CN112164710B - Oled阵列基板及显示面板 - Google Patents

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Abstract

一种OLED阵列基板及显示面板，包括：多个子像素单元，每个所述子像素单元包括：一发光构件，具有一出光部；一调光器件，设置在所述发光构件的出光部，所述调光器件具有一阻挡层、一滤镜构造及一平坦层，所述滤镜构造设置在所述出光部，所述阻挡层设置在所述滤镜构造周围，所述平坦层覆盖所述阻挡层、所述滤镜构造及所述出光部；其中所述滤镜构造包括一滤光层及一金属薄膜，所述滤光层与所述金属薄膜相互叠置，所述金属薄膜设有一纳米孔阵列，所述纳米孔阵列的孔径与所述发光构件的出射光的波长成正相关。从而，可以提高OLED的出光效率。

Description

OLED阵列基板及显示面板
技术领域
本发明是有关于一种显示技术，特别是有关于一种可提高出光效率的OLED阵列基板及显示面板。
背景技术
随着具有更高环境光对比度的OLED显示屏成为智能手机的发展潮流，如何提高OLED显示屏的亮度已成为技术重点研发项目。
举例来说，如图1所示，一种低温多晶硅有机发光二极管(LTPS-OLED)显示屏的子像素9的构造包括：一基板(PI)91、一多晶硅层(p-si)92a、一第一栅极绝缘层(GI1)92b、一第一栅极电极(GE1)93a、一第二栅极绝缘层(GI2)93b、一第二栅极电极(GE2)94a、一层间介电层(ILD)94b、一源极电极(S)95a、一漏极电极(D)95b、一平坦层(PLN)95c、一像素电极(PE)96a、一像素定义层(PDL)96b、一电致发光(EL)层97、一微粒层(PS)98a、一阴极(Cathode)98b及一薄膜封装层(TFE)99。
其中，所述EL层97下方为不透明的金属阳极，所述EL层97发出的光主要由半反光半透光的金属阴极发出。但是，所述EL层97发光方向的随机性，所述EL层97发出的光只有少部分正向出射。又，所述EL层97上方覆盖不同折射率的材料，大角度的出射光易在不同折射率的材料界面产生全反射，导致一部分的出射光被反射回所述EL层97并转化为热能，从而造成热效应导致所述EL层97的使用寿命降低。
目前，虽然发展出外挂偏光片技术来降低显示屏的反射率，但是所述偏光片主要由线偏层和圆偏层构成，线偏层会导致显示屏的出射亮度减半，导致OLED结构发光的外耦合效率低。
因此，有必要提供一种解决方案，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OLED阵列基板及显示面板，以解决现有技术存在OLED结构发光的外耦合效率低的问题。
为了达成本发明的前述目的，本发明的一方面提供一种OLED阵列基板，包括：多个子像素单元，每个所述子像素单元包括：一发光构件，具有一出光部；一调光器件，设置在所述发光构件的出光部，所述调光器件具有一阻挡层、一滤镜构造及一平坦层，所述滤镜构造设置在所述出光部，所述阻挡层设置在所述滤镜构造周围，所述平坦层覆盖所述阻挡层、所述滤镜构造及所述出光部；其中所述滤镜构造包括一滤光层及一金属薄膜，所述滤光层与所述金属薄膜相互叠置，所述金属薄膜设有一纳米孔阵列，所述纳米孔阵列的孔径与所述发光构件的出射光的波长成正相关。
在本发明的一实施例中，所述滤镜构造还包括一缓冲层，所述缓冲层设置在所述滤光层与所述金属薄膜之间。
在本发明的一实施例中，所述滤光层设置在所述金属薄膜与所述发光构件的出光部之间，所述纳米孔阵列被填入所述平坦层的材料。
在本发明的一实施例中，所述发光构件的出光部设有一薄膜封装层，所述金属薄膜设置在所述滤光层与薄膜封装层之间，所述纳米孔阵列被填入所述薄膜封装层的材料。
在本发明的一实施例中，所述阻挡层的高度大于所述滤光层的厚度。
在本发明的一实施例中，所述金属薄膜的厚度小于或等于所述滤光层的厚度。
在本发明的一实施例中，所述金属薄膜为贵金属单层薄膜，所述金属薄膜的厚度为纳米量级。
