TWI476473B - 量子棒發光顯示裝置 - Google Patents

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Sung-Hee Cho
Kyung-Kook Jang
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Description

量子棒發光顯示裝置
本發明的實施例涉及一種量子棒發光顯示裝置，且更具體地，涉及一種利用包括量子棒層的顯示面板能夠最大化光效率的量子棒發光顯示裝置。
近年來，在各個領域需要製作輕薄且耗能低的高效平板顯示器(flat panel display，FPD)。
其中，液晶顯示器(liquid crystal display，LCD)已最為廣泛地用作一典型FPD。
如第1圖所示，第1圖為典型LCD的示意剖面圖，LCD1可包括液晶(liquid crystal，LC)面板10，該LC面板10包括第一和第二基板、定向膜、彩色濾光片層以及以LC層；背光單元(backlight unit，BLU)20，該BLU 20包括光源21、反射板22以及複數個光學膜23；以及上和下偏光板31和32。
也就是說，LCD 1需要複數個光學膜23及偏光板31和32顯示一灰階，並且需要彩色濾光片層提供顏色。
因此，當由BLU 20的光源21發出的光通過複數個光學膜23、彩色濾光片層及偏振片31傳輸時，大多數光損失，從而導致光透射率減小。
假設由BLU 20的光源21發出的光的量為100，則通過該LCD 1傳輸的光的最終量為大約5至大約10。因此，LCD 1具有非常低的光傳輸效率。因此，需要增加由BLU 20發出的光的亮度。為了增加由BLU 20發出的光的亮度，功耗應當增加，並且在製造過程中需要大量元件，從而難以降低製造成本。
為了解決上述問題，已提議一種有機發光二極體(organic light emitting diode，OLED)，該OLED不需要額外的偏光板、彩色濾光片層及光學膜。
在藉由注入電荷至有機發光層(emission layer，EML)而形成的電子-電洞對的再結合期間，該OLED為一種配置以發光的元件，其中該EML形成在用作電子注入電極的陰極與用作電洞注入電極的陽極之間。
該OLED可形成在撓性基板上，如塑膠基板，由於自發光功能而具有良好的色感，可在大約10V或更低的低電壓下驅動，並且比LCD耗能低。
然而，在OLED中，根據由每個有機發光材料發出的光的顏色，形成有機EML的有機發光材料具有極其不同的壽命。特別地，藍色發光材料具有相對較短的壽命，其短於典型顯示裝置的壽命。
因此，仍需要開發一種FPD，該FPD具有高光學效率，與LCD同樣長的壽命，並且可在低功率下驅動。
因此，本發明的實施例旨在提供一種顯示裝置，該顯示裝置基本上克服由於現有技術的限制及缺陷而導致的一個或多個問題。
本發明實施例的目的在於提供一種顯示裝置，該顯示裝置可比傳統液晶顯示器(LCD)配置更簡單並且顯示出低功耗及高透射率。
本發明實施例的另一目的在於提供一種顯示裝置，該顯示裝置能夠最大化由背光單元(BLU)發出的光的效率。
對於本發明額外的優點，目的和特點將在隨後的描述中闡明，部分內容將對於此領域具有技術者將在審視隨後的描述，或者可以藉由實施本發明瞭解到而顯而易見。本發明的目的和其他優點將藉由特別在描述中指出的結構和在此的申請專利範圍以及所附附圖說明實現和獲得。
