CN108628036B - 光致发光器件、其制造方法及具有该器件的显示设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种光致发光器件、其制造方法及具有该器件的显示设备。该光致发光器件包括:第一基底基板;蓝光阻挡图案,设置在第一基底基板上的第一颜色像素区域、第二颜色像素区域以及设置在第一颜色像素区域与第二颜色像素区域之间的第一光阻挡区域中;蓝色滤色器,设置在第一基底基板上的蓝色像素区域、第一光阻挡区域以及位于蓝色像素区域与第二颜色像素区域之间的第二光阻挡区域中;第一颜色转换图案,设置在蓝光阻挡图案上、第一颜色像素区域中;以及第二颜色转换图案,设置在蓝光阻挡图案上、第二颜色像素区域中。
Description
技术领域
本发明构思的示例性实施例涉及光致发光器件、制造该光致发光器件的方法以及具有该光致发光器件的显示设备。更具体而言,本发明构思的示例性实施例涉及使用量子点的光致发光器件、制造该光致发光器件的方法以及具有该光致发光器件的显示设备。
背景技术
近来,已经制造出重量轻且尺寸小的显示设备。阴极射线管(CRT)显示设备由于其性能及富有竞争力的价格而被采用。然而CRT显示设备具有在其尺寸或便携性上的弱点。因此,诸如等离子显示设备、液晶显示设备和有机发光显示设备的显示设备由于其尺寸小、重量轻及低功耗而已受到高度重视。
显示设备还可以包括光致发光器件。光致发光器件包括诸如量子点的用于对光的颜色进行转换的颜色转换结构。可以通过光致发光器件对图像赋予所希望的颜色。因此,可以提高图像的色彩再现性及发光效率,从而可以提高显示质量。然而,由于光致发光器件必须附加地提供在显示设备中,所以上述具有光致发光器件的显示设备具有结构复杂、制造工艺复杂且制造成本高昂的问题。
发明内容
本发明构思的一个或多个示例性实施例提供一种具有简单结构和简单制造工艺的光致发光器件。
本发明构思的一个或多个示例性实施例还提供一种制造该光致发光器件的方法。
本发明构思的一个或多个示例性实施例还提供一种具有该光致发光器件的显示设备。
根据本发明构思的示例性实施例,光致发光器件包括:第一基底基板;蓝光阻挡图案,设置在第一基底基板上的第一颜色像素区域、第二颜色像素区域以及设置在第一颜色像素区域与第二颜色像素区域之间的第一光阻挡区域中;蓝色滤色器,设置在第一基底基板上的蓝色像素区域、第一光阻挡区域以及位于蓝色像素区域与第二颜色像素区域之间的第二光阻挡区域中;第一颜色转换图案,设置在蓝光阻挡图案上、第一颜色像素区域中;以及第二颜色转换图案,设置在蓝光阻挡图案上、第二颜色像素区域中。
在示例性实施例中,蓝光阻挡图案在500nm(纳米)波长处可以具有小于5%的透射率,并且蓝色滤色器在500nm波长处可以具有小于5%的透射率。
在示例性实施例中,第一颜色转换图案可以是绿色转换图案,并且第二颜色转换图案可以是红色转换图案,或者第一颜色转换图案可以是红色转换图案,并且第二颜色转换图案可以是绿色转换图案。
在示例性实施例中,绿色转换图案可以包括绿色量子点颗粒和/或绿色荧光粉。红色转换图案可以包括红色量子点颗粒和/或红色荧光粉。
在示例性实施例中,光致发光器件还可以包括:半透半反射层,设置在第一基底基板与蓝光阻挡图案之间以及第一基底基板与蓝色滤色器之间;以及光再循环滤波器,设置在蓝色滤色器、第一颜色转换图案和第二颜色转换图案上。
在示例性实施例中,光致发光器件还可以包括:平坦化层,设置在光再循环滤波器上;以及线栅偏振器,设置在平坦化层上。
在示例性实施例中,光致发光器件还可以包括:1/4波偏振器,设置在第一基底基板上。
在示例性实施例中,光致发光器件还可以包括:透明滤波器,包括散射颗粒,并且透明滤波器被设置为与蓝色滤色器重叠。
根据本发明构思的示例性实施例,显示设备包括显示图像的显示区域以及作为非显示区域并围绕显示区域的周边区域。该显示设备包括:第一基底基板;蓝光阻挡图案,设置在第一基底基板上的第一颜色像素区域、第二颜色像素区域以及设置在第一颜色像素区域与第二颜色像素区域之间的第一光阻挡区域中;蓝色滤色器,设置在第一基底基板上的蓝色像素区域、第一光阻挡区域以及位于蓝色像素区域与第二颜色像素区域之间的第二光阻挡区域中;第一颜色转换图案,设置在蓝光阻挡图案上、第一颜色像素区域中;第二颜色转换图案,设置在蓝光阻挡图案上、第二颜色像素区域中;第二基底基板,面对第一基底基板;薄膜晶体管,设置在第二基底基板上;像素电极,电连接到薄膜晶体管;液晶层,设置在像素电极上;以及背光单元,用于将蓝光提供给液晶层,并且背光单元设置在第二基底基板的下方。
在示例性实施例中,蓝光阻挡图案在500nm波长处可以具有小于5%的透射率,并且蓝色滤色器在500nm波长处可以具有小于5%的透射率。
在示例性实施例中,第一颜色转换图案可以是绿色转换图案,并且第二颜色转换图案可以是红色转换图案,或者第一颜色转换图案可以是红色转换图案,并且第二颜色转换图案可以是绿色转换图案。
在示例性实施例中,绿色转换图案可以包括绿色量子点颗粒和/或绿色荧光粉。红色转换图案可以包括红色量子点颗粒和/或红色荧光粉。
