示范性實(shí)施方式涉及一種液晶顯示(lcd)裝置及其制造方法,更具體地,涉及包括量子棒的lcd裝置以及制造該lcd裝置的方法。
背景技術(shù):
隨著各種電子設(shè)備諸如移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理(pda)、計(jì)算機(jī)、大尺寸電視(tv)等的發(fā)展,對(duì)平板顯示器的需求日益增長(zhǎng),該平板顯示器可以與電子設(shè)備結(jié)合(或另外地聯(lián)合)。各種其它類型的平板顯示器當(dāng)中的lcd裝置通常具有相對(duì)高的質(zhì)量特性(諸如相對(duì)低的功耗、相對(duì)高的對(duì)比度等)以及相對(duì)容易顯示圖像。
傳統(tǒng)的lcd包括布置在兩個(gè)顯示基板之間的液晶層。電場(chǎng)可以被施加到液晶層以改變液晶層的液晶分子的配向方向,其進(jìn)而可以用于改變?nèi)肷涔獾钠瘛R壕Х肿拥呐湎蜻€可以決定入射光是被阻擋還是穿過(guò)液晶層以控制lcd的像素從而顯示圖像。
在本背景技術(shù)部分中公開的以上信息僅用于增強(qiáng)對(duì)發(fā)明構(gòu)思的背景的理解,因此,它可以包含不形成對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式提供一種包括量子棒的液晶顯示(lcd)裝置,所述量子棒被配置為用作偏振器和濾色器。
一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式提供一種制造lcd裝置的方法,該lcd裝置包括被配置為用作偏振器和濾色器的量子棒。該方法能夠降低制造成本并且能夠提高lcd裝置的顏色再現(xiàn)率。
額外的方面將在以下的詳細(xì)描述中闡述,并將部分地從本公開變得明顯,或者可以通過(guò)實(shí)踐發(fā)明構(gòu)思而掌握。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式,一種液晶顯示裝置包括:第一基板;設(shè)置在第一基板上的濾色器基板;以及設(shè)置在第一基板和濾色器基板之間的液晶層。第一基板和濾色器基板包括第一子像素區(qū)域、第二子像素區(qū)域和第三子像素區(qū)域。濾色器基板包括:第二基板,面對(duì)第一基板;電極圖案,設(shè)置在第二基板的表面上,所述表面面對(duì)第一基板;與第一子像素區(qū)域相關(guān)地設(shè)置的第一光轉(zhuǎn)換器,第一光轉(zhuǎn)換器包括第一量子棒;與第二子像素區(qū)域相關(guān)地設(shè)置的第二光轉(zhuǎn)換器,第二光轉(zhuǎn)換器包括第二量子棒;以及與第三子像素區(qū)域相關(guān)地設(shè)置的第三光轉(zhuǎn)換器。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式,一種制造液晶顯示裝置的方法包括:形成濾色器基板;將另一基板聯(lián)接到濾色器基板;以及在所述另一基板和濾色器基板之間形成液晶層。形成濾色器基板包括:在第三基板上形成電極圖案,第三基板包括第一子像素區(qū)域、第二子像素區(qū)域和第三子像素區(qū)域;在第一子像素區(qū)域中形成第一材料,第一材料包括第一量子棒和液晶;在第二子像素區(qū)域中形成第二材料,第二材料包括第二量子棒和液晶;在第三子像素區(qū)域中形成第三材料,第三材料包括液晶;以及通過(guò)向電極圖案施加電壓以使液晶以及第一量子棒和第二量子棒的長(zhǎng)軸配向在相同的方向上,形成第一光轉(zhuǎn)換器、第二光轉(zhuǎn)換器和第三光轉(zhuǎn)換器。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式,一種濾色器基板包括:包括第一材料成分的第一子像素區(qū)域,該第一材料成分被配置為使入射光偏振并將入射光的第一顏色轉(zhuǎn)換成第二顏色;包括第二材料成分的第二子像素區(qū)域,該第二材料成分被配置為使入射光偏振并將入射光的第一顏色轉(zhuǎn)換成不同于第二顏色的第三顏色;以及包括第三材料成分的第三子像素區(qū)域,該第三材料成分被配置為使第一顏色的入射光偏振并發(fā)射該第一顏色的偏振光。
以上大體的描述和以下的詳細(xì)描述是示范性和說(shuō)明性的,并且旨在提供對(duì)所要求保護(hù)的主題的進(jìn)一步說(shuō)明。
附圖說(shuō)明
附圖被包括以提供對(duì)發(fā)明構(gòu)思的進(jìn)一步理解,并入本說(shuō)明書中并構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分,附圖示出發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施方式,并與文字描述一起用于解釋發(fā)明構(gòu)思的原理。
圖1是根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式的顯示裝置的濾色器基板的截面圖。
圖2是根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式的顯示裝置的濾色器基板的截面圖。
圖3是根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式的包括圖2的濾色器基板的液晶顯示(lcd)裝置的截面圖。
圖4a、4b、4c、4d、4e、4f、4g、4h、4i、4j、4k、4l和4m是根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式的圖3的lcd裝置處于制造的各個(gè)階段的相應(yīng)截面圖。
圖5是根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式的顯示裝置的濾色器基板的截面圖。
圖6a、6b和6c是根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式的圖5的濾色器基板處于制造的各個(gè)階段的相應(yīng)截面圖。
圖7是根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式的lcd裝置的截面圖。
具體實(shí)施方式
在下面的描述中,為了說(shuō)明的目的,闡述了許多具體細(xì)節(jié)以便提供對(duì)各種示范性實(shí)施方式的透徹理解。然而,顯然,可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)或具有一個(gè)或多個(gè)等同布置的情況下實(shí)踐各種示范性實(shí)施方式。在其它情況下,眾所周知的結(jié)構(gòu)和裝置以方框圖的形式示出,以避免不必要地模糊各種示范性實(shí)施方式。
除非另有說(shuō)明,所示的示范性實(shí)施方式將被理解為提供各種示范性實(shí)施方式的不同細(xì)節(jié)的示例性特征。因此,除非另作說(shuō)明,各種例示的特征、部件、模塊、層、膜、面板、區(qū)域和/或方面可以另外地結(jié)合、分離、互換和/或重新布置而沒有脫離公開的示范實(shí)施方式。此外,在附圖中,為了清楚和描述的目的,可以夸大層、膜、面板、區(qū)域等的尺寸和相對(duì)尺寸。當(dāng)示范性實(shí)施方式可以被不同地實(shí)現(xiàn)時(shí),可以不同于所描述的順序來(lái)執(zhí)行特定的工藝順序。例如,兩個(gè)連續(xù)描述的工藝可以被基本上同時(shí)執(zhí)行或者以與所描述的順序相反的順序執(zhí)行。此外,相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。
