CN117998908A - 显示面板以及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种显示面板以及显示装置,属于显示技术领域。该显示面板包括依次层叠设置的衬底基板、驱动层和像素层;像素层包括阵列分布的子像素;子像素包括第一子像素和第二子像素;第一子像素包括依次层叠设置的像素电极、发光功能层和公共电极层;第二子像素包括依次层叠设置的像素电极、第一发光功能层、电荷产生层、第二发光功能层和公共电极层;其中,在第一子像素中,像素电极至公共电极层之间的光程为第一子像素的发光波长的0.4~0.6倍;在第二子像素中,像素电极至公共电极层之间的光程为第二子像素的发光波长的0.8~1.2倍。该显示面板以及应用该面板的显示装置可以提高大视角下的显示亮度。
Description
技术领域
本公开涉及显示技术领域,具体而言,涉及一种显示面板以及显示装置。
背景技术
随着显示技术的发展,人们对显示器件的显示质量要求也越来越高。尤其的,AR(增强现实)/VR(虚拟现实)和车载的显示器因有户外使用的场景需求,对于显示器件的视角亮度衰减变化有更为严苛的需求。
显示器件分为顶发射和底发射两种,为提高显示器件的效率和色纯度,常采用顶发射的方式,顶发射的显示器件由阴阳两极和中间有机膜层组成的堆叠结构,利用的是全反射阳极和半反射阴极之间的微腔干涉效果。相关技术中,为进一步提升显示器件的亮度常采用多层显示器件串联堆叠的方式,串联的显示器件由于微腔的干涉加强,在大视角情况下显示器件的亮度偏低。
需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开的目的提供一种显示面板以及显示装置,能够提高在大视角情况下的显示亮度。
根据本公开的一个方面,提供一种显示面板,显示面板包括依次层叠设置的衬底基板、驱动层和像素层;所述像素层包括阵列分布的子像素;
所述子像素包括第一子像素和第二子像素;
所述第一子像素包括依次层叠设置的像素电极、发光功能层和公共电极层;
所述第二子像素包括依次层叠设置的像素电极、第一发光功能层、电荷产生层、第二发光功能层和公共电极层;
其中,在所述第一子像素中,所述像素电极至所述公共电极层之间的光程为所述第一子像素的发光波长的0.4~0.6倍;且在第一子像素中,表面等离子激元模式在器件光损耗模式的占比大于波导模式在器件光损耗模式的占比;
在所述第二子像素中,所述像素电极至所述公共电极层之间的光程为所述第二子像素的发光波长的0.8~1.2倍;且在第二子像素中,表面等离子激元模式在器件光损耗模式的占比小于波导模式在器件光损耗模式的占比。
根据本公开的一种实施方式,在所述第一子像素中,所述发光功能层与所述像素电极之间的光程为,为所述像素电极至所述公共电极层之间光程的0.4~0.6倍。
根据本公开的一种实施方式,在所述第二子像素中,所述第一发光功能层与所述像素电极之间的光程为,所述像素电极至所述公共电极层之间光程的0.2~0.3倍。
根据本公开的一种实施方式,在所述第二子像素中,所述第二发光功能层与所述公共电极层之间的光程为,所述像素电极至所述公共电极层之间光程的0.2~0.3倍。
根据本公开的一种实施方式,所述第一子像素还包括位于所述像素电极和所述发光功能层之间的辅助层;
所述第一子像素包括至少两种不同颜色的子像素,且不同颜色的子像素中的所述辅助层的厚度不同。
根据本公开的一种实施方式,所述第一像素还包括位于所述像素所述第二子像素还包括第一辅助层和第二辅助层;所述第一辅助层位于所述第一发光功能层与所述像素电极之间;所述第二辅助层位于所述第二发光功能层与所述公共电极层之间;
其中,所述第一辅助层的厚度小于所述第二辅助层的厚度。
根据本公开的一种实施方式,在所述第一子像素中,所述显示面板还包括依次层叠设置于所述公共电极层的折射率缓冲层以及光取出层;其中,所述公共电极层的厚度不大于13nm;所述折射率缓冲层的厚度大于120nm;所述光取出层的厚度不大于40nm。
根据本公开的一种实施方式,在所述第一子像素中,所述像素电极的材料包括依次层叠设置的氧化铟锌层、银层和氧化铟锌层;在所述第二子像素中,所述像素电极的材料包括依次层叠设置的氧化铟锌层、铝层和氧化铟锌层。
根据本公开的另一个方面,提供一种显示装置,该显示装置包括所述的显示面板。
根据本公开的一种实施方式,所述显示装置包括车载显示装置、VR装置和AR装置。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,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获得其他的附图。
图1为本公开一种实施方式中,显示面板的膜层结构示意图。
图2为本公开一种实施方式中,现有技术中显示面板视角与显示面板亮度变化的曲线示意图。
图3为本公开一种实施方式中,现有技术中串联显示面板的膜层结构示意图。
图4为本公开一种实施方式中,本申请中显示面板的膜层结构示意图。
