显示面板及显示设备的制作方法

文档序号:26444596发布日期:2021-08-27 13:44阅读:91来源:国知局
显示面板及显示设备的制作方法

本申请涉及显示技术领域,具体而言,本申请涉及一种显示面板及显示设备。



背景技术:

随着显示技术的发展,显示产品的功能越来越多,目前3d(threedimensional,三维)立体显示产品,特别是,裸眼立体显示产品,已经成为显示领域的一大趋势。与普通二维显示产品相比,裸眼立体显示产品不仅可以使画面变得立体逼真,图像不再局限于屏幕平面,让观众有身临其境的感觉,而且无需观看者佩戴3d眼镜,方便用户的使用,从而受到用户的青睐。

市场上应用最多的led(light-emittingdiode,发光二极管)显示产品多为二维显示,目前,应用于裸眼立体显示的led显示产品在视区范围内存在3d显示效果不连续的情况,影响用户的使用体验。



技术实现要素:

本申请针对现有方式的缺点,提出一种显示面板及显示设备,用以解决现有技术中应用于裸眼立体显示的led显示产品在视区范围内的3d显示效果不连续的技术问题。

第一个方面,本申请实施例提供了一种显示面板,包括:显示基板和位于显示基板出光侧的透镜基板;

显示基板包括衬底、像素单元层和第一黑矩阵层,像素单元层位于衬底的一侧,第一黑矩阵层位于像素单元层远离衬底的一侧;

像素单元层包括多个像素岛,像素岛包括多个子像素岛,子像素岛包括至少两个发光单元行,发光单元行的发光单元的发光区域与第一黑矩阵层的开口区域相对应;沿垂直于发光单元行的第一方向,一个发光单元行中一个发光单元的发光区域的第二边在显示基板边界的投影,与相邻发光单元行中相邻发光单元的发光区域的第一边在显示基板边界的投影重叠。

第二个方面,本申请实施例提供了一种显示设备,包括:上述第一个方面所提供的显示面板。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果包括:

在本申请实施例提供的显示面板中,显示基板的出光侧设置有透镜基板,显示基板的子像素岛包括至少两个发光单元行,发光单元行的发光单元的发光区域与第一黑矩阵层的开口区域相对应,由于沿垂直于发光单元行的第一方向,一个发光单元行中一个发光单元的发光区域的第二边在显示基板边界的投影,与相邻发光单元行中相邻发光单元的发光区域的第一边在显示基板边界的投影重叠。使得显示面板中,同一子像素岛的发光单元行的发光区域在第一方向上彼此连续但不交叠,从而能够保障显示面板在视区范围内的3d显示效果连续,保障了用户的使用体验。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1为本申请实施例提供的一种显示的结构示意图;

图2为本申请实施例提供的一种显示面板中显示基板的像素岛的俯视图;

图3为本申请实施例提供的图1所示显示面板中显示基板的子像素岛被第一黑矩阵层遮挡后暴露出发光区域的示意图;

图4为本申请实施例提供的图1所示显示面板中显示基板的子像素岛的发光单元与第一黑矩阵层的遮挡关系示意图;

图5为本申请实施例提供的图1所示显示面板中显示基板的子像素岛的结构示意图;

图6为本申请实施例提供的图1所示显示面板中显示基板的像素岛与透镜基板的第二黑矩阵层的结构示意图;

图7为本申请实施例提供的图1所示显示面板的光路示意图。

附图标记说明:

10-显示基板;

11-衬底;

12-像素单元层;120-像素岛;121-子像素岛;122-发光单元行;123-发光单元;1231-发光单元123的发光区域的第一边;1232-发光单元123的发光区域的第二边;124-像素岛单元;

13-第一黑矩阵层;

20-透镜基板;

21-基底;

22-透镜层;221-透镜;

23-第二黑矩阵层;

24-第一电极层;

25-第二电极层;

26-平坦层;

27-盖板。

具体实施方式

下面详细描述本申请,本申请的实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外,如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的,则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能解释为对本申请的限制。

本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语),具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语,应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样被特定定义,否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解,当我们称元件被“连接”到另一元件时,它可以直接连接其他元件,或者也可以存在中间元件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

首先对本申请涉及的几个名词进行介绍和解释:

像素岛,包括多种颜色的子像素岛,相邻两个像素岛之间设置有非像素区域。例如,多种颜色的子像素岛包括第一颜色的子像素岛、第二颜色的子像素岛和第三颜色的子像素岛。子像素岛包括阵列排布的多个子像素,同一子像素岛内的子像素(即发光单元或发光元件)的发光材料相同,相邻两个子像素岛之间设置有非像素区域。

本申请的发明人进行研究发现,市场上应用最多的led显示产品多为二维显示,且,应用于裸眼立体显示的led显示产品在视区范围内存在3d显示效果不连续的情况,影响用户的使用体验。

而且,目前应用于裸眼立体显示的led显示产品的分辨率较低,难以产生足够数量的视图数,使得在用户相对显示产品的位置移动时,进一步导致用户观看到的3d显示效果的不连续程度,从而进一步影响用户的使用体验。

本申请提供的显示面板及显示设备,旨在解决现有技术存在的如上技术问题。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。

本申请实施例提供了一种显示面板,显示面板的结构示意图如图1所示;图2为一种显示面板中显示基板的像素岛的俯视图;图3为图1所示显示面板中显示基板的子像素岛被第一黑矩阵层遮挡后暴露出发光区域的示意图。该显示面板包括:

显示基板10和位于显示基板10出光侧的透镜基板20;

显示基板10包括衬底11、像素单元层12和第一黑矩阵层13,像素单元层12位于衬底11的一侧,第一黑矩阵层13位于像素单元层12远离衬底11的一侧;

像素单元层12包括多个像素岛120,像素岛120包括多个子像素岛121,子像素岛121包括至少两个发光单元行122,发光单元行122的发光单元123的发光区域与第一黑矩阵层13的开口区域相对应;沿垂直于发光单元行122的第一方向,一个发光单元行122中一个发光单元123的发光区域的第二边1232在显示基板10边界的投影,与相邻发光单元行122中相邻发光单元123的发光区域的第一边1231在显示基板10边界的投影重叠。

在本申请实施例提供的显示面板中,显示基板10的出光侧设置有透镜基板20,显示基板10的子像素岛121包括至少两个发光单元行122,发光单元行122的发光单元123的发光区域与第一黑矩阵层13的开口区域相对应,由于沿垂直于发光单元行122的第一方向,一个发光单元行122中一个发光单元123的发光区域的第二边1232在显示基板10边界的投影,与相邻发光单元行122中相邻发光单元123的发光区域的第一边1231在显示基板10边界的投影重叠。使得显示面板中,同一子像素岛121的发光单元行122的发光区域在第一方向上彼此连续但不交叠,从而能够保障显示面板在视区范围内的3d显示效果连续,能够保障用户的使用体验。

本申请实施例中,如图1所示,显示基板10包括衬底11、像素单元层12和第一黑矩阵层13,像素单元层12位于衬底11的一侧,第一黑矩阵层13位于像素单元层12远离衬底11的一侧。

如图2和图3所示,像素单元层12包括多个像素岛120,可选地,多个像素岛120阵列排布于衬底11的一侧。像素岛120包括多个子像素岛121,本申请实施例中,像素岛120包括三个子像素岛121,且每个子像素岛121发出不同颜色的光,可选地,三个子像素岛121包括发出红色光的子像素岛121、发出蓝色光的子像素岛121和发出绿色光的子像素岛121,使得像素岛120能够发出白色光。

如图3所示,子像素岛121包括至少两个发光单元行122,发光单元行122的发光单元123的发光区域与第一黑矩阵层13的开口区域相对应;沿垂直于发光单元行122的第一方向,一个发光单元行122中一个发光单元123的发光区域的第二边1232在显示基板10边界的投影,与相邻发光单元行122中相邻发光单元123的发光区域的第一边1231在显示基板10边界的投影重叠。

本申请实施例中,像素单元层12包括多个像素岛120,每个像素岛120又包括多个子像素岛121,子像素岛121又包括多个发光单元行122,每个发光单元行122包括多个发光单元123,本申请实施例中,发光单元123为led发光元件,可选地,发光单元123包括miniled(light-emittingdiode,发光二极管)和microled。本申请的显示基板10采用像素岛120分割设计方案,即将大块的rgbled子像素分割成更小的亚像素(即本申请实施例中,子像素岛121包括多个发光单元123),每个亚像素可以单独控制显示灰阶。led显示的各个亚像素之间存在非发光区域,即亚像素的行方向与列方向均存在黑区。从而可以提高显示面板的分辨率。

