一种光学微腔结构及OLED显示面板的制作方法

一种光学微腔结构及oled显示面板
技术领域
1.本发明属于有机发光器件技术领域，涉及一种光学微腔结构及oled显示面板。


背景技术：

2.有机电致发光二极管(organic light-emitting diodes，oled)显示面板具备有构造简单、自发光不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广等优点，是新一代平面显示技术的代表，越来越受到业界的推崇。由于振动边带和不均匀加宽效应，无论是有机小分子还是高分子聚合物发光材料，其光谱半宽度(fwhm)往往大于80mm，因而在利用红、绿、蓝三基色合成而制备的彩色显示器中利用效率很低。为解决这一问题，除了在材料的选择上，人们通过改变发光二极管的结构，制备有机电致发光的fabry-perot(f-p)光学微腔来获得高亮度的窄带发射。光学微腔不仅实现了窄带发射，而且还使发射强度相对于无微腔结构的器件而言大大增强，并能够实现波长的可调谐性及实现彩色显示。具有微腔效应的有机电致发光二极管具备微腔对光学模式的选择结构，从而可以得到特定波长的窄带发射。
3.微腔效应(microcavity effect)指的是在微米级别的光学谐振腔中，光的波长与谐振腔的尺寸相当，从而使得光的能量密度大幅度增加的现象。这种现象可以在气体、液体、固体以及半导体材料中观察到。微腔效应被广泛应用于光学元件中，如激光器、传感器、光电调制器等，它可以改变光的相干性、发射特性、传输速度和光子间的相互作用等性质。
4.目前基于oled显示面板的显示器已广泛应用于手机、电脑、电视等显示器领域。这些显示器通常由自发光的有机二极管、四分之一相延迟膜及线偏光板组成。由于线偏光板自身结构决定理论上最大只能利用二极管发出的50％的光，其余部分被偏光板吸收，使得显示面板中的发光面板发出光的利用效率小于50％。现有顶发射型oled显示装置中的阴极为半透半反结构，阴极和阳极间虽然会形成微腔效应，强化出光效率，但发光面板发出的光具有不同的波长，相同厚度的介质层导致不同波长光的微腔效应强度不同，因此导致色偏问题。现有技术通过调控不同发光子像素结构进而调整不同波长光的微腔长度，实施过程中难度极大。因此亟需一种新的显示面板结构来提高显示器出光效率、强化显示效果。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种微腔结构及oled显示面板，显示面板包括发光面板、胆甾相液晶膜、相位延迟层及线性偏光层。利用胆甾相液晶的圆偏振二色性，在胆甾相液晶膜和发光面板中的反射层间形成微腔结构，其中反射层可以是阴极、或阳极、或同时为阴极和阳极、或显示面板中的非电极反射层。通过调整胆甾相液晶膜内部不同螺距结构的胆甾相液晶膜排序顺序、胆甾相液晶膜在显示面板中的位置顺序、胆甾相液晶膜中不同螺距胆甾相液晶膜厚度、胆甾相液晶膜中各胆甾相液晶膜的折射率等参数使得oled显示面板中的红绿蓝三基色发光子像素发出的光形成较为均匀的微腔效应，减少因不同波长光不均匀的微腔效应导致的色偏问题，提高出光效率及出射光光强，增大显示色域。
6.一方面，本发明涉及一种微腔结构，示意图见附图1。胆甾相液晶膜与反射层形成光学谐振腔，在不同的oled显示面板结构中反射层可以是发光面板的阴极、或阳极、或反射层同时为阴极和阳极、或设在在发光面板层中的非电极作用的反射层。
7.胆甾相液晶膜将发光面板层发出的非偏振光转变为约50％的左旋偏振光和约50％的右旋偏振光，当胆甾相液晶膜的旋光选择性允许左旋偏振光(右旋偏振光)通过时，此部分记为y1，则右旋偏振光(左旋偏振光)被反射回到发光面板的反射层处，经过反射层再次反射后，圆偏振光的偏振方向发生改变，即左旋偏振光(右旋偏振光)变为右旋偏振光(左旋偏振光)，此部分记为y2，偏振方向发生改变的圆偏振光可顺利通过胆甾相液晶膜，通过调整y1和y2圆偏振光的光程差，使得二者的光程差相差整数倍个光波长，即过调整y1和y2圆偏振光的光程差，使得二者的光程差相差整数倍个光波长，即其中，δ
y1
为所述y1的光程，δ
y2
为所述y2的光程，m为正整数，ni表示第i功能层折射率，di为第i功能层厚度，j为y2穿过的所有功能层的数量，λ为反射中心波长。进而形成光的干涉相长，提高出射光的光强。胆甾相液晶膜针对全可见光波段透射及反射波长带宽示意图如附图11所示。
8.另一方面，本发明涉及一种显示面板，包括：
9.发光面板、胆甾相液晶膜、相位延迟膜和线性偏光板，以及各功能层间的粘接胶层，所述胆甾相液晶膜设置于所述发光面板的出光侧；
10.发光面板至少包括阳极，有机发光层及阴极；在顶发射型显示面板中，阴极透光率在10％-100％之间，优选地，透光率在30％-100％之间，阳极反射率大于90％，优选地，大于95％。在底发射型显示面板中，阳极透光率在10％-100％之间，优选地，透光率在30％-100％之间，阴极反射率大于90％，优选地，大于95％。
11.依据胆甾相液晶膜在显示面板中位置的不同，可以有如下结构：
12.在顶发射型显示面板结构中，胆甾相液晶膜可以设置于远离阳极的阴极靠近出光一侧，其中阴极可以为透明电极或半透半反电极；胆甾相液晶膜设置于两层阳极中间，其中靠近基板一侧的阳极为反射电极，远离基板一侧的电极为透明或半透明电极；胆甾相液晶膜设置于两层阴极之间，其中靠近出光侧为半透半反电极，靠近发光层一侧电极为透明电极，或两层阴极均为半透半反电极或两层阴极均为透明电极。
