本發(fā)明涉及顯示技術領域,特別是指一種顯示基板及顯示裝置。
背景技術:
oled(organiclight-emittingdiode,有機發(fā)光二極管)器件具有低能耗、對比度高、視角廣等諸多優(yōu)點,是目前受到廣泛關注的一種顯示器件。oled器件采用有機發(fā)光材料制作有機發(fā)光層,當有電子和空穴在有機發(fā)光層中結合時,有機發(fā)光層發(fā)光,從而實現oled器件的顯示功能。
其中,頂發(fā)射oled器件包括透明陰極、有機功能層、高反射率陽極三部分。高反射率陽極可以提高oled器件的發(fā)光效率,但是顯示裝置周圍的環(huán)境光照射在oled器件上時也會被高反射率陽極反射回去,環(huán)境光越強,高反射率陽極反射回去的光也越強,oled器件的顯示對比度下降,嚴重影響用戶的體驗。
在頂發(fā)射oled器件上設置濾光膜可以吸收部分環(huán)境光,但是與濾光膜相對應波長的光并不會被吸收,這部分波長的光仍會透過濾光膜被高反射率陽極反射,當環(huán)境光較強時,顯示對比度依然會下降地比較嚴重。
為了保證屏幕的對比度,可以將透明陰極設置為對環(huán)境光吸收率比較高的黑色陰極,但光吸收率比較高的陰極在吸收環(huán)境光的同時也會吸收oled器件發(fā)出來的光,從而造成oled器件的發(fā)光效率嚴重下降。
技術實現要素:
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種顯示基板及顯示裝置,能夠在保證oled器件的發(fā)光效率的同時,保證顯示裝置的顯示對比度。
為解決上述技術問題,本發(fā)明的實施例提供技術方案如下:
一方面,提供一種顯示基板,包括依次位于襯底基板上的第一電極結構、有機發(fā)光層和第二電極結構,所述顯示基板還包括:位于所述顯示基板出光側的濾光膜,其中,所述第一電極結構或所述第二電極結構的光吸收率大于第一閾值。
進一步地,在位于所述顯示基板出光側的第二電極結構的光吸收率大于第一閾值時,從靠近所述有機發(fā)光層到遠離所述有機發(fā)光層的方向上,所述第二電極結構依次包括:
第二透明電極薄膜;
位相差層,所述位相差層的厚度為可見光的半波長的奇數倍;
光吸收層,所述光吸收層的光反射率低于第二閾值且對所述有機發(fā)光層發(fā)出光的光吸收率小于第三閾值。
進一步地,所述顯示基板包括綠色像素區(qū)域、紅色像素區(qū)域和藍色像素區(qū)域,在所述綠色像素區(qū)域,所述顯示基板還包括位于所述光吸收層遠離所述有機發(fā)光層的一側的反射吸收薄膜,所述反射吸收薄膜能夠與所述第二透明電極薄膜之間形成微腔,且所述反射吸收薄膜的反射率小于第四閾值,對環(huán)境光的光吸收率大于第五閾值。
進一步地,所述第二電極結構還包括位于所述顯示基板出光側的用于提高所述顯示基板的出光效率的光輔助層。
進一步地,在位于所述顯示基板非出光側的第一電極結構的光吸收率大于第一閾值時,從靠近所述有機發(fā)光層到遠離所述有機發(fā)光層的方向上,所述第一電極結構依次包括:
第一透明電極薄膜;
位相差層,所述位相差層的厚度為可見光的半波長的奇數倍;
反射薄膜,所述反射薄膜的光反射率大于第六閾值。
進一步地,所述第一電極結構還包括:
位于所述第一透明電極薄膜和所述位相差層之間的光吸收層,所述光吸收層的光反射率低于第二閾值且光吸收率小于第三閾值,所述光吸收層與所述位相差層之間界面上的反射光與透過所述位相差層被所述反射薄膜反射回來的光在所述光吸收層發(fā)生干涉。
進一步地,所述位相差層采用alq3、moo3、lif或mgf2制成。
進一步地,所述光吸收層采用alq3摻雜ag制成。
進一步地,所述反射吸收薄膜采用al、cr或agmg制成。
本發(fā)明實施例還提供了一種顯示裝置,包括如上所述的顯示基板。
本發(fā)明的實施例具有以下有益效果:
