相关申请的交叉引用
本申请要求2018年11月27日提交的韩国专利申请第10-2018-0148149号和2019年7月31日提交的韩国专利申请第10-2019-0093270号的优先权以及由此产生的所有权益,它们的公开内容通过引用整体并入本文。
本公开涉及一种显示设备,并且更具体地,涉及一种包括白色像素的显示设备。
背景技术:
随着多媒体的发展,显示设备已经变得越来越重要。因此,已经开发了诸如液晶显示设备(lcd)、有机发光二极管(oled)显示设备等的各种显示设备。
oled显示设备不需要单独的光源,并且因此可以具有减小的厚度以及轻的重量。另外,oled显示设备凭借其特性(诸如低功耗、高亮度和高对比度以及高响应速度),目前正作为下一代显示设备而受到关注。然而,oled显示设备的电极和金属布线反射从oled显示设备的外部入射的光。因此,当在明亮的地方使用oled显示设备时,由于外部光的反射而难以实现全黑灰度,并且oled显示设备的对比度可能降低。
最近,已经研究了使用波长转换层来改善显示设备的显示质量(例如颜色再现性)。然而,波长转换层中包括的波长转换材料和散射体可能加剧外部光的反射。
技术实现要素:
本公开的实施例提供了一种可以通过添加白色像素来改善全白亮度的显示设备。
本公开的实施例提供一种不具有偏振层的可以实现中性黑色反射的显示设备。
本公开的实施例提供了一种可以校正由于白色像素的黄色反射而改变的反射颜色坐标的显示设备。
然而,本公开的实施例不限于本文阐述的那些。通过参照下面给出的本公开的详细描述,本公开的上面和其他实施例对于本公开所属领域的普通技术人员将变得更加明显。
显示设备的一个实施例包括:包括多个像素区域的基板,多个像素被布置在多个像素区域上;发光层,该发光层被布置在基板上并且提供具有第一波长的第一光;以及光转换器,该光转换器被布置在发光层上并且接收第一光,其中,多个像素包括第一像素、第二像素、第三像素和第四像素,第四像素包括第一子像素和第二子像素,光转换器包括被布置在第一像素中的第一波长转换层、被布置在第二像素中的第二波长转换层、被布置在第三像素中的透光层、被布置在第一子像素中的第三波长转换层以及被布置在第三像素和第二子像素中的滤色器层,并且该滤色器层包括透射通过第一光的滤色器,该第一波长转换层包括第一波长转换材料,该第一波长转换材料将第一光转换成具有比第一波长长的第二波长的第二光,该第二波长转换层包括第二波长转换材料,该第二波长转换材料将第一光转换成具有比第一波长长的第三波长的第三光,该第三波长转换层包括第一波长转换材料和第二波长转换材料。
显示设备的一个实施例包括:第一像素;第二像素;第三像素;以及第四像素,其中,第一像素、第二像素、第三像素和第四像素在第一方向上被顺序地设置为彼此相邻,所述第四像素包括被设置在与第一方向垂直的第二方向上的第一子像素和第二子像素,第一像素和第二像素中的一个像素是包括红色滤色器的红色像素,并且另一像素是包括绿色滤色器的绿色像素,第三像素是包括蓝色滤色器的蓝色像素,第一像素、第二像素、第三像素和第一子像素中的每一个包括发射蓝光的发光层,第一像素和第二像素中的一个像素包括第一波长转换层,并且另一像素包括第二波长转换层,该第一波长转换层包括将蓝光转换成红光的第一波长转换材料,该第二波长转换层包括将蓝光转换成绿光的第二波长转换材料,该第一子像素包括第三波长转换层,该第三波长转换层包括第一波长转换材料和第二波长转换材料,并且该第二子像素包括蓝色滤色器。
显示设备的一个实施例包括:包括多个像素区域的基板,多个像素被布置在多个像素区域上;发光层,该发光层被布置在基板上并且提供具有第一波长的第一光;以及光转换器,该光转换器被布置在发光层上并且接收第一光,其中,多个像素包括第一像素、第二像素、第三像素和第四像素,光转换器包括被布置在第一像素中的第一波长转换层、被布置在第二像素中的第二波长转换层、被布置在第三像素中的透光层以及被布置在第四像素中的第三波长转换层,该第一波长转换层包括第一波长转换材料,该第一波长转换材料将第一光转换成具有比第一波长长的第二波长的第二光,该第二波长转换层包括第二波长转换材料,该第二波长转换材料将第一光转换成具有比第一波长长的第三波长的第三光,该第三波长转换层包括第一波长转换材料和第二波长转换材料,该显示设备进一步包括沿着多个像素中的每一个像素的边界被布置在基板上的矩阵图案,并且该矩阵图案反射第一光。
根据本公开的前述和其他实施例,可以通过添加白色像素来改善全白亮度。另外,由于不需要驱动所有红色、绿色和蓝色像素来实现白光,所以可以降低显示设备的功耗。
在不具有偏振层的无偏振器显示设备中,通过校正由于白色像素的黄色反射而改变的反射颜色坐标,可以实现中性黑色反射。
根据以下详细描述、附图和权利要求,其他特征和实施例将是明显的。
附图说明
通过参照附图详细地描述本公开的实施例,本公开的上面和其他实施例和特征将变得更加明显,其中:
图1是根据本公开的实施例的显示设备的平面图;
图2是沿着图1的线ii-ii’截取的截面图;
图3是沿着图1的线iii-iii’截取的截面图;
图4是沿着图1的线iv-iv’截取的截面图;
图5示出根据本公开的实施例的第一子像素的光透射光谱;
图6示出根据本公开的实施例的第二子像素的光透射光谱;
图7示出根据本公开的实施例的第一子像素的光反射光谱;
图8示出根据本公开的实施例的第二子像素的光反射光谱;
图9是示出反射光的颜色坐标的cie1931色度图;
图10是根据本公开的另一实施例的显示设备的平面图;
图11是沿着图10的线xi-xi’截取的截面图;
图12是沿着图10的线xii-xii’截取的截面图;
图13示出根据本公开的另一实施例的第一子像素的光透射光谱;
图14示出根据本公开的另一实施例的第二子像素的光透射光谱;
图15是图示根据本公开的实施例的第三波长转换层的截面图;
图16是示出波长转换材料的吸收率(按波段)的曲线图;
图17是图示根据本公开的另一实施例的第三波长转换层的截面图;
图18、图19、图20和图21是图示根据本公开的实施例的第二子像素的截面图;
图22是根据本公开的另一实施例的显示设备的平面图;
图23是图22的显示设备的截面图;
图24是根据本公开的另一实施例的显示设备的截面图;
图25是图示图2的修改例的截面图;
图26是图示图3的修改例的截面图;
图27是图示图4的修改例的截面图;
图28是图示图11的修改例的截面图;以及
图29是图示图12的修改例的截面图。
具体实施方式
通过参照以下实施例的详细描述和附图,可以更容易地理解本发明构思的特征及其实现方法。然而,本发明构思可以以许多不同的形式来体现,并且不应被解释为限于本文阐述的实施例。相反,提供这些实施例以便本公开将是透彻的和完整的,并且将向本领域技术人员充分传达本发明构思的方面和特征,并且本发明构思将仅由所附权利要求限定。在整个说明书中,相同的附图标记指代相同的元件。
本文所使用的术语仅是为了描述特定实施例的目的,并且不意在限制本发明构思。如本文所使用的,单数形式“一”和“该”也意在包括复数形式,除非上下文明确另外指示。将进一步理解的是,当在本说明书中使用时,术语“包括”和/或“包含”指定了所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但并不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或添加。
将理解的是,当元件或层被称为在另一元件或层“上”、“连接到”或“耦接到”另一元件或层时,它可以直接在该另一元件或层上、直接连接到或直接耦接到该另一元件或层,或可以存在中间的元件或层。相反,当元件被称为“直接”在另一元件或层“上”、“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件或层时,不存在中间的元件或层。如本文所使用的,术语“和/或”包括关联的所列项目中的一个或多个项目的任何和所有组合。
将理解的是,尽管术语第一、第二等在本文中可用于描述各种元件、部件、区域、层和/或区段,但是这些元件、部件、区域、层和/或区段不应受这些术语限制。这些术语仅用于区分一个元件、部件、区域、层或区段与另一元件、部件、区域、层或区段。因此,在不脱离本发明构思的教导的情况下,下面讨论的第一元件、部件、区域、层或区段可以被称为第二元件、部件、区域、层或区段。
在本说明书中,第一方向x意味着平面中的任何一个方向,第二方向y意味着平面中与第一方向x交叉的方向,第三方向z意味着垂直于平面的方向。
在下文中,将参照附图描述本公开的示例性实施例。
图1是根据本公开的实施例的显示设备的平面图。参照图1,多个像素(px1、px2、px3和px4)可以被限定在显示设备10中。如本文所使用的,术语“像素”指的是单个区域,该单个区域显示单个原色并且由于透射光或反射光而被用户可识别。也就是说,像素是用于独立显示颜色的显示设备10的最小单位。
多个像素(px1、px2、px3和px4)可以包括:显示第一颜色的第一像素px1;显示第二颜色的第二像素px2,第二颜色具有比第一颜色短的波长;以及显示第三颜色的第三像素px3,第三颜色具有比第二颜色短的波长。多个像素(px1、px2、px3和px4)可以进一步包括显示第四颜色的第四像素px4。第四颜色可以是通过将第一颜色、第二颜色和第三颜色混合在一起而获得的颜色。
