像素阵列、显示面板及像素结构
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种像素阵列、显示面板及像素结构。
背景技术
近年来,OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)技术发展迅速,已经成为最有可能替代LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示器)的前景技术。
现有技术中的OLED显示器的像素为平面设计,在大视角的情况下,这样的显示器色偏(color shift)现象严重,亟需改善。色偏是由于一种或多种颜色弱或强而使得显示色彩与真实色彩之间产生差异。当显示器0°视角出射光与大角度视角出射光有差异时,出射光谱的强度及峰值均不同,造成RGB亮度衰减、光谱蓝移、且RGB衰减和蓝移的程度不均,因而进一步造成了显示器0°视角出射光和大角度视角出射光的亮度、色彩变异,出现颜色失真。
参见图1,图1示出现有平面像素设计的显示面板的示意图。平面像素120位于基板110上,平面像素120发出的光线仅垂直于基板射出,并不能从其他方向射出。用户在0°视角看到垂直于基板射出的光线,其出射面为直出射面,如正方形210所示。用户在45°视角也看到垂直于基板射出的光线,但由于垂直于基板射出的光线与用户视角之间具有一定角度,因此其出射面为斜出射面,如矩形220所示。由于用户视角与出射光线之间的角度为45°,因此,矩形220的面积为正方形210面积的
倍。图2至图4示出了如图1所示的平面像素设计的显示面板在0°视角及45°视角时,RGB三原色的光谱。具体而言图2至图4的曲线图的纵轴为光谱强度,横轴为波长,实线为RGB三原色分别在0°视角时的光谱曲线,虚线为RGB三原色分别在45°视角时的光谱曲线。根据图2至图4所示的光谱图,可以发现,当显示器从0°视角转为45°视角时:1)RGB三原色的亮度发生了明显的衰减,且RGB三原色的衰减比例各不相同,这将导致RGB三原色在大视角时亮度比例失调:2)RGB三原色的亮度峰值出现了蓝移,这将导致RGB三原色产生色彩的变异。
换言之,若以正视时的显示器屏幕画面视为标准画面,在转一个角度观察屏幕时(比如30°、45°等),显示器将会出现颜色失真,显示器的色彩还原性、色饱和度都会被影响。
发明内容
本发明为了克服上述现有技术存在的缺陷,提供一种像素阵列、显示面板及像素结构,其能够改善显示面板大视角色偏现象。
本发明提供一种像素阵列,包括:基板;以及多个像素单元,各所述像素单元位于所述基板上并具有立体形状,各所述像素单元包括:第一表面,朝向所述基板;第二表面,背向所述基板;以及侧壁,所述侧壁连接所述第一表面和所述第二表面,其中,所述第一表面的面积大于所述第二表面的面积,各所述像素单元的光线从所述第二表面和所述侧壁射出。
优选地,在两个不同视角下,所述像素单元的光线直出射面和斜出射面的面积比值相等。
优选地,各所述像素单元包括像素形状定义层,所述像素形状定义层具有与所述像素单元相对应的立体形状。
优选地,所述像素形状定义层位于所述基板上,各所述像素单元还包括:发光元件,所述发光元件位于所述像素形状定义层上。
优选地,所述像素形状定义层由透明无机材料形成。
优选地,各所述像素单元包括:发光元件,所述发光元件位于所述基板上,所述发光元件具有与所述像素单元相对应的立体形状。
优选地,所述发光元件为OLED元件,所述OLED元件的发光层具有与所述像素单元相对应的立体形状。
优选地,所述第一表面和所述第二表面为多边形或圆形。
优选地,所述第一表面和所述第二表面的形状相同。
优选地,所述第一表面和所述第二表面相互平行。
根据本发明的另一方面,还提供一种显示面板,包括:基板;TFT元件,位于所述基板上;多个像素单元,各所述像素单元位于所述基板上并具有立体形状,各所述像素单元包括:第一表面,朝向所述基板;第二表面,背向所述基板;以及侧壁,所述侧壁连接所述第一表面和所述第二表面,其中,所述第一表面的面积大于所述第二表面的面积,各所述像素单元的光线从所述第二表面和所述侧壁射出。
根据本发明的另一方面,还提供一种像素结构,形成于显示面板的基板上,包括相互平行的第一表面和第二表面,所述第一表面和第二表面由侧壁连接,其中所述第一表面的面积大于第二表面的面积,且所述第一表面为一像素形状定义层或一发光元件的表面。
