CN112928144A - 一种显示面板、显示装置及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示面板、显示装置及制备方法，该显示面板、显示装置及制备方法能够解决现有技术中采用色阻结构的显示面板在较大视角下容易出现色偏的问题。其中，显示面板包括：驱动电路与子像素连接，用于驱动子像素发出至少三种不同波长的光线，子像素位于任意相邻两个像素定义层之间；色阻结构中设置有多个黑色矩阵，黑色矩阵内部设置有预设面积的开口区域，开口区域设置彩膜；彩膜被配置为出射子像素发出的光线；绕设于各个子像素的黑色矩阵被设置于光线控制层上，其中，不同子像素对应的黑色矩阵靠近衬底基板侧与衬底基板的垂直距离不相同，垂直距离与对应的子像素所发出光线的波长成负相关关系。

Description

一种显示面板、显示装置及制备方法

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、显示装置及制备方法。

背景技术

传统方式中，为了减少终端设备的显示面板出现反光问题，通常在显示面板内部安装一个偏振片，从而可以吸收大部分的光线。但是由于偏振片自身的透光率较低，即由终端设备内部发光膜层发出的光只有很小一部分能够透过偏振片，该情况就导致终端设备显示面板的亮度较暗。此时为了提高显示面板的亮度，就必须进一步提高终端设备的亮度设定值，即增大了终端设备的功耗。

目前逐渐采用色阻结构来替代偏振片，色阻结构中主要包括黑色矩阵以及设置于黑色矩阵内部的开口区域的彩膜。虽然黑色矩阵能够对射入终端设备的光线进行吸收，并且彩膜也具有较高的光线透过率，但是采用色阻结构的显示面板在较大视角处观察时容易出现色偏问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种显示面板、显示装置及制备方法，该显示面板、显示装置及制备方法能够解决现有技术中采用色阻结构的显示面板在较大视角下容易出现色偏的问题。

第一方面，一种有机电致发光器件，包括：层叠设置的衬底、驱动电路、多个子像素与像素定义层、光线控制层以及色阻结构；其中，

所述驱动电路与所述子像素连接，用于驱动所述子像素发出至少三种不同波长的光线，所述子像素位于任意相邻两个像素定义层之间；

所述色阻结构中设置有多个黑色矩阵，所述黑色矩阵内部设置有预设面积的开口区域，所述开口区域设置彩膜；其中，所述开口区域与所述子像素在所述衬底上的正投影至少部分交叠，所述彩膜被配置为出射所述子像素发出的光线；

绕设于各个子像素的所述黑色矩阵被设置于所述光线控制层上，各个子像素对应的黑色矩阵靠近所述衬底基板侧与所述衬底基板的垂直距离不相同，所述垂直距离与对应的子像素所发出光线的波长成负相关关系。

本发明实施例中，通过设置光线控制层，然后将绕设于各个子像素的黑色矩阵设置于该光线控制层上，由于不同子像素对应的黑色矩阵靠近衬底基板侧与衬底基板的垂直距离不相同，并且黑色矩阵内部的开口区域的大小是一定的，当上述垂直距离越大时，从开口区域中射出的光线的出射角就较小，使得射出光线的总量就越少；反之，当上述垂直距离越小时，从开口区域中射出的光线的出射角就越大，使得射出光线的总量就越多。那么只需要根据光线的衰减特性合理的设置不同子像素对应的黑色矩阵的垂直距离，即光线波长越长，则发出该光线的子像素到对应黑色矩阵的垂直距离越小；反之，光线波长越短，则发出该光线的子像素到对应黑色矩阵的垂直距离越大，使得波长较长的光线输出较大总量的光线，波长较短的光线输出较小总量的光线。当用户在较大视角下观看显示面板时，由于波长较长的光线衰减速度较快，而波长较短的光线衰减速度较慢，使得不同波长的光线总量之间能够较为接近，即不同波长的光线亮度较为接近，从而减少色偏现象的发生。

