CN106094319A - 一种显示基板和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示基板和显示装置。该显示基板包括基板，还包括设置在基板上的色偏补偿层，色偏补偿层用于对应蓝色色阻的周边边缘区域设置，色偏补偿层的光线透过率能随温度的升高而降低，以对蓝色色阻周边边缘区域的光线透过率随温度的变化进行补偿。该显示基板能够对蓝色色阻周边边缘区域的光线透过率随温度的变化进行补偿；通过对蓝色色阻周边边缘区域的光线透过率的补偿，从而在红色光阻和绿色光阻的光线透过率随温度升高而降低的幅度不变的情况下，明显减小了蓝色色阻、红色光阻和绿色光阻整体的光线透过率随温度变化的变化量，进而减弱了由光线透过率随温度变化所导致的色偏，提升了显示基板的显示效果。

Description

一种显示基板和显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体地，涉及一种显示基板和显示装置。
背景技术
液晶分子随着温度的变化，其光相位差以及形状会随着温度变化，液晶的这一性质，使其在同一信号不同温度下，RGB光阻(红绿蓝色彩膜)透过率有所差别，称之为RGB光(红绿蓝光)温度色偏。经调查，液晶分子对RGB光的透过率随温度变化的变化量各不相同，液晶分子对R光(红光)和G光(绿光)的透过率，会随着温度的升高而降低；而对B光(蓝光)，液晶分子对像素中间位置(约为3/5)的B光阻(蓝色光阻或蓝色彩膜)透过率几乎不发生变化，但是在B光阻边缘处，透过率随着温度的升高而增加。且B光阻边缘处透过率随温度升高而增加的幅度要远大于R光阻和G光阻的透过率随温度升高而降低的幅度，这会导致液晶面板的显示随温度的变化而产生较大色偏，严重时会造成显示失真或显示异常。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述技术问题，提供一种显示基板和显示装置。该显示基板能够对蓝色色阻周边边缘区域的光线透过率随温度的变化进行补偿；通过对蓝色色阻周边边缘区域的光线透过率的补偿，从而在红色光阻和绿色光阻的光线透过率随温度升高而降低的幅度不变的情况下，明显减小了蓝色色阻、红色光阻和绿色光阻整体的光线透过率随温度变化的变化量，进而减弱了由光线透过率随温度变化所导致的色偏，提升了显示基板的显示效果。
本发明提供一种显示基板，包括基板，还包括设置在所述基板上的色偏补偿层，所述色偏补偿层用于对应蓝色色阻的周边边缘区域设置，所述色偏补偿层的光线透过率能随温度的升高而降低，以对所述蓝色色阻周边边缘区域的光线透过率随温度的变化进行补偿。
优选地，所述色偏补偿层采用随温度升高其光线透过率降低的材料。
优选地，所述色偏补偿层包括二氧化钒层和/或二氧化钛层。
优选地，沿所述蓝色色阻的对称轴，所述色偏补偿层对应所述蓝色色阻一边边缘区域的宽度：所述色偏补偿层对应所述蓝色色阻另一边边缘区域的宽度：所述蓝色色阻未对应所述色偏补偿层的中间区域的宽度＝1:1:3。
优选地，所述色偏补偿层的厚度与所述蓝色色阻对应所述色偏补偿层的周边边缘区域的厚度满足：
其中，Tr1(B)表示所述蓝色色阻在标准室温下的光线透过率；Tr1(补)表示所述色偏补偿层在标准室温下的光线透过率；Tr2(B)表示所述蓝色色阻在高温下的光线透过率；Tr2(补)表示所述色偏补偿层在高温下的光线透过率；标准厚度(B)表示所述蓝色色阻的经验制备厚度；标准厚度(补)表示所述色偏补偿层在所述标准室温下的光线透过率与所述高温下的光线透过率的差值为最大时所对应的厚度；x表示所述蓝色色阻对应所述色偏补偿层的周边边缘区域的厚度；y表示所述色偏补偿层的厚度。
优选地，所述标准室温为20-25℃，所述高温为35-60℃，所述标准厚度(B)为所述标准厚度(补)为
优选地，所述蓝色色阻未对应所述色偏补偿层的中间区域的厚度为所述蓝色色阻的经验制备厚度。
优选地，所述显示基板为彩膜基板，所述显示基板还包括依次叠覆在所述基板上的黑矩阵和彩膜层，所述彩膜层包括所述蓝色色阻；