當(dāng)一元件或?qū)颖环Q為“在”另一元件或?qū)印吧稀?、“連接到”或“聯(lián)接到”另一元件或?qū)訒r(shí),它可以直接在另一元件或?qū)由?、直接連接到或聯(lián)接到另一元件或?qū)?,或者可以存在居間的元件或?qū)?。然而,?dāng)一元件被稱為“直接在”另一元件或?qū)印吧稀?、“直接連接到”或“直接聯(lián)接到”另一元件或?qū)訒r(shí),沒有居間的元件或?qū)哟嬖?。為了本公開的目的,“x、y和z中的至少一個(gè)”以及“從x、y和z組成的組中選擇的至少一個(gè)”可以被解釋為僅x、僅y、僅z、或者x、y和z中的兩個(gè)或更多個(gè)的任何組合,例如xyz、xyy、yz和zz。如這里所用的,術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)所列項(xiàng)目的任何及所有組合。
盡管這里可以使用術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等來(lái)描述各種元件、部件、區(qū)域、層和/或部分,但是這些元件、部件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)被這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)被用于將一個(gè)元件、部件、區(qū)域、和/或部分與另一元件、部件、區(qū)域、和/或部分區(qū)別開。因此,下面討論的第一元件、部件、區(qū)域、層,和/或部分可以被稱為第二元件、部件、區(qū)域、層和/或部分而沒有背離本公開的教導(dǎo)。
為了描述的目的,這里可以使用空間關(guān)系術(shù)語(yǔ)諸如“在...之下”、“在...下面”、“下”、“上面”、“上”等,從而描述一個(gè)元件或特征與另一個(gè)(些)元件或特征的如附圖所示的關(guān)系??臻g關(guān)系術(shù)語(yǔ)旨在涵蓋除了附圖中繪示的取向之外裝置在使用、操作和/或制造中的不同取向。例如,如果附圖中的裝置被翻轉(zhuǎn),被描述為“在”其它元件或特征“下面”或“之下”的元件將會(huì)取向?yàn)樵谄渌蛱卣鳌吧厦妗?。因此,示范性術(shù)語(yǔ)“在......下面”可以涵蓋之上和之下兩種取向。此外,裝置可以另外地取向(例如旋轉(zhuǎn)90度或者在其他的取向),這里使用的空間關(guān)系描述符被相應(yīng)地解釋。
這里使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述特定實(shí)施方式的目的,而不旨在進(jìn)行限制。如這里使用的,單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“該”旨在也包括復(fù)數(shù)形式,除非上下文清楚地另外指示。此外,術(shù)語(yǔ)“包括”和/或“包含”當(dāng)在本說(shuō)明書中使用時(shí),指定所述特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其組的存在,但是不排除一個(gè)或多個(gè)其它特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其組的存在或添加。
這里參照截面圖描述了各種示范實(shí)施方式,該截面圖是理想化示范實(shí)施方式和/或中間結(jié)構(gòu)的示意圖。因而,由例如制造技術(shù)和/或公差引起的圖示形狀的偏離是可能發(fā)生的。因此,這里公開的示范性實(shí)施方式不應(yīng)被解釋為限于具體示出的區(qū)域的形狀,而是包括由例如制造導(dǎo)致的形狀偏差。例如,示出為矩形的注入?yún)^(qū)域?qū)⑼ǔ>哂械箞A或彎曲的特征和/或在其邊緣處的注入濃度的梯度,而不是從注入?yún)^(qū)域至非注入?yún)^(qū)域的二元變化。同樣地,通過(guò)注入形成的埋入?yún)^(qū)可以導(dǎo)致在埋入?yún)^(qū)與通過(guò)其發(fā)生注入的表面之間的區(qū)域中的一些注入。因此,附圖中示出的區(qū)域在本質(zhì)上是示意性的,它們的形狀不旨在示出器件的區(qū)域的實(shí)際形狀,并且不旨在進(jìn)行限制。
除非另外地限定,否則這里使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有與本公開為其一部分的領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同的含義。術(shù)語(yǔ),諸如在通用詞典中限定的那些術(shù)語(yǔ),應(yīng)當(dāng)被解釋為具有與它們?cè)谙嚓P(guān)技術(shù)的背景中的含義一致的含義,而不應(yīng)被解釋為理想化或過(guò)度形式化的含義,除非這里明確地如此限定。
圖1是根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式的顯示裝置的濾色器基板的截面圖。
參照?qǐng)D1,顯示裝置的濾色器基板1100包括第一(例如,頂部)基板1110,頂部基板1110包括第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3。電極圖案1120設(shè)置在頂部基板1110上,第一光轉(zhuǎn)換器1141包括第一量子棒1141a,第二光轉(zhuǎn)換器1142包括第二量子棒1142a,第三光轉(zhuǎn)換器1143包括各向異性材料1143a。第一光轉(zhuǎn)換器1141、第二光轉(zhuǎn)換器1142和第三光轉(zhuǎn)換器1143分別與第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3對(duì)應(yīng)地布置在電極圖案1120上。
顯示裝置(例如,液晶顯示(lcd)裝置)可以包括多個(gè)像素,并可以被配置為使用像素來(lái)顯示圖像。每個(gè)像素表示用于顯示圖像的最小單元,并可以包括多個(gè)子像素。例如,子像素可以通過(guò)濾色器基板1100的第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3發(fā)射具有不同顏色的光。以這種方式,每個(gè)像素可以基于所包括的第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3的顏色的選擇性組合來(lái)實(shí)現(xiàn)確定顏色的光。
入射在濾色器基板1100上的光可以通過(guò)穿過(guò)濾色器基板1100而被轉(zhuǎn)換為確定顏色的光。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式,像素可以包括第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3,穿過(guò)第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3的光可以分別變?yōu)榈谝活伾?、第二顏色光和第三顏色光。光可以選擇性地入射在第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3上,使得確定顏色的光可以通過(guò)選擇性地組合第一顏色光、第二顏色光和第三顏色光來(lái)實(shí)現(xiàn)。注意,第一顏色光、第二顏色光和第三顏色光可以在空間和/或時(shí)間上組合以實(shí)現(xiàn)更大的顏色空間。
第一光轉(zhuǎn)換器1141、第二光轉(zhuǎn)換器1142和第三光轉(zhuǎn)換器1143被布置為分別對(duì)應(yīng)于第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3。第一光轉(zhuǎn)換器1141可以包括第一量子棒1141a,第二光轉(zhuǎn)換器1142可以包括第二量子棒1142a。此外,第三光轉(zhuǎn)換器1143可以包括各向異性材料1143a。
量子棒可以是半導(dǎo)體納米顆粒,并且量子棒可以包括由ii-vi、iii-v、i-iii-vi和iv-vi族納米級(jí)半導(dǎo)體組成的芯和圍繞芯的殼,類似于量子點(diǎn)。與圓形納米顆粒的量子點(diǎn)不同,量子棒可以具有包括短軸和長(zhǎng)軸的條形。根據(jù)芯的成分和尺寸,量子棒可以具有特定的帶隙。以這種方式,量子棒可以吸收確定波長(zhǎng)的光,并可以發(fā)射對(duì)應(yīng)于帶隙能量的波長(zhǎng)的光。為此,量子棒可以轉(zhuǎn)變?nèi)肷涔獾牟ㄩL(zhǎng),并可以發(fā)射沿量子棒的長(zhǎng)軸偏振的光。因此,當(dāng)多個(gè)量子棒的長(zhǎng)軸被配向在一個(gè)方向上時(shí),由量子棒形成的層可以用作偏振器。
