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1. (WO2017133134) DISPLAY APPARATUS
Document

说明书

发明名称 0001   0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071  

权利要求书

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22  

附图

0001   0002   0003   0004  

说明书

发明名称 : 显示装置

技术领域

[0001]
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种显示装置。

背景技术

[0002]
随着显示技术的不断发展,液晶显示装置(Liquid Crystal Display,LCD)和有机电致发光显示装置(Organic Light Emitting,Diode OLED)发展迅速。然而,现有的LCD和OLED都存在各自的缺点,例如,LCD在应用于柔性显示领域时会受到制作工艺难度较大的限制。OLED本身存在良率较低、成本较高、寿命较短等问题。
[0003]
因此,如何提供一种新型的显示装置,是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
[0004]
发明内容
[0005]
有鉴于此,本发明实施例提供了一种新型的显示装置。
[0006]
本发明实施例提供的显示装置包括:衬底基板,位于所述衬底基板上的多个像素,以及位于所述衬底基板背离所述像素一侧的背光模组。每个像素具有微腔结构,并且所述背光模组发出的光在每个像素的微腔结构内发生多次振荡并以至少三种颜色的可见光出射。
[0007]
在一种可能的实现方式中,每个像素包括至少三个亚像素。每个亚像素包括在所述衬底基板上层叠设置的两个相变单元和位于所述两个相变单元之间的上转换单元。每个像素中各亚像素的上转换单元的颜色互不相同。
[0008]
在一种可能的实现方式中,每个像素中各亚像素的上转换单元的颜色分别为红色、绿色和蓝色。
[0009]
在一种可能的实现方式中,每个相变单元包括依次层叠设置的下电极、相变层和上电极。
[0010]
在一种可能的实现方式中,各亚像素呈矩阵排列。显示装置还包括与每行亚像素一一对应的多条栅线和与每列亚像素一一对应的多条数据线。每个亚像素还包括薄膜晶体管。每个亚像素的薄膜晶体管的栅极与该亚像素所在行对应的栅线电连接,该薄膜晶体管的源极与该 亚像素所在列对应的数据线电连接,该薄膜晶体管的漏极与该亚像素中的各下电极电连接。
[0011]
在一种可能的实现方式中,每个像素包括在所述衬底基板上层叠设置的四个相变单元和位于所述四个相变单元中每相邻的两个相变单元之间的上转换单元。每个像素中的各上转换单元的颜色互不相同。
[0012]
在一种可能的实现方式中,每个像素中的各上转换单元的颜色分别为红色、绿色和蓝色。
[0013]
在一种可能的实现方式中,每个相变单元包括依次层叠设置的下电极、相变层和上电极。
[0014]
在一种可能的实现方式中,各像素呈矩阵排列。显示装置还包括与每行像素一一对应的多条栅线和与每列像素一一对应的多条数据线。每个像素还包括薄膜晶体管。每个像素中的薄膜晶体管的栅极与该像素所在行对应的栅线电连接,该薄膜晶体管的源极与该像素所在列对应的数据线电连接,该薄膜晶体管的漏极与该像素中的各下电极电连接。