所述色偏补偿层位于所述基板上方，且位于所述黑矩阵下方；或者，所述色偏补偿层位于所述黑矩阵上方，且位于所述蓝色色阻下方；或者，所述色偏补偿层位于所述蓝色色阻远离所述基板的一侧。
优选地，所述显示基板为阵列基板，所述显示基板还包括像素电极，所述色偏补偿层位于对应所述蓝色色阻的所述像素电极上方或下方的任意层，且所述色偏补偿层与所述像素电极之间还设置有绝缘层。
本发明还提供一种显示装置，包括上述显示基板。
本发明的有益效果：本发明所提供的显示基板，通过在对应蓝色色阻的周边边缘区域设置色偏补偿层，能够对蓝色色阻周边边缘区域的光线透过率随温度的变化进行补偿；通过对蓝色色阻周边边缘区域的光线透过率的补偿，能够使蓝色色阻周边边缘区域的光线透过率与其中心区域的光线透过率趋于一致，即能使蓝色色阻整体的光线透过率随着温度的变化不再发生变化，从而在红色光阻和绿色光阻的光线透过率随温度升高而降低的幅度不变的情况下，明显减小了蓝色色阻、红色光阻和绿色光阻整体的光线透过率随温度变化的变化量，进而减弱了由光线透过率随温度变化所导致的色偏，提升了显示基板的显示效果。另外，相比于现有技术，由于无需再设置色偏补偿电极，所以色偏补偿层的设置在实现色偏补偿的同时还能避免采用色偏补偿电极所带来的种种弊端。
本发明所提供的显示装置，通过采用上述显示基板，改善了该显示装置显示时的色偏，提升了该显示装置的显示效果。
附图说明
图1为现有技术中在显示面板上设置补偿电极的结构俯视图；
图2为本发明实施例1中显示基板上色偏补偿层的设置结构剖视示意图；
图3为图2中色偏补偿层与蓝色色阻对应设置的结构俯视图；
图4为色偏补偿层随温度变化的光线透过率变化曲线图；
图5为本发明实施例1中显示基板为彩膜基板的一种结构剖视图；
图6为本发明实施例1中显示基板为彩膜基板的另一种结构剖视图；
图7为本发明实施例1中显示基板为彩膜基板的又一种结构剖视图；
图8为本发明实施例2中显示基板为阵列基板的像素电极结构俯视图。
其中的附图标记说明：
1.基板；2.色偏补偿层；3.蓝色色阻；4.黑矩阵；5.彩膜层；6.像素电极；61.第一像素电极；62.第二像素电极；63.第三像素电极；7.补偿电极。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明所提供的一种显示基板和显示装置作进一步详细描述。
目前，为了减弱液晶面板的色偏效果，通常通过在对应B光阻的边缘处增加补偿电极的方式对B光阻边缘处的透过率随温度的变化进行补偿，以减轻色偏对显示造成的不良影响。补偿原理为：使补偿电极与公共电极之间产生垂直电场，从而重新定位液晶分子的偏转程度，来补偿色偏移的变化。如图1为常见的在显示面板上对应B光阻的边缘处设置补偿电极7的结构示意图。
现有技术中，通常补偿电极做在黑矩阵之下，补偿电极的增加很容易使显示面板出现如下缺陷：
1)由于增加了补偿电极，且补偿电极的驱动需由TFT基板(阵列基板)侧的IC(集成电路)引向补偿电极，或单独增加驱动电路，增加了工艺复杂度。
2)色偏补偿电极占用像素空间，降低了透过率。
3)增加的补偿电极与各膜层之间存在电容，增大了阻容负载，会影响显示面板中像素的充电及正常显示。
4)显示面板中需要增加温敏元件和温度-电压驱动电路，这与目前显示面板的窄边框、高透过率、轻薄化的发展趋势相违背。
5)通过补偿电极的方法进行色偏补偿，补偿电极的大小受黑矩阵BM遮盖区域和B色阻周边边缘区域透过率随温度上升而增大部分的制约，使补偿电极很容易影响显示效果。
6)补偿驱动电路的引入，其温度补偿效果易受各种不良、电压变化等因素的影响。
本发明的技术方案如下述实施例。
实施例1：
本实施例提供一种显示基板，如图2所示，包括基板1，还包括设置在基板1上的色偏补偿层2，色偏补偿层2用于对应蓝色色阻3的周边边缘区域设置，色偏补偿层2的光线透过率能随温度的升高而降低，以对蓝色色阻3周边边缘区域的光线透过率随温度的变化进行补偿。
