封装结构及显示装置的制作方法

文档序号:15148066发布日期:2018-08-10 20:41阅读:143来源:国知局

本实用新型涉及显示技术领域,具体涉及一种封装结构及显示装置。



背景技术:

目前,现有显示装置常常通过贴附偏光片的方式来解决环境光(即屏体入射光)对其显示效果的影响,以增强显示的对比度。然而,现有偏光片主要存在下述三方面缺陷。

具体地,第一方面,现有偏光片的透光率较低(透光率极值为50%),较低的透光率降低了显示屏的屏幕亮度,进而影响了现有显示装置的显示效果;第二方面,现有偏光片的弯折性能较差,当偏光片应用到柔性显示装置时,弯折性能较差的偏光片极大限制了柔性显示装置的弯折性能;第三方面,现有偏光片的厚度最小约为100μm,而柔性显示装置的AMOLED(Active-matrix organic light emitting diode)层的厚度约为8μm,因此,现有偏光片明显增加了柔性显示装置的厚度,较厚的偏光片对柔性显示装置的轻薄发展产生了较大的不良影响。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型实施例提供一种封装结构及显示装置,以解决现有显示装置中的偏光片对显示装置的弯折性能等参数会产生较大不良影响的问题。

第一方面,本实用新型一实施例提供一种封装结构,该封装结构包括封装层及光学层,其中,光学层包括依次层叠的折射率不全相同的多层膜层,且光学层中远离所述封装层最外侧的所述膜层的折射率最小。

在本实用新型一实施例中,光学层中的膜层的折射率在1.38至2.25之间。

在本实用新型一实施例中,光学层中远离所述封装层最外侧的所述膜层的折射率最小。

在本实用新型一实施例中,封装层包括层叠设置的无机层和有机层。

在本实用新型一实施例中,封装层和光学层的总厚度在3300nm至3420nm之间。

在本实用新型一实施例中,光学层包括依次层叠设置到封装层的第一光学层、第二光学层、第三光学层和第四光学层。

在本实用新型一实施例中,第一光学层至第四光学层的折射率分别为1.46、1.62、2.25、1.38。

在本实用新型一实施例中,第一光学层至第四光学层的膜层材料分别为二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氟化镁。

在本实用新型一实施例中,第一光学层至第四光学层的膜层厚度范围分别为80nm至100nm,70nm至90nm,100nm至130nm,80nm至100nm。

在本实用新型一实施例中,第一光学层至第四光学层的光学膜层厚度依次为λ0/4、λ0/4、λ0/2、λ0/4,其中,λ0为中心波长。

在本实用新型一实施例中,第一光学层至第四光学层的膜层精确厚度依照公式nd=λ/4进行计算,其中,n为膜层的折射率,d为膜层的精确厚度,λ为入射光的波长。

第二方面,本实用新型一实施例提供一种显示装置,该显示装置包括上述任一实施例所描述的封装结构。

在本实用新型一实施例中,该显示装置进一步包括设置于封装结构上的模组结构,模组结构包括依次层叠设置的触控结构、封装盖板。

本实用新型实施例提供的封装结构通过在封装层上层叠设置包括折射率不全相同的多层膜层的光学层的方式,且光学层中远离所述封装层最外侧的所述膜层的折射率最小,实现了在有效消减可见光的反射效果的同时提高可见光波段的透过率的目的,从而最终实现了提高显示装置对比度以及利用封装结构替代显示装置的偏光片的目的。

附图说明

图1所示为本实用新型第一实施例提供的封装结构的结构示意图。

图2所示为本实用新型第二实施例提供的封装结构的结构示意图。

图3所示为本实用新型第二实施例提供的封装结构的膜层折射率分布梯度示意图。

图4所示为本实用新型第二实施例提供的封装结构的膜层光学导纳示意图。

图5所示为本实用新型第二实施例提供的封装结构的光学减反射效果示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

