一种有机发光二极管面板、三维显示装置及面板制造方法
技术领域
本发明属于三维显示技术领域,尤其涉及一种基于有机发光二极管面板,含有该有机发光二极管面板的三维显示装置及有机发光二极管面板制造方法。
背景技术
近年来,由于三维显示具有更加真实、自然、深度场景信息等特点,多种3 D(三维)显示技术被相继的研究,尤其是集成成像显示。集成成像显示是一种光学再现的裸眼3D显示技术,通过二维的微透镜阵列记录形成许多微图像元图像。为了降低显示的数据量,提出了一种一维集成成像显示,即空间图像(3D 图像)重构是以一维方式(一维柱透镜)实现,该显示技术在水平方向上具有连续视点,提供水平视差和平滑的运动视差。是一种低成本裸眼3D显示的实际解决方案之一。
然而,集成成像显示系统中的图像元图像发出的光线与相对应出瞳会构成正确3D图像,与相邻的出瞳会构成伪3D图像。即图像元图像与对应的微透镜元会反映出正确的光线记录方向,而与相邻的透镜元会反映出错误的光线记录方向。
发明内容
本发明的目的在于提供减轻了一维集成成像显示出伪3D图像的有机发光二极管面板,及含有该有机发光二极管面板的三维显示装置,及有机发光二极管面板的制造方法。
一种有机发光二极管面板,所述有机发光二极管面板划分为多个第一图像元区域和多个第二图像元区域,第一图像元区域与第二图像元区域交错排列,第一图像元区域与第二图像元区域均包括多个有机发光二极管,有机发光二极管包括基板、阳极、发光层以及阴极;发光层包括配向膜层以及形成在配向膜层上的向列液晶相有机发光二极管材料,第一图像元区域与第二图像元区域内的有机发光二极管的配向膜层的配向方向为相互正交;所述第一图像元区域与第二图像元区域的出射光的偏振状态相互正交。
优选的,所述有机发光二极管还包括:空穴注入层,设置在阳极和发光层之间。
优选的,所述有机发光二极管还包括:电子注入层,设置在阴极和发光层之间。
优选的,所述有机发光二极管还包括:空穴注入层,设置在阳极和发光层之间;电子注入层,设置在阴极和发光层之间。
优选的,所述有机发光二极管还包括:空穴注入层,设置在阳极和发光层之间;空穴传输层,设置在空穴注入层和发光层之间;电子注入层,设置在阴极和发光层之间;电子传输层,设置在电子注入层和发光层之间。
本发明还提供一种三维显示装置,包括上述任意一项所述的有机发光二极管面板,还包括设置在该有机发光二极管面板上的偏光板以及设置在该偏光板上的一维柱透镜阵列;偏光板包括多个第一偏振单元和多个第二偏振单元,第一偏振单元与第二偏振单元的透射轴方向相互正交,第一偏振单元与第二偏振单元交错排列,第一偏振单元与第一图像元区域大小相同,第二偏振单元与第二图像元区域大小相同,第一偏振单元与第一图像元区域相互对应,第二偏振单元与第二图像元区域相互对应,第一偏振单元的透射轴方向与第一图像元区域出射光方向相同,第二偏振单元的透射轴方向与第二图像元区域出射光方向相同;有机发光二极管面板的出光面在所述一维柱透镜阵列的焦平面上。
优选的,所述一维柱透镜阵列包括多个柱透镜元;所述柱透镜元与第一图像元区域或第二图像元区域一一对应,所述柱透镜元与对应的第一图像元区域或第二图像元区域大小相同。
本发明还提供了一种有机发光二极管的制造方法,用于制造上述有机发光二极管,其特征在于,包括步骤:
在基板上形成阳极;
在阳极表面涂布聚酰亚胺作为配向膜层;
对配向膜层进行一次配向;
采用多个与第一图像元区域或第二图像元区域相同大小的配向掩膜板间隔设置在配向膜层上;若配向掩膜板与第一图像元区域大小相同,则配向掩膜板之间的间隔距离为第二图像元区域的宽度;若配向掩膜板与第二图像元区域大小相同,则配向掩膜板之间的间隔距离为第一图像元区域的宽度;
对配向膜层进行二次配向,其中二次配向的角度与一次配向的角度为正交方向;
在配向膜层上形成发光层;
在发光层上形成阴极。
优选的,所述步骤“在阳极表面涂布聚酰亚胺作为配向膜层”进一步包括:
在阳极上依次形成空穴注入层和空穴传输层;
在空穴传输层表面涂布聚酰亚胺作为配向膜层;
所述步骤“在发光层上形成阴极”进一步包括:
在发光层上依次形成电子传输层和电子注入层;
在电子注入层上形成阴极。
优选的,对配向膜层进行一次配向和二次配向的配向方式为摩擦配向或曝光配向。
