CN106094331B - 一种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面板和显示装置，该显示面板包括：相对而置的上基板和下基板；显示面板具有多个呈阵列排布的像素单元，每个像素单元包括若干不同颜色的子像素单元；下基板面向上基板的一侧具有透镜层；该透镜层用于将白光分为不同颜色的单色光；上基板面向下基板的一侧具有着色层；该着色层用于吸收不同颜色的单色光，并产生与对应的子像素单元的颜色相同的光。本发明实施例提供的上述显示面板利用透镜层和着色层组合结构，可以提高背光源光线的利用率，有效提升透过率，降低背光源功耗，进而提高显示亮度。

Description

一种显示面板及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤指一种显示面板及显示装置。
背景技术
目前，由于平板显示器在例如其厚度和重量方面都已经实现了缩减，液晶显示器(Liquid Crystal Display，简称LCD)其轻薄、省电、无辐射、可视角度高、响应速度快、色彩还原准确等优势、已被广泛地应用于各种领域。
传统的LCD显示器为非发光性显示装置，它需要借助背光源才能实现显示的效果，由于LCD需要扩大色域范围，就得提高彩色滤光片的色彩纯度，同时会降低彩色滤光片的透过率，因此需要提高背光源的亮度，增加背光源功耗。目前LCD的透过率较低，通常只有5％左右，其根本原因是光利用率不够。若能提高背光源光线利用率，则能有效提升透过率，降低背光源功耗。
因此，如何提高背光源光线利用率，有效提升透过率，降低背光源功耗，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种显示面板及显示装置，可以提高背光源光线的利用率，有效提升透过率，降低背光源功耗，进而提高显示亮度。
因此，本发明实施例提供了一种显示面板，包括：相对而置的上基板和下基板；所述显示面板具有多个呈阵列排布的像素单元，每个像素单元包括若干不同颜色的子像素单元；
所述下基板面向上基板的一侧具有透镜层；所述透镜层用于将白光分为不同颜色的单色光；
所述上基板面向下基板的一侧具有着色层；所述着色层用于吸收所述不同颜色的单色光，并产生与对应的所述子像素单元的颜色相同的光。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，在每个所述像素单元中，所述着色层包括三个发光单元；
第一个发光单元包括同层设置的红色滤光片和红色量子点层；所述红色量子点层用于吸收部分蓝光并激发出红光；
第二个发光单元包括同层设置的绿色滤光片和绿色量子点层；所述绿色量子点层用于吸收部分蓝光并激发出绿光；
第三个发光单元包括蓝色滤光片。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述透镜层包括与各所述发光单元一一对应的透镜单元；
各所述透镜单元面向所述上基板一侧的表面均为倾斜面；
与所述第一个发光单元对应的第一个透镜单元和与所述第二个发光单元对应的第二个透镜单元的折射率均从所述倾斜面的低点所在一侧到所述倾斜面的高点所在一侧依次递减；与所述第三个发光单元对应的第三个透镜单元的折射率为设定值。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述第一个透镜单元的最小折射率大于所述第二个透镜单元的最小折射率。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述第一个透镜单元和第二个透镜单元的最大折射率与第三个透镜单元的折射率相同。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，各所述发光单元和各所述透镜单元在水平方向上的长度均相同。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述红色滤光片和红色量子点层在水平方向上长度相同；和/或
所述绿色滤光片和绿色量子点层在水平方向上长度相同。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述着色层中任意相邻的两个发光单元之间设置有黑矩阵；
所述黑矩阵的高度等于或高于与其相邻的发光单元的高度。
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，以及设置在所述显示面板的下基板远离上基板的一侧的背光模组；
所述背光模组用于向所述下基板提供白光。
本发明实施例的有益效果包括：
