CN110581162B - 一种显示面板、其制作方法及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示面板、其制作方法及显示装置，该显示面板，包括：衬底基板；多个发光器件，位于衬底基板之上；光子晶体层，位于发光器件背离衬底基板的一侧；光子晶体层，用于滤除发光器件出射的特定波长范围内的光线。本发明实施例提供的上述显示面板中，通过在发光器件背离衬底基板的一侧设置光子晶体层，可以通过调整光子晶体层的周期性常数来改变光子晶体层的带隙，使光子晶体层的带隙与发光光谱的肩峰所对应的频率相耦合，从而限制发光光谱中肩峰的光线射出，从而提高显示面板的出射光的色纯度。

Description

一种显示面板、其制作方法及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤指一种显示面板、其制作方法及显示装置。

背景技术

在显示领域，有机电致发光(Organic Light-Emitting Diode，OLED)器件相对于液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)，具有自发光、反应快、视角广、亮度高、色彩艳、轻薄等优点，被认为是下一代显示技术。

然而，有机电致发光器件中，由于发光材料的特性及激子的相互作用，使OLED器件的发光光谱不仅存在发光的主峰，还会存在发光的肩峰，肩峰的存在会使发射光谱变宽，导致OLED器件的色纯度较低。

发明内容

本发明实施例提供的一种显示面板、其制作方法及显示装置，用以解决现有技术中存在的OLED器件的色纯度较低的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种显示面板，包括：

衬底基板；

多个发光器件，位于所述衬底基板之上；

光子晶体层，位于所述发光器件背离所述衬底基板的一侧；

所述光子晶体层，用于滤除所述发光器件出射的特定波长范围内的光线。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述光子晶体层，包括：周期性排列的多个第一晶体结构和多个第二晶体结构；

所述第一晶体结构的折射率高于所述第二晶体结构的折射率；

不同颜色的所述发光器件对应的所述光子晶体层的周期性常数不同。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，多个所述第一晶体结构和多个所述第二晶体结构在一维或二维方向上周期性排列；

多个所述第二晶体结构为一体结构；多个所述第二晶体结构所在膜层位于所述第一晶体结构背离所述发光器件的一侧；或，

多个所述第一晶体结构为一体结构；多个所述第一晶体结构所在膜层位于所述第二晶体结构背离所述发光器件的一侧。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述第一晶体结构的折射率在1.5～3的范围内；

所述第二晶体结构的折射率在1～1.5的范围内。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述光子晶体层的周期性常数在200nm～600nm的范围内。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述第一晶体结构和所述第二晶体结构的材料为有机材料。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，还包括：位于所述发光器件背离所述衬底基板一侧的封装层；

所述光子晶体层位于所述发光器件与所述封装层之间。

第二方面，本发明实施例还提供了一种上述显示面板的制作方法，包括：

在衬底基板上形成多个发光器件；

采用蒸镀工艺在所述发光器件的膜层之上形成光子晶体层。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述制作方法中，多个所述第一晶体结构和多个所述第二晶体结构在一维或二维方向上周期性排列；

所述采用蒸镀工艺在所述发光器件的膜层之上形成光子晶体层，包括：

采用金属精细掩膜版进行遮挡，在所述发光器件的膜层之上蒸镀一层第一晶体层，以形成多个所述第一晶体结构；

在所述发光器件的膜层和所述第一晶体结构之上蒸镀一层第二晶体层，以在相邻的所述第一晶体结构的间隙中形成多个所述第二晶体结构；或，

所述采用蒸镀工艺在所述发光器件的膜层之上形成光子晶体层，包括：

采用金属精细掩膜版进行遮挡，在所述发光器件的膜层之上蒸镀一层第二晶体层，以形成多个所述第二晶体结构；

在所述发光器件的膜层和所述第二晶体结构之上蒸镀一层第一晶体层，以在相邻的所述第二晶体结构的间隙中形成多个所述第一晶体结构。

第三方面，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括：上述显示面板。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供的显示面板、其制作方法及显示装置，该显示面板，包括：衬底基板；多个发光器件，位于衬底基板之上；光子晶体层，位于发光器件背离衬底基板的一侧；光子晶体层，用于滤除发光器件出射的特定波长范围内的光线。本发明实施例提供的上述显示面板中，通过在发光器件背离衬底基板的一侧设置光子晶体层，可以通过调整光子晶体层的周期性常数来改变光子晶体层的带隙，使光子晶体层的带隙与发光光谱的肩峰所对应的频率相耦合，从而限制发光光谱中肩峰的光线射出，从而提高显示面板的出射光的色纯度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的显示面板的结构示意图之一；

