具有光致發光層的液晶顯示器的制造方法
【專利說明】
【背景技術】
[0001]許多電子計算裝置包含提供可見全色彩的顯示器。顯示器的一個實例為液晶顯示器(LCD)，其可為使用液晶的光調制性質的薄平板顯示器。LCD可用于各種系統中，例如計算機監視器、移動裝置、電視機等。
[0002]IXD可使用白色發光二極管(LED)來產生背光以供彩色濾光器陣列定義彩色像素。光通過液晶并通過彩色濾光器，所述彩色濾光器接著定義紅色、綠色及藍色(RGB)。彩色濾光器通常僅具有30%透射度，此為低效的透光率。同樣，高色域IXD的透射比率甚至更差，這是因為IXD通常依賴于較厚彩色濾光器來產生豐富色彩。
【附圖說明】
[0003]圖1A描繪根據一個實施例的電子裝置的LCD結構的實例。
[0004]圖1B展示根據一個實施例的LCD結構的橫截面圖的更詳細實例。
[0005]圖2描繪根據一個實施例的IXD結構的另一實例。
[0006]圖3描繪根據一個實施例的使用有機發光二極管(OLED)的LCD結構的實例。
[0007]圖4展示根據一個實施例的串擾的實例。
[0008]圖5描繪根據一個實施例的包含用以約束量子點的發射角的光學特征的LCD結構的實例。
[0009]圖6描繪根據一個實施例的以半透反射模式操作的LCD結構的實例。
[0010]圖7描繪根據一個實施例的以反射模式操作的LCD結構的實例。
[0011]圖8描繪根據一個實施例的當環境光在LC處于關斷狀態中時被前部偏光器及后部偏光器阻擋時的LCD結構的實例。
[0012]圖9描繪根據一個實施例的用于以不同模式操作IXD顯示器100的方法的簡化流程圖。
[0013]圖10展示根據一個實施例的彩色濾光器設計的透射光譜。
【具體實施方式】
[0014]本文中描述用于液晶顯示器(LCD)結構的技術。在以下說明中，出于解釋目的，陳述眾多實例及特定細節以便提供對特定實施例的透徹理解。如由權利要求書所定義的特定實施例可包含單獨在這些實例中或與下文所描述的其它特征組合的特征中的一些或所有特征，且可進一步包含本文中所描述的特征及概念的修改及等效形式。
[0015]在一個實施例中，提供一種用于控制液晶顯示器(IXD)的方法。所述方法在發光層處接收來自光源結構的第一光，所述發光層包含在被所述第一光激發后即刻發射具有不同波長的光的光致發光材料。所述發光層基于接收所述第一光而發射第一色彩分量、基于接收所述第一光而發射第二色彩分量及基于接收所述第一光而發射第三色彩分量。所述方法接著通過定位于所述發光層上面的為第一偏振狀態的第一偏光器層、定位于所述第一偏光器層上面的液晶層及定位于所述液晶層上面的為第二偏振狀態的第二偏光器層接收第二光，且將所述第二光轉換為所述發光層中的所述第一色彩分量、所述第二分量及所述第三色彩分量。基于所述第二光的所述轉換而動態地控制所述第一光的強度。
[0016]在一個實施例中，一種設備包含:光源結構，其經配置以發射光；發光層，其包含在被由所述光源結構發射的所述光激發后即刻發射具有不同波長的光的光致發光材料，其中所述光致發光材料的第一部分基于接收所述光而發射第一色彩分量，光致發光材料的第二部分基于接收所述光而發射第二色彩分量，且所述光致發光材料的第三部分基于接收所述光而發射第三色彩分量；第一偏振狀態的第一偏光器層，其定位于所述發光層上面；底部玻璃；液晶層，其定位于所述第一偏光器層上面；頂部玻璃；第二偏振狀態的第二偏光器層，其定位于所述頂部玻璃的頂部表面處，其中所述發光層與所述液晶層之間的距離基于從所述發光層發射的所述第一色彩分量、所述第二色彩分量及所述第三色彩分量的所期望發射角及所述液晶層中的像素的寬度。
[0017]系統概沐
[0018]圖1A描繪根據一個實施例的電子裝置102的IXD結構100的實例。電子裝置102可包含移動裝置、電視機、智能電話、平板裝置、可佩戴裝置(例如，眼鏡、護目鏡或腕戴式裝置)或任何其它顯示器裝置，包含彈出式汽車顯示器。
