CN114975522A - 显示装置 - Google Patents
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Abstract
提供了显示装置。显示装置包括发光单元和颜色单元,发光单元包括多个发光元件,颜色单元布置在发光单元上并且包括与多个发光元件重叠并且发射不同颜色的光束的第一颜色区域、第二颜色区域和第三颜色区域。颜色单元包括透光层、第一颜色转换层、第二颜色转换层和间隔物,透光层包括与第一颜色区域对应的第一开口和与第二颜色区域对应的第二开口,第一颜色转换层布置在透光层的第一开口内,第二颜色转换层布置在透光层的第二开口内,间隔物布置在透光层上并且位于第一颜色区域、第二颜色区域和第三颜色区域之中的两个相邻的颜色区域之间,间隔物包括遮光材料。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年2月18日提交到韩国知识产权局的第10-2021-0022030号韩国专利申请的优先权及权益,该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
一个或多个实施方式涉及具有经提高的显示品质的显示装置。
背景技术
显示装置可视地显示数据。随着诸如移动电话、PDA、计算机和大型TV的各种电子设备发展,已开发出可适用于电子设备的各种类型的显示装置。例如,市场上广泛使用的显示技术包括具有背光单元的液晶显示器和不同的颜色区发射不同颜色的光束的有机发光显示器。近来,已开发出包括量子点颜色转换层(QD-CCL)的显示装置。量子点可由入射光激发以发射具有比入射光的波长更长的波长的光,并且低波长带的光可用作入射光。显示装置的应用已经多样化,并且也提出了各种设计以提高显示装置的品质。
发明内容
一个或多个实施方式可包括具有经提高的显示品质的显示装置以及制造显示装置的方法。然而,一个或多个实施方式仅为实例,并且本公开的范围不限于此。
额外的方面将在下面的描述中部分地阐述,并且部分地将通过本描述而明确,或者可通过实践所呈现的本公开的实施方式而习得。
根据一个或多个实施方式,显示装置可包括发光单元和颜色单元,发光单元包括多个发光元件,颜色单元布置在发光单元上并且包括与多个发光元件重叠并且发射不同颜色的光束的第一颜色区域、第二颜色区域和第三颜色区域。颜色单元可包括透光层、第一颜色转换层、第二颜色转换层和间隔物,透光层包括与第一颜色区域对应的第一开口和与第二颜色区域对应的第二开口,第一颜色转换层布置在透光层的第一开口内,第二颜色转换层布置在透光层的第二开口内,间隔物布置在透光层上并且位于第一颜色区域、第二颜色区域和第三颜色区域之中的两个相邻的颜色区域之间,间隔物包括遮光材料。
间隔物在第一方向上的长度可等于或小于两个相邻的颜色区域在与第一方向相交的第二方向上彼此重叠的区域的长度。
间隔物在第二方向上的宽度可等于或小于两个相邻的颜色区域之间的分离距离。
在平面图中,间隔物可布置成与连接第一颜色区域、第二颜色区域和第三颜色区域之中的两个相邻的颜色区域的相应的中心的虚拟线相交。
颜色单元的间隔物可延伸到发光单元。
透光层、第一颜色转换层和第二颜色转换层中的每个可包括散射粒子。第一颜色转换层和第二颜色转换层可分别包括第一量子点和第二量子点,并且第一量子点和第二量子点可包括相同的材料并且可具有不同的尺寸。
颜色单元还可包括与第一颜色区域对应的第一滤色器层、与第二颜色区域对应的第二滤色器层以及与第三颜色区域对应的第三滤色器层。
在平面图中,第一滤色器层、第二滤色器层和第三滤色器层可在第一颜色区域、第二颜色区域和第三颜色区域之中的两个相邻的颜色区域之间的遮光区域中彼此重叠。
颜色单元还可包括位于第一滤色器层与第一颜色转换层之间、第二滤色器层与第二颜色转换层之间以及第三滤色器层与透光层之间的低折射层。
多个发光元件中的每个可包括像素电极、位于像素电极上的相对电极以及位于像素电极与相对电极之间的发射层。
根据一个或多个实施方式,显示装置可包括第一衬底、第一发光元件、第二发光元件和第三发光元件、第二衬底、透光层、第一颜色转换层、第二颜色转换层、至少一个覆盖层和间隔物,第一发光元件、第二发光元件和第三发光元件可布置在第一衬底上,第二衬底布置在第一衬底上使得第一发光元件、第二发光元件和第三发光元件可布置在第一衬底与第二衬底之间,透光层布置在第二衬底的面对第一衬底的表面上,透光层包括与第一发光元件重叠的第一开口和与第二发光元件重叠的第二开口,第一颜色转换层布置在透光层的第一开口内,第二颜色转换层布置在透光层的第二开口内,至少一个覆盖层覆盖透光层、第一颜色转换层和第二颜色转换层,间隔物布置在透光层上并且布置在第一开口与第二开口之间,间隔物包括遮光材料。
显示装置还可包括第一滤色器层、第二滤色器层和第三滤色器层,第一滤色器层与第一颜色转换层重叠并且布置在第二衬底与第一颜色转换层之间,第二滤色器层与第二颜色转换层重叠并且布置在第二衬底与第二颜色转换层之间,第三滤色器层与透光层的至少一部分重叠并且布置在第二衬底与透光层之间。
第一滤色器层的至少一部分、第二滤色器层的至少一部分和第三滤色器层的至少一部分可彼此重叠。
第三滤色器层可包括与第一颜色转换层对应的第一孔和与第二颜色转换层对应的第二孔。第二滤色器层可包括与透光层的一部分对应的第三孔和与第一孔重叠并且限定第一颜色区域的第四孔。第一滤色器层可包括与第二孔重叠并且限定第二颜色区域的第五孔以及与第三孔重叠并且限定第三颜色区域的第六孔。
间隔物可布置在第一颜色区域、第二颜色区域和第三颜色区域之中的两个相邻的颜色区域之间,并且间隔物在第一方向上的长度可等于或小于两个相邻的颜色区域在与第一方向相交的第二方向上彼此重叠的区域的长度。
在平面图中,间隔物可布置成与连接第一颜色区域、第二颜色区域和第三颜色区域之中的两个相邻的颜色区域的相应的中心的虚拟线相交。
透光层、第一颜色转换层和第二颜色转换层中的每个可包括散射粒子。第一颜色转换层和第二颜色转换层可分别包括第一量子点和第二量子点,并且第一量子点和第二量子点可包括相同的材料并且可具有不同的尺寸。
第一发光元件、第二发光元件和第三发光元件中的每个可包括像素电极、位于像素电极上的相对电极以及位于像素电极与相对电极之间的发射层。
显示装置还可包括封装层,封装层布置在第一衬底上以覆盖第一发光元件、第二发光元件和第三发光元件。间隔物可布置在至少一个覆盖层与封装层之间并且可延伸到封装层。
显示装置还可包括位于第一滤色器层与第一颜色转换层之间、第二滤色器层与第二颜色转换层之间以及第三滤色器层与透光层之间的低折射层。
根据实施方式的以下描述、权利要求书和附图,这些和/或其它方面将变得明确和更容易理解。
这些一般和特定的实施方式可通过使用系统、方法、计算机程序或其组合来实现。
附图说明
通过结合附图而作出的以下描述,本公开的某些实施方式的上述和其它方面、特征和优点将更加明确,在附图中:
图1是根据实施方式的显示装置的示意性透视图;
图2是根据实施方式的显示装置的一部分的示意性剖面图;
图3是根据实施方式的包括在显示装置中的像素电路的等效电路图;
图4是图1的显示装置的一部分的示意性剖面图;
图5是根据实施方式的显示装置的颜色转换透射层的示意性剖面图;
图6是根据实施方式的显示装置的颜色单元的一部分的示意性平面图;
图7是根据另一实施方式的显示装置的颜色单元的一部分的示意性平面图;以及
图8是根据另一实施方式的显示装置的颜色单元的一部分的示意性平面图。
具体实施方式
现在将详细地参照实施方式,实施方式的实例被示出在附图中,而在附图中相同的附图标记始终指示相同的元件。在这方面,实施方式可具有不同的形式,并且不应被解释为限于本文中所阐述的描述。相应地,下面通过参照图仅对实施方式进行描述以解释本描述的各方面。如本文中所使用的,术语“和/或”包括相关所列项目中的一个或者多个的任何和所有组合。在整个本公开中,表述“a、b和c中的至少一个”表示仅a、仅b、仅c、a和b两者、a和c两者、b和c两者、a、b和c的全部或者其变体。
由于本公开允许各种改变和许多实施方式,因此特定实施方式将在附图中示出并且在书面描述中进行详细描述。
彼此相同或对应的那些部件被赋予相同的附图标记,而与图号无关,并且冗余的解释被省略。
将理解的是,虽然术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种部件,但是这些部件不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个部件与另一部件区分开。
除非上下文中另有明确指示,否则如本文中所使用的单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”也旨在包括复数形式(并且反之亦然)。
