CN108121113A - 光学单元和具有该光学单元的显示装置 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及光学单元和具有该光学单元的显示装置。该显示装置包括：其上显示图像的显示面板、设置在显示面板上的偏振器、设置在偏振器上的下荧光滤光器和设置在下荧光滤光器上的上荧光滤光器。通过使用上荧光滤光器和下荧光滤光器吸收光、将光转换成长波段(其是比所吸收的光的波段更高的波段)的光并发射长波段的光，本公开可以改善在图像显示在显示装置上并且激光指示器的处于可见光区内的光向其发射的情况下的可见性。
Description
对相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年11月30日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请号2016-0162388的权益，该专利申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及显示装置，更具体地，涉及光学单元和具有该光学单元的显示装置，该光学单元能够改善在激光指示器的在可见光区内的光在图像显示之后发射的情况下的可见性。
背景技术
在当今的信息社会中，作为视觉信息传输介质的显示器的重要性日益提高，显示器应满足低功耗、薄、轻质和高图像品质的要求以在未来占据主要地位。
显示器分为发光的发光型显示器，例如阴极射线管(CRT)显示器、电致发光(EL)显示器、发光二极管(LED)显示器、真空荧光显示器(VFD)、场致发射显示器(FED)、等离子体显示面板(PDP)；以及不能发光的非发光型显示器，例如液晶显示器(LCD)。
在上述显示器中，通过利用液晶的光学各向异性来显示图像的LCD作为下一代显示装置而备受瞩目，原因是其具有优异的可见性，并且与屏幕尺寸与LCD相同的常规CRT相比具有更低的平均功耗和散热量。
将参照图1来描述根据相关技术的LCD。
图1是示出根据相关技术的LCD的示意图。
如图1所示，根据相关技术的LCD包括液晶面板10，设置在液晶面板10上的上偏振器20，设置在液晶面板10下方的下偏振器30，以及配置成向下偏振器30提供光的背光单元(未示出)。
在此，液晶面板10由以下形成：滤色器基板，面对滤色器基板的薄膜晶体管阵列基板，以及形成在两个基板之间的液晶层。
在LCD中，通过施加于液晶层的电场来限定液晶显示面板上所显示的灰度，并且根据施加于液晶层上的电场的大小显示从黑灰度到白灰度的灰度。例如，当施加的电场的大小较大时，显示白灰度，并且整个LCD屏幕明亮；而当施加于液晶层的电场的大小较小时，显示黑灰度，并且液晶面板的屏幕较暗，因此可显示从黑灰度到白灰度的灰度。
上偏振器20和下偏振器30各自具有偏振轴，并且上偏振器20的上偏振轴垂直于下偏振器30的下偏振轴。
上偏振器20和下偏振器30使入射光偏振成具有方向与其平行的光分量的光。
常规LCD的下偏振器30使从背光单元(未示出)入射的光发生偏振，并向液晶面板10提供由下偏振器30偏振的光。
此外，在偏振光提供到液晶面板10上之后，偏振光的分量被液晶层(未示出)改变并被提供给上偏振器20。上偏振器20使从液晶面板10入射的光发生偏振并发出光。
当根据相关技术的包括上述配置的LCD被驱动并且激光指示器的光朝向LCD的屏幕发射时，大部分光被透射或吸收，因此可见性降低。此外，存在这样的缺点：大部分反射光还发生镜面反射，并且在所有方向上的可见性均降低。
此外，发生显示驱动时间(颜色)的失真。然而，在将配置成对可见光起反应的荧光膜用于确保激光的可见性的情况下，从外部发射的激光的可见性可得到改善，但引起显示在LCD上的斯托克斯位移图像，从而发生视觉(颜色)失真。
特别地，在使用近紫外(UV)激光指示器并且具有高能量的短波长可见光的波长为405nm的近紫外光直接或间接暴露于使用者的情况下，可能引起视网膜损伤。
发明内容
实施方式涉及一种光学单元和具有该光学单元的显示装置，该光学单元能够改善在图像显示在显示装置上并且激光指示器的处于可见光区内的光向其发射的情况下的可见性。
根据本发明的一个方面，提供了一种设置在偏振器上的光学单元，所述光学单元包括设置在偏振器上的第一荧光滤光器和设置在第一荧光滤光器上的第二荧光滤光器。
第一荧光滤光器可吸收第一波段的光，并将第一波段的光转换成第二波段的光。
第二荧光滤光器可吸收从第一荧光滤光器发射的第二波段的光，将第二波段的光转换成第三波段的光，并发射第三波段的光。
第一波段的光的波长可在550nm至580nm的范围内，并且第二波段的光的波长可在580nm至620nm的范围内。
