CN115939291A - 一种显示装置及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示装置及其制作方法,显示装置包括:发光组件和色彩转换基板;色彩转换基板包括基底、多孔结构层和色彩转换层。多孔结构层中包括多个孔状结构,当色彩转换层形成在多孔结构层的表面时,色彩转换材料可以渗透到多孔结构层的孔状结构中均匀扩散,发光单元的出射光入射到色彩转换基板之后,可以在多孔结构层的孔隙中发生多次散射和反射,增加了光线与色彩转换材料之间色彩转换结合的几率,很大程度上提升了光转换效率。由此无需增加色彩转换层的厚度就可以提高光转换效率,同时保证了色彩转换层的光取出效率。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种显示装置及其制作方法。
背景技术
随着技术的发展,发光二极管中的芯片尺寸可达到微米或次毫米级别,采用微型发光二极管时,微型发光二极管包括但不限于Micro LED(Micro-Light Emitting Diode,简称Micro LED)和Mini LED(Mini-Light Emitting Diode,简称Mini LED)。
微型发光二极管具备自发光的特性,相比有机发光二极管(Organic LightEmitting Diode,简称OLED)和液晶显示(Liquid Crystal Display,简称LCD),微型发光二极管色彩更容易准确的调试,有更长的发光寿命和更高的亮度,同时更具轻薄及省电优势。由于其高密度小尺寸超多像素的特点,微型发光二极管将成为以高真实度,互动和个性化显示为主要特点的第三代显示技术的引领者。
目前,微型发光二极管在色彩转换技术方面,可以通过色彩转换法、三基色法、光学棱镜合成法以及通过控制微型发光二极管芯片结构和尺寸发射不同波长光等方法实现。其中,利用量子点实现色彩转换被认为是微型发光二极管色彩化最具潜力的方法之一。然而,采用这种色转方式的其中一个技术难题是微型发光二极管激发色彩转换材料的色彩转换效率和光效提取效率低。
为了提高效率,传统方法将色彩转换层的厚度设置很厚,才能将用于激发的蓝光完全吸收,该厚度将限制显示像素的进一步缩小,将会增加器件制作成本以及器件整体厚度。而且增加色彩转换层厚度对色转换效率的提升是有限的,而且色彩转换层厚度过厚还会导致光取出效率的下降。
发明内容
本发明一些实施例中,色彩转换基板包括基底、多孔结构层和色彩转换层。多孔结构层中包括多个孔状结构,当色彩转换层形成在多孔结构层的表面时,色彩转换材料可以渗透到多孔结构层的孔状结构中均匀扩散,发光单元的出射光入射到色彩转换基板之后,可以在多孔结构层的孔隙中发生多次散射和反射,增加了光线与色彩转换材料之间色彩转换结合的几率,很大程度上提升了光转换效率。由此无需增加色彩转换层的厚度就可以提高光转换效率,同时保证了色彩转换层的光取出效率。
本发明一些实施例中,色彩转换层包括间隔结构以及位于间隔结构的第一开口中的色彩转换单元。间隔结构用于限定发光单元的出光范围,色彩转换单元在发光单元出射光的激发下发射对应颜色的光。
本发明一些实施例中,发光单元采用微型发光二极管或有机发光二极管。
本发明一些实施例中,色彩转换单元采用量子点材料。
本发明一些实施例中,发光单元出射蓝色光,色彩转换单元包括红色转换单元和绿色转换单元。
本发明一些实施例中,相邻的三个发光单元组成一个显示单元,一个显示单元对应三个相邻的第一开口,其中一个第一开口设置红色转换单元,一个第一开口设置绿色转换单元,另一个第一开口直接透光,由此构成一个像素单元。
本发明一些实施例中,相邻的三个发光单元组成一个显示单元,一个显示单元对应三个相邻的第一开口,其中一个第一开口设置红色转换单元,一个第一开口设置绿色转换单元,另一个第一开口设置扩散单元,由此构成一个像素单元,且三个子像素的出光分布相近。
本发明一些实施例中,色彩转换基板还包括位于基底与多孔结构层之间的滤光层,发光单元的出射光先激发色彩转换层进行色彩转换,再经过滤光层进行滤光,由此使得出射光线为设定颜色的光线,避免混光的问题。