為了實現上述目標和其他優點並依據本發明的目的，此處具體並大體描述，一種量子棒發光顯示裝置，包括一顯示面板，該顯示面板包括一第一基板、相對於該第一基板的一第二基板、以及形成在該第一基板和第二基板之間的一量子棒層，其中該量子棒層中的量子棒單向排列；一背光單元，提供在該顯示面板之下並配置以提供光至該顯示面板；以及一短波長通過濾光片薄膜，形成在該顯示面板與背光單元之間，並配置以傳輸具有一預定波長範圍的光。
可以理解的是，上文的概括說明和下文的詳細說明都具有示例性和解釋性，並意圖在於為本發明所提出的申請專利範圍作進一步的解釋說明。
1‧‧‧液晶顯示器(LCD)
10‧‧‧液晶(LC)面板
20‧‧‧背光單元(BLU)
21‧‧‧光源
22‧‧‧反射板
23‧‧‧光學膜
31‧‧‧上偏光板
32‧‧‧下偏光板
101‧‧‧量子棒發光顯示裝置
102‧‧‧量子棒層
108‧‧‧閘極電極
110‧‧‧第一基板
115‧‧‧閘極絕緣層
120‧‧‧半導體層
120a‧‧‧主動層
120b‧‧‧歐姆接觸層
121‧‧‧虛擬圖案
121a‧‧‧第一半導體圖案
121b‧‧‧第二半導體圖案
130‧‧‧資料線
133‧‧‧源極電極
136‧‧‧汲極電極
140‧‧‧保護層
143‧‧‧汲極接觸孔
150‧‧‧第一電極
152‧‧‧緩衝圖案
155‧‧‧量子棒層
155a‧‧‧量子棒層
155b‧‧‧量子棒層
155c‧‧‧量子棒層
156‧‧‧量子棒
156a‧‧‧量子棒
156b‧‧‧量子棒
156c‧‧‧量子棒
157‧‧‧核
158‧‧‧外殼
160‧‧‧第二電極
170‧‧‧第二基板
173‧‧‧黑色矩陣
175‧‧‧彩色濾光片層
175a‧‧‧紅彩色濾光片圖案
175b‧‧‧綠彩色濾光片圖案
175c‧‧‧藍彩色濾光片圖案
180‧‧‧BLU
182‧‧‧光源
185‧‧‧反射板
187‧‧‧導光板(LGP)
197‧‧‧短波長通過濾光片(SPF)薄膜
198‧‧‧長波長通過濾光片(LPF)薄膜
所附圖式，其中提供關於本發明實施例的進一步理解並且結合與構成本說明書的一部份，說明本發明的實施例與描述一同提供對於本發明實施例之原則的解釋。圖式中：第1圖為現有技術的液晶顯示器(LCD)的示意剖面圖；第2圖說明根據本發明實施例的量子棒；第3圖說明將一電場載入至根據本發明實施例的量子棒之前(電場關閉狀態)及之後(電場開啟狀態)電子和電洞的狀態；第4圖為根據本發明實施例的量子棒發光顯示裝置的剖面圖；第5A圖和第5B圖為根據本發明其他實施例的量子棒發光顯示裝置的剖面圖；第5C圖為根據本發明另一實施例的量子棒發光顯示裝置的剖面圖；以及第6圖說明利用根據本發明實施例的光效率增強薄膜的量子棒發光顯示裝置的特性。
現在將詳細參考本發明的實施例，實例將會於所附圖式中說明。
首先，將簡述本發明實施例中所使用的量子棒。
第2圖說明根據本發明實施例的量子棒。
如第2圖所示，量子棒156包括形成量子棒156的中心部分的核157以及圍繞核157的外殼158。
在本發明的實例實施例中，儘管第2圖的量子棒156包括核157以及圍繞核157的外殼158，但是可省略外殼158，從而量子棒156可僅包括核157。
儘管第2圖說明量子棒156的核157具有一球形，但是核157可具有球形、橢球形、多面體形及棒形的任意之一。其他形狀可用於核157。當量子棒156僅包括核157而無外殼158時，核157可具有橢球形或棒形。
當量子棒156包括核157以及圍繞核157的外殼158時，核157可具有球形、橢球形、多面體形及棒形的任意之一。其他形狀可用於外殼158。圍繞核157的外殼158可具有一長軸及一短軸。量子棒156的短軸方向上的截面可具有圓形、橢圓形及多面體形的任意之一。其他形狀可用於外殼158的截面。
