顯示裝置以及含有該顯示裝置的手機、計算機和電視機的製作方法
2023-05-21 07:57:16 2
專利名稱：顯示裝置以及含有該顯示裝置的手機、計算機和電視機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種顯示裝置以及含有該顯示裝置的手機、計算機和電視機。
背景技術：
液晶顯示器廣泛應用於1英寸手機到40英寸以上電視機以及計算機中。液晶顯示器包括液晶盒和周邊的驅動IC與電路，液晶盒後面的光源和相關機構。液晶最初應用是以被動驅動的TN和STN型為主，目前主流是透過型a-Si TFT(無定型矽薄膜電晶體)主動矩陣(AM)驅動LCD即a-SiTFT-AMLCD，液晶監視器(Monitor)通常採用的是TN模式，液晶電視採用的是寬視角模式如IPS(In Plane Switching)、MVA(Multi-domein VerticalAlignment)，PVA(Patterned Vertical Alignment)、OCB(Optically CompensatedBend)、FLC(Ferroelectric)等。
液晶盒是由第二基片與第一基片貼合在一起，中間充有液晶。基片通常由玻璃製成，厚度在0.2-1.1毫米範圍。也可以使用塑料、金屬箔等。第二基片與第一基片之間精密地設置有1-10微米左右的間隔。主動驅動的液晶顯示器的第二基片上設有驅動像素的掃描(gate)線、數據(data)線及引出電極。被動驅動的液晶顯示器如TN、STN-LCD則掃描線與數據線兼像素電極分別位於兩個相對的面板上，方向正交。主動驅動液晶第二基片的掃描線與數據線交點處設置開光器件薄膜電晶體(TFT)或二極體(diode)。第一基片上具有由多個重複的紅綠藍3基色構成的圖形，該圖形形成的位置與第二基片上的各個像素的位置是完全對應的。第二基片與第一基片的背面分別貼附有偏光板。像素電極通常由透明導電材料製成(通常是氧化銦與錫的合金)以傳導數據線上的電信號。在第一基片的面上也制有透明電極(IPS模式則不需要)。通過對第二基片與彩膜電極施加電壓對液晶取向進行控制，從而改變透過液晶盒的光量。第二基片通過掃描線控制TFT的開關(on/off)態。當TFT處於打開態(on)時，從與TFT的漏極(drain)側連接的數據線向與源極(source)側連接的像素電極寫入電荷，由設定的像素電極電壓來驅動液晶。在像素驅動電路上製備同液晶並列的存儲電容，當TFT處於關閉態(off)時，像素電極內的電荷會基本保持原數值。
液晶材料夾在第二基片與第一基片(CF)之間。在第二基片下側裝有光源，透射型LCD採用光源來提供白光。在上下基板上還貼有偏振片，起到起偏與檢偏的作用。在第二基片側裝有控制與驅動IC與電路基板。控制與驅動IC與電路通過改變加在液晶盒上的電壓來控制通過液晶盒的光量。透過液晶的白光，進入彩膜。彩膜包含若干像素，像素由紅(R)、綠(G)、藍(B)等子像素組成。白光通過對應的RGB子像素時，其它顏色的光被吸收掉剩下單色的RGB3基色。除了採用RGB動態光源三片式投影LCOS(Liquid Crystal on Silicon)、DMD(Digital Mirror Device)，場序列彩色(Field Sequential Color)液晶不需要使用彩膜以外，通常的彩色LCD都是利用彩膜生成的RGB光混合得到的加法型混合色。白色光源經過彩色濾光片實現紅、綠、藍單色顯示的同時，吸收掉了白色光源中其它顏色的光，即使按100％開口率來算，造成的能量損失也超過2/3，通常彩色液晶顯示器光能量利用率約1％，約21m/W。
主動矩陣驅動液晶製造分陣列、成盒、模組有三個工程組成。陣列工程是在玻璃基板上製作掃描與數據信號線、薄膜電晶體(二極體)、像素電極；制盒工程是在兩枚基板的間隙注入液晶材料並貼合組裝，在液晶盒基板外側帖附偏光片。模組工程包括驅動IC與電路綁定，光源組裝等。
其中光源可以設置為測光式、直下式、反光式或投影式，下面結合附圖依次對採用以上的四種方式的光源的液晶顯示裝置結構進行說明。
如圖1-3所示的顯示裝置100，其包括有彩色濾光片110、白色光源310、第一基片115a和第二基片115b；固定在所述第一基片和所述第二基片之間的光開光210(液晶盒)；第一基片和所述第二基片上的偏光片116a，116b；布置在所述第一基片上方的多個掃描線211；布置在所述第一基片上方並與所述掃描線交叉的多個信號線212；布置在所述第一基片上方並匹配所述信號線的像素電極113；布置在所述第一基片上方並匹配所述掃描線和所述信號線之間的交叉點並連接到所述信號線、所述掃描線和所述象素電極的電開關器件214；存儲電容215；布置在所述第二基片公共電極上的襯墊物(Spacer)、結構物(Protrusion、Slit)114；以及導光板312、反射板(膜)313、擴散板(膜)314、聚光膜315；偏光反射光膜316等。
如圖1所示的液晶顯示裝置使用的為側光式光源310，其中光源310設置在導光板312的兩側，導光板312上方設置有擴散膜(擴散片)314、聚光膜315、偏光反射膜316、導光板312下方設置有反光板(反光膜)313。測光式多應用於筆記本電腦的顯示器的生產中。
如圖2所示的液晶顯示裝置使用的為直下式光源310，與圖1所不同的是其光源310設置於該擴散膜(擴散片)314的下方，並無需設置導光板312。此種顯示裝置多使用於電視的顯示。
如圖3a、b所示的液晶顯示裝置分別使用的為投影式和反射式光源310，此種顯示裝置多使用於投影儀的顯示。其與上述兩種形式的不同主要在於光源310和彩色濾光片110以及偏光反光膜316、聚光膜315等所設置的位置不同。特別是在圖3b所示的反射式設置的顯示裝置100中，使用了橢圓偏振片116c。
從液晶在移動顯示應用開始，為實現其薄型、輕量、低功耗的功能而進行的研究一直不斷。然而由於LCD光源的能量利用率通常不到1％，以15英寸筆記本計算機為例，工作時光源能耗佔整機約45％，所以降低LCD消費電力是一項重要的技術課題。同時LCD光源與彩膜也是LCD模組中昂貴的部件，如在中小尺寸LCD中兩者約佔整機30％，大尺寸LCD中兩者約佔整機60％，通過提高光的利用率，減少使用發光器件數量，擴大顯色區域也是LCD應用研究的重要方向。
發明內容