本发明实施例提供的一种显示面板及显示装置，该显示面板包括：相对而置的上基板和下基板；显示面板具有多个呈阵列排布的像素单元，每个像素单元包括若干不同颜色的子像素单元；下基板面向上基板的一侧具有透镜层；该透镜层用于将白光分为不同颜色的单色光；上基板面向下基板的一侧具有着色层；该着色层用于吸收不同颜色的单色光，并产生与对应的子像素单元的颜色相同的光。本发明实施例提供的上述显示面板利用透镜层和着色层组合结构，可以提高背光源光线的利用率，有效提升透过率，降低背光源功耗，进而提高显示亮度。
附图说明
图1为本发明实施例提供的显示面板的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的第一个透镜单元和红色滤光片之间的位置关系示意图；
图3为本发明实施例提供的透镜层的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的着色层的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例提供的显示面板及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。
其中，附图中各膜层的厚度和形状不反映显示面板的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
本发明实施例提供了一种显示面板，如图1所示，包括：相对而置的上基板01和下基板02；显示面板具有多个呈阵列排布的像素单元，每个像素单元包括若干不同颜色的子像素单元；
下基板02面向上基板01的一侧具有透镜层1；该透镜层1用于将白光分为不同颜色的单色光；
上基板01面向下基板02的一侧具有着色层2；该着色层2用于吸收不同颜色的单色光，并产生与对应的子像素单元的颜色相同的光。
本发明实施例提供的上述显示面板，包括：相对而置的上基板和下基板；显示面板具有多个呈阵列排布的像素单元，每个像素单元包括若干不同颜色的子像素单元；下基板面向上基板的一侧具有透镜层；该透镜层用于将白光分为不同颜色的单色光；上基板面向下基板的一侧具有着色层；该着色层用于吸收不同颜色的单色光，并产生与对应的子像素单元的颜色相同的光。本发明实施例提供的上述显示面板利用透镜层和着色层组合结构，可以提高背光源光线的利用率，有效提升透过率，降低背光源功耗，进而提高显示亮度。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，当每个像素单元包括三种不同颜色(即红色、绿色和蓝色三原色)的子像素单元时，为了能够提高显示面板的亮度，降低功耗，以图1为例，在每个像素单元中，着色层2可以包括三个发光单元；第一个发光单元21(即红光发光单元)包括同层设置的红色滤光片201和红色量子点层202；该红色滤光片201可以用于接受透镜层出射的红光成分，该红色量子点层202可以用于吸收透镜层出射的部分蓝光成分并激发出红光(图1中示出了红色滤光片201位于左侧，红色量子点层202位于右侧，对于红色滤光片和红色量子点层的位置关系，不仅限于本发明附图1中涉及到的位置关系，可以调换，在此不做限定)；第二个发光单元22(即绿光发光单元)包括同层设置的绿色滤光片203和绿色量子点层204；该绿色滤光片203可以用于接受透镜层出射的绿光成分，该绿色量子点层204可以用于吸收透镜层出射的部分蓝光成分并激发出绿光(图1中示出了绿色滤光片203位于左侧，绿色量子点层204位于右侧，对于绿色滤光片和绿色量子点层的位置关系，不仅限于本发明附图1中涉及到的位置关系，可以调换，在此不做限定)；第三个发光单元23(即蓝光发光单元)包括蓝色滤光片205，该蓝色滤光片205用于接受透镜层出射的蓝光成分。透镜层和着色层的设置，可以在红色量子点和绿色量子点的作用下，将原本被红色滤光片和绿色滤光片滤掉的蓝光转变为所需要的红光和绿光，提高红光和绿光的强度，进而可以提高显示面板的亮度，降低背光源功耗。
需要说明的是，上述量子点的粒径一般介于1-10nm之间，由于电子和空穴被量子限域，连续的能带结构变成具有分子特性的分立能级结构，当受到电或光刺激时就会发光，产生亮光，发出的光线颜色由量子点的组成材料、大小和形状所决定。尺寸越小越偏向蓝色，越大越偏向红色，如果计算精确，就可发出鲜艳的红绿蓝光，正好用作显示面板的RGB三原色光源。量子点发光波长范围急窄，颜色纯粹，可以实现精细调节，与目前的显示面板相比，本发明实施例提供的显示面板中采用了量子点与滤光片的组合结构(即红色量子点层和红色滤光片的组合结构，绿色量子点层和绿色滤光片的组合结构)，将原本被红色滤光片和绿色滤光片滤掉的蓝光转变为所需要的红光和绿光，在大大提高了亮度和画面鲜艳度的同时，还减少了能耗。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，为了进一步提高显示亮度，如图1所示，透镜层1可以包括与各发光单元一一对应的透镜单元；各透镜单元面向上基板01一侧的表面均可以设置为倾斜面(图1中示出了各透镜单元的纵截面示意图，其纵截面可以为梯形结构，当然也可以为三角形结构或其它结构，对于纵截面的形状可以根据实际情况而定)。