13.在底发射型显示面板结构中，胆甾相液晶膜可以设置于远离阴极的阳极一侧，其中阳极可以为透明阳极或半透半反阳极；胆甾相液晶膜设置于两层阴极中间，其中靠近基板一侧的阴极为反射阴极，远离基板一侧的阴极为透明或半透明阴极；胆甾相液晶膜设置于两层阳极之间，其中靠近出光侧为半透半反阳极，靠近发光层一侧电极为透明阳极，或两层阳极均为半透半反电极或两层阳极均为透明电极。
14.以上不同结构的显示面板中均存在由胆甾相液晶膜与发光面板层中的反射电极形成的微腔结构。
15.与现有技术相比，本发明提供的技术方案具备以下有益效果或优点：
16.本发明中的微腔结构及oled显示面板，利用胆甾相液晶的圆偏振二色性，在胆甾相液晶膜和发光面板反射层间形成微腔结构。本发明中的微腔结构可以使得oled显示面板中的红绿蓝三基色发光子像素发出的光形成较为均匀的微腔效应，减少因不同波长光不均匀的微腔效应导致的色偏问题，提高出光效率及出射光光强，增大显示色域。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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。
18.图1为胆甾相液晶膜30与发光面板层40反射层形成微腔效应示意图。
19.图2为顶发射型(胆甾相液晶膜位于相位延迟膜与透明阴极间)显示面板结构示意图。
20.图3为顶发射型(胆甾相液晶膜位于相位延迟膜与半透半反阴极间)显示面板结构示意图。
21.图4为顶发射型(胆甾相液晶膜位于两层阴极间)显示面板结构示意图。
22.图5为5层胆甾相液晶膜结构示意图。
23.图6为3层胆甾相液晶膜，相邻层间由光学胶粘贴在一起结构示意图。
24.图7为底发射型(胆甾相液晶膜位于相位延迟膜和透明阳极间)显示面板结构示意图。
25.图8为底发射型(胆甾相液晶膜位于相位延迟膜和半透半反阳极间)显示面板结构示意图。
26.图9为底发射型(胆甾相液晶膜位于两层阳极间)显示面板结构示意图。
27.图10为底发射型(胆甾相液晶膜位于两层阴极间)显示面板结构示意图。
28.图11为胆甾相液晶膜针对可见光反射率与透过率示意图。横坐标为波长(nm)，纵坐标的单位为％。
29.附图标记说明：10—线性偏光板层，20—相位延迟膜层，30—胆甾相液晶膜，31—第一胆甾相液晶膜层，32—第二胆甾相液晶膜层，33—第三胆甾相液晶膜层，34—第四胆甾相液晶膜层，35—第五胆甾相液晶膜层，40—发光面板层，41—反射阳极，42—发光层，43—透明阴极，44—半透半反阴极，45—反射阴极，46—透明阳极，47—半透半反阳极，50—基板层，61—第一光学胶，62—第二光学胶，63—第三光学胶，64—第四光学胶，65—第五光学胶。
30.light为光路方向。
具体实施方式
31.下面，结合实施例对本发明的技术方案进行说明，但是，本发明并不限于下述的实施例。
32.实施例1
33.图2为本发明实施例提供的一种oled显示面板的结构示意图。本发明实施例提供了一种oled显示面板，包括：
34.发光面板层40，其中至少包括阳极层41、发光层42及阴极层43；
35.胆甾相液晶膜30，设置在发光面板层40的出光侧，胆甾相液晶膜30用于将发光面板层40发出的非偏振光转变为约50％的左旋圆偏振光和约50％的右旋圆偏振光，并允许其中一个透过而反射另外一个；
36.相位延迟膜层20，设置在胆甾相液晶膜30远离发光面板一侧，相位延迟膜20作为四分之一波片用于圆偏振光和线偏振光之间的转换；
37.线性偏光板层10，设置在相位延迟膜层20远离胆甾相液晶膜一侧，线性偏光板层10吸收振动方向垂直于其透过轴的偏振光，透过平行于其透过轴的偏振光，非偏振光经线性偏光板后转变为线偏光。
38.上述结构中发光面板层40与胆甾相液晶膜30、胆甾相液晶膜30与相位延迟膜层20、相位延迟膜层20与线性偏光板10之间均通过光学胶层61～63粘贴在一起，光学胶层61～63可以为相同折射率、相同厚度，也可以为不同折射率、不同厚度。优选地，光学胶层61折射率介于发光面板层40与胆甾相液晶膜30之间、光学胶层62折射率介于胆甾相液晶膜30与相位延迟膜层20之间、光学胶层63折射率介于相位延迟膜层20与线性偏光板10之间。
39.胆甾相液晶膜30至少包含具有一种螺距梯度的胆甾相液晶，具有单螺距的胆甾相液晶膜30反射中心波长及反射带宽公式如下：
40.λ＝n*p*cosθ
41.δλ＝δn*p*cosθ
42.上式中，λ为反射中心波长，n为胆甾相液晶膜平均折射率，p为胆甾相液晶螺距，δλ为反射波长带宽，δn为胆甾相液晶膜双折射率，θ为光入射角与胆甾相液晶螺旋中心轴间的夹角。
43.具有多种螺距结构的胆甾相液晶膜其反射光波带宽为各螺距反射带宽并集，即，
44.δλ＝δn1*p1*cosθ1∪δn2*p2*cosθ2∪δn3*p3*cosθ3···
∪δnn*pn*cosθn45.其中，各螺距结构的双折射率δn1，δn2，δn3···
δnn可以相同也可以不同。
