CN116390564A - 显示面板和显示装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种显示面板和显示装置，该显示面板包括基底、显示功能层和黑矩阵。显示功能层位于基底上且包括像素界定层和多个发光器件，像素界定层包括用于限定发光器件的第一开口。黑矩阵位于显示功能层的背离基底的一侧且包括多个第二开口，第一开口与第二开口对应。第二开口在基底上的正投影位于对应的第一开口在基底上的正投影之内。在该显示面板中，将黑矩阵的第二开口的面积设计为小于像素界定层的第一开口的面积，以避免外界环境光线在像素界定层的边缘处产生的光学衍射对显示图像造成的干扰，以提高显示图像的清晰度。

Description

显示面板和显示装置

技术领域

本公开涉及显示技术领域，具体地，涉及一种显示面板和显示装置。

背景技术

随着社会科技的进步，电子显示产品在日常工作生活中被广泛应用，且具有广阔的发展前景。然而，在实现本发明过程中，发明人发现当前的电子显示产品限于自身的结构设计，会设置偏光片以消除环境光，但是偏光片会严重降低出光率，而针对当前电子显示产品的设计结构，如果单纯去掉偏光片，会存在严重的反射、衍射现象以干扰图像显示，因此，当前的电子显示产品至少存在难以在保证高出光率的同时，避免因环境光衍射导致显示图像干扰的问题，从而难以满足用户体验。

发明内容

本公开第一方面提供一种显示面板，该显示面板包括基底、显示功能层和黑矩阵。显示功能层位于基底上且包括像素界定层和多个发光器件，像素界定层具有用于限定发光器件的第一开口。黑矩阵位于显示功能层的背离基底的一侧且包括多个第二开口，第一开口与第二开口对应。第二开口在基底上的正投影位于对应的第一开口在基底上的正投影之内。

在上述方案中，将黑矩阵的第二开口的面积设计为小于像素界定层的第一开口的面积，相当于像素开口由黑矩阵来限定，从而避免外界环境光线在像素界定层的边缘处产生的光学衍射对显示图像造成的干扰，以提高显示图像的清晰度；此外，在该设计中，第一开口可以保持较大的设计面积，以使得发光器件具有相对较大的出光量，有利于保证显示面板的显示图像的亮度。

在本公开第一方面的一个具体实施方式中，像素界定层包括遮光材料。黑色的像素界定层可以吸收发光器件的间隙(像素间隙)射入的环境光，且降低相邻发光器件的光线串扰问题。但是黑色的像素界定层的边缘处的透光率差异大而会导致明显的衍射现象，在本公开的上述设计中，黑矩阵可以遮挡黑色的像素界定层的边缘，以消除该衍射问题。

在本公开第一方面的一个具体实施方式中，发光器件可以包括阳极，阳极位于基底和像素界定层之间，而且第一开口在基底上的正投影位于对应的发光器件的阳极在基底上的正投影之内。

在上述方案中，通过黑矩阵遮挡阳极的边缘，从而避免外界环境光线在阳极的边缘处产生的光学衍射对显示图像造成的干扰，以进一步提高显示图像的清晰度。

在本公开第一方面的一个具体实施方式中，第二开口为圆形。例如，进一步地，第一开口为矩形。

在上述方案中，通过将第二开口边缘设计为圆形，使得外界环境光线在黑矩阵的边缘(第二开口边缘)处产生的衍射沿着圆形分布，以缓解因衍射导致图像清晰度降低的程度，从而进一步提高显示图像的清晰度。

在本公开第一方面的一个具体实施方式中，显示面板还可以包括彩膜层，该彩膜层位于显示功能层的背离基底的一侧且包括多个滤色器。滤色器与第二开口对应，且第二开口在基底上的正投影与对应的滤色器在基底上的正投影至少部分重叠。

在本公开第一方面的一个具体实施方式中，彩膜层位于黑矩阵的背离基底的一侧，或者，位于黑矩阵和显示功能层之间。例如，进一步地，第二开口在基底上的正投影，位于对应的滤色器在基底上的正投影之内。

