CN113113443B - 一种显示面板及显示装置 - Google Patents

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CN113113443B CN202110418029.1A CN202110418029A CN113113443B CN 113113443 B CN113113443 B CN 113113443B CN 202110418029 A CN202110418029 A CN 202110418029A CN 113113443 B CN113113443 B CN 113113443B
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    • H01L33/58—Optical field-shaping elements

Abstract

本申请公开了一种显示面板及显示装置，其中，所述显示面板通过设置在阵列基板的出光方向一侧的多个微镜结构提升显示面板的光提取效率，实现提高显示面板的光提取效率的目的。同时所述微镜结构位于相邻的两个色阻之间，与阵列基板之间的距离相对较近，有利于最大化利用微镜结构的光提取能力。

Description

一种显示面板及显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域，更具体地说，涉及一种显示面板及显示装置。
背景技术
随着显示技术的不断发展，显示面板的应用领域越来越广泛，同时用户对于显示面板的显示效果的要求也越来越高。如何提升显示面板的光提取效率，提高显示面板的光利用率，满足各个应用领域对于显示面板的要求，成为研发人员的努力方向之一。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请提供了一种显示面板及显示装置，以实现提升显示面板的光提取效率的目的。
为实现上述技术目的，本申请实施例提供了如下技术方案：
一种显示面板，包括：
阵列基板；
位于阵列基板的出光方向一侧的黑矩阵、多个微镜结构以及多个阵列排布的色阻，所述微镜结构位于相邻两个色阻之间，所述黑矩阵在所述阵列基板上的正投影与所述色阻在所述阵列基板上的正投影互不交叠，所述黑矩阵在所述阵列基板上的正投影与所述微镜结构在所述阵列基板上的正投影至少部分重合；
所述微镜结构包括背离所述阵列基板一侧的第一表面。
一种显示装置，包括所述的显示面板。
从上述技术方案可以看出，本申请实施例提供了一种显示面板及显示装置，其中，所述显示面板通过设置在阵列基板的出光方向一侧的多个微镜结构提升显示面板的光提取效率，实现提高显示面板的光提取效率的目的。同时所述微镜结构位于相邻的两个色阻之间，与阵列基板之间的距离相对较近，有利于最大化利用微镜结构的光提取能力。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请的一个实施例提供的一种显示面板的剖面结构示意图；
图2为本申请的另一个实施例提供的一种显示面板的剖面结构示意图；
图3为本申请的一个实施例提供的一种微镜结构的剖面结构示意图；
图4为本申请的另一个实施例提供的一种微镜结构的剖面结构示意图；
图5为本申请的又一个实施例提供的一种微镜结构的剖面结构示意图；
图6为本申请的又一个实施例提供的一种显示面板的剖面结构示意图；
图7为本申请的又一个实施例提供的另一种显示面板的剖面结构示意图；
图8为本申请的再一个实施例提供的一种显示面板的剖面结构示意图；
图9为本申请的一个可选实施例提供的一种显示面板的剖面结构示意图；
图10为本申请的另一个可选实施例提供的一种显示面板的剖面结构示意图；
图11为本申请的又一个可选实施例提供的一种显示面板的剖面结构示意图；
图12为本申请的再一个可选实施例提供的一种显示面板的剖面结构示意图；
