显示基板及其制作方法、显示装置与流程

1.本发明涉及显示技术领域，特别是指一种显示基板及其制作方法、显示装置。


背景技术：

2.micro-oled(有机发光二极管微显示器)是以mono-silicon(单晶硅)集成电路作为背板、顶发光oled(organic light emitted transistor，有机发光二极管)器件作为光源的微型有机发光二极管显示器，具有体积小、重量轻、对比度高、响应速度快和功耗低等优点，有望成为下一代移动显示终端。
3.目前micro oeld采用白光el(emitting light，发光层)加上cf(color filter，彩色滤光片)实现彩色显示，cf通过吸收特定波长的光，实现“单色光”(红、蓝、绿)通过。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是提供一种显示基板及其制作方法、显示装置，能够提升显示基板的亮度。
5.为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：
6.一方面，提供一种显示基板，包括：
7.位于衬底基板上的驱动电路层；
8.位于所述驱动电路层远离所述衬底基板一侧的多个发光单元，所述发光单元包括相对设置的第一电极、第二电极以及位于所述第一电极和所述第二电极之间的发光层；
9.位于所述发光单元远离所述衬底基板一侧的彩膜层，所述彩膜层包括多个彩色滤光单元，所述彩色滤光单元与所述发光单元一一对应，每一所述彩色滤光单元与对应的发光单元组成一子像素；
10.其中，不同颜色子像素的开口的面积不同。
11.一些实施例中，子像素的开口面积由子像素的亮度配比和透过率决定，子像素的亮度配比由所述显示基板的目标色坐标决定。
12.一些实施例中，所述显示基板包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，所述绿色子像素的第二开口的面积小于所述蓝色子像素的第三开口的面积，所述第三开口的面积小于所述红色子像素的第一开口的面积。
13.一些实施例中，所述第一开口、所述第二开口、所述第三开口的面积比为0.718:0.097:0.185。
14.本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的显示基板。
15.本发明实施例还提供了一种显示基板的制作方法，包括：
16.在衬底基板上形成驱动电路层；
17.在所述驱动电路层远离所述衬底基板的一侧形成多个发光单元，所述发光单元包括相对设置的第一电极、第二电极以及位于所述第一电极和所述第二电极之间的发光层；
18.在所述发光单元远离所述衬底基板的一侧形成彩膜层，所述彩膜层包括多个彩色
滤光单元，所述彩色滤光单元与所述发光单元一一对应，每一所述彩色滤光单元与对应的发光单元组成一子像素；
19.其中，不同颜色子像素的开口的面积不同。
20.一些实施例中，还包括确定每一颜色子像素的开口面积的步骤，包括：
21.根据目标色域确定每一颜色彩色滤光单元的厚度；
22.根据彩色滤光单元的厚度确定每一颜色子像素的透光率；
23.根据目标色坐标确定不同颜色子像素的亮度配比；
24.根据每一颜色子像素的透光率和亮度配比确定子像素的开口面积。
25.一些实施例中，根据每一颜色子像素的透光率和亮度配比确定子像素的开口面积包括：
26.将每一子像素的亮度配比除以所述子像素的透光率，得到所述子像素的开口率系数；
27.将所述子像素的开口率系数进行归一化处理，得到所述子像素的归一化开口率系数，不同颜色的子像素的归一化开口率系数之和为1；
28.将子像素的像素面积与所述归一化开口率系数相乘，得到子像素的开口面积。
29.一些实施例中，所述显示基板包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，所述绿色子像素的第二开口的面积小于所述蓝色子像素的第三开口的面积，所述第三开口的面积小于所述红色子像素的第一开口的面积。
30.一些实施例中，所述第一开口、所述第二开口、所述第三开口的面积比为0.718:0.097:0.185。
31.本发明的实施例具有以下有益效果：
32.上述方案中，不同子像素的开口面积不同，可以通过调整子像素的开口面积来调整显示基板的白光色坐标，无需通过gamma调整来匹配目标白光色坐标，避免gamma调试过程中亮度下降，造成器件发光效率的浪费；这样发光层的发光能充分利用，达到目标白色亮度时，所需电流密度也更低，有利于降低显示基板的功耗和提升显示基板的寿命。
附图说明
33.图1为相关技术的子像素的开口示意图；
34.图2为本发明实施例的子像素的开口示意图；
35.图3为图2中aa方向显示基板的截面示意图。
36.附图标记
37.1 子像素
