显示装置
1.本技术要求于2020年8月12日提交的第10-2020-0101399号韩国专利申请的优先权和权益,该韩国专利申请的全部内容通过引用包含于此。
技术领域
2.一个或更多个实施例涉及一种显示装置,并且更具体地,涉及一种具有高发光效率和简化结构的显示装置。
背景技术:3.显示装置包括多个像素。在全色显示装置的情况下,多个像素可以发射不同颜色的光。为此,显示装置的至少一些像素可以包括颜色转换单元。因此,由一些像素的发光体产生的第一颜色的光在穿过对应的颜色转换单元的同时被转换为第二颜色的光并透射到外部。
技术实现要素:4.根据现有技术的显示装置具有的问题在于,为了提高发光效率,其结构变得复杂。
5.本公开的一个或更多个实施例的方面涉及一种具有高发光效率和简化结构的显示装置。然而,所公开的实施例和方面是示例,并且本公开不限于此。
6.附外的方面将部分地在以下描述中阐述,并且部分地将通过描述而明显,或者可以通过所呈现的实施例的实践而获知。
7.根据一个或更多个实施例,一种显示装置包括:基底;第一发光器件、第二发光器件和第三发光器件,均包括第一颜色发射层并且位于基底之上;第二颜色量子点层,位于第二发光器件之上;第三颜色量子点层,位于第三发光器件之上;低折射率层,位于第二颜色量子点层和第三颜色量子点层之上以对应于第一发光器件至第三发光器件,并且包括基质部分和在基质部分中的多个颗粒,其中,基质部分的远离第一发光器件至第三发光器件的第一部分包括氟;第一颜色滤色器层,位于低折射率层之上,以对应于第一发光器件;第二颜色滤色器层,位于低折射率层之上,以对应于第二发光器件;以及第三颜色滤色器层,位于低折射率层之上,以对应于第三发光器件。
8.显示装置还可以包括位于第一发光器件之上的透光层,其中,低折射率层位于透光层之上。
9.基质部分的第一部分的每单位体积的氟含量可以大于基质部分的第二部分的每单位体积的氟含量,第二部分距第一发光器件至第三发光器件比基质部分的第一部分靠近第一发光器件至第三发光器件。
10.基质部分的第一部分的每单位体积的氟含量可以大于基质部分的靠近第一发光器件至第三发光器件的第二部分的每单位体积的氟含量。
11.越远离第一发光器件至第三发光器件,基质部分中的每单位体积的氟含量可以越大。
12.基质部分的第二部分可以不包括氟,基质部分的第二部分可以距第一发光器件至第三发光器件比基质部分的第一部分靠近第一发光器件至第三发光器件。
13.低折射率层的第一部分的每单位体积的多个颗粒的数量可以小于低折射率层的第二部分的每单位体积的多个颗粒的数量,低折射率层的第二部分可以距第一发光器件至第三发光器件比低折射率层的第一部分靠近第一发光器件至第三发光器件。
14.低折射率层的远离第一发光器件至第三发光器件的第一部分的每单位体积的多个颗粒的数量可以小于低折射率层的靠近第一发光器件至第三发光器件的第二部分的每单位体积的多个颗粒的数量。
15.低折射率层的远离第一发光器件至第三发光器件的第一部分可以不包括多个颗粒。
16.显示装置还可以包括盖层,盖层位于低折射率层与第二颜色量子点层和第三颜色量子点层之间,以对应于第一发光器件至第三发光器件。
17.基质部分可以从低折射率层的靠近第一发光器件至第三发光器件的底表面到低折射率层的远离第一发光器件至第三发光器件的顶表面一体地形成为一体。
18.根据一个或更多个实施例,一种显示装置包括:基底;第一发光器件、第二发光器件和第三发光器件,均包括第一颜色发射层并且位于基底之上;第二颜色量子点层,位于第二发光器件之上;第三颜色量子点层,位于第三发光器件之上;低折射率层,位于第二颜色量子点层和第三颜色量子点层之上以对应于第一发光器件至第三发光器件,并且包括基质部分和在基质部分中的多个颗粒,其中,基质部分的靠近第一发光器件至第三发光器件的第一部分包括氟;第一颜色滤色器层,位于低折射率层之上,以对应于第一发光器件;第二颜色滤色器层,位于低折射率层之上,以对应于第二发光器件;以及第三颜色滤色器层,位于低折射率层之上,以对应于第三发光器件。
19.显示装置还可以包括位于第一发光器件之上的透光层,其中,低折射率层位于透光层之上。
20.基质部分的第一部分的每单位体积的氟含量可以大于基质部分的第二部分的每单位体积的氟含量,基质部分的第二部分可以距第一发光器件至第三发光器件比基质部分的第一部分距第一发光器件至第三发光器件远。
21.基质部分的第一部分的每单位体积的氟含量可以大于基质部分的远离第一发光器件至第三发光器件的第二部分的每单位体积的氟含量。
22.越靠近第一发光器件至第三发光器件,基质部分中的每单位体积的氟含量可以越大。
23.基质部分的第二部分可以不包括氟,基质部分的第二部分可以距第一发光器件至第三发光器件比基质部分的第一部分距第一发光器件至第三发光器件远。
24.低折射率层的第一部分的每单位体积的多个颗粒的数量可以小于低折射率层的第二部分的每单位体积的多个颗粒的数量,低折射率层的第二部分可以距第一发光器件至第三发光器件比低折射率层的第一部分距第一发光器件至第三发光器件远。
25.低折射率层的靠近第一发光器件至第三发光器件的第一部分的每单位体积的多个颗粒的数量可以小于低折射率层的远离第一发光器件至第三发光器件的第二部分的每单位体积的多个颗粒的数量。
26.低折射率层的靠近第一发光器件至第三发光器件的第一部分可以不包括多个颗粒。
27.显示装置还可以包括盖层,盖层位于低折射率层与第一颜色滤色器层至第三颜色滤色器层之间,以对应于第一发光器件至第三发光器件。
28.基质部分可以从低折射率层的靠近第一发光器件至第三发光器件的底表面到低折射率层的远离第一发光器件至第三发光器件的顶表面一体地形成为一体。
29.根据附图、权利要求和详细描述,本公开的其它方面和特征将变得更加明显。
附图说明
30.根据以下结合附图的描述,本公开的实施例的上面和其它方面和特征将更加明显,在附图中:
31.图1是示出根据实施例的显示装置的一部分的剖视图;
32.图2和图3均是示出根据实施例的制造图1的显示装置的工艺的剖视图;
33.图4是示出根据另一实施例的显示装置的一部分的剖视图;
34.图5是示出根据另一实施例的显示装置的一部分的剖视图;
35.图6至图9均是示出根据实施例的制造图5的显示装置的工艺的剖视图;
36.图10是示出根据另一实施例的显示装置的一部分的剖视图;以及
37.图11是示出根据另一实施例的显示装置的一部分的剖视图。
具体实施方式
38.现在将更详细地参照实施例,实施例的示例在附图中示出,其中,同样的附图标记始终指同样的元件。在这方面,本公开的实施例可以具有不同的合适形式,并且不应该被解释为限于在此阐述的描述。因此,下面通过参照附图描述一些示例实施例,以解释本描述的方面和特征。如在此所使用的,术语“和/或”包括相关所列项中的一个或更多个的任何组合和所有组合。在整个公开中,表述“a、b和c中的至少一个(种/者)”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全部或其变型。另外,“选自于a、b和c之中的至少一个(种/者)”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全部或其变型。
39.因为本公开允许各种合适的改变和许多实施例,所以将在附图中示出并在详细描述中描述某些实施例。将参照下面参照附图更详细描述的实施例来阐明本公开的方面和特征以及用于实现它们的方法。然而,本公开不限于以下实施例,并且可以以各种合适的形式实施。
40.在下文中,将参照附图描述实施例,其中,同样的元件始终由同样的附图标记表示,并且可能不提供其重复描述。
41.将理解的是,当诸如层、膜、区域或板的组件被称为“在”另一组件“上”时,该组件可以直接在所述另一组件上,或者在它们之间可以存在一个或更多个中间组件。另外,为了便于解释,可以夸大或缩小附图中的元件的尺寸。例如,因为为了便于解释,可以夸大或缩小附图中的元件的尺寸和厚度,所以本公开不限于此。
42.另外,在此所述的任何数值范围旨在包括包含在所述范围内的相同数值精度的所有子范围。例如,“1.0至10.0”的范围旨在包括所述最小值1.0和所述最大值10.0之间(并且
包括所述最小值1.0和所述最大值10.0)(即,具有等于或大于1.0的最小值和等于或小于10.0的最大值,诸如以2.4至7.6为例)的所有子范围。在此所述的任何最大数值限度旨在包括其中包含的所有较低数值限度,并且本说明书中所述的任何最小数值限度旨在包括其中包含的所有较高数值限度。因此,申请人保留修改本说明书(包括权利要求书)的权利,以清楚地叙述包含在此处清楚地叙述的范围内的任何子范围。
43.在以下示例中,x轴、y轴和z轴不限于直角坐标系的三个轴,并且可以在更广泛的含义上解释。例如,x轴、y轴和z轴可以彼此垂直,或者可以表示彼此不垂直的不同的方向。
