CN103824874A - 具有自发光显示面板的显示装置 - Google Patents
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Abstract
提供了一种具有自发光显示面板的显示装置。自发光显示面板包括：第一电极层；第二电极层；基板，位于第二电极层的发光表面上；发光层，夹在第一电极层和第二电极层之间，基于由施加到第一电极层和第二电极层的电压发送的空穴和电子来产生光；以及线形网格层，夹在基板和第二电极层之间，包括以预定间距排列的线形网格，以便对由发光层产生并通过基板发射的光进行偏振和滤波。
Description
技术领域
根据示例性实施例的方法和装置涉及一种配置为在平坦表面上显示图像的显示面板，以及一种具有所述显示面板的显示装置。更具体地，示例性实施例涉及一种自发光显示面板和具有所述显示面板的显示装置，显示装置具有用于对光进行偏振和滤波并将所述光转换为希望颜色的光的改进结构，通过自发光在显示图像的面板上显示所述光，而不需要用于发光的附加背光。
背景技术
显示装置是一种包括用于在其上显示图像的显示面板的装置，以多种格式显示广播信号或图像信号／图像数据，可以实现为TV或监控器。显示面板可以根据其特征被实现为多种类型的设备，例如，液晶显示(LCD)面板、等离子体显示面板(PDP)等，并用在多种显示装置中。
显示装置的显示面板可以根据产生光的方法分成光接收面板和自发光面板。光接收面板不通过本身发光，因此包括产生并向该面板发射光的背光。光接收面板的示例包括LCD面板。自发光面板本身发射光，不需要背光。自发光面板的示例包括有机发光二极管(OLED)面板。
自发光显示面板包括对由该面板发射的光进行偏振和滤波的偏振层，以及将所发射的光转换为RGB颜色的滤色器层。然而，由于偏振层和滤色器层具有较高的光反射／吸收率，穿过该面板的发光效率(light efficiency)较低。具体地，滤色器层包括RGB染料层，仅发送处于必要波长区域中的光，反射或吸收在其他波长区域中的光，导致发光效率的降低。
发明内容
根据示例性实施例的一个方面，提供了一种显示装置的自发光显示面板，包括：第一电极层；第二电极层；基板，位于第二电极层的发光表面上；发光层，夹在第一电极层和第二电极层之间，基于由向第一电极层和第二电极层施加的电压发送的空穴和电子来产生光；以及线形网格层，夹在基板和第二电极层之间，包括以预定间距排列的线形网格(linear grid)，以便对由发光层产生并通过基板发射的光进行偏振和滤波。
线形网格层可以对所发射的光进行滤波，以便透射沿偏振的预设方向上的光，并且线形网格层的延伸方向可以根据偏振的方向来确定。
显示面板的每个像素可以包括与多个颜色相对应的多个子像素，线形网格层可以对所发射的光进行滤波，以便按照与多个子像素有关的每个颜色来发射光。
可以根据与颜色的波长相对应的每个子像素来有区别地设置线形网格的间距。
线形网格可以包括分别与RGB颜色的多个子像素相对应的红线形网格、绿线形网格及蓝线形网格，其中绿线形网格的间距可以小于红线形网格的间距，且大于蓝线形网格的间距。
可以通过沿着所发射光的移动方向放置金属层和绝缘层中的至少一个来形成线形网格。
自发光显示面板还可以包括电子传输层，夹在第一电极层和发光层之间，并传输电子；以及空穴传输层，夹在第二电极层和发光层之间，并传输空穴，其中发光层基于由电子传输层传输的电子和由空穴传输层发送的空穴而产生光。
根据另一示例性实施例的一个方面，提供了一种显示装置，包括：信号接收器，配置为接收图像信号；信号处理器，配置为根据预设图像处理操作来处理由信号接收器接收到的图像信号；以及自发光显示面板，配置为基于由信号处理器处理过的图像信号而在所述自发光显示面板上显示图像，所述自发光显示面板包括：第一电极层；第二电极层；基板，位于第二电极层的发光表面上；发光层，夹在第一电极层和第二电极层之间，基于由向第一电极层和第二电极层施加的电压发送的空穴和电子而产生光；以及线形网格层，夹在基板和第二电极层之间，包括以预定间距排列的线形网格，以便对由发光层产生并通过基板发射的光进行偏振和滤波。