图5为本公开一种实施方式中,现有技术中发光功能层在像素电极和公共电极层之间的位置示意图。
图6为本公开一种实施方式中,本申请中发光功能层在像素电极和公共电极层之间的位置示意图。
图7为本公开一种实施方式中,现有技术中各损耗模式在显示面板中占比示意图。
图8为本公开一种实施方式中,本申请中各损耗模式在显示面板中占比示意图。
图9为本公开一种实施方式中,现有技术中像素电极材料设置与显示面板中各损耗模式占比示意图。
图10为本公开一种实施方式中,本申请中像素电极材料设置与显示面板中各损耗模式占比示意图。
图11为本公开一种实施方式中,现有技术的显示面板与本申请的显示面板视角与亮度变化关系的示意图。
图12为本公开一种实施方式中,现有技术的显示面板与本申请的显示面板的视角色偏曲线示意图。
图13为本公开一种实施方式中,发光功能单元设置单层发光堆叠结构的示意图。
图14为本公开一种实施方式中,发光功能单元设置单层发光堆叠结构的示意图。
图15为本公开一种实施方式中,发光功能单元设置双层发光堆叠结构的示意图。
附图标记说明:BPIX、蓝色子像素;BUF、缓冲层;CFL、彩膜层;CGL、电荷产生层;COML、公共电极层;CVD1、第一无机封装层;CVD2、第二无机封装层;CPL、折射率缓冲层;DRL、驱动层;EBL、电子阻挡层;EFU、发光功能单元;EIL、电子注入层;ELS、发光堆叠结构;ELS1、第一发光堆叠结构;ELS2、第二发光堆叠结构;EML、发光功能层;EML1、第一发光功能层;EML2、第二发光功能层;ETL、电子传输层;GI、栅极绝缘层;GPIX、绿色子像素;GT、栅极层;HBL、空穴阻挡层;HIL、空穴注入层;HTL、空穴传输层;IJP、有机封装层;ILD、层间电介质层;LD、发光元件;NCGL、N型电荷产生层;PCGL、P型电荷产生层;PDL、像素定义层;PE、像素电极;PEL、像素电极层;PIX、子像素;PIX1、第一子像素;PIX2、第二子像素;PIXL、像素层;PLN、平坦化层;PNL、显示面板;PRM、辅助层;PRM1、第一辅助层;PRM2、第二辅助层;QDL、量子点层;RPIX、红色子像素;SBT、衬底基板;SCL、半导体层;SD、源漏金属层;TFE、薄膜封装层;TFT、薄膜晶体管;TSL、触控功能层;LIF、光取出层;SPP、表面等离子激元模式;WG、波导模式;AB、吸收模式;OC、耦合出光模式。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本公开将全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略它们的详细描述。此外,附图仅为本公开的示意性图解,并非一定是按比例绘制。
虽然本说明书中使用相对性的用语,例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系,但是这些术语用于本说明书中仅出于方便,例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是,如果将图标的装置翻转使其上下颠倒,则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时,有可能是指某结构一体形成于其它结构上,或指某结构“直接”设置在其它结构上,或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。
用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等;用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等;用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用,不是对其对象的数量限制。
结构层A位于结构层B背离衬底基板的一侧,可以理解为,结构层A在结构层B背离衬底基板的一侧形成。当结构层B为图案化结构时,结构层A的部分结构也可以位于结构层B的同一物理高度或低于结构层B的物理高度,其中,衬底基板为高度基准。
在OLED器件内部的光损耗模式主要有表面等离子激元模式SPP、波导模式WG、吸收模式AB和耦合出光模式OC;其中,波导模式WG会导致器件内部折射率不匹配光以全反射的形式向两侧损耗,致使大视角光线沿两侧界面消散,加快了器件的大视角亮度衰减。图2为现有技术中串联器件结构显示面板的归一化亮度随视角变化的示意图,参见图2,可以看出对于串联器件结构而言,在大视角下亮度衰减较快。尤其对于车载显示器、VR、AR而言,大视角下显示器件的衰减速率过快对画面的影响更加明显。