图13为本申请的一个具体实施例提供的一种显示面板的剖面结构示意图；
图14为本申请的另一个具体实施例提供的一种显示面板的剖面结构示意图；
图15为本申请的又一个具体实施例提供的一种显示面板的剖面结构示意图；
图16为本申请的再一个具体实施例提供的一种显示面板的剖面结构示意图；
图17为本申请的一个具体可选实施例提供的一种显示面板的剖面结构示意图；
图18为本申请的一个实施例提供的一种显示装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种显示面板，如图1和图2所示，图1和图2均为所述显示面板的剖面结构示意图，所述显示面板包括：
阵列基板10。
位于阵列基板10的出光方向一侧的黑矩阵、多个微镜结构30以及多个阵列排布的色阻40，所述微镜结构30位于相邻两个色阻40之间，所述黑矩阵在所述阵列基板上的正投影与所述色阻40在所述阵列基板10上的正投影互不交叠，所述黑矩阵在所述阵列基板10上的正投影与所述微镜结构30在所述阵列基板10上的正投影至少部分重合。
所述微镜结构30包括背离所述阵列基板10一侧的第一表面。
参考图1和图2，所述微镜结构30配合与所述微镜结构30相邻的色阻40构成光提取单元，发光单元出射的光线在微镜结构30与色阻40相接触的侧壁上发生反射，反射的光线通过黑矩阵的开口向显示面板的出光方向传播，从而提高显示面板的光提取效率，提升所述显示面板的光利用率。
在图1和图2中，还示出了位于阵列基板10与微镜结构30之间的封装膜层20，所述封装膜层20可以包括薄膜封装层(Thin-FilmEncapsulation，TFE)，所述薄膜封装层包括第一封装层21、第二封装层22和第三封装层23，其中，第一封装层21和第三封装层23均可以为无机膜层，所述第二封装层可以为喷墨打印方式制备的有机膜层。
为了尽可能使得被所述微镜结构30的侧壁反射的光线向所述显示面板的出光方向传播，可选的，仍然参考图1和图2，在垂直于所述阵列基板10表面的平面内，所述微镜结构30的剖面的顶面长度小于所述微镜结构30的底面长度，所述顶面包括所述微镜结构30的剖面远离所述阵列基板10一侧的表面，所述底面包括所述微镜结构30的剖面靠近所述阵列基板10一侧的表面。也可以说所述微镜结构30的侧壁或侧壁的切线与平行于所述阵列基板10表面的方向的夹角α为锐角，即参考图1或图2，所述微镜结构30的侧壁或侧壁的切线与水平面的夹角α为锐角。即
对于所述第一表面的可选形状，仍然参考图1和图2，在图1中，所述第一表面为平面，在图2中，所述第一表面为弧面，且所述弧面为凸向所述显示面板的发光方向DR1的弧面。
当所述第一表面为平面时，所述微镜结构30在垂直于所述阵列基板10表面方向上的剖面形状可以为如图1所示的梯形，也可以是如图3和图4所示的不规则形状，图3和图4均为所述微镜结构30在垂直于所述阵列基板10表面方向上的剖面示意图，所述微镜结构30的剖面形状可以根据实际应用场景进行设计，以满足不同的应用需求。
类似的，当所述第一表面为弧面时，除了如图2所示的半圆形形状之外，所述微镜结构30在垂直于所述阵列基板10表面方向上的剖面形状也可以是如图5所示的不规则形状，图5为所述微镜结构30在垂直于所述阵列基板表面方向上的剖面示意图，本申请对此并不做限定，具体视实际情况而定。
当所述第一表面为弧面时，仍然参考图5，所述第一表面的切线与平行于所述阵列基板表面的夹角β的取值范围为50°～90°，当β的取值范围在50°～90°时，所述微镜结构30除了可以配合所述色阻进行光提取之外，本身也可作为一个凸透镜进行光线的汇聚，以改善显示面板在某一或某些视角下的亮度或对比度等显示参数，同时弱化显示面板的正视角色偏现象，优化显示面板的显示效果。
