CN106405918A - 显示面板及具有该显示面板的显示装置 - Google Patents

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CN106405918A
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Abstract

提供了显示面板和具有该显示面板的显示装置。显示面板包括配置为转换光的颜色的量子点滤色器层；设置在量子点滤色器层的第一侧处的透明前衬底；以及设置在量子点滤色器层和前衬底之间的低折射层，该低折射层具有比量子点滤色器层的折射率低的折射率。

Description

显示面板及具有该显示面板的显示装置
技术领域
示例性实施方式涉及使用用于滤色器的量子点的显示面板，以及具有该显示面板的显示装置。
背景技术
配备有用于显示图像的显示面板的显示装置是配置用于显示多种格式的图像数据(诸如，广播信号)的装置。
显示面板可分为自发光的发射显示面板和需要单独的光源的非发射显示面板。发射显示面板包括阴极射线管(CRT)面板、电致发光(EL)面板、有机发光二极管(OLED)面板、真空荧光显示(VFD)面板、场发射显示(FED)面板、等离子显示面板(PDP)等，以及非发射显示面板包括液晶显示(LCD)面板。
包括LCD面板的显示装置还包括用于将光发射至LCD面板后侧的背光单元，并且从背光单元发射的光在传播通过包括在LCD面板中的滤色器时变为不同颜色。过去，染料或颜料被用于选择性地透射或阻挡特定的波长，但是近来，通过使用量子点的颜色转换来过滤光的方案已经开始被研究和发展。
发明内容
一个或多个示例性实施方式提供了显示面板和具有该显示面板的显示装置，在显示面板中，低折射层布置在量子点滤色器层和玻璃衬底之间以减少已经传播通过量子点滤色器层并在玻璃衬底处被全反射的光的比例数。
一个或多个示例性实施方式还提供了显示面板和具有该显示面板的显示装置，该显示面板包括分隔壁，分隔壁配置为将量子点滤色器层分隔为各个颜色区以通过再循环入射至分隔壁的光来改善效率。
根据示例性实施方式的一方面，提供了显示面板，该显示面板包括配置为转换光的颜色的量子点滤色器层；设置在量子点滤色器层的第一侧处的透明前衬底；以及设置在量子点滤色器层和前衬底之间的低折射层，该低折射层具有比量子点滤色器层的折射率低的折射率。
低折射层的折射率可落入1.0和1.4之间的范围内。
低折射层可包括树脂，纳米颗粒分布在树脂内，并且纳米颗粒可包括二氧化钛TiO2和氧化锌ZnO中的至少一种。
低折射层的折射率可比前衬底的折射率低。
前衬底的折射率可比量子点滤色器层的折射率高。
光可包括蓝光，并且显示面板还可包括设置在与量子点滤色器层的第一侧相对的量子点滤色器层的第二侧处的反射层，反射层配置为将蓝光透射通过并反射具有比蓝光的波长长的波长的光。
显示面板还可包括抗反射(AR)层，该抗反射(AR)层涂覆在前衬底的表面上并配置为防止菲涅耳反射。
根据另一示例性实施方式的方面，提供了显示面板，该显示面板包括：量子点滤色器层，该量子点滤色器层包括多个转换器和设置在多个转换器之间的分隔壁，多个转换器中的每个均包括配置为转换光的颜色的量子点颗粒，并且分隔壁中的每个均配置为吸收光；前衬底，该前衬底设置在量子点滤色器层的第一侧处；以及反射壁，该反射壁围绕分隔壁并配置为反射向分隔壁传播的光。
反射壁中的每个均可包括二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化铁(Fe2O3)、氧化铬(CrO)、氧化钴(CoO)、氧化锡(SnO2)、滑石和高岭土(Al2Si2O5(OH)4)中的至少一种反射材料。
显示面板还可包括低折射层，低折射层设置在量子点滤色器层和前衬底之间并具有比量子点滤色器层的折射率低的折射率。
低折射层的折射率可落入1.0和1.4之间的范围内。
低折射层可包括树脂，纳米颗粒分布在树脂内，并且其中，纳米颗粒包括二氧化钛TiO2和氧化锌ZnO中的至少一种。
低折射层的折射率可比前衬底的折射率低。
显示面板还可包括抗反射(AR)层，该抗反射(AR)层涂覆在前衬底的表面上并配置为防止菲涅耳反射。
根据另一示例性实施方式的方面，提供了显示装置，该显示装置包括：背光单元，该背光单元包括配置为发光的光源；量子点滤色器层，该量子点滤色器层配置为转换从光源发射的光的颜色；前衬底，该前衬底设置在与量子点滤色器层的第二侧相对的量子点滤色器层的第一侧处，其中，背光单元设置在量子点滤色器层的第二侧处；以及低折射层，该低折射层设置在量子点滤色器层和前衬底之间，低折射层具有比量子点滤色器层的折射率低的折射率。
低折射层的折射率可落入1.0和1.4之间的范围内。
低折射层可包括树脂，纳米颗粒分布在树脂内，并且其中，纳米颗粒包括二氧化钛TiO2和氧化锌ZnO中的至少一种。
低折射层的折射率可比前衬底的折射率低。
从光源发射的光可包括蓝光，并且显示装置还可包括设置在量子点滤色器层和背光单元之间的反射层，反射层配置用于将蓝光透射通过并反射具有比蓝光的波长长的波长的光。
显示装置还可包括抗反射(AR)层，该抗反射(AR)层涂覆在前衬底的表面上并配置为防止菲涅耳反射。
根据另一示例性实施方式的方面，提供了显示装置，该显示装置包括：背光单元，该背光单元包括配置为发光的光源；量子点滤色器层，该量子点滤色器层包括多个转换器和设置在多个转换器之间的分隔壁，多个转换器中的每个均包括配置为转换从光源发射的光的颜色的量子点颗粒，分隔壁中的每个均布置在多个转换器之间配置为吸收光；前衬底，该前衬底布置在与量子点滤色器层的第二侧相对的量子点滤色器层的第一侧处，其中，背光单元设置在量子点滤色器层的第二侧处；以及反射壁，该反射壁围绕分隔壁并配置为反射向分隔壁传播的光。