基于此,本公开实施方式提供了一种显示面板,参见图1和图4,显示面板包括依次层叠设置的衬底基板SBT、驱动层DRL和像素层PIXL;像素层PIXL包括阵列分布的子像素PIX;子像素PIX包括第一子像素PIX1和第二子像素PIX2;第一子像素PIX1包括依次层叠设置的像素电极PE、发光功能层EML和公共电极层COML;PIX2包括依次层叠设置的像素电极PE、第一发光功能层EML1、电荷产生层CGL、第二发光功能层EML2和公共电极层COML;其中,在第一子像素PIX1中,像素电极PE至公共电极层COML之间的光程为第一子像素PIX1的发光波长的0.4~0.6倍,且在第一子像素PIX1的器件光损耗模式中,表面等离子激元模式SPP产生的损耗大于波导模式WG产生的损耗;(参见图8);在第二子像素PIX2中,像素电极PE至公共电极层COML之间的光程为第二子像素PIX2的发光波长的0.8~1.2倍,在第二子像素PIX2的器件光损耗模式中,表面等离子激元模式SPP产生的损耗小于波导模式WG产生的损耗。(参见图7)。
具体的,在本公开实施方式中,第一子像素PIX1为单波腹器件,表面等离子激元模式SPP在器件光损耗模式的占比在52%左右;波导模式WG在光损耗模式的d占比在7%左右;吸收模式AB在光损耗模的式占比在20%左右;耦合出光模式OC在光损耗模式的占比在21%左右。第二子像素PIX2为双波腹器件,表面等离子激元模式SPP在器件光损耗模式的占比在18%左右;波导模式WG在光损耗模式的占比在46%左右;吸收模式AB在光损耗模式的占比在14%左右;耦合出光模式OC在光损耗模式的占比在22%左右。
在本公开实施方式中,通过将第一子像素PIX1中像素电极PE至公共电极层COML之间的光程设置为第一子像素PIX1发光波长的0.4~0.6倍,同时将第一子像素PIX1设置为单堆叠器件,使得第一子像素PIX1成为单周期、单堆叠器件;将像素电极PE至公共电极层COML之间的光程设置为第二子像素PIX2发光波长的0.8~1.2倍,同时将第二子像素PIX2设置为双堆叠器件,使得第二子像素PIX2为双周期、双堆叠器件。如此设置,有助于降低显示面板波导模式WG的损耗占比(图7为现有技术中各损耗模式在显示面板中占比示意图;图8为本申请中各损耗模式在显示面板中占比示意图,参见图7和图8,可以看出本申请的设置降低了显示面板的波导模式WG损耗占比);同时也减缓了显示面板在大视角下的亮度衰减(参见图11,图11为现有技术显示面板视角与显示面板显示亮度的曲线示意图和本申请显示面板视角与显示面板显示亮度的曲线示意图)。同时,相关技术中采用串联的显示器件,制备显示面板相应膜层时需要8~12张掩膜版,本申请中采用单器件和串联器件结合的方式只需要使用7张掩膜版,有助于降低显示面板的加工成本。
可选的,衬底基板SBT可以为无机材料的衬底基板,也可以为有机材料的衬底基板;当然的,也可以为无机材料的衬底基板和有机材料的衬底基板层叠而成的复合基板。举例而言,在本公开的一些实施方式中,衬底基板SBT的材料可以为钠钙玻璃、石英玻璃、蓝宝石玻璃等玻璃材料。在本公开的另外一些实施方式中,衬底基板SBT的材料可以为聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚乙烯基苯酚、聚醚砜、聚酰亚胺、聚酰胺、聚缩醛、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯或其组合。在本公开的另一些实施方式中,衬底基板SBT也可以为柔性衬底基板,例如衬底基板SBT的材料可以包括聚酰亚胺。
可以理解的是,上述对衬底基板SBT的示例仅仅为本公开实施方式的衬底基板SBT的一种可能方式。在本公开的其他实施方式中,衬底基板SBT还可以为其他结构,例如衬底基板SBT也可以为无源驱动玻璃基板、硅基驱动基板等。
可选的,在驱动层DRL中,任意一个像素驱动电路可以包括有薄膜晶体管TFT和存储电容。进一步地,薄膜晶体管TFT可以选自顶栅型薄膜晶体管、底栅型薄膜晶体管或者双栅型薄膜晶体管;薄膜晶体管的有源层的材料可以为非晶硅半导体材料、低温多晶硅半导体材料、金属氧化物半导体材料、有机半导体材料、碳纳米管半导体材料或者其他类型的半导体材料;薄膜晶体管可以为N型薄膜晶体管或者P型薄膜晶体管。
可以理解的是,像素驱动电路中的各个晶体管中,任意两个晶体管之间的类型可以相同或者不相同。示例性地,在一些实施方式中,在一个像素驱动电路中,部分晶体管可以为N型晶体管且部分晶体管可以为P型晶体管。再示例性地,在另一些实施方式中,在一个像素驱动电路中,部分晶体管的有源层的材料可以为低温多晶硅半导体材料,且部分晶体管的有源层的材料可以为金属氧化物半导体材料。在本公开的一些实施方式中,薄膜晶体管为低温多晶硅晶体管。在本公开的另外一些实施方式中,部分薄膜晶体管为低温多晶硅晶体管,部分薄膜晶体管为金属氧化物晶体管。