在本发明的一实施例中，所述滤光层对一颜色的透光波段大于所述发光构件相应所述颜色的出光波段。
在本发明的一实施例中，所述纳米孔阵列的孔径介于10至200纳米。
本发明的另一方面提供一种OLED显示面板，包括如上所述的OLED阵列基板。
与现有技术相比较，本发明的OLED阵列基板及显示面板通过所述滤镜构造设置在所述出光部，所述阻挡层设置在所述滤镜构造周围，所述滤镜构造包括一滤光层及一金属薄膜，所述滤光层与所述金属薄膜相互叠置，所述金属薄膜设有一纳米孔阵列，所述纳米孔阵列的孔径与所述发光构件的出射光的波长成正相关。可以使得出射光可更好被耦合到外部，提高OLED结构的光耦出效率，提高OLED显示面板的环境光对比度，减少出光反射转化成热能情况，从而可以提高使用寿命。
附图说明
图1是低温多晶硅有机发光二极管显示屏的子像素构造的侧剖示意图。
图2是本发明第一实施例的OLED阵列基板的子像素单元的侧剖示意图。
图3是本发明的OLED阵列基板的出光效率增强示意图。
图4a是本发明的OLED阵列基板用于红光子像素单元的纳米孔阵列示意图。
图4b是本发明的OLED阵列基板用于绿光子像素单元的纳米孔阵列示意图。
图4c是本发明的OLED阵列基板用于蓝光子像素单元的纳米孔阵列示意图。
图5是本发明第二实施例的OLED阵列基板的子像素单元的侧剖示意图。
图6是本发明第三实施例的OLED阵列基板的子像素单元的侧剖示意图。
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、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。
请参阅图2所示，本发明第一实施例的OLED阵列基板包括多个子像素单元，诸如：红(R)、绿(G)、蓝(B)光子像素等，每个所述子像素单元包括：一发光构件1及一调光器件2。以下举例说明本申请OLED阵列基板实施例的实施态样，但不以此为限。
举例来说，如图2所示，所述发光构件1可以譬如是低温多晶硅有机发光二极管(LTPS-OLED)显示屏的子像素构造，例如顶发射式OLED或底发射式OLED等构造，譬如：所述发光构件1可包括：一基板(PI)11、一多晶硅层(p-si)12a、一第一栅极绝缘层(GI1)12b、一第一栅极电极(GE1)13a、一第二栅极绝缘层(GI2)13b、一第二栅极电极(GE2)14a、一层间介电层(ILD)14b、一源极电极(S)15a、一漏极电极(D)15b、一平坦层(PLN)15c、一像素电极(PE)16a、一像素定义层(PDL)16b、一电致发光(EL)层17、一微粒层(PS)18a、一阴极(Cathode)18b及一薄膜封装层(TFE)19。
具体地，如图2所示，所述发光构件1可具有一出光部，所述出光部为所述发光构件1接近所述电致发光层17的一侧的一部分，例如所述发光构件1的出光部为所述发光构件1设有所述薄膜封装层19的一部分，用于输出所述电致发光层17发出的光，诸如红、绿、蓝光等，但不以此为限。
请再参阅图2所示，所述调光器件2设置在所述发光构件1的出光部，用于增加出光效率。例如：所述调光器件2可包括一阻挡层21及一滤镜构造(譬如具备偏光等调光效果的结构，说明如后)，所述阻挡层21设置在所述滤镜构造周围；所述调光器件2还可包括一平坦层25，所述平坦层25覆盖所述阻挡层21、所述滤镜构造及所述发光构件1的出光部，用于作为一保护层，例如所述平坦层25的厚度可在10-50微米(μm)的范围内。
举例来说，如图2所示，所述调光器件2的滤镜构造可设置在所述发光构件1的所述出光部，例如所述滤镜构造可包括一滤光层22及一金属薄膜23，所述滤光层22与所述金属薄膜23可相互叠置在所述发光构件1的所述出光部，例如：所述滤光层22可设置在所述金属薄膜23与所述发光构件1的出光部之间。