38.21 第一开口
39.22 第二开口
40.23 第三开口
41.31 第一滤光单元
42.32 第二滤光单元
43.33 第三滤光单元
具体实施方式
44.为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
45.如图1所示为现有显示基板的子像素1的示意图，显示基板包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，其中，红色子像素的第一开口21、绿色子像素的第二开口22和蓝色子像素的第三开口23的面积均相等。显示基板包括白光发光单元和位于白光发光单元出光侧的彩膜层，白光发光单元发出的白光经过彩膜层后，滤出红绿蓝三色光，再合成白光，但此时的白光色坐标不一定是目标色坐标例如(0.31，0.33)，而是存在一定偏色，例如偏蓝，或者偏黄，偏紫等，需要利用gamma调试，去重新调整r(红色)g(绿色)b(蓝色)三色的电压，进而调整rgb三色255灰阶的亮度，来匹配(0.31，0.33)的目标白色。但在调试的过程中，必定会有一个颜色亮度为瓶颈，需要将其他两个颜色亮度降低，例如表1所示，在白光发光单元发出的白光经过rgb彩膜后，亮度分别为289.5nit，509.8nit，33.7nit，合成白色的亮度为833.1nit，此时rgb三色亮度比例为8.6:15.1:1，合成的白色坐标为(0.27，0.29)，与(0.31，0.33)目标白色相比偏黄，原因为b色亮度不够，rg亮度过剩。而若要合成色坐标为(0.31，0.33)的白光，通过配色公式计算，需要rgb三色亮度比例为4:8.1:1。通过gamma调试，将rg亮度下降，使rgb三色亮度达成4:8.1:1，此时白色坐标为(0.309，0.330)。
46.表1
[0047][0048][0049]
但以上gamma调试后，白色亮度从833.1nit下降至441.6nit，几乎衰减一半，造成rg亮度浪费。对于高亮度显示产品，此问题尤为严重，因为在发光单元发光效率，电流密度都难以提升的情况下，在gamma调试环节却损失了一半的亮度，导致高亮度难以达成。
[0050]
本发明实施例提供一种显示基板及其制作方法、显示装置，能够提升显示基板的亮度。
[0051]
本发明的实施例提供一种显示基板，包括：
[0052]
位于衬底基板上的驱动电路层；
[0053]
位于所述驱动电路层远离所述衬底基板一侧的多个发光单元，所述发光单元包括相对设置的第一电极、第二电极以及位于所述第一电极和所述第二电极之间的发光层；
[0054]
位于所述发光单元远离所述衬底基板一侧的彩膜层，所述彩膜层包括多个彩色滤光单元，所述彩色滤光单元与所述发光单元一一对应，每一所述彩色滤光单元与对应的发光单元组成一子像素；
[0055]
其中，不同颜色子像素的开口的面积不同。
[0056]
本实施例中，不同子像素的开口面积不同，可以通过调整子像素的开口面积来调整显示基板的白光色坐标，无需通过gamma调整来匹配目标白光色坐标，避免gamma调试过程中亮度下降，造成器件发光效率的浪费；这样发光层的发光能充分利用，达到目标白色亮度时，所需电流密度也更低，有利于降低显示基板的功耗和提升显示基板的寿命。
[0057]
其中，驱动电路层包括薄膜晶体管、信号线等，能够驱动发光单元发光，发光单元发出的白光经过彩膜层后，滤出红绿蓝三色光，再合成白光。本实施例可以通过调整子像素的开口面积来调整显示基板的白光色坐标。
[0058]
一些实施例中，子像素的开口面积由子像素的亮度配比和透过率决定，子像素的亮度配比由所述显示基板的目标色坐标决定，子像素的亮度配比即不同颜色的子像素的亮度比，通过调整子像素的亮度配比可以实现白光的目标色坐标。其中，透过率由彩色滤光单元的厚度决定，彩色滤光单元的厚度由目标色域决定，可以根据目标色域确定每一颜色彩色滤光单元的厚度，根据彩色滤光单元的厚度确定每一颜色子像素的透光率；根据目标白光色坐标确定不同颜色子像素的亮度配比；将每一子像素的亮度配比除以所述子像素的透光率，得到所述子像素的开口率系数；将所述子像素的开口率系数进行归一化处理，得到所述子像素的归一化开口率系数，不同颜色的子像素的归一化开口率系数之和为1；将子像素的像素面积与所述归一化开口率系数相乘，得到子像素的开口面积。
[0059]
一些实施例中，如图2和图3所示，所述显示基板包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，为了实现目标色坐标，所述绿色子像素的第二开口22的面积小于所述蓝色子像素的第三开口23的面积，所述第三开口23的面积小于所述红色子像素的第一开口21的面积。
[0060]
