CN110888192A - 颜色转换元件和包括该颜色转换元件的显示装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种颜色转换元件和包括该颜色转换元件的显示装置。该颜色转换元件包括:基底基板,在基底基板中限定第一区域和第二区域;颜色转换层,该颜色转换层在基底基板上的第一区域中,并且包括被配置为转换入射光的波长的颜色转换颗粒;和颜色光透射层,该颜色光透射层在基底基板上的第二区域中;其中每个颜色转换颗粒包括由式1(AmBnXl‑‑‑(1))表示的化合物,其中,在式1中,A为Cs、Rb或其合金;B为Cu、Sb、Ge、Sn、Bi及其合金中的至少一种;m、n和l各自为1至9的整数;并且X为F、Cl、Br、I及其混合物中的至少一种。
Description
本申请要求于2018年9月11日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0108166号的优先权和权益,该申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开的实施方式涉及颜色转换元件和包括该颜色转换元件的显示装置。
背景技术
随着多媒体的发展,显示装置的重要性已经增加。因此,已经使用了各种类型或种类的显示装置,比如液晶显示器(LCD)和有机发光显示器(OLED)。显示装置可以包括颜色转换元件。颜色转换元件可以以单独的基板的形式位于显示装置上,或者可以直接与显示装置中的元件整合。
作为示例,颜色转换元件可以接收来自光源的蓝光并分别发射蓝光、绿光和红光,从而允许观看到具有各种颜色的图像。在这种情况下,在颜色转换元件中表现蓝色的区域可以被配置为照原样发射由光源提供的蓝光。
发明内容
本公开的实施方式的方面提供一种颜色转换元件,其中通过使用包括钙钛矿化合物的颜色转换层来改善光的亮度和光转换效率。
然而,本公开的实施方式的方面不限于本文阐述的方面。通过参考下面阐述的本公开的详细描述,本公开的实施方式的以上和其他方面对于本公开所属领域的普通技术人员来说将变得更加明显。
根据本公开的示例性实施方式,颜色转换元件包括:基底基板,在基底基板中限定第一区域和第二区域;颜色转换层,颜色转换层在基底基板上的第一区域中,并且包括被配置为转换入射光的波长的颜色转换颗粒;和颜色光透射层,颜色光透射层在基底基板上并且在第二区域中;其中每个颜色转换颗粒包括由式1表示的化合物:
AmBnXl---(1)
在式1中,A为Cs、Rb或其合金;B为Cu、Sb、Ge、Sn、Bi及其合金中的至少一种;m、n和l各自为1至9的整数;并且X为F、Cl、Br、I及其混合物中的至少一种。
在示例性实施方式中,其中每个颜色转换颗粒具有多边形或线性结构。
在示例性实施方式中,在一个方向上测量的颜色转换颗粒的长度可以长于在与该一个方向垂直(例如,基本上垂直)的方向上测量的颜色转换颗粒的长度,并且在与该一个方向垂直(例如,基本上垂直)的方向上测量的颜色转换颗粒的长度可以大于颜色转换颗粒的厚度。
在示例性实施方式中,在一个方向上测量的颜色转换颗粒的长度可以在2nm至300nm的范围内,并且颜色转换颗粒的厚度可以在0.5nm至5nm的范围内。
在示例性实施方式中,颜色转换元件进一步包括:在颜色转换层和基底基板之间滤色器层,从颜色转换层发射的光入射在滤色器层上,并且该滤色器层被配置为阻挡该光的一部分。
在示例性实施方式中,颜色转换层可以包括被配置为不吸收入射光的透光树脂。
在示例性实施方式中,颜色转换颗粒可以以至少一个颗粒可以与与其相邻的另一颗粒聚集的状态分散在透光树脂中。
在示例性实施方式中,颜色转换层可以包括第一颜色转换颗粒,具有第一波长的中心波段的第一光入射在该第一颜色转换颗粒上,并且该第一颜色转换颗粒将第一光转换为具有比第一波长更长的第二波长的中心波段的第二光。
在示例性实施方式中,滤色器层可以包括在第一颜色转换层和基底基板之间的第一滤色器层,并且第一滤色器层可以被配置为透射第二光并阻挡第一光。
在示例性实施方式中,颜色转换层可以包括第二颜色转换颗粒,该第二颜色转换颗粒被配置为将第一光转换为具有比第二波长更长的第三波长的中心波段的第三光,并且滤色器层可以进一步包括在第二颜色转换层和基底基板之间的第二滤色器层。
在示例性实施方式中,第一颜色转换颗粒和第二颜色转换颗粒可以包括彼此不同的式1中的X。
在示例性实施方式中,第二滤色器层可以被配置为透射第三光并阻挡第一光和第二光。
在示例性实施方式中,第二颜色转换层可以进一步包括量子点材料。
在示例性实施方式中,第一光可以入射在颜色光透射层上,滤色器层可以进一步包括在颜色光透射层和基底基板之间的第三滤色器层,颜色光透射层可以被配置为将第一光发射到第三滤色器层,并且第三滤色器层可以被配置为透射第一光并阻挡第二光和第三光。
在示例性实施方式中,颜色转换元件可以进一步包括:在颜色转换层和滤色器层之间的低折射层,该低折射层具有低于颜色转换层的透光树脂的折射率,其中低折射层被配置为反射从颜色转换层发射并入射在滤色器层上的光的至少一部分。
在示例性实施方式中,颜色转换元件可以进一步包括:滤光器层,该滤光器层在颜色转换层的除了外表面的表面上,与基底基板接触,并且被配置为反射从颜色转换层发射的光。
在示例性实施方式中,滤光器层可以被配置为透射入射在颜色转换层上或从颜色转换层发射的光的至少一部分,并反射该光的其他部分。
根据本申请的示例性实施方式,显示装置包括:显示元件;和设置在显示元件上的颜色转换元件。
附图说明
通过参考附图更详细地描述本公开的示例性实施方式,本公开的实施方式的以上和其他方面和特征将变得更加明显,其中:
图1为根据实施方式的颜色转换元件的截面图。
图2为图1中部分A的放大图;
图3为图2中B部分的放大图;
图4为根据另一实施方式的颜色转换元件的截面图,其中颜色转换颗粒分散在颜色转换层中;
图5为根据另一实施方式的颜色转换元件的截面图;
图6为图5中的C部分的放大图;
图7为根据另一实施方式的颜色转换元件的截面图;
图8为图7中的D部分的放大图;
图9-图13为根据其他实施方式的颜色转换元件的截面图;
图14-图15为根据实施方式的显示装置的截面图;
图16为根据制备例的Cs3Sb2Br9的透射电子显微镜(TEM)照片;和
图17为示出评价根据制备例的Cs3Sb2Br9的光学特性的结果的图。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更全面地描述本公开,附图中示出了本公开的示例实施方式。然而,本公开的主题可以以不同的形式实现,并且不应被解释为限于本文阐述的实施方式。而是,提供这些实施方式是为了使本公开透彻和完整,并且将本公开的主题的范围完全传达给本领域技术人员。
还应理解,当层被称为在另一层或基板“上”时,它可以直接在另一层或基板上,或者也可以存在中间层。另外,还应理解,当元件或层被称为在两个元件或层“之间”时,它可以是两个元件或层之间的唯一元件或层,或者也可以存在一个或多个中间元件或层。在整个说明书中,相同的附图标记表示相同的组件。