第三波段的光的波长可在630nm至680nm的范围内。
第一荧光滤光器的发射波长可与第二荧光滤光器的吸收波长相匹配。
此外，第二荧光滤光器可吸收从激光指示器发射的第二波段的光，将第二波段的光转换成第三波段的光，并发射第三波段的光。
第一荧光滤光器的材料可包括配置成吸收波长在550nm至580nm的范围内的光并且发射波长在580nm至620nm的范围内的光的材料。
第二荧光滤光器的材料可包括配置成吸收波长在580nm至620nm的范围内的光并且发射波长在630nm至680nm的范围内的光的材料。
第一荧光滤光器的材料可包括：茜素氨羧络合剂(Alizarin Complexone)、茜素红(AlizarinRed)、Astrazon艳红4G、Astrazon艳红6B、氟硼荧(Bodipy)TR、钙橙、Cy3.18、Di-8-ANEPPS、溴化乙锭、Flazo橙、FM1-43、Genacryl艳红B、丽丝胺(Lissamine)罗丹明B200(RD200)、LysoTracker红、Magdala红、镁橙、Mitotracker橙CMTMRos、光辉霉素(mithramycin)、Phosphine R、Pontochrome蓝黑、Procion黄、碘化丙啶(Propidium Iodide)、R-藻红蛋白、罗丹明B 200、罗丹明B Extra、罗丹明BB、罗丹明BG、罗丹明绿荧光团、罗丹明红、玫瑰红(Rose Bengal)、Sevron艳红2B、Sevron艳红4G、Sevron艳红B、噻嗪(Thiazine)红R、X-罗丹明、二甲酚橙或XRITC。
第二荧光滤光器的材料可包括：别藻蓝蛋白(allophycocyanin)、副品红碱(pararosaniline)(Feulgen)、SYTO 17红荧光核酸染料、德克萨斯红、TOTO 3、TO-PRO-3、Ultralite、YOYO-3或YOYO-PRO-3。
第一荧光滤光器的吸收波长可不同于第二荧光滤光器的吸收波长。
光学单元可用作用于液晶显示器(LCD)的显示面板的光学单元、或者用于有机发光二极管(OLED)显示器的显示面板的光学单元。
在用于LCD的显示面板下方可设置下偏振器。
在用于OLED显示器的显示面板与偏振器之间可***补偿层。
根据本公开的光学单元和具有该光学单元的显示装置可以通过在显示装置的外表面上形成上荧光滤光器和下荧光滤光器来改善激光指示器的光的可见性，以解决在驱动显示器之后激光指示器朝向屏幕发射光的情况下外部发生镜面反射的角度处的可见性降低的缺点。
特别地，在本公开中，由于上荧光滤光器和下荧光滤光器堆叠在显示面板上，使得下层的下荧光滤光器的发光波长被最上层的上荧光滤光器吸收，因此可使用上荧光滤光器和下荧光滤光器来改善可见性。
此外，在本公开中，由于吸收显示面板中的光的下荧光滤光器的发光能量被上荧光滤光器吸收并达到高能态，并且通过吸收激光指示器的光来发射更多的光，激光指示器的光的可见性可得到改善。
本公开的优点和特征将在下面的描述中进行阐述，并且一部分对于本领域普通技术人员在研究以下内容时将变得显而易见，或者可通过实践本公开而获知。本文中的实施方式的其他优点和特征可通过本说明书和权利要求及附图所特别指出的结构来实现和获得。
应理解，前面的一般描述和以下的详细描述都是解释性的，并且旨在提供对所要求保护的实施方式的进一步解释。
附图说明
附图示出了本公开的实现方式并且与说明书一起用于解释本公开的实施方式的原理，附图被包括以提供对本公开的进一步理解并且被并入在该说明书中且构成该说明书的一部分。
图1是示出根据相关技术的液晶显示器(LCD)的示意图。
图2是示出根据本公开的第一实施方式的LCD的示意性截面图。
图3是示出根据本公开的第一实施方式的LCD的上荧光滤光器和下荧光滤光器的光吸收和光发射状态的示意图。
图4是示出本公开的第一实施方式的LCD的上荧光滤光器和下荧光滤光器吸收和发射的光的波段示意图。
图5是示出根据本公开的第一实施方式的LCD的示意性截面图。
图6是示出根据本公开的第二实施方式的有机发光二极管(OLED)显示器的示意性截面图。
图7是示出根据本公开第一实施方式的LCD在激光指示器发射光的情况下的示意性截面图。
图8是示出在激光指示器朝向LCD发射光的情况下在根据本公开的第一实施方式的LCD上看到的图像的视图。
图9是示出在激光指示器朝向LCD发射光的情况下在根据本公开的第一实施方式的LCD上看到的图像的亮度分布的示意图。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细描述本公开的示例性实施方式，使得本领域技术人员可容易地执行示例性实施方式。