还将理解的是,诸如“包括(comprises)”、“具有(has)”、“具有(have)”和“包含(includes)”的术语在本文中用于指明所述特征或部件的存在,但不排除一个或多个其它特征或部件的存在或添加。
将理解的是,当层、区或部件被称为“形成在”另一层、区或部件“上”时,其能直接或间接地形成在另一层、区或部件上。例如,可存在居间层、区或部件。
为了解释的便利,附图中的元件的尺寸可被放大。换言之,由于附图中的部件的尺寸和厚度可为了解释的便利而被任意地示出,所以下面的实施方式不限于此。
当特定实施方式可以不同地实现时,具体工艺顺序可以与所描述的顺序不同地执行。例如,两个连续描述的工艺可实质上同时进行或者以与所描述的顺序相反的顺序进行。
在说明书中,“A和/或B”表示A或B或者A和B。术语“和”和“或”可以结合或分离的方式使用,并且可理解为等同于“和/或”。表述“A和B中的至少一个”指示仅A、仅B、A和B两者或其变体。
将理解的是,术语“连接到(connected to)”或“联接到(coupled to)”可包括物理或电连接或联接。也将理解的是,当层、区或部件被称为“连接到”或“联接到”另一层、区或部件时,其能直接连接到或联接到另一层、区或/和部件,或者可存在有居间层、区或部件。例如,当层、区或部件被称为“电连接到”或“电联接到”另一层、区或部件时,其能直接电连接到或联接到另一层、区和/或部件,或者可存在有居间层、区或部件。
在下面的实例中,x轴、y轴和z轴不限于直角坐标系的三个轴,并且可在更广泛的意义上进行解释。例如,x轴、y轴和z轴可彼此垂直,或者可表示可彼此不垂直的不同方向。
术语“重叠”或“重叠的”意味着第一对象可在第二对象的上方或下方或者第二对象的侧面,并且反之亦然。另外,术语“重叠”可包括层叠、堆叠、面对或面向、在……上面延伸、覆盖或部分覆盖,或者如由本领域普通技术人员将领会和理解的任何其它合适的术语。术语“面对”和“面向”意味着第一元件可直接或间接地与第二元件相对。在第三元件介于第一元件和第二元件之间的情况下,尽管仍然彼此面对,但是第一元件和第二元件可被理解为彼此间接相对。
考虑到所讨论的测量以及与特定量的测量相关的误差(即测量系统的限制),如本文中所使用的“约”或“近似地”包括所陈述的值并且意味着在如由本领域普通技术人员所确定的针对特定值的偏差的可接受范围内。例如,“约”可意味着在一个或多个标准偏差内,或在所陈述的值的±30%、±20%、±10%、±5%之内。
除非另有定义,否则本文中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还将理解的是,术语,诸如常用词典中定义的那些术语,应被解释为具有与它们在相关领域的上下文中的含义一致的含义,并且除非在本文中明确地如此定义,否则将不以理想化或者过于正式的含义来解释。
图1是根据实施方式的显示装置1的示意性透视图。
参照图1,显示装置1可以可视地显示数据,并且可包括发射光的显示区域DA和不发射光的外围区域PA。显示装置1可通过使用在显示区域DA中发射的光来提供图像。
图1示出了显示装置1的显示区域DA可为矩形的情况。然而,显示区域DA的形状可为任意形状,诸如圆形、椭圆形或诸如三角形或五边形的多边形。
像素PX可排列在显示区域DA中,并且可位于在x方向上延伸的扫描线(未示出)与在y方向上延伸的数据线(未示出)彼此实质上交叉的点处。像素PX中的每个可为特定颜色的光可发射到外部的区,并且可被限定为构成显示区域DA的最小单元。换言之,显示装置1可通过使用由像素PX发射的光来提供图像。在本文中,像素PX中的每个可是指可发射不同颜色的光束的每个子像素,并且可为例如红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素中的一个。
外围区域PA可围绕显示区域DA的至少一部分。例如,外围区域PA可围绕整个显示区域DA。用于输送可施加到显示区域DA的电信号或电力的各种线可位于外围区域PA中。用于控制可施加到显示区域DA的电信号的电路部的一部分可位于外围区域PA中。
外围区域PA可在其一侧处包括焊盘区域(未示出)。包括焊盘的焊盘部可位于焊盘区域中。包括在焊盘部中的焊盘可通过分别电连接到印刷电路板的焊盘来通过印刷电路板接收信号。焊盘可被暴露而不被绝缘层覆盖,并且可电连接到印刷电路板等。
根据实施方式,显示装置1可包括位于其一侧处的电子部件。电子部件可为使用光或声音的电子部件。例如,电子部件可为例如用于测量距离的传感器(诸如接近传感器)、用于感测用户的身体的一部分(例如,指纹、虹膜或脸部)的传感器、用于输出光的小灯、或者用于捕获图像的图像传感器(例如,相机)。使用光的电子部件可使用各种波长带的光,诸如可见光、红外光和紫外光。使用声音的电子部件可使用超声波或其它频带的声音。根据一些实施方式,电子部件可包括像光发射器和光接收器的子部件。光发射器和光接收器可彼此集成,或者可彼此物理上分离,以使得一对光发射器和光接收器可构成一个电子部件。
图1的显示装置1可用于例如移动电话、TV、广告板、平板个人计算机(PC)、笔记本计算机和佩戴在手腕上的智能手表或智能手环中。图1示出了显示装置1可为平板显示装置的情况,但是显示装置1可以各种其它形状来实现,诸如柔性显示装置、可折叠显示装置和可卷曲显示装置。
现在将示出并且描述根据实施方式的显示装置1包括有机发光显示面板的情况。然而,根据实施方式的显示装置1不限于此。根据实施方式,显示装置1可包括无机发光显示面板。无机发光显示面板可包括无机发光二极管,该无机发光二极管包括包含有基于无机材料半导体的材料的PN二极管。上述无机发光二极管可具有例如几微米至几百微米的尺寸。上述无机发光二极管可被称为微型LED。作为另一实例,无机发光二极管可具有纳米单位的尺寸。无机发光二极管可被称为纳米LED。根据另一实施方式,显示装置1可包括包含有量子点发光元件的量子点发光显示面板。
图2是根据实施方式的显示装置1的一部分的示意性剖面图。
参照图2,显示装置1可包括在厚度方向(例如,z方向)上彼此堆叠的发光单元10和颜色单元20。根据实施方式,发光单元10和颜色单元20可彼此相对地排列。
发光单元10可包括第一衬底100和排列在第一衬底100上的发光元件200。例如,发光单元10可包括第一发光元件200-1、第二发光元件200-2和第三发光元件200-3。根据实施方式,第一发光元件200-1、第二发光元件200-2和第三发光元件200-3可发射相同颜色的光,例如,蓝色光。根据另一实施方式,第一发光元件200-1、第二发光元件200-2和第三发光元件200-3可分别发射不同颜色的光束。例如,第一发光元件200-1可发射红色光,第二发光元件200-2可发射绿色光,并且第三发光元件200-3可发射蓝色光。为了解释的便利,现在将描述第一发光元件200-1、第二发光元件200-2和第三发光元件200-3全部发射蓝色光的情况。
虽然在附图中未示出,但是发光单元10可包括例如用于驱动每个发光元件200的像素电路和用于向像素电路输送电信号和电力的各种布线。像素电路和各种布线可排列在第一衬底100上。
由发光单元10发射的光可作为入射光Li朝向颜色单元20入射。入射光Li可为例如蓝色光。入射光Li可在穿过颜色单元20期间转换成各种颜色。例如,由第一发光元件200-1和第二发光元件200-2发射的蓝色入射光Li可在穿过颜色单元20期间分别转换成红色光Lr和绿色光Lg,并且可发射到外部。由第三发光元件200-3发射的蓝色入射光Li可在没有颜色转换的情况下穿过颜色单元20并且可作为蓝色光Lb发射到外部。
为此,颜色单元20可包括转换光的颜色或透射光的颜色转换透射层(未示出)。颜色单元20可包括滤色器层(未示出)以提高颜色转换或透射的光的色纯度。颜色转换透射层和滤色器层可位于(例如,直接在)颜色单元20的第二衬底400上。“直接位于第二衬底400上”可是指通过直接在第二衬底400上形成颜色转换透射层和滤色器层来制造颜色单元20。
根据实施方式,如图2中所示,发光单元10和颜色单元20可彼此接合,以使得颜色单元20的颜色转换透射层和滤色器层可面向发光单元10的发光元件200。换言之,第一衬底100和第二衬底400可彼此相对地排列,以使得发光元件200、颜色转换透射层和滤色器层可位于它们之间。
在图2中,发光单元10和颜色单元20可通过粘合层ADH彼此接合。粘合层ADH可为光学透明粘合剂(OCA),但不限于此。根据另一实施方式,发光单元10和颜色单元20可通过包括在颜色单元20中的填充物彼此接合。根据选择性实施方式,粘合层ADH可被省略。