第一颜色可以是具有第一波段的光。第二颜色可以是具有第二波段的光。第三颜色可以是具有第三波段的光。这里,第一波段、第二波段和第三波段可以彼此不同。第一波段的峰值波长可以在大约600nm至大约670nm的范围内。第二波段的峰值波长可以在大约500nm至大约570nm的范围内。第三波段的峰值波长可以在大约420nm至大约480nm的范围内。
第一像素px1可以是显示红色的红色像素,第二像素px2可以是显示绿色的绿色像素,并且第三像素px3可以是显示蓝色的蓝色像素。第四像素px4可以包括多个子像素。第四像素px4的子像素中的至少一个子像素可以显示混合有第一颜色光、第二颜色光和第三颜色光的混合光。第四像素px4的显示混合颜色的子像素可以显示白色,但是本公开不限于此。可替代地,第四像素px4的显示混合颜色的子像素可以显示通过混合两种或更多种颜色而获得的各种颜色。
第一像素px1、第二像素px2、第三像素px3和第四像素px4可以沿着第一方向x被并排顺序地设置。在一个实施例中,第二像素px2可具有最大尺寸,第一像素px1可具有第二最大尺寸,并且第四像素px4的尺寸可以小于第一像素px1和第二像素px2,并且可以具有与第三像素px3基本上相同的尺寸。第一像素px1、第二像素px2、第三像素px3和第四像素px4可以形成点,并且在平面图中,该点可以被以矩阵形式设置。
第四像素px4可以包括第一子像素spx1和被设置为在第二方向y上与第一子像素spx1相邻的第二子像素spx2。第一子像素spx1和第二子像素spx2可以在第一方向x上具有相同的宽度。第一子像素spx1和第二子像素spx2被图示为不仅在第一方向x上而且在第二方向y上具有相同的宽度,但是第一子像素spx1和第二子像素spx2的尺寸可以根据需要而改变。
第四像素px4可以包括显示白色的子像素。在一个实施例中,第一子像素spx1可以显示白色。第二子像素spx2不包括发光层,而是包括滤色器,该滤色器用作用于控制反射光的颜色坐标的反射光控制像素。第二子像素spx2的滤色器可以包括与第三像素px3相同的滤色器,即蓝色滤色器。稍后将详细地描述第四像素px4的结构。
图2是沿着图1的线ii-ii’截取的截面图。图3是沿着图1的线iii-iii’截取的截面图。图4是沿着图1的线iv-iv’截取的截面图。
在下文中,将参照图1至图4描述显示设备10的截面结构。显示设备10包括光提供器200以及接收来自光提供器200的光并且改变波长或透射所接收的光的光转换器301。光提供器200可以包括透射入射光的发光层或光发射器。在后面的描述中,假设光提供器200包括包含自发光元件的发光层。
光提供器200包括第一基板100以及被顺序地布置在第一基板100上的第一电极210、像素限定膜220、发光层230、第二电极240和封装层250。发光层230可以被布置在第一电极210和第二电极240之间。第一电极210和第二电极240可以电连接到发光层230的两端。
第一基板100可以是透明或不透明绝缘基板或膜。例如,第一基板100可以由玻璃材料或石英材料形成,或者可以包括诸如聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚丙烯酸酯的柔性聚合物材料。也就是说,第一基板100可以是可弯曲的、可折叠的或可卷曲的柔性基板。
尽管未明确图示,但是一个或多个薄膜晶体管可以被布置在第一基板100上。薄膜晶体管可以提供用于驱动特定像素中包括的发光元件的电流或电压。
第一电极210可以被布置在第一基板100上。第一电极210可以是像素电极。第一电极210中的每一个可以被布置在像素(或子像素)中的每一个中。被布置在不同像素中的第一电极210可以彼此间隔开。第一电极210可以是阳极电极。也就是说,第一电极210可以向发光层230提供空穴。
第一电极210可以包括高功函数材料层和反射材料层,高功函数材料层选自由氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)、氧化锌(zno)和氧化铟(in2o3)组成的群组,反射材料层由银(ag)、镁(mg)、铝(al)、铂(pt)、金(au)、镍(ni)、钕(nd)、铱(ir)、铬(cr)、锂(li)、钙(ca)及其混合物形成。另外,第一电极210可以具有选自由ito/mg、ito/mgf、ito/ag和ito/ag/ito组成的群组的多层结构,但是本公开不限于此。
像素限定膜220可以被布置在第一基板100上,以覆盖第一电极210的至少一部分,例如第一电极210的边缘。像素限定膜220可以被布置在多个像素(px1、px2、px3和px4)之间的边界处。像素限定膜220可以包括暴露第一电极210的部分的开口。像素限定膜220的开口可以暴露被布置在第一像素px1、第二像素px2、第三像素px3和第四像素px4的第一子像素spx1中的第一电极210。被布置在第四像素px4的第二子像素spx2中的第一电极210上面不存在像素限定膜220的开口,并且被布置在第四像素px4的第二子像素spx2中的第一电极210被像素限定膜220完全覆盖。
像素限定膜220可以由无机绝缘材料或有机绝缘材料形成,无机绝缘材料诸如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铪、氧化铝、氧化钛、氧化钽或氧化锌,有机绝缘材料诸如丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、不饱和聚酯树脂、聚苯树脂、聚苯硫醚树脂或苯并环丁烯(bcb)。像素限定膜220可以是单层膜或包括不同材料的多层膜。
发光层230可以被布置在像素限定膜220的开口中。发光层230可以与第一电极210和第二电极240一起形成发光元件。发光层230可以被布置在第一像素px1、第二像素px2和第三像素px3以及第四像素px4的第一子像素spx1的由像素限定膜220的开口暴露的第一电极210上。发光层230可以不被布置在第四像素px4的其中像素限定膜220的开口未被布置的第二子像素spx2中。
在一些实施例中,发光层230可以包括第一辅助层231、有源层232和第二辅助层233。
具体地说,第一辅助层231、有源层232和第二辅助层233可以被顺序地布置在第一基板100上的第一电极210上。第一辅助层231可以包括传送从第一电极210注入的空穴的空穴传输层(htl)。第一辅助层231可以进一步包括被布置在第一基板100和htl之间的空穴注入层(hil)。第二辅助层233可以包括传送从第二电极240注入的电子的电子传输层(etl)。第二辅助层233可以进一步包括被布置在第二电极240和etl之间的电子注入层(eil)。
有源层232可以被布置在第一辅助层231和第二辅助层233之间。从第一辅助层231供应的空穴和从第二辅助层233供应的电子可以复合,以生成激子并且因此发光。由有源层232发射的光可以是具有第三波段的第三颜色的光l3。也就是说,有源层232可以发射蓝光。有源层232的材料没有具体限制,只要它可以发射具有第三颜色的光。可替代地,发射的光可以是具有第四波段的光,该第四波段是比第三波段短的波段。第四波段的光可以是紫外光或近紫外光。也就是说,入射在透光层353和波长转换层350上的入射光l3可以是紫外光或近紫外光。
在一些实施例中,有源层232可以是有机发光层。有源层232可以包括主体和掺杂剂。在其他实施例中,有源层232可以是无机发光层或者无机材料和有机材料混合的发光层。例如,有源层232可以是混合了基于无机材料的量子点、基于有机材料的主体和基于有机材料的掺杂剂的发光层。
尽管未明确图示,但是发光层230可以包括彼此重叠的多个有源层232。在提供多个有源层232的情况下,电荷生成层(cgl)可以进一步被布置在多个有源层232之间。
第二电极240可以被设置在像素限定膜220和第二辅助层233上。第二电极240可以是公共电极。第二电极240不仅可以被布置在形成发光层230的像素中,而且可以被布置在第四像素px4的未形成发光层230的第二子像素spx2中。第二电极240可以被布置在整个第一基板100上。第二电极240可以是阴极电极。第二电极240可以包括低功函数材料的层,低功函数材料诸如li、ca、lif/ca、lif/al、al、mg、ag、pt、pd、ni、au、nd、ir、cr、baf、ba或其化合物或混合物(例如,ag和mg的混合物)。第二电极240可以进一步包括被布置在低功函数材料的层上的透明金属氧化物层。
封装层250可以被布置在第二电极240上。封装层250可以被布置在光提供器200上,以密封发光层230并且因此防止外部杂质或湿气渗入显示设备10中。封装层250可以形成为包括无机膜的单层膜。可替代地,封装层250可以由一个或多个无机膜和一个或多个有机膜交替堆叠的多层膜形成。例如,封装层250可以包括两个无机膜和被布置在两个无机膜之间的有机膜。还可替代地,封装层250可以包括封装基板。
光转换器301可以包括第二基板300以及被布置在第二基板300上的滤色器层320、波长转换层350和透光层353。光转换器301可以进一步包括黑矩阵310、低反射层330、第一覆盖层340和第二覆盖层360。