举例来说，如图2所示，所述滤光层22可由适用于制作各式滤光片(color filter)的材料制成，譬如所述滤光层22的透过光的波段大于所述发光构件1的出射光的波段，所述滤光层22的滤光颜色与发光构件1的颜色具对应性，每种颜色的滤光层22透过对应颜色的光，吸收其他颜色的光。所述阻挡层21的高度与所述滤光层22的厚度均可在1-100微米(μm)的范围内，所述阻挡层21的高度略大于所述滤光层22的厚度，用于限制所述滤光层22位置，且提升出光效率。
举例来说，如图2所示，所述金属薄膜23可为贵金属单层薄膜，例如包括金及/或银等贵金属材料制作厚度为纳米量级的单层薄膜，所述金属薄膜23的厚度大于所述滤光层22的厚度，譬如所述金属薄膜23的厚度为100-1000纳米(nm)，用于提高出光效率。
应被理解地，当所述电致发光层17发出光照射上方的滤光层22时，由于所述滤光层22的材料与其上方的平坦层25的材料的折射率差异，如果部分大角度出射光在所述滤光层22与平坦层25界面发生全反射，进而被阻挡层21和电致发光层17的材料吸收，将导致出射亮度受限。此时，如果所述滤光层22上方的金属薄膜23的厚度为纳米量级，所述金属薄膜23表面的自由电子与所述电致发光层17出射光会发生相干振荡，进而产生一种表面电磁波，即等离激元效应。
附加地，如图3所示，如果在所述电致发光层17上方的金属薄膜23设有一纳米孔阵列24，例如多个纳米通孔形成的阵列，则所述纳米孔阵列24内的每个纳米孔可相互作用构成超表面，所述纳米孔阵列24还可填入所述平坦层25的材料，用于提高出光效率。从而，当所述电致发光层17的出射光照射到每个纳米孔时，可将部分出射光转换为表面波L。不同纳米孔产生的表面波相互作用可产独特的光学特性，即纳米孔周围的表面波L通过纳米孔传播到在滤光层22表面上的金属薄膜23上方，进而被耦合到平坦层25内，实现出射光的超透射，进而增强出光效率。
因此，从纳米孔出射到平坦层25内的光除包括纳米孔下方的电致发光层17发出的光外，还包括纳米孔周围的金属薄膜23下方的电致发光层17的出射光，可以预见的是，通过设计所述纳米孔的孔径大小和间距，可使电致发光层17的出光效率尽可能的提高。
举例来说，由于所述纳米孔的表面电磁波是由表面自由电子与电致发光层17出射光相互振荡所产生，所述纳米孔的特定大小和形状的孔径与特定波长的光相互作用产生表面波，例如：以红、绿、蓝三种不同颜色的子像素为例，所述纳米孔阵列24的孔径与所述发光构件1的出射光的波长可成正相关，即，孔径与出射光的波长这两个变量变动趋势相同，其中一个变量由大到小或由小到大变化时，另一个变量也由大到小或由小到大变化。例如：红光(如波长650-750纳米(nm))子像素的孔径最大(如图4a中的纳米孔阵列24)，绿光(如波长500-560nm)子像素的孔径居中(如图4b中的纳米孔阵列24’)，蓝光(如波长435-480nm)子像素的孔径最小(如图4c中的纳米孔阵列24”)。在一实施例中，所述纳米孔的孔径的尺寸范围可譬如为10至200纳米(nm)，所述纳米孔的孔径的形状可包括圆形、矩形或三角形等，但不以此为限。
从而，通过设计纳米孔的尺寸、形状及间隔，可选择能产生表面波的入射光波长，进而使得所述电致发光层17发出的其他波长的光的出光效率降低，从而提高像素点出射光的单色性。
此外，如图5所示，本发明第二实施例的OLED阵列基板包括多个子像素单元，诸如：红(R)、绿(G)、蓝(B)光子像素等，每个所述子像素单元包括：一发光构件1及一调光器件2’。本发明第二实施例的调光器件2’包括一阻挡层21、一滤光层22、一金属薄膜23、一纳米孔阵列24、一平坦层25及一缓冲层26。即，所述滤镜构造还包括所述缓冲层26，所述缓冲层26设置在所述滤光层25与所述金属薄膜23之间。
具体地，如图5所示，所述缓冲层26可由具有缓冲保护功能的材料制成，譬如所述缓冲层26的厚度可在1至20微米(μm)的范围内，用于防止在所述纳米孔阵列24加工制备过程对所述发光构件1造成损伤；另，通过调节所述缓冲层26的折射率，可减小所述滤光层22与平坦层25的折射率差异，进而进一步增强透射效果。