44.图1是示出根据实施例的显示装置的一部分的剖视图。如图1中所示的,根据本实施例的显示装置包括第一像素px1、第二像素px2和第三像素px3。然而,这仅是示例,并且显示装置可以包括更多个像素。尽管在图1中第一像素px1至第三像素px3彼此相邻,但是本公开不限于此。例如,诸如布线的元件可以位于第一像素px1至第三像素px3之中。因此,例如,第一像素px1和第二像素px2可以不定位成彼此相邻。另外,图1中的第一像素px1至第三像素px3的剖面可以不是同一方向上的剖面。
45.根据本实施例的显示装置包括基底100。基底100可以包括(例如,是)玻璃、金属和/或聚合物树脂。当基底100是柔性的和/或可弯曲的时,基底100可以包括(例如,是)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、聚碳酸酯和/或乙酸丙酸纤维素)。可以进行各种合适的修改。例如,基底100可以具有多层结构,所述多层结构包括均包含(例如,是)聚合物树脂的两个层以及包含(例如,是)无机材料(诸如氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅)并设置在所述两个层之间的阻挡层。
46.第一像素电极311、第二像素电极321和第三像素电极331设置在基底100之上。在一些实施例中,多个显示器件设置在基底100之上。电结合(例如,连接)到显示器件的第一薄膜晶体管210、第二薄膜晶体管220和第三薄膜晶体管230也可以设置在基底100之上。在图1中,有机发光器件作为显示器件设置在基底100之上。当有机发光器件电结合(例如,连接)到第一薄膜晶体管210、第二薄膜晶体管220和第三薄膜晶体管230时,第一像素电极311、第二像素电极321和第三像素电极331可以电结合(例如,连接)到第一薄膜晶体管210、第二薄膜晶体管220和第三薄膜晶体管230。
47.为了参照,在图1中,第一薄膜晶体管210位于第一像素px1中,第二薄膜晶体管220位于第二像素px2中,并且第三薄膜晶体管230位于第三像素px3中。第一薄膜晶体管210、第二薄膜晶体管220和第三薄膜晶体管230中的每个电结合(例如,连接)到位于对应的像素中的显示器件的像素电极。为了便于解释,将描述第一薄膜晶体管210和结合(例如,连接)到第一薄膜晶体管210的显示器件,并且该描述可以应用于第二薄膜晶体管220和第三薄膜晶体管230以及结合(例如,连接)到第二薄膜晶体管220和第三薄膜晶体管230的显示器件。因此,可以不提供对第二薄膜晶体管220的第二半导体层221、第二栅电极223、第二源电极225a和第二漏电极225b以及第二像素电极321的描述。同样,可以不提供对第三薄膜晶体管230的第三半导体层231、第三栅电极233、第三源电极235a和第三漏电极235b以及第三像素电极331的描述。
48.第一薄膜晶体管210可以包括第一半导体层211、第一栅电极213、第一源电极215a和第一漏电极215b,第一半导体层211包括(例如,是)非晶硅、多晶硅、有机半导体材料和/
或氧化物半导体材料。第一栅电极213可以包括(例如,是)各种合适的导电材料中的任何导电材料,并且可以具有各种合适的层结构中的任何层结构。例如,第一栅电极213可以包括(例如,是)钼(mo)层和/或铝(al)层。在一些实施例中,第一栅电极213可以包括(例如,是)tin
x
层、al层和/或钛(ti)层。第一源电极215a和第一漏电极215b中的每个也可以具有各种合适的导电材料中的任何导电材料,并且可以具有各种合适的层结构中的任何层结构。例如,第一源电极215a和第一漏电极215b中的每个可以包括(例如,是)ti层、al层和/或铜(cu)层。第一半导体层211可以具有源区和/或漏区,并且如图1中所示的第一源电极215a或第一漏电极215b可以是结合(例如,连接)到第一半导体层211的源区或漏区的布线。例如,第一半导体层211可以具有源区、漏区和在源区与漏区之间的沟道区;第一源电极215a可以结合(例如,连接)到源区;并且第一漏电极215b可以结合(例如,连接)到漏区。在一些实施例中,第一栅电极213可以与第一半导体层211的沟道区叠置。这可以应用于以下实施例和其修改。
49.为了确保第一半导体层211与第一栅电极213之间的绝缘,可以在第一半导体层211与第一栅电极213之间设置包括(例如,是)无机材料(诸如氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅)的栅极绝缘膜121。包括(例如,是)无机材料(诸如氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅)的第一层间绝缘膜131可以设置在第一栅电极213之上,并且第一源电极215a和第一漏电极215b可以设置在第一层间绝缘膜131之上。如此,可以通过使用化学气相沉积(cvd)和/或原子层沉积(ald)来形成包括(例如,是)无机材料的绝缘膜。这可以应用于以下实施例和其修改。
50.包括(例如,是)无机材料(诸如氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅)的缓冲层110可以设置在基底100与具有上面的结构的第一薄膜晶体管210之间。缓冲层110可以使基底100的顶表面平坦化,或者可以防止、减少来自基底100等的杂质渗透到第一薄膜晶体管210的第一半导体层211中或使来自基底100等的杂质渗透到第一薄膜晶体管210的第一半导体层211中最少化。
51.平坦化层140可以设置在第一薄膜晶体管210之上。例如,如图1中所示的,当有机发光器件设置在第一薄膜晶体管210之上时,平坦化层140可以基本上使覆盖第一薄膜晶体管210的保护膜的顶表面平坦化。平坦化层140可以包括(例如,是)有机材料(诸如亚克力、苯并环丁烯(bcb)和/或六甲基二硅氧烷(hmdso))。尽管在图1中平坦化层140具有单层结构,但是可以进行各种合适的修改。例如,平坦化层140可以具有多层结构。
52.显示器件可以设置在基底100上的平坦化层140之上。如图1中所示的,有机发光器件可以用作显示器件。在第一像素px1中,有机发光器件可以包括例如第一像素电极311、对电极305和设置在第一像素电极311与对电极305之间并包括发射层的中间层303。如图1中所示的,第一像素电极311通过形成在平坦化层140中的开口部分(例如,接触孔)经由接触第一源电极215a和第一漏电极215b中的一个而电结合(例如,连接)到第一薄膜晶体管210。第二像素px2包括第二像素电极321,并且第三像素px3包括第三像素电极331。第一像素电极311、第二像素电极321和第三像素电极331中的每个可以包括由诸如氧化铟锡(ito)、in2o3和/或氧化铟锌(izo)的透光导电氧化物形成的透光导电层以及由诸如铝(al)和/或银(ag)的金属形成的反射层。例如,第一像素电极311、第二像素电极321和第三像素电极331中的每个可以具有包括ito/ag/ito的3层结构。
53.包括发射层的中间层303可以一体地形成在第一像素电极311、第二像素电极321
和第三像素电极331之上,并且在中间层303上的对电极305也可以一体地形成在第一像素电极311、第二像素电极321和第三像素电极331之上。对电极305可以包括由ito、in2o3和/或izo形成的透光导电层,并且可以包括半透射膜,半透射膜包括(例如,是)诸如银(ag)、镁(mg)和/或镱(yb)的金属。例如,对电极305可以是半透射膜,半透射膜包括(例如,是)mgag和/或agyb。
54.像素限定层150可以设置在平坦化层140之上。像素限定层150具有对应于每个像素的开口(例如,第一像素电极311、第二像素电极321和第三像素电极331中的每个的至少中心部分通过其暴露的开口)以限定像素。例如,像素限定层150可以覆盖第一像素电极311的一部分(例如,边缘),并且可以具有暴露第一像素电极311的上表面的另一部分(例如,中心部分)的开口。另外,如图1中所示的,像素限定层150增加了对电极305与第一像素电极311、第二像素电极321和第三像素电极331中的每个的边缘之间的距离,以防止在第一像素电极311、第二像素电极321和第三像素电极331中的每个的边缘处发生电弧等,或者抑制电弧等的形成。像素限定层150可以包括(例如,是)有机材料(诸如聚酰亚胺和/或六甲基二硅氧烷(hmdso))。
55.中间层303可以包括(例如,是)低分子量材料或高分子量材料。当中间层303具有低分子量材料时,中间层303可以具有其中空穴注入层(hil)、空穴传输层(htl)、发射层(eml)、电子传输层(etl)和电子注入层(eil)堆叠的单一结构或多层结构,并且可以通过使用真空沉积来形成。在一些实施例中,中间层303可以包括eml以及hil、htl、etl和eil中的一个或更多个。当中间层303包括(例如,是)高分子量材料时,中间层303可以具有包括htl和eml的结构。在这种情况下,htl可以包括(例如,是)聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(pedot),并且eml可以包括(例如,是)聚合物材料(诸如聚苯撑乙烯撑(ppv)类材料和/或聚芴类材料)。可以通过使用丝网印刷、喷墨印刷、沉积和/或激光诱导热成像(liti)来形成中间层303。然而,中间层303不限于此,并且可以具有各种合适的其它结构中的任何结构。