46.针对不同波长光的偏振形态调控，可以通过调整胆甾相液晶膜30不同螺距的梯度分布实现，胆甾相液晶膜中不同大小螺距的胆甾相液晶膜层梯度分布可以是连续式梯度分布或跳跃式梯度分布，螺距梯度分布中，不同螺距大小的液晶膜层排列可以是任意顺序，不做具体限定。针对不同光入射角度θ光，可以通过增大胆甾相液晶膜30中胆甾相液晶螺距或通过调控胆甾相液晶膜30中胆甾相液晶螺旋轴针对膜面的倾斜角度实现。
47.如图2所示，一种oled显示面板的结构，发光面板层40中的阴极为透明材料，即透光率大于90％，阳极为反射层，阳极对oled发光面板发出的可见光反射率大于90％。胆甾相液晶膜30与反射阳极41间形成微腔结构。胆甾相液晶膜30将发光面板层40发出的非偏振光转变为约50％的左旋偏振光和约50％的右旋偏振光，当胆甾相液晶膜30的旋光选择性允许左旋偏振光(右旋偏振光)通过时，此部分记为y1，则右旋偏振光(左旋偏振光)被反射回到发光面板层40的阳极处，经过阳极再次反射后，圆偏振光的偏振方向发生改变，即左旋偏振光(右旋偏振光)变为右旋偏振光(左旋偏振光)，此部分记为y2，偏振方向发生改变的圆偏振光可顺利通过胆甾相液晶膜层30，调整功能y1和y2圆偏振光的光程差，使得二者相差光波长的整数倍，即其中，δ
y1
为所述y1的光程，δ
y2
为所述y2的光程，m为正整数，ni表示第i功能层折射率，di为第i功能层厚度，j为y2穿过的所有功能层的数量，λ为反射中心波长。进而形成光的干涉相长，提高出射光的光强。其中y1光强记为i
y1
，y2光强记为i
y2
，在y2多次反射过程中的光强损耗不大的情况下，记i
y1
≈i
y2
，
48.在没有胆甾相液晶膜的情况下，oled显示面板其出射光强：
[0049][0050]
上式中，i
y1
+i
y2
记为发光面板出射光的总光强，因线性偏光板只允许偏振方向平行于其透光轴的光通过，因此，在不考虑各功能层对光的吸收情况下，oled显示面板的出射光强为发光面板发出光的总光强的一半。
[0051]
在增加胆甾相液晶膜30但未形成微腔结构情况下，出射光强为
[0052]
i0≈i
y1
+i
y2
≈2i
y1
[0053]
通过增加胆甾相液晶膜，使得oled显示面板出射光在到达线性偏光片前均转化为振动方向平行于线性偏光板透过轴的线性偏振光，在忽略各功能层对光的吸收情况下，oled显示面板中发光面板发出的光基本上都可以到达显示面板视角侧。
[0054]
在增加胆甾相液晶膜30，同时存在胆甾相液晶膜30与阳极间的微腔结构情况下，其出射光强为
[0055][0056]
上式中δ为y1与y2的相位差值。
[0057]
上式中y1与y2的相位差值δ为2mπ(m为整数)时，出射光强最大
[0058][0059]
从上式中可以看出，通过增加胆甾相液晶膜及胆甾相液晶膜和阳极形成的微腔结构可以大幅提高出射光的光强。
[0060]
现有常见的材料的折射率通常具有正的波长分散性，以柯西简化公式表示为：
[0061][0062]
材料的折射率具有正的波长分散性时，a、b均大于0。
[0063]
由光干涉相长公式可知，相同材料及顺序的结构中，只能针对特定波长的光形成微腔结构，而oled发光面板发出的光通常为430～680nm之间，为使上述波段的光均形成较好的微腔效应，可以通过调节各胆甾相液晶膜的厚度、各胆甾相液晶膜间的排序实现或通过调控胆甾相液晶膜30与发光面板层40间的光学胶层、相邻胆甾相液晶膜间可以存在的光学胶层或其他功能层材料的厚度及折射率来调整光程差。
[0064]
在一种可能的应用结构中，胆甾相液晶膜中由三种不同螺距大小的胆甾相液晶膜经光学胶层粘贴在一起，三种不同螺距大小的胆甾相液晶膜反射的波长带宽的并集大于显示面板发光面板发出光的波长范围，胆甾相液晶膜与发光面板间经光学胶粘贴在一起。发光面板层包括阴极、阳极、发光层、电子传输层、空穴传输层、封装层等多层功能层。
[0065]
上述的一种具体结构中，如附图6所示，胆甾相液晶膜中的三种不同螺距大小的胆甾相液晶膜分别为螺距为p1调控蓝光的的第一胆甾相液晶膜层、螺距为p2调控绿光的的第二胆甾相液晶膜层及螺距为p3调控红光的的第三胆甾相液晶膜层，其中第一胆甾相液晶膜层反射光波长范围在430～480nm，第二胆甾相液晶膜层反射光波长范围在500～580nm，第三胆甾相液晶膜层反射光波长范围在580～680nm。从视角测看，排列顺序依次为第三胆甾
相液晶膜层、第二胆甾相液晶膜层及第一胆甾相液晶膜层。第一胆甾相液晶膜层与第二胆甾相液晶膜层由第四光学胶层64粘贴在一起，第二胆甾相液晶膜层与第三胆甾相液晶膜层通过第五光学胶层65粘贴在一起，第一胆甾相液晶膜层与发光面板间通过第一光学胶层粘贴在一起。
[0066]
上述结构中，胆甾相液晶膜与阳极形成微腔结构，针对发光面板发出蓝光的中心波长，由光干涉相长的光程差计算公式波长，由光干涉相长的光程差计算公式可知，为形成光学微腔结构，蓝光中心波长y2圆偏振光部分光程差计算过程中，包括显示面板中除阳极与第一胆甾相液晶膜层间所有功能层。针对发光面板发出绿光的中心波长，为形成微腔结构，绿光中心波长y2圆偏振光部分的光程差计算过程中，包括显示面板中除阳极与第二胆甾相液晶膜层间所有功能层。针对发光面板发出红光光的中心波长，为形成微腔结构，红光中心波长y2圆偏振光部分的光程差计算过程中，包括显示面板中除阳极与第三胆甾相液晶膜层间所有功能层。