图2为本发明实施例中光子晶体层的结构示意图之一；

图3为本发明实施例中光子晶体层的结构示意图之二；

图4为本发明实施例中光子晶体层的结构示意图之三；

图5为本发明实施例提供的显示面板的结构示意图之二；

图6为本发明实施例提供的显示面板的结构示意图之三；

图7为本发明实施例提供的上述显示面板的制作方法流程图。

具体实施方式

针对现有技术中存在的OLED器件的色纯度较低的问题，本发明实施例提供了一种显示面板、其制作方法及显示装置。

下面结合附图，对本发明实施例提供的显示面板、其制作方法及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。附图中各膜层的厚度和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。

第一方面，本发明实施例提供了一种显示面板，如图1所示，包括：

衬底基板11；

多个发光器件12，位于衬底基板11之上；

光子晶体层13，位于发光器件12背离衬底基板11的一侧；

光子晶体层13，用于滤除发光器件12出射的特定波长范围内的光线。

本发明实施例提供的上述显示面板中，通过在发光器件背离衬底基板的一侧设置光子晶体层，可以通过调整光子晶体层的周期性常数来改变光子晶体层的带隙，使光子晶体层的带隙与发光光谱的肩峰所对应的频率相耦合，从而限制发光光谱中肩峰的光线射出，从而提高显示面板的出射光的色纯度。

如图1所示，上述发光器件12可以为有机电致发光器件，例如可以为顶发射型有机电致发光器件，顶发射型有机电致发光器件具有更好的分辨率和色彩饱和度，并且发光效率高、色域广且寿命长，此外，也可以为其他器件，此处不做限定。具体地，上述发光器件12可以包括第一电极层121、第二电极层123，以及位于第一电极层121与第二电极层123之间的有机功能发光层122。在具体实施时，上述第一电极层121可以为阳极层，第二电极层123可以为阴极层；或者，上述第一电极层121可以为阴极层，第二电极层123可以为阳极层，此处不做限定，在本发明实施例中均以第一电极层121为阳极层，第二电极层123为阴极层为例进行示意，具体地，阳极层可以采用氧化铟锡(Indium tin oxide，ITO)等透明导电材料制作，阴极层可以采用镁银合金等材料制作。上述有机发光功能层122可以包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等膜层。

为了清楚的示意本发明实施例中显示面板的结构，本发明实施例的各附图中仅以一个发光器件进行示意，在具体实施时，可根据显示面板的具体像素结构来设置发光器件的数量和排布，此处不对显示面板中发光器件的数量和排布进行限定。

光子晶体是一种介电常数随空间周期性变化的光学微结构，光子晶体具有光子禁带，频率在光子带隙范围内的光线是无法传播的，因而，由光子晶体构成的光子晶体层可以滤除特定波长范围的光线。

具体地，本发明实施例提供的上述显示面板中，如图1所示，光子晶体层13，包括：周期性排列的多个第一晶体结构131和多个第二晶体结构132；

第一晶体结构131的折射率高于第二晶体结构132的折射率；

不同颜色的发光器件12对应的光子晶体层13的周期性常数不同。

第一晶体结构131与第二晶体结构132的折射率不同，因而多个第一晶体结构131和多个第二晶体结构132周期性排列可构成光子晶体层，从而起到滤除特定波长范围的光线的作用。具体地，光子晶体层的带隙由第一晶体结构131和第二晶体结构132的折射率以及周期性常数确定，通过调整第一晶体结构131和第二晶体结构132的折射率的比率，可以使光子晶体层的带隙分布于可见光波长范围内，并通过调整周期性常数来改变光子晶体层的带隙，使光子晶体层的带隙与发光光谱中的肩峰对应的频率耦合，从而限制肩峰波长的光线出射，以提高显示面板的色纯度。

由于显示面板至少具有三种不同颜色的发光器件12，不同颜色的发光器件12的发光光谱的主峰和肩峰的频率不同，因而，可以将光子晶体层13设置为对应不同颜色的发光器件12的周期性常数不同。具体地，光子晶体层13的周期性常数越大带隙波长越长，以显示面板具有红、绿和蓝三种颜色的发光器件12为例，则对应于红色发光器件12的周期性常数＞对应于绿色发光器件12的周期性常数＞对应于蓝色发光器件12的周期性常数。