可选地,参见图1,驱动层DRL可以包括层叠于衬底基板SBT和像素层PIXL之间的半导体层SCL、栅极绝缘层GI、栅极层GT、层间电介质层ILD、源漏金属层SD、平坦化层PLN等。各个薄膜晶体管和存储电容(本申请附图中对此未做具体展示)可以由半导体层SCL、栅极绝缘层GI、栅极层GT、层间电介质层ILD、源漏金属层SD等膜层形成。其中,各个膜层的位置关系可以根据薄膜晶体管的膜层结构确定。进一步地,半导体层SCL可以用于形成晶体管的沟道区,在必要时也可以通过导体化而形成部分走线或者导电结构。栅极层GT可以用于形成扫描走线、复位控制走线、发光控制走线等栅极层走线中的一种或者多种,也可以用于形成晶体管的栅极,还可以用于形成存储电容的部分或者全部电极板。源漏金属层SD可以用于形成数据走线、驱动电源电压走线等源漏金属层走线,也可以用于形成存储电容的部分电极板。
当然的,在本公开的其他实施方式中,驱动层DRL还可以根据需要而包括其他膜层,例如还可以包括位于半导体层SCL和衬底基板SBT之间的遮光层(本附图中对此未作具体展示)等。根据需要,上述半导体层SCL、栅极层GT、源漏金属层SD等膜层中的任意一种还可以为多层,例如驱动层DRL中可以包括不同的两层半导体层SCL,或者包括两层或者三层源漏金属层SD,或者包括两层或者三层的栅极层GT;相应的,驱动层DRL中的绝缘性膜层(例如栅极绝缘层GI、层间电介质层ILD、平坦化层PLN等)可以适应性的增加或者减少,或者根据需要增设新的绝缘性膜层。
可选地,驱动层DRL还可以包括有钝化层(在本说明附图中未进行具体展示),钝化层可以设于源漏金属层SD远离衬底基板SBT的表面,以便保护源漏金属层SD。
作为一种示例,参见图1,驱动层DRL可以包括依次层叠设置的缓冲层BUF、半导体层SCL、栅极绝缘层GI、栅极层GT、层间电介质层ILD、源漏金属层SD和平坦化层PLN,如此所形成的薄膜晶体管为顶栅型薄膜晶体管。
参见图1、图3,像素层PIXL中的发光元件LD为薄膜型发光元件,其可以包括层叠设置的两个电极(像素电极层PEL和公共电极层COML)以及夹设于两个电极之间的发光功能单元EFU。举例而言,像素层PIXL可以包括依次层叠设置的像素电极层PEL、发光功能层EML和公共电极层COML。其中,像素电极层PEL在显示面板的显示区具有多个像素电极PE;发光功能层EML与像素电极PE连接的部分作为发光元件LD的发光功能单元EFU,公共电极层COML作为公共电极与各个发光元件LD的发光功能单元EFU电连接。
进一步的,参见图1、图3,像素层PIXL还可以包括位于像素电极层PEL和发光功能层EML之间的像素定义层PDL。像素定义层PDL具有与多个像素电极PE一一对应设置的多个贯通的像素开口,任意一个像素开口暴露对应的像素电极PE的至少部分区域。例如,像素定义层PDL覆盖像素电极PE的边缘且暴露像素电极PE的至少部分内部区域,以使得像素定义层PDL可以有效的定义像素电极PE的实际有效区域(直接与发光功能单元EFU连接的区域),进而定义发光元件LD的发光区域和发光面积。发光功能层EML至少覆盖被像素定义层PDL所暴露的像素电极PE。公共电极层COML在显示区可以覆盖发光功能层EML。像素电极PE和公共电极层COML向发光功能层EML提供电子、空穴等载流子,以使得发光功能层EML发光。发光功能层EML位于像素电极PE和公共电极层COML之间的部分,可以作为发光功能单元EFU。像素电极PE、公共电极层COML、发光功能单元EFU形成发光元件LD。其中,像素电极PE和公共电极层COML中的一者作为发光元件LD的阳极,且另一者作为发光元件LD的阴极。
在一种示例中,像素电极PE作为发光元件LD的阳极,且公共电极层COML作为发光元件LD的阴极。
图9为现有技术中像素电极PE材料设置与显示面板中各损耗模式占比示意图,参见图9,在本公开的一种实施方式中,像素电极PE的材料包括依次层叠设置的氧化铟锌层、银层和氧化铟锌层;图10为本申请中像素电极PE设置与显示面板中各损耗模式占比示意图,参见图10,本公开的另一种实施方式中,第一子像素PIX1中像素电极PE的材料包括依次层叠设置的氧化铟锌层、银层和氧化铟锌层;第二子像素PIX2中像素电极PE的材料包括依次层叠设置的氧化铟锌层、铝层和氧化铟锌层。
通过图9和图10显示面板中各损耗模式对比可见,将第一子像素PIX1中的像素电极PE的材料设置为依次层叠设置的氧化铟锌层、银层和氧化铟锌层,第二子像素PIX2中的像素电极PE的材料设置为氧化铟锌层、铝层和氧化铟锌层时,相较于现有技术,降低了显示面板中器件的波导模式WG损耗,而降低波导模式WG损耗可以改善显示面板在大视角下亮度衰减较快的现象,提高显示面板在大视角下的显示亮度。
可选的,第一子像素PIX1中的像素电极PE的材料可以包括依次层叠设置的氧化铟锌层、银层和氧化铟锌层;第二子像素PIX2中的像素电极PE的材料可以包括依次层叠设置的氧化铟锌层、银层和氧化铟锌层。或者,第一子像素PIX1中的像素电极PE的材料可以包括依次层叠设置的氧化铟锌层、铝层和氧化铟锌层;第二子像素PIX2中的像素电极PE的材料可以包括依次层叠设置的氧化铟锌层、铝层和氧化铟锌层。也或者,第一子像素PIX1中的像素电极PE的材料可以包括依次层叠设置的氧化铟锌层、铝层和氧化铟锌层;第二子像素PIX2中的像素电极PE的材料可以包括依次层叠设置的氧化铟锌层、银层和氧化铟锌层。