在上述方案中，在滤色器位于黑矩阵和显示功能层之间的情况下，滤色器的边缘被黑矩阵遮挡，从而避免外界环境光线在滤色器的边缘处产生的光学衍射对显示图像造成的干扰，以进一步提高显示图像的清晰度。

在本公开第一方面的另一个具体实施方式中，彩膜层与黑矩阵同层，且滤色器填充在第二开口中。该设计有利于减小显示面板的设计厚度。

在本公开第一方面的一个具体实施方式中，滤色器的背离基底的表面为凸面。例如，进一步地，彩膜层包括第一介质层和第二介质层，第一介质层位于滤色器和显示功能层之间，第二介质层位于滤色器的背离基底的一侧，且第一介质层和第二介质层的折射率都小于滤色器的折射率。

在上述方案中，彩膜层可以集成有微透镜的功能，从而在提高显示面板的显示图像的亮度的情况下，有利于显示面板的轻薄化设计。

在本公开第一方面的另一个具体实施方式中，显示面板还可以包括透镜层。该透镜层位于显示功能层的背离基底的一侧且包括多个透镜单元。透镜单元与第二开口对应，且第二开口在基底上的正投影与对应的透镜单元在基底上的正投影至少部分重叠。例如，进一步地，第二开口在基底上的正投影，位于对应的透镜单元在基底上的正投影之内，透镜层位于黑矩阵的背离基底的一侧，或者，透镜层位于黑矩阵和显示功能层之间；或者，透镜单元位于第二开口之内。

在本公开第一方面的一个具体实施方式中，显示面板还可以包括灰度层，该灰度层位于彩膜层的背离基底的一侧。例如，进一步地，灰度层的透光率不小于70％且不大于90％。例如，进一步地，显示面板还包括盖板，盖板位于灰度层的背离基底的一侧，灰度层为光学胶，且盖板与灰度层接触。

在上述方案中，通过灰度层可以进一步过滤在黑矩阵边缘(第二开口的边缘)处衍射的环境光线，以进一步提高降低衍射光线对显示图像的影响。

本公开第二方面一种显示装置，该显示装置可以包括上述第一方面中的显示面板。

附图说明

图1所示为本公开实施例提供的一种显示面板的平面结构示意图。

图2为图1所示显示面板的一个子像素区域沿M-N的截面图。

图3为图1所示显示面板的部分结构的边缘分布的平面图。

图4为本公开一实施例提供的另一种显示面板的一个子像素区域的截面图。

图5为图4所示显示面板的部分结构的边缘分布的平面图。

图6为本公开一实施例提供的另一种显示面板的一个子像素区域的截面图。

图7为本公开一实施例提供的另一种显示面板的一个子像素区域的截面图。

图8为本公开一实施例提供的另一种显示面板的一个子像素区域的截面图。

图9为本公开一实施例提供的另一种显示面板的一个子像素区域的截面图。

图10为本公开一实施例提供的另一种显示面板的一个子像素区域的截面图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。

在显示面板的一些设计中，会在显示面板的出光侧设置偏光片(包括线偏振片和四分之一波片)以消除环境光的反射，但是偏光片会大幅削减显示面板的出光率，例如仅偏光片中的线偏振片就可导致显示面板的出光率降低50％，而显示面板的出光率低会导致显示面板的显示亮度有限、功耗增加等问题。

针对该问题，在另一些设计中，会选择不使用偏光片，而采取设置彩膜、吸光结构等减弱环境光的反射，以使得显示面板具有更高出光率的同时保持较高的对比度。但是在该些设计中，仍是存在环境光反射，且显示面板中因像素的阵列排布，像素中的各个元件的排布也是呈现阵列排布的，而该些元件可能会导致环境光产生衍射，如此，在每个像素中，反射的环境光可能会经过多个元件的衍射，该衍射的反射光会干扰显示图像的清晰度，尤其是在环境光较强的情况下，该衍射的环境光会使得显示图像非常模糊。