反射壁中的每个均可包括二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化铁(Fe2O3)、氧化铬(CrO)、氧化钴(CoO)、氧化锡(SnO2)、滑石和高岭土(Al2Si2O5(OH)4)中的至少一种反射材料。
显示装置还可包括设置在量子点滤色器层和前衬底之间并具有比量子点滤色器层的折射率低的折射率的低折射层。
显示装置还可包括抗反射(AR)层，该抗反射(AR)层涂覆在前衬底的表面上并配置为防止菲涅耳反射。
附图说明
通过参照附图详细描述示例性实施方式，以上和/或其它方面将变得更加显而易见，在附图中：
图1和图2是包括光转换滤色器的显示面板的侧剖视图；
图3是根据示例性实施方式的显示面板结构的侧剖视图；
图4是图3中的显示面板中的单个像素单元的俯视平面图；
图5示出了根据示例性实施方式的显示面板的量子点滤色器层的内部结构；
图6和图7示出了根据示例性实施方式的显示面板内的光路；
图8是根据另一示例性实施方式的显示面板结构的侧剖视图；
图9是根据另一示例性实施方式的显示面板结构的侧剖视图；
图10是从蓝光截断层之上观察的用于定位蓝光截断层的俯视平面图；
图11是根据另一示例性实施方式的显示面板的侧剖视图；
图12示出了关于反射层的透光度对波长的图表；
图13和图14示出了根据示例性实施方式的显示面板内的光路；
图15是根据另一示例性实施方式的显示面板的侧剖视图；
图16示出了图15中的显示面板内的光路；
图17示出了包括光转换滤色器的显示面板内的光路；
图18是根据另一示例性实施方式的显示面板的侧剖视图；
图19示出了根据另一示例性实施方式的显示面板内的光路；
图20是根据另一示例性实施方式的显示面板的侧剖视图；
图21是根据另一示例性实施方式的显示面板的侧剖视图；
图22示出了图21中的显示面板内的光路；
图23是根据示例性实施方式的显示装置的外视图；以及
图24是根据示例性实施方式的显示装置的分解视图。
在所有附图中，相同的参考标号将被理解为指代相同的部分、部件和结构。
具体实施方式
现在将参照附图描述示例性实施方式。
根据示例性实施方式的显示面板可包括液晶显示(LCD)面板，液晶显示(LCD)面板包括滤色器以实现期望的颜色。
常见的LCD面板使用包括染料或颜料的滤色器，其中染料或颜料基于波长的特定范围吸收或透射光。在该语境中，光的“透射”指代促进通过滤色器的光的传播。例如，滤色器可包括促进具有蓝色的光的传播(即，透射)但吸收具有与蓝色不同颜色的光的蓝色滤色器；透射具有绿色的光但吸收具有与绿色不同颜色的光的绿色滤色器；以及透射具有红色的光但吸收具有与红色不同颜色的光的红色滤色器。在这种情况下，因为滤色器中的每个吸收入射光线中的一些，因而出现亮度上的损失并且颜色重现范围变窄。因此，根据示例性实施方式的显示面板使用转换光的类型的滤色器而不是吸收光的类型的滤色器。
图1和图2是包括光转换滤色器的显示面板的侧剖视图。在图1和图2中的说明性视图中，光传播的方向与图像被提供至看着显示面板10的观察者的方向对应。该方向称为显示面板10的前方向。
参照图1，例如从背光单元放射的蓝光BL的光入射至显示面板10。
蓝光BL可入射至显示面板10的后偏振器11a，并且后偏振器11a可配置为偏振蓝光BL以使得仅在与偏振轴相同方向上振荡的光可传播至后衬底12a。
后电极13a可在安装在后衬底12a的正面上，并且后电极13a可以是像素电极。后衬底12a可由诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或玻璃的透明材料形成。
前偏振器11b可布置在后衬底12a的前面(即，相对于产生光的背光单元在后衬底12a之前)，并且前电极13b可安装在前偏振器11b的背面上。前电极13b可以是公共电极。
液晶层14可插入在后衬底12a和前偏振器11b之间。因为在电压被施加至后电极13a和前电极13b时液晶层14传导电流，所以构成液晶层14的液晶分子的排列被调节。
已经传播通过液晶层14的光入射至前偏振器11b，并且已经传播通过前偏振器11b的光入射至布置在前偏振器11b的正面上的量子点滤色器层15。
量子点滤色器层15可包括配置用于通过使用量子点将入射光转换为红光的红光转换器15R，和配置用于通过使用量子点将入射光转换为绿光的绿光转换器15G，以及配置用于促进入射光的传播的光透射器15B。
入射至量子点滤色器层15的蓝光BL分别在红光转换器15R和绿光转换器15G中被转换为红光RL和绿光GL。入射至光透射器15B的蓝光BL没有被转换颜色，而是在没有转换的情况下被透射。
已经传播通过量子点滤色器层15或已经在量子点滤色器层15中被转换颜色的光入射至前衬底12b，其中，前衬底12b相对于光传播的方向布置在量子点滤色器层15之前。已经传播通过前衬底12b的光可作为图像由观察者看到。
参照图2，包括前述的光透射器15B、红光转换器15R和绿光转换器15G的单元在整个显示面板10中可用作像素P，并且像素可以以二维(2D)阵列布置以产生单一图像信号。
现在将结合图2解释入射至量子点滤色器层15的光的传播路径。
入射在量子点滤色器层15上的蓝光在量子点滤色器层15中被转换颜色并具有各向同性的发射图案。在这点上，形成量子点滤色器层15的媒介的折射率具有落入约1.3至约2.0的范围内的值，并且可由玻璃形成的前衬底12b的折射率可具有落入约1.3至约1.8的范围内的值。空气的折射率为1.0。
当媒介由于不同密度而具有不同折射率时，光线在从一个媒介到另一媒介传播时弯曲。光线向具有更大折射率的媒介弯曲，并且在这种情况下，因为前衬底12b的折射率大于空气的折射率，所以已经传播通过前衬底12b并从前衬底12b发射出的光向前衬底12b弯曲。这时，相对于前衬底12b和空气之间的界面的入射角大于全反射阈值角度的光线RL2被全反射至前衬底12b的内部，并且入射角小于全反射阈值角度的光线RL1传播通过前衬底12b，从而使光线RL1能够用作有效光(EL)。