[0067]
上述不同螺距的胆甾相液晶膜的排列可以是任意顺序，在不同顺序结构中，不同螺距大小反射不同波长的y2部分圆偏振光的光程差计算过程中，需要计算的光程差功能层包括不同螺距大小的胆甾相液晶膜与反射层间的所有功能层。在胆甾相液晶膜30及胆甾相液晶膜30和发光面板阳极间微腔效应共同作用下，发光面板40发出的光除被各功能层吸收很少一部分外，其余绝大部分可到达显示面板表面，出光率比未增加胆甾相液晶膜情况下提高70～90％，增加胆甾相液晶膜但未形成微腔结构情况下，出射光强约为未增加胆甾相液晶膜情况下的2倍，增加胆甾相液晶膜同时胆甾相液晶膜与阳极间形成微腔结构的情况下，最大出射光强为未增加胆甾相液晶膜且无微腔结构情况下的4倍。
[0068]
胆甾相液晶膜30中具有某一螺距结构的胆甾相液晶厚度为单个螺距的1-30倍，进一步地，为单个螺距的2-15倍，更进一步地，为单个螺距的4-10倍。
[0069]
在一些实施例中，针对不同的波长光，胆甾相液晶膜30为较好的调控宽波段光的偏振态，胆甾相液晶膜30需要较多的螺距梯度层，其可以是由多层具有不同螺距大小的胆甾相液晶膜复合叠层制备，或单层胆甾相液晶膜30厚度方向存在不同大小螺距的梯度分布。其中一种螺距大小的胆甾相液晶膜反射的光波长与其他螺距大小的胆甾相液晶膜反射的光波长可以存在共同的反射波长也可以不存在共同的反射波长。
[0070]
上述胆甾相液晶膜30结构中，存在多种螺距梯度层时，各螺距大小的胆甾相液晶膜排列顺序可以为任意顺序，此处不做限定。
[0071]
在一些可能应用中，发光面板40中的阴极与阳极均为透明电极，在发光面板40与基板50间存在一层反射层，胆甾相液晶膜30与反射层间存在微腔结构。
[0072]
图2所示胆甾相液晶膜30为具有31～33三种螺距大小结构的胆甾相液晶膜。
[0073]
图5所示胆甾相液晶膜30为具有31～35五种螺距大小结构的胆甾相液晶膜。
[0074]
实施例2
[0075]
本实施例提供了一种显示面板，如图3所示。
[0076]
显示面板为顶发射式，发光面板层40中的阴极44为半透半反材料，即透光率在10％～90％之间，进一步地，透光率在20％～70％之间，更进一步地，透光率在30％～50％之间。本发明中可以存在常规技术手段下，通过将阴极设计为半透半反层，阴极与阳极间形
成微腔结构，同时存在胆甾相液晶膜与反射电极间的微腔结构，其中可以是胆甾相液晶膜与阴极间的微腔结构、或胆甾相液晶膜与阳极间的微腔结构、或同时存在胆甾相液晶膜与阴极间的微腔结构和胆甾相液晶膜与阳极间的微腔结构。
[0077]
其中，阴极与阳极间形成微腔结构时，发光面板发出的光到达半透半反阴极，透过部分记为c1，反射部分记为c2，c2被阳极反射后透过阴极部分记为c3，反射部分记为c4，其中c3与c1形成干涉相长。c4经阳极反射后透过阴极部分记为c5，反射部分记为c6，c5与c1形成反射相长，依次类推，直至所有光经反射出射完毕。
[0078]
上述阴极与阳极间形成微腔结构，同时胆甾相液晶膜30与半透半反阴极间形成微腔结构中，从阴极出射到达胆甾相液晶膜30的总体光记为c7，透过部分记为c8，反射部分记为c9，c9经半透半反阴极反射部分记为c10，透过部分记为c11，被反射后的c10透过胆甾相液晶膜30后与c8形成干涉相长，提高出射光光强。
[0079]
上述阴极与阳极间形成微腔结构，同时胆甾相液晶膜30与阳极间形成微腔结构中，从阴极出射到达胆甾相液晶膜30的总体光记为c7，透过部分记为c8，反射部分记为c9，c9经半透半反阴极反射部分记为c10，透过部分记为c11，c11经阳极反射并透过半透半反阴极部分记为c12，c12透过胆甾相液晶膜30后与c8形成干涉相长，提高出射光光强。
[0080]
上述阴极与阳极间形成微腔结构，同时胆甾相液晶膜30与半透半反阴极间形成微腔结构及胆甾相液晶膜30与阳极间形成微腔结构中，同时存在上述的c10与c8形成干涉相长及c12与c8形成干涉相长，提高出射光光强。
[0081]
以上胆甾相液晶膜30与反射层间形成的微腔结构中，均可通过调控胆甾相液晶膜31～33各层的厚度、折射率及各层间的排列顺序实现或通过调控各胆甾相液晶膜间可能存在的光学胶层厚度、折射率实现不同波长光的微腔效应，或在一些可能的实施例中，相邻胆甾相液晶膜间、胆甾相液晶膜与电极间可以存在光学胶层或其他功能层材料，亦可通过调整光学胶层或其他功能层的厚度及折射率来调整光程差。在发光面板同时具有多个发光子像素，所发出光具有不同波长情况下，优选地，通过调整胆甾相液晶膜30中不同螺距大小胆甾相液晶膜的排列顺序实现不同波长光的微腔结构。
[0082]
实施例3
[0083]
本实施例提供了一种显示面板。
[0084]
如图4所示，一种oled显示面板的结构，胆甾相液晶膜置于两层阴极中间，其中靠近视角侧为半透半反阴极，即透光率为10％～90％，远离视角侧为透明阴极，即透光率大于90％。胆甾相液晶膜与阳极间存在第一微腔结构，胆甾相液晶膜与半透半反阴极间存在第二微腔结构。胆甾相液晶膜30将发光面板40发出的光转变为左旋偏振光和右旋偏振光，当胆甾相液晶膜30的旋光选择性允许左旋偏振光(右旋偏振光)通过时，此部分记为y1，则右旋偏振光(左旋偏振光)被反射回到发光面板40的反射电极处，经过反射电极再次反射后，光的偏振方向发生改变，即左旋偏振光(右旋偏振光)变为右旋偏振光(左旋偏振光)，此部分记为y2，偏振方向发生改变的圆偏振光可顺利通过胆甾相液晶膜30，调控y1和y2圆偏振光的光程差为对应波长的整数倍，即其中，δ