仍然参考图1或图2，在本申请的一个可选实施例中，在垂直于所述阵列基板10表面的方向上，所述微镜结构30的高度大于所述色阻的高度，这样设置的微镜结构30能够为从色阻40侧壁出射的光线提供面积较大的侧壁作为反射面，保证大部分从色阻40侧壁出射的光线能够被该反射面反射，从而能够从黑矩阵的开口中出射，实现提高对从色阻侧壁出射的光线的利用率的目的。
可选的，参考图6，图6为所述显示面板在显示区的剖面结构示意图，所述阵列基板包括：衬底11，以及位于所述衬底11表面阵列排布的多个发光单元13，除此之外，还示出了像素定义层12。
所述色阻包括红色色阻42、绿色色阻41和蓝色色阻43中的一种。
在图6所示的结构中，第一投影距离D1小于第二投影距离D2。
所述第一投影距离D1包括所述绿色色阻41在所述衬底上的正投影和与所述绿色色阻相邻的所述黑矩阵在所述衬底上的正投影之间的距离。
所述第二投影距离包括：所述红色色阻42在所述阵列基板10的衬底11上的正投影和与所述红色色阻42相邻的所述黑矩阵50在所述衬底11上的正投影之间的距离，和/或所述蓝色色阻43在所述衬底11上的正投影和与所述蓝色色阻43相邻的所述黑矩阵50在所述衬底上的正投影之间的距离。
在图6中，所述第一投影距离D1是指所述绿色色阻41在所述衬底11上的正投影的中心位置和与所述绿色色阻41相邻的所述黑矩阵50在所述衬底11上的正投影的中心位置之间的距离，可选的，参考图7，图7为所述显示面板在显示区的剖面结构示意图，所述第一投影距离D1'还可以是指所述绿色色阻41在所述衬底11上的正投影的边缘(可以是指所述绿色色阻41的正投影靠近与其相邻的黑矩阵50一侧的边缘)和与所述绿色色阻41相邻的所述黑矩阵50在所述衬底11上的正投影的边缘(可以是指所述黑矩阵的正投影靠近与其相邻的绿色色阻41一侧的边缘)之间的距离。
类似的，所述第二投影距离D2'可以参考第一投影距离D1'，也可以是指边缘之间的距离，本申请对此并不做限定，只要第一投影距离和第二投影距离的确定方式相同即可。
可选的，为了平衡各个颜色的发光单元13的出光效率，参考图8，图8为所述显示面板的显示区的剖面结构示意图，在平行于所述阵列基板10表面的截面内，所述蓝色色阻43的面积大于所述绿色色阻41的面积，且大于所述红色色阻42的面积。
或者参考图9，图9为所述显示面板的显示区的剖面结构示意图，在平行于所述阵列基板10表面的截面内，所述微镜结构30与所述蓝色色阻43相邻的底角α1小于所述微镜结构30与绿色色阻41相邻的底角α3，所述微镜结构30与绿色色阻41相邻的底角α3小于所述微镜结构30与所述红色色阻42相邻的底角α2；
所述底角为所述微镜结构30的侧边与平行于所述阵列基板10表面的方向所夹的锐角。
由于用于出射蓝色光线的发光单元13的发光效率最低，因此在图8中，蓝色色阻43的面积大于所述绿色色阻41的面积，且大于所述红色色阻42的面积可以提高蓝色光线的出光效率，平衡各个颜色的光线的出光效率，避免显示面板出现显示色偏的问题。
而在图9中，由于在相同介质中，色阻或微镜结构30对于蓝色光线的偏转角度会大一些，因此设置于蓝色色阻43相邻的微镜结构30的底角较小，能够将蓝色光线在微镜结构30过度偏转的光线以垂直于出光面的方向出射，进一步地，可以平衡不同颜色光在微镜结构30中的偏转角度差异，避免蓝色发光单元中心区域过亮的情况。
可选的，蓝色色阻43的厚度小于绿色色阻41的厚度，蓝色色阻43的厚度小于红色色阻42的厚度，绿色色阻43的厚度小于红色色阻42的厚度，其中厚度可以理解为垂直于阵列基板所在平面的色阻的厚度；由于红色光的波长长，通过色阻层的透过率高，通过改变不同颜色的色阻的厚度能够平衡不同颜色波长透过率不等的情况，平衡各个颜色的光线的出光效率，避免显示面板出现显示色偏的问题。
可选的，仍然参考图1、图2、图6、图7、图8或图9，所述微镜结构30在所述阵列基板10上的正投影和与所述微镜结构30相邻的色阻40的正投影至少部分交叠，具有这样的相对位置关系的微镜结构30和色阻40可以减小色阻大视角和正视角的视角色偏。