本公开的实例将通过液晶显示器(LCD)来描述，但是其不限于此，并且还可应用于诸如电致发光(EL)显示器、发光二极管(LED)显示器、真空荧光显示器(VFD)、场发射显示器(FED)和等离子显示面板(PDP)的发光型显示装置以及不发光型显示装置。
此外，本公开的优点和特征及其实现方法将参照以下详细示例得以清楚地理解。然而，本公开不限于以下所公开的示例，并且可以以多种不同的形式来实现。提供示例是为了向本领域技术人员充分解释本公开和本公开的范围。本公开的范围由所附权利要求限定。相同的附图标记始终表示相同的元件。
图2是示出根据本公开的第一实施方式的LCD的示意性截面图。
如图2所示，根据本公开的一个实施方式的LCD 100包括：其上显示图像的液晶面板110、设置在液晶面板110上的上偏振器120、设置在液晶面板110下方的下偏振器130、设置在上偏振器120上的下荧光滤光器140以及设置在下荧光滤光器140上的上荧光滤光器150。
此处，虽然未在图中示出，但是上偏振器120和下偏振器130各自均包括：配置成使入射光偏振的偏振层(未示出)、分别设置在偏振层(未示出)上方和下方的第一和第二透明支撑层(未示出)以及粘附至第二透明支撑层下方的一部分的压敏粘合剂(未示出并且以下称为PSA)。
偏振层(未示出)一般通过使诸如碘的卤素盐晶体吸附到聚乙烯醇(以下称为PVA)膜上并将PVA膜沿特定方向拉伸以使碘晶体布置在平行于拉伸方向的方向上。
碘晶体通过吸收以第一方向入射的光并透射以垂直于第一方向的第二方向入射的光来发挥偏振功能。
第一和第二透明支撑层(未示出)是配置成支撑和保护偏振层(未示出)的膜，并且其材料应为光学透明的、不发生双折射且耐热，并且应具有足以物理支撑和保护偏振层(未示出)的高机械强度。
此外，第一和第二透明支撑层(未示出)应具有其表面宽并且可以可靠地粘合至粘合剂或PSA的特性。例如，材料可为诸如三醋酸纤维素(TAC)的醋酸酯树脂、聚醚砜树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚烯烃树脂、丙烯酸树脂、聚降冰片烯树脂等。
此外，考虑到第一和第二透明支撑层(未示出)的偏振特性或耐久性，最优选使用其表面经碱等皂化的TAC膜。
PSA(未示出)被用于将具有上述配置的偏振器附着至液晶单元，并且其可使用丙烯酸PSA、有机硅PSA、聚酯PSA、聚氨酯PSA、聚醚PSA或橡胶PSA来适当地形成。特别地，考虑到防止由吸湿引起的分层或剥离、防止由热膨胀差异引起的化学特性降低或液晶单元弯曲，以及形成具有高品质和优异耐久性的LCD，优选地使用具有低吸湿率和优异耐热性的PSA。
上述PSA可通过使用分层剂形成分层线的方法来形成，所述分层剂例如丙烯酸分层剂、有机硅分层剂、丙烯酸硅分层剂、聚酯分层剂、耐热橡胶分层剂、长链酰基分层剂、氟分层剂或硫化钼分层剂。
然而，上偏振器120和下偏振器130不限于上述配置(包括例如偏振层、设置在偏振层上方和下方的第一和第二透明支撑层、设置在第二透明支撑层下方的一部分上的PSA)，并且偏振器可通过耦接多个元件而形成。在本公开中，已描述了上述配置的一个实例。
图3是示出了根据本公开的第一实施方式的LCD的上荧光滤光器和下荧光滤光器的光吸收和光发射状态的示意图。
图4是示出本公开的第一实施方式的LCD的上荧光滤光器和下荧光滤光器吸收和发射的光的波段示意图。
如图3和图4所示，下荧光滤光器140和上荧光滤光器150构成光学单元。
下荧光滤光器140位于上荧光滤光器150的下方，并且用于吸收从液晶面板110下方的一部分入射的第一波段的光并发射第二波段的光。在此，下荧光滤光器140用作配置成传输能量的支撑层，使得上荧光滤光器150可发射更多的光。
此外，第一波段的光的波长可在550nm至580nm的范围内，并且第二波段的光的波长可在580nm至620nm的范围内。然而，第一波段的光和第二波段的光不限于上述波段的光，并且可根据从显示面板110和激光指示器170发射的光的种类而变化。
下荧光滤光器140的材料可包括：茜素氨羧络合剂、茜素红、Astrazon艳红4G、Astrazon艳红6B、氟硼荧TR、钙橙、Cy3.18、Di-8-ANEPPS、溴化乙锭、Flazo橙、FM1-43、Genacryl艳红B、丽丝胺罗丹明B200(RD 200)、LysoTracker红、苏丹红、镁橙、Mitotracker橙CMTMRos、光辉霉素、Phosphine R、Pontochrome蓝黑、Procion黄、碘化丙啶、R-藻红蛋白、罗丹明B 200、罗丹明B Extra、罗丹明BB、罗丹明BG、罗丹明绿荧光团、罗丹明红、玫瑰红、Sevron艳红2B、Sevron艳红4G、Sevron艳红B、噻嗪红R、X-罗丹明、二甲酚橙或XRITC。