上述方案中,將具有較強光吸收率的電極結構與濾光膜相結合,環(huán)境光在經過濾光膜后大部分會被吸收,然后再通過電極結構對環(huán)境光進一步吸收,由于濾光膜已經吸收大部分的環(huán)境光,因此,電極結構的光吸收率不必設置的太高就可以使得顯示基板對環(huán)境光的反射率達到要求,從而可以保證oled器件的發(fā)光效率幾乎不會下降。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一實施例顯示基板的結構示意圖;
圖2為本發(fā)明一實施例紅色子像素和藍色子像素的陰極結構示意圖;
圖3為本發(fā)明一實施例綠色子像素的陰極結構示意圖;
圖4為本發(fā)明實施例紅色子像素和藍色子像素的陰極結構對光的吸收率曲線示意圖;
圖5為本發(fā)明實施例紅色子像素和藍色子像素的陰極結構對光的透過率曲線示意圖;
圖6為本發(fā)明實施例綠色子像素的陰極結構對光的吸收率曲線示意圖;
圖7為本發(fā)明實施例綠色子像素的陰極結構對光的透過率曲線示意圖;
圖8為本發(fā)明一實施例紅色子像素和藍色子像素的陰極結構示意圖;
圖9為本發(fā)明一實施例綠色子像素的陰極結構示意圖;
圖10為本發(fā)明另一實施例陽極結構示意圖;
圖11為本發(fā)明另一實施例陽極結構示意圖。
附圖標記
1基板2有機功能層3陰極結構4薄膜封裝層
5濾光膜6透明陰極薄膜7位相差層8光吸收層
9反射吸收薄膜10光輔助層11陽極結構
12反射薄膜13透明陽極薄膜
s1為藍色子像素和紅色子像素的陰極結構對顯示基板發(fā)出光的光吸收率曲線
s2為紅色子像素的陰極結構對環(huán)境光的光吸收率曲線
s3為藍色子像素的陰極結構對環(huán)境光的光吸收率曲線
s4為藍色子像素和紅色子像素的陰極結構對顯示基板發(fā)出光的光透過率曲線
s5為綠色子像素的陰極結構對環(huán)境光的光吸收率曲線
s6為綠色子像素的陰極結構對顯示基板發(fā)出光的光吸收率曲線
s7為綠色子像素的陰極結構對顯示基板發(fā)出光的光透過率曲線
具體實施方式
為使本發(fā)明的實施例要解決的技術問題、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。
本發(fā)明的實施例針對現有技術中oled器件的發(fā)光效率不高的問題,提供一種oled顯示器件及顯示裝置,能夠在保證oled器件的發(fā)光效率的同時,保證顯示裝置的顯示對比度。
本發(fā)明實施例提供一種顯示基板,包括依次位于襯底基板上的第一電極結構、有機發(fā)光層和第二電極結構,所述顯示基板還包括:位于所述顯示基板出光側的濾光膜,其中,所述第一電極結構或所述第二電極結構的光吸收率大于第一閾值。
具體地,在第一電極結構為陽極時,第二電極結構為陰極時,所述第一電極結構對環(huán)境光的光吸收率需要大于40%,即在第一電極結構的光吸收率大于第一閾值時,第一閾值為40%;或所述第二電極結構對光的吸收率需要大于45%,而對oled發(fā)出光的光吸收率需要小于30%,即在第二電極結構的光吸收率大于第一閾值時,第一閾值為45%。
本實施例中,將具有較強光吸收率的電極結構與濾光膜相結合,環(huán)境光在經過濾光膜后大部分會被吸收,然后再通過電極結構對環(huán)境光進一步吸收,由于濾光膜已經吸收大部分的環(huán)境光,因此,電極結構的光吸收率不必設置的太高就可以使得顯示基板對環(huán)境光的反射率達到要求,從而可以保證oled器件的發(fā)光效率幾乎不會下降。
由于濾光膜和電極結構都可以做到很薄,因此比較容易實現柔性顯示。第一電極結構和第二電極結構的結構均比較簡單,可以只由數層很薄的薄膜構成,在工藝上很容易實現;另外濾光膜技術在顯示行業(yè)已經非常成熟,因此實現成本很低。
進一步地,在位于所述顯示基板出光側的第二電極結構的光吸收率大于第一閾值時,從靠近所述有機發(fā)光層到遠離所述有機發(fā)光層的方向上,所述第二電極結構依次包括:
第二透明電極薄膜;
