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光调制量子点彩色显示器及其制造方法

阅读:433发布:2020-05-12

专利汇可以提供光调制量子点彩色显示器及其制造方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且根据本 发明 一个 实施例 的光调制 量子点 彩色显示器包括: 光源 :光 调制器 ,配置于上述光源的上部,能够调节从光源产生的光的强度;以及量子点发光部,配置于上述光调制器的上部,包括多个量子点图案,上述量子点图案基于通过了光调制器的光来在可视光线区域具有互不相同的发光特性。根据实施例,上述量子点图案利用排列性高分子来使量子点均匀地分布在基质内部,以能够均匀地发出高 颜色 纯度的光,由此,即使没有滤色器,也能够同时达到单一 像素 实现、层次表现、高颜色纯度等的特征,因此,可越过现有的量子点彩色显示器技术的局限性。,下面是光调制量子点彩色显示器及其制造方法专利的具体信息内容。

1.一种光调制量子点彩色显示器,其特征在于,包括:
光源
调制器,配置于上述光源的上部,能够调节从上述光源产生的光的透射度;以及量子点发光部,配置于上述光调制器的上部,借助于上述透射的光进行发光。
2.根据权利要求1所述的光调制量子点彩色显示器,其特征在于,上述量子点发光部包括具有互不相同的发光特性的多个量子点图案。
3.根据权利要求2所述的光调制量子点彩色显示器,其特征在于,在上述多个量子点图案中的至少两个以上在上述量子点图案的厚度上相互不同或者在内部量子点的大小及组成物质上相互不同。
4.根据权利要求2所述的光调制量子点彩色显示器,其特征在于,
上述量子点发光部还包括:
基板;以及
排列层,位于上述基板与上述多个量子点图案之间,
上述量子点图案利用排列性高分子来使量子点均匀地分布在基质的内部,以能够均匀地发光。
5.根据权利要求4所述的光调制量子点彩色显示器,其特征在于,上述排列性高分子的排列方向设定为与上述基板垂直或平的方向。
6.根据权利要求4所述的光调制量子点彩色显示器,其特征在于,上述排列性高分子为反应性介晶。
7.根据权利要求4所述的光调制量子点彩色显示器,其特征在于,当从与上述基板的表面相垂直的方向观察时,上述量子点图案具有多形或由曲线和直线形成的封闭的图形形状的剖面。
8.根据权利要求1所述的光调制量子点彩色显示器,其特征在于,上述光源具有能够诱导量子点发光的波长
9.根据权利要求1所述的光调制量子点彩色显示器,其特征在于,上述光调制器能够以像素为单位调节从上述光源产生的光的透射度。
10.根据权利要求1所述的光调制量子点彩色显示器,其特征在于,上述光调制器由液晶构成。
11.一种光调制量子点彩色显示器的制造方法,其特征在于,包括:
在光源的上部配置光调制器的步骤;
在上述光调制器的上部配置基板的步骤;
在上述基板的外部面或内部面上形成排列层的步骤;以及
在上述排列层上形成具有互不相同的发光特性的多个量子点图案的步骤。
12.根据权利要求11所述的光调制量子点彩色显示器的制造方法,其特征在于,在上述多个量子点图案中至少两个以上在上述量子点图案的厚度上互不相同或者在量子点的大小及组成物质上互不相同。
13.根据权利要求12所述的光调制量子点彩色显示器的制造方法,其特征在于,上述量子点图案利用排列性高分子来使量子点均匀地分布在基质的内部,以便能够均匀地发光。
14.根据权利要求13所述的光调制量子点彩色显示器的制造方法,其特征在于,上述排列性高分子的排列方向设定为与上述基板垂直或水平的方向。
15.根据权利要求13所述的光调制量子点彩色显示器的制造方法,其特征在于,上述排列性高分子为反应性介晶。
16.根据权利要求13所述的光调制量子点彩色显示器的制造方法,其特征在于,当从与上述基板的表面相垂直的方向观察时,上述量子点图案具有多角形或由曲线和直线形成的封闭的图形形状的剖面。
