CN106129260B - 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及显示装置，包括：多个发光单元及设置在各发光单元出光方向上的多个凸透镜结构；其中，各凸透镜结构的焦距相同，各发光单元位于各凸透镜结构的焦平面上。由于在各发光单元出光方向上均设置凸透镜结构，且使各发光单元均位于凸透镜结构的焦平面上，使得发光单元出射的光经过凸透镜后为准直光，由此，提高了显示光线的准直性，使其应用更具多元化。

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，尤其涉及一种显示面板及显示装置。
背景技术
现如今，显示产品大多利用背光系统作为显示影像所需的光源，如液晶显示器、数字相框、电子书阅读器、移动终端、车用显示屏幕及立体显示器等。此外，投影装置也多具有背光系统以实现将动态或静态影像投影至屏幕。可见，背光系统已广泛应用于产品展示、商业会议及课堂教学等各个方面。随着薄型化的显示或投影产品已成趋势，用户对投影画面或显示面板的尺寸需求也越趋多元化。因此，背光系统的设计与改良随之发挥越来越重要的作用。采用有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，简称OLED)制备的背光源可以达到轻薄化的要求，然而以OLED作为面光源，其准直性不佳，使其在应用时受限。另外，在OLED作为显示，如近眼显示时，其准直性不佳，也会影响其显示效果，同样使其在应用中受限。
发明内容
本发明实施例提供了一种显示面板及显示装置，用以解决现有技术中显示屏背光源或显示光线准直性不佳的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种显示面板，包括：多个发光单元及设置在各所述发光单元出光方向上的多个凸透镜结构；
各所述凸透镜结构的焦距相同，各所述发光单元位于各所述凸透镜结构的焦平面上。
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，各所述发光单元与各所述凸透镜结构一一对应。
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，各所述凸透镜结构至光覆盖与各所述凸透镜结构对应的各所述发光单元。
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，所述凸透镜结构为半球形凸透镜结构。
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，所述凸透镜结构的材料为酯类聚合物材料或醚类聚合物材料。
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，所述发光单元为有机发光二极管。
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，还包括：设置在各所述发光单元与各所述凸透镜结构之间的封装层，以及设置在各所述发光单元背离所述凸透镜结构一侧的基板。
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，还包括：依次设置在各所述凸透镜结构背离所述发光单元一侧的光学胶层和基板，以及设置在各所述发光单元背离所述凸透镜结构一侧的封装层。
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，所述封装层为薄膜封装层。
第二方面，本发明实施例提供一种显示装置，包括上述任一显示面板。
第三方面，本发明实施例提供一种显示装置，包括作为背光源的上述任一显示面板。
本发明有益效果如下：
本发明实施例提供的显示面板及显示装置，包括：多个发光单元及设置在各发光单元出光方向上的多个凸透镜结构；其中，各凸透镜结构的焦距相同，各发光单元位于各凸透镜结构的焦平面上。由于在各发光单元出光方向上均设置凸透镜结构，且使各发光单元均位于各凸透镜结构的焦平面上，使得发光单元出射的光经过凸透镜后为准直光，由此，提高了显示光线的准直性，使其应用更具多元化。
附图说明
图1为本发明实施例中显示面板的结构示意图；
图2为本发明实施例中有机发光二极管显示面板的结构示意图之一；
图3为本发明实施例中有机发光二极管显示面板的结构示意图之二；
图4为图3中凸透镜结构的截面放大图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种显示面板及显示装置，用以解决现有技术中显示屏背光源或显示光线准直性不佳的问题。