应理解,尽管本文可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件,但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。例如,在下面讨论的第一元件可以被称为第二元件,而不脱离本公开的精神和范围。类似地,第二元件也可以称为第一元件。
在下文中,将参考附图描述本公开的实施方式。
图1为根据实施方式的颜色转换元件的截面图,并且图2为图1中部分A的放大图。
参考图1-图2,根据实施方式的颜色转换元件10包括基底基板100、颜色转换层210、颜色光透射层230、滤色器层310、滤光器层320、光阻挡构件BM和外涂层500。
基底基板100可以通过提供颜色转换层210、颜色光透射层230、光阻挡构件BM等可以位于其中的空间来支撑颜色转换元件10的组件。基底基板100可以为透光基板。在示例性实施方式中,当颜色转换元件10耦接到显示元件时,颜色转换元件10可以耦接到图1中未示出的显示元件,使得颜色转换元件的上部分面向显示装置(参考图14-图15)。在这种情况下,基于图1,从显示元件提供的光可以从基底基板100的上表面透射到其下表面。
光阻挡构件BM在基底基板100上。与光阻挡构件BM位于其中的部分交叠的区域可以为其中可见光的透射基本上被阻挡的光阻挡区域,并且与光阻挡构件BM没有位于其中的部分交叠的区域可以为透光区域。
光阻挡构件BM可以为设定的或预定的图案。例如,光阻挡构件BM可以具有在颜色转换层210和颜色光透射层230的相邻层之间的一个类型(或一个种类)的图案(例如,光阻挡构件BM可以位于颜色转换层210和颜色光透射层230的相邻层之间)。光阻挡构件BM可以防止在相邻的颜色转换层210和颜色光透射层230之间发生颜色混合,以改善颜色再现性等。
光阻挡构件BM可以包括对可见光具有高吸收率的材料。在示例性实施方式中,光阻挡构件BM可以包括金属(比如铬)、金属氮化物、金属氧化物或着黑色的树脂材料,但是本公开不限于此。
颜色转换层210和颜色光透射层230可以在基底基板100上的光阻挡构件BM没有位于其中的区域中。然而,本公开不限于此,并且颜色转换层210和/或颜色光透射层230的一部分可以在光阻挡构件BM上以与光阻挡构件BM的至少一部分交叠。进一步,基底基板100可以被限定为第一区域和第二区域。颜色转换层210和颜色光透射层230可以在基底基板100上方,并且可以分别在第一区域和第二区域中。颜色转换层210和颜色光透射层230的层可以彼此间隔开设定的或预定的距离,但是本公开不限于此。
颜色转换层210可以包括第一颜色转换层210a和第二颜色转换层210b。第一颜色转换层210a、第二颜色转换层210b和颜色光透射层230可以以设定或预定的顺序或规则布置在基底基板100上。例如,第一颜色转换层210a、第二颜色转换层210b和颜色光透射层230可以在平面上以设定或特定图案布置。如本文所使用的,尽管在附图中示出了第一颜色转换层210a、第二颜色转换层210b和颜色光透射层230按此顺序布置,但是各个层的布置顺序或布置规则不限于此。
在下文中,将描述其中颜色转换层210为第一颜色转换层210a和第二颜色转换层210b的情况作为示例。
颜色光透射层230可以接收具有第一波长的第一光L1(参考图14-图15),并照原样发射第一光L1。例如,颜色光透射层230可以为被配置为透射从光源提供的第一光L1的层。
在示例性实施方式中,第一光L1可以为具有约450nm至495nm的中心波段的蓝光。然而,应理解,蓝色波段不限于上述示例,并且包括本领域中可以被识别为蓝色的所有波长范围。
颜色光透射层230可以由透明有机膜形成,以照原样透射从光源提供的光。在一些实施方式中,颜色光透射层230可以包括具有与第一光L1相同(例如,基本上相同)的颜色的着色剂。例如,着色剂可以为颜料、染料或其混合物,并且着色剂可以分散在构成颜色光透射层230的透明有机膜中。颜色光透射层230包括具有与第一光L1相同(例如,基本上相同)的颜色的着色剂,从而增加从颜色光透射层230发射的第一光L1的色纯度。然而,本公开不限于此,并且颜色光透射层230可以由具有颜色的有机膜形成,该有机膜被配置为仅透射第一光L1的波段。
颜色光透射层230可以进一步包括散射体231。散射体231可以分散在颜色光透射层230中。散射体231可以散射入射在颜色光透射层230上的光,以使从颜色光透射层230发射的光的前面和侧面的亮度均匀化,因此可以改善包括颜色转换元件10的显示装置的视角。散射体231可以为能够均匀地(例如,基本上均匀地)散射光的任何合适的材料。例如,散射体231的材料可以为SiO2、TiO2、ZrO2、Al2O3、In2O3、ZnO、SnO2、Sb2O3和ITO的纳米颗粒。
第一颜色转换层210a可以接收第一光L1(参考图14-图15)并发射具有第二波长的第二光L2,第二波长的中心波段长于第一波长的中心波段。例如,第一颜色转换层210a可以为将从光源提供的第一光L1转换为第二光L2的层。
在示例性实施方式中,第二光L2可以为具有约495nm至约570nm的中心波段的绿光。然而,应理解,绿色波段不限于上述示例,并且包括本领域中可以被识别为绿色的所有波长范围。
第二颜色转换层210b可以接收第一光L1(参考图14-图15)并发射具有第三波长的第三光L3,第三波长的中心波段长于第二波长的中心波段。例如,第二颜色转换层210b可以为将从光源提供的第一光L1转换为第三光L3的层。
在示例性实施方式中,第三光L3可以为具有约620nm至约750nm的中心波段的红光。然而,应理解,红色波段不限于上述示例,并且包括本领域中可以被识别为红色的所有波长范围。
至少一个颜色转换层210可以包括颜色转换颗粒211,该颜色转换颗粒211将入射在颜色转换层210上的任何入射光L转换为具有与入射光L的中心波段不同的中心波段的任何发射光L'(参考图3)。在示例性实施方式中,第一颜色转换层210a可以包括将从光源提供的第一光L1转换为第二光L2的第一颜色转换颗粒211a,并且第二颜色转换层210b可以包括将从光源提供的第一光L1转换为第三光L3的第二颜色转换颗粒211b。
同时,颜色转换颗粒211可以包括钙钛矿化合物。根据钙钛矿化合物的组成,钙钛矿化合物可以为有机/无机混合钙钛矿化合物、无机金属卤化物钙钛矿化合物等。
钙钛矿化合物可具有适合或可以用于钙钛矿化合物的任何晶体结构。晶体结构可以为立方、四方、菱方、正交或六方结构,但不限于此。
钙钛矿化合物对于相同的组成不具有固定的晶体结构。钙钛矿化合物可具有各种合适的结构,其中任意原子流动地排列在单位晶胞(晶胞)中。例如,钙钛矿化合物可以具有晶体结构、颗粒结构或量子点结构,并且还可以具有片状结构,其中任意颗粒流动地排列在单位晶胞中。在一些实施方式中,钙钛矿化合物的晶体结构不受钙钛矿化合物的组成比的限制,并且钙钛矿化合物在具有任意结构的单位晶胞中可具有在设定或预定范围内的组成比。因此,如稍后将描述的,可以改变包括钙钛矿化合物的颜色转换颗粒211的形状。
