CN112864205B - 一种显示基板、显示面板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种显示基板、显示面板及显示装置，涉及显示技术领域。其中，显示基板包括：发光层，包括多个子像素；封装层；黑矩阵层，其上形成有多个与子像素一一对应的第一开口区域；光学调整层，覆盖黑矩阵层，其上形成有多个与子像素一一对应第二开口区域；彩膜层；光学调整层包括吸光和/或散射材料；光学调整层对发光层所反射光线的透光率大于或等于30％，小于或等于70％。在本发明中，可在显示基板中，增加具有吸光材料和/或散射材料，及一定透光率的光学调整层，光学调整层覆盖黑矩阵层，并分布在子像素边缘，子像素反射的光线达到黑矩阵层边缘所产生的衍射光，可以被光学调整层吸收和/或散射，如此，解决了显示基板的色分离问题。

Description

一种显示基板、显示面板及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种显示基板、显示面板及显示装置。

背景技术

目前，采用彩膜取代偏光片的COE(Color Film On Encapsulation，即把彩膜直接做在封装层上，利用彩膜的滤光原理，达到阻挡外界光反射的作用)技术，使得显示屏具有低功耗、更轻薄的特性，因此，COE技术在OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)面板，尤其是柔性OLED面板中具有极大的应用前景。

但是，目前的COE结构中，当外界光通过彩膜等层以后，在发光层中会发生较强的反射，反射光在经过黑矩阵(black matrix，BM)边缘时会发生单边衍射的现象，衍射光与反射光等进行了较为复杂的光的干涉等现象，导致颜色上发生了分离，因为每个子像素的分别是对应单色光，故在宏观上，呈现出具有一定周期的各类颜色的彩纹，称为色分离。色分离现象降低了显示效果，影响了COE技术的应用。

发明内容

本发明提供一种显示基板、显示面板及显示装置，以解决现有采用COE技术的显示基板易产生色分离现象，导致显示效果较差的问题。

为了解决上述问题，本发明公开了一种显示基板，包括：

发光层，包括多个子像素；

封装层，覆盖所述发光层；

黑矩阵层，形成在所述封装层上，所述黑矩阵层上形成有多个第一开口区域，所述第一开口区域与所述子像素一一对应设置；

光学调整层，覆盖所述黑矩阵层，所述光学调整层上形成有多个第二开口区域，所述第二开口区域与所述子像素一一对应设置；

彩膜层；

其中，所述光学调整层包括吸光材料和/或散射材料；所述光学调整层对所述发光层所反射光线的透光率大于或等于30％，且小于或等于70％。

可选地，所述第二开口区域位于所述第一开口区域中，所述彩膜层覆盖所述第二开口区域。

可选地，所述彩膜层覆盖所述第一开口区域，所述光学调整层部分覆盖所述彩膜层。

可选地，所述吸光材料包括树脂材料、金属氧化物材料和彩膜滤光材料中的至少一种。

可选地，所述彩膜层包括多个彩膜子区域，所述彩膜子区域与所述子像素一一对应设置，位于相邻所述彩膜子区域之间的所述光学调整层的彩膜滤光材料颜色与相邻的每个所述彩膜子区域的颜色不同。

可选地，所述散射材料包括亚克力颗粒和树脂颗粒中的至少一种。

可选地，在平行于所述发光层的方向上，所述光学调整层的边缘超出所述黑矩阵层的边缘的距离大于0微米，小于或等于5微米。

可选地，所述显示基板还包括像素定义层，所述像素定义层上形成有像素开口区域，所述子像素形成在所述像素开口区域中；在平行于所述发光层的方向上，所述像素定义层超出所述光学调整层的边缘的距离大于或等于2微米。

为了解决上述问题，本发明还公开了一种显示面板，包括上述显示基板。

为了解决上述问题，本发明还公开了一种显示装置，包括上述显示面板。

与现有技术相比，本发明包括以下优点：

在本发明实施例中，显示基板包括发光层、覆盖发光层的封装层、形成在封装层上的黑矩阵层、覆盖黑矩阵层的光学调整层，以及彩膜层，黑矩阵层上形成有多个第一开口区域，第一开口区域与子像素一一对应设置，光学调整层上形成有多个第二开口区域，第二开口区域与子像素一一对应设置。其中，光学调整层包括吸光材料和/或散射材料，光学调整层对发光层所反射光线的透光率大于或等于30％，且小于或等于70％。在本发明实施例中，可以在显示基板中，增加具有吸光材料和/或散射材料，以及具有一定透光率的光学调整层，图案化的光学调整层可以覆盖黑矩阵层，并具有与子像素一一对应的第二开口区域，使得光学调整层可以分布在子像素边缘，子像素反射的光线达到黑矩阵层边缘所产生的衍射光，可以被光学调整层吸收和/或散射，如此，解决了显示基板的色分离问题。