本公开的实施例提供一种显示面板和显示装置，至少可以解决上述技术问题。该显示面板包括基底、显示功能层和黑矩阵。显示功能层位于基底上且包括像素界定层和多个发光器件，像素界定层具有用于限定发光器件的第一开口。黑矩阵位于显示功能层的背离基底的一侧且包括多个第二开口，第一开口与第二开口对应。第二开口在基底上的正投影位于对应的第一开口在基底上的正投影之内。在该设计中，将黑矩阵的第二开口的面积设计为小于像素界定层的第一开口的面积，相当于像素开口由黑矩阵来限定，从而避免外界环境光线在像素界定层的边缘处产生的光学衍射对显示图像造成的干扰，以提高显示图像的清晰度；此外，在该设计中，第一开口可以保持较大的设计面积，以使得发光器件具有相对较大的出光量，有利于保证显示面板的显示图像的亮度。

需要说明的是，本公开的实施例的显示面板是在去偏光片的背景下提出的，即，本公开的显示面板中可以不需要设置偏光片，从而使得显示面板具备高出光率。

下面，结合附图对根据本公开至少一个实施例中的显示面板的结构进行描述。在该些实施例中，以基底为基准建立空间直角坐标系，以对显示面板中的各个结构的位置进行描述。在该空间直角坐标系中，X轴和Y轴与基底平行，Z轴与基底垂直。

如图1至图3所示，显示面板10的平面区域可以划分为显示区11和边框区12，显示区11中排布有多个子像素例如子像素R、G、B。显示基板10的实体结构包括基底100以及位于基底10上的显示功能层200和黑矩阵300，显示功能层200位于基底10和黑矩阵300之间。显示功能层200包括排布在显示区11中的多个发光器件110和用于限定发光器件110位置的像素界定层120。

发光器件110为子像素的主体结构，且发光器件110包括依次叠置在基底上的阳极111、发光功能层112和阴极113。像素界定层120包括多个第一开口121以界定发光器件110的位置，例如，发光器件110中的发光功能层112(例如其中的发光层)位于第一开口121中。黑矩阵300包括多个第二开口301，第二开口301与第一开口121可以一一对应。

像素界定层界定发光器件的位置，而在像素界定层的边界处，入射的环境光也会因透光率差异而产生衍射。此外，外界入射的环境光会被阳极(或者阳极下方的反射结构)反射，如此，在该第一开口121的边缘处衍射并反射的环境光线如果从显示面板中出射而使得显示图像的清晰度降低。

在本公开的实施例中，将黑矩阵300设置为遮挡像素界定层120的位于第一开口121的边缘，以减少射向该边缘的环境光，并减少在该边缘衍射且反射的环境光从第二开口301射出的通量，即，第二开口301在基底100上的正投影位于对应的第一开口121在基底100上的正投影之内。

需要说明的是，在本公开的实施例中，像素界定层的第一开口的平面尺寸应当为其最内侧边缘所限定范围的尺寸。示例性的，如图2所示，第一开口121的侧壁为斜面，以使得第一开口121的截面大致呈现为倒梯形，在此情况下，第一开口121的面向基底100的端面(从图2的截面看，对应倒梯形的顶边)为第一开口121的平面尺寸，即，第一开口121在基底100上的正投影，可以理解为第一开口121的面向基底100的一端在基底100上的正投影。

需要说明的是，显示面板可以不使用偏光片以使得显示面板进一步轻薄化、柔性化的同时具备更高的出光率，在此情况下，像素界定层120可以设计为包括遮光材料以呈现为黑色，从而吸收射入的环境光，并且对由发光器件110出射且射向相邻子像素中的光线进行吸收，以降低子像素间光线串扰这一问题，即，在本公开一些实施例中，像素界定层可以设计为包括遮光材料以作为黑色像素界定层。

