CN108139796B - 显示面板、显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种不含液晶层的显示面板,包括衬底基板和衬底基板上的多个像素的阵列，所述多个像素中的每一个包括至少一个子像素。各子像素包括：衬底基板上的电活性层；以及衬底基板上的光透射层，其被构造为由电活性层驱动，以使得所述至少一个子像素中的光透射层的透光率响应于施加至电活性层的电信号的改变而改变，以实现多个灰度等级；其中光透射层以可逆方式可变形。

Description

显示面板、显示装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种显示面板、具有所述显示面板的显示装置及其制造方法。
背景技术
液晶显示面板通常具有制造成本高、反射率低、对比度差的不足，并且由于液晶分子的不均匀分布和对齐而具有mura缺陷。今年来，高分辨率、低成本、轻重量、超薄的“无液晶”显示面板的发展已成为显示技术研究的焦点。
发明内容
在一方面，本发明提供了一种不含液晶层的显示面板，包括衬底基板和衬底基板上的多个像素的阵列，所述多个像素中的每一个包括至少一个子像素；其中各子像素包括：衬底基板上的电活性层；以及衬底基板上的光透射层，其被构造为由电活性层驱动，以使得所述至少一个子像素中的光透射层的透光率响应于施加至电活性层的电信号的改变而改变，以实现多个灰度等级；其中光透射层以可逆方式可变形。
可选地，电活性层连接至光透射层，以基于施加至电活性层的电压信号改变光透射层的透光率。
可选地，光透射层的厚度是可变的，以改变光透射层的透光率。
可选地，电活性层被构造为响应于施加至电活性层的电压信号的改变而向光透射层施加力，以改变光透射层的厚度。
可选地，电活性层被构造为响应于施加至电活性层的电压信号在正向上的增大和/或在负向上的减小而向光透射层施加压力，以增大光透射层的厚度，并且响应于施加至电活性层的电压信号在负向上的增大和/或在正向上的减小而向光透射层施加拉力，以减小光透射层的厚度。
可选地，显示面板还包括黑矩阵层；其中各像素包括子像素区和子像素间区；黑矩阵层在子像素间区中；并且光透射层在子像素区中。
可选地，电活性层包括分别与光透射层和黑矩阵层连接的第一部分，其中，光透射层夹在第一部分和黑矩阵层之间。
可选地，电活性层包括分别与光透射层和黑矩阵层连接的第一部分，和分别与光透射层和黑矩阵层连接的第二部分；其中，光透射层夹在第一部分和第二部分之间。
可选地，光透射层与衬底基板间隔开间隙距离，该间隙距离基于光透射层的形变可变。
可选地，显示面板还包括颜色产生层；其中，各像素至少包括分别发出第一颜色的光、第二颜色的光和第三颜色的光的第一子像素、第二子像素和第三子像素；并且颜色产生层包括对应于第一子像素的第一颜色产生块、对应于第二子像素的第二颜色产生块和对应于第三子像素的第三颜色产生块。
可选地，光透射层是颜色产生层；光透射层包括对应于第一子像素的第一光透射块、对应于第二子像素的第二光透射块和对应于第三子像素的第三光透射块；透射通过第一光透射块的光具有第一颜色，透射通过第二光透射块的光具有第二颜色，并且透射通过第三光透射块的光具有第三颜色；并且第一颜色、第二颜色和第三颜色是选自红色、绿色和蓝色的不同颜色。
可选地，电活性层由掺有钛酸钡的聚氨酯制成。
可选地，光透射层由基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)的材料制成。
另一方面，本发明提供了一种制造显示面板方法，包括以下步骤：在衬底基板上形成包括多个电活性块的电活性层；以及在衬底基板上形成包括多个光透射块的光透射层，多个光透射块与多个子像素对应。
可选地，所述多个光透射块中的每一个形成为与衬底基板间隔开间隙距离。
可选地，所述方法包括以下步骤：在衬底基板上形成牺牲层；在牺牲层的远离衬底基板的一侧上形成电活性层和光透射层；以及去除牺牲层，从而在所述多个光透射块中的每一个与衬底基板之间形成具有所述间隙距离的间隙。
可选地，牺牲层由光致抗蚀剂材料制成，并且通过利用碱性显影液溶解牺牲层执行所述去除步骤。
可选地，牺牲层由可热分解材料制成，并且通过热使牺牲层分解来执行所述去除步骤。
可选地，所述方法还包括在衬底基板上形成黑矩阵层。
可选地，形成黑矩阵层的步骤包括：在形成牺牲层的步骤之前在衬底基板上形成多个黑矩阵岛；所述多个光透射块中的每一个和所述多个电活性块中的每一个形成在两个相邻的黑矩阵岛之间；以及在去除牺牲层的步骤之后，形成连接所述多个黑矩阵岛的多个黑矩阵桥，以形成所述黑矩阵层。
