CN106067517A - 光学结构、显示基板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光学结构、显示基板，属于显示技术领域，其可解决现有的OLED结构无法满足的视角问题和出光率问题。本发明的光学结构，包括交替设置的第一结构单元和第二结构单元，所述第一结构单元的折射率可调以及所述第二结构单元的折射率可调，以使所述第一结构单元和所述第二结构单元的折射率不同。

Description

光学结构、显示基板

技术领域

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种光学结构、显示基板。

背景技术

有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)作为一种电流型发光器件，已越来越多地被应用于高性能显示中。普通的有机发光二极管器件的出光效率仅为20％左右，为了提高有机发光二极管器件的出光率，通常在OLED上形成反射面和半反射面，该反射面与半反射面形成微腔，利用该微腔产生的微腔效应提高OLED的出光率，但此时OLED的光场分布范围窄，存在严重的视角问题。

为了增大OLED的光场分布范围，解决视角问题，可以不在OLED上形成微腔，此时，光场分布大，不存在视角问题，但OLED中的阴极的发射率降低，导致OLED的出光率低。

但现有技术中至少存在如下问题：现有的OLED结构，分为存在微腔的结构和不存在微腔的结构，但上述两种结构均无法满足视角问题和出光率问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种能够使OLED得光场分布可调的光学结构、显示基板。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种光学结构，包括交替设置的第一结构单元和第二结构单元，所述第一结构单元的折射率可调以及所述第二结构单元的折射率可调，以使所述第一结构单元和所述第二结构单元的折射率不同。

其中，所述第一结构单元和所述第二结构单元均包括第一电极、第二电极以及位于所述第一电极和所述第二电极之间的液晶层。

其中，所述第一结构单元的数量与所述第二结构单元的数量相同。

其中，所述第一结构单元与所述第二结构单元的数量均为1～10。

其中，所述第一电极和所述第二电极的厚度均为

其中，所述液晶层的厚度为1～2μm。

其中，在所述第一结构单元和所述第二结构单元之间还设置有绝缘层。

其中，所述绝缘层的厚度为500～1000nm。

作为另一技术方案，本发明还提供一种显示基板，包括衬底基板、发光器件和上述任意一项所述的光学结构，所述发光器件位于所述衬底基板上，所述光学结构位于所述发光器件的出光侧；

其中，从所述发光器件的出光侧射出的光通过第二结构单元射入所述光学结构，所述第二结构单元的折射率大于所述第一结构单元的折射率。

本发明的光学结构、显示基板中，该光学结构包括交替设置的第一结构单元和第二结构单元，第一结构单元的折射率可调以及第二结构单元的折射率可调，以使第一结构单元和第二结构单元的折射率不同，通过折射率不同的第一结构单元和第二结构单元，形成布拉格反射结构(DBR)，具有更高的反射率，可用于调节OLED的微腔效应，从而调节OLED的光场分布，调节OLED的显示性，以提高OLED的显示效果。

附图说明

图1为本发明的实施例1的光学结构的结构示意图；

图2为本发明的实施例2的光学结构的制备方法的流程示意图；

图3为本发明的实施例3的显示基板的结构示意图；

图4为图3的光场分布示意图；

其中，附图标记为：1、第一结构单元；11、第一电极；12、第二电极；13、液晶层；2、第二结构单元；3、绝缘层；10、光学结构；20、衬底基板；30、发光器件；31、阳极；32、有机层；33、阴极；34、封装层；35、阵列层。

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作进一步详细描述。

实施例1：

请参照图1，本实施例提供一种光学结构10，包括交替设置的第一结构单元1和第二结构单元2，第一结构单元1的折射率可调以及第二结构单元2的折射率可调，以使第一结构单元1和第二结构单元2的折射率不同。

从图1中可以看出，第一结构单元1和第二结构单元2是叠加设置的，也就是说，当第二结构单元2和第一结构单元1的数量均为多个时，从下至上采用“第二结构单元2—第一结构单元1—第二结构单元2—第一结构单元1……”的结构；当第二结构单元2和第一结构单元1的数量为一个时，第一结构单元1位于第二结构单元2的上方。

