像素排布结构、显示面板和显示装置的制作方法

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种像素排布结构、显示面板和显示装置。

背景技术：

微发光二极管(micro-lightemittingdiode，micro-led)显示技术是指在背板上以高密度集成的微小发光二极管阵列为像素实现发光显示的技术。目前，micro-led彩色化显示方案多采用单一蓝色光源和量子点颜色转换层结合的方案，即在蓝光led的激发下发出特定波长的光，通过纳米荧光粉或者量子点材料的光致发光效应将部分蓝光转化为红光和绿光，实现彩色显示。但是，由于纳米荧光粉或者量子点材料无法完全将蓝光转化为红光和绿光，使得一定比例的蓝光出射，导致相邻像素之间存在光串扰问题。在高ppi显示时，由于像素尺寸较小，使得光串扰问题进一步加重。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种像素排布结构、显示面板和显示装置，能够解决相邻像素之间的光串扰问题。

第一方面，本发明实施例提供一种像素排布结构，该像素排布结构包括：阵列分布的多个重复单元，重复单元至少包括行方向上相邻设置的第一像素单元和第二像素单元，第一像素单元和第二像素单元均包括行方向分布的颜色相异的第一子像素、第二子像素和第三子像素；其中，第一像素单元中的第一子像素和第二像素单元中的第一子像素相邻设置。

在第一方面的一种可能的实施方式中，第一像素单元中的第二子像素、第三子像素和第一子像素依次排列为一行，第二像素单元中的第一子像素、第二子像素和第三子像素依次排列为一行；或者，第一像素单元中第二子像素、第三子像素和第一子像素依次排列为一行，第二像素单元中第一子像素、第三子像素和第二子像素依次排列为一行。

在第一方面的一种可能的实施方式中，像素排布结构为重复单元沿行方向平移，以及沿列方向平移形成。

在第一方面的一种可能的实施方式中，第一子像素为红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素中的任一个。

第二方面，本发明实施例提供一种显示面板，其特征在于，具有如上所述的像素排布结构，该显示面板包括：

驱动背板，包括衬底基板以及设置于衬底基板上的驱动电路；

发光层，设置于驱动背板，发光层包括呈阵列分布的微发光二极管；

彩膜基板，对应驱动背板设置，彩膜基板面向微发光二极管的一侧设置有光转换单元及阻隔物，相邻光转换单元通过阻隔物相互分离设置，光转换单元至少包括颜色相异的第一基色光转换单元、第二基色光转换单元和第三基色光转换单元；

其中，相邻设置的第一像素单元和第二像素单元中的第一子像素共用第一基色光转换单元。

在第二方面的一种可能的实施方式中，被像素共用的第一基色光转换单元的面积s满足关系式：a＜s≦2a，其中a为第一预设面积；第二基色光转换单元和/或第三基色光转换单元的面积s1满足关系式：a＜s1＜s。

在第二方面的一种可能的实施方式中，阻隔物的面向微发光二极管表面与光转换单元的入光面平齐，或者凸出于光转换单元的入光面。

在第二方面的一种可能的实施方式中，微发光二极管为蓝色微发光二极管，第一基色光转换单元、第二基色光转换单元、第三基色转换单元分别为红色转换单元、绿色转换单元和透明单元；优选地，对应红色转换单元和绿色转换单元分别设置有滤光层，滤光层位于对应基色转换单元的出光面以及侧壁。

在第二方面的一种可能的实施方式中，微发光二极管为紫外微发光二极管，第一基色光转换单元、第二基色光转换单元、第三基色转换单元分别为红色转换单元、绿色转换单元和蓝色转换单元；优选地，对应红色转换单元、绿色转换单元和蓝色转换单元分别设置有滤光层，滤光层位于对应基色转换单元的出光面以及侧壁。

第三方面，本发明实施例提供一种显示装置，该显示装置包括：如上所述的显示面板。

如上所述，由于本发明实施例中的像素排布结构中的重复单元至少包括行方向上相邻设置的第一像素单元和第二像素单元，第一像素单元中的第一子像素和第二像素单元中的第一子像素相邻设置，使得第一像素单元和第二像素单元中的第一子像素能够像素共用第一基色光转换单元。这样，在像素单元面积固定前提下，被像素共用的基色光转换单元的面积就可以相对于两个子像素单元的总面积适当减小，相应地，相邻光转换单元之间的阻隔物的宽度增大，不同像素的出射光之间的距离随之增大，从而能够减小相邻像素的光串扰问题。

