TW201827869A - 顯示裝置及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種顯示裝置，其包含：第一基板；設置於第一基板上的第一電極；設置於第一電極上的液晶層；設置於液晶層上的偏光板；設置於偏光板上及包含複數個色轉換部分的色轉換層；及設置於色轉換層上的第二基板。偏光板包含聚合物薄膜，且液晶層與色轉換層之間的距離係在約5 μm至50 μm的範圍之間。

Description

顯示裝置及其製造方法
相關申請案之交互參照
本申請案主張於2016年12月5日向韓國智慧財產局(KIPO)提出之韓國專利申請案No. 10-2016-0164524之優先權，此篇專利之全部內容通過引用併入此文。
本發明的例示性實施案例係涉及一種顯示裝置及該顯示裝置的製造方法，且更特別地係涉及包含色轉換層的顯示裝置及該顯示裝置的製造方法。
液晶顯示(「LCD」)裝置為最廣泛使用的平板顯示(「FPD」)裝置的類型之一。液晶顯示裝置包含含有電極形成於其上且液晶層插入於其間的兩個基板。
當對兩個電極施加電壓時，液晶層的液晶分子重新排列，使液晶顯示裝置中透射的光量受到控制。此種液晶顯示裝置包含用於表達顏色的濾色器。
近來，已研究出以螢光元件取代傳統LCD裝置中使用的濾色器的顯示裝置。包含含有螢光元件的色轉換層的顯示裝置被稱為光致發光(「PLD」)顯示裝置。PLD裝置包含於色轉換層與液晶層之間的偏光板。
應理解的是，此技術背景部分係旨在提供理解本文所揭露的技術的有用背景，且此技術背景部分可包含不為對應於本文所揭露之標的之有效申請日之前為此技術領域具有通常知識者已知或已理解的部分之構想、概念或認知。
例示性實施例可針對具有優良色彩表現能力的顯示裝置。
根據例示性實施例，顯示裝置包含：第一基板；設置於第一基板上的第一電極；設置於第一電極上的液晶層；設置於液晶層上的偏光板；設置於偏光板上且包含複數個色轉換部分的色轉換層；及設置於色轉換層上的第二基板。偏光板包含聚合物薄膜，且液晶層與色轉換層之間的距離係在約5 μm至約50 μm的範圍內。
液晶層與色轉換層之間的距離可在約5 μm至約20 μm的範圍內。
偏光板可為包含聚乙烯醇(PVA)的線偏光片。
顯示裝置可進一步包含第二電極於偏光板與液晶層之間。
第二電極可接觸液晶層。
偏光板可具有在約3 μm至約10 μm範圍內的厚度。
顯示裝置可進一步包含附著層於偏光板與色轉換層之間。
顯示裝置可進一步包含延遲板於偏光板與液晶層之間。
延遲板可包含四分之一波片及半波片中之至少其一。
色轉換層可包含磷光體。
磷光體可包含量子點。
色轉換層可包含：配置以吸收藍光並發射紅光的紅色色轉換部分；及配置以吸收藍光並發射綠光的綠色色轉換部分。
色轉換層可進一步包含配置以透射藍光的透射部分。
顯示裝置可進一步包含黃色濾光片於紅色色轉換部分與第二基板之間以及綠色色轉換部分與第二基板之間。
顯示裝置可進一步包含二色性反射層於偏光板與色轉換層之間。
顯示裝置可進一步包含遮光層於複數個色轉換部分之間。
遮光層可具有比色轉換部分相對於第二基板的表面的高度小的高度。
遮光層可覆蓋朝液晶層的方向的色轉換部分的至少一部分表面。
根據另一例示性實施例，一種顯示裝置的製造方法包含：形成第一電極於第一基板上；形成包含複數個色轉換部分的色轉換層於第二基板上；附著具有薄膜狀的偏光板於色轉換層上；設置液晶層於第一基板與第二基板之間。第一電極及偏光板設置為彼此相對，且液晶層與色轉換層之間的距離係在約5 μm至約50 μm的範圍內。
偏光板可為包含聚乙烯醇(PVA)的線偏光片。
偏光板可具有在約3 μm至約10 μm範圍內的厚度。
此方法可進一步包含在附著偏光板之後形成第二電極於偏光板上。
第二電極可藉由沉積透明導電材料於偏光板的表面上而形成。
色轉換層的形成可包含：形成界定開口的遮光層於第二基板上；及設置複數個色轉換部分於該開口。
色轉換層的形成可包含：形成彼此間隔開的複數個色轉換部分於第二基板上；及形成遮光層於彼此間隔開的複數個色轉換部分之間。
上述僅為說明性，並不意圖為任何方式的限制。除了上述說明性的態樣、實施例、及特徵以外，進一步的態樣、實施例、及特徵將藉由參考附圖及以下的詳細說明變得顯而易見。
現將參照附圖於下文中更全面的描述例示性實施例。儘管本發明概念可以各種方式變化且具有數種例示性實施例，例示性實施例被描繪於附圖中且將主要描述於說明書中。然而，本發明概念的範圍不限於例示性實施例，且應該解釋為包含涵蓋於本發明概念的精神及範圍內的所有變化、均等物及替代物。
