CN107770309A - 近红外发光像素在oled屏幕移动终端结构的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了近红外发光像素在OLED屏幕移动终端结构的应用，移动终端为手机屏幕，手机屏幕由屏幕基板、阳极、栅极、TFT驱动电路、驱动电压负极线、显示单元、阴极、触控电路、偏光板、玻璃屏幕构成，显示单元包括近红外有机发光二极管，近红外有机发光二极管由发光基板、阳极、空穴传输层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、阴极组成，发光层为近红外有机发光层，近红外发光层由多个像素点组成，每个像素点由TFT电路控制；显示单元还包括红、绿、蓝或白光发光二极管并在同一块发光基板上组合排列而成。本发明近红外有机材料在移动终端中的应用，有效克服了无机半导体近红外器件制备的弊端，且应用范围广，利于发展新功能。

Description

近红外发光像素在OLED屏幕移动终端结构的应用

技术领域

本发明属于成像和光线传感器领域，具体涉及一种近红外发光像素在OLED屏幕移动终端结构的应用。

背景技术

对近红外光敏感的探测器已被广泛应用于遥感、军事、检测中。一般使用小带隙的无机半导体制成近红外光探测器。移动终端包括手机上，已近采用近红外距离传感器，通过探测到红外线的强度，测定距离，一般有效距离在10 cm内，距离传感器同时拥有发射和接受装置，一般体积较大。

近红外光是一种人眼不可见，波长范围在760- 2500 nm左右。近红外波段在军事和民用领域有着众多应用。通常近红外光被用来通讯、加热、夜视、植物种植等。例如，生活中人们经常使用的手机、遥控器上都使用了近红外光的LED，用作信号发射，此外，光纤通信中也使用了近红外的无机发光光源。近红外光源包括气体光源（氙灯）、无机LED光源等，这些光源很难做到毫米级及以下。即使无机microLED有可能做到小尺寸，但是制备成本高，工艺复杂，且不能够在塑料衬底上制备。因此，无机LED的发展在一些移动终端设备包括手机上的应用受到限制。然而，有机发光二极管（OLED）能够轻松实现。

近红外光的探测与发射往往是相互配合的，例如主动式夜视仪，就是采用一组红外光源照射目标区域然后通过夜视仪观察；还有具有夜视功能的监控设备，同样是两者的配合。移动终端设备，例如手机，已成为人人不可或缺的工作、生活助手。目前，智能手机上往往集成了许多探测器还有近红外LED，通过相互的配合可以实现距离监测，心率监测等一些功能。

有机材料具有容易制造和制造成本低等优势。若将近红有机材料整合到移动终端设备中，可实现显示和红外信号、红外监测、红外照明等用途，使得移动终端设备克服无机LED的一系列弊端。近红外有机材料指，在近红外波段发光或者在近红外波段有强吸收的有机材料。

因此，在移动终端中将近红外有机材料用作近红外光的探测与发射具有重要意义。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种近红外发光像素在OLED屏幕移动终端结构的应用，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

近红外发光像素在OLED屏幕移动终端结构的应用。

一种具有近红外发光像素的OLED屏幕移动终端结构，所述移动终端为手机屏幕，所述手机屏幕由屏幕基板、阳极、栅极、TFT驱动电路、驱动电压负极线、显示单元、阴极、触控电路、偏光板、玻璃屏幕构成，所述显示单元包括近红外有机发光二极管，所述近红外有机发光二极管由发光基板、阳极、空穴传输层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、阴极组成，所述发光层为近红外有机发光层，所述近红外发光层由多个像素点组成，每个像素点由TFT电路控制；所述显示单元还包括红、绿、蓝或白光发光二极管，显示单元由近红外发光二极管像素点与红、绿、蓝或白光发光二极管像素点在同一块发光基板上组合排列而成。

进一步的，所述近红外有机发光层为有机小分子层、有机金属配合物层、混合有机无机材料层、磷光材料层。

进一步的，所述发光基板为玻璃、聚合物或柔性塑料，具体为单晶硅、多晶硅、聚乙烯、聚氯乙烯、聚对二甲苯、聚酯、聚酰亚胺、聚苯乙烯或聚醋酸乙烯酯。

进一步的，所述手机屏幕还包括近红外有机薄膜光探测器，所述近红外有机薄膜光探测器由接收器和检测电路组成，所述近红外有机薄膜光探测器选用有机材料作为光敏材料，所述有机材料为单一组分材料或混合组分材料、且对近红外光敏感，所述近红外有机薄膜光探测器集成到手机的显示面板中并与所述近红外有机发光二极管相互配合。

进一步的，所述光敏材料为有机小分子、有机金属配合物、混合有机无机材料、磷光材料。

进一步的，所述近红外有机薄膜设置在手机的屏幕基板上，所述屏幕基板为玻璃、聚合物或柔性塑料材质，具体包括单晶硅、多晶硅、聚乙烯、聚氯乙烯、聚对二甲苯、聚酯、聚酰亚胺、聚苯乙烯或聚醋酸乙烯酯。