附图说明

图1示出了本发明实施例一的一种显示基板的截面图；

图2示出了本发明实施例一的一种显示基板的俯视图；

图3示出了本发明实施例一的另一种显示基板的俯视图；

图4示出了本发明实施例一的另一种显示基板的截面图；

图5示出了本发明实施例一的又一种显示基板的截面图；

图6示出了本发明实施例一的再一种显示基板的截面图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

图1示出了本发明实施例一的显示基板的一种截面图，图2示出了本发明实施例一的显示基板的一种俯视图，参照图1，显示基板包括：

发光层10，包括多个子像素11；

封装层20，覆盖发光层10；

黑矩阵层30，形成在封装层20上，黑矩阵层30上形成有多个第一开口区域31，参照图2，第一开口区域31与子像素11一一对应设置；

光学调整层40，覆盖黑矩阵层30，光学调整层40上形成有多个第二开口区域41，参照图2，第二开口区域41与子像素11一一对应设置；

彩膜层50；

其中，光学调整层40包括吸光材料和/或散射材料；光学调整层40对发光层10所反射光线的透光率大于或等于30％，且小于或等于70％。

在本发明实施例中，可以在COE结构的显示基板中，增加具有吸光材料和/或散射材料，以及具有一定透光率的光学调整层40，图案化的光学调整层40可以覆盖黑矩阵层30，并具有与子像素11一一对应的第二开口区域41，使得光学调整层40可以分布在子像素11边缘，从而在不降低子像素11发光效率的同时，可以大幅减弱或消除子像素11反射光在黑矩阵层30边缘所形成的衍射光，如此，解决了显示基板的色分离问题。

另外，光学调整层40对发光层10所反射光线的透光率不应过大或过小，可以大于或等于30％，且小于或等于70％。因为，若光学调整层40对发光层10所反射光线的透光率太小，则光学调整层40的设置实质上接近于增加了黑矩阵层30，其边缘仍然会产生衍射，造成色分离现象。若光学调整层40对发光层10所反射光线的透光率太大，则光学调整层40的设置实质上接近于设置了透明层，黑矩阵层30边缘所产生衍射光还是会有大部分透过光学调整层40，使得色分离现象仍然能被观察到。

再者，散射材料可以具有散射光线的性质，可以对子像素11反射光在黑矩阵层30边缘所形成的衍射光进行散射，使得衍射光无法进行有序传播，故而无法形成衍射现象，从而解决了色分离问题。从散射材料解决色分离的原理上讲，无论衍射光较强还是较弱，散射材料都能够使色分离现象不被观察到，

可选地，散射材料可以包括亚克力颗粒和树脂颗粒中的至少一种。颗粒型的散射材料可以是纳米级尺寸、微米级尺寸等，其中，纳米级的散射颗粒可以在保证散射效果的同时，保证光学调整层40的透光率。

在实际应用中，可以采用有机材料作为基材，在有机材料中掺杂颗粒型的散射材料，从而制备得到光学调整层40的材料，本发明实施例对此不作具体限定。

吸光材料具有吸收光线的性质，可以对子像素11反射光在黑矩阵层30边缘所形成的衍射光进行吸收，从而降低了衍射光的强度，进而在通过显示装置观看时不易观察到彩纹，解决了色分离问题。

可选地，吸光材料可以包括树脂材料、金属氧化物材料和彩膜滤光材料中的至少一种。

树脂材料例如可以是吸光度较低，透光率在30％-70％的黑矩阵材料等。金属氧化物材料例如可以是氧化钼、二氧化钛等。

图3示出了本发明实施例一的显示基板的另一种俯视图，进一步可选地，彩膜层50包括多个彩膜子区域51，参照图3，彩膜子区域51与子像素11一一对应设置，在光学调整层40包括彩膜滤光材料的情况下，位于相邻彩膜子区域51之间的光学调整层40的彩膜滤光材料颜色与相邻的每个彩膜子区域51的颜色不同。

