CN108931864A - 显示装置 - Google Patents
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Abstract
提供了一种显示装置，所述显示装置包括：背光单元，产生光并且将光提供到利用光显示图像的显示面板；第一偏振器，设置在背光单元上；第三偏振器，设置在第一偏振器上；第二偏振器，设置在第一偏振器和第三偏振器之间；透光层，阻挡或透射经其的光以显示图像，设置在第一偏振器和第二偏振器之间；以及颜色转换层，设置在第二偏振器和第三偏振器之间，并且包括转换经透光层和第二偏振器透射的光的颜色的颜色转换材料。第三偏振器的偏振轴不同于第二偏振器的偏振轴。
Description
技术领域
本发明的示例实施例涉及一种显示装置。更具体地，本发明的示例实施例涉及一种具有颜色转换层的显示装置。
背景技术
已经制造了质量相对轻且尺寸小的显示装置。阴极射线管(“CRT”)显示装置由于性能和有竞争力的价格而已经被使用。然而，CRT显示装置具有其尺寸和便携性的弱点。因此，诸如等离子体显示装置、液晶显示装置和有机发光显示装置的显示装置由于其尺寸相对小、质轻和功耗低而已经被高度重视。
发明内容
发明的一个或更多个示例实施例提供了一种显示装置，所述显示装置具有背光单元以及能够改善显示装置的显示质量的颜色转换层。
根据发明的示例实施例，显示装置包括：背光单元，产生光并且将光提供到利用光显示图像的显示面板；第一偏振器，设置在背光单元上；第三偏振器，设置在第一偏振器上；第二偏振器，设置在第一偏振器和第三偏振器之间；透光层，阻挡或透射经其的光以显示图像，设置在第一偏振器和第二偏振器之间；以及颜色转换层，设置在第二偏振器和第三偏振器之间，颜色转换层包括转换经透光层和第二偏振器透射的光的颜色的颜色转换材料。第三偏振器的偏振轴不同于第二偏振器的偏振轴。
在示例实施例中，第三偏振器的偏振轴可以垂直于第二偏振器的偏振轴。
在示例实施例中，背光单元可以产生蓝光。颜色转换层可以包括：蓝光阻挡图案、第一颜色转换图案和第二颜色转换图案。蓝光阻挡图案可以与第一颜色转换图案和第二颜色转换图案公共地叠置。第一颜色转换图案可以在红色像素区域包括将蓝光转换成红光的第一颜色转换材料。第二颜色转换图案可以在绿色像素区域包括将蓝光转换成绿光的第二颜色转换材料。
在示例实施例中，颜色转换层还可以包括在蓝色像素区域经其透射蓝光的第三颜色转换图案。第三颜色转换图案可以包括散射颗粒或蓝色染料。
在示例实施例中，第一偏振器可以将来自背光单元的蓝光转换成偏振的蓝光以使其入射到透光层，偏振的蓝光可以依次穿过透光层和第二偏振器以入射在颜色转换层上，在红色像素区域，第一颜色转换图案可以将入射到其的偏振的蓝光中的一部分转换成非偏振的红光，并且透射偏振的蓝光中的未被蓝光阻挡图案阻挡的部分，以使其入射在位于红色像素区域的第三偏振器上，在绿色像素区域，第二颜色转换图案可以将入射到其的偏振的蓝光中的一部分转换成非偏振的绿光，并且透射偏振的蓝光中的未被蓝光阻挡图案阻挡的部分，以使其入射在位于绿色像素区域的第三偏振器上，在蓝色像素区域，第三颜色转换图案可以将入射到其的偏振的蓝光中的一部分转换成非偏振的蓝光，并且透射偏振的蓝光中的其余部分，以使所述其余部分入射在位于蓝色像素区域的第三偏振器上。
在示例实施例中，第三偏振器可以：在红色像素区域、绿色像素区域和蓝色像素区域，分别将非偏振的红光、非偏振的绿光和非偏振的蓝光转换成偏振的红光、偏振的绿光和偏振的蓝光，并且在红色像素区域、绿色像素区域和蓝色像素区域中的每个像素区域，阻挡偏振的蓝光。
在示例实施例中，显示装置还可以包括设置在第一颜色转换图案、第二颜色转换图案和第三颜色转换图案上的平坦化层。第二偏振器可以是线栅偏振器，并且可以设置在平坦化层上。
在示例实施例中，显示装置还可以包括设置在平坦化层与第三偏振器之间的光循环滤色器，其中，光循环滤色器的一部分分别位于第一颜色转换图案、第二颜色转换图案和第三颜色转换图案之中的相邻的两个颜色转换图案之间。
在示例实施例中，显示装置还可以包括设置在颜色转换层和第三偏振器之间的第二基体基底。第三偏振器可以是附着在第二基体基底上的聚乙烯醇偏振板。
在示例实施例中，显示装置还可以包括：第一基体基底，设置在背光单元上；以及薄膜晶体管层，设置在第一基体基底上，并且包括电连接到薄膜晶体管的像素电极。第一偏振器可以是附着在第一基体基底上的聚乙烯醇偏振板或形成在第一基体基底上的线栅偏振器。
在示例实施例中，显示装置还可以包括设置在第三偏振器和颜色转换层之间的1/4波片(四分之一波片)。
在示例实施例中，显示装置还可以包括设置在第三偏振器上的防反射膜。防反射膜可以包括重复地交替布置的具有第二折射率的第二层和具有第一折射率的第一层，第二折射率大于第一折射率。
在示例实施例中，第三偏振器的偏振轴与第二偏振器的偏振轴可以形成大于0度且小于大约90度的锐角。
在示例实施例中，第一偏振器、第二偏振器和第三偏振器中的每个可以是线性偏振器。
根据发明的示例实施例，显示装置包括：背光单元，产生蓝光并且将蓝光提供到利用光显示图像的显示面板；第一偏振器，设置在背光单元上；第三偏振器，设置在第一偏振器上；第二偏振器，设置在第一偏振器和第三偏振器之间；透光层，阻挡或透射经其的光以显示图像；以及颜色转换层，设置在第二偏振器和第三偏振器之间，颜色转换层包括转换经透光层和第二偏振器透射的光的颜色的颜色转换材料。第三偏振器的偏振轴可以不同于第二偏振器的偏振轴。颜色转换层可以包括：第一颜色转换图案，在红色像素区域包括将蓝光转换成红光的第一颜色转换材料；第二颜色转换图案，在绿色像素区域包括将蓝光转换成绿光的第二颜色转换材料；第三颜色转换图案，包括散射颗粒，以在蓝色像素区域透射经其的蓝光；以及蓝光阻挡图案，在红色像素区域和绿色像素区域阻挡蓝光。