本发明通过在有机发光二极管面板中加入配向膜层,对于配向膜层采用相互正交的配向方向间隔处理,实现配向膜表面各向异性,直接在配向膜层上设置向列液晶相有机发光二极管材料,通过配向膜层的配向方向,使得向列液晶相有机发光二极管材料在不同的图像元区域具有光学各向异性,通过改变配向膜层表面的处理条件,改变向列液晶相有机发光二极管材料的高分子链的二向色性比,从而使得向列液晶相有机发光二极管材料在相邻的图像元区域发出光线的偏振状态是相互正交的,本发明三维显示装置,含有上述有机发光二极管面板,并且通过具有正交偏振方向的第一偏振单元和第二偏振单元构成的偏光板和一维柱透镜阵列,实现消除一维集成成像显示出的伪3D图像,提高了显示质量,同时提高了3D图像显示分辨率,并且提升了显示的光学效率。
附图说明
图1为本发明有机发光二极管面板实施例一结构示意图;
图2为本发明有机发光二极管面板实施例二结构示意图;
图3为本发明有机发光二极管面板实施例三结构示意图;
图4为本发明有机发光二极管面板实施例四结构示意图;
图5为本发明有机发光二极管面板实施例五结构示意图;
图6为本发明有机发光二极管面板发光层平面示意图;
图7为本发明三维显示装置结构示意图;
图8为本发明三维显示装置结构俯视结构示意图;
图9为本发明三维显示装置偏光板结构示意图;
图10为本发明三维显示结构一维柱透镜阵列结构示意图;
图11-图15为本发明摩擦配向方法制造发光层示意图;
图16-图20为本发明曝光配向方法制造发光层示意图;
附图标记列表:1-有机发光二极管面板,2-偏光板,3-一维柱透镜阵列,41-第一图像元区域,42-第二图像元区域,5-第一偏振单元,6-第二偏振单元,7-柱透镜元,8-阴极,9-电子注入层,10-电子传输层,11-发光层,12-配向膜层, 13-空穴传输层,14-空穴注入层,15-阳极,16-基板,17-图像元区域第一偏振状态,18-图像元区域第二偏振状态,19-有机发光二极管,20-摩擦配向掩膜板, 21-摩擦辊,22-第一次光配向掩膜板,23-第二次光配向掩膜板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本发明,应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
本发明一种有机发光二极管面板,所述有机发光二极管面板划分为多个第一图像元区域和多个第二图像元区域,第一图像元区域与第二图像元区域交错排列,第一图像元区域与第二图像元区域均包括多个有机发光二极管,有机发光二极管包括基板、阳极、发光层以及阴极;发光层包括配向膜层以及形成在配向膜层上的向列液晶相有机发光二极管材料,第一图像元区域与第二图像元区域内的有机发光二极管的配向膜层的配向方向为相互正交;所述第一图像元区域与第二图像元区域的出射光的偏振状态相互正交。
具体的,本发明通过对有机发光二极管面板进行多图像元区域划分,并且通过在有机发光二极管面板的发光层中设置配向膜层,通过对配向膜层表面处理,实现配向膜的表面各向性,即通过改变配向膜层与向列液晶相的有机发光二极管材料之间的方位锚定能,使得向列液晶相有机发光二极管材料具有光学各项异性。通过改变配向膜层表明处理条件,改变向列液晶相有机发光二极管材料的高分子链的二向色性比,从而改变出射光的偏振状态。
对上述方案进行改进,优选的,所述有机发光二极管还包括:空穴注入层,设置在阳极和发光层之间。
对上述方案进行改进,优选的,所述有机发光二极管还包括:电子注入层,设置在阴极和发光层之间。
对上述方案进行改进,优选的,所述有机发光二极管还包括:空穴注入层,设置在阳极和发光层之间;电子注入层,设置在阴极和发光层之间。
对上述方案进行改进,优选的,所述有机发光二极管还包括:空穴注入层,设置在阳极和发光层之间;空穴传输层,设置在空穴注入层和发光层之间;电子注入层,设置在阴极和发光层之间;电子传输层,设置在电子注入层和发光层之间。