本发明一些实施例中,滤光层包括遮光结构以及位于遮光结构的第二开口中的滤光单元。遮光结构与间隔结构的图形相同,一个第一开口对应一个第二开口。
本发明一些实施例中,滤光单元包括红色滤光单元、绿色滤光单元和蓝色滤光单元。相邻的三个发光单元组成一个显示单元,一个显示单元对应三个相邻的第一开口和三个相邻的第二开口,其中一个第一开口设置红色转换单元,对应的第二开口设置红色滤光单元;一个第一开口设置绿色转换单元,对应的第二开口设置绿色滤光单元;另一个第一开口设置扩散单元,对应的第二开口设置蓝色滤光单元,由此构成一个像素单元。
本发明一些实施例中,色彩转换基板还包括覆盖在色彩转换层表面的保护层,用于保护色彩转换层。
本发明一些实施例中,显示装置的制作方法包括:在基底上形成多孔结构层;在多孔结构层背离基底的一侧形成色彩转换层;在色彩转换层背离基底的一侧形成保护层。多孔结构层中包括多个孔状结构,当色彩转换层形成在多孔结构层的表面时,色彩转换材料可以渗透到多孔结构层的孔状结构中均匀扩散,发光单元的出射光入射到色彩转换基板之后,可以在多孔结构层的孔隙中发生多次散射和反射,增加了光线与色彩转换材料之间色彩转换结合的几率,很大程度上提升了光转换效率。由此无需增加色彩转换层的厚度就可以提高光转换效率,同时保证了色彩转换层的光取出效率。
本发明一些实施例中,多孔结构层的制作方法包括:在基底上形成一整层的透明材料层;对透明材料层进行刻蚀,以使透明材料层中分散多个孔状结构,形成多孔结构层。对透明材料层进行刻蚀的方法包括但不限于溶液法刻蚀、电化学刻蚀,等离子刻蚀。
本发明一些实施例中,在形成多孔结构层之前,在基底上先形成滤光层,再形成多孔结构层,由此可以使发光单元的出射光先激发色彩转换层进行色彩转换,再经过滤光层进行滤光,由此使得出射光线为设定颜色的光线,避免混光的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所介绍的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图之一;
图2为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图之二;
图3为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图之三;
图4为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图之四;
图5为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图之五;
图6为本发明实施例提供的显示装置的制作方法的流程图;
图7a-7h为本发明实施例提供的各步骤对应的色彩转换基板的结构示意图。
其中,100-发光组件,200-色彩转换基板,11-驱动基板,12-发光单元,21-基底,22-多孔结构层,23-色彩转换层,24-保护层,25-滤光层,231-间隔结构,232-色彩转换单元,232r-红色转换单元,232g-绿色转换单元,233-扩散单元,251-遮光结构,252-滤光单元,252r-红色滤光单元,252g-绿色滤光单元,252b-蓝色滤光单元,k1-第一开口,k2-第二开口。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面将结合附图和实施例对本发明做进一步说明。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本发明更全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略对它们的重复描述。本发明中所描述的表达位置与方向的词,均是以附图为例进行的说明,但根据需要也可以做出改变,所做改变均包含在本发明保护范围内。本发明的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。