在附圖中，為了清楚且容易描述，以放大的方式描繪複數個層及區域的厚度。當層、區域或板被稱為在另一層、區域或板的「上(on) 」時，其可直接在另一層、區域或板上，或其間可存在中間層、區域或板。相反地，當層、區域或板被稱為「直接 (directly on)」在另一層、區域或板「上」時，其間可不存在中間層、區域或板。此外當層、區域或板被稱為在另一層、區域或板「下方(below)」時，其可直接於另一層、區域或板下方，或其間可存在中間層、區域或板之間。相反地，當層、區域或板被稱為「直接 (directly below)」在另一層、區域或板「下方」時，其間可不存在中間層、區域或板。
空間相對性用語「下方(below)」、「之下(beneath)」、「低(less)」、「上方(above)」、「上部(upper)」以及其他相似用語，可用於本文中以簡化描述圖式中所繪示之一元件或組件與另一元件或組件之間關係的敘述。應理解的是，除了圖式中描繪的方位之外，空間相對性用語旨在包含使用或操作中裝置之不同方位。例如，在將圖式中所描繪的裝置翻轉的情況下，位在另一裝置「下方(below)」或「之下(beneath)」的裝置可被置於另一裝置「上方(above)」。因此，例示性用語「下方(below)」可同時包含上方與下方的方向。裝置可亦可被轉向於其他方向，且空間相對性用語可根據方向而不同地解釋。
於整份說明書中，當元件被稱為「連接(connected)」至另一元件，該元件係「直接連接(directly connected)」至其它元件，或以一個或多個中間元件插入於其間地「電連接(electrically connected)」至其它元件。將進一步理解的是，當用語「包含(comprises)」、「包含(comprising)」、「包含(includes)」及/或「包含(including)」用於本說明書中時，係指明所述特性、整數、步驟、操作、元件及/或組件的存在，但是不排除一個或多個其他特性、整數、步驟、操作、元件、組件及/或及其群組的存在或增添。
將理解的是，儘管用語「第一(first)」「第二(second)」、「第三(third)」及其類似用語，於本文中可用於描述各種元件，這些元件不應受這些用語限制。這些用語僅用於區分一元件與另一元件。因此，下文討論的「第一元件(a first element)」可稱為「第二元件(a second element)」或「第三元件(a third element)」，且「第二元件(a second element)」及「第三元件(a third element)」可同樣地稱之而不脫離本文之教示。
「約(About)」或「大約(approximately)」如用於本文中，係包含所述值且表示在以所屬技術領域中具有通常知識者考慮到與特定量的測量相關的測量問題及誤差(亦即，測量系統的限制)而判定的特定值的偏差的可接受範圍之中。例如，「約(about)」可表示在所述值的一個或多個標準偏差之中或± 30%、20%、10%、5%之中。
除非另有定義，否則本文使用之所有用語(包含技術與科學用詞)具有與本發明所屬技術領域中具有通常知識者所通常理解的意義相同之含義。將進一步理解的是，那些定義於常用字典內之用詞，應被解釋為具有與其在相關技術及/或說明書的上下文中意義一致之意義，且除非明確地於此定義，否則將不應以理想化或過於正式的意義解釋。
為了具體描述例示性實施例，可不提供一些不相關部分的描述，且整份說明書中相同的參考符號指相同元件。
於下文中，將參照第1圖、第2圖、第3圖及第4圖描述例示性實施例。
第1圖為描繪根據例示性實施例的顯示裝置101的爆炸透視圖。
參照第1圖，根據例示性實施例的顯示裝置101包含依序堆疊的背光單元140、偏光構件160、顯示基板110、液晶層180及相對基板120。相對基板120包含偏光板150、色轉換層170及第二基板121。背光單元140與顯示基板110之間的偏光構件160亦包含偏光板。
背光單元140可發射紫外(UV)線、近紫外線或類似的光線。舉例來說，背光單元140可發射白光或藍光至顯示基板110。於下文中，例示性實施例將描述關於包含發射藍光的背光單元140的顯示裝置。
第2圖為描繪第1圖所示之顯示裝置的像素的平面視圖，第3圖為沿著第2圖的線I-I’截取的橫截面圖，而第4圖為沿著第2圖的線II-II’ 截取的橫截面圖。
如第2圖及第3圖所示，根據例示性實施例的顯示裝置101包含於顯示基板110與相對基板120之間的液晶層180。因此，根據例示性實施例的顯示裝置101可被稱為液晶顯示(「LCD」)裝置。一定量的光自有時稱為背光單元140的背光部分透射至色轉換層170，且其係藉由液晶層180控制。
顯示基板110包含第一基板111、薄膜電晶體TFT、第一電極115、閘極絕緣層131及保護層132。薄膜電晶體TFT包含半導體層SM、歐姆接觸層OMC、閘極電極GE、源極電極SE及汲極電極DE。