此外，上荧光滤光器150吸收从下荧光滤光器140接收的第二波段的光能和从激光指示器170接收的第二波段的光能，并且发射强光，即第三波段的光。
在此，第三波段的光的波长可在630nm至680nm的范围内，但是第三波段的光也不限于上述波段的光，并且可根据从显示面板110和激光指示器170发射的光的种类而变化。
此外，下荧光滤光器140的发射波长可与上荧光滤光器150的吸收波长相匹配。
此外，上荧光滤光器150吸收从下荧光滤光器140发射的第二波段的光，使光保持在易于发射的能量状态，然后吸收来自激光指示器170的第二波段的光，并发射第三波段的光。
此外，上荧光滤光器150位于上偏振器120的最外侧，吸收并激发从激光指示器170发射的第二波段的光，并在光落至基态的同时发射第三波段的光。
也就是说，上荧光滤光器150用于吸收第二波段的光，并发射大于第二波段的第三波段的光。在此，上荧光滤光器150的吸收波长可以匹配或类似于激光指示器170的发射波长。
此外，上荧光滤光器150材料可包括：别藻蓝蛋白、副品红碱(Feulgen)、SYTO 17红荧光核酸染料、德克萨斯红、TOTO 3、TO-PRO-3、Ultralite、YOYO-3和YOYO-PRO-3。
因此，颜色可经由以下通过改变入射光的光谱来控制：将荧光应用于具有高能量的波长为400nm或更小的光或者具有低能量的长波长的光(即，从激光指示器170入射到上偏振器120上的入射光中的第二波段的光)。
特别地，在本公开中，使用两个荧光滤光器可使驱动颜色的失真最小化，以防止在使用一个荧光膜的情况下驱动颜色失真的发生。
也就是说，通过控制光源的色温或改变背光源或偏振器的颜色值可在一定程度上使驱动颜色的失真最小化。
也就是说，在显示装置发射白光并且使用两个荧光滤光器的情况下，白光被转换成红光，并且在此，通过控制偏振器的偏振层中的碘的量将偏振器的颜色变为蓝，使得最终发射白光，从而可在一定程度上使驱动颜色的失真最小化。
此外，在光源发射蓝光并且使用两个荧光滤光器的情况下，呈现红光并且蓝光最终被变为白光，从而可使驱动颜色的失真最小化。
如上所述，根据本公开的一个实施方式的LCD 100可通过在LCD 100的外表面上形成上荧光滤光器150和下荧光滤光器140来改善激光指示器的光的可见性，以解决当驱动显示器之后激光指示器朝向屏幕发射光的情况下外部发生镜面反射的角度处的可见性降低的缺点。
特别地，本公开可通过将上荧光滤光器和下荧光滤光器置于上偏振器上来改善显示驱动屏幕中激光指示器的光在所有方向上的可见性。
图5是示出根据本公开的第一实施方式的LCD的示意性截面图。
如图5所示，根据本公开的一个实施方式的LCD 100包括：其上显示图像的液晶面板110、设置在液晶面板110上的上偏振器120、设置在液晶面板110下方的下偏振器130、设置在上偏振器120上的下荧光滤光器140、设置在下荧光滤光器140上的上荧光滤光器150、以及设置在下偏振器130下方的配置成向液晶面板110提供光的背光单元160。
在此，液晶面板110包括阵列基板101，面对阵列基板101的滤色器基板102，以及介于这两个基板101和102之间的液晶层108。
阵列基板101可包括：第一基板(未示出)、以矩阵形式形成在第一基板上的包括多个薄膜晶体管(未示出)的薄膜晶体管阵列103，等等。
滤色器基板102包括第二基板(未示出)，形成在第二基板(未示出)上的红、绿和蓝滤色器105，以及形成在滤色器105之间并且配置成划分滤色器105的区并防止漏光现象的黑矩阵104。
参照图5，下荧光滤光器140位于上荧光滤光器150的下方，并且用于吸收从液晶面板110下方的一部分入射的第一波段的光并发射第二波段的光。在此，下荧光滤光器140用作配置成传输能量的支撑层，使得上荧光滤光器150可发射更多的光。
此外，第一波段的光的波长可在550nm至580nm的范围内，并且第二波段的光的波长可在580nm至620nm的范围内。然而，第一波段的光和第二波段的光不限于上述波段的光，并且可根据从显示面板110和激光指示器(未在图5中示出，参见图7的170)发射的光的种类而变化。