由于蓝色色阻3的周边边缘区域的光线透过率随着温度的升高而增加，而色偏补偿层2的光线透过率能随温度的升高而降低，通过在对应蓝色色阻3的周边边缘区域设置色偏补偿层2，从而实现对蓝色色阻3周边边缘区域的光线透过率随温度的变化进行补偿；同时通过对蓝色色阻3周边边缘区域的光线透过率的补偿，能够使蓝色色阻3周边边缘区域的光线透过率与其中心区域的光线透过率趋于一致，即能使蓝色色阻3整体的光线透过率随着温度的变化不再发生变化，这样在红色光阻和绿色光阻的光线透过率随温度升高而降低的幅度不变的情况下，明显减小了蓝色色阻3、红色光阻和绿色光阻整体的光线透过率随温度变化的变化量，进而减弱了由光线透过率随温度变化所导致的色偏，提升了显示基板的显示效果。另外，相比于现有技术，由于无需再设置色偏补偿电极，所以本实施例中的色偏补偿层2在实现色偏补偿的同时还能避免采用色偏补偿电极所带来的种种弊端。
本实施例中，色偏补偿层2采用随温度升高其光线透过率降低的材料，如二氧化钒VO2、二氧化钛TiO2等。色偏补偿层2所采用的材料具有随温度变化光线透过率也发生变化的性质。如二氧化钒材料形成的薄膜，具有半导体-金属相变性能，可以从低温的半导体态变化到高温的金属态，其光线透过率也随之从高光线透过率变化到低光线透过率，且这些材料形成的膜层的光线透过率随温度变化的趋势可通过对这些材料进行掺杂或纳米化等方式进行调节。同时，这些材料形成的膜层的相变速率可达到10-6/s的级别、相变次数可达107次，其光线透过率的变化刚好与蓝色色阻3周边边缘区域光线透过率随温度的变化趋势相反，因此，这些材料形成的膜层可对蓝色色阻3周边边缘区域光线透过率随温度的变化进行补偿。
本实施例中，色偏补偿层2包括二氧化钒层或二氧化钛层。通过采用温度相变型材料形成色偏补偿层2的方法，补偿因温度升高引起的蓝色色阻3周边边缘区域光线透过率增加的部分，不增加额外的电路结构、驱动走线，相比传统的增加补偿电极的方法，工艺制程简单，不占用显示区内走线空间，改善温度导致的色偏。同时，色偏补偿层2与显示基板上的各膜层之间不存在电容，不影响像素的充电；且色偏补偿层2的温度补偿效果只与温度相关，不需额外的电压驱动和电路走线，这使得色偏补偿层2的补偿效果不受显示基板上由额外的电压驱动和电路走线造成的各种不良因素影响。
需要说明的是，色偏补偿层2也可以包括二氧化钒层和二氧化钛层，二氧化钒层和二氧化钛层相互覆叠。
另外需要说明的是，色偏补偿层2可以通过传统的化学气相沉积法或溅射沉积法形成在基板1上，在其制备过程中，可对其进行掺杂或纳米化，以调节其光线透过率随温度的变化趋势，色偏补偿层2的制备方法以及对其掺杂或纳米化的方法均为比较成熟的现有技术，这里不再赘述。
本实施例中，如图2和图3所示，沿蓝色色阻3的对称轴S，色偏补偿层2对应蓝色色阻3一边边缘区域的宽度L1：色偏补偿层2对应蓝色色阻3另一边边缘区域的宽度L2：蓝色色阻3未对应色偏补偿层2的中间区域的宽度L3＝1:1:3。由于经研究显示，蓝色色阻3周边边缘区域1/5宽度内的光线透过率随温度变化明显升高，而蓝色色阻3中心区域3/5宽度内的光线透过率随温度的变化几乎为零，因此，如此设置，能够确保对蓝色色阻3的光线透过率随温度变化的补偿效果最佳；且上述设置只在蓝色色阻3周边边缘区域光线透过率变化较大区域进行补偿，不影响蓝色色阻3中心区域的光线透过率，从而最大程度地保证了显示质量。
本实施例中，如图2所示，色偏补偿层2的厚度y与蓝色色阻3对应色偏补偿层2的周边边缘区域的厚度x满足：
其中，Tr1(B)表示蓝色色阻3在标准室温下的光线透过率。Tr1(补)表示色偏补偿层2在标准室温下的光线透过率。Tr2(B)表示蓝色色阻3在高温下的光线透过率。Tr2(补)表示色偏补偿层2在高温下的光线透过率。标准厚度(B)表示蓝色色阻3的经验制备厚度，即在彩膜基板的传统制备中，蓝色色阻3的习惯性制备厚度。标准厚度(补)表示色偏补偿层2在标准室温下的光线透过率与高温下的光线透过率的差值为最大时所对应的厚度。x表示蓝色色阻3对应色偏补偿层2的周边边缘区域的厚度。y表示色偏补偿层2的厚度。