此外，偏光構件160設置於顯示基板110上。舉例來說，偏光構件160可設置於第一基板111的背面上。偏光構件160包含線偏光片。偏光構件160可進一步包含延遲板(retardation plate)。
第一基板111可包含如玻璃或塑膠的透明材料。
複數個閘極線GL及閘極電極GE設置於第一基板111上。閘極線GL連接於閘極電極GE。閘極線GL及閘極電極GE可包含以下其一或由以下其一形成：鋁(Al)或其合金、銀(Ag)或其合金、銅(Cu)或其合金、鉬(Mo)及其合金、鉻(Cr)、鉭(Ta)及/或鈦(Ti)。閘極線GL及閘極電極GE中的至少其一可包含含有具不同物理性質的至少兩個導電層的多層結構。
閘極絕緣層131設置於其上設置閘極線GL及閘極電極GE之第一基板111的整個表面上。閘極絕緣層131可包含氮化矽(SiNx)或氧化矽(SiOx)。此外，閘極絕緣層131可包含含有具不同物理性質的至少兩個導電層的多層結構。
半導體層SM設置於閘極絕緣層131上。於此種例示性實施例中，半導體層SM重疊於閘極電極GE，且閘極電極GE於閘極絕緣層131下方。半導體層SM可包含非晶矽、多晶矽或類似物。半導體層SM可包含氧化物半導體。
歐姆接觸層OMC可設置於半導體層SM上。舉例來說，歐姆接觸層OMC設置於半導體層SM，但不設置於通道區中。
此外，複數個數據線DL設置於閘極絕緣層131上。數據線DL與閘極線GL相交。源極電極SE連接於數據線DL。源極電極SE設置於歐姆接觸層OMC上。與源極電極SE間隔開的汲極電極DE係設置於歐姆接觸層OMC上並連接於第一電極115。
數據線DL、源極電極SE及汲極電極DE中的至少其一可包含耐火金屬或以耐火金屬形成，耐火金屬為例如鉬、鉻、鉭、鈦或其合金。進一步地，數據線DL、源極電極SE及汲極電極DE中的至少其一可具有包含耐火金屬層及低電阻導電層的多層結構。
保護層132設置於其上設置半導體層SM、數據線DL、源極電極SE及汲極電極DE之第一基板111的整個表面上。保護層132可包含如氮化矽(SiNx)及氧化矽(SiOx)之無機絕緣材料。於替代實施例中，保護層132可具有包含下無機層及上有機層之雙層結構。
第一電極115設置於保護層132上。第一電極115通過界定於保護層132中的接觸孔CH連接於汲極電極DE。第一電極115可包含透明導電材料，如氧化銦錫(ITO)及氧化銦鋅(IZO)。根據例示性實施例，第一電極115是像素電極。
液晶層180設置於第一電極115及保護層132上。根據例示性實施例，液晶層180包含自配向液晶(self-aligned liquid crystals)。自配向液晶可無配向層地排列。當使用自配向液晶時，配向層可不設置於第一電極115及第二電極125上。
相對基板120設置於液晶層180上。
相對基板120包含第二基板121、色轉換層170及偏光板150。偏光板150設置於較色轉換層170鄰近液晶層180處。參照第3圖及第4圖，偏光板150設置於液晶層180上，色轉換層170設置於偏光板150上，且第二基板121設置於色轉換層170上。另一方面，相對於第二基板121而言，色轉換層170設置於第二基板121上，且偏光板150設置於色轉換層170上。
此外，相對基板120可進一步包含遮光層251及第二電極125。每個遮光層251及第二電極125可設置於偏光板150上。
第二基板121可包含透明材料，如玻璃及塑膠。
根據例示性實施例，遮光層251設置於第二基板121上。遮光層251界定複數個開口。於平面圖中，遮光層251可具有含有複數個開口網狀或矩陣形狀。因此，遮光層251亦被稱為黑色矩陣(BM)。
藉由遮光層251界定的開口位於分別與第一、第二及第三像素(PX1、PX2及PX3)的第一電極115相應處。遮光層251於除了開口之外的部分遮光。舉例來說，遮光層251設置於薄膜電晶體TFT、閘極線GL及數據線DL上以阻擋光自其通過並導向外部。遮光層251並不總是必要的，且可省略。
色轉換層170轉換自背光單元140入射的光波長以發射具有不同波長的光。根據例示性實施例，色轉換層170包含磷光體(phosphor)(即螢光材料)。
參照第3圖及第4圖，色轉換層170包含複數個色轉換部分171及172。色轉換部分171及172包含吸收具有預定波長的光及發射具有不同波長的光的磷光體。色轉換部分171及172可設置於由遮光層251界定的開口中。也就是說，遮光層251可設置於彼此鄰近的色轉換部分171與172之間。
根據例示性實施例，色轉換層170包含第一色轉換部分171及第二色轉換部分172。舉例來說，第一色轉換部分171為對應紅色像素PX1，且發射紅光的紅色色轉換部分。第二色轉換部分172為對應綠色像素PX2，且發射綠光的綠色色轉換部分。