与现有技术相比,本发明通过具有立体形状的像素,使得像素的光线可以从多个方向射出,减小不同视角多个方向的出射面的面积比值,进而缓解由于大视角所造成的RGB亮度衰减、光谱蓝移、且RGB衰减和蓝移的程度不均进而产生大视角色偏的问题。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施方式,本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1示出了现有技术的显示面板的示意图。
图2示出了现有技术的现有技术显示面板红色像素的光谱图。
图3示出了现有技术的现有技术显示面板绿色像素的光谱图。
图4示出了现有技术的现有技术显示面板蓝色像素的光谱图。
图5示出了根据本发明实施例的像素阵列的示意图。
图6A至6C示出了根据本发明实施例的不同形状的像素单元的示意图。
图7示出了根据本发明实施例的0°视角的像素单元的示意图。
图8示出了根据本发明实施例的45°视角的像素单元的示意图。
图9示出了根据本发明一种实施例的像素阵列的示意图。
图10示出了根据本发明一种实施例的显示面板的示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本发明将全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略对它们的重复描述。
所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而,本领域技术人员应意识到,没有特定细节中的一个或更多,或者采用其它的方法、组元、材料等,也可以实践本发明的技术方案。在某些情况下,不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明。
本发明的附图仅用于示意相对位置关系,像素的大小的采用了夸示的绘图方式以便于理解,附图中的大小并不代表实际大小的比例关系。
为了改善现有技术中显示面板大视角色偏的问题,本发明提供具有立体形状的像素单元的像素阵列及像素面板。下面结合图5至图10对本发明提供的方法进行描述。
首先参见图5,图5示出根据本发明实施例的像素阵列。像素阵列包括基板310及多个像素单元320。像素单元320位于基板310上。各像素单元320具有立体形状。具体而言,各像素单元320包括第一表面321、第二表面322和侧壁323。第一表面321朝向基板310。第二表面322背向基板310。第一表面321可选地,与第二表面322平行。且可选地,第一表面321、第二表面322以及侧壁都为平面,以便计算和制程。第一表面321的面积大于第二表面322的面积。侧壁323连接第一表面321和第二表面322。各像素单元320的光线从第二表面322和侧壁323射出。
具体而言,参见图6A至图6C,其示出了三种不同的像素单元的立体形状。图6A示出梯台形的立体像素单元,其第一表面321和第二表面322为矩形,第一表面321的面积大于第二表面322的面积。在一个优选例中,第一表面321和第二表面322为正方形。侧壁323为连接第一表面321和第二表面322的四个斜面。图6B示出圆台形的立体像素单元,其第一表面321’和第二表面322’为圆形。侧壁323’为连接第一表面321’和第二表面322’的圆台形侧壁。图6C示出第一表面321”和第二表面322”为多边形的梯台。侧壁323”为连接第一表面321”和第二表面322”的多个斜面。图6A至图6C示意性的示出像素单元立体形状的三个实施例,本领域技术人员还可以实现更多的变化例形状。
上述立体形状的像素单元320使得用户从各个视角都可以看到射向不同方向的光线,由于射向不同方向的光线的RGB亮度衰减及光谱蓝移程度不同,因此,用户从一个视角所看到的多个方向的光线的综合效果与用户从另一个视角所看的多个方向的光线的综合效果相近,进而缓解大视角色偏的问题。
进一步地,为了进一步改善像素单元在0°视角(即正视)与一大视角之间的色偏,本发明提供的像素单元320的形状使得在0°视角及一大视角下,像素单元320的直出射面和斜出射面的面积比值相等。根据用户的不同视角,像素单元320光线的直出射面会发生变化。具体参见图7及图8,以梯台形像素单元320为例,为保证用户在0°视角与45°视角之间的不产生色偏,第一表面321的边长y和第二表面322的边长x的比例可以按如下方式计算。
