CN107450220A - 颜色转换面板以及包括该颜色转换面板的显示装置 - Google Patents

颜色转换面板以及包括该颜色转换面板的显示装置 Download PDF

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金泳敏
朴海日
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Abstract

本发明涉及颜色转换面板以及包括该颜色转换面板的显示装置。本公开的示例性实施例提供一种颜色转换面板，包括：基板；偏光层，设置在基板上并且包括以预定间隔彼此间隔开的多个偏光图案；以及设置在偏光层上的颜色转换层，其中，多个偏光图案中的至少一个偏光图案可包括设置在基板上的外部光干涉层和设置在外部光干涉层上的反射层。

Description

颜色转换面板以及包括该颜色转换面板的显示装置
相关申请的交叉参考
本申请要求2016年5月31日提交韩国专利局的韩国专利申请第10-2016-0067303号的优先权和权益，其整个内容通过引用合并于此。
技术领域
本公开涉及一种颜色转换面板以及包括该颜色转换面板的显示装置。
背景技术
用作显示装置的液晶面板包括两个场生成电极、液晶层、滤色器以及偏光器。然而，在显示装置的偏光器和滤色器处会发生光损。因此，已提出了可减少光损并且包括用于实现高效率的颜色转换面板的显示装置。
在此背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明的构思的背景的理解，并且因而，其可能包含不构成该国本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开致力于提供一种颜色转换面板以及一种包括该颜色转换面板的显示装置，其可减少外部光的反射，并且可改善发光率和色彩再现性。
本公开的示例性实施例提供一种颜色转换面板，包括：基板；偏光层，设置在基板上并且包括以预定间隔彼此间隔开的多个偏光图案；以及设置在偏光层上的颜色转换层和透射层，其中多个偏光图案中的至少一个偏光图案可包括设置在基板上的外部光干涉层和设置在外部光干涉层上的反射层。颜色转换层可包括量子点。
多个偏光图案中的一个偏光图案的宽度(w)与相邻偏光图案之间的间距(d)之和(p＝w+d)可等于或小于约200nm。
外部光干涉层包括设置在基板上的第一金属层和设置在第一金属层上的第一无机层。
颜色转换面板可进一步包括：设置在第一金属层与基板之间的第二无机层。
第一无机层和第二无机层可包括金属氧化物、氧化硅和氮化硅中的至少一种。
第一金属层可包括Cr、Mo和Ti中的至少一种。
反射层可包括金属材料。
金属材料可包括Ag、Au、Cu和Al中的至少一种。
颜色转换面板可进一步包括：设置在多个偏光图案之间的光学层。
光学层的折射率可以是约1.0至1.4。
偏光层可直接接触颜色转换层。
颜色转换面板可进一步包括：设置在颜色转换层上的包覆层。
本公开的另一实施例提供一种显示装置，包括：显示面板和设置在显示面板上的颜色转换面板。其中，颜色转换面板可包括：基板；偏光层，设置在基板与显示面板之间并且包括以预定间隔彼此间隔开的多个偏光图案；以及设置在偏光层与显示面板之间的颜色转换层和透射层，其中，多个偏光图案中的至少一个偏光图案可包括设置在基板与显示面板之间的外部光干涉层以及设置在外部光干涉层与显示面板之间的反射层。颜色转换层可包括量子点。
多个偏光图案中的一个偏光图案的宽度w与相邻偏光图案之间的间距d之和(p＝w+d)可等于或小于约200nm。
外部光干涉层可包括设置在基板与显示面板之间的第一金属层以及设置在第一金属层与显示面板之间的第一无机层。
显示装置可进一步包括：设置在多个偏光图案之间的光学层。
光学层的折射率可以是约1.0至1.4。
本公开的又一实施例提供一种显示装置，包括：下面板；与下面板重叠的颜色转换面板；以及设置在下面板与颜色转换面板之间的液晶层，其中，颜色转换面板可包括：基板；偏光层，设置在基板与液晶层之间并且包括以预定间隔彼此间隔开的多个偏光图案；以及设置在偏光层与液晶层之间的颜色转换层和透射层，其中，多个偏光图案中的至少一个偏光图案可包括设置在基板与液晶层之间的外部光干涉层以及设置在外部光干涉层与液晶层之间的反射层。颜色转换层可包括量子点。
多个偏光图案中的一个偏光图案的宽度w与相邻偏光图案之间的间距d之和(p＝w+d)可等于或小于约200nm。
显示装置可进一步包括：设置在多个偏光图案之间的光学层，其中光学层的折射率可以是约1.0至1.4。
本公开的再一实施例提供一种显示装置，包括：第一基板，第一基板上设置薄膜晶体管；第二基板，面向第一基板；偏光层，设置在第二基板上；颜色转换层和透射层，设置在偏光层上，其中，偏光层包括以预定间隔彼此间隔开的多个偏光图案，并且其中，多个偏光图案中的至少一个偏光图案包括设置在第二基板上的反射层、设置在反射层上的第一无机层、设置在第一无机层上的金属层以及设置在金属层上的第二无机层。
显示装置可进一步包括：设置在多个偏光图案之间的光学层，其中颜色转换层包括量子点。
光学层可包括：通过多个偏光图案分隔的多个光学层；以及连接层，连接多个光学层并且设置在多个偏光图案上。
在俯视图中，透射层可不与多个偏光图案重叠。
显示装置可进一步包括：设置在颜色转换层与多个偏光图案之间的滤色器。
显示装置可进一步包括：设置在第一基板与第二基板之间的第三基板；以及分别设置在第一基板和第二基板上的第一偏光层和第二偏光层。
根据本公开的实施例，在颜色转换面板和显示装置中，可减少外部光的反射，并且可改善发光率和色彩再现性。
附图说明
图1图示根据本公开的示例性实施例的颜色转换面板的截面图；
图2图示根据本公开的示例性实施例的颜色转换面板的截面图；
图3图示根据本公开的示例性实施例的颜色转换面板的截面图；
图4图示根据本公开的示例性实施例的颜色转换面板的截面图；
图5图示根据本公开的示例性实施例的显示装置的示意性截面图；
