CN106556949A - 颜色转换面板和包括该颜色转换面板的显示装置 - Google Patents
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Abstract
提供了一种颜色转换面板和一种包括该颜色转换面板的显示装置。所述颜色转换面板包括基底以及设置在基底上的红色颜色转换面板、绿色颜色转换面板和透射层。所述透射层包括颜料和染料中的至少一种。
Description
本申请要求在韩国知识产权局于2015年9月30日提交的第10-2015-0137741号和于2016年8月29日提交的第10-2016-0110048号韩国专利申请的优先权和权益,这些韩国专利申请的所有内容通过引用包含于此。
技术领域
本公开涉及一种颜色转换面板和一种包括该颜色转换面板的显示装置。
背景技术
在显示装置之中,当前最广泛使用的是具有场产生电极设置在两个显示面板中的每个中的结构的液晶显示器。通常,多个薄膜晶体管和像素电极以矩阵形式布置在一个面板(在下文中被称作“薄膜晶体管阵列面板”)中,红色、绿色和蓝色的滤色器设置在另一面板(在下文中被称作“共电极面板”)中,共电极覆盖另一面板的整个表面。然而,在液晶显示器中,在偏振器和滤色器中发生光损失。
该背景技术部分中公开的上述信息仅用来增强对发明的背景的理解,因此,它可以包含不形成对本领域普通技术人员来说在本国已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明的一个方面提供了一种改善了对比度和颜色再现性的颜色转换面板和一种包括该颜色转换面板的显示装置。
发明的另一方面提供了一种颜色转换面板装置,所述颜色转换面板装置可以包括:基底;红色颜色转换层、绿色颜色转换层和透射层,设置在基底上方,其中,透射层包括颜料和染料中的至少一种。
在前述装置中,红色颜色转换层、绿色颜色转换层和透射层之中的至少一者可以包括散射构件。包括在透射层中的散射构件的含量可以与红色颜色转换层和绿色颜色转换层中的每个或一个的散射构件的含量不同。红色颜色转换层和绿色颜色转换层包括磷光体和量子点中的至少一者。透射层不包括磷光体和量子点。红色颜色转换层和绿色颜色转换层不包括颜料和染料。
仍在前述装置中,颜料可以是蓝色颜料,染料可以是蓝色染料。颜色转换面板装置还可以包括设置在红色颜色转换层和绿色颜色转换层中的至少一者与基底之间的蓝色阻挡滤波器。颜色转换面板装置还可以包括设置在红色颜色转换层和绿色颜色转换层中的至少一者与基底之间的辅助透射层。颜色转换面板装置还可以包括具有光阻挡部分的光阻挡构件,光阻挡部分中的每个设置在红色颜色转换层、绿色颜色转换层和透射层之中的紧密相邻的两个之间。
本发明的又一方面提供了一种显示装置,所述显示装置可以包括显示面板和设置在显示面板上方的颜色转换面板,其中,颜色转换面板包括:基底,与显示面板叠置;红色颜色转换层、绿色颜色转换层、透射层,设置在基底与显示面板之间,透射层包括颜料和染料中的至少一种。
在前述显示装置中,红色颜色转换层和绿色颜色转换层不包括颜料和染料。红色颜色转换层、绿色颜色转换层和透射层中的至少一者可以包括散射构件。包括在透射层中的散射构件的含量可以与红色颜色转换层和绿色颜色转换层中的每个或一个的散射构件的含量不同。红色颜色转换层和绿色颜色转换层可以包括磷光体和量子点中的至少一者。透射层不包括磷光体和量子点。颜料可以是蓝色颜料,染料可以是蓝色染料。
仍在前述显示装置中,显示装置还可以包括设置在红色颜色转换层和绿色颜色转换层中的至少一者与基底之间的蓝色阻挡滤波器。显示装置还可以包括设置在红色颜色转换层和绿色颜色转换层中的至少一者与基底之间的辅助透射层。显示装置还可以包括包含光阻挡部分的光阻挡构件,光阻挡部分中的每个设置在红色颜色转换层、绿色颜色转换层和透射层之中紧密相邻的两个之间。显示装置还可以包括被构造为向显示面板和颜色转换面板发射光的背光组件。
还是在前述显示装置中,显示面板还可以包括:液晶面板;偏振器,设置在液晶面板的两个表面上方。液晶面板可以包括:薄膜晶体管,设置在第一基底上方;像素电极,连接到薄膜晶体管;共电极,与像素电极相对,其中,像素电极和共电极被构造为形成电场;第二基底,与第一基底叠置且与第一基底隔开;液晶层,设置在第一基底与第二基底之间。液晶面板可以包括:基体基底;薄膜晶体管,设置在基体基底上方;像素电极,连接到薄膜晶体管;顶层,与像素电极叠置;液晶层,设置在多个微腔中,所述多个微腔设置在像素电极与顶层之间。
发明的再一方面提供了一种显示装置,所述显示装置可以包括:薄膜晶体管阵列面板;颜色转换显示面板,与薄膜晶体管阵列面板叠置;液晶层,设置在薄膜晶体管阵列面板与颜色转换显示面板之间并包括液晶分子,其中,颜色转换显示面板包括基底以及设置在基底与液晶层之间的红色颜色转换层、绿色颜色转换层和透射层,其中,透射层包括颜料和染料中的至少一种。
根据本发明的实施例的颜色转换面板包括基底以及设置在基底上的红色颜色转换层、绿色颜色转换层和透射层,其中,透射层包括颜料和染料中的至少一种。