第一色轉換部分171包含紅色磷光體及第二色轉換部分172包含綠色磷光體。根據例示性實施例，紅色磷光體吸收藍光以發射紅光，而綠色磷光體吸收藍光以發射綠光。
參照第3圖及第4圖，色轉換層170包含透射部分173。穿過透射部分173的光的波長不變。根據例示性實施例的透射部分173透射藍光。因此，當背光單元140發射藍光時，透射部分173可對應藍色像素PX3。
雖然沒有說明，色轉換層170可進一步包含吸收藍光且發射除了紅色及綠色以外的其他光的第三色轉換部分。
色轉換部分171及172可包含含有磷光體的樹脂。磷光體是當用光或輻射照射時發螢光且發射具有磷光體的特定波長的光的物質。此外，不論照射光的方向為何，磷光體發射光至整個區域。根據例示性實施例，可使用量子點作為磷光體。此外，可使用量子桿作為磷光體。
於這兩者之中，量子點吸收入射至其的光，且接著發射具有不同於入射光波長的波長的光。即量子點為可轉換入射至量子點的光波長的波長轉換粒子。量子點可轉換的波長範圍可根據量子點的尺寸而變化。舉例來說，藉由調整量子點的直徑，量子點可發射期望顏色的光。
量子點通常具有高消光係數(extinction coefficient)及高量子產率，因此發射顯著強烈的螢光。特別地是，量子點可吸收相對較短波長的光然後發射較長波長的光。
量子點可具有包含核心及圍繞核心的殼的結構。殼可具有兩層或更多層。此外，量子點可進一步包含結合至殼的有機配位體及可包含圍繞殼的有機覆蓋層。
量子點可包含II族化合物半導體、III族化合物半導體、V族化合物半導體及VI族化合物半導體中的至少一物質。舉例來說，形成量子點的核心可包含PbSe、InAs、PbS、CdSe、InGaP、CdTe、CdS、ZnSe、ZnTe、ZnS、HgTe及HgS中的至少其一。此外，殼可包含CuZnS、CdSe、CdTe、CdS、ZnSe、ZnTe、ZnS、HgTe及HgS中的至少其一。
即使是實質上相同成分的量子點，亦可根據其各自的直徑而產生不同的光。
此外，色轉換層170可進一步包含反光元件。反光元件的示例可包含TiO2 。反光元件可以具有顆粒形狀且可分散於包含磷光體的樹脂中。
參照第3圖及第4圖，對於第二基板121而言，偏光板150係設置於色轉換層170，且第二電極125係設置於偏光板150上。
此外，保護膜層191可設置於色轉換層170與偏光板150之間。保護膜層191用於保護色轉換層170且於偏光板150的方向平坦化色轉換層170的上部。保護膜層191可包含光透射有機材料。根據例示性實施例，附著層可用作為保護膜層191。即附著層可設置於色轉換層170與偏光板150之間。用作為保護膜層191的附著層用於平坦化色轉換層170的上部並將偏光板150附著至色轉換層170。保護膜層191可省略。
根據例示性實施例，第二電極125設置於偏光板150與液晶層180之間。第二電極125可設置於第二基板121的整個表面及偏光板150上。第二電極125可包含透明導電材料，如ITO或IZO。根據例示性實施例，第二電極125為共用電極。
第二電極125可藉由沉積形成。舉例來說，透明導電材料可直接沉積於偏光板150的一側上以形成第二電極125。於此例示性實施例中，可執行室溫沉積。於此例示性實施例中，第二電極125可直接形成於偏光板150的表面上而無偏光板150的熱變形。
第二電極125與第一電極115共同對液晶層180施加電場。
偏光板150設置於第二電極125與色轉換層170之間。
根據例示性實施例的偏光板150包含聚合物薄膜並線性極化入射光。偏光板150可包含含有聚合物薄膜的線偏光片。即偏光板150可使用包含聚乙烯醇(polyvinyl alcohol, PVA)的線偏光片。
作為更詳細的示例，偏光板150可使用藉由吸收方式將二色性染料(dichroic dyes)定向於PVA樹脂上所形成的膜。聚乙烯醇(PVA)樹脂的示例包含 乙酸乙烯酯(vinyl acetate)的均聚物或乙酸乙烯酯與其他單體的共聚物。
舉例來說，偏光板150可藉由以下步驟形成：單軸拉伸聚乙烯醇樹脂膜，藉由將二色性染料吸附於PVA樹脂膜的吸收方式，用二色性染料對PVA樹脂膜進行染色，使用水性溶液處裡吸附有二色性染料的PVA樹脂膜，並清洗。然而，製造偏光板150的方法不限於此。
偏光板150的透射軸可被排列成與顯示基板110上的偏光構件160的透射軸正交。偏光板150的透射軸或偏光構件160的透射軸可被排列成與閘極線GL平行。