56.尽管中间层303可以包括如上面所描述的一体地形成在第一像素电极311、第二像素电极321和第三像素电极331之上的层,但是中间层303可以包括被图案化为对应于第一像素电极311、第二像素电极321和第三像素电极331中的每个的层。在一些实施例中,中间层303包括第一颜色发射层。第一颜色发射层可以一体地形成在第一像素电极311、第二像素电极321和第三像素电极331之上,或者可以被图案化为对应于第一像素电极311、第二像素电极321和第三像素电极331中的每个。第一颜色发射层可以发射第一波段的光,例如,具有约450nm至约495nm的波长的光。
57.对电极305设置在中间层303之上,以对应于第一像素电极311、第二像素电极321和第三像素电极331。对电极305可以一体地形成在多个有机发光器件中。
58.因为每个有机发光器件可能容易被外部湿气和/或氧等损坏,所以封装层500可以覆盖并保护有机发光器件。封装层500可以包括第一无机封装层510、有机封装层520和第二无机封装层530。第一无机封装层510和第二无机封装层530可以在有机封装层520外部彼此接触,第一无机封装层510和第二无机封装层530可以均包括(例如,是)无机材料,诸如氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅。例如,第一无机封装层510和第二无机封装层530中的每个可以在平面图中延伸超过有机封装层520,并且接触以部分地或完全地封装有机封装层520。有机封装层520可以包括(例如,是)例如聚二甲基硅氧烷和/或聚丙烯酸酯。
59.第二颜色量子点层425设置在位于第二像素px2中的第二发光器件之上。例如,第二颜色量子点层425设置在位于第二像素px2中的第二发光器件的第二像素电极321之上。因此,当在垂直于基底100的方向(z轴方向)上观看时(例如,当在平面图中观看时),第二颜色量子点层425与第二像素电极321叠置。第二颜色量子点层425可以将由第二像素电极321上的中间层303产生的第一波段的光转换为第二波段的光。例如,当由第二像素电极321上的中间层303产生具有约450nm至约495nm的波长的光时,第二颜色量子点层425可以将光转换为具有约495nm至约570nm的波长的光。因此,在第二像素px2中,具有约495nm至约570nm的波长的光被发射到外部。
60.第三颜色量子点层435设置在位于第三像素px3中的第三发光器件之上。例如,第三颜色量子点层435设置在位于第三像素px3中的第三发光器件的第三像素电极331之上。因此,当在垂直于基底100的方向(z轴方向)上观看时(例如,在平面图中观看时),第三颜色量子点层435与第三像素电极331叠置。第三颜色量子点层435可以将由第三像素电极331上的中间层303产生的第一波段的光转换为第三波段的光。例如,当由第三像素电极331上的中间层303产生具有约450nm至约495nm的波长的光时,第三颜色量子点层435可以将光转换为具有约630nm至约780nm的波长的光。因此,在第三像素px3中,具有约630nm至约780nm的波长的光被发射到外部。
61.第二颜色量子点层425和第三颜色量子点层435中的每个可以具有其中量子点分散在树脂中的结构。在一些实施例和其修改中,量子点可以指半导体化合物晶体,并且可以包括(例如,是)能够根据晶体的尺寸发射具有各种合适的波长的光的任何合适的材料。量子点中的每个的直径可以在例如从约1nm至约10nm的范围内。
62.量子点可以通过使用湿化学工艺、金属有机化学气相沉积(mocvd)和/或分子束外延(mbe)等来合成。湿化学工艺是将有机溶剂与前驱体材料混合然后生长量子点晶体的方法。在湿化学工艺中,当晶体生长时,因为有机溶剂自然地用作在量子点晶体表面上配位的分散剂并控制晶体的生长,所以湿化学工艺比气相沉积方法(诸如金属有机化学气相沉积(mocvd)或分子束外延(mbe))更容易。另外,湿化学工艺是便宜的,并且可以控制量子点颗粒的生长。
63.这种量子点可以包括(例如,是)ii-vi族半导体化合物、iii-v族半导体化合物、iii-vi族半导体化合物、i-iii-vi族半导体化合物、iv-vi族半导体化合物、iv族元素或化合物或者其任何组合。
64.ii-vi族半导体化合物的示例包括二元化合物(诸如cds、cdse、cdte、zns、znse、znte、zno、hgs、hgse、hgte、mgse和/或mgs)、三元化合物(诸如cdses、cdsete、cdste、znses、znsete、znste、hgses、hgsete、hgste、cdzns、cdznse、cdznte、cdhgs、cdhgse、cdhgte、hgzns、hgznse、hgznte、mgznse和/或mgzns)、四元化合物(诸如cdznses、cdznsete、cdznste、cdhgses、cdhgsete、cdhgste、hgznses、hgznsete和/或hgznste)或其任何组合。
65.iii-v族半导体化合物的示例包括二元化合物(诸如gan、gap、gaas、gasb、aln、alp、alas、alsb、inn、inp、inas和/或insb)、三元化合物(诸如ganp、ganas、gansb、gapas、gapsb、alnp、alnas、alnsb、alpas、alpsb、ingap、innp、inalp、innas、innsb、inpas和/或inpsb)、四元化合物(诸如gaalnp、inalnas、inalnsb、inalpas和/或inalpsb)或其任何组合。iii-v族半导体化合物还可以包括(例如,是)ii族元素。还包括ii族元素的iii-v族半导
体化合物的示例可以包括inznp、ingaznp和/或inalznp。
66.iii-vi族半导体化合物的示例可以包括二元化合物(诸如gas、gase、ga2se3、gate、ins、in2s3、inse、in2se3和/或inte)、三元化合物(诸如ingas3和/或ingase3)或其任何组合。
67.i-iii-vi族半导体化合物的示例可以包括三元化合物(诸如agins、agins2、cuins、cuins2、cugao2、aggao2和/或agalo2)或其任何组合。
68.iv-vi族半导体化合物的示例可以包括二元化合物(诸如sns、snse、snte、pbs、pbse和/或pbte)、三元化合物(诸如snses、snsete、snste、pbses、pbsete、pbste、snpbs、snpbse和/或snpbte)、四元化合物(诸如snpbsse、snpbsete和/或snpbste)或其任何组合。
69.iv族元素或化合物的示例可以包括诸如si和/或ge的单元素、诸如sic和/或sige的二元化合物或其任何组合。
70.包括在诸如二元化合物、三元化合物和/或四元化合物的多元素化合物中的元素可以以均匀浓度或非均匀浓度存在于颗粒中。
71.量子点可以具有核-壳结构或在量子点中具有均匀元素浓度的单一结构。例如,包括在核中(例如,构成核)的材料和包括在壳中(例如,构成壳)的材料可以彼此不同。量子点的壳可以用作用于通过防止、抑制或减少核的化学变性的发生来维持半导体特性的保护层和/或用作用于向量子点提供电泳特性的充电层。壳可以具有单一结构或多层结构。核与壳之间的界面可以具有其中壳中的元素浓度朝向中心逐渐减少的浓度梯度。
72.量子点的壳的示例可以包括(例如,是)金属或非金属氧化物、半导体化合物或其组合。金属或非金属氧化物的示例可以包括二元化合物(诸如sio2、al2o3、tio2、zno、mno、mn2o3、mn3o4、cuo、feo、fe2o3、fe3o4、coo、co3o4和/或nio)、三元化合物(诸如mgal2o4、cofe2o4、nife2o4和/或comno4)或其任何组合。半导体化合物的示例可以包括如上面所描述的ii-vi族半导体化合物、iii-v族半导体化合物、iii-vi族半导体化合物、i-iii-vi族半导体化合物、iv-vi族半导体化合物或其任何组合。半导体化合物的示例可以包括cds、cdse、cdte、zns、znse、znte、znses、zntes、gaas、gap、gasb、hgs、hgse、hgte、inas、inp、ingap、insb、alas、alp、alsb或其任何组合。
