显示面板及其制作方法和显示装置与流程

本发明涉及显示技术领域，更具体地，涉及一种显示面板及其制作方法和显示装置。

背景技术：

现有的显示装置技术中，显示面板主要分为液晶显示面板和有机发光显示面板两种主流的技术。其中，液晶显示面板通过在像素电极和公共电极上施加电压，形成能够控制液晶分子偏转的电场，进而控制光线的透过实现显示面板的显示功能；有机发光显示面板采用有机电致发光材料，当有电流通过有机电致发光材料时，发光材料就会发光，进而实现了显示面板的显示功能。

有机发光显示面板具有自发光、超薄、高对比度、超广视角、低功率消耗、显示亮度高、色彩鲜艳，并且能够制作柔性显示等优点成为时下关注的重点。目前轻薄型显示面板和显示装置已成为未来显示技术发展的方向。

因此，提供一种薄型化的显示面板及其制作方法和显示装置，是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种显示面板及其制作方法和显示装置，解决了上述技术问题。

第一方面，为了解决上述问题，本发明提供一种显示面板，包括：相对设置的第一基板和第二基板；

第一基板包括依次设置的第一柔性衬底、显示层和封装层，其中，显示层包括多个发光单元，显示层还包括像素定义层，像素定义层具有多个第一开口，发光单元位于第一开口内；

第二基板包括：第二柔性衬底和触控彩膜复合层，触控彩膜复合层位于第二柔性衬底靠近封装层一侧；其中，触控彩膜复合层包括：

色阻，在垂直于显示面板方向上，色阻与发光单元对应设置；

黑矩阵，黑矩阵具有多个第二开口，第二开口暴露色阻；

触控电极，在垂直于显示面板方向上，黑矩阵在触控电极所在平

面的正投影覆盖触控电极，触控电极采用metalmesh材料制作。

第二方面，为了解决上述问题，本发明提供一种显示装置，包括本发明提出的任意一种显示面板。

第三方面，为了解决上述问题，本发明提供一种显示面板的制作方法，包括：

在第一支撑板上制作第一柔性衬底；

在第一柔性衬底上制作显示层，显示层包括多个发光单元，显示层还包括像素定义层，像素定义层具有多个第一开口，发光单元位于第一开口内；

在显示层之上制作封装层，得到带有第一支撑板的第一基板；

在第二支撑板上制作第二柔性衬底；

在第二柔性衬底上制作触控彩膜复合层，得到带有第二支撑板的第二基板；其中，触控彩膜复合层包括：黑矩阵、色阻和触控电极，黑矩阵具有多个第二开口，第二开口包括色阻，触控电极采用metalmesh材料制作，黑矩阵在触控电极所在平面的正投影覆盖触控电极；

将带有第一支撑板的第一基板和带有第二支撑板的第二基板进行对位贴合；

激光剥离第一支撑板和第二支撑板。

与现有技术相比，本发明提供的显示面板及其制作方法和显示装置，至少实现了如下的有益效果：

发明提供的显示面板中，采用色阻代替圆偏光片起到防止环境光的反射的功能，色阻厚度通常不超过20μm，色阻厚度远远小于圆偏光片的厚度，有利于显示面板厚度的减薄，不采用脆性大的圆偏光片也有利于提升显示面板的可挠性。本发明中设置有触控彩膜复合层，触控电极与色阻和黑矩阵集成在一起，采用metalmesh材料制作的触控电极膜层厚度薄，能够进一步有利于显示面板的薄型化，提升可挠性。另外，本发明中黑矩阵在触控电极所在平面的正投影覆盖触控电极，触控彩膜复合层中触控电极的设计不会影响显示面板开口率。

当然，实施本发明的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为本发明实施例提供的显示面板的膜层结构图；