在黑色的像素界定层120的位于第一开口121的边缘处，因透光率差异更加明显(与像素界定层设计为透明膜层相比)，如果不对入射的环境光进行遮挡，那么入射的环境光线会产生更加明显的衍射。而在本公开中，通过将黑矩阵设计为遮挡黑色的像素界定层的边缘，可以消除上述衍射问题。

例如，基底100可以为阵列基板，其可以包括衬底和驱动电路层。驱动电路层可以包括像素驱动电路，在每个发光器件所对应的子像素中，像素驱动电路可以包括多个晶体管TFT、电容等，例如形成为2T1C(即2个晶体管(TFT)和1个电容(C))、3T1C或者7T1C等多种形式。像素驱动电路与发光器件连接，以控制发光器件的开关状态以及发光亮度。

在显示面板中，阳极是规律性地阵列排布的，而阳极的边缘处也可以使得入射的环境光线出现衍射。此外，在一些实施例中，基于消除子像素间串扰(例如第一开口处未设置阳极的部分会增加段差以使得发光功能层中的共通层断裂)或其它的考虑，阳极可能未完全覆盖第一开口，即，第一开口的一部分在基底上的正投影位于阳极在基底上的正投影之外。如此，在本公开的实施例中，可以进一步将黑矩阵设计为遮挡阳极的边缘，以避免外界环境光线在阳极的边缘处产生的光学衍射对显示图像造成的干扰，以进一步提高显示图像的清晰度，具体地，发光器件的阳极位于基底和像素界定层之间，而且第二开口在基底上的正投影位于对应的发光器件的阳极在基底上的正投影之内。

在本公开的实施例中，对第二开口的具体形状不做限制，可以根据实际需要进行设计。例如，第二开口的平面形状可以设计为矩形、圆形、椭圆形、三角形或者多边形等，也可以设置为与第一开口共形。

需要说明的是，在图形尺寸较小的情况下，图形边缘处产生的衍射在人眼中会趋向于圆形分布，因此，图形尺寸与圆形差异程度越大，衍射造成的干扰越大。如此，在第二开口为圆形的情况下，外界环境光线在黑矩阵的边缘(第二开口边缘)处产生的衍射也会呈现圆形分布，从而可以缓解因衍射导致图像清晰度降低的程度。

在本公开的实施例中，第一开口的形状不受限制，可以设计为具有相对较大的面积，以保证发光器件的出光亮度。例如，第一开口可以设计为矩形，如此，可以在便于排布子像素(受第一开口的尺寸影响)以在减少像素间隙(例如阳极间隙)所占面积的情况下，使得子像素同时具备较高的排布密度(相当于分辨率)，此情况下，矩形的子像素也会具备更大的出光面积，以使得显示面板仍具备较高的出光亮度。

在上述方案中，通过将第二开口边缘设计为圆形，使得外界环境光线在黑矩阵的边缘(第二开口边缘)处产生的衍射沿着圆形分布，以缓解因衍射导致图像清晰度降低的程度，从而进一步提高显示图像的清晰度。

在本公开的实施例中，显示面板中可以设置彩膜层以滤除射向发光器件的部分环境光。示例性的，如图4所示，彩膜层400位于显示功能层200的背离基底100的一侧且包括多个滤色器410。滤色器410与第二开口301对应，即，第二开口301在基底100上的正投影与对应的滤色器410在基底100上的正投影至少部分重叠。

需要说明的是，彩膜层和黑矩阵的位置关系，可以根据实际工艺的需要进行设计，下面，通过几个具体的实施例对两者之间的几种位置关系进行说明。

在本公开一些实施例中，如图4所示，彩膜层400位于黑矩阵300的背离基底100的一侧。此外，如图5所示，彩膜层400的滤色器410可以设计为完全遮挡对应的第二开口301，即，第二开口301在基底100上的正投影，位于对应的滤色器410在基底100上的正投影之内，以使得发光器件410出射的大视角入射的光线也会经过滤色器410。

