CN111640879A - Oled显示面板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种OLED显示面板及显示装置，该面板包括基板，所述基板包括薄膜晶体管阵列；有机发光层，所述有机发光层包括多个像素单元，每个所述像素单元包括多个子像素单元；封装层，所述封装层覆盖于所述有机发光层远离所述基板的一侧表面；微透镜阵列，设置于所述封装层上方，所述微透镜阵列由多个液体透镜组成，每个所述液体透镜至少与所述像素单元中的一种子像素单元一一对应；通过施加在每个所述液体透镜上的电压改变所述液体透镜的焦距；以及保护盖板。本发明通过在子像素上增加可通过施加电压调控曲率的液体透镜，进而调节R、G、B三色的亮度和色标的衰减速率，解决显示面板的大视角色偏；同时，也有助于提高显示面板的色纯度和色域。

Description

OLED显示面板及显示装置

技术领域

本发明涉及显示装置领域，具体地说，涉及一种OLED显示面板及显示装置。

背景技术

OLED(Organic-Light-Emitting Diode)显示屏是利用有机电自发光二极管制成的显示屏。由于同时具备自发光有机电激发光二极管、不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广、构造及制程较简单等优异的特性，被认为是下一代的平面显示器新兴应用技术。

但是，OLED显示屏的大视角色偏是常见的一个问题，行业中通常测量30°或45°的白光色标相对正视角(0°)的色标变化来衡量屏幕色偏程度。大视角色偏产生的原因在于：目前的OLED显示面板的像素单元中，都是R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)子像素独立发光，通过独立控制一个像素单元中每个子像素的发光亮度，就可以使像素单元显示出不同的颜色。一般地，R、G、B子像素属于顶发光，由于顶发光存在微腔效应，在大视角下，R、G、B三色的亮度发生衰减的比例不一致，同时色标也会发生蓝移，三色混合成的白光色标相比正视角下发生偏移，因此大视角观察时会发生色偏现象。

现有的技术中，有的通过改变R、G、B发光客体材料，例如，针对大视角下红光衰减的较慢的问题，可将R子像素换成亮度衰减快的材料，这个方法的缺点是找到同时兼顾效率、电压、寿命以及亮度衰减快的材料比较困难，实施周期比较长。有的则通过改变R、G、B发光主体材料的折射率，例如需要亮度衰减的慢一些，则选择折射率较大的主体材料，但同样地，找到合适的主体材料比较困难。还有的则通过减薄阴极的厚度可以减弱微腔效应，减缓色标蓝移、减缓亮度降低，进而改善视角色偏，此方法中的阴极减薄会使绿光和红光的效率下降，造成显示屏寿命变差，以及可能出现缺色现象。

另外，上述的三种方法都只能在显示面板生产过程中进行实施，但由于生产制程波动的存在，即使三种手段同时实施，也会有一部分显示屏产出后仍存在大视角色偏，造成良率的损失。因此如何减少OLED显示屏大视角色偏成为本领域亟待解决的问题。

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发明的背景的理解，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

针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种OLED显示面板及显示装置，通过在子像素上增加液体透镜，同时，可通过调节施加在液体透镜上的电压控制调节液体透镜的曲率，从而调节子像素的亮度和色标随发射角度的衰减速率，解决显示面板的大视角色偏问题。

本发明的实施例提供了一种OLED显示面板，包括：

有机发光层，所述有机发光层位于所述薄膜晶体管阵列远离所述基板的一侧表面，所述有机发光层包括多个像素单元，每个所述像素单元包括多个子像素单元；

封装层，所述封装层覆盖于所述有机发光层远离所述基板的一侧表面；

微透镜阵列，设置于所述封装层远离所述有机发光层的一侧表面，所述微透镜阵列由多个液体透镜组成，每个所述液体透镜至少与所述像素单元中的一种子像素单元一一对应；通过施加在每个所述液体透镜上的电压改变所述液体透镜的焦距；以及

保护盖板，设置于所述微透镜阵列远离所述封装层的一侧表面。

优选地，每个所述液体透镜与每个所述子像素单元一一对应。

优选地，每个所述像素单元包括三个子像素单元，同一像素单元的三个子像素单元呈三角排列、钻石排列或渲染排列。

优选地，每个所述液体透镜覆盖每个所述子像素单元。

优选地，每个所述液体透镜由透明且互不相溶的导电的第一液体和不导电的第二液体组成。

优选地，每个所述液体透镜还包括第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极分别与所述第一液体和所述第二液体接触，所述第一电极和所述第二电极之间的施加电压为V，通过改变所述施加电压改变所述第一液体和所述第二液体之间的界面的表面曲率。