根据本发明实施例，在像素单元面积固定前提下，由于被像素共用的光转换单元的面积，以及未被像素共用的第二子像素和/或第三子像素对应的光转换单元的面积相对于单个子像素单元的面积可以适当增大，从而能够在满足减小相邻像素的光串扰的前提下，提高像素透光率，进而提高显示效果。

附图说明

从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。

图1为本发明实施例涉及的micro-led显示面板的结构示意图；

图2为本发明实施例涉及的一种通用像素排布结构示意图；

图3为与图2对应的光转换单元及阻隔物的平面分布示意图；

图4为本发明一个实施例提供的像素排布结构示意图；

图5为本发明另一实施例提供的像素排布结构示意图；

图6为与图5对应的光转换单元和阻隔物的平面分布示意图；

图7为本发明又一实施例提供的像素排布结构示意图；

图8为与图7对应的光转换单元和阻隔物的平面分布示意图；

图9为本发明一实施例提供的显示面板的结构示意图；

图10为本发明另一实施例提供的显示面板的结构示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

10-驱动背板；20-微发光二极管；

100、201、202、203、204、205-重复单元；

2011、2021、2031、2041、2051-第一像素单元；

2012、2022、2042-第二像素单元；30-彩膜基板；

40-光转换单元；401-第一基色光转换单元；

402-第二基色光转换单元；403-第三基色光转换单元；

50-阻隔物；60-滤光层。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。

图1为本发明实施例涉及的micro-led显示面板的结构示意图。

如图1所示，该显示面板包括驱动背板10、发光层和彩膜基板30。

其中，驱动背板10包括衬底基板以及设置于衬底基板上的驱动电路。驱动电路由薄膜晶体管等器件组成，驱动背板10也称为阵列基板。

发光层，设置于驱动背板10，发光层包括呈阵列分布的微发光二极管20。

彩膜基板30，对应驱动背板10设置，彩膜基板30面向微发光二极管20的一侧设置有光转换单元40及阻隔物50，相邻光转换单元40通过阻隔物50相互分离设置，光转换单元40至少包括颜色相异的第一基色光转换单元401、第二基色光转换单元402和第三基色光转换单元403。这里不对第一基色光转换单元401、第二基色光转换单元402和第三基色光转换单元403的位置顺序限定。

具体实施时，光转换单元40可以为倒梯形结构，以提高光入射率。

在一些实施例中，微发光二极管20可以为蓝光微发光二极管，蓝光微发光二极管能够产生蓝光。第一基色光转换单元401、第二基色光转换单元402、第三基色转换单元403分别为红色转换单元、绿色转换单元和透明单元。

其中，红色转换单元包括用于产生红光的光致发光材料，例如，红色量子点与光刻胶混合形成的材料或者红色有机光致发光材料与光刻胶混合形成的材料，用于将微发光二极管20的出射光转换为与红色光。绿色转换单元包括用于产生绿光的光致发光材料，例如，绿色量子点与光刻胶混合形成的材料或者绿色有机光致发光材料光刻胶混合形成的材料，用于将微发光二极管20的出射光转换为与绿色光。其中，光刻胶为负性胶，量子点成分可以为zns、zno、cds、inp等无机纳米颗粒。

应当理解的是，透明单元无需将蓝光微发光二极管出射的蓝光进行转化，而是将蓝光微发光二极管出射的蓝光直接透过，从而与红色光和绿色光一起实现全彩显示。透明单元包括透明材料，例如，透明光刻胶、透明聚合物(例如聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，pmma))等。

在一些实施例中，微发光二极管20可以为紫外微发光二极管，紫外微发光二极管能够产生紫外光。第一基色光转换单元、第二基色光转换单元、第三基色转换单元分别为红色转换单元、绿色转换单元和蓝色单元。其中，蓝色转换单元包括用于产生蓝光的光致发光材料，例如，蓝色量子点与光刻胶混合形成的材料或者蓝色有机光致发光材料与光刻胶混合形成的材料，用于将微发光二极管20的出射光转换为蓝色光，从而与红色光和绿色光一起实现全彩显示。

图2为本发明实施例涉及的一种通用像素排布结构示意图。其中，x表示行方向，y表示列方向。

如图2所示，该像素排布结构包括：阵列分布的多个重复单元100，重复单元100包括一个像素单元，像素单元包括行方向分布的颜色相异的第一子像素、第二子像素和第三子像素，这里不对第一子像素、第二子像素和第三子像素的位置顺序限定。