在本公另一些实施例中，如图6所示，彩膜层400可以设置在黑矩阵300和显示功能层200之间。在此基础上，彩膜层400的滤色器410可以设计为完全遮挡对应的第二开口301，即，第二开口301在基底100上的正投影，位于对应的滤色器410在基底100上的正投影之内。如此，滤色器410的边缘会被黑矩阵300遮挡，从而避免外界环境光线在滤色器410的边缘处产生的光学衍射对显示图像造成干扰，以进一步提高显示图像的清晰度。

在本公再一些实施例中，如图7所示，彩膜层400与黑矩阵300同层，即，滤色器410填充在对应的第二开口301中。如此，滤色器410的边缘与黑矩阵300的边缘重合，滤色器410的设置也不会引起新的衍射，此外，该设计有利于减小显示面板的设计厚度。

在显示面板中，可以设置透镜结构以提高子像素的出光率，并对子像素出射光线的角度进行控制，例如增加或者减小显示面板的视角、增加或者减少正视角的出光亮度、增加或者减少大视角下的出光量、调整色偏等。

在本公开一些实施例中，滤色器可以设置为透镜，即，彩膜层可以集成有微透镜阵列的功能，从而在提高显示面板的显示图像的亮度的情况下，有利于显示面板的轻薄化设计。示例性的，如图8所示，滤色器410的背离基底100的表面为凸面。

例如，在滤色器410设置为具有凸面的情况下，彩膜层400还可以进一步设计为包括第一介质层420和第二介质层430，第一介质层420位于滤色器410和显示功能层200之间，第二介质层430位于滤色器410的背离基底100的一侧，且第一介质层420和第二介质层430的折射率都小于滤色器410的折射率。第一介质层420和第二介质层430可以用于改善滤色器两侧介质的折射率，以使得滤色器410具有更高的聚光效果，以提高显示面板在正视角下的出光亮度。

在本公开另一些实施例中，如图9所示，显示面板也可以单独设置透镜层500。该透镜层500位于显示功能层200的背离基底100的一侧且包括多个透镜单元510。透镜单元510与第二开口301对应，且第二开口301在基底100上的正投影与对应的透镜单元510在基底100上的正投影至少部分重叠。

在一个示例中，透镜层可以设置在黑矩阵的背离基底的一侧，或者，透镜层也可以设置在黑矩阵和显示功能层之间。在此情况下，透镜单元可以设置为覆盖第二开口，即，第二开口在基底上的正投影，位于对应的透镜单元在基底上的正投影之内，以使得发光器件出射的大视角光线也会被透镜单元调控。。

在另一个示例中，如图9所示，透镜单元510可以设置在第二开口之内，可以降低因设置透明层500而导致显示面板增加的设计厚度，便于显示面板的轻薄化设计。

在显示面板中，对显示功能层的背离基底一侧的各元件的设置方式不做限制，可以根据实际工艺的需要进行设计。

例如，在一些实施例中，诸如黑矩阵、彩膜层、透镜层等，可以设置在一基板上，该基板可以与承载有显示功能层的基底进行对合封装。

例如，在另一些实施例中，如图10所示，显示面板可以包括封装层600，封装层600覆盖显示功能层200在并具有平坦化的表面，以保证黑矩阵300、彩膜层400、透镜层500等的成膜质量。例如，封装层600可以包括依次叠置在显示功能层200上的第一无机层、第二有机层和第三无机层。第一无机层和第三无机层的致密性高，可以防止水、氧等的侵入，第二有机层具有较大的厚度以具有平坦化功能。在此设计中，可以将封装层600作为底板来制备黑矩阵300、彩膜层400、透镜层500等结构，从而进一步减小贴附(会包括用于支撑的基材衬底)该些结构的设计厚度。