优选地，上述公式(1)中，标准室温为20-25℃，高温为35-60℃，标准厚度(B)为标准厚度(补)为即本实施例中色偏补偿层2的厚度y与蓝色色阻3对应色偏补偿层2的周边边缘区域的厚度x可以根据公式(1)中二者的关系随意设定，色偏补偿层2的厚度y与蓝色色阻3对应色偏补偿层2的周边边缘区域的厚度x根据上述参数(标准室温、高温、标准厚度(B)、标准厚度(补))的设置值不同有多组搭配值可选，从而实现了对色偏补偿层2的厚度y和蓝色色阻3对应色偏补偿层2的周边边缘区域的厚度x的调节设置，进而能够更加灵活地减弱由温度变化所导致的色偏。
如图4所示，为一定厚度的二氧化钒层随着温度变化其光线透过率的变化趋势示意图，升温曲线001为二氧化钒层随着温度的升高其光线透过率的变化曲线，降温曲线002为二氧化钒层随着温度的降低其光线透过率的变化曲线，虚线003为二氧化钒层的温度从T4降至温度T2时的光线透过率变化曲线，虚线004为二氧化钒层的温度从T5降至温度T3时的光线透过率变化曲线，可见二氧化钒层的光线透过率随温度变化的趋势，T1为二氧化钒层开始相变温度，Tr1为初始光线透过率，T6为完成相变的温度，此时光线透过率降为Tr4；T4-Tr2、T5-Tr3为相变过程中温度升高至T4和T5时分别对应的光线透过率，当温度变化至T4或T5时，其降温过程的光线透过率曲线分别以虚线003和虚线004表示。从图4中可见，采用随温度升高其光线透过率降低的材料制成的色偏补偿层2，随着温度的升高和降低，其相变性能是可逆的，即色偏补偿层2随温度变化的光线透过率变化是可逆的，这使得色偏补偿层2能够适应显示基板温度的可逆变化，在温度升高时对其色偏进行减弱，在温度降低时能够正常透光，从而提升了显示基板的显示效果。
本实施例中，蓝色色阻3未对应色偏补偿层2的中间区域的厚度为蓝色色阻3的经验制备厚度。由于蓝色色阻3未对应色偏补偿层2的中间区域随温度的升高其光线透过率变化几乎为零，所以蓝色色阻3的该中间区域的厚度只要按照常规的经验制备厚度设置即可。
本实施例中，显示基板为彩膜基板，如图5所示，显示基板还包括依次叠覆在基板1上的黑矩阵4和彩膜层5，彩膜层5包括蓝色色阻3。色偏补偿层2位于蓝色色阻3远离基板1的一侧。
需要说明的是，色偏补偿层2也可以位于基板1上方，且位于黑矩阵4下方(如图6所示)。或者，色偏补偿层2也可以位于黑矩阵4上方，且位于蓝色色阻3下方(如图7所示)。无论色偏补偿层2设置在哪一层，只要其对应蓝色色阻3的周边边缘区域设置，即可起到随温度变化对光线透过率进行补偿的作用。
实施例2：
本实施例提供一种显示基板，与实施例1中不同的是，如图8所示，显示基板为阵列基板，显示基板还包括像素电极6，色偏补偿层2位于对应蓝色色阻的像素电极6上方的任意层，且色偏补偿层2与像素电极6之间还设置有绝缘层。
其中，像素电极6包括对应红色色阻的第一像素电极61、对应绿色色阻的第二像素电极62和对应蓝色色阻的第三像素电极63，色偏补偿层2位于对应蓝色色阻的第三像素电极63上方的任意层。
需要说明的是，色偏补偿层2也可以位于对应蓝色色阻的像素电极6下方的任意层，且色偏补偿层2与像素电极6之间还设置有绝缘层(图中未示出)。无论色偏补偿层2设置在像素电极6的上方还是下方，只要其对应蓝色色阻的周边边缘区域设置，即可起到随温度变化对光线透过率进行补偿的作用。
由于色偏补偿层2具有半导体-金属相变性能，可以从低温的半导体态变化到高温的金属态，所以高温时，色偏补偿层2能够导电，绝缘层的设置能使高温时，色偏补偿层2的导电性能不会对像素电极6造成影响或干扰，从而确保显示基板的正常显示。
本实施例中色偏补偿层2的其他结构设置及材料与实施例1中相同，此处不再赘述。
实施例1-2的有益效果：实施例1-2所提供的显示基板，通过在对应蓝色色阻的周边边缘区域设置色偏补偿层，能够对蓝色色阻周边边缘区域的光线透过率随温度的变化进行补偿；通过对蓝色色阻周边边缘区域的光线透过率的补偿，能够使蓝色色阻周边边缘区域的光线透过率与其中心区域的光线透过率趋于一致，即能使蓝色色阻整体的光线透过率随着温度的变化不再发生变化，从而在红色光阻和绿色光阻的光线透过率随温度升高而降低的幅度不变的情况下，明显减小了蓝色色阻、红色光阻和绿色光阻整体的光线透过率随温度变化的变化量，进而减弱了由光线透过率随温度变化所导致的色偏，提升了显示基板的显示效果。另外，相比于现有技术，由于无需再设置色偏补偿电极，所以色偏补偿层的设置在实现色偏补偿的同时还能避免采用色偏补偿电极所带来的种种弊端。