图6图示根据本公开的示例性实施例的显示装置的俯视图；
图7图示沿图6的线VII-VII截取的截面图；
图8图示根据本公开的示例性实施例的显示装置的俯视图；
图9图示沿图8的线IX-IX截取的截面图；
图10图示根据本公开的示例性实施例的显示装置的截面图；
图11和图12分别图示关于示例性实施例和比较例的透光率曲线图和反射率曲线图。
具体实施方式
在下文中，将参照其中示出本发明的构思的示例性实施例的附图更充分地描述本发明的构思。本领域技术人员将理解的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以以各种不同的方式对描述的实施例进行修改。
为了清楚地描述本公开，省略了与描述无关的部分，并且贯穿说明书，相同的附图标记指代相同的元件。
进一步，附图中所示的每个部件的尺寸和厚度是任意示出的，以为了更好地理解和容易描述，但本公开不限于此。为清楚起见，在附图中，层、膜、面板、区域等的厚度被放大。为了更好地理解和容易描述，一些层和区域的厚度被放大。
应理解的是，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为在另一元件“上”时，其可直接在该另一元件上或者也可能存在中间元件。与此相反，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，则不存在中间元件。进一步，在说明书中，词语“上”或“之上”意指设置在对象部分上或下方，未必一定意指基于重力方向而设置在对象部分的上侧上。
此外，除非明确进行了相反描述，否则词语“包括”及其变型词(诸如“包含”或“正包含”)将被理解为暗示含有阐述的元件，但不排除任何其他元件。
短语“在平面上”意指从上方查看该对象部分，并且短语“在截面上”意指从侧面查看对象部分垂直切开的截面。
在下文中，将参照图1描述本公开的示例性实施例的颜色转换面板。图1图示根据本公开的示例性实施例的颜色转换面板的截面图。
图1中所示的颜色转换面板30包括设置在基板310上的偏光层320。偏光层320可通过使从颜色转换层330R和330G以及透射层330B发射的光偏振、通过吸收外部光、执行与外部光的相消干涉或者将光反射到颜色转换层330R和330G以及透射层330B中而增强发光率。
偏光层320包括以预定间隔彼此间隔开的多个偏光图案321。多个偏光图案321中的相邻偏光图案之间的节距p等于或小于约200nm。节距p对应于相邻偏光图案321之间的距离d(即，空的空间)与一个偏光图案321的宽度w之和。一个偏光图案321的宽度w以及相邻偏光图案321之间的距离d分别可在等于或小于约200nm的范围内不受限制地变化。
多个偏光图案321中的至少一个包括外部光干涉层320a和设置在外部光干涉层320a上的反射层320b。
从基板310外部入射到颜色转换层330R和330G以及透射层330B上的外部光在外部光干涉层320a处发生相消干涉。
在没有外部光干涉层320a的情况下，大部分外部光从基板310或者与基板310相邻的区域反射，并且引起颜色转换面板30中色彩再现性的失真。
然而，根据本示例性实施例，当外部光干涉层320a设置在基板310上时，从外部光干涉层320a的各个界面反射的光引起相消干涉，因此，不会发生外部光的反射效应。因此，颜色转换面板30可降低因外部光的反射造成的颜色失真。
外部光干涉层320a可包括第一金属层320a1和设置在第一金属层320a1上的第一无机层320a2。也就是说，外部光干涉层320a可用包括按顺序堆叠的第一金属层320a1和第一无机层320a2的多个层配置。
第一金属层320a1具有高吸收系数和高折射率，并且可以是选自复折射率的实值和虚值相似的材料中的至少一种，并且例如可以是Cr、Mo和Ti中的至少一种。第一金属层320a1的厚度可以是约5nm至约20nm。
第一无机层320a2可包括金属氧化物、氧化硅和氮化硅，并且例如可包括SiOx、SiNx、TiOx、ITO、IZO、CrOx和MoOx中的至少一种。第一无机层320a2的厚度可以是约20nm至约120nm。
照此，根据包含第一金属层320a1和第一无机层320a2的外部光干涉层320a，从基板310的外表面入射的外部光可从第一金属层320a1与第一无机层320a2之间的界面反射，并且反射光在第一金属层320a1与第一无机层320a2之间引起相消干涉。因此，虽然不存在额外的遮光材料，但阻挡光并且吸收外部光是可能的。
反射层320b设置在外部光干涉层320a上。参照图1，反射层320b设置在外部光干涉层320a与颜色转换层330R和330G之间、设置在外部光干涉层320a与透射层330B之间、以及设置在外部光干涉层320a与遮光层330BM之间。
反射层320b可包括用于反射光的各种金属材料，并且例如可包括是高反射材料的Ag、Au、Cu和Al中的至少一种。包含金属材料的反射层320b通过沉积工艺、刻蚀工艺等形成，但本公开不限于此。反射层320b的厚度可等于或大于约30nm。
反射层320b对通过颜色转换层330R和330G以及透射层330B入射到基板310上的光进行反射。根据本公开的实施例，当反射层320b不存在时，通过颜色转换层330R和330G或透射层330B入射到基板310上的光可被外部光干涉层320a阻挡。因此，可减少颜色转换面板的发光率。
然而，根据本示例性实施例，通过在外部光干涉层320a与颜色转换层330R和330G以及透射层330B之间设置反射层320b，朝向外部光干涉层320a发射的光通过反射层320b反射回到颜色转换层330R和330G或透射层330B，并且然后通过稍后要描述的包覆层350反射回基板310的方向以反射到基板310外部。
换言之，反射层320b在颜色转换层330R和330G以及透射层330B的方向上反射发射到外部光干涉层320a上的光，并且然后包覆层350将反射层320b所反射的光反射向基板310外表面的方向，由此通过使光循环而增强发光率。