73.量子点可以具有约45nm或更小的发射波长光谱的半峰全宽(fwhm)。在一些实施例中,fwhm可以是约40nm或更小。在一些实施例中,fwhm可以是约30nm或更小。当fwhm在该范围内时,可以提高色纯度或颜色再现性。另外,因为通过量子点发射的光在所有方向上发射,所以可以提高光学视角。
74.量子点可以是球形、金字塔形、多臂形或立方形的纳米颗粒、纳米管、纳米线、纳米纤维或纳米板颗粒。
75.因为可以通过调节量子点的尺寸来调节能带隙(例如,波段),所以可以通过量子点发射层获得各种合适的波段的光。因此,可以通过使用具有不同的尺寸的量子点来实现用于发射具有各种合适的波长的光的发光器件。更详细地,可以选择或设定量子点的尺寸以发射红光、绿光和/或蓝光。另外,可以选择或设定量子点的尺寸以将各种颜色的光结合并发射白光。
76.第二颜色量子点层425和第三颜色量子点层435中的每个可以包括散射体。可以使用包括在第二颜色量子点层425和第三颜色量子点层435中的每个中的任何合适的树脂,只要其对散射体具有合适的分散特性并透射光即可。例如,诸如丙烯酸树脂、酰亚胺树脂和/
或环氧树脂的聚合物树脂可以用作包括在第二颜色量子点层425和第三颜色量子点层435中的每个中的树脂。
77.包括在第二颜色量子点层425和第三颜色量子点层435中的每个中的散射体可以是具有与包括在第二颜色量子点层425和第三颜色量子点层435中的每个中的透光树脂的折射率不同的折射率的颗粒(例如,光散射颗粒)。散射体不受限制。散射体可以能够在散射体与透光树脂之间形成光学界面并且能够使透射的光部分地散射。例如,散射体可以是金属氧化物颗粒或有机颗粒。用于散射体的金属氧化物的示例可以包括氧化钛(tio2)、氧化锆(zro2)、氧化铝(al2o3)、氧化铟(in2o3)、氧化锌zno和/或氧化锡(sno2),并且用于散射体的有机材料的示例可以包括丙烯酸树脂和/或聚氨酯树脂。散射体可以使光在若干方向上散射而与入射角无关且基本上不转换入射光的波长。因此,散射体可以提高显示装置的侧面可视性。另外,包括在第二颜色量子点层425和第三颜色量子点层435中的每个中的散射体可以增加入射在第二颜色量子点层425和第三颜色量子点层435上的光与量子点相遇(例如,入射在量子点上或与量子点相互作用)的机会,从而提高光转换效率。
78.在第一像素px1中,由中间层303产生的具有第一波长的光在没有波长转换的情况下发射到外部。因此,第一像素px1不包括量子点层。因此,由透光树脂形成的透光层415设置在位于第一像素px1中的第一发光器件之上。例如,透光层415设置在位于第一像素px1中的第一发光器件的第一像素电极311之上。因此,当在垂直于基底100的方向(z轴方向)上观看时(例如,当在平面图中观看时),透光层415与第一像素电极311叠置。
79.透光层415可以包括散射体,并且可以使用包括在透光层415中的任何合适的树脂,只要其对散射体具有合适的分散特性并透射光即可。例如,诸如丙烯酸树脂、酰亚胺树脂和/或环氧树脂的聚合物树脂可以用作包括在透光层415中的树脂。
80.包括在透光层415中的散射体可以是具有与包括在透光层415中的透光树脂的折射率不同的折射率的颗粒(例如,光散射颗粒)。散射体不受具体限制。例如,散射体可以能够在散射体与透光树脂之间形成光学界面并且能够使透射的光部分地散射。例如,散射体可以是金属氧化物颗粒或有机颗粒。用于散射体的金属氧化物的示例可以包括氧化钛(tio2)、氧化锆(zro2)、氧化铝(al2o3)、氧化铟(in2o3)、氧化锌(zno)和/或氧化锡(sno2),并且用于散射体的有机材料的示例可以包括丙烯酸树脂和/或聚氨酯树脂。散射体可以使光在若干方向上散射而与入射角无关且基本上不转换入射光的波长(朗伯反射)。因此,散射体可以提高显示装置的侧面可视性。
81.如上面所描述的,透光层415、第二颜色量子点层425和第三颜色量子点层435设置为分别对应于第一像素电极311、第二像素电极321和第三像素电极331。为此,具有与第一像素电极311、第二像素电极321和第三像素电极331对应的通孔的阻挡层401可以设置在封装层500之上。在一些实施例中,阻挡层401可以(例如,在平面图中)将透光层415、第二颜色量子点层425和第三颜色量子点层435分离或间隔开。当阻挡层401的通孔对应于第一像素电极311、第二像素电极321和第三像素电极331时,这意味着当在正交于或垂直于基底100的方向(z轴方向)上观看时(例如,当在平面图中观看时),通孔与第一像素电极311、第二像素电极321和第三像素电极331叠置。在一些实施例中,透光层415、第二颜色量子点层425和第三颜色量子点层435可以设置在阻挡层401的分别对应于第一像素电极311、第二像素电极321和第三像素电极331的通孔中。阻挡层401可以包括(例如,是)各种合适的材料(例如,
诸如氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅的无机材料)中的任何材料。
82.盖层403设置在透光层415、第二颜色量子点层425和第三颜色量子点层435之上。盖层403可以一体地形成为对应于第一像素px1的第一发光器件、第二像素px2的第二发光器件和第三像素px3的第三发光器件。盖层403可以包括(例如,是)无机材料(诸如氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅)。
83.低折射率层450设置在盖层403之上。例如,低折射率层450设置在透光层415、第二颜色量子点层425和第三颜色量子点层435之上,以对应于第一像素px1的第一发光器件、第二像素px2的第二发光器件和第三像素px3的第三发光器件。低折射率层450包括基质部分451和在基质部分451中的多个颗粒453。低折射率层450的(在+z轴方向(正z轴方向)上)远离第一像素px1的第一发光器件、第二像素px2的第二发光器件和第三像素px3的第三发光器件的第一部分p1包括氟。例如,低折射率层450的第一部分p1的基质部分451包括氟。例如,基质部分451的与低折射率层450的第一部分p1对应的第一部分包括氟。在一些实施例中,低折射率层450的第一部分p1可以是低折射率层450的最上部。
84.第一颜色滤色器层413、第二颜色滤色器层423和第三颜色滤色器层433设置在低折射率层450之上。例如,第一颜色滤色器层413设置在低折射率层450之上以对应于位于第一像素px1中的第一发光器件,第二颜色滤色器层423设置在低折射率层450之上以对应于位于第二像素px2中的第二发光器件,并且第三颜色滤色器层433设置在低折射率层450之上以对应于位于第三像素px3中的第三发光器件。例如,第一颜色滤色器层413设置在位于第一像素px1中的第一发光器件的第一像素电极311之上,第二颜色滤色器层423设置在位于第二像素px2中的第二发光器件的第二像素电极321之上,并且第三颜色滤色器层433设置在位于第三像素px3中的第三发光器件的第三像素电极331之上。因此,当在垂直于基底100的方向(z轴方向)上观看时(例如,当在平面图中观看时),第一颜色滤色器层413与第一像素电极311叠置,第二颜色滤色器层423与第二像素电极321叠置,并且第三颜色滤色器层433与第三像素电极331叠置。
85.第一颜色滤色器层413可以仅使具有约450nm至约495nm的波长的光经由其穿过(例如,可以仅透射具有约450nm至约495nm的波长的光),第二颜色滤色器层423可以仅使具有约495nm至约570nm的波长的光经由其穿过(例如,可以仅透射具有约495nm至约570nm的波长的光),并且第三颜色滤色器层433可以仅使具有约630nm至约780nm的波长的光经由其穿过(例如,可以仅透射具有约630nm至约780nm的波长的光)。例如,第一颜色滤色器层413、第二颜色滤色器层423和第三颜色滤色器层433可以分别仅透射蓝光、绿光和红光。第一颜色滤色器层413、第二颜色滤色器层423和第三颜色滤色器层433可以减少显示装置中的外部光的反射。
86.例如,当外部光到达第一颜色滤色器层413时,如上面所描述的,仅具有设定或预设波长的光穿过第一颜色滤色器层413,并且具有其它波长的光被第一颜色滤色器层413吸收。因此,在入射在显示装置上的外部光之中,如上面所描述的,仅具有设定或预设波长的光穿过第一颜色滤色器层413,并且部分光在第一颜色滤色器层413下面的对电极305处(例如,对电极305上)或第一像素电极311处(例如,第一像素电极311上)被反射,然后再次发射到外部。结果,因为入射在第一像素px1位于其处的位置上的仅部分外部光被反射到外部,所以可以减少外部光的反射。该描述也可以应用于第二颜色滤色器层423和第三颜色滤色
器层433。
