CN116487401A - 显示面板和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种显示面板和电子设备，涉及显示技术领域，可以提高显示面板的发光效率。显示面板包括：发光单元，发光单元包括依次层叠设置的底部反射层、发光器件、中部反射层、色转换层和反射封装层；底部反射层、发光器件和中部反射层形成第一微腔，中部反射层、色转换层和反射封装层形成第二微腔；色转换层为有机材料层，色转换层包括用于吸光的主体材料和用于发光的客体材料；客体材料在主体材料中的浓度范围为0.5％～30％；色转换层的厚度范围为60～600nm。

Description

显示面板和电子设备
技术领域
本申请涉及显示技术领域，特别涉及一种显示面板和电子设备。
背景技术
随着显示技术的发展，显示分辨率越来越高。微型无机发光二极管Micro-LED技术是一种将LED微缩化，以实现主动式图像显示的技术。对于Micro-LED来说，单个发光器件可以达到亚微米级尺寸，因此适合用作超高分辨率的显示面板，然而，随着显示面板的分辨率上升，导致单个发光器件的尺寸下降，特别是长波长发光的LED，例如红光LED，随着尺寸减小，发光效率急剧下降。
发明内容
一种显示面板和电子设备，可以提高显示面板的发光效率。
第一方面，提供一种显示面板，包括：发光单元，发光单元包括依次层叠设置的底部反射层、发光器件、中部反射层、色转换层和反射封装层，发光器件为无机发光器件；底部反射层、发光器件和中部反射层形成第一微腔，中部反射层、色转换层和反射封装层形成第二微腔；色转换层为有机材料层，色转换层包括用于吸光的主体材料和用于发光的客体材料；客体材料在主体材料中的浓度范围为0.5％～30％；色转换层的厚度范围为60～600nm。
在一种可能的实施方式中，色转换层的厚度范围为200～400nm。
在一种可能的实施方式中，主体材料包括两种主体组分。
在一种可能的实施方式中，任意一种主体组分在主体材料中的浓度范围为30％～70％。
在一种可能的实施方式中，两种主体组分中的一者在主体材料中的浓度范围为10％～30％。
在一种可能的实施方式中，客体材料在主体材料中的浓度范围为0.5％～5％；主体材料的发光波长和客体材料的吸光波长具有重叠部分。
在一种可能的实施方式中，客体材料在主体材料中的浓度范围为5％～30％。
在一种可能的实施方式中，主体材料为发光材料。
在一种可能的实施方式中，主体材料包括香豆素C545T或香豆素6。
在一种可能的实施方式中，显示面板还包括：电路层，电路层位于底部反射层远离色转换层的一侧；底部反射层包括第一电极板、第二电极板和分布式布拉格反射镜结构板；第一电极板和第二电极板中的一者为发光器件的阳极电极板，第一电极板和第二电极板中的另一者为发光器件的阴极电极板。
在一种可能的实施方式中，分布式布拉格反射镜结构板从发光器件远离色转换层一侧延伸至发光器件的侧面。
在一种可能的实施方式中，显示面板还包括：电路层，电路层位于底部反射层远离色转换层的一侧；底部反射层和中部反射层中一者为发光器件的阳极电极板，底部反射层和中部反射层中的另一者为发光器件的阴极电极板。
在一种可能的实施方式中，反射封装层从色转换层远离发光器件的一侧延伸至电路层的表面，形成朝向电路层的凹槽，底部反射层、发光器件、中部反射层和色转换层位于凹槽内。
在一种可能的实施方式中，发光单元为红色发光单元，色转换层为红色色转换层；显示面板还包括蓝色发光单元，蓝色发光单元包括依次层叠设置的底部反射层、蓝色发光器件和反射封装层。
在一种可能的实施方式中，显示面板还包括绿色发光单元，绿色发光单元包括依次层叠设置的底部反射层、发光器件、中部反射层、绿色色转换层和反射封装层。
在一种可能的实施方式中，显示面板还包括绿色发光单元，绿色发光单元包括依次层叠设置的底部反射层、绿色发光器件和反射封装层。
在一种可能的实施方式中，显示面板包括多个发光单元；多个发光单元的色转换层为一体结构的色转换层，一体结构的色转换层还位于任意两个发光单元的发光器件之间；多个发光单元的反射封装层为一体结构，且位于一体结构的色转换层表面。
在一种可能的实施方式中，显示面板包括多个发光单元；显示面板还包括：平整层，平整层位于任意两个发光单元的发光器件之间；多个发光单元的色转换层为一体结构的色转换层，一体结构的色转换层还位于平整层远离电路层的一侧；多个发光单元的反射封装层为一体结构，且位于一体结构的色转换层表面。
在一种可能的实施方式中，显示面板包括多个发光单元，每个发光单元中的中部反射层相互电连接。
第二方面，提供一种电子设备，包括上述的显示面板。
本申请实施例中的显示面板和电子设备，在色转换层中通过吸光的主体材料配合发光的客体材料来实现能量的快速转移，从而降低了淬灭发生的概率，提高了发光效率；另外，色转换层所依赖的能量传递方式，可以将色转换层设置为0～600nm的厚度范围，以便于配合第一微腔和第二微腔实现彩色出光的调制，提高出光效率；另外，由于通过有机材料实现的色转换层发光纯度较低，而配合第一微腔和第二微腔对光的调制，可以提高出光的纯度；另外，较薄的色转换层，还可以改善光形不良、像素虚化的问题。
