CN109888127A - 一种显示面板、其制作方法及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示面板、其制作方法及显示装置，包括：多个发光单元，位于发光单元出光侧的封装部件，位于封装部件背离以光单元一侧表面的多个紧密排布的凸起结构，以及位于凸起结构背离封装部件一侧的保护盖板；保护盖板与凸起结构之间形成空气气氛；其中，凸起结构平行于发光单元所在平面的截面面积随着与发光单元之间的距离的增大而减小。由发光单元出射的大角度的光线在入射到其出光侧的凸起结构之后，由于凸起结构的斜面可以减小光线入射到凸起结构与空气介质交界面的入射角，因此可以使原本发生全反射的光线可以出射出去，从而增加光线的出射，提高显示亮度。

Description

一种显示面板、其制作方法及显示装置

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、其制作方法及显示装置。

背景技术

硅基有机发光二极管微型显示器件(Micro Organic Light Emitting Diode，简称Micro-OLED)技术是以单晶硅为有源驱动背板制作的OLED显示器件；相较于传统的以玻璃为背板的OLED显示器件，Micro-OLED除具有自发光、厚度薄、质量轻、视角大、响应时间短、发光效率高等特性外，更容易实现高PPI、体积小、易于携带、功耗低等优异特性，因此尤其适合应用于头盔显示器、眼镜式显示器、AR/VR显示设备等。

但是现阶段的Micro-OLED普遍存在显示亮度低，显示偏暗的问题，限制其应用的推广。

发明内容

本发明提供了一种显示面板、其制作方法及显示装置，用以提高显示亮度。

第一方面，本发明提供一种显示面板，包括：多个发光单元，位于所述发光单元出光侧的封装部件，位于所述封装部件背离所述以光单元一侧表面的多个紧密排布的凸起结构，以及位于所述凸起结构背离所述封装部件一侧的保护盖板；所述保护盖板与所述凸起结构之间形成空气气氛；其中，

所述凸起结构平行于所述发光单元所在平面的截面面积随着与所述发光单元之间的距离的增大而减小。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示面板中，各所述发光单元与各所述凸起结构一一对应；所述凸起结构的颜色与对应的所述发光单元的出射光的颜色相同。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示面板中，还包括：位于所述保护盖板四周的边框胶；所述边框胶用于密封所述显示面板，使所述保护盖板与各所述凸起结构之间形成封闭空腔。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示面板中，所述凸起结构的形状为半圆形、圆锥形或棱锥形。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示面板中，所述凸起结构的材料采用低温加工材料。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示面板中，所述发光单元为有机发光二极管器件或微型有机发光二极管器件。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述显示面板中，所述封装部件为位于所述发光单元出光侧的封装盖板；或者，所述封装部件为位于所述发光单元出侧表面的封装层。

第二方面，本发明提供一种显示装置，包括上述任一显示面板。

第三方面，本发明提供一种显示面板的制作方法，包括：

形成多个发光单元；

在各所述发光单元的出光侧形成封装部件；

在所述封装部件背离所述发光单元一侧的表面形成多个紧密排布的凸起结构；

在所述凸起结构背离所述封装部件的一侧设置保护盖板；

所述保护盖板与所述凸起结构之间形成空气气氛；所述凸起结构平行于所述发光单元所在平面的截面面积随着与所述发光单元之间的距离的增大而减小。

在一种可能的实现方式中，在本发明提供的上述制作方法中，所述在所述封装部件背离所述发光单元一侧的表面形成多个紧密排布的凸起结构，包括：

在所述封装部件背离所述发光单元一侧的表面形成与各所述发光单元一一对应的凸起结构；

所述凸起结构的颜色与对应的所述发光单元的出射光的颜色相同。

本发明有益效果如下：

本发明提供的显示面板、其制作方法及显示装置，包括：多个发光单元，位于发光单元出光侧的封装部件，位于封装部件背离以光单元一侧表面的多个紧密排布的凸起结构，以及位于凸起结构背离封装部件一侧的保护盖板；保护盖板与凸起结构之间形成空气气氛；其中，凸起结构平行于发光单元所在平面的截面面积随着与发光单元之间的距离的增大而减小。由发光单元出射的大角度的光线在入射到其出光侧的凸起结构之后，由于凸起结构的斜面可以减小光线入射到凸起结构与空气介质交界面的入射角，因此可以使原本发生全反射的光线可以出射出去，从而增加光线的出射，提高显示亮度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的显示面板的截面结构示意图之一；

图2a为现有技术中的光线出射原理图；

图2b为本发明实施例提供的光线出射原理图；

图3为本发明实施例提供的凸起结构的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的显示面板的截面结构示意图之二；