在偏光层320中包括的多个偏光图案321之间设置光学层325。光学层325可减少在基板310表面处发生的光损，并且可减少偏光层320的侧表面上可能发生的光发射损失。
光学层325可具有比基板310低的折射率，并且例如，光学层325的折射率可以是约1.0至1.4。光学层325可包括多孔硅基材料，或者可以是未填充任何材料的空的空间，但本公开不限于此，并且满足该折射率的任何材料都可应用于此。
多个颜色转换层330R和330G、透射层330B以及遮光层330BM设置在偏光层320和光学层325上。
多个颜色转换层330R和330G可将入射到颜色转换层330R和330G的光转换为不同颜色的光，并且例如，多个颜色转换层330R和330G可以是红色转换层330R和绿色转换层330G。透射层330B可将入射到透射层330B的光透射而不转换颜色，并且例如，蓝光可入射到透射层330B，并且透射层330B可输出蓝光。
红色转换层330R包括磷光体和量子点331R中的至少一种，以用于将入射到红色转换层330R的蓝光转换为红光。当红色转换层330R包括红色磷光体时，红色磷光体可包含(Ca,Sr,Ba)S、(Ca,Sr,Ba)2Si5N8、CaAlSiN3、CaMoO4和Eu2Si5N8中的一种，但不限于此。红色转换层330R可包括至少一种红色磷光体。
绿色转换层330G包括磷光体和量子点331G中的至少一种，以用于将入射到绿色转换层330G的蓝光转换为绿光。当绿色转换层330G包括绿色磷光体时，绿色磷光体可包含钇铝柘榴石(YAG)、(Ca,Sr,Ba)2SiO4、SrGa2S4、BAM、α-SiAlON、β-SiAlON、Ca3Sc2Si3O12、Tb3Al5O12、BaSiO4、CaAlSiON和(Sr1-xBax)Si2O2N2中的至少一种，但本公开不限于此。在本文中，x可以是0与1之间的随机数。绿色转换层330G可包括至少一种绿色磷光体。
红色转换层330R和绿色转换层330G可包括用于转换颜色的量子点而不是磷光体，或者除磷光体之外可进一步包括量子点。在此情况下，量子点可选自II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、IV族元素、IV族化合物及其组合。
II-VI族化合物可选自双元素化合物、三元素化合物以及四元素化合物，双元素化合物选自CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgSe、MgS及其混合物；三元素化合物选自CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、MgZnSe、MgZnS及其混合物；四元素化合物选自HgZnTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe及其混合物。III-V族化合物可选自双元素化合物、三元素化合物以及四元素化合物，双元素化合物选自GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb及其混合物；三元素化合物选自GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb及其混合物；四元素化合物选自GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、GaAlNP、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb及其混合物。IV-VI族化合物可选自双元素化合物、三元素化合物以及四元素化合物，双元素化合物选自SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe及其混合物；三元素化合物选自SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe及其混合物；四元素化合物选自SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe及其混合物。IV族元素可选自Si、Ge及其混合物。IV族化合物可以是选自SiC、SiGe及其混合物的双元素化合物。
在此情况下，双元素化合物、三元素化合物或四元素化合物可以以均匀的浓度存在于颜色转换层中，或者以具有部分不同的浓度存在于颜色转换层中。可替代地，它们可具有核/壳结构，在此结构中一个量子点围绕另一个量子点。核与壳之间的界面可具有浓度梯度，使得越接近核/壳结构的中心，存在于壳中的元素的浓度逐渐减小。
量子点可具有发光波长光谱的半峰全宽(FWHM)，其等于或小于约45nm，优选地，等于或小于约40nm，并且更优选地，等于或小于约30nm；而且在此范围中，可改善颜色纯度或色彩再现性。此外，由于通过量子点发射的光是在所有方向上发射的，因此可改善光的视角。
除此之外，量子点不具体限于具有本公开相关技术领域中通常使用的形状，更具体地，可具有诸如具有球形、金字塔形、多臂形或立方形的纳米颗粒的形状，或者可以是纳米管、纳米线、纳米纤维、平坦纳米颗粒等。
透射层330B可包括使入射到透射层330B的蓝光透射的树脂。设置在用于发射蓝光的区域中的透射层330B透射入射的蓝光。虽然本文未图示，但在一些示例性实施例中，透射层330B可进一步包括染料或颜料。
红色转换层330R、绿色转换层330G以及透射层330B可包括作为示例的感光树脂，并且可通过光刻工艺制造。可替代地，红色转换层330R、绿色转换层330G以及透射层330B可通过印刷工艺制造，并且当通过印刷工艺制造时，它们可包括不同于感光树脂的其他材料。
在本说明书中，阐述了颜色转换层、透射层以及遮光层是通过光刻工艺或印刷工艺形成的，但本公开不限于此。
红色转换层330R、绿色转换层330G以及透射层330B中的至少一种可包括散射体(未示出)。例如，红色转换层330R、绿色转换层330G以及透射层330B可分别包括散射体，但不限于此，并且透射层330B可包括散射体，而红色转换层330R和绿色转换层330G可不包括散射体。
