彩膜结构、显示面板及显示装置的制作方法

1.本技术涉及显示技术领域，具体而言，本技术涉及一种彩膜结构、显示面板及显示装置。


背景技术：

2.oled(organic light emitted transistor，有机发光二极管)可采用白色发光层el与彩色滤光片cf配合实现彩色显示。其中彩色滤光片通过吸收特定波长的光实现单色光。
3.oled容易出现大视角偏色的情况，这是因为白色为rgb三色混合而成，如果其中某一颜色在大视角下的亮度较大而在混色中占有优势，则混成的白色就会偏向这一颜色，例如，在某一显示装置中，红色在大视角下的亮度较大，则该显示装置会出现大视角偏红的情况。


技术实现要素：

4.本技术针对现有方式的缺点，提出一种彩膜结构、显示面板及显示装置，用于解决现有技术中显示装置大视角色偏的问题。
5.第一个方面，本技术实施例提供了一种彩膜结构，该彩膜结构包括：
6.衬底；
7.彩色滤光层，位于所述衬底的一侧，包括相邻的第一滤光单元和第二滤光单元；
8.所述第一滤光单元的中部的厚度大于边缘的厚度，所述第二滤光单元的中部的厚度小于边缘的厚度。
9.可选地，所述彩色滤光层还包括与所述第一滤光单元和/或所述第二滤光单元相邻的第三滤光单元，所述第三滤光单元的中部的厚度大于边缘的厚度，或者所述第三滤光单元的中部的厚度小于边缘的厚度。
10.可选地，在所述第一滤光单元的中部指向边缘的方向上，所述第一滤光单元的厚度逐渐减小。
11.可选地，在所述第二滤光单元的中部指向边缘的方向上，所述第二滤光单元的厚度逐渐增加。
12.可选地，所述第一滤光单元在中心点的厚度为h1，所述第一滤光单元对应视角θ处的厚度为h1，所述第一滤光单元对应视角θ处与所述第一滤光单元的中心点的距离为d1，厚度为h1的所述第一滤光单元在视角θ处的透过率为tr0
′
，所述第一滤光单元在视角θ处的目标透过率为tr1；
13.则h1＝h1*log tr0
′
tr1，d1＝h1*tanθ；
14.所述第二滤光单元在中心点的厚度为h2，所述第二滤光单元对应视角θ处的厚度为h2，所述第二滤光单元对应视角θ处与所述第二滤光单元的中心点的距离为d2，厚度为h2的所述第二滤光单元在视角θ处的透过率为tr0
″
，所述第二滤光单元在视角θ处的目标透过
率为tr2；
15.则h2＝h2*log
tr0
″
tr2，d2＝h2*tanθ。
16.第二个方面，本技术实施例提供了一种显示面板，该显示面板包括：
17.上述的彩膜结构；
18.显示基板，被配置为发出白色光。
19.可选地，所述显示基板为有机发光显示基板，所述有机发光显示基板包括封装层，所述封装层复用为所述彩膜结构的衬底。
20.可选地，所述显示基板为有机发光显示基板，所述有机发光显示基板包括封装层，所述彩膜结构的衬底位于所述封装层上。
21.第三个方面，本技术实施例提供了一种显示装置，该显示装置包括上述的显示面板。
22.可选地，所述第一滤光单元、所述第二滤光单元和所述第三滤光单元的尺寸均为微米级，所述显示装置为虚拟显示显示装置。
23.本技术实施例提供的技术方案带来的有益技术效果是：
24.本技术实施例提供的彩膜结构、显示面板及显示装置，令第一滤光单元的中部的厚度大于边缘的厚度，第二滤光单元的中部的厚度小于边缘的厚度，以对第一滤光单元和第二滤光单元在不同视角下的透过率，也就是对第一滤光单元和第二滤光单元在不同视角下的亮度进行调节，从而能够实现第一滤光单元与第二滤光单元所对应的单色光在同一视角下的亮度趋于一致，以改善大角度色偏问题；同时，本实施例提供的彩膜结构无需增加新的结构或部件，也就是无需增加生产成本。
25.本技术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，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
26.本技术上述的和/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：
27.图1为现有技术中一种显示面板的白色光在各视角下的显示颜色在 cie 1931色彩空间中的曲线图；
28.图2为不同视角下不同颜色光的亮度变化示意图；
29.图3为现有技术中的一种彩膜结构的示意图；
30.图4为本技术实施例提供的一种彩膜结构的示意图；
31.图5为本技术实施例提供的另一种彩膜结构的示意图；
32.图6为本技术实施例提供的另一种彩膜结构的示意图；
33.图7为彩膜结构中第一滤光单元在视角θ处的厚度与距离的关系示意图；
34.图8为彩膜结构中第二滤光单元在视角θ处的厚度与距离的关系示意图；
35.图9为本技术实施例提供的一种显示面板的结构示意图；
