CN116456780A - 一种显示面板、显示设备及制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示面板、显示设备及制作方法，该显示面板包括：衬底基板，以及依次设置于所述衬底基板上的发光层和彩色滤光层；所述彩色滤光层包括具有开口的黑色矩阵和设置于所述开口内的彩色滤光片；所述黑色矩阵内嵌设有多个透光结构，所述透光结构沿垂直于所述衬底基板表面的方向贯穿所述黑色矩阵，以使经所述彩色滤光片进入的光线经反射后能沿所述透光结构射出。通过本发明提供了一种兼顾发光效率和出光均匀度的显示面板。
Description
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、显示设备及制作方法。
背景技术
传统的显示面板，往往采用偏光片来降低环境光在显示面板上反射导致的眩光问题，保证屏幕的正常使用。但通过偏光片的光线有较大的光损耗，会减少显示设备的出光量，需要加大驱动电压来达到合适的亮度，导致增加功耗的问题。
目前，主要采用彩色滤光片工艺(Color Filter on Encapsulation，COE)技术来替换偏光片。但受曝光设备的精度瓶颈限制，COE技术制备的彩色滤光层内黑色矩阵的对准精度不足，存在偏移且偏移量不均匀，导致显示面板上各点出光强度相差较大，亮度均一性较差，影响视觉体验。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的显示面板、显示设备及制作方法。
第一方面，提供一种显示面板，包括：
衬底基板，以及依次设置于所述衬底基板上的发光层和彩色滤光层；
所述彩色滤光层包括具有开口的黑色矩阵和设置于所述开口内的彩色滤光片；
所述黑色矩阵内嵌设有多个透光结构，所述透光结构沿垂直于所述衬底基板表面的方向贯穿所述黑色矩阵，以使经所述彩色滤光片进入的光线经反射后能沿所述透光结构射出。
可选的，所述透光结构为棱镜。
可选的，所述透光结构与所述黑色矩阵接触的面上设置有反光材料。
可选的，所述多个透光结构均匀分布于所述黑色矩阵中。
可选的，所述透光结构的第一截面为梯形，所述梯形较短的底边位于所述透光结构远离所述发光层的一侧，所述第一截面为垂直于所述衬底基板表面的截面。
可选的，显示面板还包括：出光率提升层，设置于所述彩色滤光层远离所述发光层的一侧；所述出光率提升层包括高折区和低折区，所述高折区的光折射率高于所述低折区的光折射率。
可选的，所述发光层包括排列设置的多个发光单元；所述彩色滤光片与所述发光单元一一对齐设置，所述高折区与所述发光单元一一对齐设置。
第二方面，提供一种显示面板的制作方法，包括：
在衬底基板上制备发光层；
在所述发光层上制备彩色滤光层，所述彩色滤光层包括黑色矩阵和设置于所述黑色矩阵的开口内的彩色滤光片；所述黑色矩阵内嵌设有多个透光结构，所述透光结构沿垂直于所述衬底基板表面的方向贯穿所述黑色矩阵，以使经所述彩色滤光片进入的光线经反射后能沿所述透光结构射出。
可选的，在所述发光层上制备彩色滤光层之后，还包括：在所述彩色滤光层上制备出光率提升层，所述出光率提升层包括高折区和低折区，所述高折区的光折射率高于所述低折区的光折射率。
第三方面，提供一种显示设备，包括第一方面所述的显示面板。
本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例提供的显示面板、显示设备及制作方法，在发光层上设置彩色滤光层替代偏光片减薄了显示面板厚度也提高了出光率。并且，设置彩色滤光层的黑色矩阵内嵌设有多个透光结构，且透光结构沿垂直于衬底基板表面的方向贯穿黑色矩阵，使得不仅发光层发出的部分光能经透光结构射出，还使得从彩色滤光片进入的环境光经反射后也部分能沿透光结构射出，与从彩色滤光片边缘出射的光叠加，增强了该处出光强度，减小了彩色滤光片边缘与中部的光强差异，提高了显示面板的亮度均一性，保证用户视觉体验。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例中采用COE技术和EES技术的显示面板的示意图；
图2为本发明实施例中显示面板的结构图一；
图3为本发明实施例中显示面板的结构图二；
图4为本发明实施例中显示面板的制作方法的流程图；
