CN111722437A

CN111722437A - 包括光控制元件的显示设备以及制造该显示设备的方法

Info

Publication number: CN111722437A
Application number: CN202010134400.7A
Authority: CN
Inventors: 李善旭
Original assignee: Samsung Display Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2019-03-19
Filing date: 2020-03-02
Publication date: 2020-09-29
Also published as: US11231621B2; KR20200111872A; US20200301209A1; KR102577764B1

Abstract

一种显示设备，包括：显示面板；发射第一颜色光的光源；以及接收第一颜色光并发射经颜色转换的光的光控制元件，该光控制元件包括：基板，通过该基板向显示面板提供经颜色转换的光；第一光控制层，该第一光控制层对第一颜色光进行颜色转换并输出经颜色转换的光；第二光控制层，该第二光控制层反射具有与第一颜色光的波长范围不同的波长范围的光；以及散射层，该散射层散射入射到其上的光。在光控制元件内，基板、第一光控制层、第二光控制层和散射层在从显示面板到光源的方向上顺序设置。还提供了一种制造显示设备的方法。

Description

包括光控制元件的显示设备以及制造该显示设备的方法

本申请要求于2019年3月19日提交的韩国专利申请号10-2019-0031352的优先权以及从其产生的所有权益，其全部内容在此通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及光控制元件、包括光控制元件的显示设备以及制造该显示设备的方法。

背景技术

显示设备作为下一代显示装置，由于相对低的功耗、良好的便携性和高附加值而备受关注。显示设备可以包括用于打开和关闭显示设备的每个像素的薄膜晶体管。

显示设备可以包括显示面板和为显示面板提供光的光源。光源可以包括发光装置。显示面板可以基于从发光装置输出的光来显示图像。

此外，显示设备可以包括光控制元件，该光控制元件控制从光源提供的光并将光朝向显示面板发射。

发明内容

本发明的一个或多个实施方式提供了能够减小控制从光源释放的光的光控制元件的厚度的显示设备和制造该显示设备的方法。

根据本发明的实施方式，显示设备包括：显示面板；发射第一颜色光的光源；以及从光源接收第一颜色光并向显示面板发射经颜色转换的光的光控制元件，光控制元件包括：基板，通过该基板从光控制元件向显示面板提供经颜色转换的光；第一光控制层，该第一光控制层对第一颜色光进行颜色转换并将经颜色转换的光输出到基板；第二光控制层，该第二光控制层反射具有与第一颜色光的波长范围不同的波长范围的光；以及散射层，该散射层散射入射到其上的光。在光控制元件内，基板、第一光控制层、第二光控制层和散射层在从显示面板到光源的方向上顺序设置。

在实施方式中，第一光控制层可以直接设置在基板上。第二光控制层可以直接设置在第一光控制层上。

在实施方式中，第一光控制层可以包括：基体树脂；在基体树脂中的第一发光体，并且用第一发光体将第一颜色光颜色转换成为与第一颜色光具有不同颜色的第二颜色光；以及在基体树脂中的第二发光体，并且用第二发光体将第一颜色光颜色转换成为与第二颜色光具有不同颜色的第三颜色光。

在实施方式中，第一颜色光可以是蓝色，第二颜色光可以是红色，并且第三颜色光可以是绿色。

在实施方式中，第二光控制层可以透射第一颜色光，并且反射具有与第一颜色光的波长范围不同的波长范围的光。该不同波长范围可以具有黄色光的波长范围。

在实施方式中，第一光控制层可以包括有机材料。第二光控制层可以包括无机材料。

在实施方式中，散射层可以包括：包括有机材料的基体树脂；以及基体树脂中的散射颗粒。

在实施方式中，沿着显示面板的厚度方向，显示面板可以面向光源，其中光控制元件位于显示面板和光源之间。

在实施方式中，光源可以包括：电路板；和发光元件，该发光元件产生并发射第一颜色光，并且设置在电路板和散射层之间。

在实施方式中，显示设备还可以包括直接设置在基板上的光学图案，来自基板的经颜色转换的光通过该光学图案从光控制元件发射。

在实施方式中，基板的折射率可以与光学图案的折射率相同。

在实施方式中，光学图案可以具有透镜形状。

在实施方式中，光学图案可以具有棱镜形状。

在实施方式中，沿着基板的厚度方向，第一光控制层的厚度可以大于第二光控制层的厚度。

在实施方式中，沿着基板的厚度方向，散射层的厚度可以大于第二光控制层的厚度。

在实施方式中，显示面板可以包括：第一基体基板；面向第一基体基板的第二基体基板；以及在第一基体基板和第二基体基板之间的液晶层。显示设备还可以包括在显示面板的第一基体基板和光控制元件的基板之间的光学膜。

根据本发明的实施方式，制造显示设备的方法可以包括：提供显示设备的光控制元件，该光控制元件从显示设备的光源接收第一颜色光，并向显示设备的显示面板发射经颜色转换的光，该光控制元件包括：基板，以及从基板的底表面按顺序设置的第一光控制层、第二光控制层和散射层，通过基板将经颜色转换的光从光控制元件提供给显示面板，第一光控制层对第一颜色光进行颜色转换并将经颜色转换的光输出到基板，第二光控制层反射具有与第一颜色光的波长范围不同的波长范围的光，散射层散射入射到其上的光；以及提供显示面板，以面向光控制元件的第一光控制层，其中光控制元件的基板位于显示面板和第一光控制层之间。

