CN110707129A

CN110707129A - 显示器结构

Info

Publication number: CN110707129A
Application number: CN201910826315.4A
Authority: CN
Inventors: 李文杰
Original assignee: Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co Ltd
Priority date: 2019-09-03
Filing date: 2019-09-03
Publication date: 2020-01-17
Anticipated expiration: 2039-09-03
Also published as: CN110707129B

Abstract

本发明公开一种一种显示器结构，包含：一透明阳极电极层；一反射层，设置于所述透明阳极电极层上；一光致变色材料层，设置于所述反射层上；及一透明阴极电极层，设置于所述光致变色材料层上，当所述显示器结构于一外部环境光下，所述外部环境光通过所述反射层反射后，经由变色的所述光致变色材料层吸收。本发明通过将光敏感型光致变色材料加入显示器电极之间，以达到不用使用偏光片，从而大幅提高显示器的亮度并降低输入能耗及延长显示器的寿命。

Description

显示器结构

技术领域

本发明是有关于一种显示器结构，特别是有关于一种提升发光效率的显示器结构。

背景技术

近年来，液晶显示器已经成为显示器的主流。对于显示器技术而言，对比度是一个很关键的参数。对比度对视觉效果的影响非常关键，一般来说对比度越大，图像越清晰醒目、色彩也越鲜明艳丽；而对比度小，则会让整个显示画面呈现灰蒙蒙的视觉感觉。高对比度对于图像的清晰度、细节表现、灰度层次表现都有很大帮助。因此，如何提高显示显示器件的对比度是本领域技术人员致力的一个方向。

对于液晶显示技术而言，现有成像技术必须依靠偏振光，现有的液晶显示器前后设置有偏光片紧贴在液晶玻璃上，组成总厚度1毫米左右的液晶显示器。如果少了任何一个偏光片，液晶显示器则不能显示图像。偏光片的作用对于成像的作用尤为重要。偏光片可以过滤杂散光，可以过滤约99％的眩光，以增强视觉敏锐力、提高颜色对比度和最大的视觉舒适感。偏光片功能也就是从各个方向传来的光线，会被偏光片吸收，只有同向的有效光线可以进入观看者的视线，使眼睛可以清楚看到物体。因此，液晶显示器依靠偏光片成像的同时也提高其对比度。

有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode,OLED)显示器具有自发光、高对比度、快速响应以及柔性显示等优势，因而得到了广泛的应用。目前现有的OLED显示器皆为底发光结构，阴极采用整面蒸镀反射金属，因此常常需要用偏光片来降低外界光对器件显示效果的影响，以提高对比度。现有的OLED显示器会将偏光片贴在显示器出光侧的玻璃板外面，但是偏光片的透射率不到50％，所以会大幅降低显示器的亮度。现有的改善方式为提高器件输入能耗，增加亮度来增强显示效果。但上述方式对有机发光材料寿命会造成不好的影响，甚至缩短材料寿命。

再者，现有OLED显示器受环境的光线影响(例如在强烈阳光的照射下)，显示器内器件的反光会造成对比度降低。

故，有必要提供一种显示器结构，以解决现有技术所存在的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种显示器结构，以解决现有显示器受环境的光线影响(例如在强烈阳光的照射下)，显示器内器件的反光会造成对比度降低的问题。

再者，本发明提供一种显示器结构，以解决现有技术所存在的显示器的出光面使用偏光片造成大幅降低显示器的亮度的问题。

本发明的主要目的在于提供一种显示器结构，其可以改善显示器受环境的光线影响，造成显示器对比度降低的问题。

本发明的次要目的在于提供一种显示器结构，其可以通过将光敏感型光致变色材料加入显示器电极之间，以达到吸收外部环境光线在显示器元件内的反射，从而大幅提高显示器的对比度，进而增加图像的清晰度、细节表现、灰度层次的表现。

本发明的次要目的在于提供一种显示器结构，其可以通过将光敏感型光致变色材料加入显示器电极之间，以达到不用使用偏光片，从而大幅提高显示器的亮度并降低输入能耗及延长显示器的寿命。