36.图10为本技术实施例提供的另一种显示面板的结构示意图；
37.图11为本技术实施例提供的一种显示装置的框架结构示意图。
38.附图标记：
39.1-彩膜结构；11-衬底；12-彩色滤光层；121-第一滤光单元；122-第二滤光单元；123-第三滤光单元；
40.2-显示基板；21-驱动电路层；22-阳极层；221-阳极单元；23-发光层； 231-发光单元；24-阴极层；25-封装层。
具体实施方式
41.下面详细描述本技术，本技术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技术的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。
42.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)，具有与本技术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。
43.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，本技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在特征、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。
44.oled可采用白色发光层el与彩色滤光片cf配合实现彩色显示。其中彩色滤光片通过吸收特定波长的光实现单色光。oled容易出现大视角偏色的情况，这是因为白色为rgb三色混合而成，如果其中某一颜色在大视角下的亮度较大而在混色中占有优势，则混成的白色就会偏向这一颜色。
45.不同的显示面板参数以及制备工艺，在大视角下可能导致不同的色偏情况，例如，红色偏、黄色偏、蓝色篇、紫色偏等，而这些色偏都会影响显示效果。
46.如图1所示，在一现有的采用硅基电路背板的微型oled显示模组的白画面测试中，获得的实际数据如表1所示。
47.表1.白色在不同视角下的色彩数据
48.视角(
°
)xy视角(
°
)xy00.30640.3246450.40770.319250.30820.3276500.43790.3289100.31170.3313550.46140.3392150.32040.334600.47560.3476200.33510.3336650.48210.3514250.34450.3281700.48610.3527300.3520.3198750.48850.3529350.36030.3152800.49030.3518400.37760.3132850.49320.3503
49.根据表1的数据，确定白色在各视角下的色彩在cie 1931色彩空间中的位置，具体
如图1所示，可见随着视角的增大而出现红色偏现象，从而降低显示效果。
50.在该采用硅基电路背板的微型oled显示模组的白画面测试中，对不同视角下的亮度进行了测试，获得的实际数据如表2所示。
51.表2.不同视角下不同颜色光的亮度数据
52.视角(
°
)w-lb-lg-lr-l视角(
°
)w-lb-lg-lr-l01.001.001.001.00400.810.450.511.2051.010.991.011.01450.770.410.441.19101.020.951.011.04500.730.390.401.15151.020.870.981.08550.690.380.371.09201.000.750.901.13600.620.370.340.98250.960.650.811.17650.590.390.330.90300.900.540.681.18700.520.380.300.79350.860.490.601.20
ꢀꢀꢀꢀꢀ
[0053] 根据表2的数据绘制为如图2所示的亮度变化示意图。可见，随着视角的增加，尤其是视角大于15
°
开始，红色光r-l的亮度明显高于蓝色光 b-l和绿色光g-l，也就是红色光在混色中占据优势，从而产生红色偏。
[0054]
具体地，如图3所示，彩膜结构中的各颜色的滤光单元都是趋于平整的，即虽然受到工艺限制使得不同颜色的滤光单元的厚度有所不同，但同种颜色的滤光单元的厚度是基本相同的。但由于微腔效应使得不同颜色的单色光在大视角下的衰减比例不同，从而导致大视角色偏。
[0055]
根据显示面板的具体参数，出现的色偏情况也有所不同，例如红色偏、黄绿色偏、紫色偏等。
[0056]
本技术提供的彩膜结构、显示面板及显示装置，旨在解决现有技术的如上技术问题。
[0057]