y1
为所述y1的光程，δ
y2
为所述y2的光程，m为正整数，ni表示第i功能层折射率，di为第i功能层厚度，j为y2穿过的所有功能层的数量，λ为反射中心波长。进而形成光的干涉相长，提高出射
光的光强。
[0085]
胆甾相液晶膜30与半透半反阴极间存在微腔结构时，从胆甾相液晶膜30出射的圆偏振光记为y3，y3到达半透半反阴极，透过部分记为y4，被反射部分记为y5，被半透半反电极反射的y5旋向发生改变，被胆甾相液晶膜30再次反射回半透半反阴极，此时，透过部分记为y6，被反射部分记为y7，y7经胆甾相液晶膜30反射后通过半透半反阴极部分记为y8，反射部分记为y9，其中y4与y8形成干涉相长，依次类推，直至所有光出射完毕。
[0086]
实施例4
[0087]
本实施例提供了一种显示面板。
[0088]
一种oled显示面板的结构中胆甾相液晶膜位于两层阳极中间，其中靠近出光侧阳极为透明电极，远离出光侧电极为反射电极。阴极为透明结构时，发光面板发出的光一部分直接经阴极出射，另外一部分经透明阳极到达胆甾相液晶膜30，其中反射圆偏振光记为x1，透过圆偏振光记为x2，x2经反射阳极两次反射后，透过胆甾相液晶30，与x1干涉相长，提高出射光光强。
[0089]
胆甾相液晶膜位于两层阳极中间，其中靠近出光侧阳极为透明电极，远离出光侧电极为反射电极。阴极为半透半反结构时，发光面板发出的光一部分直接经阴极出射，一部分经透明阳极到达胆甾相液晶膜30，其中被反射部分记为a1，透过部分记为a2，a2经反射阳极两次反射后透过胆甾相液晶膜30与a1干涉相长，干涉相长后的光记为a3，a3到达半透半反阴极，其中透过部分记为a4，被反射部分记为a5，a5经胆甾相液晶膜反射后记为a6，a6中直接透过半透半反阴极部分记为a7，反射部分记为a8，a8经胆甾相液晶膜30再次反射并透过半透半反阴极部分记为a9，其中a9与a4干涉相长。
[0090]
在底发射型显示面板结构中，反射电极为阴极，胆甾相液晶膜可以设置于阳极的出光侧，或设置于两层阴极或两层阳极之间，两层阴极或两层阳极结构中，其中的一层可以为透明或半透半反结构的电极。如上结构中均存在如顶发射结构类似的微腔结构。
[0091]
实施例5
[0092]
本实施例提供了一种显示面板。
[0093]
如图7所示，一种oled显示面板结构中阳极为透明材料，即透光率大于90％，胆甾相液晶膜30与阴极间形成微腔。胆甾相液晶膜30将发光面板40发出的光转变为左旋偏振光和右旋偏振光，当胆甾相液晶膜30的旋光选择性允许左旋偏振光(右旋偏振光)通过时，此部分记为b1，则右旋偏振光(左旋偏振光)被反射回到发光面板40的反射电极处，经过反射电极再次反射后，光的偏振方向发生改变，即左旋偏振光(右旋偏振光)变为右旋偏振光(左旋偏振光)，此部分记为b2，偏振方向发生改变的圆偏振光可顺利通过胆甾相液晶膜30，b1和b2圆偏振光的光程差为对应波长的整数倍，即进而形成光的干涉相长，提高出射光的光强。
[0094]
在一种可能的实施例中，如附图8所示，一种oled显示面板结构中发光面板40中的阳极为半透半反材料，即透光率在10％～90％之间，进一步地，透光率在20％～70％之间，更进一步地，透光率在30％～50％之间。本发明中可以存在常规技术手段下，通过将阳极设计为半透半反层，阴极与阳极间形成微腔结构，同时存在胆甾相液晶膜与反射电极间的微腔结构，其中可以是胆甾相液晶膜与阴极间的微腔结构、或胆甾相液晶膜与阳极间的微腔
结构、或同时存在胆甾相液晶膜与阴极间的微腔结构和胆甾相液晶膜与阳极间的微腔结构。
[0095]
其中，阴极与阳极间形成微腔结构时，发光面板发出的光到达半透半反阳极，透过部分记为d1，反射部分记为d2，d2被阴极反射后透过阳极部分记为d3，反射部分记为d4，其中d3与d1形成干涉相长。d4经阴极反射后透过阳极部分记为d5，反射部分记为d6，d5与d1形成反射相长，依次类推，直至所有光经反射出射完毕。
[0096]
上述阴极与阳极间形成微腔结构，同时胆甾相液晶膜30与半透半反阳极间形成微腔结构中，从阳极出射到达胆甾相液晶膜30的总体光记为d7，透过部分记为d8，反射部分记为d9，d9经半透半反阳极反射部分记为d10，透过部分记为d11，被反射后的d10透过胆甾相液晶膜30后与d8形成干涉相长，提高出射光光强。
[0097]
上述阴极与阳极间形成微腔结构，同时胆甾相液晶膜30与阴极间形成微腔结构中，从阳极出射到达胆甾相液晶膜30的总体光记为d7，透过部分记为d8，反射部分记为d9，d9经半透半反阳极反射部分记为d10，透过部分记为d11，d11经阴极反射并透过半透半反阳极部分记为d12，d12透过胆甾相液晶膜30后与d8形成干涉相长，提高出射光光强。
[0098]
上述阴极与阳极间形成微腔结构，同时胆甾相液晶膜30与半透半反阳极间形成微腔结构及胆甾相液晶膜30与阴极间形成微腔结构中，同时存在上述的d10与d8形成干涉相长及d12与d8形成干涉相长，提高出射光光强。
[0099]