优选地，所述微透镜阵列采用电润湿技术制备。

优选地，所述OLED显示面板还包括偏光片，所述偏光片设置于所述封装盖板和所述微透镜阵列之间。

优选地，所述OLED显示面板还包括光学粘合胶层，所述光学粘合胶层设置于所述微透镜阵列和所述保护盖板之间。

本发明的实施例还提供了一种显示装置，其包括上述的OLED显示面板。

本发明通过在OLED显示面板中引入微透镜阵列，可实现在一指定角度下做到没有色偏；同时，引入微透镜阵列后，无需减薄显示面板子像素的阴极层厚度从而减弱微腔效应，具有一定厚度的阴极层有助于提升显示面板的寿命，以及改善由于阴极层电阻大导致的缺色现象，因此，本发明的OLED显示面板具有更高的色纯度和更广的色域。

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，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理，通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明实施例的OLED显示面板的剖视示意图；

图2为本发明的一实施例的液体透镜与子像素单元的位置关系图；

图3a、图3b和图3c为本发明的一实施例的一液体透镜的焦距随电压改变的示意图；

图4a和图4b分别为本发明的一实施例中未经过和经过液体透镜的绿光的衰减示意图；

图5为本发明的一实施例的中液体透镜实施前后光的亮度随发射角度的变化关系图。

附图标记

10 基板

20 有机发光层

30 封装层

40 偏光片层

50 微透镜阵列层

500 液体透镜

60 光学粘合胶层

70 保护盖板

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范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，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。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。

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。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。

图1为本发明实施例的OLED显示面板的剖视示意图，具体地，包括基板10，所述基板包括衬底及其上的薄膜晶体管(TFT)阵列。本发明的衬底基板不限于采用聚酰亚胺(polyimide，PI)或聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)等材料的柔性基板，也可以采用玻璃、聚合物、金属箔等。薄膜晶体管(TFT)阵列则包括阵列布置的多个TFT。

有机发光层20，所述有机发光层20位于所述薄膜晶体管阵列远离所述基板10的一侧表面，所述有机发光层20包括多个像素单元，每个所述像素单元又包括多个子像素，每个子像素均包括阳极层、发光功能层和阴极层。阳极层提供的空穴和阴极层提供的电子在发光层形成激子，当激子落入基态时发出预定波长的光，估计发光功能层材料的特性的不同，可以形成现有OLED的像素单元的R子像素单元、G子像素单元和B子像素单元。阳极层可以采用氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)薄膜、氧化铟锌(Indium Zink Oxide，IZO)薄膜或者其他透明的导电材料形成，通常采用功函数大于4.0eV的导电材料。阴极层可以采用金属、或者合金制成，例如：Ag、Mg：Ag、Al等，通常采用功函数小于4.0eV的导电材料。发光功能层可以采用有机材料发光层(用于发射红光、绿光或蓝光的有机材料)或者基于量子点的发光层。

通过独立控制一个像素单元中三个子像素的发光亮度，就可以使像素单元显示出不同的颜色。独立控制各个子像素的发光亮度可以由薄膜晶体管阵列中的TFT来实现。每个子像素的阳极层、发光功能层和阴极层可依次层叠设置于薄膜晶体管阵列层上；具体地，TFT与有机发光层20的阴极层和阳极层电连接；发光功能层可以包括在阴极层与阳极层之间层叠设置的电子注入层、电子传输层、空穴传输层和空穴注入层，具体结构未在图中示出。

封装层30，所述封装层30覆盖于所述有机发光层20远离所述基板10的一侧表面；对于OLED显示面板来说，封装层的封装效果直接影响其可靠性和使用寿命。封装层的封装效果取决于封装层30的厚度、封装层材料的阻隔水氧性能和抗弯曲性能。现有的数据显示，具有无机物薄膜与有机聚合物薄膜交替层叠结构的薄膜封装层具有较高的阻隔水氧的能力和较好的抗弯曲性能。

微透镜阵列50，设置于所述封装层30上方，所述微透镜阵列50由多个液体透镜500组成，每个所述液体透镜500至少与所述像素单元中的一种子像素单元一一对应；通过施加在每个所述液体透镜500上的电压改变所述液体透镜500的焦距；以及保护盖板70。

此处，每个所述液体透镜500至少与所述像素单元中的一种子像素单元一一对应指的是，液体透镜500可以与一种子像素单元一一对应，例如只跟红色子像素单元一一对应设置，或者只跟绿色子像素单元一一对应设置，或者只跟蓝色子像素单元一一对应设置，液体透镜500的数量与单个种类的子像素单元的数量相同；液体透镜500也可以同时与两种子像素单元一一对应，例如跟红色子像素和绿色子像素一一对应设置等；在其他可替代的实施方式中，液体透镜500也可以同时与三种子像素单元一一对应设置。