实施例3：
本实施例提供一种显示装置，包括实施例1-2任意一个中的显示基板。
通过采用实施例1-2任意一个中的显示基板，减小了该显示装置显示时的色偏，提升了该显示装置的显示效果。
本发明所提供的显示装置可以为:液晶面板、液晶电视、显示器、手机、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
本发明所提供的液晶面板可以采用任意显示模式，如TN(Twisted Nematic，扭曲向列)显示模式、ADS(ADvanced Super Dimension Switch，高级超维场转换技术)显示模式或HADS(High Aperture Ratio Advanced Super Dimension Switch,高开口率的高级超维场转换技术)显示模式。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种显示基板，包括基板，其特征在于，还包括设置在所述基板上的色偏补偿层，所述色偏补偿层用于对应蓝色色阻的周边边缘区域设置，所述色偏补偿层的光线透过率能随温度的升高而降低，以对所述蓝色色阻周边边缘区域的光线透过率随温度的变化进行补偿。
2.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述色偏补偿层采用随温度升高其光线透过率降低的材料。
3.根据权利要求2所述的显示基板，其特征在于，所述色偏补偿层包括二氧化钒层和/或二氧化钛层。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的显示基板，其特征在于，沿所述蓝色色阻的对称轴，所述色偏补偿层对应所述蓝色色阻一边边缘区域的宽度：所述色偏补偿层对应所述蓝色色阻另一边边缘区域的宽度：所述蓝色色阻未对应所述色偏补偿层的中间区域的宽度＝1:1:3。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的显示基板，其特征在于，所述色偏补偿层的厚度与所述蓝色色阻对应所述色偏补偿层的周边边缘区域的厚度满足：
其中，Tr1(B)表示所述蓝色色阻在标准室温下的光线透过率；Tr1(补)表示所述色偏补偿层在标准室温下的光线透过率；Tr2(B)表示所述蓝色色阻在高温下的光线透过率；Tr2(补)表示所述色偏补偿层在高温下的光线透过率；标准厚度(B)表示所述蓝色色阻的经验制备厚度；标准厚度(补)表示所述色偏补偿层在所述标准室温下的光线透过率与所述高温下的光线透过率的差值为最大时所对应的厚度；x表示所述蓝色色阻对应所述色偏补偿层的周边边缘区域的厚度；y表示所述色偏补偿层的厚度。
6.根据权利要求5所述的显示基板，其特征在于，所述标准室温为20-25℃，所述高温为35-60℃，所述标准厚度(B)为所述标准厚度(补)为
7.根据权利要求6所述的显示基板，其特征在于，所述蓝色色阻未对应所述色偏补偿层的中间区域的厚度为所述蓝色色阻的经验制备厚度。
8.根据权利要求1-3任意一项所述的显示基板，其特征在于，所述显示基板为彩膜基板，所述显示基板还包括依次叠覆在所述基板上的黑矩阵和彩膜层，所述彩膜层包括所述蓝色色阻；
所述色偏补偿层位于所述基板上方，且位于所述黑矩阵下方；或者，所述色偏补偿层位于所述黑矩阵上方，且位于所述蓝色色阻下方；或者，所述色偏补偿层位于所述蓝色色阻远离所述基板的一侧。
9.根据权利要求1-3任意一项所述的显示基板，其特征在于，所述显示基板为阵列基板，所述显示基板还包括像素电极，所述色偏补偿层位于对应所述蓝色色阻的所述像素电极上方或下方的任意层，且所述色偏补偿层与所述像素电极之间还设置有绝缘层。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的显示基板。
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