17.一种量子点发光面板,其特征在于,
包括具有不同的发光特性的多个量子点图案,
上述量子点图案利用排列性高分子来使量子点均匀地分布在基质的内部,以便能够均匀地发光。
18.根据权利要求17所述的量子点发光面板,其特征在于,上述排列性高分子为反应性介晶。
19.根据权利要求17所述的量子点发光面板,其特征在于,在上述多个量子点图案中至少两个以上在上述量子点图案的厚度上互不相同或者在内部量子点的大小及组成物质上互不相同。
20.根据权利要求17所述的量子点发光面板,其特征在于,上述量子点图案的发光为通过施加外部电压来进行的电致发光或从光源吸收光能来进行的光致发光

说明书全文

光调制量子点彩色显示器及其制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及基于量子点(quantum dot,QD)图案化技术的光调制量子点彩色显示器(light-modulated QD color display)及其制造方法。具体地,所涉及的量子点显示器的特征在于,利用高分子基质(polymer matrix)的排列度形成均匀的量子点图案,通过光调制器(light modulator)来调节在量子点图案发光的光的强度。

背景技术

[0002] 量子点彩色显示器(QD color display)技术的核心概念为使量子点光致发光(photo-luminescence)或电致发光(electro-luminescence)来呈现出高的颜色纯度并呈现出宽广区域的颜色。尤其,基于光致发光的量子点彩色显示器可简单适用于以往的平板显示技术。
[0003] 但是,在当前普遍的量子点液晶显示器的情况下,使用发出互不相同颜色的光的2种以上的量子点随机分布的量子点膜(QD film),因此,当透射滤色器时,会导致透射度损失的发生。
[0004] 至今,为了克服以往的量子点显示器的缺点,试图形成具有互不相同发光区域的量子点图案(pattern)。上述量子点图案利用单一颜色像素而仅发出所需要的光来减少透射度损失。由此,优点在于,即使没有滤色器,也可以体现彩色,因此,可实现更高的透射度和颜色纯度。但是,用于光致发光的量子点图案为了获得高的发光度而要具有多个微米准(micro level)的高度。此外,为了体现三原色,需要在一个基板上用互不相同大小的量子点来形成图案,因此,图案化(patterning)困难且工序成本高。
[0005] 最近,为了解决这些问题,开发了向高分子基质(polymer matrix)的内部分散量子点的基质量子点图案化技术。基质量子点图案可易于调节高度,通过基质内的量子点的浓度调节来制造具有高的发光度的图案。不仅如此,高分子基质通过光刻(photo-lithography)进行图案化,因此,可容易形成2种以上的互不相同基质量子点图案。
[0006] 但是,至今的基质量子点图案中,量子点非均匀地分布在基质内部,因此,为了实际显示应用,与量子点膜的情况相同,额外地需要滤色器。因此,为了利用基质量子点图案来实现没有滤色器的量子点彩色显示器,需要超过以往方式的新概念的高均匀度的彩色体现技术。
[0007] 【现有技术文献】
[0008] 【专利文献】
[0009] (专利文献1)KR 10-1098783B1

发明内容

[0010] (发明所要解决的问题)
[0011] 本发明的实施例的目的在于,提供光调制量子点彩色显示器及其制造方法,即,利用排列性分子制备发出互不相同颜色光的基质量子点图案来使量子点的凝聚(aggregation)现象最小化,并追加了可调节量子点的发光度的光调制器(light modulator)的新概念的光调制量子点彩色显示器及其制造方法。与现有技术互不相同,上述光调制量子点彩色显示器即使没有滤色器,也可以实现高颜色纯度及宽广的颜色区域。