线形网格层可以对所发射的光进行滤波，以便透射沿偏振的预设方向上的光，并且线形网格层的延伸方向可以根据偏振的方向来确定。
显示面板的每个像素可以包括与多个颜色相对应的多个子像素，线形网格层可以对所发射的光进行滤波，以便按照与多个子像素有关的每个颜色来发射光。
可以根据与颜色的波长相对应的每个子像素来有区别地设置线形网格的间距。
线形网格可以包括分别与RGB颜色的多个子像素相对应的红线形网格、绿线形网格及蓝线形网格，其中绿线形网格的间距可以小于红线形网格的间距，且大于蓝线形网格的间距。
可以通过沿着所发射光的移动方向放置金属层和绝缘层中的至少一个来形成线形网格。
自发光显示面板还可以包括电子传输层，在第一电极层和发光层之间，并传输电子；以及空穴传输层，在第二电极层和发光层之间，并传输空穴，其中发光层基于由电子传输层传输的电子和由空穴传输层发送的空穴而产生光。
根据另一示例性实施例的一个方面，提供了一种自发光显示面板，包括：发光层，配置为基于由向第一电极层和第二电极层施加的电压发送的空穴和电子来产生光；以及线形网格层，配置为以预定间距排列，以便对由发光层产生并通过基板发射的光进行偏振和滤波。
显示装置可以包括自发光显示面板。自发光显示面板还可以包括第一电极层。自发光显示面板还可以包括第二电极层。
附图说明
结合附图，根据示例性实施例的以下描述，上述和／或其他方面将更清楚且更容易领会，附图中：
图1是根据示例性实施例的显示装置的框图；
图2是在图1中显示装置的显示面板的侧面剖视图；
图3是在图2中显示装置的线形网格层的透视图；
图4到6是图3中的线形网格层的侧面剖视图；
图7示出了与在图2中显示面板的像素有关的每个颜色的子像素的示例；
图8是与在图2中线形网格层的子像素相对应的线形网格的平面图；以及
图9到图14示出了制作在图2中的线形网格层的工艺的示例。
具体实施方式
下面将参照附图详细描述示例性实施例，以便本领域技术人员可以轻易地实现所述示例性实施例。示例性实施例可以表现为多种形式，而不限于文中所述示例性实施例。为了清楚的目的，省略对公知部件的描述，贯穿全文，相同的附图标号表示相同的元件。
图1是根据示例性实施例的显示装置1的框图。
如图中所示，显示装置1包括图像接收器100，接收图像信号；信号处理器200，根据预设图像处理操作，处理由信号接收器100接收的图像信号；以及显示面板300，基于由信号处理器200处理过的图像信号在显示面板300上显示图像。
根据示例性实施例的显示装置1可以实现为TV，但不限于此。例如，示例性实施例的精神可以应用于能够基于从外部提供或在其中提供的图像信号／图像数据来显示图像的任何类型设备，例如，应用到用于显示图像的多种类型的设备(例如，监控器，便携式媒体播放器(PMP)、移动电话)等中的显示装置1。
信号接收器100接收并向信号处理器200发送图像信号／图像数据。信号接收器100可以实现为多种类型的设备，该多种类型的设备与所接收的图像信号的标准和显示装置1的实施例的类型相对应。例如，信号接收器100可以以无线方式从广播站(未示出)接收射频(RF)信号，或可以根据标准(例如，复合视频、分量视频、超级视频、SCART、高清晰度多媒体接口(HDMI)、显示端口、统一显示接口(UDI)或无线HD)以有线方式接收图像信号。响应于图像信号是广播信号，信号接收器100对于每个信道包括调谐广播信号的调谐器。另外，信号接收器100可以通过网络从服务器(未示出)接收图像数据包。
信号处理器200执行与通过信号接收器100接收的图像信号有关的多种图像处理操作。信号处理器200向显示面板300输出处理过的图像信号，根据接收的图像信号来在显示面板300上显示图像。
信号处理器200的图像处理操作可以包括但不限于：与图像数据的图像格式相对应的解码操作、用于将隔行图像数据转换为逐行图像数据(progressive image data)的解隔行操作、用于将图像数据调整为预设分辨率的缩放操作、用于改进图像质量的噪音降低操作、细节增强操作、帧刷新率转换等。
信号处理器200可以实现为执行集成功能的片上系统(SoC)，或可以实现为通过安装各个组而形成的图像处理板(未示出)，该各个组在印刷电路板(PCB)上独立地执行上述操作，接着安装在显示装置1中。