如图2中所示，被全内反射的光线RL2可由显示面板10内的结构吸收并可从而消失，或可入射至另一像素区域然后被散射或转换颜色并被发射。因为在另一像素区域中经历颜色转换的光线RL3没有被设计为用于原像素，所以其被发射，从而致使光线RL3充当噪声光NL，并因而引起图像质量的退化。在光线RL2被吸收或消失的情况下，光输出效率可能退化。
因此，根据示例性实施方式的显示面板可包括具有低折射率并布置在量子点滤色器层和前衬底之间的低折射层，以减少在前衬底和外部空气之间的界面处的全内反射的比例数。现在将描述根据示例性实施方式的显示面板的结构。
图3是根据示例性实施方式的显示面板结构的侧剖视图，以及图4是图3中的显示面板的单个像素单元的俯视平面图。在图3的说明性视图中，光传播的方向与图像被提供至看着显示面板100的观察者的方向对应。该光方向为显示面板100的前方向。
参照图3，例如从背光单元放射的蓝光BL的光入射至显示面板100。
蓝光BL可入射至显示面板100的后偏振器131，并且后偏振器131可配置为偏振蓝光BL并且只将在与偏振轴相同的方向上振荡的光线透射至后衬底141。在该示例性实施方式中，相对于液晶层160，正面指代光传播的方向，并且背面指代光源位于的方向，即，光从该方向入射。
后偏振器131可以以膜的形式实现，并可实现为竖直偏振入射光的竖直偏振器或可实现为水平偏振入射光的水平偏振器。
后衬底141可位于后偏振器131的正面上。后衬底141可由透明材料形成以促进从后方向入射的光传播通过后衬底141。例如，后衬底141可由诸如丙烯的合成树脂或玻璃形成。
前偏振器132可位于后衬底141之前，并且用液晶填充的液晶层160可形成于后衬底141和前偏振器132之间。
多个栅极线(未示出)、数据线(未示出)、开关装置(未示出)以及后电极151可安装在后衬底上，并且前电极152可安装在前偏振器132上。后电极151可包括像素电极，并且前电极152可包括公共电极。
栅极线成行排列并配置为输送栅极信号，以及数据线成列排列并配置为输送数据信号。后电极151可连接至栅极线和数据线。
开关装置可用形成于栅极线和数据线交叉处的薄膜晶体管(TFT)实现。TFT的源电极连接至数据线，TFT的栅电极连接至栅极线，以及TFT的漏电极连接至后电极151和电容器。
栅极线和数据线可由诸如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)的特定材料形成。
当扫描信号被施加至栅极线时，TFT被导通并将从数据线供给的数据信号输送至后电极151。
当某一电压被施加至前电极152时，电场产生于前电极152和后电极151之间，并且电场调节液晶层160中的液晶的排列。
取决于液晶的阵列的布置，入射至液晶层160的光振荡的方向可改变或保持不变。例如，在后偏振器131是竖直偏振器，前偏振器132是水平偏振器，并且液晶被螺旋地排列的情况下，在传播通过后偏振器131时已经被竖直偏振的光在传播通过液晶层160时被水平偏振。水平偏振的光可传播通过前偏振器132并入射至位于前偏振器132的正面上的量子点滤色器层120。
量子点滤色器层120可包括配置用于将入射光线转换为红光的红光转换器121、配置用于将入射光线转换为绿光的绿光转换器122、以及配置用于透射入射光线而不转换颜色的光透射器123。转换器和透射器的布置顺序可不同于图3中所示的顺序。
红光转换器121和绿光转换器122可使用量子点以转换各颜色的光。光透射器123可具有腔的形式以用于入射光按照原状通过，或可由诸如丙烯-腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)等的透明树脂形成。
为了分隔各单元的红光转换器121、绿光转换器122和光透射器123，可存再分隔壁124，其中，分隔壁124可以以黑矩阵的形式存在。分隔壁124可配置为阻挡光传播进另一单元，从而改善对比度。
分隔壁124可实现为黑色以吸收光，并可由金属、合成树脂、合成橡胶、有机碳材料等形成。例如，它们可由铬(Cr)膜、氧化铬(CrOx)膜或包括铬(Cr)膜和氧化铬(CrOx)膜的双膜形成。
参照图4，红光转换器121、绿光转换器122和光透射器123可构成单个像素P。这种像素可二维地排列以实现2D图像的各颜色。
图5示出了根据示例性实施方式的显示面板的量子点滤色器层的内部结构。
量子点指代直径为几纳米的小球形半导体颗粒，并可包括几纳米至数十纳米的核以及由硫化锌(ZnS)形成的涂覆。例如，硒化镉(CdSe)、碲化镉或硫化镉(CdS)中的任何材料均可用于量子点的核。
因为量子点在尺寸上非常小，所以量子限制效应出现。量子限制效应指的是这样一种效应，在该效应中，非常小的颗粒中的电子由于颗粒的外壁而贡献间断的能态，这可引起以下现象，即，随着颗粒中的空间尺寸的减小，电子的能级变得相对高并且能带间隙变得更大。由于该量子限制效应，当诸如紫外线或可见光线的光入射在量子点上时，量子点可产生宽范围波长的光。
从量子点(QD)产生的光的波长可基于颗粒的尺寸变化。具体地，如果波长的能级大于能带间隙的光入射在量子点上，则量子点通过吸收光的能量被激发，并且量子点通过发射特定波长的光来归为处于基态。在这种情况下，随着量子点尺寸的减小，量子点产生具有相对短波长的光，例如，蓝光和绿光，并且随着QD尺寸的增加，QD产生具有相对长波长的光，例如，红光。因此，根据量子点的尺寸可实现多种颜色的光。
在下文中，可发射绿光的量子点颗粒称为绿色量子点颗粒，以及可发射红光的量子点颗粒称为红色量子点颗粒。
例如，绿色量子点颗粒可以是具有约2纳米和约3纳米之间宽度的颗粒，并且红色量子点颗粒可以是具有约5纳米和约6纳米之间宽度的颗粒。
参照图5，红光转换器121可包括红色量子点颗粒121P，并且绿光转换器122可包括绿色量子点颗粒122P。例如，红光转换器121可形成为使得红色量子点颗粒121P分布在树脂中，并且绿光转换器122可形成为使得绿色量子点颗粒122P分布在树脂中。
