地，本发明实施例提供的上述显示面板在具体实施时，显示面板可以为液晶显示面板(LCD)；或者，也可以为有机电致发光显示面板(OLED)，在此不做限定。
在具体实施时，如图1a和图1b所示的显示基板在应用于LCD时，如图2a和图2b所示，衬底基板1具体可以作为LCD的彩膜基板，透明导电氧化物膜层3具体可以作为公共电极，LCD还可以包括：与彩膜基板相对而置的阵列基板6，位于彩膜基板和阵列基板6之间的液晶层7，以及位于阵列基板6背离彩膜基板一侧的背光模组8等。具体地，如图2a和图2b所示，透明导电氧化物膜层3即公共电极可以位于彩膜基板一侧，即扭转向列(TN,TwistedNematic)型LCD；或者，透明导电氧化物膜层3即公共电极也可以位于阵列基板6一侧，即高级超维场开关(ADS,Advanced Super Dimension Switch)型LCD，在此不做限定。
背光模组8发出的光依次经过透明导电氧化物膜层3即公共电极、彩膜结构2后，从衬底基板1即彩膜基板处出射，由于彩膜结构2中的至少一种颜色的色阻由层叠设置的至少两层滤光膜组成，由至少两层滤光膜组成的色阻中，各层滤光膜的折射率从衬底基板1即彩膜基板指向透明导电氧化物膜层3即公共电极的方向逐渐增大，且与衬底基板1即彩膜基板相邻的一层滤光膜的折射率大于衬底基板1即彩膜基板的折射率，与透明导电氧化物膜层3即公共电极相邻的一层滤光膜的折射率小于透明导电氧化物膜层3即公共电极的折射率，这样，可以减少由于透明导电氧化物膜层3即公共电极与衬底基板1即彩膜基板之间较大的折射率差所导致的全反射现象，从而可以减少光在LCD的传输(如图2a和图2b所示的箭头方向为光的传输方向)过程中的损失，进而可以提高LCD的显示亮度。
并且，如图1a和图1b所示的显示基板在应用于LCD时，透明导电氧化物膜层3具体还可以作为像素电极，如图2c和图2d所示，透明导电氧化物膜层3位于阵列基板6一侧，液晶层7位于透明导电氧化物膜层3与彩膜结构2之间，如图2c和图2d所示结构的LCD的具体实施与如图2a和图2b所示结构的LCD的实施例类似，在此不做赘述。
此外，LCD一般还会包括薄膜晶体管(TFT,Thin Film Transistor)，TFT具体可以为低温多晶硅TFT或氧化物TFT或单晶硅TFT，TFT的具体结构可以为现有的结构，在此不做赘述。
在具体实施时，如图1a和图1b所示的显示基板在应用于OLED时，如图3a和图3b所示，衬底基板1具体可以作为具有TFT的衬底基板，透明导电氧化物膜层3具体可以作为有机电致发光结构中的阳极，TFT通过平坦层4中的过孔与透明导电氧化物膜层3即阳极电性连接，OLED还可以包括：在透明导电氧化物膜层3即阳极上依次层叠设置的发光层9和阴极10，在平坦层4上且与黑矩阵5对应的区域内设置的像素限定层11，以及在阴极10上贴合的封装层12。
发光层9发出的光依次经过透明导电氧化物膜层3即阳极、彩膜结构2后，从衬底基板1处出射，由于彩膜结构2中的至少一种颜色的色阻由层叠设置的至少两层滤光膜组成，由至少两层滤光膜组成的色阻中，各层滤光膜的折射率从衬底基板1指向透明导电氧化物膜层3即阳极的方向逐渐增大，且与衬底基板1相邻的一层滤光膜的折射率大于衬底基板1的折射率，与透明导电氧化物膜层3即阳极相邻的一层滤光膜的折射率小于透明导电氧化物膜层3即阳极的折射率，这样，可以减少由于透明导电氧化物膜层3即阳极与衬底基板1之间较大的折射率差所导致的全反射现象，从而可以减少光在OLED的传输(如图3a和图3b所示的箭头方向为光的传输方向)过程中的损失，进而可以提高OLED的显示亮度。
并且，在OLED中的阳极和阴极10之间一般还会包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层，它们的具体结构可以为现有的结构，在此不做赘述。并且，OLED的发光具体可以为全荧光发光或全磷光发光或磷光荧光复合发光，在此不做限定。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述显示面板，该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。该显示装置的具体实施可以参见上述显示面板的实施例，重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的一种显示基板、显示面板及显示装置，由于显示基板的彩膜结构中至少一种颜色的色阻由层叠设置的至少两层滤光膜组成，由至少两层滤光膜组成的色阻中，各层滤光膜的折射率从衬底基板指向透明导电氧化物膜层的方向逐渐增大，且与衬底基板相邻的一层滤光膜的折射率大于衬底基板的折射率，与透明导电氧化物膜层相邻的一层滤光膜的折射率小于透明导电氧化物膜层的折射率，这样，在光从透明导电氧化物膜层处入射，经过彩膜结构后从衬底基板处出射的过程中，可以减少由于透明导电氧化物膜层与衬底基板之间较大的折射率差所导致的全反射现象，从而可以减少光在显示面板的传输过程中的损失，进而可以提高显示装置的显示亮度。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种显示基板，包括：衬底基板，以及在所述衬底基板上依次层叠设置的彩膜结构和透明导电氧化物膜层；所述彩膜结构包括呈矩阵排列且颜色不同的多个色阻；其特征在于：
所述彩膜结构中至少一种颜色的色阻由层叠设置的至少两层滤光膜组成；
由至少两层滤光膜组成的色阻中，各层所述滤光膜的折射率从所述衬底基板指向所述透明导电氧化物膜层的方向逐渐增大，且与所述衬底基板相邻的一层所述滤光膜的折射率大于所述衬底基板的折射率，与所述透明导电氧化物膜层相邻的一层所述滤光膜的折射率小于所述透明导电氧化物膜层的折射率。
2.如权利要求1所述的显示基板，其特征在于，每层所述滤光膜的厚度均小于或等于0.45μm。
3.如权利要求2所述的显示基板，其特征在于，每层所述滤光膜的厚度均小于可见光波长的最小值。
4.如权利要求1-3任一项所述的显示基板，其特征在于，所述彩膜结构中颜色为蓝色的色阻由层叠设置的至少两层滤光膜组成。
5.如权利要求4所述的显示基板，其特征在于，所述彩膜结构中颜色为蓝色的色阻由层叠设置的四层滤光膜组成。
6.如权利要求1-3任一项所述的显示基板，其特征在于，所述彩膜结构中所有颜色的色阻均由层叠设置的至少两层滤光膜组成。
7.如权利要求6所述的显示基板，其特征在于，所述彩膜结构中所有颜色的色阻均由层叠设置的四层滤光膜组成。
8.一种显示面板，其特征在于，包括：如权利要求1-7任一项所述的显示基板。
9.如权利要求8所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板为液晶显示面板或有机电致发光显示面板。
10.一种显示装置，其特征在于，包括：如权利要求8或9所述的显示面板。
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