在示例性实施例中,显示设备还可以包括:半透半反射层,设置在第一基底基板与蓝光阻挡图案之间以及第一基底基板与蓝色滤色器之间;以及光再循环滤波器,设置在蓝色滤色器、第一颜色转换图案和第二颜色转换图案上。
在示例性实施例中,显示设备还可以包括:平坦化层,设置在光再循环滤波器上;以及线栅偏振器,设置在平坦化层上。
在示例性实施例中,蓝光阻挡图案和蓝色滤色器可以在第一光阻挡区域和第二光阻挡区域中彼此重叠。
在示例性实施例中,显示设备还可以包括:密封构件,位于周边区域中。蓝光阻挡图案和蓝色滤色器可以在周边区域中彼此重叠。
根据本发明构思的示例性实施例,制造光致发光器件的方法包括:在第一基底基板上的第一颜色像素区域、第二颜色像素区域以及位于第一颜色像素区域与第二颜色像素区域之间的第一光阻挡区域中形成蓝光阻挡图案;在第一基底基板上的蓝色像素区域、第一光阻挡区域以及位于蓝色像素区域与第二颜色像素区域之间的第二光阻挡区域中形成蓝色滤色器;在蓝光阻挡图案上的第一颜色像素区域中形成第一颜色转换图案;以及在蓝光阻挡图案上的第二颜色像素区域中形成第二颜色转换图案。
在示例性实施例中,蓝光阻挡图案在500nm波长处可以具有小于5%的透射率,并且蓝色滤色器在500nm波长处可以具有小于5%的透射率。
在示例性实施例中,该方法还可以包括:在形成蓝光阻挡图案之前,在第一基底基板上形成半透半反射层。
在示例性实施例中,该方法还可以包括:将1/4波偏振器附着在第一基底基板上。
根据本发明构思的示例性实施例,光致发光器件包括在第一光阻挡区域和第二光阻挡区域中彼此重叠的蓝色滤色器和蓝光阻挡图案。另外,光致发光器件还可以包括半透半反射层和1/4波偏振器。因此,通过蓝色滤色器、蓝光阻挡图案、半透半反射层和四分之一波偏振器,可以在不形成诸如黑色矩阵的附加光阻挡构件的情况下实现光阻挡功能。因此,可以简化包括光致发光器件的显示设备的结构,并且可以简化制造工艺。
另外,即使当蓝色滤色器和蓝光阻挡图案在周边区域中彼此重叠时,显示设备也可以在没有诸如黑色矩阵的附加光阻挡构件的情况下实现光阻挡功能。另外,可以使根据在显示区域与周边区域之间形成的台阶而形成液晶层的工艺中的缺陷最小化。
应当理解,前面的一般性描述和下面的详细描述都是示例性的和解释性的,并且旨在提供对所要求保护的本发明的进一步解释。
附图说明
通过参考附图详细描述本发明构思的示例性实施例,本发明构思的以上以及其他特征将变得更加显而易见,其中:
图1是示出根据本发明构思的示例性实施例的显示设备的框图;
图2是沿图1的线I-I'截取的剖视图;
图3是沿图1的线II-II'截取的剖视图;
图4是示出根据本发明构思的示例性实施例的显示设备的显示区域的剖视图;
图5是示出图4的显示设备的显示区域与周边区域之间的边界的剖视图;
图6是示出根据本发明构思的示例性实施例的显示设备的显示区域的剖视图;
图7是示出图6的显示设备的显示区域与周边区域之间的边界的剖视图;
图8A、图8B、图8C、图8D、图8E、图8F、图8G和图8H是示出制造作为图2的显示设备的上基板的光致发光器件的方法的剖视图;
图9A、图9B、图9C、图9D和图9E是示出制造作为图4的显示设备的上基板的光致发光器件的方法的剖视图;
图10A、图10B、图10C和图10D是示出制造作为图6的显示设备的上基板的光致发光器件的方法的剖视图;
图11A是根据本发明构思的示例性实施例,根据显示设备的蓝色滤色器的构成材料的样品的透射率对波长的曲线图;以及
图11B是根据本发明构思的示例性实施例,根据显示设备的蓝光阻挡图案的构成材料的样品的透射率对波长的曲线图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图来详细说明本发明构思。
图1是示出根据本发明构思的示例性实施例的显示设备的框图。
参考图1,显示设备可以包括显示面板10和显示面板驱动器。显示面板驱动器可以包括时序控制器20、栅极驱动器30、伽马参考电压生成器40以及数据驱动器50。显示设备还可以包括背光单元(参考图2的BLU)。
显示面板10可以包括多条栅极线GL、多条数据线DL以及电连接到栅极线GL和数据线DL的多个像素。栅极线GL可以在第一方向D1上延伸,并且数据线DL可以在与第一方向D1交叉的第二方向D2上延伸。
每个像素可以包括开关元件、液晶电容器和存储电容器。液晶电容器和存储电容器电连接到开关元件。像素可以以矩阵形式设置。
显示面板10可以包括第一基板、面对第一基板的第二基板以及设置在第一基板与第二基板之间的液晶层。栅极线、数据线、像素的像素电极以及开关元件可以形成在第一基板上。公共电极可以形成在第二基板上。
显示面板10的结构可以参考图2和图3来详细说明。
时序控制器20可以从外部设备(未示出)接收输入图像数据IMG和输入控制信号CONT。输入图像数据IMG可以包括红色图像数据、绿色图像数据和蓝色图像数据。输入控制信号CONT可以包括主时钟信号和数据使能信号。输入控制信号CONT还可以包括垂直同步信号和水平同步信号。
时序控制器20可以基于输入图像数据IMG和输入控制信号CONT来生成第一控制信号CONT1、第二控制信号CONT2、第三控制信号CONT3和数据信号DATA。