进一步的，所述近红外有机薄膜光探测器与OLED显示单元在同一个表面上。

进一步的，所述近红外有机薄膜光探测器与OLED显示单元不在同一个表面上，近红外有机薄膜光探测器位于OLED显示单元下方，所述OLED显示单元采用半透明器件设计。

进一步的，所述近红外有机发光二极管位于移动终端。

有益效果：本发明提供了一种近红外发光像素在OLED屏幕移动终端结构的应用，1）采用近红外OLED器件作为近红外光源，通过驱动单元控制光源，从而获得近红外发光；2）选用近红外有机材料作为光敏材料制备近红外薄膜光探测器。本发明的移动终端结构，有效克服了无机半导体近红外器件制备的弊端，且应用范围广，利于发展新功能。对于减小器件在移动终端中的体积具有重要优势，且能够实现与显示面板一体化制备，实现更高的屏占比（显示屏幕的大小与手机外框大小的比值），为手机正面屏幕全覆盖提供可能。

附图说明

图1 为本发明手机屏幕剖面示意图。

图2 为本发明近红外有机发光像素点与可见光像素点混合排列的示意图。

图3 为本发明近红外发光二极管在手机上的一种应用示意图。

图4 为本发明近红外有机薄膜光探测器的工作原理示意图。

图5 为本发明OLED显示单元与近红外有机薄膜光探测器、或摄像头位于上下位置侧面示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，但实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

实施例1

一种具有近红外发光像素的OLED屏幕移动终端设备包括手机屏幕，配合近红外图像传感元件实现身份识别。身份识别包括人脸识别、虹膜识别，巩膜识别。

所述移动终端为手机屏幕，所述手机屏幕由屏幕基板、阳极、栅极、TFT驱动电路、驱动电压负极线、显示单元、阴极、触控电路、偏光板、玻璃屏幕构成，所述显示单元包括近红外有机发光二极管，所述近红外有机发光二极管由发光基板、阳极、空穴传输层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、阴极组成，所述发光层为近红外有机发光层，所述近红外发光层由多个像素点组成，每个像素点由TFT电路控制；所述显示单元还包括红、绿、蓝或白光发光二极管，显示单元由近红外发光二极管像素点与红、绿、蓝或白光发光二极管像素点在同一块发光基板上组合排列而成。近红外光的中心波长范围在760-2500 nm。

所述近红外发光层为近红外有机小分子层、有机金属配合物层、混合有机无机材料层、有机金属配合物和小分子混合层、主客体掺杂层。近红外有机小分子层指有机荧光小分子和磷光小分子。有机荧光小分子包括萘并噻二唑类衍生物，三苯胺类衍生物；磷光小分子指含有重金属铱、铂的有机磷光材料。混合有机无机材料层指，有机小分子与金属氧化物的混合。有机金属配合物层指，酞氰-金属配合物及其衍生物，比如酞氰铜、酞氰锌、酞氰钴类及其衍生物。

所述近红外发光层由多个像素点组成，每个像素点由TFT电路控制。

其中，屏幕基板为玻璃或聚合物或柔性塑料包括单晶硅、多晶硅、聚乙烯、聚氯乙烯、聚对二甲苯、聚酯、聚酰亚胺、聚苯乙烯、聚醋酸乙烯酯。

进一步的，每个发光像素的大小没有限制、每个发光像素的形状没有限制。

近红外有机发光像素点分布在整个屏幕，如图1为手机屏幕的剖视图，图2为红、绿、蓝、近红外像素点的一种排列组合方式。由于人眼近红外外光不敏感，因此不会看到直接的光线。近红外光用于加强亮度，且近红外的反射较强。

内置有陀螺仪的移动终端，当终端移动时陀螺仪感知到位置发生改变，发送信号给处理器，处理器控制前置相机开启，同时近红外发光像素点点亮，发出近红外光，具有近红外功能的相机拍照。生成的照片与数据库中的对比查找，如果匹配失败，则再次拍照比对。

本实施例采用近红外有机发光像素点，克服了无机半导体近红外器件体积大的缺点，薄膜近红外发光器件与可见光显示屏更好的结合

实施例2

与实施例1的区别在于，本实施例中近红外发光二极管器件在屏幕上端靠近前置传感器、摄像头，如图3，为传感器、摄像头提供近红外光。这种方式的光源集中。

实施例3

近红外有机薄膜光探测器，选用有机材料作为光敏材料，有机材料可以是单一组分材料或混合组分材料，且对近红外光敏感。在有光线入射时，有机光敏材料吸收光然后产生激子。激子在内建电场作用下，分离，运动，产生光生电动势，也就是电信号。利用有机材料的优势，将近红外有机薄膜光探测器集成到移动终端包括手机的显示面板中，与近红外有机发光二极管相互配合。