在示例实施例中，第三偏振器的偏振轴可以垂直于第二偏振器的偏振轴。
在示例实施例中，第一偏振器可以将来自背光单元的蓝光转换成偏振的蓝光以使其入射到透光层，偏振的蓝光可以依次穿过透光层和第二偏振器以入射在颜色转换层上，在红色像素区域，第一颜色转换图案可以将入射到其的偏振的蓝光中的一部分转换成非偏振的红光，并且透射偏振的蓝光中的未被蓝光阻挡图案阻挡的部分，以使其入射到位于红色像素区域的第三偏振器上，在绿色像素区域，第二颜色转换图案可以将入射到其的偏振的蓝光中的一部分转换成非偏振的绿光，并且透射偏振的蓝光中的未被蓝光阻挡图案阻挡的部分，以使其入射在位于绿色像素区域的第三偏振器上，在蓝色像素区域，第三颜色转换图案可以将入射到其的偏振的蓝光中的一部分转换成非偏振的蓝光，并且透射偏振的蓝光中的其余部分，以使其余部分入射在位于蓝色像素区域的第三偏振器上。
在示例实施例中，显示装置还可以包括设置在第三偏振器和颜色转换层之间的四分之一波片。
在示例实施例中，显示装置还可以包括设置在第三偏振器上的防反射膜。防反射膜可以包括重复且交替地布置的具有第二折射率的第二层和具有第一折射率的第一层，第二折射率大于第一折射率。
在示例实施例中，显示装置还可以包括：平坦化层，设置在第一颜色转换图案、第二颜色转换图案和第三颜色转换图案上；以及光循环滤色器，设置在平坦化层与第三偏振器之间，其中，光循环滤色器的一部分分别位于第一颜色转换图案、第二颜色转换图案和第三颜色转换图案之中的相邻的两个颜色转换图案之间。第二偏振器可以是线栅偏振器，并且设置在平坦化层上。
根据发明的一个或更多个示例实施例，显示装置包括：背光单元，产生光；第一偏振器，设置在背光单元上；第三偏振器，设置在第一偏振器上；第二偏振器，设置在第一偏振器和第三偏振器之间；透光层，设置在第一偏振器和第二偏振器之间；以及颜色转换层，设置在第二偏振器和第三偏振器之间，颜色转换层包括转换透射的光的颜色的颜色转换材料。第三偏振器的偏振轴不同于(例如，不平行于)第二偏振器的偏振轴。因此，在已经从背光单元发射并已经穿过第一偏振器、透光层、第二偏振器和颜色转换层的光之中，被颜色转换层中的颜色转换结构转换为非偏振光的光分量可以穿过第三偏振器，未被颜色转换结构转换并已经穿过第二偏振器的光分量不能穿过第三偏振器。因此，只有期望的光分量可以穿过第三偏振器，从而可以改善包括显示装置的显示设备的显示质量。
另外，显示装置可以通过适当地调整形成在第三偏振器的偏振轴和第二偏振器的偏振轴之间的角度来获得期望的输出色坐标。
另外，显示装置还可以包括防反射膜和/或1/4波片，以使外部光的反射最小化，从而改善显示质量。
将理解的是，上述总体的描述和下面详细的描述均是示例性和解释性的，并且意在提供对如所要求保护的发明的进一步解释。
附图说明
通过参照附图详细地描述本发明的示例实施例，本发明的以上和其它特征将变得更加明显，在附图中：
图1是示出根据发明的显示装置的示例实施例的框图；
图2是示出图1的显示装置的元件的示例实施例的分解透视图；
图3是示出图2的显示装置的剖视图；
图4是示出图2的显示装置的操作的示例实施例的剖视图；
图5是示出根据发明的显示装置的元件的另一示例实施例的分解透视图；
图6是示出图5的显示装置的剖视图；
图7是示出根据发明的显示装置的元件的又一示例实施例的分解透视图；
图8是示出图7的显示装置的剖视图；以及
图9A、图9B和图9C是示出出射光的取决于波长的相对强度的曲线图。
具体实施方式
现在将参照其中示出了各种实施例的附图在下文中更充分地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，并且不应该被解释为受限于这里阐述的实施例。相反，这些实施例被提供使得本公开将是彻底的和完整的，并将向本领域的技术人员充分地传达本发明的范围。同样的附图标记始终指示同样的元件。
将理解的是，当元件被称为与另一元件相关(诸如“在”另一元件“上”)时，该元件可以直接在所述另一元件上或者在所述元件和所述另一元件之间可以存在中间元件。相反，当元件被称为与另一元件相关(诸如“直接在”另一元件“上”)时，不存在中间元件。
将理解的是，尽管这里可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应该受这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离这里的教导的情况下，下面讨论的“第一元件”、“第一组件”、“第一区域”、“第一层”或“第一部分”可以被称为第二元件、组件、区域、层或部分。
这里使用的术语仅是出于描述特定实施例的目的并不意图进行限制。除非上下文另外清楚地指示，否则如这里使用的，单数形式“一个(种/者)”意图包括包含“至少一个(种/者)”的复数形式。“至少一个(种/者)”不被理解为限制于“一个(种/者)”。“或”指“和/或”。如在此使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关列出项的任意组合和全部组合。还将理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”及其变型时，说明存在所述特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