第二基板300可以是透明绝缘基板。该透明绝缘基板可以包括玻璃、石英或半透明塑料。在一个实施例中,第二基板300可以是可弯曲的、可折叠的或可卷曲的柔性基板。
光转换器301可以进一步包括黑矩阵310。黑矩阵310可以被布置在第二基板300上。黑矩阵310阻挡光透射通过黑矩阵310,以防止邻近的像素之间的颜色混合。黑矩阵310可以被布置在多个像素(px1、px2、px3和px4)之间的边界处,并且甚至在子像素spx1和spx2之间的边界上。黑矩阵310的材料没有具体限制,只要它可以吸收入射到黑矩阵310上的光并且因此可以阻挡光透射通过黑矩阵310。在一个实施例中,黑矩阵310可以包括有机材料或包括铬的金属材料。在另一实施例中,黑矩阵310可以反射具有大约380nm至500nm的波长的光。稍后将参照图22详细地描述黑矩阵310。
滤色器层320可以被布置在第二基板300和黑矩阵310上。滤色器层320可以包括被布置在第一像素px1中的第一滤色器321、被布置在第二像素px2中的第二滤色器322以及被布置在第三像素px3中的第三滤色器323。滤色器层320可以进一步包括被布置在第二子像素spx2中的第四滤色器324。在一个实施例中,第三滤色器323和第四滤色器324可以透射具有相同颜色的光。在一个实施例中,第三像素px3和第二子像素spx2可以分别形成。在另一实施例中,在第三像素px3中形成的第三滤色器323和在第二子像素spx2中形成的第四滤色器324可以同时形成。尽管未明确图示,但是在又一实施例中,第三滤色器323和第四滤色器324可以同时形成,以形成单个滤色器,在这种情况下,黑矩阵310可以不被布置在第三像素px3和第二子像素spx2之间。
可以没有滤色器被布置在第四像素px4的作为白色像素的第一子像素spx1中。第四像素px4的第一子像素spx1可以用与滤色器不同的材料填充。例如,低反射层330可以在第一子像素spx1中厚厚地形成,使得第一子像素spx1的底表面和其他像素的底表面可以是基本上平坦化的,但是本公开不限于此。可替代地,在第一子像素spx1中,低反射层330的厚度可以与在其他像素中的厚度基本上相同,以便由于在第一子像素spx1中缺少滤色器层而可以形成第一子像素spx1和其他像素之间高度差。高度差可以与滤色器层320的厚度相同。还可替代地,除了低反射层330之外的填料材料可以进一步被布置在第一子像素spx1中,以基本上平坦化多个像素(px1、px2、px3和px4)的底表面。
滤色器层320可以选择性地透射一些波段的入射光。例如,第一滤色器321可以选择性地透射红色波段中的入射光通过第一滤色器321,并且可以阻挡绿色波段和蓝色波段中的入射光。在一个实施例中,第一滤色器321可以是红色滤色器,第二滤色器322可以是绿色滤色器,并且第三滤色器323可以是蓝色滤色器。在另一实施例中,第一滤色器321和第二滤色器322两者都可以形成为黄色滤色器。也就是说,第一滤色器321和第二滤色器322可以选择性地透射红色波段和绿色波段中的光通过第一滤色器321和第二滤色器322,并且可以阻挡蓝色波段中的光。换句话说,第一滤色器321和第二滤色器322可以是蓝光截止过滤器。
低反射层330可以被布置在滤色器层320上。可以通过沉积具有不同折射率的材料来形成低反射层330。在一个实施例中,低反射层330可具有作为高折射率材料的tio2和作为低折射率材料的sio2的堆叠。低反射层330被图示为在第四像素px4的其中滤色器层320未被布置的第一子像素spx1中相对厚,以便多个像素(px1、px2、px3和px4)的底表面是基本上平坦化的,但是本公开不限于此。在一些实施例中,可以不提供低反射层330。
第一覆盖层340可以被布置在低反射层330上。在显示设备10包括低反射层330的情况下,第一覆盖层340可以沿着低反射层330的表面被布置以具有基本上均匀的厚度。在一些实施例中,在不提供低反射层330的情况下,第一覆盖层340可以被布置在第二基板300上以覆盖滤色器层320,并且可以沿着滤色器层320的表面被布置。第一覆盖层340可以防止滤色器层320和波长转换层350由于诸如湿气或空气的外部杂质的渗透而损坏或变形。第一覆盖层340可以由诸如氧化硅、氮氧化硅和氮化硅的无机材料形成。
透光层353和波长转换层350可以被布置在第一覆盖层340上。在一个实施例中,透光层353和波长转换层350可以具有基本上相同的厚度或相似的厚度。被设置在不同像素中的透光层353和波长转换层350彼此不重叠。
例如,波长转换层350可以被布置在第一像素px1、第二像素px2和第四像素px4的第一子像素spx1中,并且波长转换层350和透光层353中的任何一个都可以不被布置在第四像素px4的第二子像素spx2中。第四像素px4的未被布置波长转换层350和透光层353的第二子像素spx2可以用填料层400填充,这将稍后描述。
在一些实施例中,透光层353可以被布置在第三像素px3中。透光层353可以包括第三透光树脂353b和分散在第三透光树脂353b中的散射体353a。第三透光树脂353b的材料没有具体限制,只要它具有相对于散射体353a的优异的分散特性和透光率。例如,第三透光树脂353b可以包括丙烯酸树脂、酰亚胺树脂或环氧树脂。
散射体353a可以是具有与第三透光树脂353b不同的折射率的颗粒,例如散射光的颗粒。散射体353a的材料没有具体限制,只要它可以与第三透光树脂353b形成光学界面并且因此可以散射透射光。例如,散射体353a可以是金属氧化物的颗粒或有机材料的颗粒。金属氧化物的示例包括氧化钛(tio2)、氧化锆(zro2)、氧化铝(al2o3)、氧化铟(in2o3)、氧化锌(zno)和氧化锡(sno2),并且有机材料的示例包括丙烯酸树脂和聚氨酯树脂。散射体353a可以与光的入射角无关地在各个方向上散射光,而基本上不改变穿过透光层353的光的波长。结果,可以改善显示设备10的侧面可视性。
在一些实施例中,透光层353可以进一步包括分散或溶解在第三透光树脂353b中的着色剂。着色剂可以分散或溶解在第三透光树脂353b中,并且因此可以选择性地吸收至少一些波段的入射光。例如,着色剂可以是注入蓝色染料或蓝色颜料的蓝色着色剂。在透光层353进一步包括蓝色着色剂的情况下,透光层353可以锐化由第三像素px3显示的蓝色光谱。
在一个实施例中,在入射在透光层353上的光具有第三波段的情况下,透射通过透光层353的光也可以具有第三波段。在这种情况下,入射在透光层353上的光的波段可以根本不改变或者可以仅改变很小。在另一实施例中,在入射在透光层353上的光具有第四波段的情况下,透光层353可以进一步包括波长转换材料,这将稍后描述。当透光层353包括波长转换材料时,入射在透光层353上的光可以被转变成具有第三波段的光,并且所转变的光被发射。
波长转换层350可以包括能够转换或转变从外部入射到其的光的波段的材料。因此,波长转换层350可以将要发射的光的颜色改变为与入射光l3的颜色不同。波长转换层350可以包括第一波长转换层351、第二波长转换层352和第三波长转换层354。波长转换层350可以被布置在第一像素px1、第二像素px2和第四像素px4的第一子像素spx1中。第一波长转换层351可以被布置在第一像素px1中,以与第一滤色器321至少部分重叠。第二波长转换层352可以被布置在第二像素px2中,以与第二滤色器322至少部分重叠。第三波长转换层354可以不与任何滤色器层320重叠,并且可以被布置在第四像素px4的第一子像素spx1中。
第一波长转换层351可以包括第一透光树脂351b和分散在第一透光树脂351b中的第一波长转换材料351a。第一透光树脂351b的材料没有具体限制,只要它具有相对于第一波长转换材料351a的优异的分散特性和透光特性。例如,与第三透光树脂353b一样,第一透光树脂351b可以包括丙烯酸树脂、酰亚胺树脂或环氧树脂。
第一波长转换材料351a可以吸收由发光层230提供的入射光l3,并且可以将入射光l3转换成具有第一波段的光l1。入射光l3可以是具有比第三波段的光短的波长的近紫外光或紫外光。因此,第一像素px1可以显示红光。第一波长转换材料351a可以是例如量子点材料、量子棒材料或磷光体材料。量子点可以响应于它们的电子从导带到价带的跃迁而发射特定颜色的光。在后面的描述中,假设第一波长转换材料351a包括量子点材料。
量子点材料可以是半导体纳米晶体材料。量子点材料可以取决于其组成或尺寸而具有特定的带隙。量子点材料可以吸收光,并且然后可以发射特定波长的光。半导体纳米晶体材料的示例包括iv族纳米晶体材料、ii-vi族化合物、iii-v族化合物、iv-vi族化合物或其组合。
例如,iv族纳米晶体材料可以是硅(si)、锗(ge)或诸如碳化硅(sic)或硅锗(sige)的二元化合物,但是本公开不限于此。
另外,ii-vi族化合物可以是:诸如cdse、cdte、zns、znse、znte、zno、hgs、hgse、hgte、mgse、mgs的二元化合物或其混合物,诸如inznp、agins、cuins、cdses、cdsete、cdste、znses、znsete、znste、hgses、hgsete、hgste、cdzns、cdznse、cdznte、cdhgs、cdhgse、cdhgte、hgzns、hgznse、hgznte、mgznse、mgzns的三元化合物或其混合物,或者诸如hgzntes、cdznses、cdznsete、cdznste、cdhgses、cdhgsete、cdhgste、hgznses、hgznsete、hgznste的四元化合物或其混合物,但是本公开不限于此。