图2为本发明实施例提供的显示面板的俯视示意图；

图3为本发明实施例提供的显示面板的一种可选实施方式膜层结构图；

图4为本发明实施例提供的显示面板的另一种可选实施方式膜层结构图；

图5为显示面板中发光单元发出光线的光路示意图；

图6为显示面板的截面简化示意图；

图7为本发明提供的显示面板一种简化示意图；

图8为本发明实施例提供的显示面板的另一种可选实施方式膜层结构图；

图9为本发明实施例提供的显示面板的另一种可选实施方式膜层结构图；

图10为本发明实施例提供的显示面板的另一种可选实施方式膜层结构图；

图11为本发明实施例提供的显示装置示意图；

图12为本发明实施例提供的显示面板制作方法流程图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1为本发明实施例提供的显示面板的膜层结构图。图2为本发明实施例提供的显示面板的俯视示意图。

如图1所示，显示面板包括：相对设置的第一基板11和第二基板12；第一基板11包括依次设置的第一柔性衬底111、显示层112和封装层113，其中，显示层112包括多个发光单元1121，显示层112还包括像素定义层1122，像素定义层1122具有多个第一开口k1，发光单元1121位于第一开口k1内。第二基板12包括：第二柔性衬底121和触控彩膜复合层122，触控彩膜复合层122位于第二柔性衬底121靠近封装层113一侧；其中，触控彩膜复合层122包括：色阻1221，在垂直于显示面板方向上，色阻1221与发光单元1121对应设置；黑矩阵1222，黑矩阵1222具有多个第二开口k2，第二开口k2暴露色阻1221；触控电极1223，在垂直于显示面板方向上，黑矩阵1222在触控电极1223所在平面的正投影覆盖触控电极1223，触控电极1223采用metalmesh材料制作。metalmesh即金属网格，其阻抗低，导电性能好，采用其制作的导电层能够比常规的铟锡氧化物制作的导电层更薄。图1中触控彩膜复合层122仅是示意性表示，其中，触控电极1223可以位于黑矩阵1222远离第一基板11一侧，或者也可以如图1中示出的，触控电极1223可以位于黑矩阵1222靠近第一基板11一侧。

如图2所示，显示面板包括显示区aa和非显示区ba，其中发光单元1121位于显示区aa，发光单元1121(图中未示出)与色阻1221对应设置，在正对显示面板观看时，发光单元1121位于色阻1221的下方。黑矩阵1222具有多个第二开口k2，第二开口k2暴露色阻1221，发光单元1121发出的光线穿透色阻1221从黑矩阵1222的第二开口k2出射。

本发明提供的显示面板在制作时可以分别制作第一基板和第二基板，然后再将第一基板和第二基板对位贴合。比如在制作第一基板时，首先制作第一柔性衬底，然后在第一柔性衬底上制作显示层，然后在显示层上制作封装层，其中，封装层的作用是防止显示层中的发光单元受到水氧的侵害，保证发光单元的使用寿命。比如在制作第二基板时，首先制作第二柔性衬底，然后在第二柔性衬底上制作触控彩膜复合层，其中可以首先制作黑矩阵，然后在黑矩阵工艺之后制作色阻，然后制作触控电极层。最后将制作完成的第一基板和第二基板进行贴合。

在常规的显示面板中都会设置有圆偏光片以减少环境光的反射，但是现有技术制作的圆偏光片为多膜层结构，厚度通常在100μm、超薄型的圆偏光片厚度也在70μm左右，厚度较厚，不利于显示面板的薄型化，并且圆偏光片脆性大，影响显示面板可挠性。而本发明提供的显示面板中，采用色阻代替圆偏光片起到防止环境光的反射的功能，色阻厚度通常不超过20μm，色阻厚度远远小于圆偏光片的厚度，有利于显示面板厚度的减薄，不采用脆性大的圆偏光片也有利于提升显示面板的可挠性。本发明中设置有触控彩膜复合层，触控电极与色阻和黑矩阵集成在一起，采用metalmesh材料制作的触控电极膜层厚度薄，能够进一步有利于显示面板的薄型化。另外，本发明中黑矩阵在触控电极所在平面的正投影覆盖触控电极，触控彩膜复合层中触控电极的设计不会影响显示面板开口率。