红色光Lr、绿色光Lg和蓝色光Lb可分别通过像素PX发射。例如,显示装置1可包括第一像素PX1、第二像素PX2和第三像素PX3,并且显示装置1可通过第一像素PX1、第二像素PX2和第三像素PX3分别发射红色光Lr、绿色光Lg和蓝色光Lb。红色光Lr可属于约580nm至约780nm的波长带,绿色光Lg可属于约495nm至约580nm的波长带,并且蓝色光Lb可属于约400nm至约495nm的波长带。
图3是根据实施方式的包括在显示装置中的像素电路PC的等效电路图。
参照图3,像素电路PC可包括薄膜晶体管和存储电容器Cst,并且可电连接到发光元件200,例如,有机发光二极管OLED。根据实施方式,像素电路PC可包括驱动薄膜晶体管T1、开关薄膜晶体管T2和存储电容器Cst。
开关薄膜晶体管T2可连接到扫描线SL和数据线DL,并且可根据经由扫描线SL接收的扫描信号或开关电压而向驱动薄膜晶体管T1传输经由数据线DL接收的数据信号或数据电压。存储电容器Cst可连接到开关薄膜晶体管T2和驱动电压线VL,并且可存储与从开关薄膜晶体管T2接收的电压与供给到驱动电压线VL的第一电源电压ELVDD之间的差对应的电压。
驱动薄膜晶体管T1可连接到驱动电压线VL和存储电容器Cst,并且可根据存储在存储电容器Cst中的电压值来控制从驱动电压线VL向发光元件200流动的驱动电流。发光元件200的相对电极(例如,阴极)可接收第二电源电压ELVSS。发光元件200可根据驱动电流发射具有特定亮度的光。
虽然在图2中示出了像素电路PC包括两个薄膜晶体管和一个存储电容器的情况,但是实施方式不限于此。例如,像素电路PC可包括三个或更多个薄膜晶体管和/或两个或更多个存储电容器。根据实施方式,像素电路PC可包括七个薄膜晶体管和一个存储电容器。薄膜晶体管的数量和存储电容器的数量可根据像素电路PC的设计而变化。然而,为了解释的便利,现在将描述像素电路PC包括两个薄膜晶体管和一个存储电容器的情况。
图4是图1的显示装置1的一部分的示意性剖面图,并且可对应于沿图1的线III-III'截取的显示装置1的剖面。
参照图4,显示装置1可包括发光单元10和排列在发光单元10上的颜色单元20。
发光单元10可包括第一衬底100。第一衬底100可包括玻璃、金属、聚合物树脂或它们的组合。例如,第一衬底100可包括聚合物树脂,诸如聚醚砜、聚丙烯酸酯、聚醚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚芳酯、聚酰亚胺、聚碳酸酯、乙酸丙酸纤维素或其组合。在第一衬底100包含上述聚合物树脂的情况下,第一衬底100可具有柔性、可卷曲或可弯曲特性。例如,第一衬底100可具有多层结构,多层结构包括各自包含这种聚合物树脂的两个层以及在两个层之间的包含无机材料的阻挡层。例如,阻挡层可包括无机材料,诸如氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅。
发光单元10还可包括排列在第一衬底100上的发光元件200。如图4中所示,发光元件200可包括第一发光元件200-1、第二发光元件200-2和第三发光元件200-3。
发光单元10还可包括排列在第一衬底100上并且分别电连接到发光元件200的像素电路PC。像素电路PC可位于第一衬底100与发光元件200之间。像素电路PC中的每个可包括薄膜晶体管TFT和存储电容器Cst。图4示出了与第一发光元件200-1、第二发光元件200-2和第三发光元件200-3分别电连接的第一像素电路PC1、第二像素电路PC2和第三像素电路PC3,并且示出了两者可包括在第一像素电路PC1、第二像素电路PC2和第三像素电路PC3中的每个中的一个薄膜晶体管TFT和一个存储电容器Cst的相应的剖面。
现在将详细描述排列在第一衬底100上的像素电路PC和发光元件200的堆叠结构。
像素电路PC的薄膜晶体管TFT可包括半导体层Act、与半导体层Act的沟道区重叠的栅电极GE以及分别与半导体层Act的源区和漏区连接的源电极SE和漏电极DE。
半导体层Act可包括多晶硅。根据实施方式,半导体层Act可包括非晶硅。根据实施方式,半导体层Act可包括选自铟(In)、镓(Ga)、锡(Sn)、锆(Zr)、钒(V)、铪(Hf)、镉(Cd)、锗(Ge)、铬(Cr)、钛(Ti)和锌(Zn)的组中的至少一种的氧化物。半导体层Act可包括沟道区以及掺杂有杂质的源区和漏区。
栅电极GE可包括诸如钼(Mo)、铝(Al)、铜(Cu)和/或钛(Ti)的低电阻导电材料,并且可具有包含上述材料的多层或单层结构。
源电极SE或漏电极DE可包括铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、银(Ag)、镁(Mg)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)、钙(Ca)、钼(Mo)、钛(Ti)、钨(W)和/或铜(Cu),并且可具有包含上述材料的单层或多层结构。根据实施方式,源电极SE或漏电极DE在包含上述金属的层上还可包括诸如氧化铟锡(ITO)的材料。例如,源电极SE或漏电极DE可被不同地改变,诸如具有钛层/铝层/钛层的堆叠结构或钛层/铜层/ITO层的堆叠结构。
存储电容器Cst可包括彼此重叠的第一电容器板CE1和第二电容器板CE2。第一电容器板CE1可排列在与可排列有栅电极GE的层相同的层上,并且可包括与包括在栅电极GE中的材料相同的材料。第二电容器板CE2可排列在与可排列有源电极SE或漏电极DE的层相同的层上,并且可包括与包括在源电极SE或漏电极DE中的材料相同的材料。绝缘层(例如,层间绝缘层150)可位于存储电容器Cst的第一电容器板CE1和第二电容器板CE2之间,并且第一电容器板CE1和第二电容器板CE2可排列为彼此重叠以形成电容器。绝缘层(例如,层间绝缘层150)可用作存储电容器Cst的介电层。
图4示出了薄膜晶体管TFT的栅电极GE和存储电容器Cst的第一电容器板CE1可分离地排列。然而,在一些实施方式中,存储电容器Cst可与薄膜晶体管TFT重叠。薄膜晶体管TFT的栅电极GE可用作存储电容器Cst的第一电容器板CE1。
缓冲层110可位于第一衬底100与半导体层Act之间。缓冲层110可减少或防止异物、湿气或环境空气从第一衬底100下方的渗入,并且可为第一衬底100提供平坦表面。缓冲层110可包括诸如氧化硅、氮氧化硅和/或氮化硅的无机绝缘材料,并且可为包括无机绝缘材料的单层或多层。
为了确保半导体层Act与栅电极GE之间的绝缘,栅极绝缘层130可位于半导体层Act与栅电极GE之间。栅极绝缘层130可包括无机材料,诸如氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅。
层间绝缘层150可位于栅电极GE和第一电容器板CE1上并且可包括诸如氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅的无机材料,并且源电极SE、漏电极DE和第二电容器板CE2可位于层间绝缘层150上。包括这种无机材料的绝缘层可通过化学气相沉积(CVD)或原子层沉积(ALD)形成。
平坦化层170可位于薄膜晶体管TFT上。例如,在如图4中所示发光元件200布置在薄膜晶体管TFT上面的情况下,平坦化层170可提供用于发光元件200的平坦上表面。平坦化层170可由诸如苯并环丁烯(BCB)或六甲基二硅氧烷(HMDSO)的有机材料形成。虽然在图4中平坦化层170可为单层,但是可对平坦化层170进行各种修改。例如,平坦化层170可为多个层的堆叠。
发光元件200可位于平坦化层170上。发光元件200中的每个可包括像素电极210、位于像素电极210上的相对电极230以及位于像素电极210与相对电极230之间并且包括发射层的中间层220。例如,第一发光元件200-1可具有包括第一像素电极211、中间层220和相对电极230的堆叠结构,第二发光元件200-2可具有包括第二像素电极212、中间层220和相对电极230的堆叠结构,并且第三发光元件200-3可具有包括第三像素电极213、中间层220和相对电极230的堆叠结构。
像素电极210可各自通过形成在例如平坦化层170中的接触孔与源电极SE和漏电极DE中的一个接触,并且可电连接到第一像素电路PC1、第二像素电路PC2和第三像素电路PC3的相应的薄膜晶体管TFT。像素电极210中的每个可包括由诸如ITO、In2O3和/或IZO的透光导电氧化物形成的透光导电层以及由诸如Al或Ag的金属形成的金属层。例如,像素电极210可具有ITO/Ag/ITO的三层结构。