红色颜色转换层、绿色颜色转换层和透射层之中的至少一者可以包括散射构件。
包括在红色颜色转换层、绿色颜色转换层和透射层中的散射构件的含量可以是不同的。
红色颜色转换层和绿色颜色转换层可以包括磷光体和量子点中的至少一者。
透射层可以不包括磷光体和量子点。
红色颜色转换层和绿色颜色转换层可以不包括颜料和染料。
颜料可以是蓝色颜料,染料可以是蓝色染料。
还可以包括设置在红色颜色转换层和绿色颜色转换层中的至少一者与基底之间的蓝色阻挡滤波器。
还可以包括红色颜色转换层和绿色颜色转换层中的至少一者与基底之间的辅助透射层。
还可以包括设置在红色颜色转换层、绿色颜色转换层和透射层之间的光阻挡构件。
根据本发明的实施例的显示装置包括:显示面板;颜色转换面板,设置在显示面板上,颜色转换面板包括基底以及设置在基底与显示面板之间的红色颜色转换层、绿色颜色转换层和透射层,透射层包括颜料和染料中的至少一种。
红色颜色转换层和绿色颜色转换层可以不包括颜料和染料。
红色颜色转换层、绿色颜色转换层和透射层之中的至少一者可以包括散射构件。
包括在红色颜色转换层、绿色颜色转换层和透射层中的散射构件的含量可以是不同的。
红色颜色转换层和绿色颜色转换层可以包括磷光体和量子点中的至少一者。
透射层可以不包括磷光体和量子点。
颜料可以是蓝色颜料,染料可以是蓝色染料。
还可以包括设置在红色颜色转换层和绿色颜色转换层中的至少一者与基底之间的蓝色阻挡滤波器。
还可以包括设置在红色颜色转换层和绿色颜色转换层中的至少一者与基底之间的辅助透射层。
还可以包括设置在红色颜色转换层、绿色颜色转换层和透射层之间的光阻挡构件。
还可以包括将光供应到显示面板和颜色转换面板的光组件。
显示面板还可以包括液晶面板和设置在液晶面板的两个表面上的偏振器。
液晶面板可以包括:薄膜晶体管,设置在第一基底上;像素电极,连接到薄膜晶体管;共电极,与像素电极形成电场;第二基底,与第一基底分离并且与第一基底叠置;液晶层,设置在第一基底与第二基底之间。
液晶面板可以包括:基底;薄膜晶体管,设置在基底上;像素电极,连接到薄膜晶体管;顶层,与像素电极叠置;液晶层,设置在位于像素电极与顶层之间的多个微腔中。
根据本发明的实施例的显示装置包括:薄膜晶体管阵列面板;颜色转换显示面板,与薄膜晶体管阵列面板叠置;液晶层,设置在薄膜晶体管阵列面板与颜色转换显示面板之间并包括液晶分子,其中,颜色转换显示面板包括基底以及设置在基底与液晶层之间的红色颜色转换层、绿色颜色转换层和透射层,透射层包括颜料和染料中的至少一种。
根据本发明的实施例的颜色转换面板和显示装置具有优异的对比度和颜色再现性,从而改善了显示品质。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的颜色转换面板的剖视图。
图2和图3是根据本发明的实施例的颜色转换面板的剖视图。
图4是根据本发明的实施例的显示装置的示意性剖视图。
图5是根据本发明的实施例的液晶显示器的俯视图,图6是沿图5的线VI-VI'截取的剖视图。
图7是根据本发明的实施例的液晶显示器的一个像素的俯视图,图8是沿图7的线VIII-VIII截取的剖视图,图9是沿线IX-IX截取的剖视图。
图10是根据本发明的实施例的液晶显示器的剖视图。
图11和图12是示出根据对比示例和本发明的实施例的颜色转换面板的反射程度的曲线图。
具体实施方式
在下文中将参照示出发明的实施例的附图更加充分地描述本发明的实施例。如本领域技术人员将认识到的,在都不脱离本发明的精神或范围的情况下,所描述的实施例可以以各种不同的方式进行修改。
在附图中,为了清楚,夸大了层、膜、面板、区域等的厚度。贯穿说明书,同样的附图标记表示同样的元件。将理解的是,当诸如层、膜、区域或基底的元件被称作“在”另一元件“上”时,该元件可以直接在所述另一元件上,或者也可以在二者之间存在中间元件。相反,当元件被称作“直接在”另一元件“上”时,不存在中间元件。
如上面讨论的,在液晶显示器中,在偏振器和滤色器中发生光损失。为了减少光损失并实现高效率液晶显示器,显示装置可以包括颜色转换面板。
现在,将参照图1描述根据本发明的实施例的颜色转换面板。图1是根据本发明的实施例的颜色转换面板的剖视图。
如图1中所示,根据本发明的实施例的颜色转换面板30包括设置在基底310上的多个颜色转换层330R和330G、透射层330B和光阻挡构件320。光阻挡构件320包括多个部分,多个部分中的每个设置在多个颜色转换层330R、330G和透射层330B之中的紧密相邻的两个之间。在实施例中,当在垂直于基底310的主表面的观察方向上观察时,多个颜色转换层330R、330G和透射层330B互不叠置。
颜色转换层330R和330G可以使入射光出射为不同颜色的光,作为示例,它们可以是红色颜色转换层330R和绿色颜色转换层330G。透射层330B可以利用单独的颜色转换器使入射光出射,作为示例,入射蓝色光并可以出射蓝色光。