此外，这里可以使用诸如“下”或“底”以及“上”或“顶”的相对术语来描述如附图中示出的一个元件与另一元件的关系。将理解的是，相对术语意在包含装置在除了在附图中描绘的方位之外的不同方位。例如，如果附图中一个附图中的装置被翻转，则描述为在其它元件“下”侧的元件随后将被定位为“在”所述其它元件“上”侧。因此，示例性术语“下”可以根据附图中的特定取向而包括“下”和“上”两种方位。相似地，如果附图中一个附图中的装置被翻转，则被描述为在其它元件“下面”或“下方”的元件将随后被定位为在所述其它元件“上面”。因此，示例性术语“下面”或“下方”可以包含上面和下面两种方位。
如这里使用的“大约”或“近似”包括陈述的值，并意味着：考虑到正在被谈及的测量以及与具体量的测量有关的误差(即，测量系统的局限性)，在如由本领域的普通技术人员确定的具体值的可接受偏差范围之内。例如，“大约”可以表示在一个或更多个标准偏差内，或者在所陈述的值的±30％、±20％、±10％或±5％之内。
除非另有定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员所通常理解的意思相同的意思。还将理解的是，除非这里明确这样定义，否则术语(例如，在通用的字典中定义的术语)应该被解释为具有与相关领域的环境以及本公开中它们的意思一致的意思，而将不以理想的或过于形式化的含义来解释。
这里参照作为理想化的实施例的示意图的剖视图来描述示例性实施例。这样，将预期例如由制造技术和/或公差引起的示出的形状的变化。因此，这里描述的实施例不应该被理解为受限于如这里示出的区域的特定形状，而将包括例如由制造导致的形状上的偏差。例如，被示出或描述为平坦的区域通常具有粗糙特征和/或非线性特征。此外，示出的尖角可以是倒圆的。因此，附图中示出的区域实质上是示意性的，它们的形状不意图示出区域的精确形状，并且不意图限制所给出的权利要求的范围。
利用光显示图像的显示装置可以包括提供光的背光单元和使用量子点的颜色转换层。显示装置可以通过颜色转换层为图像赋予期望的颜色，并且改善图像的颜色再现性和发光效率，从而可以改善显示质量。然而，已经存在由于背光单元中产生的光的无意泄漏使得泄漏的光没有被颜色转换层转换成期望的颜色的光而使显示装置的显示质量劣化的问题。
在下文中，将参照附图详细地解释发明的示例实施例。
图1是示出根据发明的显示装置的示例实施例的框图。
参照图1，显示装置可以包括显示面板10和显示面板驱动器。显示面板驱动器可以总体地包括时序控制器20、栅极驱动器30、伽玛参考电压生成器40和数据驱动器50。显示装置还可以包括背光单元(参照图2的BLU)。显示面板10利用由背光单元提供的光来显示图像。显示面板驱动器将控制信号和/或驱动信号提供到显示面板10，所述显示面板10使用这样的信号来利用光显示图像。
显示面板10可以包括栅极线GL、数据线DL以及与栅极线GL和数据线DL电连接的像素。显示面板驱动器的信号可以通过栅极线GL和数据线DL来传输，以操作像素来显示图像。像素的开关元件可以连接到栅极线GL和数据线DL。像素电极设置在像素中并且可以连接到开关元件。栅极线GL、数据线DL、开关元件、像素电极和像素均可以在显示面板10中设置为多个。栅极线GL可以限定其长度在第一方向D1上延伸，数据线DL可以限定其长度在与第一方向D1交叉的第二方向D2上延伸。显示面板10和整个显示装置设置在与通过第一方向D1和第二方向D2限定的平面平行的平面中。显示装置的元件和整个显示装置的厚度被限定在与第一方向D1和第二方向D2中的每个交叉的第三方向上。
显示面板10可以包括第一(显示)基底、面对第一基底的第二(显示)基底以及设置在第一基底和第二基底之间的光学控制层或透光层(诸如液晶层)。栅极线、数据线、像素的像素电极以及开关元件可以设置或形成在第一基底中(诸如在第一基底的基础基底上)。共电极可以设置或形成在第二基底中(诸如在第二基底的基础基底上)。
时序控制器20可以从外部装置(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产生第一控制信号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生成用于控制栅极驱动器30的操作的第一控制信号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还可以包括垂直起始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生成用于控制数据驱动器50的操作的第二控制信号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还可以包括水平起始信号和负载信号。
时序控制器20可以基于输入图像数据IMG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生成用于控制伽玛参考电压生成器40的操作的第三控制信号CONT3，并且将第三控制信号CONT3输出到伽玛参考电压生成器40。
栅极驱动器30可以响应于从时序控制器20接收的第一控制信号CONT1来生成驱动栅极线GL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。