举例而言,参见图13,当发光元件为OLED时,发光功能单元EFU可以包括发光功能层EML,以及可以包括有空穴注入层HIL、空穴传输层HTL、电子阻挡层EBL、空穴阻挡层HBL、电子传输层ETL和电子注入层EIL中的一种或者多种。进一步的,发光功能层EML可以包括发光层主体材料和发光层客体材料,该发光层客体材料可以为荧光掺杂剂或者磷光掺杂剂,尤其是可以为热激活延迟荧光材料。当该OLED采用堆叠结构时,发光功能层EML中还可以设置有电荷产生层CGL(参见图15)。
再举例而言,参见图14,当发光元件为QLED时,发光功能单元EFU可以包括量子点层QDL,以及可以包括空穴注入层HIL、电子传输层ETL、电子阻挡层EBL、空穴阻挡层HBL、电子传输层ETL和电子注入层EIL中的一种或者多种。进一步的,量子点层QDL可以具有量子点颗粒,量子点颗粒之间可以通过表面修饰基团相互连接。进一步的,当该QLED采用堆叠结构时,发光功能单元EFU中还可以设置有电荷产生层CGL(参见图15)。
在本公开实施方式中,参见图15,发光功能单元EFU可以包括一层发光堆叠结构ELS,也可以包括层叠的多层发光堆叠结构ELS。当发光功能单元EFU包括多层发光堆叠结构ELS时,相邻两层发光堆叠结构ELS之间可以设置有电荷产生层CGL。其中,每一层发光堆叠结构ELS均设置有一层或者多层发光层,该发光层可以为有机发光功能层EML或者量子点层QDL中的任意一者。
发光功能单元EFU具有一层发光堆叠结构ELS。参见图13,该发光元件LD包括依次层叠设置的像素电极PE、发光堆叠结构ELS、公共电极层COML;其中,发光堆叠结构ELS包括依次层叠设置的空穴调节层、发光层、电子调节层;空穴调节层位于发光层靠近像素电极PE的一侧,且电子调节层位于发光层靠近像素电极PE的一侧。像素电极PE用于通过空穴调节层向发光层注入空穴,像素电极PE用于通过电子调节层向发光层注入电子。空穴调节层和电子调节层分别用于调节注入发光层的空穴和电子的注入效率和注入速度,以及对注入的电子和空穴的能级进行调节,提高空穴注入和电子注入的平衡性,进而改善发光功能单元EFU的性能,例如提高发光元件LD的发光效率、提高发光元件LD的器件寿命、降低发光元件LD的电源电压等中的一者或者多者。
空穴调节层可以包括空穴注入层HIL、空穴传输层HTL、电子阻挡层EBL等膜层中的一层或者多层,其中,空穴注入层HIL、空穴传输层HTL、电子阻挡层EBL等沿从像素电极PE至发光层的方向依次堆叠设置。可以理解的是,在一些示例中,空穴注入层HIL、空穴传输层HTL、电子阻挡层EBL等膜层中的一者或者多者可以设置为多层层叠结构,例如空穴传输层HTL可以包括层叠设置的第一种空穴传输层和第二种空穴传输层等(本附图对此未作具体展示)。
电子调节层可以包括电子注入层EIL、电子传输层ETL、空穴阻挡层HBL等膜层中的一层或者多层,其中,电子注入层EIL、电子传输层ETL、空穴阻挡层HBL等沿从公共电极层COML至发光层的方向依次堆叠设置。可以理解的是,在一些示例中,电子注入层EIL、电子传输层ETL、空穴阻挡层HBL等膜层中的一者或者多者可以设置为多层层叠结构,例如电子传输层ETL可以包括层叠设置的第一种电子传输层和第二种电子传输层等。
在图15的示例中,发光功能单元EFU具有多层层叠的发光堆叠结构ELS(图15示例了两层发光堆叠结构ELS)。参见图15,该发光元件LD包括依次层叠设置的像素电极PE、多层层叠的发光堆叠结构ELS和阴极公共电极层COML。其中,任意一层发光堆叠结构ELS包括依次层叠设置的空穴调节层、发光层(例如有机发光功能层EML或者量子点层QDL)、电子调节层,空穴调节层位于发光层靠近像素电极PE的一侧,且电子调节层位于发光层靠近公共电极层COML的一侧。
可选的,发光功能单元EFU还可以包括位于相邻两层发光堆叠结构ELS之间的电荷产生层CGL,以提高向相邻的两个发光堆叠结构ELS注入电子和空穴的效率。
举例而言,电荷产生层CGL包括层叠设置于相邻两层发光堆叠结构ELS之间的N型电荷产生层NCGL和P型电荷产生层PCGL(参见图15);其中,N型电荷产生层NCGL与其中一个发光堆叠结构ELS的电子调节层相邻设置,用于向该发光堆叠结构ELS的电子调节层注入电子;P型电荷产生层PCGL与另一个发光堆叠结构ELS的空穴调节层相邻设置,用于向该发光堆叠结构ELS的空穴调节层注入空穴。换言之,P型电荷产生层PCGL设于N型电荷产生层NCGL远离像素电极PE的一侧。当然的,可以理解的是,在其他示例中,电荷产生层CGL还可以包括其他结构。
可以理解的是,在本公开的一些其他实施方式中,发光堆叠结构ELS的电子调节层可以被省略,或者还具有电子注入层EIL、电子传输层ETL和空穴阻挡层HBL之外的其他结构。
可以理解的是,在本公开的一些其他实施方式中,发光堆叠结构ELS的空穴调节层可以被省略,或者还具有空穴注入层HIL、空穴传输层HTL和电子阻挡层EBL之外的其他结构。