钙钛矿化合物可以将入射在颜色转换层210上的光转换为具有不同波段的光。钙钛矿化合物被配置为吸收入射光,使得价带中的电子迁移到要被激发的导带的能级。此后,导带中的电子迁移到价带的能级,以发射具有对应于带隙的值的波长的光。通过该过程,颜色转换颗粒211可以转换入射光的波长并且发射转换的光作为另一波段的光(发射光)。
在使用对比铟-P(InP)量子点(QD)转换入射光的波长的情况下,有必要控制InP量子点的粒径。在InP量子点的情况下,发射光的波长根据粒径而变化,从而可通过控制粒径来发射具有期望波段的光。为了增加发射光的色纯度,InP量子点的粒径需要具有相对高的均匀性,并且为了发射具有相应波段的光,有必要精确控制量子点的粒径。进一步,存在当发射具有495nm至570nm波段的绿光时亮度和光转换效率低的问题。
在一些实施方式中,在钙钛矿化合物的情况下,通过上述过程发射的光的波段受化合物组成的影响。例如,即使当具有设定或特定组成的钙钛矿化合物的粒径不是相对均匀的,该钙钛矿化合物也可以发射具有高色纯度的相应波段的光。进一步,当发射具有495nm至570nm波段的绿光时,与InP量子点相比,存在高亮度和高光转换效率的特征。
根据本公开的颜色转换颗粒211可以包括由下面的式1表示的化合物。
式1
AmBnXl
(在式1中,A为Cs、Rb或其合金;B为Cu、Sb、Ge、Sn、Bi及其合金中的至少一种;m、n和l各自为1至9的整数;并且X为F、Cl、Br、I及其混合物中的至少一种。)
颜色转换颗粒211可以包括铯(Cs)或铷(Rb),并且可以包括每个单位晶胞具有在设定或特定范围内的组成比的钙钛矿化合物。根据上述颜色转换颗粒211的光转换特性,钙钛矿化合物可具有适合于将入射光转换为设定或特定波段的光的组成比。
在式1中,B可以为锑(Sb)、铋(Bi)、锡(Sn)、锗(Ge)和铜(Cu)中的至少一种。根据实施方式,颜色转换颗粒211可以使用不含铅的钙钛矿化合物(无Pb钙钛矿化合物)实现为无毒性的安全颜色转换颗粒。由于比如镉(Cd)或铅(Pb)的元素对人体有害,因此环境法规可能限制它们的使用。颜色转换层210不包括上述有毒元素,从而实现环境安全的颜色转换元件10。
作为卤素元素的X可以为氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)或碘(I),或者可以为它们的组合。在包括由式1表示的化合物的颜色转换颗粒211中,转换光的波段可以根据元素的组成比和由X表示的卤素元素的种类而变化。为了调节从颜色转换颗粒211发射的光的波段或颜色,可以选择性地改变包含在式1的化合物中的卤素元素的种类。
在示例性实施方式中,如果A为Cs,B为Sb,X为Br,并且m、n和l中的每个具有在上述范围内的值,则式1的化合物可以由Cs3Sb2Br9表示。在这种情况下,颜色转换颗粒211可以将入射的蓝色的第一光L1转换为绿色的第二光L2。作为另一示例,如果A为Cs,B为Sb,X为I,并且m、n和l中的每个具有在上述范围内的值,则式1的化合物可以由Cs3Sb2I9表示。在这种情况下,颜色转换颗粒211可以将入射的蓝色的第一光L1转换为红色的第三光L3。
根据实施方式,第一颜色转换颗粒211a和第二颜色转换颗粒211b包括彼此不同的X,使得入射的第一光L1被转换为第二光L2和第三光L3。因此,即使相同(例如,基本上相同)的颜色的光入射在第一颜色转换层210a和第二颜色转换层210b上,它们也可以发射不同颜色的光。
图3为图2中B部分的放大图。在实施方式中,包括钙钛矿化合物的颜色转换颗粒211可以具有纳米单位的粒径(Dp)并且可以具有多边形或线性结构。图3示出颜色转换颗粒211为片状或板状颜色转换颗粒211,每个颗粒具有多边形结构的一个表面并具有设定或预定的厚度。然而,本公开不限于此,并且颜色转换颗粒211可以为线状或球形颜色转换颗粒。
在示例性实施方式中,每个颜色转换颗粒211可以具有2nm至300nm、5nm至200nm、10nm至100nm或20nm至50nm的粒径。
作为示例,每个颜色转换颗粒211可以被配置为使得在一个方向上测量的长度长于在与该一个方向垂直(例如,基本上垂直)的方向上测量的长度,并且在与该一个方向垂直(例如,基本上垂直)的方向上测量的长度长于每个颜色转换颗粒211的厚度。在这种情况下,每个颜色转换颗粒211可以被配置为使得在一个方向上测量的长度在2nm至300nm的范围内,并且其厚度在0.5nm至5nm的范围内。然而,本公开不限于此。
对比InP量子点具有核壳结构,因此可以由包含在核和壳中的不同种类的材料形成。进一步,对比InP量子点可以具有浓度梯度,其中元素的浓度从壳向核与壳之间的界面减小。相反,钙钛矿化合物可具有由单一元素组成的结构,而不是核壳结构。因此,量子点粒子的外部界面和内部中心之间的浓度可以是均匀的(例如,基本上均匀的)而没有浓度梯度。然而,本公开不限于此。
颜色转换颗粒211可以分散在透光树脂R中。透光树脂R没有特别限制,只要它不吸收(或基本上不吸收)入射在颜色转换层210上的光并且不影响(或基本上不影响)颜色转换颗粒211的光吸收和发射即可。例如,透光树脂R可以包括本领域中可用的任何合适的树脂,其被配置为透射适量的光并允许合适的通过颜色转换颗粒的光吸收和发射。
当具有设定或特定波段的入射光L入射到颜色转换颗粒211上时,价带中的电子被激发到导带的能级并再次迁移到价带,从而发射具有转换的波段的光L'。
在示例性实施方式中,当具有450nm至495nm范围的中心波段的第一光L1入射在包括由式1表示的化合物的颜色转换颗粒211上时,这些颜色转换颗粒211可以将第一光L1转换为具有在495nm至570nm范围内的中心波段的第二光L2或具有在620nm至750nm范围内的中心波段的第三光L3。例如,当蓝光入射在颜色转换颗粒211上时,颜色转换颗粒可以将蓝光转换为绿光或红光。
同时,图4为根据另一实施方式的颜色转换元件的截面图,其中颜色转换颗粒211分散在颜色转换层210中。
根据实施方式的颜色转换颗粒211可以通过将至少一个颗粒与至少另一相邻颗粒聚集而分散在透光树脂R中。
参考图4,与图3不同,多个颜色转换颗粒211可以以成簇的状态分散在透光树脂R中。在这种情况下,颜色转换颗粒211可以通过组合多个单位晶胞形成为一个单纳米晶体。然而,本公开不限于此。
同时,包括颜色转换颗粒211的颜色转换层210可以使用各种合适的工艺(比如喷墨注入)形成,但是本公开不限于此。
第一颜色转换层210a和第二颜色转换层210b可以各自包括包含上述钙钛矿化合物的颜色转换颗粒211,并且两个层中的任何一个可以包括颜色转换颗粒211。根据入射在第一颜色转换层210a和第二颜色转换层210b上的光可以选择性地包括包含钙钛矿化合物的颜色转换颗粒211。可以根据颜色转换元件10的特性和用途、用户的体验等选择性地使用这些第一颜色转换层210a和第二颜色转换层210b,本公开不限于此。