87.包括(例如,是)炭黑等的黑矩阵405可以设置在第一颜色滤色器层413、第二颜色滤色器层423和第三颜色滤色器层433之间。例如,黑矩阵405可以(例如,在平面图中)限定第一颜色滤色器层413、第二颜色滤色器层423和第三颜色滤色器层433,使第一颜色滤色器层413、第二颜色滤色器层423和第三颜色滤色器层433分离和/或间隔开。在这种情况下,黑矩阵405可以与阻挡层401一样具有与第一像素电极311、第二像素电极321和第三像素电极331对应的通孔(例如,类似于阻挡层401的通孔)。在一些实施例中,显示装置不包括黑矩阵405。在这种情况下,当在垂直于基底100的方向(z轴方向)上观看时(例如,当在平面图中观看时),第一颜色滤色器层413、第二颜色滤色器层423和第三颜色滤色器层433可以在第一像素px1、第二像素px2和第三像素px3之间(例如,在平面图中在第一像素px1、第二像素px2和第三像素px3之间的区域中)至少部分地彼此叠置。
88.低折射率层450的折射率(折射指数)低于在低折射率层450下面(例如,紧邻下面)的层的折射率。在如图1中所示的显示装置中,低折射率层450的折射率低于在低折射率层450下面的盖层403的折射率。当盖层403包括(例如,是)无机材料(诸如氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅)时,盖层403的折射率可以在从约1.4至约1.5的范围内。低折射率层450的折射率低于盖层403的折射率,并且可以在例如从约1.1至约1.3的范围内。因为低折射率层450的折射率低于在低折射率层450下面的层的折射率,所以从在低折射率层450下面的盖层403行进到低折射率层450的一部分光在界面(例如,盖层403与低折射率层450之间的界面)处被全反射,并且再次向下行进通过盖层403。
89.在第二像素px2中,全反射的光通过盖层403朝向在盖层403下面的第二颜色量子点层425行进。当全反射的光是已经被第二颜色量子点层425转换为具有约495nm至约570nm的波长的光的光时,光在第二颜色量子点层425下面的第二像素电极321处(例如,第二像素电极321上)或对电极305处(例如,对电极305上)被反射,再次穿过低折射率层450,并发射到外部。当全反射的光是具有约450nm至约495nm的波长并且穿过(例如,已经穿过)第二颜色量子点层425而不被第二颜色量子点层425转换为具有约495nm至约570nm的波长的光的光时,全反射的光可以再次穿过第二颜色量子点层425,并且可以被第二颜色量子点层425转换为具有约495nm至约570nm的波长的光。接下来,光在第二颜色量子点层425下面的第二像素电极321处(例如,第二像素电极321上)或对电极305处(例如,对电极305上)被反射,再次穿过低折射率层450,并发射到外部。
90.在第三像素px3中,全反射的光通过盖层403朝向在盖层403下面的第三颜色量子点层435行进。当全反射的光是已经被第三颜色量子点层435转换为具有约630nm至约780nm的波长的光的光时,光在第三颜色量子点层435下面的第三像素电极331处(例如,第三像素电极331上)或对电极305处(例如,对电极305上)被反射,再次穿过低折射率层450,并发射到外部。当全反射的光是具有约450nm至约495nm的波长并且穿过(例如,已经穿过)第三颜色量子点层435而不被第三颜色量子点层435转换为具有约630nm至约780nm的波长的光的光时,全反射的光可以再次穿过第三颜色量子点层435并且可以被第三颜色量子点层435转换为具有约630nm至约780nm的波长的光。接下来,光在第三颜色量子点层435下面的第三像素电极331处(例如,第三像素电极331上)或对电极305处(例如,对电极305上)被反射,再次穿过低折射率层450,并发射到外部。
91.在根据本实施例的显示装置中,因为由第二像素px2或第三像素px3产生的光在不被第二颜色量子点层425或第三颜色量子点层435转换的情况下被最少化或阻止发射到外部,所以可以显著地提高发光效率。
92.如上面所描述的,低折射率层450具有比盖层403的折射率(其范围为从约1.4至约1.5)低的折射率。例如,低折射率层450的折射率可以在例如从约1.1至约1.3的范围内。低折射率层450包括基质部分451和在基质部分451中的多个颗粒453。
93.基质部分451可以包括(例如,是)聚合物材料。基质部分451可以包括选自于丙烯酸聚合物、硅类聚合物、聚氨酯类聚合物和酰亚胺类聚合物之中的至少一种。例如,基质部分451可以包括(例如,是)选自于丙烯酸聚合物、硅类聚合物、聚氨酯类聚合物和酰亚胺类聚合物之中的任何一种聚合物材料,或者多个聚合物材料的组合。另外,基质部分451可以包括(例如,是)选自于硅氧烷聚合物、倍半硅氧烷聚合物、被氟原子取代的丙烯酸聚合物、被氟原子取代的硅类聚合物、被氟原子取代的聚氨酯类聚合物和被氟原子取代的酰亚胺类聚合物之中的至少一种。基质部分451可以由硅氧烷、亚克力、聚酰亚胺、聚氨酯和/或环氧树脂形成。可以通过在高温工艺和/或紫外处理工艺中使诸如硅氧烷、亚克力、聚酰亚胺、聚氨酯和/或环氧树脂的聚合物树脂固化来形成基质部分451。
94.在基质部分451中的多个颗粒453可以是二氧化硅。由无机材料形成的包覆层可以在多个颗粒453的表面上。包覆层可以包括(例如,是)氧化硅和/或磁铁矿(fe3o4)。在一些实施例中,多个颗粒453可以是填充有空气的中空颗粒。当多个颗粒453是中空颗粒时,多个颗粒453可以包括氧化硅、亚克力、聚酰亚胺、聚氨酯、苯乙烯和/或环氧树脂。多个颗粒453的折射率可以例如等于或大于1.1且等于或小于1.3。通过由使包括在低折射率层450中的多个颗粒453中的每个的平均直径等于或大于20nm且等于或小于150nm来调节低折射率层450的折射率,低折射率层450的折射率可以等于或大于1.1且等于或小于1.3。例如,多个颗粒453的平均直径可以在约20nm至约150nm的范围内,并且可以被设定为使得低折射率层450的折射率设定在1.1至1.3的范围内。
95.在制造工艺中,在形成低折射率层450之后,防止低折射率层450的折射率增加或者减少低折射率层450的折射率的增加或使低折射率层450的折射率的增加最少化是有用的(例如,是必要的)。例如,在形成低折射率层450之后,执行(如图1中所示的)在低折射率层450上形成黑矩阵405和/或第一颜色滤色器层413、第二颜色滤色器层423和第三颜色滤色器层433的工艺。因为形成黑矩阵405和/或第一颜色滤色器层413、第二颜色滤色器层423和第三颜色滤色器层433的工艺使用溶液,所以使溶液渗透到低折射率层450中最少化或阻止溶液渗透到低折射率层450中是有用的(例如,是必要的)。这是因为,在低折射率层450的基质部分451中存在作为空的空间的空隙等,并且当溶液渗透到低折射率层450中时,溶液填充空隙等,从而增加低折射率层450的折射率。
96.为此,在形成低折射率层450之后,可以认为的是,通过使用氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅在低折射率层450的顶表面(例如,沿着+z轴方向最远的表面)上形成附加的盖层。然而,在这种情况下,因为形成附加的盖层的工艺不得不被执行,所以制造显示装置所花费的时间增加并且缺陷率增加。
97.然而,在根据本实施例的显示装置中,为了简化制造工艺而不在后续工艺中增加低折射率层450的折射率,低折射率层450的远离(例如,沿着+z轴方向远离)第一发光器件、
第二发光器件和第三发光器件的第一部分p1(例如,低折射率层450的第一部分p1的基质部分451)包括氟。氟是疏水性材料。因此,低折射率层450的第一部分p1是疏水性的。因此,即使当在形成低折射率层450之后的后续工艺中使用溶液时,也可以防止或阻止溶液渗透到低折射率层450的第一部分p1中,或者可以使溶液渗透到低折射率层450的第一部分p1中最少化。因此,在形成低折射率层450之后,可以有效地防止低折射率层450的折射率增加,或者可以有效地减少低折射率层450的折射率的增加或使低折射率层450的折射率的增加最少化。第一部分p1的厚度可以在例如从约10nm至约1000nm的范围内。
98.当有机材料层和无机材料层彼此接触时,在界面处可能发生应力,并且在有机材料层与无机材料层之间可能发生剥离等。然而,在根据本实施例的显示装置中,在作为有机材料层的低折射率层450与作为有机材料层的第一颜色滤色器层413、第二颜色滤色器层423和第三颜色滤色器层433之间不添加作为无机材料的盖层。因此,可以有效地防止或减少由于界面处的应力引起的剥离等。
99.图2和图3是示出制造图1的显示装置的工艺的剖视图。
100.如图2中所示的,在形成盖层403之后,将用于形成低折射率层450的材料施用到盖层403(例如,施用在盖层403上)。用于形成低折射率层450的材料可以包含例如80wt%的溶剂和20wt%的固体成分。二甘醇乙基甲基醚(medg)和/或丙二醇甲基醚乙酸酯(pgmea)可以用作溶剂。在一些实施例中,固体成分的50wt%可以是树脂,并且固体成分的剩余50wt%可以是多个颗粒453和少量固化剂和/或分散剂。当多个颗粒453小于固体成分的40wt%时,低折射率层450的折射率可能不会充分降低,并且当多个颗粒453大于固体成分的70wt%时,与基质部分451的结合力可能不足和/或分散性可能不足。因此,多个颗粒453可以等于或大于固体成分的40wt%且等于或小于固体成分的70wt%,并且在一些实施例中可以是50wt%。