位相差層,所述位相差層的厚度為可見光的半波長的奇數倍,所述位相差層可以采用alq3、moo3、lif或mgf2等材料制成;
光吸收層,所述光吸收層的光反射率低于第二閾值且光吸收率小于第三閾值,第二閾值可以為30%,第三閾值可以為15%。環(huán)境光在位相差層的上下表面反射,當位相差層的光學厚度為光的半波長λ/2的奇數倍時,兩束反射光發(fā)生干涉相消,反射光會被光吸收層最大限度地吸收。光吸收層的光吸收率高雖然可以吸收大量的環(huán)境光,但是又會吸收有機發(fā)光層發(fā)出的光造成oled的出光效率低下,因此光吸收層的光吸收率不能太高,具體地,光吸收層的光吸收率為5%-15%,光反射率為5%-30%,可以采用alq3摻雜ag的薄膜等反射率較低光吸收系數不高的薄膜作為光吸收層,光吸收層的厚度可以為10納米到200納米。
進一步地,所述顯示基板包括綠色像素區(qū)域、紅色像素區(qū)域和藍色像素區(qū)域,在所述綠色像素區(qū)域,所述顯示基板還包括位于所述光吸收層遠離所述有機發(fā)光層的一側的反射吸收薄膜,所述反射吸收薄膜能夠與所述第二透明電極薄膜之間形成微腔,且所述反射吸收薄膜的反射率小于第四閾值,第四閾值可以為20%,光吸收率大于第五閾值,第五閾值可以為1.5%。因為光吸收層對綠光的吸收較少,因此,在綠色像素區(qū)域還增加設置了反射吸收薄膜,反射吸收薄膜與電極薄膜之間形成弱的微腔,使光吸收增加,具體地,反射吸收薄膜的反射率為2%-20%,光吸收率為1.5%-15%,可以采用光吸收系數較高的薄的金屬材料比如al、cr、agmg等作為反射吸收薄膜,反射吸收薄膜的厚度可以為1納米到30納米。
進一步地,所述第二電極結構還包括位于所述顯示基板出光側的用于提高所述顯示基板的出光效率的光輔助層,光輔助層能夠提高顯示基板的出光效率,光輔助層的厚度可以為10納米到200納米,用于調節(jié)第二電極結構對環(huán)境光與oled所發(fā)光的吸收率和反射率,具體地,光輔助層可以采用znse、lif等無機或有機材料。
進一步地,在位于所述顯示基板非出光側的第一電極結構的光吸收率大于第一閾值時,從靠近所述有機發(fā)光層到遠離所述有機發(fā)光層的方向上,所述第一電極結構依次包括:
第一透明電極薄膜;
位相差層,所述位相差層的厚度為可見光的半波長的奇數倍;
反射薄膜,所述反射薄膜的光反射率大于第六閾值,第六閾值可以為90%。具體地,反射薄膜的光反射率為90%-100%;
在第一透明電極薄膜與位相差層界面上的反射光與透過位相差層被反射薄膜反射回來的光形成干涉,最后被第一透明電極薄膜大量吸收。
進一步地,所述第一電極結構還包括:
位于所述第一透明電極薄膜和所述位相差層之間的光吸收層,所述光吸收層的光反射率低于第二閾值且光吸收率小于第三閾值,所述光吸收層與所述位相差層之間界面上的反射光與透過所述位相差層被所述反射薄膜反射回來的光在所述光吸收層發(fā)生干涉,在光吸收層與位相差層界面上的反射光與透過位相差層被反射薄膜反射回來的光形成干涉,最后被光吸收層大量吸收,光吸收層的光吸收率高雖然可以吸收大量的環(huán)境光,但是又會吸收有機發(fā)光層發(fā)出的光造成oled的出光效率低下,光吸收層的光吸收率不能太高,具體地,光吸收層的光吸收率為5%-15%,光反射率為5%-30%,可以采用alq3摻雜ag的薄膜等反射率較低光吸收系數不高的薄膜作為光吸收層,光吸收層的厚度可以為10納米到200納米。
本發(fā)明的技術方案具體有兩種實現方式,一種實現方式是將顯示基板的陽極的光吸收率設計的比較高,另外一種實現方式是將顯示基板的陰極的光吸收率設計的比較高。下面結合附圖對這兩種實現方式進行介紹,應當理解的是,此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明,并不用于限制本發(fā)明。
實施方式一