[0012] (解决问题所采用的措施)
[0013] 根据一个实施例的光调制量子点彩色显示器包括:光源;光调制器(light modulator),配置于上述光源的上部,能够调节从上述光源产生的光的透射度;以及量子点发光部,配置于上述光调制器的上部,借助于上述透射的光进行发光。
[0014] 在一个实施例中,上述量子点发光部可包括具有互不相同的发光特性的多个量子点图案。
[0015] 在一个实施例中,可在上述多个排列性基质量子点图案中的至少两个以上在上述量子点图案的厚度上互不相同或者在内部量子点的大小及组成物质上互不相同。
[0016] 在一个实施例中,上述量子点发光部还可包括:基板;以及排列层,位于上述基板与上述多个量子点图案之间,上述量子点图案利用排列性高分子来使量子点均匀地分布在基质的内部,以便能够均匀地发光。
[0017] 在一个实施例中,上述排列性高分子的排列方向可设定为与上述基板垂直或水平的方向。
[0018] 在一个实施例中,上述排列性高分子可以为反应性介晶(reactive mesogen,反应性液晶元)。
[0019] 在一个实施例中,当从与上述基板的表面相垂直的方向观察时,上述量子点图案可具有多形或由曲线和直线形成的封闭的图形形状的剖面。
[0020] 在一个实施例中,上述光源可具有能够诱导量子点发光的波长
[0021] 在一个实施例中,上述光调制器可按像素调节从上述光源发生的光的透射度。
[0022] 在一个实施例中,上述光调制器可由液晶构成。
[0023] 根据一个实施例的光调制量子点彩色显示器的制造方法包括:在光源的上部配置光调制器的步骤;在上述光调制器的上部配置基板的步骤;在上述基板的外部面或内部面上形成排列层的步骤;以及在上述排列层上形成具有互不相同的发光特性的多个量子点图案的步骤。
[0024] 在一个实施例中,可在上述多个排列性基质量子点图案中至少两个以上在上述量子点图案的厚度上互不相同或者在量子点的大小及组成物质上互不相同。
[0025] 在一个实施例中,上述量子点图案可利用排列性高分子来使量子点均匀地分布在基质的内部,以便能够均匀地发光。
[0026] 在一个实施例中,上述排列性高分子的排列方向可以设定为与上述基板垂直或水平的方向。
[0027] 在一个实施例中,上述排列性高分子可以为反应性介晶(reactive mesogen,反应性液晶元)。
[0028] 在一个实施例中,当从与上述基板的表面相垂直的方向观察时,上述量子点图案可具有多角形或由曲线和直线形成的封闭的图形形状的剖面。
[0029] 一个实施例的量子点发光面板可包括具有不同的发光特性的多个量子点图案,上述量子点图案利用排列性高分子来使量子点均匀地分布在基质的内部,以便能够均匀地发光。
[0030] 在一个实施例中,上述排列性高分子可以为反应性介晶(reactive mesogen,反应性液晶元)。
[0031] 在一个实施例中,可在上述多个量子点图案中至少两个以上在上述量子点图案的厚度上互不相同或者在内部量子点的大小及组成物质上互不相同。
[0032] 在一个实施例中,上述量子点图案的发光可以为通过施加外部电压来进行的电致发光(electro-luminescence)或从光源吸收光能来进行的光致发光(photo-luminescence)。
[0033] (发明的效果)
[0034] 根据本发明的实施例,本发明提供光调制量子点彩色显示器,上述光调制量子点彩色显示器包括:光源,可通过光调制进行量子点发光;光调制器(light modulator),位于上述光源的上部,可调节透射度;以及量子点发光部,可以在可视光线带内的特定波长带中进行光致发光(photo-luminescence)。
[0035] 根据本发明的另一实施例,本发明提供上述光调制量子点彩色显示器的制造方法。