以上胆甾相液晶膜30与反射电极间形成的微腔结构中，均可通过调控胆甾相液晶膜31～33各层的厚度、折射率及各层间的排列顺序实现。或在一些可能的实施例中，相邻胆甾相液晶膜间、胆甾相液晶膜与电极间可以存在光学胶层或其他功能层材料，亦可通过调整光学胶层或其他功能层的厚度及折射率来调整光程差。
[0100]
实施例6
[0101]
本实施例提供了一种显示面板。
[0102]
如图9所示，一种oled显示面板，胆甾相液晶膜置于两层阳极中间，其中靠近视角侧为半透半反阳极，即透光率为10％～90％，远离视角侧为透明阳极，即透光率大于90％。阴极为反射电极，反射率大于90％。胆甾相液晶膜与阴极间存在第一微腔结构，或胆甾相液晶膜与半透半反阳极间存在第二微腔结构，或同时存在上述第一微腔结构及第二微腔结构。胆甾相液晶膜30将发光面板40发出的光转变为左旋偏振光和右旋偏振光，当胆甾相液晶膜30的旋光选择性允许左旋偏振光(右旋偏振光)通过时，此部分记为e1，则右旋偏振光(左旋偏振光)被反射回到发光面板40的反射电极处，经过反射电极再次反射后，光的偏振方向发生改变，即左旋偏振光(右旋偏振光)变为右旋偏振光(左旋偏振光)，此部分记为e2，偏振方向发生改变的圆偏振光可顺利通过胆甾相液晶膜30，e1和e2圆偏振光的光程差对应波长的整数倍，即其中，δ
y1
为所述y1的光程，δ
y2
为所述y2的光程，m为正整数，ni表示第i功能层折射率，di为第i功能层厚度，j为e2穿过的所有功能层的数量，λ为反射中心波长。进而形成光的干涉相长，提高出射光的光强。
[0103]
一种oled显示面板，胆甾相液晶膜30设置于两层阳极之间，其中靠近出光侧阳极为半透半反电极，远离出光侧阳极为透明电极。胆甾相液晶膜30与半透半反阳极间存在微腔结构时，从胆甾相液晶膜30出射的圆偏振光记为e3，e3到达半透半反阳极，透过部分记为
e4，被反射部分记为e5，被半透半反电极反射的e5旋向发生改变，被胆甾相液晶膜30再次反射回半透半反阳极，此时，透过部分记为e6，被反射部分记为e7，e7经胆甾相液晶膜30反射后通过半透半反阳极部分记为e8，反射部分记为e9，其中e4与e8形成干涉相长，依次类推，直至所有光出射完毕。
[0104]
实施例7
[0105]
本实施例提供了一种显示面板。
[0106]
如图10所示，一种oled显示面板，胆甾相液晶膜位于两层阴极中间，其中靠近出光侧阴极为透明电极，远离出光侧阴极为反射电极。阳极为透明结构时，发光面板发出的光一部分直接经阴极出射，另外一部分经透明阴极到达胆甾相液晶膜30，其中反射圆偏振光记为f1，透过圆偏振光记为f2，f2经反射阴极两次反射后，透过胆甾相液晶30，与f1干涉相长，提高出射光光强。
[0107]
在一种实施例中，胆甾相液晶膜位于两层阴极中间，其中靠近出光侧阴极为透明电极，远离出光侧电极为反射电极。阳极为半透半反结构时，发光面板发出的光一部分直接经阳极出射，一部分经透明阴极到达胆甾相液晶膜30，其中被反射部分记为g1，透过部分记为g2，g2经反射阴极两次反射后透过胆甾相液晶膜30与g1干涉相长，干涉相长后的光记为g3，g3到达半透半反阳极，其中透过部分记为g4，被反射部分记为g5，g5经胆甾相液晶膜反射后记为g6，g6中直接透过半透半反阳极部分记为g7，反射部分记为g8，g8经胆甾相液晶膜30再次反射并透过半透半反阳极部分记为g9，其中g9与g4干涉相长。
[0108]
在一些其他可能的应用结构中，针对不同光光长制备不同螺距大小的胆甾相液晶膜，不同螺距大小的胆甾相液晶膜可以分别置于显示装置的不同位置，如针对蓝光的胆甾相液晶膜置于两层阴极之间，针对红光和绿光的胆甾相液晶膜置于阴极与相位延迟膜层之间。或其他可能的排列分布顺序，不做具体限定。
[0109]
上述实施例中胆甾相液晶膜30可以是胆甾醇衍生物的液晶材料或者手征向列相液晶材料或者手性化合物加盘状液晶制备的液晶材料，此处不做限定。
[0110]
胆甾相液晶膜30的双折射率为0.01～0.5之间，进一步地，双折射率为0.05～0.35之间，更第一步地，双折射率为0.1～0.3之间。
[0111]
在一种可能的实施例中，相位延迟膜层20由一层或多层相位延迟膜粘贴形成。
[0112]
示例性地，相位延迟膜层20由单层或多层聚碳酸酯薄膜与氧化硅和氧化锆膜压缩粘贴而成或由单层或多层向列相液晶聚合膜材料制备而成。上述相位延迟膜采用高分子拉伸型逆分散四分之一相位延迟膜、高分子拉伸型a板四分之一相位延迟膜、液晶型逆分散复合型四分之一相位延迟膜、液晶型a板四分之一相位延迟膜、液晶型o板四分之一相位延迟膜、液晶型双轴四分之一相位延迟膜中的至少一种。
[0113]
在一种可能的实施例中，线性偏光板层10由两层三醋酸纤维素中间夹一层聚乙烯醇粘贴形成。
[0114]
示例性地，线性偏光板层10可以使用碘系偏光板。上述线性偏光板层10的结构中，三醋酸纤维素(tac)一侧涂有压敏胶(psa film)、离型膜(release film)和保护膜(protective film)。
[0115]
在一种可能的实施例中，线性偏光板层10由掺杂二色性染料的液晶材料制备的线性偏光板。
[0116]
在一种可能的实施例中，胆甾相液晶膜30、相位延迟膜层20和线性偏光板层10可以均为液晶聚合物材料，通过统一聚合反应复合在一起，或者胆甾相液晶膜30与相位延迟膜层20、相位延迟膜层20和线性偏光板层10通过统一聚合反应两两复合在一起。