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图详细介绍本发明实施例提供的显示面板及显示装置。
如图1所示，本发明实施例提供的显示面板，包括：多个发光单元11及设置在各发光单元出光方向上的多个凸透镜结构12；其中，各凸透镜结构12的焦距相同，各发光单元11位于各凸透镜结构12的焦平面上。
由于在各发光单元出光方向上均设置凸透镜结构，且使各发光单元均位于各凸透镜结构的焦平面上，使得发光单元出射的光经过凸透镜后为准直光，由此，提高了显示光线的准直性，使其应用更具多元化。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图1所示，各发光单元11与各凸透镜结构12一一对应。在实际应用中，上述的发光单元可为显示面板的像素单元或子像素单元，而作为一种优选方式，将每个作为显示子像素的发光单元的出光方向上均设置一凸透镜结构，即使在像素共用的情况下仍可保证显示光线的准直性，进而提升显示面板显示效果，并使其应用多元化。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，各凸透镜结构12至少覆盖与各凸透镜结构12对应的各发光单元11。为避免各发光单元11产生漏光现象，在具体实施时，设置在各发光单元11出光方向上的各凸透镜结构12应至少覆盖与之对应的各发光单元11的尺寸，在实际应用中，可将凸透镜结构12的尺寸设置为略大于发光单元11的尺寸，而各发光单元11之间的间隙有限，在应用时可根据工艺要求调整各凸透镜结构12的尺寸，本发明实施例不对准直结构12的具体尺寸进行限定。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图1所示，凸透镜结构12为半球形凸透镜结构。在实际应用中，采用半球形凸透镜结构对发光单元11出射的光进行准直时，由于发光单元11所在位置为半球形凸透镜12的焦平面，因此，只需要根据发光单元11与半球形凸透镜12之间的距离即确定半球形凸透镜12的制作时的半径，再结合发光单元11与半球形凸透镜12之间的距离，可确定半球形凸透镜12的制作高度，进一步采用压印的方式制备上述的半球形凸透镜结构12。此外，采用其它形状的凸透镜实现本发明实施例中准直结构的相同作用的情况，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，凸透镜结构12的材料为酯类聚合物材料或醚类聚合物材料。由于采用此类材料的阻水阻氧性能，可对发光单元11起到一定的封装作用。在实际应用时，可采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)、六甲基二甲硅醚(HMDSO)等材料制备本发明实施例提供的上述准直结构12。此外，还可采用酯类单体等材料制备准直结构12，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，上述的发光单元11可为有机发光二极管，则如图1所示，显示面板即为有机发光二极管(OLED)显示面板。
进一步地，在本发明实施例提供的上述OLED显示面板为顶发射模式时，如图1所示，还包括：设置在各发光单元11与各凸透镜结构12之间的封装层14，以及设置在各发光单元11背离凸透镜结构12一侧的基板13。其中，封装层14可为叠层结构，例如，封装层结构可为SiNx/PDMS/SiNx，其中氮化硅层SiNx可采用化学气相沉积的方式制备，PDMS层可直接涂覆在SiNx层表面；SiNx还可替换为二氧化硅SiO2，在此不做限定。
或者，在本发明实施例提供的OLED显示面板为底发射模式时，如图2所示，还包括：依次设置在各凸透镜结构12背离发光单元11一侧的光学胶层15和基板13，以及设置在各发光单元11背离凸透镜结构12一侧的封装层14。在制备底发射模式的OLED显示面板中的凸透镜结构12时，可先在基板13上形成一层光学胶层15；采用压印的方式在光学胶层15上形成用于形成凸透镜结构12的图形；再在光学胶层15上涂覆PDMS等材料以形成凸透镜结构12。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，封装层14可为薄膜封装层。薄膜封装层可采用上述的SiNx/PDMS/SiNx结构，在实际应用中，可采用相同的材料PDMS制作凸透镜结构12，以简化制作工艺。此外，封装层14还可为盖板封装层，在采用盖板封装层时可根据发光单元的出光光路来设置凸透镜结构12的焦距使其实现本发明实施例提供的上述显示面板的准直效果，在此不做限定。
应该说明的是，OLED显示面板还可作为背光源，且采用本发明实施例提供的上述OLED显示面板作为背光源时，可使背光源的准直性更好，从而可使OLED显示面板应用于更多元化场景中。