另一方面，本发明提供了显示装置，其包括本文所述的显示装置或者通过本文所述的方法制造的显示面板显示装置。
附图说明
以下附图仅是用于示出性目的的根据各公开实施例的示例，并且不旨在限制本发明的范围。
图1是示出一些实施例中的显示面板的结构的示图；
图2示出了沿着图1中的显示面板的A-A’方向的剖视图；
图3示出了一些实施例中电致伸缩材料的应力及应变响应与施加至电致伸缩材料的电场强度之间的关系；
图4A至图4D示出了一些实施例中制造显示面板的过程；
图5A至图5E示出了一些实施例中制造显示面板的过程。
具体实施方式
现在，将参照下面的实施例更具体地描述本公开。应该注意，本文中提供以下对一些实施例的描述仅是出于示出和描述的目的。其不旨在是穷尽的或者限于公开的具体形式。
本公开提供了一种显示面板、具有所述显示面板的显示装置及其制造方法，其基本上消除了由于现有技术的局限和不足导致的一个或多个问题。在一方面，本公开提供了一种不需要液晶层的新型显示面板。在一些实施例中，通过光透射层来调节各子像素中的光透射(或光透射的不足)，所述光透射层由直接或间接地(例如，通过互连层)连接至光透射层的电活性层驱动。因此，在一些实施例中，显示面板包括衬底基板和衬底基板上的多个像素的阵列，所述多个像素中的每一个包括至少一个子像素。可选地，各子像素包括：衬底基板上的电活性层；以及衬底基板上的光透射层，其被构造为由电活性层驱动。各子像素中的光透射层的透光率响应于施加至电活性层的电信号的强度改变而改变。光透射层以可逆方式可变形。
图1是示出一些实施例中的显示面板的结构的示图。图2示出了沿着图1中的显示面板的A-A’方向的剖视图。参照图1和图2，实施例中的显示面板包括衬底基板S以及衬底基板S上的像素阵列。在一些实施例中，每个像素包括衬底基板S上的电活性层EL以及衬底基板S上的光透射层LTL。光透射层LTL由以可逆方式可变形的材料制成，即，光透射层LTL是以可逆方式可变形的。根据本公开，光透射层LTL被构造为由电活性层EL驱动，以使得光透射层LTL的透光率响应于施加至电活性层EL的电信号的强度改变而改变。在一些实施例中，光透射层的透光率响应于施加至电活性层的电压在正向上的增大和/或在负向上的减小(例如，从1V至3V，从-3V至-1V，或者从-1.5V至1.5V)而减小，并且响应于施加至电活性层的电压在负向上的增大和/或在正向上的减小(例如，从-1V至-3V，从3V至1V，或者从1.5V至–1.5V)而增大。
例如，本显示面板可与显示装置中的背光组合使用，其中背光为各像素中的图像显示提供光。显示面板中的各像素可包括至少一个子像素。可通过将电信号(例如，电压信号)发送至电活性层EL以驱动光透射层LTL来控制各子像素中通过光透射层LTL的透光率。根据施加至电活性层EL的电信号的强度和极性，可将光透射层LTL从实质不透光状态逐渐驱动至实质透光状态，反之亦然。在一些实施例中，显示面板还包括多条数据线，其用于提供将要施加至多个子像素中的电活性层的电信号。在一些实施例中，显示面板还包括用于控制像素阵列中的图像显示的多个薄膜晶体管和多条栅极线。可通过改变提供至各子像素的电信号的强度和极性来控制各个单独的子像素中的光亮度。
在一些实施例中，作为光透射层LTL的厚度响应于施加至电活性层EL的电信号的改变而改变的结果，光透射层LTL的透光率发生改变。例如，响应于施加至电活性层EL的正电压的增大(例如，从0V至3V)，光透射层LTL的透光率可随着光透射层LTL的厚度增大而减小，然后响应于施加至电活性层EL的正电压的减小(例如，从3V至0V)，光透射层LTL的透光率可随着光透射层LTL的厚度减小而增大。对于另一示例，响应于施加至电活性层EL的负电压的增大(例如，从0V至-3V)，光透射层LTL的透光率可随着光透射层LTL的厚度减小而增大，然后响应于施加至电活性层EL的负电压的减小(例如，从-3V至0V)，光透射层LTL的透光率可随着光透射层LTL的厚度增大而减小。
在一些实施例中，作为光透射层LTL的长度或宽度响应于施加至电活性层EL的电信号的改变而改变的结果，光透射层LTL的透光率发生改变。在一些实施例中，响应于施加至电活性层EL的电压在负向上增大和/或在正向上减小，光透射层LTL的透光率可随着光透射层LTL的长度或宽度增大而增大，响应于施加至电活性层EL的电压在正向上增大和/或在负向上减小，光透射层LTL的透光率可随着光透射层LTL的长度或宽度减小而减小。例如，响应于施加至电活性层EL的负电压的增大，光透射层LTL的透光率可随着光透射层LTL的长度或宽度增大而增大，然后响应于施加至电活性层EL的负电压的减小，光透射层LTL的透光率可随着光透射层LTL的长度或宽度减小而减小。对于另一示例，响应于施加至电活性层EL的正电压的增大，光透射层LTL的透光率可随着光透射层LTL的长度或宽度减小而减小，然后响应于施加至电活性层EL的正电压的减小，光透射层LTL的透光率可随着光透射层LTL的长度或宽度增大而增大。