以蓝色发光器件为例，蓝色发光器件的主峰位于472nm处，内部激基复合物的作用可导致在496nm处具有肩峰，可以采用折射率为1.8的材料制作第一晶体结构，可以采用折射率为1.2的材料制作第二晶体结构，在周期性常数为220nm时，对应的光子晶体层的带隙为496nm左右，因而，可以与蓝色发光器件的肩峰匹配，起到减弱肩峰波长的光线的作用。

在具体实施时，光子晶体层13中的多个第一晶体结构131和多个第二晶体结构132可以在一维、二维、三维方向上呈周期性排列，具体地，如图2至图4所示，其中，图2为多个第一晶体结构131和多个第二晶体结构132在一维方向上周期性排列的结构示意图，即第一晶体结构131和第二晶体结构132为延伸方向相同的条状结构，且第一晶体结构131和第二晶体结构132交替排列，图3为多个第一晶体结构131和多个第二晶体结构132在二维方向上周期性排列的结构示意图，即第一晶体结构131和第二晶体结构132为块状结构，且第一晶体结构131和第二晶体结构132呈棋盘状分布，图4为多个第一晶体结构131和多个第二晶体结构132在三维方向上周期性排列的结构示意图，即第一晶体结构131和第二晶体结构132为块状结构，并且，第一晶体结构131和第二晶体结构132在每个膜层以及每个表面均呈棋盘状分布。

应该说明的是，本发明实施例中，为了清楚的示意光子晶体层的结构，以有限数量的第一晶体结构131和第二晶体结构132进行示意，并不对第一晶体结构131和第二晶体结构132的数量进行限定。并且，图中以第一晶体结构131和第二晶体结构132的形状为长方体或正方体为例进行示意，在具体实施时，第一晶体结构131和第二晶体结构132也可以为其他形状，例如可以为圆柱、球形等形状，此处不对第一晶体结构131和第二晶体结构132的形状进行限定。并且，第一晶体结构131与第二晶体结构132可以设置为尺寸相同，也可以设置为尺寸不同，此处不做限定。

在实际应用中，本发明实施例提供的上述显示面板中，多个第一晶体结构131和多个第二晶体结构132在一维或二维方向上周期性排列；

如图5所示，多个第二晶体结构132为一体结构；多个第二晶体结构132所在膜层位于第一晶体结构131背离发光器件12的一侧；或，

如图6所示，多个第一晶体结构131为一体结构；多个第一晶体结构131所在膜层位于第二晶体结构背离发光器件的一侧。

以图5所示的结构为例，将多个第二晶体结构132设置为一体结构，在实际工艺过程中，可以采用周期性开口的金属精细掩膜版进行遮挡，在第二电极层123之上蒸镀一层第一晶体层，以形成多个第一晶体结构131，然后，无需采用掩膜版，直接在第一晶体层之上均匀的蒸镀一层第二晶体层，以形成位于相邻的第一晶体结构131的间隙内的多个第二晶体结构132，将第二晶体结构132设置为一体结构，并不会影响光子晶体层的性能，并且可以节省一片金属精细掩膜版，从而节约制作成本，图6的情况与图5类似，此处不再赘述。

具体地，本发明实施例提供的上述显示面板中，第一晶体结构的折射率在1.5～3的范围内；

第二晶体结构的折射率在1～1.5的范围内。

在具体实施时，可以通过调整第一晶体结构和第二晶体结构的折射率比率，来调整光子晶体层的带隙，可以根据实际需要来确定第一晶体结构和第二晶体结构的折射率的取值，上述第一晶体结构和第二晶体结构的折射率也可以在其他范围内，此处不做限定。

可选地，本发明实施例提供的上述显示面板中，光子晶体层的周期性常数在200nm～600nm的范围内。

在实际应用中，可结合第一晶体结构和第二晶体结构的折射率的比率，调整光子晶体层的周期性常数，以使光子晶体层起到滤除特定波长范围的光线的作用。上述光子晶体的周期性常数也可以在其他范围内，此处不做限定。

具体地，本发明实施例提供的上述显示面板中，第一晶体结构和第二晶体结构的材料为有机材料。由于发光器件中的有机功能发光层、阴极层等膜层一般采用蒸镀工艺制作，为了避免在制作显示面板的过程中频繁更换设备，将第一晶体结构和第二晶体结构设置为有机材料，可以采用蒸镀材料制作第一晶体结构和第二晶体结构，从而避免频繁更换设备，更有利于显示面板的量产。

