CN115248512B - 显示装置以及拼接显示设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种显示装置以及拼接显示设备，该显示装置包括显示区，显示区包括中心区和边缘区，边缘区套设于中心区的外周，边缘区远离中心区的侧边为显示区的显示边缘；显示区中设置有多个子像素，子像素包括滤光片；边缘区中至少一个子像素为透光子像素，透光子像素的滤光片设置有贯通槽，贯通槽沿透光子像素的出光方向贯通滤光片。由于贯通槽允许背光直接通过，提升了滤光片的透光率，透光率的提升能够提高透光子像素的显示亮度；由于透光子像素位于靠近显示边缘的边缘区，透光子像素显示亮度的提升能够补偿边缘区的亮度下降，消除显示边缘附近的显示暗区，从而提升显示区整体画面的亮度均匀性，提高显示效果。

Description

显示装置以及拼接显示设备

技术领域

本申请实施例涉及显示装置技术领域，尤其涉及一种显示装置以及拼接显示设备。

背景技术

液晶显示装置通常在靠近显示边缘的位置出现亮度降低的情况，而且越靠近显示边缘亮度下降越大，从而产生显示黑边的现象，导致画面亮度不均匀，影响显示效果。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例的目的在于提出一种显示装置以及拼接显示设备。

基于上述目的，本申请实施例提供了一种显示装置，包括显示区，所述显示区包括中心区和边缘区，所述边缘区套设于所述中心区的外周，所述边缘区远离所述中心区的侧边为所述显示区的显示边缘；

所述显示区中设置有多个子像素，所述子像素包括滤光片；

所述边缘区中至少一个所述子像素为透光子像素，所述透光子像素的所述滤光片设置有贯通槽，所述贯通槽沿所述透光子像素的出光方向贯通所述滤光片。

在本申请实施例提供的显示装置中，由于贯通槽允许背光直接通过，从而提升了滤光片的透光率，透光率的提升能够提高透光子像素的显示亮度。由于透光子像素位于靠近显示边缘的边缘区，透光子像素显示亮度的提升能够补偿边缘区由于背光边缘效应等因素造成的亮度下降，消除显示边缘附近的显示暗区，从而提升显示区整体画面的亮度均匀性，提高显示效果。

在一种可能的实施方式中，所述边缘区包括多个所述透光子像素，在所有所述透光子像素中，所述贯通槽的面积占比在靠近所述显示边缘的过程逐渐增大。

在一种可能的实施方式中，所述贯通槽包括矩形槽、正方形槽、圆形槽、椭圆形槽、多边形槽和不规则形槽中的至少一种。

在一种可能的实施方式中，所述透光子像素中的所述贯通槽将所述滤光片分隔为至少两个组合部，所述组合部为三角形、矩形、正方形、圆形、椭圆形、多边形或不规则形状。

在一种可能的实施方式中，在所述显示区的任意方向上，所有所述贯通槽的连续联通长度，相对于所有所述子像素长度的比值不高于3-10％。

在一种可能的实施方式中，所述贯通槽相对于所述透光子像素的面积占比为5％至50％。

在一种可能的实施方式中，所述子像素为矩形形状，且大小为50um*150um至200um*600um，所述贯通槽的宽度为5um至100um。

在一种可能的实施方式中，所述显示装置包括黑矩阵，所述黑矩阵包括与所述子像素对应的矩阵孔，以及包围所述矩阵孔的包围边框；

所述子像素包括位于所述边缘区中的第一子像素以及位于所述中心区的第二子像素，所述包围边框在至少一个所述第一子像素中的面积占比，小于所述包围边框在所述第二子像素中的面积占比。

在一种可能的实施方式中，所述包围边框在所述第一子像素中的面积占比，均小于所述包围边框在所述第二子像素中的面积占比。

在一种可能的实施方式中，在靠近所述显示边缘的过程中，所述包围边框在所述第一子像素中的面积占比逐渐减小。

在一种可能的实施方式中，所述矩阵孔为矩形孔，所述包围边框为矩形边框。

在一种可能的实施方式中，所述显示装置包括彩膜基板，所述彩膜基板包括第一衬底、所述黑矩阵、所述滤光片和有机保护层，所述黑矩阵和所述滤光片设置于所述第一衬底的同一侧，所述有机保护层设置于所述黑矩阵和所述滤光片远离所述第一衬底一侧，所述有机保护层具有填充于所述贯通槽的填充部。