[0117]
器件实施例1
[0118]
本器件实施例提供了一种显示器，基于前述的oled显示面板。
[0119]
示例性地，除上述oled显示面板外，显示器还包括外框、控制电路板等。
[0120]
一种oled显示面板，结构示意图如图2所示，包括依次设置的基板层50、发光面板层40、光学胶层61、胆甾相液晶膜30、光学胶层62、相位延迟膜层20、光学胶层62及线性偏光板层10，线性偏光板层10远离发光面板层10一侧为出光侧。阴极为透明电极，透光率为98％，阳极为反射电极，反射率为97％，发光面板层40靠近胆甾相液晶膜30侧的封装层折射率为1.7，厚度为100nm，阴极折射率为2.2，厚度为80nm，发光层折射率1.66，厚度60nm，光学胶层61折射率为1.65，厚度为1135nm，胆甾相液晶膜30平均折射率为1.6，双折射率为0.2，胆甾相液晶膜中31为第一胆甾相液晶膜层，第一胆甾相液晶膜层中胆甾相螺距p
31
＝288nm，反射中心波长为460nm，第一胆甾相液晶膜厚度为2500nm，32为第二胆甾相液晶膜层，第二胆甾相液晶膜层中胆甾相螺距p
32
＝331nm，第二胆甾相液晶膜层厚度为3200nm，反射中心波长为530nm，33为第三胆甾相液晶膜层，第三胆甾相液晶膜层中胆甾相螺距p
33
＝388nm，反射中心波长为620nm，第三胆甾相液晶膜厚度为3300nm。光学胶层62折射率为1.58，相位延迟膜层20折射率为1.6，光学胶层63折射率为1.6，线性偏光板层10折射率为1.62。通过如上设置，针对显示面板发出的中心波长分布为460nm，530nm，620nm中心波长的光均能形成微腔结构。
[0121]
在增加胆甾相液晶膜30，同时存在胆甾相液晶膜30与阳极间的微腔结构情况下，其出射光强为
[0122][0123]
上式中δ为y1与y2的相位差值。
[0124]
上式中最大的出射光强
[0125][0126]
对比实施例1
[0127]
本对比实施例提供了一种oled显示面板。
[0128]
一种oled显示面板，包括依次设置的基板层50、发光面板层40、光学胶层61、相位延迟膜层20、光学胶层62及线性偏光板层10，线性偏光板层10远离发光面板层10一侧为出光侧。阴极为透明电极，透光率为98％，阳极为反射电极，反射率为97％，发光面板层40靠近相位延迟膜层20侧的封装层折射率为1.7，厚度为100nm，阴极折射率为2.2，厚度为80nm，发光层折射率1.66，厚度60nm，光学胶层61折射率为1.65，厚度为1135nm，相位延迟膜层20折射率为1.6，光学胶层62折射率为1.6，线性偏光板层10折射率为1.62。oled显示装置其出射光强：
[0129][0130]
上式中，i
y1
+i
y2
为发光面板出射光光强，i
y1
≈i
y2
。
[0131]
对比实施例2
[0132]
本对比实施例提供了一种oled显示面板。
[0133]
一种oled显示面板，包括依次设置的基板层50、发光面板层40、光学胶层61、相位延迟膜层20、光学胶层62及线性偏光板层10，线性偏光板层10远离发光面板层10一侧为出光侧。阴极为半透半反电极，透光率为40％，反射率为58％，阳极为反射电极，反射率为97％，发光面板层40靠近相位延迟膜层20侧的封装层折射率为1.7，厚度为100nm，阴极折射率为2.2，厚度为80nm，发光层折射率1.66，厚度140nm，光学胶层61折射率为1.65，厚度为1135nm，相位延迟膜层20折射率为1.6，光学胶层62折射率为1.6，线性偏光板层10折射率为1.62。上述显示面板结构中，只能针对单一中心波长460nm形成较好的微腔效应，而对其他波长光影响不大。因此导致显示面板出射光存在色偏问题。针对460nm波长光，其出射光强为：
[0134][0135]
从上述实施例中可以看出，通过增加胆甾相液晶膜及胆甾相液晶膜和阳极形成的微腔结构可以大幅提高出射光的光强。由公式可知，不同波长的光，形成微腔效应需要对应不同的光程差，可以通过调节各胆甾相液晶膜的厚度、各胆甾相液晶膜间的排序实现。
[0136]
在胆甾相液晶膜30及胆甾相液晶膜30和发光面板阳极间微腔效应共同作用下，发光面板40发出的光除被各功能层吸收很少一部分外，其余绝大部分可到达显示器表面，出光率比未增加胆甾相液晶膜情况下提高70～90％，增加胆甾相液晶膜但未形成微腔结构情况下，出射光强约为未增加胆甾相液晶膜情况下的2倍，增加胆甾相液晶膜同时胆甾相液晶膜与阳极间形成微腔结构的情况下，最大出射光强为未增加胆甾相液晶膜且无微腔结构情况下的4倍。
[0137]