附图说明
图1为本申请实施例中一种显示面板部分区域的一种剖面结构示意图；
图2为本申请实施例中一种色转换层的材料分布示意图；
图3为本申请实施例中一种色转换层的能量关系示意图；
图4为本申请实施例中另一种色转换层的能量关系示意图；
图5为本申请实施例中另一种色转换层的能量关系示意图；
图6为本申请实施例中另一种显示面板部分区域的一种剖面结构示意图；
图7为本申请实施例中另一种显示面板部分区域的一种剖面结构示意图；
图8为本申请实施例中一种发光器件的制备流程示意图；
图9为本申请实施例中另一种显示面板部分区域的一种剖面结构示意图；
图10为本申请实施例中另一种显示面板部分区域的一种剖面结构示意图；
图11为本申请实施例中另一种发光器件的制备流程示意图；
图12为本申请实施例中另一种显示面板部分区域的一种剖面结构示意图；
图13为本申请实施例中另一种显示面板部分区域的一种剖面结构示意图；
图14为本申请实施例中另一种显示面板部分区域的一种剖面结构示意图；
图15为本申请实施例中另一种显示面板部分区域的一种剖面结构示意图；
图16为本申请实施例中另一种显示面板部分区域的一种剖面结构示意图；
图17为本申请实施例中另一种显示面板部分区域的一种剖面结构示意图；
图18为本申请实施例中另一种显示面板部分区域的一种剖面结构示意图；
图19为本申请实施例中另一种显示面板部分区域的一种剖面结构示意图。
具体实施方式
本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释，而非旨在限定本申请。
在介绍本申请实施例之前，首先对相关技术的技术问题进行说明。在相关技术中，单个发光器件的尺寸下降，特别是长波长发光的LED，随着尺寸减小，发光效率急剧下降。相关技术中包括使用色转换层来配合发光器件实现彩色显示的方式，如果色转换层中色转换材料的浓度较高，则容易由于淬灭而导致发光效率较差；如果色转换层中的色转换材料浓度较低，则会导致色转换层的吸光能力下降，因此需要色转换层具有更厚的厚度，而较厚的色转换层会对发光光形造成不良影响，且导致像素虚化。为解决上述问题，本申请提供了以下一些实施例，下面对本申请以下实施例进行说明。
如图1所示，本申请实施例提供了一种显示面板，包括：发光单元10，发光单元10包括依次层叠设置的底部反射层11、发光器件12、中部反射层13、色转换层14和反射封装层15。发光器件12为无机发光器件，即无机发光二极管LED。底部反射层11、发光器件12和中部反射层13形成第一微腔101，发光器件12用于发光，第一微腔101为短波发光腔，可以提高发光器件12的发光效率、改善发光光形、降低发光半峰宽。中部反射层13、色转换层14和反射封装层15形成第二微腔102。中部反射层13在第一微腔101和第二微腔102中兼具功能，其可以为单独一层具有反射能力的薄膜，也可以为两层或多层具有反射能力的薄膜叠层。由于中部反射层13同时属于两个微腔，且在两个微腔中分别起到作用，因此有利于降低发光单元10的厚度。
色转换层14为有机材料层，如图2和图3所示，色转换层14包括用于吸光的主体材料141和用于发光的客体材料142；客体材料142在主体材料141中的浓度范围为0.5％～30％，主体材料141相对于客体材料142的含量较多，与客体材料142构成能量向下传递的关系，主体材料141具有与第一微腔101发光波长相匹配的吸收波长，可以有效吸收第一微腔101发出的光，主体材料141吸收的能量通过能量转移机制，快速转移到客体材料，由于能量在主体材料141上的停留时间很短，因此降低了发生淬灭的概率；色转换层14的厚度范围为60～600nm。需要说明的是，本申请实施例中的浓度是指质量浓度。本申请实施例可以具有两种客体材料选择方式，以下对这两种客体材料选择方式进行说明。
在第一种客体材料选择方式中，客体材料142的吸收光波长与主体材料141的发光波长匹配，这里的匹配是指两者在光谱上具有一定程度的重叠，即主体材料141的发光波长和客体材料142的吸光波长具有重叠部分。此时，由于客体材料142的吸光波长不需要与发光器件12的发光波长匹配，只需要与主体材料141的发光波长匹配，因此客体材料142在主体材料141中可以具有较低浓度，就可以形成有效的能量转移，例如客体材料142在主体材料141中的浓度范围为0.5％～5％。
在第二种客体材料选择方式中，客体材料142在主体材料141中的浓度范围为5％～30％，第二种客体材料选择方式所依赖的能量传递方式是主体材料141接收的能量直接传递到极近范围内的客体材料142上，因此不需要波长匹配，客体材料142的种类选择更多。
第一种客体材料选择方式相对于第二种客体材料选择方式，客体材料142的浓度较低，因此色转换层14发生淬灭的概率更低。可见以上两种客体材料选择方式所对应的能量传递方式，各有利弊，具体应根据主体材料141、客体材料142以及第一微腔101的出光光谱和第二微腔102的出光光谱共同参考选择。