下荧光滤光器140的材料可包括：茜素氨羧络合剂、茜素红、Astrazon艳红4G、Astrazon艳红6B、氟硼荧TR、钙橙、Cy3.18、Di-8-ANEPPS、溴化乙锭、Flazo橙、FM1-43、Genacryl艳红B、丽丝胺罗丹明B200(RD 200)、LysoTracker红、苏丹红、镁橙、Mitotracker橙CMTMRos、光辉霉素、Phosphine R、Pontochrome蓝黑、Procion黄、碘化丙啶、R-藻红蛋白、罗丹明B 200、罗丹明B Extra、罗丹明BB、罗丹明BG、罗丹明绿荧光团、罗丹明红、玫瑰红、Sevron艳红2B、Sevron艳红4G、Sevron艳红B、噻嗪红R、X-罗丹明、二甲酚橙或XRITC。
此外，上荧光滤光器150吸收从下荧光滤光器140接收的第二波段的光能和从激光指示器170接收的第二波段的光能，并发出强光，即第三波段的光。
在此，第三波段的光的波长可在630nm至680nm的范围内，但是第三波段的光不限于上述波段的光，并且可根据从显示面板110和激光指示器(未示出，参见图7的170)发射的光的种类而变化。
此外，上荧光滤光器150吸收从下荧光滤光器140发射的第二波段的光，使光保持在易于发射的能量状态，然后吸收来自激光指示器170的第二波段的光，并发射第三波段的光。
此外，上荧光滤光器150位于上偏振器120的最外侧，吸收并激发从激光指示器170发射的第二波段的光，并在光落至基态的同时发射第三波段的光。
也就是说，上荧光滤光器150用于吸收第二波段的光，并发射大于第二波段的第三波段的光。
此外，上荧光滤光器150的材料可包括：别藻蓝蛋白、副品红碱(Feulgen)、SYTO 17红荧光核酸染料、德克萨斯红、TOTO 3、TO-PRO-3、Ultralite、YOYO-3或YOYO-PRO-3。
图6是示出根据本公开的第二实施方式的有机发光二极管(OLED)显示器的示意性截面图。
根据发射光的传输方向，根据本公开的另一实施方式的OLED显示器200分为顶部发射型OLED显示器和底部发射型OLED显示器，并且在下文中，顶部发射型OLED显示器将被描述为本公开的一个实例。
如图6所示，根据本公开的一个实施方式的OLED显示器200包括：其上显示图像的有机发光面板220、设置在有机发光面板220上的补偿层230、偏振器234、设置在偏振器234上的下荧光滤光器240以及设置在下荧光滤光器240上的上荧光滤光器250。
此外，在OLED显示器200中，其上形成有驱动薄膜晶体管DTr和LED E的基板201由保护膜202封装。
更具体地，在基板201上的像素区P中形成有半导体层203，半导体层203由硅形成并且包括在其中央部分中形成沟道的有源区203a以及源极区203b和漏极区203c，在有源区203a的两个侧表面上掺杂有高杂质浓度。
在半导体层203上形成有栅极绝缘层205，并且在栅极绝缘层205上形成有对应于半导体层203的有源区203a的栅电极207和在一个方向上拉伸的栅极线(图中未示出)。
此外，在栅电极207和栅极线(未示出)的整个表面上形成有第一绝缘中间层209a，在此，第一绝缘中间层209a和设置在第一绝缘中间层209a下方的栅极绝缘层205包括第一和第二半导体层接触孔216，所述第一和第二半导体层接触孔216被配置成使位于有源区203a的两个侧表面处的源极区203b和漏极区203c暴露。
在包括第一和第二半导体层接触孔216的第一绝缘中间层209a上形成有源电极210a和漏电极210b，所述源电极210a和漏电极210b彼此间隔开并且分别被配置成与通过第一和第二半导体层接触孔216而暴露的源极区203b和漏极区203c接触。
此外，在暴露于源电极210a与漏电极210b之间的第一绝缘中间层209a以及这两个电极210a和210b上形成有包括配置成暴露漏电极210b的漏极接触孔217的第二绝缘中间层209b。在此，源电极210a和漏电极210b、包括配置成与电极210a和210b接触的源极区203b和漏极区203c的半导体层203、形成在半导体层203上的栅极绝缘层205以及栅电极207构成驱动薄膜晶体管DTr。
同时，虽然未在附图中示出，但是形成有与栅极线(未示出)相交并限定像素区P的数据线(未示出)。此外，具有与驱动薄膜晶体管DTr相同结构的开关薄膜晶体管(未示出)连接至驱动薄膜晶体管DTr。
此外，示出了包括具有多晶硅半导体层的半导体层203的顶栅型晶体管作为开关薄膜晶体管(未示出)和驱动薄膜晶体管DTr的示例，但是也可形成由纯或不纯的非晶硅形成的底栅型晶体管作为其变形例。
此外，在第二绝缘中间层209b中主要显示图像的区上形成有第一电极211，所述第一电极211连接至驱动薄膜晶体管DTr的漏电极210b，并且使用例如具有相对高功函数值的材料构成阳极(其为形成LED E的一个元件)。
在每个像素区P处形成有第一电极211，并且在形成在像素区P中的第一电极211之间形成有岸(bank)219。也就是，岸219用作像素区P之间的边界，因此第一电极211被像素区P划分。