[0036] 根据本发明的又一实施例,提供利用排列性高分子来使量子点均匀地分布在基质内部从而可均匀地发出光的量子点发光面板。
[0037] 根据实施例,均匀地向排列性基质内部分布量子点,从而即使没有滤色器,也可体现纯度高的颜色,因此可越过以往的彩色显示器技术的局限性。
[0038] 此外,与现有技术互不相同,不经过电子或空穴注入、输送、结合、发光等的复杂过程,可直接发出光,从而变得经济性良好,且现有的LCD制造公式可易于适用来进行制造,因此,商业上的效果也极为卓越。附图说明
[0039] 图1为根据一个实施例的光调制量子点彩色显示器的剖视图。
[0040] 图2a至图2c为示出根据一个实施例的排列性基质量子点图案的形成过程的剖视图。
[0041] 图3a至图3c为示出根据实施例利用相应于未排列的高分子、垂直取向高分子及水平取向高分子的基质来制造的量子点图案的实际发光特性的图。
[0042] 图4a至图4d为示出根据一个实施例的光调制量子点彩色显示器的制造工序的剖视图。
[0043] 图5a至图5c为示出根据实施例制造为在相应于红色R、绿色G及青色B的波长带中发光的排列性基质量子点图案的随波长的发光度的图表。
[0044] 图6a至图6c为示出根据实施例位于单一基板内的红色R、绿色G排列性基质量子点图案的实际发光特性的图。
[0045] 图7a至图7b为示出根据一个实施例的光调制量子点彩色显示器的驱动的示意图。
[0046] 图8a至图8c为根据一个实施例的随光调制量子点彩色显示器的R、G、B单位像素的电压的各个波长的发光度曲线。
[0047] 图9a至图9e为示出根据一个实施例的光调制量子点彩色显示器的实际驱动的图。
[0048] (附图标记的说明)
[0049] 01:光源;02:光调制器;03:量子点发光部;04:基板;05:排列层;
[0050] 06至08:排列性基质量子点图案;09:非排列性高分子基质;10:量子点;
[0051] 11:凝聚的量子点;12:垂直取向高分子基质;13:水平取向高分子基质;
[0052] 14:光刻用掩膜;15:量子点-排列性高分子基质混合物;16:上部偏光板;
[0053] 17:上部基板;18:上部透明电极;19:上部液晶取向层;20:液晶层;
[0054] 21:下部液晶取向层;22:下部透明电极;23:下部基板;24:下部偏光板具体实施方式
[0055] 后述的对于本发明的详细说明参照作为例示将本发明可实施的特定实施例图示的附图。为使本发明所属技术领域的普通技术人员充分实施本发明而详细说明本发明。本发明的多种实施例虽然互不相同,但是没有必要相互排他。例如,在此记载的特定形状、结构及特性与一个实施例相关地不超出本发明的精神及范围的同时可实现为其他实施例。
[0056] 此外,各个公开的实施例内的个别结构要素的位置或配置在不超出本发明的精神及范围的情况下可有多种变更。因此,后述的详细说明并非意味着限定含义,只要适当说明,就本发明的范围而言,与其权利要求所主张的内容均等的所有范围一起被所附的权利要求保护范围所限定。图中,在多个侧面上,类似的附图标记指相同或类似的功能。
[0057] 以下,参照附图,详细说明本发明的实施例。
[0058] 图1为根据本发明实施例的光调制量子点彩色显示器的剖视图。
[0059] 参照图1,本发明一个实施例的光调制量子点彩色显示器包括:光源01、光调制器02及量子点发光部03。
[0060] 根据实施例,上述光调制量子点彩色显示器在量子点发光部的内部还可包括基板04,包括形成于上述基板上的排列层05及位于上述排列层上的多个排列性基质量子点图案
06至08。
[0061] 以下,详细说明上述结构要素的功能。
[0062] 光源01为用于使量子点光致发光(photo-luminescence)的部分,可由发出如紫外线和蓝色光那样能够诱导量子点的光致发光的适当的光的元件形成。