頂部基板1110可以是包括任何合適的材料(諸如玻璃、塑料等)的基板。電極圖案1120和覆蓋電極圖案1120的配向?qū)?130可以布置在頂部基板1110上。電極圖案1120可以包括圖案化的電極,該圖案化的電極包括透明材料諸如銦錫氧化物(ito)等。電場(chǎng)可以通過(guò)向電極圖案1120施加電壓而經(jīng)由電極圖案1120形成。電場(chǎng)可以用于配向第一量子棒1141a和第二量子棒1142a的方向。第一量子棒1141a和第二量子棒1142a可以根據(jù)電場(chǎng)的配向方向和配向?qū)?130而被配向在確定的方向上。當(dāng)電極圖案1120沒有被圖案化時(shí),即使電壓被施加到電極圖案1120,電場(chǎng)不能被適當(dāng)?shù)匦纬?。因而,電極圖案1120可以由圖案化的電極形成,例如彼此間隔開的多個(gè)電極。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式,多個(gè)電極可以分成兩組,同一組中的電極被彼此連接。以這種方式,如果不同的電壓被施加到每組中的電極,則可以在組之間形成電場(chǎng)。
第一光轉(zhuǎn)換器1141、第二光轉(zhuǎn)換器1142和第三光轉(zhuǎn)換器1143分別布置在第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3中的配向?qū)?130上。第一光轉(zhuǎn)換器1141可以包括第一量子棒1141a和液晶1141b,第二光轉(zhuǎn)換器1142可以包括第二量子棒1142a和液晶1142b,第三光轉(zhuǎn)換器1143可以包括各向異性材料1143a和液晶1143b。各向異性材料1143a可以是根據(jù)方向具有不同的物理性質(zhì)的材料。例如,當(dāng)包括在第三光轉(zhuǎn)換器1143中的各向異性材料1143a被配向在確定的方向上時(shí),各向異性材料1143a可以起到偏振的功能。此外,當(dāng)?shù)谝涣孔影?141a和第二量子棒1142a被配向在確定的方向上時(shí),第一量子棒1141a和第二量子棒1142a也可以起到偏振的功能。
液晶1141b、1142b和1143b是可通過(guò)電場(chǎng)被配向在確定的方向上的偶極子材料。即使在存在低電壓的情況下,液晶1141b、1142b和1143b也可以被容易地配向。以這種方式,當(dāng)液晶1141b、1142b和1143b被配向時(shí),第一量子棒1141a、第二量子棒1142a和各向異性材料1143a也可以被配向在與液晶1141b、1142b和1143b的配向方向相同的方向上。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式,各向異性材料1143a可以是僅吸收特定方向上的偏振分量的各向異性染料,或者可以是不同于第一量子棒1141a和第二量子棒1142a的第三量子棒。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式,各向異性染料可以是碘分子。與第一量子棒1141a、第二量子棒1142a和各向異性材料1143a的配向相關(guān)地,在沒有單獨(dú)的偏振器的情況下,頂部基板1110可以起到僅透射沿著第一量子棒1141a、第二量子棒1142a和各向異性材料1143a的長(zhǎng)軸偏振的光的功能。也就是,包括在第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3中的第一量子棒1141a、第二量子棒1142a、各向異性材料1143a以及液晶1141b、1142b和1143b可以被配向在相同的方向上,并且由于配向,第一光轉(zhuǎn)換器1141、第二光轉(zhuǎn)換器1142和第三光轉(zhuǎn)換器1143可以用作僅透射特定方向上的偏振光的偏振器。
具有不同顏色的光可以從第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3發(fā)射。第一量子棒1141a和第二量子棒1142a的短軸和/或長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度也可以彼此不同。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式,第一量子棒1141a的長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度可以比第二量子棒1142a的長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度長(zhǎng),并且從第一光轉(zhuǎn)換器1141發(fā)射的光的波長(zhǎng)可以比從第二光轉(zhuǎn)換器1142發(fā)射的光的波長(zhǎng)更長(zhǎng)。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式,第三光轉(zhuǎn)換器1143包括各向異性材料1143a,并且如果處于配向狀態(tài)的各向異性材料1143a不進(jìn)行顏色轉(zhuǎn)換而是僅透射特定的偏振光,則入射在濾色器基板1100的第三子像素區(qū)域sub3上的光可以穿過(guò)第三子像素區(qū)域sub3傳播,使得光的波長(zhǎng)不被第三光轉(zhuǎn)換器1143改變。此外,各向異性材料1143a可以包括不同于第一量子棒1141a和第二量子棒1142a的第三量子棒。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式,第三量子棒的長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度可以比第一量子棒1141a和第二量子棒1142a的長(zhǎng)軸的每個(gè)的長(zhǎng)度短,并且從第三量子棒發(fā)射的光的波長(zhǎng)可以比從第一光轉(zhuǎn)換器1141和第二光轉(zhuǎn)換器1142的每個(gè)發(fā)射的光的波長(zhǎng)短。例如,關(guān)于量子棒的長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度,第一量子棒可以具有最長(zhǎng)的長(zhǎng)軸長(zhǎng)度,第三量子棒可以具有最短的長(zhǎng)軸長(zhǎng)度。以此方式,從第一光轉(zhuǎn)換器1141發(fā)射的光的波長(zhǎng)可以比從第二光轉(zhuǎn)換器1142發(fā)射的光的波長(zhǎng)長(zhǎng),并且從第二光轉(zhuǎn)換器1142發(fā)射的光的波長(zhǎng)可以比從第三光轉(zhuǎn)換器1143發(fā)射的光的波長(zhǎng)長(zhǎng)。因而,具有不同顏色的光可以從第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3發(fā)射。
分隔壁1150可以設(shè)置在第一光轉(zhuǎn)換器1141和第二光轉(zhuǎn)換器1142之間,并可以設(shè)置在第二光轉(zhuǎn)換器1142和第三光轉(zhuǎn)換器1143之間。分隔壁1150可以設(shè)置在電極圖案1120上。分隔壁1150可以由光吸收材料形成,并可以限定第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式,分隔壁1150和配向?qū)?130可以設(shè)置在電極圖案1120上的同一層中,并且配向?qū)?130可以包括通過(guò)分隔壁1150彼此分隔并分別設(shè)置在第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3中的配向圖案。