在色转换层14中，通过占主要比例的主体材料141来吸收第一微腔101发出的光，因此对色转换层14的厚度需求较低，通过控制色转换层14的厚度，可以对第二微腔102的光程进行控制，从而选择性增强特定的发光波长。
光程的计算方式如公式所示：s(λ)＝∑li×ni(λ)。
其中s(λ)是对应波长λ的光学长度，li是第二微腔102中对应第i层介质的长度，ni(λ)是第i层介质对应波长λ的折射率。当光学长度s(λ)等于半波长λ/2的整数倍时，其可以增强对应波长光的强度。在第二微腔102的设计中，其两侧的中部反射层13和反射封装层15对特定波长具有一定反射能力，从而可以用于增强目标波长的发生光。根据显示面板所利用的光的颜色所对应的波长进行计算，当色转换层14的厚度范围为60～600nm时，可以对第二微腔102所发出的光进行调制增强。
另外，底部反射层11、中部反射层13和反射封装层15这些反射膜层，可以通过具有本征反射能力的材料来实现反射，也可以通过控制反射膜层两侧介质的折射率差异来实现反射。当光从高折射率介质射向低折射率介质时，两者折射率差越大，则反射光越强。当然，这些反射膜层本身也可以选择一对或多对具有一定折射率差的材料形成，以提高反射率。
本申请实施例中的显示面板，在色转换层中通过吸光的主体材料配合发光的客体材料来实现能量的快速转移，从而降低了淬灭发生的概率，提高了发光效率；另外，色转换层所依赖的能量传递方式，可以将色转换层设置为0～600nm的厚度范围，以便于配合第一微腔和第二微腔实现彩色出光的调制，提高出光效率；另外，由于通过有机材料实现的色转换层发光纯度较低，而配合第一微腔和第二微腔对光的调制，可以提高出光的纯度；另外，较薄的色转换层，还可以改善光形不良、像素虚化的问题。
在一些实施例中，主体材料141包括两种主体组分，也就是说，在本申请实施例中，主体材料141并不一定由单一材料组成，主体这一概念主要由其在能量转换机制中的功能决定，例如，可以将两种不同的有机材料混合，由两种材料分别对主体的有效能级(区别于单一材料的真实能级)做一部分贡献。
在一些实施例中，如图4所示，例如，主体材料141包括主体组分m1和主体组分m2，其中，主体组分m1贡献了较深的能级，而主体组分m2贡献了较浅的能级，两者组合形成了主体材料141的有效能级。这种情况中，任意一种主体组分在主体材料141中的浓度范围为30％～70％，即m1和m2两者浓度量级大体相当，这样，可以有效利用主体材料141的组合调制主体的吸收光谱。
在一些实施例中，如图5所示，主体材料141包括主体组分m1和主体组分m2，不同于上述的主体材料141混合方式，其中，主体组分m1直接吸收第一微腔101发出的光线，将能量传递至主体组分m2。这种方式利用了m1和m2的不同特性，在能量转换过程中规避自旋禁阻造成的能量流失，从而提高了能量转换效率；另外，利用m2作为中间材料，分别匹配m1的发光波长与客体材料142的吸收波长，有利于利用前述的第一种客体材料选择方式来传递能量。在这种主体材料141混合方式中，两种主体组分的比例可能差距较大，两种主体组分中的一者在主体材料141中的浓度范围为10％～30％。
需要说明的是，主体材料141除了可以为单一材料或者由两种主体组分混合形成之外，还可以进一步增加组分种类，但是一般主体材料141由1～2种材料混合组成。
在一些实施例中，主体材料141为发光材料。在现有技术中，有些发光器件采用主体材料和客体材料来配合实现发光，但是其中的主体材料一般会选择非发光材料，例如1,3-双(N-咔唑基)苯mCP等，这些材料的特点是带隙大，因此吸收峰一般都在300nm甚至更短波的位置，吸光能力较低。因此在本申请实施例中，主体材料141可以选择通常的发光材料，例如香豆素C545T和香豆素6(Coumarin6)，这类材料在吸收发光器件12的光时吸收效率更高，且具有向其他客体材料传递能量的能力。另外由于主体材料141所占比例较大，因此吸光能力很强，可以改善漏光问题。
在一些实施例中，主体材料141可以选择香豆素类的材料，如香豆素C545T、香豆素6(Coumarin6)等；三苯胺(Triphenylamine，TPA)基材料，例如9,1-双[N,N-二(对甲苯基)氨基]蒽TTPA等；以及二氯甲烷(Dichloromethane，DCM)、NAI-DMAC、PTZ-DCPP、N,N'-二甲基喹吖啶酮(N,N'-Dimethylquinacridone，DMQA)等材料。这些材料在吸收短波发光时具有更大的优势，且具有向其他客体材料传递能量的能力，因此适合作为本申请实施例的主体材料141；同理，具有热活化延迟荧光(Thermally Activated Delayed Fluorescence,TADF)特性的材料如四溴酚酞乙酯钾盐(Tetrabromophenolphthalein ethyl ester，TBPe)、ACRSA、t-DABNA、v-DABNA等也可以作为主体材料141。