CN108922910A - Oled模组、显示面板及显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种OLED模组、显示面板及显示器。本发明所述OLED模组包括LED背光源和设置于所述LED背光源上方的透明OLED显示屏，所述LED背光源用于补充光源；所述透明OLED显示屏，用于自发光，以及接收并发射从所述LED背光源发出的光线。通过透明OLED显示屏+LED背光源这种新型搭配，提高显示屏穿透率，实现峰值10000nits的超高亮度显示，给用户带来更好的视觉体验。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，尤其涉及一种OLED模组、显示面板及显示器。
背景技术
HDR(High-Dynamic Range,高动态范围图像)技术以其高动态对比度优点，使得显示图像中黑色更加深邃，白色更加夺目，能展现出清晰的明暗细节，可以大幅提升画质水平。HDR技术在液晶显示领域，目前采用的方法为背光源独立分区控制，当检测到明画面时，该区域背光部分瞬间增大驱动电流，达到峰值亮度。例如，正常画面工作电流为100mA，当检测到白画面时，瞬间可增加180mA,此时背光亮度可以达到约20000nits,但由于液晶玻璃穿透率仅为6％-7.5％，故目前载有HDR技术的显示设备的最大峰值亮度也只为1200nits-1500nits。
传统的液晶玻璃，光线从背光发射，会依次穿过下偏光片、下TFT导电玻璃、液晶层、彩色滤光片、上玻璃、上偏光片。其中，彩色滤光片、液晶像素点开口和偏光片是损失亮度的主要原因。因此，即使背光瞬间增大驱动电流亮度达20000nits,光线经过液晶玻璃后，出射能量很少，亮度仅为背光的6％左右。故市场上载有HDR技术的显示设备的峰值亮度一般仅为1000nits左右。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)模组、显示面板及显示器，旨在解决现有技术中载有HDR技术的显示设备因液晶玻璃穿透率低而导致峰值亮度低的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种OLED模组，所述模组包括LED(Light-EmittingDiode，发光二极管)背光源和设置于所述LED背光源上方的透明OLED显示屏；所述LED背光源，用于补充光源；所述透明OLED显示屏，用于自发光，以及接收并发射从所述LED背光源发出的光线。
优选地，所述透明OLED显示屏包括依次设置于所述LED背光源上方的ITO导电玻璃阴极、结构层及ITO导电玻璃阳极，所述ITO导电玻璃阴极用于接收所述LED背光源发出的光线，并在有电流通过时，向所述结构层注入电子，所述ITO导电玻璃阳极用于发射来自所述LED背光源和所述结构层的光线，并在有电流通过时，向所述结构层注入空穴，所述结构层用于结合所述电子和所述空穴后发光。
优选地，所述ITO导电玻璃阴极和所述ITO导电玻璃阳极采用的是ITO/Ag/ITO多层膜材料。
优选地，所述结构层包括依次设置于所述ITO导电玻璃阴极上方的电子传输层、发光层及空穴传输层。
优选地，所述发光层采用RGB(Red Green Blue，红绿蓝)三色有机发光材料。
优选地，所述LED背光源为直下式LED背光源。
优选地，所述LED背光源划分成至少一个区域。
优选地，所述LED背光源根据所述透明OLED显示屏上的画面信号控制所述区域的光线的输出。
本发明还提出一种OLED显示面板，所述OLED显示面板包括如上所述的OLED模组。
本发明还提出一种OLED显示器，所述OLED显示器包括如上所述的OLED模组。
本发明所述OLED模组包括LED背光源和设置于所述LED背光源上方的透明OLED显示屏，所述LED背光源用于补充光源；所述透明OLED显示屏，用于自发光，以及接收并发射从所述LED背光源发出的光线。通过透明OLED显示屏+LED背光源这种新型搭配，提高显示屏穿透率，实现峰值10000nits的超高亮度显示，给用户带来更好的视觉体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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示出的结构获得其他的附图。
图1是本发明一种OLED模组一实施例的结构示意图；