在一种可能的实施方式中，所述彩膜基板在所述有机保护层远离所述第一衬底的一侧设置有隔垫柱。

在一种可能的实施方式中，所述子像素包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。

第二方面，本申请实施例同时提供了一种拼接显示设备，包括拼接配合的至少两个第一方面实施例所述的显示装置。

由于该拼接显示设备采用第一方面实施例中的显示装置，因此具有显示装置的技术效果，显示装置可以提升边缘区的显示亮度，消除显示暗区，改善显示区中的亮度均匀性，从而在拼接时，能够较好地缩小拼接缝隙宽度，提升拼接显示的显示效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关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一个或多个实施例，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为液晶显示装置中显示区亮度测试结果的折线图；

图2为本申请实施例提供的一种显示装置的正面示意图；

图3为本申请实施例提供的一种显示装置的截面图；

图4为图3中阵列基板的结构示意图；

图5为图3中彩膜基板的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的第一子像素的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的黑矩阵的结构示意图。

附图标记说明：

1-显示装置、 2-非显示区、 3-显示边缘、

4-边缘区、 5-中心区、 6-显示区、

7-彩膜基板、 71-有机保护层、 72-彩膜层、

73-第一衬底、 74-黑矩阵、 75-填充部、

8-液晶层、 9-阵列基板、 91-第二衬底、

92-金属走线层、 93-像素电极、 94-薄膜晶体管、

10-背光模组、 11-第一子像素、 12-组合部、

13-贯通槽、 14-滤光片、 15-矩阵孔、

16-包围边框。

具体实施方式

现在液晶显示装置由于受背光边缘效应等因素的影响，其显示区(ActiveArea，简称AA区)靠近显示边缘的区域内会出现亮度下降的现象，且越靠近显示边缘，亮度下降越大，从而在显示边缘附近产生显示暗区，导致AA区出现中间亮、边缘暗的亮度不均匀问题。

图1为液晶显示装置中显示区亮度测试结果的折线图，其中横坐标为距离显示边缘的距离值，纵坐标为亮度值，从图1中可以看出，液晶显示装置在距离显示边缘1-11mm的范围内出现亮度值下降的情况，且越靠近显示边缘，亮度值下降越明显，亮度值下降最大幅度可达60％左右。

鉴于此，本申请实施例提供了一种显示装置，该显示装置在靠近显示边缘的子像素中，对滤光片进行开槽，通过开槽使背光中更多的光线可以透过，提升滤光片的光线透光率，从而提升开槽后子像素的显示亮度，补偿显示边缘附近子像素的亮度下降的缺陷，消除显示边缘附近的显示暗区，从而改善显示区的亮度均匀性，提升显示装置的显示效果。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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装置，该显示装置包括显示区和非显示区，非显示区套设于显示区外周，显示区与非显示区的交界线即显示区的显示边缘，显示边缘也即显示区的外周轮廓线，显示边缘包围出显示区。显示区和非显示区可以为任意形状。

显示区包括中心区和边缘区，边缘区套设于中心区的外周，边缘区相较于中心区靠近显示边缘。需要说明的是，中心区和边缘区为相对概念，且并不包含明确的分界线。结合前文描述可知，边缘区可以理解为亮度降低的显示暗区，而显示暗区的大小与显示装置的尺寸、背光等他因素有关，通常为距离显示边缘一定距离的区域。

图2为本申请实施例提供的一种显示装置的正面示意图，以图2所示的显示装置为例，该显示装置1的显示区6和中心区5均为矩形，非显示区2为沿显示区6的矩形侧边延伸的矩形边框，边缘区4为显示区6与中心区5之间的矩形边框。本文中，矩形边框是指边框由内侧矩形和外侧矩形限制成型，外侧矩形套设于内侧矩形的外侧，且内侧矩形与外侧矩形对应侧边相互平行。本实施例中，非显示区2的内侧矩形即显示区6的外周轮廓线，即显示边缘3；边缘区4的内侧矩形为中心区5的外周轮廓线，边缘区4的外侧矩形为显示区6的外周轮廓线。

显示装置1在显示区6内设置有阵列排布的多个像素单元，每个像素单元均包括多个子像素，子像素为能够发出单一色彩的像素点。本实施例中，每个像素单元均包括红色(R)子像素、绿色(G)子像素和蓝色(B)子像素三种子像素，R子像素能够发出红光(Red)，G子像素能够发出绿光(Green)，B子像素能够发出蓝光(Blue)。红色、绿色和蓝色为三基色，通过调整三种颜色的比例可以实现彩色显示。