进一步地，为了确保各透镜单元的出射光可以照射到对应的发光单元，与第一个发光单元21对应的第一个透镜单元11和与第二个发光单元22对应的第二个透镜单元12的折射率均从倾斜面的低点所在一侧到倾斜面的高点所在一侧可以依次递减，即图1中第一个透镜单元11的折射率从左侧至右侧渐变，可以由n1减少至n2，第二个透镜单元12的折射率从左侧至右侧渐变，可以由n3减少至n4，这样，可以确保第一个透镜单元11出射的蓝光直接照射到对应的红色量子点层上激发出红光，以及第二个透镜单元12出射的蓝光直接照射到对应的绿色量子点层上激发出绿光。此时与第三个发光单元23对应的第三个透镜单元13的折射率可以为设定值n5，只要满足第三个透镜单元13出射的光能照射到蓝色滤光片即可。
需要说明的是，具体地，如图1所示，当白光入射到第一个透镜单元11后，出射光变成为红到蓝的单色光；其中出射光的红光部分照射到红色滤光片201上，出射光的蓝光部分照射到红色量子点层202上激发出红光，红色滤光片201出射的红光与红色量子点层202发出的红光共同组成红色R子像素单元。当白光入射到第二个透镜单元12后，出射光变成为红到蓝的单色光；其中出射光的绿光部分出射到绿色滤光片203上，出射光的蓝光部分出射到绿色量子点层204上激发出绿光，绿色滤光片203出射的绿光与绿色量子点层204发出的绿光共同组成绿色G子像素单元。当白光入射到第三个透镜单元13后，出射光变成为红到蓝的单色光；其中出射光的蓝光部分均匀分布到蓝色滤光片205上形成蓝色B子像素单元。
进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，第一个透镜单元的最小折射率n2可以大于第二个透镜单元的最小折射率n4，这样可以确保红色量子点层可以吸收到蓝光激发光红光，绿色量子点层可以吸收到蓝光激发出绿光。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，第一个透镜单元的最大折射率n1、第二个透镜单元的最大折射率n3和第三个透镜单元的折射率n5均可以设置为相同的。当然，也可以设置为不同，对于各透镜单元的折射率的选择，可以根据透镜单元的长度、高度、倾斜面的倾斜角、以及着色层和透镜层的位置关系等，来精确计算出来。
需要说明的是，在具体实施时，由于上述透镜层1中各透镜单元面向上基板01一侧的表面均设置为倾斜面，如图1所示，透镜层1和着色层2之间在水平方向上应错开预设阈值s的位置，进一步确保各透镜单元的出射光可以完全照射到对应的发光单元，提高光线利用率。
图2示出了红色滤光片201与第一个透镜单元11的相对位置关系，下面来说明下该预设阈值s，以及第二个透镜单元12的最大折射率和最小折射率如何确定：
具体地，从图2中可知第一个透镜单元11在水平方向上的长度为L，红色滤光片201在水平方向上的长度为L/2，第一个透镜单元的倾斜面的倾斜角为α，倾斜面的低点和红色滤光片左侧的连接线与倾斜面的法线的夹角为β1，倾斜面的高度为H，倾斜面的高点与红色滤光片201的垂直距离为h，第一透镜单元11和红色滤光片201的水平距离为s；
假设第一个透镜单元11的左侧折射率为n1，右侧折射率为n2；第一个透镜单元11与红色滤光片201之间的介质可以是空气或其他透明介质，若为空气，则默认其折射率为1.000277≈1，如果为其他介质则设定为n，(此处所述折射率n1和n2为对于红光的折射率，因为相同的材质对于不同波长的光折射角度不一样，此处理解为相同材质对于不同波长的折射率不一样)
它们之间的关系为：
在L、H，n，n1，α已知的情况下可以得到s、h的关系；
当倾斜面的高点和红色量子点层左侧的连接线与倾斜面的法线的夹角为β2时(图2中未示出)，在确定s、h后可以通过以下关系式计算得到n2；
另外，假设第二个透镜单元12的左侧折射率(最大折射率)为n3，右侧折射率(最小折射率)为n4；根据第一组关系式，在L、H、n、s、h已知的情况下可以得到n3；同理根据第二组关系式可以计算出n4(此处折射率n3和n4为材料对于绿光的折射率)。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，为了使显示面板结构简单化，如图3和图4所示，各发光单元和透镜单元在水平方向上的长度均可以相同，即均可以设置为长度L。对于各发光单元和透镜单元在水平方向上的长度可以根据实际情况而定，在此不做限定。