外殼158可具有單層結構或多層結構，並且可由合金、氧化物基材料及摻雜材料的其中之一或其至少兩個的混合物形成。
在該情況下，外殼158的長軸與其短軸的比率可在1：1.1至1：30的範圍內。
同時，量子棒156的核157可由週期表的族II-VI、III-V、III-VI、VI-IV或IV半導體材料，其合金或其混合物形成。
也就是說，當量子棒156的核157由族II-VI元素形成時，量子棒156的核157可由硒化鎘(CdSe)、硫化鎘(CdS)、碲化鎘(CdTe)、氧化鋅(ZnO)、硒化鋅(ZnSe)、硫化鋅(ZnS)、碲化鋅(ZnTe)、硒化汞(HgSe)、碲化汞(HgTe)以及硒化鎘鋅(CdZnSe)的其中之一，或其至少兩個的混合物形成。
此外，當量子棒156的核157由族III-V元素形成時，量子棒156的核157可由磷化銦(InP)、氮化銦(InN)、氮化鎵(GaN)、銻化銦(InSb)、磷砷化銦(InAsP)、砷化鎵銦(InGaAs)、砷化鎵(GaAs)、磷化鎵(GaP)、銻化鎵(GaSb)、磷化鋁(AlP)、氮化鋁(AlN)、砷化鋁(AlAs)、銻化鋁(AlSb)、硒碲化鎘(CdSeTe)以及碲化鋅鎘(ZnCdSe)的其中之一，或其至少兩個的混合物形成。
此外，當量子棒156的核157由族VI-IV元素形成時，量子棒156的核157可由硒化鉛(PbSe)、碲化鉛(PbTe)、硫化鉛(PbS)、鉛錫碲化物(PbSnTe)以及鉈錫碲化物(Tl2 SnTe5 )的其中之一，或其至少兩個的混合物形成。
在由上述材料形成的量子棒156中，長軸與短軸的比率大約在1：1.1至大約1：30的範圍內。即使量子棒156包括由相同材料形成的核157，由量子棒156發出的光的波長可根據核157的大小而變化。也就是說，隨著核157的大小(或直徑)減小，具有較短波長的光發光，同時隨著核157的大小(或直徑)增加，具有較長波長的光發光。
因此，根據本發明實施例的量子棒156可控制核157的大小(或直徑)，並可提供可見光範圍內幾乎所有所需顏色的光。
第3圖說明將一電場載入至根據本發明實施例的量子棒之前(電場關閉狀態)及之後(電場開啟狀態)電子和電洞的狀態。
在第3圖所示的本發明的實施例中，圍繞核157的外殼158具有一長軸以及一短軸。在本發明的實施例中，核157本身可具有一長軸以及一短軸。
在這種情況下，在外殼158或核157的長軸方向上載入電場之前，在核157內電子與電洞結合。然而，當在外殼158或核157的長軸方向上載入電場時，電子“e”與電洞“h”空間分離於核157內或者核157與外殼158之間，從而導致帶隙分離。
因此，藉由調節由量子棒156產生的螢光的量，可控制電場的強度，從而提供一灰階。
相應地，由於根據本發明實施例的量子棒156理論上具有100%的量子產率，從而量子棒156可產生高強度螢光。
以下，將描述根據本發明實施例的量子棒發光顯示裝置的結構。
第4圖為根據本發明實施例的量子棒發光顯示裝置的剖面圖。
第5A圖和第5B圖為根據本發明其他實施例的量子棒發光顯示裝置的剖面圖，以及第5C圖為根據本發明另一實施例的量子棒發光顯示裝置的剖面圖。
首先，第4圖說明三個相鄰像素區域P，並且為了簡便起見，僅說明其中一像素區域P內的薄膜電晶體(TFT)Tr。又，在每個像素區域P內包括該TFT Tr的區域定義為一切換區域TrA。