[0063] 位于光源01的上部的光调制器02由多个像素形成,可借助于外部的电压连续改变透射的光源的透射度。在一个实施例中,光调制器02可按各个像素调节从上述光源产生的光的透射度。
[0064] 在一个实施例中,光调制器02可以为基于液晶的光调制器。但是,这仅是例示性实施例,构成光调制器的物质及可变机理并不局限于上述实施例。即,只要是可调节从光源向量子点发光部进行的光的强度的任一装置即可。
[0065] 位于光调制器02的上部的量子点发光部03内基板04为支撑量子点发光部03的整体结构的部分,可由玻璃、石英(quartz)、高分子树脂(例如,塑料等)或其他适当物质构成。
[0066] 排列在基板04上的多个排列性基质量子点图案在可视光线带中具有互不相同的光致发光(photo-luminescence)特性。例如,多个排列性基质量子点图案内部的量子点(例如,06至08)可分别发出在红色R、绿色G、蓝色B波长中的基于量子点大小的光。
[0067] 为了具有如上所述地不同的发光特性,多个排列性基质量子点图案可具有大小及物质互不相同的量子点(例如,06至08)。在一个实施例中,上述量子点物质为了获得能够实现高的颜色纯度及效率的可视光线带的光致发光特性而由硒化镉(cadmium-selenide)、硫化镉(cadmium-sulfide)等的物质形成。但是,这仅是例示性实施例,可由利用光源产生的光来进行光致发光的任意的量子点构成,而并不局限于特定物质。
[0068] 进而,根据实施例的光调制量子点彩色显示器还可包括形成于上述基板04上的排列层05。上述排列层用于定义排列性基质量子点图案内的高分子排列方向。
[0069] 排列层05可通过光取向、摩擦或其他适当的方式来定义排列性高分子的排列方向。在一个实施例中,排列层05可由易于形成薄膜形成、通过追加工序来定义排列方向的物质,例如,聚酰亚胺(polyimide)或化物(SiO2)等形成,但这仅是例示性实施例,构成排列层的物质及形成工序并不局限于上述内容。
[0070] 在本说明书中记载的实施例的光调制量子点彩色显示器形成为周期地排列分别在与红色R、绿色G、蓝色B相对应的波长带中发光的单位像素,在另一实施例中,量子点的构成成分及大小、各个量子点的发光波长带、排列顺序和/或排列形态可与在本说明书中公开的内容不同。例如,可形成由青色(cyan)、黄色(yellow)及品红色(magenta)的单位像素构成的光调制量子点彩色显示器,以适合于需要应用的领域的方式可适当改变上述要素的结构。
[0071] 以下,参照图2a至图2c,说明作为一个实施例的光调制量子点彩色显示器构成要素的高分子基质量子点图案。
[0072] 图2a例示性示出以往的非排列性高分子基质量子点图案。如图所示,位于非排列性高分子基质09内的量子点10的分布由不同大小的凝聚的量子点11形成,由此,不均匀地排列。
[0073] 为了改善上述问题,如图2b至图2c所示,在基板04上制造排列层05而形成排列性基质12、13。因排列层05,排列性分子被排列,高分子链的长度变近,在基质内部,可防止量子点的凝聚现象。上述排列性基质的方向根据排列层可如图2b所示地定义为垂直方向,或者,可如图2c所示地定义为水平方向。
[0074] 在一个实施例中,上述排列性基质12、13为了确保高的颜色透射度及工序容易性,可由反应性介晶(reactive mesogen,反应性液晶元)构成。但是,这仅是例示性实施例,可由通过排列层排列的任意高分子构成,并不局限于特定物质。
[0075] 图3a至图3c为分别使用非排列性高分子、垂直排列高分子、水平排列高分子来制造的基质量子点图案(图1的06至08)的发光照片。在实施例中,通过溶液工序在玻璃材质的基板(图1的04)上形成排列层之后,通过摩擦定义高分子链的排列方向。使用反应性介晶形成垂直排列高分子和水平排列高分子。量子点利用可发出红色波长带的光的硒化镉量子点。为了量子点发光而使用紫外线区域(365nm)的光并测定光的强度。上述工序条件仅是实验性例示,并不意味着最优的条件,或者本发明的范围并不局限于此。