例如,第一颜色转换层210a可以包括被配置为将第一光L1转换为第二光L2的第一颜色转换颗粒211a,并且第二颜色转换层210b可以包括被配置为将第一光L1转换为第三光L3的第二颜色转换颗粒211b。如上所述,第一颜色转换颗粒211a和第二颜色转换颗粒211b可以包括在式1中具有不同元素的钙钛矿化合物,并且可以具有不同的光转换特性。
从包括在颜色转换层210中的颜色转换颗粒211发射的光入射在滤色器层310上,并且仅任意光通过滤色器层310透射并最终显示在显示装置上(如图14-图15所示)。其进一步的细节将在后文中描述。
当光入射在颜色转换颗粒211上时,入射光的波长被转换,然后发射具有转换的波长的光,其发射方向具有随机散射特性(朗伯发射)。因此,尽管包括颜色转换颗粒211的颜色转换层210不包括散射体,从颜色转换层210发射的光的正面和侧面亮度可以是均匀的(例如,基本上均匀)。然而,颜色转换层210可以进一步包括散射体,以便提高光转换效率。作为散射体,可以使用包括在稍后描述的颜色光透射层230中的散射体231,但是本公开不限于此。
颜色转换颗粒211和散射体231可以分散在透光树脂R中,并且可以分别包括在颜色转换层210和颜色光透射层230中。透光树脂R没有特别限制,只要其是在不影响颜色转换颗粒211的波长转换性能的情况下不引起光吸收的范围内的透明介质即可。例如,透光树脂R可以包括本领域可获得的任何合适的树脂,其被配置为透射适量的光并允许合适的通过颜色转换颗粒的光吸收和发射。在示例性实施方式中,透光树脂R可以包括比如环氧树脂或丙烯酸树脂的有机材料,但是本公开不限于此。
同时,低折射层400a和400b可以分别在颜色转换层210和颜色光透射层230上方和下方。低折射层400a和400b可以包括第一低折射层400a和第二低折射层400b,它们分别在颜色转换层210和颜色光透射层230上方和下方。例如,低折射层400a和400b可以布置成围绕颜色转换层210和颜色光透射层230的上部分和下部分。
低折射层400a和400b可以在颜色转换层210和颜色光透射层230的每侧的至少一部分上。例如,如图所示,第二低折射层400b可以不仅覆盖颜色转换层210和颜色光透射层230的上部分而且覆盖其侧部分。
第一低折射层400a可以布置为在第一颜色转换层210a、第二颜色转换层210b和颜色光透射层230下方的完整单层。然而,本公开不限于此,并且第一低折射层400a可以被配置为使彼此分离的层分别在颜色转换层210和颜色光透射层230下方。在这种情况下,第一低折射层400a可以不在第一颜色转换层210a、第二颜色转换层210b和颜色光透射层230中的一些的下方。第二低折射层400b也可以不位于其上方。
作为折射率低于颜色转换层210和颜色光透射层230中的每个的层,低折射层400a和400b中的每个可以引起从颜色转换层210传播到颜色光透射层230的光的全反射,以回收光。
作为示例,第一低折射层400a可以被配置为使从第一低折射层400a的下部分入射的光的将要透射通过颜色转换层210而不穿过颜色转换颗粒211的光向上反射并入射在颜色转换颗粒211上。第二低折射层400b可以向下反射由颜色转换层210中的颜色转换颗粒211和颜色光透射层230中的散射体向上散射的光,以回收光。在颜色转换层210和颜色光透射层230的侧表面上的第二低折射层400b的一部分可以选择性地或全部地实施上述作用。由于低折射层400a和400b中的每个在颜色转换层210和颜色光透射层230中的每个的至少一侧上,所以光被回收,从而可以改善颜色转换元件10的光效率。
此处,低折射层400a和400b中的每个可以具有1.3或更小的折射率。当低折射层400a和400b中的每个具有1.3或更小的折射率时,与颜色转换层210或颜色光透射层230的折射率差大,从而可以充分发生光的全反射。
在示例性实施方式中,低折射层400a和400b中的每个可以包括中空无机颗粒和树脂。中空无机颗粒可以分散在树脂中。
每个无机颗粒可以包括选自由二氧化硅(SiO2)、氟化镁(MgF2)和氧化铁(Fe3O4)组成的组中的至少一种。例如,每个无机颗粒可以包括由至少一种上述材料制成的壳和在壳中被限定并被壳包围的空腔。
树脂可以包括选自由以下组成的组中的至少一种:丙烯酸酯、聚硅氧烷、氟化聚硅氧烷、聚氨酯、氟化聚氨酯、聚氨酯-丙烯酸酯、氟化聚氨酯-丙烯酸酯、Cardo粘合剂、聚酰亚胺、聚甲基倍半硅氧烷(PMSSQ)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)和PMSSQ-PMMA杂化物。
低折射层400a和400b可以以施加、烘烤和/或光固化包含无机颗粒、树脂、溶剂、光反应性基团和添加剂的溶液的方式形成。溶液中包含的溶剂、光反应性基团和添加剂可以在烘烤/固化过程中通过蒸发或反应除去。
同时,参考图1-图2,滤色器层310可以在颜色转换层210下方。例如,滤色器层310可以在基底基板100和颜色转换层210之间。
在实施方式中,滤色器层310可以透射从颜色转换层210发射的光,并阻挡该光的至少一部分。例如,滤色器层310可以为波长选择性滤光器层,其被配置为吸收或反射具有任何合适波段的从光源提供的光,并且透射具有与该任何波段不同波段的光。
如上所述,基于图1,可以耦接颜色转换元件10使得其上部分面向显示元件(图14-图15中所示)。在这种情况下,从显示元件发射的第一光L1可以首先入射在颜色转换层210上,转换为第二光L2或第三光L3,然后入射在滤色器层310上。在这种情况下,入射在颜色转换层210上的第一光L1的一部分可以直接透射通过颜色转换层210而不穿过颜色转换颗粒211。在这种情况下,滤色器层310可以阻挡第一光L1的透射,以改善从颜色转换层210发射的第二光L2和/或第三光L3的色纯度。
在实施方式中,滤色器层310可以在第一颜色转换层210a和第二颜色转换层210b下方,并且可以不在颜色光透射层230下方。例如,滤色器层310可以包括第一滤色器层310a和第二滤色器层310b(参考图12),其分别在第一颜色转换层210a和第二颜色转换层210b下方。第一滤色器层310a和第二滤色器层310b可以布置为颜色转换层210下方的完整单层。然而,本公开不限于此。作为稍后将描述的另一实施方式,彼此分离的层可以分别在第一颜色转换层210a和第二颜色转换层210b下方。
根据另一实施方式,滤色器层310可以包括在颜色光透射层230下方的第三滤色器层310c。在这种情况下,作为示例,第三滤色器层310c可以透射穿过颜色光透射层230的第一光L1,并且可以吸收或反射除第一光L1之外的光。
同时,滤光器层320可以在颜色转换层210上。例如,滤光器层320可以在除了颜色转换层210的外表面之外的表面上,与基底基板接触。在实施方式中,滤光器层320可以在颜色转换层210和第二低折射层400b之间。
滤光器层320可以反射第二光L2和第三光L3。例如,滤光器层320可以为滤色器层或波长选择性滤光器层,其被配置为透射第一光L1并且被配置为反射具有比第一光L1的波段更长的波段的光,例如,第二光L2和第三光L3。
