CN108255349B - 显示基板和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种显示基板和显示装置。该显示基板开设有功能孔，形成所述功能孔的叠层结构包括遮光层和半透层，还包括消影层，所述消影层位于所述遮光层和所述半透层之间，且所述消影层至少覆盖所述功能孔的开孔区域。该显示基板通过在功能孔位置增设消影层，增加功能孔位置半透油墨或者遮光材料L值，减小功能孔位置网印半透层与遮光层之间色差，同时在功能孔边缘区域，保护层外扩遮光层的设计，减小功能孔边缘半透油墨厚度，增加功能孔边缘半透油墨或者补黑油墨L值，从而减小遮光层与半透油墨或者遮光材料色差，达到功能孔开孔与孔周边外观一体色效果。

Description

显示基板和显示装置

技术领域

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种显示基板和显示装置。

背景技术

随着科技的发展，电脑、手机、pad产品功能越来越多样化，在产品上需开设的功能孔(Functiong Hole)数量越来越多，例如摄像孔(camera)、感应孔(sensor)等等。而且，由于针对相同尺寸产品，功能需求&产品定位不同，所需进行开孔设计不同。

而针对相同尺寸不同开孔要求，需在掩模板(Mask)针对每种开孔需求单独设计图案，这样无形中增加掩模板开发成本，产品方案后期变动开孔设计成本增加。

如何较好隐藏功能孔，带给用户良好的视觉体验成为目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中上述不足，提供一种显示基板和显示装置，能较好隐藏功能孔，带给用户良好的视觉体验。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是该显示基板，开设有功能孔，形成所述功能孔的叠层结构包括遮光层和半透层，还包括消影层，所述消影层位于所述遮光层和所述半透层之间，且所述消影层至少覆盖所述功能孔的开孔区域。

可选的，所述遮光层包括通孔，所述通孔的孔径向靠近所述半透层的方向逐渐增大，覆盖所述功能孔的开孔区域的所述消影层设置于所述通孔的内部。

可选的，所述功能孔在包含孔中心轴所在平面的截面形状为梯形。

可选的，所述消影层为单层或多层结构，采用氮氧化硅材料、氧化硅材料、氮化硅材料、氧化铌材料中的至少一种形成。

可选的，所述消影层采用氮氧化硅材料，所述消影层的厚度范围为

折射率为1.6-1.7。

可选的，所述消影层采用五氧化二铌材料，所述消影层的厚度范围为

折射率为1.8-2.0。

可选的，所述消影层采用物理气相沉积工艺形成。

可选的，所述功能孔垂直于孔中心轴所在平面的截面形状为圆形、方形、菱形中的至少一种。

可选的，所述功能孔的叠层结构中，所述消影层还至少覆盖所述遮光层位于所述功能孔的周边区域。

可选的，还包括保护层，所述保护层位于所述消影层和所述遮光层之间，所述保护层完全覆盖所述功能孔的周边区域。

可选的，所述消影层在所述功能孔的周边区域的宽度范围为10-30μm。

可选的，所述半透层采用半透油墨形成，所述半透层采用丝网印刷工艺形成。

可选的，所述遮光层采用包含碳黑、颜料、染料或补黑油墨中的至少一种不透明材料形成，所述遮光层采用构图工艺或丝网印刷工艺形成。

可选的，所述显示基板包括触控屏，所述功能孔开设于所述触控屏中；

或者，所述显示基板包括玻璃盖板，所述功能孔开设于所述玻璃盖板上。

一种显示装置，包括上述的显示基板。

本发明的有益效果是：该显示基板通过在功能孔位置增设消影层，增加功能孔位置半透油墨或者遮光材料L值，减小功能孔位置网印半透层与遮光层之间色差，同时在功能孔边缘区域，保护层外扩遮光层的设计，减小功能孔边缘半透油墨厚度，增加功能孔边缘半透油墨或者补黑油墨L值，从而减小遮光层与半透油墨或者遮光材料色差，达到功能孔开孔与孔周边外观一体色效果。

附图说明

图1为相关技术的包括功能孔的显示基板的剖视图；

图2为遮光材料与不同样本半透材料的色相对比曲线图；

图3为遮光材料与不同样本半透材料的色偏对比曲线图；

图4为半透材料的透过率与色相随厚度变化对比曲线图；

图5为本发明实施例1中包括功能孔的显示基板的剖视图；

附图标识中：

1－基板；2-遮光层；3-保护层；4-半透层；5-消影层；6-开孔区域。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明显示基板和显示装置作进一步详细描述。

半透油墨(Infrared Ray Ink，简称IR)具有厚度为550nm时透过率10％以下，850nm时透过率80％以上的特性，通过这种半透油墨，人眼观察功能孔外观为不透明黑色，同时实现摄像头高透过率。