图2中示出的颜色相异的三个子像素依次为红色子像素r、绿色子像素g和蓝色子像素b。

图3为与图2对应的光转换单元及阻隔物的平面分布示意图。

如图3所示，与红色子像素r对应的光转换单元为红色转换单元40(r)、与绿色子像素g对应的光转换单元为绿色转换单元40(g)、与蓝色子像素b对应的光转换单元为蓝色转换单元(或者透明单元)40(b)。红色转换单元40(r)、绿色转换单元40(g)和蓝色转换单元(或者透明单元)40(b)通过阻隔物50分离设置，阻隔物50也可以理解为不透光的黑矩阵(blackmatrix，bm)。

图3中示出的红色转换单元40(r)、绿色转换单元40(g)和蓝色转换单元(或者透明单元)40(b)具有相同的宽度l1，相邻光转换单元之间的阻隔物50具有相同的宽度d1。

在高ppi显示时，一方面由于红色转换单元40(r)和绿色转换单元40(g)存在因转换不完全而引起的蓝光泄露问题，另一方面由于像素尺寸较小，红色转换单元40(r)和绿色转换单元40(g)的尺寸l1也较小，使得相邻光转换单元之间的阻隔物50的宽度d1也较小，导致相邻子像素之间的光串扰问题进一步加重。

基于此，本发明实施例提供一种像素排布结构，该像素结构包括阵列分布的多个重复单元，重复单元至少包括行方向上相邻设置的第一像素单元和第二像素单元。第一像素单元和第二像素单元均包括行方向分布的颜色相异的第一子像素、第二子像素和第三子像素，其中，第一像素单元中的第一子像素和第二像素单元中的第一子像素相邻设置。

本发明实施例不对第一子像素、第二子像素和第三子像素的位置顺序做限定。第一子像素可以为红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素中的任一个。

举例来说，若第一子像素为b子像素，则第二子像素为r子像素和g子像素的其中一个，第三子像素为r子像素和g子像素中的另一个。

需要说明的是，本发明实施例中的像素排布结构为重复单元沿行方向平移，以及沿列方向平移形成，相邻的行或者列之间不存在错位。

下面结合图4和图5，以第一子像素为b子像素、第二子像素为r子像素、第三子像素为g子像素为例，对本发明实施例中的像素排布结构进行说明。

图4中示出的重复单元201包括行方向上相邻设置的第一像素单元2011和第二像素单元2012。第一像素单元2011中的r子像素、g子像素和b子像素依次排列为一行，第二像素单元2012中的b子像素、r子像素和g子像素依次排列为一行，即第一像素单元2011中的b子像素和第二行像素2012中的b子像素相邻设置。

结合图1中的显示面板结构，具体实施时，可以使分属于同一重复单元201的第一像素单元2011和第二像素单元2012的相邻两个b子像素共用一个蓝色转换单元(或者透明单元)40(b)。

图5中示出的重复单元202包括行方向上相邻设置的第一像素单元2021和第二像素单元2022，第一像素单元2021中r子像素、g子像素和b子像素依次排列为一行，第二像素单元2022中b子像素、g子像素和b子像素依次排列为一行，即第一像素单元2021中的b子像素和第二行像素2022中的b子像素相邻设置，并且，位于重复单元202的第二像素单元2022的第三位置的r子像素可以与行方向上相邻的下一重复单元203的第一像素单元2031的第一位置的r子像素相邻设置。

结合图1中的显示面板结构，具体实施时，可以使分属于同一重复单元202的不同像素单元的相邻两个b子像素共用一个蓝色转换单元(或者透明单元)40(b)，并且使分属于相邻重复单元202和203的不同像素单元2022和2031的两个r子像素共用一个红色转换单元40(r)。

图5与图4的区别在于，图5中的位于重复单元202的第二像素单元2022的第三位置的r子像素可以与行方向上相邻的下一重复单元203的第一像素单元2031的第一位置的r子像素相邻设置。

图6为与图5对应的光转换单元和阻隔物的平面分布示意图。

从图6可以看出，使不同像素单元中的相邻两个b子像素共用一个蓝色转换单元(或者透明单元)40(b)的技术方案，对应到micro-led显示面板结构中，就是消除与相邻两个b子像素对应的光转换单元之间的阻隔物50，从而使两个b子像素对应的微发光二极管20产生的光能够从像素共用的蓝色转换单元(或者透明单元)40(b)出射。