时序控制器20可以基于输入控制信号CONT来生成用于对栅极驱动器30的操作进行控制的第一控制信号CONT1,并且将第一控制信号CONT1输出到栅极驱动器30。第一控制信号CONT1还可以包括垂直启动信号和栅极时钟信号。
时序控制器20可以基于输入控制信号CONT来生成用于对数据驱动器50的操作进行控制的第二控制信号CONT2,并且将第二控制信号CONT2输出到数据驱动器50。第二控制信号CONT2可以包括水平启动信号和负载信号。
时序控制器20可以基于输入图像数据IMG来生成数据信号DATA。时序控制器20可以将数据信号DATA输出到数据驱动器50。
时序控制器20可以基于输入控制信号CONT来生成用于对伽马参考电压生成器40的操作进行控制的第三控制信号CONT3,并且将第三控制信号CONT3输出到伽马参考电压生成器40。
栅极驱动器30可以响应于从时序控制器20接收到的第一控制信号CONT1而生成用于对栅极线GL进行驱动的栅极信号。栅极驱动器30可以将栅极信号顺序地输出到栅极线GL。
伽马参考电压生成器40可以响应于从时序控制器20接收到的第三控制信号
CONT3而生成伽马参考电压VGREF。伽马参考电压生成器40可以将伽马参考电压
VGREF提供给数据驱动器50。伽马参考电压VGREF可以具有与数据信号DATA的电平相对应的值。
在示例性实施例中,伽马参考电压生成器40可以设置在时序控制器20中,或者设置在数据驱动器50中。
数据驱动器50可以从时序控制器20接收第二控制信号CONT2和数据信号DATA,并且从伽马参考电压生成器40接收伽马参考电压VGREF。数据驱动器50可以使用伽马参考电压VGREF将数据信号DATA转换成具有模拟类型的数据电压。数据驱动器50可以将数据电压输出到数据线DL。
显示设备的显示面板10可以包括显示图像的显示区域DA和作为围绕显示区域DA的非显示区域的周边区域PA。在显示区域DA中,显示设备可以包括用于发射绿光的绿色像素区域GPX、用于发射红光的红色像素区域RPX、用于发射蓝光的蓝色像素区域BPX以及光阻挡区域(参见图2中的BM1和BM2)。
图2是沿着图1的线I-I'截取的剖视图。
参考图1和图2,显示设备可以在显示区域DA中包括作为上基板的光致发光器件2以及图像生成器件4,该图像生成器件4包括下基板以及液晶层LC。
显示设备可以在显示区域DA中包括绿色像素区域GPX、红色像素区域RPX、蓝色像素区域BPX、第一光阻挡区域BM1和第二光阻挡区域BM2。第一光阻挡区域BM1可以形成在绿色像素区域GPX与红色像素区域RPX之间。第二光阻挡区域BM2可以形成在红色像素区域RPX与蓝色像素区域BPX之间。
光致发光器件2可以包括第一基底基板100、1/4波偏振器110、半透半反射层120、蓝光阻挡图案130Y、蓝色滤色器130B、红色转换图案130R、绿色转换图案130G、光再循环滤波器140、平坦化层150、线栅偏振器160、绝缘层170以及公共电极CE。
第一基底基板100可以包括透明绝缘基板。例如,第一基底基板100可以包括玻璃基板、石英基板、透明树脂基板等。用于第一基底基板100的透明树脂基板的示例可以包括聚酰亚胺类树脂、丙烯酸类树脂、聚丙烯酸酯类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚醚类树脂、含磺酸树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯类树脂等。
1/4波偏振器110可以设置在第一基底基板100上。1/4波偏振器110减少了相对于外部光由于显示设备的内部构造而导致的反射,并且可以具有拥有线偏振片以及与线偏振片相重叠的1/4波长延迟器的结构。1/4波偏振器110可以参照第一基底基板100而附着在第一基底基板100的与液晶层LC相反的表面上。
半透半反射层120可以设置在第一基底基板100上。半透半反射层120可以部分地透射并且部分地反射穿过它的光。半透半反射层120可以包括金属。例如,半透半反射层120可以通过在第一基底基板100上以薄的厚度涂覆银(Ag)而形成。
蓝光阻挡图案130Y可以形成在半透半反射层120上的绿色像素区域GPX、第一光阻挡区域BM1、红色像素区域RPX和第二光阻挡区域BM2中。蓝光阻挡图案130Y可以通过将具有不同折射率的至少两个层交替层叠而形成。透射光中除了蓝光的波段之外的波段透射过蓝光阻挡图案130Y,并且蓝光的波段被蓝光阻挡图案130Y阻挡。被蓝光阻挡图案130Y阻挡的蓝光可以被反射并且被光学地再循环。
蓝色滤色器130B可以设置在其上形成有蓝光阻挡图案130Y的半透半反射层120上的蓝色像素区域BPX、第一光阻挡区域BM1和第二光阻挡区域BM2中。蓝色滤色器130B可以包括散射颗粒,该散射颗粒改变蓝光的行进方向而不改变由背光单元BLU提供的蓝光的波段的波长。散射颗粒可以是TiO2等颗粒,并且散射颗粒的大小可以与红色量子点颗粒或绿色量子点颗粒的大小相似。另外,蓝色滤色器130B还可以包括用于将通过其中的光转换成蓝光的蓝色颜料。
另外,第一光阻挡区域BM1和第二光阻挡区域BM2可以与蓝光阻挡图案130Y和蓝色滤色器130B重叠。因此,可以在第一光阻挡区域BM1和第二光阻挡区域BM2中对穿过光致发光器件2的光进行阻挡,从而可以在没有像黑色矩阵那样的附加光阻挡图案的情况下,通过将蓝光阻挡图案130Y与蓝色滤色器130B重叠来实现光阻挡功能。