微型发光二极管是指微缩化的发光二极管芯片,根据使用场景的不同,微型发光二极管可以包括Mini LED(Mini Light Emitting Diode,简称Mini LED)和Micro LED(Micro Light Emitting Diode,简称Micro LED)。当微型发光二极管的尺寸达到像素级尺寸时,可以直接作为像素进行图像显示,实现像素单独定址、单独驱动发光。
因微型发光二极管具有功耗低、寿命长、高稳定性和自发光无需背光源的特点,更加具有节能、高集成化等优势,可被应用于几乎所有的主流显示领域,被认为是未来显示技术的理想形式。
为了实现全彩显示,目前可以采用三色微型发光二极管,或者单色微型发光二极管配合色彩转换的方式。其中,利用量子点实现色彩转换被认为是微型发光二极管色彩化最具潜力的方法之一。然而,采用这种色转方式的其中一个技术难题是微型发光二极管激发色彩转换材料的色彩转换效率和光效提取效率低。
为了提高效率,传统方法将色彩转换层的厚度设置很厚,才能将用于激发的蓝光完全吸收,该厚度将限制显示像素的进一步缩小,将会增加器件制作成本以及器件整体厚度。而且增加色彩转换层厚度对色转换效率的提升是有限的,而且色彩转换层厚度过厚还会导致光取出效率的下降。
有鉴于此,本发明实施例提供一种显示装置,可以在不增加色彩转换层的厚度的前提下,提高色彩转换效率和光取出效率。
图1为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图之一。
如图1所示,显示装置包括:发光组件100和位于发光组件出光侧的色彩转换基板200。
本发明实施例是采用色彩转换实现全彩显示的显示装置。其中,发光组件100包括驱动基板11和位于驱动基板11上的多个发光单元12,发光单元12出射单色光。
驱动基板11位于显示装置的底部,通常情况下其尺寸与显示装置的整体尺寸相适应,驱动基板11的尺寸略小于显示装置的尺寸。
在一些实施例中,显示装置也可以包括多个驱动基板11,驱动基板11之间通过拼接方式共同提供驱动信号。为了避免驱动基板11拼接带来的光学问题,相邻驱动基板11之间的拼缝尽量做到较小,甚至实现无缝拼接。
驱动基板11的形状与显示装置的整体形状相同,通常情况下,可以设置为矩形或方形。当显示装置为异形显示装置时,驱动基板的形状可以适应性设置为其它形状,在此不做限定。
驱动基板11用于向发光单元12提供驱动信号。通常情况下,可以采用电路板或阵列基板。
电路板可以为印刷电路板(Printed Circuit Board,简称PCB),当应用于柔性显示时,可以采用柔性电路板(Flexible Printed Circuit,简称FPC),在此不做限定。
阵列基板可以采用目前成熟的薄膜工艺进行制作,其具体结构可以参见现有技术中的LCD或OLED显示装置的阵列基板,在此不做赘述。
发光单元12位于驱动基板11之上,与驱动基板11电连接。在本发明实施例中,发光单元12用于出射单色光,再配合色彩转换基板来实现全彩显示。
在一些实施例中,发光单元12可以采用微型发光二极管,微型发光二极管可以为Mini LED或Micro LED。其中,Mini LED和Micro LED的尺寸均可以达到微米或次毫米量级,Mini LED的尺寸大于Micro LED的尺寸。在应用于不同的应用场景,对像素级别的要求不同时,可以根据实现情况采用Mini LED或Micro LED作为发光单元。
发光单元12采用微型发光二极管时,微型发光二极管和驱动基板11通常单独制作,再通过巨量转移技术将微型发光二极管转移至驱动基板11之上,与驱动基板11进行键合。
在一些实施例中,发光单元12还可以采用有机发光二极管(Organic LightEmitting Diode,简称OLED)。
发光单元12采用OLED时,显示面板为OLED面板,其制作方法可以参见相关技术,在此不做赘述。本发明实施例提供的OLED面板为单色面板,因此发光层不需要进行精细掩膜,可以整面进行制作,有利于降低工艺难度,提高生产效率。
色彩转换基板200位于发光组件100的出光侧,色彩转换基板200尺寸与显示装置的整体尺寸相适应,色彩转换基板200的尺寸略小于显示装置的尺寸。
色彩转换基板200的形状与显示装置的整体形状相同,通常情况下,可以设置为矩形或方形,在此不做限定。