可选的，对于所述微镜结构30与所述发光单元13之间的相对位置关系，仍然参考图6，所述微镜结构30在所述衬底11上的正投影与相邻所述发光单元13在所述衬底11上的正投影之间的距离D3的取值范围为-3μm～3μm，距离取值为负时表示所述微镜结构30在所述衬底上的正投影与相邻所述发光单元13在所述衬底11上的正投影之间有交叠，数值表示交叠部分的宽度。如图6所示，各所述发光单元13在所述衬底11上的正投影与相邻所述微镜结构30在所述衬底11上的正投影的取值可以相同，也可以不相同。该正投影之间的距离D3的取值范围为-3μm～3μm一方面可以保证微镜结构30发挥对发光单元13出射光线的光提取能力，另一方面也可以使用于出射不同颜色的发光单元13根据自身的发光效率等因素选取相应的开口尺寸以及相对于微镜结构30的相对位置关系，在保证微镜结构30的光提取能力得到发挥的基础上，平衡各种颜色的发光单元13的出光效率。
可选的，仍然参考图6、图7或图8，所述显示面板还包括：
位于所述微镜结构30以及所述色阻背离所述阵列基板10一侧的微镜平坦层60，所述微镜平坦层60的折射率大于所述微镜结构30的折射率。
在本实施例中，设置微镜平坦层60的目的一方面为黑矩阵50提供一个平坦表面，另一方面微镜平坦层60相对较高的折射率也可配合微镜结构30进一步提取光线，提高微镜结构30的光提取能力。
可选的，所述黑矩阵50除了可以如图6、图7、图8或图9所示的位于所述微镜平坦层60背离所述微镜结构30一侧，也可以位于所述微镜结构30远离所述阵列基板10一侧(参考图10，图10为所述显示面板的剖面结构示意图)，即在图10中，所述黑矩阵50设置于所述微镜结构30远离所述阵列基板10一侧表面，且被所述微镜平坦层60覆盖。
在图6-图9中，所述黑矩阵50设置于所述微镜平坦层60背离所述微镜结构30一侧有利于提高微镜结构30的光提取能力，在图10中，所述黑矩阵设置于所述微镜结构30远离所述阵列基板10一侧有利于降低显示面板的整体厚度，有利于显示面板的小型化。
可选的，在本申请的一个实施例中，参考图11，图11为所述显示面板的剖面结构示意图，所述色阻40包括凸向所述出光方向DR1的弧面。
在本实施例中，所述色阻40包括凸向所述出光方向DR1的弧面，使得色阻40自身可以作为一个凸透镜存在，实现光线在某一方向的汇聚，提高某一或某些视角下的亮度或对比度等参数，满足特定应用场景(例如车载显示、露天显示等场景)的需要。
可选的，参考图12，所述色阻包括红色色阻42、绿色色阻41和蓝色色阻43中一种。
所述绿色色阻41的弧面曲率小于所述蓝色色阻43的弧面曲率以及所述红色色阻42的弧面曲率。
由于人眼对于绿色色阻41透过的绿光更加敏感，因此在本实施例中，所述绿色色阻41的弧面曲率小于所述蓝色色阻43的弧面曲率以及所述红色色阻42的弧面曲率，可以平衡各个颜色的色阻透过光线的出光效率，优化显示面板的显示效果。
关于所述色阻与所述微镜结构的折射率之间的大小关系，可选的，仍然参考图2，所述色阻40的折射率大于所述微镜结构30的折射率，这样使得在色阻40中传播的光线在入射到色阻40与微镜结构30的交界面时，为从光密介质向光疏介质的入射，在某些角度下会发生全反射，从而可以提高微镜结构30的光提取能力。
继续参考图8，蓝色色阻43的面积大于所述绿色色阻41的面积，且大于所述红色色阻42的面积，由于蓝色色阻43面积大，则出射蓝色光线的发光单元13发光的光线到达微镜结构30的角度更大，大角度光线更多，可选的，蓝色色阻43的折射率大于绿色色阻折射率，蓝色色阻折射率大于红色色阻折射率，通过增加蓝色色阻43的折射率能够更多更好的将出射蓝色光线的发光单元13发光的光线大角度光变为小角度光，可以平衡各个颜色的色阻透过光线的出光效率，优化显示面板的显示效果。
可选的，参考图13，图13为所述显示面板的剖面结构示意图，所述微镜结构30远离所述阵列基板10一侧的表面向所述微镜结构30内部凹陷形成第一凹槽，所述黑矩阵50位于所述第一凹槽中。