本技术实施例提供了一种彩膜结构1，如图4所示，本实施例提供的彩膜结构1包括衬底1和位于衬底1一侧的彩色滤光层12，彩色滤光层 12包括第一滤光单元121和与该第一滤光单元121相邻的第二滤光单元 122，第一滤光单元121的中部的厚度大于边缘的厚度，第二滤光单元122 的中部的厚度小于边缘的厚度。
[0058]
具体地，滤光单元采用色阻材料制成，而色阻材料越厚则透过率越低，相应的亮度也就越低。第一滤光单元121用于对白色光过滤以形成第一单色光，第二滤光单元122用于对白色光过滤以形成第二单色光。因此，第一滤光单元121的中部的厚度大于边缘的厚度，也就是提升厚度均一的第一滤光单元121在大视角下的透过率；第二滤光单元122的中部的厚度小于边缘的厚度，也就是降低厚度均一的第二滤光单元122在大视角下的透过率。从而能够改善采用厚度均一的滤光单元的显示屏中大视角下第一单色光的亮度大于第二单色光的亮度引起的色偏的问题。
[0059]
本实施例提供的彩膜结构1，令第一滤光单元121的中部的厚度大于边缘的厚度，第二滤光单元122的中部的厚度小于边缘的厚度，以对第一滤光单元121和第二滤光单元122在不同视角下的透过率，也就是对第一滤光单元121和第二滤光单元122在不同视角下的亮度进行调节，从而能够实现第一滤光单元121与第二滤光单元122所对应的单色光在同
一视角下的亮度趋于一致，以改善大角度色偏问题。同时，本实施例提供的彩膜结构1无需增加新的结构或部件，也就是无需增加生产成本。
[0060]
需要说明的是，本技术中所说的大视角范围因显示面板的不同而存在差异。例如，对于大尺寸显示面板，通常需要保证水平视角达到120
°
，即视角需要达到60
°
，此时大于30
°
即为大视角；而对于虚拟现实(vr) 装置中所用的显示面板来说，受空间限制，可视范围通常在30
°
以下，此时15
°
至30
°
即为大视角。
[0061]
如图5和图6所示，本实施例提供的彩膜结构中，彩色滤光层还包括与第一滤光单元121和/或第二滤光单元122相邻的第三滤光单元123。
[0062]
在一个可选的实施例中，如图5所示，第三滤光单元123的中部的厚度小于边缘的厚度。此时第二滤光单元122和第三滤光单元123均是中部的厚度小于边缘的厚度，而第一滤光单元121则是中部的厚度大于边缘的厚度。由于滤光单元的厚度越大则透过率越低，因此，本实施例提供的彩膜结构适合对现有技术中一种单色光在大视角下的亮度明显低于另两种单色光的情况，例如出现紫色偏的原因是红色光和蓝色光在大视角下的亮度较高在混色中占据优势，而绿色光在大视角下的亮度较低在混色中占据劣势，此时第一滤光单元121对应绿色光，而第二滤光单元122和第三滤光单元123分别对应红色光和蓝色光。
[0063]
在另一个可选的实施例中，如图6所示，第三滤光单元123的中部的厚度大于边缘的厚度。此时第一滤光单元121和第三滤光单元123均是中部的厚度大于边缘的厚度，而第二滤光单元122则是中部的厚度小于边缘的厚度。由于滤光单元的厚度越大则透过率越低，因此，本实施例提供的彩膜结构适合对现有技术中一种单色光在大视角下的亮度明显高于另两种单色光的情况，例如出现红色偏的原因是红色光在大视角下的亮度较高在混色中占据优势，而蓝色光和绿色光在大视角下的亮度较低在混色中占据劣势，此时第一滤光单元121对应红色光，而第二滤光单元122和第三滤光单元123分别对应绿色光和蓝色光。
[0064]
可选地，如图4所示，本实施例提供的彩膜结构1中，在第一滤光单元的中部指向边缘的方向上，第一滤光单元的厚度逐渐减小。
[0065]
可选地，如图4所示，本实施例提供的彩膜结构1中，在第二滤光单元的中部指向边缘的方向上，第二滤光单元的厚度逐渐增加。
[0066]
需要说明的是，色偏情况通常均是随着视角的增加而逐渐加剧，也就是第一单色光的亮度与第二单色光的亮度的差值随着视角的增大而增大，因此将第一滤光单元和第二滤光单元的厚度进行上述设置，能够有效改善色偏问题。
[0067]
具体地，如图7所示，第一滤光单元121在中心点的厚度为h1，第一滤光单元121对应视角θ处的厚度为h1，第一滤光单元121对应视角θ处与第一滤光单元121的中心点的距离为d1，厚度为h1的第一滤光单元121 在视角θ处的透过率为tr0
′
，第一滤光单元121在视角θ处的目标透过率为tr1；则h1＝h1*log
tr0
′
tr1，d1＝h1*tanθ。
[0068]
具体地，如图8所示，第二滤光单元122在中心点的厚度为h2，第二滤光单元122对应视角θ处的厚度为h2，第二滤光单元122对应视角θ处与第二滤光单元122的中心点的距离为d2，厚度为h2的第二滤光单元122 在视角θ处的透过率为tr0
″
，第二滤光单元122在视角θ处的目标透过率为tr2；则h2＝h2*log