包括透明絕緣材料的平坦化層1160可以設(shè)置在第一光轉(zhuǎn)換器1141、第二光轉(zhuǎn)換器1142和第三光轉(zhuǎn)換器1143上以及在分隔壁1150上。以此方式,平坦化層1160可以包封第一光轉(zhuǎn)換器1141、第二光轉(zhuǎn)換器1142和第三光轉(zhuǎn)換器1143。平坦化層1160可以包括適于用作外涂層或執(zhí)行平坦化功能的各種有機(jī)材料。
圖2是根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式的顯示裝置的濾色器基板的截面圖。圖3是根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式的包括圖2的濾色器基板的液晶顯示(lcd)裝置的截面圖。
參照?qǐng)D3,液晶顯示裝置1包括:第二(例如底部)基板2200,包括第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3;液晶層2400,布置在底部基板2200上;以及濾色器基板2100,布置在液晶層2400上以面對(duì)底部基板2200。濾色器基板2100包括:面對(duì)底部基板2200的第一(例如,頂部)基板2110;設(shè)置在頂部基板2110的表面上的電極圖案2120,所述表面面對(duì)底部基板2200;以及包括第一量子棒2141a的第一光轉(zhuǎn)換器2141、包括第二量子棒2142a的第二光轉(zhuǎn)換器2142和包括各向異性材料2143a的第三光轉(zhuǎn)換器2143。第一光轉(zhuǎn)換器2141、第二光轉(zhuǎn)換器2142和第三光轉(zhuǎn)換器2143分別對(duì)應(yīng)于第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3布置在電極圖案2120上。
底部基板2200可以是包括多條線(諸如柵線(未示出)、數(shù)據(jù)線(未示出)等)、包含用于驅(qū)動(dòng)每個(gè)像素的開關(guān)器件(未示出)的驅(qū)動(dòng)電路(未示出)、像素電極(未示出)等的陣列基板。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式,偏振器2500可以設(shè)置在底部基板2200的表面上。其上形成偏振器的所述表面可以與底部基板2200的面對(duì)濾色器基板2100的另一表面相反。偏振器2500可以具有確定的偏振軸,并且僅入射在偏振器2500上的光的分量可以穿過(guò)偏振器2500。該分量對(duì)應(yīng)于偏振器的偏振軸。
用于將光輻照到底部基板2200的背光單元2600可以布置在偏振器2500下面。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式,背光單元2600可以發(fā)射藍(lán)光。藍(lán)光可以表示可見光的光,該光具有約450nm至約495nm的波長(zhǎng)。從背光單元2600發(fā)射的光可以入射在偏振器2500上,可以在確定的方向上偏振,可以穿過(guò)底部基板2200,然后可以入射在液晶層2400上。液晶層2400可以包括液晶2410,其分子根據(jù)施加到其的電壓而被不同地配向。根據(jù)液晶2410的配向,可以改變?nèi)肷湓谝壕?400上的光的偏振方向。穿過(guò)液晶層2400的光可以入射在濾色器基板2100上。
參照?qǐng)D2,根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式的濾色器基板2100包括:頂部基板2110,包括第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3;布置在頂部基板2110上的電極圖案2120;以及包括第一量子棒2141a的第一光轉(zhuǎn)換器2141、包括第二量子棒2142a的第二光轉(zhuǎn)換器2142和包括各向異性材料2143a的第三光轉(zhuǎn)換器2143。第一光轉(zhuǎn)換器2141、第二光轉(zhuǎn)換器2142和第三光轉(zhuǎn)換器2143分別對(duì)應(yīng)于第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3布置在電極圖案2120上。
圖2的濾色器基板2100可以類似于圖1的濾色器基板1100。因而,圖2的濾色器基板2100將關(guān)于其與圖1的濾色器基板1100的差異來(lái)描述,以避免使這里描述的示范性實(shí)施方式模糊。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式,第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3可以是紅光、綠光和藍(lán)光分別從其發(fā)射的紅色子像素區(qū)域、綠色子像素區(qū)域和藍(lán)色子像素區(qū)域。
陷波濾波器2170可以與第一光轉(zhuǎn)換器2141和第二光轉(zhuǎn)換器2142對(duì)應(yīng)地設(shè)置在頂部基板2110和電極圖案2120之間。也就是,陷波濾波器2170可以布置在與第一光轉(zhuǎn)換器2141和第二光轉(zhuǎn)換器2142交疊的區(qū)域中。陷波濾波器2170僅阻擋入射光的特定頻帶分量。在一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式中,陷波濾波器2170可以阻擋藍(lán)光,并可以不布置在與第三光轉(zhuǎn)換器2143對(duì)應(yīng)的區(qū)域中。陷波濾波器2170可以設(shè)置在第一子像素區(qū)域sub1和第二子像素區(qū)域sub2中,使得陷波濾波器2170可以阻擋沒有被第一光轉(zhuǎn)換器2141和第二光轉(zhuǎn)換器2142轉(zhuǎn)換的不變地透射的藍(lán)光。以此方式,陷波濾波器2170可以阻擋在第一子像素區(qū)域sub1和第二子像素區(qū)域sub2中的轉(zhuǎn)變光的光譜中包括的藍(lán)光波長(zhǎng)范圍。
有機(jī)層2180可以對(duì)應(yīng)于第三光轉(zhuǎn)換器2143布置在頂部基板2110和電極圖案2120之間。有機(jī)層2180可以包括透明材料,并可以形成在與陷波濾波器2170相同的層中。有機(jī)層2180可以具有與陷波濾波器2170相同的厚度,以防止由于陷波濾波器2170的存在而發(fā)生的臺(tái)階差。
電極圖案2120和配向?qū)?130布置在陷波濾波器2170和有機(jī)層2180上。第一光轉(zhuǎn)換器2141、第二光轉(zhuǎn)換器2142和第三光轉(zhuǎn)換器2143可以布置在配向?qū)?130上。分隔壁2150設(shè)置在電極圖案2120上且在第一光轉(zhuǎn)換器2141和第二光轉(zhuǎn)換器2142之間,以及設(shè)置在電極圖案2120上且在第二光轉(zhuǎn)換器2142和第三光轉(zhuǎn)換器2143之間。平坦化層2160可以布置在第一光轉(zhuǎn)換器2141、第二光轉(zhuǎn)換器2142和第三光轉(zhuǎn)換器2143上以及在分隔壁2150上。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式,第一光轉(zhuǎn)換器2141可以包括第一量子棒2141a和液晶2141b,第二光轉(zhuǎn)換器2142可以包括第二量子棒2142a和液晶2142b,第三轉(zhuǎn)換器2143可以包括各向異性材料2143a和液晶2143b。第三光轉(zhuǎn)換器2143可以不變地透射從背光單元2600發(fā)射的藍(lán)光,或者可以減少入射的藍(lán)光的半寬度(例如,改變?nèi)肷涞乃{(lán)光的強(qiáng)度),然后可以發(fā)射改變的藍(lán)光到液晶顯示裝置1的外部。