首先参见图7,图7示意性地示出用户在0°视角所看像素单元,其相当于像素单元在0°视角的投影。其中,白色部分表示直出射面,也就是垂直于用户视角的出射面,其面积为第二表面322的面积x2。阴影部分表示斜出射面,也就是并非垂直于用户视角的出射面,其面积为侧壁323的四个斜面在0°视角下的投影,也就是y2-x2。用户在0°视角下像素单元320的直出射面和斜出射面的面积比值为x2/(y2-x2)。
然后参见图8,图8示意性地示出用户在45°视角所看像素单元,相当于像素单元在45°视角的投影。其中,白色部分表示直出射面,也就是垂直于用户视角的出射面,其面积为侧壁323的其中一个斜面的面积,其相当于是图7中侧壁323的其中一个斜面的投影面积的1/cos45°倍,也就是
阴影部分表示斜出射面,也就是并非垂直于用户视角的出射面,其面积为第一表面321的在45°视角的投影面积(即cos 45°*y
2)减去上述直出射面的面积,也就是
由此可得,用户在45°视角下像素单元320的直出射面和斜出射面的面积比值为(y
2-x
2)/(y
2+x
2)。
为了使用户在0°视角与45°视角下均衡直出射面和斜出射面的光线之间的亮度差异和光谱蓝移现象,像素单元320在0°视角与45°视角下的直出射面和斜出射面的面积比值相等:
x2/(y2-x2)=(y2-x2)/(y2+x2)
根据上述公式,可得
也就是说在梯台形像素单元320的实施例中,当第一表面321的边长为第二表面322的边长的
时,用户在0°视角与45°视角下所看的多个方向的光线的综合效果相同,并不会出现色偏的现象。
以上仅示例性地针对梯台形像素单元在分别0°视角与45°视角的出射光情况,对像素单元的第一表面和第二表面的边长比例的计算。本领域技术人员根据本发明的思路,还可以针对不同立体形状的像素单元,在0°视角与30°视角(或者其他视角)情况下,对像素单元的的形状比例进行计算,来保证在0°视角及一大视角下,像素单元320的直出射面和斜出射面的面积比值相等,进而改善像素单元在0°视角与一大视角之间的色偏。
根据图9及图10描述本发明的两个具体实施例。
图9示出了根据本发明一种实施例的像素阵列的示意图。像素阵列包括基板410及多个像素单元。像素单元位于基板410上。各像素单元具有立体形状,例如图6A至6C所示出的立体形状。各像素单元包括像素形状定义层430和发光单元440。像素形状定义层430具有与像素单元相对应的立体形状。优选的,像素形状定义层由透明无机材料形成,例如氧硅化物等。发光单元440覆盖于像素形状定义层430上,使得发光单元440可以从像素单元的第二表面422和侧壁423向外发光。优选地,发光单元440可以是OLED元件。
图10示出了根据本发明一种实施例的显示面板的示意图。显示面板包括基板510、TFT元件550及多个像素单元520。TFT元件550位于基板510上,并控制像素单元520是否发光及发光的亮度。各像素单元520位于TFT元件550上并具有立体形状。在本实施例中,各像素单元520包括发光元件,像素单元520的立体形状由发光元件来定义。优选地,发光单元440可以是OLED元件,像素单元520的立体形状由OLED元件的发光层来定义。像素单元520的发光元件的光线从像素单元520的第二表面522和侧壁523向外射出。
图9及图10仅示意性地示出本发明的两个实施例,本领域技术人员可以根据本发明的构思实现更多的变化例,在此不予赘述。
根据本发明的另一方面,还提供一种像素结构,其与图6A至图6C所示的像素单元类似。像素结构形成于显示面板的基板上。像素结构包括相互平行的第一表面和第二表面。其中,第一表面和第二表面由侧壁连接,并且第一表面的面积大于第二表面的面积。第一表面可以是一像素形状定义层或一发光元件的表面。
与现有技术相比,本发明通过具有立体形状的像素,使得像素的光线可以从多个方向射出,减小不同视角时多个方向的出射面的面积比值,进而缓解由于大视角所造成的RGB亮度衰减、光谱蓝移、且RGB衰减和蓝移的程度不均进而产生大视角色偏的问题。
以上具体地示出和描述了本发明的示例性实施方式。应该理解,本发明不限于所公开的实施方式,相反,本发明意图涵盖包含在所附权利要求范围内的各种修改和等效置换。