特别地,可以适当地选择蓝光阻挡图案130Y和蓝色滤色器130B,以使蓝光阻挡图案130Y和蓝色滤色器130B彼此重叠处的透射率最小化。例如,通过选择蓝光阻挡图案130Y和蓝色滤色器130B,使得蓝光阻挡图案130Y在500nm的波长处具有小于5%的透射率,并且蓝色滤色器130B在500nm的波长处具有小于5%的透射率,在整个波段的透射率被降低,从而重叠部分作为光阻挡图案来发挥作用。因此,可以省略附加光阻挡构件(诸如黑色矩阵),并且可以简化显示设备的结构。
红色转换图案130R可以设置在蓝光阻挡图案130Y上、红色像素区域RPX中。红色转换图案130R可以将从背光单元BLU提供的蓝光转换为红光。例如,红色转换图案130R可以包括诸如红色量子点颗粒和/或红色荧光粉的颜色转换材料。
绿色转换图案130G可以设置在蓝光阻挡图案130Y上、绿色像素区域GPX中。绿色转换图案130G可以将从背光单元BLU提供的蓝光转换为绿光。例如,绿色转换图案130G可以包括诸如绿色量子点颗粒和/或绿色荧光粉的颜色转换材料。
红色或绿色量子点可以是具有纳米级结构并且可以包括几百到几千个原子的材料。由于量子点尺寸非常小,所以可能会发生量子限制效应。量子限制效应可表明当物体变得小于纳米尺寸时,物体的能带隙被增加。当具有比带隙的能量更高的能量的光入射到量子点时,量子点可以吸收光并且可以发射具有特定波长和基态下的能级的第二光。发射的第二光的波长可以具有与带隙相对应的值。当调整量子点的尺寸和成分时,量子点的发射性质可以通过量子限制来控制。
量子点的成分不限于特定的成分,并且可以使用任何适当的成分。例如,量子点可以是元素周期表的II-VI族元素、III-V族元素、IV族元素或IV-VI族元素的量子点。II族元素可以选自由锌、镉和汞中的至少一种构成的组。III族元素可以选自由铝、镓和铟中的至少一种构成的组。IV族元素可以选自由硅、锗、锡和铅中的至少一种构成的组。V族元素可以选自由氮、磷和砷中的至少一种构成的组。VI族元素可以选自由硫、硒和碲中的至少一种构成的组。
光再循环滤波器140可以设置在蓝色滤色器130B、红色转换图案130R和绿色转换图案130G上。光再循环滤波器140可以是黄光再循环滤波器。光再循环滤波器140可以对在光从背光单元BLU经过蓝色滤色器130B、红色转换图案130R、绿色转换图案130G和蓝光阻挡图案130Y的同时朝向液晶层LC反射的光进行反射,从而可以改善显示设备的亮度。
平坦化层150可以设置在光再循环滤波器140上。平坦化层150可以具有平坦的上表面,并且可以包括无机或有机绝缘材料。
线栅偏振器160可以设置在平坦化层150上。线栅偏振器160可以包括金属,并且可以包括沿一个方向延伸、由金属形成并且以规则的间隔布置的多条细线。细线可以具有约50nm(纳米)至150nm的间距。间距是指一条细线的宽度与相邻细线之间的距离的总和。
绝缘层170可设置于线栅偏振器160上以覆盖线栅偏振器160。绝缘层170可以包括无机或有机绝缘材料。
公共电极CE可以设置在绝缘层170上。公共电压可以施加到公共电极CE。公共电极CE可以包括透明导电材料。例如,公共电极CE可以包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等。
图像生成器件4可以包括下基板和液晶层LC。下基板可以包括第二基底基板200、薄膜晶体管TFT、TFT绝缘层210和像素电极PE。
第二基底基板200可以被设置为面对第一基底基板100。第二基底基板200可以包括透明绝缘基板。例如,第二基底基板200可以包括玻璃基板、石英基板、透明树脂基板等。用于第二基底基板200的透明树脂基板的示例可以包括聚酰亚胺类树脂、丙烯酸类树脂、聚丙烯酸酯类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚醚类树脂、含磺酸树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯类树脂等。
薄膜晶体管TFT可以设置在第二基底基板200上。薄膜晶体管TFT可以电连接到数据线(参考图1的DL)和栅极线(参考图1的GL)。
TFT绝缘层210可以设置在其上形成有薄膜晶体管TFT的第二基底基板200上。尽管薄膜晶体管TFT和TFT绝缘层210在附图中均被示出为一个构造体,但是它们可以由多个层构成。例如,在第二基底基板200上顺序地形成栅极图案、栅极绝缘层、有源图案、数据图案、数据绝缘层等,以形成薄膜晶体管TFT和TFT绝缘层210。
像素电极PE可以设置在TFT绝缘层210上。像素电极PE可以通过穿过TFT绝缘层210而形成的接触孔被电连接到薄膜晶体管TFT。像素电极PE可以包括透明导电材料。例如,像素电极PE可以包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等。
液晶层LC可以设置在像素电极PE与公共电极CE之间。液晶层LC可以包括具有光学各向异性的液晶分子。液晶分子由电场驱动,从而通过使光穿过液晶层LC或者阻挡光穿过液晶层LC来显示图像。