同时，如前面所提及，除了单独作为主体材料141外，以上材料还可以与其他主体材料或相互之间形成混合主体材料，利用前述的能量机制进行吸光和传递能量。除了以上小分子外，聚(9,9-二辛基芴-co-双噻吩)交替共聚物F8T2、9,9-二正辛基芴-苯并噻二唑共聚物F8BT、及聚对苯乙烯PPV系材料也可以作为主体材料，PPV系材料例如为BEHP-CO-MEH-PPV、聚[2-甲氧基-5-(3`,7`-二甲辛氧基)-1,4-亚苯基亚乙烯]MDMO-PPV、聚(2,5-二辛基-1,4-苯乙炔)POPPV及聚[2,5-二(三乙氧基甲氧基)-1,4-苯乙炔]BTEM-PPV等聚合物。
在一些实施例中，客体材料142可以包括香豆素C545T、DCJTB等荧光材料；TmCzTrz、TBRb、APDC-DTPA等TADF材料。另外Ir基、Pt基等磷光材料均有可能作为色转换层14的客体材料142。客体材料142只要其满足前述的能量转移关系即可有效利用主体材料吸收的能量，例如当主体材料141是C545T时，客体材料142可以选用非C545T的材料。
在一些实施例中，如图6所示，显示面板还包括：电路层2，电路层2位于底部反射层11远离色转换层14的一侧，电路层2中具有驱动电路，用于实现对发光器件12的控制；底部反射层11包括第一电极板111、第二电极板112和分布式布拉格反射镜(distributed Braggreflector，DBR)结构板113；第一电极板111和第二电极板112中的一者为发光器件12的阳极电极板，第一电极板111和第二电极板112中的另一者为发光器件12的阴极电极板。其中，发光器件12可以利用覆晶技术Flip Chip来实现，即发光器件12的阳极电极板和阴极电极板位于发光器件12的同一侧，其中，第一电极板111和第二电极板112可以为金属电极板，用于使发光器件12与电路层2中的电路连接，金属电极板和DBR结构板113可以共同组成底部反射层11。中部反射层13也可以由SiNx/SiOx叠层形成的DBR结构构成，反射封装层15同样可以采用SiNx/SiOx叠层形成的DBR构成。
在一些实施例中，分布式布拉格反射镜结构板113从发光器件远离色转换层14一侧延伸至发光器件12的侧面，该结构可以在对发光器件12进行钝化保护的同时，提供汇聚发光的作用。
在一些实施例中，反射封装层15从色转换层14远离发光器件12的一侧延伸至电路层2的表面，形成朝向电路层2的凹槽，底部反射层11、发光器件12、中部反射层13和色转换层14位于凹槽内。即反射封装层15可以从侧面对色转换层14进行包覆。因此制备反射封装层15的工艺应具有一定的保形性特征，从而防止水汽从侧面辐射色转换层14中的有机材料。此时，反射封装层15可以选用原子层沉积(Atomic layer deposition，ALD)工艺或化学气相沉积(chemical vapor deposition，CVD)工艺制备，特别是保形性较好的ALD工艺。
在一些实施例中，如图7所示，当制备反射封装层15的工艺的保形性不足以对色转换层14进行保护时，则可以在色转换层14周边保留一定的空隙，以便反射封装层15仅包覆色转换层14。在这种情况下，对各膜层的图形化精度有更高的要求，但反射封装层15的工艺选择更多。
色转换层14的主要成分为有机光电材料，因此其制备方法可以采用蒸镀等物理沉积工艺，这样可以较好地控制膜层厚度。此外，在一些可能的实施例中，也可以使用湿法工艺，如旋涂、涂布、喷墨打印等工艺来进行色转换层14的制备。湿法工艺制备薄膜更易通过光刻等方案图形化。
在一些实施例中，如图8所示，以下对覆晶Flip Chip发光二极管(light-emittingdiode，LED)作为发光器件12的制备过程进行举例说明：
步骤S11、在临时基底上生长无机发光二极管LED外延，如基于GaN基材料的外延结构。该过程可以通过金属有机化合物化学气相沉淀(Metal-organic Chemical VaporDeposition，MOCVD)工艺或物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)等工艺实现。一个完整的外延结构可能包括多层组分相近或有差异的膜层，以及可能的微结构等，这里不做详细描述；
步骤S12、通过刻蚀将临时基底上的外延结构刻蚀成一个/多个独立的台面，以形成发光器件12，在刻蚀过程中，根据需求可以将台面侧壁刻蚀成具有一定角度的形貌；
步骤S13、在刻蚀形成的台面上制备钝化层16。钝化层16可以采用SiNx/SiOx材料对组成的叠层形成DBR。该DBR可以在对发光器件12台面进行钝化保护的同时，提供汇聚发光的作用。同时，该钝化层16也是底部反射层11的组成部分之一；
步骤S14、图形化刻蚀钝化层16，在钝化层16表面形成开口；
步骤S15、制备金属的第一电极板111和第二电极板112，实现发光器件12台面的电连接，同时也提供部分的底部反射层11的反射功能。