本發明的主要目的是提供一種可以提高顯示的能量利用率的顯示裝置；本發明的另一目的是提供一種具有較高顯色區域，顯示色彩純度較高的顯示裝置。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的一種顯示裝置，其包括一個或一個以上的基片以及設置在該基片上的光開關，在該基片一側設置有光源，在該光源的前方設置有偏光片，在該光源前方設置有一個以上的光致發光膜，該光源所發射的光線的波長範圍在紫外或藍綠色區，並且該光致發光膜在上述光源的激發下發射出為紅色、綠色、藍色和/或紅色、綠色、藍色之間的過渡色。
其中，該光源所發射的光線的波長峰值範圍是350-560nm。
其中，該光致發光膜中的一部分光致發光膜為透明薄膜。
其中，該光源是靜態工作的或通過顯示圖像信號進行控制的。
其中，所述基板外側設置有紫外光截止薄膜。
其中，所述光致發光膜的設置在相應的彩色濾光片上。
其中，該光源為冷陰極螢光燈、熱陰極螢光燈、氣體放電光源、無機發光二極體、平面螢光燈、有機發光二極體或場發射光源。並且該光源可以為點光源、線光源或面光源。
其中，該光源為側發光式、直下式、反光式或投影式。
其中，該光致發光膜像素周圍設置有黑矩陣。
其中，該黑矩陣為金屬、無機或有機無機複合物製成。
其中，該黑矩陣為等開口率或不等開口率。
其中，該黑矩陣為條形分布、三角形分布、太極形分布或馬賽克形分布。
其中，在該像素和黑矩陣上設置有平坦化薄膜。
其中，該光致發光膜由無機、有機或有機無機複合物及輔助性功能材料製成，該發光膜的光致發光量子效率大於10％。
其中，該光致發光膜圖形(pattern)通過物理氣相、化學氣相、Sol-Gel、塗敷等方法成膜。
其中，該光致發光膜通過掩模、光刻、熱與雷射轉印、雷射剝離或印刷等方法製備，其中印刷方法可以為接觸式或非接觸式如噴墨列印或其他已知的方法。
其中，該光致發光膜具有部分吸收光的功能，該功能通過摻入吸收型材料實現，並且在發光材料與吸收型材料之間通過絕緣性材料隔絕防止材料之間的電子轉移。
其中，該光致發光膜在吸收型彩色膜上面製備出來。其中，該光開關為液晶盒、數字微鏡或等離子體，並且該等離子體發射波長峰值在350-550nm之間的單色(窄光譜)或多色光(寬光譜)。
其中，該光開關是被動驅動或主動驅動。
其中，該光開關為主動驅動時，電開光器件為薄膜電晶體、場效應管或二極體。
其中，該光開關液晶盒是TN、STN、IPS、VA、OCB或FLC方式或已知的其他方式。
其中，該基板為玻璃、塑料、金屬或單晶矽。
另外，本發明還提供了包含有上述顯示裝置的手機、電視機、計算機或其他顯示終端等。
本發明的積極進步效果在於1、本發明所述的顯示裝置中，使用光致發光膜替代了傳統的彩色濾光片，使得顯示能量的利用率和色彩範圍和純度得到大幅提高。採用高能量的紫外或藍綠單色或多色光能量下轉換即光致發光的方法產生彩色顯示。如果選用發光材料的量子效率接近1，此技術能量利用率可比使用的吸收型彩色濾光片高2倍，對應的發光器件使用數減少2/3，背光源功耗降低2/3。如果選用發光材料的量子效率0.5，此技術能量利用率在可比使用的吸收型彩色濾光片提高1倍，對應的發光器件使用數減少1/2，光源功耗降低1/2。材料科學與工程研究已經發現並廣泛使用在可見光區(380-780nm)具有高效率的光致發光功能材料，包括無機、有機和有機無機複合物。這些應用材料的光致發光量子效率通常在0.5以上。
2、本發明所述的顯示裝置可以直接在現有的顯示裝置的基礎上進行改進，並且顯示器件的藍色子像素部分的發光型濾光片可以省去，從而起到降低成本和增加光透過率的作用，進而更好的利用能量。
3、本發明所述的顯示裝置中單色光源配置發光器件數目變少，可以簡化工序，節約成本。
4、本發明所述的顯示裝置中，單色光源配置發光器件相同，避免了不同色彩發光器件老化進程不同步對器件顯示性能的影響。
5、本發明所述的顯示裝置中，提高了顯示裝置的對比度，並且通過對光源動態控制如區域亮度控制與插黑屏等，減少了圖像殘留，還可以進一步提高對比度、降低能耗。另外由於利用高能量的紫外或藍綠單色或多色光能量下轉換，通過選用具有窄半高寬光譜的光致發光材料產生色純度高的色彩，裝置達到更大的顯色區域。
圖1-3為現有技術中顯示器的示意圖；圖4為發明的測光式顯示裝置的結構示意圖。
圖5為本發明的直下式顯示裝置的結構示意圖。
圖6a為本發明投影式顯示裝置的結構示意圖。
圖6b為本發明反射式顯示裝置的結構示意圖。
圖7為包含有紅110a』、黃110d、綠110b』、藍110c』子像素的光致發光膜的示意圖；圖8為包含有紅110a』、綠110b』、藍110c』、白110e子像素的光致發光膜的示意圖；圖9為包含紅110a』、綠110b』、藍110c』及過渡色深藍110g、黃綠110f、黃110d子像素的光致發光膜示意圖；圖10為製備在陣列基板上的光致發光膜的示意圖；其中像素電極213製備在平坦化薄膜112之上。
圖11、12為象素不是等面積光致發光膜示意圖；圖13本發明含有部分吸收光功能的光致發光膜示意圖；圖14本發明採用面光源的彩色液晶顯示器示意圖；；圖15為實施例一藍光460nm激發下轉換峰值為520nm(綠)，610nm(紅)的光譜圖；圖16為實施例一藍光460nm激發下轉換峰值為520nm(綠)，610nm(紅)在CIE1931的色坐標位置圖。
具體實施例方式
下面結合附圖給出本發明較佳實施例，以詳細說明本發明的技術方案。本發明中的上方和下方以說明書附圖中的方向為準，但並不是用來對其進行限定。
如圖4所示的顯示裝置100』，其包括有光致發光膜110』、光源310』、第一基片115a和第二基片115b；固定在所述第一基片和所述第二基片之間的光開光210(液晶盒)；第一基片和所述第二基片上的偏光片116a，116b；布置在所述第二基片上方的多個掃描線211；布置在所述第二基片上方並與所述掃描線交叉的多個信號線212；布置在所述第二基片上方並匹配所述信號線的像素電極213；布置在所述第一基片上彩色發光膜若干個子像素之間的黑矩陣111；布置在所述第一基片上彩色發光膜上的平坦化薄膜112；布置在所述第基一片平坦化薄膜上並匹配所述像素的公共電極113；布置在所述第二基片上方並匹配所述掃描線和所述信號線之間的交叉點並連接到所述信號線、所述掃描線和所述象素電極的電開關器件214；存儲電容215；布置在所述第一基片公共電極113上的襯墊物(Spacer)、結構物(Protrusion、Slit)114；以及導光板312、反射板(膜)313、擴散板(膜)314、聚光膜315；偏光反射光膜316等。