可选的，本发明中触控电极可以位于黑矩阵靠近第一基板一侧，也即从显示面板的显示面观看时触控电极位于黑矩阵的下方，可以避免显示面板中触控电极走线位置产生环境光反射，影响显示面板显示时视觉效果。

图3为本发明实施例提供的显示面板的一种可选实施方式膜层结构图。如图3所示，第一柔性衬底111包括阵列层1111，阵列层1111包括多个薄膜晶体管t，薄膜晶体管t作为显示面板中像素的开关器件。薄膜晶体管t包括有源层t1、源极t2、漏极t3和栅极t4，图3中仅以顶栅结构的薄膜晶体管t进行示例性表示，需要说明的是本发明中薄膜晶体管t也可以是底栅结构。显示层112中发光单元1121为有机发光显示单元，发光单元包括阳极a、发光层b和阴极c，仅以图3中顶发射的发光单元结构为例进行说明，在此结构中阳极a作为反射电极，通常采用金属材料制作，可以由ag、mg、al、pt、pd、au、ni、nd、ir、cr或者它们的混合物形成；发光层b可以包含红色发光层、绿色发光层、蓝色发光层或白色发光层；阴极c为透明电极，可以包括氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)、氧化锌(zno)或氧化铟(in2o3)等材料；阳极a可以有效的将发光层b发射的光反射到出光侧，提高出光效率。发光单元1121中的阳极a与薄膜晶体管t的源极t2或者漏极t3电连接，图3中示意性表示阳极a与薄膜晶体管t的漏极t3电连接。

继续参考图1所示，像素定义层1122采用吸光材料制作。像素定义层的制作材料包括铬、氧化铬、氮化铬、黑色有机材料、改性有机材料或者光致变色材料。像素定义层的制作材料可以包括一种或多种，例如也可以为氧化铬/氮化铬/铬组成的复合材料，上述材料均能够吸收光线实现遮光防反射的效果，防止发光单元发出的光线向相邻的发光单元出射，造成混色。

可选的，本发明提供的显示面板，触控彩膜复合层中的色阻可以包括透明色阻，显示层中的发光单元包括红色发光单元、蓝色发光单元和绿色发光单元，其中，每一个发光单元上方对应设置一个透明色阻。

可选的，本发明提供的显示面板，触控彩膜复合层中的色阻可以包括红色阻、蓝色阻和绿色阻。在一种实施例中，显示层中与色阻一一对应的发光单元可以发出白色光线，然后白色光线穿透红色阻、蓝色阻和绿色阻后相应的出射红光、蓝光和绿光；在另一种实施例中，显示层中的发光单元包括红色发光单元、蓝色发光单元和绿色发光单元，红色阻位于红色发光单元之上，蓝色阻位于蓝色发光单元之上，绿色阻位于绿色发光单元之上，即相同颜色的发光单元和色阻一一对应设置。

图4为本发明实施例提供的显示面板的另一种可选实施方式膜层结构图。如图4所示，发光单元1121至少包括红色发光单元1121r、蓝色发光单元1121b和绿色发光单元1121g，色阻1221至少包括红色阻1221r、蓝色阻1221b和绿色阻1221g；红色阻1221r位于红色发光单元1121r之上，蓝色阻1221b位于蓝色发光单元1121b之上，绿色阻1221g位于绿色发光单元1121g之上，即相同颜色的发光单元和色阻单一一对应设置。

发明人进一步发现，采用色阻代替偏光片之后，减薄了显示面板厚度，但是在大视角下可能存在混色风险。继续参考图4中所示，大视角下(视角与图中竖直方向的夹角为θ)，可能会存在红色发光单元1121r发出的光线从与红色发光单元1121r相邻的绿色发光单元1121g的上方出射，即红色光线穿透绿色阻1221g出射，而导致混色。基于此，发明人进一步提出解决方案，可以通过对色阻与发光单元之间的有机层厚度进行调整或者通过对显示面板中黑矩阵的宽度进行调整，以降低大视角下混色风险。