在一些实施例中，作为光透射层LTL的表面面积响应于施加至电活性层EL的电信号的改变而改变的结果，光透射层LTL的透光率发生改变。在一些实施例中，响应于施加至电活性层EL的电压在负向上增大和/或在正向上减小，光透射层LTL的透光率可随着光透射层LTL的表面面积增大而增大，响应于施加至电活性层EL的电压在正向上增大和/或在负向上减小，光透射层LTL的透光率可随着光透射层LTL的表面面积减小而减小。例如，响应于施加至电活性层EL的负电压的增大，光透射层LTL的透光率可随着光透射层LTL的表面增大而增大，然后响应于施加至电活性层EL的负电压的减小，光透射层LTL可随着光透射层LTL的表面减小而减小。对于另一示例，响应于施加至电活性层EL的正电压的增大，光透射层LTL的透光率可随着光透射层LTL的表面减小而减小，随后响应于施加至电活性层EL的正电压的减小，光透射层LTL的透光率可随着光透射层LTL的表面增大而增大。
当电信号施加至电活性层EL时，电信号以可逆方式改变电活性层EL的一个或多个特征体尺寸，即，电活性层EL在收到施加的电信号时呈现变形。作为这种变形的结果，电活性层可在一个或多个维度上可逆地膨胀或收缩，并且电活性层EL的膨胀或收缩压迫或拉伸光透射层LTL。光透射层LTL连接至电活性层EL(例如，与电活性层EL接触)，从而当电活性层EL在一个或多个维度上可逆地膨胀或收缩时可对光透射层LTL施加力。在一些实施例中，响应于施加至电活性层EL的电信号的强度改变，电活性层EL对光透射层LTL施加力，以改变光透射层LTL的厚度(或长度、宽度或表面面积)。
在一些实施例中，作为电活性层EL的长度或宽度响应于施加至电活性层EL的电信号的改变而改变的结果，光透射层LTL的透光率发生改变。在一些实施例中，响应于施加至电活性层EL的电压在正向上增大和/或在负向上减小，光透射层LTL的透光率可随着电活性层EL的长度或宽度增大而减小，并且响应于施加至电活性层EL的电压在负向上增大和/或在正向上减小，光透射层LTL的透光率可随着电活性层EL的长度或宽度减小而增大。例如，响应于施加至电活性层EL的负电压增大，光透射层LTL的透光率可随着电活性层EL的长度或宽度减小而增大，然后，响应于施加至电活性层EL的负电压减小，光透射层LTL可随着电活性层EL的长度或宽度增大而减小。对于另一示例，响应于施加至电活性层EL的正电压增大，光透射层LTL的透光率可随着电活性层EL的长度或宽度增大而减小，然后，响应于施加至电活性层EL的正电压减小，光透射层LTL的透光率可随着电活性层EL的长度或宽度减小而增大。
在一些实施例中，作为电活性层EL的在电活性层EL极化方向上长度响应于施加至电活性层EL的电信号的改变而改变的结果，光透射层LTL的透光率发生改变。例如，当电活性层EL是由某些压电材料制备而成，压电材料需要经过极化处理以获得一个极化方向。在极化处理过程中，施加一个直流电压穿过压电材料以使压电材料的电畴基于施加的电场方向而转向作定向排列。相应地，在一些实施例中，响应于施加至电活性层EL的电压在正向上增大和/或在负向上减小，光透射层LTL的透光率可随着电活性层EL的在电活性层EL极化方向上长度增大而减小，并且响应于施加至电活性层EL的电压在负向上增大和/或在正向上减小，光透射层LTL的透光率可随着电活性层EL的在电活性层EL极化方向上长度减小而增大。例如，响应于施加至电活性层EL的负电压增大，光透射层LTL的透光率可随着电活性层EL的在电活性层EL极化方向上长度减小而增大，然后，响应于施加至电活性层EL的负电压减小，光透射层LTL可随着电活性层EL的在电活性层EL极化方向上长度增大而减小。对于另一示例，响应于施加至电活性层EL的正电压增大，光透射层LTL的透光率可随着电活性层EL的在电活性层EL极化方向上长度增大而减小，然后，响应于施加至电活性层EL的正电压减小，光透射层LTL的透光率可随着电活性层EL的在电活性层EL极化方向上长度减小而增大。