[0015]
在一种可能的实现方式中,红色上转换单元的材料为掺杂有镧系离子或锕系离子的硫属化物。
[0016]
在一种可能的实现方式中,绿色上转换单元的材料为掺杂有镧系离子或锕系离子的氟化物。
[0017]
在一种可能的实现方式中,蓝色上转换单元的材料为掺杂有镧系离子或锕系离子的氯化物。
[0018]
在一种可能的实现方式中,每个相变单元中的下电极在所述衬底基板上的正投影与该相变单元中的上电极在所述衬底基板上的正投影至少部分重叠。或者,每个相变单元中的下电极与该相变单元中的上电极分别位于该相变单元的体对角线上,且每个相变单元中的下电极在所述衬底基板上的正投影与该相变单元中的上电极在所述衬底基板上的正投影互不重叠。
[0019]
在一种可能的实现方式中,所述下电极的材料为氧化铟锡、钼、金、石墨烯和银纳米线中的任意一种。
[0020]
在一种可能的实现方式中,所述相变层的材料为氧化钒、镧系氧化物和锰酸盐中的任意一种。
[0021]
在一种可能的实现方式中,所述上电极的材料为氧化铟锡、钼、 金、石墨烯和银纳米线中的任意一种。
[0022]
在一种可能的实现方式中,各下电极的厚度和各上电极的厚度相等,各相变层的厚度相等,各上转换单元的厚度相等。所述背光模组发出的光具有单一波长。
[0023]
在一种可能的实现方式中,各上电极和各下电极的厚度范围为50nm至150nm,各相变层的厚度范围为100nm至200nm,各上转换单元的厚度范围为120nm至180nm。所述背光模组发出的光的波长范围为1500nm至1600nm。
[0024]
在一种可能的实现方式中,各上电极和各下电极的厚度均为100nm,各相变层的厚度为150nm,各上转换单元的厚度为150nm。所述背光模组发出的光的波长为1550nm。
[0025]
在一种可能的实现方式中,各下电极的厚度和各上电极的厚度相等,各相变层的厚度相等,每个像素中红色上转换单元的厚度、绿色上转换单元的厚度和蓝色上转换单元的厚度互不相等。所述背光模组发出的光具有第一波长、第二波长和第三波长。
[0026]
在一种可能的实现方式中,各上电极和各下电极的厚度范围为50nm至150nm,各相变层的厚度范围为100nm至200nm,每个像素中红色上转换单元的厚度范围为80nm至120nm,每个像素中绿色上转换单元的厚度范围为130nm至170nm,每个像素中蓝色上转换单元的厚度范围为180nm至220nm。
[0027]
所述第一波长的范围为1400nm至1490nm,所述第二波长的范围为1500nm至1590nm,所述第三波长的范围为1600nm至1690nm。
[0028]
在一种可能的实现方式中,各上电极和各下电极的厚度均为100nm,各相变层的厚度为150nm,每个像素中红色上转换单元的厚度为100nm,每个像素中绿色上转换单元的厚度为150nm,每个像素中蓝色上转换单元的厚度为200nm。所述第一波长为1450nm,所述第二波长为1550nm,所述第三波长为1650nm。
[0029]
本发明实施例提供的上述显示装置包括:衬底基板、位于衬底基板上的多个像素以及位于衬底基板背离像素一侧的背光模组。每个像素具有微腔结构,背光模组发出的光可以在每个像素的微腔结构内发生多次振荡并以至少三种颜色的可见光出射。由此,可以使显示装置实现彩色显示。与现有的液晶显示装置相比,根据本发明实施例的显 示装置在应用于柔性显示领域时不会受到制作工艺的限制。与现有的有机电致发光显示装置相比,根据本发明实施例的显示装置不会存在良率较低、成本较高、寿命较短等问题。

