專利名稱：顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示技術(shù)，特別是涉及一種采用單色背光照明、光開關(guān) 與光致發(fā)光材料結(jié)合的顯示裝置。
背景技術(shù)：
彩色液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display, LCD)廣泛應(yīng)用于手機(jī)、監(jiān) 視器與電視中。LCD的制造方法通常是把液晶材料注入到彩色濾光片基板 (ColorFilter,或稱"彩膜"和"彩色濾光膜")與陣列基片(ArrayPanel) 之間構(gòu)成液晶盒。在液晶盒下側(cè)裝有背光源，通常的彩色LCD背光源是白 色的。彩膜包含若干像素，像素由紅(R)、綠(G)、蘭(B)等子像素組成。 白光通過(guò)對(duì)應(yīng)的R、 G、 B子像素時(shí)，其它顏色的光被吸收掉剩下單色的R、 G、 B三基色，通常的彩色LCD都是利用彩膜生成的R、 G、 B光混合得到 的加法型混合色。白色光源經(jīng)過(guò)彩色濾光片實(shí)現(xiàn)R、 G、 B單色的同時(shí)，吸 收掉了白色光源中其它顏色的光，即使按100%開口率來(lái)算，造成的能量損 失也超過(guò)2/3，通常彩色LCD光能量利用率約1%。中小尺寸LCD通常采用 的是TN模式，其缺點(diǎn)是視角比較小，采用相位補(bǔ)償?？梢缘玫揭欢ǖ母纳啤?大尺寸LCD采用的是寬視角模式如IPS(In Plane Switching)、 MVA(Multi~domain Vertical Alignment), PVA (Patterned Vertical Alignment)、 OCB(Optically Compensated Bend)等，其缺點(diǎn)是降低了開口率。
如圖1所示，現(xiàn)有的液晶顯示裝置包括彩色濾光膜110、第一基片115a 和第二基片115b;布置在第一基片115a和彩色濾光膜110中的紅子像素 110a、綠子像素110b、藍(lán)子像素110c和黑矩陣111a;布置在所述第一基片 115a上的公共電極113a;固定在所述第一基片115a和所述第二基片115b之間的光開光210 (液晶盒)；分別位于第一基片115a和第二基片115b上的 第一偏光片116a和第二偏光片116b，以及為整個(gè)液晶顯示器提供光源的背 光源310 (該光源為白光)等。但是，現(xiàn)有液晶顯示裝置的光能量利用率通 常不到1%，降低LCD消費(fèi)電力也是一項(xiàng)重要的技術(shù)課題，同時(shí)背光源與彩 色濾光膜也是LCD模組中昂貴的部件，在中小尺寸中兩者約占整機(jī)30%， 大尺寸中約占整機(jī)60%。因此，提高光的利用率，擴(kuò)大顯色區(qū)域與視角也是 LCD重要的研究方向。
采用紫外、藍(lán)紫、藍(lán)光背光源與光致發(fā)光膜結(jié)合的液晶顯示技術(shù)已經(jīng)被 提出，如采用紫外背光源與光致發(fā)光膜的美國(guó)專利US6563556B2，采用藍(lán)紫 色背光源與光致發(fā)光膜的美國(guó)專利申請(qǐng)公報(bào)US2006/0244367A1，采用藍(lán)光 背光與光致發(fā)光膜的美國(guó)專利US6844903 B2、日本特開2005-274674和中國(guó) 發(fā)明專利申請(qǐng)公布說(shuō)明書公開號(hào)CN101034225A等，這些專利技術(shù)在原理上
有比白色背光的吸收型彩色液晶顯示有更高的效率。
但是，采用紫外或紫藍(lán)光激發(fā)紅、綠發(fā)光材料時(shí)，其激發(fā)出的光致發(fā)光 是向前后、左右、上下傳播的。雖然采用這些技術(shù)可以得到比通常吸收型液 晶顯示寬的紅、綠色光視角，但向前方傳播的光只有全部發(fā)光的一半，同時(shí) 藍(lán)色光的視角同普通吸收型液晶視角相同，即藍(lán)光比紅、綠光視角小，這就 導(dǎo)致了紅、綠、藍(lán)三色的視角不同，因而導(dǎo)致顯示圖像隨觀察角不同而有所 不同。
而且，在通常的白色背光LCD器件的開口率都是相等的，因?yàn)椴噬珵V 光膜中的紅、綠、藍(lán)子像素的消光系數(shù)經(jīng)過(guò)調(diào)整統(tǒng)一，在等開口率的情況下， 就可以實(shí)現(xiàn)白平衡。而采用藍(lán)色背光源與紅、綠發(fā)光材料，且設(shè)定紅、綠發(fā) 光材料效率皆為70%，如果采用等開口率，那么紅、綠、藍(lán)子像素的能量分 布比是0.7: 0.7: 1，這是嚴(yán)重偏離白平衡的(白色平衡的能量比近似l: 1:
1)，所以采用等開口率是無(wú)法正確顯示畫面的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中顯示裝置中顯示圖像
隨觀察角不同而有所不同、等開口率的LCD嚴(yán)重偏離白平衡的缺陷，提供 一種顯示裝置，其可以提高光的利用率或/和具有白平衡、較高顯色區(qū)域和較 寬視角。
本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題的
一種顯示裝置，其包括一背光源、 一光開關(guān)和一基片，其特征在于，該 光開關(guān)和基片之間設(shè)置有多個(gè)光致發(fā)光膜子像素和散射膜子像素，該背光源 所發(fā)射的光線通過(guò)光致發(fā)光膜子像素和散射膜子像素后成紅色、綠色、藍(lán)色 和/或紅色、綠色、藍(lán)色之間的過(guò)渡色。
優(yōu)選地，該背光源所發(fā)射光線的波長(zhǎng)范圍在藍(lán)色區(qū)。 優(yōu)選地，該光致發(fā)光膜子像素為紅色子像素或綠色子像素。 優(yōu)選地，該光致發(fā)光膜子像素為含有紅色、綠色和/或紅色、綠色之間的 過(guò)渡色材料，由無(wú)機(jī)、有機(jī)或有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合物及輔助性功能材料制成。 優(yōu)選地，該光致發(fā)光膜子像素的材料中摻入輔助能量傳遞材料。 優(yōu)選地，該光致發(fā)光膜子像素的材料中摻入吸收光型材料。
優(yōu)選地，該光致發(fā)光膜子像素的光致發(fā)光量子效率大于30%。