如图2所示为不同厂商半透油墨样本(Si，i＝1～5)与遮光材料的色相L差异的对比，如图3所示为不同厂家半透油墨本(Si，i＝1～5)与遮光材料的色偏a&b差异的对比。Lab色彩模式是国际照明委员会CIE规定的一种颜色标定模式，L值表示亮暗，a值表示红绿色，b值表示黄蓝色。从图2、图3可见，半透油墨的a&b值可通过调试油墨配方，实现与遮光材料无色差，而半透油墨与遮光材料的L的差异为2.5～4，无法通过调试半透油墨配方来降低L差异。

另外，如图4所示，从不同厂商半透油墨样本(Si，i＝1～5)的厚度与透光率Tr&色相L关系图可知，半透油墨的厚度越低，L值和Tr值均越高，无法满足半透油墨为500nm时Tr小于10％的要求。

实施例1：

本实施例提供一种显示基板，该显示基板通过减小遮光材料与半透油墨色差，利用光的干涉相消，达到功能孔开孔与孔周边外观一体色效果。

如图5所示，该显示基板开设有功能孔，在基板1的上方，形成功能孔的叠层结构包括遮光层2、半透层4和消影层5，消影层5位于遮光层2和半透层4之间，且消影层5至少覆盖功能孔的开孔区域6；当然，在完全覆盖功能孔的开孔区域6的基础上，还可以至少覆盖遮光层2位于功能孔的周边区域，周边区域设置叠层结构，以增强开孔隐藏效果。

功能孔提供传感器的采光通孔，传感器的采集窗口设置于功能孔靠近遮光层2的一侧，遮光层2包括通孔，通孔的孔径向靠近半透层4的方向逐渐增大，消影层5设置于通孔的内部。即，从厚度方向来看，功能孔处于遮光层2部分的孔径小于处于消影层5部分的孔径。并且，功能孔的最小孔径不小于传感器的采集窗口(例如采集可见光、红外光或紫外光的采光孔等光线)的面积，既保证出光，又能隐藏功能孔和传感器的差异。

在本实施例中，功能孔在包含孔中心轴所在平面的截面形状为梯形。即，功能孔的孔壁为由半透层4向遮光层2、相对孔中心轴逐渐靠近的倾斜面。功能孔的叠层结构形成渐变结构，实现逐层消影，并使更多的光透射进功能孔中而增大视角，倾斜的角度根据叠层结构的不同而有所不同。

其中，功能孔垂直于孔中心轴所在平面的截面形状为圆形、方形、菱形中的至少一种。事实上，功能孔的截面形状根据需要可为上述的规则形状或其他的不规则形状，可根据传感器的采集窗口的形状灵活选用，功能孔的形状多样，因此适用范围更广。

针对产品开孔设计，目前采用的方式是在功能孔的开孔处网印半透油墨。在图1所示的相关显示产品功能孔的结构图中，其中的保护层的开孔区域大于黑矩阵(BlackMatrix，简称BM)的开孔区域，半透油墨直接网印于功能孔处。由于网印半透油墨与黄光制程制备黑矩阵的遮光材料存在色差，导致功能孔网印半透油墨处颜色与遮光材料存在差异，导致功能孔处外观可见，功能孔开孔与孔周边一体色(No Color Difference)效果不佳，影响客户外观体验。本实施例的功能孔，通过设置消影层，实现功能孔开孔与孔周边一体色效果，提高客户外观体验。

本实施例的显示基板中，可选的，消影层5为单层或多层结构，采用氮氧化硅材料、氧化硅材料、氮化硅材料、氧化铌材料中的至少一种材料形成。消影层5为单层结构时，消影层5采用氮氧化硅材料(SiNxOy)，消影层5的厚度范围为

折射率为1.6-1.7，优选材料折射率为1.65；或者，消影采用五氧化二铌材料，消影层5的厚度范围为

折射率为1.8-2.0，优选材料折射率为1.9。消影层5为多层结构时，例如两层结构时，可以采用五氧化二铌形成

的层厚，接着在上方采用二氧化硅材料形成

的层厚；或者，例如三层结构时，采用五氧化二铌形成

的层厚，接着在上方采用二氧化硅材料形成

的层厚，再采用氮氧化硅材料形成

的层厚。对于消影层5的具体层结构和采用材料，可根据需要进行不同的配置，这里不做限定。在半透层4下方增设消影层5，增加半透层4和消影层5的L值，配合一定的厚度和折射率，使得开口处L值与遮光层2的L值相接近，从而实现消影。

可选的，消影层5可以为整层结构设计，此时该层可采用物理气相沉积工艺形成。物理气相沉积工艺是一种较成熟的制备工艺，易于获得较好的层结构效果。当然，从非功能孔区域的薄型化考虑，也可以配合掩模板仅保留对应着功能孔的开孔以及周边区域的半透油墨，而去除其他区域的半透油墨。

半透层4能实现但是并不能完全实现消影，半透层4采用半透油墨形成，半透层4采用丝网印刷工艺形成。

遮光层2仅设置于对应于功能孔的周边区域实现遮光，遮光层2采用包含碳黑、颜料和染料的不透明材料或遮光材料形成，遮光层2采用构图工艺形成。或者，遮光材料为补黑油墨，遮光层2采用丝网印刷工艺形成。