如下以顶发射型OLED显示面板为例，对凸透镜结构的制作原理进行具体说明。
如图3所示，为本发明实施例提供的一种OLED显示面板，包括：基板33、在基板33上设置的多个发光单元31、设置在多个发光单元31上方的封装层34以及设置在封装层34上方与各发光单元31对应的多个凸透镜结构32。
其中，发光单元31包括：依次设置的阳极311、有机功能层312和阴极313；封装层34可采用如图3所示的结构SiNx/PDMS/SiNx。
由于各发光单元31均设置在与之对应的各凸透镜结构32的焦平面上，因此，凸透镜结构32的焦距f可确定为封装层34的厚度，采用如下公式可计算出凸透镜结构32制备时的半径r：
其中，n’表示凸透镜结构的折射率，n表示凸透镜结构所处媒介的折射率。
采用上式可计算出凸透镜结构32的半径，例如，在封装层34的厚度为250μm，且置于空气中时，凸透镜结构32的半径r为29μm。
如图4所示，为凸透镜结构32的截面放大图，其中，r表示凸透镜结构32的半径，h表示凸透镜结构32的高度，p表示凸透镜结构32的孔径，2y表示与该凸透镜结构32对应的发光单元31的尺寸。由图4可以看出，凸透镜结构的各参数满足如下关系：
由于凸透镜结构32的尺寸应至少覆盖与之对应的发光单元31的尺寸，由此可以看出，OLED的准直度会受到凸透镜结构32的孔径p以及发光单元31尺寸的影响。下表为对于各孔径尺寸的凸透镜结构情况下OLED准直度和光源利用率的仿真结果。
孔径P(μm) 半发散角α 拱高h<sub>1</sub>(μm) 光源利用率
40 0.026° 20 11.38
30 0.066° 15 9.50
20 0.065° 10 7.61
其中，半发散角α的值越小表示背光源的准直性越好。由上表可以看出，凸透镜结构的孔径越小，背光源的半发散角越小，光的准直度越高，但此时光的利用率较小。因此，在实际应用中，可结合实际需求选取适合的孔径用以满足光利用率和准直性的要求。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括本发明实施例提供的上述显示面板。
此外，本发明实施例还提供一种显示装置，该显示装置包括本发胆实施例提供的上述显示面板，且该显示面板作为背光源使用。该显示装置可以为液晶面板、液晶显示器、液晶电视或电子纸等显示装置。
本发明实施例提供的显示面板及显示装置中，包括：多个发光单元及设置在各发光单元出光方向上的多个凸透镜结构；其中，各凸透镜结构的焦距相同，各发光单元位于各凸透镜结构的焦平面上。由于在各发光单元出光方向上均设置凸透镜结构，且使各发光单元均位于各凸透镜结构的焦平面上，使得发光单元出射的光经过凸透镜后为准直光，由此，提高了显示光线的准直性，使其应用更具多元化。
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，其特征在于，包括：多个发光单元及设置在各所述发光单元出光方向上的多个凸透镜结构；
各所述凸透镜结构的焦距相同，各所述发光单元位于各所述凸透镜结构的焦平面上；
所述显示面板为底发射型显示面板，所述显示面板还包括：依次设置在各所述凸透镜结构背离所述发光单元一侧的基板，用于被压印形成凸透镜结构图形的光学胶层，以及设置在各所述发光单元背离所述凸透镜结构一侧的封装层。
2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，各所述发光单元与各所述凸透镜结构一一对应。
3.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于，各所述凸透镜结构至少覆盖与各所述凸透镜结构对应的各所述发光单元。
4.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述凸透镜结构为半球形凸透镜结构。
5.如权利要求1-4任一项所述的显示面板，其特征在于，所述凸透镜结构的材料为酯类聚合物材料或醚类聚合物材料。
6.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述发光单元为有机发光二极管。
7.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述封装层为薄膜封装层。
8.一种显示装置，其特征在于，包括：如权利要求1-7任一项所述的显示面板。
9.一种显示装置，其特征在于，包括：作为背光源的如权利要求1-7任一项所述的显示面板。
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