此外，在第一电极211上形成有有机发光层213。有机发光层213可形成为由发光材料形成的单层，并且还可形成为包括空穴注入层、空穴传输层、发光材料层、电子传输层和电子注入层的多层以提高发光效率。
有机发光层213呈现红R、绿G和蓝B，且通常被配置成呈现红R、绿G和蓝B的单独有机材料(未示出)被图案化并被用于每个像素区P中。
此外，在有机发光层213的整个表面上形成有构成阴极的第二电极215。在此，第二电极215具有双层结构，并且包括其上薄薄地沉积有具有低功函数的金属材料的半透明金属膜。此外，第二电极还可具有其中透明导电材料厚厚地沉积在半透明金属膜上的双层结构。
因此，根据本公开的一个实施方式的OLED显示器200被驱动为顶部发射型OLED显示器，其中从有机发光层213发出的光朝向第二电极215发射。
在OLED显示器200中，当根据所选择的颜色信号将预定电压施加于第一电极211和第二电极215时，从第一电极211注入的空穴和从第二电极215提供的电子传输至有机发光层213并产生激子，并且当激子从激发态跃迁至基态时，产生光并作为可见光而发出。
在此，由于发射的光穿过透明的第二电极215并射出到外部，OLED显示器200显示任何图像。
此外，在驱动薄膜晶体管DTr和LED E上形成有薄膜型保护膜202，并且根据本公开的另一实施方式的OLED显示器200由保护膜202封装。在此，优选通过将有机保护膜和无机保护膜交替堆叠来使用保护膜202以防止水分渗透到OLED显示器200中。
此外，在本公开的OLED显示器200中，在沿着光透射方向形成的保护膜202上形成有补偿层230，以防止由外部光引起的对比度降低。在此，在外部光被反射并从OLED的基板射出的过程中，补偿层230起到改变光的相位差的作用，使得反射光被偏振器吸收。此外，补偿层230可被定义为四分之一波片(QWP)、半波片(HWP)或延迟层(即，相位延迟片)。
也就是说，补偿层230还可起到通过吸收从外部入射的光和由OLED的基板反射的光来防止反射的作用。
此外，补偿层230可使用的QWP，反向波色散-QWP(r-QWP)、Posi-C片+QWP、Posi-C片+r-QWP或QWP+HWP。
在此，虽然未在附图中示出，但是偏振器234包括：配置成使入射光偏振的偏振层(未示出)、设置在偏振层(未示出)上方和下方的第一和第二透明支撑层(未示出)、以及粘附至第二透明支撑层(未示出)下方的一部分的PSA(未示出)。
偏振层(未示出)一般通过使诸如碘的卤素盐晶体吸附到PVA膜上并将PVA膜沿特定方向拉伸以使碘晶体布置在平行于拉伸方向的方向上。
碘晶体通过吸收以第一方向入射的光并透射以垂直于第一方向的第二方向入射的光来发挥偏振功能。
第一和第二透明支撑层(未示出)是用于支撑和保护偏振层(未示出)的膜，并且其材料应为光学透明的、不发生双折射且耐热，并且应具有足以物理支撑和保护偏振层(未示出)的高机械强度。
此外，第一和第二透明支撑层(未示出)应具有其表面宽并且可以可靠地粘合至粘合剂或PSA的特性。例如，材料可为诸如TAC的醋酸酯树脂、聚醚砜树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚烯烃树脂、丙烯酸树脂、聚降冰片烯树脂等。
此外，考虑到偏振特性或耐久性，最优选将其表面经碱等皂化的TAC膜用于第一和第二透明支撑层(未示出)。
PSA(未示出)被用于将具有上述配置的偏振器附着至液晶单元，并且其可使用丙烯酸PSA、有机硅PSA、聚酯PSA、聚氨酯PSA、聚醚PSA或橡胶PSA来适当地形成。特别地，考虑到防止由吸湿引起的分层或剥离、防止由热膨胀差异引起的化学特性降低或液晶单元弯曲，以及形成具有高品质和优异耐久性的LCD，优选地使用具有低吸湿率和优异耐热性的PSA。
上述PSA可通过使用分层剂形成分层线的方法来形成，所述分层剂例如丙烯酸分层剂、有机硅分层剂、丙烯酸硅分层剂、聚酯分层剂、耐热橡胶分层剂、长链酰基分层剂、氟分层剂或硫化钼分层剂。
然而，偏振器234不限于上述配置(包括例如偏振层、设置在偏振层上方和下方的第一和第二透明支撑层、设置在第二透明支撑层下方的PSA)，并且偏振器可通过耦接多个元件而形成。在本公开中，已描述了上述配置的一个实例。
同时，下荧光滤光器240位于上荧光滤光器250的下方，并且用于吸收从有机发光面板220下方的一部分入射的第一波段的光并发射第二波段的光。在此，下荧光滤光器240用作配置成向上荧光滤光器250传输能量的支撑层，使得上荧光滤光器250可发射更多的光。