另外,iii-v族化合物可以是:诸如gan、gap、gaas、gasb、aln、alp、alas、alsb、inn、inp、inas、insb的二元化合物或其混合物,诸如ganp、ganas、gansb、gapas、gapsb、alnp、alnas、alnsb、alpas、alpsb、ingap、innp、inalp、innas、innsb、inpas、inpsb的三元化合物或其混合物,或者诸如gaalnp、gaalnas、gaalnsb、gaalpas、gaalpsb、gainnp、gainnas、gainnsb、gainpas、gainpsb、inalnp、inalnas、inalnsb、inalpas、inalpsb的四元化合物或其混合物,但是本公开不限于此。
另外,iv-vi族化合物可以是:诸如sns、snse、snte、pbs、pbse、pbte的二元化合物或其混合物,诸如snses、snsete、snste、pbses、pbsete、pbste、snpbs、snpbse、snpbte的三元化合物或其混合物,或者诸如snpbsse、snpbsete、snpbste的四元化合物或其组合,但是本公开不限于此。
量子点材料的类型没有具体限制。例如,量子点材料可以是球形、金字塔形、多臂或立方纳米颗粒、纳米管、纳米线、纳米纤维或纳米片。二元元素化合物、三元元素化合物或四元元素化合物可以分别以均匀的浓度或以部分不同的浓度包括在量子点材料中。量子点材料可以具有一个量子点围绕另一量子点的核-壳结构。存在于壳中的元素的浓度朝向核逐渐降低。
在一些实施例中,量子点材料可以具有核-壳结构,并且可以包括包含前面提到的纳米晶体材料的核和围绕核的壳。
量子点材料的壳可以执行保护层的功能以用于防止核的化学变性以保持半导体特性,和/或可以执行充电层的功能以用于向量子点材料赋予电泳特性。量子点材料的壳可以具有单层结构或多层结构。量子点材料的壳的示例包括金属的氧化物或非金属的氧化物、半导体化合物及其组合。
例如,金属氧化物或非金属氧化物可以是:诸如sio2、al2o3、tio2、zno、mno、mn2o3、mn3o4、cuo、feo、fe2o3、fe3o4、coo、co3o4或nio的二元化合物,或诸如mgal2o4、cofe2o4、nife2o4或comn2o4的三元化合物,但是本公开不限于此。
另外,半导体化合物可以是cds、cdse、cdte、zns、znse、znte、gaas、gap、gasb、hgs、hgse、hgte、inas、inp、insb、alas、alp或alsb,但是本公开不限于此。
第二波长转换层352可以包括第二透光树脂352b和分散在第二透光树脂352b中的第二波长转换材料352a。第二透光树脂352b的材料没有具体限制,只要它既不影响第二波长转换材料352a的波长转换性能,也不引起光吸收。例如,第二透光树脂352b可以包括诸如环氧树脂或丙烯酸树脂的有机材料。第一透光树脂351b、第二透光树脂352b和第三透光树脂353b可以全部由相同的材料形成,但是本公开不限于此。
第二波长转换材料352a可以吸收由发光层230提供的入射光l3,并且然后可以发射具有第二颜色的、第二波段的光l2。因此,第二像素px2可以显示绿光。第二波长转换材料352a可以是例如量子点材料、量子棒材料或磷光体材料。在后面的描述中,假设第二波长转换材料352a包括量子点材料。该量子点材料可以具有核-壳结构。量子点材料的核可以是半导体纳米晶体材料。在一个实施例中,半导体纳米晶体材料可以选自由ii-vi族化合物、iii-v族化合物、iv-vi族化合物、iv族元素、iv族化合物及其组合组成的群组。上面已经关于第一波长转换材料351a描述了这些化合物或元素中的每一个的示例,并且因此,将省略其详细描述。
第一波长转换材料351a的量子点尺寸(或颗粒尺寸)可以大于第二波长转换材料352a的量子点尺寸(或颗粒尺寸)。例如,第一波长转换材料351a可以具有大约
量子点材料可以具有大约45nm或更小、优选地大约40nm或更小并且更优选地大约30nm或更小的半峰全宽发射光谱,在这种情况下,可以改善颜色纯度或颜色再现性。另外,因为可以通过量子点材料在所有方向上发射光,所以可以改善侧面可视性。
从第一波长转换层351发射的光和从第二波长转换层352发射的光两者可以都处于非偏振状态。非偏振光是指在各种方向上振动的光。换句话说,非偏振光是由随机偏振分量组成的光。非偏振光的一个示例是自然光。
可替代地,第一波长转换层351和第二波长转换层352不仅可以包括量子点材料,而且可以包括磷光体材料。在一个实施例中,磷光体材料可以具有大约100nm至3000nm的尺寸。磷光体材料可以包括黄色、绿色和红色荧光材料。
在透射通过第一波长转换层351或第二波长转换层352的光束之中,未被第一波长转换材料351a或第二波长转换材料352a转换的光可以被滤色器层320吸收。例如,除了红光之外,透射通过第一波长转换层351的所有光束可以被第一滤色器321吸收并且因此被阻挡。因此,可以进一步改善由第一像素px1显示的红光的纯度。
第三波长转换层354可以包括第四透光树脂354b以及分散在第四透光树脂354b中的第一波长转换材料351a和第二波长转换材料352a。第一波长转换材料351a可以将入射光l3转换成第一波段的光并且可以发射第一波段的光,并且第二波长转换材料352a可以将入射光转换成第二波段的光并且可以发射第二波段的光。入射光l3中的一些可以透射通过第三波长转换层354,而未被第一波长转换材料351a和第二波长转换材料352a转换。也就是说,第三波长转换层354可以发射第一波段的光、第二波段的光和第三波段的光。因为第四像素px4的第一子像素spx1不包括滤色器层320,所以从第三波长转换层354发射的第一波段的光、第二波段的光和第三波段的光可以被提供到显示设备10的外部。在入射光l3是蓝光的情况下,红光、绿光和蓝光可以通过第一子像素spx1发射到外部。在红光、绿光和蓝光混合并且一起发射的情况下,可以发射第四颜色的光l4。光l4可以是白光。也就是说,第一子像素spx1可以是显示白光的像素。稍后将参照图7和图8描述由第一子像素spx1发射的光。
在一些实施例中,可以在形成透光层353之后形成波长转换层350。通过形成透光层353并且然后形成波长转换层350,可以防止波长转换层350中包括的波长转换材料在形成透光层353的工艺中损坏或污染。
第二覆盖层360可以被布置在波长转换层350和透光层353上。第二覆盖层360可以沿着第一波长转换层351、第二波长转换层352、透射层353和第三波长转换层354的表面被布置以具有均匀的厚度。第二覆盖层360也可以被布置在第四滤色器324上,具体是在第四滤色器324上的第一覆盖层340上,第四滤色器324被布置在第四像素px4的第二子像素spx2中。第二覆盖层360可以形成在第二基板300的整个表面上。第二覆盖层360可以由诸如氧化硅、氮氧化硅或氮化硅的无机材料形成。与第一覆盖层340一样,第二覆盖层360可以防止滤色器层320和波长转换层350由于诸如湿气或空气的外部杂质的渗透而损坏或变形。
尽管未明确图示,但是黄色反射过滤器(yrf)层可以被布置在第二覆盖层360上。yrf层可以是透射通过蓝光并且反射绿光和红光的层。也就是说,yrf层可以透射通过来自光提供器200的入射光l3,并且可以反射朝向发光层230行进的光,以便可以增加发射到外部的光的光效率。因此,通过yrf层可以改善显示设备10的发射效率。yrf层可以通过交替堆叠高折射率材料层和低折射率材料层而形成。在一个实施例中,高折射率材料层可以包括sinx、tiox、taox、hfox或zrox,而低折射率材料层可以包括siox或sicox。例如,yrf层可以通过交替沉积作为高折射率材料的sinx和作为低折射率材料的siox而形成,但是本公开不限于此。在一些实施例中,可以不提供yrf层。
填料层400可以被布置在光转换器301和光提供器200之间。填料层400可以透射从光提供器200发射的光,并且可以用作用于稳定地接合光转换器301和光提供器200的缓冲器。填料层400可以包括有机材料,有机材料诸如基于硅的有机材料、基于环氧的有机材料或基于环氧-丙烯酸的有机材料。例如,填料材料可以包括硅橡胶。
在平面图中,密封构件(未图示)可以进一步沿着光转换器301和光提供器200中的每一个的边缘被布置。该密封构件可以包括诸如环氧树脂的有机材料,但是本公开不限于此。
在一些实施例中,可以不提供填料层400。在不提供填料层400的情况下,空气层可以被布置在光转换器301与光提供器200之间。可替代地,光转换器301与光提供器200之间的间隙可以用惰性气体填充。还可替代地,光转换器301和光提供器200之间的间隙可以处于真空状态。
在显示设备10中,使用第一基板100和第二基板300,以便可以分离光提供器200和光转换器301。然而,在其他实施例中,可以使用单个基板形成显示设备10,在这种情况下,光提供器200和光转换器301可以被顺序地堆叠在单个基板上,以形成显示设备10。