光阻挡构件320包括多个光阻挡部分,每个光阻挡部分设置在颜色转换层330R、330G和透射层330B之中的紧密相邻的两个之间,具体地,它可以限定设置有红色颜色转换层330R、绿色颜色转换层330G和透射层330B的区域。光阻挡构件320与相邻的颜色转换层330R、330G和透射层330B中的每个可以根据制造工艺而部分地叠置。
红色颜色转换层330R包括将入射蓝色光转换成红色光的磷光体和量子点331R中的至少一种,本说明书中描述红色颜色转换层330R包括量子点331R的实施例作为示例。
当红色颜色转换层330R包括红色磷光体时,红色磷光体可以是(Ca,Sr,Ba)S、(Ca,Sr,Ba)2Si5N8、CaAlSiN3、CaMoO4、Eu2Si5N8之中的一种材料,但是不限于此。红色颜色转换层330R可以包括至少一种类型的红色磷光体。
绿色颜色转换层330G包括将入射的蓝色光转换成绿色光的磷光体和量子点331G中的至少一种,本说明书描述绿色颜色转换层330G包括量子点331G的实施例作为示例。
当绿色颜色转换层330G包括绿色磷光体时,绿色磷光体可以是钇铝石榴石(YAG)、(Ca,Sr,Ba)2SiO4、SrGa2S4、BAM、α-SiAlON、β-SiAlON、Ca3Sc2Si3O12、Tb3Al5O12、BaSiO4、CaAlSiON、(Sr1-xBax)Si2O2N2之中的一种材料,但是不限于此。绿色颜色转换层330G可以包括至少一种类型的绿色磷光体。在此情况下,x可以是0与1之间的任何数。
红色颜色转换层330R和绿色颜色转换层330G可以包括转换颜色的量子点331R和331G代替磷光体,或者除了包括磷光体之外还包括量子点331R和331G。在此情况下,量子点可以选自于第II-VI族化合物、第III-V族化合物、第IV-VI族化合物、第IV族元素、第IV族化合物和它们的组合。
第II-VI族化合物可以选自于由以下化合物组成的组:二元化合物,选自于由CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgSe、MgS和它们的混合物组成的组;三元化合物,选自于由CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、MgZnSe、MgZnS和它们的混合物组成的组;四元化合物,选自于由HgZnTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe和它们的混合物组成的组。第III-V族化合物可以选自于由以下化合物组成的组:二元化合物,选自于由GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb和它们的混合物组成的组;三元化合物,选自于由GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP和它们的混合物组成的组;四元化合物,选自于由GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb和它们的混合物组成的组。第IV-VI族化合物可以选自于由以下化合物组成的组:二元化合物,选自于由SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe和它们的混合物组成的组;三元化合物,选自于由SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe和它们的混合物组成的组;四元化合物,选自于由SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe和它们的混合物组成的组。第IV族元素可以选自于由Si、Ge和它们的混合物组成的组。第IV族化合物可以是从由SiC、SiGe和它们的混合物组成的组中选择的二元化合物。
在此情况下,二元化合物、三元化合物或四元化合物可以以均一的浓度存在于颗粒中,或者可以存在于被划分成浓度分布局部不同的状态的同一颗粒中。另外,颜色转换层可以具有一个量子点围绕另一量子点的核/壳结构。核与壳之间的界面可以具有浓度梯度,使得存在于壳中的元素的浓度接近其中心而逐渐减小。
量子点331R和331G的发射波长光谱的半峰全宽(FWHM)可以为大约45nm或更小,在一个实施例中为大约40nm或更小,在另一实施例中为大约30nm或更小,在该范围内,可以改善颜色纯度或颜色再现性。另外,在所有方向上照射穿过量子点出射的光,从而改善光视角。
另外,量子点的形式为本领域中通常使用的形式而不受具体限制,但是更具体地,可以形成为球形、锥形、多臂形或立方体的纳米颗粒、纳米管、纳米线、纳米纤维和纳米板状的颗粒。
透射层330B的基体(matrix)可以是使从光组件或背光装置供应的蓝色光透射的树脂材料。在实施例中,在没有单独的磷光体或量子点的情况下,与发射蓝色光的区域对应的透射层330B使入射的蓝色光出射。
在此情况下,作为一个示例,红色颜色转换层330R、绿色颜色转换层330G、透射层330B和光阻挡构件320的基体的材料可以是光敏树脂,因此可以通过光刻工艺来形成。