優(yōu)選地，該散射膜子像素為藍(lán)色子像素并對(duì)入射光散射后得到寬視角。 優(yōu)選地，該散射膜子像素的表面幾何形狀不均勻。 優(yōu)選地，該散射膜子像素由折射率不同的多種材料混合組成。 優(yōu)選地，該散射膜子像素由高折射率的顆粒與成膜樹脂制成。 優(yōu)選地，該光致發(fā)光膜子像素和散射膜子像素位于同一平面上。
優(yōu)選地，該光致發(fā)光膜子像素和散射膜子像素的總厚度小于或等于2微
米，光致發(fā)光膜在藍(lán)光波長(zhǎng)處的光學(xué)密度大于l。
優(yōu)選地，該光致發(fā)光膜子像素和散射膜子像素的開口率之比為光致發(fā)光 膜子像素發(fā)光效率的倒數(shù)之比。
6優(yōu)選地，該光致發(fā)光膜子像素與散射膜子像素周圍設(shè)置有黑矩陣，該黑 矩陣為不等開口率。
優(yōu)選地，該黑矩陣上設(shè)置有障壁。
優(yōu)選地，在該子像素和黑矩陣和障壁的頂部設(shè)置有親水或疏水超薄膜。 優(yōu)選地，該光致發(fā)光膜子像素、散射膜子像素和光開關(guān)之間至少設(shè)置有 一選擇反射薄膜。
優(yōu)選地，該選擇反射薄膜透過(guò)藍(lán)色光，且全反射紅、綠色光致發(fā)光并使 得紅、綠光致發(fā)光沿著藍(lán)色入射光的方向傳播。
優(yōu)選地，該光開關(guān)為液晶盒，其厚度范圍為3—6微米。
優(yōu)選地，該液晶盒的優(yōu)選的厚度為藍(lán)光最大透過(guò)處，如4微米。 優(yōu)選地，該液晶盒是TN、 STN、 VA、 IPS、 MVA、 PVA、 OCB、 FLC、 AFLC或PDLC方式。
優(yōu)選地，該光開關(guān)為數(shù)字微鏡或電子墨水或由微機(jī)電控制的光學(xué)諧振腔。
本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于
1、 本發(fā)明所述的顯示裝置中，設(shè)置有散射膜，用來(lái)散射入射的激發(fā)光， 使得激發(fā)光的傳播方向改變而獲得寬視角。
2、 本發(fā)明所述的顯示裝置中，在光致發(fā)光膜與散射膜上設(shè)置有一個(gè)以 上的選擇反射薄膜用來(lái)向前反射光致發(fā)光，使得光致發(fā)光利用率得到大幅提 高。
3、 本發(fā)明所述的顯示裝置中，該光致發(fā)光材料摻入輔助能量傳遞材料，
使得激發(fā)光能對(duì)發(fā)光材料進(jìn)行有效地激發(fā)，從而能獲得高效率的光致發(fā)光。
4、 本發(fā)明所述的顯示裝置中，該光致發(fā)光材料摻入一定量的吸收光型 材料，來(lái)調(diào)節(jié)使用材料的發(fā)光效率并使其一致，因而發(fā)光子像素可以采用相 同的開口率。
75、 本發(fā)明所述的顯示裝置中，子像素、黑矩陣為不等開口率，通過(guò)調(diào) 整子像素和黑矩陣開口率大小的比例來(lái)實(shí)現(xiàn)白平衡。
6、 本發(fā)明所述的顯示裝置中，光開關(guān)為液晶盒時(shí)，其盒厚約為4微米，
即該液晶盒對(duì)藍(lán)色激發(fā)光有最佳透過(guò)，來(lái)獲得高的對(duì)比度、快的響應(yīng)速度。
7、 本發(fā)明所述的顯示裝置中，光開關(guān)為液晶盒時(shí)，優(yōu)選的方式是垂直 取向模式(VA)，以利于獲得高對(duì)比度與寬視角。
8、 本發(fā)明所述的顯示裝置中，該發(fā)光膜、散射膜、選擇反射膜的總厚 度小于或等于2微米，以利于同現(xiàn)有的吸光型彩色液晶顯示生產(chǎn)兼容。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2a為本發(fā)明實(shí)施例一的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2b為本發(fā)明實(shí)施例一的第一基片的結(jié)構(gòu)示意圖，其散射薄膜由表面幾
何形狀不均勻樹脂制成。
圖2c為本發(fā)明實(shí)施例一的第一基片的結(jié)構(gòu)示意圖，其散射薄膜由折射率
不同的多種材料混合組成。
圖2d為實(shí)施例一選擇反射膜的光透過(guò)率譜圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例二的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。 實(shí)施例1
如圖2a所示，本發(fā)明的顯示裝置包括有 一藍(lán)色背光310'，散射與光 致發(fā)光膜110，，黑矩陣llla'，位于黑矩陣llla，上的障壁lllb'，選擇反射 薄膜114，第一基片115a，第二基片115b，光開光210，公共電極113a和外 界環(huán)境光阻擋膜U7，其中藍(lán)色背光310，所發(fā)射的光線的波長(zhǎng)范圍在藍(lán)色區(qū)，以410—500nm為最佳，并且該散射與光致發(fā)光膜110'可以在上述光源310' 的激發(fā)下發(fā)射出為紅色、綠色、藍(lán)色和/或紅色、綠色、藍(lán)色之間的過(guò)渡色， 該散射與光致發(fā)光膜110'包括位于同一平面上的光致發(fā)光膜子像素110a，、 110b'和散射膜子像素110c'，光致發(fā)光膜子像素110a'和110b'分別為紅色子 像素或綠色子像素，散射膜子像素110c'為藍(lán)色子像素，該散射膜110c'改變 激發(fā)光的出射方向而得到寬視角；光開光210為液晶盒，其位于散射與光致 發(fā)光膜110，和第二基片115b之間，其厚度范圍為3—6微米，優(yōu)選的厚度為 4微米;散射膜子像素11 Oc，，光致發(fā)光膜子像素11 Oa，和，11 Ob，、黑矩陣11 la，、 障壁lllb布置在第一基片H5a和散射與光致發(fā)光膜IIO，中；分別位于第一 基片115a和第二基片115b上的第一偏光片116a和第二偏光片116b;選擇 反射薄膜114位于公共電極113a的上面，外界環(huán)境光阻擋膜117位于第一 偏光片116a的上面且用于阻擋外界環(huán)境光;公共電極113a為透明導(dǎo)電薄膜， 采用如ITO (氧化銦錫)或IZO (氧化銦鋅)的材料。