图1所示为本实用新型第一实施例提供的封装结构的结构示意图。如图1所示,本实用新型第一实施例提供的封装结构包括依次层叠设置到发光层1的封装层2和光学层3,其中,封装层2用于实现封装效果,光学层3包括层叠设置的折射率不全相同的多层膜层,用于降低入射光的反射率。

在本实用新型一实施例中,封装层2包括层叠设置的无机层和有机层,也就是说,封装层2借助于层叠设置的无机层和有机层以更好地实现封装层效果。

应当理解,光学层3所包含的具体膜层数量、各膜层的具体材质和折射率等参数可根据实际情况自行设定,以充分提高本实用新型实施例提供的封装结构的适应能力和应用广泛性,本实用新型实施例对此不作统一限定。

在本实用新型一实施例中,基于现有的双层减反射膜层结构(即两层光学厚度为λ0/4的膜层结构),将光学层3设定为包括光学厚度分别为λ0/4、λ0/2、λ0/4的三层膜层结构(即在现有双层减反射膜层结构的两膜层之间插入一光学厚度为λ0/2的光滑层),并设定各膜层的折射率分别为1.38、2.15和1.70,其中,λ0为中心波长。本实用新型实施例通过在现有双层减反射膜层结构的基础上插入半中心波长的光滑层的方式,有效提高了膜层结构的反射曲线的平滑性并展宽了低反射带的宽度。

应当理解,远离封装层2的光学层3的最外侧膜层的折射率越低,越有利于降低光的反射,而现有工艺上可实现的光学膜层折射率最低的为氟化镁(折射率约为1.38)。也就是说,本实用新型实施例提供的光学层3的折射率梯度设计结构是根据光学导纳和光学特征矩阵推算得出,本实用新型实施例对其具体的推算过程不作详细叙述。

此外,应当理解,亦可将光学层3中与封装层3相邻的λ0/4层替换为折射率处于现有光学层3的折射率分布梯度的中间值的两光学厚度为λ0/4的膜层,以便进一步改善低反射区的宽度。

本实用新型第一实施例提供的封装结构通过在封装层上层叠设置包括折射率不全相同的多层膜层的光学层的方式,实现了在有效消减可见光的反射效果的同时提高可见光波段的透过率的目的,从而最终实现了提高显示装置对比度以及利用封装结构替代显示装置的偏光片的目的。

应当理解,本实用新型第一实施例所提及的显示装置包括但不限于为柔性显示装置,以充分提高本实用新型实施例提供的封装结构的适应能力和应用广泛性,本实用新型实施例对此不作统一限定。

图2所示为本实用新型第二实施例提供的封装结构的结构示意图。在本实用新型第一实施例的基础上延伸出本实用新型第二实施例,本实用新型第二实施例与第一实施例基本相同,下面仅重点叙述不同之处,相同之处不再赘述。

如图2所示,本实用新型第二实施例提供的封装结构的封装层2包括依次层叠设置到发光层1的第一封装层21和第二封装层22,光学层3包括依次层叠设置到封装层2的第一光学层31、第二光学层32、第三光学层33和第四光学层34。

图3所示为本实用新型第二实施例提供的封装结构的膜层折射率分布梯度示意图。如图3所示,本实用新型第二实施例提供的封装结构的各膜层的折射率具体如下:第一封装层21为1.85、第二封装层22为1.52;第一光学层31为1.46、第二光学层32为1.62、第三光学层33为2.25和第四光学层34为1.38。

应当理解,本实用新型实施例中所提及的封装结构的折射率分布梯度并不是按照固定公式推算得出的,而是经过大量试探和推算所得出的优选结果。

此外,光学层3中的各膜层的光学厚度具体如下:第一光学层31为λ0/4、第二光学层32为λ0/4、第三光学层33为λ0/2和第四光学层34为λ0/4。

图4所示为本实用新型第二实施例提供的封装结构的膜层光学导纳示意图。如图4所示,本实用新型第二实施例提供的封装结构的膜层光学导纳示意图用于辅助证明本实用新型第二实施例提供的封装结构的减反射效果。