另外,红色颜色转换层、绿色颜色转换层、透射层和光阻挡构件可以通过印刷工艺来形成,根据制造工艺可以使用不是光敏树脂的其它材料。
在本说明书中,颜色转换层和光阻挡构件通过光刻工艺或印刷工艺来形成,但是其不限于此,可以应用任何方法和任何材料。
根据本发明的实施例的颜色转换层330R、330G和透射层330B之中的至少一个还可以包括散射构件335R、335G和335B。例如,颜色转换层330R、330G和透射层330B可以分别包括散射构件335R、335G和335B,但其不限于此,作为实施例,透射层330B可以包括散射构件335B,红色颜色转换层330R和绿色颜色转换层330G可以包括散射构件335R和335G。接下来,将描述颜色转换层330R、330G和透射层330B分别包括散射构件335R、335G和335B的实施例。
如图1中所示,根据本发明的实施例的红色颜色转换层330R、绿色颜色转换层330G和透射层330B分别包括散射构件335R、335G和335B。散射构件335R、335G和335B使从磷光体和量子点中的至少一者中发射的光散射,从而允许更多的光出射。在实施例中,发光效率提高。
在此情况下,包括在红色颜色转换层330R和绿色颜色转换层330G中的散射构件335R和335G的含量可以与包括在透射层330B中的散射构件335B的含量不同。作为示例,包括在透射层330B中的散射构件335B的含量可以大于包括在红色颜色转换层330R和绿色颜色转换层330G中的散射构件335R和335G的含量。
包括在透射层330B中的散射构件335B可以允许从透射层330B出射的光的正面亮度和侧面亮度均匀。另外,包括在红色颜色转换层330R和绿色颜色转换层330G中的散射构件335R和335G可以提高从红色颜色转换层330R和绿色颜色转换层330G出射的光量的效率。如上所述,包括在每个颜色转换层中的散射构件335R、335G和335B可以具有不同的效果或目的,从而以不同的含量被包括。
在实施例中,散射构件335R、335G和335B是具有基本上均匀的尺寸的散射颗粒。红色颜色转换层330R包含第一量的散射颗粒,绿色颜色转换层330G包含第二量的散射颗粒,透射层330B包含第三量的散射颗粒。可以相对于层330R、330G和330B中的每个的体积以重量或体积来测量第一量、第二量和第三量中的每个量。在实施例中,第一量和第二量基本上彼此相同,但与第三量不同。在可选择的实施例中,第一量、第二量和第三量基本上彼此不同。在一个实施例中,第一量和第二量基本上小于第三量。
散射构件335R、335G和335B的材料可以是均匀地散射光的任何材料,作为示例,可以使用TiO2、ZrO2、Al2O3、In2O3、ZnO、SnO2、Sb2O3和ITO之中的一种。
另外,散射构件335R、335G和335B可以具有大约1.5或更大的折射率。包括具有该折射率的散射构件335R、335G和335B的颜色转换层330R、330G和透射层330B可以改善发光效率。
根据本发明的实施例的透射层330B还可以包括添加剂,添加剂可以包括颜料和染料337中的至少一种。根据本发明的实施例的颜料和染料337之中的至少一种可以吸收从外部入射的红色光和绿色光,并可以反射蓝色光。在实施例中,透射层330B包含颜料和染料两者或包含颜料和染料中的一种。
由于颜料和/或染料337吸收红色光和绿色光并反射蓝色光,因此防止或最小化因从外部入射的光的反射而在透射层330B中出现的反射率增大现象。当因从外部入射的光的反射而在透射层330B中产生明显程度的反射时,显示装置的整体对比度降低并且颜色再现性降低,从而产生显示劣化。
颜料和/或染料337可以包括吸收红色光和绿色光的任何材料,作为根据本发明的示例,可以使用蓝色颜料或蓝色染料。蓝色颜料和蓝色染料吸收红色光和绿色光并出射或反射蓝色光。
根据本发明的实施例,由于颜料和染料337吸收红色光和绿色光,因此红色颜色转换层330R和绿色颜色转换层330G不会包括颜料和染料337。
上面描述的颜色转换面板减少对从面板的外部入射的光的反射现象,同时提供优异的颜色再现性和发光效率,从而提供改善的对比度。
接着,将参照图2和图3描述根据本发明的实施例的颜色转换面板。图2和图3是根据本发明的实施例的颜色转换面板的剖视图。图2和图3中示出的实施例是图1的变型实施例,从而会省略相同或相似的构成元件的描述。
首先,参照图2,根据本发明的实施例的颜色转换面板30还可以包括设置在基底310与红色颜色转换层330R和绿色颜色转换层330G中的每个之间的辅助透射层330B'。
辅助透射层330B'可以与透射层330B同时形成,并可以包括材料与透射层330B的材料相同的基体。在实施例中,与透射层330B一样,辅助透射层330B'可以包括颜料和染料337'中的至少一种。辅助透射层330B'可以包括散射构件335',同时存在或者不存在颜料或染料。
散射构件335'引导从红色颜色转换层330R和绿色颜色转换层330G出射的光的散射,颜料和染料337'中的任何一种可以部分地吸收外部光。