其中，近红外有机薄膜光探测器由接收器和检测电路组成。近红外有机发光二极管提供光源，当光线反射回来，近红外有机薄膜接收器作出反应，检测电路滤出有效信号和应用该信号，如图4。

其中，近红外有机薄膜尺寸大小没有限制。

其中，所述近红外发光层为近红外有机小分子层、有机金属配合物层、混合有机无机材料层、有机金属配合物和小分子混合层、主客体掺杂层。近红外有机小分子层指有机荧光小分子和磷光小分子。有机荧光小分子包括萘并噻二唑类衍生物，三苯胺类衍生物；磷光小分子指含有重金属铱、铂的有机磷光材料。混合有机无机材料层指，有机小分子与金属氧化物的混合。有机金属配合物层指，酞氰-金属配合物及其衍生物，比如酞氰铜、酞氰锌、酞氰钴类及其衍生物。

其中，近红外有机薄膜制备在屏幕所在的基板上、柔性衬底上，包括单晶硅、多晶硅、聚乙烯、聚氯乙烯、聚对二甲苯、聚酯、聚酰亚胺、聚苯乙烯、聚醋酸乙烯酯。

其中，近红外有机薄膜光探测器与OLED显示单元在同一个表面上。

实施例4

与实施例3的区别在于，本实施例中近红外有机薄膜光探测器与OLED显示单元不在同一个表面上，如图5，近红外有机薄膜光探测器或摄像头位于OLED显示单元下方，而位于探测器上方的OLED显示单元采用半透明器件设计，环境光可以透过OLED显示单元到达有机薄膜接收器。采用这种设计提高了手机正面的显示屏幕的占比。

实施例5

与实施例1的区别在于，本实施例中近红外有机发光二极管位于移动终端包括（包括手机）侧边，作为近红外信号发射，实现数据输出，控制家用电器。

Claims (10)

1.近红外发光像素在OLED屏幕移动终端结构的应用。

2.一种具有近红外发光像素的OLED屏幕移动终端结构，其特征在于，所述移动终端为手机屏幕，所述手机屏幕由屏幕基板、阳极、栅极、TFT驱动电路、驱动电压负极线、显示单元、阴极、触控电路、偏光板、玻璃屏幕构成，所述显示单元包括近红外有机发光二极管，所述近红外有机发光二极管由发光基板、阳极、空穴传输层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、阴极组成，所述发光层为近红外有机发光层，所述近红外发光层由多个像素点组成，每个像素点由TFT电路控制；所述显示单元还包括红、绿、蓝或白光发光二极管，显示单元由近红外发光二极管像素点与红、绿、蓝或白光发光二极管像素点在同一块发光基板上组合排列而成。

3.根据权利要求1所述的一种具有近红外发光像素的OLED屏幕移动终端结构，其特征在于，所述近红外有机发光层为有机小分子层、有机金属配合物层、混合有机无机材料层、磷光材料层。

4.根据权利要求1所述的一种具有近红外发光像素的OLED屏幕移动终端结构，其特征在于，所述发光基板为玻璃、聚合物或柔性塑料，具体为单晶硅、多晶硅、聚乙烯、聚氯乙烯、聚对二甲苯、聚酯、聚酰亚胺、聚苯乙烯或聚醋酸乙烯酯。

5.根据权利要求1所述的一种具有近红外发光像素的OLED屏幕移动终端结构，其特征在于，所述手机屏幕还包括近红外有机薄膜光探测器，所述近红外有机薄膜光探测器由接收器和检测电路组成，所述近红外有机薄膜光探测器选用有机材料作为光敏材料，所述有机材料为单一组分材料或混合组分材料、且对近红外光敏感，所述近红外有机薄膜光探测器集成到手机的显示面板中并与所述近红外有机发光二极管相互配合。

6.根据权利要求5所述的一种具有近红外发光像素的OLED屏幕移动终端结构，其特征在于，所述光敏材料为有机小分子、有机金属配合物、混合有机无机材料、磷光材料。

7.根据权利要求5所述的一种具有近红外发光像素的OLED屏幕移动终端结构，其特征在于，所述近红外有机薄膜设置在手机的屏幕基板上，所述屏幕基板为玻璃、聚合物或柔性塑料材质，具体包括单晶硅、多晶硅、聚乙烯、聚氯乙烯、聚对二甲苯、聚酯、聚酰亚胺、聚苯乙烯或聚醋酸乙烯酯。

8.根据权利要求5所述的一种具有近红外发光像素的OLED屏幕移动终端结构，其特征在于，所述近红外有机薄膜光探测器与OLED显示单元在同一个表面上。

9.根据权利要求5所述的一种具有近红外发光像素的OLED屏幕移动终端结构，其特征在于，所述近红外有机薄膜光探测器与OLED显示单元不在同一个表面上，近红外有机薄膜光探测器位于OLED显示单元下方，所述OLED显示单元采用半透明器件设计。

10.根据权利要求1所述的一种具有近红外发光像素的OLED屏幕移动终端结构，其特征在于，所述近红外有机发光二极管位于移动终端。