在通过步骤S11～S15完成发光二极管制备后，需要将器件倒置与实际的承载基底(电路层2)键合。承载基底可能为具有条状阴阳极的基板，也可以为带有(Thin FilmTransistor，TFT)或互补式金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS)的基板，键合后通过刻蚀等方法去除临时基底。由于在LED生长过程中，为了平衡应力与控制生长取向，在外延结构中可能包含有牺牲的外延层。在键合之后，可根据需求刻蚀掉这些冗余的外延部分。
需要注意在LED中，作为阴极电极板和阳极电极板的两个金属电极板应该沉积在LED外延结构的不同细分层中，如图9所示，具体的，例如，第一电极板111沉积在发光器件12中P型半导体层或P形导电层上；而第二电极板112沉积在发光器件12中N型半导体层或N导电层上。为了避免LED短路，第二电极板112周围可以填充有绝缘性质的材料，并最终在第二电极板112侧面表面覆盖钝化层，以避免第一电极板111和第二电极板112之间短路。在一些情况下，钝化层本身也可以起到绝缘作用。
例如对于蓝色LED，发光器件12用于发蓝光，钝化层16、第一电极板111和第二电极板112可以将发光器件12所产生的光聚集到朝向色转换层14的方向出射，经过色转换层后形成目标颜色的光，其中，色转换层14较强的吸蓝光能力以及各反射层的光线调节能力有助于进一步降低残留蓝光，提升色纯度和转换效率。且由于采用了较薄的色转换层14，因此可以在色转换层14中利用微腔效应，进一步增大对短波光(例如蓝光)的吸收比例，并调节最终出光的光色、光形。在分辨率较高的显示面板中，当发光器件12的宽度尺寸较小，例如小于5μm尺度时，色转换层14的厚度在工艺上更加可行，且改善了侧面漏光。
在一些实施例中，如图10所示，显示面板还包括：电路层2，电路层2位于底部反射层11远离色转换层14的一侧；底部反射层11和中部反射层13中一者为发光器件12的阳极电极板，底部反射层11和中部反射层13中的另一者为发光器件12的阴极电极板，即可以采用垂直发光二极管Vertical LED来作为发光器件12。
具体地，采用Vertical LED作为发光器件12时，发光器件12的阳极电极板和阴电极板极可以具有更大面积，在极端情况下，底部反射层11可以与整个LED的下表面大小一致，此时底部反射层11本身可以作为LED的底电极；中部反射层13可以直接采用具有一定反射能力的顶电极，例如可以采用金属材料或氧化铟锡ITO材料等。
如图11所示，Vertical LED与Flip Chip LED的制备过程类似，Vertical LED的制备过程包括：
步骤S21、在临时基底上生长无机发光二极管LED外延；
步骤S22、通过刻蚀将临时基底上的外延结构刻蚀成一个/多个独立的台面，以形成发光器件12；
步骤S23、在刻蚀形成的台面上制备钝化层16。钝化层16可以采用SiNx/SiOx材料对组成的叠层形成DBR。该DBR可以在对发光器件12台面进行钝化保护的同时，提供汇聚发光的作用；
步骤S24、图形化刻蚀钝化层16，在钝化层16表面形成开口；
步骤S25、制备金属的底部反射层11，实现LED台面的电连接，同时也提供反射功能，底部反射层11可以覆盖发光器件12的整个底面，也可以仅覆盖发光器件12底面的部分区域。
在通过步骤S21～S25完成Vertical LED制备后，需要将器件倒置与实际的承载基底(电路层2)键合。键合后通过刻蚀等方法去除临时基底，然后可以制备中部反射层13。另外，还可以先将LED外延键合到承载基底上，再刻蚀形成台面，即先执行步骤S22再执行步骤S21。另外，中部反射层13可以通过爬坡与底部的电路层2的线路电连接；中部反射层13也可以形成整面的中部反射层13的电极结构，并在局部位置通过过孔与底部的电路层2的线路电连接；中部反射层13还可以直接从显示面板的边缘再引出。
需要说明的是，虽然图中示意了中部反射层13与色转换层14相接触，但这仅为一种功能示意，在实际结构中，中部反射层13的表面还可能具有透明的钝化层等其他功能材料。此时，中部反射层13是由多种膜层共同组成的复合结构。类似的，反射封装层15和底部反射层11也可能存在相同的情况。
Vertical LED结构可以提高LED的排列密度，提高相工艺精度下的分辨率。同时Vertical LED的电极本身充当反射层，有助于简化器件结构，降低工艺难度和器件厚度。
在一些实施例中，如图12所示，上述发光单元10为红色发光单元R，红色发光单元R中的色转换层为红色色转换层14R；显示面板还包括蓝色发光单元B，蓝色发光单元B包括依次层叠设置的底部反射层11、蓝色发光器件12B和反射封装层15。显示面板还包括绿色发光单元G，绿色发光单元G包括依次层叠设置的底部反射层11、发光器件12、中部反射层13、绿色色转换层14G和反射封装层15，不同颜色的发光单元组成显示面板中的发光单元阵列，以实现彩色显示。