可以理解的是,当发光堆叠结构ELS中设置有多层发光层时,多层发光层的颜色可以相同或者不同,多层发光层的种类可以相同或者不同。举例而言,某一个发光堆叠结构ELS中设置有两层发光层,该两层发光层可以分别为层叠设置的红色有机发光层和绿色有机发光层。再举例而言,某一个发光堆叠结构ELS中设置有两层发光层,该两层发光层可以分别为层叠设置的红色发光功能层和红色量子点层。
可以理解的是,对于任意一个发光堆叠结构ELS,其可以设置有发光层(例如量子点层QDL或者有机发光层),以及设置有空穴注入层HIL、电子传输层ETL、电子阻挡层EBL、空穴阻挡层HBL、电子传输层ETL和电子注入层EIL中的一种或者多种,或者根据需要添加其他膜层。当然的,发光堆叠结构ELS中,也可以省略空穴注入层HIL、电子传输层ETL、电子阻挡层EBL、空穴阻挡层HBL、电子传输层ETL和电子注入层EIL中的一种或者多种。对于同一发光元件LD的两个发光堆叠结构ELS,两个发光堆叠结构ELS的膜层结构可以相同或者不同。
作为一种示例,参见图4,在第一子像素PIX1中,发光功能单元EFU具有一层发光堆叠结构ELS,该发光堆叠结构ELS包括依次层叠设置的空穴传输层HTL、辅助层PRM、发光功能层EML(可以包括绿色发光功能层和红色发光功能层)、空穴阻挡层HBL、电子传输层ETL;在第二子像素PIX2中,发光功能单元EFU具有两层发光堆叠结构ELS,(两层发光堆叠结构ELS分别包括第一发光堆叠结构ELS1和第二发光堆叠结构ELS2),其中,第一发光堆叠结构ELS1包括层叠设置的空穴传输层HTL、第一辅助层PRM1、第一发光功能层EML1(蓝色发光功能层)、空穴阻挡层HBL、电子传输层ETL;第二发光堆叠结构ELS2包括层叠设置的空穴传输层HTL、第二辅助层PRM2、第二发光功能层EML2(蓝色发光功能层)、空穴阻挡层HBL、电子传输层ETL,且在第二子像素PIX2中,两层发光堆叠结构ELS之间设置电荷产生层CGL,以提高向相邻的两个发光堆叠结构ELS注入电子和空穴的效率。
在本公开示例性实施例中,靠近像素电极PE一侧空穴传输层HTL的厚度在5~20nm之间;靠近公共电极层COML一侧的N型电荷产生层NCGL的厚度在10~30nm之间;P型电荷产生层PCGL的厚度在30~60nm之间。
可选的,靠近像素电极PE的空穴传输层HTL的材料可以选择低折射率的。例如。现有技术中空穴传输层HTL的折射率一般选择在1.8~2.1之间,本申请实施方式中,将空穴传输层HTL的折射率降低0.2~0.4,如此设置,显示器件的白光效率可以提升5%~10%,进而有助于改善显示器件大视角下的亮度衰减。
参见图1,显示面板还包括薄膜封装层TFE,薄膜封装层TFE可以设于像素层PIXL远离衬底基板SBT的表面,其可以包括交替层叠设置的无机封装层和有机封装层。无机封装层可以有效的阻隔外界的水分和氧气,避免水氧入侵像素层PIXL而导致像素层PIXL中的材料老化。
可选地,无机封装层的边缘可以位于外围区。有机封装层位于相邻的两层无机封装层之间,以便实现平坦化和减弱无机封装层之间的应力。其中,有机封装层的边缘可以位于显示区的边缘和无机封装层的边缘之间。示例性地,薄膜封装层TFE包括依次层叠于像素层PIXL远离衬底基板SBT一侧的第一无机封装层CVD1、有机封装层IJP和第二无机封装层CVD2。当然的,在本公开的其他实施方式中,显示面板也可以不设置薄膜封装层,而是采用其他方式对像素层进行封装和保护。
参见图1,显示面板还可以包括触控功能层TSL,触控功能层TSL可以设置于薄膜封装层TFE远离衬底基板SBT的一侧,以使得该显示面板具有触控功能。
在本公开的一些实施方式中,参见图1,显示面板还可以包括彩膜层CFL,彩膜层CFL可以设置于薄膜封装层TFE远离衬底基板SBT的一侧,以降低对环境光线的反射,提高显示质量。
在本公开的一些实施方式中,发光功能层EML与像素电极PE之间的光程为,像素电极PE至所述公共电极层COML之间光程的0.4~0.6倍。
例如,发光功能层EML与像素电极PE至之间的光程为像素电极PE至公共电极层COML之间光程的0.4倍;发光功能层EML与像素电极PE至之间的光程为像素电极PE至公共电极层COML之间光程的0.5倍;发光功能层EML与像素电极PE至之间的光程为像素电极PE至公共电极层COML之间光程的0.6倍。发光功能层EML与像素电极PE至之间的光程为像素电极PE至公共电极层COML之间光程的0.5倍时;发光功能层EML处于第一子像素PIX1发光波长的波腹位置处(参见图6),有助于提升发光功能层EML的出光效率,进而提高显示面板的显示亮度。
在本公开的一些实施方式中,在第二子像素PIX2素中,第一发光功能层EML1与所述像素电极PE之间的光程为,像素电极PE至公共电极层COML之间光程的0.2~0.3倍。