图5为本发明实施例中显示面板的制作工艺示意图一；
图6为本发明实施例中显示面板的制作工艺示意图二；
图7为本发明实施例中显示面板的制作工艺示意图三；
图8为本发明实施例中显示设备的结构图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
在本公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。
请参阅图1，显示面板采用COE技术来替换偏光片后，黑色矩阵31的开口内的彩色滤光片32能透过发光层2发出的光线(图1中的虚线箭头为发光层发出的光线，实线为外界进入的光线)，外界进入的反射光被黑色矩阵31所吸收。此时，出射光的对称性和均一性受黑色矩阵31的开口对准精度影响较大，然而，受曝光设备的精度瓶颈限制，黑色矩阵31与发光层2中发光单元对准存在偏移且偏移量不均匀，导致会出现图1所示的出射光强度不对称分布的现象。尤其是对于COE结合出光率提升(Enhanced Efficiency Structure，EES)层5的显示面板结构，出射光的对称性和均一性不仅受黑色矩阵31的开口对准精度影响，还要受出光率提升层5对准精度的影响，导致多层对准精度显著下降，出射光的对称性和均一性越加变差。
请参阅图2，本发明提供了一种显示面板，包括：衬底基板1，以及依次设置于衬底基板1上的发光层2和彩色滤光层3。彩色滤光层3包括黑色矩阵31和设置于黑色矩阵31的开口内的彩色滤光片32。黑色矩阵31内嵌设有多个透光结构33，透光结构33沿垂直于衬底基板1表面的方向贯穿黑色矩阵31，以使经彩色滤光片32进入的光线经反射后能沿透光结构33射出。
具体来讲，如图2所示，外界的光线(实线)从显示面板正面进入，经过彩色滤光片32后被过滤成单色的光线，再经发光层2反射至彩色滤光层3的底部。部分反射光线从透光结构33的底面(靠近发光层2的面)进入，再从透光结构的顶面(远离发光层2的面)射出，与发光层2发出的光(虚线)叠加后，弥补边缘光的强度，从而增强显示面板出射光的对称性和均一性。
需要说明的是，该显示面板可以是有机发光二极管(Organic Light-EmittingDiode,OLED)显示面板，也可以是发光二极管(light emitting diode,LED)显示面板，还可以是液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)，在此不作限制。
下面，结合图2详细介绍本申请实施例提供的显示面板的具体结构。
在可选的实施方式中，衬底基板1可以是玻璃基板或半导体基板，在此不作限制。衬底基板1上还可以设置晶体管层TFT以开关和驱动发光层2。在衬底基板1上设置有发光层2，具体来讲，OLED的发光层2是有机发光材料层，LED的发光层2是发光二极管层，LCD的发光层2是液晶层。
如图3所示，显示面板一般为RGB发光模式，即显示面板的像素层2中的每个像素至少可以分为红色R发光单元、绿色G发光单元和蓝色B发光单元这三种发单色光的发光单元21。各发光单元21排列设置，并通过像素定义结构22实现分隔。在发光层2与彩色滤光层3之间可以再设置封装层4以保护发光层2且找平表面，便于彩色滤光层3的制备。
在发光层2上设置的彩色滤光层3包括黑色矩阵31，黑色矩阵31采用黑色的吸光材料，通过沉积、蒸镀或涂覆等工艺形成于发光层2上。在黑色矩阵31上设置有贯穿黑色矩阵31的多个开口，各开口间隔排列设置，每个开口设置有彩色滤光片32。其中，彩色滤光片32可以采用精细金属掩模板(Fine Metal Mask，FMM)工艺进行蒸镀或沉积透明彩膜材料制备。彩色滤光片32与发光层2的发光单元21一一对齐设置，以使得每个发光单元21所发出的光能经对齐的彩色滤光片32射出，且每个彩色滤光片32的颜色与对齐的发光单元21的颜色相同，以能将外界进入的环境光过滤成与对齐的发光单元21所发光相同颜色的光，避免混色干扰。
在黑色矩阵31中嵌设有多个透光结构33，透光结构33沿垂直于衬底基板1表面的方向贯穿黑色矩阵31，以使经彩色滤光片32进入的光线经反射后能沿透光结构33射出。
在可选的实施方式中，透光结构33可以为棱镜，通过棱镜筛选出朝向显示面板正面射出的光线以增强出射光强度。还可以设置透光结构33与黑色矩阵31接触的面上设置有反光材料，以使得从透光结构33底面进入的光线不被黑色矩阵31吸收，而是在透光结构33内反射后从透光结构33的顶面出射，进一步增加出射光强度。