另一方面,辅助透射层330B'可以具有与红色颜色转换层330R和绿色颜色转换层330G的形状相同的形状。设置在辅助透射层330B'上的红色颜色转换层330R和绿色颜色转换层330G可以形成为比透射层330B厚。
接着,参照图3,根据本发明的实施例的颜色转换面板30还可以包括蓝色阻挡滤波器(blocking filter)322。
蓝色阻挡滤波器322可以设置在基底310与红色颜色转换层330R和绿色颜色转换层330G中的每个之间。在可选择的实施例中,蓝色阻挡滤波器322可以设置在基底310与红色颜色转换层330R和绿色颜色转换层330G中的一个之间。在图3中示出的实施例中,辅助透射层330B'设置在蓝色阻挡滤波器322上,然而,根据实施例,可以省略蓝色阻挡滤波器322和辅助透射层330B'中的一个。
蓝色阻挡滤波器322阻挡或吸收从光组件供应的蓝色光。从光组件入射到红色颜色转换层330R和绿色颜色转换层330G的蓝色光通过磷光体或量子点转换成红色光或绿色光,此时可以使一部分蓝色光出射到颜色转换层。因此,蓝色阻挡滤波器322防止或抑制出射的红色光或绿色光通过光组件而与蓝色光混合。
接着,将参照图4至图6描述根据本发明的实施例的显示装置。图4是根据本发明的实施例的显示装置的示意性剖视图,图5是根据本发明的实施例的液晶显示器的俯视图,图6是沿图5的线VI-VI'截取的剖视图。
首先,参照图4,将示意性地描述根据本发明的实施例的显示装置。显示装置包括颜色转换面板30、与颜色转换面板30相连的显示面板10以及光组件或背光装置500。根据本发明的实施例的颜色转换面板30可以是参照图1至图3描述的颜色转换面板,从而省略其描述。在实施例中,颜色转换面板30可以相对于显示面板10来布置,使得颜色转换层330R、330G和透射层330B中的每个与显示面板10的像素中的一个对准并相对应。
接着,显示面板10可以包括形成竖直电场的液晶面板,但是不限于此,它可以是诸如形成水平电场的液晶面板、等离子体显示面板(PDP)、有机发光二极管显示器(OLED)、表面传导电子发射显示器(SED)、场发射显示器(FED)、真空荧光显示器(VFD)或电子纸(e-paper)的显示面板。在下文中,将详细地描述形成竖直电场的显示面板10作为示例。
接着,光组件500可以包括设置在显示面板10之下并产生光的光源以及接收光并在显示面板10和颜色转换面板30的方向上引导接收的光的导光板。当显示面板10是自发射型显示装置时,可以省略光组件500。
作为本发明的示例,光组件500可以包括至少一个发光二极管,并可以是蓝色发光二极管。根据本发明的光源可以是设置在导光板的至少一侧上的边缘型光组件,或者可以是光组件500的光源设置在导光板的正下部的直下型,然而其不限于此。
接着,将参照图5和图6详细地描述根据本发明的实施例的显示面板10。
显示面板10可以包括呈现图像的液晶面板50以及位于液晶面板50的两个表面上的偏振器12和22。用于从光组件500入射的光的偏振的第一偏振器12和第二偏振器22设置在液晶面板50的两个表面处。
偏振器12和22可以是涂覆偏振器(coating polarizer)和线栅偏振器中的至少一种。这些偏振器12和22可以通过诸如膜方法、涂覆方法和粘合方法等的各种方法设置在显示面板100和200的一个表面处。然而,该描述是一个示例,而其不限于此。
液晶面板50包括:下面板100,包括薄膜晶体管以显示图像;上面板200,包括面对下面板100的第二绝缘基底210;液晶层3,置于下面板100与上面板200之间。
在实施例中,显示面板包括多个像素。为了形成多个像素,多个像素电极以矩阵形状设置在包括在下面板100中的第一基底110上。
设置在第一基底110上的是:栅极线121,在行方向上延伸并包括栅电极124;栅极绝缘层140,设置在栅极线121上;半导体层154,设置在栅极绝缘层140上;数据线171,设置在半导体层154上,在列方向上延伸并包括源电极173;漏电极175;钝化层180,设置在数据线171和漏电极175上;像素电极191,通过设置的接触孔185电连接且物理连接到漏电极175。
设置在栅电极124上的半导体层154在被源电极173和漏电极175暴露的区域中形成沟道层,栅电极124、半导体层154、源电极173和漏电极175形成一个薄膜晶体管。
第二绝缘基底210面对与之分离的第一基底110。光阻挡构件220、平坦化层250和共电极270设置在第二绝缘基底210与液晶层3之间。
具体地,光阻挡构件220设置在第二绝缘基底210与第一基底110之间。提供平坦表面的平坦化层250可以设置在光阻挡构件220与第一基底110之间,共电极270设置在平坦化层250与第一基底110之间。根据实施例,可以省略平坦化层250。
接收共电压的共电极270与像素电极191形成电场,并使设置在液晶层3中的液晶分子31进行排列。
液晶层3包括多个液晶分子31,液晶分子31的排列方向通过像素电极191与共电极270之间的电场来控制。根据液晶分子的排列,可以控制从光组件500接收的光的透射率以显示图像。