例如,第一发光功能层EML1与像素电极PE至之间的光程为像素电极PE至公共电极层COML之间光程的0.2倍;第一发光功能层EML1与像素电极PE至之间的光程为像素电极PE至公共电极层COML之间光程的0.25倍;第一发光功能层EML1与像素电极PE至之间的光程为像素电极PE至公共电极层COML之间光程的0.3倍。第一发光功能层EML1与像素电极PE至之间的光程为像素电极PE至公共电极层COML之间光程的0.25倍时;第一发光功能层EML1处于第一子像素PIX1发光波长的波腹位置处(参见图6),有助于提升发光功能层EML的出光效率,进而提高显示面板的显示亮度。
在本公开的一些实施方式中,在第二子像素PIX2中,第二发光功能层EML2与所述公共电极层COML之间的光程为,像素电极PE至公共电极层COML之间光程的0.2~0.3倍。
例如,第二发光功能层EML2与公共电极层COML至之间的光程为像素电极PE至公共电极层COML之间光程的0.2倍;第二发光功能层EML2与公共电极层COML至之间的光程为像素电极PE至公共电极层COML之间光程的0.25倍;第二发光功能层EML2与公共电极层COML之间的光程为像素电极PE至公共电极层COML之间光程的0.3倍。第二发光功能层EML2与像素电极PE至之间的光程为像素电极PE至公共电极层COML之间光程的0.25倍时;第二发光功能层EML2处于第二子像素PIX2发光波长的波腹位置处(参见图6),有助于提升第二发光功能层EML2的出光效率,进而提高显示面板的显示亮度。
在本公开实施方式中,像素电极PE与公共电极层COML之间的光程是指:像素电极PE与公共电极层COML之间各个膜层的厚度与膜层折射率乘积之和(例如,像素电极PE与公共电极层COML之间存在三个膜层;膜层厚度设为D1、D2和D3,折射率设为N1、N2和N3;则像素电极PE与公共电极层COML之间的光程可近似为:D1*N1+D2*N2+D3*N3)。
图5为现有技术中发光功能层EML在像素电极PE与公共电极层COML之间的位置示意图。参见图5,现有技术中,显示面板为中的第一子像素PIX1和第二子像素PIX2均为双层串联结构。具体而言,第一子像素PIX1包括依次层叠设置的像素电极PE、第一发光功能层EML1、第二发光功能层EML2和公共电极层COML。第二子像素PIX2括依次层叠设置的像素电极PE、第一发光功能层EML1、第二发光功能层EML2和公共电极层COML。通过本申请与相关技术对比可知,本申请一方面降低了显示面板中器件的波导模式WG损耗,改善了显示面板在大视角下亮度衰减较快的现象,提高显示面板在大视角下的显示亮度;另一方面在制备过程中无需在第一子像素PIX1中制备第二发光功能层EML2,有助于减少显示面板的加工成本。
在本公开的一些实施方式中,参见图4,第一子像素PIX1为红色子像素RPIX或绿色子像素GPIX中的任意一者,第二子像素PIX2为蓝色子像素BPIX。
在本公开的一些实施方式中,参见图4,第一子像素PIX1包括两种不同的子像素PIX,两种不同颜色的子像素PIX中的辅助层PRM厚度不同。辅助层PRM设于像素电极PE与所述发光功能层EML之间。例如,当第一子像素PIX1为红色子像素RPIX时,第一辅助层PRM1的厚度在20~40nm之间;当第一子像素PIX1为绿色子像素GPIX时,第一辅助层PRM1的厚度在5~20nm之间。通过在像素电极PE之间发光功能层EML之间设置辅助层PRM,辅助层PRM可以调节像素电极PE与公共电极层COML的微腔状态,降低波导模式WG的损耗,改善大视角下显示面板的亮度衰减速率。
在本公开的一些实施方式中,参见图4,第二子像素PIX2还包括第一辅助层PRM1和第二辅助层PRM2,第一辅助层PRM1设于像素电极PE与第一发光功能层EML1之间。通过在像素电极PE之间发光功能层EML之间设置第一辅助层PRM1,第一辅助层PRM1可以调节像素电极PE与公共电极层COML的微腔状态,降低波导模式WG的损耗,改善大视角下显示面板的亮度衰减速率。第二辅助层PRM2设于像素电极PE与第二发光功能层EML2之间。通过在像素电极PE之间发光功能层EML之间设置第二辅助层PRM2,第二辅助层PRM2可以调节像素电极PE与公共电极层COML的微腔状态,降低波导模式WG的损耗,改善大视角下显示面板的亮度衰减速率。其中,所述第一辅助层的厚度小于所述第二辅助层的厚度。举例而言,第一辅助层PRM1的厚度可以在3~7nm之间,第二辅助层PRM2的厚度可以在20~30nm之间。
在本公开的一些实施方式中,所述显示面板还包括依次层叠设置于所述公共电极层COML远离衬底基板SBT一侧的折射率缓冲层CPL以及光取出层LIF;公共电极层COML的厚度小于13nm;折射率缓冲层CPL设置在公共电极层COML远离像素电极PE的一侧,其中,在本公开实施方式中,折射率缓冲层CPL的厚度大于120nm;光取出层LIF设置在折射率缓冲层CPL远离公共电极层COML的一侧,设置的光取出层LIF可以提高显示面板的增透效果,进而提高显示面板的亮度。其中,在本公开实施方式中,光取出层LIF的厚度小于40nm。