通常，配向層係用於配向包含於液晶層180中的液晶分子。配向層可設置於第一電極115的表面及第二電極125的表面。配向層可包含如聚醯亞胺(polyimide, PI)的化合物，且於此例示性實施例中，執行熱處理以固定聚醯亞胺(PI)的配向。包含聚合物薄膜的偏光板150可藉由熱處理方法中的熱產生而變形。當形成偏光板150的聚合物薄膜，如PVA，藉由此種熱而變形時，偏光板150的偏光化效率降低或偏光板150可能失去偏光功能。
因此，當配向層設置於第二電極125上時，為了實質上防止偏光板150因為配向層形成方法中產生的熱而變形，將附加保護構件或支撐構件設置於第二電極125與偏光板150之間。當使用此種保護構件或支撐構件時，光學層的厚度變厚，且於液晶層180與色轉換層170之間的距離d1變大。當液晶層180與色轉換層170之間的距離d1增加時，混色及視差的可能性增加。
在液晶層180與色轉換層170之間的距離因為使用保護或支撐構件而變大的情況下，穿過一個像素(舉例來說，一個像素PX1。)的液晶層180的光可能影響設置於另一像素(舉例來說，另一個像素PX2。)中的色轉換部分172。因此，在一個像素PX1的光影響了另一個像素PX2的情況下，可能產生色差。
根據例示性實施例，配向層不設置於第二電極125上。此外，第二電極125直接接觸液晶層180。
如上所述，根據例示性實施例，由於配向層不存在第二電極125上，所以用於形成配向層的熱處理方法被省略，且可不另外提供保護構件或支撐構件於第二電極125與偏光板150之間以防止偏光板150變形。據此，偏光板150可僅包含含有聚合物薄膜的線偏光片。據此，於液晶層180與色轉換層170之間的距離變短，且可實質上避免混色及視差的發生。
此外，根據例示性實施例，偏光板150具有小的厚度t1。因此可進一步減少液晶層180與色轉換層170之間的距離d1。舉例來說，偏光板150可具有約3 μm至約10 μm的厚度範圍。作為較詳細的示例，偏光板150可具有約5 μm至約8 μm的厚度範圍。
根據例示性實施例，液晶層180與色轉換層170之間的距離d1在約5 μm至約50 μm的範圍內。參照第4圖，液晶層180與色轉換層170之間的距離d1定義為液晶層180的上表面180a與色轉換層170的下表面170a之間的距離。
作為較詳細的實施例，液晶層180與色轉換層170之間的距離d1在約5 μm至約30 μm的範圍內。舉例來說，液晶層180與色轉換層170之間的距離d1可被為調整在約5 μm至約20 μm的範圍內。
根據例示性實施例，液晶層180與色轉換層170之間的距離為顯著的小。因此，藉由一個像素PX1控制的光不影響另一個像素PX2，從而可實質上防止色差的發生。
第5圖為描繪根據替代例示性實施例的顯示裝置102的橫截面圖。
根據替代例示性實施例的顯示裝置102包含第二基板121與色轉換層170之間的保護層192。保護層192實質上防止雜質或不需要的成分滲透到色轉換層170，且亦用於平坦化第二基板121的表面。保護層192可包含選自各種無機薄膜及有機薄膜中的一或多個層。
第6圖為描繪根據另一替代例示性實施例的顯示裝置103的橫截面圖。
根據另一替代例示性實施例的顯示裝置103包含偏光板150與液晶層180之間的延遲板210。參照第6圖，延遲板210設置於偏光板150與第二電極125之間。
延遲板210設置於偏光板150的一個表面上以延遲光的相位。延遲板210可將線偏光(linearly polarized light)轉換成圓偏光(circularly polarized light)，或可將圓偏光轉換成線偏光。舉例來說，通過液晶層180的圓偏光可藉由延遲板210線偏振。穿過偏光板150的光量根據穿過液晶層180的光量的偏振程度而改變。
可使用四分之一波片(QWP)及半波片(HWP)中的至少其一作為延遲板210。
根據另一替代例示性實施例，可使用薄膜形式的延遲板210。舉例來說，延遲板210可藉由拉伸薄膜製造，或可包含光固化液晶化合物。延遲板210可附著至偏光板150。為了附著，可於延遲板210與偏光板150之間設置附著層。
第7圖描繪根據又一替代例示性實施例的顯示裝置104的橫截面圖。
第7圖的顯示裝置104包含黃色濾光片175。參照第7圖，黃色濾光片175設置於第二基板121與為紅色轉換部分的第一色轉換部分171之間，且設置於第二基板121與為綠色轉換部分的第二色轉換部分172之間。
黃色濾光片175吸收藍光並透射紅光及綠光。根據又一替代例示性實施例，由背光單元140發射的藍光入射至色轉換層170。入射至第一色轉換部分171的藍光中，被轉換為紅光的藍光會透過黃色濾光片175透射，而未轉換為紅光的藍光會被黃色濾光片175吸收。此外，射至第二色轉換部分172的藍光中，被轉換為綠光的藍光會透過黃色濾光片175透射而未轉換為綠光的藍光會被黃色濾光片175吸收。因此，於分別對應於第一色轉換部分171及第二色轉換部分172的紅色及綠色像素中實現了清晰的紅色及綠色，且改善了顯示裝置104的顯示品質。