該顯示裝置100』與現有的顯示裝置100除利用光致發光膜110』替代了彩色濾光膜110並使用了不同的光源310』外，結構基本相同。
該光源310』所發射的光線的波長範圍在紫外或藍綠色區，以350-550nm為最佳，並且該光致發光膜110』可以在上述光源310』的激發下發射出為紅色、綠色、藍色或紅色、綠色、藍色之間的過渡色的子像素。
該光源可以使用背景技術中所述的測光式、直下式、反光式或投影式進行設置，其結構可以與圖4-6所示顯示裝置相同。
使用CCFL與HCFL光源。可以是單燈管、雙燈管或多燈管，燈管直徑為1.8-10mm範圍，長度根據LCD面板尺寸而定。在實現紫外光發射上，可以直接利用CCFL與HCFL中的Hg與惰性氣體等發出的紫外線(需要濾掉可見光)；通過氣體等發出的紫外線在燈光內螢光粉(如CaWO4:Bi)轉換的紫外光(350-400nm)；通過氣體等發出的紫外線在燈光內螢光粉轉換的藍光(峰值400-500nm)。藍光螢光粉包括鋁酸鹽稀土發光材料其通式為(Me1)(鹼土金屬1如Ba，Sr)(Me2)2(鹼土金屬2如Mg)2AlxOy(x＝16，y＝27)/Eu；矽鹽稀土發光材料其通式為(Me1)(鹼土金屬如Ba，Sr)2(Me2)(鹼土金屬2如Al，Mg)2SixOy(x＝2，y＝8)/Eu；磷鹽稀土發光材料其通式為(Sr，Ca，Ba)10(PO4)6Cl2·B2O3/Eu；3(Sr，Ca，Ba)3(PO4)2/Eu；LaPO4/Eu；硫化物發光材料其通式為(Zn，Ca，Sr)S/Ag(Ce，Tm，Eu)，Ba(Mg)Al2S4/Eu等。
使用LED光源紫。外、藍綠色LED由ZnO、SiC、ZnS、ZnSe、Ga(In，Al)N等已知半導體材料製成；優選(Al)Ga(In)N製作的LED。發光源採用LED管芯固定在具有導熱、導電的基板上(PCB、MCPCB、FPCB等)，周邊裝有控制電路與電源。LED管芯通常尺寸為0.3-1mm，單管功率為0.001-10W，典型的功率為10mW-1W。採用單管或多管封裝，多組LED串聯與並聯混合。具體步驟是把LED燈條(Light Bar)(LED安裝在PCB、MCPCB、FPCB等上)固定在導光板的兩側(測光式)或擴散板下側(直下式)，根據亮度的要求確定使用LED的數目。光源可以是側發光式(圖4)，也可以使直下式(圖5)或投影式(圖6a)或反射式(圖6b)。對於側光式光源，LED燈條安裝在導光板側方(圖4)，導光板上方安裝擴散膜、聚光膜、偏光反射膜，導光板下方的反射板；LED通常用直流電源來驅動，用PWM法調整亮度。
另外，光源也可以為FFL(平面螢光燈)。藍光螢光粉包括鋁酸鹽稀土發光材料其通式為(Me1)(鹼土金屬1如Ba，Sr)(Me2)2(鹼土金屬2如Mg)2AlxOy(x＝16，y＝27)/Eu；矽鹽稀土發光材料其通式為(Me1)(鹼土金屬如Ba，Sr)(Me2)(鹼土金屬2如Al，Mg)2SixOy(x＝2，y＝8)/Eu；磷鹽稀土發光材料其通式為(Sr，Ca，Ba)10(PO4)6Cl2·B2O3/Eu；，3(Sr，Ca，Ba)3(PO4)2/Eu；LaPO4/Eu；硫化物發光材料其通式為(Zn，Ca，Sr)S/Ag(Ce，Tm，Eu)，Ba(Mg)Al2S4/Eu等。以上列出了一些藍色無機發光材料，但本發明並不限於以上材料。滿足本發明的要求的發光材料，紫外發光峰值在(350-400nm)；藍光發光峰值在400-500nm。藍綠光發光峰值在400-550nm。FFL是面光源，不需要導光板。FFL光源固定在擴散板下側(直下式)，光源上方有擴散膜、聚光膜、偏光反射膜、外側的機構等。
使用無機電致發光(EL)光源，包括粉末、薄膜、厚膜無機EL。藍色發光材料為SrS/Ce，SrGa2S4/Ce，BaAl2S4/Eu，BaMgAl2S4/Eu等。無機EL是面光源，不需要導光板，採用直下式。無機EL厚度為1-10mm範圍，長、寬度根據LCD面板尺寸而定，通常用交流來驅動。EL光源上方通常安裝擴散膜、聚光膜、偏光反射膜等。圖13是EL光源示意圖。
使用FED(場發射)，SED(表面場發射)光源。藍色發光材料可選取ZnS/Ag，ZnO/Zn，SrGa2O4，Sr5(PO4)3Cl/Eu，Y2SiO5/Ce等。FED/SED是面光源，不需要導光板，採用直下式。FED/SED厚度為1mm-50mm範圍，長、寬度根據LCD面板尺寸而定。FED光源上方是擴散膜、聚光膜、偏光反射膜等；圖13可以作為FED光源示意圖。
使用OLED(有機發光二極體)光源。藍光OLED通常採用芳香族化合物蒽、蒽衍生物，芴低聚物(oligomer)、芴衍生物；雜環化合物如苯氨衍生物；喹啉Al金屬配合物作為發光材料製作。OLED是面光源，不需要導光板，採用直下式。OLED厚度為0.1-10mm，長、寬度根據LCD面板尺寸而定。OLED可以多組串聯與並聯混合，OLED通常用直流來驅動。OLED光源上方是擴散膜、聚光膜、偏光反射膜、外側的機構等。OLED光源也可以是側發光式，反光式。圖13為OLED光源示意圖。
光致發光膜的特點是本身為發光體，在峰值350-400nm紫外或400-550nm藍綠色單色或多色光激發下發出可見光(380-780nm)，發光材料的激發(excitation)光譜的至少有一個峰與光源紫外或藍綠色峰重疊，光譜半寬度小於70nm，轉換量子效率大於10％。發光材料由有機、無機、有機與無機混合物及輔助功能材料製成。
該光致發光膜為現有技術，其製備方法可以參考申請號為03806079.5的中國專利中所述的藍色變換構件、紅色變換構件和綠色變換構件(該專利中的變換構件即為本發明中的光致發光膜)的製備方法，在此不再贅述。
無機發光材料藍色無機發光材料包括鋁酸鹽稀土發光材料其通式為(Me1)(鹼土金屬1如Ba，Sr)(Me2)2(鹼土金屬2如Mg)AlxOy(x＝16，y＝27)/Eu；(Me)(鹼土金屬如Ba，Sr，Ca，Mg)AlxOy(x＝2，y＝4)/Eu；矽酸鹽稀土發光材料其通式為(Me1)(鹼土金屬1如Ba，Sr，Ca)(Me2)(鹼土金屬2如Mg，Al)SixOy(x＝2，y＝6)/Eu；Y2SiO5/Ce；磷酸鹽稀土發光材料其通式為(Sr，Ca，Ba)10(PO4)6Cl2/Eu；(Sr，Ca，Ba)10(PO4)6Cl2·B2O3/Eu；3(Sr，Ca，Ba)3(PO4)2/Eu；LaPO4/Eu；硫化物發光材料其通式為(Zn，Ca，Sr)S(Se，O)/Ag(Ce，Tm，Eu)，Ba(Mg)Al2S4/Eu等。