上绝缘层190可位于平坦化层170上。上绝缘层190可具有开口,像素电极210中的每个的中心部分可经由该开口暴露。上绝缘层190可通过增加像素电极210中的每个的边缘与相对电极230之间的距离来防止在像素电极210中的每个的边缘与相对电极230之间发生电弧等。上绝缘层190可由有机材料(例如,聚酰亚胺或HMDSO)形成。
中间层220可包括发射层并且可位于像素电极210中的每个上。发射层可发射特定颜色的光。发射层可发射具有例如约450nm至约495nm的中心波长的蓝色光(在下文中,称为第三颜色的光)。
中间层220可包括低分子量或高分子量材料。在中间层220包括低分子量材料的情况下,中间层220可具有包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、发射层(EML)、电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)中的至少一个的单层或多层堆叠结构,并且可经由真空沉积形成。在中间层220包括高分子量材料的情况下,中间层220可具有包括HTL和EML的结构。HTL可包括聚(乙撑二氧噻吩)(PEDOT),并且发射层可包括诸如聚亚苯基乙烯(PPV)基材料或聚芴基材料的高分子量材料。中间层220可经由丝网印刷、喷墨印刷、沉积、激光诱导热成像(LITI)等形成。中间层220不限于此,并且可具有各种其它结构中的任一种。
根据实施方式,中间层220可一体地形成以覆盖像素电极210。例如,中间层220可对应于第一像素电极211、第二像素电极212和第三像素电极213的全部。根据实施方式,在第一衬底100上可一体地形成发射层和前述功能层,例如,空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子传输层(ETL)和/或者电子注入层(EIL)。
相对电极230可位于中间层220上。相对电极230可一体地形成在像素电极210上面。例如,相对电极230可对应于第一像素电极211、第二像素电极212和第三像素电极213的全部。相对电极230可包括由ITO、In2O3和/或IZO形成的透光导电层以及包括银(Ag)、镁(Mg)、铝(Al)、镍(Ni)、铬(Cr)、锂(Li)、钙(Ca)和/或这些材料的合金的(半)透明层。例如,相对电极230可为包括Ag、Mg或其组合的半透射层。
因为发光元件200容易被外部湿气、氧气等损坏,所以封装层300可覆盖并且保护发光元件200。例如,封装层300可排列在第一衬底100上以覆盖第一发光元件200-1、第二发光元件200-2和第三发光元件200-3。换言之,封装层300可位于相对电极230上。
根据实施方式,封装层300可包括第一无机封装层310和第二无机封装层330以及位于它们之间的有机封装层320。第一无机封装层310和第二无机封装层330中的每个可包括一种或多种无机绝缘材料。无机绝缘材料可包括例如氧化铝、氧化钛、氧化钽、氧化铪、氧化锌、氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅。第一无机封装层310和第二无机封装层330可通过化学气相沉积形成。
有机封装层320可包括聚合物基材料。聚合物基材料的实例可包括丙烯酸树脂、环氧基树脂、聚酰亚胺、聚乙烯或其组合。例如,有机封装层320可包括丙烯酸树脂,例如,聚甲基丙烯酸甲酯或聚丙烯酸。有机封装层320可通过固化单体或通过涂覆聚合物来形成。
从第一衬底100到封装层300堆叠的结构可称为发光单元10。
由发光单元10发射的光可为入射到颜色单元20上的入射光Li。例如,由第一发光元件200-1、第二发光元件200-2和第三发光元件200-3中的每个发射的光可作为入射光Li朝向颜色单元20行进。入射光Li中的一些可在穿过颜色单元20期间被颜色转换并且可发射到外部,而其它的入射光Li可在没有颜色转换的情况下穿过颜色单元20并且可发射到外部。
例如,由第一发光元件200-1发射的蓝色入射光Li可在穿过颜色单元20期间被转换成红色光Lr,并且可通过第一颜色区域CA1发射到外部。由第二发光元件200-2发射的蓝色入射光Li可在穿过颜色单元20期间被转换成绿色光Lg,并且可通过第二颜色区域CA2发射到外部。由第三发光元件200-3发射的蓝色入射光Li可在没有颜色转换的情况下穿过颜色单元20,并且可通过第三颜色区域CA3发射到外部。由此,颜色单元20可包括与多个发光元件200分别重叠并且发射不同颜色的光束的第一颜色区域CA1、第二颜色区域CA2和第三颜色区域CA3。颜色单元20的第一颜色区域CA1、第二颜色区域CA2和第三颜色区域CA3可分别对应于显示装置1的第一像素PX1、第二像素PX2和第三像素PX3。表述“对应于”可是指在与第二衬底400的一个表面垂直的方向(例如,+z方向)上观察时重叠。
颜色单元20可包括位于第一颜色区域CA1至第三颜色区域CA3之中的两个颜色区域CA之间的阻挡区域BA。在阻挡区域BA中,可不从颜色单元20发射光。通过阻挡区域BA,可防止或最小化分别由两个相邻的颜色区域CA发射的不同颜色的光束混合。
现在将详细描述颜色单元20的堆叠结构。
根据实施方式,颜色单元20可包括第二衬底400、滤色器层500、颜色转换透射层700、低折射层610、一个或多个覆盖层620和810、间隔物820和填充物830。颜色转换透射层700可包括第一颜色转换层710、第二颜色转换层720和透光层730。
颜色单元20的第二衬底400可排列在第一衬底100上,以使得发光单元10的发光元件200可位于第一衬底100与第二衬底400之间。换言之,第二衬底400可排列在第一衬底100上,以使得第一发光元件200-1、第二发光元件200-2和第三发光元件200-3可位于第一衬底100与第二衬底400之间。
根据实施方式,第二衬底400可包括玻璃、金属、聚合物树脂或其组合。例如,第二衬底400可包括聚合物树脂,诸如聚醚砜、聚丙烯酸酯、聚醚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚芳酯、聚酰亚胺、聚碳酸酯、乙酸丙酸纤维素或其组合。在第二衬底400包含上述聚合物树脂的情况下,第二衬底400可具有柔性或可弯曲特性。例如,第二衬底400可具有多层结构,多层结构包括各自包含这种聚合物树脂的两个层以及在两个层之间的包含无机材料的阻挡层。例如,阻挡层可包括无机材料,诸如氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅。根据实施方式,第二衬底400可包括与包括在第一衬底100中的材料相同的材料。
滤色器层500可位于第二衬底400上。表述“第一部件排列在第二部件上”可是指第一部件排列在第二部件的表面上,并且“第二部件的表面”不仅可为第二部件的上表面,而且也可为第二部件的下表面或侧表面。例如,滤色器层500可排列在第二衬底400的面向第一衬底100的表面(例如,在图4中面向-z方向的表面)上。
根据实施方式,滤色器层500可包括选择性地透射不同颜色的光束的第一滤色器层510、第二滤色器层520和第三滤色器层530。例如,第一滤色器层510可包括第一颜色的颜料或染料,并且可选择性地透射第一颜色的光。第一颜色的光可为属于例如约580nm至约780nm的波长带的红色光Lr。第二滤色器层520可包括第二颜色的颜料或染料,并且可选择性地透射第二颜色的光。第二颜色的光可为属于例如约495nm至约580nm的波长带的绿色光Lg。第三滤色器层530可包括第三颜色的颜料或染料,并且可选择性地透射第三颜色的光。第三颜色的光可为属于例如约400nm至约495nm的波长带的蓝色光Lb。
根据实施方式,第三滤色器层530可包括与第一颜色转换层710对应的第一孔H1和与第二颜色转换层720对应的第二孔H2。第二滤色器层520可包括与透光层730的一部分对应的第三孔H3和与第一孔H1重叠的第四孔H4。第一滤色器层510可包括与第二孔H2重叠的第五孔H5和与第三孔H3重叠的第六孔H6。
第三滤色器层530的第一孔H1与第二滤色器层520的第四孔H4彼此重叠的区域中可仅排列有第一滤色器层510,并且相应地,仅第一颜色的光可被选择性地透射。因此,第一孔H1和第四孔H4彼此重叠的区域可限定第一颜色区域CA1。相似地,第三滤色器层530的第二孔H2与第一滤色器层510的第五孔H5彼此重叠的区域中可仅排列有第二滤色器层520,并且相应地,仅第二颜色的光可被选择性地透射。因此,第二孔H2和第五孔H5彼此重叠的区域可限定第二颜色区域CA2。最后,第二滤色器层520的第三孔H3与第一滤色器层510的第六孔H6彼此重叠的区域中可仅排列有第三滤色器层530,并且相应地,仅第三颜色的光可被选择性地透射。因此,第三孔H3和第六孔H6彼此重叠的区域可限定第三颜色区域CA3。第一滤色器层510、第二滤色器层520和第三滤色器层530可分别对应于第一颜色区域CA1、第二颜色区域CA2和第三颜色区域CA3。