散射体可包括可使入射光均匀散射的任何材料，并且例如可包括TiO2、ZrO2、Al2O3、In2O3、ZnO、SnO2、Sb2O3和ITO中的一种。
遮光层330BM可设置在颜色转换层之间，以及可设置在颜色转换层与透射层之间，例如，遮光层330BM可设置在红色转换层330R与绿色转换层330G之间、可设置在绿色转换层330G与透射层330B之间、以及可设置在透射层330B与红色转换层330R之间；或者可设置在层330R、330G和330B之间。遮光层330BM可分隔其中设置了红色转换层330R、绿色转换层330G和透射层330B的区域。
包覆层350设置在红色转换层330R、绿色转换层330G、透射层330B以及遮光层330BM上。
包覆层350可以是滤光器，该滤光器防止红色转换层330R和绿色转换层330G中包括的磷光体或量子点331R和331G在形成红色转换层330R、绿色转换层330G和透射层330B之后的高温处理过程期间发生损伤和猝熄；或者，该滤光器透射预定波长的光并且反射或吸收不同于预定波长的光。
包覆层350可包括其中具有高折射率的无机膜和具有低折射率的无机膜交替堆叠约10至20次的结构。也就是说，包覆层350可具有其中具有不同折射率的多个层交替堆叠的结构。在此情况下，包覆层350可反射或吸收特定波长的光。可通过使用具有高折射率的无机膜与具有低折射率的无机膜之间的相长干涉和/或相消干涉来透射和/或反射特定波长的光。
包覆层350可包括TiO2、SiNx、SiOx、TiN、AlN、Al2O3、SnO2、WO3和ZrO2中的至少一种，并且例如可以是其中SiNx和SiOx交替堆叠的结构。
总之，根据本示例性实施例的颜色转换面板30包括偏光层320，其设置在基板310与颜色转换层330R和330G之间、设置在基板310与透射层330B之间、或/和设置在基板310与遮光层330BM之间。从基板310外部入射到颜色转换层330R和330G以及透射层330B的外部光的相消干涉在外部光干涉层320a处发生。
偏光层320包括多个偏光图案321，并且每个偏光图案321包括外部光干涉层320a和反射层320b。外部光干涉层320a可在被反射的外部光之间产生相消干涉以减少因外部光造成的反射，并且反射层320b可通过将从颜色转换层330R和330G以及透射层330B朝向外部光干涉层320a发射的光反射回颜色转换层330R和330G以及透射层330B以再利用光而增加发光率。
现在将参照图2至图4描述根据示例性变型的颜色转换面板。图2、图3和图4例示了图1示例性变型的截面图。与参照图1描述的构成部件相同的构成部件的重复描述将被省略。
参照图2，根据本示例性实施例的颜色转换面板30包括：基板310；偏光层320，其设置在基板310上并且包括以预定间隔彼此间隔开的多个偏光图案321；光学层325，其设置在多个偏光图案321之间并且覆盖多个偏光图案321的顶表面；红色转换层330R，其设置在光学层325上并且包括红色磷光体或/和红色量子点331R；绿色转换层330G，包括绿色磷光体或/和绿色量子点331G；透射层330B；遮光层330BM；以及包覆层350，其设置在红色转换层330R、绿色转换层330G、透射层330B和遮光层330BM上。
偏光层320的多个偏光图案321中的至少一个偏光图案321包括外部光干涉层320a和设置在外部光干涉层320a上的反射层320b。
外部光干涉层320a可包括设置在基板310上的第二无机层320a2’、设置在第二无机层320a2’上的第一金属层320a1以及设置在第一金属层320a1上的第一无机层320a2。也就是说，外部光干涉层320a可以是多层结构，其中第二无机层、第一金属层和第一无机层按顺序堆叠。
第一金属层320a1具有高吸收系数和高折射率，并且可以是选自复折射率的实值和虚值相似的材料中的至少一种，例如可以是Cr、Mo和Ti中的至少一种。第一金属层320a1的厚度可以是约5nm至约20nm。
第一无机层320a2和第二无机层320a2’可包括金属氧化物、氧化硅和氮化硅，并且例如可包括SiOx、SiNx、TiOx、ITO、IZO、CrOx和MoOx中的至少一种。第一无机层320a2和第二无机层320a2’各自的厚度可以是约20nm至约120nm。
从基板310的外表面入射的外部光可从外部光干涉层320a中包含的各个层之间的界面反射，并且反射光引起各个层之间的相消干涉。因此，尽管不存在附加遮光材料，仍可阻挡光。
光学层325设置在多个偏光图案321之间以及多个偏光图案321上。因此，光学层325设置在多个偏光图案321之间，并且可设置为覆盖多个偏光图案321。
光学层325可具有比基板310低的折射率。例如，光学层325的折射率可以是约1.0至1.4。具有低折射率的光学层325可减少在基板310和外部界面处发生的光损，并且可减少偏光层320与光学层325之间可能发生的光发射损失。
光学层325可包括多孔硅基材料，但本公开不限于此，并且满足折射率的任何材料都可应用于此。
参照图3，根据本公开的示例性实施例的颜色转换面板30包括基板310和偏光层320，偏光层320设置在基板310上并且包括多个偏光图案321。
偏光层320包括以预定间隔彼此间隔开的多个偏光图案321，并且多个偏光图案321中的至少一个偏光图案321包括外部光干涉层320a和设置在外部光干涉层320a上的反射层320b。
外部光干涉层320a可包括第一金属层320a1和设置在第一金属层320a1上的第一无机层320a2。
偏光层320可与红色转换层330R、绿色转换层330G和遮光层330BM重叠，并且在一些示例性实施例中，可不与透射层330B重叠。由于外部光的反射造成的颜色失真大致发生在红色转换层330R和绿色转换层330G处，因此当偏光层320不与透射层330B重叠、而与红色转换层330R和绿色转换层330G重叠时，可大致减少外部光的反射。