第一量子棒2141a和第二量子棒2142a的短軸和/或長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度可以彼此不同。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式,第一量子棒2141a的長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度可以比第二量子棒2142a的長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度長(zhǎng),第一量子棒2141a可以將入射的藍(lán)光轉(zhuǎn)變?yōu)榧t光,第二量子棒2142a可以將入射的藍(lán)光轉(zhuǎn)變?yōu)榫G光。被不變地透射且沒有被分別包括在第一光轉(zhuǎn)換器2141和第二光轉(zhuǎn)換器2142中的第一量子棒2141a和第二量子棒2142a轉(zhuǎn)變的藍(lán)光可以被陷波濾波器2170阻擋。以此方式,分別從第一子像素區(qū)域sub1和第二子像素區(qū)域sub2傳播的紅光和綠光的顏色可以相對(duì)純。因而,藍(lán)光可以不從第一子像素區(qū)域sub1和第二子像素區(qū)域sub2發(fā)射到液晶顯示裝置1的外部。
其波長(zhǎng)通過(guò)第一量子棒2141a和第二量子棒2142a改變并向外發(fā)射的光可以具有窄的半寬度的光譜。由于陷波濾波器2170,可以進(jìn)一步減小與第一子像素區(qū)域sub1和第二子像素區(qū)域sub2的紅光和綠光對(duì)應(yīng)的光譜的半寬度。因而,可以提高液晶顯示裝置1的顏色再現(xiàn)性。液晶2141b、2142b和2143b、第一量子棒2141a、第二量子棒2142a和各向異性材料2143a的長(zhǎng)軸可以配向在確定的方向上,并且僅入射在第一光轉(zhuǎn)換器2141、第二光轉(zhuǎn)換器2142和第三光轉(zhuǎn)換器2143上且對(duì)應(yīng)于長(zhǎng)軸的配向方向的光的分量可以穿過(guò)第一光轉(zhuǎn)換器2141、第二光轉(zhuǎn)換器2142和第三光轉(zhuǎn)換器2143。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式,第一光轉(zhuǎn)換器2141、第二光轉(zhuǎn)換器2142和第三光轉(zhuǎn)換器2143還可以分別包括聚合物化合物2141c、2142c和2143c。聚合物化合物2141c、2142c和2143c可以保持液晶2141b、2142b和2143b、第一量子棒2141a、第二量子棒2142a和各向異性材料2143a的配向狀態(tài)。也就是,在液晶2141b、2142b和2143b、第一量子棒2141a、第二量子棒2142a和各向異性材料2143a由于施加到電極圖案2120的電壓而在確定的方向上被配向以及在通過(guò)配向?qū)?130提供的配向方向上被配向之后,聚合物化合物2141c、2142c和2143c可以保持液晶2141b、2142b和2143b、第一量子棒2141a、第二量子棒2142a和各向異性材料2143a的位置,以允許液晶2141b、2142b、2143b、第一量子棒2141a,第二量子棒2142a和各向異性材料2143a保持它們的配向狀態(tài),即使電壓不施加到電極圖案2120。
第一光轉(zhuǎn)換器2141、第二光轉(zhuǎn)換器2142和第三光轉(zhuǎn)換器2143可以起到與偏振器相同的功能,因而,液晶顯示裝置1可以僅包括布置在液晶層2400下面的偏振器2500。以此方式,液晶顯示裝置1不需要包括在液晶層2400之上的偏振器。
液晶顯示裝置1使用兩個(gè)偏振器來(lái)控制每個(gè)子像素的開/關(guān)操作,液晶層2400設(shè)置在這兩個(gè)偏振器之間。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式,由于第一光轉(zhuǎn)換器2141、第二光轉(zhuǎn)換器2142和第三光轉(zhuǎn)換器2143不僅可以用作濾色器,而且還可以用作偏振器,所以可以僅使用一個(gè)偏振器來(lái)驅(qū)動(dòng)液晶顯示裝置1。通過(guò)這樣做,可以降低液晶顯示裝置1的制造成本,并可以省略具有約60μm的厚度并包括偏振器、用于支撐偏振器的支撐構(gòu)件以及粘合構(gòu)件的偏振板。以此方式,可以防止或減少至少部分地由于第二偏振板而在側(cè)視角處可能另外發(fā)生的色移和亮度劣化。因此,可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)寬的視角。此外,由于可以省略具有高的光吸收率的額外偏振板,所以可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)較高的光效率。這可以進(jìn)一步提高液晶顯示裝置1的顯示質(zhì)量。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式,第一量子棒2141a、第二量子棒2142a和各向異性材料2143a的長(zhǎng)軸的配向方向可以基本上垂直于布置在底部基板2200下面的偏振器2500的偏振軸。因此,當(dāng)穿過(guò)偏振器2500的光的偏振方向沒有被液晶層2400改變時(shí),光不能穿過(guò)第一光轉(zhuǎn)換器2141、第二光轉(zhuǎn)換器2142和第三光轉(zhuǎn)換器2143。以此方式,像素可以被認(rèn)為處于關(guān)閉狀態(tài)(或狀況)。然而,當(dāng)偏振方向被液晶層2400旋轉(zhuǎn)90度時(shí),光可以穿過(guò)第一光轉(zhuǎn)換器2141、第二光轉(zhuǎn)換器2142和第三光轉(zhuǎn)換器2143。以此方式,像素可以被認(rèn)為處于開啟狀態(tài)。然而,應(yīng)注意,示范性實(shí)施方式不限于此。例如,在另一種液晶模式中,第一量子棒2141a、第二量子棒2142a和各向異性材料2143a的長(zhǎng)軸的配向方向可以與布置在底部基板2200下面的偏振器2500的偏振軸基本上平行。以此方式,像素的開/關(guān)條件可以是相反的。
液晶層2400可以由第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3的每個(gè)控制,并且根據(jù)液晶層2400的配向方向,第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3的每個(gè)可以發(fā)光或可以不發(fā)光。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式,如圖3所示,公共電極2300可以設(shè)置在濾色器基板2100和液晶層2400之間。包括在例如底部基板2200中的公共電極2300和像素電極(未示出)可以施加電場(chǎng)到液晶層2400,并且通過(guò)這樣做,包括在液晶層2400中的液晶2410可以被配向在確定的方向上。如圖3所示,公共電極2300設(shè)置并圖案化在濾色器基板2100和液晶層2400之間,但是示范性實(shí)施方式不限于此。例如,公共電極2300可以被包括作為底部基板2200的一部分或在底部基板2200上,或者可以沒有被圖案化并可以布置在濾色器基板2100的整個(gè)(或基本上整個(gè))表面上。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式,液晶顯示裝置1可以被配置為省略偏振板,使得制造成本可以被降低,并可以獲得相對(duì)更高的光效率和相對(duì)更寬的視角。此外,由于第一量子棒2141a、第二量子棒2142a和陷波濾波器2170能夠轉(zhuǎn)變/過(guò)濾入射光的波長(zhǎng),所以第一量子棒2141a、第二量子棒2142a和陷波濾波器2170可以用作濾色器。以此方式,還可以提高液晶顯示裝置1的顏色再現(xiàn)率,這也可以提高顯示質(zhì)量。
現(xiàn)在將結(jié)合圖4a至4m來(lái)描述制造圖3的液晶顯示裝置1的方法。圖4a至圖4m是根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式的圖3的液晶顯示裝置1處于制造的各個(gè)階段的相應(yīng)截面圖。應(yīng)注意,將首先總體地描述制造液晶顯示裝置1的方法,然后參照?qǐng)D4a至4m更詳細(xì)地描述。