其中，光致發(fā)光膜子像素110a，和110b，的發(fā)光方向是各向同性的，因 此得到寬視角的紅、綠光。選擇性反射薄膜114使激發(fā)光透過(guò)、反射向后傳 播的紅、綠光致發(fā)光使其向前傳播，選擇性反射薄膜114可以采用Ti02 (二 氧化鈦)/Si02 (二氧化硅)交替多層膜，對(duì)藍(lán)光透過(guò)，對(duì)紅、綠光反射， 圖2d顯示的是本發(fā)明實(shí)施例一選擇反射膜的透過(guò)率光譜圖，其說(shuō)明本實(shí)施 例的選擇反射技術(shù)方案是可以實(shí)現(xiàn)的；根據(jù)紅、綠材料的光致發(fā)光效率設(shè)定 光致發(fā)光膜子像素110a，、 110b，、散射膜子像素110c，、黑矩陣llla，的開口 率實(shí)現(xiàn)白平衡。藍(lán)色背光310'可以使用背景技術(shù)中所述的測(cè)光式、直下式、 反光式或投影式進(jìn)行設(shè)置，所述藍(lán)色背光310'可以是冷陰極熒光燈或熱陰極 熒光燈、 一個(gè)或一個(gè)以上的有機(jī)或無(wú)機(jī)發(fā)光二極管、平面熒光燈、電致發(fā)光 或場(chǎng)發(fā)射光源。
下面對(duì)其工作原理進(jìn)行說(shuō)明，背光源310'發(fā)出藍(lán)光通過(guò)液晶盒210與選 擇反射薄膜114，外電路對(duì)液晶盒210施加電壓控制透過(guò)液晶盒的藍(lán)光量。
9藍(lán)色子像素110c'由Ti02納米顆粒與聚丙稀酸樹脂混合制成，或單獨(dú)使用表
面幾何形狀不均勻的聚丙稀酸樹脂薄膜制成，透過(guò)液晶盒的藍(lán)光被Ti02納
米顆粒散射或經(jīng)由非均勻幾何形狀表面改變了方向而得到寬視角；綠色子像
素110b'吸收藍(lán)光發(fā)出綠光，出射的光取決與發(fā)光材料的光致發(fā)光效率，采 用例如C545則效率為70%,所以大部分的藍(lán)光轉(zhuǎn)換為綠光；紅色子像素 110a，吸收藍(lán)光，發(fā)出紅光，采用例如DCM2的效率為70X，所以大部分的 藍(lán)光轉(zhuǎn)換為紅光。由于紅、綠光致發(fā)光的方向是各項(xiàng)同性的，所以得到了紅、 綠光也是寬視角的。選擇反射薄膜1H讓激發(fā)藍(lán)光透過(guò)，但反射向后發(fā)射的 紅、綠光使其前方傳播。通過(guò)以上技術(shù)實(shí)現(xiàn)的彩色顯示，同使用同樣能量的 白光背光與吸收型彩膜的液晶顯示器相比，本發(fā)明可以很大地提高顯示器的 亮度與視角；在相同亮度情況下，可以節(jié)省能量和成本。
該光致發(fā)光膜子像素利用含有紅色、綠色和/或紅色、綠色之間的過(guò)渡色 材料，光致發(fā)光膜的特點(diǎn)是本身為發(fā)光體，在峰值藍(lán)色單色或多色光激發(fā)下 發(fā)出可見光(400—700nm)，發(fā)光材料的激發(fā)(excitation)光譜的至少有一 個(gè)峰與光源的藍(lán)色峰重疊，光譜半寬度小于70nm，轉(zhuǎn)換量子效率大于30%。 發(fā)光材料由有機(jī)、無(wú)機(jī)、有機(jī)與無(wú)機(jī)混合物及輔助功能材料制成。
光致發(fā)光膜所選的無(wú)機(jī)發(fā)光材料-
綠色無(wú)機(jī)發(fā)光材料包括鋁酸鹽稀土發(fā)光材料其通式為Me (堿土金屬 如Mg) AlxOy (x=ll， y=19) /Ce, Tb; Me (堿土金屬如Sr， Ba) AlxOy
(如x二2， y=4) /Eu，Dy;Mel (堿土金屬1如Ba， Sr， Ca) Me2 (堿土金 屬2如Mg) AlxOy (x = 10， y=17)/Eu,Mn;硅酸鹽發(fā)光材料其通式為(Mel)
(堿土金屬1如Ba,Sr， Ca) 2 (Me2)(堿土金屬2如Mg,Al) 2SixOy (x= 2， y = 8) /Eu; Zn2Si04/Mn; Y2Si05/Tb;磷酸鹽稀土發(fā)光材料其通式為 La2O3.0.2SiO2.0.9P2O5/Ce，Tb; LaP04/Ce,Tb;硫化物發(fā)光材料其通式為Zn
(Ca， Sr) S/Cu ( Ce,Tb) ; SrGa2S4/Eu, CaA12S4/Eu ;黃綠光材料 Y3A15012/Ce， ZnS/Mn等。紅色無(wú)機(jī)發(fā)光材料包括氧(硫)化物，通式為Y (Gd) 203/Eu，
Y202S/Eu， Sr (Ca,Zn) S/Eu(Sm); Ca(Sr)Y2S4/Eu, MgGa204Eu，鋁酸鹽稀 土發(fā)光材料其通式為Mel (堿土金屬1如Sr) Me2 (堿土金屬2如Ba ) AlxOy/Eu,Mn等。
所用無(wú)機(jī)發(fā)光材料的平均晶體顆粒小于1微米，優(yōu)選的尺寸為0.1微米。 紅、綠、藍(lán)發(fā)光材料可以摻入輔助能量傳遞材料如綠色發(fā)光材料慘入一 定量藍(lán)光發(fā)光材料，黃色發(fā)光材料摻入一定量綠光發(fā)光材料，紅色發(fā)光材料 摻入一定量綠色或和黃色發(fā)光材料等，用來(lái)提高能量轉(zhuǎn)換效率。無(wú)機(jī)發(fā)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，聚酰亞胺，聚苯乙烯，聚碳酸酯，酚醛樹脂， 醇酸樹脂，環(huán)氧樹脂，聚胺酯樹脂或其他已知的高分子材料中，制成可加工 性材料。同時(shí)還可以加入其他輔助功能性材料如感光材料、交聯(lián)材料、分 散材料、溶劑等。發(fā)光材料在同非發(fā)光材料混合使用時(shí)，為了防止發(fā)光材料 的猝滅，發(fā)光材料的表面需要用覆蓋一層透明有機(jī)或無(wú)機(jī)絕緣材料，以防止 發(fā)光材料在激發(fā)時(shí)的能量轉(zhuǎn)移。
光致發(fā)光膜所選的有機(jī)低分子發(fā)光材料包括-
綠色有機(jī)低分子發(fā)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；苯硫噻二唑衍生物。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艮卩Ir(ppy)3; (2~phenylpyridine) iridium (III)acetylacetonate艮卩(ppy)3Ir(acac)等。