光学层325可设置在多个偏光图案321之间，其可与红色转换层330R、绿色转换层330G和遮光层330BM重叠，并且在一些示例性实施例中，可不与透射层330B重叠。
在图3中示例性地描绘了光学层325不与偏光层320的顶表面重叠，但本公开不限于此，并且如图2中所示，光学层325可设置为覆盖偏光层320的顶表面。
包括红色磷光体或/和红色量子点331R的红色转换层330R、包括绿色磷光体或/和绿色量子点331G的绿色转换层330G以及遮光层330BM设置在偏光层320上。由于偏光层320和透射层330B彼此不重叠，因此透射层330B可直接设置在基板310上。
颜色转换面板30可进一步包括：设置在光学层325与红色转换层330R之间的滤色器330R’、设置在光学层325与绿色转换层330G之间的滤色器330G’、以及设置在基板310与透射层330B之间的滤色器330B’。
设置在光学层325与红色转换层330R之间的滤色器330R’可以是红色滤色器或黄色滤色器，设置在光学层325与绿色转换层330G之间的滤色器330G’可以是绿色滤色器或黄色滤色器，并且设置在基板310与透射层330B之间的滤色器330B’可以是蓝色滤色器。滤色器330R’、滤色器330G’和滤色器330B’可提供改善的色彩再现性，或者可通过吸收外部光而减少外部光的反射。
包覆层350设置在红色转换层330R、绿色转换层330G、透射层330B以及遮光层330BM上。
参照图4，根据本公开的示例性实施例的颜色转换面板30包括基板310和偏光层320，偏光层320设置在基板310上并且包括多个偏光图案321。
多个偏光图案321中的至少一个偏光图案321包括外部光干涉层320a和设置在外部光干涉层320a上的反射层320b。外部光干涉层320a可包括设置在基板310上的第一金属层320a1和设置在第一金属层320a1上的第一无机层320a2。
而且，颜色转换面板30包括：光学层325，设置在多个偏光图案321之间；红色转换层330R，其设置在偏光层320和光学层325上并且包括红色磷光体或/和红色量子点331R；绿色转换层330G，包括绿色量子点331G；透射层330B；以及包覆层350，其设置在红色转换层330R、绿色转换层330G、透射层330B和遮光层330BM上。
根据本示例性实施例，平坦化层395和辅助偏光层22设置在包覆层350上。
平坦化层395用于平坦化具有台阶的包覆层350，可包含无机材料或有机材料，并且在一些示例性实施例中可省略。
辅助偏光层22使入射到面向基板310的对置表面上的光偏振。辅助偏光层22可用于其中颜色转换面板30与其他面板相结合的示例性实施例中，并且例如可用于稍后描述的图10的示例性实施例中。
在下文中，将参照图5至图7描述根据本公开的示例性实施例的显示装置。图5图示根据本公开的示例性实施例的显示装置的示意性截面图，图6图示根据本公开的示例性实施例的显示装置的俯视图，并且图7图示沿图6的线VII-VII截取的截面图。
参照图5，其示意性图示根据本公开的示例性实施例的显示装置，该显示装置包括光单元500、设置在光单元500上的显示面板10以及设置在显示面板10上的颜色转换面板30。例如，显示面板10可设置在颜色转换面板30与光单元500之间。
光单元500可包括：光源，其设置在显示面板10下方并且发射光；以及光导(未示出)，其接收光并且在显示面板10和颜色转换面板30的方向上引导所接收的光。当显示面板10是自发光显示装置时，光单元500可省略。
光单元500可包括至少一个发光二极管(LED)，并且例如可以是蓝光LED。本示例性实施例的光源可以是设置在光导的至少一个侧表面上的侧光式光单元；或者可以是直下式光单元，其中光单元500的光源直接设置在光导(未示出)下方；但不限于此。
显示面板10可包括生成垂直电场的液晶面板，但不限于此，并且可以是诸如生成水平电场的液晶面板、等离子显示面板(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)、电子纸等的显示面板。在下文中，将示意性地详细描述生成垂直电场的显示面板10。
虽然图4中未示出分离的偏光器，但在一些示例性实施例中，可进一步包括分别设置在显示面板10的上表面和下表面上的偏光器。
根据本示例性实施例的颜色转换面板30可以是参照图1至图4描述的颜色转换面板中的一个，因此将省略其重复描述。
参照图7，颜色转换面板30中包括的基板310被设置为与显示面板10重叠，偏光层320设置在基板310与显示面板10之间，并且光学层325设置在包括在偏光层320中的多个偏光图案321之间。包括红色磷光体或/和红色量子点331R的红色转换层330R、包括绿色磷光体或/和绿色量子点331G的绿色转换层330G、透射层330B以及遮光层330BM设置在偏光层320与显示面板10之间。包覆层350设置在颜色转换层330R和330G以及透射层330B与显示面板10之间，并且其中提供平坦表面的平坦化层395设置在包覆层350与显示面板10之间。
在此情况下，偏光层320中包括的多个偏光图案321中的至少一个偏光图案321包括：设置在基板310与显示面板10之间的外部光干涉层320a，以及设置在外部光干涉层320a与显示面板10之间的反射层320b。
外部光干涉层320a可包括：设置在基板310与显示面板10之间的第一金属层320a1，以及设置在第一金属层320a1与显示面板10之间的第一无机层320a2。
反射层320b设置在外部光干涉层320a与显示面板10之间。参照图7，反射层320b设置在外部光干涉层320a与颜色转换层330R和330G之间，并且设置在外部光干涉层320a与遮光层330BM之间。
总之，偏光层320包括多个偏光图案321，每个偏光图案321包括外部光干涉层320a和反射层320b；外部光干涉层320a允许从外部光干涉层320a的各个层反射的外部光发生相消干涉，以减少外部光的反射，并且反射层320b将通过颜色转换层330R和330G以及透射层330B朝向外部光干涉层320a发射的光反射回颜色转换层330R和330G以及透射层330B，因而增加发光率。