色彩转换基板200用于在发光单元12的出射光的激发下发射其它颜色的光。采用色彩转换的方式形成用于全彩显示的基色光,从而通过控制不同发光单元的亮度形成不同的颜色组合,实现全彩显示。
如图1所示,色彩转换基板包括:基底21、多孔结构层22、色彩转换层23和保护层24。
基底21与显示面板100相对设置。基底21尺寸与显示面板100的整体尺寸相适应,基底21的尺寸略小于显示面板100的尺寸。
基底21的形状与显示面板的整体形状相同,通常情况下,可以设置为矩形或方形,在此不做限定。
基底21具有支撑和承载的作用,通常情况下可以采用玻璃或有机材料进行制作,在此不做限定。
多孔结构层22位于基底21面向显示面板的一侧。多孔结构层22的尺寸和形状与基底21的尺寸和形状相同,通常情况下,可以设置为矩形或方形,在此不做限定。
多孔结构层22中分布多个孔状结构,这些孔状结构可以为通孔可以为盲孔,其作用为可以形成多个微腔,当光线入射到孔状结构中时可以在孔状结构的内壁进行多次反射或散射。
多孔结构层22可以采用有机或无机材料进行制作,再通过刻蚀工艺形成分布在膜层中的孔状结构。多孔结构层22可以采用氮化硅、氧化硅、氧化铝或1μm以下的薄层金属材料进行制作,在此不做限定。
色彩转换层23位于多孔结构层22背离基底21的一侧。色彩转换层23的尺寸和形状与多孔结构层22的尺寸和形状相同,通常情况下,可以设置为矩形或方形,在此不做限定。
色彩转换层23可以采用色彩转换材料进行制作,色彩转换材料通常可以配制为可以流动的溶液或胶体混合物,因此当色彩转换层23形成在多孔结构层22的表面时,色彩转换材料可以渗透到多孔结构层22的孔状结构中均匀扩散,那么发光单元12的出射光入射到色彩转换基板200之后,可以在多孔结构层22的孔隙中发生多次散射和反射,增加了光线与色彩转换材料之间色彩转换结合的几率,很大程度上提升了光转换效率。由此无需增加色彩转换层的厚度就可以提高光转换效率,同时保证了色彩转换层的光取出效率。
保护层24覆盖于色彩转换层23之上,用于包覆保护色彩转换层23。
保护层24可以采用有机材料、无机材料或有机材料和无机材料叠层设置的方式进行制作。有机材料可以采用亚克力系材料,无机材料可以采用氮化硅、氧化硅、氧化铝等材料,在此不做限定。
保护层24可以采用蒸镀的方式形成在色彩转换层23的表面,还可以采用水氧阻隔膜,直接贴附在色彩转换层23的表面,在此不做限定。
图2为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图之二。
如图2所示,色彩转换层23包括:间隔结构231和多个色彩转换单元232。
间隔结构231包括多个第一开口k1,该第一开口k1可以限定出各发光单元所在的位置,第一开口k1与发光单元12的位置相对应,发光单元12的出射光可以经过第一开口k1进行出射。
间隔结构231可以采用遮光性材料进行制作,例如可以采用黑色或深色光刻胶材料形成一整层,再通过光刻工艺形成第一开口的图形。除此之外,间隔结构231可以采用喷墨打印、微接触印刷、网版印刷或者微压印等方法进行制作,在此不做限定。
多个色彩转换单元232分别位于各第一开口k1内的多孔结构层22上。色彩转换单元232可以包括两种类型,可以分别在发光单元12的出射光的激发下发射不同颜色的光。
色彩转换单元232可以采用量子点材料进行制作,量子点材料中分散有量子点,通过改变量子点的粒径,可以在使量子点受激发射不同波段的光。量子点材料具有色域高,显色好等优势。除此之外,色彩转换单元232也可以采用荧光转换材料等具有色彩转换性质的材料进行制作,在此不做限定。
色彩转换单元232可以采用光刻、喷墨打印、微接触印刷、网版印刷或者微压印等方法形成在间隔结构的第一开口k1内,在此不做限定。
如图2所示,在本发明实施例中,发光单元12的出射光为蓝色光,此时色彩转换单元232可以包括:红色转换单元232r和绿色转换单元232g。红色转换单元232r可以采用红色量子点材料进行制作,绿色转换单元232g可以采用绿色量子点材料进行制作。红色转换单元232r在蓝色光的激发下发射红色光,绿色转换单元232g在蓝色光的激发下发射绿色光。红色转换单元232r和绿色转换单元232g分别位于间隔结构的不同的第一开口k1中。