如上所述，即可较好地实现本发明，上述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种改变和改进，均应落入本发明确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种oled显示面板，包括：发光面板、胆甾相液晶膜、相位延迟膜和线性偏光板，所述胆甾相液晶膜设置于所述发光面板的出光侧，其特征在于，所述相位延迟膜用于圆偏振光和线偏振光之间的转换；所述线性偏光板吸收振动方向垂直于其透过轴的偏振光，透过平行于其透过轴的偏振光，非偏振光经线性偏光板后转变为线偏光；所述发光面板存在至少一个反射层；所述胆甾相液晶膜将所述发光面板发射的发出的非偏振光转变为第一偏振光和第二偏振光，所述第一偏振光选自左旋圆偏振光和右旋圆偏振光中的一种，所述第二偏振光与所述第一偏振光的偏振方向相反；所述胆甾相液晶膜选择性允许所述第一偏振光通过，所述第二偏振光经过所述反射层反射后通过所述胆甾相液晶膜；所述第一偏振光的光程为y1，所述第二偏振光的光程为y2，y1和y2的光程差相差整数倍的光波长，所述胆甾相液晶膜与所述反射层形成微腔结构。2.根据权利要求1所述的oled显示面板，其特征在于，通过调整a或b中的至少一项满足所述y1和y2的光程差相差整数倍的光波长，即满足公式：其中，δ
y1
为所述y1的光程，δ
y2
为所述y2的光程，m为正整数，n
i
表示第i功能层折射率，d
i
为第i功能层厚度，j为y2穿过的所有功能层的数量，λ为反射中心波长；a.所述胆甾相液晶膜内的螺距梯度、厚度、折射率、不同螺距的排列顺序、倾斜角度中的至少一种；b.所述胆甾相液晶膜在所述oled显示面板中的位置。3.根据权利要求2所述的oled显示面板，其特征在于，所述条件a中，所述胆甾相液晶膜由高分子液晶材料制成，所述高分子液晶材料中存在至少一个螺距梯度，所述螺距的厚度介于0.1-10μm之间。4.根据权利要求3所述的oled显示面板，其特征在于，所述高分子液晶材料中存在一个螺距梯度；具有单螺距的胆甾相液晶膜的反射中心波长及反射带宽，满足如下公式：λ＝n*p*cosθδλ＝δn*p*cosθ其中，λ为反射中心波长，n为胆甾相液晶膜平均折射率，p为胆甾相液晶螺距，δλ为反射波长带宽，δn为胆甾相液晶膜的折射率，θ为光入射角与胆甾相液晶螺旋中心轴间的夹角。5.根据权利要求3所述的oled显示面板，其特征在于，所述高分子液晶材料中存在多个螺距梯度；具有多种螺距结构的胆甾相液晶膜的反射光波带宽为各螺距反射带宽并集，满足如下公式：δλ＝δn1*p1*cosθ1∪δn2*p2*cosθ2∪δn3*p3*cosθ3···
∪δn
n
*p
n
*cosθ
n
其中，p为胆甾相液晶螺距，δλ为反射波长带宽，δn为增亮膜双折射率，θ为光入射角与胆甾相液晶螺旋中心轴间的夹角。
6.根据权利要求5所述的oled显示面板，其特征在于，所述高分子液晶材料厚度大于等于3个螺距厚度；优选地，所述高分子液晶材料厚度大于等于6个螺距厚度。7.根据权利要求2所述的oled显示面板，其特征在于，所述条件b中，所述oled显示面板为顶发射型结构，所述胆甾相液晶膜的位置选自c～e中任一项：c.所述胆甾相液晶膜设置于所述相位延迟膜与所述阴极之间，所述阴极选自透明电极或半透半反电极；d.所述阳极包括第一阳极和第二阳极，所述第一阳极为反射电极，所述第二阳极选自透明电极或半透明电极，所述胆甾相液晶膜设置于所述第一阳极和所述第二阳极之间；e.所述阴极包括第一阴极和第二阴极，设置顺序依次为所述发光层、所述第一阴极、所述胆甾相液晶膜、所述第二阴极，所述第一阴极和第二阴极选自：所述第一阴极为半透半反电极且所述第二阴极为透明电极、所述第一阴极和所述第二阴极同为半透半反电极、所述第一阴极和所述第二阴极同为透明电极中的一种。8.根据权利要求2所述的oled显示面板，其特征在于，所述条件b中，所述oled显示面板为底发射型结构，所述胆甾相液晶膜的位置选自f～h中任一项：f.所述胆甾相液晶膜设置于所述相位延迟膜与所述阳极之间，所述阳极选自透明电极或半透半反电极；g.所述阴极包括第一阴极和第二阴极，所述第一阴极为反射电极，所述第二阴极选自透明电极或半透明电极，所述胆甾相液晶膜设置于所述第一阴极和所述第二阴极之间；h.所述阳极包括第一阳极和第二阳极，设置顺序依次为所述发光层、所述第一阳极、所述胆甾相液晶膜、所述第二阳极，所述第一阳极和第二阳极选自：所述第一阳极为半透半反电极且所述第二阳极为透明电极、所述第一阳极和所述第二阳极同为半透半反电极、所述第一阳极和所述第二阳极同为透明电极中的一种。9.根据权利要求1所述的oled显示面板，其特征在于，所述发光面板、胆甾相液晶膜、相位延迟膜和线性偏光板之间通过光学胶连接，所述光学胶的折射率介于所述光学胶连接上下两层的折射率的中间值。10.一种显示器，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的oled显示面板。

技术总结
本发明属于有机发光器件技术领域，本发明公开了一种光学微腔结构及OLED显示面板，所述OLED显示面板包括发光面板、胆甾相液晶膜、相位延迟层及线性偏光层，胆甾相液晶膜与发光面板中的反射层间形成微腔结构。本发明的显示面板中存在一个或多个微腔结构，光学微腔效应使得出光效率大幅提高，出光波峰收窄，显示色域大于160％sRGB色域。胆甾相液晶膜同时可将发光面板发出光的利用率由未增加胆甾相液晶膜前的约42％提高至90％以上，发光能耗可降低45％以上，相当于在发光能耗不变前提下大幅提高屏幕亮度，或者在保持屏幕亮度不变的情况下，降低屏幕的能耗。降低屏幕的能耗。降低屏幕的能耗。


技术研发人员：陈彦全 李克轩 郑茹静 付立华 刘述勇 温华力 高飞
受保护的技术使用者：陕西晶彩明为科技有限公司
技术研发日：2023.04.17
技术公布日：2023/8/24