图3是图示第二子像素spx2的截面图。参照图3,第四像素px4的第二子像素spx2可以不包括发光层230和波长转换层350。也就是说,由于第二子像素spx2可以不包括发光层230,所以第二子像素spx2可以是不发光的区域。第二子像素spx2可以是用于控制来自显示设备10的反射光的区域。具体地说,第二子像素spx2可以包括第四滤色器324,并且可以是用于反射蓝光的区域。
图4是图示第四像素px4的第一子像素spx1和第二子像素spx2的截面图。参照图4,第一子像素spx1可以接收入射光l3,并且然后可以分别通过第三波长转换层354的第一波长转换材料351a和第二波长转换材料352a显示第一颜色的波束和第二颜色的波束。如上面已经提到的,未被第三波长转换层354转换成具有不同波长的光的入射光l3可以与第一颜色的波束和第二颜色的波束混合,并且因此可以作为白光发射。在第一子像素spx1发射白光的情况下,可以改善显示设备10的全白亮度。另外,可以减少用于发射白光的显示设备10的功耗。
然而,因为第一子像素spx1不包括滤色器层,所以第一子像素spx1可能具有不良的反射属性。具体地说,入射在第一子像素spx1上的外部光可以被第三波长转换层354的第一波长转换材料351a和第二波长转换材料352a转换,并且因此可以被用户观看到。也就是说,第一子像素spx1中的第三波长转换层354可以发射被第三波长转换层354的第一波长转换材料351a和第二波长转换材料352a反射的光l1和光l2。结果,即使当显示设备未被驱动时,显示设备10也可以发射光l1和光l2,并且光l1和光l2可以被用户观看到,因此,除了黑色之外的颜色可能由于外部光而被用户识别。当显示设备未被驱动时显示设备10被视为黑色的现象被称为中性黑色(nb)反射。在下文中将参照图5和图6描述透射通过第四像素px4的光,并且在下文中将参照图7至图9描述从第四像素px4反射的光。
尽管未明确图示,但是在一些实施例中,可以针对多个像素(px1、px2、px3和px4)中的每一个来划分发光层230的一些元件,并且可以针对所有多个像素(px1、px2、px3和px4)整体形成发光层230的其他元件,如图2至图4中所图示。例如,可以针对多个像素(px1、px2、px3和px4)中的每一个来划分发光层230的有源层232,但是可以在第一基板100的整个表面上整体形成发光层230的第一辅助层231和第二辅助层233。可替代地,可以针对所有多个像素(px1、px2、px3和px4),在第一基板100的整个表面上整体形成整个发光层230。即使针对所有多个像素(px1、px2、px3和px4)整体形成发光层230,发光层230也不被布置在第二子像素spx2中。然而,发光层230的设置没有具体限制。
图25是图示图2的修改例的截面图,图26是图示图3的修改例的截面图,并且图27是图示图4的修改例的截面图。
参照图25至图27,光提供器200a的发光层230a可以形成在显示设备10a的第一基板100的整个表面上。具体地说,发光层230a可以针对第一像素px1、第二像素px2和第三像素px3以及第四像素px4的第一子像素spx1和第二子像素spx2被共同布置,并且可以进一步被布置在像素限定膜上。在第一像素px1、第二像素px2和第三像素px3以及第四像素px4的第一子像素spx1中,发光层230a可以与第一电极210和第二电极240接触。在第四像素px4的第二子像素spx2中,发光层230a可以与第二电极240接触,但是可以不与第一电极210接触。因此,在第四像素px4的第二子像素spx2中,发光层230a可以不发光。与图2至图4的发光层230一样,发光层230a可以包括第一辅助层、有源层和第二辅助层。
图5示出根据本公开的实施例的第一子像素spx1的光透射光谱。图6示出根据本公开的实施例的第二子像素spx2的光透射光谱。
参照图5,第一子像素spx1的光透射光谱可以包括与被第一波长转换材料351a和第二波长转换材料352a转换的光相对应的转换的光透射光谱espx1a,以及与未被第一波长转换材料351a和第二波长转换材料352a转换的光相对应的光透射光谱espx1b。转换的光透射光谱espx1a可以包括在500nm至570nm的波段中的绿光和在600nm至670nm的波段中的红光。光透射光谱espx1b可以包括在420nm至480nm的波段中的蓝光。透射光的强度可以大于转换光的强度。透射通过第一子像素spx1的光可以是混合有红光、绿光和蓝光的混合光。具有第三波段的透射光的强度大于第一波段的光的强度和第二波段的光的强度,但是与第一波段的光的强度和第二波段的光的强度相比不太可能检测到。也就是说,转换的光透射光谱espx1a和光透射光谱espx1b可以适当地混合以形成混合的光透射光谱,并且混合的光可以是白光。例如,如果第三波长转换层354的厚度为6μm或更小,则适当量的透射光可以透射通过第三波长转换层354。也就是说,第一子像素spx1可以发射白光。另一方面,如果第三波长转换层354的厚度为6μm或更大,则由于不能确保足够量的透射光,所以白光可能不能由第一子像素spx1单独发射。因此,可以通过添加透射具有第三波段的光的第二子像素spx2来实现白光。
参照图6,第二子像素spx2的光透射光谱espx2的强度可以基本上为零。也就是说,基本上不存在透射通过第二子像素spx2的光。第二子像素spx2是不包括发光层230并且不被光提供器200提供光的区域。在第一子像素spx1发射白光的情况下,第二子像素spx2可以是用于校正反射光的颜色坐标而不发射光的区域。可替代地,第二子像素spx2的光透射光谱espx2的强度可以不为零,这将稍后参照图13和图14描述。
第四像素px4可以通过第一子像素spx1发射白光。然而,在提供第一子像素spx1的情况下,由于外部光引起的反射光,可能无法实现nb反射。第四像素px4可以进一步包括第二子像素spx2,并且因此可以能够实现nb反射。第四像素px4可以利用第二子像素spx2校正反射光的颜色坐标。在下文中,将参照图7至图9描述第四像素px4如何利用第二子像素spx2来校正反射光的颜色坐标。
图7示出根据本公开的实施例的第一子像素spx1的光反射光谱。图8示出根据本公开的实施例的第二子像素spx2的光反射光谱。图9是示出反射光的颜色坐标的cie1931色度图。用于实现光反射光谱的外部光可以是具有6504k的色温的光(即,d65光)。d65光可以是具有(0.31,0.33)的颜色坐标的白光。图7和图8的光反射光谱可以用于d65光。
参照图7,第一子像素spx1的光反射光谱rspx1包括第一光反射光谱rspx1r和第二光反射光谱rspx1g。如上面已经参照图2描述的,第一子像素spx1可以包括第一波长转换材料351a和第二波长转换材料352a。第一波长转换材料351a可以接收外部光,并且然后可以反射第一波段的光。第二波长转换材料352a可以接收外部光,并且然后可以反射第二波段的光。第一波段的光可以是红光,并且第二波段的光可以是绿光。第一子像素spx1的光反射光谱rspx1可以由第一光反射光谱rspx1r和第二光反射光谱rspx1g的组合来表达。第一子像素spx1的光反射光谱rspx1可以是应用了基于实际人类可视性的校正值的光谱。第一子像素spx1的光反射光谱rspx1可以包括在500nm至570nm的波段中的绿光和在600nm至670nm的波段中的红光。也就是说,来自第一子像素spx1的反射光可以是绿光和红光的复合光。因此,来自第一子像素spx1的反射光可以是黄光。在来自第一子像素spx1的反射光是黄光的情况下,显示设备10可以被识别为是黑色与黄色混合而不是黑色。在这种情况下,可以利用第二子像素spx2校正第四像素px4的光反射光谱,以实现nb反射。
参照图8,第一子像素spx1的光反射光谱rspx1可以具有与第二子像素spx2的光反射光谱rspx2不同的波段。如上面已经提到的,第一子像素spx1的光反射光谱rspx1可以包括第一波段的光和第二波段的光。第二子像素spx2的光反射光谱rspx2可以包括作为蓝光的420nm至480nm的波段。第四像素px4的整个光反射光谱可以由第一子像素spx1的光反射光谱rspx1和第二子像素spx2的光反射光谱rspx2的组合来表达。可以通过改变第一子像素spx1与第二子像素spx2的面积比率来调节第四像素px4的光反射光谱。例如,当第一子像素spx1加宽时,在500nm至570nm的波段中的绿光和在600nm至670nm的波段中的红光的反射率可以增加。另一方面,当第二子像素spx2加宽时,在420nm至480nm的波段中的蓝光的反射率可以增加。在一个实施例中,第一子像素spx1与第二子像素spx2的面积比率可以是1:1.4。然而,第一子像素spx1与第二子像素spx2的面积比率没有具体限制,只要可以实现显示设备10的nb反射。
在下文中,将在cie1931色度图中描述如何使用来自第一子像素spx1的反射光的颜色坐标和来自第二子像素spx2的反射光的颜色坐标来实现nb反射。
图9示出cie1931色度图,cie1931色度图示出来自第一子像素spx1的反射光的颜色坐标、来自第二子像素spx2的反射光的颜色坐标以及当实现nb反射时反射光的颜色坐标。