以现有OLED的像素单元为例，每个像素单元包括R子像素单元、G子像素单元和B子像素单元三种子像素单元，由于绿光的亮度随着视角增大衰减相对于蓝光或红光随视角的衰减更快，且色标蓝移也较快，则在本发明的实施例中，可只在每个G子像素单元上设置液体透镜500，且液体透镜通过电压控制为凹透镜，利用凹透镜减缓绿光亮度的衰减及色标蓝移。

当然，如果对每个子像素单元均能一定程度控制其亮度的衰减，将大大提升OLED显示面板的色纯度和扩展面板的色域。因此，在本发明的一实施例中，每个所述子像素单元与每个所述液体透镜一一对应。见图2中液体透镜与子像素单元的位置关系。需要指出的是，OLED显示面板的像素单元包括的三个子像素单元不限于图2中的三角排列(RealDelta)，同一像素单元的三个子像素单元也可以是钻石排列(RGBG)或渲染(Rendering)排列等。同时，在图2所示实施例中的各个子像素均为矩形，在具体实现中，对于不同的显示装置，可以设置不同形状的子像素，例如圆形、扇形、梯形、六边形、八边形等，以满足不同的设计要求。而本发明的每个液体透镜500的形状覆盖住对应的子像素即可。

需要指出的是，由于用于发射绿光和红光的发光功能层可以采用发光效率较高的磷光有机发光材料，而用于发射蓝光的发光功能层采用发光效率较低的荧光发光材料，所以可以将用于发射绿光和用于发射红光的子像素单元设置在一侧，而将用于发射蓝光的子像素单元单独设置在另一侧，并将图2中设有用于发射蓝光的子像素单元的发光面积设置得较大，从而使B子像素发光的亮度与R或G子像素发光的亮度相当。

在本发明的一实施例中，所述微透镜阵列采用电润湿技术制备。微透镜阵列的每个所述液体透镜由透明且互不相溶的导电的第一液体和不导电的第二液体组成，第一液体和第二液体同时放置于一个流体腔中，第一液体和第二液体可以上下设置，例如第一液体设置于第二液体的上方，每个所述液体透镜的第一电极和第二电极分别与第一液体和第二液体接触，第一电极和第二电极之间可施加电压V。改变施加电压可改变第一液体的润湿性，即表面张力发生变化，从而液体的形状会发生变化，进而改变第一液体和第二液体之间接触界面的表面曲率。本申请中通过改变施加电压改变所述第一液体和所述第二液体之间的界面的表面曲率，从而实现改变所述液体透镜的焦距。譬如说，可以由导电的水与不导电的油组成，施加的电压可以调节水和油接触面的曲率半径。

本申请通过改变施加电压，微透镜可以变成凹透镜或者凸透镜，并且透镜的曲率也是可调的，也就是说焦距是可调的。图3a、图3b和图3c为本发明的一实施例的一液体透镜的焦距随施加电压改变的示意图；由于液体透镜焦距的变化，液体透镜可以是平面透镜(图3a状态)、凹透镜(图3b状态)或者是凸透镜(图3c状态)。

液体透镜为平面透镜时，对不同角度的R、G、B亮度的衰减没有影响；液体透镜为凹透镜时，凹透镜对于光起到发散的作用，R、G、B的亮度随角度增大时，亮度衰减变慢；液体透镜为凸透镜时，R、G、B的亮度随角度增大时，亮度衰减变快。

图4a和图4b为本发明的一实施例中未经过和经过液体透镜的绿光的衰减示意图，图4b中的液体透镜为凹透镜，图4a未经过液体透镜的绿光亮度(发射角度为30°)为发射角度为0°时亮度的75％，而图4b经过液体透镜的绿光亮度(发射角度为30°)为发射角度为0°时亮度的85％。同样地，未经过液体透镜的绿光的色标(CIE，色度学标准)从发射角度为0°的0.235衰减为发射角度为30°的0.225；而经过液体透镜后，发射角度为30°时衰减至0.229。上述数据进一步证明了施加液体透镜(凹透镜)后，绿光亮度随发射角度的衰减变缓慢，色标减小也变缓慢。同理，施加的液体透镜为凸透镜时，绿光亮度随发射角度的衰减变快，色标减小也变快。

对于本发明的实施例，还测量了液体透镜实施前后光的亮度随发射角度的变化关系，见图5。图中，带◆的实线为带有液体透镜的显示面板。本发明的显示面板可根据需求结合R、G、B衰减，通过调节施加在液体透镜的电压，实际调节特定角度下R、G、B中的某一种或两种颜色的亮度的衰减速率。