[0076] 参照图3a,利用现有技术的非排列性高分子的基质量子点图案呈现出不均匀的发光特性。如上所述,这是因为,高分子链之间的距离不均匀,因此分别以不同大小凝聚的量子点不均匀地分布在高分子基质的内部。
[0077] 与此相比,如图3b至图3c所示,利用根据本发明实施例的垂直或水平方向排列性高分子的基质量子点图案在显微镜照片整体发出均匀的光。
[0078] 以上,以量子点从光源吸收光能来进行发光的光致发光(Photo-luminescence)为基础进行说明,但本发明的技术思想并不局限于此,可适用于通过电压施加来发光的电致发光(Electro-luminescence)。即,在相应实施例中,使用了光致发光方式,但是上述量子点发光板的驱动机理并不局限于光致发光。例如,在将具有排列性的导电性高分子用为基质的情况下,可进行电致发光。此时,只要是可用向量子点发光板流动的电流的大小来调节量子点发光板的光的强度的任意装置或电流传递层即可。
[0079] 在一个实施例中,提供均可利用于光致发光(Photo-luminescence)或电致发光(lectro-luminescence)技术领域的量子点发光板。上述量子点发光板包括具有不同发光特性的多个量子点图案,上述量子点图案利用排列性高分子来使量子点均匀地分布在基质内部,从而实现均匀的光的发光。
[0080] 以下,参照图4a至图4b,说明一个实施例的光调制量子点彩色显示器内的排列性基质量子点图案的制造工序。
[0081] 参照图4a,执行在基板04上形成上述排列层05的步骤。例如,利用溶液工序及真空等来在由玻璃或塑料等形成基板04上形成排列层05。排列层05通过光取向、摩擦或其他适当方式定义排列性基质的排列方向。排列层05由如聚酰亚胺(polyimide)或硅氧化物(SiO2)那样易于形成薄膜并通过追加工序来定义分子排列方向的物质形成。
[0082] 根据实施例,形成排列层05的工序为了定义排列性基质的排列方向而可追加执行如摩擦(rubbing)等的工序。但是,这仅是例示性实施例,构成排列层的物质及形成工序并不局限于上述内容。
[0083] 参照图4b至图4d,执行在图4a的工序中形成的排列层05上形成多个排列性基质量子点图案的步骤,多个排列性基质量子点图案用于仅发出特定波长带的光。例如,多个排列性基质量子点图案仅分别发出在红色R、绿色G、蓝色B波长中相应于量子点的大小的波长带的光。
[0084] 如图4b所示,在上述排列层05上形成量子点-高分子基质混合物15,利用光刻(photolithography)用掩膜(mask)14来进行部分露出,由此,如图4c所示,可形成量子点图案06,并反复执行上述步骤,由此,如图4d所示,可形成多个排列性基质量子点图案06至08。
[0085] 在上述工序中,多个排列性基质量子点图案通过溶液工序等来在排列层上涂敷量子点和排列性高分子混合溶液并执行光掩膜工序和光固化过程来形成,但并不局限于此。根据实施例,为了具有不同的光发光特性而改变混合的量子点的大小,由此可改变排列性基质量子点图案的发光区域。
[0086] 在以上说明的实施例的光调制量子点彩色显示器制造工序中,相应于R、G、B单位像素的多个排列性基质量子点图案均以类似的结构形成,因此,反复执行相应于图4b至图4c的工序来形成量子点图案。