根据实施方式,第一滤色器层510的至少一部分、第二滤色器层520的至少一部分和第三滤色器层530的至少一部分可彼此重叠并且形成阻挡部,并且可排列有阻挡部的区域可限定为阻挡区域BA。例如,在平面图中,第一滤色器层510、第二滤色器层520和第三滤色器层530可在第一颜色区域CA1至第三颜色区域CA3之中的两个相邻的颜色区域CA之间彼此重叠。第一滤色器层510、第二滤色器层520和第三滤色器层530的重叠部分可不透射任何颜色的可见光。由此,第一滤色器层510、第二滤色器层520和第三滤色器层530的相应的部分可彼此重叠并且形成阻挡区域BA。因此,即使在没有排列单独的遮光构件的情况下,也可防止或减少分别由两个相邻的颜色区域CA发射的不同颜色的光束的混合。
第一滤色器层510、第二滤色器层520和第三滤色器层530可减少显示装置1中的外部光的反射。例如,在外部光到达第一滤色器层510的情况下,仅如上面描述的特定波长带的光可被第一滤色器层510透射,并且其它波长带的光可被第一滤色器层510吸收。相应地,在入射到显示装置1上的外部光之中仅特定波长带的光可被第一滤色器层510透射,并且透射光的一部分可被第一滤色器层510下方的相对电极230或第一像素电极211反射并且可发射回外部。因此,朝向外部可仅反射入射在第一颜色区域CA1上的外部光的一部分,从而减少外部光的反射。该描述同样可适用于第二滤色器层520和第三滤色器层530。
根据实施方式,包括第一颜色转换层710、第二颜色转换层720和透光层730的颜色转换透射层700可排列在滤色器层500上。换言之,颜色转换透射层700可排列在第二衬底400的面向第一衬底100的表面上,并且滤色器层500可位于第二衬底400与颜色转换透射层700之间。例如,第一滤色器层510可位于第二衬底400与第一颜色转换层710之间,第二滤色器层520可位于第二衬底400与第二颜色转换层720之间,并且第三滤色器层530可位于第二衬底400与透光层730之间。
根据实施方式,透光层730可包括与第一颜色区域CA1对应的第一开口OP1和与第二颜色区域CA2对应的第二开口OP2。第一颜色转换层710可排列在透光层730的第一开口OP1内,并且第二颜色转换层720可排列在透光层730的第二开口OP2内。换言之,第一颜色转换层710可对应于第一颜色区域CA1,并且可与第一滤色器层510和第一发光元件200-1重叠。第二颜色转换层720可对应于第二颜色区域CA2,并且可与第二滤色器层520和第二发光元件200-2重叠。透光层730的至少一部分可对应于第三颜色区域CA3。透光层730的与第三颜色区域CA3对应的一部分可与第三滤色器层530和第三发光元件200-3重叠。
第一颜色转换层710、第二颜色转换层720和透光层730可将由发光单元10生成的入射光Li转换成不同颜色的光,或者可在没有颜色转换的情况下透射入射光Li,并且可将不同颜色的光或入射光Li发射到第一滤色器层510、第二滤色器层520和第三滤色器层530。由第一颜色转换层710和第二颜色转换层720中的每个颜色转换的光以及由透光层730在没有颜色转换的情况下透射的光可各自为红色光、绿色光和蓝色光中的一种。根据实施方式,入射光Li可为具有可等于或大于约400nm且小于约495nm的波长带的蓝色光。
相应地,由发光单元10发射的蓝色入射光Li可在穿过第一颜色转换层710期间转换成红色光,可在穿过第二颜色转换层720期间转换成绿色光,或者在穿过透光层730期间在没有颜色转换的情况下透射为蓝色光。绿色光、红色光和蓝色光可分别在穿过第一滤色器层510、第二滤色器层520和第三滤色器层530期间在色纯度上得到提高,并且可发射到显示装置1的外部以提供全彩色图像。
根据实施方式,透光层730可通过使用光刻工艺经由图案化形成,并且第一颜色转换层710和第二颜色转换层720可使用喷墨印刷工艺形成。例如,可首先形成包括第一开口OP1和第二开口OP2的透光层730,并且可通过将用于形成第一颜色转换层710和第二颜色转换层720的墨水分别喷射到透光层730的第一开口OP1和第二开口OP2中来形成第一颜色转换层710和第二颜色转换层720。
由此,根据实施方式,透光层730的一部分可排列在第一颜色转换层710与第二颜色转换层720之间并且可用作分隔壁,并且因此可不需要形成限定第一颜色转换层710和第二颜色转换层720的单独的分隔壁。
如上所述,根据实施方式,可最小化发射蓝色光的第三像素PX3中的故障的发生。形成包括开口的单独的分隔壁并且通过喷墨印刷工艺在开口中的每个中形成第一颜色转换层710、第二颜色转换层720或透光层730的情况可被视为比较例。在比较例中,因为透光层730需要经由喷墨印刷单独形成在特定的开口(即,与第三颜色区域CA3对应的开口)内,所以因工艺误差等而导致的缺陷可能性可相对高,并且这可能导致蓝色像素的缺陷。特别地,在透光层730包括高浓度的稍后将描述的散射粒子的情况下,喷墨印刷的工艺缺陷的发生的可能性可能增加。然而,在实施方式中,因为在特定开口中形成透光层730的工艺可为不必要的,所以可降低上述蓝色像素(即,第三像素)的缺陷的可能性。
根据实施方式,低折射层610可位于滤色器层500与颜色转换透射层700之间。换言之,低折射层610可位于第一滤色器层510与第一颜色转换层710之间、第二滤色器层520与第二颜色转换层720之间以及第三滤色器层530与透光层730之间。低折射层610可对应于例如第一颜色区域CA1至第三颜色区域CA3。低折射层610可包括有机材料,或者可包括有机材料和无机材料的混合物。
与第一颜色转换层710、第二颜色转换层720和透光层730相比,低折射层610可具有相对低的折射率,并且因此可防止从颜色转换透射层700指向低折射层610的光被反射回颜色转换透射层700。相应地,可提高颜色单元20的光效率。本文中使用的折射率可是指表示真空中的光速与介质中的光速之间的比例的绝对折射率。
根据实施方式,可包括一个或多个覆盖层620和810以覆盖第一颜色转换层710、第二颜色转换层720和透光层730。根据实施方式,第一覆盖层620可排列在第一颜色转换层710、第二颜色转换层720和透光层730的相应的表面(例如,面向+z方向的表面)上,以覆盖相应的一个表面。第一覆盖层620可被理解为位于颜色转换透射层700与滤色器层500之间。第二覆盖层810可排列在第一颜色转换层710、第二颜色转换层720和透光层730的相应的另一表面(例如,面向-z方向的表面)上以覆盖相应的另一表面。第二覆盖层810可被理解为位于颜色转换透射层700与发光单元10之间。
第一覆盖层620和第二覆盖层810可各自包括无机绝缘材料,诸如氮化硅、氧化硅和/或氮氧化硅。第一颜色转换层710和第二颜色转换层720可各自包括如稍后将参照图5所描述的量子点。因为量子点包括纳米粒子,所以量子点可能与湿气、氧气等反应并且可能劣化。相应地,第一覆盖层620和第二覆盖层810可通过分别位于第一颜色转换层710和第二颜色转换层720上方和下方来覆盖第一颜色转换层710和第二颜色转换层720,以使得湿气、氧气等可不流入到第一颜色转换层710和第二颜色转换层720内的量子点中。
根据实施方式,间隔物820可位于透光层730上。在第二覆盖层810排列在透光层730上的情况下,间隔物820可排列在第二覆盖层810上。间隔物820可保持发光单元10与颜色单元20之间的间隔。为此,间隔物820可与发光单元10接触。例如,间隔物820可位于第二覆盖层810与发光单元10的封装层300之间,并且可与封装层300的表面接触。
根据实施方式,在平面图中,间隔物820可位于第一颜色区域CA1至第三颜色区域CA3之中的两个相邻的颜色区域CA之间。图4示出了间隔物820可分别排列在第一颜色区域CA1与第二颜色区域CA2之间、第二颜色区域CA2与第三颜色区域CA3之间以及第三颜色区域CA3与第一颜色区域CA1之间。然而,这仅为实例,并且本公开不限于此。换言之,例如,间隔物820可位于第一颜色区域CA1与第二颜色区域CA2之间,和/或间隔物820可位于第二颜色区域CA2与第三颜色区域CA3之间,并且间隔物820可位于第三颜色区域CA3与第一颜色区域CA1之间。因为阻挡区域BA可位于两个相邻的颜色区域CA之间,所以间隔物820可排列在阻挡区域BA中。