图3为本申请实施例提供的一种显示装置1的截面图，如图3所示，该显示装置1包括阵列(Array)基板、彩膜(Color Filter，简称CF)基板、液晶层8和背光模组10，阵列基板9与彩膜基板7相对设置，液晶层8位于彩膜基板7与阵列基板9之间。背光模组10设置于阵列基板9远离彩膜基板7的一侧，背光模组10为显示装置1的显示提供光源。

图4为图3中阵列基板的结构示意图，如图4所示，阵列基板9包括第二衬底91、薄膜晶体管(Thin Film Transistor，缩写TFT)94、像素电极93和金属走线层92，第二衬底91为玻璃、石英或有机物等制成的透明板状结构，薄膜晶体管94、像素电极93和金属走线层92设置于第二衬底91的同一侧，金属走线层92包括垂直交叉排列的多条栅线(Gate)和多条数据线(Data)，薄膜晶体管94和像素电极93设置于Gata线和Data线交叉位置，薄膜晶体管94同时与对应位置的Gata线、Data线和像素电极93相连，起开关作用。子像素对应像素电极93设置。

阵列基板9为显示装置1提供驱动液晶层8中液晶偏转的电信号，液晶偏转能够控制背光模组10中光线透过液晶层8，实现显示装置1的显示控制。

图5为图3中彩膜基板7的结构示意图，如图5所示，该彩膜基板7包括第一衬底73、黑矩阵74(Black Matrix，简称BM)和彩膜层72，第一衬底73为玻璃、石英或有机物等制成的透明板状结构，黑矩阵74和彩膜层72设置于第一基板的同一侧，黑矩阵74为黑色感光树脂形成的黑色网格，黑色网格包括矩阵边框以及矩阵边框间隔出的矩阵孔，矩阵孔阵列排布，并与子像素对应。

彩膜层72包括对应黑矩阵74矩阵孔设置的多个滤光片，滤光片采用色阻材料制成，色阻材料对特定波长范围内的光透光率较高，其他波长范围的光透光率较低。也就是说，色阻材料能够允许特定波长的光通过，并阻碍其它波长的光。色阻材料对应的高透光率波长不同，R子像素、G子像素和B子像素通过不同色阻材料实现。

与R子像素对应的滤光片采用红色色阻材料，与G子像素对应的滤光片采用绿色色阻材料，与B子像素对应的滤光片采用蓝色色阻材料。红色色阻材料对波长600nm以上的光具有高透光率，但是波长600nm以下的光很难透过，因此可以允许背光中的红光通过，而滤除绿光和蓝光。绿色色阻材料对波长530nm左右的光具有高透光率，但是对波长400nm左右的蓝光和波长600nm以上的红光透光率较低，因此可以允许背光中的绿光通过，而滤除红光和蓝光。蓝色色阻材料对波长450nm左右的光透光率较高，但是波长500nm以上的光很难透过，因此可以允许背光中的蓝色通过，而滤除红光和绿光。

请结合图2，在该显示装置1中，子像素包括位于边缘区4中的第一子像素以及位于中心区5的第二子像素，即将位于边缘区4的子像素定义为第一子像素，将位于中心区5的子像素定义为第二子像素。

图6为本申请实施例提供的第一子像素的结构示意图，如图6所示，在第一子像素11中，滤光片14设置有贯通槽13，贯通槽13沿第一子像素11的出光方向贯通的滤光片14。由于贯通槽13允许背光直接通过，从而提升了滤光片14的透光率，透光率的提升能够提高第一子像素11的显示亮度。由于第一子像素11位于靠近显示边缘3的边缘区4，第一子像素11显示亮度的提升能够补偿边缘区4由于背光边缘效应等因素造成的亮度下降，消除显示边缘3附近的显示暗区，从而提升显示区6整体画面的亮度均匀性，提高显示效果。

另外，滤光片14通过掩膜版(Mask)制作成型，贯通槽13设置在滤光片14上，可以在滤光片14制作过程中直接成型，因此仅需要对制作滤光片14的掩膜版Mask进行设计调整即可，不需要额外增加工艺流程，也就是说，贯通槽13的设置对生产效率不会产生影响。

需要说明的是，在边缘区4内并非需要全部第一子像素11在滤光片14均设置贯通槽13，部分设置即能够实现提供显示亮度的技术效果，为了便于区分，将设置有贯通槽13的第一子像素11称为透光子像素。