在实施方式中，第一光控制层和散射层中的每个可以包括有机材料。第二光控制层可以包括无机材料。第一光控制层和散射层中的每个的厚度可以大于第二光控制层的厚度。

在实施方式中，方法还可以包括提供面向光控制元件的第二光控制层的光源，其中散射层位于第二光控制层和光源之间。光源可以包括：电路板；和发光元件，该发光元件产生并发射第一颜色光，并设置在电路板和散射层之间。

附图说明

图1图示了示出显示设备的实施方式的透视图。

图2图示了显示设备的分解透视图。

图3图示了示出显示面板的实施方式的放大截面图。

图4图示了示出背光单元的实施方式的放大截面图。

图5A图示了示出图4所示的第一光控制层的实施方式的放大截面图。

图5B图示了示出第一颜色光的波长的实施方式的图。

图5C图示了示出图4所示的散射层的实施方式的放大截面图。

图6图示了示出显示设备的另一实施方式的放大截面图。

图7图示了示出光控制元件的另一实施方式的放大截面图。

图8图示了示出光控制元件的改进实施方式的放大截面图。

图9A至图9D图示了示出制造光控制元件和包括光控制元件的显示设备的方法的截面图。

具体实施方式

在本描述中，当某部件(或区、层、部分等)被称为与另一元件相关时，如“在其他部件上”、“连接到其他部件”或“耦接到其他部件”时，某部件可以直接设置在其他部件上、直接连接到其他部件或直接耦接到其他部件，或者它们之间可以存在至少一个中间部件。相反，当某部件(或区、层、部分等)被称为与另一元件相关时，如“直接在其他部件上”、“直接连接到其他部件”或“直接耦接到其他部件”时，则它们之间不存在中间部件。

下面将参考附图更充分地描述本发明，附图中示出了各种实施方式。然而，本发明可以以许多不同形式体现，并且不应被解释为限于本文所述的实施方式。相反，提供这些实施方式是为了使本公开将是透彻和完整的，并且将本发明的范围充分传达给本领域技术人员。相同的附图标记表示相同的部件。此外，在附图中，为了有效地解释技术内容，放大了部件的厚度、比例和尺寸。

本文中使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的，而不意图进行限制。“至少一个”不应解释为限制“一个(a)”或“一种(an)”。“或”是指“和/或”。除非上下文另有明确说明，否则单数形式的“一个(a)”、“一种(an)”和“所述”意图也包括复数形式。术语“和/或”包括由相关部件限定的一个或多个组合。

将理解，尽管本文中的术语第一、第二等可以用于描述各种部件，但这些部件不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个部件和另一个部件。例如，第一部件可以被称为第二部件，反之亦然，而不脱离本发明的范围。

此外，本文中使用术语“下方”、“下”、“上方”、“上”等来描述附图中所图示的一个部件与其他部件的关系。除了附图中描绘的方向外，相关术语还旨在包含不同的方向。

除非另有定义，否则本文中使用的包括技术和科学术语的所有术语，具有本领域普通技术人员通常理解的相同含义。而且，除非本文中明确定义，通常使用的词典中定义的术语应被理解为具有本领域中相同含义或本领域根据上下文定义的含义，并且不应被理解为理想化或过于形式化的含义。

应理解，术语“包括”、“包含”、“具有”等用于指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、部件、元件或其组合的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、部件、元件或其组合。

如本文所使用的“约”或“近似”包括所陈述的值，并且指位于如由本领域普通技术人员考虑到所讨论的测量以及与特定量的测量相关联的误差(即，测量***的限制)而确定的特定值的可接受偏差范围内。例如，“约”可以指在一个或多个标准偏差内，或在所陈述的值的±30％、20％、10％或5％内。

本文参考作为理想化实施方式的示意性图示的截面图示来描述示例性实施方式。因此，预计由于例如制备技术和/或公差的原因，图示的形状会发生变化。因此，本文所描述的实施方式不应被解释为限于如本文所图示的区的特定形状，而应包括例如由于制备引起的形状上的偏差。例如，图示或描述为平坦的区通常可以具有粗糙和/或非线性特征。此外，所图示的尖角可以是圆的。因此，附图中所图示的区在本质上是示意性的，且其形状不意图图示区的精确形状，也不意图限制本申请权利要求的范围。

下面将结合附图描述本发明的实施方式。

图1图示了显示设备DD的实施方式的透视图。图2图示了显示设备DD的分解透视图。图3图示了示出显示面板DP的实施方式的放大截面图。

参考图1，显示设备DD可以在显示表面DD-IS处显示图像IM。显示表面DD-IS可以设置在与由第一方向DR1和第二方向DR2相互交叉限定的平面平行的平面中。

第三方向DR3指示显示表面DD-IS的法线方向或显示设备DD的厚度方向。在本描述中，短语“当在平面中或平面上观察时”可以意为“当沿着第三方向DR3观察时”。第三方向DR3区分每个层或单元的顶部前表面(或顶表面)和后表面(或底表面)，这将在下面讨论。然而，由第一方向DR1、第二方向DR2和第三方向DR3指示的方向是相对概念，因此也可以表示各自的反方向。

图示了显示设备DD包括平坦的显示表面，但本发明不限于此。显示设备DD可以包括弯曲的显示表面或三次曲线的(cubic)显示表面。三次曲线的显示表面可以包括在各个不同方向上定向的多个显示区，或者具有多边形柱状的显示表面。