背光单元BLU可以设置在第二基底基板200的下方以向液晶层LC提供光。更具体而言,背光单元BLU可以生成蓝色波段中的蓝光,以将蓝光提供给液晶层LC。
尽管图中未示出,但是显示设备还可以包括设置在液晶层LC与公共电极CE之间的上取向层、设置在液晶层LC与像素电极PE之间的下取向层以及设置在第二基底基板200上的下偏振器。
尽管图像生成器件4在本实施例中包括液晶层,但是图像生成器件4除了是液晶显示器件之外还可以是用于生成用于显示图像的光的器件,并且可以是诸如有机发光显示器、电泳显示器、电润湿显示器等各种器件,但是不限于此。
图3是沿着图1的线II-II'截取的剖视图。
参考图1和图3,显示设备可以在周边区域PA中包括位于下基板与作为光致发光器件2的上基板之间的密封构件SEAL。密封构件SEAL可以将液晶层LC的侧面密封。
这里,可以将蓝光阻挡图案130Y以及与蓝光阻挡图案130Y重叠的蓝色滤色器130B设置在周边区域PA中。因此,可以在周边区域PA中对穿过光致发光器件2的光进行阻挡。因此,在没有诸如黑色矩阵的附加光阻挡图案的情况下,蓝光阻挡图案130Y和蓝色滤色器130B彼此重叠以防止周边区域PA中的光泄漏。
另外,蓝光阻挡图案130Y和蓝色滤色器130B在周边区域PA中彼此重叠,使得显示区域DA中的上基板的厚度与周边区域PA中的上基板的厚度之间的差异能够最小化。因此,可以使根据在显示区域DA与周边区域PA之间形成的台阶而形成液晶层LC的工序(滴液工序;ODF工序)中的缺陷最小化。
图4是示出根据本发明构思的示例性实施例的显示设备的显示区域的剖视图。图5是示出图4的显示设备的显示区域与周边区域之间的边界的剖视图。
参考图4和图5,除了蓝光阻挡图案130Y、蓝色滤色器130B的位置之外,该显示设备可以与图2和图3的显示设备大致相同。因此,关于相同要素的任何进一步的详细描述将被省略。
该显示设备可以包括作为上基板的光致发光器件2以及图像生成器件4,该图像生成器件4包括下基板以及液晶层LC。
该显示设备可以在显示区域DA中包括绿色像素区域GPX、红色像素区域RPX、蓝色像素区域BPX、第一光阻挡区域BM1和第二光阻挡区域BM2。
光致发光器件2可以包括第一基底基板100、1/4波偏振器110、半透半反射层120、蓝光阻挡图案130Y、蓝色滤色器130B、红色转换图案130R、绿色转换图案130G、光再循环滤波器140、平坦化层150、线栅偏振器160、绝缘层170以及公共电极CE。
1/4波偏振器110可以设置在第一基底基板100上。半透半反射层120可以设置在第一基底基板100上。
蓝色滤色器130B可以设置在半透半反射层120上的蓝色像素区域BPX、第一光阻挡区域BM1和第二光阻挡区域BM2中。
蓝光阻挡图案130Y可以形成在其上形成有蓝色滤色器130B的半透半反射层120上的绿色像素区域GPX、第一光阻挡区域BM1、红色像素区域RPX和第二光阻挡区域BM2中。
因此,蓝色滤色器130B和蓝光阻挡图案130Y在第一光阻挡区域BM1和第二光阻挡区域BM2中彼此重叠。因此,可以在第一光阻挡区域BM1和第二光阻挡区域BM2中对穿过光致发光器件2的光进行阻挡,从而可以在没有像黑色矩阵那样的附加光阻挡图案的情况下,通过将蓝光阻挡图案130Y与蓝色滤色器130B重叠来实现光阻挡功能。
红色转换图案130R可以设置在蓝光阻挡图案130Y上、红色像素区域RPX中。绿色转换图案130G可以设置在蓝光阻挡图案130Y上、绿色像素区域GPX中。光再循环滤波器140可以设置在蓝色滤色器130B、红色转换图案130R和绿色转换图案130G上。平坦化层150可以设置在光再循环滤波器140上。线栅偏振器160可以设置在平坦化层150上。绝缘层170可以设置在线栅偏振器160上。公共电极CE可以设置在绝缘层170上。
图像生成器件4可以包括下基板和液晶层LC。下基板可以包括第二基底基板200、薄膜晶体管TFT、TFT绝缘层210以及像素电极PE。液晶层LC可以设置在像素电极PE与公共电极CE之间。背光单元BLU可以设置在第二基底基板200的下方以将光提供给液晶层LC。更具体而言,背光单元BLU可以生成蓝色波段中的蓝光,以将蓝光提供给液晶层LC。
该显示设备可以在周边区域PA中包括位于下基板与作为光致发光器件2的上基板之间的密封构件SEAL。密封构件SEAL可以将液晶层LC的侧面密封。这里,蓝光阻挡图案130Y以及与蓝光阻挡图案130Y重叠的蓝色滤色器130B可以设置在周边区域PA中。
图6是示出根据本发明构思的示例性实施例的显示设备的显示区域的剖视图。图7是示出图6的显示设备的显示区域与周边区域之间的边界的剖视图。
参考图6和图7,除了显示设备还包括透明滤波器130W之外,该显示设备可以与图2和图3的显示设备大致相同。因此,关于相同要素的任何进一步的详细描述将被省略。
该显示设备可以在显示区域DA中包括作为上基板的光致发光器件2以及图像生成器件4,该图像生成器件4包括下基板以及液晶层LC。
该显示设备可以在显示区域DA中包括绿色像素区域GPX、红色像素区域RPX、蓝色像素区域BPX、第一光阻挡区域BM1和第二光阻挡区域BM2。