而且,本申请实施例中,沿垂直于发光单元行122的第一方向,一个发光单元行122中一个发光单元123的发光区域的第二边1232在显示基板10边界的投影,与相邻发光单元行122中相邻发光单元123的发光区域的第一边1231在显示基板10边界的投影重叠。从而使得显示面板对应的视区范围内,用户可以观看到连续的3d显示效果画面,并且由于发光区域无交叠,能够保障用户的使用体验。

同时,沿垂直于发光单元行122的第一方向,一个发光单元行122中一个发光单元123的发光区域,与相邻发光单元行122中相邻发光单元123的发光区域无重叠,从而能够可以减少相邻视图之间的串扰,能够进一步保障用户的使用体验。

应该说明的是,图2中为了便于直观展示像素岛120和子像素岛121排布关系,因此,用虚线框将像素岛120和子像素岛121标出。图3中为便于直观展示子像素岛121中发光单元行122的排布关系,因此,用虚线框将发光单元行122标出;同时,图3中还用虚线段表示省略的重复性结构。

在本申请的一个实施例中,在平行于显示基板10的第一方向上,子像素岛121包括位于第一端的一个发光单元行122和位于第二端的另一个发光单元行122;在平行于显示基板10的第二方向上,位于第一端的发光单元行122的第二个发光单元123的发光区域的第一边1231,与位于第二端的发光单元行1211的第一个发光单元123的发光区域的第二边1232共线;第一方向与第二方向垂直。

本申请实施例中,如图3所示,通过确保同一子像素岛121中,位于第一端的发光单元行122的第二个发光单元123的发光区域的第一边1231,与位于第二端的发光单元行1211的第一个发光单元123的发光区域的第二边1232共线,从而确保在平行于显示基板10的第二方向上,各个发光单元行122的发光区域的排布能够尽可能的密集,从而能够进一步提高显示面板的分辨率。

在本申请的一个实施例中,沿垂直于发光单元行122的第一方向,同一子像素岛121中,任意相邻两个发光单元行122中的发光单元123错位排布。

如图5所示,同一子像素岛121中,任意相邻两个发光单元行122中的发光单元123错位排布,从而后续在像素单元层12的一侧制备第一黑矩阵层13,便于将第一黑矩阵层13的开孔区域与发光单元123的发光区域相对应,从而便于制备得到如图3所示的结构。

本申请实施例中,图4中将相邻两个发光单元行122之间的部分第一黑矩阵层13去除掉,从而便于直观了解第一黑矩阵层13的开孔区域与发光单元123的发光区域对应关系。

本申请实施例中,同一子像素岛121中,任意相邻两个发光单元行122中的发光单元123错位排布,当制备第一黑矩阵层13后,第一黑矩阵层13会遮挡一部分发光单元123,从而使得同一子像素岛121中,发光单元123的发光区域,在垂直于发光单元行122的第一方向上的投影无交叠并且紧密排列。使得显示面板对应的视区范围内,用户可以观看到连续的3d显示效果画面,并且由于发光区域无交叠,并可以减少相邻视图之间的串扰,能够保障用户的使用体验。

可选地,子像素岛121包括至少七个发光单元行122,且发光单元行包括至少五个发光单元123。从而使得每个子像素岛121能够提供至少35个视区,从而能够有效增加显示面板的视区数量。

应该说明的是,本申请实施例中,发光单元123的发光区域指的是被第一黑矩阵层13遮盖后,能够发出射出显示面板的光线的部分。

在本申请的一个实施例中,像素岛120在第一方向上的尺寸,大于像素岛120在第二方向上的尺寸;或者,像素岛120在第二方向上的尺寸,大于像素岛120在第一方向上的尺寸。