附图说明

[0030]
图1为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图;
[0031]
图2为本发明另一实施例提供的显示装置的结构示意图;
[0032]
图3为图1所示的显示装置的电路示意图;
[0033]
图4为图2所示的显示装置的电路示意图。

具体实施方式

[0034]
下面结合附图,对本发明实施例提供的显示装置的具体实施方式进行详细地说明。
[0035]
附图中各膜层的形状和厚度不反映其真实比例,目的只是示意说明本发明内容。
[0036]
如图1和图2所示,显示装置可以包括:衬底基板1,位于衬底基板1上的多个像素2,以及位于衬底基板1背离像素2一侧的背光模组3。每个像素2具有微腔结构,背光模组3发出的光在每个像素2的微腔结构内发生多次振荡并以至少三种颜色的可见光出射。
[0037]
在本发明实施例提供的上述显示装置中,每个像素具有微腔结构,背光模组发出的光可以在每个像素的微腔结构内发生多次振荡并以至少三种颜色的可见光出射。由此,可以使显示装置实现彩色显示。与现有的液晶显示装置相比,该显示装置在应用于柔性显示领域时不会受到制作工艺的限制。与现有的有机电致发光显示装置相比,该显示装置不会存在良率较低、成本较高、寿命较短等问题。
[0038]
在具体实施时,如图1所示,每个像素2可以包括至少三个亚像素20(图1以每个像素2包括三个亚像素20为例)。每个亚像素20可以包括在衬底基板1上层叠设置的两个相变单元21和位于两个相变单元21之间的上转换单元22。每个像素2中各亚像素20的上转换单元22的颜色互不相同。具体地,如图1所示,层叠设置的两个相变单元21和位于两个相变单元之间的上转换单元22构成一个微腔结构。背光模组3发出的光可以在每个微腔结构中反复振荡并以该微腔结构 中上转换单元22对应颜色的可见光出射。每个像素2包括并行平铺设置的三个微腔结构。每个像素2包含的三个微腔结构中的上转换单元22的颜色互不相同。背光模组3发出的光可以在每个像素2的三个微腔结构中反复振荡并以三种颜色的可见光出射,从而可以使显示装置实现彩色显示。
[0039]
在具体实施时,如图1所示,每个像素2中各亚像素20的上转换单元22的颜色可以分别为红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)。例如,背光模组3发出的光可以在具有红色上转换单元的微腔结构内反复振荡并以红色(R)的可见光出射,背光模组3发出的光可以在具有绿色上转换单元的微腔结构内反复振荡并以绿色(G)的可见光出射,背光模组3发出的光可以在具有蓝色上转换单元的微腔结构内反复振荡并以蓝色(B)的可见光出射。这样,可以使显示装置实现彩色显示。
[0040]
当然,每个像素也可以包括四个亚像素。例如,每个像素中各亚像素的上转换单元的颜色可以分别为红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)和黄色(Y)。或者,每个像素还可以包括更多个亚像素,在此不做限定。
[0041]
在具体实施时,如图1所示,每个相变单元21可以包括依次层叠设置的下电极211、相变层212和上电极213。具体地,通过对每个相变单元21中的下电极211和上电极213施加电压以使下电极211和上电极213之间形成电压差,可以改变下电极211和上电极213之间的相变层212的折射率和介电常数。使位于上转换单元22面向背光模组3一侧的各相变单元21对背光模组3发出的光实现部分透射部分反射且对可见光实现全反射、全透射或部分透射,使位于上转换单元22背向背光模组3一侧的各相变单元21对背光模组3发出的光实现全反射且对可见光实现全透射,从而可以使背光模组3发出的光在由层叠设置的两个相变单元21以及该两个相变单元之间的上转换单元22组成的微腔结构内反复振荡并以该微腔结构中的上转换单元对应颜色的可见光出射。
[0042]