在本实施例中，将黑矩阵50设置于所述微镜结构30内部的第一凹槽中，有利于减小显示面板在出光方向上的厚度，有利于显示面板的小型化。
可选的，仍然参考图13，所述第一凹槽在所述阵列基板10上的正投影与所述微镜结构30的侧壁在所述阵列基板10上的正投影互不交叠。在本实施例中，如此设置的第一凹槽与所述微镜结构30的侧壁的相对位置关系，可以保证所述微镜结构30的侧壁的完整性，保证所述微镜结构30的光提取能力。
可选的，参考图14，图14为所述显示面板的剖面结构示意图，所述显示面板还包括：触控电极走线70；所述微镜结构30靠近所述阵列基板10一侧的表面向所述微镜结构30内部凹陷形成第二凹槽，所述第二凹槽用于容纳所述触控电极走线70。
在本实施例中，同样的，将触控电极走线70也设置于所述微镜结构30内部的第二凹槽中，有利于减小显示面板在出光方向上的厚度，有利于显示面板的小型化。
可选的，参考图15，图15为所述显示面板的剖面结构示意图，在图15中，所述显示面板还包括减反射层80，以提高发光单元13的出光效率，降低反射率。
可选的，参考图16，图16为所述显示面板的剖面结构示意图，在图16中，所述显示面板还包括位于所述黑矩阵50背离所述阵列基板10一侧的柔性膜层81以及保护层82。
所述柔性膜层81以及保护层82可使得所述显示面板适用于柔性折叠显示等应用场景。
可选的，参考图17，图17为所述显示面板的剖面结构示意图，在图17中，所述显示面板还包括位于所述柔性膜层81与所述黑矩阵50之间的超薄玻璃(Ultra Thin Glass，UTG)层83。
超薄玻璃层83在不影响显示面板的柔性折叠功能的基础上，可提高显示面板的抗落球等防护能力，保证显示面板的耐用性。
在上述实施例的基础上，本申请实施例还提供了一种显示装置，如图18所示，图18为显示装置100的结构示意图，所述显示装置100包括如上述任一实施例所述的显示面板。
综上所述，本申请实施例提供了一种显示面板及显示装置，其中，所述显示面板通过设置在阵列基板的出光方向一侧的多个微镜结构提升显示面板的光提取效率，实现提高显示面板的光提取效率的目的。同时所述微镜结构位于相邻的两个色阻之间，与阵列基板之间的距离相对较近，有利于最大化利用微镜结构的光提取能力。
本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合，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部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (17)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：
阵列基板；
位于阵列基板的出光方向一侧的黑矩阵、多个微镜结构以及多个阵列排布的色阻，所述微镜结构位于相邻两个色阻之间，所述黑矩阵在所述阵列基板上的正投影与所述色阻在所述阵列基板上的正投影互不交叠，所述黑矩阵在所述阵列基板上的正投影与所述微镜结构在所述阵列基板上的正投影至少部分重合；在垂直于所述阵列基板表面的方向上，所述微镜结构的高度大于所述色阻的高度；
所述微镜结构包括背离所述阵列基板一侧的第一表面；
位于所述微镜结构以及所述色阻背离所述阵列基板一侧的微镜平坦层，所述微镜平坦层的折射率大于所述微镜结构的折射率。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述黑矩阵位于所述微镜平坦层背离所述微镜结构一侧或位于所述微镜结构远离所述阵列基板一侧。
3.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述色阻包括凸向所述出光方向的弧面。
4.根据权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述色阻包括红色色阻、绿色色阻和蓝色色阻中一种；