其中，对于蓝色发光单元B，直接使用蓝色发光器件12B原生发光，对于绿色发光单元G，通过蓝色的发光器件12和绿色色转换层14G配合实现绿色发光，对于红色发光单元R，通过蓝色的发光器件12和红色色转换层14R配合实现红光发光。在红色发光单元R、蓝色发光单元B和绿色发光单元G中，各LED的结构相同，例如均包括底部反射层11、发光器件12和中部反射层13，因此这几层结构可以通过相同的工艺流程制备，其中发光器件12可以为相同的蓝色发光器件，然后，制作对应颜色的发光单元中的图形化的色转换层，例如绿色色转换层14G和红色色转换层14R，之后，可以对整个发光单元阵列进行封装，在各发光单元表面形成反射封装层15。此时，反射封装层15和中部反射层13对于蓝色发光单元B起到相同的作用，因此，在制备整体的中部反射层13时，可以选择不在蓝色发光单元B中制备中部反射层13。由于红色发光单元在微型化之后发光效率降低的很明显，因此，可以仅针对特定颜色的发光单元设置色转换层并配合双微腔结构来改善发光效率低的问题。
在一些实施例中，如图13所示，显示面板还包括绿色发光单元G，绿色发光单元G包括依次层叠设置的底部反射层11、绿色发光器件12G和反射封装层15。也就是说，对于蓝色发光单元B，直接使用蓝色发光器件12B原生发光，对于绿色发光单元G，直接使用绿色发光器件12G原生发光，对于红色发光单元R，通过蓝色发光器件12配合红色色转换层14R实现红光发光。
在一些实施例中，色转换层14的厚度范围为200～400nm，针对绿色和红色所对应的波长，基于光程的计算公式，可以计算得到色转换层14对应的厚度范围为200～400nm。
图12和图13所示意的结构中LED为Flip Chip结构，在一些实施例中，如图14所示，Vertical LED结构同样可以应用在彩色显示的结构中。例如，对于蓝色发光单元B，直接使用蓝色发光器件12B原生发光，对于红色发光单元R，采用红色色转换层14R实现红光发光，对于绿色发光单元G，采用绿色色转换层14G实现绿色发光。
在一些实施例中，如图15所示，显示面板包括多个发光单元10，每个发光单元10中的色转换层14为相同颜色的色转换层，例如，每个发光单元10中的色转换层14均为红色色转换层，即显示面板上的多个发光单元10均为红光发光单元，以实现单色的发光单元阵列，在制备单色的发光单元阵列时，由于使用相同材料的色转换层14，因此，可以不需要对色转换层14进行图形化，在一些情况下，色转换层14可以采用蒸镀等工艺制备，由于在蒸镀之前，各发光单元10的LED凸起于电路层2，因此，在蒸镀色转换层4之后，在LED台面位置会形成相应的断层，即色转换层14的部分会形成在LED台面上，色转换层14的部分会形成在LED台面之间，此时，可以选择通过保形性较好的封装方式制作反射封装层15进行整体封装，以实现对每个发光单元10对应的色转换层14的有效封装保护。当然，可以理解地，也可以通过图形化的方式制作每个发光单元10所对应的色转换层14，使色转换层14可以在局部进行封装。
在另一些实施例中，当使用湿法工艺制备色转换层14时，由于液体的自流平特性，可能会形成如图16所示的结构，此时，显示面板包括多个发光单元10；多个发光单元10的色转换层14为一体结构的色转换层14，一体结构的色转换层14还位于任意两个发光单元10的发光器件12之间；多个发光单元10的反射封装层15为一体结构，且位于一体结构的色转换层14表面。在工艺过程中，色转换层14由于其本身的自流平作用，可以填充在不同发光器件12之间，且包覆发光单元10中的LED，以实现对LED的保护，并平整化表面，此时，由于色转换层14的上表面平整，因此，对于反射封装层15的工艺要求较低，即便是通过非保形或弱保形的制作工艺制作的反射封装层15，也可以实现对色转换层14的有效封装保护。
在一些实施例中，如图17所示，显示面板包括多个发光单元10；显示面板还包括：平整层17，平整层17位于任意两个发光单元10的发光器件12之间；多个发光单元10的色转换层14为一体结构的色转换层14，一体结构的色转换层14还位于平整层17远离电路层2的一侧；多个发光单元10的反射封装层15为一体结构，且位于一体结构的色转换层14表面。也就是说，当底部反射层11、发光器件12和中部反射层13制作完成之后，在制备色转换层14之前，先在LED之间添加平整层17，使平整层17和中部反射层13形成较为平整的平面，然后再制作色转换层14，即可以使色转换层14以较为平整的平面连续沉积在LED阵列表面。另外，可以设置平整层17本身具有较强的反射能力，这样，则不需要额外增加LED侧面的反射结构，也可以形成较好的侧面反射，降低发光器件12侧面出光造成能量浪费。