一具体示例中，显示基板的目标色域为85％，为达成85％的目标色域，将红色子像素的彩色滤光单元的膜厚调整到1.5um，将绿色子像素的彩色滤光单元的膜厚调整到1.6um，将蓝色子像素的彩色滤光单元的膜厚调整到1.5um。此时，红色子像素的透过率为5.75％，绿色子像素的透过率为53.86％，蓝色子像素的透过率为5.87％。
[0061]
为了实现白光的色坐标达到目标色坐标(0.31，0.33)，需要红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素的亮度配比为22％：28％：6％，将每一子像素的亮度配比除以子像素的透光率，得到所述子像素的开口率系数；将所述子像素的开口率系数进行归一化处理，得到所述子像素的归一化开口率系数，红色子像素的归一化开口率系数为0.718，绿色子像素的归一化开口率系数为0.097，蓝色子像素的归一化开口率系数为0.185。这样在一个像素单元中，红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素的开口面积按照0.718:0.097:0.185的比例进行设计即可，彩色滤光单元需要覆盖对应的发光单元。
[0062]
当然，红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素的开口面积的比例并不局限为0.718:0.097:0.185，还可以为其他比例。
[0063]
一具体示例中，假设子像素的形状为正方形，边长为5.6um，则子像素面积为32um2，子像素的开口为圆形，则红色子像素的开口面积为32*0.718＝13.2um2，开口的直径
为4.1um；绿色子像素的开口面积为32*0.097＝1.8um2，开口的直径为1.5um；蓝色子像素的开口面积为32*0.185＝3.4um2，开口的直径为2.1um。按照上述开口面积设计显示基板，在灰阶为255时，出射的红光亮度为319.7nit，出射的绿光亮度为402.7nit，出射的蓝光亮度为84.0nit，出射的白光亮度为806.4nit，红光色坐标为(0.6009,0.3837)，绿光色坐标为(0.2107,0.7027)，蓝光色坐标为(0.1312,0.0810)，白光色坐标为(0.31，0.33)，能够达到目标色坐标(0.31，0.33)。
[0064]
本实施例中，白光发光单元发出的白光经过彩膜层后，即可达到目标色域和目标色坐标，无需通过gamma调整来匹配目标白光色坐标，避免gamma调试过程中亮度下降，造成器件发光效率的浪费，白光发光单元发出的光能充分利用，达到目标白光亮度时，所需电流密度也更低，有利于降低显示基板的功耗和提升显示基板的寿命。
[0065]
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的显示基板。
[0066]
该显示装置包括但不限于：射频单元、网络模块、音频输出单元、输入单元、传感器、显示单元、用户输入单元、接口单元、存储器、处理器、以及电源等部件。本领域技术人员可以理解，上述显示装置的结构并不构成对显示装置的限定，显示装置可以包括上述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。在本发明实施例中，显示装置包括但不限于显示器、手机、平板电脑、电视机、可穿戴电子设备、导航显示设备等。
[0067]
所述显示装置可以为：电视、显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件，其中，所述显示装置还包括柔性电路板、印刷电路板和背板。
[0068]
本发明实施例还提供了一种显示基板的制作方法，包括：
[0069]
在衬底基板上形成驱动电路层；
[0070]
在所述驱动电路层远离所述衬底基板的一侧形成多个发光单元，所述发光单元包括相对设置的第一电极、第二电极以及位于所述第一电极和所述第二电极之间的发光层；
[0071]
在所述发光单元远离所述衬底基板的一侧形成彩膜层，所述彩膜层包括多个彩色滤光单元，所述彩色滤光单元与所述发光单元一一对应，每一所述彩色滤光单元与对应的发光单元组成一子像素；
[0072]
其中，不同颜色子像素的开口的面积不同。
[0073]
本实施例中，不同子像素的开口面积不同，可以通过调整子像素的开口面积来调整显示基板的白光色坐标，无需通过gamma调整来匹配目标白光色坐标，避免gamma调试过程中亮度下降，造成器件发光效率的浪费；这样发光层的发光能充分利用，达到目标白色亮度时，所需电流密度也更低，有利于降低显示基板的功耗和提升显示基板的寿命。
[0074]
其中，驱动电路层包括薄膜晶体管、信号线等，能够驱动发光单元发光，发光单元发出的白光经过彩膜层后，滤出红绿蓝三色光，再合成白光。本实施例可以通过调整子像素的开口面积来调整显示基板的白光色坐标。