如上所述,基于图1,颜色转换元件10可以被耦接使得其上部分面向显示元件(图14-图15中所示)。在这种情况下,第二光L2或第三光L3的一部分可以通过颜色转换颗粒211a和211b朝滤光器层320散射。在这种情况下,滤光器层320被配置为在颜色转换元件10的输出方向上(例如,在图1中的向下方向上)反射第二光L2和第三光L3,因此,可以改善第二光L2和第三光L3的亮度和光转换效率。进一步,滤光器层320可以反射从颜色转换颗粒211发射的光,从而回收光。
然而,由于颜色转换层210上方的第二低折射层400b也可以在向下方向上反射由颜色转换颗粒211a和211b向上散射的光,所以当存在第二低折射层400b时,可以省略滤光器层320,如在此后描述的另一实施方式中那样。
滤光器层320可以包括至少一个包括无机材料的层。此处,无机材料可以为硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)和硅氮氧化物(SiOxNy)中的至少一种。
在示例性实施方式中,滤光器层320可以包括交替层压的多个低折射层和多个高折射层。滤光器层320的低折射层可以指与相邻层相比具有相对低折射率的层,并且高折射层可以指与相邻层相比具有相对高折射率的层。滤光器层320的透射波段和反射波段可以通过低折射层和高折射层的材料、层之间的厚度差以及层之间的折射率差来控制。然而,本公开不限于此。
滤光器层320可以包括交替层压的硅氧化物层和硅氮化物层。在另一实施方式中,低折射层可以由硅氧化物形成,并且高折射层可以由金属氧化物形成,比如氧化钛(TiO2)、钽氧化物(TaOx)、铪氧化物(HfOx)或锆氧化物(ZrOx)。然而,滤光器层320的结构不限于此。
滤光器层320可以布置为在颜色转换层210和颜色光透射层230上的完整单层。然而,本公开不限于此。滤光器层320可以仅位于颜色转换层210上,并且彼此分离的层可以分别在第一颜色转换层210a、第二颜色转换层210b和颜色光透射层230上。
外涂层500可以在颜色转换层210、颜色光透射层230、光阻挡构件BM等上方。外涂层500可以为平坦化层,其最小化或减少当基底基板100上的元件被层压时出现的台阶。外涂层500可以布置成覆盖基底基板100上的所有层而不区分颜色转换层210和颜色光透射层230。
外涂层500可以由具有平坦化特性的有机材料制成。例如,外涂层500可以由热固性树脂制成。外涂层500可以包括选自由Cardo树脂、聚酰亚胺树脂、丙烯酸树脂、硅氧烷树脂和倍半硅氧烷树脂组成的组中的至少一种作为有机材料。
在下文中,将描述根据本公开的各种实施方式的颜色转换元件。首先,图5为根据另一实施方式的颜色转换元件11的截面图,并且图6为图5中的C部分的放大图。
图5-图6的颜色转换元件11基本上与图1-图4的上述颜色转换元件10相同,只是颜色转换元件11进一步包括在多个低折射层400a和400b上面和下面的多个覆盖层CL。在下文中,将不再重复已经在本文中描述的特征的重复描述,而是将主要描述不同之处。
参考图5-图6,多个覆盖层CL可以在多个低折射层400a和400b上面和下面。例如,第一覆盖层CL1和第二覆盖层CL2可以分别在第一低折射层400a上面和下面,并且第三覆盖层CL3和第四覆盖层CL4可以分别在第二低折射层400b上面和下面。
多个覆盖层CL可以直接在低折射层400a和400b上,以接触低折射层400a和400b。然而,本公开不限于此。覆盖层CL可以和第二低折射层400b彼此间隔开,滤光器层320在它们之间,类似于第三覆盖层CL3。如上所述,当滤光器层320为包括无机材料的层时,滤光器层320还可以用于保护第二低折射层400b,并且,如稍后将描述的,可以省略第三覆盖层CL3。
每个覆盖层CL可以包括无机材料。例如,每个覆盖层CL可以包括硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)和硅氮氧化物(SiOxNy)中的至少一种。
低折射层400a和400b可被相邻的有机材料层的溶剂或显影剂浸渍或者被在随后过程中烘烤的排气渗入而造成损坏。因此,其折射率增加,从而光的全反射功能可能变差。在一些实施方式中,由于颜色转换层210、滤色器层310和外涂层500可以包括有机材料,因此相邻的低折射层400a和400b的功能可能变差。
由无机材料制成的多个覆盖层CL可以物理地分离并保护低折射层400a和400b中的每个免受相邻有机材料层的影响,以防止低折射层400a和400b中的每个的折射率增加。
图7为根据另一实施方式的颜色转换元件12的截面图。图8为图7中的D部分的放大图。
图7-图8的颜色转换元件12基本上与图5-图6的上述颜色转换元件11相同,只是省略第三覆盖层CL3。在下文中,将不再重复已经在本文中描述的特征的重复描述,而是将主要描述不同之处。
参考图7-图8,可以在第二低折射层400b下方省略第三覆盖层CL3,例如,在第二低折射层400b和颜色转换层210之间。在这种情况下,滤光器层320可以由包括上述无机材料的层形成,并且可以用于保护第二低折射层400b。进一步,滤光器层320可以由包括至少一种示例的无机材料的单层构成。
图9-图10为根据其他实施方式的颜色转换元件13和14的截面图。
颜色转换元件13和14与图5的颜色转换元件11基本上相同,只是分别省略了第一低折射层400a或第二低折射层400b。
如图9-图10所示,颜色转换层210下方的第一低折射层400a和其上方的第二低折射层400b可以根据颜色转换元件13和14的应用领域、用户的体验等适当地添加或减去。
图11为根据另一实施方式的颜色转换元件15的截面图。
图11的颜色转换元件15与图5的上述颜色转换元件11基本上相同,只是省略了滤光器层320。在下文中,将不再重复已经在本文中描述的特征的重复描述,而是将主要描述不同之处。
参考图11,可以省略颜色转换层210和第二低折射层400b之间的滤光器层320。
由于颜色转换层210上方的第二低折射层400b可以在向下方向上反射由颜色转换颗粒211向上散射的光,因此第二低折射层400b可以包括滤光器层320的功能,从而可以不包括滤光器层320(例如,可以省略滤光器层320)。
图12-图13为根据另一实施方式的颜色转换元件16的截面图。
图12的颜色转换元件16与图5的上述颜色转换元件11基本上相同,只是滤色器层310被分成第一滤色器层310a和第二滤色器层310b。在下文中,将不再重复已经在本文中描述的特征的重复描述,而是将主要描述不同之处。
参考图12,滤色器层310可以被分成在第一颜色转换层210a下方的第一滤色器层310a和在第二颜色转换层210b下方的第二滤色器层310b。
第一滤色器层310a可以阻挡第一光L1并透射第二光L2,第一光L1和第二光L2从第一颜色转换层210a发射。第二滤色器层310b可以阻挡第一光L1并透射第三光L3,第一光L1和第三光L3从第二颜色转换层210b发射。换句话说,第一滤色器层310a和第二滤色器层310b可以分别仅透射第二光L2和第三光L3。
