CN112928146B - 显示面板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种显示面板及显示装置，包括：衬底基板，位于衬底基板上的发光器件，位于发光器件远离衬底基板一侧的第一平坦层，位于第一平坦层远离衬底基板一侧的黑矩阵，黑矩阵具有多个开口区域，各开口区域内设置彩色滤光片；彩色滤光片被配置为对外界入射光进行滤光；第一平坦层具有与各开口区域对应设置的多个第一凹面，彩色滤光片填充第一凹面，且彩色滤光片还覆盖第一凹面的周边区域。本发明中的第一平坦层具有与各开口区域对应设置的多个第一凹面，彩色滤光片填充第一凹面，且彩色滤光片还覆盖第一凹面的周边区域，使得当显示面板处于暗态时，从开口区域射出的光线均匀分布，能够降低色分离程度，提高了显示面板的信赖性。

Description

显示面板及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种显示面板及显示装置。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示面板具有自发光、超薄、反应速度快、对比度高、视角广等诸多优点，是目前受到广泛关注的一种显示面板。相关技术中提供了一种封装上的彩色滤光片(Color Filter on Encap，简称COE)技术，即在OLED显示面板的出光侧封装滤光片，由于滤光片能够对光线起到过滤作用，因此也可以减少进入OLED显示面板内的环境光被OLED显示面板的内部结构反射后从出光侧的出射量。
经发明人研究发现，相关技术中，当OLED显示面板处于暗态时，外界光线被OLED显示面板内部结构反射后，从滤光片射出时，易出现某个方向上光线的集中现象，进而导致出现色分离现象，降低了OLED显示面板的信赖性。
发明内容
本发明实施例提供了一种显示面板及显示装置，能够使得从显示面板内部反射出来的光线均匀扩散传播，进而改善了显示面板的色分离现象，提高了显示面板的信赖性。
本发明实施例提供的一种显示面板，包括：衬底基板，位于所述衬底基板上的发光器件，位于所述发光器件远离所述衬底基板一侧的第一平坦层，位于所述第一平坦层远离所述衬底基板一侧的黑矩阵，所述黑矩阵具有多个开口区域，各所述开口区域内设置彩色滤光片；所述彩色滤光片被配置为对外界入射光进行滤光；
所述第一平坦层具有与各所述开口区域对应设置的多个第一凹面，所述彩色滤光片填充所述第一凹面，且所述彩色滤光片还覆盖所述第一凹面的周边区域。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述彩色滤光片的折射率大于所述第一平坦层的折射率。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，还包括：位于所述彩色滤光片远离所述衬底基板一侧的第二平坦层，以及位于所述第二平坦层远离所述衬底基板一侧的光学胶层；所述第二平坦层具有与各所述开口区域对应设置的多个第二凹面，所述光学胶层填充所述第二凹面；
所述第二平坦层的折射率大于所述光学胶层的折射率。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述第二凹面在所述衬底基板上的正投影面积大于所述第一凹面在所述衬底基板上的正投影面积。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述第一平坦层和所述第二平坦层的折射率为1.50-1.64，所述彩色滤光片的折射率为1.60-1.70，所述光学胶层的折射率为1.40-1.50。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，还包括位于所述彩色滤光片远离所述衬底基板一侧的第二平坦层；所述彩色滤光片与所述黑矩阵、所述第二平坦层接触的表面为凸面。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述凸面的口径与所述第一凹面的口径的比值为6/5～4/3。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述凸面在所述衬底基板上的正投影形状包括圆形或椭圆形。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述彩色滤光片包括红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片，所述红色滤光片和所述蓝色滤光片的数量均为所述绿色滤光片数量的1/2，所述红色滤光片的尺寸和所述蓝色滤光片的尺寸均大于所述绿色滤光片的尺寸。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，还包括：位于所述衬底基板和所述发光器件之间的薄膜晶体管阵列层，位于所述发光器件和所述第一平坦层之间的封装层。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，还包括位于所述封装层和所述第一平坦层之间的触控层。