在一些实施例中，作为电活性层EL的厚度响应于施加至电活性层EL的电信号的改变而改变的结果，光透射层LTL的透光率发生改变。在一些实施例中，响应于施加至电活性层EL的电压在正向上增大和/或在负向上减小，光透射层LTL的透光率可随着电活性层EL的厚度减小而减小，并且响应于施加至电活性层EL的电压在负向上增大和/或在正向上减小，光透射层LTL的透光率可随着电活性层EL的厚度增大而增大。例如，响应于施加至电活性层EL的负电压增大，光透射层LTL的透光率可随着电活性层EL的厚度增大而增大，然后，响应于施加至电活性层EL的负电压减小，光透射层LTL的透光率可随着电活性层EL的厚度减小而减小。对于另一示例，响应于施加至电活性层EL的正电压增大，光透射层LTL的透光率可随着电活性层EL的厚度减小而减小，然后，响应于施加至电活性层EL的正电压减小，光透射层LTL的透光率可随着电活性层EL的厚度增大而增大。
在一些实施例中，作为电活性层EL的表面面积响应于施加至电活性层EL的电信号的改变而改变的结果，光透射层LTL的透光率发生改变。在一些实施例中，响应于施加至电活性层EL的电压在正向上增大和/或在负向上减小，光透射层LTL的透光率可随着电活性层EL的表面面积增大而减小，并且响应于施加至电活性层EL的电压在负向上增大和/或在正向上减小，光透射层LTL的透光率可随着电活性层EL的表面面积减小而增大。例如，响应于施加至电活性层EL的负电压增大，光透射层LTL的透光率可随着电活性层EL的表面面积减小而增大，然后，响应于施加至电活性层EL的负电压减小，光透射层LTL的透光率可随着电活性层EL的表面面积增大而减小。对于另一示例，响应于施加至电活性层EL的正电压增大，光透射层LTL的透光率可随着电活性层EL的表面面积增大而减小，然后，响应于施加至电活性层EL的正电压减小，光透射层LTL的透光率可随着电活性层EL的表面面积减小而增大。
在一些实施例中，光透射层的透光率可为施加至光透射层的拉力的函数。当没有力施加至光透射层(光透射层处于松弛状态)时，透光率低，例如，光透射层处于实质不透光状态(左面板中的不透明层)。随着施加至光透射层上的拉力响应于施加至电活性层的电压在负向上增大而逐渐增大，透光率增大，例如，光透射层从实质不透光状态逐渐转变为实质透光状态(例如，实质透明层)。光透射层的厚度随着施加至光透射层的拉力增大而减小。光透射层的长度或宽度随着施加至光透射层的拉力增大而增大。光透射层的表面面积随着施加至光透射层的拉力增大而增大。
在一些实施例中，光透射层的透光率可为施加至光透射层的压力的函数。当光透射层初始处于拉伸状态时，光透射层处于透光状态。随着施加在光透射层上的压力响应于施加至电活性层的电压在正向上增大而逐渐增大，透光率减小，例如，光透射层从透光状态逐渐转变为实质不透光状态(例如，松弛状态)。光透射层的厚度随着施加至光透射层的压力增大而增大。光透射层的长度或宽度随着施加至光透射层的拉力增大而减小。光透射层的表面面积随着施加至光透射层的拉力增大而减小。
光透射层的透光率可表达为T＝T0 λ，其中T是当力施加至光透射层时的透光率，T0是初始透光率(例如，当没有力施加至光透射层时)，λ是拉伸系数，其可被确定为h/h0，h0是光透射层的初始厚度(例如，当没有力施加至光透射层时的光透射层的厚度)，h是当力施加至光透射层时的光透射层的厚度。T0可被确定为
Figure BDA0001105706290000091
其中h0是初始光透射层的厚度(例如，当没有力施加至光透射层时的光透射层的厚度)，ε是常数，并且c是光透射层中的掺杂剂(例如，染料)的掺杂浓度。光透射层的透光率随着光透射层的厚度减小而增大。可选地，光透射层的透光率随着光透射层的长度或宽度增大而增大。可选地，光透射层的透光率随着光透射层的表面面积增大而增大。
如本文所用，术语“电活性材料”是指这样的材料，其能可逆地改变一个或多个特征体尺寸，改变量取决于施加的电压。如本文所用，术语“电活性层”是指本显示面板中的包括电活性材料的层，并且能够可逆地改变一个或多个特征体尺寸，改变量取决于施加的电压。可选地，电活性材料是电致伸缩材料。电致伸缩材料对电场的应力及应变响应与电场的平方成比例。可选地，电活性材料是压电材料。压电材料对电场的应力及应变响应与电场成比例。
例如，对施加至电致伸缩材料的电场的应力及应变响应可表达为X＝RE2，其中X是应力及应变响应，R是材料的电致伸缩系数，E是施加至电致伸缩材料的电场的强度。图3示出了在一些实施例中电致伸缩材料的应力及应变响应与施加至电致伸缩材料的电场强度之间的关系。参照图3，示例中使用的电致伸缩材料是掺有各种浓度的钛酸钡的聚氨酯。在图3中，聚氨酯材料制作为具有大约1mm的宽度，并且在两端被施加有各种电压。在测试的所有材料中，在含掺有6％的钛酸钡的聚氨酯的样品中发现最大应力及应变响应。例如，施加至具有掺有6％的钛酸钡的聚氨酯的样品的3V(相当于1MV/m的电场)的电压导致大于15％的应力及应变响应。电致伸缩材料的应力及应变响应还受材料的厚度影响。在特定厚度范围内(例如，在大约0.1mm至大约2mm的范围内)，X与电场的平方成比例，R随着材料的厚度减小而增大。因此，当相同的电场施加至电致伸缩材料时，相对更大的系数R导致更显著的应力及应变响应X。