显示面板300基于由信号处理器200输出的图像信号而在显示面板300上显示图像。根据示例性实施例的显示面板300可以包括自发光面板，而不是非发光面板(例如，LCD面板)。例如，显示面板300可以实现为OLED面板。
以下文中，将参考图2描述根据示例性实施例的显示面板300的配置。
图2是显示面板300的侧面剖视图。
如图所示，显示面板300包括第一电极层310、面向第一电极层310的第二电极层320、夹在第一和第二电极层310和320之间的发光层330、夹在第一电极层310和发光层330之间的电子传输层340、夹在发光层330和第二电极层320之间的空穴传输层350、在第二电极层320的发光表面上提供的基板360、以及夹在基板360和第二电极层320之间的线形网格层370。
在以下部分中的术语“上部／上侧和下部／下侧”是指沿着由显示面板300发射的光的移动方向，部件之间的相对排列或位置关系。例如，当由显示面板300产生并向显示面板300的上侧发射光时，通过在第一电极层310的上侧顺序放置电子传输层340、发光层330、空穴传输层350、第二电极层320、线形网格层370和基板360来形成显示面板300。
下文中，将描述通过显示面板300来产生光的配置。
第一电极层310和第二电极层320分别实现为阴极层和阳极层。当向第一和第二电极层310和320分别施加正极电压和负极电压时，由第一电极层310产生电子，并由第二电极层320产生空穴。电子传输层340向发光层330传输第一电极层310的电子，而空穴传输层350向发光层330传输第二电极层320的空穴。
在发光层330中，向发光层330传输的电子和空穴形成激子(exiton)。激子是指中性粒子，是在非金属晶体中自由移动的电子和空穴的单位组合。当激子从激发态改变到基态时产生光。因此，发光层330产生光并向基板360发射光。
可以通过提高空穴和电子的产生数量或传输数量来实现发光层330的发射效率的提高。因此，显示面板300还可以根据它的设计类型，包括夹在第一电极层310和电子传输层340之间的电子注入层(未示出)和夹在空穴传输层350和第二电极层320之间的空穴注入层(未示出)。
发光层330可以根据其实施例的类型来产生所需颜色的光。然而，根据示例性实施例的发光层330通过RGB颜色的连续结构或通过使用混合有机质而发射白光。
下文中，将参考图3描述线形网格层370的结构。
图3是线形网格层370的透视图。
如图中所示，在基板360上，可以通过沿特定方向排列形如加长条状物的线形网格371来实现线形网格层370。线形网格371具有预设高度H、宽度W和间距P，形成于基板360的平坦表面上，其中从发光层330向基板360发射光。
响应于线形网格371的间距P是通过光的1／2波长而调整的，仅存在透射光和反射光，而没有衍射波。在两个相邻的线形网格371之间形成了狭缝，当入射光穿过该狭缝时，第一偏振分量沿着偏振的第一方向穿过线形网格层370，偏振的第一方向是垂直于线形网格371的延伸的方向。第二偏振分量沿着偏振的第二方向被再次反射，偏振的第二方向平行于线形网格371的延伸的方向。也就是说，根据线形网格371的前述结构，对透过线形网格层370的光沿着第一偏振方向进行偏振和滤波。
可以通过在显示面板300的下侧安装附加反射板(未示出)而将从线形网格层370反射的光(而不是穿过的光)再次反射到线形网格层370。再次反射的光可以反复地由线形网格层370的结构进行偏振和滤波，最后从显示面板300出射，作为沿第一偏振方向的光。
可以通过在基板360上安放金属层并用纳米压印光刻(NIL)绘制线形网格371来形成线形网格层370，由此，当光的偏振的方向平行于网格时，光被反射，当偏振的方向垂直于网格时，光穿过线形网格层370。
图4到6是线形网格层370的侧面剖视图。
如图4所示，线形网格层370包括位于基板360的下表面的多个线形网格371，即，在基板360的光入射表面。相应线形网格371向发光层330突出。顺序地在基地360的下表面上形成第一金属层371a、绝缘层371b和第二金属层371c。
第一和第二金属层371a和371c包括例如Au、Al、Cu和Ag的金属，据此可以通过外部激励容易地发射电子。绝缘层371b包括例如ZnSe、TiO2等的电介质。