在示例性实施方式中,第一滤色器层310a可以包括具有黄颜色或绿颜色的有机膜,并且第二滤色器层310b可以包括具有红颜色的有机膜。然而,本公开不限于此,并且第一滤色器层310a和第二滤色器层310b中的每个可以包括具有黄颜色的有机膜。
同时,如图13所示,在根据另一实施方式的颜色转换元件16中,滤色器层310可以甚至进一步位于颜色光透射层230下方。图13的颜色转换元件16与参考图12描述的颜色转换元件基本上相同,只是第三滤色器层310c在颜色光透射层230下方。在下文中,将不再重复已经在本文中描述的特征的重复描述,而是将主要描述不同之处。
参考图13,滤色器层310可以进一步包括在颜色光透射层230下方的第三滤色器层310c。第三滤色器层310c可以仅透射第一光L1并且阻挡具有其他波段的光。在示例性实施方式中,第三滤色器层310c可以包括具有蓝颜色的有机膜,但是本公开不限于此。
在下文中,将描述包括上述颜色转换元件10的显示装置。
图14-图15为根据本公开的实施方式的显示装置1和2的截面图。
参考图14-图15,显示装置1包括显示元件20和被定位为面向显示元件20的颜色转换元件10,并且显示装置2包括显示元件30和被定位为面向显示元件30的颜色转换元件10’。颜色转换元件10和10’在显示元件20和30中的每个上,并且基于图14-图15可以向上定位。
可以在显示装置1和2中的每个中限定在平面中以基本矩阵形式布置的多个像素PX1、PX2和PX3。如本文所使用的,“像素”可以指通过划分平面图中用于颜色显示的显示区域而限定的单个区域,并且一个像素可以指能够独立于其他像素而表现颜色的最小单位。例如,像素PX1、PX2和PX3中的每个可以唯一地表现基本颜色之一以实现颜色显示。例如,多个像素PX1、PX2和PX3包括用于表现第一光L1的颜色的第一像素PX1、用于表现第二光L2的颜色的第二像素PX2以及用于表现第三光L3的颜色的第三像素PX3。彼此相邻的第一像素PX1、第二像素PX2和第三像素PX3可以重复布置在基本单元中。然而,本公开不限于此。
颜色光透射层230、第一颜色转换层210a和第二颜色转换层210b可以位于与第一像素PX1、第二像素PX2和第三像素PX3对应的区域中。然而,这仅是一个示例,可以改变颜色转换层210、颜色光透射层230以及多个像素PX1、PX2和PX3之间的匹配关系。
上面已经描述了颜色转换元件10。在下文中,将参考图14-图15描述显示元件20和30。
首先,将参考图14描述包括在显示装置1中的显示元件20。显示元件20可以包括背光单元BLU、下基板620、像素电极630、液晶层650、公共电极670、下对准层640、上对准层660、上基板680、下偏振元件610和上偏振元件690。
根据实施方式,显示元件20可以包括下基板620、面对下基板620的上基板680、在下基板620和上基板680之间的液晶层650,以及在与颜色转换元件10相对侧(例如,在下基板620的一侧)的背光单元BLU。
背光单元BLU可以在显示元件20下方,以向显示元件20提供具有设定或特定波长的光。背光单元BLU可以包括被配置为直接发光的光源,以及被配置为引导从光源发射的光并且被配置为朝显示元件20传输光的导光板。
在示例性实施方式中,光源可以发射第一光L1。例如,背光单元BLU可以将蓝色的第一光L1提供给显示元件20。
在另一实施方式中,光源可以发射峰值波长在紫外波段的光,并且背光单元BLU可以将紫外光提供给显示元件20。进一步,如上所述,在包括钙钛矿化合物的颜色转换元件10中背光单元BLU的蓝光可以转换为绿光,以具有高的光转换效率和亮度。
下基板620可以在背光单元BLU上。下基板620可以包括构成薄膜晶体管的开关元件、驱动元件等,以及多个绝缘层。例如,下基板620可以为薄膜晶体管基板,用于控制其上的液晶的对准。
下基板620上的像素PX1、PX2和PX3中的每个可以包括像素电极630。无论像素如何,公共电极670可以设置在像素电极630的上侧。液晶层650可以包括液晶LC,并且可以***在像素电极630和公共电极670之间。液晶LC具有负介电各向异性,并且在初始对准状态下可以垂直对准。
当在像素电极630和公共电极670之间形成电场时,液晶LC可以通过在设定或特定方向上倾斜或旋转来改变透射通过液晶层650的光的偏振状态。
在另一实施方式中,液晶LC具有正介电各向异性,并且在初始对准状态下可以水平对准。
下对准层640可以在像素电极630和液晶层650之间,并且上对准层660可以在公共电极670和液晶层650之间。下对准层640和上对准层660可以使液晶LC在初始对准状态下具有小的预倾角。
上基板680可以支撑公共电极670。上基板680可以包括构成薄膜晶体管的开关元件、驱动元件等,以及多个绝缘层。例如,上基板680可以为薄膜晶体管基板,用于控制其上的液晶的对准。
下偏振元件610可以在背光单元BLU和下基板620之间,并且上偏振元件690可以在上基板680和颜色转换元件10之间。下偏振元件610和上偏振元件690中的每个可以为吸收偏振元件或反射偏振元件。例如,吸收偏振元件可以吸收与吸收轴平行(例如,基本上平行)的偏振分量,并且将与透射轴平行(例如,基本上平行)的偏振分量透射,以赋予透射光偏振。下偏振元件610和上偏振元件690与液晶层650一起实施光学快门功能,以控制像素PX1、PX2和PX3中的每个的透射光量。
下偏振元件610和上偏振元件690的布局位置不限于图14中所示的那些。下偏振元件610可以在下基板620和液晶层650之间,并且上偏振元件690可以在公共电极670和液晶层650之间。
如上所述,显示元件20可以为能够通过控制液晶层650控制透射光来显示图像的液晶显示元件,并且被配置为将光传输到颜色转换元件10的光源可以为液晶显示元件的背光单元BLU。
从显示元件20的光源发射的光从显示元件20发射通过背光单元BLU和液晶层650并入射在颜色转换元件10上,并且顺序地穿过颜色转换元件10的覆盖层500、第二低折射层400b、滤光器层320、颜色转换层210或颜色光透射层230、第一低折射层400a、滤色器层310和基底基板100并发射到显示装置1的外部。在该过程中,通过颜色转换颗粒211或散射体231再次朝显示元件20散射的光被回收,从而改善显示装置1的光效率、亮度等。
同时,本公开的显示元件20不限于上述液晶显示元件。根据另一实施方式,如图15所示,显示元件30可以为有机发光显示元件30。
有机发光显示元件30可以具有其中每个像素包括发光层的结构。在这种情况下,有机发光显示装置的光源可以为发光层,并且发光层可以将光传输到其上的颜色转换元件10。发光层可以由被配置为发射蓝光的单层或多层形成,但是本公开不限于此。进一步,与上述以单独的板的形式制造并且附接到液晶显示元件20的颜色转换元件10的情况不同,颜色转换元件10可以直接形成在有机发光显示装置上。
在下文中,将参考图15描述根据本公开另一实施方式的显示元件30为有机发光显示元件的情况。