在一些实施例中，如图18所示，显示面板包括多个发光单元10，当底部反射层11和发光器件12制作完成之后，在制备中部反射层13之前，先在发光器件12之间添加平整层17，使平整层17和发光器件12形成较为平整的平面，并在平整层17上形成过孔，然后再制作中部反射层13，每个发光单元10中的中部反射层13相互电连接，连接在一起的中部反射层13通过平整层17上的过孔与底部的电路层2的线路电连接，其中，中部反射层13、色转换层14和反射封装层15均可以连续平整地沉积制备，对于这三层的工艺要求均比较低。中部反射层13可以作为各发光单元10中LED的一个公共电极使用。
需要说明的是，上述某些实施例中的显示面板为单色的显示面板，但是这并不意味着最终的产品只能实现单色显示，例如可以利用多个不同颜色的单色显示面板，配合一些光学配置，也可以实现彩色化显示，比如利用蓝色显示面板、绿色显示面板和红色显示面板，再配合合光棱镜等元件，可以使不同颜色显示面板中对应像素的光线合路，从而实现彩色化显示。
在一些实施例中，如图19所示，对于包括不同颜色发光单元的显示面板，同样可以通过设置平整层17的方式来降低后续工艺难度。显示面板包括蓝色发光单元B、绿色发光单元G和红色发光单元R，其中，每个发光单元均包括依次层叠设置的底部反射层11、发光器件12、中部反射层13和反射封装层15。绿色发光单元G还包括位于中部反射层13和反射封装层15之间的绿色色转换层14G，红色发光单元R还包括位于中部反射层13和反射封装层15之间的红色色转换层14R。发光器件12为蓝色发光器件，对于蓝色发光单元B，直接使用蓝色发光器件12原生发光，对于绿色发光单元G，通过蓝色发光器件12和绿色色转换层14G配合实现绿色发光，对于红色发光单元R，通过蓝色发光器件12和红色色转换层14R配合实现红光发光。每个发光单元中的中部反射层13相互电连接。平整层17位于中部反射层13与电路层2之间，还位于任意相邻的发光器件12之间。在制备底部反射层11和发光器件12之后，在制备中部反射层13之前，添加平整层17，使平整层17和发光器件12形成较为平整的平面，然后再制备中部反射层13，中部反射层13通过平整层17上的过程电连接于电路层2上的线路。平整层17为图形化色转换层提供了较为平整的表面，从而有利于色转换层的制备。并且由于色转换层的厚度较薄，因此有利于后续反射封装层15的工艺制备，反射封装层15的爬坡高度较低。
在一些实施例中，底部反射层11和中部反射层13可以为具有反射能力的导电材料，如铝、银、铜、金、镁、镍、钛、等金属及其合金；ITO等折射率较高的导电金属氧化物。另外，底部反射层11和中部反射层13也可以是透明电极与DBR的组合。另外，如果底部反射层11和中部反射层13中的部分不需要提供导电能力时，还可以仅为DBR或折射率差距较大的材料对。
在一些实施例中，反射封装层15以为具有较大折射率差的复合叠层，如SiNx/SiOx材料对组成的叠层、TiO2/Al2O3材料对组成的叠层，也可以为Si、Ti、Al、Zr、Zn等元素的氧/氮化物的组合。
在一些实施例中，发光器件12为氮化镓基的蓝光发光器件，发光器件12也可以为其他无机材料形成的半导体发光器件。本申请实施例中的显示面板，针对长波长发光的发光器件，设置用于吸光的主体材料配合用于发光的客体材料实现色转换层，通过能量转移的方式来改善淬灭问题，以提高发光效率，并且通过主体材料和客体材料的配合使色转换层具有较小的厚度，较小厚度的色转换层可以配合双微腔结构实现出光调制，一方面可以改善由于有机材料的色转换层而导致的发光纯度差的问题，另一方面可以进一步提高发光效率。
在一些实施例中，本申请实施例中涉及到氧化物、氮化物制作等工艺可以选择溅射、电子束蒸镀、CVD及ALD等工艺，在需要较高保形性的情况下优先使用溅射及ALD工艺。发光器件12可以选用MOCVD、PVD、分子束外延(molecular beam epitaxy，MBE)等工艺外延制备。色转换层14可以采用热蒸镀、电子束蒸镀等真空镀膜工艺，可以采用涂布、旋涂、刮涂、喷墨打印等湿法工艺制备；其图形化可以根据其具体适性，可以采用干刻或湿刻实现。金属薄膜可采用溅射、蒸镀等工艺制备。
在一些实施例中，在LED的基础上，显示面板中还可以添加其他具有光学功能的器件，作为光线调制的补充。
本申请实施例还提供一种电子设备，包括上述任意实施例中的显示面板。显示面板的具体结构和原理与上述实施例相同，在此不再赘述。电子设备具体可以为手机、电脑、AR/VR电子产品等。
本申请实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示单独存在A、同时存在A和B、单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b和c中的至少一项可以表示：a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c可以是单个，也可以是多个。
以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：
发光单元，所述发光单元包括依次层叠设置的底部反射层、发光器件、中部反射层、色转换层和反射封装层，所述发光器件为无机发光器件；