相应地，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显示面板。
本发明实施例的有益效果如下：
本发明实施例提供的一种显示面板及显示装置，包括：衬底基板，位于衬底基板上的发光器件，位于发光器件远离衬底基板一侧的第一平坦层，位于第一平坦层远离衬底基板一侧的黑矩阵，黑矩阵具有多个开口区域，各开口区域内设置彩色滤光片；彩色滤光片被配置为对外界入射光进行滤光；第一平坦层具有与各开口区域对应设置的多个第一凹面，彩色滤光片填充第一凹面，且彩色滤光片还覆盖第一凹面的周边区域。本发明提供的显示面板中的第一平坦层具有与各开口区域对应设置的多个第一凹面，彩色滤光片填充第一凹面，且彩色滤光片还覆盖第一凹面的周边区域，使得当显示面板处于暗态时，从开口区域射出的光线均匀分布，能够降低色分离程度，提高了显示面板的信赖性。
附图说明
图1为相关技术中提供的子像素形状及排列示意图；
图2为相关技术中显示产品理论色分离示意图；
图3为相关技术中显示产品实际色分离示意图；
图4为本发明实施例提供的一种显示面板的具体结构示意图；
图5为本发明实施例提供的子像素形状及排列示意图；
图6为两种不同透过率的膜层俯视示意图；
图7为图4对应的显示产品实际色分离示意图；
图8为图4对应的凸透镜汇聚原理示意图；
图9为本发明实施例提供的又一种显示面板的具体结构示意图；
图10为图9对应的凹透镜发散原理示意图；
图11为本发明实施例提供的又一种显示面板的具体结构示意图；
图12为本发明实施例提供的又一种显示面板的具体结构示意图；。
图13为本发明实施例提供的又一种显示面板的具体结构示意图；
图14为本发明实施例提供的又一种显示面板的具体结构示意图；
图15为本发明实施例提供的一种显示装置的具体结构示意图；。
图16为本发明实施例提供的又一种显示装置的具体结构示意图；
图17为本发明实施例提供的又一种显示装置的具体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“内”、“外”、“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
需要注意的是，附图中各图形的尺寸和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。并且自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
COE技术与贴偏光片的OLED柔性产品相比，具有厚度薄，功耗低的巨大优势，特别是对于折叠产品，这些优点更有利于提高折叠产品的弯着性能。图1是目前采用的GGRB像素分布示意图，R和B采用六边形设计，G采用五边形设计，对应开口的黑矩阵(BM)采用相应地六边形和五边形设计；GGRB像素的彩膜中，R的a边与G的a边、B的a边平行，可以看做一个方向；R的b边与G的b边、B的b边平行，可以看做一个方向；R的c边与G的c边、B的c边平行，可以看做一个方向；另外，G的d边可以看做一个方向；这四个方向的衍射效应明显，因此GGRB的彩膜和BM产生的衍射强度方向有4个，在这四个方向衍射光较强，导致色分离现象严重。图2是采用Matlab软件仿真得到的理论衍射结果，衍射强度分布呈米字型；图3是实际产品的色分离拍照结果，其强度分布也成米字型，可以看出目前COE技术的不足之处是屏幕外观不可避免地产生色分离现象。
为例解决现有COE技术产生的色分离问题，本发明实施例提供的一种显示面板，如图4所示，包括：衬底基板1，位于衬底基板1上的发光器件2，位于发光器件2远离衬底基板1一侧的第一平坦层3，位于第一平坦层3远离衬底基板1一侧的黑矩阵4，黑矩阵4具有多个开口区域，各开口区域内设置彩色滤光片5；彩色滤光片5被配置为对外界入射光进行滤光；
第一平坦层3具有与各开口区域对应设置的多个第一凹面31，彩色滤光片5填充第一凹面31，且彩色滤光片5还覆盖第一凹面31的周边区域，如图5所示，图5为彩色滤光片5中与第一凹面31接触的表面在衬底基板1上的正投影图形。