显示面板10包括：包括薄膜晶体管的下面板100、与下面板100重叠的上面板200、以及介于下面板100与上面板200之间的液晶层3。根据示例性实施例的显示面板10可进一步包括：设置在下面板100与光单元500之间的第一偏光器12，以及设置在上面板200与颜色转换面板30之间的第二偏光器22。第一偏光器12和第二偏光器22使从光单元500发射的光偏振。
包覆型偏光器和线栅偏光器中的一种或多种可用作第一偏光器12和第二偏光器22。偏光器12和偏光器22可以以各种形式(诸如膜形式、包覆形式和附着形式)设置在下面板100和上面板200的一个表面处。然而，此描述是示例，并且本公开不限于此。
下面板100包括第一基板110，并且多个像素以矩阵形式设置在第一基板110上。
沿x方向延伸并且包括栅电极124的栅极线121，设置在栅极线121上的栅极绝缘层140，设置在栅极绝缘层140上的半导体层154，设置在半导体层154上、沿y方向延伸的包括源电极173的数据线171和漏电极175，设置在数据线171和漏电极175上的钝化层180，以及通过接触孔185物理地并且电气地连接至漏电极175的像素电极191设置在第一基板110上。
设置在栅电极124上的半导体层154在由源电极173和漏电极175暴露的区域中形成沟道层，并且栅电极124、半导体层154、源电极173和漏电极175构成一个薄膜晶体管。
上面板200中包括的第二基板210与第一基板110重叠，但与第一基板110分离。遮光层220、平坦化层250以及公共电极270设置在第二基板210与液晶层3之间。
遮光层220可设置在第二基板210与液晶层3之间，具有平坦表面的平坦化层250可设置在遮光层220与液晶层3之间，并且公共电极270可设置在平坦化层250与液晶层3之间。在一些示例性实施例中，可省略平坦化层250。接收公共电压的公共电极270与像素电极191一起生成电场，以排列液晶层3中的多个液晶分子31。
尽管未图示，但可进一步包括设置在像素电极191与液晶层3之间或者设置在公共电极270与液晶层3之间的取向层。
液晶层3包括多个液晶分子31，并且液晶分子31的运动通过像素电极191与公共电极270之间形成的电场来控制。根据液晶分子的运动程度，通过控制从光单元500发射的光的透射率，可显示图像。
在本说明书中，已描述并图示其中光单元500、下面板100、液晶层3、上面板200和颜色转换面板30按顺序堆叠的结构，但本公开不限于此，并且可包括其中光单元500、上面板200、液晶层3、下面板100和颜色转换面板30按顺序堆叠的结构。
在下文中，将参照图8和图9描述根据本公开的示例性实施例的显示装置。图8图示根据本公开的示例性实施例的显示装置的俯视图，并且图9图示沿图8的线IX-IX截取的截面图。
根据示例性实施例的显示装置包括：光单元500、设置在光单元500上的显示面板10以及设置在显示面板10上的颜色转换面板30。也就是说，显示面板10可设置在颜色转换面板30与光单元500之间。由于光单元500与参照图5至7描述的光单元相同，因此将省略其重复描述。
根据示例性实施例的颜色转换面板30可以是上面参照图1至图4描述的颜色转换面板中的一个，所以将省略其重复描述。
颜色转换面板30中包括的基板310被设置为与显示面板10重叠，偏光层320设置在基板310与显示面板10之间，光学层325设置在偏光层320中包括的多个偏光图案321之间；并且包括红色磷光体或/和红色量子点331R的红色转换层330R、包括绿色磷光体或/和绿色量子点331G的绿色转换层330G、透射层330B以及遮光层330BM设置在偏光层320与显示面板10之间。此外，包覆层350设置在颜色转换层330R和330G与显示面板10之间，以及设置在透射层330B与显示面板10之间，并且平坦化层395设置在包覆层350与显示面板10之间。
在此，偏光层320中包括的多个偏光图案321中的至少一个偏光图案321包括：设置在基板310与显示面板10之间的外部光干涉层320a，以及设置在外部光干涉层320a与显示面板10之间的反射层320b。
外部光干涉层320a可包括：设置在基板310与显示面板10之间的第一金属层320a1，以及设置在第一金属层320a1与显示面板10之间的第一无机层320a2。
总之，偏光层320包括多个偏光图案321，每个偏光图案321包括外部光干涉层320a和反射层320b；外部光干涉层320a允许从外部光干涉层320a的各个层反射的外部光发生相消干涉，以减少外部光的反射，并且反射层320b将通过颜色转换层330R和330G以及透射层330B朝向外部光干涉层320a发射的光反射回颜色转换层330R和330G以及透射层330B，因而增加发光率。
图8图示2x2像素，其是分别对应于多个微腔305(参照图9)的多个像素的一部分，并且根据本示例性实施例，这些像素可在上、下、左和右方向上重复排列。
显示面板10包括：设置在第一基板110与光单元500之间的第一偏光器12，以及设置在覆盖层390与颜色转换面板30之间的第二偏光器22；稍后将对其进行描述。第一偏光器12和第二偏光器22使从光单元500入射的光偏振。
包覆型偏光器和线栅偏光器中的一种或多种可用作第一偏光器12和第二偏光器22。偏光器12和偏光器22可以以各种形式(诸如膜形式、包覆形式和附着形式)设置在下面板100和上面板200的一个表面上。然而，此描述是示例，并且本公开不限于此。
参照图8和图9，栅极线121设置在第一基板110上，并且包括栅电极124。
栅极绝缘层140设置在第一基板110和栅极线121上。半导体层151和半导体层154设置在栅极绝缘层140上，并且半导体层151设置在数据线171下方，而半导体层154设置在源电极173和漏电极175的下方以及在薄膜晶体管Q的沟道部分处。