可使用任何合适的电致伸缩材料来制造电活性层，例如，电致伸缩陶瓷、电致伸缩聚合物、电致伸缩阀(electrostrictive valves)等。合适的电致伸缩材料的示例包括(但不限于)含材料的聚氨酯(例如，掺杂的聚氨酯材料)、聚偏二氟乙烯、铌镁酸铅、铌镁酸铅-钛酸铅、掺镧锆钛酸铅、掺钡锆钛酸铅及其各种替换物和衍生物(例如，掺有一个或多个杂质)。
可使用任何合适的压电材料来制造电活性层。合适的压电材料的示例包括(但不限于)锆钛酸铅、块磷铝矿、氧化锌、钛酸钡、钛酸铅及其各种替换物和衍生物(例如，掺有一个或多个杂质)。
可使用任何合适的材料(例如光学塑性材料和光学弹性聚合物)来制造以可逆方式可变形的光透射层。合适的以可逆方式可变形的光透射层材料的示例包括(但不限于)有机硅烷聚合物(organosilane polymer)，诸如PDMS、聚碳酸酯、聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯及其各种替换物和衍生物。
参照图1和图2，实施例中的电活性层EL包括第一部分M和第二部分N。第一部分M和第二部分N将光透射层LTL夹在中间，并且向光透射层LTL施加力，以响应于施加至电活性层EL的电信号的改变来改变光透射层LTL的厚度，继而改变光透射层LTL的透光率。具体地说，第一部分M与第二部分N之间的距离响应于施加至电活性层EL的电信号的改变而改变。例如，第一部分M与第二部分N之间的距离可响应于施加至电活性层EL的电压在负向上增大和/或在正向上减小(例如，从0至-3V、-1V至-3V、从3V至1V、从3V至0或者从1.5V至–1.5V)而增大，并且可响应于施加至电活性层的电压在正向上增大和/或在负向上减小(例如，从1V至3V、从-3V至-1V、从0至3V、从-3V至0或者从-1.5V至1.5V)而减小。光透射层LTL与第一部分M和第二部分N连接，即，随着响应于施加至电活性层EL的电信号的改变而在电活性层EL中发生应力及应变响应，光透射层LTL与电活性层EL一起经历形变。可选地，光透射层LTL与电活性层EL接触。可选地，光透射层LTL与电活性层EL固定在一起。随着第一部分M与第二部分N之间的距离减小，第一部分M和第二部分N挤压光透射层LTL，即，对光透射层LTL施加压力。当光透射层LTL被第一部分M和第二部分N挤压时光透射层LTL的厚度增大，并且光透射层LTL的透光率相应地减小。随着第一部分M与第二部分N之间的距离增大，第一部分M和第二部分N将光透射层LTL分别朝着第一部分M和第二部分N拉伸，即，在光透射层LTL上施加拉力。当光透射层LTL被第一部分M和第二部分N拉伸时其厚度减小，并且光透射层LTL的透光率相应地增大。
可实施多个替代性实施例来制备电活性层EL。在一些实施例中，电活性层EL包括用于将力施加至光透射层LTL的单个部分。在一些实施例中，电活性层EL包括用于将力施加至光透射层LTL的不止两个部分。类似地，电活性层EL及其任意部分可具有任何合适的形状，只要光透射层LTL可被电活性层EL充分驱动，使得各子像素中的光透射层LTL的透光率可响应于施加至电活性层EL的电信号的改变而调整即可。
参照图1和图2，实施例中的光透射层LTL与衬底基板S间隔开间隙距离GD。当光透射层LTL的厚度增大时，光透射层LTL与衬底基板S之间的间隙提供了光透射层LTL可向其中膨胀的空间。在一些实施例中，随着光透射层LTL的厚度响应于施加至电活性层的电压在正向上增大和/或在负向上减小(例如，从1V至3V、从-3V至-1V、从0至3V、从-3V至0或者从-1.5V至1.5V)而增大，间隙距离GD减小，并且随着光透射层LTL的厚度响应于施加至电活性层的电压在负向上增大和/或在正向上减小(例如，从0至-3V、-1V至-3V、从3V至1V、从3V至0或者从1.5V至–1.5V)而减小，间隙距离GD增大。
可实施多个替代性实施例来制备本显示面板。在一些实施例中，在光透射层的远离衬底基板的一侧上设置间隙距离。例如，显示面板还可包括光透射层的远离衬底基板的一侧上的盖玻璃。可在光透射层与盖玻璃之间提供间隙以容纳当光透射层LTL的厚度增大时光透射层的膨胀。在一些实施例中，该间隙可填充有惰性气体、空气或者为真空。