光致发光器件2可以包括第一基底基板100、1/4波偏振器110、半透半反射层120、蓝光阻挡图案130Y、蓝色滤色器130B、透明滤波器130W、红色转换图案130R、绿色转换图案130G、光再循环滤波器140、平坦化层150、线栅偏振器160、绝缘层170以及公共电极CE。
透明滤波器130W可以包括用于改变光的行进方向的散射颗粒。散射颗粒可以是TiO2等颗粒。这里,蓝色滤色器130B可以包括用于将穿过其的光转换为蓝光的蓝色颜料,并且可以不包括附加散射颗粒。
显示设备可以在周边区域PA中包括位于下基板与作为光致发光器件2的上基板之间的密封构件SEAL。
在上述实施例中,显示设备具有用于发射绿光的绿色像素区域GPX、用于发射红光的红色像素区域RPX以及用于发射蓝光的蓝色像素区域BPX。然而,显示设备可以具有任何其他已知颜色组合的像素布置。
图8A至图8H是示出制造作为图2的显示设备的上基板的光致发光器件的方法的剖视图。
参考图8A,半透半反射层120可以形成在第一基底基板100上。半透半反射层120可以是包括银(Ag)的金属层,并且可以通过印刷工艺、溅射工艺、化学气相沉积工艺、脉冲激光沉积(PLD)工艺、真空沉积工艺、原子层沉积(ALD)工艺等来形成。
参考图8B,蓝光阻挡图案130Y可以形成在半透半反射层120上。蓝光阻挡图案130Y可以形成在绿色像素区域GPX、第一光阻挡区域BM1、红色像素区域RPX和第二光阻挡区域BM2中。蓝光阻挡图案130Y可以通过将具有不同折射率的至少两个层交替层叠而形成。蓝光阻挡图案130Y可以通过涂覆包含有用于阻挡蓝光的材料的光致抗蚀剂材料并且对该光致抗蚀剂材进行曝光和显影来形成。
参考图8C,蓝色滤色器130B可以形成在其上形成有蓝光阻挡图案130Y的半透半反射层120上。蓝色滤色器130B可以形成在蓝色像素区域BPX、第一光阻挡区域BM1和第二光阻挡区域BM2中。蓝色滤色器130B可以通过在半透半反射层120上涂覆包含有散射颗粒和/或蓝色颜料的光致抗蚀剂材料并且对该光致抗蚀剂材料进行曝光和显影来形成。
参考图8D,红色转换图案130R和绿色转换图案130G可以形成在其上形成有蓝色滤色器130B的蓝光阻挡图案130Y上。红色转换图案130R可以形成在红色像素区域RPX中。绿色转换图案130G可以形成在绿色像素区域GPX中。
红色转换图案130R可以通过在蓝光阻挡图案130Y上涂覆包含有红色量子点颗粒和/或红色荧光粉的光致抗蚀剂材料并且对该光致抗蚀剂材料进行曝光和显影来形成。绿色转换图案130G可以通过在蓝光阻挡图案130Y上涂覆包含有绿色量子点颗粒和/或绿色荧光粉的光致抗蚀剂材料并且对该光致抗蚀剂材料进行曝光和显影来形成。在一些示例性实施例中,蓝光阻挡图案130Y、蓝色滤色器130B、红色转换图案130R和绿色转换图案130G可以通过喷墨印刷方法来形成。
参考图8E,光再循环滤波器140可以形成在蓝色滤色器130B、红色转换图案130R和绿色转换图案130G上。
参考图8F,平坦化层150可以形成在光再循环滤波器140上。根据平坦化层150的构成材料,平坦化层150可以通过旋涂工艺、化学气相沉积工艺、等离子体增强化学气相沉积工艺、高密度等离子体化学气相沉积工艺等来获得。
参考图8G,线栅偏振器160、绝缘层170和公共电极CE可以被顺序地形成。线栅偏振器160可以通过在平坦化层150上形成金属层并使用纳米压印光刻法来形成。根据绝缘层170的构成材料,绝缘层170可以通过旋涂工艺、化学气相沉积工艺、等离子体增强化学气相沉积工艺、高密度等离子体化学气相沉积工艺等来形成。公共电极CE可以通过印刷工艺、溅射工艺、化学气相沉积工艺、脉冲激光沉积(PLD)工艺、真空沉积工艺、原子层沉积(ALD)工艺等来形成。
参考图8H,1/4波偏振器110可以形成在第一基底基板100上。1/4波偏振器110可以是防反射膜并且可以被附着在第一基底基板100上。因此,可以形成作为显示设备的上基板的光致发光器件。另外,显示设备的其他配置可以通过传统的一般方法来制造。
图9A至图9E是示出制造作为图4的显示设备的上基板的光致发光器件的方法的剖视图。除了蓝光阻挡图案130Y和蓝色滤色器130B的形成顺序之外,该方法可以与图8A至图8H的方法大致相同。因此,关于相同要素的任何进一步的详细描述将被省略。
参考图9A,半透半反射层120可以形成在第一基底基板100上。
参考图9B,蓝色滤色器130B可以形成在半透半反射层120上。蓝色滤色器130B可以形成在蓝色像素区域BPX、第一光阻挡区域BM1和第二光阻挡区域BM2中。
参考图9C,蓝光阻挡图案130Y可以形成在其上形成有蓝色滤色器130B的半透半反射层120上。蓝光阻挡图案130Y可以形成在绿色像素区域GPX、第一光阻挡区域BM1、红色像素区域RPX和第二光阻挡区域BM2中。
参考图9D,红色转换图案130R和绿色转换图案130G可以形成在蓝光阻挡图案130Y上。光再循环滤波器140可以形成在蓝色滤色器130B、红色转换图案130R和绿色转换图案130G上。平坦化层150可以形成在光再循环滤波器140上。线栅偏振器160、绝缘层170和公共电极CE可以顺序地形成在平坦化层150上。