入射至红光转换器121并碰撞红色量子点颗粒121P的蓝光BL可被转换为红光然后被散射，并且入射至绿光转换器121并碰撞绿色量子点颗粒122P的蓝光BL可被转换为绿光然后被散射。
光透射器123可促进入射光的传播而不转换颜色。在背光单元放射蓝光的情况下，蓝光按照原状经过光透射器123，即，没有颜色转换或频移。因此，已经传播通过红光转换器121、绿光转换器122以及光透射器123的光可从其中分别呈现为红光、绿光以及蓝光。图5示出了在不考虑界面处的折射或反射的情况下从各转换器和透射器输出的光。
由低折射媒介形成的低折射层110可布置在量子点滤色器层120的正面上。低折射层110可具有比量子点滤色器层120低的折射率。此外，低折射层110可具有比位于低折射层110的正面上的前衬底142低的折射率。例如，低折射层110可具有落入从约1.0至约1.4范围内的折射率。
低折射层110可由树脂和分布在树脂中的诸如氧化锌(ZnO)、二氧化钛(TiO2)等的纳米颗粒形成。诸如氧化锌和二氧化钛的材料仅是应用在低折射层110中的示例，但是显示面板100的示例性实施方式不限于此。
低折射层110可通过减小光从低折射层110输出至前衬底142的角度或通过在从量子点滤色器层120输出的光线中全反射具有大入射角的光线，来减少在前衬底142和外部空气之间的界面处经受全内反射的光的比例数。现在将结合图6和图7描述低折射层110对于光路的影响。
前衬底142布置在低折射层110的正面上。类似于后衬底141，前衬底142也可由诸如例如丙烯的合成树脂或玻璃形成。
图6和图7示出了根据示例性实施方式的显示面板内的光路。在图6和图7中，位于量子点滤色器层120之后的结构被省略。
如上所述，从具有相对高折射率的媒介入射至具有较低折射率的媒介的光线在两种媒介之间的界面处向具有较高折射率的媒介弯曲，并且当特定光线的入射角等于或大于全反射阈值角度时发生全内反射。因为低折射层110的折射率比量子点滤色器层120的折射率低，所以从量子点滤色器层120入射到低折射层110的光L向量子点滤色器层120弯曲。具体地，入射角θa小于折射角θb。入射角和折射角相对于与和显示面板100平行的平面垂直的法线测量。
此外，因为前衬底142的折射率比低折射层110的折射率高，所以从低折射层110入射在前衬底142上的光L向前衬底142弯曲。入射角θb大于折射角θc。
前衬底142中的折射角θc等于光入射进外部空气中的入射角。具体地，因为低折射层110位于量子点滤色器层120和前衬底142之间，所以从前衬底142至外部空气的光的入射角被减小。因此，经受相对于前衬底142的全内反射的入射光的比例数被减少。
参照图7，当光L从量子点滤色器层120入射至低折射层110的入射角θa等于或大于全反射阈值角度时，全内反射在量子点滤色器层120和低折射层110之间的界面处朝向量子点滤色器层120发生。具体地，指向低折射层110的光L往回传播至量子点滤色器层120的内部。
在这个方面，因为具有大入射角的光在量子点滤色器层120和低折射层110之间的界面处已经被全反射，所以前衬底142和外部空气之间的界面处的全反射的比例数可被减小。因此，前衬底142和外部空气之间的界面处全反射的光移动至另一像素并从而引起图像质量退化的现象可被缓解。
图8是根据另一示例性实施方式的显示面板结构的侧剖视图，图9是根据另一示例性实施方式的显示面板结构的侧剖视图，以及图10是从蓝光截断层之上观察的用于定位蓝光截断层的俯视平面图。
参照图8，显示面板100还可包括配置用于使量子点滤色器层120平滑的平滑层125。平滑层125可形成于量子点滤色器层120的后侧上。平滑层125也可称为保护层，其可包括例如丙烯酸树脂或聚酰亚胺树脂。这些材料仅是用于平滑层125中的示例，但是显示面板100的示例性实施方式不限于此。
一旦平滑层125形成于量子点滤色器层120之上，即使表面不平滑，形成在构成量子点滤色器层120的构件之间的台阶也可帮助实现良好的图像质量。
如图9中所示，显示面板100还可包括配置用于截断还没有被转换颜色的光线的截断层170。
如上所述，入射至量子点滤色器层120的光线中的大部分分别被红光转换器121和绿光转换器122转换为红光和绿光，但是没有接触量子点的一些入射光线可被发射而没有转换颜色。在后一种情况下，蓝光从红光转换器121或绿光转换器122被输出，并且如果从红光转换器121或绿光转换器122输出的蓝光通过前衬底142行进至外部，则蓝光可能降低显示面板100的颜色重现性能并引起图像质量的退化。
因此，使用安装在前衬底131的背面上的、用于过滤掉蓝色光线的截断层170，显示面板100可防止从红光转换器121或绿光转换器122输出的蓝色光线被发射。蓝光截断层170可布置在前衬底131和低折射层110之间。
例如，截断层170可包括蓝光截断滤光器171。如图10中所示，蓝光截断滤光器171可形成为足够宽以覆盖量子点滤色器层120的红光转换器121和绿光转换器122，但是不覆盖促进蓝光传播的光透射器123。
此外，截断层170可对量子点滤色器层120上的每个像素P形成。因此，多个蓝光截断滤光器171可二维地排列，即，以2D形式排列，以与量子点滤色器层120上的各像素P对应，从而构成截断层170。
图11是根据另一示例性实施方式的显示面板的侧剖视图，以及图12示出了表示关于反射层的透光度对波长的图表。
参照图11，显示面板100还可包括布置在量子点滤色器层120的后侧上的反射层180。反射层180可以是对于比特定参考波长短的波长透明的但可反射比参考波长长的波长。
例如，反射层180可包括配置用于促进具有蓝色波长的光线传播以及用于反射具有比蓝色波长长的波长的光线的分色滤光器。因此，位于量子点滤色器层120的后侧上的反射层180可透射从背光单元的光源放射的蓝光和具有更短波长的光线，并反射具有比蓝光长的波长的光线。