在本实施例中，如图5所示，所述发光构件1、阻挡层21、滤光层22、金属薄膜23、纳米孔阵列24、平坦层25与第一实施例的发光构件1、阻挡层21、滤光层22、金属薄膜23、纳米孔阵列24、平坦层25大致相同，不再赘述。
此外，如图6所示，本发明第三实施例的OLED阵列基板包括多个子像素单元，诸如：红(R)、绿(G)、蓝(B)光子像素等，每个所述子像素单元包括：一发光构件1及一调光器件2”。本发明第三实施例的调光器件2”包括一阻挡层21、一滤光层22”、一金属薄膜23”、一纳米孔阵列24及一平坦层25。
在本实施例中，如图6所示，所述发光构件1、阻挡层21、平坦层25与第一实施例的发光构件1、阻挡层21、平坦层25大致相同，不再赘述；另，所述滤光层22”、金属薄膜23”与第一实施例的滤光层22、金属薄膜23的位置不同，相关内容可参阅如上说明，不再赘述。
在此实施例中，如图6所示，由于所述发光构件1的出光部设有上述薄膜封装层19，所述金属薄膜23”设置在所述滤光层22”与薄膜封装层19之间，所述纳米孔阵列24填入所述薄膜封装层19的材料，用于提高出光效率。
此外，本发明的另一方面提供一种OLED显示面板，包括如上所述的OLED阵列基板，所述OLED显示面板还可以进一步被配置成各式OLED显示屏，同样具有上述有益效果。
本发明上述实施例的OLED阵列基板及显示面板通过所述滤镜构造设置在所述出光部，所述阻挡层设置在所述滤镜构造周围，所述滤镜构造包括一滤光层及一金属薄膜，所述滤光层与所述金属薄膜相互叠置，所述金属薄膜设有一纳米孔阵列，所述纳米孔阵列的孔径与所述发光构件的出射光的波长成正相关。可以使得出射光可更好被耦合到外部，提高OLED结构的光耦出效率，提高OLED显示面板的环境光对比度，减少出光反射转化成热能情况，从而可以提高使用寿命。
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在本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种OLED阵列基板，其特征在于：包括：
多个子像素单元，每个所述子像素单元包括：
一发光构件，具有一出光部；
一调光器件，设置在所述发光构件的出光部，所述调光器件具有一阻挡层、一滤镜构造及一平坦层，所述滤镜构造设置在所述出光部，所述阻挡层设置在所述滤镜构造周围，所述平坦层覆盖所述阻挡层、所述滤镜构造及所述出光部；
其中所述滤镜构造包括一滤光层及一金属薄膜，所述滤光层与所述金属薄膜相互叠置，所述金属薄膜的厚度大于所述滤光层的厚度，所述金属薄膜设有一纳米孔阵列，所述纳米孔阵列的孔径与所述发光构件的出射光的波长成正相关。
2.如权利要求1所述的OLED阵列基板，其特征在于：所述滤镜构造还包括一缓冲层，所述缓冲层设置在所述滤光层与所述金属薄膜之间。
3.如权利要求1所述的OLED阵列基板，其特征在于：所述滤光层设置在所述金属薄膜与所述发光构件的出光部之间，所述纳米孔阵列被填入所述平坦层的材料。
4.如权利要求1所述的OLED阵列基板，其特征在于：所述发光构件的出光部设有一薄膜封装层，所述金属薄膜设置在所述滤光层与薄膜封装层之间，所述纳米孔阵列被填入所述薄膜封装层的材料。
5.如权利要求1所述的OLED阵列基板，其特征在于：所述阻挡层的高度大于所述滤光层的厚度。
6.如权利要求1所述的OLED阵列基板，其特征在于：所述金属薄膜为贵金属单层薄膜，所述金属薄膜的厚度为纳米量级。
7.如权利要求1所述的OLED阵列基板，其特征在于：所述滤光层对一颜色的透光波段大于所述发光构件相应所述颜色的出光波段。
8.如权利要求1所述的OLED阵列基板，其特征在于：所述纳米孔阵列的孔径介于10至200纳米。
9.一种OLED显示面板，其特征在于：包括如权利要求1至8任一项所述的OLED阵列基板。
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