黃色有機(jī)低分子發(fā)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(jī)低分子發(fā)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， l,一dicyano—substitutedbis—styryl— naphthalene (BSN); NPAFN;并五苯衍生物diphenylpentacence ( DPP); rohdamine B， rohdamine 6G，苯硫噻二唑衍生物，萘硫噻二唑衍生物。Eu 金屬配合物Eu (DBM) 3Bath， Eu (acac) 3Phen;銥金屬配合物 bis(2—(2，一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?jié)舛肉纾l(fā)光材料可以混合使用即輔助摻 雜劑。如綠光材料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 (紅熒烯)等。可以通過(guò)化學(xué)合成法把上列有機(jī)發(fā) 光分子加入到非共扼高分子的主鏈或側(cè)鏈上如聚丙烯，聚丙烯酸酯，聚乙烯 醇，聚酰亞胺，聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，聚碳酸，聚硅樹脂，聚硅 氧樹脂或其他已知的高分子鏈上。有機(jī)發(fā)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，聚酰亞胺， 聚苯乙烯，聚碳酸酯，酚醛樹脂，醇酸樹脂，環(huán)氧樹脂，聚胺酯樹脂或其他 已知的高分子材料中，制成可加工性材料。同時(shí)還可以加入其他輔助功能性 材料如感光材料、交聯(lián)材料、分散材料、溶劑等。
有機(jī)高分子發(fā)光材料
發(fā)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(duì)苯乙烯(PPV)及其衍生物如P—PPV， OR—PPV、 MEH—PPV、 CN—PPV等，聚乙炔(PA)衍生物如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)，聚銜與苯硫噻二 唑的共聚物(F8BT)，聚荷與噻酚的共聚物(F8T2);聚對(duì)苯乙烯撐聚與噻 酚的共聚物；聚芴與苯硫噻二唑與噻酚的共聚物；聚苑與萘硫噻二唑的共聚 物；以上聚合物的混合物；含有以上所述單體、多體的樹枝狀聚合物 (dendrimer)、低聚物(oligomer),所述材料的混合物、組合等。
發(fā)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，聚酰亞胺，聚苯乙烯，聚碳酸酯， 酚醛樹脂，醇酸樹脂，環(huán)氧樹脂，聚胺酯樹脂或其他已知的高分子材料中制 成可加工性材料。同時(shí)還可以加入輔助功能性材料如感光材料、輔助發(fā)光材 料、交聯(lián)材料、分散材料、溶劑等?？梢酝ㄟ^(guò)化學(xué)合成法把光與熱聚合性功 能團(tuán)加入共扼發(fā)光型高分子主鏈或側(cè)鏈上制成光敏與熱敏性材料。
滿足本發(fā)明要求的發(fā)光材料在410—500nm藍(lán)光激發(fā)下，綠光發(fā)光的峰 值在500—550nm，紅光發(fā)光的峰值在600—700nm,半寬度小于70nm,發(fā)光 材料在激發(fā)光波長(zhǎng)處的光致發(fā)光量子效率在30%以上，優(yōu)選的值是70%以 上。光致發(fā)光膜厚度范圍在0.1微米一lmm，典型的厚度是2 — 10微米；優(yōu) 選的厚度等于2微米，以利于同現(xiàn)有的彩色液晶顯示生產(chǎn)兼容。光致發(fā)光膜 在有效激發(fā)光(藍(lán)光)波長(zhǎng)處的光學(xué)密度(OpticalDensity)大于1，優(yōu)選的 值是2—4。發(fā)光材料具有良好的熱穩(wěn)定型、空氣穩(wěn)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(qū)透明的。
發(fā)光材料采用PVD (物理氣相沉積)、CVD (化學(xué)氣相沉積)、涂敷、 印刷打印直接在基板上成膜。用掩模、光刻(photolithography)、激光剝離、 印刷、轉(zhuǎn)印、應(yīng)刷打印等方法制作像素圖形。
另外的成膜方法是把發(fā)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(guò)率在70%以上，優(yōu)選值在90%以上。 適合的無(wú)機(jī)發(fā)光材料顆粒直徑為0.01 — 2微米，優(yōu)化的直徑為0.1微米以下。發(fā)光材料的加入的比例范圍是0.5 — 100wt。/。，優(yōu)選濃度范圍是l一30wt。/。?？?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(huán)氧丙烯酸，聚氨酯丙烯酰，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，聚酰亞胺，酚醛樹脂，環(huán)氧樹脂，聚硅樹脂，聚硅氧樹脂， 聚砜，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(fā)材料、交聯(lián)材料、分散材料、偶聯(lián)材料、溶劑等。聚 合引發(fā)材料如l一羥基一環(huán)己苯基甲酮(HCPK); 2 —羥基一2—甲基一1一 苯基丙垸一l一酮(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(lián)材料如有機(jī)硅垸等。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(huán)己酮；酯類如乙酸乙酯、乙酸丁酯、水等。
發(fā)光膜厚度范圍在0.1微米—lmm，典型的厚度是1一20微米，優(yōu)選的 厚度等于2微米。發(fā)光材料在有效激發(fā)光波長(zhǎng)處光學(xué)密度大于l，優(yōu)選的值 是2—4。采用光刻、激光剝離、印刷、轉(zhuǎn)印、噴墨打印等方法制作像素圖形。