101.可以不直接使用用于形成低折射率层450的材料,并且可以通过向用于形成低折射率层450的材料添加氟来制备最终使用的用于形成低折射率层450的材料。当将处于液态的用于形成低折射率层450的材料施用到盖层403时,如图2中所示的,多个颗粒453基本上均匀地分散在用于形成低折射率层450的材料中。
102.接下来,执行热固化工艺。首先,可以在100℃下执行预烘烤约50秒至约100秒。在该工艺中,去除大部分溶剂。用于形成低折射率层450的材料中的氟在远离盖层403的方向(+z轴方向)上移动。氟是疏水性的,并因此靠近空气移动。作为参照,随着氟靠近空气移动,多个颗粒453在与氟沿其移动的方向相反的方向(-z轴方向(负z轴方向))上移动。在预烘烤之后,可以在180℃下执行主固化约30分钟。
103.在该工艺之后,如图3中所示的,低折射率层450的远离(例如,在+z轴方向上远离)第一发光器件、第二发光器件和第三发光器件的第一部分p1(例如,低折射率层450的第一部分p1的基质部分451)包括氟。接下来,当在低折射率层450上形成黑矩阵405和/或第一颜色滤色器层413、第二颜色滤色器层423和第三颜色滤色器层433时,因为低折射率层450的第一部分p1(例如,低折射率层450的第一部分p1的基质部分451)包括是疏水性的氟,所以可以阻止在形成黑矩阵405和/或第一颜色滤色器层413、第二颜色滤色器层423和第三颜色滤色器层433的工艺中使用的溶液渗透到低折射率层450,或者可以减少渗透到低折射率层450中的溶液的量或使渗透到低折射率层450中的溶液的量最少化。因此,在根据本实施例
的显示装置中,除了形成低折射率层450的工艺之外,在不执行形成附加的盖层的工艺的情况下,可以有效地防止低折射率层450的折射率在形成低折射率层450之后增加,或者可以减少低折射率层450的折射率的增加或使低折射率层450的折射率的增加最少化。即使当使用紫外固化等代替热固化,也可以实现相同的效果。这可以应用于以下实施例和其修改。
104.在根据本实施例的显示装置中,低折射率层450的第一部分p1(例如,低折射率层450的第一部分p1的基质部分451)中的每单位体积的氟含量大于低折射率层450的在一个方向上靠近(例如,沿着-z轴方向靠近)第一发光器件至第三发光器件的第二部分p2(例如,低折射率层450的第二部分p2的基质部分451,例如,基质部分451的对应于低折射率层450的第二部分p2的第二部分)中的每单位体积的氟含量。在一些实施例中,第一部分p1可以在第二部分p2上方,使得第二部分p2在盖层403与第一部分p1之间。在一些实施例中,低折射率层450的第一部分p1(例如,低折射率层450的第一部分p1的基质部分451)中的每单位体积的氟含量大于第二部分p2中的每单位体积的氟含量,第二部分p2距第一发光器件至第三发光器件比低折射率层450的第一部分p1靠近第一发光器件至第三发光器件。如在此所使用的,当第一组件的一部分被描述为“靠近”第二组件时,这可以意味着例如这一部分距第二组件比第一组件的另一部分靠近第二组件。如在此所使用的,当第一组件的一部分被描述为“远离(away from)”或“远离(far from,距
……
远)”第二组件时,这可以意味着例如这一部分距第二组件比第一组件的另一部分距第二组件远。
105.如上面所描述的,在形成低折射率层450的工艺中,用于形成低折射率层450的材料中的氟在远离盖层403的方向(+z轴方向)上移动。因此,距第一发光器件至第三发光器件越远,基质部分451中的每单位体积的氟含量越大。例如,基质部分451中的每单位体积的氟含量可以随着其从基质部分451的靠近(例如,在-z轴方向上靠近)第一发光器件至第三发光器件的部分到基质部分451的远离(例如,在+z轴方向上远离)第一发光器件至第三发光器件的部分而增加。例如,基质部分451中的每单位体积的氟含量(例如,氟浓度)可以沿着远离第一发光器件至第三发光器件的方向增加。例如,基质部分451中的每单位体积的氟含量可以沿着+z轴方向(例如,从低折射率层450的底表面到低折射率层450的上表面)增加(例如,线性地或非线性地增加)。在一些实施例中,基质部分451中的每单位体积的氟含量随着远离第一发光器件至第三发光器件的距离的增加而增加。
106.可以通过使用各种合适的方法来检查基质部分451中的氟含量的变化。例如,可以通过使用飞行时间二次离子质谱(tof-sims)来测量基质部分451中的厚度方向(z轴方向)上的氟含量(例如,每单位体积的氟含量)的变化。
107.如上面所描述的,在热固化工艺中,当氟靠近空气移动时,多个颗粒453在与氟沿其移动的方向相反的方向(-z轴方向)上移动。因此,低折射率层450的远离(例如,沿着+z轴方向远离)第一发光器件至第三发光器件的第一部分p1中的每单位体积的多个颗粒453的数量小于低折射率层450的靠近(例如,沿着-z轴方向靠近)第一发光器件至第三发光器件的第二部分p2中的每单位体积的多个颗粒453的数量。例如,低折射率层450的远离(例如,沿着+z轴方向远离)第一发光器件至第三发光器件的第一部分p1中的每单位体积的多个颗粒453的数量小于第二部分p2中的每单位体积的多个颗粒453的数量,第二部分p2比低折射率层450的第一部分p1靠近第一发光器件至第三发光器件。例如,低折射率层450中的每单位体积的多个颗粒453的数量可以沿着+z轴方向(例如,从低折射率层450的底表面到低折
射率层450的上表面)减小(例如,线性地或非线性地减小)。
108.在图1中,颗粒453几乎不存在于低折射率层450的远离(例如,沿着+z轴方向远离)第一发光器件至第三发光器件的第一部分p1中。然而,如作为示出根据另一实施例的显示装置的一部分的剖视图的图4中所示的,一些颗粒453可以包括在低折射率层450的第一部分p1中。这是因为,当添加到用于形成低折射率层450的材料的氟的量增加来形成低折射率层450时,包括氟的第一部分p1的厚度可能增加。
109.在上面的实施例中,基质部分451从低折射率层450的靠近(例如,沿着-z轴方向靠近)第一发光器件至第三发光器件的底表面到低折射率层450的远离(例如,沿着+z轴方向远离)第一发光器件至第三发光器件的顶表面一体地形成。例如,在第一部分p1与第二部分p2之间不存在界面。这是因为第一部分p1和第二部分p2不是通过单独的工艺形成的。
110.图5是示出根据另一实施例的显示装置的一部分的剖视图。根据本实施例的显示装置在盖层403的位置以及低折射率层450的第一部分p1和第二部分p2的位置上与图1的显示装置不同。如图1和图5中所示的,根据本实施例的显示装置也可以在阻挡层401的通孔的内表面或黑矩阵405的通孔的内表面的倾斜方向上与图1的显示装置不同。
111.在根据本实施例的显示装置中,透光层415、第二颜色量子点层425和第三颜色量子点层435设置在封装层500之上。低折射率层450设置在透光层415、第二颜色量子点层425和第三颜色量子点层435之上。例如,低折射率层450设置在透光层415、第二颜色量子点层425和第三颜色量子点层435之上,以对应于第一像素px1的第一发光器件、第二像素px2的第二发光器件和第三像素px3的第三发光器件。低折射率层450包括基质部分451和在基质部分451中的多个颗粒453。低折射率层450的靠近(例如,沿着-z轴方向靠近)第一像素px1的第一发光器件、第二像素px2的第二发光器件和第三像素px3的第三发光器件的第一部分p1(例如,低折射率层450的第一部分p1的基质部分451)包括氟。
112.第一颜色滤色器层413、第二颜色滤色器层423和第三颜色滤色器层433设置在低折射率层450之上。更详细地,第一颜色滤色器层413设置在低折射率层450之上以对应于位于第一像素px1中的第一发光器件,第二颜色滤色器层423设置在低折射率层450之上以对应于位于第二像素px2中的第二发光器件,并且第三颜色滤色器层433设置在低折射率层450之上以对应于位于第三像素px3中的第三发光器件。例如,第一颜色滤色器层413设置在位于第一像素px1中的第一发光器件的第一像素电极311之上,第二颜色滤色器层423设置在位于第二像素px2中的第二发光器件的第二像素电极321之上,并且第三颜色滤色器层433设置在位于第三像素px3中的第三发光器件的第三像素电极331之上。因此,当在正交于或垂直于基底100的方向(z轴方向)上观看时(例如,当在平面图中观看时),第一颜色滤色器层413与第一像素电极311叠置,第二颜色滤色器层423与第二像素电极321叠置,并且第三颜色滤色器层433与第三像素电极331叠置。