tr0
″
tr2，d2＝h2*tanθ。
[0069]
为了便于理解，以下结合图4和图8，以改善图2所示的亮度随视角变化的硅基oled显示面板为例，对第二滤光单元122的厚度变化进行说明。具体地，为了简化说明，该硅基
oled显示面板中的红色滤光单元(第二滤光单元122)、绿色滤光单元(第一滤光单元121)以及蓝色滤光单元(第三滤光单元123)分别称为r、g、b。
[0070]
如图4和图8所示，当白光垂直出射到彩膜结构1时，对应图4中的 0
°
视角，此时，此时rgb亮度比例已被调试好，混成的白光为(0.31， 0.33)。其中，为了说明第二滤光单元122的厚度变化，选取视角θ中依次增大的三个视角θ1、θ2和θ3，其中，θ1为20
°
，θ2为40
°
，θ3为60
°
。
[0071]
当θ＝θ1＝20
°
时，经过查表能够确定gb亮度约为0.85(指为0
°
视角下标准亮度1的85％)，而r亮度为1.1(指为0
°
视角下标准亮度1 的100％)，需要将r亮度降低至0.85才能保证不出现色偏，因此r亮度的降低幅度为1.1-0.85＝0.25。
[0072]
根据比尔
·
朗伯公式，彩膜(滤光单元)透过率与膜厚关系为：
[0073]
tr1＝tr0
′
^(h1/h1)
[0074]
其中tr1为红色滤光单元r(第二滤光单元122)调整后的目标透过率，tr0
′
为红色滤光单元r调整前的透过率；h1为红色滤光单元r调整后视角θ1处对应的厚度，h1为红色滤光单元r调整前的膜厚。则为了匹配gb亮度衰减，该红色滤光单元r的厚度需要调整至：
[0075]
h1＝h1
·
log
tr0
′
[(1-0.25)tr0
′
]＝h1
·
log
tr0
′
0.75tr0
′
。
[0076]
当θ＝θ2＝40
°
时，gb亮度约为0.5，而r亮度为1.2，r亮度降低幅度为1.2-0.5＝0.7，此时，红色滤光单元r的厚度需要调整至：
[0077]
h1＝h1
·
log
tr0
′
[(1-0.7)tr0
′
]＝h1
·
log
tr0
′
0.3tr0
′
。
[0078]
当θ＝θ3＝60
°
时，gb亮度约为0.4，而红色滤光单元r亮度为1，红色滤光单元r亮度降低幅度为1-0.4＝0.6，此时，红色滤光单元r的厚度需要调整至：
[0079]
h1＝h1
·
log
tr0
′
[(1-0.6)tr0
′
]＝h1
·
log
tr0
′
0.4tr0
′
。
[0080]
根据以上式子，能够确定0
°
视角与视角θ1所对应的厚度比为：
[0081]
h1/h1
·
log
tr0
′
0.75*tr0
′
＝0.85，其中h1不仅是红色滤光单元r调整前的膜厚，也是调整后0
°
视角的厚度。
[0082]
能够确定0
°
视角与视角θ2所对应的厚度比为：
[0083]
h1/h1
·
log
tr0
′
0.3*tr0
′
＝0.57。
[0084]
能够确定0
°
视角与视角θ3所对应的厚度比为：
[0085]
h1/h1
·
log
tr0
′
0.4*tr0
′
＝0.64。
[0086]
需要说明的是，硅基oled显示面板为微型oled显示面板，通常应用为vr显示装置中，视角范围受限，通常在30
°
以下甚至更低，也就是高于30
°
的视角通常不会被用户看到。因此，在该范围内，红色光的亮度与绿色光(或蓝色光)的亮度的差值逐渐增加，因此，红色滤光单元r(第二滤光单元122)的中心指向边缘的方向上，需要将红色滤光单元r(第二滤光单元122)的厚度设置为逐渐增加。
[0087]
具体地，如图4和图8所示，在具体实施时，需要对第二滤光单元 121的各处的厚度确定，首先，根据上述技术已经获得h1＝h1*log
tr0
′
tr1。由于tr0
′
和tr1均与视角θ相关，因此，log
tr0
′
tr1为与视角θ相关的函数，将log
tr0
′
tr1设为f(θ)，则h1＝h1*f(θ)。其中，f(θ)可以通过对现有的彩膜结构1中滤光单元的厚度未进行调整的显示面板的各视角的不同颜色的单色光的亮度进行测量统计来确定。并且，如图8所示，第一滤光单元121某处的厚度d1与视角之间还存在三角函数关系，即 d1＝h1*tanθ。因此，基于h1＝h1*f(θ)和d1＝h1*tanθ，能够确定第二滤光单元122各处的厚度。
[0088]
同理，如图4和图7所示，基于h2＝h2*log
tr0
″
tr2，d2＝h2*tanθ，能够确定第一滤光单元121各处的厚度。
[0089]
同理，也能构建相应的公式来确定第三滤光单元123各处的厚度。可选地，如图5或图6所示，当对各颜色滤光单元的厚度均进行调整时，在确定各滤光单元中的各处的厚度时，需要根据滤光单元的厚度未进行之前的各视角的不同颜色的单色光的亮度的统计结果，综合考虑来确定调整后的亮度，从而根据上述公式来确定各滤光单元的各处的厚度。