本发明实施例中，在息屏状态，在外界光照射在显示面板上时，通过显示面板内部结构反射出来的环境光向显示面板出光侧传播时存在衍射效应，由衍射理论可知，若光线在某个方向上受到限制，那么，衍射图样就沿该方向扩展发生衍射，进而使得从该方向射出的光线较为集中，对光线的限制越厉害，衍射效应就越强。本发明提供的显示面板中的第一平坦层具有与各开口区域对应设置的多个第一凹面，彩色滤光片填充第一凹面，且彩色滤光片还覆盖第一凹面的周边区域，即对彩色滤光片进行图案化设计，使得传播到开口区域边缘的光线即从开口区域射出的光线向各个方向扩散传播，弱化衍射效应，进而降低色分离程度。另外，本发明实施例在不增加额外结构的前提下，能够改善显示面板的色分离现象。
本发明实施例提供的显示面板中的第一平坦层具有与各开口区域对应设置的多个第一凹面，彩色滤光片填充第一凹面，且彩色滤光片还覆盖第一凹面的周边区域，即本发明通过设计圆弧式的彩色滤光片，减弱彩色滤光片尖角处的收口尺寸突变，改善因方向性引起的大面积颜色光分布的色分离现象，使得当显示面板处于暗态时，可减弱从开口区域射出的光线的衍射分布，使得从开口区域射出的光线均匀分布，能够降低色分离程度，提高了显示面板的信赖性。
下面对图4所示的显示面板能够降低色分离程度的原理进行详细说明：
如图6所示，图6为透过率不同的介质1和2的模型俯视图，以T1和T2表示透过率不同的两种介质。光线通过介质1和2之后的衍射光强度Id可用下面公式计算得到：
其中，θ表示在a尺寸方向偏离入射光线的角度，θ′表示在b尺寸方向偏离入射光线的角度，I0表示入射光的强度。
相关设计中，第一平坦层与彩色滤光片接触的表面为平坦的，外界环境光进入显示面板，经过显示面板的内部结构反射之后，衍射的位置是第一平坦层和黑矩阵之间的界面，图6中的T2相当于第一平坦层的透过率，T1相当于黑矩阵的透过率；本发明实施例通过改变第一平坦层的形状以改变彩色滤光片的形状，使得衍射的位置变为第一平坦层和彩色滤光片之间的界面，图6中的T2相当于第一平坦层的透过率，T1相当于彩色滤光片的透过率；目前平坦层的透过率≥95％，黑矩阵的透过率≤1％，彩色滤光片的透过率≥70％。因此本发明实施例提供的显示面板的结构的衍射光强度Id小于现有技术中的衍射光强度，本发明结构的衍射光强度将会降低约25％。现有技术中衍射光主要在图2的四个方向分布，这四个方向的衍射光较强，导致色分离现象严重；本发明实施例通过设计圆弧形的彩色滤光片，使得衍射光在各个方向均匀分布，如图7所示，图7为本发明实施例图4对应的衍射结果测试图，可以看出衍射方向和衍射强度明显改善。因此本发明结构可减小衍射光强度以及均匀衍射光方向，从而改善色分离现象。
在具体实施时，衬底基板可以为刚性衬底或柔性衬底，其中，刚性衬底可以为但不限于玻璃等；柔性衬底可以为但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯、对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺等。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图4所示，彩色滤光片5的折射率大于第一平坦层3的折射率。这样彩色滤光片5与第一平坦层3形成一个凸透镜，该结构可以将发光器件2出射的光线产生部分汇聚作用，因此增加了发光器件2的出光效率。具体地，如图8所示，图8为发光器件2出射的光线(箭头A1)至该凸透镜结构产生汇聚作用(箭头A2)的原理示意图。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图9所示，还包括：位于彩色滤光片5远离衬底基板1一侧的第二平坦层6，以及位于第二平坦层6远离衬底基板1一侧的光学胶层7；第二平坦层6具有与各开口区域对应设置的多个第二凹面61，光学胶层7填充第二凹面61；第二平坦层6用于保护黑矩阵和彩色滤光片，能够保护显示面板的显示效果，提升显示面板的信赖性；第二平坦层6的材料可以但不限于为树脂等具有流动性的材料；
第二平坦层6的折射率大于光学胶层7的折射率，这样第二平坦层6与光学胶层7形成一个凹透镜，该结构可以增加从发光器件2出射的光线的出光角度，因而增加了视角，对大视角亮度较弱有一定的改善。具体地，如图10所示，图10为发光器件2出射的光线(箭头B1)至该凹透镜结构产生发散作用(箭头B2)的原理示意图。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图9所示，第二凹面61在衬底基板1上的正投影面积大于第一凹面31在衬底基板1上的正投影面积，这样可以使更多的光发生折射至大角度，进一步增加大视角的亮度。提高显示效果。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，第一平坦层和第二平坦层的折射率为1.50-1.64，彩色滤光片的折射率为1.60-1.70，光学胶层的折射率为1.40-1.50。