CN105789258B - 一种oled显示面板及3d立体显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种OLED显示面板及3D立体显示装置，其中OLED显示面板包括多个子像素单元，每个子像素单元包括邻近设置的两个子像素，且两个次子像素分别具有不同微腔长度的微腔，因此，本发明的OLED显示面板可产生分别适用于左眼和右眼的不同波长的光线，用户通过配戴光谱分离眼镜便可以分别观看左眼图像及右眼图像，实现3D观看效果，提高用户体验。

Description

一种OLED显示面板及3D立体显示装置

技术领域

本发明涉及平板显示技术领域，特别是涉及一种OLED显示面板及3D立体显示装置。

背景技术

有机发光二极管(英文为：Organic Light-Emitting Diode，简称OLED)具备自发光能力，因此不需背光源，同时具有对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广、构造简单等优异特性，被认为是下一代的平面显示器新兴技术。

光谱分离技术是目前较为先进的一种立体显示技术。其基本原理是将红色、绿色和蓝色三原色对应的光谱再细分，例如把红光成分再细分为红光1和红光2，把绿光成分再细分为绿光1和绿光2，把蓝光成分再细分为蓝光1和蓝光2，被细分的两部分光之间没有光谱重叠，红光1、绿光1和蓝光1组成的图像进入人的一只眼睛，红光2、绿光2和蓝光2组成的图像进入人的另外一只眼睛，由此形成立体图像。细分红光、绿光和蓝光的设备是窄带滤光眼镜。光谱分离立体成像技术与传统的立体成像技术最大的区别在于它采用光谱分离的方法实现左右眼立体图像的高度分离，根据不同色光的波长不同将图像进行分离，没有任何的信号转换处理过程，因此也被称为被动立体成像。相对于传统的立体成像显示，光谱分离显示技术具有以下优点：1.左右立体图像被严格滤波和高度分离，戴上眼镜观看立体图像时无重影现象；2.图象质量好，无闪烁，舒适性好，持久观看无头晕现象；3.眼镜不需要配备电源和复杂的电路，眼镜轻便，因此舒适感更好；4.不需信号同步发射器，头部可随意移动，配戴者互相之间不会产生干扰，可满足大量观众场合应用。

光谱分离3D是目前新兴的一种3D技术，但是需要一对颜色相同但是不同波长的光谱来进行左右眼的图像显示，且要求波长具有较窄的线宽，由于目前OLED的线宽较宽，所以无法实现光谱分离3D。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种OLED显示面板及3D立体显示装置，使得波长具有较窄的线宽，从而实现光谱分离式3D。

本发明的一方面提供一种OLED显示面板，包括多个子像素单元，每个子像素单元均包括邻近设置的第一次子像素和第二次子像素，第一次子像素及第二次子像素分别具有不同的微腔长度，以使得第一次子像素及第二次子像素产生分别适用于左眼和右眼的具有不同波长的光线。

其中，第一次子像素设置有第一微腔，第二次子像素设置有第二微腔，第一微腔包括第一半透明阴极和第一不透明阳极，第二微腔包括第二半透明阴极和第二不透明阳极，其中第一半透明阴极至第一不透明阳极的距离与第二半透明阴极至第二不透明阳极之间的距离不同。

其中，第一半透明阴极至第一不透明阳极之间依序层叠设置有第一电子传输层、第一发光层、第一空穴传输层及第一金属氧化物层，第二半透明阴极至第二不透明阳极之间依序层叠设置第二电子传输层、第二发光层、第二空穴传输层及第二金属氧化物层；

其中，第一电子传输层层、第一发光层、第一空穴传输层及第一金属氧化物层的总厚度与第二电子传输层、第二发光层、第二空穴传输层及第二金属氧化物层的总厚度不同。

其中，第一半透明阴极与第一不透明阳极具有相同的折射系数和消光系数，且第二半透明阴极与第二不透明阳极具有相同的折射系数和消化系数。

其中，子像素单元包括R子像素、G子像素和B子像素。

本发明的另一方面提供一种3D立体显示装置，包括OLED显示面板，OLED显示面板包括多个子像素单元，每个子像素单元均包括邻近设置的第一次子像素和第二次子像素，第一次子像素及第二次子像素分别具有不同的微腔长度，以使得第一次子像素及第二次子像素产生分别适用于左眼和右眼的具有不同波长的光线。