参照图1和图2，本显示面板还可包括黑矩阵层BM。在一些实施例中，每个像素包括子像素区SR和子像素间区ISR。黑矩阵层BM布置在子像素间区ISR中，并且光透射层LTL布置在子像素区SR中。如本文所用，子像素区是指子像素的光发射区(例如，对应于液晶显示器中的像素电极的区、对应于有机发光显示器中的发光层的区或者对应于本公开中的光透射层的区)。可选地，像素可包括对应于像素中的多个子像素的多个分离的光发射区。可选地，子像素区是红色子像素的光发射区。可选地，子像素区是绿色子像素的光发射区。可选地，子像素区是蓝色子像素的光发射区。可选地，子像素区是白色子像素的光发射区。如本文所用，子像素间区是指相邻的子像素区之间的区(例如，对应于液晶显示器中的黑矩阵的区、对应于有机发光显示器中的像素限定层的区或者本显示面板中的黑矩阵)。可选地，子像素间区是同一像素中的相邻的子像素区之间的区。可选地，子像素间区是来自两个相邻像素的两个相邻的子像素区之间的区。可选地，子像素间区是红色子像素的子像素区与相邻的绿色子像素的子像素区之间的区。可选地，子像素间区是红色子像素的子像素区与相邻的蓝色子像素的子像素区之间的区。可选地，子像素间区是绿色子像素的子像素区与相邻的蓝色子像素的子像素区之间的区。
在一些实施例中，显示面板还包括用于彩色图像显示的颜色产生层。可选地，每个像素至少包括用于分别发出第一颜色的光、第二颜色的光和第三颜色的光的第一子像素、第二子像素和第三子像素。颜色产生层包括对应于第一子像素的第一颜色产生块、对应于第二子像素的第二颜色产生块和对应于第三子像素的第三颜色产生块。
如本文定义，术语“颜色产生层”涵盖以下二者：(1)具有光吸收材料的层，该光吸收材料吸收一个频率范围的光但是大量透射不同频率范围的光；和(2)具有颜色改变材料或颜色转换材料的层，该颜色改变材料或颜色转换材料吸收一个频率范围的光并再发射更低的第二频率范围的光。可选地，颜色产生层是彩色滤光片。可选地，颜色产生层包括量子点。颜色产生层可为红色产生层、绿色产生层、蓝色产生层和白色产生层等。可选地，颜色产生层可为红色滤光片、绿色滤光片、蓝色滤光片和白色滤光片等。
可实施多个实施例来实现本显示面板中的颜色产生层。可选地，颜色产生层布置在光透射层的远离衬底基板的一侧上。可选地，颜色产生层布置在光透射层的靠近衬底基板的一侧。可选地，光透射层既是本文所述的光透射层，同时还是用于彩色图像显示的颜色产生层。例如，光透射层可包括对应于第一子像素的第一光透射块、对应于第二子像素的第二光透射块和对应于第三子像素的第三光透射块。第一光透射块可掺有第一颜色的染料，并且用作第一彩色滤光片。第二光透射块可掺有第二颜色的染料，并且用作第二彩色滤光片。第三光透射块可掺有第三颜色的染料，并且用作第三彩色滤光片。透射通过第一光透射块的光具有第一颜色，透射通过第二光透射块的光具有第二颜色，透射通过第三光透射块的光具有第三颜色。
参照图1和图2，实施例中的光透射层LTL包括红光透射块R、绿光透射块G和蓝光透射块B。透射通过红光透射块的光具有红色，透射通过绿光透射块的光具有绿色，透射通过第三光透射块的光具有蓝色。可选地，显示面板还包括其它颜色的子像素，例如，用于发出白光的白色子像素或者用于发出黄光的黄色子像素。
另一方面，本公开提供了一种制造显示面板的方法。在一些实施例中，所述方法包括以下步骤：在衬底基板上形成包括多个电活性块的电活性层；以及在衬底基板上形成包括与多个子像素相对应的多个光透射块的光透射层。在这样形成的显示面板中，各子像素中的光透射层的透光率响应于施加至电活性层的电信号的改变而改变，如本文所述。
在一些实施例中，在光透射块的远离衬底基板的一侧上或在光透射块的靠近衬底基板的一侧上，光透射块形成为与显示面板的其它部分间隔开。例如，显示面板还可包括光透射层的远离衬底基板的一侧上的盖玻璃。光透射块形成为与盖玻璃间隔开间隙距离。
在一些实施例中，光透射块形成为与衬底基板间隔开间隙距离。可选地，可通过以下步骤形成间隙距离：首先在光透射块与衬底基板之间形成牺牲层；然后去除牺牲层，从而在光透射块与衬底基板之间形成间隙。在一些实施例中，所述方法包括以下步骤：在衬底基板上形成牺牲层；在牺牲层的远离衬底基板的一侧上形成电活性层和光透射层；以及去除牺牲层，从而在所述多个光透射块中的每一个与衬底基板之间形成间隙距离。牺牲层可由各种合适的材料制成。在一个示例中，牺牲层由光致抗蚀剂材料制成。通过利用碱性显影液溶解牺牲层来去除光致抗蚀剂牺牲层。在另一示例中，牺牲层由可热分解材料制成。通过热使牺牲层分解来去除可热分解牺牲层。
在一些实施例中，所述方法还包括在衬底基板上的子像素间区中形成黑矩阵层。可选地，按照两步处理形成黑矩阵层。首先，在形成牺牲层的步骤之前在衬底基板上形成多个黑矩阵岛。在形成所述多个黑矩阵岛之后，在衬底基板上形成牺牲层、电活性层和光透射层。所述多个光透射块中的每一个和所述多个电活性块中的每一个形成在两个相邻的黑矩阵岛之间。在去除牺牲层的步骤之后，所述方法还包括形成连接所述多个黑矩阵岛的多个黑矩阵桥以形成黑矩阵层。