参照图9,来自第一子像素spx1的反射光的颜色坐标可以是第一坐标xyspx1,并且来自第二子像素spx2的反射光的颜色坐标可以是第二坐标xyspx2。当实现nb反射时反射光的颜色坐标可以是第三坐标nb。第三坐标nb可以位于连接第一坐标xyspx1和第二坐标xyspx2的直线上。例如,在第四像素px4不包括第二子像素spx2的情况下,来自第四像素px4的反射光的颜色坐标可以与第一坐标xyspx1相同。另一方面,在第四像素px4包括第二子像素spx2的情况下,来自第四像素px4的反射光的颜色坐标可以更接近第三坐标nb。随着第二子像素spx2的面积增加,来自第四像素px4的反射光可以沿着路径“path”变得靠近第三坐标nb。也就是说,可以通过控制第一子像素spx1与第二子像素spx2的面积比率来实现nb反射。
例如,第一坐标xyspx1可以是(0.401,0.448),第二坐标xyspx2可以是(0.137,0.078),并且第三坐标nb可以是(0.31,0.33)。然而,本公开不限于此。第一坐标xyspx1可以是黄色系列颜色的颜色坐标,并且第二坐标xyspx2可以是蓝色系列颜色的颜色坐标。
显示设备10可以包括第一像素px1、第二像素px2和第三像素px3,并且可以进一步包括第四像素px4。第四像素px4可以包括第一子像素spx1和第二子像素spx2,并且第一子像素spx1可以发射白光。显示设备10可以利用第一子像素spx1改善全白亮度。另外,显示设备10可以利用第二子像素spx2改善nb反射。第二子像素spx2可以反射蓝光。通过控制第一子像素spx1与第二子像素spx2的面积比率,可以校正反射光的颜色坐标,并且结果,可以适当地实现nb反射。
在下文中将参照图10至图14描述根据本公开的另一实施例的显示设备10_1,其中第二子像素spx2_1包括发光层230_1并且光透射通过第二子像素spx2_1。即使当第二子像素spx2_1包括发光层230_1时,当发光层230_1未被驱动时,也没有光可以透射通过第二子像素spx2_1,因为没有光从光提供器200_1提供给第二子像素spx2_1。在这种情况下,第二子像素spx2_1可以是用于校正反射光的颜色坐标的区域。将省略或者至少简化上面已经描述的元件或特征的描述。在下文中,将参照图10至图12描述显示设备10_1的结构,主要集中在与显示设备10的差异上。
图10是显示设备10_1的平面图。图11是沿着图10的线xi-xi’截取的截面图。图12是沿着图10的线xii-xii’截取的截面图。
参照图10至图12,显示设备10_1可以包括第一像素px1、第二像素px2、第三像素px3和第四像素px4_1。第四像素px4_1可以包括第一子像素spx1_1和第二子像素spx2_1。第一子像素spx1_1和第二子像素spx2_1可以包括发光层230_1。在一个实施例中,分离的发光层230_1可以被分别布置在第一子像素spx1_1和第二子像素spx2_1中。也就是说,第一子像素spx1_1和第二子像素spx2_1可以被分别驱动。在第一子像素spx1_1和第二子像素spx2_1被分别驱动的情况下,可以精细地控制来自第四像素px4_1的透射光。可替代地,可以通过相同的发光层230_1向第一子像素spx1_1和第二子像素spx2_1提供光。在同时控制第一子像素spx1_1和第二子像素spx2_1的情况下,可以简化显示设备10_1的驱动电路和驱动信号的设计。又可替代地,第二子像素spx2_1可以由与第三像素px3相同的发光层230_1控制。
在一些实施例中,可以针对第一像素px1、第二像素px2、第三像素px3和第四像素px4_1中的每一个来划分发光层230_1的一些元件,如图11和图12中所图示,并且可以针对第一像素px1、第二像素px2、第三像素px3和第四像素px4_1整体形成发光层230_1的其他元件。例如,可以针对第一像素px1、第二像素px2、第三像素px3和第四像素px4_1中的每一个来划分发光层230_1的有源层232,并且可以在第一基板100的整个表面上形成发光层230_1的第一辅助层231和第二辅助层233作为公共层。可替代地,可以针对所有第一像素px1、第二像素px2、第三像素px3和第四像素px4_1,在第一基板100的整个表面上形成发光层230_1的所有元件。
显示设备10_1可以包括光提供器200_1、光转换器301_1以及被布置在光提供器200_1与光转换器301_1之间的填料层400。光提供器200_1包括发光层230_1,并且可以朝向光转换器301_1提供光。由光提供器200_1提供的入射光l3可以是第三波段的光。
光转换器301_1可以包括波长转换层350_1、透光层353和滤色器层320。波长转换层350_1可以包括被布置为与第一像素px1重叠的第一波长转换层351和被布置为与第二像素px2重叠的第二波长转换层352。波长转换层350_1可以进一步包括被布置为与第一子像素spx1_1重叠的第三波长转换层354_1,如图12中所图示。第三波长转换层354_1可以接收入射光l3,并且然后可以发射第四颜色的光l4,第四颜色的光l4包括第一波段的光l1和第二波段的光l2。透光层353可以被布置为与第三像素px3重叠,并且可以在不改变入射光l3的波长的情况下将入射光l3发射到外部。
滤色器层320可以包括第一滤色器321、第二滤色器322、第三滤色器323和第四滤色器324。第一滤色器321可以是但不限于透射通过红光并且吸收其他光的红色滤色器。第二滤色器322可以是但不限于透射通过绿光并且吸收其他光的绿色滤色器。第三滤色器323可以是但不限于透射通过蓝光并且吸收其他光的蓝色滤色器。
被布置为与第二子像素spx2_1重叠的第四滤色器324可以透射通过入射光l3并且可以将入射光l3发射到外部。第四滤色器324可以与第三滤色器323相同。也就是说,第四滤色器324可以是透射通过蓝光并且吸收其他光的蓝色滤色器。因此,透射通过第二子像素spx2_1的光可以是蓝光。
第一子像素spx1_1和第二子像素spx2_1可以接收入射光l3,并且然后可以将光发射到外部。第一子像素spx1_1可以包括第三波长转换层354_1,并且可以通过改变入射光l3的波长来发光。第三波长转换层354_1可以包括第一波长转换材料和第二波长转换材料(图2的351a和352a),并且因此可以通过将入射光l3改变成第一颜色和第二颜色的光来发光。
第三波长转换层354_1的光转换率可以高于图1至图3的第三波长转换层354的光转换率。第三波长转换层354_1的光转换率可以被限定为通过第一波长转换材料和第二波长转换材料而波长转换的光与入射在第三波长转换层354_1上的所有光束的比率。波长转换层354_1越厚或波长转换层354_1包含的波长转换材料越多,则波长转换层354_1的光转换率就变得越高。第三波长转换层354_1可以透射比图4的第三波长转换层354更少量的光。也就是说,因为减少了通过第三波长转换层354_1的透射光的量,所以通过第一子像素spx1_1发射的光可能不是白光。例如,因为透射通过第三波长转换层354_1的蓝光不足以将从第一子像素spx1_1发射的光转换成白光,所以可能从第一子像素spx1_1发射黄光而不是白光。因此,第四像素px4_1可以通过不仅通过第一子像素spx1_1而且通过第二子像素spx2_1发光来实现白光。随着第一子像素spx1_1的光转换率增加,由第二子像素spx2_1发射的光的量可以增加。在一个实施例中,由第一子像素spx1_1发射的光可以是黄光,而由第二子像素spx2_1发射的光可以是蓝光。也就是说,由第四像素px4_1发射的光可以是作为黄光和蓝光的混合的白光。
在图10至图12的实施例中,可以以与图7至图9的实施例中的相同方式来控制反射光。也就是说,第一子像素spx1_1可以接收外部光,并且然后可以反射第一波段的光和第二波段的光。在这种情况下,反射光可能反射通过第一子像素spx1_1,并且结果,可能不能实现nb反射。然而,因为第二子像素spx2_1被配置为反射蓝光,所以可以实现显示设备10_1的nb反射。可以通过第一子像素spx1_1与第二子像素spx2_1的面积比率来确定来自第一子像素spx1_1的反射光与来自第二子像素spx2_1的反射光的比率。
同时,发光层230的设置可以变化。
图28是图示图11的修改例的截面图,并且图29是图示图12的修改例的截面图。
参照图28和图29,光提供器200_1a的发光层230_1a可以形成在显示设备10_1a的第一基板100的整个表面上。具体地说,可以针对第一像素px1、第二像素px2和第三像素px3以及第四像素px4_1的第一子像素spx1_1和第二子像素spx2_1共同布置发光层230_1a,并且发光层230_1a可以进一步被布置在像素限定膜220上。在第一像素px1、第二像素px2和第三像素px3以及第四像素px4_1的第一子像素spx1_1和第二子像素spx2_1中,发光层230_1a可以与第一电极210和第二电极240接触。与图2至图4的发光层230一样,发光层230_1a可以包括第一辅助层、有源层和第二辅助层。