进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，为了使着色层结构简单化，光线分布均匀，如图4所示，红色滤光片201和红色量子点层202在水平方向上长度可以相同，即均可以设置为长度L/2；和/或，绿色滤光片203和绿色量子点层204在水平方向上长度可以相同，即均可以设置为长度L/2。对于红色滤光片、红色量子点层、绿色滤光片和绿色量子点层在水平方向上的长度可以根据实际情况而定，在此不做限定。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，为了避免混色现象，如图1所示，着色层2中任意相邻的两个发光单元之间可以设置有黑矩阵3；该黑矩阵3的高度可以等于或高于与其相邻的发光单元的高度。该黑矩阵3可以阻挡透镜层所发出的光束中射向相邻的发光单元两侧的光线，防止造成混色现象。
在具体实施时，本发明实施例提供的显示面板中一般还会具有诸如液晶层、绝缘层、平坦层、电极层等其他膜层结构，以及在衬底基板上还一般形成有薄膜晶体管、栅线、数据线等结构，这些具体结构可以有多种实现方式，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，以及设置与显示面板的下基板远离上基板的一侧的背光模组；该背光模组用于向下基板提供白光。
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。对于该显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。该显示装置的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面板及显示装置，包括：相对而置的上基板和下基板；显示面板具有多个呈阵列排布的像素单元，每个像素单元包括若干不同颜色的子像素单元；下基板面向上基板的一侧具有透镜层；该透镜层用于将白光分为不同颜色的单色光；上基板面向下基板的一侧具有着色层；该着色层用于吸收不同颜色的单色光，并产生与对应的子像素单元的颜色相同的光。本发明实施例提供的上述显示面板利用透镜层和着色层组合结构，可以提高背光源光线的利用率，有效提升透过率，降低背光源功耗，进而提高显示亮度。
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 (9)

1.一种显示面板，包括：相对而置的上基板和下基板；所述显示面板具有多个呈阵列排布的像素单元，每个像素单元包括若干不同颜色的子像素单元；其特征在于，
所述下基板面向上基板的一侧具有透镜层；所述透镜层用于将白光分为不同颜色的单色光；
所述上基板面向下基板的一侧具有着色层；所述着色层用于吸收所述不同颜色的单色光，并产生与对应的所述子像素单元的颜色相同的光。
2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，在每个所述像素单元中，所述着色层包括三个发光单元；
第一个发光单元包括同层设置的红色滤光片和红色量子点层；所述红色量子点层用于吸收部分蓝光并激发出红光；
第二个发光单元包括同层设置的绿色滤光片和绿色量子点层；所述绿色量子点层用于吸收部分蓝光并激发出绿光；
第三个发光单元包括蓝色滤光片。
3.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述透镜层包括与各所述发光单元一一对应的透镜单元；
各所述透镜单元面向所述上基板一侧的表面均为倾斜面；
与所述第一个发光单元对应的第一个透镜单元和与所述第二个发光单元对应的第二个透镜单元的折射率均从所述倾斜面的低点所在一侧到所述倾斜面的高点所在一侧依次递减；与所述第三个发光单元对应的第三个透镜单元的折射率为设定值。
4.如权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述第一个透镜单元的最小折射率大于所述第二个透镜单元的最小折射率。
5.如权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述第一个透镜单元和第二个透镜单元的最大折射率与第三个透镜单元的折射率相同。
6.如权利要求3所述的显示面板，其特征在于，各所述发光单元和各所述透镜单元在水平方向上的长度均相同。
7.如权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述红色滤光片和红色量子点层在水平方向上长度相同；和/或
所述绿色滤光片和绿色量子点层在水平方向上长度相同。
8.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述着色层中任意相邻的两个发光单元之间设置有黑矩阵；
所述黑矩阵的高度等于或高于与其相邻的发光单元的高度。
9.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的显示面板，以及设置在所述显示面板的下基板远离上基板的一侧的背光模组；
所述背光模组用于向所述下基板提供白光。
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