如圖2b所示，散射膜子像素110c'可以由表面幾何形狀不均勻的有機(jī)樹 脂，如PET (polyethylene terephthalate)， PC (Polycarbonate), P鹿A (聚 甲基丙烯酸甲酯)。如圖2c所示，散射膜子像素110c'也可以由表面幾何形 狀均勻但折射率不同的多種材料混合組成，如高折射率的顆粒如Ti02 (二 氧化鈦)與成膜有機(jī)樹脂制成，有機(jī)樹脂如PET (polyethylene terephthalate)， PC (Polycarbonate), PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯)多種材料混合而成。
散射薄膜所用材料在可見光范圍內(nèi)透明，表面幾何形狀不均勻的樹脂薄 膜可以采用光刻、轉(zhuǎn)印、噴墨打印等方法制備，散射膜的同光致發(fā)光膜的厚 度相等，光致發(fā)光膜與散射膜采用光刻、激光剝離、印刷、轉(zhuǎn)印、噴墨打印 等方法制作圖形。直接光刻法是把發(fā)光材料或散射材料分散于透明感光性樹
14脂中，如光聚合性的丙烯酸類樹脂，光交聯(lián)性的聚乙烯醇等。光聚合型丙烯 酸類樹脂含有光聚合引發(fā)劑，丙烯酸單體與低聚物，調(diào)整成膜性質(zhì)的其他聚 合物與溶劑等。對(duì)摻有無(wú)機(jī)發(fā)光材料的透明感光性樹脂分別進(jìn)行涂敷、曝光 (UV)、顯影去膠、清洗、干燥固化等步驟，制備出紅、綠、藍(lán)子像素圖形。 薄膜物理特性取決于發(fā)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?？涛g法是把發(fā)光材料或散射材料分散或溶解于非感光性樹 脂如聚酰亞胺酸中，用刻蝕法形成圖形。如把摻有發(fā)光材料的聚酰亞胺酸涂 敷在基板上，預(yù)烘烤后在其上涂敷光刻膠(正性或負(fù)性)，經(jīng)過(guò)曝光(UV)、 顯影、刻蝕(刻去非像素區(qū))、去膠、清洗、固化即聚酰亞胺化等步驟形成R、
G、 B子像素圖形。印刷法是把發(fā)光材料分散或散射材料在可見光透明的聚
氯乙烯，三聚氰胺樹脂，酚醛樹脂，醇酸樹脂，環(huán)氧樹脂，聚胺酯樹脂，聚 酯樹脂，馬來(lái)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 助材料等制成油墨。通過(guò)熱與激光轉(zhuǎn)印、印刷包括接觸式或非接觸式如噴墨 打印或其他已知的印刷方法制備。
在光致發(fā)光子像素110a，、 110b'與散射子像素110c'周圍制有黑矩陣 llla，以防止光的相互干擾及提高對(duì)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，采用光刻、染色、電著、印刷等 方法制得，也可以采用熱與激光轉(zhuǎn)印，印刷包括接觸式或非接觸式如噴墨打 印方法制備。黑矩陣可以使用金屬Cr及其氧化物(CrOx)，采用濺射與光刻 方法制備。黑矩陣厚度范圍在O.l微米一lmm，典型的有機(jī)黑矩陣厚度是l 一2微米，典型的金屬0"黑矩陣厚度是0.2微米。采用具有不同開口率的黑 矩陣子像素來(lái)調(diào)整出射光的比例來(lái)實(shí)現(xiàn)白平衡，也可以通過(guò)選用、調(diào)整不同 量子效率的發(fā)光材料來(lái)調(diào)整不同顏色子像素的白平衡。
為了適應(yīng)印刷工藝，在黑矩陣上llla，設(shè)置有障壁lllb'，障壁lllb'可 以采用有機(jī)、無(wú)機(jī)等混合材料制成，其中有機(jī)材料如聚酰亞胺(Polyimide,PI)，無(wú)機(jī)材料如Si02，障壁的典型高度是1一2微米，采用PVD(物理氣相
沉積)、CVD (化學(xué)氣相沉積)、涂敷、轉(zhuǎn)印直接在基板上成膜。用掩模、光 刻(photolithography)、激光剝離、印刷、印刷等方法制作圖形。
為了適應(yīng)印刷工藝，在像素的底部(靠近基板處)、黑矩陣llla'和障壁 lllb'的頂部設(shè)置有親水或疏水超薄膜如CFx(氟化非晶碳，約10埃)，用來(lái) 制備光致發(fā)光薄膜與散射薄膜。
通常，在像素與黑矩陣之間存在一定的厚度斷差，因此要在像素與黑矩 陣之上制備平坦化薄膜。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(huán)氧樹脂或其他已知材料制成。平坦化薄膜厚度范圍在0.1 一20微米，優(yōu)選的厚度為0.5—2微米。當(dāng)然，也可以不制備平坦化薄膜。
選擇反射薄膜114制備在平坦化薄膜上或直接坐在像素與黑矩陣上，選 擇反射薄膜114由折射率不同的多種交替薄膜組成，如低折射率的Si02與 高折射率的Ti02交替薄膜制成，交替薄膜透過(guò)藍(lán)光、反射紅綠光。
在光致發(fā)光膜、散射膜、選擇發(fā)射膜或其上的平坦化薄膜上制備公共電 極(對(duì)于被動(dòng)驅(qū)動(dòng)液晶顯示，則為數(shù)據(jù)或掃描電極，對(duì)于IPS液晶顯示則不 需要)，通常使用ITO (Indium Tin Oxides)、 IZO、 In2(33、 Sn02、 ZnO等透 明導(dǎo)電材料，通常利用濺射方法成膜，也可以使用有機(jī)透明導(dǎo)電材料如聚噻 吩、聚苯氨等，通常利用涂敷方法成膜，厚度范圍在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(jù)要求制備襯墊物(Spacer)、 結(jié)構(gòu)物(如Portrusion、 Slit)等。
光致發(fā)光膜子像素110a，、 llOb，也可以具有吸收光的功能，通過(guò)部分吸 收來(lái)改變出射光譜來(lái)提高對(duì)比度、色純度和調(diào)節(jié)白平衡；方法之一是在傳統(tǒng) 的吸收型彩色過(guò)濾器上制備發(fā)光彩色膜，方法之二也可以在發(fā)光材料中摻入 部分吸收型材料來(lái)提高對(duì)比度、色純度與調(diào)整光致發(fā)光效率。采用后一種方 法時(shí)發(fā)光材料與吸收型材料之間用絕緣性材料隔絕，如在發(fā)光材料與吸收光 材料的表面覆蓋一層透明有機(jī)或無(wú)機(jī)絕緣材料(microencapsulation),防止材料之間的電子轉(zhuǎn)移即防止發(fā)光材料的猝滅。
光致發(fā)光膜、散射膜也可以在吸收光型彩色濾光片的制備，具體方法如
下