第8圖為描繪根據再一替代例示性實施例的顯示裝置105的橫截面圖。
繪示於第8圖中的顯示裝置105包含於色轉換層170與偏光板150之間的二色性反射層220。
二色性反射層220亦被稱為二色性濾光片。二色性反射層220透射入射光中具預定波長的光並反射具預定波長以外的波長的光。
於自背光單元140入射的光為藍光的情況下，可使用透射藍光並反射藍光之外的光的二色性反射層220。於此種例示性實施例中，自背光單元140入射的光穿過二色性反射層220，同時二色性反射層220反射紅光及綠光。
當紅光及綠光被二色性反射層220反射時，產生於色轉換層170並朝向液晶層180發射的紅光及綠光會被二色性反射層220朝向第二基板121反射以發射至外部。因此，可改善顯示裝置105的發光效率。由於紅光及綠光被反射，二色性反射層220亦被稱為黃色反射濾光片(YRF)。
二色性反射層220包含交替堆疊的複數個高折射率層及複數個低折射率層。藉由通過複數個高折射率層及複數個低折射率層引起的多層膜干涉現象(multilayer film interference phenomenon)，可於二色性反射層220中實現選擇性光透射。低折射率層可包含MgF2 及SiO2 中的至少其一，而高折射率層可包含Ag、TiO2 、Ti2 O3 及Ta2 O3 中的至少其一，但例示性實施例不限於此。
此外，參照第8圖，附著層230設置於二色性反射層220與偏光板150之間。偏光板150藉由附著層230附著二色性反射層220。
第9圖為描繪根據又再一替代例示性實施例的顯示裝置106的橫截面圖。
參照第9圖，遮光層252的高度h2小於色轉換部分171及172相對於第二基板121的表面121a的高度h1。遮光層252用於劃分色轉換層170的各個區域，即第一色轉換部分171、第二色轉換部分172及透射部分173。
由於遮光層252的高度h2小於構成色轉換層170的色轉換部分171及172的高度h1，所以遮光層252與色轉換層170之間存在有階差。參照第9圖，保護膜層191填充於階空間中，使偏光板150側上的色轉換層170的下部變為平坦。作為較詳細的實施例，保護膜層191設置以重疊相鄰的色轉換部分171與172之間及色轉換部分171及172與透射部分173之間的遮光層252，因此使色轉換層170的下部變為平坦。
第10圖為描繪根據又再一替代例示性實施例的顯示裝置107的橫截面圖。
參照第10圖，遮光層253覆蓋朝向液晶層180方向的至少一部分的色轉換部分171及172表面。此外，遮光層253覆蓋朝向液晶層180方向的至少一部分的透射部分173表面。
因此，由於遮光層253覆蓋色轉換部分171及172及透射部分173的部分表面，且特別係其邊緣，實質上避免了對應於一像素(舉例來說，一個像素PX1)穿過液晶層的光影響另一像素(舉例來說，另一個像素PX2)的色轉換部分。因此，顯示裝置107中可實質上避免混色及視差。
於下文中，將參照第11A圖、第11B圖、第11C圖、第11D圖、第11E圖、第11F圖及的11G圖描述根據例示性實施例的顯示裝置101的製造方法。
第11A圖、第11B圖、第11C圖、第11D圖、第11E圖、第11F圖及第11G圖為描繪根據例示性實施例的顯示裝置101的製造方法的圖。
首先，參照第11A圖，第一電極115形成於第一基板111上。作為較詳細的實施例，薄膜電晶體TFT形成於第一基板111上，並形成連接至薄膜電晶體TFT的第一電極115。於此例示性實施例中，第一電極115為像素電極。
隨後，參照第11B圖，遮光層251成於第二基板121上。複數個開口259藉由遮光層251界定。開口259位於對應第一電極115處。
參照第11C圖，色轉換部分171及172設置於藉由遮光層251界定的開口259以形成色轉換層170。作為較詳細的實施例，第一色轉換部分171、第二色轉換部分172及透射部分173設置於開口259以形成色轉換層170。
參照第11D圖，薄膜狀形式的偏光板150附著於色轉換層170上。作為較詳細的例示性實施例，保護膜層191形成於色轉換層170上，且偏光板150附著於保護膜層191上。
藉由保護膜層191平坦化色轉換層170的上部。為了附接偏光板150，保護膜層191可具附著性。或者，附著保護膜層191的偏光板150的一面可具有附著性。舉例來說，附著層可設置於偏光板150的一面上。
第11E圖描繪偏光板150設置於色轉換層170上的保護膜層191上的狀態。
參照第11F圖，第二電極125形成於偏光板150上。
舉例來說，透明導電材料可直接沉積於偏光板150的表面上以形成第二電極125。於此例示性實施例中，可進行室溫沉積。
