自发光显示面板和包括该自发光显示面板的显示设备的制作方法
本发明涉及具有自发光结构的、用以显示图像的显示面板和包括该自发光显示面板的显示设备。
背景技术：
显示设备指包括显示面板并显示各种格式的广播信号或图像信号/图像数据的设备。显示设备可以通过tv、监视器等来实现。诸如液晶显示面板、等离子显示面板等的各种类型的显示面板，根据其特征而被应用于各种显示设备，并且将输入图像信号作为图像显示在有效显示区域上。根据如何产生用于显示图像的光而将在显示设备中提供的显示面板分类为光接收面板结构和自发光面板结构。在光接收面板结构的情况下，显示面板本身不能发光，因此需要单独的背光单元来产生光并将光提供至显示面板。例如，液晶显示面板具有光接收面板结构。另一方面，自发光面板结构本身发光，不需要单独的背光单元。例如，有机发光二极管(oled)面板或发光二极管(led)标牌具有自发光面板结构。具体地，在自发光板中，oled面板包括阳极、有机发光层和阴极。由于外部光从阳极、阴极及类似的金属电极反射，所以存在降低了对比度的问题。为了解决这个问题，存在使用诸如铟锡氧化物(ito)的透明电极的方法，但是这种方法具有增加了生产成本的缺点。作为另一种解决方案，可以采用防反射膜，该防反射膜包括用于将外部光的相位延迟λ/4的相位差膜和用于滤除预定偏振光的偏振片。在这种情况下，可以解决由于外部光的反射造成的对比度下降的问题，但是出现了另一个问题：有机发光二极管的光学效率会降低到50％以下。这样的附加问题不仅出现在oled面板中，而且出现在其中以矩阵形式布置多个led和以矩阵形式布置的多个led被用作显示图像的像素的led标牌上。因此，如果可以通过提高外部光的吸收率来防止外部光的反射，并且提高来自oled和led的内部光的光学效率，则使用oled和led的面板的实用性将会进一步提高。
技术实现要素：
技术问题
因此，本发明的目的在于提供一种显示面板和包括该显示面板的显示设备，该显示面板不仅能够提高内部光的光学效率而且能够提高外部光的吸收率以防止外部光的反射的显示面板。
技术方案
根据示例性实施例的一方面，一种显示面板包括：基板；第一电极层和第二电极层，被配置为在所述基板中彼此面对；发光层，被配置为置于所述第一电极层与所述第二电极层之间，并且基于施加到所述第一电极层和所述第二电极层的电压而发光；偏振层，包括线栅
所述吸收层和所述缓冲层中的至少一个的厚度具有这样的值：使得向外部射出的第一偏振分量的光的透射率能够等于或高于第一下限值，从外部接收的第二偏振分量的光的吸收率能够等于或高于第二下限值。因此，可以提供包括吸收层和缓冲层的显示面板，吸收层的厚度和缓冲层的厚度均针对内部光的光学效率和外部光的吸收率而被最优化。
所述吸收层的厚度是与光的透射率的第一下限值以上相对应的第一范围内的值，所述缓冲层的厚度是与光的吸收率的第二下限值以上相对应的第二范围内的值。因此，可以提供包括吸收层和缓冲层的显示面板，吸收层的厚度和缓冲层的厚度范围均针对内部光的光学效率和外部光的吸收率而被最优化。
所述缓冲层被置于所述吸收层与所述偏振层之间。因此，可以提供具有对于内部光的光学效率和外部光的吸收率而被最优化的层状结构的显示面板。
所述缓冲层被置于所述基板与所述偏振层之间。因此，可以提供具有对于内部光的光学效率和外部光的吸收率而被最优化的层状结构的显示面板。
所述缓冲层被堆叠在所述吸收层上。因此，可以提供具有对于内部光的光学效率和外部光的吸收率而被最优化的层状结构的显示面板。
所述偏振层包括以栅格形式布置的、用以透射第一偏振分量的光的多个线栅。因此，可以提供一种显示面板，这种显示面板不仅透射第一偏振分量的光，而且反射第二偏振分量的光并且使第二偏振分量的光再循环。
所述吸收层和所述缓冲层中的至少一个被布置在所述多个线栅的每一个线栅中。因此，可以提供薄的显示面板。
根据另一个示例性实施例的一方面，一种显示设备包括：信号接收器，被配置为接收图像信号；信号处理器，被配置为处理在所述信号接收器中接收的图像信号；以及显示面板，被配置为显示由所述信号处理器处理过的图像信号，所述显示面板包括：基板；第一电极层和第二电极层，被配置为在所述基板中彼此面对；发光层，被配置为置于所述第一电极层与所述第二电极层之间，并且基于施加到所述第一电极层和所述第二电极层的电压而发光；偏振层，包括线栅，所述线栅被配置为透射从所述发光层发射的第一偏振分量的光，并且反射所发射的第二偏振分量的光；相位延迟层，被配置为使从所述偏振层反射的第二偏振分量的光的相位发生延迟，并且通过使从所述第一电极层和所述第二电极层中的至少一个反射的光的相位发生延迟来输出第一偏振分量的光；吸收层，被配置为设置在所述偏振层的第一偏振分量的光的射出侧，透射来自外部的第一偏振分量的光，并且吸收来自外部的第二偏振分量的光；以及缓冲层，被配置为设置在所述偏振层的第一偏振分量的光的射出侧，并且吸收来自外部的第二偏振分量的光。因此，内部光的第二偏振分量的光被循环以提高光学效率，并且提高了外部光的第二偏振分量的光的吸收率，从而使得显示器防止了外部光的反射。