定义与子像素出光方向垂直的平面为第一平面，第一衬底73、第二衬底91、彩膜层72及滤光片14平行于第一平面，本文以沿出光方向在第一平面中的投影，描述子像素、黑矩阵74、贯通槽13和滤光片14等的形状、尺寸与面积。

显示区6中的所有子像素通常大小与形状相同，因此贯通槽13的大小可以直接采用贯通槽13面积相对于第一子像素11的面积占比表示。在一种可能的实施方式中，在边缘区4中的所有第一子像素11中，贯通槽13相对于第一子像素11的面积占比是由第一子像素11所在的位置决定，贯通槽13的面积占比在靠近显示边缘3的过程逐渐增大。

根据前文描述可知，越靠近显示边缘3，亮度下降越大，本实施例中贯通槽13如此设计，可以更为精确地补偿边缘区4亮度下降的问题，使亮度变化更为均匀；而且，对远离显示边缘3，亮度下降较小的第一子像素11，通过缩小贯通槽13的面积占比，降低贯通槽13对显示的影响，更好地平衡亮度的提升和显示质量。

另外，贯通槽13相对于第一子像素11的面积占比太大又会影响到第一子像素11的正常显示，因此为了在提高透光量的基础上避免对正常显示的影响，贯通槽13相对于透光子像素的面积占比通常控制在5％至50％。

在一种可能的实施方式中，在显示区6的任意方向上，所有贯通槽13的连续联通长度，相对于所有子像素长度的比值不高于3-10％，如此设计，能够避免贯通槽13大范围联通形成显示亮线，影响显示效果。因此在设计贯通槽13时，应将相邻第一子像素11中的贯通槽13相互错开，从而避免联通。

如图6所示，子像素为矩形形状，子像素大小可以为50um*150um至200um*600um。贯通槽13包括多个细长状的矩形槽，矩形槽的宽度为5um至100um，多个矩形槽不规则连接，将滤光片14分隔为多个组合部12，所有组合部12的结构不同，形成类似马赛克的形状。

在上述实施例中，贯通槽13以矩形槽为例进行描述，但是本申请实施例并不局限于此，例如：贯通槽13可以包括三角形槽、正方形槽、圆形槽、椭圆形槽、多边形槽和不规则形槽中的至少一种。又例如，滤光片14被贯通槽13分隔为至少两个组合部12，组合部12为三角形、矩形、正方形、圆形、椭圆形、多边形或不规则形状，同一滤光片14的组合部12形状应尽量不同，实现最大程度的不规则分别，从而避免产生显示亮线。

请继续参考图5，该彩膜基板7还包括有机保护层71(Over Coater，简称OC层)，OC层又称为平坦层，设置于黑矩阵74和彩膜层72远离第一衬底73的一侧，具有填充于贯通槽13的填充部75。OC层采用有机透明树脂材料，具有95％以上的极高透光率，因此即使填充于贯通槽13，也不会对贯通槽13的透光率产生明显的影响。

该彩膜基板7在OC层远离第一衬底73的一侧还设置有透明柱状衬垫物(photospacer，缩写PS)，PS用于彩膜基板7和阵列基板9成盒时保持一定的盒厚，以填充液晶。

上述实施方式通过设置贯通槽13增大滤光片14的透光率，然而本申请实施例提供的显示装置1并不局限于此，还可以通过提升第一子像素11的开口率，提升第一子像素11的显示亮度，从而补偿边缘区4的亮度损失。

例如，图7为本申请实施例提供的黑矩阵的结构示意图，如图7所示，黑矩阵74包括与子像素对应的矩阵孔15，以及包围矩阵孔15的包围边框16；包围边框16为横向边框和纵向边框连接形成的矩形边框。在图7左右侧的边缘区中，包围边框16的纵向边框宽度，明显小于中心区包围边框16的纵向边框宽度。

在上述实施例中，包围边框16中纵向边框宽度的缩小，能够缩小黑矩阵74相对于第一子像素11的面积占比，提升第一子像素11的开口率，开口率越高，显示亮度越高，从而补偿边缘区的亮度损失，消除显示边缘附近的显示暗区，改善显示区的亮度均匀性，提升显示装置的显示效果。