在一种实施方式中，为了改善大视角混色问题，可以减薄色阻与发光单元之间的膜层厚度。在发光单元和色阻之间至少设置有一层无机层和一层有机层，在垂直于显示面板方向上，无机层的厚度为d无机，有机层的厚度为d有机，

其中，lpdl为在发光单元的出光面上，相邻的两个发光单元之间的像素定义层的宽度，lbm为相邻的两个色阻之间的黑矩阵的宽度。

图5为显示面板中发光单元发出光线的光路示意图。如图5所示，以色阻1221与发光单元1121之间包括一个有机层c1和一个无机层c2为例，光线在不同的介质之间传播会发生折射，改变光路。发光单元1121发出光线后首先进入无机层c2，进入无机层c2的折射角为θ1，然后从无机层c2进入有机层c1的折射角为θ2，然后从有机层c1进入色阻1221，色阻1221同样采用有机材料制作，所以光线进入色阻1221基本不发生折射(或者折射率很小，此处忽略)，然后光线从色阻1221出射进入第二柔性衬底121的折射角为θ3。当折射角θ3小于第二柔性衬底121的临界角时，光线会穿透第二柔性衬底121出射，而当折射角θ3大于或等于第二柔性衬底121的临界角时，光线会在第二柔性衬底121内发生全反射。发明人认为可以从使光线在显示面板内部发生全反射的角度思考，来改善大视角混色问题。

本发明中第二柔性衬底可以采用聚酰亚胺等有机材料制作，发明人经多次试验和翻阅大量资料，得到第二柔性衬底的临界角大约为36°，第二柔性衬底的折射率n1为1.7，显示面板中有机层c1的折射率n2大约为1.5，显示面板中无机层c2的折射率n3大约为1.8。继续参考图5所示，根据折射定律，可知在有机层c1、无机层c2和第二柔性衬底121相应的折射角之间存在如下关系：

当折射角θ3＝36°，光线在第二柔性衬底121内发生全反射，此时θ1＝34°，θ2＝42°。

在垂直于显示面板方向e上，无机层c2的厚度为d无机，有机层c1的厚度为d有机，色阻1221与发光单元1121之间的距离为d，则d＝d有机+d无机。

如图5所示，l代表光线的偏移距离，即在截面示图中，从发光单元1121出射的光线向与其相邻的色阻方向出射时，光路在水平方向上偏离的距离，其中，根据勾股定理可计算l1和l2，l＝l1+l2，

则l＝d有机*tanθ2+d无机*tanθ1。

在截面图中，当光线从发光单元1121出光面的最右端出射，经有机层和无机层的折射后，从图中和黑矩阵1222的右侧入射到色阻1221内的情况为一个临界情况，此时的偏移距离l为最小偏移距离。如果具有最小偏移距离的光线能够在第二柔性衬底内发生全反射，则光线的偏移距离大于最小偏移距离时，光线也必然能够在第二柔性衬底内发生全反射，则解决了在显示面板中大视角混色问题。

图6为显示面板的截面简化示意图。如图6所示，在显示面板中通常为了保证发光器件的出光效率和开口率，要尽量设置黑矩阵的宽度尽量的小，相邻的两个发光单元之间的像素定义层的截面图大致为图6中的梯形形状。发光单元的出光面为发光单元结构的最外侧的表面(图中以面m示意)，在出光面m上，相邻的两个发光单元之间的像素定义层的宽度为lpdl。在截面图中，相邻的两个色阻之间的黑矩阵的宽度为lbm，其中lpdl和lbm满足如下关系：将此公式代入上述偏移距离l的计算公式中，得到：

又因为，l＝d有机*tanθ2+d无机*tanθ1，其中，tanθ2和tanθ1均为定值，当d无机大小不变时，d有机变小，则偏移距离l会变小，则继续参考图5中所示的，当偏移距离l为最小偏移距离时，偏移距离l在最小偏移距离基础上变小的话，光线就会被黑矩阵遮挡，而不能从色阻出射了，从而不会存在混色问题。所以，本发明中设计保证d有机在一定范围内变小，解决了大视角下混色风险，同时也有利于显示面板厚度的减薄。