在具体实施时,如图3所示(图3沿AA方向的剖视图即为图1),各亚像素20可以呈矩阵排列。显示装置还可以包括与每行亚像素20一一对应的多条栅线4和与每列亚像素20一一对应的多条数据线5。每个亚像素20还可以包括薄膜晶体管23。每个亚像素20的薄膜晶体 管23的栅极与该亚像素所在行对应的栅线4电连接。薄膜晶体管23的源极与该亚像素所在列对应的数据线5电连接。薄膜晶体管23的漏极与该亚像素中的各下电极(图3中未示出)电连接。具体地,每个亚像素中的各下电极可以通过过孔的方式与该亚像素中的薄膜晶体管的漏极电连接。具体地,在一帧的显示时间内,对各栅线4依次加载栅极扫描信号,使各薄膜晶体管23逐行开启。对各数据线5加载灰阶信号。灰阶信号通过开启的薄膜晶体管23加载到下电极211。通过对各上电极213加载固定电压信号,可以使每个相变单元21中的上电极213和下电极211形成电压差,从而可以改变每个相变单元21中的相变层212的折射率和介电常数,使位于上转换单元22面向背光模组3一侧的各相变单元21对背光模组3发出的光实现部分透射部分反射且对可见光实现全反射、全透射或部分透射,使位于上转换单元22背向背光模组3一侧的各相变单元21对背光模组3发出的光实现全反射且对可见光实现全透射,进而可以使背光模组3发出的光在由层叠设置的两个相变单元21以及该两个相变单元之间的上转换单元22组成的微腔结构内反复振荡并以该微腔结构中的上转换单元对应颜色的可见光出射。对于所施加的各个电压,可以根据波动光学来进行设计。例如,每隔一定周期可以实现同一个光学特性,比如同一个光强、颜色等。
[0043]
需要说明的是,对各上电极加载固定电压信号具体可以通过将各上电极接地来实现,即,对各上电极加载零电压信号。或者,也可以在每个亚像素中设置两个薄膜晶体管,每个亚像素中的各上电极以过孔的方式与该亚像素中的一个薄膜晶体管的漏极电连接,通过该薄膜晶体管对该亚像素中的各上电极施加固定电压信号。每个亚像素中的各下电极以过孔的方式与该亚像素中的另一个薄膜晶体管的漏极电连接,通过该薄膜晶体管对该亚像素中的各下电极施加灰阶信号。在此不做限定。当然,还可以将位于同一膜层的各相变单元中的各上电极设置为整面设置的面状电极,通过一条引线对整面设置的面状电极施加固定电压信号。利用每个亚像素中的薄膜晶体管对该亚像素中的各下电极施加灰阶信号来使显示装置实现灰阶显示。
[0044]
当然,也可以将每个亚像素中的两个相变单元中的下电极电连接,只需将每个亚像素中一个相变单元中的下电极与该亚像素中的薄膜晶 体管的漏极电连接,在此不做限定。或者,也可以在每个亚像素中设置两个薄膜晶体管,两个薄膜晶体管的漏极分别与该亚像素中的两个相变单元中的下电极电连接,通过两个薄膜晶体管分别对两个相变单元中的下电极施加不同的电压信号,并且通过对各上电极加载固定电压信号,来实现每个相变单元中的上电极和下电极形成电压差,在此不做限定。或者,还可以将每个亚像素中的薄膜晶体管的漏极分别与该亚像素中的各上电极电连接,通过对各下电极加载固定电压信号,来实现每个相变单元中的上电极和下电极形成电压差,在此不做限定。
[0045]
在具体实施时,根据本发明的另一实施例,如图2所示,每个像素2可以包括在衬底基板1上层叠设置的四个相变单元21和位于四个相变单元中每相邻的两个相变单元之间的上转换单元22。每个像素2中的各上转换单元22的颜色互不相同。具体地,如图2所示,层叠设置的四个相变单元21中每相邻的两个相变单元和位于这两个相变单元之间的上转换单元22构成一个微腔结构。背光模组3发出的光可以在每个微腔结构中反复振荡并以该微腔结构的上转换单元22对应颜色的可见光出射。例如,每个像素2包含垂直层叠设置的三个微腔结构,并且每个像素2包含的三个微腔结构中的上转换单元22的颜色互不相同。背光模组3发出的光可以在每个像素2的三个微腔结构中反复振荡并以三种颜色的可见光出射,从而可以使显示装置实现彩色显示。对于图2所示的显示装置,可以采用场序显示的方式进行显示。例如,在同一个像素位置,按照时间频率,在不同时间显示不同的颜色和灰度,通过频率上的快速切换来实现显示的混色效果。
[0046]
在具体实施时,如图2所示,每个像素2中的各上转换单元22的颜色可以分别为红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)。例如,背光模组3发出的光可以在具有红色上转换单元的微腔结构内反复振荡并以红色(R)的可见光出射,背光模组3发出的光可以在具有绿色上转换单元的微腔结构内反复振荡并以绿色(G)的可见光出射,背光模组3发出的光可以在具有蓝色上转换单元的微腔结构内反复振荡并以蓝色(B)的可见光出射。这样,可以使显示装置实现彩色显示。
[0047]