其中，第一结构单元1和第二结构单元2均包括第一电极11、第二电极12以及位于第一电极11和第二电极12之间的液晶层13。

从图1中可以看出，第一结构单元1和第二结构单元2所包括的结构相同，第一结构单元1和第二结构单元2的折射率之所以是可调的，取决于位于第一结构单元1和第二结构单元2中的液晶层13，通过调节第一结构单元1中的液晶层13和第二结构单元2中的液晶层13的偏转角度，即可调节第一结构单元1和第二结构单元2的折射率。具体操作如下：

本实施例采用的液晶的反常折射率n_e为1.839，正常折射率n_o为1.520。在未向第一电极11和第二电极12施加电压的情况下，液晶层13中的液晶的初始排列方向为横向排列。调节第一结构单元1和第二结构单元2的折射率的方法为：

给第一结构单元1中的第一电极11和第二电极12施加高电压(8V～12V)，以使位于第一结构单元1中的液晶层13中的液晶的排列方向发生大角度偏转，由横向排列偏转90°后变为竖向排列，此时，液晶层13的折射率最小，折射率n为n_o＝1.520；给第二结构单元2中的第一电极11和第二电极12不施加电压，以使位于第二结构单元2中的液晶层13中的液晶的排列方向不发生偏转，保持横向排列，此时，液晶层13的折射率最大，折射率n为n_e＝1.839；给第二结构单元2中的第一电极11和第二电极12施加低电压，以使位于第二结构单元2中的液晶层13中的液晶的排列方向发生较小角度的偏转，位于横向排列和竖向排列之间的一个排列角度，此时，液晶层13的折射率取决于偏转角度的大小。

也就是说，在给第一结构单元1施加高电压，且未给第二结构单元2施加电压的情况下，本实施例的光学结构的折射率为1.839-1.520-1.839-1.520……，此时，该光学结构可以形成反射率为70～90％的半反射面，当与OLED应用在一起时，可与OLED中的阳极形成谐振腔，以提高微腔效应。

由上可知，本实施例的光学结构，通过调节施加至第一结构单元1和第二结构单元2的电压的大小，能够控制第一结构单元1中的液晶层13和第二结构单元2中的液晶层13的液晶的偏转角度，从而调节第一结构单元1的第二结构单元2的折射率。

当然，若液晶层13中的液晶的初始排列方向为竖向，则给第二结构单元2施加高电压，给第一结构单元1低电压或不施加电压，在此不再赘述。而且，本实施例使用的液晶的并不局限于此，还可以采用具有其他折射率的液晶，在此不再赘述。

优选地，第一电极11和第二电极12为透明电极，可采用ITO材料制成，当然，制备第一电极11和第二电极12的材料并不局限于此，还可以采用其他材料，在此不再赘述。

其中，第二结构单元2的折射率大于第一结构单元1的折射率。

之所以如此设置，是由于当本实施例的光学结构10应用于OLED时，将第二结构单元2设置在OLED上(即第二结构单元2与OLED接触)，更有利于出光，提高OLED的透过率，从而增大光场分布角度。

优选地，第一结构单元1的数量与第二结构单元2的数量相同。

进一步优选地，第一结构单元1与第二结构单元2的数量均为1～10。

之所以如此设置，是由于若第一结构单元1与第二结构单元2的层数太多，会导致整个光学结构的厚度太大，不利于现今产品的超薄化趋势。当然，若不考虑光学结构的整体厚度，第一结构单元1与第二结构单元2的数量并不局限于此，可根据实际情况进行设置，在此不再赘述。

其中，第一电极11和第二电极12的厚度均为

之所以如此设置，是由于第一电极11和第二电极12的厚度越小，其电阻值越小，而且，可以降低整个光学结构的厚度。当然，第一电极11和第二电极12的厚度并不局限于此，可根据实际情况进行设置，在此不再赘述。

其中，液晶层13的厚度为1～2μm。

之所以如此设置，是由于若液晶层13的厚度太大，会导致整个光学结构的厚度过大，不利于现今产品的超薄化趋势；但若液晶层13的厚度太薄，不利于制备。当然，若不考虑光学结构的整体厚度和液晶层是否容易制备的问题，液晶层13的厚度并不局限于此，可根据实际情况进行设置，在此不再赘述。