如第4圖所示，根據本發明實施例的量子棒發光顯示裝置101包括量子棒層(或顯示面板)102、BLU 180、長波長通過濾光片(long-wavelength pass filter，LPF)薄膜198以及短波長通過濾光片(short-wavelength pass filter，SPF)薄膜197，其中該量子棒層102包括第一電極150、第二電極160、第一基板110、第二基板170，其中該第一電極150劃分各個像素區域P，該第二電極160形成在被配置以顯示一影像的顯示區域的整個表面上，該第一基板110包括量子棒層155，該量子棒層155夾在第一和第二電極150和160之間，以及該第二基板170相對第一基板110設置。
在這種情況下，每個SPF薄膜197和LPF薄膜198可對應於光增強濾光片(light-enhanced filter，LEF)薄膜，即光效率增強薄膜。每個SPF薄膜197及LPF薄膜198可包括利用化學氣相沉積(CVD)方法由TiO2 或SiO2 形成的至少一層。
具體地，SPF薄膜197形成在量子棒面板102與BLU 180之間。
SPF薄膜197傳輸具有預定波長範圍的光，如紫外(UV)光或者由BLU 180發出的藍光。SPF薄膜197不傳輸自量子棒層155損失的可見光，但是將該可見光再回收以增加透光率。也就是說，SPF薄膜197傳輸具有短波長的光並反射具有長波長的光。
此外，LPF薄膜198形成在量子棒面板102內包括的第二基板170之下，即第二電極160與第二基板170之間。
LPF薄膜198傳輸具有自量子棒層155損失的可見光的光。LPF薄膜198不傳輸由BLU 180發出的UV光，但是將該UV光再回收以增加UV光的效率。也就是說，LPF薄膜198傳輸具有長波長的光並反射具有短波長的光。在本發明的實施例中，可見光可為任意可見光，包括白光、紅光、綠光及藍光的其中之一。
同時，在根據本發明實施例的量子棒發光顯示裝置101中，由BLU 180發出的光被量子棒層155吸收，從而電子和電洞可重組產生螢光。因此，來自BLU 180的光用於在量子棒層155中產生光。在這種情況下，來自BLU 180的光的波長等於或小於來自量子棒層155的螢光的波長。
如上所述，當將電壓載入至分別置於量子棒層155之下和之上的第一和第二電極150和160時，量子棒層155能產生不同電場強度。因此，藉由控制量子棒層155內包括的複數個量子棒中電子和電洞的重組速率，顯示裝置101顯示一灰度。又，在各個像素區域P中，量子棒層155的量子棒156形成不同大小，從而產生紅(R)、綠(G)和藍(B)光。因此，顯示裝置101可提供全彩範圍並顯示全彩影像。
以下，將描述包括第一和第二電極150和160以及量子棒層155的第一基板110的結構。
首先，第一基板110為一透明絕緣基板，例如，由透明玻璃材料形成的基板或軟塑膠基板。
一閘極線形成於第一基板110上並在第一方向上延伸。該閘極線由具有低電阻的金屬形成，例如選自鋁(Al)、Al合金(如鋁釹(AlNd))、銅(Cu)、Cu合金、鉬(Mo)及Mo合金(如鉬鈦(MoTi))之一種，或者其至少兩種材料。又，閘極電極108形成於每個像素區域P的切換區域TrA內並連接至該閘極線。
閘極絕緣層115形成在包括閘極線及閘極電極108的第一基板110的整個表面上。閘極絕緣層115由無機絕緣材料如二氧化矽(SiO2 )或氮化矽(SiNx )形成。