本发明一种三维显示装置,包括上述任意一项所述的有机发光二极管面板,还包括设置在该有机发光二极管面板上的偏光板以及设置在该偏光板上的一维柱透镜阵列;所述偏光板包括多个第一偏振单元和多个第二偏振单元,所述第一偏振单元与第二偏振单元的透射轴方向相互正交,所述第一偏振单元与第二偏振单元交错排列,所述第一偏振单元与第一图像元区域大小相同,所述第二偏振单元与第二图像元区域大小相同,第一偏振单元与第一图像元区域相互对应,第二偏振单元与第二图像元区域相互对应,第一偏振单元的透射轴方向与第一图像元区域出射光方向相同,第二偏振单元的透射轴方向与第二图像元区域出射光方向相同;所述有机发光二极管面板的出光面在所述一维柱透镜阵列的焦平面上。
具体的,本发明通过将第一偏振单元与第二偏振单元大小设置成第一图像元区域和第二图像元大小相同,可以对有机发光二极管面板不同图像元区域射出的偏振状态不同的偏振光进行不同的处理,第一图像元区域的出射光能够通过第一偏振单元,第一图像元区域的射出光不能通过第二偏振单元,同理,第二图像元区域的射出光只能够通过第二偏振单元,从而使得对应的图像元区域的出射光只能通过该偏振区域,不会影响到旁边的显示区域,以此来达到降低伪3D图像出现的可能性。
具体的,本发明通过具有不同偏振单元的偏光板和一维柱透镜阵列,减弱一维集成成像显示出的伪3D图像,提高了3D显示质量,同时提高了3D图像显示分辨率,并且提升了显示的光学效率。
对上述方案进行改进,所述一维柱透镜阵列包括多个柱透镜元;所述柱透镜元与第一图像元区域或第二图像元区域一一对应,所述柱透镜元与对应的第一图像元区域或第二图像元区域大小相同。
具体的,通过过将柱透镜元与第一图像元区域和第二图像元区域相互对应,使得,通过第一图像元区域的出射光通过第一偏振单元的仅仅会从一个柱透镜元射出,使得伪3D画面的问题更加得以减轻。
实施例1:
图1所示为本发明有机发光二极管面板第一实施例结构示意图,如图1所示,一种有机发光二极管面板,有机发光二极管面板划分为多个第一图像元区域41 和多个第二图像元区域42,第一图像元区域41与第二图像元区域42交错排列,第一图像元区域41与第二图像元区域42均包括多个有机发光二极管19,有机发光二极管19包括基板16、阳极15、发光层11以及阴极8;发光层11包括配向膜层12以及形成在配向膜层12上的向列液晶相有机发光二极管材料,第一图像元区域41与第二图像元区域42内的有机发光二极管19的配向膜层12的配向方向为相互正交;所述第一图像元区域41与第二图像元区域42的出射光的偏振状态相互正交。
本方案中,有机发光二极管面板划分为多个第一图像元区域41和多个第二图像元区域42,通过在发光层11上增加配向膜层12,并且对配向膜层12不同区域进行不同的配向处理,实现配向膜表面各向异性,直接在配向膜层12上设置向列液晶相有机发光二极管材料,通过配向膜层12的配向方向,使得向列液晶相有机发光二极管材料在不同的图像元区域具有光学各向异性,通过改变配向膜层12表面的处理条件,改变向列液晶相有机发光二极管材料的高分子链的二向色性比,从而使得第一图像元区域41与第二图像元区域42发出的光是偏振的,而且第一图像元区域41和第二图像元区域42的偏振光是相互正交的。
实施例2:
图2为本发明一种有机发光二极管面板的实施例2结构示意图,实施例2 是在实施例1的基础上进行改进的,具体改进点在于:所述有机发光二极管还包括:空穴注入层14,设置在阳极15和发光层11之间。通过空穴注入层14,能够提高空穴的注入能力,使得空穴比较容易注入到发光层11中,使载流子更加平衡,增加了空穴与电子的复合概率,从而增加了有机发光二极管面板的亮度和效率,使分别从阳极15和阴极8所提供的空穴和电子,更容易传输至发光层11 结合而后放出光子。
实施例3:
图3为本发明一种有机发光二极管面板的实施例3结构示意图,实施例3 是在实施例1的基础上进行改进的,具体改进点在于:所述有机发光二极管还包括:电子注入层9,设置在阴极8和发光层11之间。通过电子注入层9,能够提高电子的注入能力,使得电子比较容易注入到发光层11中,使载流子更加平衡,增加了空穴与电子的复合概率,从而增加了有机发光二极管面板的亮度和效率,使分别从阳极15和阴极8所提供的空穴和电子,更容易传输至发光层11结合而后放出光子。
实施例4:
图4为本发明一种有机发光二极管面板的实施例4结构示意图,实施例4 是在实施例1的基础上进行改进的,具体改进点在于:所述有机发光二极管还包括:空穴注入层14,设置在阳极15和发光层11之间;电子注入层9,设置在阴极8和发光层11之间。能够提高电子和空穴的注入能力,使得电子比较容易注入到发光层11中,使载流子更加平衡,增加了空穴与电子的复合概率,从而增加了有机发光二极管面板的亮度和效率,使分别从阳极15和阴极8所提供的空穴和电子,更容易传输至发光层11结合而后放出光子。
实施例5:
图5为本发明一种有机发光二极管面板的实施例5结构示意图,实施例5 是在实施例1的基础上进行改进的,具体改进点在于:所述有机发光二极管还包括:空穴注入层14,设置在阳极15和发光层11之间;空穴传输层13,设置在空穴注入层14和发光层11之间;电子注入层9,设置在阴极8和发光层11之间;电子传输层10,设置在电子注入层9和发光层11之间。使分别从阳极15 和阴极8所提供的空穴和电子,更容易传输至发光层11结合而后放出光子。能够提高电子和空穴的注入能力,使得电子比较容易注入到发光层11中,使载流子更加平衡,增加了空穴与电子的复合概率,从而增加了有机发光二极管面板的亮度和效率,使分别从阳极15和阴极8所提供的空穴和电子,更容易传输至发光层11结合而后放出光子。
实施例6:
图7、图9、图10是本发明三维显示装置的结构示意图,一种三维显示装置,包括上述任意一项所述的有机发光二极管面板1,还包括设置在该有机发光二极管面板1上的偏光板2以及设置在该偏光板2上的一维柱透镜阵列3;偏光板2 包括多个第一偏振单元5和多个第二偏振单元6,第一偏振单元5与第二偏振单元6的透射轴方向相互正交,第一偏振单元5与第二偏振单元6交错排列,第一偏振单元5与第一图像元区域41大小相同,第二偏振单元6与第二图像元区域 42大小相同,第一偏振单元5与第一图像元区域41相互对应,第二偏振单元6 与第二图像元区域42相互对应,第一偏振单元5的透射轴方向与第一图像元区域41出射光方向相同,第二偏振单元5的透射轴方向与第二图像元区域42出射光方向相同;有机发光二极管面板1的出光面在所述一维柱透镜阵列3的焦平面上。
本方案中,第一图像元区域41对应的偏光板2上的第一偏振单元5,第二图像元区域42对应的偏光板2上的第二偏振单元6,第一偏振单元5的透射轴方向与第一图像元区域41出射光方向相同,第二偏振单元5的透射轴方向与第二图像元区域42出射光方向相同,使得第一图像元区域41的出射光只能通过第一偏振单元5进行射出,第二图像元区域42的出射光只能通过第二偏振单元6 射出,从而使得,经过第一偏振单元5的出射光和经过第二偏振单元6的出射光的偏振状态相互正交,再通过一维柱透镜阵列3对经过第一偏振单元5和第二偏振单元6的出射光进行处理,从而实现三维显示的效果,并且第一图像元区域 41和第二图像元区域42的光经过了偏光板2的处理,使得两个图像元区域的光线不会产生干扰,从而降低了一维集成成像显示出的伪3D图像出现概率,提高了显示质量,同时提高了3D图像显示分辨率,并且提升了显示的光学效率。
实施例6:
图8为本发明三维显示装置的实施例6结构俯视结构示意图,实施例6是在实施例5的基础上进行改进的,具体改进点在于:所述一维柱透镜阵列3包括多个柱透镜元7;所述柱透镜元7与第一图像元区域41或第二图像元区域42一一对应,所述柱透镜元7与对应的第一图像元区域41或第二图像元区域42大小相同。
本方案中,使得柱透镜元7大小与第一图像元区域41或者第二图像元区域 42大小相同,使得,同一图像元区域的出射光仅通过一个柱透镜元7进行射出,很好的避免了一个图像元区域的出射光从不同柱透镜元7射出,不同柱透镜元7 对于光线处理效果不同,从而带来的画质降低问题,使得伪3D画面的问题更加得以减轻,提高了显示质量。
本发明还提供了一种有机发光二极管的制造方法,用于制造上述有机发光二极管,其特征在于,包括步骤:
在基板16上形成阳极15;
在阳极15表面涂布聚酰亚胺作为配向膜层12;
对配向膜层12进行一次配向;
采用多个与第一图像元区域41或第二图像元区域42相同大小的配向掩膜板间隔设置在配向膜层12上;若配向掩膜板与第一图像元区域41大小相同,则配向掩膜板之间的间隔距离为第二图像元区域42的宽度;若配向掩膜板与第二图像元区域42大小相同,则配向掩膜板之间的间隔距离为第一图像元区域41的宽度;