为达成本发明的前述目的，本发明一实施例提供一种显示器结构，包含：

一透明阳极电极层；

一反射层，设置于所述透明阳极电极层上；

一光致变色材料层，设置于所述反射层上；及

一透明阴极电极层，设置于所述光致变色材料层上；

其中当所述显示器结构于一外部环境光下，所述外部环境光通过所述反射层反射后，经由变色的所述光致变色材料层吸收。

在本发明的一实施例中，所述光致变色材料层为一钠铝硼酸盐玻璃层，包含有卤化银及氧化铜。

在本发明的一实施例中，所述光致变色材料层包含依序设置的一氧化硅层、一卤化银层及一氧化铜层。

在本发明的一实施例中，所述显示器结构更包含：一有机发光层，设置于所述光致变色材料层及所述透明阴极电极层之间；及一封装层覆盖所述透明阴极电极层。

在本发明的一实施例中，所述反射层为一银反射层，具有一厚度为50至1000纳米。

再者，本发明另一实施例另提供一种显示器结构，包含：

一第一电极层；

一反射层，设置于所述第一电极层上；

一光致变色材料层，设置于所述反射层上；及

一第二电极层，设置于所述光致变色材料层上；

在本发明的一实施例中，所述显示器结构更包含：一有机发光层，设置于所述光致变色材料层及所述第二电极层之间；及一封装层覆盖所述第二电极层。

与现有技术相比较，本发明可以避免显示器的出光面使用偏光片造成大幅降低显示器的亮度的问题及受环境的光线影响(例如在强烈阳光的照射下)，造成显示器的对比度降低的问题，通过将光敏感型光致变色材料加入显示器电极之间，以达到吸收外部环境光线在显示器元件内的反射，从而大幅提高显示器的对比度，进而增加图像的清晰度、细节表现、灰度层次的表现，以及达到不用使用偏光片，从而大幅提高显示器的亮度并降低输入能耗及延长显示器的寿命。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

附图说明

图1是本发明第一实施例的显示器结构示意图。

图2是本发明第一实施例在一高光环境下的显示器结构示意图。

图3是本发明第一实施例在一低光环境下的显示器结构示意图。

图4是本发明第二实施例的显示器结构示意图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。再者，本发明所提到的方向用语，例如上、下、顶、底、前、后、左、右、内、外、侧面、周围、中央、水平、横向、垂直、纵向、轴向、径向、最上层或最下层等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。

本领域技术人员将理解的是，可以以各种不同的方式对所描述的实施例进行修改，所有这些均不脱离本发明的精神或范围。

请参照图1所示，本发明实施例为达成本发明的前述目的，提供一种显示器结构10，包含：

一透明阳极电极层120；

一反射层130，设置于所述透明阳极电极层120上；

一光致变色材料层140，设置于所述反射层130上；及

一透明阴极电极层160，设置于所述光致变色材料层140上；

其中当所述显示器结构10于一外部环境光下，所述外部环境光通过所述反射层130反射后，经由变色的所述光致变色材料层140吸收。

可选地，在本发明的一实施例中，所述显示器结构10更包含：一有机发光层150，设置于所述光致变色材料层140及所述透明阴极电极层160之间；及一封装层覆盖所述透明阴极电极层160。