參照?qǐng)D4a至圖4m,液晶顯示裝置1的制造方法包括:形成濾色器基板2100;將底部基板2200設(shè)置為面對(duì)濾色器基板2100并接合底部基板2200和濾色器基板2100;以及通過(guò)在底部基板2200和濾色器基板2100之間注入液晶2410來(lái)形成液晶層2400。
濾色器基板2100的形成包括:在包括第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3的頂部基板2110上形成電極圖案2120;在電極圖案2120上并分別在第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3中形成包括第一量子棒2141a'和液晶2141b'的第一材料2141'、包括第二量子棒2142a'和液晶2142b'的第二材料2142'以及包括各向異性材料2143a'和液晶2143b'的第三材料2143';以及通過(guò)施加電壓到電極圖案2120而使液晶2141b'、2142b'和2143b'以及第一量子棒2141a'、第二量子棒2142a'和各向異性材料2143a'的長(zhǎng)軸在確定的方向上配向,形成第一光轉(zhuǎn)換器2141、第二光轉(zhuǎn)換器2142和第三光轉(zhuǎn)換器2143。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式,在形成電極圖案2120之后,該方法還可以包括:在頂部基板2110上形成配向?qū)?130以覆蓋電極圖案2120的一部分以及形成分隔壁2150以限定第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3。在形成第一光轉(zhuǎn)換器2141、第二光轉(zhuǎn)換器2142和第三光轉(zhuǎn)換器2143之后,該方法還可以還包括形成平坦化層2160以覆蓋第一光轉(zhuǎn)換器2141、第二光轉(zhuǎn)換器2142和第三光轉(zhuǎn)換器2143以及分隔壁2150。
參照?qǐng)D4a和圖4b,在形成電極圖案2120之前,陷波濾波器2170和有機(jī)層2180可以形成在包括第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3的頂部基板2110上。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式,有機(jī)層2180可以通過(guò)光刻工藝僅在第三子像素區(qū)域sub3中的頂部基板2110上形成,然后陷波濾波器2170可以僅在第一子像素區(qū)域sub1和第二子像素區(qū)域sub2中的頂部基板2110上形成,其可以對(duì)應(yīng)于頂部基板2110的暴露區(qū)域。陷波濾波器2170可以是用于阻擋藍(lán)光的濾波器,并且陷波濾波器2170和有機(jī)層2180可以形成在彼此相同的層中,并可以具有彼此基本上相同的厚度。應(yīng)注意,形成有機(jī)層2180和陷波濾波器2170的方法和順序不限于上述的描述。例如,可以首先形成陷波濾波器2170,然后可以形成有機(jī)層2180,或者可以跳過(guò)有機(jī)層2180的形成。
參照?qǐng)D4c,電極圖案2120可以形成在陷波濾波器2170和有機(jī)層2180上。電極圖案1120可以包括諸如ito的透明材料,并可以包括多個(gè)圖案化的電極。
參照?qǐng)D4d和4e,隨后將變成分隔壁2150的材料2150'可以形成在頂部基板2110上以覆蓋電極圖案2120。材料2150'可以被圖案化以形成分隔壁2150,分隔壁2150限定第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3。分隔壁2150可以包括吸收光的材料2150'。在一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式中,材料2150'可以形成在電極圖案2120的整個(gè)表面上,并且光可以僅照射到將形成分隔壁2150的區(qū)域,然后可以進(jìn)行顯影工藝。作為顯影工藝的一部分,材料2150'的沒有被光照射的部分被去除,從而可以形成分隔壁2150。
參照?qǐng)D4f和4g,隨后將形成配向?qū)?130的材料2130'形成為覆蓋頂部基板2110上的電極圖案2120的一部分。材料2130'被配向以形成配向?qū)?130。對(duì)于配向,可以采用任何合適的方法,諸如摩擦、使用光或離子束的配向等。形成配向?qū)?130的材料2130'可以被涂覆在限定于分隔壁2150之間的區(qū)域中。以此方式,配向?qū)?130可以包括通過(guò)分隔壁2150彼此分隔并分別布置在第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3中的圖案。
參照?qǐng)D4h,包括第一量子棒2141a'和液晶2141b'的第一材料2141'、包括第二量子棒2142a'和液晶2142b'的第二材料2142'以及包括各向異性材料2143a'和液晶2143b'的第三材料2143'可以分別形成在由分隔壁2150限定的第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3中。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式中,第一材料2141'、第二材料2142'和第三材料2143'還可以分別包括單體2141c'、2142c'和2143c'。
參照?qǐng)D4i,在形成第一材料2141'、第二材料2142'和第三材料2143'之后,電壓被施加到電極圖案2120,這至少部分地使得第一量子棒2141a'、第二量子棒2142a'、各向異性材料2143a'以及液晶2141b',2142b'和2143b'被配向。在配向之后,單體2141c'、2142c'和2143c'可以通過(guò)向其照射紫外光或施加熱量而聚合。
如圖4j所示,由于聚合,單體2141c'、2142c'和2143c'可以聚合以形成聚合物化合物2141c、2142c和2143c,其保持第一量子棒2141a、第二量子棒2142a、各向異性材料2143a以及液晶2141b、2142b和2143b的配向狀態(tài)。通過(guò)圖4h至圖4j所示的工藝,第一光轉(zhuǎn)換器2141(包括第一量子棒2141a、液晶2141b和聚合物化合物2141c)、第二光轉(zhuǎn)換器2142(包括第二量子棒2142a、液晶2142b、聚合物化合物2142c)和第三光轉(zhuǎn)換器2143(包括各向異性材料2143a、液晶2143b和聚合物化合物2143c)可以形成在分隔壁2150之間的配向?qū)?130上。
參照?qǐng)D4k和4l,平坦化層2160可以形成在配向?qū)?130上從而覆蓋第一光轉(zhuǎn)換器2141、第二光轉(zhuǎn)換器2142和第三光轉(zhuǎn)換器2143以及覆蓋分隔壁2150。公共電極2300可以形成在平坦化層2160上。平坦化層2160可以包括外涂層或各種透明有機(jī)材料,并且可以包封且平坦化第一光轉(zhuǎn)換器2141、第二光轉(zhuǎn)換器2142和第三光轉(zhuǎn)換器2143。公共電極2300可以是透明電極諸如ito等。當(dāng)公共電壓施加到公共電極2300時(shí),分別布置在第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3中的公共電極2300和像素電極(未示出)可以施加電場(chǎng)到液晶層2400。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式,公共電極2300可以被圖案化,但是示范性實(shí)施方式不限于此。還應(yīng)注意,公共電極2300可以布置在平坦化層2160的整個(gè)(或基本上整個(gè))表面上。