进一步的，根据上述公式

可得：lbm＝1.8d有机-lpdl+1.34d无机，在显示面板中如图6所示，通常情况下设置黑矩阵的宽度lbm<像素定义层的宽度lpdl。图7为本发明提供的显示面板一种简化示意图。如图7所示，在色阻1221与发光单元1121之间厚度不变的情况下，如果将黑矩阵1222的宽度增大，即图中向右侧延长一部分，则光线会被黑矩阵1222遮挡，从而不会穿透相邻的色阻1221而出射，进而能够改善大视角下混色问题。本发明中设计相邻的两个色阻之间的黑矩阵的宽度为lbm满足如下条件，1.8d有机-lpdl+1.34d无机≤lbm≤lpdl，保证改善大视角下混色问题的同时，对显示面板的开口率的影响较小。

图8为本发明实施例提供的显示面板的另一种可选实施方式膜层结构图。如图8所示，封装层113和触控彩膜复合层122之间设置有光学胶13，通过光学胶12实现第一基板11和第二基板12的固定。可选的，在第二基板12中还包括平坦化层123，在制作第二基板12时，完成触控彩膜复合层122的制作后在触控彩膜复合层122上制作平坦化层123，提供一个平坦的表面，保证第一基板11和第二基板12贴合时，能够紧密贴合保证显示面板结构稳定性。

其中，光学胶13和平坦化层123通常采用有机材料制作，为了改善显示面板大视角混光问题，制作时将光学胶13和平坦化层123的膜层厚度制作的尽量比较薄，例如在一种实施例中，光学胶13的厚度大约为2μm左右，平坦化层123大约为3μm左右。

在一些可选的实施方式中，显示面板的封装层包括至少一个无机封装层和至少一个有机封装层。其中，无机封装层密实性好能够有效的阻隔水氧，有机封装层具有很好的柔韧性，无机封装层和有机封装层结合，当显示面板发生弯折时，有机封装层能够缓解无机封装层承受的弯折应力，防止无机封装层产生裂纹，影响封装效果。

在一种实施例中，封装层包括两个无机封装层和至少一个有机封装层。图9为本发明实施例提供的显示面板的另一种可选实施方式膜层结构图。如图9所示，封装层113包括两个无机封装层1131和至少一个有机封装层1132。有机封装层1132位于两个无机封装层1131之间。可选的，为了改善显示面板大视角混光问题，在保证显示面板封装效果的前提下，可以将无机封装层的厚度设置为1μm左右。在满足上述实施例中的公式的情况下可以将有机封装层的厚度减薄。

图10为本发明实施例提供的显示面板的另一种可选实施方式膜层结构图。如图10所示，在垂直于显示面板方向上，蓝色阻1221b的厚度为d1、红色阻1221r的厚度为d2、绿色阻1221g的厚度为d3，其中，d1<d2，且d1<d3。光穿透任意膜层都会产生一定的光损失，但光线穿透不同颜色的色阻时透过率存在差异，本发明中设置蓝色阻的厚度小于绿色阻的厚度，也小于红色阻的厚度，通过减薄蓝色阻的厚度，来增大光穿透蓝色阻的透过率，保证显示面板中蓝色光线、红色光线和绿色光线的透过率大致相同。

以色阻的厚度为2.2μm为例，光线穿透红色阻和绿色阻的透过率约为80％-90％，光线穿透蓝色阻的透过率约为70％。在一种实施例中，红色阻的厚度和绿色阻的厚度为2.2μm，而蓝色阻的厚度为1μm，光线穿透蓝色阻的透过率约为77％，本发明提供的实施方式，增大了光线穿透蓝色阻的透过率，保证显示面板中蓝色光线、红色光线和绿色光线的透过率大致相同，使得显示面板中整体透过率比较均匀。