图2是图1中20的结构细化示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性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。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
本发明提供一种OLED模组，参照图1，在一实施例中，所述OLED模组包括LED背光源10和设置于所述LED背光源10上方的透明OLED显示屏20；其中，所述LED背光源10，用于补充光源；所述透明OLED显示屏20，用于自发光，以及接收并发射从所述LED背光源10发出的光线。
传统的液晶屏依次由背光源、下偏光片、下TFT导电玻璃、液晶层、彩色滤光片、上玻璃、上偏光片组成。假设背光源亮度为100％，各个部件的穿透率如下：下偏光：50％(因为只允许单方向的极化光通过)玻璃：95％(上下玻璃需算计算2片)；液晶：95％，开口率：50％，彩色滤光片：27％。故玻璃的穿透率＝100％(背光)*50％(下偏光片)*95％(下玻璃)*95％(液晶)*95％(上玻璃)*50％(开口率)*27％(彩色滤光片)＝6％。可见即使背光瞬间增大驱动电流亮度，光线经过液晶玻璃后，亮度也仅为背光的6％左右。
可理解的是，因为传统液晶屏中彩色滤光片、液晶像素点开口和偏光片是损失亮度的主要原因，但对于传统液晶屏而言，彩色滤光片用于显示画面的彩色、上下偏光片搭配液晶偏转实现了画面亮暗控制，这些都是必备部件。因此本实施例采用由透明材料制成的透明OLED显示屏20，去除偏光片及彩色滤光片这样影响穿透率的部件，使得屏幕穿透率由6％提升到50％，从而提高峰值亮度。
需要说明的是，传统OLED显示屏是利用有机电致发光二极管制成的显示屏，由金属阴极、电子传输层、有机发光层、空穴传输层、ITO(氧化铟锡)玻璃阳极组成，靠电源流驱动发光，不需要背光。而且由于传统OLED显示屏材料的限制，只要亮度稍高，就容易出现坏点、烧屏等问题。因此传统OLED显示屏有亮度限制，一般峰值亮度仅为1000nits。
为实现峰值10000nits，本实施例通过一种新型的搭配，在透明OLED显示屏20下方搭配LED背光源10做补充光源，补充光源的光经过透明OLED显示屏20可到达顶部出光，由于有后置LED背光源10，所述透明OLED显示屏20可相应减小电流，延长使用寿命。
本实施例中的所述透明OLED显示屏20相较于普通液晶显示器没有滤光片、偏光片，故当LED背光源10的峰值亮度达到20000nits时，从所述LED背光源10穿透出液晶屏能量Lv＝20000*0.98*0.98(双层ITO玻璃)*0.5(开口率)≈10000nits，实现了峰值亮度10000nits，10倍优于目前HDR峰值亮度,大大提升了显示模组画质水平，在HDR技术方面实现重大突破。
参照图2，图2是图1中20的结构细化示意图。
本实施例中，所述透明OLED显示屏20包括依次设置于所述LED背光源10上方的ITO导电玻璃阴极201、结构层202及ITO导电玻璃阳极203，所述ITO导电玻璃阴极201用于接收所述LED背光源发出的光线，并在有电流通过时，向所述结构层注入电子，所述ITO导电玻璃阳极203用于发射来自所述LED背光源10和所述结构层202的光线，并在有电流通过时，向所述结构层202注入空穴，所述结构层202用于结合所述电子和所述空穴后发光。
本实施例中，所述ITO导电玻璃阴极201与ITO导电玻璃阴极203采用的材料均为透明的ITO/Ag/ITO多层膜材料。
可以理解的是，ITO导电玻璃是一种既透明又导电的玻璃，它采用磁控溅射沉积成膜技术，通常以ITO材料作为溅射靶材，在玻璃基板上生成一层很薄的ITO膜。这层ITO膜同时具有良好的导电性和透光性，适于制作透明显示电极。而ITO/Ag/ITO多层膜是一种低方阻、高可见光透过率(大于90％)的薄膜，它与ITO单层膜相比，发光亮度和发光效率都有显著提高。
需要说明的是，传统OLED显示屏的阴极部分通常为了增加元件的发光效率，通常需要用低功函数(Low work function)的Ag、Al、Ca、In、Li与Mg等金属，或低功函数的复合金属来制作阴极(例如：Mg-Ag镁银)。在阳极材料的选择上，一般选择具有4.5eV-5.3eV的高功函数(High work function)、性质稳定且透光的ITO透明导电膜。本实施例使用ITO导电玻璃代替金属阴极，同时阳极也使用ITO导电玻璃。