伽玛参考电压生成器40可以响应于从时序控制器20接收的第三控制信号CONT3来产生伽玛参考电压VGREF。伽玛参考电压生成器40可以将伽玛参考电压VGREF提供到数据驱动器50。伽玛参考电压VGREF可以具有与数据信号DATA的电平对应的值。
在示例性实施例中，伽玛参考电压生成器40可以设置在时序控制器20中或数据驱动器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，并从伽玛参考电压生成器40接收伽玛参考电压VGREF。数据驱动器50可以使用伽玛参考电压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。
显示装置可以包括以矩阵形式布置的多个像素区域。像素区域可以包括设置为彼此相邻的第一像素区域PX1、第二像素区域PX2和第三像素区域PX3。光阻挡区域可以设置或形成在第一像素区域PX1至第三像素区域PX3之间。
图2是示出图1的显示装置的元件的示例实施例的分解透视图。
参照图2，显示装置可以包括背光单元BLU、第一偏振器POL1、液晶层LC、第二偏振器POL2、颜色转换层CCS和第三偏振器POL3。这些元件可以以上述顺序设置在光经显示装置传播所沿的方向上或者在显示图像所沿的方向上。除了背光单元BLU之外的上述元件可以共同地形成显示面板(参照图1的10)。
背光单元BLU可以设置在第一偏振器POL1下方，并且可以产生光并将光提供到第一偏振器POL1和液晶层LC。更具体地，背光单元BLU可以产生蓝色波段中的蓝光，以将蓝光提供到液晶层LC。
第一偏振器POL1可以设置在背光单元BLU上。第一偏振器POL1可以是能够使穿过其的光线性偏振的线性偏振器。第一偏振器POL1可以是诸如常见的聚乙烯醇(“PVA”)偏振板的吸收型偏振板或者诸如线栅偏振元件的反射型偏振板。液晶层LC可以包括具有光学各向异性的液晶分子。液晶分子被电场驱动，从而使光穿过液晶层LC或通过液晶层LC阻挡光来显示图像。
第二偏振器POL2可以设置在液晶层LC上。第二偏振器POL2可以是可以使穿过其的光线性偏振的线性偏振器。第二偏振器POL2可以是诸如常见的聚乙烯醇(“PVA”)偏振板的吸收型偏振板或者诸如线栅偏振元件的反射型偏振板。
颜色转换层CCS可以设置在第二偏振器POL2上。颜色转换层CCS可以包括用于转换透射的光的颜色的诸如量子点、磷光体和纳米单元的颜色转换结构。
第三偏振器POL3可以设置在颜色转换层CCS上。第三偏振器POL3可以是能够使穿过其的光线性偏振的线性偏振器。第三偏振器POL3可以是诸如常见的聚乙烯醇(“PVA”)偏振板的吸收型偏振板或者诸如线栅偏振元件的反射型偏振板。
在第一偏振器POL1至第三偏振器POL3处的线组表示各个偏振器的偏振轴的方向。这里，第三偏振器POL3的偏振轴可以垂直于第二偏振器POL2的偏振轴设置。因此，当第二偏振器POL2的偏振轴平行于第二方向D2时，第三偏振器POL3的偏振轴可以与垂直于第二方向D2的第一方向D1平行。
因此，在已经从背光单元BLU发射并且已经穿过第一偏振器POL1、液晶层LC、第二偏振器POL2和颜色转换层CCS的光之中，被颜色转换层CCS中的颜色转换结构转换成非偏振的光的光分量可以穿过第三偏振器POL3，没有被颜色转换结构转换并且已经穿过第二偏振器POL2的光分量不能穿过第三偏振器POL3。因此，仅期望的光分量可以穿过第三偏振器POL3，使得可以改善显示装置的显示质量。
图3是示出图2的显示装置的剖视图。
参照图3，显示装置可以包括背光单元BLU、第一偏振器POL1、第一基体基底100、薄膜晶体管层TFTL、液晶层LC、盖层230、第二偏振器POL2、平坦化层220、光循环滤色器(lightrecycling filter)215、第一颜色转换层R、第二颜色转换层G、第三颜色转换层B、蓝光阻挡图案210、光阻挡图案BM、第二基体基底200和第三偏振器POL3。
背光单元BLU可以设置在第一偏振器POL1下方，并且可以产生光并将光提供到第一偏振器POL1和液晶层LC。更具体地，背光单元BLU可以产生蓝光并且将蓝光提供到液晶层LC。在示例实施例中，例如，背光单元BLU可以包括具有产生蓝光的发光二极管(“LED”)的光源。
第一基体基底100可以设置在背光单元BLU上。第一基体基底100可以包括透明绝缘基底。在示例实施例中，例如，第一基体基底100可以包括玻璃基底、石英基底、透明树脂基底等。第一基体基底100的透明树脂基底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。
第一偏振器POL1可以设置在第一基体基底100和背光单元BLU之间。第一偏振器POL1可以是附着在第一基体基底100上的诸如常见的聚乙烯醇(“PVA”)偏振板的吸收型偏振板。在示例实施例中，第一偏振器POL1可以是设置或形成在第一基体基底100上的诸如线栅偏振器的反射型偏振板。
薄膜晶体管层TFTL可以设置在第一基体基底100上。尽管附图中未示出，但是薄膜晶体管层TFTL可以包括用于驱动显示装置的信号线(诸如栅极线和数据线)以及开关元件，开关元件(如薄膜晶体管)电连接到信号线并且具有栅电极、有源图案、源电极和漏电极。薄膜晶体管可以电连接到像素电极。薄膜晶体管和像素电极可以分别与第一像素区域PX1、第二像素区域PX2和第三像素区域PX3对应地形成。