当然,每个像素还可以包括层叠设置的五个相变单元和位于五个相变单元中每相邻的两个相变单元之间的上转换单元。也就是说,每个像素包含垂直层叠设置的四个微腔结构。每个像素包含的四个微腔 结构中的上转换单元的颜色例如可以分别为红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)和黄色(Y),在此不做限定。或者,每个像素还可以包含垂直层叠设置的更多个微腔结构,在此不做限定。
[0048]
在具体实施时,如图2所示,每个相变单元21包括依次层叠设置的下电极211、相变层212和上电极213。具体地,通过对每个相变单元21中的下电极211和上电极213施加电压以使下电极211和上电极213之间存在电压差,可以改变下电极211和上电极213之间的相变层212的折射率和介电常数。使每个微腔结构中位于上转换单元22面向背光模组3一侧的相变单元21对背光模组3发出的光实现部分透射部分反射且对可见光实现全透射,使每个微腔结构中位于上转换单元22背向背光模组3一侧的相变单元21对背光模组3发出的光实现全反射且对可见光实现全透射,从而可以使背光模组3发出的光在每个微腔结构内反复振荡并以该微腔结构中的上转换单元22对应颜色的可见光出射。
[0049]
在具体实施时,如图4所示(图4沿BB方向的剖视图即为图2),各像素2呈矩阵排列。显示装置还可以包括与每行像素2一一对应的多条栅线4和与每列像素2一一对应的多条数据线5。每个像素2还可以包括薄膜晶体管23。每个像素2中的薄膜晶体管23的栅极与该像素所在行对应的栅线4电连接,薄膜晶体管23的源极与该像素所在列对应的数据线5电连接,薄膜晶体管23的漏极与该像素中的各下电极(图4中未示出)电连接。具体地,每个像素中的各下电极可以通过过孔的方式与该像素中的薄膜晶体管的漏极电连接。具体地,在一帧的显示时间内,对各栅线4依次加载栅极扫描信号,使各薄膜晶体管23逐行开启,对各数据线5加载灰阶信号,灰阶信号通过开启的薄膜晶体管23加载到下电极211。通过对各上电极213加载固定电压信号,可以使每个相变单元21中的上电极213和下电极211形成电压差,从而可以改变每个相变单元21中的相变层212的折射率和介电常数。使每个微腔结构中位于上转换单元22面向背光模组3一侧的相变单元21对背光模组3发出的光实现部分透射部分反射且对可见光实现全透射,使每个微腔结构中位于上转换单元22背向背光模组3一侧的相变单元21对背光模组3发出的光实现全反射且对可见光实现全透射,从而可以使背光模组3发出的光在每个微腔结构内反复振荡并以该微腔结构 中的上转换单元对应颜色的可见光出射。在图4所示的显示装置中,可以通过高频操作,利用同一个薄膜晶体管向堆叠在一起的单元分时提供相应的电压信号,以实现场序显示。
[0050]
需要说明的是,对各上电极加载固定电压信号具体可以通过将各上电极接地来实现。即,对各上电极加载零电压信号。或者,也可以在每个像素中设置两个薄膜晶体管。每个像素中的各上电极以过孔的方式与该像素中的一个薄膜晶体管的漏极电连接,通过该薄膜晶体管对该像素中的各上电极施加固定电压信号。每个像素中的各下电极以过孔的方式与该像素中的另一个薄膜晶体管的漏极电连接,通过该薄膜晶体管对该像素中的各下电极施加灰阶信号,在此不做限定。当然,还可以将位于同一膜层的各相变单元中的各上电极设置为整面设置的面状电极,通过一条引线对整面设置的面状电极施加固定电压信号。利用每个像素中的薄膜晶体管对该像素中的各下电极施加灰阶信号来使显示装置实现灰阶显示。
[0051]
当然,也可以将每个像素中的各相变单元中的下电极电连接,只需将每个像素中一个相变单元中的下电极与该像素中的薄膜晶体管的漏极电连接,在此不做限定。或者,也可以在每个像素中设置与相变单元一一对应的多个薄膜晶体管。以每个像素中设置四个相变单元为例,每个像素中可以设置四个薄膜晶体管。四个薄膜晶体管的漏极分别与该像素中的四个相变单元中的下电极电连接。通过四个薄膜晶体管分别对四个相变单元中的下电极施加不同的电压信号。通过对各上电极加载固定电压信号,来实现每个相变单元中的上电极和下电极形成电压差,在此不做限定。或者,还可以将每个像素中的薄膜晶体管的漏极分别与该像素中的各上电极电连接,通过对各下电极加载固定电压信号,来实现每个相变单元中的上电极和下电极形成电压差,在此不做限定。
[0052]