图4A至图4D示出了在一些实施例中制造显示面板的过程。图5A至图5E示出了在一些实施例中制造显示面板的过程。参照图4A和图5A，实施例中的方法包括：在衬底基板S上形成多个黑矩阵岛BMI。如图4A和图5A所示，黑矩阵岛BMI可具有阶梯状(例如，在两侧具有两个台阶的倒T形)。电活性层EL可形成在黑矩阵岛BMI的台阶上。通过具有这种设计，黑矩阵岛BMI的台阶为电活性块提供支承，从而限制两个相邻的黑矩阵岛BMI之间的电活性块的膨胀和收缩。
参照图4B和图5B，所述方法还包括在衬底基板S上形成牺牲层SL。如图4B和图5B所示，牺牲层SL形成为包围所述多个黑矩阵岛BMI中的每一个。牺牲层SL的厚度小于黑矩阵岛BMI的厚度。可选地，牺牲层SL形成为使得所述多个黑矩阵岛BMI中的每一个的台阶均暴露。在形成电活性层的后续步骤中，电活性块可形成在黑矩阵岛BMI的台阶上。如上所述，可通过各种合适的材料形成牺牲层SL，所述材料包括(但不限于)光致抗蚀剂材料和可热分解材料。
参照图4C和图5C，所述方法还包括：在牺牲层SL的远离衬底基板S的一侧上形成电活性层EL和光透射层LTL。如图4C和图5C所示，电活性层EL的每个电活性块包括第一部分M和第二部分N，第一部分M和第二部分N将光透射块夹在它们之间。实施例中的光透射层LTL包括红光透射块R、绿光透射块G和蓝光透射块B。各对第一部分M和第二部分N布置在光透射块的两侧，并且在空间上与光透射块连接。例如，在红色子像素中，红光透射块R被一对第一部分M和第二部分N夹在中间。实施例中的光透射层LTL还用作用于彩色图像显示的颜色产生层。
参照图4D和图5D，所述方法还包括去除牺牲层SL，从而形成所述多个光透射块中的每一个与衬底基板S之间的间隙距离GD。如上述，当牺牲层SL由光致抗蚀剂材料制成时，可通过利用碱性显影液将其去除。当牺牲层SL由可热分解材料制成时，可通过热分解将其去除。
参照图5E，实施例中的方法还包括：形成连接所述多个黑矩阵岛BMI的多个黑矩阵桥BMB以形成黑矩阵层BM。
在另一方面，本公开提供了一种显示装置，其具有本文所述的显示面板或者通过本文所述的方法制造的显示面板。合适的显示装置的示例包括(但不限于)电子纸、移动电话、平板计算机、电视、监视器、笔记本计算机、数字相册、GPS等。
出于示出和描述的目的提供了本发明实施例的以上描述。其并非旨在穷尽或者将本发明限于所公开的具体形式或者示例性实施例。因此，应将以上描述看作是示意性的而非限制性的。显然，对于本领域从业者而言，许多修改和变形都将是显而易见的。选择和描述实施例是为了解释本发明的原理及其最佳模式实施应用，从而使得本领域技术人员能够理解本发明的各个实施例和适于特定用途或考虑到的实施的各种修改形式。本发明的范围旨在由所附的权利要求及其等同物限定，除非另有说明，否则在权利要求中，所有术语意指它们合理的最大解释。因此，术语“所述发明”、“本发明”等并非必然将权利要求的范围限于特定实施例，并且对本发明的示例性实施例的参考不意味着对本发明的限制，并且不能推断出这种限制。本发明仅由所附的权利要求的精神和范围限定。而且，这些权利要求可参照使用在名词或元件之前的“第一”、“第二”等。除非提供了特定数字，否则这些术语应该被理解为命名法，并且不应理解为限制由所述命名法修饰的元件的数量。描述的任何优点和效果可能不适用于本发明的全部实施例。应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的范围的情况下，本领域技术人员可对描述的实施例作出变型。而且，不管该元件或组件是否明确包括在权利要求中，本公开中的元件和组件都不旨在献给公众。

Claims (21)

1.一种显示面板，其不含液晶层，并包括衬底基板和所述衬底基板上的多个像素的阵列、多条数据线，所述多个像素中的每一个包括至少一个子像素；其中各子像素包括：
位于所述衬底基板上的电活性层；以及
位于所述衬底基板上的光透射层，其被构造为由所述电活性层驱动，以使得所述至少一个子像素中的光透射层的透光率响应于施加至所述电活性层的电信号的改变而改变，以实现多个灰度等级；其中所述光透射层以可逆方式可变形；所述多条数据线用于提供将要施加至多个子像素中的电活性层的电信号；所述电信号的改变包括强度的改变；所述电信号以可逆方式改变电活性层的一个或多个特征体尺寸，以压迫或拉伸光透射层。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述电活性层与所述光透射层连接，以基于施加至所述电活性层的电压信号改变所述光透射层的透光率。