吸光型材料有蒽醌類顏料(只透過(guò)紅光)，鹵(氯、溴)化酞青(只透 過(guò)綠光)，酞青銅及其衍生物(只透過(guò)藍(lán)光)等?？梢粤信e的顏料還有， 紅色顏料蒽醌系顏料，茈系列顏料，DPP (二酮基吡咯并吡咯)顏料，色 淀顏料，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。綠色顏料鹵素多取代酞青系顏料， 鹵素多取代酮酞青系顏料，三苯基甲烷系堿性染性，異吲哚滿系顏料，異吲 哚滿系顏料，及這些顏料的混合物。藍(lán)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(huán) 烯烴橡膠系等有反應(yīng)性乙烯基的光固化性光刻膠材料，通過(guò)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，芳香族磺酰胺樹脂，脲醛樹脂，三氯氰胺 樹脂，環(huán)氧樹脂，聚酯樹脂，馬來(lái)酸樹脂，聚酰胺樹脂，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，聚乙烯吡咯垸酮，羥乙 基纖維素，羧甲基纖維素等透明樹脂制成油墨。通過(guò)光刻蝕、熱與激光轉(zhuǎn)印、
印刷包括接觸式或非接觸式如噴墨打印或其他己知的印刷方法制備。
液晶盒210是由陣列基板與上文所述的彩色發(fā)光基板貼合在一起，中間
充有液晶，液晶盒可以是TN (Twisted Nematic，扭曲向列)、STN (Super Twisted Nematic，超扭曲向列)、VA (Vertical Alignment,垂直配向)、IPS
(In-Plane Switching,平面開關(guān))、MVA (Multi-Domain Vertical Alignment, 多象限垂直配向)、PVA (Patterned Vertical Alignment,圖型垂直配向)、OCB
(Optically Compensated Birefringence,光學(xué)補(bǔ)償彎曲)、FLC (鐵電液晶， Ferroelectric Liquid Crystal )、 AFLC (反鐵電^夜晶，AntiFerroelectric LiquidCrystals)或PDLC (聚合物分散液晶，Polymer Dispersed Liquid Crystal)方 式，光開關(guān)可以為數(shù)字微鏡(DMD)或電子墨水(e-ink)或由微機(jī)電控制 的光學(xué)諧振腔(MEMS)。其中陣列基板與彩色發(fā)光基板之間通過(guò)襯墊物 (spacer)精密地控制1一10微米左右的間隔。陣列基板上制有掃描線(gate)、 數(shù)據(jù)(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 與光刻方法制成。彩色發(fā)光基板制備如上文所述，由多個(gè)重復(fù)的紅、綠、藍(lán) 三基色構(gòu)成的圖形，圖形形成的位置與陣列基板上的各像素對(duì)應(yīng)。在基板上 貼有偏光片。被動(dòng)驅(qū)動(dòng)液晶掃描線兼像素電極與數(shù)據(jù)線兼像素電極分別制備 在陣列基板與彩色發(fā)光基板上，不含有電開關(guān)器件如薄膜晶體管(TFT， Thin Film Transistor)或二極管(diode)或其他非線性器件、存儲(chǔ)電容等。主動(dòng) 驅(qū)動(dòng)液晶在陣列基板上的掃描線與數(shù)據(jù)線交點(diǎn)處制有電開關(guān)器件如薄膜晶 體管(TFT)或二極管(diode)或其他非線性器件，以及與TFT串聯(lián)、與液 晶盒并聯(lián)的存儲(chǔ)電容。電開關(guān)材料可以采用a—Si (無(wú)定性硅)、tSi(多晶 硅)、CdS、 ZnO等無(wú)機(jī)半導(dǎo)體；pentacene (并五苯)、CuPC (酞青銅)、 polythiophene (聚噻吩)等有機(jī)半導(dǎo)體。像素電極使用透明或不透明導(dǎo)電材 料，通常透明導(dǎo)電材料采用的是氧化銦與錫(鋅)的合金即ITO (IZO)薄 膜，反射式不透明電極采用高反射的金屬如A1、 Ni、 Mo、 Ti、 Ag等薄膜制 成，半反半透電極分別由ITO、 Al等制成，用以傳導(dǎo)數(shù)據(jù)線上的電信號(hào)。在 光致發(fā)光膜基板上也制有透明公共電極。
完成陣列與彩色發(fā)光基板后進(jìn)行成盒，在兩塊基板上印刷PI(聚酰亞胺) 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； 采用垂直取向液晶則不用摩擦。然后涂布封框膠，封框膠為紫外固化型環(huán)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(lái) 涂布Ag (Au)膠，連接上下玻璃基板的公共電極。液晶注入通過(guò)ODF (One Drop Filling)或真空注入來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)向陣列基板的像素電極上施加的電壓
18對(duì)液晶分子的取向進(jìn)行控制，從而改變透過(guò)的光量。外驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)掃描電
壓來(lái)控制TFT的開關(guān)態(tài)。當(dāng)TFT處于打開狀態(tài)時(shí)(on)，從與TFT的漏極 (drain)側(cè)連接的數(shù)據(jù)線向與源極(source)側(cè)連接的像素電極(透明電極) 寫入電荷；設(shè)定的驅(qū)動(dòng)電壓通過(guò)數(shù)據(jù)線與像素電極來(lái)驅(qū)動(dòng)液晶分子。當(dāng)TFT 處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)(off),液晶以及同液晶并列的存儲(chǔ)電容會(huì)保持像素內(nèi)的電 荷不變，以維持像素在一幀內(nèi)處于工作狀態(tài)。 實(shí)施例2
本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和原理與實(shí)施例一基本相同，其中的顯示裝置可以采用 圖3中所示的結(jié)構(gòu)，光開關(guān)210'采用VA模式液晶盒，用CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp,冷陰極熒光燈管)或GaInN的LED藍(lán)色背光源310，，在 第一基片116a上設(shè)置了散射與光致發(fā)光膜110':