其中，第一次子像素设置有第一微腔，第二次子像素设置有第二微腔，第一微腔包括第一半透明阴极和第一不透明阳极，第二微腔包括第二半透明阴极和第二不透明阳极，其中第一半透明阴极至第一不透明阳极的距离与第二半透明阴极至第二不透明阳极之间的距离不同。

其中，第一半透明阴极至第一不透明阳极之间依序层叠设置有第一电子传输层、第一发光层、第一空穴传输层及第一金属氧化物层，第二半透明阴极至第二不透明阳极之间依序层叠设置第二电子传输层、第二发光层、第二空穴传输层及第二金属氧化物层；

其中，第一电子传输层层、第一发光层、第一空穴传输层及第一金属氧化物层的总厚度与第二电子传输层、第二发光层、第二空穴传输层及第二金属氧化物层的总厚度不同。

其中，第一半透明阴极与第一不透明阳极具有相同的折射系数和消光系数，且第二半透明阴极与第二不透明阳极具有相同的折射系数和消化系数。

其中，3D立体显示装置还包括光谱分离眼镜，光谱分离眼镜包括第一镜片及第二镜片，第一镜片过滤第一次子像素产生的第一光线，第二镜片过滤第二次子像素产生的第二光线。

通过上述方案，本发明的有益效果是：区别于现有技术，本发明的OLED显示面板中的子像素单元均包括邻近设置的两个次子像素，该两个次子像素分别具有不同微腔长度的微腔，从而使得两个子次像素可以产生分别适用于左眼和右眼的具有不同波长的光线，用户通过配戴光谱分离眼镜便可分别获取左眼图像和右眼图像，实现3D观看效果，提高用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本发明一实施例的OLED显示面板的子像素单元的结构示意图；

图2是图1中的第一次子像素及第二次子像素的微腔的结构示意图；

图3是本发明一实施例的3D立体显示装置的示意图；

图4是本发明光线的光谱图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参看图1，图1是本发明一实施例的OLED显示面板的子像素单元的结构示意图。如图1所示，OLED显示面板1的一个像素单元包括RGB三个子像素单元10，其中，R表示红色子像素单元，G表示绿色子像素单元，B表示蓝色子像素单元。在本实施例中，为方便说明，R子像素单元、G子像素单元及B子像素单元统一称为子像素单元10。

每个子像素单元10均包括邻近设置的第一次子像素101和第二次子像素102，第一次子像素101和第二次子像素102分别具有不同的微腔长度，以使得第一次子像素101和第二次子像素102产生分别适用于左眼和右眼的具有不同波长的光线。如R子像素单元包括R1次子像素和R2次子像素，G子像素单元包括G1次子像素和G2次子像素，B子像素单元包括B1次子像素和B2次子像素，其中，R1和R2、G1和G2、B1和B2分别具有不同的微腔长度的微腔，使得R1和R2、G1和G2、B1和B2可以分别发出不同波长的光线，因此，R1G1B1和R2G2B2可以分别显示左眼图像或右眼图像。

请一并参看图2，图2是图1中的第一次子像素及第二次子像素的微腔结构示意图。如图2所示，第一次子像素101设置有第一微腔100，第二次子像素102设置有第二微腔200，第一微腔100和第二微腔200分别设置在第一衬底基板14和第二衬底基板24上。其中，第一微腔100包括第一半透明阴极11和第一不透明阳极12，且第一半透明阴极11至第一不透明阳极12之间还设置有第一有机材料功能层13。其中，第一有机材料功能层13包括依序层叠设置的第一电子传输层131、第一发光层132、第一空穴传输层133及第一金属氧化物层134。同理的，第二微腔200包括第二半透明阴极21和第二不透明阳极22，且第二半透明阴极21至第二不透明阳极22之间还设置有第二有机材料功能层23，第二有机材料功能层23包括依序层叠设置的第二电子传输层231、第二发光层232、第二空穴传输层233及第二金属氧化物层234。