显示设备DD可以是刚性显示装置。然而，本发明不限于此，并且在某些实施方式中，显示设备DD可以是柔性显示装置。本申请实施方式示例性图示了能够应用于移动电话终端的显示设备DD。尽管未示出，移动电话终端可以被配置成将显示设备DD包括在支架/壳体中，该支架/壳体容纳其上安装有电子模块、相机模块、电源模块等的主板。根据本发明的显示设备DD不仅可以应用于相对较大尺寸的电子产品，如电视机和监视器，而且也可以应用于相对较小和中等尺寸的电子产品，如平板个人电脑(“PC”)、汽车导航***、游戏机和智能手表。

显示表面DD-IS可以包括或限定其上显示图像IM的显示区域DD-DA和与显示区域DD-DA相邻的非显示区域DD-NDA。非显示区域DD-NDA可以是不显示图像的区。图1图示了作为图像IM的示例的时钟窗口和图标图像。

如图1所示，在俯视图中图示了包围显示区域DD-DA的非显示区域DD-NDA。然而，本发明不限于此，并且显示区域DD-DA和非显示区域DD-NDA的平面形状可以相对于彼此进行各种设计。例如，在实施方式中，非显示区域DD-NDA可以设置在显示区域DD-DA的一侧处，或者可以省略非显示区域DD-NDA。

参考图2，显示设备DD可以包括窗口WM、显示面板DP、背光单元BLU和容纳元件BC。

窗口WM可以包括玻璃、蓝宝石或塑料，或由玻璃、蓝宝石或塑料制成，并且可以限定其中显示图像IM的显示表面DD-IS。窗口WM可以包括为透明的并且其中透射从显示面板DP提供的图像IM的光透射区域TA，以及与光透射区域TA相邻并且其中图像IM或光不通过的光屏蔽区域CA。图2所示的光透射区域TA和光屏蔽区域CA可以分别对应于图1所示的显示设备DD的显示区域DD-DA和非显示区域DD-NDA。

沿着由相互交叉的第一方向DR1和第二方向DR2所限定的平面，光透射区域TA可以设置在显示设备DD的中心部分(例如，与显示设备DD的外边缘隔开)。光屏蔽区域CA可以与光透射区域TA相邻设置，设置为与显示设备DD的外边缘相对应，并且可以具有围绕光透射区域TA的框架形状。然而，本发明不限于此，并且光屏蔽区域CA可以仅与光透射区域TA的一侧(例如，外边缘的一部分)相邻或者可以省略。

显示面板DP可以设置在窗口WM下方。显示面板DP可以比如通过使用从背光单元BLU提供的光生成和/或显示图像。根据本发明的显示面板DP可以提供为液晶显示面板。本发明不限于此，但可以适用于各种显示面板。

沿着由相互交叉的第一方向DR1和第二方向DR2限定的平面，显示面板DP可以包括显示区域DA和与显示区域DA相邻的非显示区域NDA。图2所示的显示区域DA和非显示区域NDA可以分别重叠(例如，对应于)图1所示的显示区域DD-DA和非显示区域DD-NDA。与显示设备DD的非显示区域DD-NDA类似，可以省略显示面板DP的非显示区域NDA。

参考图3，显示面板DP可以包括第一显示基板ST1、第二显示基板ST2、在第一显示基板ST1和第二显示基板ST2之间的光学控制层(例如液晶层LCL)和密封元件SB。

尽管未示出，第一显示基板ST1可以包括多条信号线，如多条栅极线和多条与栅极线相交的数据线，通过这些信号线传输电信号以控制或驱动显示面板DP。此外，第一显示基板ST1可以包括分别连接到栅极线和数据线的以复数提供的像素(例如，多个像素)。多条栅极线可以连接到至少一个栅极驱动器电路(未示出)，并且可以被提供有来自栅极驱动器电路的栅极信号。多条数据线可以连接到至少一个数据驱动器电路(未示出)，并且可以被提供有来自数据驱动器电路的数据电压。电信号可以包括但不限于栅极信号、数据电压、控制信号、驱动信号、定时信号、功率信号等。

响应于对应的一个栅极信号，多个像素中的每个可以接收对应的一个数据电压。多个像素中的每个可以对应于接收的数据电压而显示图像、发光等。此外，根据由像素显示的颜色，可以将多个像素分类为多个组。

第一显示基板ST1可以包括第一基体基板BS1、薄膜晶体管TFT和像素电极PE。每个像素可以包括薄膜晶体管TFT和像素电极PE。薄膜晶体管TFT可以包括控制电极GE、第一电极DE和第二电极SE。

薄膜晶体管TFT的控制电极GE可以设置在第一基体基板BS1上。第一基体基板BS1可以是透明或不透明的介电基板。在实施方式中，例如，第一基体基板BS1可以是硅基板、玻璃基板或塑料基板。第一基体基板BS1可以具有或限定与第一显示基板ST1的最下表面相对应的底表面DP-DS，该第一显示基板ST1面向或最接近下面将讨论的光控制元件LCU。

第一基体基板BS1可以在其上提供覆盖控制电极GE的第一介电层INS1。在本描述中，短语“A覆盖B”可以指“A覆盖B，且完全重叠B”。第一介电层INS1可以被限定为栅极介电层。第一介电层INS1可以是包括无机材料的无机介电层。