在一种可能的实施方式中，包围边框16在至少一个第一子像素11中的面积占比，小于包围边框16在第二子像素中的面积占比。

在另外一种可能的实施方式中，包围边框16在第一子像素11中的面积占比，均小于包围边框16在第二子像素中的面积占比。

进一步地，在靠近显示边缘3的过程中，包围边框16在第一子像素11中的面积占比逐渐减小，如此设计，可以更为精确地补偿边缘区4亮度下降的问题，使亮度变化更为均匀。

本申请实施例同时提供了一种拼接显示设备，该拼接显示设备包括拼接配合的至少两个显示装置，显示装置采用上述实施例中的显示装置。

目前各种大尺寸，超大尺寸显示屏的需求与日俱增，然而超大尺寸显示屏幕制作工艺难度大，良率低，成本高。拼接显示设备通过多个中小尺寸显示装置拼接配合形成大尺寸显示，具有实现方法简单，工艺过程成熟，成本较低，拼接方式灵活等优点，而且可以任意拼接，不受尺寸限制。

但是在现有的拼接显示设备中，受工艺条件限制，周边会有1～3mm的非显示区，同时，根据前文描述可知，显示装置受背光边缘效应影响，显示边缘会存在显示亮度下降，且越靠近显示边缘，亮度下降越大，最大亮度下降可达60％左右，导致在靠近显示边缘的位置产生显示暗区，显示暗区会进一步的增加拼接缝隙宽度，影响显示效果。

在本申请实施例提供的拼接显示设备中，采用上述实施例中的显示装置拼接，根据前文描述可知，上述实施例中的显示装置可以提升边缘区的显示亮度，消除显示暗区，改善显示区中的亮度均匀性，从而在拼接时，能够较好地缩小拼接缝隙宽度，提升拼接显示的显示效果。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

此外，上文所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种显示装置，其特征在于：包括显示区，所述显示区包括中心区和边缘区，所述边缘区套设于所述中心区的外周，所述边缘区远离所述中心区的侧边为所述显示区的显示边缘；

所述显示区中设置有多个子像素，所述子像素包括滤光片；

所述边缘区中至少一个所述子像素为透光子像素，所述透光子像素的所述滤光片设置有贯通槽，所述贯通槽沿所述透光子像素的出光方向贯通所述滤光片；

所述边缘区包括多个所述透光子像素，在所有所述透光子像素中，所述贯通槽的面积占比在靠近所述显示边缘的过程逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：所述贯通槽包括矩形槽、正方形槽、圆形槽、椭圆形槽、多边形槽和不规则形槽中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于：所述透光子像素中的所述贯通槽将所述滤光片分隔为至少两个组合部，所述组合部为三角形、矩形、正方形、圆形、椭圆形、多边形或不规则形状。

4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：在所述显示区的任意方向上，所有所述贯通槽的连续联通长度，相对于所有所述子像素长度的比值不高于3-10％。

5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：所述贯通槽相对于所述透光子像素的面积占比为5％至50％。

6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：所述子像素为矩形形状，且大小为50um*150um至200um*600um，所述贯通槽的宽度为5um至100um。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的显示装置，其特征在于：所述显示装置包括黑矩阵，所述黑矩阵包括与所述子像素对应的矩阵孔，以及包围所述矩阵孔的包围边框；

所述子像素包括位于所述边缘区中的第一子像素以及位于所述中心区的第二子像素，所述包围边框在至少一个所述第一子像素中的面积占比，小于所述包围边框在所述第二子像素中的面积占比。

8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于：所述包围边框在所述第一子像素中的面积占比，均小于所述包围边框在所述第二子像素中的面积占比。

9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于：在靠近所述显示边缘的过程中，所述包围边框在所述第一子像素中的面积占比逐渐减小。

10.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于：所述矩阵孔为矩形孔，所述包围边框为矩形边框。

11.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于：所述显示装置包括彩膜基板，所述彩膜基板包括第一衬底、所述黑矩阵、所述滤光片和有机保护层，所述黑矩阵和所述滤光片设置于所述第一衬底的同一侧，所述有机保护层设置于所述黑矩阵和所述滤光片远离所述第一衬底一侧，所述有机保护层具有填充于所述贯通槽的填充部。

12.根据权利要求11所述的显示装置，其特征在于：所述彩膜基板在所述有机保护层远离所述第一衬底的一侧设置有隔垫柱。

13.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：所述子像素包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。

14.一种拼接显示设备，其特征在于：包括拼接配合的至少两个权利要求1-13中任一项所述的显示装置。