图15为根据本公开另一实施方式的显示装置2的截面图。图15的显示装置2与参考图14描述的显示装置1基本上相同,只是图15的显示元件30不是液晶显示元件20而是有机发光显示元件30。在下文中,将不再重复已经在本文中描述的特征的重复描述,而是将主要描述不同之处。
参考图15,显示装置2包括显示元件30和直接在显示元件30上的颜色转换元件10'。
显示元件30可以包括支撑基板910、第一电极920、像素限定层930、发光层940、第二电极950、封装膜960和平坦化层970。
支撑基板910提供组件(比如发光层940)位于其中的空间,并且可以为包括用于驱动显示元件30的布线、电极、半导体和绝缘膜的驱动基板。
像素限定层930可以在支撑基板910上。可以使像素限定层930通过开口假定显示元件30上的平面冗余像素的像素数。像素限定层930可以被配置为通过开口在显示元件30中限定多个像素。对于每个像素,开口可以暴露第一电极920的至少一部分。
第一电极920可以在支撑基板910上。第一电极920可以在与显示元件30的像素PX1、PX2和PX3中的每个对应的区域中。第一电极920可以为显示元件20的像素电极或阳极。第二电极950可以在发光层940上。第二电极950可以布置成覆盖发光层940和像素限定层930。第二电极950可以为显示元件30的公共电极或阴极。
发光层940可以在通过开口暴露的第一电极920上。发光层940可以为包括有机材料的有机发光层,该有机发光层被配置为通过形成空穴和电子的激子来发光。发光层940可以进一步包括空穴注入层、空穴传输层HTL、电子传输层ETL和电子注入层中的至少一种。在这些层中,空穴注入层或空穴传输层HTL可以在发光层940和第一电极920之间,并且电子传输层ETL或电子注入层可以在发光层940和第二电极950之间。
进一步,在实施方式中,如图15所示,发光层940可以具有其中层压上述有机发光层的结构。此处,电荷产生层CGL可以进一步在多个有机发光层940之间。电荷产生层CGL可以由多个层构成,并且可以在多个发光层940之间,以诱导空穴和电子的激子的形成。
同时,多个发光层940可以发射设定或特定波段的光,例如蓝色波段的光。如图15所示,在其中存在多个发光层940的结构的情况下,蓝色波段的光从若干层发射,从而可以改善有机显示元件30的亮度。在实施方式中,可以层压被配置为发射蓝光的发光层940,并且电荷产生层CGL可以在多个发光层940之间。
在另一实施方式中,可以提供至少一个发光层,其被配置为发射蓝色波段的光和绿色波段的光。当通过颜色转换元件10将从显示元件30发射的蓝光转换为绿光时,从显示元件30发射的蓝光的光转换效率低于通过颜色光透射层230发射的蓝光的光转换效率,因此可以降低显示元件30的亮度。因此,显示元件30可以提供有发光层940,其被配置为发射绿色波段的光,从而改善绿光的亮度。例如,显示元件30可以具有这样的结构,其中层压了一个或多个蓝色发光层和一个或多个绿色发光层,并且电荷产生层在发光层之间。在一些实施方式中,利用包括上述钙钛矿化合物的颜色转换元件10,可以最大化或增加绿光的亮度和光转换效率。然而,本公开不限于此。
封装膜960可以布置成密封显示元件30以防止异物或湿气渗透到发光层940中,并且平坦化层970可以使显示元件30的上表面平坦以允许颜色转换元件10'直接在显示元件30上。
颜色转换元件10'可以在显示元件30上,并且如图15所示,颜色转换层210和颜色光透射层230可以对准和定位,以便对应于显示元件30的多个像素PX1、PX2和PX3。
颜色转换元件10'可以直接在显示元件30上,其中显示元件30的平坦化层970作为基础表面。进一步,颜色转换元件10'的垂直布局关系可以与图14的垂直布局关系相反。例如,第二低折射层400b可以位于颜色转换元件10'的上侧,并且第一低折射层400a可以位于其下侧。然而,本公开不限于此。颜色转换元件10'可以布置成与显示元件30间隔开,并且颜色转换元件10'的垂直布局关系可以与图14中所示的垂直布局关系相同。
从显示元件30的发光层940发射的第一光L1被提供给颜色转换元件10',并且颜色转换元件10'接收来自显示元件30的第一光L1,并被配置为发射具有对应于上述像素PX1、PX2和PX3中的每个的颜色的光。发光层940可以为被配置为发射蓝光的有机发光层,但不限于此。
在下文中,将描述根据实施方式的由式1表示的化合物的制备例和使用该化合物的光学特性的评价。
制备例
Cs3Sb2Br9的制备
将描述由上面的式1表示的化合物中Cs3Sb2Br9的制备。
在制备Cs3Sb2Br9的方法中,将3mmol的Cs-乙酸盐和9mmol的SbBr溶解在乙醇中,然后蒸发乙醇,得到黄色晶体。为了使黄色晶体成为纳米颗粒,进行行星式球磨。行星式球磨进行120小时或更长时间以获得Cs3Sb2Br9。
在另一种制备Cs3Sb2Br9的方法中,将3mmol CsBr和2mmol SbBr溶解在二甲基甲酰胺、二甲基亚砜或乙醇中,然后加入200mL油胺,得到Cs3Sb2Br9。此处,在不使用油胺的情况下,将20ml油酸溶解在100ml辛烷溶液中,倾倒含有CsBr和SbBr的溶液并搅拌,得到Cs3Sb2Br9。
图16为根据制备例的Cs3Sb2Br9的透射电子显微镜(TEM)照片。
参考图16,可以看出Cs3Sb2Br9颗粒各自具有球形或多边形结构。进一步,可以看出Cs3Sb2Br9颗粒与其他相邻颗粒以聚集状态存在,并且这些聚集颗粒构成一个纳米晶体。
光固化复合树脂的制备
为了评价所得Cs3Sb2Br9的光学特性,制备光固化复合树脂。
首先,将Cs3Sb2Br9以5wt%至20wt%的量加入到含有光引发剂、单体、粘合剂和添加剂的光固化树脂中。光引发剂通过365nm的紫外线形成自由基,单体具有六个官能团,并且丙烯酸酯用作粘合剂。
实验例:Cs3Sb2Br9的光学特性测量数据
使用包括制备的Cs3Sb2Br9的光固化复合树脂测量Cs3Sb2Br9的光学特性,其结果示于图17中。
图17为示出评价根据制备例的Cs3Sb2Br9的光学特性的结果的图。
参考图17,可以发现,鉴于光致发光激发(PLE)光谱,Cs3Sb2Br9可以吸收具有约330nm的中心波段的光。进一步,可以发现,鉴于光致发光(PL)光谱,Cs3Sb2Br9可以发射具有440nm或更大的中心波段的光。在一些实施方式中,可以确定PLE光谱的峰值强度类似于PL光谱的峰值强度。因此,可以发现Cs3Sb2Br9可以吸收高能量光,例如蓝光,并发射低能量光,例如绿光,并且在这种情况下,绿光可以以相对高的强度发射。因此,在颜色转换元件中Cs3Sb2Br9可以具有高的光转换效率,例如,可以具有绿光的高光转换效率。
如上所述,根据实施方式的显示装置,通过使用包括钙钛矿化合物的颜色转换元件,可以改善光的亮度和光转换效率。
本公开的实施方式的效果不受前述内容的限制,并且其他各种效果也在本公开的范围内。