113.盖层403设置在低折射率层450与第一颜色滤色器层413、第二颜色滤色器层423和第三颜色滤色器层433之间。盖层403可以一体地形成为对应于第一像素px1的第一发光器件、第二像素px2的第二发光器件和第三像素px3的第三发光器件。盖层403可以包括(例如,是)无机材料,诸如氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅。
114.低折射率层450的折射率低于在低折射率层450下面的层的折射率。在图5的显示装置中,低折射率层450的折射率低于在低折射率层450下面的第二颜色量子点层425和第
三颜色量子点层435中的每个的折射率。第二颜色量子点层425和第三颜色量子点层435中的每个的折射率可以为约1.7。低折射率层450的折射率低于第二颜色量子点层425和第三颜色量子点层435中的每个的折射率,并且可以在例如从约1.1至约1.3的范围内。因为低折射率层450的折射率低于在低折射率层450下面的层的折射率,所以从在低折射率层450下面的第二颜色量子点层425和第三颜色量子点层435行进到低折射率层450的一部分光在界面(例如,在第二颜色量子点层425与低折射率层450之间的界面以及在第三颜色量子点层435与低折射率层450之间的界面)处被全反射,并且再次行进到第二颜色量子点层425和第三颜色量子点层435中。
115.在第二像素px2中,全反射的光朝向第二颜色量子点层425行进。当全反射的光是已经被第二颜色量子点层425转换为具有约495nm至约570nm的波长的光的光时,光在第二颜色量子点层425下面的第二像素电极321处(例如,第二像素电极321上)或对电极305处(例如,对电极305上)被反射,再次穿过低折射率层450,并发射到外部。当全反射的光是具有约450nm至约495nm的波长并且穿过(例如,并且已经穿过)第二颜色量子点层425而不被第二颜色量子点层425转换为具有约495nm至约570nm的波长的光的光时,全反射的光可以再次穿过第二颜色量子点层425,并且可以被第二颜色量子点层425转换为具有约495nm至约570nm的波长的光。接下来,光在第二颜色量子点层425下面的第二像素电极321处(例如,第二像素电极321上)或对电极305处(例如,对电极305上)被反射,再次穿过低折射率层450,并发射到外部。
116.在第三像素px3中,全反射的光朝向第三颜色量子点层435行进。当全反射的光是已经被第三颜色量子点层435转换为具有约630nm至约780nm的波长的光的光时,光在第三颜色量子点层435下面的第三像素电极331处(例如,第三像素电极331上)或对电极305处(例如,对电极305上)被反射,再次穿过低折射率层450,并发射到外部。当全反射的光是具有约450nm至约495nm的波长并且穿过(例如,已经穿过)第三颜色量子点层435而不被第三颜色量子点层435转换为具有约630nm至约780nm的波长的光的光时,全反射的光可以再次穿过第三颜色量子点层435,并且可以被第三颜色量子点层435转换为具有约630nm至约780nm的波长的光。接下来,光在第三颜色量子点层435下面的第三像素电极331处(例如,第三像素电极331上)或对电极305处(例如,对电极305上)被反射,再次穿过低折射率层450,并发射到外部。
117.在根据本实施例的显示装置中,因为由第二像素px2或第三像素px3产生的光在不被第二颜色量子点层425或第三颜色量子点层435转换的情况下被最少化或阻止发射到外部,所以可以显著地提高发光效率。为此,如上面所描述的,低折射率层450可以具有比盖层403的折射率(其范围为从约1.4至约1.5)低的折射率。在一些实施例中,低折射率层450可以具有比第二颜色量子点层425的折射率和第三颜色量子点层435的折射率中的每个低的折射率,第二颜色量子点层425的折射率和第三颜色量子点层435的折射率中的每个可以为约1.7。例如,低折射率层450的折射率可以在从约1.1至约1.3的范围内。低折射率层450包括基质部分451和在基质部分451中的多个颗粒453。
118.基质部分451可以包括(例如,是)聚合物材料。基质部分451可以包括(例如,是)选自于丙烯酸聚合物、硅类聚合物、聚氨酯类聚合物和酰亚胺类聚合物之中的至少一种。例如,基质部分451可以包括(例如,是)选自于丙烯酸聚合物、硅类聚合物、聚氨酯类聚合物和
酰亚胺类聚合物之中的任何一种聚合物材料,或者多种所选择的聚合物材料的组合。另外,基质部分451可以包括(例如,是)选自于硅氧烷聚合物、倍半硅氧烷聚合物、被氟原子取代的丙烯酸聚合物、被氟原子取代的硅类聚合物、被氟原子取代的聚氨酯类聚合物和被氟原子取代的酰亚胺类聚合物之中的至少一种。基质部分451可以由硅氧烷、亚克力、聚酰亚胺、聚氨酯和/或环氧树脂形成。可以通过在高温工艺或紫外处理工艺中使诸如硅氧烷、亚克力、聚酰亚胺、聚氨酯和/或环氧树脂的聚合物树脂固化来形成基质部分451。
119.在基质部分451中的多个颗粒453可以是二氧化硅。由无机材料形成的包覆层可以在多个颗粒453的表面上。包覆层可以包括(例如,是)氧化硅和/或磁铁矿(fe3o4)。在一些实施例中,多个颗粒453可以是填充有空气的中空颗粒。当多个颗粒453是中空颗粒时,多个颗粒453可以包括(例如,是)氧化硅、亚克力、聚酰亚胺、聚氨酯、苯乙烯和/或环氧树脂。多个颗粒453的折射率可以例如等于或大于1.1且等于或小于1.3。通过由使包括在低折射率层450中的多个颗粒453中的每个的平均直径等于或大于20nm且等于或小于150nm来调节低折射率层450的折射率,低折射率层450的折射率可以等于或大于1.1且等于或小于1.3。
120.低折射率层450的靠近(例如,沿着-z轴方向靠近)第一发光器件、第二发光器件和第三发光器件的第一部分p1(例如,低折射率层450的第一部分p1的基质部分451)包括氟。氟是疏水性材料。
121.图6至图9是示出制造图5的显示装置的工艺的剖视图。
122.如图6中所示的,在由玻璃等形成的承载基底10上形成黑矩阵405和/或第一颜色滤色器层413、第二颜色滤色器层423和第三颜色滤色器层433。盖层403由氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅形成,以覆盖黑矩阵405和/或第一颜色滤色器层413、第二颜色滤色器层423和第三颜色滤色器层433。在形成盖层403之后,将用于形成低折射率层450的材料施用到盖层403。用于形成低折射率层450的材料可以包含80wt%的溶剂和20wt%的固体成分。二甘醇乙基甲基醚(medg)和/或丙二醇甲基醚乙酸酯(pgmea)可以用作溶剂。固体成分的50wt%可以是树脂,并且固体成分的剩余50wt%可以是多个颗粒453和少量固化剂和/或分散剂。当多个颗粒453小于固体成分的40wt%时,低折射率层450的折射率可能不会充分降低,并且当多个颗粒453大于固体成分的70wt%时,与基质部分451的结合力可能不足和/或分散性可能不足。因此,多个颗粒453可以等于或大于固体成分的40wt%且等于或小于固体成分的70wt%,并且优选地可以是约50wt%。
123.可以不直接使用用于形成低折射率层450的材料,并且可以通过向用于形成低折射率层450的材料添加氟来制备最终使用的用于形成低折射率层450的材料。当将处于液态的用于形成低折射率层450的材料施用到盖层403(例如,施用在盖层403上)时,如图6中所示的,多个颗粒453基本上均匀地分散在用于形成低折射率层450的材料中。
124.接下来,执行热固化工艺。首先,可以在100℃下执行预烘烤约50秒至约100秒。在该工艺中,去除大部分溶剂。另外,用于形成低折射率层450的材料中的氟在远离盖层403的方向上移动。氟是疏水性的,并因此靠近空气移动。作为参照,当氟靠近空气移动时,多个颗粒453在与氟沿其移动的方向相反的方向上移动。在预烘烤之后,可以在180℃下执行主固化约30分钟。
125.在该工艺之后,如图7中所示的,低折射率层450的远离盖层403的第一部分p1(例如,低折射率层450的第一部分p1的基质部分451)包括氟。接下来,如图8中所示的,在低折
射率层450上形成透光层415、第二颜色量子点层425和第三颜色量子点层435。因为形成透光层415、第二颜色量子点层425和第三颜色量子点层435的工艺使用溶液,所以使溶液渗透到低折射率层450中最少化或阻止溶液渗透到低折射率层450中是有用的(例如,是必要的)。这是因为,在低折射率层450的基质部分451中存在作为空的空间的空隙等,并且当溶液渗透到低折射率层450中时,溶液填充空隙等,从而增加低折射率层450的折射率。
126.为此,在形成低折射率层450之后,可以认为的是,通过使用氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅在低折射率层450的顶表面上形成附加的盖层。然而,在这种情况下,因为形成附加的盖层的工艺不得不被执行,所以制造显示装置所花费的时间增加并且缺陷率增加。