在本实施例中，第一微腔100的厚度与第二微腔200的厚度不同，因此，第一微腔100和第二微腔200具有不同的微腔效应，其中，微腔效应指不同能态的光子密度被重新分配，使得只有特定波长的光在符合共振腔模式后，以特定的角度射出。其中，第一微腔100的厚度为第一半透明阴极11至第一不透明阳极12的距离，第二微腔200的厚度为第二半透明阴极21至第二不透明阳极22之间的距离，即第一有机材料功能层13的总厚度与第二有机材料功能层23的总厚度不同。因此，在本实施例中，第一微腔100的厚度与第二微腔200的厚度不同，优选为第一电子传输层131、第一发光层132、第一空穴传输层133及第一金属氧化物层134的总厚度与第二电子传输层231、第二发光层232、第二空穴传输层233及第二金属氧化物层234的总厚度不同。

在本实施例中，为方便制程，第一微腔100与第二微腔200的材质相同，第一半透明阴极11与第二半透明阴极21及第一不透明阳极12与第二不透明阳极22的材料优选为Ag(银)，这是由于Ag的化学性质稳定，导热、导电性能很好，质软，富延展性，且Ag的反光率极高，可达99％以上，因此优选用作第一微腔100与第二微腔200的金属电极。第一电子传输层131层及第二电子传输层231优选为Al/LiF(铝/氟化锂)，第一发光层132及第二发光层232优选为Alq3(8-羟基喹啉铝)，其中，Alq3的电子迁移率大约为10^-5cm²/v-s^[10]，且其具有一定的电子传输能力、具有较好的稳定性和荧光量子效率。第一空穴传输层133及第二空穴传输层233为NPB(通常为N、N′-二苯基-N、1′-联苯-4或4′-二胺)，第一金属氧化物层134及第二金属氧化物层234为Ag₂O(氧化银)，其中Ag₂O作用是减少第一微腔100中的第一不透明阳极12与第一空穴传输层133之间的势垒及减少第二微腔200中的第二不透明阳极22与第二空穴传输层233之间的势垒，提高离子注入效率而提高发光效率。

在其他实施例中，第一不透明阳极12及第二不透明阳极22的两侧还可设置ITO(氧化铟锡)层，以使得第一不透明阳极12与其上方设置的第一有机材料功能层13及第二不透明阳极22与其上方设置的第二有机材料功能层23的能级相匹配，有助于第一不透明阳极12及第二不透明阳极22的载流子分别注入第一发光层132及第二发光层232中。并且，在第一半透明阴极11与第一电子传输层131之间及在第二半透明阴极21与第二电子传输层231之间还可以分别设置电子注入层，以提高电子注入发光层的效率。

在本实施例中，R1和R2、G1和G2、B1和B2所发射的光谱为窄带光谱(半高宽小于30nm，半高宽与电极的反射率成反比)，并且两个光谱之间可以有相互重叠的部分，但是这个相互重叠的部分并不影响用户观看的效果。

其中，微腔的发射波长满足以下公式：

λ＝2πL/(2πm-|Φ1|-|Φ2|)

Φ1,2＝arctan[2Kmncosθ/(n2cos2θ-Nm2-Km2)](S偏振光)

Φ1,2＝arctan{2ncosθ(Nm2Km+Km3)/[n2(Nm2+Km2)-cos2θ(Nm2-Km2)2]}(P偏振光)

其中，λ为发射波长，Φ1和Φ2分别表示在不透明阳极和半透明阴极界面上产生的相移，Nm和Km分别表示金属的折射率和消光系数，θ是OLED显示面板1上产生的光射到金属电极(即不透明阳极和半透明阴极)上与电极法线方向的夹角；n是与金属电极相邻的有机材料功能层的折射率。

假设，上述公式满足以下条件：

(1)第一半透明阴极11与第一不透明阳极12具有相同的折射系数和消光系数，且第二半透明阴极21与第二不透明阳极22具有相同的折射系数和消化系数；

(2)光的传播方向与第一微腔100和第二微腔200的腔面垂直，即θ＝0；

(3)有机材料功能层的折射率假设为有机材料功能层的平均折射率1.73。

因此，可以得到Φ1＝Φ2，而对于S偏振，

Φ1＝Φ2＝arctan[2Kmncosθ/(n2cos2θ-Nm2-Km2)]

＝arctan[2×3.11×1.73/(1.732-0.1292-3.112)]