第一介电层INS1可以在其上提供薄膜晶体管TFT的半导体层AL。尽管未示出，但半导体层AL可以包括有源层和欧姆接触层。

薄膜晶体管TFT的第一电极DE和第二电极SE可以彼此隔开设置且设置在半导体层AL和第一介电层INS1上。半导体层AL可以形成位于彼此隔开的第一电极DE和第二电极SE之间的薄膜晶体管TFT的导电通道。数据线DLj可以在第一介电层INS1上以复数提供(例如，多条数据线DLj)。在这种情况下，尽管未示出，但第一基体基板BS1可以在其上提供通过第一介电层INS1与数据线DLj绝缘的栅极线。

第一介电层INS1可以在其上提供覆盖薄膜晶体管TFT和数据线DLj的第二介电层INS2。第二介电层INS2可以被限定为钝化层。第二介电层INS2可以是包括有机材料的有机介电层。第二介电层INS2可以限定部分暴露第二电极SE的接触孔CH。

第二介电层INS2可以在其上提供重叠或对应于显示区域DA的像素电极PE。从像素电极PE分支或限定为像素电极PE的延伸部分的连接电极(未示出)可以穿过接触孔CH，并且在接触孔CH处与薄膜晶体管TFT的第二电极SE电连接。

第二显示基板ST2可以包括第二基体基板BS2、滤色器CF、公共电极CE和遮光层BM(例如，遮光图案BM)。在某些实施方式中，滤色器CF和公共电极CE可以设置在第二显示基板ST2中，但本发明不限于此。在其它实施方式中，例如，滤色器CF和公共电极CE可以包括在第一显示基板ST1中。

液晶层LCL中包含的液晶分子可以通过公共电极CE和像素电极PE之间的电场差来控制。在实施方式中，例如，显示区域DA可以根据公共电极CE和像素电极PE之间的电场差，将图像IM显示到显示设备DD的外部。

第二基体基板BS2可以是透明或不透明的介电基板。在实施方式中，例如，第二基体基板BS2可以是硅基板、玻璃基板或塑料基板。第二基体基板BS2可以具有或限定顶表面DP-US，其对应于面向图2的窗口WM的第二显示基板ST2的最上表面。

第二基体基板BS2可以被提供有遮光层BM，其将显示区域DA暴露在遮光层BM外部。例如，在实施方式中，遮光层BM可以与非显示区域NDA重叠，但可以从显示区域DA中省略。遮光层BM可以减少或有效地防止光在非显示区域NDA处向外发射到显示设备DD外部。

密封元件SB可以重叠或对应于非显示区域NDA，并且密封面向彼此的第一显示基板ST1和第二显示基板ST2之间限定的空间，其中液晶层LCL在第一显示基板ST1和第二显示基板ST2之间。

尽管未示出，但偏振层可以设置在第一显示基板ST1的下部分上和第二显示基板ST2的上部分上。在实施方式中，例如，第一显示基板ST1的下部分上的偏振层对于沿着平行于在某方向上的偏振轴的方向振动的光可以是透明的(例如，透射该光)。第二显示基板ST2的上部分上的偏振层对于沿着平行于在与某方向垂直的方向上的偏振轴的方向振动的光可以是透明的。可替换地，偏振层可以设置在液晶层LCL和第二基体基板BS2之间，而不是设置在第二显示基板ST2的上部分上。

返回参考图2，背光单元BLU可以设置在显示面板DP的下面。背光单元BLU可以产生光并向显示面板DP提供光。背光单元BLU可以包括光控制元件LCU和光源LU。

光源LU可以设置在光控制元件LCU和容纳元件BC之间。光源LU可以包括面向容纳元件BC的反射层RS和设置在反射层RS上并面向光控制元件LCU的发光层LS。在某些实施方式中，发光层LS可以发射蓝光。在本描述中，蓝光在下文中称为第一颜色光。

发光层LS可以包括多个发光元件，每个发光元件产生第一颜色光。反射层RS可以向显示面板DP反射从发光层LS传送的第一颜色光。反射层RS可以包括反射光的材料，并且可以完全重叠发光层LS。在某些实施方式中，反射层RS可以包括铝或银。例如，在实施方式中，反射层RS可以以反射片的形式提供。

光控制元件LCU可以设置在显示面板DP和光源LU之间。光控制元件LCU可以控制从光源LU传送的第一颜色光的特性。例如，在实施方式中，光控制元件LCU可以将第一颜色光转换成其颜色不同于第一颜色光的颜色的光，或者可以反射某一波长范围的光。光控制元件LCU也可以被称为颜色转换层LCU或波长转换元件LCU。

容纳元件BC可以设置在显示设备DD的底部处，并且可以在其中接收背光单元BLU。容纳元件BC可以包括底部部分US和以复数提供的侧壁部分Sz(例如，多个侧壁部分Sz)，每个侧壁部分Sz连接到底部部分US。光源LU、光控制元件LCU和显示面板DP可以顺序堆叠在容纳元件BC的底部部分US上。

图4图示了示出背光单元的实施方式的放大截面图。图5A图示了示出图4所示的第一光控制层的实施方式的放大截面图。图5B是示出第一颜色光的波长的实施方式的图。图5C图示了示出图4所示的散射层的实施方式的放大截面图。

参考图4，光源LU的发光层LS可以包括电路板LSU和设置在电路板LSU上的以复数提供的发光元件LSS(例如，多个发光元件LSS)。发光元件LSS可以沿着电路板LSU彼此隔开布置。如参考图2所讨论的，每个发光元件LSS可以发射第一颜色光或蓝光。