本實施方式是將位于顯示基板的出光側的陰極結構的光吸收率設計的比較高,而陽極結構的光吸收率可以設計的比較低(需要低于10%)光反射率比較高(需要高于90%)。如圖1所示,本實施方式的顯示基板的制作方法包括以下步驟:將形成有陣列電路的基板1清洗干凈后,烘干。然后將基板1放入高真空的腔室中,蒸鍍陽極結構11,蒸鍍有機功能層2,蒸鍍完有機功能層2后,開始蒸鍍陰極結構3。其中,圖2所示為紅色子像素和藍色子像素的陰極結構的示意圖,圖3為綠色子像素的陰極結構的示意圖。
對于紅色子像素和藍色子像素的陰極結構來說,如圖2所示,制作過程為先蒸鍍厚度為5納米到30納米的透明陰極薄膜6,例如半透明的agmg復合陰極薄膜、ag陰極薄膜等。然后使用掩模板在紅色子像素和藍色子像素上依次蒸鍍位相差層7和光吸收層8,其中,位相差層7采用alq3、moo3、lif或mgf2制成,光吸收層采用alq3摻雜ag制成。光在位相差層7的上下表面反射,當位相差層的光學厚度為光的半波長λ/2的奇數倍時,兩束反射光發(fā)生干涉相消,反射光會被光吸收層8最大限度地吸收。光吸收層8的厚度為10納米到200納米,光吸收層8的反射率不能太高,太高環(huán)境光就會被反射回去同時oled發(fā)射的光也會被反射然后被陰極結構吸收,造成對環(huán)境光的反射高并且oled出光效率低下,光吸收層的吸收系數高雖然可以吸收大量的環(huán)境光,但是又會吸收oled發(fā)射的光造成oled的出光效率低下。因此alq3摻雜ag薄膜等反射率較低光吸收系數不高5%-30%的光反射率、吸收率為5%-15%的薄膜可以作為光吸收層8。
對于綠色子像素的陰極結構來說,如圖3所示,具體過程為先蒸鍍厚度為5納米到30納米的透明陰極薄膜6,例如半透明的agmg復合陰極薄膜、ag陰極薄膜等。然后使用掩模板在綠色子像素上依次蒸鍍位相差層7、光吸收層8和反射吸收薄膜9。其中,位相差層7采用alq3、moo3、lif或mgf2制成,光吸收層采用alq3摻雜ag制成。光在位相差層7的上下表面反射,當位相差層的光學厚度為光的半波長λ/2的奇數倍時,兩束反射光發(fā)生干涉相消,反射光會被光吸收層8最大限度地吸收。光吸收層8的厚度為10納米到200納米,光吸收層8的反射率不能太高,太高環(huán)境光就會被反射回去同時oled發(fā)射的光也會被反射然后被陰極結構吸收,造成對環(huán)境光的反射高并且oled出光效率低下,光吸收層的吸收系數高雖然可以吸收大量的環(huán)境光,但是又會吸收oled發(fā)射的光造成oled的出光效率低下。因此alq3摻雜ag薄膜等反射率較低光吸收系數不高的薄膜可以作為光吸收層8。反射吸收薄膜9的厚度為1納米到30納米,通過反射吸收薄膜9與透明陰極薄膜6之間形成弱的微腔,使光吸收增加。但是反射吸收薄膜9的反射率不能太高,其原因與光吸收層8一樣,因此一般采用光吸收系數較高的薄的金屬材料比如al、cr、agmg等。
制作完陰極結構后,制作薄膜封裝層4和濾光膜5。
對紅色子像素、藍色子像素和綠色子像素的陰極結構的性能進行模擬,模擬結果如圖4-圖7所示,圖4為紅色子像素和藍色子像素的陰極結構對光的吸收率曲線示意圖,圖5為紅色子像素和藍色子像素的陰極結構對光的透過率曲線示意圖,圖6為綠色子像素的陰極結構對光的吸收率曲線示意圖,圖7為綠色子像素的陰極結構對光的透過率曲線示意圖。其中,s1為藍色子像素和紅色子像素的陰極結構對顯示基板發(fā)出光的光吸收率曲線,在460nm的藍光處對顯示基板發(fā)出光的吸收率為14.8%,在630nm的紅光處對顯示基板發(fā)出光的吸收率為22.1%。s2為紅色子像素的陰極結構對環(huán)境光的光吸收率曲線,對630nm的環(huán)境深紅光的吸收率為52.3%,對620nm的環(huán)境紅光的吸收率為53.6%;s3為藍色子像素的陰極結構對環(huán)境光的光吸收率曲線,對460nm處的環(huán)境藍光的吸收率達到63.9%。s4為藍色子像素和紅色子像素的陰極結構對顯示基板發(fā)出光的光透過率曲線,對顯示基板發(fā)出的460nm的光的透過率達到61%,對顯示基板發(fā)出的620nm的紅光的透過率為69.5%,630nm的深紅光68.8%。s5為綠色子像素的陰極結構對環(huán)境光的光吸收率曲線,對530nm的環(huán)境綠光吸收率達到47.2%。s6為綠色子像素的陰極結構對顯示基板發(fā)出光的光吸收率曲線,在530nm處的吸收低至18.1%s7為綠色子像素的陰極結構對顯示基板發(fā)出光的光透過率曲線,在530nm處最高可達到65.9%。