半導體層120形成在切換區域TrA中，設置於閘極絕緣層115上，在對應於閘極電極108的位置處。半導體層120包括主動層120a以及歐姆接觸層120b，其中主動層120a由本質非晶矽形成，歐姆接觸層120b由雜質摻雜非晶矽形成，設置於主動層120a上並且彼此分隔。源極電極和汲極電極133和136彼此分開分別形成在半導體層120上並接觸歐姆接觸層120b。
在這種情況下，在彼此分開的源極電極133與汲極電極136之間暴露主動層120a。
因此，依次層積於切換區域TrA上的閘極電極108、閘極絕緣層115、半導體層120以及源極電極和汲極電極133和136組成一TFT Tr。
資料線130形成在閘極絕緣層115上並且與閘極線交叉以定義像素區域P。資料線130在第二方向上延伸並連接至TFT Tr的源極電極133。
在這種情況下，儘管以包括第一和第二半導體圖案121a和121b的虛擬圖案121由與主動層120a和歐姆接觸層120b相同的材料形成且位於資料線130下的製造過程為例說明，但是在本發明的其他實施例中，可省略虛擬圖案121。
同時，在本發明的其他實施例中，儘管以該TFT Tr為底閘型電晶體為例說明，其包括具有由非晶矽形成的主動層120a和歐姆接觸層120b的半導體層120以及設置在最低位置的閘極電極108，但是該TFT Tr可為頂閘型電晶體，其包括由多晶矽(poly-Si)形成的半導體層並具有藉由依次層積poly-Si半導體層、閘極絕緣層、閘極電極、層間絕緣層以及彼此分開接觸該poly-Si半導體層的源極電極和汲極電極而形成的結構。當包括頂閘型TFT時，一閘極線提供在具有閘極電極的閘極絕緣層上，以及資料線可提供在層間絕緣層上。
具有平滑表面的保護層140形成在資料線130以及源極電極和汲極電極133和136上。在這種情況下，汲極接觸孔143形成在保護層140中以暴露每個像素區域P內TFT Tr的汲極電極136。
第一電極150由透明導電材料形成，位於保護層140上。在每個像素區域P中，每個第一電極150通過汲極接觸孔143與TFT Tr的汲極電極136接觸。
緩衝圖案152形成在第一電極150及保護層140上，暴露在該等第一電極150之間，對應於各個像素區域P與第一電極150的重疊邊緣之間的介面，即閘極線和資料線130。
在使用緩衝圖案152圍繞的每個像素區域P中，包括複數個量子棒156的量子棒層155形成在第一電極150上。在這種情況下，在各個像素區域P中，量子棒層155可包括具有不同大小的核(參見第2圖的157)的量子棒156a、156b和156c，配置以發紅、綠和藍光。或者，量子棒層155可包括具有相同大小的核(參見第2圖的157)的量子棒(參見第2圖的156)。
在這種情況下，在第一基板110的顯示區域的整個表面上，包括在量子棒層155內的複數個量子棒156具有單向排列的長軸。各種配向方法可用於在量子棒層155內單向配向量子棒156。例如，利用電壓載入法、使用配向膜的對準方法、使用自配向單體的配向方法及使用反應液晶元的配向方法的任意之一，在量子棒層155內單向配向量子棒156。此外，量子棒156的單向配向不限於上述配向方法，且可利用其他各種配向方法進行配向。
藉由測量偏振比，可獲得單向量子棒156的長軸的對準度，即配向水準。在一特定方向如水準或配向方向上偏振的光射向量子棒層155之後，測量通過分析器的光量，從而得到量子層155的偏振度。
假設由光源發出的光量為I，僅具有平行於虛參考線的水準分量的光為Ih，其中該虛參考線設置平行於量子棒層155並在一方向上延伸，以及僅具有垂直於該參考線的垂直分量的光為Iv，當未特別給出量子棒156的長軸方向性時，也就是說當未進行對準過程時，偏振比定義如下：PR=(Ih-Iv)/(Ih+Iv).