綠色無機發光材料包括鋁酸鹽稀土發光材料其通式為Me(鹼土金屬如Mg)AlxOy(x＝11，y＝19)/Ce，Tb；Me(鹼土金屬如Sr，Ba)AlxOy(如x＝2，y＝4)/Eu，Dy；Me1(鹼土金屬1如Ba，Sr，Ca)Me2(鹼土金屬2如Mg)AlxOy(x＝10，y＝17)/Eu，Mn；矽酸鹽發光材料其通式為(Me1)(鹼土金屬1如Ba，Sr，Ca)2(Me2)(鹼土金屬2如Mg，Al)2SixOy(x＝2，y＝8)/Eu；Zn2SiO4/Mn；Y2SiO5/Tb；磷酸鹽稀土發光材料其通式為La2O3·0.2SiO2·0.9P2O5/Ce，Tb；LaPO4/Ce，Tb；硫化物發光材料其通式為Zn(Ca，Sr)S/Cu(Ce，Tb)；SrGa2S4/Eu，CaAl2S4/Eu；黃綠光材料Y3Al5O12/Ce，ZnS/Mn等。
紅色無機發光材料包括氧(硫)化物，通式為Y(Gd)2O3/Eu，Y2O2S/Eu，Sr(Ca，Zn)S/Eu(Sm)；Ca(Sr)Y2S4/Eu，MgGa2O4Eu，鋁酸鹽稀土發光材料其通式為Me1(鹼土金屬1如Sr)Me2(鹼土金屬2如Ba)AlxOy/Eu，Mn等。
紅、綠、藍發光材料可以摻入輔助能量傳遞材料如綠色發光材料摻入一定量藍光發光材料，黃色發光材料摻入一定量綠光發光材料，紅色發光材料摻入一定量綠色或黃色發光材料等，用來提高能量轉換效率。
無機發光材料可以分散到輔助成膜材料如聚乙烯，聚氯乙烯，聚丙烯，聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚乙烯醇，聚醯亞胺，聚苯乙烯，聚碳酸酯，酚醛樹脂，醇酸樹脂，環氧樹脂，聚胺酯樹脂或其他已知的高分子材料中，製成可加工性材料。同時還可以加入其他輔助功能性材料如感光材料、交聯材料、分散材料、溶劑等。
發光材料在同非發光材料混合使用時，為了防止發光材料的猝滅，發光材料的表面需要用覆蓋一層透明有機或無機絕緣材料，以防止發光材料在激發時的能量轉移。
有機低分子發光材料藍色有機低分子發光材料包括香豆素4(coumarin4)；蒽anthracene及其衍生物diphenylanthracene(DPA)；9，10-di-2-naphthylanthracene(AND)，苝(perylene)及其衍生物tetra(t-butyl)-perylene(TBP)；pyrene及其衍生物如tetra(phenyl)-pyrene(TPP)，distyrylarylene(DSA)及其衍生物(DSA-Ph)；芴(fluorene)及其衍生物如DBSF，stilbene及其衍生物；TPD(triphenyldiamine)；N，N』-diphenyl-N，N』-bis(1-naphthyl)-(1，1』-biphenyl)-4，4』-diamine(NPB)；4，4』-N，N-dicarbazole-biphenyl(CBP)；惡唑衍生物(2-(4-biphenyl)-5-(4-tert-butyl)-1.3.4-ozadiazole)(PBD)，3-phenyl-4-(8-naphthyl)-5-phenyl-1，2，4-triazole(TAZ)；Silole及其衍生物2，5-diarylsiloes；dithienosiles；鋁金屬配合物BAlq；銥金屬配合物ridium(III)bis[(4，6-difluorophenyl)-pyridinato-N，C]picolinate(FIrpic)等。
綠色有機低分子發光材料包括香豆素Coumarin系列衍生物如3-(2-benzothiazolyl-tetrahydro)-7-(diethylamino)-2H-1-benzopyran-2-one(C6)，C7，C545MT；quinoxaline衍生物(6-N，N-dimethylamino-1-methyl-3-phenyl-1-H-Pyrazolo[3，4-b]-quinoline(PAQ-Net2)，喹吖啶酮quinacridone系列衍生物如dimethyl-quinaridone(DMQA)；丁省及其衍生物DPT(diphenyltetracene)，fluorene衍生物，Al金屬配合物tris(8-hydroxy-quinoline)-aluminum(Alq)，Mg金屬配合物Mgq，Zn金屬配合物ZnPBO，ZnPBT，Tb金屬配合物Tb(acac)3Phen，銥金屬配合物tris(2-phenylpyridine)iridium即(Ir(ppy)3；(2-phenylpyridine)iridium(III)acetylacetonate即(ppy)3Ir(acac)等。
黃色有機低分子發光材料包括丁省衍生物rubrene，三芳氨衍生物DCTP，吩惡嗪酮(BTX)，bis(8-hydroxy-quinoline)-zinc(Znq)，Rohdamine B，Rohdamine 6G等。
紅色有機低分子發光材料包括吡喃系列衍生物(4-(dicyano methylene)-2-methyl-6(p-dimethylaminostyryl)-4H-pyran)(DCM2)；DCJTB；三芳氨衍生物1，1』-dicyano-substituted bis-styryl-naphthalene(BSN)；NPAFN；並五苯衍生物diphenylpentacence(DPP)；rohdamine B，rohdamine 6G，Eu金屬配合物Eu(DBM)3Bath，Eu(acac)3Phen；銥金屬配合物bis(2-(2』-benzo[4，5-a]thienyl)pyridinato-N，C)iridium(acetylacetonate)即Btp2Ir(acac)等。
為了更好的能量傳遞與防止濃度猝滅，發光材料可以混合使用即輔助摻雜劑。如藍光材料DSA-Ph可以摻入輔助摻雜劑TPD；綠光材料C6可以摻入DMQD，紅光材料DCM2可以摻入綠光C6與黃光摻雜劑如rubrene等。
可以通過化學合成法把上列有機發光分子加入到非共扼高分子的主鏈或側鏈上如聚丙烯，聚丙烯酸酯，聚乙烯醇，聚醯亞胺，聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，聚碳酸，聚矽樹脂，聚矽氧樹脂或其他已知的高分子鏈上。