具体地，彩膜滤光材料可以包括红光滤光材料、绿光滤光材料和蓝光滤光材料，发光层10可以包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，彩膜层50可以包括与红色子像素一一对应的红色彩膜子区域、与绿色子像素一一对应的绿色彩膜子区域，以及与蓝色子像素一一对应的蓝色彩膜子区域。以红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素相互交错设置，也即没有同色子像素相邻的显示基板为例，位于红色彩膜子区域和绿色彩膜子区域之间的光学调整层40可以包括蓝色滤光材料，位于红色彩膜子区域和蓝色彩膜子区域之间的光学调整层40可以包括绿色滤光材料，位于绿色彩膜子区域和蓝色彩膜子区域之间的光学调整层40可以包括红色滤光材料，也即是位于相邻彩膜子区域51之间的光学调整层40的彩膜滤光材料颜色与相邻的每个彩膜子区域51的颜色不同。若相邻的彩膜子区域51同色，例如都为红色彩膜子区域，则相邻红色彩膜子区域之间的光学调整层40可以采用绿色滤光材料和/或蓝色滤光材料。

彩膜滤光材料对特定颜色的光线具有较大的透光率，而对其他颜色的光线具有较小的透光率，以绿色滤光材料为例，由于绿色滤光材料对绿光具有30％-90％的透光率，同时对红光和蓝光的透光率较低，因此，在红色彩膜子区域和蓝色彩膜子区域之间采用绿色滤光材料制作光学调整层40，可以解决色分离问题。

在原有的COE结构中，黑矩阵层30的表面反射率能达到7％以上，而在本发明实施例中，可以降低表面反射。例如，采用彩膜滤光材料的光学调整层40的表面反射率在6％左右，采用低吸光度黑矩阵材料的光学调整层40的表面反射率可达到5％。

在一种可选的实现方式中，参照图1，第二开口区域41位于第一开口区域31中，彩膜层50覆盖第二开口区域41。

在上述实现方式中，光学调整层40的第二开口区域41位于黑矩阵层30的第一开口区域31中，光学调整层40可以完全覆盖黑矩阵层30的边缘，从而黑矩阵层30边缘所产生的衍射光可以完全进入光学调整层40，解决了显示基板的色分离问题。

对于上述实现方式，可以在形成图案化的黑矩阵层30之后，涂覆光学调整层40材料，形成光学调整层40图案的方式可以是光刻、压印等，本发明实施例对此不作限定，例如可以经过曝光和显影，使光学调整层40形成图案，也即形成第二开口区域41，显影后，可以进行水洗工艺，以确保光学调整层40材料在第二开口区域41无残留。之后，可以在光学调整层40上形成彩膜层50，使彩膜层50覆盖第二开口区域41。

在另一种可选的实现方式中，参照图4，彩膜层50覆盖第一开口区域31，光学调整层40部分覆盖彩膜层50。

在上述实现方式中，光学调整层40覆盖黑矩阵层30的同时，还部分覆盖彩膜层50，也即是光学调整层40可以延伸至彩膜层50，以超出黑矩阵的边缘，从而黑矩阵层30边缘所产生的衍射光可以完全进入光学调整层40，解决了显示基板的色分离问题。

对于上述实现方式，可以在形成图案化的黑矩阵层30之后，先形成彩膜层50，使彩膜层50覆盖第一开口区域31，然后再涂覆光学调整层40材料，形成图案化的光学调整层40，图案化的光学调整层40覆盖黑矩阵层30，且部分覆盖彩膜层50。

参照图5，可选地，在平行于发光层10的方向上，光学调整层40的边缘超出黑矩阵层30的边缘的距离a大于0微米，小于或等于5微米。

在实际应用中，在平行于发光层10的方向上，光学调整层40的边缘超出黑矩阵层30的边缘即可达到光学调整层40覆盖黑矩阵层30的效果，考虑到对位和工艺误差，可以使光学调整层40的边缘超出黑矩阵层30的边缘的距离a大于或等于2微米，以保证光学调整层40能够覆盖黑矩阵层30。另外，光学调整层40的存在也不可过多影响子像素11的出光，因此，光学调整层40的边缘超出黑矩阵层30的边缘的距离a可以小于或等于5微米，以保证一定的开口率。