因为第一颜色区域CA1可与透光层730的第一开口OP1重叠并且第二颜色区域CA2可与透光层730的第二开口OP2重叠,所以在平面图中,根据实施方式的间隔物820可被理解为位于第一开口OP1与第二开口OP2之间。
虽然图4中示出了一个第一颜色区域CA1、一个第二颜色区域CA2和一个第三颜色区域CA3,但是第一颜色区域CA1至第三颜色区域CA3可重复排列,并且第三颜色区域CA3可与另一个第一颜色区域(未显示)相邻。相应地,间隔物820也可排列在第三颜色区域CA3和与其相邻的第一颜色区域(未示出)之间。
根据实施方式,间隔物820可包括遮光材料。例如,间隔物820的遮光材料可包括包含诸如氧化钛(TiO2)、氧化铬(Cr2O3)和/或氧化钼(MoO3)的金属氧化物的不透明的无机绝缘材料,或者诸如黑色树脂的不透明的有机绝缘材料。作为另一实例,间隔物820可包括黑色等的颜料或染料。
这种间隔物820可防止或最小化发射不同颜色的光束的相邻像素PX之间的颜色混合。换言之,包括遮光材料的间隔物820可排列在两个相邻的颜色区域CA之间,以防止分别由相邻像素PX发射的不同颜色的光束之间的颜色混合。
不包括间隔物820的显示装置可被视为比较例。在仅驱动第二发光元件200-2的情况下,由第二发光元件200-2发射的入射光Li大部分在+z方向上行进,并且可通过第二颜色区域CA2发射为绿色光Lg。然而,入射光Li的一部分可在与+z方向倾斜的方向上行进,并且因为透光层730可在没有单独的分隔壁的情况下用作分隔壁,所以入射光Li的该一部分可能不被阻挡。因此,入射光Li的该一部分可通过第一颜色区域CA1或第三颜色区域CA3发射为红色光Lr或蓝色光Lb,并且因此第二像素PX2的绿色光Lg可与相邻于第二像素PX2的第一像素PX1的红色光Lr和/或相邻于第二像素PX2的第三像素PX3的蓝色光Lb颜色混合。
然而,根据实施方式,包括遮光材料的间隔物820可排列在两个相邻的颜色区域CA之间,并且因此可防止或有效地减少相邻像素PX之间的颜色混合。相应地,可提供具有经提高的颜色匹配率或颜色再现率以及经提高的显示品质的显示装置1。
此外,由于包括遮光材料的间隔物820可排列在颜色转换透射层700上,因此间隔物820可定位得与发光元件200相对靠近,并且还可增加因间隔物820而导致的入射光Li的遮蔽效果。这还可提高颜色混合防止效果。
根据实施方式,填充物830可位于颜色转换透射层700上。在包括第二覆盖层810的情况下,填充物830可排列在第二覆盖层810上。填充物830可位于颜色转换透射层700和发光单元10的封装层300之间。
填充物830可用作抵抗外部压力等的缓冲器。根据实施方式,填充物830可提供平坦表面和粘合强度以实现颜色单元20与发光单元10之间的粘合。填充物830可包括有机材料,诸如甲基硅树脂、苯基硅树脂和/或聚酰亚胺。在其它实施方式中,填充物830可包括诸如氨基甲酸乙酯基树脂、环氧基树脂或丙烯酸树脂的有机密封剂,或者诸如硅的无机密封剂或者它们的组合。
图5是根据实施方式的显示装置1的颜色转换透射层700的示意性剖面图。
参照图5,颜色转换透射层700可包括第一颜色转换层710、第二颜色转换层720和透光层730。第一颜色转换层710、第二颜色转换层720和透光层730可分别包括第一散射粒子710c、第二散射粒子720c和第三散射粒子730c,并且第一颜色转换层710和第二颜色转换层720还可分别包括第一量子点710b和第二量子点720b。
例如,第一颜色转换层710可将蓝色入射光Li转换成红色光Lr。为此,第一颜色转换层710可包括其中可分散有第一量子点710b的第一光敏聚合物710a。
第一光敏聚合物710a不受特别限制,只要其可为具有优异的分散特性和透光性的材料即可,但是可包括例如丙烯酸树脂、酰亚胺基树脂、环氧基树脂或其组合。
第一量子点710b可由蓝色入射光Li激发并且各向同性地发射具有比蓝色光的波长更长的波长的红色光Lr。在本文中,量子点可是指半导体化合物的晶体,并且可包括能够根据晶体的尺寸来发射各种发射波长带的光的任意材料。
第一量子点710b可使用湿化学工艺、金属有机化学气相沉积(MOCVD)工艺、分子束外延(MBE)工艺或类似工艺合成。在湿化学工艺中,量子点粒子晶体可在有机溶剂和前体材料被混合之后生长。在量子点粒子晶体生长的情况下,有机溶剂自然地用作配位在量子点晶体的表面上的分散剂并且控制晶体的生长,并且因此,量子点粒子的生长可经由可比诸如MOCVD或MBE的气相沉积方法更容易且更具成本效益的工艺来控制。
第一量子点710b可包括含II-VI族元素的半导体化合物、含III-V族元素的半导体化合物、含III-VI族元素的半导体化合物、含I-III-VI族元素的半导体化合物、含IV-VI族元素的半导体化合物、IV族元素或化合物、或其任意组合。
含II-VI族元素的半导体化合物的实例可包括诸如CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgSe或MgS的二元素化合物;诸如CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、MgZnSe或MgZnS的三元素化合物;诸如CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe或HgZnSTe的四元素化合物;以及其任意组合。
含III-V族元素的半导体化合物的实例可包括诸如GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs或InSb的二元素化合物;诸如GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InGaP、InNP、InAlP、InNAs、InNSb、InPAs、或InPSb的三元素化合物;诸如GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs或InAlPSb的四元素化合物;或其任意组合。含III-V族元素的半导体化合物还可包含II族元素。还包含II族元素的含III-V族元素的半导体化合物的实例可包括InZnP、InGaZnP和InAlZnP。
含III-VI族元素的半导体化合物的实例可包括诸如GaS、GaSe、Ga2Se3、GaTe、InS、InSe、In2Se3或InTe的二元素化合物;诸如InGaS3或InGaSe3的三元素化合物;以及其任意组合。
含I-III-VI族元素的半导体化合物的实例可包括诸如AgInS、AgInS2、CuInS、CuInS2、CuGaO2、AgGaO2或AgAlO2的三元素化合物;或其任意组合。
含IV-VI族元素的半导体化合物的实例可包括诸如SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe或PbTe的二元素化合物;诸如SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe或SnPbTe的三元素化合物;诸如SnPbSSe、SnPbSeTe或SnPbSTe的四元素化合物;以及其任意组合。
IV族元素或化合物的实例可包括诸如Si或Ge的单元素化合物;诸如SiC或SiGe的二元素化合物;或其任意组合。
包含在诸如二元素化合物、三元素化合物或四元素化合物的多元素化合物中的每个元素可以均匀的浓度或不均匀的浓度存在于粒子中。
第一量子点710b可具有在第一量子点710b中包含的每个元素的浓度可为均匀的单一结构或核-壳双结构。例如,包含在核中的材料和包含在壳中的材料可彼此不同。
壳可用作用于通过防止核的化学变性来保持半导体性质的保护层和/或可用作用于向量子点赋予电泳性质的充电层。壳可为单层或多层。核与壳之间的界面可具有存在于壳中的元素的浓度可随着朝向壳的中心移动而降低的浓度梯度。
壳的实例可包括金属或非金属的氧化物、半导体化合物或其组合。金属或非金属的氧化物的实例可包括诸如SiO2、Al2O3、TiO2、ZnO、MnO、Mn2O3、Mn3O4、CuO、FeO、Fe2O3、Fe3O4、CoO、Co3O4或NiO的二元素化合物;诸如MgAl2O4、CoFe2O4、NiFe2O4或CoMn2O4的三元素化合物;以及其任意组合。如上所述,半导体化合物的实例可包括含III-VI族元素的半导体化合物、含II-VI族元素的半导体化合物、含III-V族元素的半导体化合物、含III-VI族元素的半导体化合物、含I-III-VI族元素的半导体化合物、含IV-VI族元素的半导体化合物以及其任意组合。例如,半导体化合物可包括CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnSeS、ZnTeS、GaAs、GaP、GaSb、HgS、HgSe、HgTe、InAs、InP、InGaP、InSb、AlAs、AlP、AlSb或其任意组合。