有機發光材料也可以溶解、分散到輔助成膜材料如聚丙烯，聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚乙烯醇，聚醯亞胺，聚苯乙烯，聚碳酸酯，酚醛樹脂，醇酸樹脂，環氧樹脂，聚胺酯樹脂或其他已知的高分子材料中，製成可加工性材料。同時還可以加入其他輔助功能性材料如感光材料、交聯材料、分散材料、溶劑等。
有機高分子發光材料
發光型共扼高分子材料包括聚苯PPP及其衍生物，聚芴PF及其衍生物，聚對苯乙烯撐PPV及其衍生物P-PPV，OR-PPV、MEH-PPV、CN-PPV等，聚乙炔衍生物PDPA、PHPA等，聚噻吩(PT)及其衍生物，聚吡啶PPY及其衍生物，聚乙烯基吡啶PVY及其衍生物等，以上聚合物的共聚物，如聚芴與三芳氨的共聚物(TFB)，聚芴與苯硫二唑的共聚物(F8BT)，聚芴與噻酚的共聚物F8T2；樹枝狀聚合物(dendrimer)、低聚物(oligomer)直接成膜。
發光型共扼高分子也可以加入輔助型聚合物(低聚物)包括聚丙烯，聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚乙烯醇，聚醯亞胺，聚苯乙烯，聚碳酸酯，酚醛樹脂，醇酸樹脂，環氧樹脂，聚胺酯樹脂或其他已知的高分子材料中製成可加工性材料。同時還可以加入輔助功能性材料如感光材料、輔助發光材料、交聯材料、分散材料、溶劑等。可以通過化學合成法把光與熱聚合性功能團加入共扼發光型高分子主鏈或側鏈上製成光敏與熱敏性材料。
滿足本發明要求的發光材料在350-550nm紫外、藍綠光激發下，藍光發光的峰值在400-500nm，綠光發光的峰值在500-550nm，紅光發光的峰值在600-700nm，半寬度小於70nm，發光材料在激發光波長處的光致發光量子效率在10％-90％以上，優選的值是50-90％以上。光致發光膜厚度範圍在0.1微米-1mm，典型的厚度是2-10微米。在有效激發光波長處的光學密度大於10，優選的值是100-10000。發光材料具有良好的熱穩定型、空氣穩定型，在高分子中的良好溶解或分散特性等。輔助成膜高分子材料在可見光區透明的(透過率30％以上)，優選的值是70％以上。
發光材料採用PVD(物理氣相沉積)、CVD(化學氣相沉積)、Sol-Gel法、塗敷直接在基板上成膜。用掩模、光刻(photolithography)、雷射剝離、印刷、轉印、噴墨列印等方法製作像素圖形。
另外的成膜方法是把發光材料分散、溶解到透明性高分子材料中，合適的主體高分子材料在350-780nm透過率在30％以上，優選值在50％-90％以上。適合的無機發光材料顆粒直徑為0.01-10微米，優化的直徑為0.1微米以下。發光材料的加入的比例範圍是0.1-99wt％，優選濃度範圍是1-20wt％。可選用的高分子材料有聚乙烯，聚氯乙烯，聚丙烯，聚丙烯酸，聚丙烯氰，聚丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚環氧丙烯酸，聚氨酯丙烯醯，聚酯丙烯酸酯，聚丁烯，聚乙烯醇，聚乙烯吡咯烷酮，聚苯乙烯，聚醋酸乙烯酯，聚碳酸酯，聚氨酯，聚醯亞胺，酚醛樹脂，環氧樹脂，聚矽樹脂，聚矽氧樹脂，聚碸，聚苯醚，聚醚酮，醋酸纖維，硝化纖維等，以上聚合物的混合物、共聚物、低聚物。
成膜高分子材料還需要加入輔助功能材料如聚合物單體、低聚物(oligomer)、聚合引發材料、交聯材料、分散材料、偶聯材料、溶劑等。聚合引發材料如1-羥基-環己苯基甲酮(HCPK)；2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮(HMPP)等。分散材料如聚氧乙烯烷基苯基醚、聚乙烯醇二酯等。偶聯材料如有機矽烷等。溶劑包括芳香烴等如甲苯、二甲苯；醇類如乙醇、異丙醇；酮類如丙酮、環己酮；酯類如乙酸乙酯、乙酸丁酯、水等。
形成的材料(發光材料、高分子材料、輔助性材料)在可見光範圍內的透過率大於30％。發光膜厚度範圍在0.1微米-1mm，典型的厚度是1-20微米，在有效激發光波長處光學密度大於10，優選的值是100-10000。採用光刻、雷射剝離、印刷、轉印、噴墨列印等方法製作像素圖形。
直接光刻法是把發光材料分散於透明感光性樹脂中，如光聚合性的丙烯酸類樹脂，光交聯性的聚乙烯醇等。光聚合型丙烯酸類樹脂含有光聚合引發劑，丙烯酸單體與低聚物，調整成膜性質的其他聚合物與溶劑等。對摻有無機發光材料的透明感光性樹脂分別進行塗敷、曝光(UV)、顯影去膠、清洗、乾燥固化等步驟，製備處RGB子像素圖形。薄膜物理特性取決於發光材料的選擇與摻入量，材料的顆粒尺寸與表面處理，分散方法等。
刻蝕法是把無機發光材料分散或溶解於非感光性樹脂如聚醯亞胺酸中，用刻蝕法形成圖形。如把摻有無機發光材料的聚醯亞胺酸塗敷在基板上，預烘烤後在其上塗敷光刻膠(正性或負性)，經過曝光(UV)、顯影、刻蝕(刻去非像素區)、去膠、清洗、固化即聚醯亞胺化等步驟形成RGB子像素圖形。
印刷法是把發光材料分散在可見光透明的聚氯乙烯，三聚氰胺樹脂，酚醛樹脂，醇酸樹脂，環氧樹脂，聚胺酯樹脂，聚酯樹脂，馬來酸樹脂，聚甲基丙烯酸甲酯，聚丙烯酸酯，聚碳酸酯，聚乙烯醇，聚乙烯吡咯烷酮，羥乙基纖維素，羧甲基纖維素等樹脂與其他功能性輔助材料等製成油墨。通過熱與雷射轉印、印刷包括接觸式或非接觸式如噴墨列印或其他已知的印刷方法製備。
在發光子像素周圍制有黑矩陣以防止光的相互幹擾及提高對比度。黑矩陣通常由摻有黑顏料或染料(如炭黑)的感光性或非感光聚合物組成，採用光刻、染色、電著、印刷等方法製得，也可以採用熱與雷射轉印，印刷包括接觸式或非接觸式如噴墨列印方法製備。黑矩陣可以使用金屬Cr及其氧化物(CrOx)，採用濺射與光刻方法製備。黑矩陣厚度範圍在0.1微米-1mm，典型的有機黑矩陣厚度是2-4微米，典型的金屬Cr黑矩陣厚度是0.2微米。可以採用具有不同開口率的黑矩陣子像素來調整出射光的比例來實現白平衡。可以通過選用具有不同量子效率的RGB發光材料來調整不同顏色子像素的白平衡。
通常，在像素與黑矩陣111之間存在一定的厚度斷差，因此要在像素與黑矩陣之上製備平坦化薄膜112。平坦化薄膜使用具有熱固化功能的丙烯酸樹脂或具有光固化功能的環氧樹脂或其他已知材料製成。平坦化薄膜厚度範圍在0.1-20微米，優選的厚度為0.5-2微米。