可选的，所述光线控制层包括封装层与缓冲层，所述缓冲层呈多级阶梯状，不同级的阶梯对应不同的垂直距离，不同子像素对应的黑色矩阵被设置在不同级的阶梯上。

本发明实施例中，光线控制层可以包括封装层与缓冲层，通过将缓冲层设置为多级阶梯状，从而可以使设置于缓冲层上的黑色矩阵具有不同的垂直高度，以便于改变光线的出射角，进而改变光线的输出量。

可选的，所述缓冲层与不同彩膜的交叠面到所述衬底基板的垂直距离均相同。

本发明实施例中，不同彩膜与缓冲层的交叠面到衬底基板的垂直距离均相同，从而可以确保从彩膜射出的光线量仅与黑色矩阵与衬底基板之间的垂直距离相关。

可选的，所述至少三种不同波长的光线包括红色光线、绿色光线以及蓝色光线。

本发明实施例中，不同波长的光线至少可以包括红色光线、绿色光线以及蓝色光线，通过上述不同颜色光线的组合可以呈现出各种各样的颜色。

可选的，所述红色光线对应的第一级阶梯的第一垂直高度与所述绿色光线对应的第二级阶梯的第二垂直高度之间相差[40nm,50nm],所述第二垂直高度与所述蓝色光线对应的第三级阶梯的第三垂直高度之间相差[60nm,70nm]。

本发明实施例中，由于红色光线的波长大于绿色光线，且绿色光线的波长大于蓝色光线，即红色光线的衰减速度大于绿色光线的衰减速度，绿色光线的衰减速度小于蓝色光线的衰减速度，因此红色光线所对应的第一级阶梯的第一垂直应小于绿色光线所对应的第二级阶梯的第二垂直高度，例如第一垂直高度与第二垂直高度之间相差在[40nm,50nm]之间；同理，绿色光线所对应的第二级阶梯的第二垂直高度应高于蓝色光线所对应的第三级阶梯的第三垂直高度，例如，第二垂直高度与第三垂直高度之间相差[60nm,70nm]，使得在显示面板的较大视角处时，红色光线、绿色光线以及蓝色光线的亮度可以较为接近，从而减少色偏问题的发生。

可选的，所述缓冲层自身包括的各级阶梯的高度范围为[50nm,200nm]。

本发明实施例中，缓冲层中各级阶梯的高度位于[50nm,200nm]之间，既能够满足不同阶梯之间形成足够的高度差，又避免了因缓冲层中各级阶梯过高而导致的光线亮度损耗过多的问题。

可选的，所述缓冲层为氮化硅或者氧化硅。

本发明实施例中，缓冲层可以选择氮化硅或者氧化硅等折射率超过设定阈值的材料来制作，从而尽量降低因增加缓冲层所带来的光线亮度损耗。

可选的，所述黑色矩阵与像素定义层在所述衬底基板上的正投影至少部分重叠。

本发明实施例中，黑色矩阵与像素定义层在衬底基板上的正投影至少部分重叠，使得位于相邻两个像素定义层之间的子像素发出的光线可以从黑色矩阵内的开口区域中射出。

可选的，任意两个相邻的子像素之间的像素定义层对应的两个黑色矩阵到所述衬底基板的垂直距离均不相同。

本发明实施例中，与任一像素定义层对应的两个黑色矩阵到衬底基板的垂直距离均不相同，使得位于同一像素定义层两侧的子像素所发出的光线的出射角不相同，进而使得从彩膜中射出的光线总量不相同。