可以理解的是，OLED由于是自发光，不像传统液晶显示屏需要上下偏光片搭配液晶偏转实现。故理论上是不需要偏光片的。但由于OLED显示屏一般采用金属阴极，会反射外界光线。即当外界光源照射到OLED显示屏的金属阴极上反射回来时，就会造成反射光，在OLED显示屏的表面形成干扰。故传统OLED显示屏上玻璃表面会加一层上偏光片+1/4λ玻片，原理是从当外界光先经过偏光片时已经有一半光无法通过，这一半光经过1/4λ波片和反射之后与原来的光已经偏90度，反射回来的光无法通过偏光片，解决了反射问题。而采用上偏光片后，偏光片的穿透率约为45％-50％，光通量损失一半。而本实施例中用透明ITO导电玻璃取代金属阴极，下方为LED背光源10，故而外界环境光不会在金属阴极上反射，穿透下玻璃到背光源，故不会形成外界环境光干扰。所以结构上用透明ITO导电玻璃做ITO导电玻璃阴极201，可以取消偏光片1/4λ玻片，提高50％穿透率。所述LED背光源10作为补充光源发出的光线经过ITO导电玻璃构成的所述ITO导电玻璃阴极201，所述结构层202，直接到达ITO导电玻璃所述ITO导电玻璃阳极203，出射光线。
本实施例中，所述结构层202包括依次设置于所述ITO导电玻璃阴极201上方的电子传输层2021、发光层2022及空穴传输层2023。
可理解的是，所述透明OLED显示屏20自发光的原理是，第一步：载流子注入，对OLED显示屏20施加适当的正向偏压，电子和空穴克服界面能垒后，经由ITO导电玻璃阴极201和ITO导电玻璃阳极202注入，电子由ITO导电玻璃阴极201注入到电子传输层2021的最低末轨道能级，空穴由ITO导电玻璃阳极203注入到空穴传输层2023的最高已占道能级；第二步：载流子传输，在ITO导电玻璃阴极201和ITO导电玻璃阳极203的ITO导电玻璃的电场驱动下，注入的电子和空穴分别经过电子和空穴传输层迁移到发光层；第三步：复合，电子和空穴在有发光特性的有机物质内互相复合，形成处于激发态的激子；第四步：激子的迁移，激子将能量传递给有机发光分子，激发有机发光分子的电子从基态跃迁到激发态；第五步：电致发光，激发态电子辐射失活，产生光子，释放能量回到稳定的基态。发出的光透过ITO导电玻璃，使消费者观察到。
具体地，当所述透明OLED显示屏20内有电流流通时，电流从所述ITO导电玻璃阴极201经所述结构层202流向所述ITO导电玻璃阳极203，所述ITO导电玻璃阴极201会向所述电子传输层2021注入电子，所述ITO导电玻璃阳极203会吸收电子，即向所述空穴传输层2023注入空穴，电子和空穴在所述发光层2022结合，当电子进入空穴时，会以发光的形式释放出多余的能量，使所述透明OLED显示屏20发光。发光的亮度取决于施加在所述透明OLED显示屏20上的电流的大小，发光的颜色取决于所述发光层2022的有机材料类型。
可以理解的是，所述电子传输层2021的电子传输材料在分子结构上表现为缺电子体系，大都具有较强的接受电子能力，可有效地在正向偏压下传递电子，也要有好的成膜性和稳定性。电子传输材料一般为具有大共扼平面的芳香族化合物，如BND(噁唑衍生物)或OXD(噁二唑类衍生物)，本实施例对此不加限制。
另外，适合传递电子的材料不一定适合传递空穴，所以所述透明OLED显示屏20的电子传输层2021和空穴传输层2023通常选用不同的有机材料。所述空穴传输层2023的空穴传输材料要求具备高的空穴迁移率、相对较小的电子亲和能、相对较低的电离能、高的耐热稳定性。所述空穴传输材料一般为芳香多胺类材料，如TPD(N,N'-双(3-甲基苯基)-N，N'-二苯基-1,1'-二苯基-4，4'-二胺)或NPB(N,N'-双(1-萘基)-N,N'-二苯基-1,1'-二苯基-4,4'-二胺)，本实施例对此不加限制。
本实施例中，所述发光层2022采用RGB三色有机发光材料。
需要说明的是，OLED平板显示技术的关键之一是所述发光层2022的发光材料，因为具有优越电子传输及发光特性的发光材料可以和各种高性能的发光体相结合而得到高效率电致发光及各种不同的光色。目前市场上OLED的发光层有机材料有白色有机发光材料和RGB三色有机发光材料。其中，白色有机发光材料只能实现亮暗控制，需要搭配彩色滤光片来实现颜色控制，形成视觉上的全彩色显示，其优点是制作简单，但缺点是由于使用了彩色滤光片后，彩色滤光片穿透率为27％，大大降低了穿透亮度。本实施例使用的RGB三色有机发光材料去除了彩色滤光片，采用三原色(RGB)独立像素发光技术，每个像素具有红绿蓝三个发光性。
本实施例中，所述LED背光源10为直下式LED背光源。