接着,将参照图7至图9描述根据本发明的实施例的显示装置。图7是根据本发明的实施例的液晶显示器的一个像素的俯视图,图8是沿图7的线VIII-VIII截取的剖视图,图9是沿线IX-IX截取的剖视图。
根据本发明的实施例的显示装置包括颜色转换面板30、显示面板10和光组件500。显示面板10可以设置在光组件500上,颜色转换面板30可以设置在显示面板10上。
包括在根据本发明的实施例的显示装置中的颜色转换面板30和光组件500与上面描述的实施例中的相同,从而省略其描述。
接着,显示面板10可以包括显示图像的液晶面板50以及设置在液晶面板50的两个表面上的偏振器12和22。用于从光组件500入射的光的偏振的第一偏振器12和第二偏振器22设置在液晶面板50的两个表面处。
图7示出作为分别与多个微腔305对应的多个像素的中心部分的2×2像素部,这些像素可以在根据本发明的实施例的显示装置中竖直地和水平地重复。
参照图7至图9,在根据本发明的实施例的液晶面板50中,位于基底110上的栅极线121包括栅电极124。
栅极绝缘层140设置在栅极线121上。在栅极绝缘层140上,半导体层151设置在数据线171之下,并且半导体层154设置在源/漏电极173和175之下以及薄膜晶体管Q的沟道部中。
包括源电极173、连接到源电极173的数据线171以及漏电极175的数据导体171、173和175形成在半导体层151和154和栅极绝缘层140上。
栅电极124、源电极173和漏电极175与半导体层154一起形成薄膜晶体管Q,薄膜晶体管Q的沟道形成在位于源电极173与漏电极175之间的半导体层154中。
第一钝化层180a可以设置在数据导体171、173和175以及半导体层154的暴露部分上。第一钝化层180a可以包括诸如氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiOx)的无机绝缘体或者有机绝缘体。
光阻挡构件220和第二钝化层180b设置在第一钝化层180a上。
光阻挡构件220形成在具有与显示图像的区域对应的开口的栅格结构(latticestructure)中,并由光不穿过的材料制成。
第二钝化层180b可以包括诸如氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiOx)的无机绝缘体或者有机绝缘体。
第一钝化层180a、第二钝化层180b和光阻挡构件220具有暴露漏电极175的接触孔185。
像素电极191设置在第二钝化层180b上。像素电极191可以由诸如ITO或IZO的透明导电材料制成。
像素电极191的总体形状是平面形状。
像素电极191包括通过接触孔185物理连接且电连接到位于突起197上的漏电极175的突起197,从而从漏电极175接收数据电压。
上面描述的薄膜晶体管Q和像素电极191仅描述为示例,薄膜晶体管的结构和像素电极的设计不限于本实施例中描述的结构,但是可以修改为基于根据本发明的实施例的描述来应用。
下取向层11设置在像素电极191上,下取向层11可以是竖直取向层。下取向层11可以包括通常用作液晶取向层的材料中的至少一种,诸如聚酰胺酸、聚硅氧烷或聚酰亚胺等。
上取向层21被设置为面对下取向层11,微腔305设置在下取向层11与上取向层21之间。在微腔305中注入液晶分子31以形成液晶层3。多个微腔305可以沿像素电极191的列方向(即,竖直方向)设置。在本实施例中,形成取向层11和21的取向材料以及形成液晶层3的液晶分子31可以通过使用毛细管力注入到微腔305。在本实施例中,下取向层11和上取向层21如图9中所示仅根据位置来划分,并可以彼此连接。下取向层11和上取向层21可以同时形成。
上面描述的下取向层11和上取向层21仅描述为示例,下取向层和上取向层的材料和结构不限于在本实施例中描述的材料和结构,而是可以修改为基于根据本发明的实施例的描述来应用。
微腔305在竖直方向上通过设置在与栅极线121叠置的部分处的多个液晶入口307FP来划分以形成多个微腔305,多个微腔305可以沿像素电极191的列方向(即,竖直方向)来设置。另外,微腔305在X轴方向上由分隔件PWP划分而形成多个微腔305,多个微腔305可以沿像素电极191的X轴方向形成。多个微腔305可以与一个像素区域对应,或者与两个或更多个像素区域对应,像素区域可以与显示图像的区域对应。
共电极270和下绝缘层340设置在上取向层21上。共电极270接收共电压并与施加有数据电压的像素电极191产生电场,以确定设置在两个电极之间的微腔305处的液晶分子31倾斜的方向。
共电极270与像素电极191形成电容器,从而在薄膜晶体管截止之后维持施加的电压。下绝缘层340可以由氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)形成。
在本实施例中,共电极270设置在微腔305上,然而,共电极270可以设置在微腔305之下作为另一实施例以根据共面电极(CE)模式来实现液晶驱动。