综上所述,每个像素包含的微腔结构可以如图1所示的以并行平铺的方式设置,或者,每个像素包含的微腔结构也可以如图2所示的以垂直层叠的方式设置,在此不做限定。但需要说明的是,与每个像素中微腔结构以并行平铺的方式设置的显示装置相比,每个像素中微腔结构以垂直层叠的方式设置的显示装置的分辨率较高。
[0053]
需要说明的是,薄膜晶体管具体可以为氧化物薄膜晶体管或低温 多晶硅薄膜晶体管等,在此不做限定。具体地,薄膜晶体管中的栅极的材料可以为金属,例如钼(Mo)。厚度可以控制在200nm左右。具体可以通过溅射的方法获得。有源层的材料可以为透明导电氧化物,例如氧化铟镓锌(IGZO)。厚度可以控制在50nm左右。具体可以通过溅射的方法获得。溅射过程中气体氛围的氧含量可以控制在10%至80%。位于栅极和有源层之间的栅绝缘层的材料可以为二氧化硅(SiO 2)。厚度可以控制在150nm左右。具体可以通过化学气相沉积(CVD)的方法获得,沉积温度可以控制在370℃。源极和漏极的材料可以为叠层金属,例如钼/铝(Mo/Al)。厚度可以控制在200nm左右。具体可以通过溅射的方法获得。根据本发明的实施例,为了增强薄膜晶体管与衬底基板之间的附着力,可以在衬底基板与薄膜晶体管之间设置缓冲层。缓冲层的材料可以为二氧化硅或氮化硅等材料。厚度可以控制在200nm左右。具体可以采用化学气相沉积(CVD)方法获得。
[0054]
在具体实施时,在显示装置中还可以设置像素限定层。这样,可以将栅线、数据线以及薄膜晶体管等部件设置在像素限定层所在区域内,以避免显示装置出现漏光的问题。
[0055]
在具体实施时,红色上转换单元的材料可以为掺杂有镧系离子或锕系离子的硫属化物。例如,红色上转换单元的材料可以为Ca 2S 3:La 2O 3:Er 3+、CaS:Eu和CaS:Sm中的任意一种,在此不做限定。红色上转换单元具体可以通过旋涂、光刻、刻蚀的方式获得。
[0056]
在具体实施时,绿色上转换单元的材料可以为掺杂有镧系离子或锕系离子的氟化物,例如,BaY 2F 8:Tm 3+,在此不做限定。绿色上转换单元具体可以通过旋涂、光刻、刻蚀的方式获得。
[0057]
在具体实施时,蓝色上转换单元的材料可以为掺杂有镧系离子或锕系离子的氯化物,例如,K 2ZnCl 4:Nd 3+,在此不做限定。蓝色上转换单元具体可以依次通过旋涂、光刻、刻蚀的方式获得。
[0058]
在具体实施时,如图1和图2所示,每个相变单元21中的下电极211在衬底基板1上的正投影与该相变单元中的上电极213在衬底基板1上的正投影可以完全重叠。或者,每个相变单元中的下电极在衬底基板上的正投影与该相变单元中的上电极在衬底基板上的正投影也可以部分重叠。或者,每个相变单元中的下电极与该相变单元中的上电极还可以对角放置。即,每个相变单元中的下电极与该相变单元中的上 电极还可以分别位于该相变单元的体对角线上,且每个相变单元中的下电极在衬底基板上的正投影与该相变单元中的上电极在衬底基板上的正投影互不重叠,在此不做限定。
[0059]
在具体实施时,在每个相变单元中,下电极的材料可以为氧化铟锡(ITO)、钼(Mo)、金(Au)、石墨烯和银纳米线中的任意一种,在此不做限定。
[0060]
在具体实施时,在每个相变单元中,相变层的材料可以为氧化钒(VOx)、镧系氧化物和锰酸盐中的任意一种,在此不做限定。
[0061]
在具体实施时,在每个相变单元中,上电极的材料可以为氧化铟锡(ITO)、钼(Mo)、金(Au)、石墨烯和银纳米线中的任意一种,在此不做限定。
[0062]
在具体实施时,无论每个像素包含的微腔结构以如图1所示的并行平铺的方式设置还是以如图2所示的垂直层叠的方式设置,均可以将各下电极的厚度和各上电极的厚度设置为相等,将各相变层的厚度设置为相等,将各上转换单元的厚度设置为相等。也就是说,将各微腔结构的腔长设置为相等。对应于这种微腔结构,可以选择具有单一波长的光源作为背光模组的光源。
[0063]
在具体实施时,可以将各上电极和各下电极的厚度控制在50nm至150nm范围内,将各相变层的厚度控制在100nm至200nm范围内,将各上转换单元的厚度控制在120nm至180nm范围内。对应于这种微腔结构,可以选择波长在1500nm至1600nm范围内的光源作为背光模组的光源。
[0064]