所述底部反射层、所述发光器件和所述中部反射层形成第一微腔，所述中部反射层、所述色转换层和所述反射封装层形成第二微腔；
所述色转换层为有机材料层，所述色转换层包括用于吸光的主体材料和用于发光的客体材料；
所述客体材料在所述主体材料中的浓度范围为0.5％～30％；
所述色转换层的厚度范围为60～600nm。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，
所述色转换层的厚度范围为200～400nm。
3.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，
所述主体材料包括两种主体组分。
4.根据权利要求3所述的显示面板，其特征在于，
任意一种所述主体组分在所述主体材料中的浓度范围为30％～70％。
5.根据权利要求3所述的显示面板，其特征在于，
所述两种主体组分中的一者在所述主体材料中的浓度范围为10％～30％。
6.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，
所述客体材料在所述主体材料中的浓度范围为0.5％～5％；
所述主体材料的发光波长和所述客体材料的吸光波长具有重叠部分。
7.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，
所述客体材料在所述主体材料中的浓度范围为5％～30％。
8.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，
所述主体材料为发光材料。
9.根据权利要求8所述的显示面板，其特征在于，
所述主体材料包括香豆素C545T或香豆素6。
10.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，还包括：
电路层，所述电路层位于所述底部反射层远离所述色转换层的一侧；
所述底部反射层包括第一电极板、第二电极板和分布式布拉格反射镜结构板；
所述第一电极板和所述第二电极板中的一者为所述发光器件的阳极电极板，所述第一电极板和所述第二电极板中的另一者为所述发光器件的阴极电极板。
11.根据权利要求10所述的显示面板，其特征在于，
所述分布式布拉格反射镜结构板从所述发光器件远离所述色转换层一侧延伸至所述发光器件的侧面。
12.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，还包括：
电路层，所述电路层位于所述底部反射层远离所述色转换层的一侧；
所述底部反射层和所述中部反射层中一者为所述发光器件的阳极电极板，所述底部反射层和所述中部反射层中的另一者为所述发光器件的阴极电极板。
13.根据权利要求10至12中任意一项所述的显示面板，其特征在于，
所述反射封装层从所述色转换层远离所述发光器件的一侧延伸至所述电路层的表面，形成朝向所述电路层的凹槽，所述底部反射层、所述发光器件、所述中部反射层和所述色转换层位于所述凹槽内。
14.根据权利要求10至13中任意一项所述的显示面板，其特征在于，
所述发光单元为红色发光单元，所述色转换层为红色色转换层；
所述显示面板还包括蓝色发光单元，所述蓝色发光单元包括依次层叠设置的底部反射层、蓝色发光器件和反射封装层。
15.根据权利要求14所述的显示面板，其特征在于，
所述显示面板还包括绿色发光单元，所述绿色发光单元包括依次层叠设置的底部反射层、发光器件、中部反射层、绿色色转换层和反射封装层。
16.根据权利要求14所述的显示面板，其特征在于，
所述显示面板还包括绿色发光单元，所述绿色发光单元包括依次层叠设置的底部反射层、绿色发光器件和反射封装层。
17.根据权利要求10至12中任意一项所述的显示面板，其特征在于，
所述显示面板包括多个所述发光单元；
所述多个发光单元的色转换层为一体结构的色转换层，所述一体结构的色转换层还位于任意两个所述发光单元的发光器件之间；
所述多个发光单元的反射封装层为一体结构，且位于所述一体结构的色转换层表面。
18.根据权利要求10至12中任意一项所述的显示面板，其特征在于，
所述显示面板包括多个所述发光单元；
所述显示面板还包括：
平整层，所述平整层位于任意两个所述发光单元的发光器件之间；
所述多个发光单元的色转换层为一体结构的色转换层，所述一体结构的色转换层还位于所述平整层远离所述电路层的一侧；
所述多个发光单元的反射封装层为一体结构，且位于所述一体结构的色转换层表面。
19.根据权利要求12所述的显示面板，其特征在于，
所述显示面板包括多个所述发光单元，每个所述发光单元中的中部反射层相互电连接。
20.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至19中任意一项所述的显示面板。
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