本申请实施例中,如图6所示,像素岛120在第一方向上的尺寸,与像素岛120在第二方向上的尺寸不相同,从而使得多个像素岛120组合形成的像素岛单元124满足要求。

可选地,本申请实施例中,像素岛120在第一方向上的尺寸,与像素岛120在第二方向上的尺寸之比为3/2。

在本申请的一个实施例中,像素单元层12包括像素岛单元124,像素岛单元124包括沿第一方向排布的多个像素岛120和沿第二方向排布的多个像素岛120;像素岛单元124在第一方向上的尺寸,等于像素岛单元124在第二方向上的尺寸。

像素岛单元124中沿第一方向排布有至少两个像素岛120,沿第二方向排布有至少三个像素岛120;且每个像素岛120在第一方向上的尺寸与像素岛在第二方向上的尺寸之比为3/2。

本申请实施例中,如图6所示,像素单元层12包括阵列排布的像素岛单元124,像素岛单元124中沿第一方向排布的两个像素岛120,沿第二方向排布的三个像素岛120。即像素岛单元124包括两行沿第一方向排布的像素岛120,每行有三个像素岛120;包括三列沿第一方向排布的像素岛120,每行有两个像素岛120。由于像素岛120在第一方向上的尺寸,与像素岛120在第二方向上的尺寸之比为3/2,从而使得像素岛单元124在第一方向上的尺寸,等于像素岛单元124在第二方向上的尺寸。

应该说明的是,图6中为了便于直观展示像素岛单元124的结构,因此,用虚线框将像素岛单元124标出。

在本申请的一个实施例中,相邻两个像素岛单元124的边界线相重叠;同一像素岛单元124中,相邻两个像素岛120的边界线相重叠。

本申请实施例中,如图6所示,相邻两个像素岛单元124的边界线相重叠;同一像素岛单元124中,相邻两个像素岛120的边界线相重叠。使得相邻两个像素岛单元124在视区范围内的3d显示效果连续,能够保障用户的使用体验,还能够可以减少相邻视图之间的串扰,能够进一步保障用户的使用体验。

在本申请的一个实施例中,透镜基板20包括基底21、透镜层22和第二黑矩阵层23,透镜层22设置于基底远离显示基板10一侧,第二黑矩阵层23设置于透镜层22远离基底21的一侧;透镜层22包括多个阵列排布的透镜221;在垂直于显示面板的方向上,透镜221与像素岛120一一对应,且第二黑矩阵层23的开口区域的正投影与像素岛120的正投影相重叠。

本申请实施例中,如图1所示,透镜基板20包括基底21、透镜层22和第二黑矩阵层23,透镜层22设置于基底远离显示基板10一侧,第二黑矩阵层23设置于透镜层22远离基底21的一侧;透镜层22包括多个阵列排布的透镜221。可选地,透镜层22为液晶透镜层22,因此透镜层22还包括液晶材料,透镜221为液晶透镜221,可选地,液晶透镜221为柱状直排透镜,即液晶透镜221的延伸方向为垂直透镜基板20的并指向透镜基板20内部。

本申请实施例中,如图1所示,在垂直于显示面板的方向上,透镜221与像素岛120一一对应,且第二黑矩阵层23的开口区域的正投影与像素岛120的正投影相重叠。结合图6和图7可知,同一像素岛单元124中,沿第二方向上,相邻三个像素岛120所对应的视区,经过液晶透镜221作用后,位于左侧的像素岛120的视区变为右侧的视区3,位于右侧的像素岛120的视区变为左侧的视区2,而位于中间的像素岛120的视区对应中央的视区1。

本申请实施例中,如图1所示,透镜基板20还包括位于基底21远离显示基板10一侧的第一电极层24、位于透镜层22远离显示基底21一侧的第二电极层25、位于第二电极层25远离显示基底21一侧的平坦层26,平坦层26远离显示基底21一侧设置有第二黑矩阵层23,第二黑矩阵层23远离显示基底21一侧设置有盖板27。可选地,为了保障显示面板的出光率,本申请实施例中,基底21和盖板27均采用高投光玻璃制成。本申请实施例中,通过控制施加于第一电极层24和第二电极层25的电压,能够控制透镜层22中液晶透镜221折射光线的光路变化。