在一些实施例中,如图2所示,相邻的三个发光单元12组成一个显示单元,一个显示单元对应三个相邻的第一开口k1,在这三个第一开口k1可以分别设置一个红色转换单元232r和一个绿色转换单元232g,另外一个第一开口k1可以不设置任何结构,直接透光。这样一个发光单元12激发红色转换单元232r出射红色光,作为红色子像素;一个发光单元12激光绿色转换单元232g出射绿色光,作为绿色子像素;另外一个发光单元12直接出射蓝色光,作为蓝色子像素。由此构成一个像素单元,当显示装置包含上述多个像素单元之后,可以通过控制发光单元的亮度实现全彩显示。
图3为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图之三。
如图3所示,在一些实施例中,色彩转换层23还包括:多个扩散单元233,扩散单元233与色彩转换单元232均位于间隔结构的第一开口k1内,扩散单元233与色彩转换单元232位于不同的第一开口k1中。
扩散单元233用于对光线进行扩散。由于色彩转换单元232采用量子点材料或荧光材料时受激发射的光线的方向随机,因此为了使各发光单元最终的出射光分布相似,可以在上述一个显示单元对应的三个第一开口中,在未设置其它部件的第一开口中设置扩散单元233。扩散单元233中分布有扩散粒子,扩散粒子可以对入射光线进行随机散射,与量子点材料受激发射的光线的分布接近。
这样,一个显示单元对应设置一个红色转换单元、一个绿色转换单元和一个扩散单元。一个发光单元12激发红色转换单元232r出射红色光,作为红色子像素;一个发光单元12激光绿色转换单元232g出射绿色光,作为绿色子像素;另外一个发光单元12直接出射蓝色光经扩散单元233的扩散作用之后出射蓝色光,作为蓝色子像素。由此构成一个像素单元,当显示装置包含上述多个像素单元之后,可以通过控制发光单元的亮度实现全彩显示。
由于色彩转换材料的转换效率并不是100%,因此发光单元只有部分出射光用于激发色彩转换材料,还有一部分光会直接出射,此时可能会造成颜色不纯以及漏光的问题。
有鉴于此,本发明实施例还在色彩转换基板中设置滤光层,用于避免上述问题。图4为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图之四。
如图4所示,滤光层25位于基底21与多孔结构层22之间。发光单元12的出射光先激发色彩转换层23进行色彩转换,再经过滤光层23进行滤光,由此使得出射光线为设定颜色的光线,而不会再有混光的问题。
如图4所示,滤光层25包括:遮光结构251和多个滤光单元252。
遮光结构251包括多个第二开口k2,该第二开口k2与间隔结构231一样,可以限定出各发光单元所在的位置,第二开口k2与发光单元12的位置相对应,第二开口k2与第一开口k1的位置相对应。发光单元12的出射光可以先经过第一开口k1,再经过第二开口k2出射。
遮光结构251可以采用遮光性材料进行制作,例如可以采用黑色或深色光刻胶材料形成一整层,再通过光刻工艺形成第二开口的图形。除此之外,遮光结构251可以采用喷墨打印、微接触印刷、网版印刷或者微压印等方法进行制作,在此不做限定。
多个滤光单元252分别位于各第二开口k2内的基板上。在用于实现全彩显示的显示装置中,滤光单元252包括:红色滤光单元252r、绿色滤光单元252g和蓝色滤光单元252b。其中,红色滤光单元252r和红色转换单元232r的位置相对应,绿色滤光单元252g和绿色转换单元232g的位置相对应,蓝色滤光单元252b和一个发光单元12的位置相对应。
三个发光单元12组成一个显示单元,其中一个发光单元12先激发红色转换单元232r出射红色光,再经过红色滤光单元252r,以使出射光只有红色光,作为红色子像素;一个发光单元12先激发绿色转换单元232g出射绿色光,再经过绿色滤光单元252g,以使出射光只有绿色光,作为绿色子像素;另外一个发光单元12的光线直接透过色彩转换层,再入射到蓝色滤光单元252b,以使出射光为蓝色光,作为蓝色子像素。由此构成一个像素单元,当显示装置包含上述多个像素单元之后,可以通过控制发光单元的亮度实现全彩显示。