在平坦化薄膜112上製備公共電極113(對於被動驅動液晶顯示，則為數據或掃描電極，對於IPS液晶顯示則不需要)，通常使用ITO、IZO、In2O3、SnO2、ZnO等透明導電材料，通常利用濺射方法成膜。也可以使用有機透明導電材料如聚噻吩、聚苯氨等，通常利用塗敷方法成膜。厚度範圍在0.02-1微米，典型的面電阻是10-20歐姆。在透明公共電極上，根據要求製備襯墊物(Spacer)、結構物(Portrusion、Slit)等。可以採用光刻、轉印、噴墨列印等方法製備。
光致發光膜110』也可以具有吸收光的功能，通過部分吸收來改變出射光譜來提高對比度、色純度和調節白平衡；方法之一是在傳統的吸收型彩色過濾器上製備發光彩色膜，也可以在發光材料中摻入部分吸收型材料來提高對比度、色純度與調整光致發光效率。採用後一方法時發光材料與吸收型材料之間用絕緣性材料隔絕，如在發光材料與吸收光材料的表面覆蓋一層透明有機或無機絕緣材料(micro encapsulation)，防止材料之間的電子轉移即防止發光材料的猝滅。
吸收光型彩色濾光片的製備方法如下吸光型材料有蒽醌類顏料(只透過紅光)，滷(氯、溴)化酞青(只透過綠光)，酞青銅及其衍生物(只透過藍光)等。可以列舉的顏料還有，紅色顏料蒽醌系顏料，苝系列顏料，DPP(二酮基吡咯並吡咯)顏料，色澱顏料，偶氨系顏料，喹丫啶酮系顏料，蒽系顏料，異吲哚滿系顏料，異吲哚滿酮系顏料，及這些顏料的混合物。綠色顏料滷素多取代酞青系顏料，滷素多取代酮酞青系顏料，三苯基甲烷系鹼性染性，異吲哚滿系顏料，異吲哚滿系顏料，及這些顏料的混合物。藍色顏料酮酞青系顏料，陰丹士林系顏料，靛酚系顏料，賽安寧系顏料，二惡酞系顏料及這些顏料的混合物。
把顏料分散到感光性樹脂如丙烯酸系，甲基丙烯酸系，聚肉桂酸乙烯酯系，環烯烴橡膠系等有反應性乙烯基的光固化性光刻膠材料，通過光刻法使著色薄膜圖形化。也可以把顏料混入聚甲基丙烯酸酯，聚氯乙烯，氯乙烯臘酸乙烯酯共聚物，醇酸樹脂，，酚醛樹脂，芳香族磺醯胺樹脂，脲醛樹脂，三氯氰胺樹脂，環氧樹脂，聚酯樹脂，馬來酸樹脂，聚醯胺樹脂，聚胺酯樹脂，聚甲基丙烯酸甲酯，聚丙烯酸酯，聚碳酸酯，聚乙烯醇，聚乙烯吡咯烷酮，羥乙基纖維素，羧甲基纖維素等透明樹脂製成油墨。通過光刻蝕、熱與雷射轉印、印刷包括接觸式或非接觸式如噴墨列印或其他已知的印刷方法製備。
液晶盒210是由陣列基板與上文所述的彩色發光基板貼合在一起，中間充有液晶。液晶採用TN、IPS、MVA、PVA、OCB、FLC、BN(雙穩態)、PDLC等已知模式。其中陣列基板與彩色發光基板之間通過襯墊物(spacer)精密地控制1-10微米左右的間隔。陣列基板上制有掃描線(gate)、數據(data)線及引出電極，通常由Al(合金)、Mo(合金)、Cr、Cu(合金)、Ta(合金)、Ti(合金)、W(合金)等單層或組合使用的材料，用濺射與光刻方法製成。彩色發光基板製備如上文所述，由多個重複的紅綠藍(RGB)3基色構成的圖形，圖形形成的位置與陣列基板上的各像素對應。在基板上貼有偏光片。
被動驅動液晶掃描線兼像素電極與數據線兼像素電極分別製備在陣列基板與彩色發光基板上，不含有電開關器件如薄膜電晶體(TFT)或二極體(diode)或其他非線性器件、存儲電容等。
主動驅動液晶在陣列基板上的掃描線與數據線交點處制有電開關器件如薄膜電晶體(TFT)或二極體(diode)或其他非線性器件，以及與TFT串聯、與液晶盒並聯的存儲電容。電開關材料可以採用a-Si(無定性矽)、p-Si(多晶矽)、CdS、ZnO等無機半導體；pentacene(並五苯)、CuPC(酞青銅)、polythiophene(聚噻吩)等有機半導體。像素電極使用透明或不透明導電材料，通常透明導電材料採用的是氧化銦與錫(鋅)的合金即ITO(IZO)薄膜，反射式不透明電極採用用高反射的金屬如Al、Ni、Mo、Ti、Ag等薄膜製成，半反半透電極分別由ITO、Al等製成，用以傳導數據線上的電信號。在光致發光膜基板上也制有透明公共電極。
完成陣列與彩色發光基板後進行成盒。在兩塊基板上印刷PI(聚醯亞胺)取向膜，取向膜的厚度通常為0.05-0.1微米，用絨布摩擦基板上的取向膜。然後塗布封框膠，封框膠為紫外固化型環氧樹脂。兩塊基板放入襯墊物使兩枚基板保持一定間隙(2-10微米)。接下來塗布Ag(Au)膠，連接上下玻璃基板的公共電極。液晶注入通過ODF或真空注入來實現。
通過向陣列基板的像素電極上施加的電壓對液晶分子的取向進行控制，從而改變透過的光量。外驅動電路通過掃描電壓來控制TFT的開關態。當TFT處於打開狀態時(on)，從與TFT的漏極(drain)側連接的數據線向與源極(source)側連接的像素電極(透明電極)寫入電荷；設定的驅動電壓通過數據線與像素電極來驅動液晶分子。當TFT處於關閉狀態時(off)，液晶以及同液晶並列的存儲電容會保持像素內的電荷不變，以維持像素在一幀內處於工作狀態。
實施例一本實施例中的顯示裝置可以採用圖4-用圖6中所示的任意一種結構，所不同的是使用了CCFL或GaInN藍色光源310』並且在第一基片116a上設置了光致發光膜110』。
其中光源310』燈管直徑為1.8mm，長度同LCD面板尺寸。
另外在圖4所示的實施例中，光致發光膜110』上還設置有紫外截止膜117。
製備綠色發光子像素110b』的發光材料選定為香豆素(C6)或二甲基喹吖啶(dimetheylquinacrodone)(MDQD)系列衍生物，或兩種、兩種以上發光材料的混合物，成膜材料為丙烯酸類感光膠。香豆素(C6)與丙烯酸樹脂(光刻膠中的固體成分)重量比為2-10％。
紅色發光子像素110a』的發光材料選定DCM2(4-(dicyanomethylene)-2-methyl-6-(p-dimethylaminostyryl)-4H-pyran)或DPP(diphenylpentacence)，也可以摻入綠色發光材料如香豆素(C6)或二甲基喹吖啶(dimetheylquinacrodone)(MDQD)系列衍生物，黃色發光材料等來提高藍光-紅光轉換效率。成膜材料為丙烯酸類感光膠。發光材料如DCM2等與丙烯酸樹脂(光刻膠中的固體成分)重量比為2-10％。
以上發光材料摻有少量的選擇型吸收顏料，以利於調整對比度，色純度及發光的強度。在綠色光刻膠中摻有(氯、溴)化酞青或酞青銅，在紅光粉中蒽醌類顏料或DPP類顏料，這些吸收型材料表面覆蓋一層透明絕緣材料(micro encapsulation)，防止材料之間的電子轉移，即防止對發光材料發光的猝滅。