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图11所示，还包括位于彩色滤光片5远离衬底基板1一侧的第二平坦层6；彩色滤光片5与黑矩阵4、第二平坦层6接触的表面为凸面51。即通过设置彩色滤光片5远离衬底基板1的表面也为弧形，这样可以增大光的出射角度，实现大视角。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图11所示，凸面51的口径与第一凹面31的口径的比值为6/5～4/3，这样有利于实现大视角。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图11所示，凸面51在衬底基板1上的正投影形状包括但不限于圆形或椭圆形。具体地，如图5所示，图5为彩色滤光片5中与第一凹面31接触的表面在衬底基板1上的正投影图形，图5也可以表示为凸面51在衬底基板1上的正投影图形。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，显示面板的显示区域内具有多个像素，例如红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，图4、图9和图11中的彩色滤光片对应包括红色滤光片R、绿色滤光片G和蓝色滤光片B；一方面，彩色滤光片能够对出射的光线进行过滤处理，提高出射光线的色纯度；另一方面，彩色滤光片能够对外界光线起到过滤作用，可以减少进入显示面板内的环境光，进而减少显示面板对环境光的反射，提高用户体验。为了解决子像素寿命问题，采用Pentile子像素排列方式，Pentile排列选择将红色和蓝色子像素数量削减一半，同时为了保持三原色混合时候的色准，必须将这两种子像素面积增大，最后还适当降低这两种子像素的亮度，如图5所示，红色滤光片R和蓝色滤光片B的数量均为绿色滤光片G数量的1/2，红色滤光片R的尺寸和蓝色滤光片B的尺寸均大于绿色滤光片G的尺寸。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图4、图9和图11所示，还包括：位于衬底基板1和发光器件2之间的薄膜晶体管阵列层8，位于发光器件2和第一平坦层3之间的封装层9。本发明实施例中的薄膜晶体管阵列层8用于驱动发光器件2发光，薄膜晶体管阵列层8具体可以包括有源层、栅极绝缘层、栅极层、源漏极导电层和平坦化层。本发明实施例中的封装层9不仅能够将发光器件2与外界隔离，避免了水和氧气入侵到显示面板的发光器件2中的有机发光层，影响显示面板的使用寿命，同时封装层9的外表面平坦，使得后续制作的膜层(例如触控层)能够制作在平坦的表面上，更有利于显示面板的显示效果。
可选地，封装层9可以采用薄膜封装(TFE)层。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图4、图9和图11所示，还包括位于封装层9和第一平坦层3之间的触控层10。本发明实施例提供的显示面板中包括触控层10能够实现触控，使得显示面板的功能更加丰富，应用范围更加广泛。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图12-图14所示，发光器件2包括多个发光单元21，多个发光单元21与开口区域(彩色滤光片5)一一对应设置。发光单元21包括第一电极、第二电极以及位于第一电极和第二电极之间的有机发光层。具体地，第一电极靠近衬底基板1，第一电极为反射电极，第一电极用于当显示面板处于息屏状态时，将射入显示面板内部的环境光反射出去。
需要说明的是，本发明实施例中的发光器件可以包括：OLED器件或量子点发光二极管(Quantum Dot Light Emitting Diodes，QLED)器件等，对此不作具体限定。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图12-图14所示，触控层10包括层叠设置的第一触控电极11、绝缘层12和第二触控电极13，第一触控电极11和第二触控电极13通过贯穿绝缘层12的过孔搭接。第一触控电极11和第二触控电极13中，其中一个为驱动电极，另一个为感应电极。
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显示面板。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图15-图17所示，还可以包括覆盖显示面板的盖板100。具体地，盖板100可以为刚性盖板或柔性盖板。