3.根据权利要求2所述的显示面板，其中，所述光透射层的厚度是可变的，以改变所述光透射层的透光率。
4.根据权利要求3所述的显示面板，其中，所述电活性层被构造为响应于施加至所述电活性层的电压信号的改变而向所述光透射层施加力，以改变所述光透射层的厚度。
5.根据权利要求4所述的显示面板，其中，所述电活性层被构造为响应于施加至所述电活性层的电压信号在正向上的增大和/或在负向上的减小而向所述光透射层施加压力，以增大所述光透射层的厚度，并且响应于施加至所述电活性层的电压信号在负向上的增大和/或在正向上的减小而向所述光透射层施加拉力，以减小所述光透射层的厚度。
6.根据权利要求5所述的显示面板，还包括黑矩阵层；
其中各像素包括子像素区和子像素间区；所述黑矩阵层在所述子像素间区中；并且所述光透射层在所述子像素区中。
7.根据权利要求6所述的显示面板，其中，所述电活性层包括分别与所述光透射层和所述黑矩阵层连接的第一部分，其中，所述光透射层夹在所述第一部分和所述黑矩阵层之间。
8.根据权利要求6所述的显示面板，其中，所述电活性层包括分别与所述光透射层和所述黑矩阵层连接的第一部分，和分别与所述光透射层和所述黑矩阵层连接的第二部分；其中，所述光透射层夹在所述第一部分和所述第二部分之间。
9.根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述光透射层与所述衬底基板间隔开间隙距离，所述间隙距离基于所述光透射层的形变可变。
10.根据权利要求1所述的显示面板，所述显示面板还包括颜色产生层；
其中，各像素至少包括分别发出第一颜色的光、第二颜色的光和第三颜色的光的第一子像素、第二子像素和第三子像素；并且
所述颜色产生层包括对应于所述第一子像素的第一颜色产生块、对应于所述第二子像素的第二颜色产生块和对应于所述第三子像素的第三颜色产生块。
11.根据权利要求10所述的显示面板，其中，所述光透射层是所述颜色产生层；所述光透射层包括对应于所述第一子像素的第一光透射块、对应于所述第二子像素的第二光透射块和对应于所述第三子像素的第三光透射块；
透射通过所述第一光透射块的光具有第一颜色，透射通过所述第二光透射块的光具有第二颜色，并且透射通过所述第三光透射块的光具有第三颜色；并且
所述第一颜色、第二颜色和第三颜色是选自红色、绿色和蓝色的不同颜色。
12.根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述电活性层由掺有钛酸钡的聚氨酯制成。
13.根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述光透射层由基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)的材料制成。
14.一种显示装置，包括权利要求1至13中的任一项所述的显示面板。
15.一种制造根据权利要求1所述的显示面板的方法，包括以下步骤：
在衬底基板上形成包括多个电活性块的电活性层；以及
在所述衬底基板上形成包括多个光透射块的光透射层，所述多个光透射块与多个子像素对应。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述多个光透射块中的每一个形成为与所述衬底基板间隔开间隙距离。
17.根据权利要求16所述的方法，包括以下步骤：
在所述衬底基板上形成牺牲层；
在所述牺牲层的远离衬底基板的一侧上形成所述电活性层和所述光透射层；以及
去除所述牺牲层，从而在所述多个光透射块中的每一个与所述衬底基板之间形成具有所述间隙距离的间隙。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述牺牲层由光致抗蚀剂材料制成，并且通过利用碱性显影液溶解所述牺牲层来执行所述去除步骤。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述牺牲层由可热分解材料制成，并且通过热使牺牲层分解来执行所述去除步骤。
20.根据权利要求17所述的方法，还包括在所述衬底基板上形成黑矩阵层。
21.根据权利要求20所述的方法，所述形成黑矩阵层的步骤包括：
在所述形成牺牲层的步骤之前在所述衬底基板上形成多个黑矩阵岛；所述多个光透射块中的每一个和所述多个电活性块中的每一个形成在两个相邻的黑矩阵岛之间；以及
在所述去除牺牲层的步骤之后，形成连接所述多个黑矩阵岛的多个黑矩阵桥，以形成所述黑矩阵层。
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