第二方面，本发明实施例提供了一种显示装置，该显示装置包括如第一方面任一实施例所述的显示面板。

第三方面，本发明实施例提供了一种显示面板的制备方法，所述方法包括：

在衬底基板上制备驱动电路和阳极结构；

在所述驱动电路上制备多个子像素与像素定义层，其中，所述子像素位于任意相邻两个像素定义层之间；

基于化学气相沉积工艺制备光线控制层；

在所述光线控制层上制备包括有多个黑色矩阵以及多个彩膜的色阻结构，其中，所述黑色矩阵内部设置有预设面积的开口区域，所述开口区域设置彩膜；其中，所述开口区域与所述子像素在所述衬底基板上的正投影至少部分交叠，所述彩膜被配置为出射所述子像素发出的光线；绕设于各个子像素的所述黑色矩阵被设置于所述光线控制层上，其中，不同子像素对应的黑色矩阵靠近所述衬底基板侧与所述衬底基板的垂直距离不相同，所述垂直距离与对应的子像素所发出光线的波长成负相关关系。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种缓冲层的局部放大示意图；

图5为本发明实施例提供的一种设置缓冲层之后的光线出射角的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种显示面板的制备方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

请参见图1，为现有的显示面板的结构示意图。图1中包括层叠设置的衬底基板101、驱动电路102、多个子像素103与像素定义层104、封装层105以及色阻结构106。

驱动电路102与子像素103相连接，用于为子像素103提供驱动电压或者驱动电流。此处不对子像素103是采用电流驱动还是电压驱动进行特别限制。

子像素103设置于任意相邻两个像素定义层104之间，用于发出至少三种不同波长的光线，像素定义层104主要用于防止不同子像素103之间形成干扰。应理解，为了使显示面板能够呈现各种各样的颜色，上述至少子像素103应至少发出三种原色的光线(红色、绿色以及蓝色)，除此之外，还可以根据实际需要发出其他颜色的光线，此处不作特别限制。

封装层105主要用于对驱动电路102与多个子像素103与像素定义层104进行封装，避免水汽进入驱动电路102和多个子像素103与像素定义层104。

色阻结构106主要包括多个黑色矩阵1061与多个彩膜1062。

其中，多个黑色矩阵1061设置在封装层105上，且共同构成黑色矩阵层。应理解，由于图1为剖面图，因此图1中所示的两个相邻的黑色矩阵块属于同一黑色矩阵1061。每个黑色矩阵1061均具有较高的吸光系数，用于将照射至自身的光线进行吸收。也就是说，黑色矩阵1061可以吸收照射至显示面板上的光线，从而减少显示面板的反光问题。同时黑色矩阵1061也可以吸收对应的子像素103所发出的照射至黑色矩阵1061的光线。

黑色矩阵1061内部设置预设面积的开口区域，该开口区域设置彩膜1062，且每个彩膜1062与某个子像素103相对应，主要用于对子像素103所发出的光线进行提纯，即获取特定波段的光线。同时彩膜1062具有较高的透过率，因此从子像素103所发出的光线中较大比例的光线可以从彩膜1062射出。那么在显示面板设置常规亮度值的情况下，就可以保证显示面板能够呈现比较高的亮度，从而避免因设置较高的亮度值而导致的终端设备功耗增加的问题。

现有技术中，与各个子像素103对应的黑色矩阵1061靠近衬底基板101侧到衬底基板101的垂直距离均相同，这就意味着各个子像素103从对应的彩膜1062中所射出的光线量是相同的(即不同波长的光线从对应的彩膜1062射出时亮度是相同的)，但是受微腔效应影响以及子像素103发出的光线被对应的黑色矩阵1061所遮挡，使得在较大视角位置处不同波长光线的亮度相差较大，从而呈现在用户眼中的就是显示面板出现色偏问题。