第二基体基底200可以设置为与第一基体基底100相对。第二基体基底200可以包括透明绝缘基底。在示例实施例中，例如，第二基体基底200可以包括玻璃基底、石英基底、透明树脂基底等。第二基体基底200的透明树脂基底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。
光阻挡图案BM可以设置在第二基体基底200上。光阻挡图案BM可以在俯视平面图中以格子形状形成为分别设置在第一像素区域PX1、第二像素区域PX2和第三像素区域PX3之间，以隔开像素区域。光阻挡图案BM可以包括光阻挡材料。这里，第一像素区域PX1、第二像素区域PX2和第三像素区域PX3是产生和/或透射用于显示图像的光的区域。即，可以在显示装置的整个显示区域内的像素区域处显示图像。
蓝光阻挡图案210可以设置在设置有光阻挡图案BM的第二基体基底200上。蓝光阻挡图案210可以设置或形成在第一像素区域PX1和第二像素区域PX2中。对于第一像素区域PX1和第二像素区域PX2两者而言，单个蓝光阻挡图案210可以是公共的，但是发明不限于此。在示例实施例中，蓝光阻挡图案210可以通过在显示装置的厚度方向上交替层叠具有不同折射率的至少两层来形成。透射的光的除了蓝光波段之外的波段可以经蓝光阻挡图案210透射，蓝光的波段可以被蓝光阻挡图案210阻挡。被蓝光阻挡图案210阻挡的蓝光可以被反射并且被光学循环。
第一颜色转换图案R可以在第一像素区域PX1中设置在蓝光阻挡图案210上。第一颜色转换图案R可以将从背光单元BLU提供的蓝光转换成红光。在示例实施例中，例如，第一颜色转换图案R可以包括诸如红色量子点颗粒和/或红色磷光体的颜色转换材料。
第二颜色转换图案G可以在第二像素区域PX2中设置在蓝光阻挡图案210上。第二颜色转换图案G可以将从背光单元BLU提供的蓝光转换成绿光。在示例实施例中，例如，第二颜色转换图案G可以包括诸如绿色量子点颗粒和/或绿色磷光体的颜色转换材料。
红色量子点或绿色量子点可以是具有纳米级结构的材料，并且可以包括几百到几千个原子。因为量子点在尺寸上相对很小，所以可以发生量子限制效应。量子限制效应可以表示当物体变得比纳米尺寸小时物体的能带隙增大。当具有比能带隙的能量高的能量的光入射到量子点时，量子点可以吸收所述光，并且发射第二光，所述第二光具有特定波长和处于基态的能级。发射的第二光的波长可以具有与能带隙对应的值。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效应来控制。
量子点的成分不限于特定成分，可以使用任意合适的成分。在示例实施例中，例如，量子点可以是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族元素可以选自锌、镉和汞中的至少一种。III族元素可以选自由铝、镓和铟中的至少一种组成的组。IV族元素可以选自硅、锗、锡和铅中的至少一种。V族元素可以选自氮、磷和砷中的至少一种。VI族元素可以选自硫、硒和碲中的至少一种。
第三颜色转换图案B可以在第三像素区域PX3中设置在第二基体基底200上。第三颜色转换图案B可以包括改变穿过其的光的传播方向而不改变所述光的颜色的散射颗粒。散射颗粒的尺寸可以与红色量子点颗粒的尺寸或绿色量子点颗粒的尺寸相似。另外，第三颜色转换图案B还可以包括用于将穿过其的光转换成蓝光的蓝色颜料。
平坦化层220可以公共地设置在第一颜色转换图案R、第二颜色转换图案G和第三颜色转换图案B上。平坦化层220可以在第一颜色转换图案R、第二颜色转换图案G和第三颜色转换图案B上提供平坦的上表面。平坦化层220可以包括有机绝缘材料或无机绝缘材料。
光循环滤色器215可以分别设置在平坦化层220与第一颜色转换图案R、第二颜色转换图案G和第三颜色转换图案B中的各个颜色转换图案之间。光循环滤色器215可以是黄光循环滤色器。光循环滤色器215可以反射从背光单元BLU产生且由第一颜色转换图案R、第二颜色转换图案G、第三颜色转换图案B和蓝光阻挡图案210朝向液晶层LC反射的光，从而可以改善显示装置的亮度。
第二偏振器POL2可以设置在平坦化层220上。第二偏振器POL2可以是线栅偏振器。线栅偏振器可以包括在一个方向上纵向延伸的多条相对细线，所述多条相对细线由金属形成并且沿平坦化层220以规则的间隔布置。细线可以具有大约50纳米(nm)至大约150nm的间距。间距指一条细线的宽度和相邻的细线之间的距离的总和。在示例实施例中，第二偏振器POL2可以是与第一偏振器POL1相似的常见的聚乙烯醇(“PVA”)偏振板。
盖层230可以设置在第二偏振器POL2上，以用于帽盖或覆盖第二偏振器POL2。盖层230可以包括有机绝缘材料或无机绝缘材料。
液晶层LC可以设置在盖层230和薄膜晶体管层TFTL之间。液晶层LC可以包括具有光学各向异性的液晶分子。液晶分子被电场驱动，从而通过使光穿过液晶层LC或通过液晶层LC阻挡光来显示图像。
第三偏振器POL3可以设置在第二基体基底200上。第三偏振器POL3可以是诸如常见的聚乙烯醇(“PVA”)偏振板的吸收型偏振板或者诸如线栅偏振器的反射型偏振板。这里，第三偏振器POL3的偏振轴可以设置为与第二偏振器POL2的偏振轴垂直。
虽然附图中未示出，但是显示装置还可以根据显示装置的驱动模式包括设置在盖层230上的共电极。另外，显示装置还可以包括分别设置在液晶层LC上和下方的上取向层和下取向层(未示出)，以设定液晶分子的初始取向方向。
图4是示出图2的显示装置的操作的示例实施例的剖视图。图4中在第一偏振器POL1和第二偏振器POL2之间的未标记的元件代表液晶层LC的相对位置，并且也可以代表第一基体基底100、薄膜晶体管层TFTL和液晶层LC(详见图3中)的集合。