发光元件LSS可以包括以复数提供的发光二极管(“LED”)(例如，多个发光二极管(“LED”)，每个发光二极管被提供作为点光源。然而，发光元件LSS的类型不限于此。可以提供单个LED或多个LED组作为点光源来构成发光元件LSS。

电路板LSU可以设置在反射层RS上，并且可以具有安装在其上的发光元件LSS。电路板LSU可以重叠或对应于图2的光控制元件LCU和显示面板DP中的每个。例如，在实施方式中，安装在电路板LSU上的发光元件LSS可以重叠或对应于光控制元件LCU和显示面板DP中的每个，并且可以朝向光控制元件LCU发射第一颜色光。

电路板LSU可以包括连接到发光元件LSS的光源控制器(未示出)。光源控制器(未示出)可以分析将显示在显示面板DP上的图像IM并输出本地调光信号，并且进一步响应于该本地调光信号，可以控制从发光元件LSS产生的光的亮度以显示图像IM。

光控制元件LCU可以包括基板Gy、第一光控制层Qy、第二光控制层Ry和散射层Sy。光控制元件LCU可以具有或限定面向显示面板DP的顶表面LCU-US和面向光源LU的底表面LCU-DS。

基板Gy可以面向显示面板DP。例如，在实施方式中，基板Gy可以是硅基板、玻璃基板、塑料基板或包括一种或多种不同材料的任何其他基板。基板Gy可以具有或限定顶表面(例如，发射表面)，该顶表面(例如，发射表面)对应于或限定面向显示面板DP的光控制元件LCU的顶表面LCU-US。

第一光控制层Qy可以提供在第二光控制层Ry和基板Gy的底表面之间。在实施方式中，例如，第一光控制层Qy可以直接设置在基板Gy的底表面上。在本描述中，短语“A直接设置在B上”可以表示“在A和B之间不设置粘合层，并且A直接形成在B上”。

在某些实施方式中，从光源LU产生并入射到第一光控制层Qy的第一颜色光可以被颜色转换并作为不同的颜色光从第一光控制层Qy发射。第一光控制层Qy可以吸收第一颜色光并发射白光。结果，显示面板DP可以接收从第一光控制层Qy发射的白光。

如图5A所示，第一光控制层Qy可以将入射在其上的光的波长范围转换为不同的波长(例如，波长转换光)。第一光控制层Qy可以包括基体树脂BR、分布在基体树脂BR中的以复数提供的第一发光体QD1(例如，多个第一发光体QD1)和分布在基体树脂BR中的以复数提供的第二发光体QD2(例如，多个第二发光体QD2)。基体树脂BR可以形成第一光控制层Qy的外表面。

基体树脂BR可以包括聚合物树脂组合物或由聚合物树脂组合物制成。例如，在实施方式中，构成基体树脂BR的聚合物树脂组合物可以包括有机材料，如丙烯酸类树脂、聚氨酯类树脂、硅类树脂或环氧类树脂。聚合物树脂组合物可以是透明的。

第一发光体QD1和第二发光体QD2中的每个可以吸收入射到其上的光的至少一部分，然后可以发射或透射具有特定颜色的光(例如，颜色转换光)。在本描述中，第一发光体QD1和第二发光体QD2可以统称为发光体QD1和QD2。第一发光体QD1可以发射第二颜色光，该第二颜色光是从光源LU传送的第一颜色光进行颜色转换而来的，并且其颜色与第一颜色光的颜色不同。第二发光体QD可以发射第三颜色光，该第三颜色光是从光源LU传送的第一颜色光进行颜色转换而来的，并且其颜色与第二颜色光的颜色不同。例如，在实施方式中，第二颜色光可以是红光，并且第三颜色光可以是绿光。

在某些实施方式中，包括在第一光控制层Qy中的发光体QD1和QD2可以包括磷光体和/或量子点。

在某些实施方式中，用作发光体QD1和QD2的磷光体可以是无机磷光体。例如，在实施方式中，用作发光体QD1和QD2的磷光体可以是绿色磷光体或红色磷光体。用于第一光控制层Qy的磷光体不限于上述材料，而是可以使用其他磷光体材料。

在其他实施方式中，量子点可以用作包括在第一光控制层Qy中的发光体QD1和QD2。量子点可以选自II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、IV族元素、IV族化合物及其组合。

II-VI族化合物可以包括以下中的一种或多种：选自CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgSe、MgS及其组合的二元化合物；选自AgInS、CuInS、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、MgZnSe、MgZnS及其组合的三元化合物；以及选自HgZnTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe及其组合的四元化合物。

III-V族化合物可以包括以下中的一种或多种：选自GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb及其组合的二元化合物；选自GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InGaP、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb及其组合的三元化合物；以及选自GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb及其组合的四元化合物。

IV-VI族化合物可以包括以下中的一种或多种：选自SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe及其组合的二元化合物；选自SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe及其组合的三元化合物；以及选自SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe及其组合的四元化合物。IV族元素可以包括Si、Ge或其组合。IV族化合物可以包括选自SiC、SiGe及其组合的二元化合物。

二元化合物、三元化合物和四元化合物中的一种可以以均匀浓度存在于颗粒中，或者可以以部分不同浓度存在于同一颗粒中以具有分离的状态。发光体QD1和QD2可以具有核壳结构，其中一个量子点包围另一个量子点。核与壳之间的界面可以具有浓度梯度，使得壳中存在的元素的浓度可以随着接近核的中心而降低。