进一步地，本发明实施例提供的上述显示面板中，如图1所示，还可以包括：位于发光器件12背离衬底基板11一侧的封装层14；

光子晶体层13位于发光器件12与封装层14之间。

封装层14可以阻隔水汽和氧气对显示面板的侵蚀，将光子晶体层13设置于发光器件12与封装层14之间，更有利于显示面板的封装性能和平坦性能。

此外，为了提高显示面板的出光效率，在第二电极层123背离衬底基板11的一侧还可以设置一层光取出层(图中未示出)，可以将光子晶体层设置于光取出层与封装层之间。此处只是对光子晶体层的位置进行举例说明，并不对光子晶体层的具体位置进行限定，在具体实施时，可根据实际情况设置光子晶体层的位置，只要位于发光器件的出光侧即可。

在具体实施时，为了进一步提高显示面板的色纯度，可以利用第一电极层与第二电极层构成的微腔结构，通过调整微腔腔长，使光谱的主峰谐振增强，其他波长的光线谐振减弱。或者，也可以在显示面板表面贴附滤光膜，以限制特定波长的光线出射，也可以采用其他方式，此处不做限定。

第二方面，基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种上述显示面板的制作方法。由于该制作方法解决问题的原理与上述显示面板相似，因此该制作方法的实施可以参见上述显示面板的实施，重复之处不再赘述。

具体地，本发明实施例提供的上述显示面板的制作方法，如图7所示，包括：

S201、在衬底基板上形成多个发光器件；

S202、采用蒸镀工艺在发光器件的膜层之上形成光子晶体层。

本发明实施例提供的上述制作方法中，通过采用蒸镀工艺制作光子晶体层，一般发光器件中的有机功能发光层、阴极层等膜层采用蒸镀工艺制作，可使光子晶体层的工艺与阴极层、有机功能发光层的工艺兼容性较好，避免频繁更换更有利于显示面板的量产和良率。

在上述步骤S201中，参照图1，采用真空溅射工艺，在清洗干净的衬底基板(例如可以采用玻璃基板)上制作第一电极层121，第一电极层可以采用氧化铟锡等透明导电材料，然后，在第一电极层121之上依次蒸镀各有机膜层，以形成空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等膜层，以形成有机功能发光层，之后，采用真空蒸镀工艺，在有机功能发光层之上均匀蒸镀一层第二电极层，第二电极层可以采用镁银合金等材料。

在上述步骤S202中，对于不同颜色的发光器件，可以形成不同周期性常数的光子晶体层，以蓝色发光器件为例，蓝色发光器件的主峰位于472nm处，内部激基复合物的作用可导致在496nm处具有肩峰，以第一晶体结构的折射率为1.8，第二晶体结构的折射率为1.2为例，可形成周期性常数为220nm的光子晶体层，以使对应的光子晶体层的带隙为496nm左右，因而，可以与蓝色发光器件的肩峰匹配，起到减弱肩峰波长的光线的作用。

具体地，本发明实施例提供的上述制作方法中，多个第一晶体结构和多个第二晶体结构在一维或二维方向上周期性排列，参照图2和图3；

上述步骤S202，可以包括：

采用金属精细掩膜版进行遮挡，在发光器件的膜层之上蒸镀一层第一晶体层，以形成多个第一晶体结构；具体地，上述金属精细掩膜版上具有周期性排布的多个开孔，且多个开孔与多个第一晶体结构的大小和分布相匹配，通过该金属精细掩膜版进行遮挡，可形成与金属精细掩膜版的多个开孔的周期性一致的岛状结构，即形成多个周期性排布的第一晶体结构。

在发光器件的膜层和第一晶体结构之上蒸镀一层第二晶体层，以在相邻的第一晶体结构的间隙中形成多个第二晶体结构；

在制作第二晶体层时，可省去掩膜版，直接蒸镀一层均匀的第二晶体层，部分第二晶体层可填充于相邻的第一晶体结构的间隙中，以形成周期性排列的多个第二晶体结构，并且形成的多个第二晶体层为一体结构，可以在不影响光子晶体层的性能的基础上，可以节省一片金属精细掩膜版，从而节约制作成本。