鉴于此，本发明实施例提供了一种显示面板，该显示面板通过设置光线控制层，然后将绕设于各个子像素的黑色矩阵设置于该光线控制层上，由于不同子像素对应的黑色矩阵靠近衬底基板侧与衬底基板的垂直距离不相同，并且黑色矩阵内部的开口区域的大小是一定的，当上述垂直距离越大时，从开口区域中射出的光线的出射角就较小，使得射出光线的总量就越少；反之，当上述垂直距离越小时，从开口区域中射出的光线的出射角就越大，使得射出光线的总量就越多。那么只需要根据光线的衰减特性合理的设置不同子像素对应的黑色矩阵的垂直距离，即光线波长越长，则发出该光线的子像素到对应黑色矩阵的垂直距离越小；反之，光线波长越短，则发出该光线的子像素到对应黑色矩阵的垂直距离越大，使得波长较长的光线输出较大总量的光线，波长较短的光线输出较小总量的光线，使得在较大视角位置处，不同波长的光线的亮度(光线总量)可以较为接近，从而减少色偏问题的发生。

为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本发明技术方案的详细的说明，而不是对本发明技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

请参见图2，为本发明实施例提供的一种新的显示面板。图2与图1的不同之处在于，多个子像素103与像素定义层104所在膜层与色阻结构106之间设置了一个光线控制层107。且色阻结构106中的各个黑色矩阵1061的结构也发生了变化。

具体的，请参见图3和图4，光线控制层107可以包括封装层1071与缓冲层1072。缓冲层1072呈多级阶梯状，不同级的阶梯对应不同的垂直高度，例如，第一级阶梯对应的垂直高度为h1，第二级阶梯对应的垂直高度为h2，第三级阶梯对应的垂直高度为h3，不同级阶梯的垂直高度与对应的子像素103所发出的光线的波长成负相关关系。应理解，这里的垂直高度是指每一级阶梯与衬底基板101之间的相对距离，另外本申请中可以根据实际需要设置不同级阶梯的级数，此处不作特别限制。

请继续参见图2和图3，色阻结构106中的绕设于各个子像素103的黑色矩阵1063被设置在不同的阶梯上，因此各个黑色矩阵1063之间也呈现出阶梯状。每个黑色矩阵1063与像素定义层104在衬底基板101上的正投影至少部分重叠，使得一个子像素103可以与一个彩膜1062相对应，那么子像素103所发出的光线就可以。并且每个彩膜1062与缓冲层1072的交叠面到衬底基板101的垂直距离均相同，从而可以确保从彩膜1062射出的光线量仅与黑色矩阵1063与衬底基板101之间的垂直距离相关。任意两个相邻的子像素103之间的像素定义层104对应的两个黑色矩阵1063到衬底基板101的垂直距离均不相同。

请参见图2至图5，第一个黑色矩阵区A被设置在第一级阶梯上，第二个黑色矩阵区B被设置在第二级阶梯上，第三个黑色矩阵区C被设置在第三级阶梯上，由于第一级阶梯的垂直高度h1小于第二级阶梯的垂直高度h2，且第二级阶梯的垂直高度h2小于第三级阶梯的垂直高度h3，使得第一个黑色矩阵区A与对应的第一子像素的距离、第二个黑色矩阵B与对应的第二子像素的距离以及第三个黑色矩阵C与对应的第三子像素的垂直距离依次增加，那么在相同大小的开口区域下，即彩膜1062的大小为固定，子像素103与对应黑色矩阵1063的距离越远，那么从开口区域中射出的光线的出射角就越小。应理解，这里的出射角指的是以子像素103所在区域为原点射出的光线与开口区域边缘所形成的最大角度，即位于该出射角范围内的光线均可从开口区域中射出。

以第二个黑色矩阵B为例，实线箭头所形成的出射角可以认为是第二个黑色矩阵B直接设置在封装层105上时(相当于图1中未设置缓冲层1071之前)，光线的原始出射角；而虚线箭头(如图5所示)所形成的出射角β是第二个黑色矩阵B被设置在第二级阶梯之后，光线的实际出射角β。由于光线的实际出射角β小于原始出射角，使得从彩膜1062中射出的光线量就相应减少了。同理，对于设置在第三级阶梯上的第三个黑色矩阵C而言，相较于第二个黑色矩阵B，其距离对应子像素的距离更远，那么光线的实际出射角γ就更小，那么从彩膜1062中射出的光线总量也就更少。