第一量子点710b可具有约45nm或更小、或约40nm或更小、或约30nm或更小的发光波长光谱的半峰全宽(FWHM),并且在该范围内,色纯度或颜色再现性可被提高。由于通过第一量子点710b发射的光可在所有方向上发射,所以光的视角可被提高。
此外,第一量子点710b的形状可为球形、棱锥形、多臂、或者立方纳米粒子、立方纳米管、立方纳米线、立方纳米纤维或立方纳米片粒子的形状。在第一光敏聚合物710a中还可分散有第一散射粒子710c。第一散射粒子710c可散射未被第一量子点710b吸收的蓝色入射光Li,使得可激发更多的第一量子点710b,从而增加第一颜色转换层710的颜色转换效率。第一散射粒子710c也可在实质上不转换入射光的波长的情况下与入射角无关地在各种方向上散射光。因此,侧面可见度可被提高。
第一散射粒子710c可为具有与第一光敏聚合物710a的折射率不同的折射率的粒子,例如,光散射粒子。第一散射粒子710c不受特别限制,只要它们能够与第一光敏聚合物710a形成光学界面并且部分地散射透射光即可。例如,第一散射粒子710c可为金属氧化物的粒子或有机材料的粒子。金属氧化物的实例可包括氧化钛(TiO2)、氧化锆(ZrO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化铟(In2O3)、氧化锌(ZnO)和/或氧化锡(SnO2),并且有机材料的实例可包括丙烯酸树脂或氨基甲酸乙酯基树脂。第二颜色转换层720可将蓝色入射光Li转换成绿色光Lg。第二颜色转换层720可包括其中可分散有第二量子点720b的第二光敏聚合物720a,并且第二散射粒子720c可与第二量子点720b一起分散在第二光敏聚合物720a内,从而增加第二颜色转换层720的颜色转换率。
第二光敏聚合物720a可包括与第一光敏聚合物710a的材料相同的材料,并且第二散射粒子720c可包括与第一散射粒子710c的材料相同的材料。
第二量子点720b可包括与第一量子点710b的材料相同的材料,并且可各自具有与第一量子点710b中的每个的形状相同的形状。然而,第二量子点720b中的每个的尺寸可不同于第一量子点710b中的每个的尺寸。例如,第二量子点720b中的每个的尺寸可小于第一量子点710b中的每个的尺寸,使得第二量子点720b可发射具有与通过第一量子点710b发射的光的波长带不同的波长带的光。详细地,因量子点的尺寸的调节,可调节能带隙,并且因此可获得各种波长带的光。第二量子点720b中的每个具有比第一量子点710b中的每个的尺寸更小的尺寸,并且相应地,第二量子点720b可由蓝色入射光Li激发以各向同性地发射具有比蓝色光的波长更长的波长且比红色光Lr的波长更短的波长的绿色光Lg。
透光层730可包括其中可分散有第三散射粒子730c的第三光敏聚合物730a。换言之,透光层730可不包括可由蓝色入射光Li激发的单独的量子点。像第一光敏聚合物710a那样,第三光敏聚合物730a可由透光有机材料形成,并且第三散射粒子730c可包括与第一散射粒子710c的材料相同的材料。因此,入射在透光层730上的蓝色入射光Li可在没有颜色转换的情况下穿过透光层730,并且相应地,通过透光层730发射的光可为蓝色光Lb。然而,蓝色入射光Li可由透光层730内的第三散射粒子730c散射并且可被发射到外部。透光层730可在没有颜色转换的情况下透射蓝色入射光Li,从而获得更高的发光效率。
图6是根据实施方式的显示装置的颜色单元20的一部分的示意性平面图。图6聚焦于颜色单元20的第一颜色区域CA1至第三颜色区域CA3和间隔物820的排列。
参照图6,颜色单元20的第一颜色区域CA1至第三颜色区域CA3可彼此分开排列。阻挡区域BA可位于第一颜色区域CA1至第三颜色区域CA3之中的两个相邻的颜色区域CA之间,并且可至少部分地围绕第一颜色区域CA1至第三颜色区域CA3。
虽然图6示出了颜色区域CA中的每个可具有矩形平面形状,但是实施方式不限于此。颜色区域CA中的每个可具有各种形状,诸如多边形(诸如三角形或五边形)、菱形形状、圆形和椭圆形。第一颜色区域CA1至第三颜色区域CA3的平面尺寸(例如,面积)可彼此相等或彼此不同。因为颜色区域CA中的每个可对应于图1的显示装置1的图1的像素PX,所以颜色区域CA的排列可与像素PX的排列相同。
根据实施方式,在平面图中,间隔物820可位于第一颜色区域CA1至第三颜色区域CA3之中的两个相邻的颜色区域CA之间。例如,第一间隔物821可位于第一颜色区域CA1与第二颜色区域CA2之间,第二间隔物822可位于第二颜色区域CA2与第三颜色区域CA3之间,并且第三间隔物823可位于第三颜色区域CA3与第一颜色区域CA1之间。虽然图6示出了第一间隔物821、第二间隔物822和第三间隔物823的全部,但是实施方式不限于此,并且可包括第一间隔物821、第二间隔物822和第三间隔物823中的至少一个。
根据实施方式,间隔物820在第一方向(例如,图6的y方向)上的长度可等于两个相邻的颜色区域CA在与第一方向垂直的第二方向(例如,图6的x方向)上彼此重叠的长度。
例如,第一间隔物821在第一方向(y方向)上的第一长度d1可等于彼此相邻的第一颜色区域CA1和第二颜色区域CA2在第二方向(x方向)上彼此重叠的部分的第一重叠长度ov1。表述“在第二方向上彼此重叠”可是指在包括第二方向的虚拟平面图上在第二方向上观察时彼此重叠。
相似地,第二间隔物822在第一方向(y方向)上的第二长度d2可等于彼此相邻的第二颜色区域CA2和第三颜色区域CA3在第二方向(x方向)上彼此重叠的部分的第二重叠长度ov2。第三间隔物823在第一方向(y方向)上的第三长度d3可等于彼此相邻的第三颜色区域CA3和第一颜色区域CA1在第二方向(x方向)上彼此重叠的部分的第三重叠长度ov3。
根据实施方式,间隔物820在第二方向(例如,图6的x方向)上的宽度可等于或小于两个相邻的颜色区域CA之间的分离距离。分离距离可被限定为两个相邻的颜色区域CA之间的最短距离。
例如,第一间隔物821在第二方向(x方向)上的第一宽度w1可等于或小于彼此相邻的第一颜色区域CA1与第二颜色区域CA2之间的第一分离距离se1。第二间隔物822在第二方向(x方向)上的第二宽度w2可等于或小于彼此相邻的第二颜色区域CA2与第三颜色区域CA3之间的第二分离距离se2。第三间隔物823在第二方向(x方向)上的第三宽度w3可等于或小于彼此相邻的第三颜色区域CA3与第一颜色区域CA1之间的第三分离距离se3。
图7是根据本公开的另一实施方式的显示装置的颜色单元20的一部分的示意性平面图。将省略与上面参照图6描述的那些部件相同的部件的描述,并且现在将描述它们之间的差异。
参照图7,根据实施方式,间隔物820在第一方向(例如,图7的y方向)上的长度可小于两个相邻的颜色区域CA在与第一方向垂直的第二方向(例如,图7的x方向)上彼此重叠的长度。
例如,第一间隔物821在第一方向(y方向)上的第一长度d1可小于彼此相邻的第一颜色区域CA1和第二颜色区域CA2在第二方向(x方向)上彼此重叠的部分的第一重叠长度ov1。相似地,第二间隔物822在第一方向(y方向)上的第二长度d2可小于彼此相邻的第二颜色区域CA2和第三颜色区域CA3在第二方向(x方向)上彼此重叠的部分的第二重叠长度ov2。第三间隔物823在第一方向(y方向)上的第三长度d3可小于彼此相邻的第三颜色区域CA3和第一颜色区域CA1在第二方向(x方向)上彼此重叠的部分的第三重叠长度ov3。
在排列有间隔物820的面积增加的情况下,排列有图4的填充物830的面积可减少得与增加的一样多,并且可被不充分地形成。相应地,在不期望的情况下,填充物830的缓冲效果可能降低,并且因此图4的发光元件200和/或图4的颜色转换透射层700可受损的可能性可能增加。填充物830的粘合效果可能劣化,导致图4的发光单元10与图4的颜色单元20之间的意外分离。为了最小化这个问题,如图7中所示,可使间隔物820在第一方向(y方向)上的长度小于两个相邻的颜色区域CA在第二方向(x方向)上彼此重叠的长度。
根据实施方式,在平面图中,间隔物820可定位成与连接第一颜色区域CA1至第三颜色区域CA3之中的两个相邻的颜色区域CA的相应的中心的虚拟线相交。例如,第一间隔物821可定位成与第一线Ln1相交,其中,第一线Ln1可为将第一颜色区域CA1的第一中心CT1与第二颜色区域CA2的第二中心CT2彼此连接的虚拟线,并且第一颜色区域CA1和第二颜色区域CA2可彼此相邻。