[0090]
具体地，仍以上述实施例中出现红色偏的硅基oled显示面板为例进行说明。如表2所示，在20
°
视角时，蓝色光b-l的亮度为0.75，绿色光g-l的亮度为0.90，红色光r-l的亮度为1.13，以蓝色光b-l(第二单色光)的亮度和红色光r-l(第一单色光)的亮度的中位数作为各单色光的调整后的亮度，需要将20
°
视角下各单色光的亮度调整至0.94，此时，蓝色滤光单元和绿色滤光单元中20
°
视角所对应的位置需要降低厚度，而红色滤光单元中20
°
视角所对应的位置需要增加厚度。
[0091]
需要说明的是，在综合考虑来确定调整后的亮度时，也可以采用不同的方式，例如上述实施例中以第一单色光的亮度和第二单色光的亮度的中位数作为调整后的亮度，或者采用三种单色光的亮度的平均数作为调整后的亮度，或者是为了简化工艺，为了另滤光单元的厚度为线性变化或者按照某一曲线进行变化来确定调整后的亮。
[0092]
基于同一发明构思，本技术实施例提供了一种显示面板，如图9所示，本实施例提供的显示面板包括上述实施例中的彩膜结构1，具有上述实施例中的彩膜结构1的有益效果，在此不再赘述。
[0093]
具体地，如图9所示，本实施例提供的显示面板还包括显示基板2，显示基板2被配置为发出白色光。在显示过程中，白色光经过彩膜结构1 之后变为单色光并进行混色，从而实现彩色显示。
[0094]
具体地，如图9所示，本实施例提供的显示面板中，显示基板2为有机发光显示基板2，包括驱动电路层21、阳极层22、发光层23、阴极层 24以及封装层25，其中，阳极层22位于驱动电路层21上且包括多个阳极单元221；发光层23包括多个发光单元231，每个发光单元231在驱动电路层21上的正投影位于一个阳极单元221在驱动电路层21上的正投影内；阴极层24位于发光层23上，封装层25位于阴极层24上。
[0095]
具体地，如图9所示，本实施例提供的显示面板中，彩膜结构1的衬底11位于封装层25上。
[0096]
具体地，如图10所示，本实施例提供的显示面板中，封装层25复用为彩膜结构1中的衬底11。
[0097]
具体地，如图10所示，驱动电路层21可以为硅基电路背板，也就是将驱动芯片集成在该硅基电路背板中，即该显示面板为微型oled显示面板。
[0098]
基于同一发明构思，本技术实施例提供了一种显示装置，如图11所示，本实施例提供的显示装置包括上述实施例中的显示面板，具有上述实施例中的显示面板的有益效果，在此不再赘述。
[0099]
具体地，如图11所示，本示例提供的显示装置还包括供电电源，供电电源为显示面板提供电能。
[0100]
可选地，如图11所示，本示例提供的显示装置为虚拟显示显示装置，其中，第一滤
光单元121、第二滤光单元122和第三滤光单元123的尺寸均为微米级。一个具体的实施方式中，该显示装置采用硅基微型oled显示面板。
[0101]
应用本技术实施例，至少能够实现如下有益效果：
[0102]
本技术实施例提供的彩膜结构、显示面板及显示装置，令第一滤光单元的中部的厚度大于边缘的厚度，第二滤光单元的中部的厚度小于边缘的厚度，以对第一滤光单元和第二滤光单元在不同视角下的透过率，也就是对第一滤光单元和第二滤光单元在不同视角下的亮度进行调节，从而能够实现第一滤光单元与第二滤光单元所对应的单色光在同一视角下的亮度趋于一致，以改善大角度色偏问题；同时，本实施例提供的彩膜结构无需增加新的结构或部件，也就是无需增加生产成本。
[0103]
在本技术的描述中，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技术和简化描述，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技术的限制。
[0104]
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。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，例如第一滤光单元和第二滤光单元。
[0105]
在本技术的描述中，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技术中的具体含义。
[0106]
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。
[0107]
以上仅是本技术的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。