可选的,在本公开的一些实施方式中,公共电极层COML远离衬底基板SBT一侧可以仅设置折射率缓冲层CPL;同样的,公共电极层COML远离衬底基板SBT一侧可以仅设置光取出层LIF。
图12为现有技术与本申请中显示面板视角色偏曲线示意图,参见图12,相关技术显示面板(曲线呈深灰色)在左右视角下,视角色偏幅度较大,上下视角下,视角色偏幅度较小。本申请显示面板(曲线呈浅灰色)在左右视角下,视角色偏幅度较小,上下视角下,视角色偏幅度较大。对于车载装置、VR以及AR而言,对左右视角下视角色偏要求较高。可见,在本公开的一些实施方式中可以通过调节显示面板中公共电极层COML、折射率缓冲层CPL以及光取出层LIF的厚度,实现显示面板较优的视角色偏,且使得显示面板与现有技术中的显示器件的视角色偏保持水平一致。
本公开实施方式还提供了一种显示装置,显示装置包括本公开实施方式中的显示面板,通过在显示装置上使用本公开实施方式提供的显示面板,可以提高大视角下的显示亮度。举例而言,显示装置可以包括车载显示装置、VR装置和AR装置。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
Claims (10)
1.一种显示面板,其特征在于,包括依次层叠设置的衬底基板、驱动层和像素层;所述像素层包括阵列分布的子像素;
所述子像素包括第一子像素和第二子像素;
所述第一子像素包括依次层叠设置的像素电极、发光功能层和公共电极层;
所述第二子像素包括依次层叠设置的像素电极、第一发光功能层、电荷产生层、第二发光功能层和公共电极层;
其中,在所述第一子像素中,所述像素电极至所述公共电极层之间的光程为所述第一子像素的发光波长的0.4~0.6倍;且在第一子像素的器件光损耗模式中,表面等离子激元模式产生的损耗大于波导模式产生的损耗;
在所述第二子像素中,所述像素电极至所述公共电极层之间的光程为所述第二子像素的发光波长的0.8~1.2倍;且在第二子像素的器件光损耗模式中,表面等离子激元模式产生的损耗小于波导模式产生的损耗。
2.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,在所述第一子像素中,所述发光功能层与所述像素电极之间的光程,为所述像素电极至所述公共电极层之间光程的0.4~0.6倍。
3.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,在所述第二子像素中,所述第一发光功能层与所述像素电极之间的光程为,所述像素电极至所述公共电极层之间光程的0.2~0.3倍。
4.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,在所述第二子像素中,所述第二发光功能层与所述公共电极层之间的光程为,所述像素电极至所述公共电极层之间光程的0.2~0.3倍。
5.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述第一子像素还包括位于所述像素电极和所述发光功能层之间的辅助层;
所述第一子像素包括至少两种不同颜色的子像素,且不同颜色的子像素中的所述辅助层的厚度不同。
6.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述第二子像素还包括第一辅助层和第二辅助层;所述第一辅助层位于所述第一发光功能层与所述像素电极之间;所述第二辅助层位于所述第二发光功能层与所述公共电极层之间;
其中,所述第一辅助层的厚度小于所述第二辅助层的厚度。
7.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述显示面板还包括依次层叠设置于所述公共电极层远离所述衬底基板一侧的折射率缓冲层以及光取出层;其中,所述公共电极层的厚度不大于13nm;所述折射率缓冲层的厚度大于120nm;所述光取出层的厚度不大于40nm。
8.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,在所述第一子像素中,所述像素电极的材料包括依次层叠设置的氧化铟锌层、银层和氧化铟锌层;在所述第二子像素中,所述像素电极的材料包括依次层叠设置的氧化铟锌层、铝层和氧化铟锌层。
9.一种显示装置,其特征在于,包括如权利要求1~8任一项所述的显示面板。
10.根据权利要求9所述的显示装置,其特征在于,所述显示装置包括车载显示装置、VR装置和AR装置。
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2024
- 2024-03-21 CN CN202410330466.1A patent/CN117998908A/zh active Pending
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