參照第11G圖，液晶層180插入於第一基板111與第二基板121之間。於較詳細的實施例，設置顯示基板110及相對基板120使第一電極115及第二電極125彼此相對，且液晶層180設置於顯示基板110與相對基板120之間。
隨後，偏光構件160設置於第一基板111的背面上，從而製造顯示裝置101(參見第3圖)。偏光構件160包含線偏光片，且可進一步包含延遲板。
第12A圖及的12B圖為描繪根據替代例示性實施例的顯示裝置的製造方法的圖。舉例來說，第12A圖及第12B圖描繪形成色轉換層170及遮光層253的方法。
參照第12A圖，複數個色轉換部分171及172形成於第二基板121上。於此例示性實施例中，亦形成透射部分173。
參照第12B圖，遮光層253形成於彼此分離的複數個色轉換部分171與172之間。遮光層253亦形成於色轉換部分171及172與透射部分173之間。遮光層253亦設置於色轉換部分171、色轉換部分172及透射部分173的上部。因此，於顯示裝置中可實質上避免混色及視差。
第13圖為描繪根據又再一替代例示性實施例的顯示裝置108的橫截面圖。
參照第13圖，顯示基板110包含第一電極115及第二電極125。也就是說，第一電極115及第二電極125皆設置於第一基板111上。
根據又再一替代例示性實施例，第二電極125包含複數個分支電極125a，且第一電極115及第二電極125具有絕緣層135於其間地彼此分離。然而，又再一例示性實施例不限於第13圖所示的結構。不同於第13圖，第一電極115可包含複數個分支電極，且第一電極115及第二電極125的位置可顛倒。
如上所述，於根據一或多個例示性實施例的顯示裝置中，液晶層與色轉換層之間的距離相對較短，因此可實質上避免於顯示裝置中出現視差。因此，顯示裝置具有良好的色彩表現能力。
雖然本發明概念已參考其例示性實施例而描繪和敘述，但本技術領域中具有通常知識者將理解，可對其進行各種形式和細節上的改變，而不脫離本發明概念的精神與範疇。
101、102、103、104、105、106、107、108‧‧‧顯示裝置
110‧‧‧顯示基板
111‧‧‧第一基板
115‧‧‧第一電極
120‧‧‧相對基板
121‧‧‧第二基板
125‧‧‧第二電極
131‧‧‧閘極絕緣層
132、192‧‧‧保護層
135‧‧‧絕緣層
140‧‧‧背光單元
150‧‧‧偏光板
160‧‧‧偏光構件
170‧‧‧色轉換層
171、172‧‧‧色轉換部分
173‧‧‧透射部分
175‧‧‧黃色濾光片
180‧‧‧液晶層
191‧‧‧保護膜層
210‧‧‧延遲板
220‧‧‧二色性反射層
230‧‧‧附著層
251、252、253‧‧‧遮光層
259‧‧‧開口
121a‧‧‧表面
125a‧‧‧分支電極
170a‧‧‧下表面
180a‧‧‧上表面
CH‧‧‧接觸孔
d1‧‧‧距離
DE‧‧‧汲極電極
DL‧‧‧數據線
GE‧‧‧閘極電極
GL‧‧‧閘極線
h1、h2‧‧‧高度
I-I'、II-II'‧‧‧線
OMC‧‧‧歐姆接觸層
PX1、PX2、PX3‧‧‧像素
SE‧‧‧源極電極
SM‧‧‧半導體層
t1‧‧‧厚度
TFT‧‧‧薄膜電晶體
藉由參照附圖詳細描述例示性實施例將使本發明概念更完整的認識變得更加顯而易見，其中：
第1圖為描繪根據例示性實施例的顯示裝置的爆炸透視圖；
第2圖為描繪第1圖所示之顯示裝置的像素的平面視圖；
第3圖為沿著第2圖的線I-I’截取的橫截面圖；
第4圖為沿著第2圖的線II-II’ 截取的橫截面圖；
第5圖為描繪根據替代例示性實施例的顯示裝置的橫截面圖；
第6圖為描繪根據另一替代例示性實施例的顯示裝置的橫截面圖；
第7圖為描繪根據又一替代例示性實施例的顯示裝置的橫截面圖；
第8圖為描繪根據再一替代例示性實施例的顯示裝置的橫截面圖；
第9圖為描繪根據又再一替代例示性實施例的顯示裝置的橫截面圖；
第10為描繪根據又再一替代例示性實施例的顯示裝置的橫截面圖；
第11A圖、第11B圖、第11C圖、第11D圖、第11E圖、第11F圖及第11G圖為描繪根據例示性實施例的顯示裝置的製造方法的圖。
第12A圖及第12B圖為描繪根據替代例示性實施例的顯示裝置的製造方法的圖；以及
第13圖為描繪根據又再一替代例示性實施例的顯示裝置的橫截面圖。

Claims (25)