127.然而,在根据本实施例的显示装置中,如图7和图8中所示的,低折射率层450的远离盖层403的第一部分p1(例如,低折射率层450的第一部分p1的基质部分451)包括氟。氟是疏水性材料。因此,低折射率层450的第一部分p1是疏水性的。因此,即使当在形成低折射率层450之后的后续工艺中使用溶液时,也可以防止或阻止溶液渗透到低折射率层450的第一部分p1中,或者可以减少溶液渗透到低折射率层450的第一部分p1中。因此,在形成低折射率层450之后,可以有效地防止低折射率层450的折射率增加,或者可以减少低折射率层450的折射率的增加或使低折射率层450的折射率的增加最少化。第一部分p1的厚度可以在例如从约10nm至约1000nm的范围内。
128.当有机材料层和无机材料层彼此接触时,在界面处可能发生应力,并且在有机材料层与无机材料层之间可能发生剥离等。然而,在根据本实施例的显示装置中,在作为有机材料层的低折射率层450与作为有机材料层的第二颜色量子点层425和第三颜色量子点层435之间不添加作为无机材料层的盖层。因此,可以有效地防止或减少由于界面处的应力引起的剥离等。
129.在低折射率层450上形成透光层415、第二颜色量子点层425和第三颜色量子点层435之后,如图9中所示的,将透光层415、第二颜色量子点层425和第三颜色量子点层435设置为面对封装层500。例如,可以使透光层415、第二颜色量子点层425和第三颜色量子点层435与封装层500接触,使得承载基底10(例如,在+z轴方向上,如图9中所示的)是最上层。当去除承载基底10时,可以制造如图5中所示的显示装置。为了容易地去除承载基底10,可以进行各种合适的修改。例如,可以在承载基底10与第一颜色滤色器层413、第二颜色滤色器层423和第三颜色滤色器层433之间设置牺牲层。承载基底10可以不被去除,而是可以用作封装基底。
130.在根据本实施例的显示装置中,低折射率层450的第一部分p1(例如,低折射率层450的第一部分p1的基质部分451)中的每单位体积的氟含量大于低折射率层450的远离第一发光器件至第三发光器件的第二部分p2(例如,低折射率层450的第二部分p2的基质部分451)中的每单位体积的氟含量。第一部分p1可以在第一发光器件至第三发光器件上方,并且第二部分p2可以在第一部分p1上方,使得第一部分p1在第一发光器件至第三发光器件与第二部分p2之间。在一些实施例中,低折射率层450的第一部分p1(例如,低折射率层450的第一部分p1的基质部分451)中的每单位体积的氟含量大于第二部分p2(例如,低折射率层450的第二部分p2的基质部分451)中的每单位体积的氟含量,第二部分p2比低折射率层450的第一部分p1距第一发光器件至第三发光器件远。
131.如上面所描述的,在形成低折射率层450的工艺中,用于形成低折射率层450的材
料中的氟在远离盖层403的方向(图5的-z轴方向)上移动。因此,越靠近第一发光器件至第三发光器件,基质部分451中的每单位体积的氟含量越大。例如,基质部分451中的每单位体积的氟含量可以随着其从基质部分451的远离第一发光器件至第三发光器件的部分朝向第一发光器件至第三发光器件(例如,在图5中所示的-z轴方向上)而增加。例如,基质部分451中的每单位体积的氟含量可以沿着朝向第一发光器件至第三发光器件的方向增加。例如,如图5和图9中所示的,基质部分451中的每单位体积的氟含量可以沿着-z轴方向(例如,从低折射率层450的上表面到低折射率层450的底表面)增加(例如,线性地或非线性地增加)。在一些实施例中,基质部分451中的每单位体积的氟含量随着远离第一发光器件至第三发光器件的距离的减小而增加。
132.如上面所描述的,在热固化工艺中,当氟靠近空气移动时,多个颗粒453在与氟沿其移动的方向相反的方向(图5的+z轴方向)上移动。因此,低折射率层450的靠近(例如,如图5中沿着-z轴方向靠近)第一发光器件至第三发光器件的第一部分p1中的每单位体积的多个颗粒453的数量小于低折射率层450的远离(例如,如图5中沿着+z轴方向远离)第一发光器件至第三发光器件的第二部分p2中的每单位体积的多个颗粒453的数量。例如,低折射率层450的靠近(例如,如图5中沿着-z轴方向靠近)第一发光器件至第三发光器件的第一部分p1中的每单位体积的多个颗粒453的数量小于第二部分p2中的每单位体积的多个颗粒453的数量,第二部分p2距第一发光器件至第三发光器件比低折射率层450的第一部分p1距第一发光器件至第三发光器件远。
133.作为参照,如图6至图8中所示的,在承载基底10上形成第一颜色滤色器层413、第二颜色滤色器层423和第三颜色滤色器层433、黑矩阵405、透光层415、第二颜色量子点层425、第三颜色量子点层435和阻挡层401。例如,通过在承载基底10上形成层并在该层中形成通孔来形成阻挡层401。在这种情况下,在形成通孔的工艺中,其中形成有通孔的层的上部比靠近承载基底10的下部被蚀刻得多。例如,如图6-图8中所示出的,阻挡层401中的通孔可以在上表面处具有分别大于下表面处的宽度和/或平面面积的宽度和/或平面面积。因此,阻挡层401的靠近承载基底10的表面的面积大于阻挡层401的远离承载基底10的表面的面积。例如,如图6-图8中所示出的,阻挡层401的下表面的平面面积可以大于阻挡层401的上表面的平面面积。因此,在图5的显示装置中,阻挡层401的靠近(例如,沿着-z轴方向靠近)基底100的表面的面积可以小于阻挡层401的远离(例如,沿着+z轴方向远离)基底100的表面的面积。例如,如图5和图9中所示出的,阻挡层401的上表面的平面面积可以大于阻挡层401的下表面的平面面积。
134.然而,在图1的显示装置中,因为阻挡层401形成在封装层500上,所以阻挡层401的靠近(例如,沿着-z轴方向靠近)基底100的表面的面积可以大于阻挡层401的远离(例如,沿着+z轴方向远离)基底100的表面的面积。例如,阻挡层401的下表面的平面面积可以大于阻挡层401的上表面的平面面积。由于这个原因,图5的显示装置和图1的显示装置可以在阻挡层401的通孔的内表面或黑矩阵405的通孔的内表面的倾斜方向上彼此不同。例如,如图1的实施例中所示出的,阻挡层401的形成通孔的一部分的侧表面的法线方向或垂直方向可以在+z轴方向上具有z轴分量。另外,如图5的实施例中所示出的,阻挡层401的形成通孔的一部分的侧表面的法线方向可以在-z轴方向上具有z轴分量。
135.在图5中,颗粒453几乎不存在于低折射率层450的靠近(例如,沿着-z轴方向靠近)
第一发光器件至第三发光器件的第一部分p1中。然而,如作为示出根据另一实施例的显示装置的一部分的剖视图的图10中所示的,一些颗粒453可以包括在低折射率层450的第一部分p1中。这是因为,当向用于形成低折射率层450的材料添加氟的量增加来形成低折射率层450时,包括氟的第一部分p1的厚度可能增加。
136.当承载基底10未被去除且用作封装基底时,可以不需要封装层500。因此,如作为示出根据另一实施例的显示装置的一部分的剖视图的图11中所示的,可以不设置封装层,而是可以在对电极305与透光层415、第二颜色量子点层425和第三颜色量子点层435之间设置填料600。可以使用各种合适的聚合物树脂中的任何聚合物树脂作为填料600。例如,可以使用聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚酯、聚烯烃、甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、丙烯腈、乙酸纤维素、环氧树脂和/或聚氨酯。
137.在上面的实施例中,基质部分451从低折射率层450的靠近(例如,沿着-z轴方向靠近)第一发光器件至第三发光器件的底表面到低折射率层450的远离(例如,沿着+z轴方向远离)第一发光器件至第三发光器件的顶表面一体地形成。例如,低折射率层450的底表面可以面对第一发光器件至第三发光器件,并且低折射率层450的顶表面可以相对远离而面对第一发光器件至第三发光器件。例如,在第一部分p1与第二部分p2之间可以不存在界面。这是因为第一部分p1和第二部分p2不是通过单独的工艺形成的。
138.根据一个或更多个实施例,可以提供一种具有高发光效率和简化结构的显示装置。然而,本公开不受这样的方面的限制。
139.应该理解的是,在此描述的实施例应该仅在描述性含义上考虑,而不是为了限制的目的。每个实施例内的特征和/或方面的描述通常应该被认为分别可用于其它实施例中的其它类似的特征和/或方面。尽管已经参照附图描述了一个或更多个实施例,但是本领域普通技术人员将理解的是,在不脱离如由权利要求及其等同物限定的精神和范围的情况下,可以在其中进行形式和细节上的各种合适的改变。