在可选的实施方式中，透光结构33的数量和设置位置可以根据需要设置，例如可以预先制作有不同数量和不同设置位置的透光结构33的显示面板样品，再对样品的出射光强度、均匀度和对称度作检测，根据检测结构来设置透光结构33的数量和位置。可以设置多个透光结构33均匀的分布于黑色矩阵31中，以能改善各位置及方向上的出光强度和均一性。
在可选的实施方式中，还可以如图3所示设置透光结构33的第一截面为梯形，梯形较短的底边位于透光结构33远离所述发光层的一侧，第一截面为垂直于衬底基板1表面的截面。当然，也可以设置透光结构33的第一截面为倒梯形(下底比上底短)或矩形等，在此不作限制，也不再一一列举。
在可选的实施方式中，还可以如图2和图3所示，设置显示面板还包括出光率提升层5，即EES层，该层设置于彩色滤光层3远离发光层2的一侧。出光率提升层5包括高折区51和低折区52，高折区51的光折射率高于低折区52的光折射率。其中，高折区51与发光单元21一一对齐设置，以通过高折区51提高光线的聚光效果，以使得对应发光单元21发出的光束能经过对应的高折区51产生聚光效应，获得更大的出光率。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示面板的制作方法，如图4所示，包括：
步骤S401，在衬底基板1上制备发光层2；
步骤S402，在发光层2上制备彩色滤光层3，彩色滤光层3包括黑色矩阵31和设置于黑色矩阵31的开口内的彩色滤光片32；黑色矩阵31内嵌设有多个透光结构33，透光结构33沿垂直于衬底基板1表面的方向贯穿黑色矩阵31，以使经彩色滤光片32进入的光线经反射后能沿透光结构33射出。
在可选的实施方式中，步骤S401中，如图5所示，先采用沉积、刻蚀和清洁等半导体工艺，在衬底基板1上依次制备晶体管层的多晶硅层、栅极和源漏极。再采用蒸镀、溅射或刻蚀等工艺在衬底基板1上形成发光层2，以OLED为例，发光层2延远离衬底基板1的方向还可以依次包括有第一电极、第一传输层、像素层、第二传输层和第二电极。再采用沉积、蒸镀或涂覆等工艺在发光层2上制备封装层4，封装层4包括平坦层。在封装层4上还可以制备触控层。
在可选的实施方式中，步骤S402中，如图6所示，采用沉积、蒸镀或涂覆等工艺结合光刻工艺在发光层2上制备透光结构33，透光结构33采用透明材料制备，可以为棱镜，也可以在透光结构33的侧面形成反光材料层来引导和筛选光线出射角度。然后，如图7所示，采用沉积、蒸镀、涂覆或印刷等工艺在封装层3上形成黑色材料层，再采用精细金属掩模板进行深孔刻蚀至贯穿黑色材料层，形成黑色矩阵31和多个间隔的开口。再在开口内采用沉积或蒸镀等工艺形成彩色滤光片32。
在可选的实施方式中，在步骤S402之后，在彩色滤光层3上制备出光率提升层5，形成图3所示的结构。出光率提升层包括高折区51和低折区52，高折区51的光折射率高于低折区52的光折射率。
由于本发明实施例所介绍的显示面板的制作方法，是本发明实施例介绍的显示面板对应的制作方法，其具体实现方式在介绍显示面板的过程中已经进行说明，故而基于本发明实施例所介绍的显示面板，本领域所属人员能够了解该方法的具体流程及变形，故而在此不再赘述。凡是本发明实施例的显示面板对应的制作方法都属于本发明所欲保护的范围。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示设备，如图8所示，为本发明实施例中显示设备的结构图，包括：本发明实施例提供的显示面板801。
本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例提供的显示面板、显示设备及制作方法，在发光层上设置彩色滤光层替代偏光片减薄了显示面板厚度也提高了出光率。并且，设置彩色滤光层的黑色矩阵内嵌设有多个透光结构，且透光结构沿垂直于衬底基板表面的方向贯穿黑色矩阵，使得不仅发光层发出的部分光能经透光结构射出，还使得从彩色滤光片进入的环境光经反射后也部分能沿透光结构射出，与从彩色滤光片边缘出射的光叠加，增强了该处出光强度，减小了彩色滤光片边缘与中部的光强差异，提高了显示面板的亮度均一性，保证用户视觉体验。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的装置中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个装置中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