本发明一实施例的OLED显示面板还包括偏光片，所述偏光片设置于所述封装盖板和所述微透镜阵列之间。OLED中采用偏光片，可用于吸收反射光降低外界光线反射干扰，同时增强对比度。

本发明一实施例的OLED显示面板还包括光学粘合胶层60(OCA，Optical ClearAdhesive)，所述光学粘合胶层60设置于所述微透镜阵列和所述保护盖板之间。光学粘合胶层有利于微透镜阵列和保护盖板的贴合。

本公开实施例还提供了一种OLED显示装置，该OLED显示装置包括上述的OLED显示面板。在具体实施时，本公开实施例提供的OLED显示装置可以由于手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

综上所述，本发明提供了一种OLED显示面板及显示装置，该OLED显示面板包括基板，所述基板包括薄膜晶体管阵列；有机发光层，所述发光结构包括多个像素单元，每个所述像素单元包括多个子像素单元；封装层，所述封装层覆盖于所述有机发光层远离所述基板的一侧表面；微透镜阵列，设置于所述封装层上方，所述微透镜阵列由具有平行延伸的多个液体透镜组成，每个所述液体透镜至少与所述像素单元中的一种子像素单元一一对应；通过施加在每个所述液体透镜上的电压改变所述液体透镜的焦距；以及保护盖板。

本发明的显示面板可实现在一指定角度下做到没有色偏，即期望大视角下(30°或45°)白光色标能和正视角下一致。具体地，可通过量测正视角的白光色标，并将此白光色标作为后续大视角下白光色标的改善目标。其原因在于：白光是由R、G、B三色的亮度和色标决定的，通过改变施加电压来改变液体透镜的形状，从而改变大视角下R、G、B三色的亮度和色标，最终做到大视角下的白光色标与正视角下额白光色标相同，消除色偏。

另外，本发明的显示面板引入微透镜阵列后，无需减薄子像素的阴极层厚度从而减弱微腔效应，具有一定厚度的阴极层有助于提升显示面板的寿命，以及改善由于阴极层电阻大导致的缺色现象，提高显示面板的色纯度和色域。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。应当理解的是，“下”或“上”，“向下”或“向上”等用语用来参照示例性实施例的特征在图中显示的位置描述这些特征；第一、第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (10)

1.一种OLED显示面板，包括：

基板，所述基板包括薄膜晶体管阵列；

有机发光层，所述有机发光层位于所述薄膜晶体管阵列远离所述基板的一侧表面，所述有机发光层包括多个像素单元，每个所述像素单元包括多个子像素单元；

封装层，所述封装层覆盖于所述有机发光层远离所述基板的一侧表面；

微透镜阵列，设置于所述封装层远离所述有机发光层的一侧表面，所述微透镜阵列由多个液体透镜组成，每个所述液体透镜至少与所述像素单元中的一种子像素单元一一对应；通过施加在每个所述液体透镜上的电压改变所述液体透镜的焦距；以及

保护盖板，设置于所述微透镜阵列远离所述封装层的一侧表面。

2.根据权利要求1所述的OLED显示面板，其特征在于：每个所述液体透镜与每个所述子像素单元一一对应。

3.根据权利要求1所述的OLED显示面板，其特征在于：每个所述像素单元包括三个子像素单元，同一像素单元的三个子像素单元呈三角排列、钻石排列或渲染排列。

4.根据权利要求1所述的OLED显示面板，其特征在于：每个所述液体透镜覆盖每个所述子像素单元。

5.根据权利要求1所述的OLED显示面板，其特征在于：每个所述液体透镜由透明且互不相溶的导电的第一液体和不导电的第二液体组成。

6.根据权利要求5所述的OLED显示面板，其特征在于：每个所述液体透镜还包括第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极分别与所述第一液体和所述第二液体接触，所述第一电极和所述第二电极之间的施加电压为V，通过改变所述施加电压改变所述第一液体和所述第二液体之间的界面的表面曲率。

7.根据权利要求5所述的OLED显示面板，其特征在于：所述微透镜阵列采用电润湿技术制备。

8.根据权利要求1所述的OLED显示面板，其特征在于，还包括偏光片，所述偏光片设置于所述封装盖板和所述微透镜阵列之间。

9.根据权利要求1所述的OLED显示面板，其特征在于，还包括光学粘合胶层，所述光学粘合胶层设置于所述微透镜阵列和所述保护盖板之间。

10.一种显示装置，其包括如权利要求1至9中任意一项所述的OLED显示面板。

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