图5为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图之五。
如图5所示,在一些实施例中,还可以在色彩转换层23中设置扩散单元233,此时作为蓝色子像素的发光单元12的出射光先经过扩散单元233进行扩散,再经过蓝色滤光单元252b进行滤光之后再出射。
另一方面,本发明实施例还提供一种显示装置的制作方法。图6为本发明实施例提供的显示装置的制作方法的流程图。
如图6所示,显示装置的制作方法,包括:
S10、在基底上形成多孔结构层;
S20、在多孔结构层背离基底的一侧形成色彩转换层;
S30、在色彩转换层背离基底的一侧形成保护层。
其中,多孔结构层中包括多个孔状结构,色彩转换层可以采用色彩转换材料进行制作,色彩转换材料通常可以配制为可以流动的溶液或胶体混合物,因此当色彩转换层形成在多孔结构层的表面时,色彩转换材料可以渗透到多孔结构层的孔状结构中均匀扩散,那么发光单元的出射光入射到色彩转换基板之后,可以在多孔结构层的孔隙中发生多次散射和反射,增加了光线与色彩转换材料之间色彩转换结合的几率,很大程度上提升了光转换效率。由此无需增加色彩转换层的厚度就可以提高光转换效率,同时保证了色彩转换层的光取出效率。
图7a-7h为本发明实施例提供的各步骤对应的色彩转换基板的结构示意图。
具体来说,首先提供一基底,该基底可以采用玻璃或有机材料,在此不做限定。
如图7a所示,在基底21上形成多孔结构层22,多孔结构层中包含多个孔状结构。
多孔结构层可以采用无机或有机的透明材料进行制作。例如,可以采用氮化硅、氧化硅、氧化铝或1μm以下的薄层金属材料进行制作,在此不做限定。
具体地,先在基底21上形成一整层的透明材料层,再对透明材料层进行刻蚀,以使透明材料层中分散多个孔状结构,形成多孔结构层22。
对透明材料层进行刻蚀的方法包括但不限于溶液法刻蚀、电化学刻蚀,等离子刻蚀。
如图7b所示,在形成了多孔结构层22之后,在多孔结构层22之上形成间隔结构231,其中,间隔结构231包括多个第一开口k1的图形。
间隔结构231可以采用遮光性材料进行制作,例如可以采用黑色或深色光刻胶材料形成一整层,再通过光刻工艺形成多个第一开口的图形。除此之外,间隔结构231可以采用喷墨打印、微接触印刷、网版印刷或者微压印等方法进行制作,在此不做限定。
如图7c所示,在形成了间隔结构231之后,在间隔结构231的第一开口k1中形成色彩转换单元232。
色彩转换单元232可以采用量子点材料进行制作,除此之外也可以采用如荧光转换材料等具有色彩转换性质的材料进行制作,在此不做限定。
具体地,当发光单元出射蓝色光时,色彩转换单元可以包括红色转换单元232r和绿色转换单元232g。其中,红色转换单元232r可以采用红色量子点材料,绿色转换单元232g可以采用绿色量子点材料。
同一种颜色的色彩转换单元可以采用喷墨打印、微接触印刷、网版印刷或者微压印等方法进行制作,在此不做限定。依次在间隔结构的对应第一开口k1中形成红色转换单元232r和绿色转换单元232g。
如图7d所示,在形成了色彩转换单元232之后,可以在直接透射蓝色光的第一开口k1中形成扩散单元233。
同样地,扩散单元可以采用喷墨打印、微接触印刷、网版印刷或者微压印等方法进行制作,在此不做限定。
如图7e所示,在形成了色彩转换层23之后,在色彩转换层23的表面形成保护层24。保护层覆盖包裹色彩转换层23,起到保护作用。
保护层24可以采用有机材料、无机材料或有机材料和无机材料叠层设置的方式进行制作。有机材料可以采用亚克力系材料,无机材料可以采用氮化硅、氧化硅、氧化铝等材料,在此不做限定。
保护层24可以采用蒸镀的方式形成在色彩转换层23的表面,还可以采用水氧阻隔膜,直接贴附在色彩转换层23的表面,在此不做限定。
由此可以形成色彩转换基板,在形成了色彩转换基板之后,将色彩转换基板与发光组件相对设置,发光组件中的各发光单元与色彩转换单元一一对应,从而可以利用色彩转换的方式实现全彩显示。