图5所示的显示基板中，可选的，在形成功能孔的叠层结构中还包括保护层3，保护层3位于消影层5和遮光层2之间，保护层3完全覆盖功能孔的周边区域。可选的，消影层5在功能孔的周边区域的宽度范围为10-30μm。开孔处边缘保护层3的孔径小于遮光层2的孔径，即保护层3相对延伸出遮光层2正投影对应的区域，保护层3外扩尺寸范围为0-25μm，由于保护层3为透明介质，网印半透油墨后，从玻璃面观察，半透油墨厚度小于中心区域厚度，边缘半透油墨的L值降低，减小功能孔边缘颜色差异，从而达到外观一体色效果，能较好隐藏功能孔，带给用户良好的视觉体验。

该功能孔采用叠层结构设计，开口区域增设消影层改变功能孔的L值，孔周边区域设计爬坡结构形成缓变的颜色过渡，从而改善网印半透油墨与遮光材料之间色差，以及增设消影层5结构，提高半透油墨开孔处L值，降低与遮光材料的L值差异，并结合通过功能孔处叠层保护层3外扩，外观功能孔不可见，从而实现功能孔与周边区域外观一体色效果。

本实施例显示基板中的功能孔，适用于多种用途、多种形状的传感器，传感器包括摄像头、光线传感器或人脸识别传感器。

在某些应用中，显示基板包括触控屏，功能孔开设于触控屏中；或者，显示基板包括玻璃盖板，功能孔开设于玻璃盖板上。保护层3不仅可以对上述的显示基板进行保护，在设置触控屏时，同样可实现对触控屏的保护。

本实施例提供了一种显示基板，其触摸屏/盖板玻璃中的功能孔，通过在功能孔位置增设消影层，增加功能孔位置半透油墨或者遮光材料L值，减小功能孔位置网印半透层与遮光层之间色差，同时在功能孔边缘区域，保护层外扩遮光层的设计，减小功能孔边缘半透油墨厚度，增加功能孔边缘半透油墨或者遮光材料L值，从而减小遮光层与半透油墨或者遮光材料色差，达到功能孔开孔与孔周边外观一体色效果。

本实施例中的显示基板，针对功能孔位置网印油墨与遮光材料之间存在色差，从而影响视觉效果的问题，尤其适用于触控显示领域和柔性显示领域。

实施例2：

本实施例提供一种显示装置，该显示装置包括实施例1中的显示基板。

该显示装置可以为：台式电脑、平板电脑、笔记本电脑、手机、PDA、GPS、车载显示、投影显示、摄像机、数码相机、电子手表、计算器、电子仪器、仪表、液晶面板、OLED面板、电子纸、电视机、显示器、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件，可应用于公共显示和虚幻显示等多个领域。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种显示基板，其特征在于，开设有功能孔，形成所述功能孔的叠层结构包括遮光层和半透层，还包括消影层，所述消影层位于所述遮光层和所述半透层之间，且所述消影层至少覆盖所述功能孔的开孔区域；

所述功能孔的叠层结构中，所述消影层还至少覆盖所述遮光层位于所述功能孔的周边区域；

所述消影层在所述功能孔的周边区域的宽度范围为10-30μm；

还包括保护层，所述保护层位于所述消影层和所述遮光层之间，所述保护层完全覆盖所述功能孔的周边区域；

所述功能孔的开孔边缘处所述保护层的孔径小于所述遮光层的孔径，所述保护层相对延伸出所述遮光层正投影对应区域的外扩尺寸范围为0-25μm；

所述半透层采用半透油墨形成；所述保护层采用透明介质。

2.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述遮光层包括通孔，所述通孔的孔径向靠近所述半透层的方向逐渐增大，覆盖所述功能孔的开孔区域的所述消影层设置于所述通孔的内部。

3.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述功能孔在包含孔中心轴所在平面的截面形状为梯形。

4.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述消影层为单层或多层结构，采用氮氧化硅材料、氧化硅材料、氮化硅材料、氧化铌材料中的至少一种形成。

5.根据权利要求4所述的显示基板，其特征在于，所述消影层采用氮氧化硅材料，所述消影层的厚度范围为

折射率为1.6-1.7。

6.根据权利要求4所述的显示基板，其特征在于，所述消影层采用五氧化二铌材料，所述消影层的厚度范围为

折射率为1.8-2.0。

7.根据权利要求4所述的显示基板，其特征在于，所述消影层采用物理气相沉积工艺形成。

8.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述功能孔垂直于孔中心轴所在平面的截面形状为圆形、方形、菱形中的至少一种。

9.根据权利要求1-8任一项所述的显示基板，其特征在于，所述遮光层采用包含碳黑、颜料、染料或补黑油墨中的至少一种不透明材料形成。

10.根据权利要求1-8任一项所述的显示基板，其特征在于，所述显示基板包括触控屏，所述功能孔开设于所述触控屏中；

或者，所述显示基板包括玻璃盖板，所述功能孔开设于所述玻璃盖板上。

11.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的显示基板。

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