可选的，1.0μm≤d1≤2.0μm，1.5μm≤d2≤2.5μm，1.5μm≤d3≤2.5μm。本发明中设置蓝色阻的厚度小于绿色阻的厚度，也小于红色阻的厚度，绿色阻的厚度和红色阻的厚度可以相同也可以不同，本发明中色阻的设置同时可以吸收环境光，减少反射率，在设置减薄蓝色阻的厚度增大光线穿透蓝色阻的穿透率时，同时避免蓝色阻的厚度过薄，而使得反射率增大，影响显示效果。在设置显示面板中色阻的厚度时同时考量对穿透率和反射率的影响。

基于同一发明构思，本发明还提供一种显示装置，图11为本发明实施例提供的显示装置示意图，如图11所示，显示装置包括上述任意实施例提供的显示面板100。本发明提供的显示装置包括但不限于以下类别：电视机、笔记本电脑、桌上型显示器、平板电脑、数码相机、手机、智能手环、智能眼镜、车载显示器、医疗设备、工控设备、触摸交互终端等。

基于同一发明构思，本发明还提供一种显示面板的制作方法，图12为本发明实施例提供的显示面板制作方法流程图。如图12所示，制作方法包括：

步骤s101：在第一支撑板上制作第一柔性衬底；

步骤s102：在第一柔性衬底上制作显示层，显示层包括多个发光单元，显示层还包括像素定义层，像素定义层具有多个第一开口，发光单元位于第一开口内；

步骤s103：在显示层之上制作封装层，得到带有第一支撑板的第一基板；

步骤s104：在第二支撑板上制作第二柔性衬底；

步骤s105：在第二柔性衬底上制作触控彩膜复合层，得到带有第二支撑板的第二基板；其中，触控彩膜复合层包括：黑矩阵、色阻和触控电极，黑矩阵具有多个第二开口，第二开口包括色阻，触控电极采用metalmesh材料制作，黑矩阵在触控电极所在平面的正投影覆盖触控电极；

步骤s106：将带有第一支撑板的第一基板和带有第二支撑板的第二基板进行对位贴合；

步骤s107：激光剥离第一支撑板和第二支撑板。

采用本发明提供的制作方法制作的显示面板可以参考本发明中任意关于显示面板的实施例说明。在制作显示面板时，首先分别制作带有支撑板的第一基板和第二基板，当第一基板和第二基板对位贴合之后，再采用激光剥离对应的支撑板，制作工艺成熟。本发明提供的显示面板制作方法，采用色阻代替圆偏光片起到防止环境光的反射的功能，色阻厚度通常不超过20μm，色阻厚度远远小于圆偏光片的厚度，有利于显示面板厚度的减薄，而且不采用脆性大的圆偏光片也有利于提升显示面板的可挠性。本发明中制作有触控彩膜复合层，触控电极与色阻和黑矩阵集成在一起，采用metalmesh材料制作的触控电极膜层厚度薄，能够进一步有利于显示面板的薄型化。另外，本发明中黑矩阵在触控电极所在平面的正投影覆盖触控电极，触控彩膜复合层中触控电极的设计不会影响显示面板开口率。

通过上述实施例可知，本发明提供的显示面板及其制作方法和显示装置，至少实现了如下的有益效果：

发明提供的显示面板中，采用色阻代替圆偏光片起到防止环境光的反射的功能，色阻厚度通常不超过20μm，色阻厚度远远小于圆偏光片的厚度，有利于显示面板厚度的减薄，不采用脆性大的圆偏光片也有利于提升显示面板的可挠性。本发明中设置有触控彩膜复合层，触控电极与色阻和黑矩阵集成在一起，采用metalmesh材料制作的触控电极膜层厚度薄，能够进一步有利于显示面板的薄型化。另外，本发明中黑矩阵在触控电极所在平面的正投影覆盖触控电极，触控彩膜复合层中触控电极的设计不会影响显示面板开口率。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。