＝-1.015

对于P偏振，

Φ1＝Φ2＝arctan{2ncosθ(Nm2Km+Km3)/[n2(Nm2+Km2)-cos2θ(Nm2-Km2)2]}

＝arctan{2×1.73×(0.1292×3.11+3.113)/[1.732×(0.1292+3.112)-(0.1292-3.112)2]}

＝-1.02

因此，

λ＝2πL/(2πm-|Φ1|-|Φ2|)

＝2×3.14×2×1.73×d/(2*3.14-1.015-1.02)

＝5.12d

其中d为半透明阴极至不透明阳极之间的厚度，即微腔的腔长，因此，由上述公开可知，微腔的腔长不同，微腔的发射波长也不同，从而可通过设置合理的参数，使得R1和R2、G1和G2、B1和B2所对应的光谱分开，或者仅有少量重叠，但重叠部分不会影响用户最终的效果。

在其他实施例中，还可以通过调节第一不透明阳极12及第二不透明阳极22的厚度以调整第一微腔100及第二微腔200的厚度。

此外，还可以通过调节第一不透明阳极12及第二不透明阳极22的的反射率或调整第一微腔100及第二微腔200的位置或比例，以使得第一次子像素101及第二次子像素102具有不同的出光效率及视角特性，从而使OLED显示面板1具有最佳的出光效率和视角特性。

请进一步参看图3，图3是本发明一实施例的3D立体显示装置的示意图。如图3所示，本实施例的3D立体显示装置3包括上述OLED显示面板1及光谱分离眼镜2。OLED显示面板1发射光线1和光线2，光谱分离眼镜2包括第一镜片201及第二镜片202，第一镜片201过滤第一次子像素101产生的第一光线，第二镜片202过滤第二次子像素102产生的第二光线。例如，第一光线即光线1由R1G1B1组成，第二光线即光线2由R2G2B2组成，光线1形成第一图像，光线2形成第二图像，光线1和光线2入射到光谱分离眼镜2上，第一镜片201过滤第一光线，使得光线2透过，对光线1截止，第二镜片202过滤第二光线，使得光线1透过，对光线2截止，因此，本实施例的3D立体显示装置3可通过OLED显示面板1分别产生具有不同波长的光线，并通过光谱分离眼镜2分离不同波长的光线，从而分别获得左眼图像和右眼图像，从而实现3D观看效果。在这里强调一下，对于光线1和光线2分别进入左眼镜片还是右眼镜片并不作限制。

结合图3，请参看图4，图4是本发明光线的光谱图。如图4所示，光线1由B1、G1和R1组成，光线2由B2、G2和R2组成，其中B1、G1和R1光为第一光源，B2、G2和R2光为第二光源，第一光源及第二光源分别进入人的左眼和右眼。因此，通过对不同波长的光线进行光谱分离，可实现3D观看效果。

综上所述，区别于现有技术，本发明的OLED显示面板中的子像素单元均被划分为两个邻近设置的次子像素，且该两个次子像素分别设置有不同的微腔，并且微腔分别具有不同的微腔长度，通过调节微腔的厚度从而使OLED显示面板产生分别适用于左眼和右眼的不同波长的光线，从而可以分别获得左眼图像和右眼图像，因此，用户通过配戴光谱分离眼镜便可实现3D观看效果，提高用户体验。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种OLED显示面板，其特征在于，所述OLED显示面板包括多个子像素单元，每个所述子像素单元均包括邻近设置的第一次子像素和第二次子像素，所述第一次子像素及第二次子像素分别具有不同的微腔长度，以使得所述第一次子像素及第二次子像素产生分别适用于左眼和右眼的具有不同波长的光线；

其中，所述第一次子像素及第二次子像素产生的光线经光谱分离眼镜的第一镜片和第二镜片过滤以获得3D观看效果；

其中，所述子像素单元包括R子像素、G子像素和B子像素，R子像素单元包括R1次子像素和R2次子像素，G子像素单元包括G1次子像素和G2次子像素，B子像素单元包括B1次子像素和B2次子像素，其中，所述R1和R2、G1和G2、B1和B2次子像素分别具有不同的微腔长度的微腔，以使R1G1B1和R2G2B2可以分别显示左眼图像或右眼图像；