其中，在第一结构单元1和第二结构单元2之间还设置有绝缘层3。

之所以设置绝缘层3，是由于第一结构单元1和第二结构单元2都包含第一电极11和第二电极12，因此，需要将第一结构单元1和第二结构单元2之间隔开，以避免第一结构单元1中的第一电极11和第二电极12之间的电压对第二结构单元2中的第一电极11和第二电极12之间的电压造成干扰。

其中，绝缘层3的厚度为500～1000nm。

当然，绝缘层3的厚度并不局限于此，可根据实际情况进行设置，在此不再赘述。

需要说明的是，光学结构10的整体厚度D取决于出射光的波长λ，即D＝nλ/4，其中，n为正整数，也就是说，光学结构10的厚度为出射光的四分之一波长的整数倍，因此，在对第一电极11、第二电极12、液晶层13以及绝缘层3的厚度进行设置时，还需要考虑光学结构的整体厚度D，在此不再赘述。

本实施例的光学结构，包括交替设置的第一结构单元1和第二结构单元2，第一结构单元1的折射率可调以及第二结构单元2的折射率可调，以使第一结构单元1和第二结构单元2的折射率不同，通过折射率不同的第一结构单元1和第二结构单元2，形成布拉格反射结构(DBR)，具有更高的反射率，可用于调节OLED的微腔效应，从而调节OLED的光场分布，调节OLED的显示性，以提高OLED的显示效果。

实施例2：

请参照图2，本实施例提供一种光学结构的制备方法，包括：

交替形成第一结构单元1和第二结构单元2；第一结构单元1的折射率可调以及第二结构单元2的折射率可调，以使第一结构单元1和第二结构单元2的折射率不同。

其中，交替形成第一结构单元1和第二结构单元2具体包括：

S1，形成第二结构单元1；

S2，形成第一结构单元2。

其中，在步骤S1和步骤S2之间，还包括：

S11，形成绝缘层3。

其中，若第一结构单元1和第二结构单元2的数量大于1，制备方法还包括：

S3，重复执行步骤S1至S2，直至第一结构单元1和第二结构单元2的数量达到预设值。

本实施例的光学结构的制备方法，用于制备实施例1的光学结构，详细描述可参照实施例1的光学结构，在此不再赘述。

本实施例的光学结构的制备方法，用于制备实施例1的光学结构，包括交替设置的第一结构单元1和第二结构单元2，第一结构单元1的折射率可调以及第二结构单元2的折射率可调，以使第一结构单元1和第二结构单元2的折射率不同，通过折射率不同的第一结构单元1和第二结构单元2，形成布拉格反射结构(DBR)，具有更高的反射率，可用于调节OLED的微腔效应，从而调节OLED的光场分布，调节OLED的显示性，以提高OLED的显示效果。

实施例3：

请参照图3和图4，本实施例提供了一种显示基板，包括衬底基板20、发光器件30和实施例1的光学结构10，发光器件30位于衬底基板20上，光学结构10位于发光器件30的出光侧，其中，从发光器件30的出光侧射出的光通过第二结构单元2射入光学结构10，第二结构单元2的折射率大于第一结构单元1的折射率。

其中，发光器件30包括依次设置的阵列层35、阳极31、有机层32、阴极33、封装层34等常规结构，在本实施例中，阴极33为透明电极，阳极31为非透明电极。可以理解的是，发光器件30的出光侧是指封装层34远离阴极33的一侧。

之所以设置为第二结构单元2的折射率大于第一结构单元1的折射率，是由于当本实施例的光学结构10应用于OLED时，将第二结构单元2设置在OLED上(即第二结构单元2与OLED接触)，更有利于出光，提高OLED的透过率，从而增大光场分布角度。

采用实施例1的光学结构10，若给第一结构单元1和第二结构单元2施加相同的电压，则第一结构单元1和第二结构单元2的折射率一样，此时该光学结构10的透过率为80～90％，即可视为透明，因此，本实施例的显示基板中不存在由反射面(阳极31)至半反射面的光程，即不存在微腔，无微腔效应；当给第一结构单元1和第二结构单元2施加不同的电压，使第一结构单元1和第二结构单元2的折射率不同且第二结构单元2的折射率大于第一结构单元1的折射率，此时，该光学结构10的透过率较低，可使阴极33视为半反射面，即与阳极31形成微腔，存在微腔效应。也就是说，当需要OLED的微腔结构时，通过降低光学结构10的透过率以增强阴极33的反射率；当不需要OLED的微腔效应时，通过增加光学结构10的透过率以减小阴极33反射率。