图5为本发明实施例提供的显示面板的截面结构示意图之三；

图6为本发明实施例提供的显示面板的截面结构示意图之四；

图7为本发明实施例提供的显示面板的截面结构示意图之五；

图8为本发明实施例提供的显示面板的截面结构示意图之六；

图9为本发明实施例提供的显示面板的制作方法流程图；

图10a-图10e为制作方法中各步骤对应的显示面板的结构示意图。

具体实施方式

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具体实施例提供的显示面板、其制作方法及显示装置。

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，位于发光单元11出光侧的封装部件12，位于封装部件12背离以光单元11一侧表面的多个紧密排布的凸起结构13，以及位于凸起结构13背离封装部件12一侧的保护盖板14；保护盖板14与凸起结构13之间形成空气气氛。

如图1所示，本发明实施例提供的上述显示面板中，凸起结构13平行于发光单元11所在平面的截面面积随着与发光单元11之间的距离的增大而减小。

在具体实施时，上述凸起结构13可选用折射率较大的材料进行制作，由发光单元11出射的大角度的光线在入射到其出光侧的凸起结构13之后，由于凸起结构13的斜面可以减小光线入射到凸起结构13与空气介质交界面的入射角，因此可以使原本发生全反射的光线可以出射出去，从而增加光线的出射，提高显示亮度。

具体来说，现有技术中的显示面板一般在封装部件的外侧直接设置盖板玻璃，如图2a所示，发光单元11出射的三种不同角度的光线a、b、c分别穿过封装部件12入射到保护玻璃14，且入射到玻璃的入射角度依次增大，其中光线a垂直入射玻璃，光线b以小于临界角入射的光线，光线c表示大于或等于临界角入射的光线。根据光的全反射原理可知，当光以光密介质入射到光疏介质时，会发生光的全反射现象，当光线以大于或等于临界角的角度入射到光密介质和光疏介质的交界而时，则光线只能反射而无法出射。当光线以入射角度大于或等于临界角入射到保护玻璃14上(如光线c)时，光线被保护玻璃全反射，而无法向外出射，也就造成了发光器件大角度出射的光线无法穿过保护玻璃向外出射，造成光线出射效率低，使得显示亮度并不理想。

有鉴于此，本发明实施例提供的上述显示面板中，如图2b所示，在封装部件12背离发光单元11的一侧设置凸起结构13。发光单元11出射的同样的三种不同角度的光线a、b、c穿过封装部件12之后分别入射到凸起结构13上，且入射到凸起结构13的入射角度依次增大，原本可以出射的光线a和b依然可以向外出射，而原本无法向外出射的光线c，由于凸起结构13的存在，凸起结构13与封装部件12间形成一定的坡角，那么光线入射到凸起结构的斜面是产生的入射角度相比于入射到平面的入射角度会明显减小，从而也就加大了入射角度与临界角度之间的差距，可以使大角度光线得以向外出射，增大了光线的出射效率，提高显示亮度。

而在具体实施时，凸起结构13一般选用折射率较大的透明材料进行制作，以使凸起结构13与空气之间形成较大的折射率差距，上述凸起结构13可以具有凸透镜的性质。如图3所示，可将发光单元11设置于具有凸透镜性质的凸起结构13的焦点处，当发光单元11出射的光线依次穿过折射率为n₁的封装部件12、投射率为n₂的凸起结构13之后，向折射率为n₃的介质入射。根据凸透镜的光学原理可知，凸透镜的焦距f满足以下关系：

其中，r表示凸透镜的曲率半径，f表示凸透镜的焦距。

经过推导可以得到以下关系：

n₂-n₃为凸起结构13与环境介质之间的折射率差异。

凸透镜满足：D表示凸透镜的通光孔径，则折射率差满足：

由此可见，当凸透镜与环境介质的折射率差异越大，则应采用通光孔径越大的凸透镜，而通过孔径越大则可提取的光线越多，使得显示器件的显示亮度越大。经实验验证，微型发光二极管显示面板中，当通光孔径增加到4μm时，亮度可增加3.1倍；当通光孔径增加到5μm时，亮度可增加3.4倍；当通光孔径增加到6μm时，亮度可增加3.5。另外，凸透镜与环境介质的折射率差异越大，则采用的凸透镜的焦距越小，凸透镜具有小的焦距有利于降低器件整体厚度，实现器件的减薄，更适用于柔性显示器件。

在具体实施时，如图4所示，可设置各发光单元11与各凸起结构13一一对应；且凸起结构13的颜色与对应的发光单元11的出射光的颜色相同。全彩显示的显示面板中，发光单元可包括多种颜色的发光单元，例如，发光单元可包括发射红色光的发光单元、发射绿色光的发光单元以及发射蓝色光的发光单元；相应地，可在发射红色光的发光单元的出光侧设置红色凸起结构，在发射绿色光的发光单元的出光侧设置绿色凸起结构，在发射蓝色光的发光单元的出光侧设置蓝色凸起结构。这样可以对发光单元的出射光起到滤光的效果，进一步纯化出射光，提高显示面板色域。

