CN102956160A - 基于体积全息原理的高对比度oled显示装置 - Google Patents

基于体积全息原理的高对比度oled显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种OLED显示领域的装置，具体是一种基于体积全息原理的高对比度OLED显示装置。针对OLED器件本身结构导致的反射使得在环境光下器件对比度降低,影响成像质量的问题,提出了利用体积全息原理构成的导光层与OLED器件相结合,将一定角度范围内入射的环境光导向非可视区,从而防止环境光进入OLED内部进而产生反射影响器件对比度。

Description

基于体积全息原理的高对比度OLED显示装置
技术领域
本发明涉及一种OLED显示领域的装置，具体是一种基于体积全息原理的高对比度OLED显示装置以及其中相关元件的制备方法。
 
背景技术
OLED作为新兴的发光器件已经引起越来越多的关注，并被认为有望取代LCD成为下一代显示，照明领域的核心器件。OLED主要由至少两个电极，以及位于两个电极之间的电致发光层组成。OLED的电极主要由导电率高的材料构成，常见的有金属，金属氧化物等，这些材料同时也有较高的反射率，当OLED被应用在显示领域时，不可避免的存在一定的环境光，而当环境光入射到这些电极上时，通常都会伴随着一定的反射，这些进入可视区的反射光会降低显示内容的对比度，可识别度等显示性能。
目前已有的提高OLED在环境光下对比度的方案大多比较复杂，昂贵，甚至有些需要牺牲器件本身的光电效率等指标，从而影响整个显示面板的工作效率。如专利号US 8067886的美国专利，利用多层介质结构的电极，使得环境光在入射到电极上时摧毁型干涉，从而减少电极对环境光的反射，但这种多层介质结构的电极工艺复杂,大面积制备性能一致的像素单元有很大的难度。又如专利号为US6936960B2的美国专利，利用圆偏振片吸收环境光从而提高整个显示面板的对比度，但是圆偏振片同时也会吸收一部分OLED发射的光，从而降低面板出射光的光强，使得整个面板的光利用率降低。
因此，提供一种能够有效地提高OLED的显示装置在环境光下对比度，同时又不会影响整个显示装置的工作效率，稳定性等性能的方案实属必要。
发明内容    
本发明的目的是为了解决现有技术的不足，即OLED显示设备由于OLED本身结构中电极对环境光的反射，导致对比度，可识别度降低的问题。
    为了解决上述问题，提出一种基于体积全息原理的高对比度OLED显示装置，包括OLED发光元件和全息导光层，其中全息导光层位于OLED发光元件出光面的正上方，OLED发光元件的出射光经过全息导光层后出射，其特征在于，所述全息导光层能够将一定角度范围内入射的环境光导向非可视区。
    所述的全息导光层是由曝光形成的反射式体积全息图，在曝光过程中，将激光器出射的光束分成两束后，分别从全息面板的上方和下方，以特定的角度投向全息面板，这里将上方和下方入射的光束分别命名为参考光和物光，由全息面板记录两路光束的干涉图样，经过处理后得到全息导光层。当环境光以与原参考光相近的角度入射到全息导光层上时，根据全息的基本原理，原物光将被重构形成类似反射的光场，但传播方向由原物光的传播方向决定，并不遵从镜面反射的入射角与反射角相等的原理。且由于全息导光层基于反射式体积全息的原理，衍射效率较高，传统全息中的零阶项和共轭项等成分被抑制不会严重影响可视区内的显示内容。
    所述的曝光过程中可以调整曝光时两路光束的入射角度，从而控制制成的全息导光层对入射环境光响应的角度范围和全息导光层衍射光的出射范围。同时由于反射式体积全息的角度选择性，可以通过控制曝光时两路光束的入射角，使得全息导光层对OLED本身发出的，在一定可视区内的光线不会产生影响。
   所述的曝光过程中可以通过多次曝光,且每次曝光的入射角不同,利用全息的复用原理，在一层全息材料中产生多个全息图，每个全息图对应于不同角度入射的环境光，使得形成的全息层能够对多个角度入射的环境光都能产生响应。
   所述的曝光过程中可以使用单路曝光光路,直接将激光器出射光进行扩束整形后,以一定角度照射全息纪录层，利用入射光和全息纪录材料与空气的折射率差产生的反射光形成所需的物光和参考光，从而实现全息导光层的纪录。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1.         全息导光层独立制备，不涉及OLED结构的变更，不会影响OLED本身的性能。
2.         全息导光层的角度选择性，使其不会影响OLED本身在可视区的出射光强。
3.         全息导光层主要改变光的传播方向，不涉及光的吸收，不会因吸收环境光而产生过热问题。
4.         可以通过多次曝光等工艺使得全息导光层将可视区以外的大部分入射角度范围内的环境光导向非可视区。
 