参照图1和图4，显示基板还可以包括背板60和像素定义层70，像素定义层70设置在背板60上，像素定义层70上形成有像素开口区域71，子像素11形成在像素开口区域71。其中，黑矩阵层30的第一开口区域31与像素定义层70的像素开口区域71一一对应设置，如图2所示。参照图5和图6，在平行于发光层10的方向上，像素定义层70的边缘超出黑矩阵层30的边缘。参照图5，可选地，在平行于发光层10的方向上，像素定义层70的边缘超出光学调整层40的边缘的距离b大于或等于2微米。

在原有的COE结构中，在平行于发光层10的方向上，像素定义层70的边缘通常超出黑矩阵层30的边缘2微米以上，而在此基础上继续设置光学调整层40，在解决色分离问题的同时，会在一定程度上减小显示基板的开口率，因此，可以在原有COE结构的基础上，缩小黑矩阵层30在平行于发光层10的方向上的宽度，也即是通过进一步增大黑矩阵层30开口，来获得光学调整层40的布置空间，使得像素定义层70的边缘超出光学调整层40的边缘2微米以上，从而确保出光开口率，避免视角和色偏变差。

在上述实现方式中，可以在原有COE结构的基础上，将黑矩阵层30开口进一步扩大，在黑矩阵层30和像素定义层70开口之间设计光学调整层40，通过光学调整层40的吸光或散射作用，消除黑矩阵层30边界出现的规律性的衍射现象，从而避免了色分离现象。该光学调整层40开口边缘距像素定义层70开口边缘仍为2微米左右，光在光学调整层40发生透过或散射，会使得大视角下的出光更多，从而提升了COE显示基板的视角水平，并且保证了COE结构原有的优势，也即保证了原有的透光率水平，确保了功耗下降水平。

此外，显示基板还可以包括有机材料层80等其他常规结构，可以参考相关技术，本发明实施例在此不再赘述。

参照图6，可选地，在平行于发光层10的方向上，也可以是光学调整层40的边缘超出像素定义层70的边缘的距离c大于或等于0微米。如图6所示，由于像素定义层70的斜坡部分也容易反射光线，影响显示效果，因此，光学调整层40覆盖该斜坡部分可以吸收该斜坡部分造成的反射光。

在实际应用中，光学调整层40的边缘与像素定义层70的边缘的关系可以综合考虑对开口率的影响，以及像素定义层70斜坡对显示效果的影响，从而进行选择，以保证更佳的显示效果。

在原有的COE结构中，在垂直于发光层10的方向上，黑矩阵层30与像素定义层70之间的垂直距离影响L-DECAY(显示亮度随视角的衰减曲线)。在加入光学调整层40后，由于光学调整层40覆盖黑矩阵层30，因此光学调整层40与像素定义层70之间的垂直距离影响了L-DECAY，由于光学调整层40的半透性质，使得L-DECAY曲线高度变低，且亮度衰减趋势变缓，也即是随着视角的变化，显示屏的亮度变化更不明显，从而使得人眼在观看时能够更加舒适。

在相关技术中，还有采用减弱黑矩阵层30的线性(即黑矩阵层30边缘由直线形变圆弧形)的方法，来解决色分离问题，但是，发明人在研究本发明的过程中发现，该方案对色分离的改善效果有限，并且在设计的过程中，黑矩阵层30的圆弧边缘会影响像素定义层70的开口，导致子像素11的开口率降低。

在相关技术中，还有采用色散粒子光学胶的方法，即在盖板贴覆时，使用掺杂了色散粒子材料的光学胶进行贴合，该方法可改善色分离问题，但因色散粒子对出光光路的散射作用，导致基板的亮度降低，同亮度下的功耗提升，以及出现显示画面的颗粒感。

而在本发明实施例中，光学调整层40可以减少黑矩阵层30边缘的衍射，从而解决色分离问题，还能减少反射光，减缓L-DECAY曲线，且不会降低子像素开口率，避免显示画面出现颗粒感。