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。对于该显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。该显示装置解决问题的原理与前述量子点发光器件相似，因此该显示装置的实施可以参见前述显示面板的实施，重复之处在此不再赘述。
本发明实施例提供的显示面板及显示装置，该显示面板包括：衬底基板，位于衬底基板上的发光器件，位于发光器件远离衬底基板一侧的第一平坦层，位于第一平坦层远离衬底基板一侧的黑矩阵，黑矩阵具有多个开口区域，各开口区域内设置彩色滤光片；彩色滤光片被配置为对外界入射光进行滤光；第一平坦层具有与各开口区域对应设置的多个第一凹面，彩色滤光片填充第一凹面，且彩色滤光片还覆盖第一凹面的周边区域。本发明提供的显示面板中的第一平坦层具有与各开口区域对应设置的多个第一凹面，彩色滤光片填充第一凹面，且彩色滤光片还覆盖第一凹面的周边区域，使得当显示面板处于暗态时，从开口区域射出的光线均匀分布，能够降低色分离程度，提高了显示面板的信赖性。
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实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例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 (11)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：衬底基板，位于所述衬底基板上的发光器件，位于所述发光器件远离所述衬底基板一侧的第一平坦层，位于所述第一平坦层远离所述衬底基板一侧的黑矩阵，所述黑矩阵具有多个开口区域，各所述开口区域内设置彩色滤光片；所述彩色滤光片被配置为对外界入射光进行滤光；
所述第一平坦层具有与各所述开口区域对应设置的多个第一凹面，所述彩色滤光片填充所述第一凹面，且所述彩色滤光片还覆盖所述第一凹面的周边区域；
还包括：位于所述彩色滤光片远离所述衬底基板一侧的第二平坦层，以及位于所述第二平坦层远离所述衬底基板一侧的光学胶层；所述第二平坦层具有与各所述开口区域对应设置的多个第二凹面，所述光学胶层填充所述第二凹面；
所述第二平坦层的折射率大于所述光学胶层的折射率。
2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述彩色滤光片的折射率大于所述第一平坦层的折射率。
3.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第二凹面在所述衬底基板上的正投影面积大于所述第一凹面在所述衬底基板上的正投影面积。
4.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一平坦层和所述第二平坦层的折射率为1.50-1.64，所述彩色滤光片的折射率为1.60-1.70，所述光学胶层的折射率为1.40-1.50。
5.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，还包括位于所述彩色滤光片远离所述衬底基板一侧的第二平坦层；所述彩色滤光片与所述黑矩阵、所述第二平坦层接触的表面为凸面。
6.如权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述凸面的口径与所述第一凹面的口径的比值为6/5～4/3。
7.如权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述凸面在所述衬底基板上的正投影形状包括圆形或椭圆形。
8.如权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述彩色滤光片包括红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片，所述红色滤光片和所述蓝色滤光片的数量均为所述绿色滤光片数量的1/2，所述红色滤光片的尺寸和所述蓝色滤光片的尺寸均大于所述绿色滤光片的尺寸。
9.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，还包括：位于所述衬底基板和所述发光器件之间的薄膜晶体管阵列层，位于所述发光器件和所述第一平坦层之间的封装层。
10.如权利要求9所述的显示面板，其特征在于，还包括位于所述封装层和所述第一平坦层之间的触控层。
11.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-10任一项所述的显示面板。
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