本发明将于下文利用图1逐一详细说明第一实施例上述各元件的细部构造、组装关系及其运作原理。

如图1所示，一显示器结构10包含：一基板100、一透明阳极电极层、一反射层130、一光致变色材料层140及一透明阴极电极层160。所述基板100可以为一玻璃基板、一柔性基板或其他已知用于显示器的基板。可选地，在所述柔性基板的情况下，所述柔性基底层的材料可以为但不限于聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜(PES)等。可选地，所述显示器结构10还包含一显示器元件层110，设置于所述基板100上。所述透明阳极电极层120设置于所述基板100上，所述透明阳极电极层120可以是一半导体透明导电膜层，由氧化铟锡(ITO)、掺铟氧化锌(Indium Doped Zinc Oxide,IZO)等材料形成。可选地，所述透明阳极电极层120具有一厚度为100至200纳米。所述反射层130可以为一金属反射层，通过物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)等方式形成一金属薄膜于所述透明阳极电极层120上。所述反射层130的材料可以包含但不限于银、铝、镁。可选地，所述反射层130具有一厚度为50至1000纳米。优选地，所述反射层130为一镜面银反射层，具有一厚度为50至500纳米。本实施例中，先形成所述透明阳极电极层120后再形成所述反射层130，如此可以增加所述反射层130的成膜性。接着，所述光致变色材料层140设置于所述反射层130上。优选地，所述光致变色材料层140的一透射率可随着环境变化而改变，例如，在室内呈现高透射率，在室外呈现低射率。当所述光致变色材料层140呈现低透射率的一模式时是通过光吸收降低所述光致变色材料层140的透射率。优选地，所述光致变色材料层140包含一光敏感材料。可选地，所述光致变色材料层140为有机层或无机层。可选地，在所述光致变色材料层140为无机层的情况下，所述光致变色材料层140为一钠铝硼酸盐玻璃层，其内包含有一光致变色粒子，所述光致变色粒子为一卤化银类物质。可选地，所述光致变色粒子内包含一增感剂。所述增感剂包含铜离子或镉离子。本实施例中，所述光致变色粒子包含卤化银及氧化铜。在所述光致变色材料层140为有机层的情况下，所述光致变色材料层140为将光敏感性光致变色材料分散于一有机聚合物溶液中，接着采用丝网印刷、喷墨打印、旋转涂布等成膜技术，将含有光敏感性光致变色材料的所述有机聚合物溶液形成一薄膜于所述反射层130上。可选地，所述光致变色材料层140上更形成有另一透明阳极电极层。接着，所述光致变色材料层140上设置有所述透明阴极电极层160。可选地，所述透明阴极电极层160可以是一半导体透明导电膜层，由氧化铟锡(ITO)、掺铟氧化锌(Indium Doped Zinc Oxide,IZO)等材料形成。可选地，所述透明阴极电极层160具有一厚度为100至200纳米。可选地，所述光致变色材料层140及所述透明阴极电极层160之间更包含有一有机发光层150。所述有机发光层150更具有一电洞传输层(HTL)、一发光层(EL)与一电子传输层(ETL)(未图示)。另外，所述透明阴极电极层160上可覆盖有一封装层170，以防止水氧破坏所述显示器结构10内部的元件。

接着，请参照图2所示，示出了本发明第一实施例在一高光环境下的显示器结构10示意图。当一外部环境光线入射所述显示器结构10后，透过所述反射层130将所述外部环境光线反射而进入使用者的视线中，当反射光线太大时，将会造成使用者观看显示器的对比度下降。例如当原本显示器内部一个像素的亮度为1000，而另一个像素的亮度为0，而所述低光环境下所述外部环境光线反射后的光强度为1，则对比度变为(1000+1)/(0+1)＝1001。但在一高光环境下(例如在强烈阳光的照射下)，所述外部环境光线反射后的光强度变为100，则对比度变为(1000+1)/(0+100)＝10.01。因此，对比度在所述高光环境下降低100倍，所以现有的显示器外层需设置一偏光片以降低所述外部环境光线反射后造成的影响。而根据本发明的显示器结构10，在所述高光环境下，所述光致变色材料层140会因光线作用而变色，形成一光线吸收层。当所述外部环境光线反射后的光被变色的所述光致变色材料层140吸收，光强度变为5，则对比度变为(1000+5)/(0+5)＝201，可以大幅提升高光环境下显示器的对比度。再者，偏光片的透射率仅仅约46％左右，设置偏光片会大幅度降低显示器的光强，相当于显示器的出光亮度会降低一半。而本发明的显示器结构10不需设置一偏光片来降低所述外部环境光线反射后造成的影响，因此不会对显示器的出光有不好的影响，也就是说不会影响预先设计的显示器出光强度、色坐标以及光谱位置。再者，显示器的发光色彩不会受到影响。

另外，请参照图3所示，示出了本发明第一实施例在一低光环境下的显示器结构10示意图。在一室内的低光环境下，所述光致变色材料层140会转为透明，因而不会影响有机发光层150下方的透明阳极电极层120及反射层130利用微腔效应提高出光的效果，所以对比度也会提高。