為了保證陰極結構對oled發(fā)射光的吸收率低,因此陰極結構對環(huán)境光的吸收率不會達到90%,但陰極結構配合濾光膜的吸收可以使oled顯示基板的整體反射率達到要求。
進一步地,如圖8和圖9所示,在蒸鍍完陰極結構后,可在陰極結構上面增加一層光輔助層10,光輔助層10的厚度為10納米到200納米,用于調節(jié)陰極結構對環(huán)境光與oled所發(fā)射光的吸收率和反射率。
實施方式二
本實施方式是將位于顯示基板的非出光側的陽極結構的光吸收率設計的比較高,而陰極的結構的光吸收率設計的比較低(需要低于20%)光透過率設計的比較高(需要高于50%)。如圖1所示,本實施方式的顯示基板的制作方法包括以下步驟:將有電路的基板1清洗干凈后,烘干。然后將基板1放入高真空的腔室中,蒸鍍陽極結構11,蒸鍍有機功能層2,蒸鍍完有機功能層2后,開始蒸鍍陰極結構3。
如圖10所示,在制作陽極結構11時,首先在基板1上制作一層反射薄膜12,然后蒸鍍一層厚度為光學厚度為光的半波長λ/2的奇數倍的位相差層7,位相差層7的材料可選擇alq3等有機材料,也可以選擇lif、mgf2等無機材料。然后再蒸鍍一層厚度為10納米至40納米的透明陽極薄膜13,al、cr、ag等可以作為透明陽極薄膜13的材料,陽極結構11制作完成后,然后在上面開始依次蒸鍍有機功能層2,陰極結構3。然后制作薄膜封裝層4和濾光膜5。
進一步地,如圖11所示,還可以在透明陽極薄膜12和位相差層7之間制作光吸收層8,光吸收層8與位相差層7之間界面上的反射光與透過位相差層7被反射薄膜12反射回來的光在光吸收層8發(fā)生干涉,被光吸收層8吸收。
本發(fā)明將光吸收率較高的陰極結構或陽極結構與濾光膜相結合,相比于單獨使用光吸收率較高的電極結構或者濾光膜降低oled顯示基板對環(huán)境光的反射更容易達到要求,容易實現柔性,出光效率損失少。上述實施例僅是為了舉例說明電極結構的組成,電極結構的組成方式有多種,并不局限于上述實施例。
本發(fā)明實施例還提供了一種顯示裝置,包括如上所述的顯示基板。所述顯示裝置可以為:電視、顯示器、數碼相框、手機、平板電腦等任何具有顯示功能的產品或部件,其中,所述顯示裝置還包括柔性電路板、印刷電路板和背板。
除非另外定義,本公開使用的技術術語或者科學術語應當為本發(fā)明所屬領域內具有一般技能的人士所理解的通常意義。本公開中使用的“第一”、“第二”以及類似的詞語并不表示任何順序、數量或者重要性,而只是用來區(qū)分不同的組成部分?!鞍ā被蛘摺鞍钡阮愃频脑~語意指出現該詞前面的元件或者物件涵蓋出現在該詞后面列舉的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件?!斑B接”或者“相連”等類似的詞語并非限定于物理的或者機械的連接,而是可以包括電性的連接,不管是直接的還是間接的?!吧稀?、“下”、“左”、“右”等僅用于表示相對位置關系,當被描述對象的絕對位置改變后,則該相對位置關系也可能相應地改變。
可以理解,當諸如層、膜、區(qū)域或基板之類的元件被稱作位于另一元件“上”或“下”時,該元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”,或者可以存在中間元件。
以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下,還可以作出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。