根据另一实施例,由于人眼对绿色较为敏感,且绿色上转换单元的最大吸收峰为1550nm,因此,可以选择波长为1550nm的光源作为背光模组的光源。针对这种红外波长,为了使每个微腔结构中位于上转换单元背离背光模组一侧的相变单元对背光模组发出的光实现全反射且对可见光实现全透射,使每个微腔结构中位于上转换单元面向背光模组一侧的相变单元对背光模组发出的光实现部分反射部分透射且对可见光实现全透射,可以将各上电极和各下电极的厚度均设置为100nm,将各相变层的厚度设置为150nm,将各上转换单元的厚度设置为150nm。
[0065]
在具体实施时,无论每个像素包含的微腔结构以如图1所示的并 行平铺的方式设置还是以如图2所示的垂直层叠的方式设置,均可以将各下电极的厚度和各上电极的厚度设置为相等,将各相变层的厚度设置为相等,将每个像素中红色上转换单元的厚度、绿色上转换单元的厚度和蓝色上转换单元的厚度设置为互不相等。也就是说,每个像素包含的三个微腔结构(三个微腔结构可以并行平铺设置或垂直层叠设置)的腔长互不相等。对应于这种微腔结构,可以选择具有第一波长、第二波长和第三波长的光源作为背光模组的光源。
[0066]
在具体实施时,可以将各上电极和各下电极的厚度控制在50nm至150nm范围,将各相变层的厚度控制在100nm至200nm范围,将每个像素中红色上转换单元的厚度控制在80nm至120nm范围,将每个像素中绿色上转换单元的厚度控制在130nm至170nm范围,将每个像素中蓝色上转换单元的厚度控制在180nm至220nm范围。对应于这种微腔结构,可以选择第一波长的范围为1400nm至1490nm,第二波长的范围为1500nm至1590nm,第三波长的范围为1600nm至1690nm的光源作为背光模组的光源。
[0067]
在具体实施时,由于红色上转换单元、绿色上转换单元和蓝色上转换单元的最大吸收峰分别为1650nm、1550nm和1450nm,因此,可以选择第一波长为1450nm,第二波长为1550nm,第三波长为1650nm的光源作为背光模组的光源。针对这三种红外波长,为了使每个微腔结构中位于上转换单元背离背光模组一侧的相变单元对背光模组发出的光实现全反射且对可见光实现全透射,使每个微腔结构中位于上转换单元面向背光模组一侧的相变单元对背光模组发出的光实现部分反射部分透射且对可见光实现全透射,可以将各上电极和各下电极的厚度均设置为100nm,将各相变层的厚度设置为150nm,将每个像素中红色上转换单元的厚度设置为100nm,将每个像素中绿色上转换单元的厚度设置为150nm,将每个像素中蓝色上转换单元的厚度设置为200nm。需要说明的是,如图4所示,背光模组需要配合时序依次进行三种波长的光的扫描。在对每条栅线加载栅极扫描信号的时间段内,背光模组对三种波长的光至少扫描一次,使每个像素在一帧的显示时间内可以依次显示红色(R)、绿色(G)和蓝色(B),从而使显示装置实现彩色显示。
[0068]
在具体实施时,为了保护像素不受损坏,可以在像素的上方设置 钝化层(钝化层的材料可以选用二氧化硅或氮化硅等材料)和保护层(保护层的材料可以选用亚克力系材料)等,并在保护层的上方利用薄膜进行封装或利用盖板进行封装。并且,为了优化显示装置的显示效果,还可以在背光模组与衬底基板之间以及在封装薄膜(或封装盖板)背离衬底基板的一侧设置偏光片。需要说明的是,背光模组可以为侧入式背光模组。显示装置可以实现透明显示,即,背光模组一侧和封装薄膜(或封装盖板)一侧均可以出光。若在背光模组背离衬底基板的一侧设置反射膜,则显示装置可以实现顶出光。若在封装薄膜(或封装盖板)背离衬底基板的一侧设置反射膜,则显示装置可以实现底出光。
[0069]
需要说明的是,本发明实施例提供的上述显示装置,可以为手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件,在此不做限定。并且,本发明实施例提供的上述显示装置尤其适用于柔性显示装置。
[0070]
本发明实施例提供的显示装置包括衬底基板、位于衬底基板上的多个像素以及位于衬底基板背离像素一侧的背光模组。由于每个像素具有微腔结构,因此,背光模组发出的光可以在每个像素的微腔结构内发生多次振荡并以至少三种颜色的可见光出射,从而可以使显示装置实现彩色显示。并且,与现有的液晶显示装置相比,该显示装置在应用于柔性显示领域时不会受到制作工艺的限制。与现有的有机电致发光显示装置相比,该显示装置不会存在良率较低、成本较高、寿命较短等问题。
[0071]
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