若微腔效应较强，即透过率低，反射率高，此时，光场分布较窄，约为±10°～±30°；若微腔效应较弱，即透过率高，反射率低，此时，光场分布较广，约为±70°～±90°。

请参照图4，当光学结构10的反射率约为72％时，显示面板的亮度随光场角度的变化曲线为曲线1，此时，微腔效应较强，光场发散角度较小，为±20°；当光学结构10的反射率约为85％时，显示面板的亮度随光场角度的变化曲线为曲线2，此时，微腔效应较弱，光场发散角度较大，为±75°，此时的显示基板，能够窄化发光光谱，即提高色彩饱和度，同时，还能够提高显示基板的显示亮度。

当然，本实施例并不局限于此，还可以使阳极31为透明电极，此时，若光学器件10的透过率低，则光场分布较大；若光学器件10的透过率高，则光场分布较小，在此不再赘述。

本实施例的显示基板，包括实施例1的光学结构，通过折射率不同的第一结构单元1和第二结构单元2，形成布拉格反射结构(DBR)，具有更高的反射率，可用于调节OLED的微腔效应，从而调节OLED的光场分布，调节OLED的显示性，以提高OLED的显示效果；同时，还能够提高显示基板的显示亮度，窄化发光光谱，即提高色彩饱和度。

实施例4：

本实施例提供了一种显示面板，其包括实施例3的显示基板。

本实施例的显示面板，包括实施例3的显示基板，通过折射率不同的第一结构单元1和第二结构单元2，形成布拉格反射结构(DBR)，具有更高的反射率，可用于调节OLED的微腔效应，从而调节OLED的光场分布，调节OLED的显示性，以提高OLED的显示效果；同时，还能够提高显示基板的显示亮度，窄化发光光谱，即提高色彩饱和度。

实施例5：

本实施例提供了一种显示装置，其包括实施例4的显示面板。显示装置可以为：液晶显示面板、电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

本实施例的显示装置，包括实施例4的显示面板，通过折射率不同的第一结构单元1和第二结构单元2，形成布拉格反射结构(DBR)，具有更高的反射率，可用于调节OLED的微腔效应，从而调节OLED的光场分布，调节OLED的显示性，以提高OLED的显示效果；同时，还能够提高显示基板的显示亮度，窄化发光光谱，即提高色彩饱和度。

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 (9)

1.一种光学结构，其特征在于，包括交替设置的第一结构单元和第二结构单元，所述第一结构单元的折射率可调以及所述第二结构单元的折射率可调，以使所述第一结构单元和所述第二结构单元的折射率不同。

2.根据权利要求1所述的光学结构，其特征在于，所述第一结构单元和所述第二结构单元均包括第一电极、第二电极以及位于所述第一电极和所述第二电极之间的液晶层。

3.根据权利要求1所述的光学结构，其特征在于，所述第一结构单元的数量与所述第二结构单元的数量相同。

4.根据权利要求3所述的光学结构，其特征在于，所述第一结构单元与所述第二结构单元的数量均为1～10。

5.根据权利要求2所述的光学结构，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极的厚度均为

6.根据权利要求2所述的光学结构，其特征在于，所述液晶层的厚度为1～2μm。

7.根据权利要求1所述的光学结构，其特征在于，在所述第一结构单元和所述第二结构单元之间还设置有绝缘层。

8.根据权利要求7所述的光学结构，其特征在于，所述绝缘层的厚度为500～1000nm。

9.一种显示基板，其特征在于，包括衬底基板、发光器件和权利要求1至8任意一项所述的光学结构，所述发光器件位于所述衬底基板上，所述光学结构位于所述发光器件的出光侧；

其中，从所述发光器件的出光侧射出的光通过第二结构单元射入所述光学结构，所述第二结构单元的折射率大于所述第一结构单元的折射率。