同理，使分属于相邻重复单元的不同像素单元的两个r子像素共用一个红色转换单元40(r)的技术方案，对应到micro-led显示面板结构中，就是消除与相邻两个r子像素对应的光转换单元之间的阻隔物50，从而使两个r子像素对应的微发光二极管20产生的光能够从被像素共用的红色转换单元40(r)出射。

由于蓝色转换单元(或者透明单元)40(b)和红色转换单元40(r)被属于不同像素单元的两个子像素共用，如此设置，在像素单元面积固定前提下，被像素共用的蓝色转换单元(或者透明单元)40(b)的面积l2和红色转换单元40(r)的面积l3就可以相对于两个子像素单元的总面积适当减小，相应地，相邻光转换单元之间的阻隔物50的宽度(d2、d3以及d4)也就可以相较于原宽度d1适当增大，这里，相邻光转换单元之间的阻隔物50的宽度增大，不同像素的出射光之间的距离随之增大，从而能够减小相邻像素的光串扰问题。

此外，在像素单元面积固定前提下，由于被像素共用的蓝色转换单元(或者透明单元)40(b)的面积l2和红色转换单元40(r)的面积l3，以及未被像素共用的绿色转换单元40(g)的面积l3相对于单个子像素单元的面积可以适当增大，从而能够在满足减小相邻像素的光串扰的前提下，提高像素透光率，进而提高显示效果。

如上所述，由于本发明实施例中的像素排布结构中的重复单元至少包括行方向上相邻设置的第一像素单元和第二像素单元，第一像素单元中的第一子像素和第二像素单元中的第一子像素相邻设置，使得第一像素单元和第二像素单元中的第一子像素能够像素共用第一基色光转换单元。这样，在像素单元面积固定前提下，被像素共用的基色光转换单元的面积就可以相对于两个子像素单元的总面积适当减小，相应地，相邻光转换单元之间的阻隔物50的宽度增大，不同像素的出射光之间的距离随之增大，也从而能够减小相邻像素的光串扰问题。

根据本发明实施例，在像素单元面积固定前提下，由于被像素共用的光转换单元的面积，以及未被像素共用的第二子像素和/或第三子像素对应的光转换单元的面积相对于单个子像素单元的面积可以适当增大，从而能够在满足减小相邻像素的光串扰的前提下，提高像素透光率，进而提高显示效果。

图7为本发明又一实施例提供的像素排布结构示意图。

图7与图5的不同之处在于，图7中的一子像素为r子像素、第二子像素为b子像素、第三子像素为g子像素。

图7中示出的重复单元204包括行方向上相邻设置的第一像素单元2041和第二像素单元2042，第一像素单元2041中r子像素、b子像素和g子像素依次排列为一行，第二像素单元2042中g子像素、b子像素和r子像素依次排列为一行，即第一像素单元2041中的g子像素和第二行像素2042中的g子像素相邻设置，并且，位于重复单元204的第二像素单元2042的第三位置的r子像素可以与行方向上相邻的下一重复单元205的第一像素单元2051的第一位置的r子像素相邻设置。

结合图1中的显示面板结构，具体实施时，可以使分属于同一重复单元204的不同像素单元2041和2042的相邻两个g子像素共用一个绿色转换单元40(g)，并且使分属于相邻重复单元204和205的不同像素单元的2042和2051的两个r子像素共用一个红色转换单元40(r)。

图8为与图7对应的光转换单元和阻隔物的平面分布示意图。

从图8可以看出，使不同像素单元中的相邻两个g子像素共用一个绿色转换单元40(g)的技术方案，对应到micro-led显示面板结构中，就是消除与相邻两个g子像素对应的光转换单元之间的阻隔物50，从而使两个g子像素对应的微发光二极管20产生的光能够从像素共用的绿色转换单元40(g)出射。

同理，使分属于相邻重复单元的不同像素单元的两个r子像素共用一个红色转换单元40(r)的技术方案，对应到micro-led显示面板结构中，就是消除与相邻两个r子像素对应的光转换单元之间的阻隔物50，从而使两个r子像素对应的微发光二极管20产生的光能够从像素共用的红色转换单元40(r)出射。

在一些实施例中，本发明实施例中的像素排布结构中的重复单元还可以包括行方向上的2个以上的像素单元，只要2个以上的像素单元满足：“存在相邻设置的第一像素单元和第二像素单元”，且该相邻设置的第一像素单元和第二像素单元满足：“第一像素单元和第二像素单元均包括行方向分布的颜色相异的第一子像素、第二子像素和第三子像素，其中，第一像素单元中的第一子像素和第二像素单元中的第一子像素相邻设置”即可。其中，第一子像素可以为红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素中的任一个。