[0087] 图5a至图5c示出制造为分别发出R、G、B波长带的光的多个排列性基质量子点图案的随波长的发光度曲线。在实施例中,通过溶液工序在玻璃材质的基板上形成垂直方向排列层之后,没有追加工序的情况下,定义高分子链的排列方向。垂直排列高分子使用反应性介晶,量子点利用可实现R、G、B波长带发光的不同大小的硒化镉量子点来形成。为了量子点发光,使用紫外线区域(365nm)的光来进行测定。多个排列性基质量子点图案的随波长的发光度通过普通紫外可见光线光谱仪(UV-Vis.Fiber optic spectrometer)(Ocean Optics S2000)来在大气环境(ambient environment)中进行测定。上述条件仅是实验性例示,并非意味着最优条件,或者本发明的范围并不局限于此。
[0088] 参照图5a至图5c,具有不同大小的量子点的各个排列性基质量子点图案中,发光波长带的中心分别为620nm(图5a)、530nm(图5b)、440nm(图5c),属于典型的R、G、B波长带。如图5a至图5c所示,多个排列性基质量子点图案因光源而激发(excitation)的量子点发出特定波长带的光。但是,量子点的发光波长带并不局限于上述内容,量子点的发光波长带可利用量子点的大小和/或量子点的组成物质等来适当调节。
[0089] 图6a至图6b是制造为在红色R、绿色G波长带发光的多个排列性基质量子点图案实现在单一基板的图案照片。为了量子点发光,使用紫外线区域(365nm)的光并测定光的强度。图6a至图6b为示出仅形成红色R图案的情况,显示借助于入射的光源的光来在红色R、绿色G单位像素中发出的光。另一方面,图6c为均形成红色R、绿色G图案的情况的照片,分别显示发出红色和绿色光。
[0090] 图7a及图7b为示出一个实施例的光调制量子点彩色显示器的驱动的示意图。在实施例中利用的光调制器02可包括上部偏光板16、上部基板17、上部透明电极18、上部液晶取向层19、液晶层20、下部液晶取向层21、下部透明电极22、下部基板23、下部偏光板24。
[0091] 参照图7a及图7b,光调制器02利用液晶来制造,光源01的波长属于红外线区域(365nm)。但是,光源及光调制器并不局限于上述内容,根据光源的特性,可适当调节光调制器的结构。
[0092] 参照图7a,在向光调制量子点彩色显示器的各个单位像素施加液晶的阈值电压(threshold voltage)以上的电压的情况下量子点06至08发光。
[0093] 具体地,在光源01照射的光经过光调制器02的下部偏光板24而处于线偏光状态,经过液晶层20时发生相位延迟。此时,就液晶层20而言,其厚度调节为相对于光源的中心波长液晶层具有1/2波长左右的相位延迟。最后,透过液晶层20的光经过与下部偏光板24垂直的上部偏光板16并最终向量子点发光部03照射光,由此实现量子点发光。
[0094] 在上述实施例中,以在光调制器02上配置量子点发光部03的基板04的形态为基准进行了说明,根据另一实施例,可构成为基板04配置于量子点发光部的最上方的形态。即,量子点发光部03的量子点图案可配置于基板04内部面或外部面。基于此,量子点图案(06至08)直接配置于光调制器02上,其上方依次配置排列层05、基板04。
[0095] 进而,在本发明中,量子点图案、排列层及基板的配置并不局限于特定顺序,只要是从光源入射的光经过光调制器并到达量子点图案而诱发发光的结构即可。
[0096] 相反,参照图7b,在未向光调制量子点彩色显示器施加电压的情况下,垂直取向的液晶层20相对于向基板垂直入射的光不会发生相位延迟,因此,光源01的光经过光调制器02的下部偏光板及上部偏光板时无法通过。但是,上述常黑模式(NB,normally black mode)仅是例示性实施例,基于电压施加的亮度调节方式不受限制。例如,液晶取向方向在初期为与基板水平的方向,在与上部及下部偏光板形成45°的情况下,处于:当未施加电压时,光会透射,在施加电压的情况下,光无法透射的常白(NW,normally white mode)模式。
[0097] 通过上述原理,根据基于电压的施加的光调制器的光透射特性,可调节量子点图案的可视光线带中的发光与否,如下所述,根据电压的强度,可调节量子点图案的发光度。因此,可进行R、G、B各个的层次(gradation)表现,也可实现高分辨率的动态彩色影像。