通過(guò)圖4a至4k中示出的工藝,可以形成濾色器基板2100,并且通過(guò)圖4l中示出的工藝,可以形成設(shè)置在濾色器基板2100上的公共電極2300。參照?qǐng)D4m,底部基板2200可以設(shè)置為面對(duì)濾色器基板2100,然后濾色器基板2100和底部基板2200可以被接合在一起。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式,偏振器2500可以設(shè)置在底部基板2200的表面上,該表面與底部基板2200的面對(duì)濾色器基板2100的另一個(gè)表面相反。偏振器2500可以在底部基板2200和濾色器基板2100接合在一起之前或之后形成在底部基板2200上。偏振器2500的偏振軸可以基本上垂直于第一量子棒2141a和第二量子棒2142a的長(zhǎng)軸的配向方向。
返回參照?qǐng)D3,液晶被注入在底部基板2200和濾色器基板2100之間。以此方式,可以形成包括液晶2410的液晶層2400。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式,制造液晶顯示裝置1的方法能夠形成可用作濾色器的第一光轉(zhuǎn)換器2141、第二光轉(zhuǎn)換器2142和第三光轉(zhuǎn)換器2143。另外,液晶顯示裝置1的制造方法提供容易地使液晶2141b、2142b和2143b、第一量子棒2141a、第二量子棒2142a和各向異性材料2143a配向以允許第一光轉(zhuǎn)換器2141、第二光轉(zhuǎn)換器2142和第三光轉(zhuǎn)換器2143用作偏振器的方法。
圖5是根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式的顯示裝置的濾色器基板的截面圖。圖6a至圖6c是根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式的圖5的濾色器基板處于制造的各個(gè)階段的相應(yīng)截面圖。
參照?qǐng)D5,除了配向?qū)?130和分隔壁3150之外,圖5的濾色器基板3100與圖2的濾色器基板2100相同。也就是,圖5的濾色器基板3100可以不同于圖2的實(shí)施方式,其中分隔壁3150可以設(shè)置在配向?qū)?130上。因而,圖5的濾色器基板3100關(guān)于配向?qū)?130和分隔壁3150而被主要地描述,以避免使這里描述的示范性實(shí)施方式模糊。對(duì)于結(jié)合圖6a至6c描述的制造工藝也是如此。
圖5的濾色器基板3100包括:頂部基板3110,包括第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3;設(shè)置在頂部基板3110上的電極圖案3120;以及包括第一量子棒3141a的第一光轉(zhuǎn)換器3141、包括第二量子棒3142a的第二光轉(zhuǎn)換器3142和包括各向異性材料3143a的第三光轉(zhuǎn)換器3143。第一光轉(zhuǎn)換器3141、第二光轉(zhuǎn)換器3142和第三光轉(zhuǎn)換器3143分別對(duì)應(yīng)于第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3布置在電極圖案3120上。
覆蓋電極圖案3120的配向?qū)?130布置在頂部基板3110上,并且分隔壁3150可以在配向?qū)?130上設(shè)置在第一光轉(zhuǎn)換器3141和第二光轉(zhuǎn)換器3142之間以及可以設(shè)置在第二光轉(zhuǎn)換器3142和第三光轉(zhuǎn)換器3143之間。分隔壁3150可以由光吸收材料形成,并可以限定第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3。
陷波濾波器3170可以對(duì)應(yīng)于第一光轉(zhuǎn)換器3141和第二光轉(zhuǎn)換器3142設(shè)置在頂部基板3110和電極圖案3120之間。有機(jī)層3180可以對(duì)應(yīng)于第三光轉(zhuǎn)換器3143設(shè)置在頂部基板3110和電極圖案3120之間的區(qū)域中。也就是,有機(jī)層3180可以形成在沒有設(shè)置陷波濾波器3170的地方。
包括透明絕緣材料的平坦化層3160可以設(shè)置在第一光轉(zhuǎn)換器3141、第二光轉(zhuǎn)換器3142和第三光轉(zhuǎn)換器3143上以及在分隔壁3150上。以此方式,平坦化層3160可以包封第一光轉(zhuǎn)換器3141、第二光轉(zhuǎn)換器3142和第三光轉(zhuǎn)換器3143。平坦化層3160可以包括適于用作外涂層或起到平坦化作用的各種有機(jī)材料。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式,第一光轉(zhuǎn)換器3141可以包括第一量子棒3141a、液晶3141b和聚合物化合物3141c,第二光轉(zhuǎn)換器3142可以包括第二量子棒3142a、液晶3142b和聚合物化合物3142c,第三光轉(zhuǎn)換器3143可以包括各向異性材料3143a、液晶3143b和聚合物化合物3143c。
參照?qǐng)D6a至圖6c,形成配向?qū)?130的材料3130'被涂覆以覆蓋頂部基板3110上的電極圖案3120然后被配向,從而可以形成配向?qū)?130。對(duì)于配向,可以采用通常使用的方法諸如摩擦、使用光或離子束的配向等。在形成配向?qū)?130之后,用于限定第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3的分隔壁3150可以形成在配向?qū)?130上。
分隔壁3150可以包括光吸收材料。該材料可以形成在配向?qū)?130的整個(gè)表面上,光可以僅照射到將形成分隔壁3150的區(qū)域,然后可以進(jìn)行顯影工藝。通過(guò)顯影工藝,該材料的沒有被光照射到的部分被去除,從而可以形成分隔壁3150。
圖6a至圖6c示出圖5的濾色器基板3100的處于制造中的對(duì)應(yīng)于配向?qū)?130和分隔壁3150的形成的階段的相應(yīng)截面圖。該制造的其它階段與關(guān)于圖4a至4c和圖4h至4k描述的那些相同。因此,省略了重復(fù)的描述以避免使示范性實(shí)施方式模糊。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式,形成配向?qū)?130,然后分隔壁3150形成在配向?qū)?130上,這與圖2和圖3的濾色器基板2100(其中分隔壁3150被圖案化然后形成配向?qū)?130)不同。
圖7是根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式的液晶顯示(lcd)裝置的截面圖。
參照?qǐng)D7,lcd裝置2包括:第一(例如,底部)基板4200,包括第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3;液晶層4400(包括液晶分子4410),布置在底部基板4200上;濾色器基板4100,布置在液晶層4400上以面對(duì)底部基板4200。濾色器基板4100包括:面對(duì)底部基板4200的頂部基板4110;設(shè)置在頂部基板4110的表面上的電極圖案4120,所述表面面對(duì)底部基板4200;配向?qū)?130,設(shè)置在頂部基板4110上以覆蓋電極圖案4120;以及包括第一量子棒4141a的第一光轉(zhuǎn)換器4141、包括第二量子棒4142a的第二光轉(zhuǎn)換器4142、以及包括第三量子棒4143a的第三光轉(zhuǎn)換器4143。第一光轉(zhuǎn)換器4141、第二光轉(zhuǎn)換器4142和第三光轉(zhuǎn)換器4143分別對(duì)應(yīng)于第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3布置在配向?qū)?130上。
底部基板4200可以包括基底基板4210和形成在基底基板4210上以驅(qū)動(dòng)液晶顯示裝置2的每個(gè)像素的開關(guān)器件sd以及包括柵線(未示出)、數(shù)據(jù)線dl等的多條線。盡管未示出,但是開關(guān)器件sd可以與第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3中的每個(gè)對(duì)應(yīng)地布置,并可以包括至少一個(gè)薄膜晶體管。