在本发明实施例中，显示基板包括发光层、覆盖发光层的封装层、形成在封装层上的黑矩阵层、覆盖黑矩阵层的光学调整层，以及彩膜层，黑矩阵层上形成有多个第一开口区域，第一开口区域与子像素一一对应设置，光学调整层上形成有多个第二开口区域，第二开口区域与子像素一一对应设置。其中，光学调整层包括吸光材料和/或散射材料，光学调整层对发光层所反射光线的透光率大于或等于30％，且小于或等于70％。在本发明实施例中，可以在显示基板中，增加具有吸光材料和/或散射材料，以及具有一定透光率的光学调整层，图案化的光学调整层可以覆盖黑矩阵层，并具有与子像素一一对应的第二开口区域，使得光学调整层可以分布在子像素边缘，子像素反射的光线达到黑矩阵层边缘所产生的衍射光，可以被光学调整层吸收和/或散射，如此，解决了显示基板的色分离问题。

实施例二

本发明实施例还公开了一种显示面板，包括上述显示基板。

在本发明实施例中，在显示面板中，显示基板包括发光层、覆盖发光层的封装层、形成在封装层上的黑矩阵层、覆盖黑矩阵层的光学调整层，以及彩膜层，黑矩阵层上形成有多个第一开口区域，第一开口区域与子像素一一对应设置，光学调整层上形成有多个第二开口区域，第二开口区域与子像素一一对应设置。其中，光学调整层包括吸光材料和/或散射材料，光学调整层对发光层所反射光线的透光率大于或等于30％，且小于或等于70％。在本发明实施例中，可以在显示基板中，增加具有吸光材料和/或散射材料，以及具有一定透光率的光学调整层，图案化的光学调整层可以覆盖黑矩阵层，并具有与子像素一一对应的第二开口区域，使得光学调整层可以分布在子像素边缘，子像素反射的光线达到黑矩阵层边缘所产生的衍射光，可以被光学调整层吸收和/或散射，如此，解决了显示基板的色分离问题。

实施例三

本发明实施例还公开了一种显示装置，包括上述显示面板。

在本发明实施例中，在显示装置的显示面板中，显示基板包括发光层、覆盖发光层的封装层、形成在封装层上的黑矩阵层、覆盖黑矩阵层的光学调整层，以及彩膜层，黑矩阵层上形成有多个第一开口区域，第一开口区域与子像素一一对应设置，光学调整层上形成有多个第二开口区域，第二开口区域与子像素一一对应设置。其中，光学调整层包括吸光材料和/或散射材料，光学调整层对发光层所反射光线的透光率大于或等于30％，且小于或等于70％。在本发明实施例中，可以在显示基板中，增加具有吸光材料和/或散射材料，以及具有一定透光率的光学调整层，图案化的光学调整层可以覆盖黑矩阵层，并具有与子像素一一对应的第二开口区域，使得光学调整层可以分布在子像素边缘，子像素反射的光线达到黑矩阵层边缘所产生的衍射光，可以被光学调整层吸收和/或散射，如此，解决了显示基板的色分离问题。

对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种显示基板、显示面板及显示装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种显示基板，其特征在于，包括：

发光层，包括多个子像素；

封装层，覆盖所述发光层；

黑矩阵层，形成在所述封装层上，所述黑矩阵层上形成有多个第一开口区域，所述第一开口区域与所述子像素一一对应设置；

光学调整层，覆盖所述黑矩阵层，所述光学调整层上形成有多个第二开口区域，所述第二开口区域与所述子像素一一对应设置；

彩膜层；

其中，所述光学调整层包括吸光材料和/或散射材料；所述光学调整层对所述发光层所反射光线的透光率大于或等于30％，且小于或等于70％。

2.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述第二开口区域位于所述第一开口区域中，所述彩膜层覆盖所述第二开口区域。

3.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述彩膜层覆盖所述第一开口区域，所述光学调整层部分覆盖所述彩膜层。

4.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述吸光材料包括树脂材料、金属氧化物材料和彩膜滤光材料中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的显示基板，其特征在于，所述彩膜层包括多个彩膜子区域，所述彩膜子区域与所述子像素一一对应设置，位于相邻所述彩膜子区域之间的所述光学调整层的彩膜滤光材料颜色与相邻的每个所述彩膜子区域的颜色不同。

6.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述散射材料包括亚克力颗粒和树脂颗粒中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，在平行于所述发光层的方向上，所述光学调整层的边缘超出所述黑矩阵层的边缘的距离大于0微米，小于或等于5微米。

8.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述显示基板还包括像素定义层，所述像素定义层上形成有像素开口区域，所述子像素形成在所述像素开口区域中；在平行于所述发光层的方向上，所述像素定义层超出所述光学调整层的边缘的距离大于或等于2微米。

9.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的显示基板。

10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求9所述的显示面板。