所述吸收层和所述缓冲层中的至少一个的厚度具有这样的值：使得向外部射出的第一偏振分量的光的透射率能够等于或高于第一下限值，从外部接收的第二偏振分量的光的吸收率能够等于或高于第二下限值。因此，可以提供包括吸收层和缓冲层的显示面板，吸收层的厚度和缓冲层的厚度均针对内部光的光学效率和外部光的吸收率而被最优化。
所述吸收层的厚度是与光的透射率的第一下限值以上相对应的第一范围内的值，所述缓冲层的厚度是与光的吸收率的第二下限值以上相对应的第二范围内的值。因此，可以提供包括吸收层和缓冲层的显示面板，吸收层的厚度和缓冲层的厚度范围均针对内部光的光学效率和外部光的吸收率而被最优化。
所述缓冲层被置于所述吸收层与所述偏振层之间。因此，可以提供具有对于内部光的光学效率和外部光的吸收率而被最优化的层状结构的显示面板。
所述缓冲层被置于所述基板与所述偏振层之间。因此，可以提供具有对于内部光的光学效率和外部光的吸收率而被最优化的层状结构的显示面板。
所述缓冲层被堆叠在所述吸收层上。因此，可以提供具有对于内部光的光学效率和外部光的吸收率而被最优化的层状结构的显示面板。
所述偏振层包括以栅格形式布置的、用以透射所述第一偏振分量的光的多个线栅，并且所述吸收层和所述缓冲层中的至少一个被布置在所述多个线栅的每一个线栅中。因此，可以提供一种显示面板，这种显示面板不仅透射第一偏振分量的光，而且反射第二偏振分量的光，并且使第二偏振分量的光再循环，而且具有很薄的厚度。
技术效果
根据本发明，提供一种显示面板和包括该显示面板的显示设备，该显示面板和包括该显示面板的显示设备不仅能够提高内部光效率而且能够提高外部光吸收率，从而防止了外部光的反射。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的显示设备的框图，
图2是示意性示出根据本发明的一个实施例的显示面板的分层结构的横截面图，
图3是示意性示出根据本发明的一个实施例的显示面板的分层结构的横截面图，
图4示出了用于描述入射在图2的显示面板上的外部光的偏振特性逐步改变的过程的示例，
图5示出了用于描述从图2的显示面板发射的光的偏振特性逐步改变的过程的示例，
图6是示意性地示出根据本发明的一个实施例的显示面板的分层结构的横截面图，
图7是示出图6的显示面板中的偏振层的局部透视图，
图8和图9是示出图6的显示面板中的偏振层的示例的横截面图，
图10示出了用于描述从图6的显示面板发射的光的偏振特性逐步改变的过程的示例，
图11是用于描述从图6的显示面板发射的光的偏振特性逐步改变的过程的流程图，
图12是示意性地示出根据本发明的一个实施例的显示面板的分层结构的横截面图，
图13示出了用于描述从图12的显示面板发射的光的偏振特性逐步改变的过程的示例，
图14示出了用于描述入射在图12的显示面板上的外部光的偏振特性逐步改变的过程的示例，
图15是用于描述入射在图12的显示面板上的外部光的偏振特性逐步改变的过程的流程图，
图16是示意性地示出根据本发明的一个实施例的显示面板的分层结构的横截面图，
图17是图16的显示面板中的吸收偏振层的横截面图，
图18示出了用于描述从图16的显示面板发射的光的偏振特性逐步改变的过程的示例，
图19是用于描述从图16的显示面板发射的光的偏振特性逐步改变的过程的流程图，
图20示出了用于描述入射在图16的显示面板上的外部光的偏振特性逐步改变的过程的示例，
图21是示意性地示出根据发明的一个实施例的显示面板的分层结构的横截面图，
图22是示出了图21的显示面板中的偏振层的示例的横截面图，
图23是示意性地示出根据本发明的一个实施例的显示面板的分层结构的横截面图，
图24是示意性地示出根据本发明的一个实施例的显示面板的分层结构的横截面图，
图25和图26是图24的显示面板中的吸收偏振层的横截面图，