或，

上述步骤S202，可以包括：

采用金属精细掩膜版进行遮挡，在发光器件的膜层之上蒸镀一层第二晶体层，以形成多个第二晶体结构；

在发光器件的膜层和第二晶体结构之上蒸镀一层第一晶体层，以在相邻的第二晶体结构的间隙中形成多个第一晶体结构。

先采用金属精细掩膜版形成第二晶体层，再整面蒸镀第一晶体层的情况，与上述先采用金属精细掩膜版形成第一晶体层，再整面蒸镀第二晶体层的情况类似，此处不再一一赘述。

此外，在实际工艺过程中，为了进一步提高光子晶体层的性能，也可以在蒸镀第一晶体层和第二晶体层的过程中均采用金属精细掩膜版，此处不做限定。

在具体实施时，若光子晶体层为在三维方向上周期性排列，也可以参照上述工艺步骤，此处不再一一赘述。

第三方面，基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括上述显示面板，该显示装置可以应用于手机、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。由于该显示装置解决问题的原理与上述显示面板相似，因此该显示装置的实施可以参见上述显示面板的实施，重复之处不再赘述。

本发明实施例提供的显示面板、其制作方法及显示装置，通过在发光器件背离衬底基板的一侧设置光子晶体层，可以通过调整光子晶体层的周期性常数来改变光子晶体层的带隙，使光子晶体层的带隙与发光光谱的肩峰所对应的频率相耦合，从而限制发光光谱中肩峰的光线射出，从而提高显示面板的出射光的色纯度。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：

衬底基板；

多个发光器件，位于所述衬底基板之上；

光子晶体层，位于所述发光器件背离所述衬底基板的一侧；

所述光子晶体层，用于滤除所述发光器件出射的特定波长范围内的光线；

所述光子晶体层，包括：周期性排列的多个第一晶体结构和多个第二晶体结构；

所述第一晶体结构的折射率高于所述第二晶体结构的折射率；

不同颜色的所述发光器件对应的所述光子晶体层的周期性常数不同；

多个所述第一晶体结构和多个所述第二晶体结构在一维或二维方向上周期性排列；

多个所述第二晶体结构为一体结构；多个所述第二晶体结构所在膜层位于所述第一晶体结构背离所述发光器件的一侧；或，

多个所述第一晶体结构为一体结构；多个所述第一晶体结构所在膜层位于所述第二晶体结构背离所述发光器件的一侧；

所述第一晶体结构和所述第二晶体结构的材料为有机材料。

2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一晶体结构的折射率在1.5～3的范围内；

所述第二晶体结构的折射率在1～1.5的范围内。

3.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述光子晶体层的周期性常数在200nm～600nm的范围内。

4.如权利要求1～3任一项所述的显示面板，其特征在于，还包括：位于所述发光器件背离所述衬底基板一侧的封装层；

所述光子晶体层位于所述发光器件与所述封装层之间。

5.一种如权利要求1～4任一项所述的显示面板的制作方法，其特征在于，包括：

在衬底基板上形成多个发光器件；

采用蒸镀工艺在所述发光器件的膜层之上形成光子晶体层；所述光子晶体层，包括：周期性排列的多个第一晶体结构和多个第二晶体结构；所述第一晶体结构的折射率高于所述第二晶体结构的折射率；不同颜色的所述发光器件对应的所述光子晶体层的周期性常数不同。

6.如权利要求5所述的制作方法，其特征在于，多个所述第一晶体结构和多个所述第二晶体结构在一维或二维方向上周期性排列；

所述采用蒸镀工艺在所述发光器件的膜层之上形成光子晶体层，包括：

采用金属精细掩膜版进行遮挡，在所述发光器件的膜层之上蒸镀一层第一晶体层，以形成多个所述第一晶体结构；

在所述发光器件的膜层和所述第一晶体结构之上蒸镀一层第二晶体层，以在相邻的所述第一晶体结构的间隙中形成多个所述第二晶体结构；或，

所述采用蒸镀工艺在所述发光器件的膜层之上形成光子晶体层，包括：

采用金属精细掩膜版进行遮挡，在所述发光器件的膜层之上蒸镀一层第二晶体层，以形成多个所述第二晶体结构；

在所述发光器件的膜层和所述第二晶体结构之上蒸镀一层第一晶体层，以在相邻的所述第二晶体结构的间隙中形成多个所述第一晶体结构。

7.一种显示装置，其特征在于，包括：如权利要求1～4任一项所述的显示面板。

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