在下文中,将参照图13和图14描述透射光的减少与通过第二子像素spx2_1透射的光之间的关系,图13和图14示出第一子像素spx1_1和第二子像素spx2_1的光透射光谱。
参照图13,第一子像素spx1_1的光透射光谱可以包括与由第一子像素spx1_1的第一波长转换材料和第二波长转换材料转换的光相对应的转换的光透射光谱espx1_1a,以及与透射而不与第一子像素spx1_1的第一波长转换材料和第二波长转换材料反应的光相对应的透射的光透射光谱espx1_1b。转换的光透射光谱espx1_1a可以包括在500nm至570nm的波段中的绿光和在600nm至670nm的波段中的红光。透射的光透射光谱espx1_1b可以包括在420nm至480nm的波段中的蓝光。第一子像素spx1_1的光转换率可以高于第一子像素spx1的光转换率。也就是说,转换光的强度可以大于透射光的强度。蓝光量不足的混合光可能被识别为微黄色。例如,如果第一子像素spx1_1的厚度为6μm或更大,则第一子像素spx1_1可以与第二子像素spx2_1一起实现白光。
参照图14,第二子像素spx2_1的光透射光谱espx2_1可以包括420nm至480nm的波段。也就是说,第二子像素spx2_1可以发射蓝光。第四像素px4_1可以通过来自第一子像素spx1_1和第二子像素spx2_1的光实现白光。蓝光的强度可以由第二子像素spx2_1的面积确定。可以通过控制第一子像素spx1_1与第二子像素spx2_1的面积比率来实现白光。例如,如果透射通过第四像素px4_1的光接近黄光而不是白光,则第二子像素spx2_1的面积可以增加,使得透射通过第四像素px4_1的光可以变为白光。另一方面,如果透射通过第四像素px4_1的光接近蓝光,则第一子像素spx1_1的面积可以增加,使得透射通过第四像素px4_1的光可以变为白光。可以允许白光从第四像素px4_1发射的第一子像素spx1_1与第二子像素spx2_1的面积比率可以取决于第一子像素spx1_1中的第一波长转换材料和第二波长转换材料的含量、第三波长转换层354_1的厚度和第二子像素spx2_1的堆叠结构而变化,但是没有具体限制,只要可以实现白光。
图15是图示根据本公开的实施例的具有混合结构的第一子像素的截面图。图16是示出波长转换材料的吸收率(按波段)的曲线图。具体地说,图15图示第二基板300和被布置在第二基板300下面的第三波长转换层354_2,并且为了方便起见,在图15中未图示其他元件。第三波长转换层354_2可以包括第一波长转换材料351_2a和第二波长转换材料352_2a。在第三波长转换层354_2中,第一波长转换材料351_2a和第二波长转换材料352_2a可以混合并且分散在透光树脂354_2b中。可以根据需要控制第一波长转换材料351_2a和第二波长转换材料352_2a的量。第一波长转换材料351_2a可以接收入射光l3,并且可以将入射光l3转换成具有第一波段的光l1,并且第二波长转换材料352_2a可以接收入射光l3,并且可以将入射光l3转换成具有第二波段的光l2。然后,当第一波长转换材料351_2a和第二波长转换材料352_2a混合在一起时,第二波长转换材料352_2a的光转换效率可能会降低。从第二波长转换材料352_2a发射的一些光l12可以被第一波长转换材料351_2a吸收。
图16示出第一波长转换材料351_2a的吸收波段曲线图abr和第二波长转换材料352_2a的吸收波段曲线图abg。
参照图16,第一波长转换材料351_2a可以吸收并转换与第二波段相对应的大约500nm至600nm的波段abrg的一些光。也就是说,被第二波长转换材料352_2a转换的一些光可以被第一波长转换材料351_2a吸收并转换成光l1。结果,当第一波长转换材料351_2a和第二波长转换材料352_2a混合在一起时,第二波长转换材料352_2a的光转换效率可能降低。
再次参照图15,因为第二波长转换材料352_2a的光转换效率降低,所以分散在第三波长转换层354_2中的第二波长转换材料352_2a的比率可以被控制为大于分散在第三波长转换层354_2中的第一波长转换材料351_2a的比率。也就是说,第三波长转换层354_2中的第二波长转换材料352_2a的含量可以大于第三波长转换层354_2中的第一波长转换材料351_2a的含量。优选地,第三波长转换层354_2中的第二波长转换材料352_2a的含量可以比第三波长转换层354_2中的第一波长转换材料351_2a的含量大两倍。第三波长转换层354_2可以通过以光刻胶(pr)工艺或喷墨工艺混合第一波长转换材料351_2a和第二波长转换材料352_2a而形成,但是本公开不限于此。
图17是图示根据本公开的另一实施例的第一子像素的截面图。图17图示第二基板300和被布置在第二基板300下面的第三波长转换层354_3。与图15的第三波长转换层354_2不同,第三波长转换层354_3可以具有材料层的堆叠。具体地说,第三波长转换层354_3可以包括第一波长转换材料层354_3c和第二波长转换材料层354_3d。第一波长转换材料层354_3c可以被布置为比第二波长转换材料层354_3d更靠近入射光l3。如上面已经参照图16描述的,透射通过第二波长转换材料352_3a的第二波段的光l2可以被第一波长转换材料351_3a转换成光l1。如果第二波长转换材料层354_3d被布置为靠近入射光l3,则第二波长转换材料352_3a可以在第一波长转换材料351_3a之前吸收入射光l3,并且可以发射第二波段的光l2。然后,第二波段的光l2可以被第一波长转换材料351_3a转换成第一波段的光l1。因此,如果第二波长转换材料层354_3d被布置为比第一波长转换材料层354_3c更靠近入射光l3,则第二波长转换材料层354_3d的光转换效率可能降低。
在第三波长转换层354_3沉积在第二基板300上的情况下,第二波长转换材料层354_3d可以形成在第二基板300上,并且第一波长转换材料层354_3c可以在第二波长转换材料层354_3d上靠近光提供器形成。第一波长转换材料层354_3c和图2的第一波长转换层351可以同时形成。另外,第二波长转换材料层354_3d和图2的第二波长转换层352可以同时形成。可替代地,在光提供器形成在第二基板300上并且第三波长转换层354_3形成在光提供器上的情况下,第一波长转换材料层354_3c可以首先形成,并且第二波长转换材料层354_3d可以形成在第一波长转换材料层354_3c上。第三波长转换层354_3可以通过以pr工艺或喷墨工艺(优选地,喷墨工艺)堆叠第一波长转换材料层354_3c和第二波长转换材料层354_3d而形成。
在下文中将参照图18至图21描述根据本公开的实施例的第二子像素的结构。
图18图示其中第四滤色器324_4被布置在第二基板300上的第二子像素spx2_4。参照图18,第二子像素spx2_4可以包括第四滤色器324_4。如上面已经提到的,在第二子像素spx2_4不包括发光层的情况下,第二子像素spx2_4可以是用于校正反射光的颜色坐标以实现nb反射的区域。入射在第二子像素spx2_4上的外部光可以入射到显示设备中,穿过第四滤色器324_4。入射到显示设备中的外部光可以被电极、布线、有机层和/或各层之间的界面反射,并且然后可以被发射出显示设备,再次穿过第四滤色器324_4。被发射出显示设备的光可以作为反射光被用户观看到。穿过第四滤色器324_4的反射光可以是第三波段的光。来自第二子像素spx2_4的反射光可以是蓝光,并且蓝光可以与来自第一子像素的反射光混合以实现nb反射。
在第二子像素spx2_4包括发光层的情况下,第二子像素spx2_4不仅可以是用于校正反射光的颜色坐标以实现nb反射的区域,而且可以是用于校正透射光的颜色坐标以实现白光发射的区域。当不能从第一子像素获得足够量的透射光并且因此第三波段的光不足以实现白光时,可以借助于第二子像素spx2_4来实现白光。从光提供器入射的光可以通过第四滤色器324_4发射到外部。在一个实施例中,入射光l3和透射通过第四滤色器324_4的光两者都可以是蓝光。透射通过第四滤色器324_4的光可以是具有比入射光l3更高的颜色纯度的光。也就是说,透射通过第四滤色器324_4的光可以具有比入射光l3更尖锐的波长光谱。通过使用具有高颜色纯度的蓝光,可以改善白光的颜色纯度,白光是来自第一子像素的光和来自第二子像素spx2_4的光的混合。
图19图示其中第四滤色器324_5被布置在第二基板300上并且透光树脂355被布置在第四滤色器324_5上的第二子像素spx2_5。图20图示其中第四滤色器324_6被布置在第二基板300上并且包括散射体356a的透光树脂355被布置在第四滤色器324_6上的第二子像素spx2_6。
参照图19,与图18的第二子像素spx2_4不同,第二子像素spx2_5可以进一步包括透光树脂355。尽管未明确图示,但是透光树脂355可以包括着色剂。例如,着色剂可以是诸如蓝色染料或蓝色颜料的蓝色着色剂,并且可以锐化反射光的蓝色光谱。
参照图20,第二子像素spx2_6可以包括透光树脂355,并且可以进一步包括分散在透光树脂355中的散射体356a。作为具有与透光树脂355不同的折射率的颗粒的散射体356a可以与透光树脂355形成光学界面,并且可以散射透射光。例如,散射体356a可以是金属氧化物颗粒或有机颗粒。