其具体的辅助证明原理为:

任何一个光学膜层结构都可用一等效界面来表示,其反射、透射和位相特性由入射介质的导纳和等效界面的组合导纳所确定。任意一层膜层的作用都可以看作是改变等效界面的导纳,从而改变了膜层结构的特性,因而若表示出等效界面的导纳变化轨迹,将有助于直观的分析膜层结构的特性及其变化。

其具体的辅助证明计算方式为:

以基片(基片在本实施例中即为封装层2的第二封装层22)为基础,通过每一层膜直到多层膜的前表面,把平行于基片的任意平面处的光学导纳画在一复平面上,则描述了整个过程中的多层膜导纳变化轨迹。对于每一层介质膜,导纳轨迹是圆心位于实轴上的圆或者圆弧。假设在导纳为α+iβ的基片上有一导纳为n的单层膜,则有

在公式(1)中,组合导纳Y=C/B一般情况下是一复数,将该复数取x+iy的形式,并分别取实部和虚部,整理后得

消去δ后,得出光学导纳的轨迹方程为:

公式(4)即为圆心坐标为并通过点(α,β)的圆方程。

应当理解,一个多层膜的导纳轨迹由一系列头尾相接的圆或圆弧组成,每一圆弧对应于一不同的膜层。若一介质层的导纳圆相交于实轴α,则另一交点为n2/a,其中n就是该介质的导纳,两交点之间位相厚度为π/2,并且,导纳圆或圆弧都是沿顺时针方向追迹而成的。

也就是说,整个膜层结构最终导纳是通过各层膜的光学矩阵连乘计算得出,其中,第j层膜的光学矩阵为:

注意,如图4所示,本实用新型第二实施例提供的封装结构的膜层光学导纳示意图中的坐标轴上的单位为扩大十倍的值,根据如图4所示的膜层光学导纳示意图可得出光学层3中的各膜层的折射率。

举例说明,折射率为n1的圆弧与实轴的第一个交点为a≈0.95,另一个交点n12/a≈2,则计算得出n1≈1.38。

依据上述n1的计算方式可依次计算出n2、n3、n4的值,其具体值为n2≈2.25、n3≈1.62、n4≈1.46。

图5所示为本实用新型第二实施例提供的封装结构的光学减反射效果示意图。如图5所示,根据本实用新型第二实施例提供的封装结构的光学减反射效果示意图可明确得知,当膜层的λ0/λ比值处于0.7至1.3范围内时,其反射率将低于1%。

应当理解,封装结构的光学减反射效果示意图可根据相关公式计算得出,亦可以利用相关反射率测定仪器直接测量得出,以充分提高本实用新型实施例提供的封装结构的适应能力和应用广泛性,本实用新型实施例对此不作统一限定。

注意,根据图5所示的封装结构的光学减反射效果示意图可计算出光学层3各膜层的精确厚度。

举例说明,第一光学层31的精确厚度计算方式如下:由于反射率低于1%的范围为λ0/λ=0.7~1.3,因此当中心波长λ0=550nm时,则可直接计算出实现减反射效果的λ的范围为423nm~785nm,根据膜层厚度计算公式nd=λ/4(其中,n为膜层折射率,d为膜层厚度)可计算出也就是说,当中心波长λ0=550nm时,第一光学层31需要沉积的精确厚度为99.638nm。又比如,当中心波长λ0=500nm时,则可直接计算出实现减反射效果的λ的范围为385nm~714nm,根据上述膜层厚度计算公式可计算出当中心波长λ0=500nm时,第一光学层31需要沉积的精确厚度为90.580nm。

由图5可得知,本实用新型第二实施例提供的封装结构的折射率梯度分布能够达到可见光(波长范围为385nm~715nm)范围内低于1%的反射率和高于95%的透过率,可完全消减环境光的反射对于显示装置的显示效果的影响,从而实现取代偏光片的作用。