参照图12，反射层180可以是对于具有约490nm或更短波长的光线透明的，并且可反射具有比约490nm长的波长的光。因为蓝色光线具有落入从约440nm至约490nm的范围内的波长，绿色光线具有约490nm至约570nm的对应范围，以及红色光线具有约620nm至约780nm的对应范围，所以反射层180可选择性地将蓝光输送至量子点滤色器层120。
前述的平滑层125、截断层170和反射层180可选择性地包括在显示面板100中。显示面板100可包括这些元件中的全部，或可仅包括这些元件中的一些，或可不包括这些元件中的任何一个。
当在前述示例性实施方式中截断层170将蓝光滤掉时，待被截断层170滤掉的波长可基于从背光单元放射的光的波长改变。
此外，当反射层180透射蓝光并反射具有比蓝光长的波长的光时，待被反射层180反射的波长可基于从背光单元放射的光的波长改变。
现在将描述与显示面板100包括全部平滑层125、截断层125和反射层180的情况对应的光路。
图13和图14示出了根据示例性实施方式的显示面板内的光路。在图13和图14中，反射层180之后的结构被省略。
如图13中所示，如果全反射的光是没有接触量子点并从而没有转换颜色的蓝光，则该蓝光通过接触包含在红光转换器121中的红色量子点颗粒121P而具有转换颜色的另一次机会。具体地，在量子点滤色器层120的红光转换器121和低折射层110之间的界面处全反射进红光转换器121的蓝光BL可通过接触红光转换器121内的红色量子点颗粒被转换为红光RL。
如上所述，对于低折射层110具有大入射角的光线被全反射回量子点滤色器层120。如图14中所示，如果全反射的光线是已经被转换的红光RL，则光线在反射层180处被回射并从而传播回至低折射层110。如果入射至低折射层110的入射角不大于全反射阈值角度，则在反射层180处反射的红光具有被发射出前衬底142的机会。
如图13和图14中所示，即使一些光线在量子点滤色器层120和低折射层110之间的界面处被全反射，这些光线通过在量子点滤色器层120内被再次反射或转换颜色也具有被反射的机会，从而防止由全内反射引起的效率的退化。
此外，即使还没有在转换器121和122中被转换颜色的蓝光在量子点滤色器层120和低折射层110之间的界面处没有被全反射，蓝光也可通过在截断层170中被滤掉而充当关于效率退化的因素。然而，如果蓝光在量子点滤色器层120和低折射层110之间的界面处被全反射，则蓝光可具有转换颜色的另一次机会，从而帮助改善效率。
图15是根据另一示例性实施方式的显示面板的侧剖视图，以及图16示出了图15中的显示面板内的光路。
参照图15，显示面板100还可包括布置在前衬底142的前侧上的抗反射(AR)层190。AR层190可包括AR涂层或抗眩光低反射涂层。
例如，AR层190可包括涂覆有具有相对高折射率的材料的涂层以及涂覆有具有相对低折射率的材料的涂层，这两种涂层可在多层中彼此交替。
诸如二氧化硅SiO2的低折射氧化物可用作低折射率材料，并且诸如二氧化钛TiO2、二氧化锆ZrO2、铌酸锂LiNbO3、钽酸锂LiTaO3、二氧化镧钛LaTiO2等的高折射无机氧化物中的至少一种可用作高折射率材料。
涂覆有高折射率材料的涂层可具有落入从约1.70至约2.80或从约1.90至约2.80范围内的折射率，以及涂覆有低折射率材料的涂层可具有落入从约1.20至约1.50范围内的折射率。
如图16中所示，在没有形成于前衬底142的前侧上的AR层190的情况下，光线中的一些(例如，从前衬底142内部指向外部空气的RL)在前衬底142和外部空气之间的界面处可被菲涅耳反射，并可返回至前衬底142的内部。
反之，在AR层190形成于前衬底142的前侧上的情况下，菲涅耳表面反射的比例数可被减少，并从而透射的比例数增加以改善光发射效率。
AR层190可选择性地包括在显示面板100中，与前述的平滑层126、截断层170和反射层180类似。
到此，已经描述了用于解决出现在前衬底142和外部空气之间界面处的全内反射引起图像质量和效率退化的问题的示例性实施方式。现在将描述用于应对由分隔壁的光吸收引起的效率退化的显示面板的另一示例性实施方式。
图17示出了包括光转换滤色器的显示面板内的光路。在图17中，光的行进路径相对于红光转换器被说明。
图17中所示的显示面板10的结构与图1中所示的显示面板的结构相同，所以这里将省略该结构的描述。
如上所述，通过接触量子点颗粒被转换颜色的光线被散射。如图17中所示，入射进红光转换器15R的蓝光BL可通过接触红色量子点颗粒被转换为绿光GL，然后被散射出红光转换器15R。
然而，散射的光线中的一些不入射进前衬底12b，而是入射进布置在红光转换器15R两侧上的分隔壁15BM。每个分隔壁15BM可通过使用吸收全范围波长光线的黑矩阵来实现。
分隔壁15BM从而吸收入射红光RL，并充当关于降低显示面板10的效率的因素。
图18是根据另一示例性实施方式的显示面板的侧剖视图，以及图19示出了根据另一示例性实施方式的显示面板内的光路。在图18和图19中的说明性视图中，发射光的方向与图像被提供至看着显示面板200的观察者的方向对应。该方向为显示面板200的前方向。
参照图18，例如从背光单元放射的蓝光BL的光入射至显示面板200。
蓝光BL可入射至显示面板200的后偏振器231，并且后偏振器231可偏振蓝光BL并仅将在与偏振轴相同方向上振荡的光线透射至后衬底241。
后偏振器231可以以膜的形式实现，并可实现为配置为竖直偏振入射光的竖直偏振器，或实现为配置为水平偏振入射光的水平偏振器。
后衬底241可位于后偏振器231的正面上。后衬底241可由透明材料形成以对于从后面入射的光是透明的。例如，后衬底241可由诸如例如丙烯的合成树脂或玻璃形成。
前偏振器232可位于后衬底241之前，并且用液晶填充的液晶层260可形成于后衬底241和前偏振器232之间。