对配向膜层12进行二次配向,其中二次配向的角度与一次配向的角度为正交方向;
在配向膜层12上形成发光层11;
在发光层11上形成阴极8。
优选的,所述步骤“在阳极表面涂布聚酰亚胺作为配向膜层”进一步包括:
在阳极15上依次形成空穴注入层14和空穴传输层13;
在空穴传输层13表面涂布聚酰亚胺作为配向膜层12;
优选的,所述步骤“在发光层11上形成阴极8”进一步包括:
在发光层11上依次形成电子传输层10和电子注入层9;
在电子注入层9上形成阴极8。
优选的,对配向膜层12进行一次配向和二次配向的配向方式为摩擦配向或曝光配向。
图11-图15为本发明摩擦配向方法制造发光层示意图;
通过摩擦辊21对配向膜层12进行一次摩擦配向;
采用多个与第一图像元区域41或第二图像元区域42相同大小的摩擦配向掩膜板20间隔设置在配向膜层12上,若摩擦配向掩膜板20大小与第一图像元区域41相同,则摩擦配向掩膜板间隔距离为第二图像元区域42的宽度,若摩擦配向掩膜板20的大小与第二图像元区域42的大小相同,则摩擦配向掩膜板间隔距离为第一图像元区域41的宽度;
通过摩擦辊21对配向膜层12进行二次摩擦配向,其中二次摩擦配向与一次摩擦配向角度为正交方向;
将向列液晶相有机发光二极管材料以旋转涂布方法涂布在配向膜层12上形成发光层11;
在向列液晶相有机发光二极管材料向列温度下退火处理。
本方案中,通过控制摩擦辊21的滚动次数,摩擦辊21的滚动速度以及摩擦辊21对配向膜层12表面的压力等控制配向膜层12表面的方位锚定能,为了使得第一图像元区域41和第二图像元区域42的向列液晶相有机发光二极管材料的高分子链的配向方向是相互正交的,在配向膜层12上设置一定相间隔距离的摩擦配向掩膜板,进行二次摩擦配向工艺,图10和图11所示的摩擦辊21的一次滚动方向和二次滚动方向仅仅为了说明两次方向的正交关系,实际制造过程中,可以根据需求采用不同的角度进行摩擦配向。向列液晶相有机发光二极管材料以旋转涂布方法涂布在已经配向的配向膜层12上,同时采用退火方式对向列液晶相有机发光二极管材料进行处理,退火温度为向列液晶相有机发光二极管材料的向列温度,退火时间根据设计参数设定,增加向列液晶相有机发光二极管材料的方位锚定能,使得第一图像元区域41和第二图像元区域42的向列液晶相有机发光二极管材料具有不同的二向色性比,最终使得第一图像元区域41和第二图像元区域42的向列液晶相有机发光二极管材料所发出的出射光偏振状态是正交的。
图16-图20为本发明曝光配向方法制造发光层示意图;
采用多个与第一图像元区域41大小的第一次光配向掩膜板22间隔设置在配向膜层12的第一图像元区域41上,间隔距离为第二图像元区域42宽度;
通过曝光方法对配向膜层12进行一次光配向;
采用多个与第二图像元区域42大小的第二次光配向掩膜板23设置在配向膜层的第二图像元区域42上方,间隔距离为第一图像元区域41宽度;
通过曝光对配向膜层12进行二次光配向,其中二次光配向与一次光配向角度为正交方向;
将向列液晶相有机发光二极管材料以旋转涂布方法涂布在配向膜层12上形成发光层11;
在向列液晶相有机发光二极管材料向列温度下退火处理。
本方案中,通过控制曝光条件(曝光量、光的照射方向以及照射光的光谱分布等)控制配向膜层12表面的方位锚定能,为了使相邻的第一图像元区域41 和第二图像元区域42的高分子链的配向方向是相互正交的,采用二次曝光的方式,并且两次曝光的不相同。向列液晶相有机发光二极管材料以旋转涂布方法涂布在已经配向的配向膜层12上,同时采用退火方式对向列液晶相有机发光二极管材料进行处理,退火温度为向列液晶相有机发光二极管材料的向列温度,退火时间根据设计参数设定,增加向列液晶相有机发光二极管材料的方位锚定能,使得第一图像元区域41和第二图像元区域42的向列液晶相有机发光二极管材料具有不同的二向色性比,最终使得第一图像元区域41和第二图像元区域42的向列液晶相有机发光二极管材料所发出的出射光偏振状态是正交的。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种等同变换(如数量、形状、位置等),这些等同变换均属于本发明的保护。