[0019]如下文將更詳細地描述，特定實施例使用以紅色、綠色、藍色(R、G、B)子像素方式布置的光致發光材料(例如，像素化紅色、綠色及藍色量子點單元或者紅色、綠色、藍色磷光體材料)以在LCD結構100上提供色彩顯示。所述材料在被另一光激發后即刻發射具有不同波長的光。舉例來說，量子點或磷光體材料在被激發源(例如，紫外光(UV)或藍色光)激發時發射波長。可以一方式分類或控制量子點的大小，使得每一子像素僅含有僅為特定大小范圍的量子點以發射不同波長的光的。舉例來說，較大的點發射較多紅色光且較小的點發射較多藍色光而中等大小的點發射綠色光。具有所有混合大小的量子點將發射白色光，所述白色光具有展示來自紅色量子點、綠色量子點及藍色量子點的貢獻的光譜。磷光體材料以類似方式操作，如紅色磷光體替換大的量子點，綠色磷光體替換中等大小的量子點，且藍色磷光體替換小大小的量子點。可關于量子點而描述特定實施例；然而，將理解，可使用發射不同波長的光的其它材料，例如磷光體材料。
[0020]特定實施例使用像素化量子點單元以為色彩顯示提供全色域。量子點發射具有窄光譜寬度的光，此可提供較高色域。此外，可不需要彩色濾光器來提供全色域，且因此IXD結構100可比使用彩色濾光器的結構更高效。
[0021]在一個實施例中，IXD結構100使用量子點同時使串擾或視差最小化。在從與一子像素相關聯的一量子點發射的光泄漏到與另一量子點相關聯的另一子像素中時發生串擾。特定實施例提供用于建構LCD結構100以使串擾最小化的方法，將在下文更詳細地描述所述方法。
[0022]另外，在另一實施例中，取決于環境光激發而以不同操作模式操作LCD結構100。舉例來說，不同操作模式可包含:透射模式，其僅僅使用背光源；反射模式，其關斷背光源且使用環境光作為光源；及半透反射模式，其使用從背光源產生的光以及環境光兩者作為光源。特定實施例可基于所檢測到的環境光的量(例如，環境光的藍色分量)而控制背光源。另外，可基于轉換為紅色光、綠色光或藍色光的環境光的量而控制液晶層的透射比率或透射率。
[0023]在描述以上實施方案之前，將更詳細地描述IXD結構100。圖1B展示根據一個實施例的LCD結構100的橫截面圖的更詳細實例。同樣，所展示的視圖是針對一個像素，其中IXD結構100可包含許多像素，所述許多像素包含所展示的相同結構。
[0024]此結構可為“單元中”結構，其中后部偏光器122及像素化量子點單元層120定位于底部玻璃118的頂部上且在液晶層單元內部。將理解，可了解LCD結構100的變化。舉例來說，如下文將更詳細地描述，LCD結構100的特定層可重新布置于不同位置中，例如在其中后部偏光器122及像素化量子點單元層120定位于底部玻璃118下面的“單元外”實施方案中。
[0025]在IXD結構100中，底部反射器102在光源結構104下面。在所展示的實施例中，光源結構104包含導光板106及在導光板的邊緣處的發光二極管(LED) 108。LED 108可在IXD結構100的外部且也發射藍色光，盡管舉例來說也可使用其它色彩(例如，白色光)。同樣，LED 108垂直于IXD結構100及導光板106發射光。接著導光板106沿向上穿過IXD結構100的方向導引光。下文也將描述光源結構104的不同實例。
[0026]在光源結構104上面，提供底部漫射器110、第二亮度增強濾波器(BEF2) 112及第一亮度增強濾波器(BEFl) 114以及上部漫射器116。所屬領域的技術人員將了解由這些元件執行的功能。同樣，底部玻璃118在像素化量子點單元層120下面。應注意，在其它實施例中，底部玻璃118可位于其它位置中。
[0027]像素化量子點單元層120位于后部偏光器122下面。還提供薄膜晶體管(TFT)/銦錫氧化物(ITO)層124。液晶層126位于頂部玻璃128下面。前部偏光器130經展示為位于頂部玻璃128上面。
[0028]在一個實施例中，IXD結構100的每一像素可包含與不同大小的量子點(或磷光體材料)相關聯的子像素。如上文所討論，量子點發射具有基于量子點的大小的波長特性的光。在紅色子像素中，第一量子點可吸收藍色光并發射紅色