本文可以使用空间相对术语,比如“之下”、“下面”、“下”、“下方”、“上方”、“上”等,以便于解释来描述如图中图示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。应理解,除了图中所描绘的取向之外,空间相对术语旨在包含使用中或操作中的装置的不同取向。例如,如果图中的装置被翻转,则被描述为在其他元件或特征“下面”或“之下”或“下方”的元件将取向在其他元件或特征“之上”。因此,示例性术语“下面”和“下方”可以包含上面和下面两种取向。装置可以以其他方式取向(例如,旋转90度或以其他取向),并且应相应地解释本文使用的空间相对叙述语。
本文使用的术语仅是为了描述特定实施方式的目的,并不意图限制本公开。如本文所使用的,除非上下文另有明确指出,单数形式的“一(a)”、“一(an)”也旨在包括复数形式。将进一步理解,术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包含(includes)”和“包含(including)”当用在本说明书中时,指定所陈述的特征、整数、动作、操作、元件、和/或组件的存在,但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、动作、操作、元件、组件和/或它们的组。如本文使用的,术语“和/或”包括一个或多个相关列出项的任何和所有组合。比如“至少一个”的表达,当在一列要素之前/后时,修饰整列要素而不修饰列中的单个要素。
如本文使用的,术语“基本上”、“约”和类似术语作为近似术语而不是作为程度术语来使用,并且旨在解释本领域普通技术人员将公认的测量值或计算值的固有偏差。进一步,当描述本公开的实施方式时使用“可以”是指“本公开的一个或多个实施方式”。如本文使用的,术语“使用(use)”、“使用(using)”和“使用(used)”可被认为分别与术语“利用(utilize)”、“利用(utilizing)”和“利用(utilized)”同义。而且,术语“示例性”意图指示例或说明。
而且,本文列举的任何数值范围旨在包括纳入所列举范围的相同数值精度的所有子范围。例如,“1.0至10.0”的范围旨在包括在所列举的最小值1.0与所列举的最大值10.0之间(且包括端值)的所有子范围,即,具有等于或大于1.0的最小值和等于或小于10.0的最大值的子范围,比如,例如,2.4至7.6。本文列举的任何最大数值限制旨在包括被纳入其中的所有较低的数值限制,并且在本说明书中列举的任何最小数值限制旨在包括被纳入其中的所有较高的数值限制。因此,申请人保留修改本说明书(包括权利要求书)的权利,以明确叙述被纳入本文明确列举的范围内的任何子范围。
虽然已经为了说明目的描述了本公开的示例性实施方式,但是本领域技术人员将理解,在不背离所附权利要求及其等同物的范围和精神的情况下,各种修改、添加和替换是可能的。
Claims (18)
1.一种颜色转换元件,包括:
基底基板,在所述基底基板中限定第一区域和第二区域;
颜色转换层,所述颜色转换层在所述基底基板上的所述第一区域中,并且包括被配置为转换入射光的波长的颜色转换颗粒;和
颜色光透射层,所述颜色光透射层在所述基底基板上的所述第二区域中;
其中每个所述颜色转换颗粒包括由式1表示的化合物:
AmBnXl---(1)
在式1中,A为Cs、Rb或其合金;B为选自由Cu、Sb、Ge、Sn、Bi及其合金组成的组中的至少一种;m、n和l各自为1至9的整数;并且X为选自由F、Cl、Br、I及其混合物组成的组中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的颜色转换元件,
其中每个所述颜色转换颗粒具有多边形或线性结构。
3.根据权利要求2所述的颜色转换元件,
其中在第一方向上测量的所述颜色转换颗粒的长度大于在垂直于所述第一方向的第二方向上测量的所述颜色转换颗粒的长度,并且在垂直于所述第一方向的所述第二方向上测量的所述颜色转换颗粒的所述长度大于所述颜色转换颗粒的厚度。
4.根据权利要求3所述的颜色转换元件,
其中在所述第一方向上测量的所述颜色转换颗粒的所述长度在2nm至300nm的范围内,并且所述颜色转换颗粒的所述厚度在0.5nm至5nm的范围内。
5.根据权利要求1所述的颜色转换元件,进一步包括:
在所述颜色转换层和所述基底基板之间的滤色器层,从所述颜色转换层发射的光入射在所述滤色器层上,并且所述滤色器层被配置为阻挡所述光的一部分。
6.根据权利要求5所述的颜色转换元件,
其中所述颜色转换层包括不吸收所述入射光的透光树脂。
7.根据权利要求6所述的颜色转换元件,
其中所述颜色转换颗粒以其中至少一个颗粒与与其相邻的另一颗粒聚集的状态分散在所述透光树脂中。
8.根据权利要求5所述的颜色转换元件,
其中所述颜色转换层包括第一颜色转换层,所述第一颜色转换层包括具有第一波长的中心波段的第一光入射在其上的第一颜色转换颗粒,并且所述第一颜色转换颗粒将所述第一光转换为具有比所述第一波长更长的第二波长的中心波段的第二光。
9.根据权利要求8所述的颜色转换元件,
其中所述滤色器层包括在所述第一颜色转换层和所述基底基板之间的第一滤色器层,并且所述第一滤色器层被配置为透射所述第二光并阻挡所述第一光。
10.根据权利要求9所述的颜色转换元件,
其中所述颜色转换层包括第二颜色转换层,所述第二颜色转换层包括被配置为将所述第一光转换为具有比所述第二波长更长的第三波长的中心波段的第三光的第二颜色转换颗粒,并且
所述滤色器层进一步包括在所述第二颜色转换层和所述基底基板之间的第二滤色器层。
11.根据权利要求10所述的颜色转换元件,
其中,所述第一颜色转换颗粒和所述第二颜色转换颗粒的式1中的所述X彼此不同。
12.根据权利要求10所述的颜色转换元件,
其中所述第二滤色器层被配置为透射所述第三光并阻挡所述第一光和所述第二光。
13.根据权利要求10所述的颜色转换元件,
其中所述第二颜色转换层进一步包括量子点材料。
14.根据权利要求10所述的颜色转换元件,
其中,当发射所述第一光时,所述第一光入射在所述颜色光透射层上,所述滤色器层进一步包括在所述颜色光透射层和所述基底基板之间的第三滤色器层,所述颜色光透射层被配置为发射所述第一光到所述第三滤色器层,并且所述第三滤色器层被配置为透射所述第一光并阻挡所述第二光和所述第三光。
15.根据权利要求6所述的颜色转换元件,进一步包括:
在所述颜色转换层和所述滤色器层之间的低折射层,所述低折射层具有低于所述颜色转换层的所述透光树脂的折射率,
其中所述低折射层被配置为反射从所述颜色转换层发射并入射在所述滤色器层上的所述光的至少一部分。
16.根据权利要求15所述的颜色转换元件,进一步包括:
滤光器层,所述滤光器层在所述颜色转换层的除了外表面的表面上,与所述基底基板接触,并且被配置为反射从所述颜色转换层发射的光。
17.根据权利要求16所述的颜色转换元件,
其中所述滤光器层被配置为透射入射在所述颜色转换层上或从所述颜色转换层发射的光的至少一部分,并且被配置为反射所述光的其他部分。
18.一种显示装置,包括:
显示元件;和
设置在所述显示元件上的根据权利要求1至17中任一项所述的颜色转换元件。
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