也就是说，重复单元中应至少存在相邻且具有同一颜色的两个子像素，该两个子像素分属于相邻的两个像素单元，从而能够通过共用一个光转换单元，实现在满足减小相邻像素的光串扰的前提下，提高像素透光率，进而提高显示效果的效果。

图9为本发明一实施例提供的显示面板的结构示意图，具有如上文所述的像素排布结构。图9与图8的不同之处在于，相邻设置的第一像素单元和第二像素单元中的相邻且具有同一颜色子像素共用一个光转换单元401和光转换单元403(参看图5和图6)，即相邻设置的第一像素单元和第二像素单元中的相邻且具有同一颜色子像素对应的微发光二极管20产生的光均从光转换单元401或者光转换单元403出射。

其中，具有同一颜色相邻子像素可以为红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素中的任一个，对应相邻红色子像素的光转换单元为红色转换单元，对应相邻绿色子像素的光转换单元为绿色转换单元，对应相邻蓝色子像素的光转换单元为蓝色转换单元或者透明单元。

根据本发明实施例，通过使第一像素单元和第二像素单元中的相邻且具有同一颜色子像素共用光转换单元401和光转换单元403，在像素单元面积固定前提下，被像素共用的光转换单元401和光转换单元403的面积就可以相对于两个子像素单元的总面积适当减小，相应地，相邻光转换单元之间的阻隔物50的宽度以及不同像素的出射光之间的距离也就可以适当增大，从而能够减小相邻像素的光串扰。

进一步地，在像素单元面积固定前提下，被像素共用的光转换单元401和光转换单元403的面积相对于单个子像素单元的面积，以及未被像素共用的光转换单元402的面积相对于单个子像素单元的面积可以适当增大，从而能够在满足减小相邻像素的光串扰的前提下，提高像素透光率，进而提高显示效果。

在图9的示例中，为了与被像素共用的光转换单元40的面积进行匹配，对微发光二极管20阵列的间距做了调整，本领域技术人员也可以不对微发光二极管20阵列的间距进行调整，而是仅调整光转换单元的面积，此处不做限定。

在一些实施例中，为了使得相邻像素间的阻隔物50的尺寸设计同时合理兼顾高的透光率和低的光串扰问题，被像素共用的光转换单元403的面积s满足关系式：a＜s≦2a，其中a为第一预设面积，假设在本申请之前，各光转换单元的面积相等，此处a也可以理解为单个光转换单元的初始设计面积。未被像素共用的光转换单元的面积s1满足关系式：a＜s1＜s。

在一些实施例中，参见图9，阻隔物50的面向微发光二极管20表面可以与光转换单元40的入光面平齐，或者凸出于光转换单元40的入光面。因为若光转换单元40的入光面凸出于阻隔物50，经光转换单元40转换后的光线很容易从光转换单元40的侧壁出射，进入到相邻的光转换单元40，引起相邻像素间的串扰。通过使阻隔物50的面向微发光二极管20表面与光转换单元40的入光面平齐，或者凸出于光转换单元40的入光面，就能够避免经光转换单元40转换后的光线进入到相邻的光转换单元40。

在一些实施例中，参见图10，对应各转换单元40分别设置有滤光层60，滤光层60位于对应光转换单元40的出光面以及侧壁，从而使得相应颜色的光全部透过，其他颜色的光全部被吸收和/或反射。可以理解地是，对于透明单元不需要设置滤光层60。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括上述显示面板，该显示装置可以应用于虚拟现实设备、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪、可穿戴手表、物联网节点等任何具有显示功能的产品或部件。由于该显示装置解决问题的原理与上述显示面板相似，因此该显示装置的实施可以参见上述显示面板的实施，重复之处不再赘述。

需要明确的是，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或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。对于装置实施例而言，相关之处可以参见方法实施例的说明部分。本发明实施例并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。本领域的技术人员可以在领会本发明实施例的精神之后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。

以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(asic)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明实施例的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、rom、闪存、可擦除rom(erom)、软盘、cd-rom、光盘、硬盘、光纤介质、射频(rf)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

本发明实施例可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。例如，特定实施例中所描述的算法可以被修改，而系统体系结构并不脱离本发明实施例的基本精神。因此，当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本发明实施例的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明实施例的范围之中。

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