参照图4，从背光单元BLU产生的蓝光处于非偏振状态，如通过标有“蓝”的多组箭头示出的。处于非偏振状态的蓝光穿过第一偏振器POL1、液晶层LC和第二偏振器POL2，并且被转换成如标有“蓝”的水平箭头示出的偏振的蓝光。
已经穿过第二偏振器POL2的偏振的蓝光穿过颜色转换层CCS，使得它在第一像素区域PX1中被转换成非偏振的红光、在第二像素区域PX2中被转换成非偏振的绿光并且在第三像素区域PX3中被转换成非偏振的蓝光。这里，在第一像素区域PX1和第二像素区域PX2中的不期望得到的偏振的蓝光会以偏振状态穿过颜色转换层CCS。由于蓝光阻挡图案(见图3中的210)不能完全地阻挡蓝光，造成会发生上述情况。另外，因为第三像素区域PX3对应于发射蓝光的蓝色像素，所以不存在由于这种流出的不期望得到的偏振的蓝光而使显示质量劣化的问题。
第一像素区域PX1和第二像素区域PX2中的流出的不期望得到的偏振的蓝光会不期望地使显示装置的图像的色坐标变形，从而会使显示质量劣化。然而，已经穿过颜色转换层CCS的光穿过第三偏振器POL3到显示装置外部，并且被用户识别。第三偏振器POL3的偏振轴垂直于第二偏振器POL2的偏振轴，使得流出的不期望得到的偏振的蓝光不能穿过第三偏振器POL3。因此可以解决色坐标的变形的问题。因此，可以改善显示装置的显示质量。
图5是示出根据发明的显示装置的元件的另一示例实施例的分解透视图。图6是示出图5的显示装置的剖视图。
参照图5和图6，除了显示装置还包括防反射膜AR和1/4波片QWP之外，显示装置可以与图3和图4的显示装置基本相同。因此，将省略重复的描述。
显示装置可以包括背光单元BLU、第一偏振器POL1、第一基体基底100、薄膜晶体管层TFTL、液晶层LC、盖层230、第二偏振器POL2、平坦化层220、光循环滤色器215、颜色转换层CCS、光阻挡图案BM、第二基体基底200、1/4波片QWP、第三偏振器POL3和防反射膜AR。颜色转换层CCS可以包括第一颜色转换图案R、第二颜色转换图案G、第三颜色转换图案B和蓝光阻挡图案210。
1/4波片QWP(四分之一波片)可以设置在第三偏振器POL3和第二基体基底200之间。1/4波片QWP可以是将透射的光的相位转换1/4波长的四分之一波延迟器。1/4波片QWP和第三偏振器POL3可以防止从显示装置的外部入射的外部光反射。在示例实施例中，例如，在显示装置的观看侧从显示装置外部依次穿过第三偏振器POL3和1/4波片QWP的外部光被显示装置的内部结构反射，并且再次穿过1/4波片QWP。这里，已经两次穿过1/4波片QWP的外部光由于相位改变了90度而不能通过第三偏振器POL3透射。因此，外部光不会被释放回显示装置的外部，并且不被用户观察到。
防反射膜AR可以设置在第三偏振器POL3上。防反射膜AR可以形成整个显示装置的外(显示)表面或外(显示)元件。在制造显示装置的示例实施例中，防反射膜AR可以通过交替且重复地布置具有相对小折射率的低折射率层和具有相对大折射率的高折射率层来形成。在显示装置的(观看或显示)表面处的反射可以通过相消干涉效应来减小。
图7是示出根据发明的显示装置的元件的又一示例实施例的分解透视图。图8是示出图7的显示装置的剖视图。
参照图7和图8，除了第三偏振器POL3的偏振轴的方向之外，显示装置可以与图5和图6的显示装置基本相同。因此，将省略重复的描述。
显示装置可以包括背光单元BLU、第一偏振器POL1、第一基体基底100、薄膜晶体管层TFTL、液晶层LC、盖层230、第二偏振器POL2、平坦化层220、光循环滤色器215、颜色转换层CCS、光阻挡图案BM、第二基体基底200、1/4波片QWP、第三偏振器POL3和防反射膜AR。颜色转换层CCS可以包括第一颜色转换图案R、第二颜色转换图案G、第三颜色转换图案B和蓝光阻挡图案210。
第三偏振器POL3的偏振轴可以以某一角度形成并且不与第二偏振器POL2的偏振轴平行。因此，当第二偏振器POL2的偏振轴平行于第二方向D2时，第三偏振器POL3的偏振轴和第二偏振器POL2的偏振轴可以在其间形成大于0度且小于90度的锐角。
这里，穿过颜色转换层CCS的偏振的蓝光的透射度可以根据锐角进行调整。因此，当角大小为0度时，偏振的蓝光可以最大限度地穿过第三偏振器POL3。当角为90度时，偏振的蓝光最小限度地穿过第三偏振器POL3。可以考虑偏振的蓝光对显示装置的显示质量的影响来确定锐角的大小。
图9A、图9B和图9C是示出出射光的取决于以纳米(nm)为单位的波长的相对强度的曲线图。
图9A是示出光的取决于包括颜色转换层的显示装置的输出光的波长的相对强度的曲线图，所述显示装置的颜色转换层是根据颜色转换层的常规结构使用量子点的颜色转换层。
参照图9A，当显示装置输出白光(白)时，蓝光(蓝)、绿光(绿)和红光(红)混合以形成白光。然而，白光在具有大约450nm波长的蓝光的峰与具有大约550nm波长的绿光的峰之间在大约500nm波长处具有不期望的青色峰。结果，会使显示图像的色坐标不期望地变形，并且会使显示质量劣化。如上所述，由于不想要的偏振的蓝光的输出，会形成青色峰。
图9B是示出光的取决于图2的显示装置的输出光的波长的相对强度的曲线图。
参照图9B，与图9A的显示装置不同，当图2的显示装置输出白光时，不会形成青色峰。这是因为如上所述不想要的偏振的蓝光被第三偏振器POL3阻挡。因此，可以改善显示装置的显示质量。