图27是示意性地示出根据本发明的一个实施例的显示面板的分层结构的横截面图，
图28是示意性地示出根据本发明的一个实施例的显示面板的分层结构的横截面图，
图29是示意性地示出根据本发明的一个实施例的显示面板的分层结构的横截面图，
图30是示意性地示出根据本发明的一个实施例的显示面板的分层结构的横截面图，
图31是示意性地示出根据本发明的一个实施例的显示面板的分层结构的横截面图，
图32是示意性地示出根据本发明的一个实施例的显示面板的分层结构的横截面图，
图33是示意性地示出根据本发明的一个实施例的显示面板的分层结构的横截面图，
图34是示意性地示出根据本发明的一个实施例的显示面板的分层结构的横截面图，
图35是示出图34的显示面板中的缓冲偏振层的示例的横截面图，
图36是示出根据图34的缓冲偏振层中的吸收层和缓冲层的厚度的变化的第二偏振分量的光的反射率的曲线图，
图37是示出根据图34的缓冲偏振层中的吸收层和缓冲层的厚度的变化的第一偏振分量的光的透射率的曲线图，
图38是根据本发明的一个实施例的显示面板的偏振层的透视图，
图39是示出根据本发明的一个实施例的显示面板的示例的透视图，
图40是示意性地示出根据本发明的一个实施例的显示面板的分层结构的横截面图，
图41是示意性地示出根据本发明的一个实施例的显示面板的分层结构的横截面图，
图42是示意性地示出根据本发明的一个实施例的显示面板的分层结构的横截面图。
具体实施方式
下面，将参照附图描述本发明的实施例。
图1是根据本发明的一个实施例的显示设备100的框图。如图1所示，显示设备100包括：信号接收器101，用于接收图像信号；信号处理器102，用于根据预设的图像处理过程来处理在信号接收器101中接收到的图像信号；以及显示面板103，用于基于由信号处理器102处理的图像信号来显示图像。在该实施例中，显示设备100被实现为tv。然而，根据本发明构思的显示设备100不限于tv，而是本发明构思可以应用于能够基于从外部接收到的或存储在其中的图像信号/图像数据来显示图像的任何设备，例如，监视器、便携式多媒体播放器、移动电话等各种显示设备100。
信号接收器101接收图像信号/图像数据并向信号处理器102发送该图像信号/图像数据。可以根据接收到的图像信号的格式和显示设备100的类型而采用不同的方式来实现该信号接收器101。例如，信号接收器101可以从广播站(未示出)接收射频(rf)信号，或者可以接收复合视频、分量视频、超级视频、scart、高清晰度多媒体接口(hdmi)、显示端口(displayport)、统一显示接口(udi)或无线hd标准的图像信号。当图像信号是广播信号时，信号接收器101包括将被调谐到与该广播信号相对应的频道的调谐器(未示出)。或者，信号接收器101可通过网络从服务器(未示出)接收图像数据包。信号处理器102对在信号接收器101中接收到的图像信号执行各种图像处理过程。信号处理器102将经过这种处理的图像信号输出到显示面板103。显示面板103基于从信号处理器102接收到的图像信号来显示图像。在此实施例中，显示面板103包括与诸如lcd面板的非自发光面板结构不同的自发光面板结构。例如，显示面板103包括有机发光二极管(oled)面板或发光二极管(led)面板。
在下文中，术语“顶部/上方”和“底部/下方”用于表示沿着从显示面板103发射的出射光的行进方向的元件之间的相对布置或堆叠关系。
下面，将参照图2描述根据本发明的一个实施例的显示面板200的结构。图2是示意性示出根据本发明一个实施例的显示面板200的分层结构的横截面图。如图2中所示，显示面板200包括第一基板201、被布置为面对第一基板201的第二基板202、第一电极层203、被布置为面对第一电极层203的第二电极层204、置于第一电极层203与第二电极层204之间的发光层205，置于第一电极层203与发光层205之间的电子传输层206、置于发光层205与第二电极层204之间的空穴传输层207、置于第二基板202与第二电极层204之间的相位延迟层208以及置于第二基板202与相位延迟层208之间的吸收层210。第一电极层203与第二电极层204分别用作阴极和阳极。当将负(-)电压和正(+)电压分别施加到第一电极层203和第二电极层204时，在阴极(即，第一电极层203)中产生电子，并且在阳极(即，第二电极层204)中产生空穴。电子传输层206将在第一电极层203中产生的电子传输到发光层205，空穴传输层207将在第二电极层204中产生的空穴传输到发光层205。