在某些实施方式中，量子点可以具有核-壳结构，其中壳包围纳米晶核。量子点的壳可以用作保护层，该保护层减少或有效地防止核的化学劣化，从而保持半导体特性和/或用作为量子点提供电泳性能的荷电层。壳可以是单层或多层。核与壳之间的界面可以具有浓度梯度，使得壳中存在的元素的浓度可以随着接近核的中心而降低。量子点的壳可以是例如金属氧化物、非金属氧化物、半导体化合物或它们的组合。

金属氧化物或非金属氧化物可以包括二元化合物，如SiO₂、Al₂O₃、TiO₂、ZnO、MnO、Mn₂O₃、Mn₃O₄、CuO、FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄、CoO、Co₃O₄和NiO，或三元化合物，如MgAl₂O₄、CoFe₂O₄、NiFe₂O₄和CoMn₂O₄，但本发明不限于此。

半导体化合物可以包括CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnSeS、ZnTeS、GaAs、GaP、GaSb、HgS、HgSe、HgTe、InAs、InP、InGaP、InSb、AlAs、AlP、AlSb或其组合，但本发明不限于此。

量子点可以具有发光波长谱的半峰全宽(“FWHM”)。FWHM可以在小于约45纳米(nm)、小于约40nm或小于约30nm的范围内，使得可以改善颜色纯度和/或颜色再现性。此外，通过这种量子点释放的光可以在所有方向上发射，这可以得到相对宽的视角。

量子点可以具有本领域中通常使用的形状，但本发明不限于此。例如，在实施方式中，量子点可以具有球体、金字塔、多臂、立方纳米颗粒、纳米管、纳米线、纳米纤维或纳米板颗粒的形状。

量子点可以根据其粒径调整从其发射的光的颜色，因此可以具有各种发光颜色，如蓝色、红色和绿色。当第一发光体QD1和第二发光体QD2是量子点时，第一发光体QD1可以具有不同于第二发光体QD2的粒径的粒径。例如，在实施方式中，第一发光体QD1的粒径可以大于第二发光体QD2的粒径。在这种情况下，第一发光体QD1可以发射其波长大于从第二发光体QD2发射的光的波长的光。

返回参考图4，第二光控制层Ry可以提供在第一光控制层Qy的底表面上。例如，在实施方式中，第二光控制层Ry可以直接设置在第一光控制层Qy的底表面上。第二光控制层Ry可以允许第一颜色光从该第二光控制层Ry穿过，并且可以反射其波长范围不同于第一颜色光的波长范围的光。

参考图5B，水平轴指示波长(nm)，并且垂直轴表示相对透射率(TO)。如图5B所示，由B-W指示的第一颜色光可以发射并且具有约400nm到约500nm的波长范围。根据本发明的一个或多个实施方式，第二光控制层Ry可以反射具有黄光的波长范围的光，并且可以透射其波长范围对应于蓝光的第一颜色光B-W。

例如，在实施方式中，从第一光控制层Qy发射的白光可以不全部传送到显示面板DP，而是可以将一部分白光传递到第二光控制层Ry。在这种情况下，第二光控制层Ry可以透射其波长范围与第一颜色光的波长范围相对应的光，并且可以朝显示面板DP反射其波长范围不同于第一颜色光的波长范围的光。因此，可以增加提供给显示面板DP的光的发光效率。

根据本发明的第二光控制层Ry可以直接设置在第一光控制层Qy的基体树脂BR上，从而可以保护基体树脂BR。在某些实施方式中，第二光控制层Ry可以包括无机材料或由无机材料形成。在实施方式中，例如，第二光控制层Ry可以包括选自氧化硅、氟化镁、氧化锌、氧化钛、氧化锆、氧化铌、氧化钽、氧化锡、氧化镍、氮化硅、氮化铟和氮化镓中的至少一种无机材料。

散射层Sy可以面向光源LU并设置在第二光控制层Ry上。在实施方式中，例如，散射层Sy可以直接设置在第二光控制层Ry上，并且可以保护第一光控制层Qy和第二光控制层Ry。散射层Sy可以具有这样的底表面：其对应或限定面向光源LU的光控制元件LCU的底表面LCU-DS。

散射层Sy可以散射从光源LU发射的第一颜色光，并且将散射的第一颜色光传送到第一光控制层Qy。如上面参考图5B所讨论的，从散射层Sy散射和发射的第一颜色光可以穿过第二光控制层Ry，然后行进到第一光控制层Qy。

如图5C所示，散射层Sy可以包括基体树脂BR和在基体树脂BR内以复数提供的散射颗粒ONP(例如，多个散射颗粒ONP)。包括在散射层Sy中的基体树脂BR可以基本上与包括在第一光控制层Qy中的基体树脂BR相同。例如，在实施方式中，基体树脂BR可以包括聚合物树脂组合物或由聚合物树脂组合物制成。构成基体树脂BR的聚合物树脂组合物可以包括有机材料，如丙烯酸类树脂、聚氨酯类树脂、硅类树脂或环氧类树脂。聚合物树脂组合物可以是透明的。

散射颗粒ONP可以是无机颗粒。例如，在实施方式中，散射颗粒ONP可以包括TiO₂、ZnO、Al₂O₃、SiO₂和中空二氧化硅中的一种或多种。散射颗粒ONP可以是TiO₂、ZnO、Al₂O₃、SiO₂和中空二氧化硅中的一种，或者包括其至少两种的组合。