包括包含源电极173的数据线171和漏电极175的数据导体171、173和175设置在半导体层151和半导体层154以及栅极绝缘层140上。
栅电极124、源电极173和漏电极175与半导体层154一起构成薄膜晶体管Q，并且薄膜晶体管Q的沟道区被提供在源电极173与漏电极175之间的半导体层154处。
第一钝化层180a可设置在数据导体171、173和175以及半导体层154的暴露部分上。遮光层220和第二钝化层180b设置在第一钝化层180a上。
遮光层220形成为具有栅格结构，栅格结构提供与用于显示图像的区域对应的开口，并且遮光层220由不透光的材料制成。
第一钝化层180a和第二钝化层180b可包括无机绝缘体或有机绝缘体，诸如氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiOx)。
第一钝化层180a和第二钝化层180b以及遮光层220提供有暴露漏电极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可由透明导电材料制成，透明导电材料诸如ITO、IZO等。
像素电极191可具有整体四边形形状，并且可包括朝向薄膜晶体管Q突出的突起197。突起197可通过接触孔185物理地并且电气地连接至漏电极175。
上述薄膜晶体管Q和像素电极191仅仅是示例，但薄膜晶体管Q的结构和像素电极191的设计不限于此，并且可根据不同应用而变化。
下取向层11设置在像素电极191上，并且上取向层21设置为与下取向层11重叠。下取向层11和上取向层21可以是垂直取向层。
在本示例性实施例中，多个液晶分子31以及用于形成取向层11和21的取向材料可通过使用毛细作用力注入微腔305中。在本示例性实施例中，下取向层11和上取向层21仅通过它们的位置彼此加以区别，并且如图9所示可彼此连接。下取向层11和上取向层21可同时形成。
微腔305设置在下取向层11与上取向层21之间，并且注入到微腔305中的液晶分子31形成液晶层3。
多个微腔305可以以矩阵形式排列。在y方向上相邻的多个微腔305之间设置与栅极线121重叠的多个液晶入口307FP。在x方向上相邻的多个微腔305之间设置分隔壁部分PWP。各微腔305中的每一个可对应于一个或多个像素区域，并且像素区域可对应于用于显示图像的区域。
公共电极270和第三钝化层340设置在上取向层21上。公共电极270接收公共电压，与接收数据电压的像素电极191一起生成电场，并且确定设置在两个电极之间的微腔305中的液晶分子31的倾斜方向。
在本示例性实施例中，描述了公共电极270设置在微腔305上，但在一些实施方式中，公共电极270可设置在微腔305下方，使得可根据共面电极(CE)模式驱动液晶。
顶层360设置在第三钝化层340上。顶层360用作支撑像素电极191和公共电极270，使得可以形成与像素电极191和公共电极270之间的间隔对应的微腔305。
第四钝化层380设置在顶层360上。第四钝化层380可与顶层360的上表面接触，并且在一些示例性实施例中可省略。
覆盖层390设置在第四钝化层380上。在本示例性实施例中，覆盖层390可设置在第四钝化层380上以及液晶入口307FP处。在此情况下，覆盖层390可覆盖由液晶入口307FP所暴露的微腔305的液晶入口307FP。
如上所述，根据示例性实施例的显示装置可改善发光率和色彩再现性，可提供优秀的显示质量，并且可通过使用单个基板而简化制造工艺及其结构。
在下文中，将参照图10描述根据本公开的示例性实施例的显示装置。图10图示根据本公开的示例性实施例的显示装置的截面图。
图10中示出的根据本公开的示例性实施例的显示装置包括显示面板10’和光单元500。显示面板10’可设置在光单元500上，但本公开不限于此，并且在一些示例性实施例中它们的位置可被交换。
根据本示例性实施例的显示面板10’包括：下面板100’、面向下面板100’并且与下面板100’间隔开的颜色转换面板30’、以及设置在下面板100’与颜色转换面板30’之间并且包括多个液晶分子的液晶层3。与前述示例性实施例不同，颜色转换面板30’是根据本示例性实施例的显示面板10’的一部分。也就是说，颜色转换面板30’直接设置在显示面板10’上而不存在中间上面板200或/和中间覆盖层390。
根据本示例性实施例的下面板100’与图6和图7的下面板100相同，并且颜色转换面板30’可由图1至图4的颜色转换面板30替代，因此，除了图10之外，可参照图1至图4以及图6至图7。
下面板100’包括：栅极线121，在第一基板110上沿一个方向延伸并且包括栅电极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；包括源电极173的数据线171和漏电极175，设置在半导体层154上、沿垂直于一个方向的方向延伸；钝化层180，设置在数据线171和漏电极175上；以及像素电极191，通过接触孔185物理地并且电气地连接至漏电极175。
设置在栅电极124上的半导体层154在源电极173和漏电极175所暴露的区域中形成沟道层，并且栅电极124、半导体层154、源电极173和漏电极175构成一个薄膜晶体管。
颜色转换面板30’与第一基板110重叠，并且基板310与第一基板110间隔开。
颜色转换面板30’中包括的基板310被设置为与下面板100重叠。偏光层320设置在基板310与液晶层3之间。光学层325设置在偏光层320中包括的多个偏光图案321之间。颜色转换层330R和330G设置在偏光层320与液晶层3之间。红色转换层330R包括红色磷光体或/和红色量子点331R，绿色转换层330G包括绿色磷光体或/和绿色量子点331G。透射层330B和遮光层330BM设置在偏光层320与液晶层3之间。此外，颜色转换面板30’中包括的基板310包括：包覆层350，设置在颜色转换层330R和330G与液晶层3之间并且设置在透射层330B与液晶层3之间；平坦化层395，设置在包覆层350与液晶层3之间；第二偏光器22，设置在平坦化层395与液晶层3之间；以及公共电极370，设置在第二偏光器22与液晶层3之间。接收公共电压的公共电极370与像素电极191一起生成电场以控制液晶层3的液晶分子31。