此外，第一波段的光的波长可在550nm至580nm的范围内，并且第二波段的光的波长可在580nm至620nm的范围内。然而，第一波段的光和第二波段的光不限于上述波段的光，且可根据从显示面板220和激光指示器(未在图6中示出，参见图7的170)发射的光的种类而变化。
下荧光滤光器140的材料可包括：茜素氨羧络合剂、茜素红、Astrazon艳红4G、Astrazon艳红6B、氟硼荧TR、钙橙、Cy3.18、Di-8-ANEPPS、溴化乙锭、Flazo橙、FM1-43、Genacryl艳红B、丽丝胺罗丹明B200(RD 200)、LysoTracker红、苏丹红、镁橙、Mitotracker橙CMTMRos、光辉霉素、Phosphine R、Pontochrome蓝黑、Procion黄、碘化丙啶、R-藻红蛋白、罗丹明B 200、罗丹明B Extra、罗丹明BB、罗丹明BG、罗丹明绿荧光团、罗丹明红、玫瑰红、Sevron艳红2B、Sevron艳红4G、Sevron艳红B、噻嗪红R、X-罗丹明、二甲酚橙或XRITC。
此外，上荧光滤光器250吸收从下荧光滤光器240接收的第二波段的光能和从激光指示器170接收的第二波段的光能，并发出强光，即第三波段的光。
在此，第三波段的光的波长可在630nm至680nm的范围内，但是第三波段的光不限于上述波段的光，并且可根据从显示面板210和激光指示器(未在图6中示出，参见图7的170)发射的光的种类而变化。
此外，上荧光滤光器250吸收从下荧光滤光器240发射的第二波段的光，使光保持在易于发射的能量状态，然后吸收来自激光指示器170的第二波段的光，并发射第三波段的光。
此外，上荧光滤光器250位于上偏振器234的最外侧，吸收并激发从激光指示器170发射的第二波段的光，并在光落至基态的同时发射第三波段的光。
也就是说，上荧光滤光器250用于吸收第二波段的光，并发射大于第二波段的第三波段的光。
此外，上荧光滤光器250的材料可包括：别藻蓝蛋白、副品红碱(Feulgen)、SYTO 17红荧光核酸染料、德克萨斯红、TOTO 3、TO-PRO-3、Ultralite、YOYO-3和YOYO-PRO-3。
图7是示出根据本公开的第一实施方式的LCD在激光指示器发射光的情况下的截面示意图。
参照图7，当激光指示器170的光朝向根据本公开的一个实施方式的LCD 100发射时，通过亮度计180测量有光朝向其发射的图像部分的亮度。
在此，从背光单元160发射的第一波段的光穿过下偏振器130、液晶面板110和上偏振器120，并被下荧光滤光器140吸收。
此外，由下荧光滤光器140吸收的第一波段的光被激发并转换成高于第一波段的第二波段的光，并朝向上荧光滤光器150发射。在此，第一波段的光的波长可在550nm至580nm的范围内，并且第二波段的光的波长可在580nm至620nm的范围内。然而，第一波段的光和第二波段的光不限于上述波段的光，并且可根据从显示面板110和激光指示器170发射的光的种类而变化。
接着，上荧光滤光器150吸收从下荧光滤光器140再发出的第二波段的光，并且所吸收的第二波段的光被激发而转换成第三波段的光并作为第三波段的光而发射。
在此，第三波段的光的波长可在630nm至680nm的范围内，但是不限于上述第三波段的光，并且可根据从显示面板110和激光指示器170发射的光的种类而变化。
图8是示出在激光指示器朝向LCD发射光的情况下在根据本公开的第一实施方式的LCD上看到的图像的视图。
如图8所示，在未将下荧光滤光器140和上荧光滤光器150应用于LCD 100的情况下，在激光指示器发射光的情况下，有光朝向其发射的图像部分显示模糊。
然而，在如本公开中所述将下荧光滤光器140和上荧光滤光器150应用于LCD 100的情况下，在激光指示器发射光的情况下，有光朝向其发射的图像部分显示清晰。
图9是示出在激光指示器朝向LCD发射光的情况下在根据本公开的第一实施方式的LCD上看到的图像的亮度分布的示意图。
如图9所示，在未将下荧光滤光器140和上荧光滤光器150应用于LCD 100的情况下，当激光指示器发射光时，可以看出有光朝向其发射的图像部分的亮度与没有光朝向其发射的部分的亮度几乎没有不同。在此，可以看出图像部分的亮度为约5.00*E-03。
此外，如图9所示，在仅将上荧光滤光器150应用于LCD 100的情况下，可以看出图像部分的亮度稍大于不发光的部分的亮度。在此，可以看出图像部分的亮度为约1.35*E-02。
此外，如图9所示，在将下荧光滤光器140和上荧光滤光器150应用于LCD 100的情况下，可以看出图像部分的亮度稍大于发光未朝向的部分的亮度。在此，可以看出图像部分的亮度为约2.80*E-2。