权利要求书

[权利要求 1]
一种显示装置,包括: 衬底基板; 位于所述衬底基板上的多个像素;以及 位于所述衬底基板背离所述像素一侧的背光模组, 其中,每个像素具有微腔结构,所述背光模组发出的光在每个像素的微腔结构内发生多次振荡并以至少三种颜色的可见光出射。
[权利要求 2]
如权利要求1所述的显示装置,其中,每个像素包括至少三个亚像素,其中, 每个亚像素包括在所述衬底基板上层叠设置的两个相变单元和位于所述两个相变单元之间的上转换单元; 每个像素中各亚像素的上转换单元的颜色互不相同。
[权利要求 3]
如权利要求2所述的显示装置,其中,每个像素中各亚像素的上转换单元的颜色分别为红色、绿色和蓝色。
[权利要求 4]
如权利要求2所述的显示装置,其中,每个相变单元包括依次层叠设置的下电极、相变层和上电极。
[权利要求 5]
如权利要求4所述的显示装置,其中,各亚像素呈矩阵排列, 其中,所述显示装置还包括与每行亚像素一一对应的多条栅线和与每列亚像素一一对应的多条数据线, 其中,每个亚像素还包括薄膜晶体管,每个亚像素的薄膜晶体管的栅极与该亚像素所在行对应的栅线电连接,该薄膜晶体管的源极与该亚像素所在列对应的数据线电连接,该薄膜晶体管的漏极与该亚像素中的各下电极电连接。
[权利要求 6]
如权利要求1所述的显示装置,其中,每个像素包括在所述衬底基板上层叠设置的四个相变单元和位于所述四个相变单元中每相邻的两个相变单元之间的上转换单元, 其中,每个像素中的各上转换单元的颜色互不相同。
[权利要求 7]
如权利要求6所述的显示装置,其中,每个像素中的各上转换单元的颜色分别为红色、绿色和蓝色。
[权利要求 8]
如权利要求6所述的显示装置,其中,每个相变单元包括依次层叠设置的下电极、相变层和上电极。
[权利要求 9]
如权利要求8所述的显示装置,其中,各像素呈矩阵排列, 其中,所述显示装置还包括与每行像素一一对应的多条栅线和与每列像素一一对应的多条数据线, 其中,每个像素还包括薄膜晶体管,每个像素中的薄膜晶体管的栅极与该像素所在行对应的栅线电连接,该薄膜晶体管的源极与该像素所在列对应的数据线电连接,该薄膜晶体管的漏极与该像素中的各下电极电连接。
[权利要求 10]
如权利要求3或7所述的显示装置,其中,红色上转换单元的材料为掺杂有镧系离子或锕系离子的硫属化物。
[权利要求 11]
如权利要求3或7所述的显示装置,其中,绿色上转换单元的材料为掺杂有镧系离子或锕系离子的氟化物。
[权利要求 12]
如权利要求3或7所述的显示装置,其中,蓝色上转换单元的材料为掺杂有镧系离子或锕系离子的氯化物。
[权利要求 13]
如权利要求4或8所述的显示装置,其中,每个相变单元中的下电极在所述衬底基板上的正投影与该相变单元中的上电极在所述衬底基板上的正投影至少部分重叠;或者, 每个相变单元中的下电极与该相变单元中的上电极分别位于该相变单元的体对角线上,且每个相变单元中的下电极在所述衬底基板上的正投影与该相变单元中的上电极在所述衬底基板上的正投影互不重叠。
[权利要求 14]
如权利要求4或8所述的显示装置,其中,所述下电极的材料为氧化铟锡、钼、金、石墨烯和银纳米线中的任意一种。
[权利要求 15]
如权利要求4或8所述的显示装置,其中,所述相变层的材料为氧化钒、镧系氧化物和锰酸盐中的任意一种。
[权利要求 16]
如权利要求4或8所述的显示装置,其中,所述上电极的材料为氧化铟锡、钼、金、石墨烯和银纳米线中的任意一种。
[权利要求 17]
如权利要求4或8所述的显示装置,其中,各下电极的厚度和各上电极的厚度相等,各相变层的厚度相等,各上转换单元的厚度相等; 所述背光模组发出的光具有单一波长。
[权利要求 18]
如权利要求17所述的显示装置,其中,各上电极和各下电极的厚度范围为50nm至150nm,各相变层的厚度范围为100nm至200nm, 各上转换单元的厚度范围为120nm至180nm; 所述背光模组发出的光的波长范围为1500nm至1600nm。
[权利要求 19]
如权利要求18所述的显示装置,其中,各上电极和各下电极的厚度均为100nm,各相变层的厚度为150nm,各上转换单元的厚度为150nm; 所述背光模组发出的光的波长为1550nm。
[权利要求 20]
如权利要求4或8所述的显示装置,其中,各下电极的厚度和各上电极的厚度相等,各相变层的厚度相等,每个像素中红色上转换单元的厚度、绿色上转换单元的厚度和蓝色上转换单元的厚度互不相等; 所述背光模组发出的光具有第一波长、第二波长和第三波长。
[权利要求 21]
如权利要求20所述的显示装置,其中,各上电极和各下电极的厚度范围为50nm至150nm,各相变层的厚度范围为100nm至200nm,每个像素中红色上转换单元的厚度范围为80nm至120nm,每个像素中绿色上转换单元的厚度范围为130nm至170nm,每个像素中蓝色上转换单元的厚度范围为180nm至220nm; 所述第一波长的范围为1400nm至1490nm,所述第二波长的范围为1500nm至1590nm,所述第三波长的范围为1600nm至1690nm。
[权利要求 22]
如权利要求21所述的显示装置,其中,各上电极和各下电极的厚度均为100nm,各相变层的厚度为150nm,每个像素中红色上转换单元的厚度为100nm,每个所述像素中绿色上转换单元的厚度为150nm,每个所述像素中蓝色上转换单元的厚度为200nm; 所述第一波长为1450nm,所述第二波长为1550nm,所述第三波长为1650nm。

附图

[ 图 0001]  
[ 图 0002]  
[ 图 0003]  
[ 图 0004]