相似地,第二间隔物822可定位成与第二线Ln2相交,其中,第二线Ln2可为将第二颜色区域CA2的第二中心CT2与第三颜色区域CA3的第三中心CT3彼此连接的虚拟线,并且第二颜色区域CA2和第三颜色区域CA3可彼此相邻。第三间隔物823可定位成与第三线Ln3相交,其中,第三线Ln3可为将第三颜色区域CA3的第三中心CT3与第一颜色区域CA1的第一中心CT1彼此连接的虚拟线,并且第三颜色区域CA3和第一颜色区域CA1可彼此相邻。
由此,间隔物820可排列在导致颜色混合的光(例如,不是从对应的发光元件而是从相邻的发光元件引入的光)可最多地穿过的区域中。相应地,即使在间隔物820的长度缩短的情况下,也可使防止间隔物820的颜色混合的效果的降低最小化。
图8是根据本公开的另一实施方式的显示装置的颜色单元20的一部分的示意性平面图。将省略与上面参照图6和图7描述的那些部件相同的部件的描述,并且现在将描述它们之间的差异。
参照图8,间隔物820可位于两个相邻的颜色区域CA之间。根据实施方式,两个第一间隔物821可排列在彼此相邻的第一颜色区域CA1与第二颜色区域CA2之间。例如,可排列有第1-1间隔物821a和第1-2间隔物821b。这仅为实例,并且彼此相邻的第一颜色区域CA1与第二颜色区域CA2之间可排列有三个或更多个第一间隔物821。
相似地,彼此相邻的第二颜色区域CA2与第三颜色区域CA3之间可排列有两个第二间隔物822。例如,可排列有第2-1间隔物822a和第2-2间隔物822b。
由此,间隔物820的数量和其布局可被不同地修改和设计。
虽然上面仅描述了显示装置,但是实施方式不限于此。例如,制造这种显示装置的方法也归入本公开的范围内。
根据如上所述的实施方式,可最小化蓝色像素的缺陷的发生,并且可防止发射不同颜色的光束的像素之间的颜色混合。因此,可实现具有经改善的颜色再现率和经提高的显示品质的显示装置。当然,本公开的范围不限于此。
应理解,本文中描述的实施方式应仅在描述性意义上考虑,而不用于限制的目的。每个实施方式内的特征或方面的描述通常应被视为可用于其它实施方式中的其它相似特征或方面。虽然已参照图对一个或多个实施方式进行了描述,但是本领域普通技术人员将理解,在不背离如由包括其等同物的随附权利要求所限定的精神和范围的情况下可在其中作出形式和细节上的各种改变。
Claims (20)
1.一种显示装置,包括:
发光单元,所述发光单元包括多个发光元件;以及
颜色单元,所述颜色单元布置在所述发光单元上,并且包括与所述多个发光元件重叠且发射不同颜色的光束的第一颜色区域、第二颜色区域和第三颜色区域,
其中,所述颜色单元包括:
透光层,所述透光层包括与所述第一颜色区域对应的第一开口和与所述第二颜色区域对应的第二开口;
第一颜色转换层,所述第一颜色转换层布置在所述透光层的所述第一开口内;
第二颜色转换层,所述第二颜色转换层布置在所述透光层的所述第二开口内;以及
间隔物,所述间隔物布置在所述透光层上并且位于所述第一颜色区域、所述第二颜色区域和所述第三颜色区域之中的两个相邻的颜色区域之间,所述间隔物包括遮光材料。
2.如权利要求1所述的显示装置,其中,所述间隔物在第一方向上的长度等于或小于所述两个相邻的颜色区域在与所述第一方向相交的第二方向上彼此重叠的区域的长度。
3.如权利要求2所述的显示装置,其中,所述间隔物在所述第二方向上的宽度等于或小于所述两个相邻的颜色区域之间的分离距离。
4.如权利要求1所述的显示装置,其中,在平面图中,所述间隔物布置成与连接所述第一颜色区域、所述第二颜色区域和所述第三颜色区域之中的所述两个相邻的颜色区域的相应的中心的虚拟线相交。
5.如权利要求1所述的显示装置,其中,所述颜色单元的所述间隔物延伸到所述发光单元。
6.如权利要求1所述的显示装置,其中,
所述透光层、所述第一颜色转换层和所述第二颜色转换层中的每个包括散射粒子,以及
所述第一颜色转换层和所述第二颜色转换层分别包括第一量子点和第二量子点,并且
所述第一量子点和所述第二量子点包括相同的材料并且具有不同的尺寸。
7.如权利要求1所述的显示装置,其中,所述颜色单元还包括:
第一滤色器层,所述第一滤色器层与所述第一颜色区域对应;
第二滤色器层,所述第二滤色器层与所述第二颜色区域对应;以及
第三滤色器层,所述第三滤色器层与所述第三颜色区域对应。
8.如权利要求7所述的显示装置,其中,在平面图中,所述第一滤色器层、所述第二滤色器层和所述第三滤色器层在所述第一颜色区域、所述第二颜色区域和所述第三颜色区域之中的所述两个相邻的颜色区域之间的遮光区域中彼此重叠。
9.如权利要求7所述的显示装置,其中,所述颜色单元还包括低折射层,所述低折射层位于所述第一滤色器层与所述第一颜色转换层之间、所述第二滤色器层与所述第二颜色转换层之间以及所述第三滤色器层与所述透光层之间。
10.如权利要求1所述的显示装置,其中,所述多个发光元件中的每个包括:
像素电极;
相对电极,所述相对电极位于所述像素电极上;以及
发射层,所述发射层位于所述像素电极与所述相对电极之间。
11.一种显示装置,包括:
第一衬底;
第一发光元件、第二发光元件和第三发光元件,所述第一发光元件、所述第二发光元件和所述第三发光元件布置在所述第一衬底上;
第二衬底,所述第二衬底布置在所述第一衬底上,使得所述第一发光元件、所述第二发光元件和所述第三发光元件布置在所述第一衬底与所述第二衬底之间;
透光层,所述透光层布置在所述第二衬底的面对所述第一衬底的表面上,所述透光层包括与所述第一发光元件重叠的第一开口和与所述第二发光元件重叠的第二开口;
第一颜色转换层,所述第一颜色转换层布置在所述透光层的所述第一开口内;
第二颜色转换层,所述第二颜色转换层布置在所述透光层的所述第二开口内;
至少一个覆盖层,所述至少一个覆盖层覆盖所述透光层、所述第一颜色转换层和所述第二颜色转换层;以及
间隔物,所述间隔物布置在所述透光层上并且布置在所述第一开口与所述第二开口之间,所述间隔物包括遮光材料。
12.如权利要求11所述的显示装置,还包括:
第一滤色器层,所述第一滤色器层与所述第一颜色转换层重叠并且布置在所述第二衬底与所述第一颜色转换层之间;
第二滤色器层,所述第二滤色器层与所述第二颜色转换层重叠并且布置在所述第二衬底与所述第二颜色转换层之间;以及
第三滤色器层,所述第三滤色器层与所述透光层的至少一部分重叠并且布置在所述第二衬底与所述透光层之间。
13.如权利要求12所述的显示装置,其中,所述第一滤色器层的至少一部分、所述第二滤色器层的至少一部分和所述第三滤色器层的至少一部分彼此重叠。
14.如权利要求12所述的显示装置,其中,
所述第三滤色器层包括与所述第一颜色转换层对应的第一孔以及与所述第二颜色转换层对应的第二孔,
所述第二滤色器层包括与所述透光层的一部分对应的第三孔以及与所述第一孔重叠并且限定第一颜色区域的第四孔,以及
所述第一滤色器层包括与所述第二孔重叠并且限定第二颜色区域的第五孔以及与所述第三孔重叠并且限定第三颜色区域的第六孔。
15.如权利要求14所述的显示装置,其中,
所述间隔物布置在所述第一颜色区域、所述第二颜色区域和所述第三颜色区域之中的两个相邻的颜色区域之间,以及
所述间隔物在第一方向上的长度等于或小于所述两个相邻的颜色区域在与所述第一方向相交的第二方向上彼此重叠的区域的长度。
16.如权利要求14所述的显示装置,其中,在平面图中,所述间隔物布置成与连接所述第一颜色区域、所述第二颜色区域和所述第三颜色区域之中的两个相邻的颜色区域的相应的中心的虚拟线相交。
17.如权利要求11所述的显示装置,其中,
所述透光层、所述第一颜色转换层和所述第二颜色转换层中的每个包括散射粒子,以及
所述第一颜色转换层和所述第二颜色转换层分别包括第一量子点和第二量子点,并且
所述第一量子点和所述第二量子点包括相同的材料并且具有不同的尺寸。
18.如权利要求11所述的显示装置,其中,所述第一发光元件、所述第二发光元件和所述第三发光元件中的每个包括:
像素电极;
相对电极,所述相对电极位于所述像素电极上;以及
发射层,所述发射层位于所述像素电极与所述相对电极之间。
19.如权利要求18所述的显示装置,还包括封装层,所述封装层布置在所述第一衬底上以覆盖所述第一发光元件、所述第二发光元件和所述第三发光元件,
其中,所述间隔物布置在所述至少一个覆盖层与所述封装层之间并且延伸到所述封装层。
20.如权利要求12所述的显示装置,还包括低折射层,所述低折射层位于所述第一滤色器层与所述第一颜色转换层之间、所述第二滤色器层与所述第二颜色转换层之间以及所述第三滤色器层与所述透光层之间。
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