Claims (10)
1.一种显示面板，其特征在于，包括：
衬底基板，以及依次设置于所述衬底基板上的发光层和彩色滤光层；
所述彩色滤光层包括具有开口的黑色矩阵和设置于所述开口内的彩色滤光片；
所述黑色矩阵内嵌设有多个透光结构，所述透光结构沿垂直于所述衬底基板表面的方向贯穿所述黑色矩阵，以使经所述彩色滤光片进入的光线经反射后能沿所述透光结构射出。
2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述透光结构为棱镜。
3.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述透光结构与所述黑色矩阵接触的面上设置有反光材料。
4.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述多个透光结构均匀分布于所述黑色矩阵中。
5.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述透光结构的第一截面为梯形，所述梯形较短的底边位于所述透光结构远离所述发光层的一侧，所述第一截面为垂直于所述衬底基板表面的截面。
6.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，还包括：
出光率提升层，设置于所述彩色滤光层远离所述发光层的一侧；
所述出光率提升层包括高折区和低折区，所述高折区的光折射率高于所述低折区的光折射率。
7.如权利要求6所述的显示面板，其特征在于：
所述发光层包括排列设置的多个发光单元；
所述彩色滤光片与所述发光单元一一对齐设置，所述高折区与所述发光单元一一对齐设置。
8.一种显示面板的制备方法，其特征在于，包括：
在衬底基板上制备发光层；
在所述发光层上制备彩色滤光层，所述彩色滤光层包括黑色矩阵和设置于所述黑色矩阵的开口内的彩色滤光片；所述黑色矩阵内嵌设有多个透光结构，所述透光结构沿垂直于所述衬底基板表面的方向贯穿所述黑色矩阵，以使经所述彩色滤光片进入的光线经反射后能沿所述透光结构射出。
9.如权利要求8所述的显示面板的制作方法，其特征在于，在所述发光层上制备彩色滤光层之后，还包括：
在所述彩色滤光层上制备出光率提升层，所述出光率提升层包括高折区和低折区，所述高折区的光折射率高于所述低折区的光折射率。
10.一种显示设备，其特征在于，包括权利要求1～7任一项所述的显示面板。
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|---|---|---|---|
| CN202310622403.9A CN116456780A (zh) | 2023-05-29 | 2023-05-29 | 一种显示面板、显示设备及制作方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116456780A true CN116456780A (zh) | 2023-07-18 |
Family
ID=87135870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310622403.9A Pending CN116456780A (zh) | 2023-05-29 | 2023-05-29 | 一种显示面板、显示设备及制作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116456780A (zh) |
-
2023
- 2023-05-29 CN CN202310622403.9A patent/CN116456780A/zh active Pending
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