形成于后衬底241之前的前偏振器232上的电路与关于显示面板100的前述示例性实施方式的上文所述相同，所以这里将省略详细描述。
当预定电压被施加至形成于前偏振器232上的前电极252时，电场在前电极252和形成于后衬底241上的后电极251之间被产生，并且电场调节液晶层260的液晶的排列。液晶的排列也与关于前述示例性实施方式的上文所述相同，所以这里将省略详细描述。
位于前偏振器232的正面上的量子点滤色器层220可包括配置用于将入射光线转换为红光的红光转换器221、配置用于将入射光线转换为绿光的绿光转换器222以及配置用于促进入射光线传播而不转换颜色的光透射器223。
红光转换器221和绿光转换器222可使用量子点来转换各颜色的光。光透射器223可具有腔的形式以用于促进入射光通过其传播，或可由诸如丙烯-腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)等中的任何一种的透明树脂形成。
为了分隔各单元的红光转换器221、绿光转换器222和光透射器223，可存在分隔壁224，其中，分隔壁224可包括黑矩阵。分隔壁224可配置为阻挡光行进到另一单元中，从而改善对比度。分隔壁224可由金属、合成树脂、合成橡胶等中的任何材料形成，并可实现为黑色以吸收光。
为了解决由分隔壁224吸收散射光引起的效率退化的问题，显示面板200还可包括围绕分隔壁224的反射壁226。反射壁226可由诸如二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化铁(Fe2O3)、氧化铬(CrO)、氧化钴(CoO)、氧化锡(SnO2)、滑石和高岭土(Al2Si2O5(OH)4)等中的任何材料的白色材料形成以反射光，但是显示面板200的示例性实施方式不限于此。
前衬底242位于量子点滤色器层220的正面上。类似于后衬底241，前衬底242也可由诸如例如丙烯的合成树脂或玻璃形成。
从背光单元放射的光传播通过量子点滤色器层220和前衬底242，并可作为图像由观察者观察到。
参照图19，即使在红光转换器221中散射的红光RL指向分隔壁224，红光RL也可通过在围绕分隔壁224的反射壁226上被反射然后朝向前衬底242传播并入射回前衬底242中来具有被发射的另一次机会。
此外，还没有在红光转换器221中被转换颜色的蓝光可指向分隔壁224，在这种情况下，围绕分隔壁224的反射壁226可将入射的蓝光反射回至红光转换器221，并从而蓝光可具有被转换为红光的另一次机会。
在该方面，围绕分隔壁224的反射壁226可反射散射的光和向分隔壁224移动的蓝光，并从而给予它们被发射或被再次转换颜色的机会，从而改善效率。
虽然出于说明的方便，上文参照图19仅描述了红光转换器221中的光路，但是绿光转换器222中的已经被转换颜色的绿光和/或还没有被转换颜色的蓝光中的每个均可通过在反射壁226上被反射而具有被发射或被转换颜色的各自的机会。
此外，蓝光可不入射进前衬底242，而是可向两边上的分隔壁224传播，在这种情况下，反射壁226也可通过反射蓝光给予蓝光被发射的另一次机会。
图20是根据另一示例性实施方式的显示面板的侧剖视图。
参照图20，显示面板200还可包括配置用于截断还没有被转换颜色的光的截断层270。截断层270可布置在量子点滤色器层220和前衬底242之间。
在从背光单元放射的光为蓝光的情况下，截断层270可包括蓝光截断滤光器。蓝光截断滤光器可形成为足够宽以覆盖量子点滤色器层220的红光转换器221和绿光转换器222，但是不覆盖促进蓝光传播的光透射器223。
此外，截断层270可对量子点滤色器层120上的每个像素P形成。截断层270与前述显示面板100的截断层170相同，所以这里将省略描述。
显示面板200还可包括位于量子点滤色器层220的后侧上的反射层280。反射层280可以是对于比特定参考波长短的波长透明的，但是可配置为反射比参考波长长的波长。例如，反射层280可包括配置用于透射具有蓝色波长的光线和用于反射具有比蓝色波长短的波长的光线的分色滤光器。反射层280与前述显示面板100的反射层180相同，所以这里将省略描述。
显示面板200还可包括形成于前衬底242的前侧上的AR层290。在AR层290形成于前衬底242的前侧上的情况下，菲涅耳表面反射的比例数可被减少，并从而透射的比例数增加以改善光发射效率。
例如，AR层290可包括涂覆有具有相对高折射率的材料的涂层以及涂覆有具有相对低折射率的材料的涂层，这两中涂层可在多层中彼此交替。AR层290与前述显示面板100中的相同，所以这里将省略详细描述。
平滑层225、截断层270、反射层280以及AR层290可选择性地包括在显示面板200中。显示面板200可包括这些元件中的全部，或可仅包括这些元件中的一些，或可不包括这些元件中的任何一个。
图21是根据本公开另一示例性实施方式的显示面板的侧剖视图，以及图22示出了图21中的显示面板内的光路。
参照图21，显示面板200还可包括由具有相对低折射率的媒介形成的低折射层210。低折射层210可布置在量子点滤色器层220和前衬底242之间，但是如果显示面板200如图21中所示包括截断层270，则低折射层210可布置在截断层270和量子点滤色器层220之间。
低折射层210可具有比量子点滤色器层220低的折射率。此外，低折射层210可具有比位于低折射层110之前的前衬底242低的折射率。例如，低折射层210可具有落入从约1.0到约1.4的范围内的折射率。
低折射层210可由树脂形成，诸如氧化锌(Zn)、二氧化钛(TiO2)等的纳米颗粒分布在树脂中，但是这些材料仅用于示例，并且显示面板200的示例性实施方式不限于此。
低折射层210可通过减小光从前衬底242入射进外部空气的入射角或通过全反射具有大入射角的光线，来减少前衬底242和外部空气之间的界面处的全内反射的比例数。低折射层210与关于前述显示面板100的上文所述的低折射层相同，所以这里将省略详细描述。