虽然未在说明书中示出，但可进一步包括取向层，其可设置在像素电极191与液晶层3之间或者设置在公共电极370与液晶层3之间。
另一方面，偏光层320中包括的多个偏光图案321中的至少一个偏光图案321包括：设置在基板310与液晶层3之间的外部光干涉层320a；以及设置在外部光干涉层320a与液晶层3之间的反射层320b。
外部光干涉层320a可包括：设置在基板310与液晶层3之间的第一金属层320a1；以及设置在第一金属层320a1与液晶层3之间的第一无机层320a2。
总之，偏光层320包括多个偏光图案321，每个偏光图案321包括外部光干涉层320a和反射层320b，外部光干涉层320a允许从外部光干涉层320a的各个层反射的外部光发生相消干涉，以减少外部光的反射；并且反射层320b将通过颜色转换层330R和330G以及透射层330B朝向外部光干涉层320a发射的光反射回颜色转换层330R和330G以及透射层330B，从而增加发光率。
除了前述第二偏光器22之外，可进一步包括设置在下面板100’与光单元500之间的第一偏光器12。
根据上述示例性实施例的显示装置不包括参照图6至图7描述的上面板200，而是颜色转换面板30’在功能和位置上取代该上面板。根据此类显示装置，可减小其厚度、重量和成本。
在本说明书中，描述了显示装置包括液晶面板的情况，但显示装置不限于此，而是可包括有机发光面板。当使用有机发光面板时，发射层可发射蓝光，并且可通过颜色转换面板分别输出红光、绿光和蓝光；或者，发射层可发射白色光，并且可通过颜色转换面板分别输出红光、绿光和蓝光。
在下文中，将参照图11和图12描述根据本公开的示例性实施例和比较例的透射率和反射率。图11和图12分别图示相对于示例和比较例的透视率曲线图和反射率曲线图。
该示例是包括设置在基板上的偏光层的颜色转换面板，而比较例是不包括偏光层的颜色转换面板。比较通过示例和比较例的颜色转换层的光的透射率和反射率。
参照图11，可看出比较例和示例的透射率在对应于绿光的波长范围(约500-600nm)内大致类似。如图12中所示，根据相同示例和比较例的相应波长的反射率的结果可看出，与比较例相比，示例的反射率降低了约80％或更多。
也就是说，可以看出，根据示例性实施例的包括偏光层的颜色转换面板具有与传统颜色转换面板大致相同的透射率，而其反射率明显被降低。因此，当提供根据示例性实施例的包括偏光层的颜色转换面板时，可减少因外部光造成的反射，因此改善对比度和色彩再现性。
虽然已结合当前被视为是实用示例性实施例描述了本发明的构思，但应理解的是，本发明的构思不限于所公开的实施例，而是相反，旨在覆盖随附权利要求书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，包括：
基板；
偏光层，所述偏光层设置在所述基板上，并且包括以预定间隔彼此间隔开的多个偏光图案；以及
设置在所述偏光层上的颜色转换层和透射层，
其中，所述多个偏光图案中的至少一个偏光图案包括设置在所述基板上的外部光干涉层和设置在所述外部光干涉层上的反射层。
2.如权利要求1所述的颜色转换面板，其中所述颜色转换层包括量子点，并且
其中所述多个偏光图案中的一个偏光图案的宽度(w)与相邻偏光图案之间的间距(d)之和(p＝w+d)等于或小于200nm。
3.如权利要求2所述的颜色转换面板，进一步包括：设置在所述多个偏光图案之间的光学层，并且其中所述光学层的折射率为1.0至1.4。
4.如权利要求1所述的颜色转换面板，其中所述外部光干涉层包括设置在所述基板上的第一金属层和设置在所述第一金属层上的第一无机层。
5.如权利要求4所述的颜色转换面板，进一步包括：设置在所述第一金属层与所述基板之间的第二无机层。
6.如权利要求5所述的颜色转换面板，其中所述第一无机层和所述第二无机层包括金属氧化物、氧化硅和氮化硅中的至少一种，并且其中所述第一金属层包括Cr、Mo和Ti中的至少一种。
7.如权利要求1所述的颜色转换面板，其中所述反射层包括金属材料，并且其中所述金属材料包括Ag、Au、Cu和Al中的至少一种。
8.一种显示装置，包括：
显示面板；以及
设置在所述显示面板上的颜色转换面板，
其中所述颜色转换面板包括：
基板；
偏光层，所述偏光层设置在所述基板与所述显示面板之间并且包括以预定间隔彼此间隔开的多个偏光图案；以及
设置在所述偏光层与所述显示面板之间的颜色转换层和透射层，
其中，所述多个偏光图案中的至少一个偏光图案包括设置在所述基板与所述显示面板之间的外部光干涉层和设置在所述外部光干涉层与所述显示面板之间的反射层。
9.一种显示装置，包括：
下面板；
与所述下面板重叠的颜色转换面板；以及
设置在所述下面板与所述颜色转换面板之间的液晶层，
其中，所述颜色转换面板包括：
基板；
偏光层，所述偏光层设置在所述基板与所述液晶层之间，并且包括以预定间隔彼此间隔开的多个偏光图案；以及
设置在所述偏光层与所述液晶层之间的颜色转换层和透射层，
其中，所述多个偏光图案中的至少一个偏光图案包括设置在所述基板与所述液晶层之间的外部光干涉层和设置在所述外部光干涉层与所述液晶层之间的反射层。
10.一种显示装置，包括：
第一基板，所述第一基板上设置薄膜晶体管；
面向所述第一基板的第二基板；
设置在所述第二基板上的偏光层；
设置在所述偏光层上的颜色转换层和透射层，
其中，所述偏光层包括以预定间隔彼此间隔开的多个偏光图案，并且
其中，所述多个偏光图案中的至少一个偏光图案包括设置在所述第二基板上的反射层、设置在所述反射层上的第一无机层、设置在所述第一无机层上的金属层以及设置在所述金属层上的第二无机层。
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