  1. 一種顯示裝置，其包含： 一第一基板； 一第一電極，設置於該第一基板上； 一液晶層，設置於該第一電極上； 一偏光板，設置於該液晶層上； 一色轉換層，設置於該偏光板上且包含複數個色轉換部分；及 一第二基板，設置於該色轉換層上， 其中該偏光板包含一聚合物薄膜，且該液晶層與該色轉換層之間的距離係在約5 μm至約50 μm的範圍內。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該液晶層與該色轉換層之間的距離係在約5 μm至約20 μm的範圍內。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該偏光板是包含聚乙烯醇(PVA)的一線偏光片。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，進一步包含一第二電極於該偏光板與該液晶層之間。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的顯示裝置，其中該第二電極接觸該液晶層。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該偏光板具有在約3 μm至約10 μm範圍內的厚度。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，進一步包含一附著層於該偏光板與該色轉換層之間。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，進一步包含一延遲板於該偏光板與該液晶層之間。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的顯示裝置，其中該延遲板包含四分之一波片及半波片中之至少其一。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該色轉換層包含一磷光體。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的顯示裝置，其中該磷光體包含量子點。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該色轉換層包含： 一紅色色轉換部分，配置以吸收藍光並發射紅光；及 一綠色色轉換部分，配置以吸收藍光並發射綠光。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的顯示裝置，其中該色轉換層進一步包含配置以透射藍光的一透射部分。
  14. 如申請專利範圍第12項所述的顯示裝置，進一步包含一黃色濾光片於該紅色色轉換部分與該第二基板之間以及該綠色色轉換部分與該第二基板之間。
  15. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，進一步包含一二色性反射層於該偏光板與該色轉換層之間。
  16. 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，進一步包含一遮光層於該複數個色轉換部分之間。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的顯示裝置，其中該遮光層具有比該色轉換部分相對於該第二基板的表面的高度小的高度。
  18. 如申請專利範圍第16項所述的顯示裝置，其中該遮光層覆蓋朝該液晶層的方向的該色轉換部分的至少一部分表面。
  19. 一種顯示裝置的製造方法，該方法包含： 形成一第一電極於一第一基板上； 形成包含複數個色轉換部分的一色轉換層於一第二基板上； 附著具有薄膜狀的一偏光板於該色轉換層上；以及 設置一液晶層於該第一基板與該第二基板之間， 其中該第一電極及該偏光板設置為彼此相對，且 該液晶層與該色轉換層之間的距離係在約5 μm至約50 μm的範圍內。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的製造方法，其中該偏光板是包含聚乙烯醇(PVA)的一線偏光片。
  21. 如申請專利範圍第19項所述的製造方法，其中該偏光板具有在約3 μm至約10 μm範圍內的厚度。
  22. 如申請專利範圍第20項所述的製造方法，進一步包含在附著該偏光板之後，形成一第二電極於該偏光板上。
  23. 如申請專利範圍第22項所述的製造方法，其中該第二電極係藉由沉積一透明導電材料於該偏光板的表面上而形成。
  24. 如申請專利範圍第19項所述的製造方法，其中該色轉換層的形成包含： 形成界定一開口的一遮光層於該第二基板上；及 設置該複數個色轉換部分於該開口。
  25. 如申請專利範圍第19項所述的製造方法，其中該色轉換層的形成包含： 形成彼此間隔開的該複數個色轉換部分於該第二基板上；及 形成一遮光層於彼此間隔開的該複數個色轉換部分之間。
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