参考图9E,1/4波偏振器110可以形成在第一基底基板100上。因此,可以形成作为显示设备的上基板的光致发光器件。另外,显示设备的其他配置可以通过传统的一般方法来制造。
图10A至图10D是示出制造作为图6的显示设备的上基板的光致发光器件的方法的剖视图。除了该方法还包括形成透明滤波器130W之外,该方法可以与图8A至图8H的方法大致相同。因此,关于相同要素的任何进一步的详细描述将被省略。
参考图10A,半透半反射层120可以形成在第一基底基板100上。蓝光阻挡图案130Y可以形成在半透半反射层120上。蓝色滤色器130B可以形成在其上形成有蓝光阻挡图案130Y的半透半反射层120上。
参考图10B,透明滤波器130W可以进一步形成在蓝色滤色器130B上的蓝色像素区域BPR中。透明滤波器130W可以通过涂覆包含有散射颗粒的光致抗蚀剂材料并且对该光致抗蚀剂材料进行曝光和显影来形成。在一些示例性实施例中,蓝色滤色器130B和透明滤波器130W可以通过同时地曝光和显影来形成。这里,透明滤波器130W也可以形成在第一光阻挡区域BM1中。
参考图10C,红色转换图案130R和绿色转换图案130G可以形成在蓝光阻挡图案130Y上。光再循环滤波器140可以形成在蓝色滤色器130B、红色转换图案130R和绿色转换图案130G上。平坦化层150可以形成在光再循环滤波器140上。线栅偏振器160、绝缘层170和公共电极CE可以顺序地形成在平坦化层150上。
参考图10D,1/4波偏振器110可以形成在第一基底基板100上。因此,可以形成作为显示设备的上基板的光致发光器件。另外,显示设备的其他配置可以通过传统的一般方法来制造。
图11A是根据本发明构思的示例性实施例,根据显示设备的蓝色滤色器的构成材料的样品的透射率对波长的曲线图。图11B是根据本发明构思的示例性实施例,根据显示设备的蓝光阻挡图案的构成材料的样品的透射率对波长的曲线图。
参考图11A和图11B,显示设备的蓝色滤色器对于蓝色波段具有高透射率,并且对于蓝色波段以外的波段具有低透射率。图11A示出蓝色滤色器的根据构成材料的若干样品的透射率对波长。蓝光阻挡图案对于蓝色波段可以具有低透射率,并且对于蓝色波段以外的波段可以具有高透射率。图11B是蓝光阻挡图案的根据构成材料的若干样品的透射率对波长。
蓝色滤色器和蓝光阻挡图案彼此重叠以在整个波段中具有低透射率。在一些情况下,500nm波长附近的光可以被部分地透射。因此,在蓝色滤色器的情况下,图中的曲线优选向左偏移,并且在蓝光阻挡图案的情况下,该曲线优选向右偏移。例如,可以看出,选择图11A的样品B3和图11B的样品Y3是理想的。
考虑到这一点,适当地对蓝光阻挡图案和蓝色滤色器的组成材料进行选择,使得蓝光阻挡图案在500nm的波长处具有5%或更小的透射率,并且蓝色滤色器在500nm的波长处具有5%或更小的透射率。考虑到显示设备的半透半反射层中的透射率的降低和1/4波偏振器的透射率的降低,证实了第一和第二光屏蔽区域中的光密度(OD)值最终变成为约3至4。因此,可以看出,蓝光阻挡图案和蓝色滤色器可以通过重叠而作为光阻挡图案来发挥作用。
根据本发明构思的示例性实施例,光致发光器件包括在第一光阻挡区域和第二光阻挡区域中彼此重叠的蓝色滤色器和蓝光阻挡图案。另外,光致发光器件还可以包括半透半反射层和1/4波偏振器。因此,可以在不形成诸如黑色矩阵的附加光阻挡构件的情况下,通过蓝色滤色器、蓝光阻挡图案、半透半反射层和1/4波偏振器实现光阻挡功能。因此,可以简化包括光致发光器件的显示设备的结构,并且可以简化制造工艺。
此外,即使当蓝色滤色器和蓝光阻挡图案在周边区域中彼此重叠时,显示设备也可以在没有诸如黑色矩阵的附加光阻挡构件的情况下实现光阻挡功能。另外,可以使根据在显示区域与周边区域之间形成的台阶而形成液晶层的工序中的缺陷最小化。
前述内容是对本发明构思的说明,并且不应被解释为对其的限制。尽管已经描述了本发明构思的一些示例性实施例,但是本领域技术人员将容易地认识到,在实质上不脱离本发明构思的新颖教导和优点的情况下,可以在示例性实施例中进行许多修改。因此,所有这些修改旨在被包括在如权利要求中限定的本发明构思的范围内。在权利要求中,装置加功能的从句旨在覆盖本文所描述为执行所记载的功能的结构,不仅仅是结构等同物,而且还包括等效结构。因此,应当理解,前述内容是对本发明构思的说明,而不应被解释为限于所公开的具体示例性实施例,并且对所公开的示例性实施例以及其他示例性实施例的修改旨在被包括在所附权利要求的范围内。本发明构思由权利要求所限定,其中包括权利要求的等同物。
Claims (20)
1.一种光致发光器件,包括:
第一基底基板;
蓝光阻挡图案,设置在所述第一基底基板上的第一颜色像素区域、第二颜色像素区域以及设置在所述第一颜色像素区域与所述第二颜色像素区域之间的第一光阻挡区域中;
蓝色滤色器,设置在所述第一基底基板上的蓝色像素区域、所述第一光阻挡区域以及位于所述蓝色像素区域与所述第二颜色像素区域之间的第二光阻挡区域中;
第一颜色转换图案,设置在所述蓝光阻挡图案上、所述第一颜色像素区域中;以及
第二颜色转换图案,设置在所述蓝光阻挡图案上、所述第二颜色像素区域中,