藍(在實施例一中藍子像素為空白)、綠、紅子像素110』上製備有平坦化薄膜112。平坦化薄膜材料選定為熱固化型丙烯酸類樹脂。平整化薄膜厚度為0.5-10微米。
上述基板上用濺射法製備有透明導電薄膜如ITO(氧化銦錫)或IZO(氧化銦鋅)，厚度為0.04-0.2微米，方塊電阻為10-20歐姆。用光刻法製備襯墊物(結構物)。
光開關210採用液晶盒。
下面對其工作原理進行說明，光源310』發出藍光通過液晶盒210，外電路對液晶盒210施加電壓控制透過液晶盒的藍光量。光致發光膜的藍色子像素110c』由無色透明的聚丙稀酸樹脂製成，透過液晶盒210的藍光除在界面的反射外基本發射出去；光致發光膜綠色子像素110b』吸收藍光發出綠光(500-570nm)，出射的光取決與發光材料的光致發光效率，採用例如C6則效率為80％，所以大部分的藍光轉換為綠光；光致發光膜紅色子像素110a』吸收藍光，發出紅光(600-700nm)，採用例如DCM2效率為80％，所以大部分的藍光轉換為紅光。通過以上技術實現彩色顯示。同使用同樣數量的白光CCFL光源與吸收型彩膜的液晶顯示器相比，本發明可以很大地提高顯示器的亮度；在實現相同亮度情況下，可以節省能量和成本。
圖15顯示的是本發明實施例一中藍光LED(460nm)激發C6轉換為綠光(峰值530nm)、激發DCM2轉換為紅光(峰值610nm)的光譜圖，其說明本實施例的技術方案是可以實現的；圖16顯示的是本發明實施例一中藍光LED(460nm)激發C6轉換為530nm(綠光)、激發DCM2轉換為610nm(紅光)在CIE1931上的色坐標圖，其說明實施例一可以達到基本的工業生產的要求。其中NTSC為美國電視系統委員會的簡稱。
實施例二本實施例的裝置結構與實施例一相同，原理也與實施例一相同，不同之處在於製備綠色發光子像素110b』，選ZnS/Cu或SrGa2O4/Eu無機發光材料，或兩種、兩種以上發光材料的混合物，重量比為1-20％(對光刻膠的固體成分)。
製備紅色發光子像素110a』，選Y2O2S/Eu或SrS/Eu無機發光材料，或兩種、兩種以上發光材料的混合物，重量比為1-20％(對光刻膠的固體成分)。
實施例三本實施例的裝置結構如圖4和9所示和實施例一相同，不同之處在於光源310』採用了CCFL或GaInN紫外LED光源；藍色發光子像素110a』，選定為蒽(anthracene)，TPD(triphenyldiamine)有機發光材料或BaMg2Al6O27/Eu，(Ca，Sr)10(PO4)6Cl2/Eu無機發光材料，或兩種發光材料的混合物。
其原理為光致發光膜藍色子像素110c』吸收紫光發出藍光(400-500nm)，出射的光取決與發光材料的光致發光效率，光致發光膜綠色子像素吸收藍光發出綠光(500-570nm)，出射的綠光取決與發光材料的光致發光效率；光致發光膜紅色子像素吸收藍光，發出紅光(600-700nm)，出射的紅光取決與發光材料的光致發光效率。通過以上技術實現RGB彩色顯示。由於採用了紫外激發，擴展了對發光材料選擇範圍，擴展了顯示器的色域，如可是實現深藍，藍，綠，黃綠，黃，紅6基色顯示。
實施例四本實施例的裝置結構如圖7所示和實施例一或二相同，不同之處在於
使用有機材料rubrene或無機材料Y3Al5O12:Ce製成黃色像素。工作原理同實施例三相同，發光子像素包括藍、綠、黃、紅。光源發出藍色光通過液晶盒，外電路對液晶盒施加電壓控制透過液晶盒的藍光量。光致發光膜藍色子像素由無色透明的聚丙稀酸樹脂製成，透過液晶盒的藍光除在界面的反射外基本發射出去，光致發光膜綠色子像素吸收藍光發出綠光(500-570nm)，出射的光取決與發光材料的光致發光效率；光致發光膜黃色子像素吸收藍光發出黃光(550-580nm)，出射的綠光取決與發光材料的光致發光效率，光致發光膜紅色子像素吸收藍光，發出紅光(600-700nm)，出射的紅光取決與發光材料的光致發光效率。通過以上技術實現RYGB彩色顯示可以很大地擴大顯示器的色域。
實施例五本實施例的裝置結構如圖8所示和實施例一或二相同，不同之處在於使用有機材料rubrene或無機材料Y3Al5O12:Ce作為黃色發光材料製成白色像素，由於黃色發光材料摻雜濃度很低，激發藍光不完全轉移而發出白光。其工作原理同上，不同之處在於增加了白色像素，發光子像素包括藍、綠、紅、白。光源發出紫色光通過液晶盒，外電路對液晶盒施加電壓控制透過液晶盒的藍光量。光致發光膜藍色子像素吸收紫光發出藍光(400-500nm)，出射的光取決與發光材料的光致發光效率，光致發光膜綠色子像素吸收藍光發出綠光(500-570nm)，出射的綠光取決與發光材料的光致發光效率；光致發光膜紅色子像素吸收藍光，發出紅光(600nm-650nm)，出射的紅光取決與發光材料的光致發光效率。光致發光膜白色子像素部分吸收紫光發出藍光加黃色的複合白光(400-700nm)。通過以上技術實現RGBW彩色顯示可以很大地提高顯示器的亮度。
實施例六本實施例的裝置結構和實施例一至五相同，不同之處在於發光材料使用了有機無機複合體系即無機藍光與有機藍光混合，無機綠光與有機綠光混合，無機紅或黃或白光與有機紅或黃或白光混合使用。
實施例七本實施例的裝置結構如圖10所示和實施例一至六相同，不同之處在於光致發光膜製備在陣列上。其中公共電極還保留在基板115b上。像素電極213製備在光致發光膜110』的平坦化薄膜112之上。
實施例八本實施例的裝置結構如圖11、12所示和實施例一至七相同，不同之處在於光致發光膜110a』、110b』、110c』不是等面積。
實施例九本實施例的裝置結構如圖13所示和實施例一至七相同，不同之處在於光致發光膜具有部分吸收功能。本實例是把光致發光膜110a』，110b』，110c』製備在相應的吸收型彩色濾色片110a，b，c上，它們是光致發光膜對應的吸收性彩色濾光片的RGB子像素。本實例中的光源不同之處使用更寬的多色光源如350-550nm，400-550nm，400-500nm加上600-650nm兩段光譜，通過吸收型彩色濾色片濾掉不需要的波段。
實施例十本實施例的裝置結構和實施例一至九相同，不同之處在藍色或紫外光源通過光學系統直接投射到彩色發光色輪上，光開光為DMD或黑白LCOS。
實施例十一器件同實施例一至十，不同之處在液晶盒210採用了IPS模式。
實施例十二器件同實施例一至十，不同之處在液晶盒210採用了MVA或PVA模式。
實施例十三
器件同實施例一至十，不同之處在液晶盒210採用了OCB模式。