进一步地，如图5所示，本发明实施例提供的上述显示面板，还包括：位于保护盖板14四周的边框胶15；边框胶15用于密封显示面板，使保护盖板14与各凸起结构13之间形成封闭空腔。保护盖板14可以起到保护下方的凸起结构13和发光单元11的作用，减小凸起结构在受到外力作用后脱落的风险。采用边框胶将保护盖板14与显示基板封装，可以使保护盖板14与凸起结构13之间形成封闭空腔，形成稳定的空气气氛，使凸起结构与空气气氛之间产生固定的折射率差异，有利于对光线出射方向的控制。与此同时，封闭后还可以使发光单元11免受外界环境的影响。

在实际应用中，上述凸起结构13可设置为如图5所示的半圆形，或者，还可以将凸起结构13设置为如图6所示的圆锥形或棱锥形，在此不做限定。上述形状的凸起结构均可具有凸透镜的性质，因此，可将发光单元11设置于对应的凸起结构的焦点位置，可以起到对发光单元11出射光线的准直作用。

在制作封装部件12表面的凸起结构13时，可选择低温加工材料，如亚克力类树脂材料进行制作，这样可以避免对下层显示器件的影响。当采用低温加式材料时可使凸起结构13的制作温度降低至85度左右，避免形成凸起结构对发光器件的影响。

本发明实施例提供的上述显示面板中的发光单元11可为有机发光二极管器件或微型有机发光二极管器件。具体结构可参见图7，(微型)有机发光二极管器件可包括呈阵列排布的阳极层111，位于阳极表面的有机发光层112以及位于有机发光层112表面整面设置的阴极层113。有机发光二极管显示面板可采用玻璃基板进行制作，而微型有机发光二极管显示面板可采用硅基基板进行制作。微型有机发光二极管显示面板相比于有机发光二极管显示面板，具有有机发光二极管显示面板相同的优异特性，同时可以实现更高的PPI，更加适用于近眼显示设备。

在具体实施时，如图7所示，显示面板的封装部件12可为位于发光单元11出光侧的封装盖板；或者，如图8所示，封装部件12还可为位于发光单元11出侧表面的封装层。(微型)有机发光二极管显示面板可采用上述两种方式中的任意一种进行封装，采用封装层进行封装，更加适用于柔性显示面板。

本发明还对现有技术中的有机发光二极管显示面板与本发明实施例提供的上显示面板的特性参数进行对比，对比数据如下表所示：

上表中涉及三种微型有机发光二极管显示面板，分别为无凸起结构无保护盖板的微型发光二极管显示面板，有凸起结构无保护盖板的微型发光二极管显示面板，以及同时具有凸起结构和保护盖板的微型发光二极管显示面板。三种显示面板中，在最终的显示亮度的相同的情况下，亮度数据越低，则说明需要Micro OLED需要出射的光的能量越低，功能越低；而色域数据(NTSC Ratio)数据越高，则说明显示效果越好。根据上述的数据可以看出，相比于无凸起结构和保护盖板的显示面板，本发明实施例提供的具有彩色凸起结构和保护盖板的显示面板无论在功耗还是在色域方面均具有较高优势，且相比于无保护盖板的显示面板，设置保护盖板可以为彩色凸起结构提供稳定的环境介质氛围，由此可以对其出光方向具有较好的把控，而在没有设置保护盖板的情况中，由于环境中物质的变化，使其折射率发生改变，那么对器件的光取出效率具有不可控的影响。

基于同一发明构思，本发明具体实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括本发明具体实施例提供的上述显示面板；该显示装置可以为OLED面板、OLED显示器、OLED电视、Micro-OLED面板、Micro-OLED显示器等。由于该显示装置解决问题的原理与上述显示面板相似，因此该显示装置的实施可以参见上述显示面板的实施，重复之处不再赘述。

另一方面，本发明实施例还提供一种显示面板的制作方法，如图9所示，包括：

S10、形成多个发光单元；

S20、在各发光单元的出光侧形成封装部件；

S30、在封装部件背离发光单元一侧的表面形成多个紧密排布的凸起结构；

S40、在凸起结构背离封装部件的一侧设置保护盖板。

其中，保护盖板与凸起结构之间形成空气气氛；凸起结构平行于发光单元所在平面的截面面积随着与发光单元之间的距离的增大而减小。

本发明实施例提供的上述显示面板中，凸起结构可选用折射率较大的材料进行制作，由发光单元出射的大角度的光线在入射到其出光侧的凸起结构之后，由于凸起结构的斜面可以减小光线入射到凸起结构与空气介质交界面的入射角，因此可以使原本发生全反射的光线可以出射出去，从而增加光线的出射，提高显示亮度。