应理解，由于h1<h2<h3，所以，第一个黑色矩阵A对应的第一子像素所发出光线的实际出射角α、第二个黑色矩阵B对应的第二子像素所发出的光线的实际出射角β以及第三个黑色矩阵C对应的第三子像素所发出的光线的实际出射角γ依次递减。因此，从第一个黑色矩阵A的开口区域射出的光线总量、从第二个黑色矩阵B的开口区域射出的光线总量以及从第三个黑色矩阵C的开口区域射出的光线总量依次递减。

受微腔效应影响以及子像素103发出的光线被对应的黑色矩阵1063所遮挡。为了使位于较大视角处的用户在观看显示面板中的内容时，减少色偏问题的发生，就需要使用户眼睛所感受到的不同波长的光线的亮度尽量一致。那么可以适当减少波长较短的光线射出的光线总量。

作为一种可能的实施方式，若至少三个子像素包括红色字像素、绿色子像素以及蓝色子像素，那么上述第一子像素可以为红色子像素(发出红色光线)，第二子像素可以为绿色子像素(发出绿色光线)，第三子像素可以为蓝色子像素(发出蓝色光线)，那么红色光线的出射角大于绿色光线的出射角，且绿色光线的出射角大于蓝色光线的出射角，使得从彩膜1062中射出的红色光线量大于绿色光线量，且绿色光线量大于蓝色光线量。那么在经过一段光线路程的衰减之后，波长较长的光线(红色光线)因亮度衰减速度快，可以认为与波长较短的光线(亮度衰减速度较慢的)的亮度差距较小，从而减少了在较大视角下出现色偏问题。

具体的，红色光线所对应的第一级阶梯(即为图2中的设置黑色矩阵区A的阶梯)的第一垂直高度应小于绿色光线所对应的第二级阶梯(即为图2中设置黑色矩阵区B的阶梯)的第二垂直高度，例如第一垂直高度与第二垂直高度之间相差在[40nm,50nm]之间，使得从彩膜1062中射出的红色光线的光线总量(亮度)大于绿色光线的光线总量(亮度)；同理，绿色光线所对应的第二级阶梯的第二垂直高度应高于蓝色光线所对应的第三级阶梯(即为图2中设置黑色矩阵区C的阶梯)的第三垂直高度，例如，第二垂直高度与第三垂直高度之间相差[60nm,70nm]，使得从彩膜1062中射出的绿色光线的光线总量(亮度)大于蓝色光线的光线总量(亮度)。由于红色光线的波长大于绿色光线，且绿色光线的波长大于蓝色光线，即红色光线的衰减速度大于绿色光线的衰减速度，绿色光线的衰减速度小于蓝色光线的衰减速度，也就是说，从各个彩膜1062中所射出的光线，亮度衰减速度较快的光线的初始亮度较高，而亮度衰减速度较慢的光线的初始亮度较低，那么在经过一定光线路程后，用户眼睛所感受到的红色光线、绿色光线以及蓝色光线的亮度较为接近，从而减少色偏问题的发生。应理解，上述初始亮度是指不同波长的光线从对应的彩膜1062中射出时的亮度。

在一些实施例中，考虑到缓冲层1072为新增膜层，那么缓冲层1072自身所包括的各级阶梯的高度不能过高，否则将导致不同波长的光线在射入缓冲层1072时亮度损耗过多，同时缓冲层1072中各级阶梯的高度也不能过低，否则各级阶梯之间无法形成足够的高度差，从而不利于减少色偏问题。

作为一种可能的实施方式，缓冲层1072中各级阶梯的厚度范围为[50nm,200nm]。

进一步的，考虑到材质也是影响不同波长的光线是否能够大比例通过缓冲层1072的重要因素，通常构成膜层的材质的折射率越大，光线越容易通过该膜层。因此缓冲层1072可以选择折射率超过设定阈值的材料。例如，氮化硅或者氧化硅。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述任一种的有机电致发光器件。该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件，此处不作特别限制。