如图5所示，线形网格371可以包括在基板360的下表面上顺序形成的绝缘层371d和金属层371e。
如图6所示，线形网格371可以包括横穿基板360的下表面涂覆的绝缘层371f，以及在绝缘层371f上以网格图案形成的金属层371g。
根据以上所述，线形网格层370的相应线形网格371可以实现为多种结构。
然而，由于根据示例性实施例的发光层330发射白光，应对由显示面板300发射的光进行滤色，以便在显示面板300上显示彩色图像。
因此，线形网格层370还包括用于对入射光进行滤色的结构和用于对入射光进行偏振和滤波的结构。将在下文中描述线形网格层370的这种结构。
图7示出了与显示面板300的各像素410有关的每个颜色的子像素411、413、415的示例。
如图所示，一个像素410包括与RGB的三个颜色相对应的三个子像素411、413及415。也就是说，像素410包括与红色的发光区域相对应的红子像素411、与绿色的发光区域相对应的绿子像素413、及与蓝色的发光区域相对应的蓝子像素415。
线形网格层371基本包括在图3中所示的结构，但是具有不同的间距，该间距与关于每个颜色的子像素411、413及415相对应。
图8是与在图7中的各子像素411、413及415相对应的线形网格371R、371G及371B的平面图。
如图所示，线形网格371R、371G及371B包括在与红子像素411相对应的区域中形成的红线形网格371R、在与绿子像素413相对应的区域中形成的绿线形网格371G、以及在与蓝子像素415相对应的区域中形成的蓝线形网格371B。
将RGB彩色线形网格371R、371G及371B的间距P1、P2及P3设成与有关的颜色相对应。例如，红线形网格371R的间距P1小于红光波长的1／2；绿线形网格371G的间距P2小于绿光波长的1／2；以及蓝线形网格371B的间距P3小于蓝光波长的1／2。由于针对每个子像素411、413及415有区别地设置线形网格371R、371G及371B的间距，可以针对子像素411、413及415来调整入射光的波长，以使子像素发射不同颜色的光。
红线形网格371R的间距P1近似330到390nm，小于红光波长的1／2。当穿过红线形网格371R时，入射光改变为具有第一偏振分量的红光。绿线形网格371G的间距P2近似250到290nm。蓝线形网格371B的间距P3近似220到240nm。也就是说，线形网格371R、371G及371B的间距P1、P2和P3按照R、G和B的顺序减小。将前述数字应用于如下示例性实施例：线形网格371R、371G及371B具有“金属层-绝缘层-金属层”(参考图4)这样的结构。
然而，应理解，这样的数字仅表示一个示例，而不限制示例性实施例的精神。响应于线形网格371R、371G和371B具有如“绝缘层-金属层”这样的结构(参考图5或6)，红线形网格371R的间距P1是440到400nm，绿线形网格371G的间距P2是340到300nm，蓝线形网格371B的间距P3是260到220nm。如上所述，P1、P2及P3的数字可以根据线形网格371R、371G及371B的结构而不同。
为了制作如上所述的线形网格结构，可以使用以下制作工艺。
图9到14是制作线形网格的工艺的示例。
如图9所示，制造者制造主模具(master mold)510。主模具510包括树脂模具，其中在上表面上形成根据示例性实施例的线形网格结构。可以使用多种方法来制作主模具510。例如，制造者在平坦玻璃／板上涂覆紫外固化树脂层，沿特定方向在树脂层上滚动具有线形网格图案的柱状模具，或使用具有线形网格图案的板型模具按压树脂层。响应于以上述方式在树脂层上形成线形网状结构，制造者用紫外线照射树脂层，以便固化树脂层。于是，制造了树脂主模具510。
制造者使用聚乙烯醇(PVA)层520对主模具510进行涂覆。PVA包括聚乙烯醇聚合物，并且是通过将羧酸组改变为羟基而产生的。由于PVA包括羟基，PVA是可溶的。也就是说，通过水可以将PVA洗掉，以便移除。
制造者向PVA层520涂覆粘合剂，并在粘合剂上放置载体530。载体530包括平坦板，不限制平坦板的材料。