[0075]
一些实施例中，还包括确定每一颜色子像素的开口面积的步骤，包括：
[0076]
根据目标色域确定每一颜色彩色滤光单元的厚度；
[0077]
根据彩色滤光单元的厚度确定每一颜色子像素的透光率；
[0078]
根据目标色坐标确定不同颜色子像素的亮度配比；
[0079]
根据每一颜色子像素的透光率和亮度配比确定子像素的开口面积。
[0080]
一些实施例中，根据每一颜色子像素的透光率和亮度配比确定子像素的开口面积
包括：
[0081]
将每一子像素的亮度配比除以所述子像素的透光率，得到所述子像素的开口率系数；
[0082]
将所述子像素的开口率系数进行归一化处理，得到所述子像素的归一化开口率系数，不同颜色的子像素的归一化开口率系数之和为1；
[0083]
将子像素的像素面积与所述归一化开口率系数相乘，得到子像素的开口面积。
[0084]
一些实施例中，所述显示基板包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，所述绿色子像素的第二开口的面积小于所述蓝色子像素的第三开口的面积，所述第三开口的面积小于所述红色子像素的第一开口的面积。
[0085]
一具体示例中，显示基板的目标色域为85％，为达成85％的目标色域，将红色子像素的彩色滤光单元的膜厚调整到1.5um，将绿色子像素的彩色滤光单元的膜厚调整到1.6um，将蓝色子像素的彩色滤光单元的膜厚调整到1.5um。此时，红色子像素的透过率为5.75％，绿色子像素的透过率为53.86％，蓝色子像素的透过率为5.87％。
[0086]
为了实现白光的色坐标达到目标色坐标(0.31，0.33)，需要红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素的亮度配比为22％：28％：6％，将每一子像素的亮度配比除以子像素的透光率，得到所述子像素的开口率系数；将所述子像素的开口率系数进行归一化处理，得到所述子像素的归一化开口率系数，红色子像素的归一化开口率系数为0.718，绿色子像素的归一化开口率系数为0.097，蓝色子像素的归一化开口率系数为0.185。这样在一个像素单元中，红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素的开口面积按照0.718:0.097:0.185的比例进行设计即可，彩色滤光单元需要覆盖对应的发光单元。
[0087]
一具体示例中，假设子像素的形状为正方形，边长为5.6um，则子像素面积为32um2，子像素的开口为圆形，则红色子像素的开口面积为32*0.718＝13.2um2，开口的直径为4.1um；绿色子像素的开口面积为32*0.097＝1.8um2，开口的直径为1.5um；蓝色子像素的开口面积为32*0.185＝3.4um2，开口的直径为2.1um。按照上述开口面积设计显示基板，在灰阶为255时，出射的红光亮度为319.7nit，出射的绿光亮度为402.7nit，出射的蓝光亮度为84.0nit，出射的白光亮度为806.4nit，红光色坐标为(0.6009,0.3837)，绿光色坐标为(0.2107,0.7027)，蓝光色坐标为(0.1312,0.0810)，白光色坐标为(0.31，0.33)，能够达到目标色坐标(0.31，0.33)。
[0088]
本实施例中，白光发光单元发出的白光经过彩膜层后，即可达到目标色域和目标色坐标，无需通过gamma调整来匹配目标白光色坐标，避免gamma调试过程中亮度下降，造成器件发光效率的浪费，白光发光单元发出的光能充分利用，达到目标白光亮度时，所需电流密度也更低，有利于降低显示基板的功耗和提升显示基板的寿命。
[0089]
需要说明，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于实施例而言，由于其基本相似于产品实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见产品实施例的部分说明即可。
[0090]
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等
类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0091]
可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。
[0092]
在上述实施方式的描述中，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。
[0093]
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。