因此，在像本公开一样将下荧光滤光器140和上荧光滤光器150应用于LCD 100并且激光指示器发射光的情况下，可以看出有光朝向其发射的图像部分显示清晰。
因此，光学单元和具有该光学单元的显示装置可以通过在LCD的外表面上形成上荧光滤光器和下荧光滤光器来改善激光指示器的光的可见性，以解决在驱动显示器之后激光指示器朝向屏幕发射光的情况下外部发生镜面反射的角度处的可见性降低的缺点。
特别地，在本公开中，由于上荧光滤光器和下荧光滤光器堆叠在显示面板上，使得下层的下荧光滤光器的发光波长被最上层的上荧光滤光器吸收，因此可以通过使用上荧光滤光器和下荧光滤光器来改善可见性。
此外，在本公开中，由于吸收显示面板的光的下荧光滤光器的发光能量被上荧光滤光器吸收并达到高能态，并且通过吸收激光指示器的光而发出更多的光，激光指示器的光的可见性可得到改善。
本领域技术人员应理解，可以在不改变本公开的技术范围和基本特征的情况下以其他具体形式执行本公开。
因此，上述实施方式应被认为仅是描述性的而不是为了限制的目的。本公开的范围不是由详细描述而是由所附权利要求来限定，并且涵盖由所附权利要求的含义、范围和等同物得出的所有修改和变更。
Claims (16)
1.一种设置在偏振器上的光学单元，包括：
设置在所述偏振器上的第一荧光滤光器；以及
设置在所述第一荧光滤光器上的第二荧光滤光器。
2.根据权利要求1所述的光学单元，其中，所述第一荧光滤光器吸收第一波段的光，并将所述第一波段的光转换成第二波段的光。
3.根据权利要求2所述的光学单元，其中：
所述第一波段的光的波长在550nm至580nm的范围内；并且
所述第二波段的光的波长在580nm至620nm的范围内。
4.根据权利要求1所述的光学单元，其中，所述第二荧光滤光器吸收从所述第一荧光滤光器发射的第二波段的光，将所述第二波段的光转换成第三波段的光，并发射所述第三波段的光。
5.根据权利要求4所述的光学单元，其中，所述第三波段的光的波长在630nm至680nm的范围内。
6.根据权利要求1所述的光学单元，其中，所述第二荧光滤光器吸收从激光指示器发射的第二波段的光，将所述第二波段的光转换成第三波段的光，并发射所述第三波段的光。
7.根据权利要求1所述的光学单元，其中，所述第一荧光滤光器的发射波长与所述第二荧光滤光器的吸收波长相匹配。
8.根据权利要求1所述的光学单元，其中，所述第一荧光滤光器的材料包括被配置成吸收波长在550nm至580nm的范围内的光并且发射波长在580nm至620nm的范围内的光的材料。
9.根据权利要求1所述的光学单元，其中，所述第二荧光滤光器的材料包括被配置成吸收波长在580nm至620nm的范围内的光并且发射波长在630nm至680nm的范围内的光的材料。
10.根据权利要求1所述的光学单元，其中所述第一荧光滤光器的材料包括以下之一：茜素氨羧络合剂、茜素红、Astrazon艳红4G、Astrazon艳红6B、氟硼荧TR、钙橙、Cy3.18、Di-8-ANEPPS、溴化乙锭、Flazo橙、FM1-43、Genacryl艳红B、丽丝胺罗丹明B200(RD 200)、LysoTracker红、Magdala红、镁橙、Mitotracker橙CMTMRos、光辉霉素、Phosphine R、Pontochrome蓝黑、Procion黄、碘化丙啶、R-藻红蛋白、罗丹明B 200、罗丹明B Extra、罗丹明BB、罗丹明BG、罗丹明绿荧光团、罗丹明红、玫瑰红、Sevron艳红2B、Sevron艳红4G、Sevron艳红B、噻嗪红R、X-罗丹明、二甲酚橙和XRITC。
11.根据权利要求1所述的光学单元，其中，所述第二荧光滤光器的材料包括以下之一：别藻蓝蛋白、副品红碱(Feulgen)、SYTO 17红荧光核酸染料、德克萨斯红、TOTO 3、TO-PRO-3、Ultralite、YOYO-3和YOYO-PRO-3。
12.根据权利要求1所述的光学单元，其中，所述第一荧光滤光器的吸收波长不同于所述第二荧光滤光器的吸收波长。
13.一种包括根据权利要求1至12中的任一项所述的光学单元的显示装置，其中，所述光学单元被用作用于液晶显示器LCD的显示面板的光学单元、或者用于有机发光二极管OLED显示器的显示面板的光学单元。
14.根据权利要求13所述的显示装置，其中，在用于LCD的显示面板下方设置有下偏振器。
15.根据权利要求13所述的显示装置，还包括置于所述偏振器与用于OLED显示器的显示面板之间的补偿层。
16.根据权利要求13所述的显示装置，其中，在用于LCD的显示面板下方设置有背光单元。
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