请参照图4所示，示出了本发明第二实施例的显示器结构示意图。所述显示器结构20，包含：

一第一电极层220；

一反射层230，设置于所述第一电极层220上；

一光致变色材料层240，设置于所述反射层230上；及

一第二电极层260，设置于所述光致变色材料层240上；

其中当所述显示器结构20于一外部环境光下，所述外部环境光通过所述反射层230反射后，经由变色的所述光致变色材料层240吸收。

所述显示器结构20更包含一基板200、一显示器元件层210及一有机发光层250。所述显示器元件层210设置于所述基板200上。所述显示器元件层210设置有一缓冲层211、一栅极212、一栅极绝缘层213、一有源层214及一源极/漏极215。所述缓冲层211的材料可以为氧化硅、氮化硅或二者的组合。接着，所述栅极212设置于所述缓冲层211上。可选地，所述栅极212通过物理气相沉积法、化学气相沉积法或是电浆辅助化学气相沉积法。接着，所述栅极绝缘层213形成在所述栅极212上。可选地，所述栅极绝缘层213的材料可以为氧化硅或氮化硅。所述栅极绝缘层213设置有所述有源层214及所述源极/漏极215。一中介层216设置于所述源极/漏极215上，所述中介层216具有一过孔217与所述源极/漏极215电性相连接。一第一电路层218设置于所述中介层216上，且与另一过孔电性相连接。一第一平坦化层219设置于所述中介层216上。所述显示器结构20为顶发射有机二极体(OLED)器件结构下，所述第一电极层220为一透明阳极导电层，其上形成有所述反射层230、所述光致变色材料层240及另一透明阳极导电层241。所述透明阳极导电层与所述另一透明阳极导电层的材料均为氧化铟锡(ITO)，通过溅镀所形成，其厚度为100至200纳米。所述反射层230通过热蒸镀所形成，其厚度为50至500纳米。所述光致变色材料层240的形成方式为在所述第一电极层220上依序设置一氧化硅层、一卤化银层及一氧化铜层。本实施例中，所述氧化硅层通过物理气相沉积(PVD)所形成。优选地，所述卤化银层为一溴化银层，所述溴化银层及所述氧化铜层均通过溅镀形成。本实施例中，所述氧化硅层的厚度为100至300纳米，所述溴化银层的厚度为200至1000纳米，所述氧化铜层的厚度为100至200纳米。

替代地，所述光致变色材料层240可以为一氧化硅层其内掺杂有光致变色粒子。

优选地，所述有机发光层，设置于所述光致变色材料层240及所述第二电极层260之间。所述显示器结构20还包含一封装层覆盖所述第二电极层260，以防止水氧破坏所述显示器结构20内部的元件。

如上所述，相较于现有显示器受环境的光线影响(例如在强烈阳光的照射下)，显示器内器件的反光会造成对比度降低的问题。本发明的显示器结构通过将光敏感型光致变色材料加入显示器电极之间，以达到吸收外部环境光线在显示器元件内的反射，从而大幅提高显示器的对比度，进而增加图像的清晰度、细节表现、灰度层次的表现，以及通过将光敏感型光致变色材料加入显示器电极之间，以达到不用使用偏光片，从而大幅提高显示器的亮度并降低输入能耗及延长显示器的寿命。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。

Claims

1.一种显示器结构，其特征在于：所述显示器结构包含：

一透明阳极电极层；

一反射层，设置于所述透明阳极电极层上；

一光致变色材料层，设置于所述反射层上；及

一透明阴极电极层，设置于所述光致变色材料层上；

2.如权利要求1所述的显示器结构，其特征在于：所述光致变色材料层为一钠铝硼酸盐玻璃层，包含有卤化银及氧化铜。

3.如权利要求1所述的显示器结构，其特征在于：所述光致变色材料层包含依序设置的一氧化硅层、一卤化银层及一氧化铜层。

4.如权利要求1所述的显示器结构，其特征在于：所述显示器结构更包含：一有机发光层，设置于所述光致变色材料层及所述透明阴极电极层之间；及一封装层覆盖所述透明阴极电极层。

5.如权利要求1所述的显示器结构，其特征在于：所述反射层为一银反射层，具有一厚度为50至1000纳米。

6.一种显示器结构，其特征在于：所述显示器结构包含：

一第一电极层；

一反射层，设置于所述第一电极层上；

一光致变色材料层，设置于所述反射层上；及

一第二电极层，设置于所述光致变色材料层上；

7.如权利要求6所述的显示器结构，其特征在于：所述光致变色材料层为一钠铝硼酸盐玻璃层，包含有卤化银及氧化铜。

8.如权利要求6所述的显示器结构，其特征在于：所述光致变色材料层包含依序设置的一氧化硅层、一卤化银层及一氧化铜层。

9.如权利要求6所述的显示器结构，其特征在于：所述显示器结构更包含：一有机发光层，设置于所述光致变色材料层及所述第二电极层之间；及一封装层覆盖所述第二电极层。

10.如权利要求6所述的显示器结构，其特征在于：所述反射层为一银反射层，具有一厚度为50至1000纳米。