此外，當量子棒層155的量子棒156以單向排列時，即水平方向或垂直方向，由於配向過程，水平和垂直偏振比PRh和PRv定義如下：PRh=Ih/(Ih+Iv)，以及PRv=Iv/(Ih+Iv)。
因此，量子棒層155內複數個量子棒156單向對準顯示水準偏振比PRh或垂直偏振比PRv大於0.5且小於1。也就是說，滿足不等式0.5<PRh或PRv<1。
如上所述，當在各個像素區域P內提供具有不同大小的核(參見第2圖中的157)的量子棒156a、156b和156c配置以發紅、綠和藍光時，螢光的波長根據量子棒156a、156b和156c的每個核(參見第2圖中的157)的大小而變化。也就是說，隨著核(參見第2圖中的157)的大小減小，產生具有更短波長的螢光，以及隨著核157的大小增加，產生具有更長波長的螢光。
在第4圖中，說明了紅色像素區域P中包括具有最大核157的量子棒156a的量子棒層155a，並且分別依次說明了綠色和藍色像素區域 P內分別包括量子棒156b和156c的量子棒層155b和155c，其中量子棒156b和156c具有小於紅色像素區域P內包括的量子棒156a的核157的大小的核。然而，本發明的實施例並不限於第4圖所述的本發明實施例。
同時，參見第5A圖和第5B圖，量子棒層155形成在包括複數個像素區域P的顯示區域的整個表面上，並且省略了提供在各個像素區域P之間的介面上的緩衝圖案152。也就是說，儘管第4圖以量子棒層155被分成各個像素區域P為例說明，但是本發明的實施例可變更為各種本發明的其他實施例。
形成第二基板170以對應於第一基板110。與第一基板110類似，第二基板170可為由玻璃材料或具有柔韌性的塑膠材料所形成的透明絕緣基板。或者，第二基板170可為由聚合物形成的板或薄膜。
黑色矩陣173形成在第二基板170的內側面上，對應於像素區域P與TFT形成其中的切換區域TrA之間的介面。在量子棒層155形成在顯示區域的整個表面上的本發明的其他實施例中(參見第5A圖和第5B圖)，黑色矩陣173應形成以減少或防止漏光以及各個像素中的混色。然而，在量子棒層155被分成各個像素區域P的本發明的其他實施例中(參見第4圖和第5C圖)，可省略黑色矩陣173。
一黑色矩陣可形成在第一基板110與SPF薄膜197之間，以減小或防止各個像素中的混色。
如第5C圖所示，量子棒層155內具有相同大小的核(參見第2圖的157)的量子棒(參見第2圖的156)形成在各個像素區域P中。又，為了提供全彩範圍，彩色濾光片層175的紅、綠和藍彩色濾光片圖案175a、175b和175c依次且重複地形成在三個相鄰像素區域P中，以對應使用黑色矩陣173圍繞的區域。儘管第4圖說明僅黑色矩陣173提供在第二基板170的內側面上，但是本發明的實施例可變更為各種本發明的其他實施例。又，儘管彩色濾光片層175顯示為具有紅、綠和藍彩色濾光片圖案175a、175b和175c，但是在本發明的實施例中，可省略一個或多個紅、綠和藍彩色濾光片圖案175a、175b和175c。例如，當BLU 180發藍光時，可省略藍彩色濾光片圖案175c。
一外層可提供在黑色矩陣173和彩色濾光片層175之上的第二基板170的整個表面上。在一實施例中(參見第4圖)，其中在各個像素區域P中提供在第一基板110上的量子棒層155包括具有不同大小的核(參見第2圖的157)的量子棒156a、156b和156c配置以發紅、綠和藍光，一彩色濾光片層可進一步提供在第二基板170上以獲得一寬可再現的色度範圍，其中該彩色濾光片層包括設置於各個像素區域P內的紅、綠和藍彩色濾光片圖案。
同時，配置以提供光至量子棒層155的BLU 180形成在量子棒面板102之下，即第一基板110的外側面上。BLU 180包括光源182、反射板185以及置於反射板185上的導光板(light guide plate，LGP)187。