进一步地，在上述步骤S30中，在封装部件背离发光单元一侧的表面形成多个紧密排布的凸起结构，可以包括：

在封装部件背离发光单元一侧的表面形成与各发光单元一一对应的凸起结构；且凸起结构的颜色与对应的发光单元的出射光的颜色相同。

具体来说，本发明实施例提供的上述显示面板可为有机发光二极管显示面板或微型有机发光二极管显示面板。以微型发光二极管显示面板的制作方法为例进行具体说明。微型发光二极管显示面板可采用硅基基板，如图10a所示，在硅基基板上形成发射不同颜色光的微型发光二极管器件(11)，微型发光二极管器件可包括：阳极层111、有机发光层112和阴极层113。在实际应用中可采用蒸镀工艺形成各颜色的有机发光材料。而后，如图10b所示，在微型发光二极管器件的表面形成封装层(12)，封装层可采用有机层和无机层交替堆叠的方式形成，无机层可以隔绝外界水氧，保护有机发光材料，有机层可以增加基板的柔韧性，封装层可在100°温度下形成10μm。而后，在封装层的表面形成整层的单色透明材料，采用光刻工艺在对应颜色的微型发光二极管器件的上方形成与之对应的凸起结构，如图10c所示。该凸起结构13可采用凸透镜结构，根据现阶段制作的微型有机发光二极管器件的尺寸，可采用凸透镜折射率为2.0，设置凸透镜的最大截面尺寸为15μm×15μm，曲率半径为8.24μm，拱高为1.69μm。依次执行上述的光刻工艺，形成如图10d和图10e所示的其它两种颜色的凸起结构。最后，在凸起结构背离微型有机发光二极管器件的一侧设置保护盖板，采用滴灌技术(One Drop Filling，简称ODF)对显示面板进行封框，形成如图8所示的显示面板结构。保护盖板14和凸起结构13之间的间隙可保持在5μm左右。

本发明实施例提供的显示面板、其制作方法及显示装置，包括：多个发光单元，位于发光单元出光侧的封装部件，位于封装部件背离以光单元一侧表面的多个紧密排布的凸起结构，以及位于凸起结构背离封装部件一侧的保护盖板；保护盖板与凸起结构之间形成空气气氛；其中，凸起结构平行于发光单元所在平面的截面面积随着与发光单元之间的距离的增大而减小。由发光单元出射的大角度的光线在入射到其出光侧的凸起结构之后，由于凸起结构的斜面可以减小光线入射到凸起结构与空气介质交界面的入射角，因此可以使原本发生全反射的光线可以出射出去，从而增加光线的出射，提高显示亮度。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

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 (10)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：多个发光单元，位于所述发光单元出光侧的封装部件，位于所述封装部件背离所述以光单元一侧表面的多个紧密排布的凸起结构，以及位于所述凸起结构背离所述封装部件一侧的保护盖板；所述保护盖板与所述凸起结构之间形成空气气氛；其中，

所述凸起结构平行于所述发光单元所在平面的截面面积随着与所述发光单元之间的距离的增大而减小。

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起结构一一对应；所述凸起结构的颜色与对应的所述发光单元的出射光的颜色相同。

3.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，还包括：位于所述保护盖板四周的边框胶；所述边框胶用于密封所述显示面板，使所述保护盖板与各所述凸起结构之间形成封闭空腔。

4.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述凸起结构的形状为半圆形、圆锥形或棱锥形。

5.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述凸起结构的材料采用低温加工材料。

6.如权利要求1-5任一项所述的显示面板，其特征在于，所述发光单元为有机发光二极管器件或微型有机发光二极管器件。

7.如权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述封装部件为位于所述发光单元出光侧的封装盖板；或者，所述封装部件为位于所述发光单元出侧表面的封装层。

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。

9.一种显示面板的制作方法，其特征在于，包括：

形成多个发光单元；

在各所述发光单元的出光侧形成封装部件；

在所述封装部件背离所述发光单元一侧的表面形成多个紧密排布的凸起结构；

在所述凸起结构背离所述封装部件的一侧设置保护盖板；

所述保护盖板与所述凸起结构之间形成空气气氛；所述凸起结构平行于所述发光单元所在平面的截面面积随着与所述发光单元之间的距离的增大而减小。

10.如权利要求9所述的制作方法，其特征在于，所述在所述封装部件背离所述发光单元一侧的表面形成多个紧密排布的凸起结构，包括：

在所述封装部件背离所述发光单元一侧的表面形成与各所述发光单元一一对应的凸起结构；

所述凸起结构的颜色与对应的所述发光单元的出射光的颜色相同。