絕緣層4220可以設(shè)置在基底基板4210之上以覆蓋多條線諸如數(shù)據(jù)線dl以及開關(guān)器件sd。電連接到開關(guān)器件sd并分別布置在第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3中的第一像素電極pxl1、第二像素電極pxl2和第三像素電極pxl3可以布置在絕緣層4220上。第一像素電極pxl1、第二像素電極pxl2和第三像素電極pxl3可以通過(guò)開關(guān)器件sd控制,使得電壓可以施加到其或者可以不施加到其。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式,偏振器4500可以設(shè)置在底部基板4200的表面上,該表面與底部基板4200的面對(duì)濾色器基板4100的另一表面相反。用于照射光到底部基板4200的背光單元4600可以布置在偏振器4500下面。在一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式中,背光單元4600可以發(fā)射紫外光。紫外光可以包括其波長(zhǎng)等于或小于約450nm的光。從背光單元4600發(fā)射的紫外光可以通過(guò)偏振器4500被偏振化,可以穿過(guò)底部基板4200和液晶層4400,然后可以入射在濾色器基板4100上。
在下文,將關(guān)于其與圖2的濾色器基板2100的差異來(lái)描述包括在圖7的液晶顯示裝置2中的濾色器基板4100。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式,第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3可以是紅光、綠光和藍(lán)光分別從其發(fā)射的紅色子像素區(qū)域、綠色子像素區(qū)域和藍(lán)色子像素區(qū)域。
陷波濾波器4170可以與第一光轉(zhuǎn)換器4141、第二光轉(zhuǎn)換器4142和第三光轉(zhuǎn)換器4143對(duì)應(yīng)地設(shè)置在頂部基板4110和電極圖案4120之間。陷波濾波器4170僅阻擋入射光的特定頻帶分量,并且根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式,陷波濾波器2170可以阻擋紫外光。陷波濾波器4170可以設(shè)置在第一子像素區(qū)域sub1、第二子像素區(qū)域sub2和第三子像素區(qū)域sub3中,因而,陷波濾波器4170可以阻擋不變地透射而沒有被第一光轉(zhuǎn)換器4141、第二光轉(zhuǎn)換器4142和第三光轉(zhuǎn)換器4143轉(zhuǎn)變的紫外光。
電極圖案4120和配向?qū)?130布置在陷波濾波器4170上,并且第一光轉(zhuǎn)換器4141、第二光轉(zhuǎn)換器4142和第三光轉(zhuǎn)換器4143可以布置在配向?qū)?130上。分隔壁4150設(shè)置在第一光轉(zhuǎn)換器4141和第二光轉(zhuǎn)換器4142之間,并設(shè)置在第二光轉(zhuǎn)換器4142和第三光轉(zhuǎn)換器4143之間。平坦化層4160可以布置在第一光轉(zhuǎn)換器4141、第二光轉(zhuǎn)換器4142和第三光轉(zhuǎn)換器4143上以及在分隔壁4150上。分隔壁4150可以由光吸收材料形成,并可以設(shè)置為與包括在底部基板4200中的數(shù)據(jù)線dl交疊。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式,第一光轉(zhuǎn)換器4141可以包括第一量子棒4141a、液晶4141b和聚合物化合物4141c,第二光轉(zhuǎn)換器4142可以包括第二量子棒4142a、液晶4142b和聚合物化合物4142c,第三光轉(zhuǎn)換器4143可以包括第三量子棒4143a、液晶4143b和聚合物化合物4143c。
第一量子棒4141a、第二量子棒4142a和第三量子棒4143a的短軸和/或長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度可以彼此不同。在一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式中,第一量子棒4141a的長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度可以最長(zhǎng),第三量子棒4143a的長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度可以最短。第一量子棒4141a可以將入射的紫外光轉(zhuǎn)變?yōu)榧t光,第二量子棒4142a可以將入射的紫外光轉(zhuǎn)變?yōu)榫G光,第三量子棒4143a可以將入射的紫外光轉(zhuǎn)變?yōu)樗{(lán)光。
液晶4141b、4142b和4143b、第一量子棒4141a、第二量子棒4142a和第三量子棒4143a的長(zhǎng)軸可以被配向在確定的方向上,并且入射在第一光轉(zhuǎn)換器4141、第二光轉(zhuǎn)換器4142和第三光轉(zhuǎn)換器4143上的光的分量可以穿過(guò)第一光轉(zhuǎn)換器4141、第二光轉(zhuǎn)換器4142和第三光轉(zhuǎn)換器4143。該分量對(duì)應(yīng)于配向方向。也就是,第一光轉(zhuǎn)換器4141、第二光轉(zhuǎn)換器4142和第三光轉(zhuǎn)換器4143可以用作偏振器。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式,公共電極4300可以設(shè)置在濾色器基板4100的表面上,該表面面對(duì)底部基板4200。公共電極4300設(shè)置在平坦化層4160的整個(gè)(或基本上整個(gè))表面上。公共電壓可以施加到公共電極4300,公共電極4300和第一像素電極pxl1、第二像素電極pxl2及第三像素電極pxl3可以施加電場(chǎng)到液晶層4400。
盡管未示出,但是配向?qū)?未示出)可以進(jìn)一步設(shè)置在液晶層4400之上和之下,以確定當(dāng)沒有施加電場(chǎng)時(shí)液晶4410的配向方向。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式,濾色器基板1100、2100、3100和4100可以包括沿著確定的方向配向的量子棒,可以同時(shí)起到濾色器的功能和偏振器的功能,并可以被包括在液晶顯示裝置1和2中。以此方式,不需要在濾色器基板1100、2100、3100和4100中(或在濾色器基板1100、2100、3100和4100上)設(shè)置單獨(dú)的偏振板。因此,制造液晶顯示裝置1和2的成本可以降低,并可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)寬的視角。另外,由于光沒有被偏振板吸收,所以可以提高發(fā)光效率。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式,在液晶顯示裝置1和2中,使用量子棒和陷波濾波器來(lái)執(zhí)行濾色器的功能,該量子棒和陷波濾波器轉(zhuǎn)變?nèi)肷涔獾牟ㄩL(zhǎng)并發(fā)射具有窄的半寬度的光。因而,可以提高液晶顯示裝置1和2的顏色再現(xiàn)率。
盡管這里已經(jīng)描述了某些示范性實(shí)施方式和實(shí)現(xiàn),但是其它地實(shí)施方式和修改將從該描述變得明顯。因此,發(fā)明構(gòu)思不限于這樣的實(shí)施方式,而是限于所給出的權(quán)利要求的較寬范圍以及各種明顯的修改和等同布置。
本申請(qǐng)要求于2016年3月7日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10-2016-0027155號(hào)的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益,其通過(guò)引用結(jié)合于此用于所有的目的,如同在這里被完全闡述一樣。