顶层(roof layer)360设置在下绝缘层340上。顶层360用作支撑件,使得微腔305形成,微腔305是像素电极191与共电极270之间的空间。顶层360可以包括光致抗蚀剂或其它有机材料。
上绝缘层380设置在顶层360上。上绝缘层380可以与顶层360的上表面接触。
在本实施例中,分隔件PWP设置在沿水平方向相邻的微腔305之间。分隔件PWP可以沿作为数据线171延伸的方向的Y轴方向形成并可以被顶层360覆盖。分隔件PWP填充有共电极270、下绝缘层340、顶层360和上绝缘层380,微腔305可以被划分或限定为这样的结构以形成分隔壁。
作为实施例的变型,上绝缘层380可以覆盖顶层360的侧壁,下绝缘层340、顶层360和上绝缘层380的侧壁可以形成为基本上并同样对齐。
覆盖层390设置在上绝缘层380上。覆盖层390包括有机材料或无机材料。在本实施例中,覆盖层390可以形成在液晶入口307FP中和上绝缘层380上。在此情况下,覆盖层390可以覆盖液晶入口307FP。
根据本发明的实施例的显示装置具有改善的光出射比和颜色再现性并降低反射程度,从而提供具有优异的显示品质的显示装置,并使用一块基底,从而简化了制造工艺和结构。
接着,将参照图10描述根据本发明的实施例的显示装置。图10是根据本发明的实施例的显示装置的剖视图。省略了上面描述的相同的构成元件的描述。
图10中示出的根据本发明的实施例的显示装置包括显示面板10'和光组件500。显示面板10'可以设置在光组件500上,但是其不限于此,根据本发明的实施例可以改变上/下位置。
根据本发明的实施例的显示面板10'包括薄膜晶体管阵列面板100'、与薄膜晶体管阵列面板100'面对为分离的颜色转换显示面板30'以及设置在薄膜晶体管阵列面板100'与颜色转换显示面板30'之间并包括液晶分子的液晶层3。在根据本发明的实施例的显示面板10'中,与上面描述的实施例不同,颜色转换显示面板30'形成显示面板10'的一部分。
显示面板10'还可以包括设置在薄膜晶体管阵列面板100'的一个表面处的第一偏振器12和设置在颜色转换显示面板30'的一个表面处的第二偏振器22。
根据本实施例的薄膜晶体管阵列面板100'与图5和图6的下面板100相同,颜色转换显示面板30'与图1的颜色转换面板30相似,从而将参照图1、图5和图6以及图10对其进行描述。
首先,多个像素电极以矩阵形状设置在包括在薄膜晶体管阵列面板100'中的第一基底110上。
设置在第一基底110上的是:栅极线121,在行方向上延伸并包括栅电极124;栅极绝缘层140,设置在栅极线121上;半导体层154,设置在栅极绝缘层140上;数据线171,设置在半导体层154上,在列方向上延伸,并包括源电极173;漏电极175;钝化层180,设置在数据线171和漏电极175上;像素电极191,通过设置的接触孔185电连接且物理连接到漏电极175。
设置在栅电极124上的半导体层154在被源电极173和漏电极175暴露的区域中形成沟道层,栅电极124、半导体层154、源电极173和漏电极175形成一个薄膜晶体管。
接着,颜色转换显示面板30'包括面对第一基底110的单独的基底310。接着,包括设置在基底310与液晶层3之间的颜色转换层330R和330G、透射层330B和光阻挡构件320。具体地,包括设置在基底310与第一基底110之间的颜色转换层330R、330G和透射层330B以及光阻挡构件320。
颜色转换层330R和330G可以将入射光出射为不同颜色的光,作为示例,可以是红色颜色转换层330R和绿色颜色转换层330G。在没有单独的颜色转换的情况下,透射层330B可以出射入射光,作为示例,入射蓝色光然后可以出射蓝色光。
光阻挡构件320可以包括多个阻挡部,多个阻挡部中的每个设置在颜色转换层330R、330G和透射层330B之中的紧密相邻的两个之间,更具体地,可以限定设置有红色颜色转换层330R、绿色颜色转换层330G和透射层330B的区域。
提供平坦表面的平坦化层350可以设置在颜色转换层330R、330G、透射层330B和光阻挡构件320与第一基底110之间,共电极370可以设置在平坦化层350与第一基底110之间。根据实施例可以省略平坦化层350。
接收共电压的共电极270与像素电极191形成电场并使设置在液晶层3中的液晶分子31排列。
液晶层3包括多个液晶分子31,液晶分子31的排列方向通过像素电极191与共电极270之间的电场来控制。根据液晶分子的排列,可以控制从光组件500接收的光的透射率以显示图像。
根据本发明的所描述的实施例的显示装置不包括图6中示出的上面板200,颜色转换显示面板30'代替上面板的功能和位置。该显示装置可以设置有更薄的厚度,并且可以降低成本和重量。
接着,将参照图11和图12描述根据对比示例和本发明实施例的颜色转换面板的外部光反射程度。图11和图12是示出根据对比示例和本发明实施例的颜色转换面板的反射程度的曲线图。
首先,图11是根据对比示例的透射层的反射光谱曲线图。根据对比示例的透射层不包括单独的颜料和染料。