关于图22中所示的光路，以大于全反射阈值角度的角度从量子点滤色器层220的红光转换器221入射进低折射层210的红色光线RL中的一些，在红光转换器221和低折射层210之间的界面处被全内反射并返回。在这种情况下，如图22中所示，全反射的红色光线RL中的一些可向两侧传播，并可被围绕形成于红光转换器221两侧上的分隔壁224的反射壁226反射进前衬底242而不被分隔壁224吸收，并从而可能被发射出前衬底242。因此，显示面板200的光输出效率可进一步被改善。
现在将描述根据一个或多个示例性实施方式的包括显示面板100或200的显示装置300。
图23是根据示例性实施方式的显示装置的外视图，以及图24是根据示例性实施方式的显示装置的分解视图。
显示装置300为配置用于处理从外部接收的图像信号以及用于视觉上呈现所处理的图像信号的装置。在下文描述中，假设显示装置300为电视(TV)，但是示例性实施方式不限于此。例如，显示装置300可以以多种形式实现，例如监视器、便携式多媒体装置、便携式通信装置以及可视觉上呈现图像的任何装置中的任何装置。
参照图23和图24，显示装置300包括壳装多个部件的主外部框架310，以及配置用于显示图像的显示面板100或200。具体地，显示装置300可包括关于不同示例性实施方式的如上文所述的显示面板100和显示面板200中的一个。
在主外部框架310内，存在驱动电路320、背光单元(BLU)330以及光学构件340。
主外部框架310可包括位于显示装置300前部上的前框311、位于显示装置300后侧上的后框312以及位于显示装置300内的模制框架313。
前框311可与用于显示图像的显示面板100或200共面以使得显示面板300的边缘不被暴露。
后框312可布置在显示面板100或200的相对侧上，以不暴露包括在显示装置300中的各种部件，并从而保护显示装置300的各种部件不受外部震动影响。
模制框架313约束显示面板100或200、光学构件340以及BLU 330的移动，并将这些元件紧固至前框311和后框312。
驱动电路320配置为提供驱动信号以驱动显示面板100或200。驱动电路320可包括栅极驱动电路321和数据驱动电路322。
栅极驱动电路321可连接至显示面板100、200的栅极线(未示出)并配置用于将栅极信号发送至栅极线。数据驱动电路322可连接至显示面板100、200的数据线(未示出)并配置用于将数据信号发送至数据线。
BLU 330安装在显示面板100或200之后并配置用于照亮显示面板100或200以产生图像。BLU 330可分为边缘型BLU和直接型BLU，其中，在边缘型BLU内各光源位于显示面板100或200的对应的边上，在直接型BLU内，光源位于显示面板100或200的后面。
在下文描述中，假设BLU 330对应于边缘型BLU。
BLU 330包括光源331、光导板(LGP)332以及反射器片333，其中，光源331配置用于产生光，光导板(LGP)332配置用于将由光源331产生的光转换为片光，反射器片333形成于LGP 332的背面上并配置用于反射从LGP 332输出的光。
光源331中的每个均布置在LGP 332的各边上并配置用于向LGP 332放射光线。
例如，光源331可配置为产生蓝光。
例如，光源331可使用低发热LED和/或冷阴极荧光灯(CCFL)。
LGP 332配置为通过改变入射光传播的方向来在前方向上输出光。为了改变光传播方向，多个膨胀条纹可形成于LGP 332的正面上，以及多个点可形成于LGP 332的背面上。膨胀条纹和点的各自的尺寸和间隔可被调节以在LGP 332的前方向上产生均匀的光。
此外，LGP 332的正面上的膨胀条纹可经由执行印刷方法来压印，并且LGP 332的背面上的点可用激光束以凹雕形式形成。
入射进LGP 332的光线中的一些可被形成于LGP 332的背面上的点散射并在LGP 332的前方向上发射，并且一些其它光线被形成于LGP 332的背面上的反射器片333朝向LGP 332的内部反射。此外，反射的光线中的一些可向LGP 332的中心传播，并由于在LGP 332的中心处被散射而在LGP 332的前方向上发射。
以这种方式，LGP332可经由从LGP 332内部产生的光线的折射、反射以及散射来促进光线在前方向上的相对均匀的发射。
这种LGP 332可使用透明的和坚固的PMMA或PC材料。
如上所述，反射器片333形成于LGP 332的后侧上，并配置为使得从LGP 332内部指向LGP 332的背面的光线中的一些被反射向LGP 332的内部。
反射器片333通过用具有相对高反射率的材料涂覆基础材料来制造。例如，反射器片333可通过用相对高反射聚合物涂覆聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)来制造。
如上所述，BLU 330可包括光源331、LGP 332以及反射器片333，并可配置为均匀地发射片光。
光学构件340配置为弯曲或散射光以加宽显示装置300的视角以及增加显示装置300的亮度。
光学构件340可包括多种片。例如，光学构件340可包括漫射器片341、棱镜片342、保护片343以及亮度增强膜344中的任何一个。
漫射器片341配置为沿平面漫射从BLU 330输出的光线，从而允许显示装置300的屏幕的整体颜色和亮度被均匀地观察。因为从LGP 332输出的光线根据形成于LGP 332的正面上的图案被输出，所以图案可从自LGP 332输出的光线观察到。
为了防止形成于LGP 332的正面上的图案被观察到，漫射器片341还配置为在与输出光的方向垂直的方向上漫射从LGP 332输出的光。
在该方面，漫射器片341漫射从BLU 330输出的光以保持整个平面的相对均匀的亮度。