在本發明的實施例中，光源182產生具有小於約450nm的短波長範圍的光，如藍色可見光或UV光。也就是說，光源182可包括選自含冷陰極螢光燈管(cold cathode ray tube，CCFL)以及外置電極螢光燈(external electrode fluorescent lamp，EEFL)的螢光燈或發光二極體(light emitting diode，LED)。儘管本發明的實施例說明為具有光源182包括LED，但是本發明的實施例不限於此。
光源182設置於LGP 187的一側上，相對(或面對)LGP 187的光入射部分。LGP 187多次內部地完全反射自光源182入射的光，從而光傳播並均勻擴散至LGP 187的表面。LGP 187提供一面光源至量子棒面板102。在這種情況下，具有一特定形狀的圖案可設置在LGP 187的背面上以提供一均勻面光源至量子棒面板102。在這種情況下，具有該特定形狀的圖案可不同地配置為橢圓形圖案、多邊形圖案或全像圖，以將入射光導至LGP 187。也可使用其他圖案。利用印刷技術或注射技術將該圖案形成在LGP 187的底面上。
反射板185設置在LGP 187的背面上，並且將通過LGP 187背面傳輸的光反射至量子棒面板102以提高亮度。
儘管本發明的實施例說明BLU 180為側光式BLU，其中光源182提供在LGP 187的側面上，並且LGP 187使面光入射至量子棒面板102，但是BLU 180可為直下式BLU。
在一直下式BLU中，用作光源的複數個螢光燈以一定間距設置在反射板上，或者提供設置複數個LED的LED驅動器基板。又，可提供擴散板代替LGP 187，其上設有螢光燈或LED驅動器基板。
以下，將描述包括SPF薄膜197或LPF薄膜198的LEF薄膜的特性，其為本發明實施例最有特點的結構之一。
第6圖說明利用根據本發明實施例的光效率增強薄膜的量子棒發光顯示裝置的特性。
參見第6圖，證實了根據對比實例的無薄膜量子棒發光顯示裝置與根據本發明實施例的使用SPF薄膜、LPF薄膜或其兩種薄膜的量子棒發光顯示裝置的效果差異。
當使用具有大約450nm或更小波長的光時，對比亮度及透射率的結果如下。
當將SPF薄膜提供在量子棒發光顯示裝置之下時，該量子棒發光顯示裝置顯示其比根據對比實例的無薄膜量子棒發光顯示裝置的亮度及透射率高2.1倍。當將LPF薄膜提供在量子棒發光顯示裝置上時，該量子棒發光顯示裝置顯示其比根據對比實例的無薄膜量子棒發光顯示裝置的亮度及透射率高2倍。
此外，當將SPF薄膜及LPF薄膜同時且分別形成在量子棒發光顯示裝置之上及之下時，該量子棒發光顯示裝置顯示其比根據對比實例的無薄膜量子棒發光顯示裝置的亮度及透射率高4倍。
因此，根據本發明實施例的量子棒發光顯示裝置包括一光效率增強薄膜，並且可最大化由根據對比實例的BLU發出的光的效率。
根據本發明的實施例，量子棒發光顯示裝置比需要額外彩色濾光片層的LCD可具有更簡單的結構，耗能更少且顯示出更高的亮度及透射率。
此外，儘管提供僅具有不同大小的核的量子棒以顯示紅、綠和藍色，但是與採用具有不同物理特性的材料以顯示紅、綠和藍光的有機發光二極體(OLED)相比，根據本發明實施例的量子棒發光顯示裝置在材料上無顯著差異。又，量子棒發光顯示裝置具有長壽命，因為該顯示裝置比使用自發光材料時更長時間保持螢光。
根據本發明的實施例，量子棒發光顯示裝置包括光效率增強薄膜並可最大化由BLU發出的光的效率。
在不脫離本發明的精神或範圍內的有關本發明的各種修飾或變更對於熟悉本領域的人員是顯而易見的。因此，本發明旨在涵蓋由所附申請專利範圍和相等的範圍內提供的本發明的修飾和變更。
本申請要求2012年6月26日在韓國提交的韓國專利申請第10-2012-0068586號的優先權及權益，藉由引用其全部結合於此。
101‧‧‧量子棒發光顯示裝置
102‧‧‧量子棒層
108‧‧‧閘極電極
110‧‧‧第一基板
115‧‧‧閘極絕緣層
120‧‧‧半導體層
120a‧‧‧主動層
120b‧‧‧歐姆接觸層
121‧‧‧虛擬圖案
121a‧‧‧第一半導體圖案
121b‧‧‧第二半導體圖案
130‧‧‧資料線
133‧‧‧源極電極
136‧‧‧汲極電極
140‧‧‧保護層