请参见图6，基于同一发明构思，结合图2所示的显示面板的结构示意图，本发明实施例提供了一种显示面板的制备方法，该方法流程如下：

步骤201：在衬底基板101上制备驱动电路102和阳极结构。

步骤202：在驱动电路上102制备多个子像素103与像素定义层104，其中，子像素103位于任意相邻两个像素定义层104之间。

步骤203：基于化学气相沉积工艺制备光线控制层107。

步骤204：在光线控制层107上制备包括有多个黑色矩阵1063以及多个彩膜1062的色阻结构，其中，黑色矩阵1063内部设置有预设面积的开口区域，开口区域设置彩膜1062；其中，开口区域与子像素103在衬底基板101上的正投影至少部分交叠，彩膜1062被配置为出射子像素103发出的光线；绕设于各个子像素103的黑色矩阵1063被设置于光线控制层107上，其中，不同子像素103对应的黑色矩阵1063靠近衬底基板101侧与衬底基板101的垂直距离不相同，垂直距离与对应的子像素103所发出光线的波长成负相关关系。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请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：层叠设置的衬底基板、驱动电路、多个子像素与像素定义层、光线控制层以及色阻结构；其中，

所述驱动电路与所述子像素连接，用于驱动所述子像素发出至少三种不同波长的光线，所述子像素位于任意相邻两个像素定义层之间；

所述色阻结构中设置有多个黑色矩阵，所述黑色矩阵内部设置有预设面积的开口区域，所述开口区域设置彩膜；其中，所述开口区域与所述子像素在所述衬底基板上的正投影至少部分交叠，所述彩膜被配置为出射所述子像素发出的光线；

绕设于各个子像素的所述黑色矩阵被设置于所述光线控制层上，各个子像素对应的黑色矩阵靠近所述衬底基板侧与所述衬底基板的垂直距离不相同，所述垂直距离与对应的子像素所发出光线的波长成负相关关系。

2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述光线控制层包括封装层与缓冲层，所述缓冲层呈多级阶梯状，不同级的阶梯对应不同的垂直距离，不同子像素对应的黑色矩阵被设置在不同级的阶梯上。

3.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述缓冲层与不同彩膜的交叠面到所述衬底基板的垂直距离均相同。

4.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述至少三种不同波长的光线包括红色光线、绿色光线以及蓝色光线。

5.如权利要求4所述的显示面板，其特征在于，所述红色光线对应的第一级阶梯的第一垂直高度与所述绿色光线对应的第二级阶梯的第二垂直高度之间相差[40nm,50nm],所述第二垂直高度与所述蓝色光线对应的第三级阶梯的第三垂直高度之间相差[60nm,70nm]。

6.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述缓冲层自身包括的各级阶梯的高度范围为[50nm,200nm]。

7.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述缓冲层为氮化硅或者氧化硅。

8.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述黑色矩阵与像素定义层在所述衬底基板上的正投影至少部分重叠。

9.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的显示面板。

10.一种显示面板的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

在衬底基板上制备驱动电路和阳极结构；

在所述驱动电路上制备多个子像素与像素定义层，其中，所述子像素位于任意相邻两个像素定义层之间；

基于化学气相沉积工艺制备光线控制层；

在所述光线控制层上制备包括有多个黑色矩阵以及多个彩膜的色阻结构，其中，所述黑色矩阵内部设置有预设面积的开口区域，所述开口区域设置彩膜；其中，所述开口区域与所述子像素在所述衬底基板上的正投影至少部分交叠，所述彩膜被配置为出射所述子像素发出的光线；绕设于各个子像素的所述黑色矩阵被设置于所述光线控制层上，其中，不同子像素对应的黑色矩阵靠近所述衬底基板侧与所述衬底基板的垂直距离不相同，所述垂直距离与对应的子像素所发出光线的波长成负相关关系。

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