其中所述蓝光阻挡图案在所述第一光阻挡区域中的厚度与所述蓝光阻挡图案在所述第一颜色像素区域和所述第二颜色像素区域中的至少一个中的厚度相同。
2.根据权利要求1所述的光致发光器件,其中
所述蓝光阻挡图案在500纳米波长处具有小于5%的透射率,并且所述蓝色滤色器在500纳米波长处具有小于5%的透射率。
3.根据权利要求1所述的光致发光器件,其中
所述第一颜色转换图案是绿色转换图案,并且所述第二颜色转换图案是红色转换图案,或者
所述第一颜色转换图案是红色转换图案,并且所述第二颜色转换图案是绿色转换图案。
4.根据权利要求3所述的光致发光器件,其中
所述绿色转换图案包括绿色量子点颗粒和/或绿色荧光粉,并且
所述红色转换图案包括红色量子点颗粒和/或红色荧光粉。
5.根据权利要求1所述的光致发光器件,进一步包括:
半透半反射层,设置在所述第一基底基板与所述蓝光阻挡图案之间以及所述第一基底基板与所述蓝色滤色器之间;以及
光再循环滤波器,设置在所述蓝色滤色器、所述第一颜色转换图案和所述第二颜色转换图案上。
6.根据权利要求5所述的光致发光器件,进一步包括:
平坦化层,设置在所述光再循环滤波器上;以及
线栅偏振器,设置在所述平坦化层上。
7.根据权利要求6所述的光致发光器件,进一步包括:
1/4波偏振器,设置在所述第一基底基板上。
8.根据权利要求1所述的光致发光器件,进一步包括:
透明滤波器,包括散射颗粒,并且所述透明滤波器被设置为与所述蓝色滤色器重叠。
9.一种显示设备,包括显示图像的显示区域以及作为非显示区域并围绕所述显示区域的周边区域,所述显示设备包括:
第一基底基板;
蓝光阻挡图案,设置在所述第一基底基板上的第一颜色像素区域、第二颜色像素区域以及设置在所述第一颜色像素区域与所述第二颜色像素区域之间的第一光阻挡区域中;
蓝色滤色器,设置在所述第一基底基板上的蓝色像素区域、所述第一光阻挡区域以及位于所述蓝色像素区域与所述第二颜色像素区域之间的第二光阻挡区域中;
第一颜色转换图案,设置在所述蓝光阻挡图案上、所述第一颜色像素区域中;
第二颜色转换图案,设置在所述蓝光阻挡图案上、所述第二颜色像素区域中;
第二基底基板,面对所述第一基底基板;
薄膜晶体管,设置在所述第二基底基板上;
像素电极,电连接到所述薄膜晶体管;
液晶层,设置在所述像素电极上;以及
背光单元,用于将蓝光提供给所述液晶层,并且所述背光单元设置在所述第二基底基板的下方,
其中所述蓝光阻挡图案在所述第一光阻挡区域中的厚度与所述蓝光阻挡图案在所述第一颜色像素区域和所述第二颜色像素区域中的至少一个中的厚度相同。
10.根据权利要求9所述的显示设备,其中
所述蓝光阻挡图案在500纳米波长处具有小于5%的透射率,并且所述蓝色滤色器在500纳米波长处具有小于5%的透射率。
11.根据权利要求9所述的显示设备,其中
所述第一颜色转换图案是绿色转换图案,并且所述第二颜色转换图案是红色转换图案,或者
所述第一颜色转换图案是红色转换图案,并且所述第二颜色转换图案是绿色转换图案。
12.根据权利要求11所述的显示设备,其中
所述绿色转换图案包括绿色量子点颗粒和/或绿色荧光粉,并且
所述红色转换图案包括红色量子点颗粒和/或红色荧光粉。
13.根据权利要求9所述的显示设备,进一步包括:
半透半反射层,设置在所述第一基底基板与所述蓝光阻挡图案之间以及所述第一基底基板与所述蓝色滤色器之间;以及
光再循环滤波器,设置在所述蓝色滤色器、所述第一颜色转换图案和所述第二颜色转换图案上。
14.根据权利要求13所述的显示设备,进一步包括:
平坦化层,设置在所述光再循环滤波器上;以及
线栅偏振器,设置在所述平坦化层上。
15.根据权利要求9所述的显示设备,其中
所述蓝光阻挡图案和所述蓝色滤色器在所述第一光阻挡区域和所述第二光阻挡区域中彼此重叠。
16.根据权利要求9所述的显示设备,进一步包括:
密封构件,位于所述周边区域中,并且
其中所述蓝光阻挡图案和所述蓝色滤色器在所述周边区域中彼此重叠。
17.一种制造光致发光器件的方法,包括:
在第一基底基板上的第一颜色像素区域、第二颜色像素区域以及位于所述第一颜色像素区域与所述第二颜色像素区域之间的第一光阻挡区域中形成蓝光阻挡图案;
在所述第一基底基板上的蓝色像素区域、所述第一光阻挡区域以及位于所述蓝色像素区域与所述第二颜色像素区域之间的第二光阻挡区域中形成蓝色滤色器;
在所述蓝光阻挡图案上的所述第一颜色像素区域中形成第一颜色转换图案;以及
在所述蓝光阻挡图案上的所述第二颜色像素区域中形成第二颜色转换图案,
其中所述蓝光阻挡图案在所述第一光阻挡区域中的厚度与所述蓝光阻挡图案在所述第一颜色像素区域和所述第二颜色像素区域中的至少一个中的厚度相同。
18.根据权利要求17所述的方法,其中
所述蓝光阻挡图案在500纳米波长处具有小于5%的透射率,并且所述蓝色滤色器在500纳米波长处具有小于5%的透射率。
19.根据权利要求18所述的方法,进一步包括:
在形成所述蓝光阻挡图案之前,在所述第一基底基板上形成半透半反射层。
20.根据权利要求19所述的方法,进一步包括:
将1/4波偏振器附着在所述第一基底基板上。
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