實施例十四器件同實施例一至十三，不同之處在於液晶盒210採用的主動驅動電開關器件由多晶矽TFT、單晶矽FET(場效應管)、有機半導體(並五苯)TFT等製成。
實施例十五器件同實施例一至十三，不同之處在與陣列基板上不含有電開光器件214(TFT)、215(存儲電容)。採用被動驅動液晶如TN、STN、BN(雙穩態)、FLC(鐵電)、AFLC(反鐵電)、GH(賓主型)、PDLC(聚合物分散液晶)模式等。
實施例十六器件同實施例一至十五，不同之處在於光源310』為面光源如FFL、EL、FED、OLED等，該裝置不需要導光板與反射板。實施方案示意圖如圖14。
實施例十七器件同實施例一至十六，不同之處在光致發光膜110』製備在可機械旋轉的色輪上，藍色或紫外光源310』通過光學系統直接投射彩色發光色輪110上，光開關210為單片DMD或LCOS(黑白LOS)，通過場序列實現彩色。實施方案示意如圖6a。藍色或紫外光源310』可以是氣體放電投影燈。
實施例十八器件同實施例一至十六，不同之處在與光開關210是反射式液晶，其陣列基板的像素電極213由不透明的金屬如Mo、Al與無機材料(TiO2)等製成，光致發光膜110』集成在陣列基板115a上，紫外或藍綠色光源310』通過光學系統如PBS(偏光分光鏡)316直接投射到反射式液晶盒或LCOS(液晶盒、發光彩膜、驅動電路等製作在Si基板上)，實施方案如圖6b所示。藍色或紫外光源310可以是氣體發電投影燈。
實施例十九器件同實施例一至十五，不同之處在於沒有使用液晶開關與光源，而採用了PDP(等離子體顯示)作為光開關與光源，與通常使用真空紫外激發(174nm)的PDP不同，本實施方案採用了的惰性氣體放電發出的350-550nm光。
另外本領域技術人員應該理解針對本發明的實施例已經進行了描述，到是在不脫離本發明的精神和附加權利要求書的範圍基礎上可以進行各種變化和修改。
權利要求
1.一種顯示裝置，其包括一個或一個以上的基片以及設置在該基片上的光開關，在該基片一側設置有光源，在該光源的前方設置有偏光片，其特徵在於，在該光源前方設置有一個以上的光致發光膜，該光源所發射的光線的波長範圍在紫外或藍綠色區，並且該光致發光膜在上述光源的激發下發射出為紅色、綠色、藍色和/或紅色、綠色、藍色之間的過渡色。
2.根據權利要求1所述的顯示裝置，其特徵在於，該光源所發射的光線的波長峰值範圍是350-560nm。
3.根據權利要求1所述的顯示裝置，其特徵在於，該光致發光膜中的一部分光致發光膜為透明薄膜。
4.根據權利要求1所述的顯示裝置，其特徵在於，該光源是靜態工作的或通過顯示圖像信號進行控制的。
5.根據權利要求1所述的顯示裝置，其特徵在於，所述基板外側設置有紫外光截止薄膜。
6.根據權利要求1所述的顯示裝置，其特徵在於，所述光致發光膜設置在相應的彩色濾光片上。
7.根據權利要求1-6中任意一項所述的顯示裝置，其特徵在於，該光源為冷陰極螢光燈、熱陰極螢光燈、氣體放電光源、無機發光二極體、平面螢光燈、有機發光二極體、電致發光或場發射光源。
8.根據權利要求7所述的顯示裝置，其特徵在於，該光源為側發光式、直下式、反光式或投影式。
9.根據權利要求1-6中任意一項所述的顯示裝置，其特徵在於，該光致發光膜像素周圍設置有黑矩陣。
10.根據權利要求9所述的顯示裝置，其特徵在於，該黑矩陣為金屬、無機或有機無機複合物製成。
11.根據權利要求9所述的顯示裝置，其特徵在於，該黑矩陣為等開口率或不等開口率。
12.根據權利要求9所述的顯示裝置，其特徵在於，該黑矩陣為條形分布、三角形分布、太極形分布或馬賽克形分布。
13.根據權利要求9所述的顯示裝置，其特徵在於，在該像素和黑矩陣上設置有平坦化薄膜。
1.根據權利要求1-6中任意一項所述的顯示裝置，其特徵在於，該光致發光膜由無機、有機或有機無機複合物及輔助性功能材料製成，該發光膜的光致發光量子效率大於10％。
15.根據權利要求1-6中任意一項所述的顯示裝置，其特徵在於，該光致發光膜通過物理氣相、化學氣相、Sol-Gel或塗敷方法成膜。
16.根據權利要求1-6中任意一項所述的顯示裝置，其特徵在於，該光致發光膜圖形通過掩模、光刻、熱與雷射轉印、雷射剝離或印刷方法製備，其中印刷方法為接觸式或非接觸式。
17.根據權利要求1-6中任意一項所述的顯示裝置，其特徵在於，該光致發光膜具有部分吸收光的功能，該功能通過摻入吸收型材料實現，並且在發光材料與吸收型材料之間通過絕緣性材料隔絕防止材料之間的電子轉移。
18.根據權利要求1-6中任意一項所述的顯示裝置，其特徵在於，該光致發光膜在吸收型彩色膜上面製備出來。
19.根據權利要求1-6中任意一項所述的顯示裝置，其特徵在於，該光開關為液晶盒或數字微鏡或等離子體，並且該等離子體發射波長峰值在350-550nm之間的單色或多色光。
20.根據權利要求1-6中任意一項所述的顯示裝置，其特徵在於，該光開關是被動驅動或主動驅動。
21.根據權利要求20所述的所述的顯示裝置，其特徵在於，該光開關為主動驅動時，電開光器件為薄膜電晶體、場效應管或二極體。
22.根據權利要求19所述的所述的顯示裝置，其特徵在於，該液晶盒是TN、STN、IPS、VA、OCB、FLC、AFLC或PDLC方式。
23.根據權利要求1-6中任意一項所述的顯示裝置，其特徵在於，該基板為玻璃、塑料、金屬或單晶矽。
24.含有權利要求1-6中任意一項所述的顯示裝置的手機。
25.含有權利要求1-6中任意一項所述的顯示裝置的電視機。
26.含有權利要求1-6中任意一項所述的顯示裝置的計算機。
全文摘要
一種顯示裝置，其包括基片以及光開關，在該基片一側設置有光源，在該光源的前方設置有偏光片，在該光源前方設置有光致發光膜，該光源所發射的光線的波長範圍在紫外或藍綠色區，並且該光致發光膜在上述光源的激發下發射出為紅色、綠色、藍色和/或紅色、綠色、藍色之間的過渡色。使用光致發光膜替代了傳統的彩色濾光片，使得顯示能量的利用率和色彩範圍和純度得到提高。其可以起到降低成本和增加光透過率的作用，進而更好的利用能量，進而簡化工序，節約成本，避免了不同色彩發光器件老化進程不同步對器件顯示性能的影響。本發明還公開了包含有上述顯示裝置的手機、電視機、計算機或其他顯示終端等。
文檔編號G02F1/137GK101034225SQ200710037859
公開日2007年9月12日 申請日期2007年3月6日 優先權日2007年3月6日
發明者孫潤文 申請人:孫潤文