需要说明的是，LED的背光源分为直下式与侧光式两种，直下式是把LED晶粒均匀地配置在液晶面板的后方当作发光源，使背光可以均匀传达到整个屏幕，画面细节更细腻逼真。为了使画面质量更好，也为了实现画面的区域动态控制，本实施例优选直下式LED背光源。
本实施例中，所述LED背光源10划分成至少一个区域。
在具体实现中，背光源需要做分区处理，即将LED背光源划分成多个区域，由主板分析画面信号，控制电源板驱动所述LED背光源10和所述透明OLED显示屏20，根据画面信号决定该区域的驱动电流大小。
为了实现所述OLED模组的高对比度，所述LED背光源10根据所述透明OLED显示屏20上的画面信号控制所述区域的光线的输出。
可以理解的是，对比度是指一幅图像中明暗区域最亮的白和最暗的黑之间不同亮度层级的测量，差异范围越大代表对比越大。透明OLED显示屏20在显示纯黑时是不会发出任何光线的，因此它的对比度几乎是无限大。
在具体实现中，当主板检测到所述透明OLED显示屏20上某个区域的画面为白场时，所述LED背光源10在相应区域瞬间增大电流，到下一个画面时再回落；当检测到黑画面区域时，所述LED背光源10控制该相应区域减小电流至零,此时所述透明OLED显示屏20的区域电压也为零，即实现了一体黑效果。即所述透明OLED显示屏20与所述LED背光源10配合，根据画面的亮暗，同步增减电流实现亮度冲击和暗黑处理。
本发明所述OLED模组包括LED背光源和设置于所述LED背光源上方的透明OLED显示屏，所述LED背光源用于补充光源；所述透明OLED显示屏，用于自发光，以及接收并发射从所述LED背光源发出的光线。通过透明OLED显示屏+LED背光源这种新型搭配，提高显示屏穿透率，实现峰值10000nits的超高亮度显示，给用户带来更好的视觉体验。
本发明还提出一种OLED显示面板，所述显示面板包括如上所述的OLED模组，所述OLED显示面板的OLED模组结构可参照上述实施例，在此不再赘述；可以理解的是，由于本实施例的OLED显示面板采用了上述OLED模组的技术方案，因此所述OLED显示面板具有上述所有的有益效果。
本发明还提出一种OLED显示器，所述显示器包括如上所述的OLED模组，所述OLED显示器的OLED模组结构可参照上述实施例，在此不再赘述；可以理解的是，由于本实施例的OLED显示器采用了上述OLED模组的技术方案，因此所述OLED显示器具有上述所有的有益效果。
以上仅为本发明的优选实施例，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 (10)
1.一种OLED模组，其特征在于，所述OLED模组包括LED背光源和设置于所述LED背光源上方的透明OLED显示屏；其中，
所述LED背光源，用于补充光源；
所述透明OLED显示屏，用于自发光，以及接收并发射从所述LED背光源发出的光线。
2.如权利要求1所述的OLED模组，其特征在于，所述透明OLED显示屏包括依次设置于所述LED背光源上方的ITO导电玻璃阴极、结构层及ITO导电玻璃阳极；所述ITO导电玻璃阴极用于接收所述LED背光源发出的光线，并在有电流通过时，向所述结构层注入电子，所述ITO导电玻璃阳极用于发射来自所述LED背光源和所述结构层的光线，并在有电流通过时，向所述结构层注入空穴，所述结构层用于结合所述电子和所述空穴后发光。
3.如权利要求2所述的OLED模组，其特征在于，所述ITO导电玻璃阴极和所述ITO导电玻璃阳极采用的是ITO/Ag/ITO多层膜材料。
4.如权利要求2～3任一项所述的OLED模组，其特征在于，所述结构层包括依次设置于所述ITO导电玻璃阴极上方的电子传输层、发光层及空穴传输层。
5.如权利要求4所述的OLED模组，其特征在于，所述发光层采用RGB三色有机发光材料。
6.如权利要求1所述的OLED模组，其特征在于，所述LED背光源为直下式LED背光源。
7.如权利要求6任一项所述的OLED模组，其特征在于，所述LED背光源划分成至少一个区域。
8.如权利要求7所述的OLED模组，其特征在于，所述LED背光源根据所述透明OLED显示屏上的画面信号控制所述区域的光线的输出。
9.一种OLED显示面板，其特征在于，包括如权利要求1-8任一权利要求所述的OLED模组。
10.一种OLED显示器，其特征在于，包括如权利要求1-8任一权利要求所述的OLED模组。
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