其中，所述R1和R2、G1和G2、B1和B2次子像素所发射的光谱为窄带光谱，所述窄带光谱的半高宽小于30nm；

其中，所述R1和R2、G1和G2、B1和B2次子像素所对应的光谱相互分离；

其中，所述微腔的发射波长与所述微腔长度的比值为5.12。

2.根据权利要求1所述的OLED显示面板，其特征在于，所述第一次子像素设置有第一微腔，所述第二次子像素设置有第二微腔，所述第一微腔包括第一半透明阴极和第一不透明阳极，所述第二微腔包括第二半透明阴极和第二不透明阳极，其中所述第一半透明阴极至所述第一不透明阳极的距离与所述第二半透明阴极至所述第二不透明阳极之间的距离不同。

3.根据权利要求2所述的OLED显示面板，其特征在于，所述第一半透明阴极至第一不透明阳极之间依序层叠设置有第一电子传输层、第一发光层、第一空穴传输层及第一金属氧化物层，所述第二半透明阴极至所述第二不透明阳极之间依序层叠设置第二电子传输层、第二发光层、第二空穴传输层及第二金属氧化物层；

其中，所述第一电子传输层、第一发光层、第一空穴传输层及第一金属氧化物层的总厚度与所述第二电子传输层、第二发光层、第二空穴传输层及第二金属氧化物层的总厚度不同。

4.根据权利要求2所述的OLED显示面板，其特征在于，所述第一半透明阴极与所述第一不透明阳极具有相同的折射系数和消光系数，且所述第二半透明阴极与所述第二不透明阳极具有相同的折射系数和消化系数。

5.一种3D立体显示装置，其特征在于，所述3D立体显示装置包括OLED显示面板，所述OLED显示面板包括多个子像素单元，每个所述子像素单元均包括邻近设置的第一次子像素和第二次子像素，所述第一次子像素及第二次子像素分别具有不同的微腔长度，以使得所述第一次子像素及第二次子像素产生分别适用于左眼和右眼的具有不同波长的光线；

其中，所述3D立体显示装置还包括光谱分离眼镜，所述光谱分离眼镜包括第一镜片及第二镜片，所述第一镜片过滤所述第一次子像素产生的第一光线，所述第二镜片过滤所述第二次子像素产生的第二光线；

其中，所述子像素单元包括R子像素、G子像素和B子像素，R子像素单元包括R1次子像素和R2次子像素，G子像素单元包括G1次子像素和G2次子像素，B子像素单元包括B1次子像素和B2次子像素，其中，所述R1和R2、G1和G2、B1和B2次子像素分别具有不同的微腔长度的微腔，以使R1G1B1和R2G2B2可以分别显示左眼图像或右眼图像；

其中，所述R1和R2、G1和G2、B1和B2次子像素所发射的光谱为窄带光谱，所述窄带光谱的半高宽小于30nm；

其中，所述R1和R2、G1和G2、B1和B2次子像素所对应的光谱相互分离；

其中，所述微腔的发射波长与所述微腔长度的比值为5.12。

6.根据权利要求5所述的3D立体显示装置，其特征在于，所述第一次子像素设置有第一微腔，所述第二次子像素设置有第二微腔，所述第一微腔包括第一半透明阴极和第一不透明阳极，所述第二微腔包括第二半透明阴极和第二不透明阳极，其中所述第一半透明阴极至所述第一不透明阳极的距离与所述第二半透明阴极至所述第二不透明阳极之间的距离不同。

7.根据权利要求6所述的3D立体显示装置，其特征在于，所述第一半透明阴极至第一不透明阳极之间依序层叠设置有第一电子传输层、第一发光层、第一空穴传输层及第一金属氧化物层，所述第二半透明阴极至所述第二不透明阳极之间依序层叠设置第二电子传输层、第二发光层、第二空穴传输层及第二金属氧化物层；

其中，所述第一电子传输层、第一发光层、第一空穴传输层及第一金属氧化物层的总厚度与所述第二电子传输层、第二发光层、第二空穴传输层及第二金属氧化物层的总厚度不同。

8.根据权利要求6所述的3D立体显示装置，其特征在于，所述第一半透明阴极与所述第一不透明阳极具有相同的折射系数和消光系数，且所述第二半透明阴极与所述第二不透明阳极具有相同的折射系数和消化系数。