在传播通过漫射器片341时光在垂直于漫射器片341的平面的方向上被漫射，从而急剧降低亮度。棱镜片342折射或聚焦由漫射器片341漫射的光，从而增强亮度。
此外，棱镜片342包括三角棱镜形式的棱镜图案，并且棱镜图案布置为彼此相邻以形成多个条。具体地，棱镜图案被形成为以凹凸交替的图案向显示面板100或200突出。
保护片343保护包括在BLU 330中的许多不同部件免受外部震动或外来物流入的影响。保护片343也可保护对刮擦敏感的棱镜片342。
亮度增强膜344是偏振器膜类型的，并且也可称为反射偏振器膜。亮度增强膜344对于从BLU 330输出的光线中的、平行于亮度增强膜344的偏振方向偏振的一些是透明的，并配置为反射在与亮度增强膜344的偏振方向不同的方向上偏振的一些其它光线。
这些光线称为在与光传播方向垂直的方向上振荡的横波。偏振器膜对于在特定方向上振荡的一些振荡光线是透明的，并配置为吸收在不同于该特定方向的方向上振荡的其它光线。
相反地，亮度增强膜344配置为反射在与亮度增强膜344的偏振方向不同的方向上偏振的光线。反射的光线在BLU 330内部再循环，并且光再循环有助于改善显示装置300的亮度。
根据显示面板以及具有该显示面板的显示装置的示例性实施方式，由低折射材料形成的全反射层可布置在量子点滤色器层和玻璃衬底之间，以减少已经传播通过量子点滤色器层并在玻璃衬底处被全反射的光的比例数。
此外，量子点滤色器层可用高反射材料涂覆分隔壁以将各颜色区分开，以便再循环入射至分隔壁的光并从而改善效率。
上文已经描述了数个示例性实施方式，但是本领域普通技术人员将理解并认识到的是，在不背离本公开的范围的情况下可进行多种修改。因此，将对本领域普通技术人员显而易见的是，本公开不限于上文描述的示例性实施方式，上文描述的示例性实施方式仅被提供用于说明性的目的。
在本公开中描述和示出的示例性实施方式和特征仅是优选示例，并且其各种修改也可落入本公开的范围内。
本文中使用的用辞仅用于描述特定示例性实施方式的目的并且不意在限制本公开。应理解的是，单数形式“一(a)”、“一(an)”以及“所述(the)”包括复数参考，除非上下文清楚地另有指示。还应理解的是，在本说明书中使用时，用语“包含”和/或“包含有”表示所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组的存在或添加。
包括任何类似“后”和“前”的修饰语的用语可用于解释多种部件，但是部件不被用语限制。用语仅用于将部件从另一部件区分出来的目的。例如，在不背离本公开的教授的情况下，后元件、部件、区、层或区段可称为前元件、部件、区、层或区段。
此外，如在说明书全文中使用的用语，例如，“～部”、“～块”、“～构件”、“～模块”等，可指代配置用于执行至少一个功能或操作的单元。

Claims (15)

1.显示面板，包括：
量子点滤色器层，用于转换从光源接收的光的颜色；
透明前衬底，布置在所述量子点滤色器层之前；以及
低折射层，布置在所述量子点滤色器层和所述前衬底之间并具有比所述量子点滤色器层的折射率低的折射率。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述低折射层的折射率落入从1.0至1.4的范围内。
3.根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述低折射层包括树脂；以及分布在所述树脂中的纳米颗粒，并且所述纳米颗粒选自二氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述低折射层的折射率比所述前衬底的折射率低，以及
所述前衬底具有比所述量子点滤色器层的折射率高的折射率。
5.根据权利要求1所述的显示面板，其中，从所述光源接收的光包括蓝光，以及
其中，所述显示面板还包括反射层，所述反射层布置在所述量子点滤色器层之后，用于透射所述蓝光并反射具有比所述蓝光的波长长的波长的光。
6.根据权利要求1所述的显示面板，还包括：抗反射(AR)层，涂覆在所述前衬底的表面上并配置用于防止菲涅耳反射。
7.显示面板，包括：
量子点滤色器层，具有多个转换器和分隔壁，其中，所述多个转换器包括用于转换从光源接收的光的颜色的量子点颗粒，所述分隔壁布置在所述多个转换器之间用于吸收光；
前衬底，布置在所述量子点滤色器层之前；以及
反射壁，围绕所述分隔壁用于反射朝向所述分隔壁的入射光。
8.根据权利要求7所述的显示面板，
还包括：低折射层，布置在所述量子点滤色器层和所述前衬底之间并具有比所述量子点滤色器层的折射率低的折射率。
9.根据权利要求8所述的显示面板，其中，所述低折射层的折射率落入从1.0至1.4的范围内。
10.根据权利要求9所述的显示面板，其中，所述低折射层包括树脂；以及分布在所述树脂中的纳米颗粒，其中所述纳米颗粒选自二氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)中的至少一种。
11.根据权利要求9所述的显示面板，其中，所述低折射层的折射率比所述前衬底的折射率低。
12.根据权利要求9所述的显示面板，还包括：抗反射(AR)层，涂覆在所述前衬底的表面上用于防止菲涅耳反射。
13.显示装置，包括：
背光单元，具有光源；
量子点滤色器层，布置在所述背光单元之前用于转换从所述光源接收的光的颜色；
前衬底，布置在所述量子点滤色器层之前；以及
低折射层，布置在所述量子点滤色器层和所述前衬底之间并具有比所述量子点滤色器层的折射率低的折射率。
14.根据权利要求13所述的显示装置，其中，所述低折射层的折射率落入从1.0至1.4的范围内。
15.根据权利要求13所述的显示装置，其中，所述低折射层的折射率比所述前衬底的折射率低。
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