在本公开一些实施例中，如图10所示，显示面板还可以包括盖板700和光学胶800，盖板700通过光学胶800贴合在显示面板中。

在本公开至少一个实施例中，显示面板还可以包括灰度层，该灰度层可以设置在彩膜层的背离基底的一侧。通过灰度层可以进一步过滤在黑矩阵边缘(第二开口的边缘)处衍射的环境光线，以进一步提高降低衍射光线对显示图像的影响。例如，进一步地，灰度层的透光率不小于70％且不大于90％。

例如，在本公开的实施例中，用于贴合盖板700的光学胶800可以设置为灰胶以充当灰度层，从而有利于显示面板的轻薄化设计。

需要说明的是，显示面板还可以设置为包括其它功能结构，例如，显示面板还可以包括触控结构，以具有触控功能。例如，该触控结构可以为触控面板或者触控层，触控面板可以通过贴合的方式设置在显示面板中，例如触控层可以直接在显示面板的封装层上制备，以有利于显示面板的轻薄化设计。

本公开至少一个实施例提供一种显示装置，该显示装置可以包括上述任一实施例中的显示面板。例如，显示装置可以为电视、数码相机、手机、手表、平板电脑、笔记本电脑、导航仪等任何具有显示功能的产品或者部件

以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已，并不用以限制本说明书，凡在本说明书的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本说明书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：

基底；

显示功能层，位于所述基底上且包括像素界定层和多个发光器件，所述像素界定层具有用于限定所述发光器件的第一开口；

黑矩阵，位于所述显示功能层的背离所述基底的一侧且包括多个第二开口，所述第一开口与所述第二开口对应；

其中，所述第二开口在所述基底上的正投影位于对应的所述第一开口在所述基底上的正投影之内。

2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述像素界定层包括遮光材料。

3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述发光器件包括：

阳极，位于所述基底和所述像素界定层之间；

其中，所述第二开口在所述基底上的正投影位于对应的所述发光器件的所述阳极在所述基底上的正投影之内。

4.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，

所述第二开口为圆形；

优选地，所述第一开口为矩形。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的显示面板，其特征在于，还包括：

彩膜层，位于所述显示功能层的背离所述基底的一侧，且包括多个滤色器；

其中，所述滤色器与所述第二开口对应，且所述第二开口在所述基底上的正投影与对应的所述滤色器在所述基底上的正投影至少部分重叠。

6.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，

所述彩膜层位于所述黑矩阵的背离所述基底的一侧，或者，位于所述黑矩阵和所述显示功能层之间，优选地，所述第二开口在所述基底上的正投影，位于对应的所述滤色器在所述基底上的正投影之内；以及

所述彩膜层与所述黑矩阵同层，且所述滤色器填充在所述第二开口中。

7.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，

所述滤色器的背离所述基底的表面为凸面；

优选地，所述彩膜层包括第一介质层和第二介质层，所述第一介质层位于所述滤色器和所述显示功能层之间，所述第二介质层位于所述滤色器的背离所述基底的一侧，且所述第一介质层和所述第二介质层的折射率都小于所述滤色器的折射率。

8.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，还包括；

透镜层，位于所述显示功能层的背离所述基底的一侧，且包括多个透镜单元；

其中，所述透镜单元与所述第二开口对应，且所述第二开口在所述基底上的正投影与对应的所述透镜单元在所述基底上的正投影至少部分重叠；

优选地，所述第二开口在所述基底上的正投影，位于对应的所述透镜单元在所述基底上的正投影之内，其中，所述透镜层位于所述黑矩阵的背离所述基底的一侧，或者，所述透镜层位于黑矩阵和所述显示功能层之间；或者

所述透镜单元位于所述第二开口之内。

9.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，还包括：

灰度层，位于所述彩膜层的背离所述基底的一侧；

优选地，所述灰度层的透光率不小于70％且不大于90％；

优选地，所述显示面板还包括盖板，所述盖板位于所述灰度层的背离所述基底的一侧，所述灰度层为光学胶，且所述盖板与所述灰度层接触。

10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的显示面板。

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