143‧‧‧汲極接觸孔
150‧‧‧第一電極
152‧‧‧緩衝圖案
155‧‧‧量子棒層
155a‧‧‧量子棒層
155b‧‧‧量子棒層
155c‧‧‧量子棒層
156‧‧‧量子棒
156a‧‧‧量子棒
156b‧‧‧量子棒
156c‧‧‧量子棒
160‧‧‧第二電極
170‧‧‧第二基板
173‧‧‧黑色矩陣
180‧‧‧BLU
182‧‧‧光源
185‧‧‧反射板
187‧‧‧導光板(LGP)
197‧‧‧短波長通過濾光片(SPF)薄膜
198‧‧‧長波長通過濾光片(LPF)薄膜

Claims (14)

  1. 一種量子棒發光顯示裝置，包含：一顯示面板，該顯示面板包括一第一基板、相對於該第一基板的一第二基板、以及形成在該第一基板和第二基板之間的一量子棒層，其中該量子棒層中的複數個量子棒單向排列；一背光單元，裝置在該顯示面板之下並配置以提供光至該顯示面板；一短波長通過濾光片薄膜，形成在該第一基板與該背光單元之間，並配置以傳輸來自具有第一波長範圍之該背光單元的光和反射來自具有第二波長範圍之該量子棒層的光，其中該第一波長範圍之波長係短於該第二波長範圍之波長；以及一長波長通過濾光片薄膜，設置在該顯示面板與該第二基板之間，並且配置以反射來自具有該第一波長範圍之該背光單元的光，和傳輸來自具有該第二波長範圍之該量子棒層的光，其中該第一基板係設置較該第二基板靠近該背光單元。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述的量子棒發光顯示裝置，其中該量子棒層接收來自該背光單元的光並輸出可見光，以及，其中該長波長通過濾光片薄膜反射來自該背光單元的光，並傳輸來自該量子棒層的可見光。
  3. 依據申請專利範圍第2項所述的量子棒發光顯示裝置，其中該可見光為白光、紅光、綠光及藍光的其中之一。
  4. 依據申請專利範圍第1項所述的量子棒發光顯示裝置，其中該量子棒層接收來自該背光單元的光並輸出可見光，以及，其中該短波長通過濾光片薄膜反射來自該量子棒層的可見光。
  5. 依據申請專利範圍第4項所述的量子棒發光顯示裝置，其中該可見光為白光、紅光、綠光及藍光的其中之一。
  6. 依據申請專利範圍第1項所述的量子棒發光顯示裝置，其中來自該背光單元的光為紫外(UV)光及藍光的其中之一。
  7. 依據申請專利範圍第1項所述的量子棒發光顯示裝置，進一步包含複數個像素區域，該等像素區域形成在該第一基板上，並且每個像素區域具有一薄膜電晶體(TFT)，其中該量子棒層的一部分分別局部地形成在該等像素區域上。
  8. 依據申請專利範圍第1項所述的量子棒發光顯示裝置，其中每個量子棒包括一核，或者一核及一外殼。
  9. 依據申請專利範圍第1項所述的量子棒發光顯示裝置，進一步包含：複數個第一電極，局部地形成在該第一基板上；一緩衝圖案，局部地形成在相鄰的該等第一電極之間；以及一第二電極，形成在該等第一電極及該緩衝圖案上。 其中，該量子棒層局部地設置在該等第一電極與該第二電極之間。
  10. 依據申請專利範圍第1項所述的量子棒發光顯示裝置，進一步包含：一圖案層，形成在該第一基板上；以及複數個電極，局部地形成在該圖案層上，並且暴露該圖案層的一部分，其中該量子棒層設置在該等電極及該圖案層的暴露部分之上。
  11. 依據申請專利範圍第1項所述的量子棒發光顯示裝置，進一步包含一黑色矩陣，該黑色矩陣圖案化在該第二基板上。
  12. 依據申請專利範圍第11項所述的量子棒發光顯示裝置，進一步包含一彩色濾光片層，該彩色濾光片層形成在該第二基板上，並且包括紅、綠和藍彩色濾光片圖案。
  13. 依據申請專利範圍第1項所述的量子棒發光顯示裝置，其中該量子棒層 接收來自該背光單元的光，並依據該等量子棒的大小不同輸出不同顏色的可見光。
  14. 依據申請專利範圍第1項所述的量子棒發光顯示裝置，其中該第二基板由一塑膠材料、一聚合物及玻璃的其中之一形成。
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