如上所述，光控制元件LCU可以具有这样的结构，其中第一光控制层Qy、第二光控制层Ry和散射层Sy顺序堆叠在面向显示面板DP的基板Gy上。

当常规光控制元件具有面向光源LU的基板Gy时，常规光控制元件可以具有这样的结构，其中散射层Sy、第二光控制层Ry和第一光控制层Qy堆叠在基板Gy上，使得第一光控制层Qy的主表面暴露在常规光控制元件外部。在这种情况下，无机层和有机层另外堆叠在常规光控制元件内，以至少保护第一光控制层Qy的主表面。

相反，根据本发明的一个或多个实施方式，第二光控制层Ry可以包括无机材料，并且散射层Sy可以包括有机材料，结果，第一光控制层Qy可以由第二光控制层Ry和散射层Sy的堆叠结构来保护。

例如，在实施方式中，包括有机材料的散射层Sy可以直接接触光源LU。散射层Sy与光源LU的直接接触可以保护第二光控制层Ry免受由第二光控制层Ry与光源LU之间的摩擦所造成的损坏。因此，在本发明的一个或多个实施方式中，常规光源元件的无机层或有机层都可以不另外提供，以减小光控制元件LCU的总厚度。

在另一实施方式中，参考图4，可以沿着第三方向DR3以间隔SD将光控制元件LCU与光源LU隔开。在这种情况下，尽管未示出，但可以在光控制元件LCU和光源LU之间提供至少一个保持光控制元件LCU与光源LU的分离从而保持间隔SD的支撑体。进一步，包括有机材料的散射层Sy可以保护第二光控制层Ry免受由第二光控制层Ry与支撑体之间的摩擦所造成的损坏。

图6图示了示出显示设备的另一实施方式的放大截面图。

参考图6，显示设备DD还可以包括在显示面板DP和光控制元件LCU之间的光学膜LF。光学膜LF的顶表面可以面向显示面板DP，并且光学膜LF的底表面可以面向光控制元件LCU。

光学膜LF可以包括扩散片，其扩散从光控制元件LCU传递的光。光学膜LF可以包括集中光的棱镜片。然而，本发明并不限于此。在实施方式中，例如，光学膜LF可以包括多个片，如上述的扩散片和棱镜片两者。

图7图示了示出光控制元件的另一实施方式的放大截面图。图8图示了示出光控制元件的改进实施方式的放大截面图。

图7所描绘的光控制元件LCU-1和图8所描绘的光控制元件LCU-2还可以包括基板Gy上的光学图案，其中其他部件和层可以与图4所图示的光控制元件LCU的部件和层基本上相同。在下面的实施方式中，将参考图7和图8来主要讨论另外提供的光学图案，而其他部件的重复说明将被省略。

参考图7，光控制元件LCU-1还可以包括沿着基板Gy的顶表面以复数提供的第一光学图案LP1(例如，多个第一光学图案LP1)。第一光学图案LP1可以各自具有透镜形状，并且可以从基板Gy的顶表面延伸。如图7所示，当在截面中观察时，第一光学图案LP1中的每个可以具有半圆形并且面向显示面板DP。

在某些实施方式中，第一光学图案LP1中的每个可以具有与基板Gy的折射率基本上相同的折射率。由于基板Gy和第一光学图案LP1具有相同的折射率，因此可以减少或有效地防止从第一光控制层Qy发射的光在基板Gy和第一光学图案LP1之间的界面处全反射。在实施方式中，例如，从第一光控制层Qy发射的光可以穿过基板Gy和第一光学图案LP1，然后通过第一光学图案LP1的外表面从光控制元件LCU-1向外发射。即，第一光学图案LP1可以限定光控制元件LCU-1的发射表面。

参考图8，光控制元件LCU-2还可以包括沿着基板Gy的顶表面以复数提供的第二光学图案LP2(例如，多个第二光学图案LP2)。第二光学图案LP2可以各自具有棱镜形状，并且可以从基板Gy的顶表面延伸。如图8所示，当在截面中观察时，第二光学图案LP2中的每个可以具有三角形并且面向显示面板DP。

与第一光学图案LP1相同，第二光学图案LP2中的每个可以具有与基板Gy的折射率基本上相同的折射率。由于基板Gy和第二光学图案LP2具有相同的折射率，因此可以减少或有效地防止从第一光控制层Qy发射的光在基板Gy和第二光学图案LP2之间的界面处全反射。

图9A至图9D图示了示出制造显示设备DD的光控制元件LCU的方法的实施方式的截面图。

图9A至图9D示出了制造图4所图示的光控制元件LCU的方法。然而，图7和图8中所描绘的光控制元件LCU-1和LCU-2也可以通过采用图9A至图9D中所图示的制造方法来制备。

参考图9A，可以在基板Gy上提供或形成第一光控制层Qy。如上所述，基板Gy的顶表面可以面向(例如，最接近)图2的显示面板DP，并且第一光控制层Qy可以提供或形成在基板Gy的底表面上。第一光控制层Qy可以包括有机材料，并且可以具有平坦的底表面。第一光控制层Qy可以具有与沿着第三方向DR3或沿着基板Gy的厚度方向的第一距离D1相对应的厚度。

参考图9B，可以在第一光控制层Qy的平坦的底表面上提供或形成第二光控制层Ry。第二光控制层Ry可以包括无机材料，并且可以具有与沿着第三方向DR3的第二距离D2相对应的厚度。在某些实施方式中，第一距离D1可以大于第二距离D2。例如，在实施方式中，包括有机材料的第一光控制层Qy的厚度可以大于包括无机材料的第二光控制层Ry的厚度。