应当理解,由于封装结构对于光的反射特性与光的传播方向有关,即只对入射光有低反射率;对于光的透射特性与光的传播方向无关,即对于两个方向的光都有高透射率。

此外,应当理解,其他光学膜层的精确厚度亦可根据上述计算方式进行计算,本实用新型实施例对此不再一一叙述。

本实用新型第二实施例提供的封装结构通过将光学层设定为四层,并将各膜层的折射率设定为特定数值的折射率梯度的方式,使封装结构在可见光波段内具备高透光率和低于1%的反射率,从而实现了有效降低环境光的反射率的目的。此外,在柔性显示装置中,利用本实用新型实施例提供的封装结构替代现有柔性显示装置中的偏光片,可实现使柔性显示装置的屏体轻薄化以及提高柔性屏体的弯折性能的目的。

注意,各膜层的实际厚度可基于上述计算的精确厚度进行实际厚度的优选范围扩展。

比如,在本实用新型一实施例中,依次设定第一封装层21的厚度为1000nm至1200nm,第二封装层22的实际厚度优选范围为1800nm至2000nm;第一光学层31的实际厚度优选范围为80nm至100nm,第二光学层32的实际厚度优选范围为70nm至90nm,第三光学层33的实际厚度优选范围为100nm至130nm,第四光学层34的实际厚度优选范围为80nm至100nm。也就是说,封装层2和光学层3的总厚度大致为3300nm至3420nm。本实用新型实施例将封装结构的各膜层实际厚度的优选范围设定为上述数值范围可在不影响折射率梯度的减反射效果的同时进一步提高本实用新型实施例提供的封装结构的适应能力和应用广泛性。

应当理解,基于计算得出的各膜层的折射率分布梯度,可进行各膜层的材料选择操作。

比如,在本实用新型一实施例中,第一封装层21为氮化硅层,主要用于阻隔外界水氧对发光层1等功能膜层的侵蚀,第二封装层22为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA,polymethyl methacrylate)层,主要用于为设置于第一封装层21之上的光学层3起到平坦化第一封装层21的作用。

应当理解,封装层2亦可以为其他膜层结构,只需封装层2起到阻隔外界水氧等功能效果即可。

此外,应当理解,封装层2亦可以不包括PMMA层,以充分提高本实用新型实施例提供的封装结构的适应能力和应用广泛性,本实用新型实施例对此不作统一限定。

又比如,在本实用新型另一实施例中,第一光学层31为二氧化硅层,第二光学层32为氧化铝层,第三光学层33为二氧化钛层,第四光学层34为氟化镁层。本实用新型实施例提供的各膜层材质既满足了折射率梯度条件,又具备透光率高、耐磨性好、膜层牢固及散射吸收小等优势。

应当理解,封装结构的光学层3亦可为包括五层甚至更多层的膜层结构,但是需要对各膜层折射率和精确厚度进行微调,具体折射率梯度要依实际情况而定,本实用新型实施例对此不再详细赘述。

应当理解,上述任一实施例中所提及的封装结构的折射率分布梯度并不是按照固定公式推算得出的,而是经过大量试探和推算所得出的优选结果。

在本实用新型一实施例中,还提供一种显示装置,该显示装置包括上述任一实施例所描述的封装结构。该显示装置可应用到手机、平板电脑、显示器等各种电子设备。

在本实用新型另一实施例中,所提供的显示装置进一步包括设置于封装结构上的模组结构,该模组结构包括依次层叠设置的触控结构、封装盖板等结构。本实用新型实施例通过在封装结构中设置起到降低入射光的反射率的光学层,并将包括触控结构、封装盖板等结构的模组结构设置于封装结构之上的方式,使显示装置中的偏光片等起到偏光效果的结构得以省略,从而为提高显示装置的弯折性能以及实现显示装置的轻薄化发展提供了前提条件。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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