响应于载体530粘合在PVA层520上，制造者将PVA层520与主模具510分离，由此制作PVA模具520。
如图10所示，制造者向上放置PVA层520，向下放置载体530。制造者在PVA层520上涂覆光阻层540(photoresist layer)。
接着，制备第二模具，以便形成线形网格。
如图11所示，制造者在玻璃600上顺序地涂覆预设网格材料，例如，绝缘层610和金属层620。玻璃600是显示面板300的基板600。接着，如图11所示，制造者在金属层620上放置第二模具。
根据示例性实施例的网格材料包括绝缘层610和金属层620，此外，网格材料可以根据设计的类型，包括绝缘层610和金属层620之一或包括两个或更多个绝缘层610或金属层620。
如图12所示，制造者将第二模具(参考图10)放置于金属层620上。制造者将光阻层540直接放置于金属层620上。也就是说，制造者将第二模具(参考图10)上下反置，并将其放置于金属层620上。制造者移除载体530(参考图10)，以便将PVA层520设置于玻璃600上。
通过用水对PVA层进行清洗，制造者移除PVA层520。PVA是可溶的，通过水清洗可以容易地从光阻层540上移除。
如图13所示，在光阻层540位于玻璃600的顶部时，制造者对玻璃600执行刻蚀700。刻蚀可以包括多种刻蚀类型，包括通过氧气或氩气进行的干刻。
光阻层540具有相对较厚区域541和较薄区域542，两个区域交替排列，通过刻蚀来腐蚀金属层620和与较薄区域相对应的绝缘层640。由于通过光阻层540延迟了腐蚀，可以不腐蚀与较厚区域541相对应的金属层620。
如图14所示，当完成了刻蚀时，制造者移除光阻层540的剩余物，接着，通过绝缘层610和金属层620在玻璃600上形成了线形网格。
通过上述工艺，可以在基板上形成大屏幕的线形网格。
尽管示出和描述了一些示例性实施例，然而本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可以在这些示例性实施例中做出各种改变，本发明的范围是由所附权利要求和它们的等同物来定义的。
Claims (8)
1.一种显示装置的自发光显示面板，包括：
第一电极层；
第二电极层；
基板，位于第二电极层的发光表面上；
发光层，夹在第一电极层和第二电极层之间，基于由向第一电极层和第二电极层施加的电压发送的空穴和电子来产生光；以及
线形网格层，夹在基板和第二电极层之间，包括以预定间距排列的线形网格，以便对由发光层产生并通过基板发射的光进行偏振和滤波。
2.根据权利要求1所述的自发光显示面板，其中所述线形网格层对所发射的光进行滤波，以便透射沿预设偏振方向的光，所述线形网格层的延伸方向是根据所述偏振方向确定的。
3.根据权利要求2所述的自发光显示面板，其中显示面板的每个像素包括与多种颜色相对应的多个子像素，线形网格层对所发射的光进行滤波，以便按照与所述多个子像素有关的每种颜色来发射光。
4.根据权利要求3所述的自发光显示面板，其中针对与颜色的波长相对应的每个子像素来有区别地设置线形网格的间距。
5.根据权利要求3所述的自发光显示面板，其中所述线形网格包括分别与RGB颜色的所述多个子像素相对应的红线形网格、绿线形网格及蓝线形网格，其中绿线形网格的间距小于红线形网格的间距，并且大于蓝线形网格的间距。
6.根据权利要求1所述的自发光显示面板，其中通过沿着所发射的光的移动方向放置金属层和绝缘层中的至少一个来形成所述线形网格。
7.根据权利要求1所述的自发光显示面板，还包括：电子传输层，夹在第一电极层和发光层之间并传输电子；以及空穴传输层，夹在第二电极层和发光层之间并传输空穴，其中所述发光层基于由所述电子传输层传输的电子和由所述空穴传输层发送的空穴来产生光。
8.一种显示装置，包括：
信号接收器，接收图像信号；
信号处理器，根据预设图像处理操作来处理由所述信号接收器接收到的图像信号；以及
根据权利要求1到7之一所述的自发光显示面板，基于由所述信号处理器处理过的图像信号来在所述自发光显示面板上显示图像。
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