在一些实施例中,为了避免混色的问题,色彩转换基板中还设置有滤光层。那么在形成多孔结构层之前,需要先形成滤光层,再在滤光层上形成多孔结构层。
如图7f所示,在制作滤光层时,先在基底21上形成遮光结构251,其中,遮光结构251包括多个第二开口k2的图形。
遮光结构251可以采用遮光性材料进行制作,例如可以采用黑色或深色光刻胶材料形成一整层,再通过光刻工艺形成多个第二开口的图形。除此之外,遮光结构251可以采用喷墨打印、微接触印刷、网版印刷或者微压印等方法进行制作,在此不做限定。
如图7g所示,在形成了遮光结构251之后,在遮光结构251的第二开口k2中形成滤光单元252。
滤光单元252可以相关技术中的色阻材料进行制作,在此不做限定。
具体地,当发光单元出射蓝色光时,滤光单元252可以包括红色滤光单元252r、绿色滤光单元252g和蓝色滤光单元252b。
同一种颜色的滤光单元可以采用喷墨打印、微接触印刷、网版印刷或者微压印等方法进行制作,在此不做限定。依次在遮光结构的对应第二开口k1中形成红色滤光单元252r、绿色滤光单元252g和蓝色滤光单元252b。
在形成了滤光层之后,再在滤光层上制作多孔结构层以及色彩转换层,最终形成如图7h所示的结构。其中,红色滤光单元252r和红色转换单元232r的位置相对应,绿色滤光单元252g和绿色转换单元232g的位置相对应,蓝色滤光单元252b和扩散单元233的位置相对应。
显示面板的出射光先经过色彩转换层进行色彩转换,再经过滤光层进行滤光,从而使对应颜色子像素的位置仅出射该子像素对应颜色的光线,而不会有混光的问题。
根据第一发明构思,色彩转换基板包括基底、多孔结构层和色彩转换层。多孔结构层中包括多个孔状结构,当色彩转换层形成在多孔结构层的表面时,色彩转换材料可以渗透到多孔结构层的孔状结构中均匀扩散,发光单元的出射光入射到色彩转换基板之后,可以在多孔结构层的孔隙中发生多次散射和反射,增加了光线与色彩转换材料之间色彩转换结合的几率,很大程度上提升了光转换效率。由此无需增加色彩转换层的厚度就可以提高光转换效率,同时保证了色彩转换层的光取出效率。
根据第二发明构思,色彩转换层包括间隔结构以及位于间隔结构的第一开口中的色彩转换单元。间隔结构用于限定发光单元的出光范围,色彩转换单元在发光单元出射光的激发下发射对应颜色的光。
根据第三发明构思,发光单元采用微型发光二极管或有机发光二极管。色彩转换单元采用量子点材料。
根据第四发明构思,发光单元出射蓝色光,色彩转换单元包括红色转换单元和绿色转换单元。相邻的三个发光单元组成一个显示单元,一个显示单元对应三个相邻的第一开口,其中一个第一开口设置红色转换单元,一个第一开口设置绿色转换单元,另一个第一开口直接透光,由此构成一个像素单元。
根据第五发明构思,相邻的三个发光单元组成一个显示单元,一个显示单元对应三个相邻的第一开口,其中一个第一开口设置红色转换单元,一个第一开口设置绿色转换单元,另一个第一开口设置扩散单元,由此构成一个像素单元,且三个子像素的出光分布相近。
根据第六发明构思,色彩转换基板还包括位于基底与多孔结构层之间的滤光层,发光单元的出射光先激发色彩转换层进行色彩转换,再经过滤光层进行滤光,由此使得出射光线为设定颜色的光线,避免混光的问题。
根据第七发明构思,滤光层包括遮光结构以及位于遮光结构的第二开口中的滤光单元。遮光结构与间隔结构的图形相同,一个第一开口对应一个第二开口。滤光单元包括红色滤光单元、绿色滤光单元和蓝色滤光单元。相邻的三个发光单元组成一个显示单元,一个显示单元对应三个相邻的第一开口和三个相邻的第二开口,其中一个第一开口设置红色转换单元,对应的第二开口设置红色滤光单元;一个第一开口设置绿色转换单元,对应的第二开口设置绿色滤光单元;另一个第一开口设置扩散单元,对应的第二开口设置蓝色滤光单元,由此构成一个像素单元。
根据第八发明构思,色彩转换基板还包括覆盖在色彩转换层表面的保护层,用于保护色彩转换层。