附图说明    
图1是实施例的侧视结构图
图2是实施例的工作示意图
图3是实施例的全息导光层制备原理示意图
具体实施方式   
下面结合实施例与附图对本发明进行进一步说明
如图1所示，基于体积全息原理的高对比度OLED显示装置由全息导光层1和OLED面板2构成。其中全息导光层1位于OLED面板2的出光面上方，全息导光层1能够将一定角度范围内入射的环境光导向非可视区。
如图2所示,当整个装置工作时,OLED面板2发出的出射光3通过全息导光层1，在一定可视区4内的光能够出射形成出射光7。当可视区4以外的环境光5入射到全息导光层1时，由于全息导光层1的衍射，环境光5被导向非可视区形成环境光6，因为环境光不能照射OLED面板2，所以不会因为OLED的电极结构产生的反射光影响整个装置的对比度。而对于可视区4以内入射的环境光，由于入射环境光，观看者和显示装置的位置关系，鉴于几何光学直线传播的准则，环境光不能绕过观看者从可视区4的范围内照射显示装置，所以可视区4内入射的环境光相对较弱，对面板对比度的影响也较小。
    如图3所示，在曝光过程中，将激光器出射的光束分成两束后，分别从全息面板1的上方和下方，以特定的角度投向全息面板，这里将上方和下方入射的光束分别命名为参考光8和物光9，由全息面板记录两路光束的干涉图样，经过处理后得到全息导光层1。当环境光以与原参考光8相近的角度入射到全息导光层上时，根据全息的基本原理，原物光9将被重构形成衍射光场，但传播方向由原物光的传播方向决定，并不遵从镜面反射的入射角与反射角相等的原理。且由于全息导光层基于反射式体积全息的原理，衍射效率较高，传统全息中的零阶项和共轭项等成分被抑制不会严重影响可视区内的显示内容。
    曝光过程中可以调整曝光时两路光束的入射角度，从而控制制成的全息导光层1对入射环境光5响应的角度范围和全息导光层衍射环境光6的出射范围。同时由于反射式体积全息的角度选择性，可以通过控制曝光时两路参考光8和物光9的入射角，使得全息导光层对OLED本身发出的，在一定可视区内的出射光3不会产生影响。
当然，以上描述并非是对本发明的限制，不能认定本发明的具体实施只能局限于以上描述内容。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，提出的变化、改型、添加或者替换，都属于本发明保护范围。

Claims (5)

1.一种基于体积全息原理的高对比度OLED显示装置，包括OLED发光元件和全息导光层，其中全息导光层位于OLED发光元件出光面的正上方，OLED发光元件的出射光经过全息导光层后出射，其特征在于，所述全息导光层能够将一定角度范围内入射的环境光导向非可视区。
2.根据权利要求1所述的基于体积全息原理的高对比度OLED显示装置，其特征在于，所述的全息导光层是由曝光形成的反射式体积全息图，在曝光过程中，将激光器出射的光束分成两束后，分别从全息面板的上方和下方，以特定的角度投向全息面板，由全息面板记录两路光束的干涉图样，经过处理后得到全息导光层。
3.根据权利要求2所述的基于体积全息原理的高对比度OLED显示装置，其特征在于，所述的曝光过程中可以调整曝光时两路光束的入射角度，从而控制制成的全息导光层对入射环境光响应的角度范围和全息导光层衍射光的出射范围。
4.根据权利要求2所述的基于体积全息原理的高对比度OLED显示装置，其特征在于，曝光过程中可以通过多次曝光,且每次曝光的入射角不同,使得形成的全息层能够对多个角度入射的环境光都能产生响应。
5.根据权利要求2所述的基于体积全息原理的高对比度OLED显示装置，其特征在于，在曝光过程中可以使用单路曝光光路,直接将激光器出射光进行扩束整形后,以一定角度照射全息记录层。
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