作为根据对比示例的透射层的外部光谱的结果,如图11中所示,在代表蓝色光的波段中已经检测到高水平的强度。在实施例中,可以确认的是,在不包括颜料和染料的透射层中产生高水平反射。
另一方面,作为根据本发明实施例的包括颜料和染料中的至少一种的透射层的外部光谱的结果,可以确认的是,与图12中示出的整个波长区域相比,反射程度较小。
接着,将详细地描述表1。根据表1,随着包括在透射层中的蓝色颜料的浓度增大,可以确认的是,由于外部光而引起的透射层的反射率降低。当蓝色颜料的浓度为15wt%时,透射层的反射率降低了将近90%。
(表1)
蓝色染料浓度(wt%) | 反射率 |
0 | 100 |
15 | 11 |
20 | 9 |
30 | 5 |
在颜色转换层之中的透射层中产生的反射率占在整个颜色转换层中产生的反射率的一半以上。原因是透射层与红色颜色转换层和绿色颜色转换层相比包括大量的散射构件并提高了透射层的反射率,同时散射构件散射光。然而,如上所述,包括大约15wt%的颜料的透射层使反射率降低将近90%,使得整个颜色转换层表现出使反射率降低大约50%。
总之,根据本发明的实施例的包括颜料和染料中的至少一者的透射层吸收入射到颜色转换面板的外部光之中的红色光和绿色光,并减少了透射层由于反射光而在白光中可见的反射现象。根据反射率的降低,可以提高颜色转换面板和显示装置的对比度,并可以改善显示品质。
虽然已经结合目前被认为是实用的示例实施例描述了本发明的实施例,但是将理解的是,发明不限于所公开的实施例,而是相反,意图覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。
Claims (10)
1.一种颜色转换面板,所述颜色转换面板包括:
基底;以及
红色颜色转换层、绿色颜色转换层和透射层,设置在所述基底的上方,
其中,所述透射层包括颜料和染料中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的颜色转换面板,其中,所述红色颜色转换层、所述绿色颜色转换层和所述透射层之中的至少一个包括散射构件,
其中,包括在所述透射层中的散射构件的含量与所述红色颜色转换层和所述绿色颜色转换层中的每个或一个的散射构件的含量不同。
3.根据权利要求1所述的颜色转换面板,所述颜色转换面板还包括:
蓝色阻挡滤波器,设置在所述红色颜色转换层和所述绿色颜色转换层中的至少一个与所述基底之间;以及
辅助透射层,设置在所述红色颜色转换层和所述绿色颜色转换层中的至少一个与所述基底之间。
4.一种显示装置,所述显示装置包括:
显示面板;以及
颜色转换面板,设置在所述显示面板的上方,
所述颜色转换面板包括:
基底,与所述显示面板叠置;以及
红色颜色转换层、绿色颜色转换层和透射层,设置在所述基底与所述显示面板之间,
其中,所述透射层包括颜料和染料中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的显示装置,其中,所述红色颜色转换层和所述绿色颜色转换层不包括所述颜料和所述染料。
6.根据权利要求4所述的显示装置,其中,所述红色颜色转换层、所述绿色颜色转换层和所述透射层中的至少一个包括散射构件,
其中,包括在所述透射层中的散射构件的含量与所述红色颜色转换层和所述绿色颜色转换层中的每个或一个的散射构件的含量不同。
7.根据权利要求4所述的显示装置,所述显示装置还包括:
蓝色阻挡滤波器,设置在所述红色颜色转换层和所述绿色颜色转换层中的至少一个与所述基底之间;以及
辅助透射层,设置在所述红色颜色转换层和所述绿色颜色转换层中的至少一个与所述基底之间。
8.根据权利要求4所述的显示装置,其中,所述显示面板包括液晶面板和设置在所述液晶面板的两个表面上的偏振器,所述液晶面板包括:
薄膜晶体管,设置在第一基底上方;
像素电极,连接到所述薄膜晶体管;
共电极,与所述像素电极相对,其中,所述像素电极和所述共电极被构造为形成电场;
第二基底,与所述第一基底叠置并且与所述第一基底隔开;以及
液晶层,设置在所述第一基底与所述第二基底之间。
9.根据权利要求4所述的显示装置,其中,所述显示面板包括液晶面板和设置在所述液晶面板的两个表面上的偏振器,所述液晶面板包括:
基体基底;
薄膜晶体管,设置在所述基体基底上;
像素电极,连接到所述薄膜晶体管;
顶层,与所述像素电极叠置;以及
液晶层,设置在多个微腔中,所述多个微腔设置在所述像素电极与所述顶层之间。
10.一种显示装置,所述显示装置包括:
薄膜晶体管阵列面板;
颜色转换显示面板,与所述薄膜晶体管阵列面板叠置;以及
液晶层,设置在所述薄膜晶体管阵列面板与所述颜色转换显示面板之间并包括液晶分子,
其中,所述颜色转换显示面板包括:
基底;以及
红色颜色转换层、绿色颜色转换层和透射层,设置在所述基底与所述液晶层之间,
其中,所述透射层包括颜料和染料中的至少一种。
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