根据第九发明构思,显示装置的制作方法包括:在基底上形成多孔结构层;在多孔结构层背离基底的一侧形成色彩转换层;在色彩转换层背离基底的一侧形成保护层。多孔结构层中包括多个孔状结构,当色彩转换层形成在多孔结构层的表面时,色彩转换材料可以渗透到多孔结构层的孔状结构中均匀扩散,发光单元的出射光入射到色彩转换基板之后,可以在多孔结构层的孔隙中发生多次散射和反射,增加了光线与色彩转换材料之间色彩转换结合的几率,很大程度上提升了光转换效率。由此无需增加色彩转换层的厚度就可以提高光转换效率,同时保证了色彩转换层的光取出效率。
根据第十发明构思,多孔结构层的制作方法包括:在基底上形成一整层的透明材料层;对透明材料层进行刻蚀,以使透明材料层中分散多个孔状结构,形成多孔结构层。对透明材料层进行刻蚀的方法包括但不限于溶液法刻蚀、电化学刻蚀,等离子刻蚀。
根据第十一发明构思,在形成多孔结构层之前,在基底上先形成滤光层,再形成多孔结构层,由此可以使发光单元的出射光先激发色彩转换层进行色彩转换,再经过滤光层进行滤光,由此使得出射光线为设定颜色的光线,避免混光的问题。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种显示装置,其特征在于,包括:
发光组件;所述发光组件包括多个发光单元,所述发光单元出射单色光;
色彩转换基板,位于所述显示面板的出光侧,用于在所述发光单元的出射光的激发下发射其它颜色的光;
所述色彩转换基板包括:
基底,与所述显示面板相对设置;
多孔结构层,位于所述基底面向所述发光组件的一侧,所述多孔结构层中分布多个孔状结构;
色彩转换层,位于所述多孔结构层背离所述基底的一侧。
2.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述色彩转换层包括:
间隔结构,所述间隔结构包括多个第一开口,所述第一开口与所述发光单元的位置相对应;
多个色彩转换单元,位于各所述第一开口内的所述多孔结构层上。
3.如权利要求2所述的显示装置,其特征在于,所述发光单元的出射光为蓝色光;
所述色彩转换单元包括:红色转换单元和绿色转换单元;所述红色转换单元在蓝色光的激发下发射红色光,所述绿色转换单元在蓝色光的激发下发射绿色光;
所述红色转换单元和所述绿色转换单元分别位于所述间隔结构的不同的第一开口中;
相邻的三个所述发光单元组成一个显示单元,一个所述显示单元对应设置一个所述红色转换单元和一个所述绿色转换单元。
4.如权利要求3所述的显示装置,其特征在于,所述色彩转换层还包括:
多个扩散单元,位于所述间隔结构的第一开口内,用于对光线进行扩散;
一个所述显示单元对应设置一个所述红色转换单元、一个所述绿色转换单元和一个所述扩散单元。
5.如权利要求4所述的显示装置,其特征在于,所述色彩转换单元采用量子点材料,所述扩散单元中分布扩散粒子。
6.如权利要求5所述的显示装置,其特征在于,所述色彩转换基板还包括:
保护层,覆盖于所述色彩转换层之上;
滤光层,位于所述基底与所述多孔结构层之间;所述滤光层包括:
遮光结构,所述遮光隔结构包括多个第二开口,所述第二开口与所述发光单元的位置相对应,所述第二开口与所述第一开口的位置相对应;
多个滤光单元,位于各所述第二开口内的所述基底上;所述滤光单元包括:红色滤光单元、绿色滤光单元和蓝色滤光单元;所述红色滤光单元和所述红色转换单元的位置相对应,所述绿色滤光单元和所述绿色转换单元的位置相对应,所述蓝色滤光单元和所述扩散单元的位置相对应。
7.如权利要求1-6任一项所述的显示装置,其特征在于,所述发光单元为有机发光二极管或微型发光二极管。
8.一种显示装置的制作方法,其特征在于,包括:
在基底上形成多孔结构层;
在所述多孔结构层背离所述基底的一侧形成色彩转换层;
在所述色彩转换层背离所述基底的一侧形成保护层。
9.如权利要求8所述的制作方法,其特征在于,所述在基底上形成多孔结构层,包括:
在所述基底上形成透明材料层;
对所述透明材料层进行刻蚀,以使所述透明材料层中分散多个孔状结构,形成所述多孔结构层。
10.如权利要求8或9所述的制作方法,其特征在于,在形成多孔结构层之前,还包括:
在基底上形成滤光层;
所述在基底上形成多孔结构层,包括:
在所述滤光层背离所述基底的一侧形成多孔结构层。
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