图9C是示出根据由第三偏振器POL3的偏振轴和第二偏振器POL2的偏振轴形成的角度，光的取决于显示装置的输出光的波长的相对强度的曲线图。
当第二偏振器POL2的偏振轴和第三偏振器POL3的偏振轴之间的角度为0度时，不想要的偏振的蓝光不被第三偏振器POL3阻挡，所以会输出具有大约500nm的波长的不想要的光。当角度为90度时，因为不想要的偏振的蓝光被第三偏振器POL3阻挡，所以可以使具有大约500nm的波长的不想要的光的输出最小化。另外，如果需要，可以通过调整角度来调整具有大约500nm的波长的输出光的相对强度。在图9C中，示出了当角度为45度时输出光的相对强度，45度为角度为0度的情况与角度为90度的情况之间的值。
根据发明的一个或更多个示例实施例，显示装置包括产生光的背光单元、设置在背光单元上的第一偏振器、设置在第一偏振器上的第三偏振器、设置在第一偏振器和第三偏振器之间的第二偏振器、设置在第一偏振器和第二偏振器之间的液晶层以及设置在第二偏振器和第三偏振器之间的颜色转换层，颜色转换层包括使透射的光的颜色转换的颜色转换材料。第三偏振器的偏振轴不与第二偏振器的偏振轴平行。因此，在已经从背光单元发射并且已经穿过第一偏振器、液晶层、第二偏振器和颜色转换层的光之中，被颜色转换层中的颜色转换结构转换成非偏振的光的光分量可以穿过第三偏振器，未被颜色转换结构转换并且已经穿过第二偏振器的光分量不能穿过第三偏振器。因此，只有期望的光分量能穿过第三偏振器，从而可以提高显示装置的显示质量。
另外，显示装置可以通过适当地调整由第三偏振器的偏振轴和第二偏振器的偏振轴形成的角度来获得期望的输出色坐标。
另外，显示装置还可以包括防反射膜和/或1/4波片，以使外部光的反射最小化，从而改善显示质量。
上述是对发明的举例说明，并且不应被解释为对发明的限制。虽然已经描述了发明的一些示例实施例，但是本领域的技术人员将容易领会的是，在实质上不脱离发明的新颖性教导和优点的情况下，示例实施例中的许多修改是可能的。因此，所有这样的修改意图包括在如权利要求所限定的发明的范围之内。在权利要求书中，手段加功能条款意图涵盖在此被描述为执行所述功能的结构，不仅是结构性等同物，而且还涵盖等同的结构。因此，将理解的是，上述是对发明的举例说明，而不应被解释为受限于所公开的特定的示例实施例，并且对所公开的示例实施例及其它示例实施例的修改意图包括在所附权利要求的范围之内。发明由权利要求以及将要包括在其中的权利要求的等同物来限定。
Claims (20)
1.一种显示装置，所述显示装置包括：
背光单元，产生光并且将所述光提供到利用所述光显示图像的显示面板；
第一偏振器，设置在所述背光单元上；
第三偏振器，设置在所述第一偏振器上；
第二偏振器，设置在所述第一偏振器和所述第三偏振器之间；
透光层，阻挡或透射经其的所述光以显示图像，设置在所述第一偏振器和所述第二偏振器之间，以及
颜色转换层，设置在所述第二偏振器和所述第三偏振器之间，所述颜色转换层包括对经所述透光层和所述第二偏振器透射的光的颜色进行转换的颜色转换材料，
其中，所述第三偏振器的偏振轴不同于所述第二偏振器的偏振轴。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第三偏振器的所述偏振轴垂直于所述第二偏振器的所述偏振轴。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中，
所述背光单元产生蓝光，并且
所述颜色转换层包括：蓝光阻挡图案，阻挡所述蓝光；第一颜色转换图案，在红色像素区域包括将所述蓝光转换成红光的第一颜色转换材料；以及第二颜色转换图案，在绿色像素区域包括将所述蓝光转换成绿光的第二颜色转换材料，
其中，所述蓝光阻挡图案公共地与所述第一颜色转换图案和所述第二颜色转换图案叠置。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其中，所述颜色转换层还在蓝色像素区域包括经其透射所述蓝光的第三颜色转换图案，所述第三颜色转换图案包括散射颗粒或蓝色染料。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其中，
所述第一偏振器将来自所述背光单元的所述蓝光转换成偏振的蓝光以使其入射到所述透光层，
所述偏振的蓝光依次穿过所述透光层和所述第二偏振器以入射在所述颜色转换层上，
在所述红色像素区域，所述第一颜色转换图案将入射到其的所述偏振的蓝光中的一部分转换成非偏振的红光，并且透射所述偏振的蓝光中的未被所述蓝光阻挡图案阻挡的部分，以使其入射在位于所述红色像素区域的所述第三偏振器上，
在所述绿色像素区域，所述第二颜色转换图案将入射到其的所述偏振的蓝光中的一部分转换成非偏振的绿光，并且透射所述偏振的蓝光中的未被所述蓝光阻挡图案阻挡的部分，以使其入射在位于所述绿色像素区域的所述第三偏振器上，并且
在所述蓝色像素区域，所述第三颜色转换图案将入射到其的所述偏振的蓝光中的一部分转换成非偏振的蓝光，并且透射所述偏振的蓝光中的其余部分，以使所述其余部分入射在位于所述蓝色像素区域的所述第三偏振器上。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其中，所述第三偏振器：
在所述红色像素区域、所述绿色像素区域和所述蓝色像素区域，分别将所述非偏振的红光、所述非偏振的绿光和所述非偏振的蓝光转换成偏振的红光、偏振的绿光和偏振的蓝光，并且