在本申请的一个实施例中,在平行于显示面板的第二方向上,相邻三个像素岛120中的至少一个与第二黑矩阵层23的开口区域相对应。

在本申请的一个实施例中,在平行于显示面板的第一方向上,相邻三个像素岛120中的一个与第二黑矩阵层23的开口区域相对应,第一方向垂直于第二方向。

如图6所示,在平行于显示面板的第二方向上,相邻三个像素岛120中的至少一个与第二黑矩阵层23的开口区域相对应;在本申请的一个实施例中,在平行于显示面板的第一方向上,相邻三个像素岛120中的一个与第二黑矩阵层23的开口区域相对应,即第一方向上,第二黑矩阵层23的开口区域与像素岛120的发光区域依次交替排列设置。

应该说明的是,本申请实施例中,像素岛120的发光区域指的是被第二黑矩阵层23遮盖后,能够发出射出显示面板的光线的部分。

本申请实施例中,结合具体的led显示产品对本申请实施例提供的显示面板进行说明。以观看距离3m(米)为例,为了led显示产品使得可视空间达到6m,需要可视角度达到±45°,而人眼瞳距平均值为65mm(毫米),为了使得用户的双眼落到不同的视图下,则要求每个视图的宽度小于65mm,则视图个数为6000/65=93个以上。

本申请实施例中,像素单元层12包括多个像素岛120,每个像素岛120又包括多个子像素岛121,子像素岛121又包括多个发光单元行122,每个发光单元行122包括多个发光单元123,本申请实施例中,发光单元123为led发光元件,可选地,发光单元123包括miniled(light-emittingdiode,发光二极管)和microled,从而可以提高显示面板的分辨率,可以提高显示面板的视图数量。

本申请实施例中,如图6所示,通过设置第二黑矩阵层23,使得像素岛单元124中,包括三个发光能够出射的像素岛120和三个发光不能出射的

为了满足在3m观看距离时屏幕满足3d状态下的显示标准满足人眼人眼分辨极限为1.2的要求,则需要像素岛120间隔不大于3000*tan(1.2/60)=1050um(微米),即像素岛120尺寸为350um*525um,当显示面板的像素岛120的发光单元123尺寸达到70um*70um时,在第一方向可以排布5个、第二方向可以排布7个,则单个像素岛120可以提供35个视区,图6所示的像素岛单元124一共可以提供105个视区。此时每个亚像素的开口区域为10um*70um,计算得到透镜焦距为461um。从而可以使得显示面板具有更大的可视角度。

基于同一发明构思,本申请实施例提供了一种显示设备,包括:上述各个实施例所提供的显示面板。

本申请实施例中,由于显示设备采用了前述各实施例提供的任一种显示面板,其原理和技术效果请5参阅前述各实施例,在此不再赘述。

应该说明的是,本申请实施例提供的显示设备包括但不局限于智能穿戴设备、手机、平板和笔记本电脑等,可选地,显示设备为应用于影院、演唱会、广告牌等场景的大尺寸显示设备。

应用本申请实施例,至少能够实现如下有益效果:

1、在本申请实施例提供的显示面板中,显示基板10的出光侧设置有透镜基板20,显示基板10的子像素岛121包括至少两个发光单元行122,发光单元行122的发光单元123的发光区域与第一黑矩阵层13的开口区域相对应,由于沿垂直于发光单元行122的第一方向,一个发光单元行122中一个发光单元123的发光区域的第二边1232在显示基板10边界的投影,与相邻发光单元行122中相邻发光单元123的发光区域的第一边1231在显示基板10边界的投影重叠。使得显示面板中,同一子像素岛121的发光单元行122的发光区域在第一方向上彼此连续但不交叠,从而能够保障显示面板在视区范围内的3d显示效果连续,能够保障用户的使用体验。

2、沿垂直于发光单元行122的第一方向,一个发光单元行122中一个发光单元123的发光区域,与相邻发光单元行122中相邻发光单元123的发光区域无重叠,从而能够可以减少相邻视图之间的串扰,能够进一步保障用户的使用体验。

3、本申请实施例中,相邻两个像素岛单元124的边界线相重叠;同一像素岛单元124中,相邻两个像素岛120的边界线相重叠。使得相邻两个像素岛单元124在视区范围内的3d显示效果连续,能够保障用户的使用体验,还能够可以减少相邻视图之间的串扰,能够进一步保障用户的使用体验。

本技术领域技术人员可以理解,本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地,具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地,现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中,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中的具体含义。

在本说明书的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅是本申请的部分实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

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