所述绿色色阻的弧面曲率小于所述蓝色色阻的弧面曲率以及所述红色色阻的弧面曲率。
5.根据权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述色阻的折射率大于所述微镜结构的折射率。
6.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述微镜结构远离所述阵列基板一侧的表面向所述微镜结构内部凹陷形成第一凹槽；
所述黑矩阵位于所述第一凹槽中。
7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，还包括：触控电极走线；
所述微镜结构靠近所述阵列基板一侧的表面向所述微镜结构内部凹陷形成第二凹槽；
所述第二凹槽用于容纳所述触控电极走线。
8.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述第一凹槽在所述阵列基板上的正投影与所述微镜结构的侧壁在所述阵列基板上的正投影互不交叠。
9.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述阵列基板包括：
衬底；
位于所述衬底表面阵列排布的多个发光单元；
所述微镜结构在所述衬底上的正投影与相邻所述发光单元在所述衬底上的正投影之间的距离的取值范围为-3μm～3μm，距离取值为负时表示所述微镜结构在所述衬底上的正投影与相邻所述发光单元在所述衬底上的正投影之间有交叠，数值表示交叠部分的宽度。
10.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一表面为弧面，所述第一表面的切线与平行于所述阵列基板表面的夹角的取值范围为50°～90°。
11.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一表面为弧面或平面。
12.根据权利要求11所述的显示面板，其特征在于，在垂直于所述阵列基板表面的平面内，所述微镜结构的剖面的顶面长度小于所述微镜结构的底面长度，所述顶面包括所述微镜结构的剖面远离所述阵列基板一侧的表面，所述底面包括所述微镜结构的剖面靠近所述阵列基板一侧的表面。
13.根据权利要求12所述的显示面板，其特征在于，所述色阻包括红色色阻、绿色色阻和蓝色色阻中一种；
第一投影距离小于第二投影距离；
所述阵列基板包括：衬底；所述第一投影距离包括所述绿色色阻在所述衬底上的正投影和与所述绿色色阻相邻的所述黑矩阵在所述衬底上的正投影之间的距离；
所述第二投影距离包括：所述红色色阻在所述衬底上的正投影和与所述红色色阻相邻的所述黑矩阵在所述衬底上的正投影之间的距离，和/或所述蓝色色阻在所述衬底上的正投影和与所述蓝色色阻相邻的所述黑矩阵在所述衬底上的正投影之间的距离。
14.根据权利要求13所述的显示面板，其特征在于，在平行于所述阵列基板表面的截面内，所述蓝色色阻的面积大于所述绿色色阻的面积，且大于所述红色色阻的面积。
15.根据权利要求13所述的显示面板，其特征在于，在垂直于所述阵列基板表面的截面内，所述微镜结构与所述蓝色色阻相邻的底角小于所述微镜结构与绿色色阻相邻的底角，所述微镜结构与绿色色阻相邻的底角小于所述微镜结构与所述红色色阻相邻的底角；
所述底角为所述微镜结构的侧边与平行于所述阵列基板表面的方向所夹的锐角。
16.根据权利要求11所述的显示面板，其特征在于，所述微镜结构在所述阵列基板上的正投影和与所述微镜结构相邻的色阻的正投影至少部分交叠。
17.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-16任一项所述的显示面板。
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