参考图9C，可以在第二光控制层Ry的底表面上提供或形成散射层Sy。散射层Sy可以包括有机材料，并且可以具有与沿着第三方向DR3的第三距离D3相对应的厚度。在某些实施方式中，第三距离D3可以大于第二距离D2。例如，在实施方式中，包括有机材料的散射层Sy的厚度可以大于包括无机材料的第二光控制层Ry的厚度。散射层Sy可以具有平坦的底表面。

参考图9D，如上所述制造的光控制元件LCU的基板Gy可以对准以面向显示面板DP。在制备显示设备DD的方法中，基板Gy的顶表面可以提供在显示面板DP的底表面DP-DS上。例如，在实施方式中，基板Gy的顶表面可以直接设置在显示面板DP的底表面DP-DS上。作为另一实施方式，基板Gy的顶表面可以以某一间隔SD与显示面板DP的底表面DP-DS隔开。在这种情况下，图6所示的光学膜LF可以设置在彼此隔开的光控制元件LCU和显示面板DP之间。

根据本发明的一个或多个实施方式，第一光控制层、第二光控制层和散射层可以从光控制元件的基板顺序依次堆叠。在光控制元件的层中，光控制元件的基板可以设置为离显示面板最近。

特别地，第二光控制层可以包括无机材料，并且散射层可以包括有机材料，其结果是第二光控制层可以被保护而免受光控制元件外部的环境(例如，水分和/或氧)的影响。因此，可以省略另外的无机层或有机层以最小化光控制元件的总厚度。

在说明书和附图中描述了实施方式。尽管这里使用了具体术语，但它们仅用于描述本发明的目的，而不是限制权利要求中公开的本发明的技术含义或范围。因此，本领域普通技术人员将理解，可以根据本发明做出各种修改和等效实施方式。总之，要保护的发明的真实技术范围应当由所附权利要求的技术构思来确定。

Claims

1.一种显示设备，包括：

显示面板；

发射第一颜色光的光源；以及

光控制元件，所述光控制元件从所述光源接收所述第一颜色光并向所述显示面板发射经颜色转换的光，所述光控制元件包括：

基板，通过所述基板从所述光控制元件向所述显示面板提供所述经颜色转换的光；

第一光控制层，所述第一光控制层对所述第一颜色光进行颜色转换并将所述经颜色转换的光输出到所述基板；

第二光控制层，所述第二光控制层反射具有与所述第一颜色光的波长范围不同的波长范围的光；以及

散射层，所述散射层散射入射到其上的光，

其中，在所述光控制元件内，所述基板、所述第一光控制层、所述第二光控制层和所述散射层在从所述显示面板到所述光源的方向上顺序设置。

2.根据权利要求1所述的显示设备，其中在所述光控制元件内：

所述第一光控制层直接设置在所述基板上，并且

所述第二光控制层直接设置在所述第一光控制层上。

3.根据权利要求1所述的显示设备，其中在所述光控制元件内，所述第一光控制层包括：

基体树脂；

在所述基体树脂中的第一发光体，并且用所述第一发光体将所述第一颜色光颜色转换成为与所述第一颜色光具有不同颜色的第二颜色光；以及

在所述基体树脂中的第二发光体，并且用所述第二发光体将所述第一颜色光颜色转换成为与所述第二颜色光具有不同颜色的第三颜色光。

4.根据权利要求1所述的显示设备，其中在所述光控制元件内：

所述第一光控制层包括有机材料，并且

所述第二光控制层包括无机材料。

5.根据权利要求1所述的显示设备，其中，沿着所述显示面板的厚度方向，所述显示面板面向所述光源，其中所述光控制元件位于所述显示面板和所述光源之间。

6.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述光控制元件进一步包括直接设置在所述基板上的光学图案，来自所述基板的所述经颜色转换的光通过所述光学图案从所述光控制元件发射。

7.根据权利要求1所述的显示设备，其中在所述光控制元件内，沿着所述基板的厚度方向，所述第一光控制层的厚度大于所述第二光控制层的厚度。

8.根据权利要求1所述的显示设备，其中，在所述光控制元件内，沿着所述基板的厚度方向，所述散射层的厚度大于所述第二光控制层的厚度。

9.根据权利要求1所述的显示设备，其中所述显示面板包括：

第一基体基板；

面向所述第一基体基板的第二基体基板；以及

在所述第一基体基板和所述第二基体基板之间的液晶层，并且

所述显示设备进一步包括在所述显示面板的所述第一基体基板和所述光控制元件的所述基板之间的光学膜。

10.一种制造显示设备的方法，所述方法包括：

提供所述显示设备的光控制元件，所述光控制元件从所述显示设备的光源接收第一颜色光并向所述显示设备的显示面板发射经颜色转换的光，所述光控制元件包括：

基板，通过所述基板从所述光控制元件向所述显示面板提供所述经颜色转换的光；以及

从所述基板的底表面顺序设置的第一光控制层、第二光控制层和散射层，所述第一光控制层对所述第一颜色光进行颜色转换并将所述经颜色转换的光输出到所述基板，所述第二光控制层反射具有与所述第一颜色光的波长范围不同的波长范围的光，所述散射层散射入射到其上的光；以及

提供所述显示面板，以面向所述光控制元件的所述第一光控制层，其中所述光控制元件的所述基板位于所述显示面板和所述第一光控制层之间。