紅色發(fā)光子像素110a，的發(fā)光材料選定DCM (4— (dicyanomethylene) 一2—methyl-6—(p~ dimethylaminostyryl)~ 4H~pyran)或Nile Red,也可 以摻入綠色發(fā)光材料如香豆素(C545)或喹吖啶(quinacrodone) (QD)系列 衍生物，黃色發(fā)光材料rubrene等來(lái)提高藍(lán)光一紅光轉(zhuǎn)換效率。成膜材料為 丙烯酸類樹脂，優(yōu)化發(fā)光材料如DCM等與丙烯酸樹脂(膠中的固體成分) 重量比，紅色像素圖形(pattern)用打印等方法制備。
制備綠色發(fā)光子像素llOb，的發(fā)光材料選定為香豆素(C545)或喹吖啶 (quinacrodone) (QD)系列衍生物，或兩種、兩種以上發(fā)光材料的混合物， 成膜材料為丙烯酸類樹脂。優(yōu)化香豆素(C545)與丙烯酸樹脂(膠中的固體 成分)重量比，綠色像素圖形(pattern)用打印等方法制備。
以上發(fā)光材料摻有少量的選擇型吸收顏料，以利于調(diào)整色純度、發(fā)光的 強(qiáng)度。在綠色膠中摻有(氯、溴)化酞青或酞青銅，在紅光粉中蒽醌類顏料 類顏料，這些吸收型材料表面覆蓋一層透明絕緣材料(microencapsulation), 防止材料之間的電子轉(zhuǎn)移，即防止對(duì)發(fā)光材料發(fā)光的猝滅。
藍(lán)色發(fā)光子像素110c，的材料為一種、 一種以上散射材料如Ti02、 Si02、Zn02、 PET、 PC、 PVC等納米顆粒的混合物，成膜材料為丙烯酸類樹脂， 優(yōu)化Ti02等納米顆粒與丙烯酸樹脂重量比。藍(lán)色發(fā)光子像素110c，也可以不 慘入散射光材料直接用表面幾何形狀不均勻烯酸類樹脂制成，散射膜圖形 (pattern)用光刻方法制備。
通過(guò)以上方法調(diào)整得到紅、綠膜的光致發(fā)光效率皆是70%或50%，因 此紅、綠、藍(lán)子像素的開口率設(shè)定為1: 1: 0.7或1: 1: 0.5，也就是說(shuō)該光
致發(fā)光膜子像素和散射膜子像素的開口率之比為光致發(fā)光膜子像素發(fā)光效 率的倒數(shù)之比，這樣就可以實(shí)現(xiàn)白平衡了。本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和原理與實(shí)施例
1的不同之處在于本實(shí)施例不使用選擇反射膜114。 實(shí)施例3
本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和原理與實(shí)施例l基本相同，不同之處在于-
綠色發(fā)光子像素110b，，選PPV (聚對(duì)苯乙炔)或P8BT (芴與苯硫噻二 唑的共聚物)等有機(jī)高分子發(fā)光材料，或兩種、兩種以上發(fā)光聚合物的混合 物直接成膜，也可以摻入其它輔助成膜高分子材料如丙烯酸類樹脂等，用以 上所述材料制備成適合打印的發(fā)光油墨如甲苯溶液。
紅色發(fā)光子像素110a，，選芴與噻酚的共聚物F8T2或苯硫噻二唑與噻酚 的共聚物有機(jī)發(fā)光高分子材料，兩種、兩種以上有機(jī)發(fā)光高分子材料的混合 物直接成膜，也可以摻入其它輔助成膜高分子材料如丙烯酸類樹脂等。用以 上所述材料制備成適合打印的發(fā)光油墨如發(fā)光高分子的甲苯溶液。
在像素的底部(靠近基板處)、黑矩陣上制備障壁，在障壁的頂部制備 疏水超薄膜如CFx以適應(yīng)打印技術(shù)，用打印技術(shù)來(lái)制備紅色、綠色光致發(fā)光 薄膜與藍(lán)色散射膜。
實(shí)施例4
本實(shí)施例的裝置結(jié)構(gòu)和原理與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于-制備綠色發(fā)光子像素110b，，選ZnS/Cu或SrGa204/Eu或GalnN等無(wú)機(jī) 發(fā)光材料，或兩種、兩種以上輔助材料的混合物，制備紅色發(fā)光子像素110a，選Y202S/Eu或SrS/Eu或AlGalnP等無(wú)機(jī)發(fā)光材料，或兩種、兩種以上輔助 材料的混合物，像素圖形(pattern)用光刻方法制備。 實(shí)施例5
本實(shí)施例的裝置結(jié)構(gòu)和原理與實(shí)施例l基本相同，不同之處在于光致 發(fā)光膜、散射膜制備在第二基板115b上，其中公共電極還保留在第二基板 115b上。
實(shí)施例6
本實(shí)施例的裝置結(jié)構(gòu)和原理與實(shí)施例l基本相同，不同之處在于光致 發(fā)光膜IIO，制備在可機(jī)械旋轉(zhuǎn)的色輪上，藍(lán)色光源310'通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)直接投 射彩色發(fā)光色輪上，光開關(guān)210為單片DMD (Digital Micromirror Device, 數(shù)字微鏡設(shè)備)或LCoS (Liquid Crystal On Silicon,硅基液晶)，通過(guò)場(chǎng)序 列實(shí)現(xiàn)彩色。
實(shí)施例7
本實(shí)施例的裝置結(jié)構(gòu)和原理與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于光開 關(guān)210是反射式液晶其他光開關(guān)器件如MEMS (Micro Electromechanical System,即微電子機(jī)械系統(tǒng))器件、電子紙、光學(xué)微腔，其陣列基板的像素 電極213由不透明的金屬如Mo、 Al與無(wú)機(jī)材料(Ti02)等制成，光致發(fā)光 膜IIO，集成在陣列基板115a上，藍(lán)色光源310'通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)如PBS (偏光 分光鏡)直接投射到反射式液晶盒或LCOS (液晶盒、發(fā)光彩膜、驅(qū)動(dòng)電路 等制作在Si基板上)或MEMS或電子紙、光學(xué)微腔器件上。
雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理 解，這些僅是舉例說(shuō)明，在不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對(duì)這 些實(shí)施方式做出多種變更或修改。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍由所附權(quán)利要求 書限定。
權(quán)利要求
1、一種顯示裝置，其包括一背光源、一光開關(guān)和一基片，其特征在于，該光開關(guān)和基片之間設(shè)置有多個(gè)光致發(fā)光膜子像素和散射膜子像素，該背光源所發(fā)射的光線通過(guò)光致發(fā)光膜子像素和散射膜子像素后成紅色、綠色、藍(lán)色和/或紅色、綠色、藍(lán)色之間的過(guò)渡色。
2、 如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，該背光源所發(fā)射光線的波長(zhǎng)范圍在藍(lán)色區(qū)。
3、 如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，該光致發(fā)光膜子像素 為紅色子像素或綠色子像素。
4、 如權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其特征在于，該光致發(fā)光膜子像素 利用含有紅色、綠色和/或紅色、綠色之間的過(guò)渡色材料，由無(wú)機(jī)、有機(jī)或有 機(jī)無(wú)機(jī)混合物及輔助性功能材料制成。
5、 如權(quán)利要求4所述的顯示裝置，其特征在于，該光致發(fā)光膜子像素 的材料中摻入輔助能量傳遞材料。
6、 如權(quán)利要求4所述的顯示裝置，其特征在于，該光致發(fā)光膜子像素 的材料中摻入吸收光型材料。
7、 如權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其特征在于，該光致發(fā)光膜子像素 的光致發(fā)光量子效率大于30%。
8、 如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，該散射膜子像素為藍(lán) 色子像素并對(duì)入射光散射后得到寬視角。
9、 如權(quán)利要求8所述的顯示裝置，其特征在于，該散射膜子像素的表 面幾何形狀不均勻。
10、 如權(quán)利要求8所述的顯示裝置，其特征在于，該散射膜子像素由折 射率不同的多種材料混合組成。
11、 如權(quán)利要求10所述的顯示裝置，其特征在于，該散射膜子像素由 高折射率的顆粒與成膜樹脂制成。
12、 如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，該光致發(fā)光膜子像素和散射膜子像素位于同一平面上。
13、 如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，該光致發(fā)光膜子像素 和散射膜子像素的總厚度小于或等于2微米，光致發(fā)光膜子像素在藍(lán)光波長(zhǎng) 處的光學(xué)密度大于1。
14、 如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，該光致發(fā)光膜子像素 和散射膜子像素的開口率之比為光致發(fā)光膜的發(fā)光效率倒數(shù)之比。
15、 如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，該光致發(fā)光膜子像素 與散射膜子像素周圍設(shè)置有黑矩陣，該黑矩陣為不等開口率。
16、 如權(quán)利要求15所述的顯示裝置，其特征在于，該黑矩陣上設(shè)置有 障壁。
17、 如權(quán)利要求16所述的顯示裝置，其特征在于，在該黑矩陣和障壁 的頂部設(shè)置有親水或疏水超薄膜。
18、 如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，該光致發(fā)光膜子像素、 散射膜子像素和光開關(guān)之間至少設(shè)置有一選擇反射薄膜。
19、 如權(quán)利要求18所述的顯示裝置，其特征在于，該選擇反射薄膜透 過(guò)藍(lán)色光，且全反射紅、綠色光致發(fā)光并使得紅、綠光致發(fā)光沿著藍(lán)色入射 光的方向傳播。
20、 如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，該光開關(guān)為液晶盒， 其厚度范圍為3—6微米。
21、 如權(quán)利要求20所述的顯示裝置，其特征在于，該液晶盒的厚度為4 微米使得藍(lán)色背光最佳地透過(guò)。
22、 如權(quán)利要求20所述的顯示裝置，其特征在于，該液晶盒是TN、 STN、 VA、 IPS、 MVA、 PVA、 OCB、 FLC、 AFLC或PDLC方式。
23、 如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，該光開關(guān)為數(shù)字微鏡 或電子墨水或由微機(jī)電控制的光學(xué)諧振腔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種顯示裝置，其包括一背光源、一光開關(guān)和一基片，該光開關(guān)和基片之間設(shè)置有多個(gè)光致發(fā)光膜子像素和散射膜子像素，該背光源所發(fā)射的光線通過(guò)光致發(fā)光膜子像素和散射膜子像素后成紅色、綠色、藍(lán)色和/或紅色、綠色、藍(lán)色之間的過(guò)渡色。光致發(fā)光膜本身的發(fā)光為寬視角且顏色不隨觀察角改變。本發(fā)明的散射膜子像素散射入射的激發(fā)光，使得激發(fā)光的傳播方向改變而獲得寬視角，并且可以在光致發(fā)光膜與散射膜上設(shè)置有一個(gè)以上的選擇反射薄膜，使得發(fā)光利用率得到大幅提高。
文檔編號(hào)G02F1/13GK101477263SQ200910045868
公開日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2009年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月23日
發(fā)明者孫潤(rùn)光 申請(qǐng)人:孫潤(rùn)光