在所述红色像素区域、所述绿色像素区域和所述蓝色像素区域中的每个像素区域，阻挡所述偏振的蓝光。
7.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述第二偏振器为线栅偏振器，
所述显示装置还包括分别位于所述第一颜色转换图案、所述第二颜色转换图案和所述第三颜色转换图案中的每个与作为所述线栅偏振器的所述第二偏振器之间的平坦化层。
8.根据权利要求7所述的显示装置，所述显示装置还包括设置在所述平坦化层与所述第三偏振器之间的光循环滤色器，其中，所述光循环滤色器的一部分分别位于所述第一颜色转换图案、所述第二颜色转换图案和所述第三颜色转换图案之中的相邻的两个颜色转换图案之间。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其中，所述第三偏振器是聚乙烯醇偏振板，
所述显示装置还包括设置在作为所述聚乙烯醇偏振板的所述第三偏振器与所述颜色转换层之间的第二基体基底。
10.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一偏振器是聚乙烯醇偏振板或线栅偏振器，
所述显示装置还包括位于作为所述聚乙烯醇偏振板或所述线栅偏振器的所述第一偏振器与所述透光层之间的第一基体基底和薄膜晶体管层，所述薄膜晶体管层设置在所述第一基体基底上，所述薄膜晶体管层包括薄膜晶体管以及电连接到所述薄膜晶体管的像素电极。
11.根据权利要求1所述的显示装置，所述显示装置还包括设置在所述第三偏振器和所述颜色转换层之间的四分之一波片。
12.根据权利要求11所述的显示装置，所述显示装置还包括设置在所述第三偏振器上的防反射膜，所述第三偏振器位于所述防反射膜与所述四分之一波片之间，
其中，所述防反射膜包括重复且交替地布置的具有第二折射率的第二层和具有第一折射率的第一层，所述第二折射率大于所述第一折射率。
13.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第三偏振器的所述偏振轴与所述第二偏振器的所述偏振轴形成大于0度且小于90度的锐角。
14.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一偏振器、所述第二偏振器和所述第三偏振器中的每个为线性偏振器。
15.一种显示装置，所述显示装置包括：
背光单元，产生蓝光并且将所述蓝光提供到利用光显示图像的显示面板；
第一偏振器，设置在所述背光单元上；
第三偏振器，设置在所述第一偏振器上；
第二偏振器，设置在所述第一偏振器和所述第三偏振器之间；
透光层，阻挡或透射经其的所述光以显示所述图像，设置在所述第一偏振器和所述第二偏振器之间；以及
颜色转换层，设置在所述第二偏振器和所述第三偏振器之间，所述颜色转换层包括对经所述透光层和所述第二偏振器透射的光的颜色进行转换的颜色转换材料，
其中，所述第三偏振器的偏振轴不同于所述第二偏振器的偏振轴，并且
所述颜色转换层包括：第一颜色转换图案，在红色像素区域包括将所述蓝光转换成红光的第一颜色转换材料；第二颜色转换图案，在绿色像素区域包括将所述蓝光转换成绿光的第二颜色转换材料；第三颜色转换图案，包括散射颗粒，所述第三颜色转换图案在蓝色像素区域透射经其的所述蓝光；以及蓝光阻挡图案，在所述红色像素区域和所述绿色像素区域阻挡所述蓝光。
16.根据权利要求15所述的显示装置，其中，所述第三偏振器的所述偏振轴垂直于所述第二偏振器的所述偏振轴。
17.根据权利要求16所述的显示装置，其中，
所述第一偏振器将来自所述背光单元的所述蓝光转换成偏振的蓝光以使其入射到所述透光层，
所述偏振的蓝光依次穿过所述透光层和所述第二偏振器以入射在所述颜色转换层上，
在所述红色像素区域，所述第一颜色转换图案将入射到其的所述偏振的蓝光中的一部分转换成非偏振的红光，并且透射所述偏振的蓝光中的未被所述蓝光阻挡图案阻挡的部分，以使其入射在位于所述红色像素区域的所述第三偏振器上，
在所述绿色像素区域，所述第二颜色转换图案将入射到其的所述偏振的蓝光中的一部分转换成非偏振的绿光，并且透射所述偏振的蓝光中的未被所述蓝光阻挡图案阻挡的部分，以使其入射在位于所述绿色像素区域的所述第三偏振器上，并且
在所述蓝色像素区域，所述第三颜色转换图案将入射到其的所述偏振的蓝光中的一部分转换成非偏振的蓝光，并且透射所述偏振的蓝光中的其余部分，以使所述其余部分入射在位于所述蓝色像素区域的所述第三偏振器上。
18.根据权利要求15所述的显示装置，所述显示装置还包括设置在所述第三偏振器和所述颜色转换层之间的四分之一波片。
19.根据权利要求18所述的显示装置，所述显示装置还包括设置在所述第三偏振器上的防反射膜，所述第三偏振器位于所述防反射膜与所述四分之一波片之间，
其中，所述防反射膜包括重复且交替地布置的具有第二折射率的第二层和具有第一折射率的第一层，所述第二折射率大于所述第一折射率。
20.根据权利要求15所述的显示装置，其中，所述第二偏振器是线栅偏振器，
所述显示装置还包括：平坦化层，分别位于所述第一颜色转换图案、所述第二颜色转换图案和所述第三颜色转换图案中的每个与作为所述线栅偏振器的所述第二偏振器之间；以及光循环滤色器，设置在所述平坦化层与所述第三偏振器之间，并且所述光循环滤色器的一部分分别位于所述第一颜色转换图案、所述第二颜色转换图案和所述第三颜色转换图案之中的相邻的两个颜色转换图案之间。
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