[0098] 图8a至图8c为基于施加的电压的大小的光调制量子点彩色显示器的R、G、B单位像素随波长的发光度曲线。与图5a至图5c的随波长的量子点发光测定条件相同,使用具有不同大小的量子点来形成。此外,多个随波长的发光度通过普通紫外可见光线光谱仪(UV-Vis.Fiber optic spectrometer)(Ocean Optics S2000)来在大气环境(ambient environment)下进行测定。
[0099] 图8a为红色R单位像素的随波长的发光度曲线。在施加阈值电压(threshold voltage)以上的电压的情况下,从光源照射的光透射光调制器来使量子点激发(excitation)而呈现出发出光的状态,所施加的电压越低,透过光调制器的光逐渐减少,虽然维持发光波长带,但是发光度则逐渐减少。图8b及图8c与图8a相同,分别呈现出绿色G、蓝色B单位像素的随波长的发光度曲线,与红色R单位像素的随波长的发光度曲线相同,随着所施加的电源的强度增加,维持各个波长带的同时发光度会增加。
[0100] 图9a至图9e为实施例的光调制量子点彩色显示器的实际驱动照片。若向红色R、绿色G、蓝色B单位像素施加的电压分别为VR、VG、VB,则图9a示出均未向红色R、绿色G、蓝色B单位像素施加电压的情况(即,VR=0V、VG=0V、VB=0V),从光源照射的光无法通过光调制器,因此,无法使量子点激发,从而无法导致发光。另一方面,图9b为在仅向红色R单位像素施加阈值电压以上的电压的情况下(即,VR=3.4V、VG=0V、VB=0V)的照片,光源的光仅通过与光调制器的红色R单位像素相对应的部分,因此,与上述区域相对应的量子点呈现出发光的状态。
[0101] 图9c示出仅向绿色G单位像素施加阈值电压以上的电压的情况(即,VR=0V、VG=3.4V、VB=0V),图9d示出仅向蓝色B单位像素施加阈值电压以上的电压的情况(即,VR=0V、VG=0V、VB=3.4V),图9e示出均向红色R、绿色G、蓝色G单位像素施加阈值电压以上的电压的情况(即,VR=3.4V、VG=3.4V、VB=3.4V),可分别独立驱动R、G、B单位像素。
[0102] 根据以上说明的实施例,制造排列性基质量子点图案,由此,制造高的颜色均匀度及颜色纯度的光调制量子点彩色显示器,可适用的元件的制约得到缓和,从而具有优秀的应用可能性。但是,上述光调制量子点彩色显示器的结构仅是例示性实施例,决定为了量子点激发(excitation)而使用的光源的波长带、光源的透射度的光调制器的构成及结构并不局限于在实施例中使用的物质,可以为能够调节为了量子点的激发而入射的光的强度的任意物质及结构。
[0103] 在上述实施例的量子点彩色显示器中,量子点均匀地分布在排列性基质内部,进而,与以往的简单在LCD结构中将量子点膜(Quantum Dot Film)用为背光的现有技术不同,利用光调制器来使量子点发光,由此,作为即使没有滤色器,也可以实现纯度高的颜色的发光型彩色显示器,可越过现有的彩色显示器技术的局限性。
[0104] 此外,与现有技术不同,不经过电子或空穴注入、输送、结合、发光等的复杂过程,可直接发出光,因此,有经济上有点,现有的LCD制造公司可易于适用而制造,因此,商业方面呈现出极高的效果。
[0105] 以上参照附图中所示的实施例对本发明进行了说明,但是上述实施例仅是例示性实施例,只要是本发明所属技术领域的普通技术人员,可从其进行多种变形及实施例的变形。但是,上述变形属于本发明的技术保护范围。因此,本发明的真正技术保护范围由所附的发明权利要求范围的技术思想来确定。
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