在包括散射体356a的透光树脂355被布置在第四滤色器324_6上的情况下,可以与光的入射角无关地在各个方向上散射光,而基本上不改变透射通过第二子像素spx2_6的光的波长。也就是说,可以在第四像素中实现反射光或者白光的nb反射,而与方向无关。
图21图示其中第四滤色器324_7被布置在第二基板300上并且光反射层357被布置在第四滤色器324_7上的第二子像素spx2_7。参照图21,光反射层357可以反射入射在第二子像素spx2_7上的外部光。光反射层357可以反射所有类型的光,而不是特定波段的光。响应于外部光入射在第二子像素spx2_7上,第四滤色器324_7可以阻挡除了第三波段之外的所有波段的光透射通过第四滤色器324_7。也就是说,仅第三波段的光可以透射通过第四滤色器324_7。透射光可以在第四滤色器324_7与光反射层357之间的界面处反射,以发射到外部。反射光可以是蓝光,并且可以用于实现nb反射。光反射层357可以包括有机材料或金属。
图22是根据本公开的另一实施例的显示设备的平面图。图23是图22的显示设备的截面图。图24是根据本公开的另一实施例的显示设备的截面图。具体地说,图23是根据本公开的另一实施例的显示设备的沿图22的线xxiii-xxiii’截取的截面图,图24是根据本公开的另一实施例的显示设备的沿图22的线xxiii-xxiii’截取的截面图。
图22至图24的实施例与图1的实施例的不同之处在于,未提供用于校正反射光的颜色坐标的第二子像素,而是提供了与第三滤色器重叠的矩阵图案以用于校正反射光的颜色坐标。在下文中将主要集中在与图1的实施例的差异上来描述图22至24的实施例。
参照图22,与图1的显示设备10不同,显示设备10_8不包括第二子像素。黑矩阵310_8可以被布置在除了发光部分之外的整个区域中。也就是说,黑矩阵310_8可以是被布置在第一像素px1、第二像素px2、第三像素px3和第一子像素spx1中的每一个的边界处的矩阵图案。显示设备10_8可以包括选择性地反射特定波段的光以实现nb反射的黑矩阵310_8。例如,在黑矩阵310_8反射具有380nm至500nm的波长的光的情况下,可以使用被黑矩阵310_8反射的蓝光来实现nb反射,而无需形成第二子像素来反射蓝光。黑矩阵310_8的材料没有具体限制,只要它可以反射蓝光同时吸收其他颜色的光。在下文中将参照图23描述显示设备10_8的元件。
参照图23,显示设备10_8可以包括基板300、被布置在基板300上的第三滤色器323_8、被布置在第三滤色器323_8上的黑矩阵310_8以及被布置在黑矩阵310_8上的第一滤色器321_8和第二滤色器322_8。
在垂直于基板300的方向上与黑矩阵310_8重叠的区域可以是阻挡光透射通过的非显示区域nda。非显示区域nda可以被布置在第一像素px1、第二像素px2、第三像素px3和第四像素px4中的每一个的边界处,以限定第一像素px1、第二像素px2、第三像素px3和第四像素px4。也就是说,矩阵图案可以被布置在非显示区域nda中。与第一像素px1、第二像素px2、第三像素px3和第四像素px4重叠的非显示区域nda以外的其他区域可以是光透射通过的显示区域da。
第三滤色器323_8可以被布置在整个第三像素px3中,并且可以透射蓝光通过第三像素px3同时吸收其他颜色的光。第三滤色器323_8可以被布置在第一像素px1、第二像素px2、第三像素px3和第四像素px4中的每一个的边界处。
黑矩阵310_8可以被设置在第三滤色器323_8上。如上面已经提到的,黑矩阵310_8可以被布置在第一像素px1、第二像素px2、第三像素px3和第四像素px4中的每一个的边界处,以限定第一像素px1、第二像素px2、第三像素px3和第四像素px4。
矩阵图案可以是其中黑矩阵310_8和第三滤色器323_8彼此重叠的区域。矩阵图案可以校正被第四像素px4转换的反射光的颜色坐标,并且可以实现显示设备10_8的nb反射。
具体地说,入射在显示设备10_8的非显示区域nda上的外部光可以穿过被布置在基板300和黑矩阵310_8之间的第三滤色器323_8。也就是说,穿过第三滤色器323_8的外部光可以是蓝光,并且可以在黑矩阵310_8与第三滤色器323_8之间的界面处反射以发射到外部。
在一个实施例中,黑矩阵310_8可以包括具有与第三滤色器323_8不同的折射率的有机材料。在黑矩阵310_8和第三滤色器323_8具有不同的折射率的情况下,取决于黑矩阵310_8和第三滤色器323_8的折射率之间的差异,一些光可以在黑矩阵310_8和第三滤色器323_8之间的界面处反射。
在另一实施例中,黑矩阵310_8可以由金属形成。在黑矩阵310_8包括金属的情况下,外部光可以在黑矩阵310_8与第三滤色器323_8之间的界面处反射。
黑矩阵310_8的材料没有具体限制,只要它可以反射穿过第三滤色器323_8的外部光。
第一滤色器321_8可以被布置为完全覆盖第一像素px1的发光区域。第一滤色器321_8可以在垂直于基板300的方向上与被布置在第一像素px1的边界处的第三滤色器323_8和黑矩阵310_8至少部分重叠。第一滤色器321_8可以被布置为与第一波长转换层351重叠。第一滤色器321_8可以透射通过在第一波长转换层351透射通过的光束之中的第一颜色的光,并且可以吸收其他颜色的光,从而改善要发射到外部的第一颜色的光的颜色纯度。第一颜色可以是红色,但是本公开不限于此。
第二滤色器322_8可以被布置为完全覆盖第二像素px2的发光区域。第二滤色器322_8可以在垂直于基板300的方向上与被布置在第二像素px2的边界处的第三滤色器323_8和黑矩阵310_8至少部分重叠。第二滤色器322_8可以被布置为与第二波长转换层352重叠。第二滤色器322_8可以透射通过在第二波长转换层352透射通过的光束之中的第二颜色的光,并且可以吸收其他颜色的光,从而改善要发射到外部的第二颜色的光的颜色纯度。第二颜色的光可以是绿光,但是本公开不限于此。
图24的实施例与图23的实施例的不同之处在于未提供黑矩阵,并且第一滤色器和第二滤色器被提供为与第三滤色器重叠。在下文中将主要集中在与图23的实施例的差异上来描述图24的实施例。
参照图24,显示设备10_9可以包括基板300、被布置在基板300上的第三滤色器323_9、被布置在第三滤色器323_9上的第一滤色器321_9以及被布置在第一滤色器321_9上的第二滤色器322_9。
第三滤色器323_9可以被布置为完全覆盖第三像素px3的显示区域da和被布置在相邻显示区域之间(例如在第一显示区域和第二显示区域之间、在第二显示区域和第三显示区域之间、在第三显示区域和第四显示区域之间以及在第四显示区域和第一显示区域之间)的非显示区域nda,并且可以透射通过蓝光同时吸收其他颜色的光。第三滤色器323_9可以被布置在第一像素px1、第二像素px2、第三像素px3和第四像素px4中的每一个之间的非显示区域nda处。第一滤色器321_9可以被布置为完全覆盖第一像素px1的显示区域da和被布置在相邻显示区域之间的非显示区域nda。第一滤色器321_9可以被布置在第三滤色器323_9中的每一个上。
第一滤色器321_9可以包括具有与第三滤色器323_9不同的折射率的有机材料。在第一滤色器321_9和第三滤色器323_9具有不同折射率的情况下,一些光可以在第一滤色器321_9和第三滤色器323_9之间的界面处反射。
第二滤色器322_9可以被布置为完全覆盖第二像素px2的显示区域da和被布置在相邻显示区域之间的非显示区域nda。第二滤色器322_9可以被布置在第一滤色器321_9中的每一个上。
因此,第一滤色器321_9、第二滤色器322_9和第三滤色器323_9可以在第一像素px1、第二像素px2、第三像素px3和第四像素px4中的每一个的边界处在垂直于基板300的方向上彼此重叠。其中第一滤色器321_9、第二滤色器322_9和第三滤色器323_9可以彼此重叠的区域可以是防止光透射通过的非显示区域nda。因为仅蓝光可以透射通过第三滤色器323_9,所以来自非显示区域nda的反射光可以是蓝光。
具体地说,响应于外部光入射在非显示区域nda上,入射光可以穿过第三滤色器323_9。第三滤色器323_9可以吸收除了蓝光之外的光。透射通过第三滤色器323_9的光中的一些光可以在第三滤色器323_9和第一滤色器321_9之间的界面处反射,以发射到外部。进一步入射到显示设备10_9中而在第三滤色器323_9与第一滤色器321_9之间的界面处未被反射的光可以被第一滤色器321_9和第二滤色器322_9吸收。也就是说,仅蓝色入射光可以被选择性地反射,而其他入射光可以被第一滤色器321_9和第二滤色器322_9吸收。
反射的蓝光可以以与上面的实施例相同的方式校正由第四像素px4改变的反射光的颜色坐标。也就是说,可以实现显示设备10_9的中性黑色反射。
然而,实施例的效果不限于本文阐述的效果。通过参照权利要求,实施例的上面效果和其他效果对于实施例所属领域的日常技术人员将变得更加明显。
在结束详细描述时,本领域技术人员将认识到的是,可以在基本上不脱离本发明构思的原理的情况下对优选实施例进行许多变化和修改。因此,所公开的本发明构思的优选实施例仅在一般性和描述性意义上使用,而不是为了限制的目的。