这样，传输到发光层205的电子和空穴在发光层205中结合产生激子。激子是指可在非金属晶体内自由移动的中性粒子，作为电子和空穴之间的组合体的单位。当激子从激发态下降到基态时，发光层205发光，其中，光与从阳极(即，第二电极层204)流向阴极(即，第一电极层203)的电流成比例地产生。在oled面板结构中，在发光层中产生光的方法大致有两种。一种是发光层产生白光，并且在发光层上方设置用于将白光转换为红、绿和蓝(rgb)颜色的光的滤色器层。另一种是将发光层分成分别产生rgb颜色光的子像素单元。在后一种情况下，由于彩色的光是从发光层发射的，所以不需要单独的滤色器层。在该实施例中，发光层205被配置为发射rgb颜色的光，因此，显示面板200未应用单独的滤色器层。吸收层210透射在显示面板200上入射的光的第一偏振分量，但吸收第二偏振分量。相位延迟层208将通过吸收层透射的第一偏振分量转换成要在吸收层210中被吸收的第二偏振分量。因此，可以防止由入射到显示面板200上的外部光的反射而造成的对比度下降。
图3示出了根据本发明一个实施例的显示面板300，除了相位延迟层308和吸收层310被顺序地堆叠在显示面板300的第二基板302的顶部上之外，显示面板300具有与图2的显示面板200相同的结构。因此，显示面板300还包括吸收层310和相位延迟层308，由此防止由于与显示面板200的原因相同的原因的外部光的反射。
下面，将参照图4详细描述入射在图2的显示面板200和图3的显示面板300上的外部光的偏振特性的逐步改变。图2的显示面板200的吸收层210和图3的显示面板300的吸收层310被配置为透射非偏振外部光的预定偏振光(在下文中，称为“第一偏振分量”)，但是吸收不同的预定偏振光(在下文中，称为“第二偏振分量”)(s400)。通过吸收层210和吸收层310透射的第一偏振分量的光在穿过用于将相位延迟1/λ(其中，“λ”是波长)的相位延迟层208和相位延迟层308的同时转变为圆偏振光的光(s401)。由于第一电极层203和303以及第二电极层204和304由金属制成，所以圆偏振光从第一电极层203、303和第二电极层204、304中的至少一个反射(s402)。被反射的圆偏振光在穿过相位延迟层208、308的同时变成第二偏振分量的光(s403)。此外，因为第二偏振分量的光被吸收层210、310吸收，所以包括吸收层210和相位延迟层208的显示面板200以及包括吸收层310和相位延迟层308的显示面板300可以防止外部光的反射，从而防止对比度下降。然而，能够吸收第二偏振分量的光的吸收层210、310不仅由于吸收第二偏振分量的光而防止外部光的反射从而降低对比度，而且还吸收了从发光层205、305所发射的光的第二偏振分量(在下文中，被称为“内部光”)，由此甚至导致了关于显示面板200、300的内部光降低光学效率的问题。
下面，将参照图5详细描述显示面板200、300的内部光在吸收层210、310的光学效率方面降低。图5示出了用于描述图2的显示面板200的内部光的偏振特性逐步改变的过程的示例。显示面板200的发光层205发射非偏振光(s500)。即使非偏振光穿过相位延迟层208，其偏振特性也不变(s501)。吸收层210透射穿过相位延迟层208的非偏振光的第一偏振分量的光，但吸收第二偏振分量的光(s502)。因此，出现了发光层205的光学效率下降大约50％(这与所吸收的第二偏振分量的光几乎相同)的问题。也就是说，用于防止由于外部光的反射而造成的对比度下降的吸收层210的使用，这导致了内部光的光学效率降低的问题。为了解决这个问题，可以提出图6所示的显示面板。
图6是示意性示出根据本发明的一个实施例的显示面板600的分层结构的横截面图。如图6所示，显示面板600包括第一基板601、被布置为面对第一基板601的第二基板602、第一电极层603、被布置为面对第一电极层603的第二电极层604、置于第一电极层603与第二电极层604之间的发光层605、置于第一电极层603与发光层605之间的电子传输层606以及置于发光层605与第二电极层604之间的空穴传输层607。这些元件具有与图2所示的显示面板200的那些功能相同的功能。另外，显示面板600还包括置于第二基板602与相位延迟层608之间的偏振层609。偏振层609包括在第二基板602的底部上沿一个方向平行延伸的多个线栅。在本文中，第二基板602的底部指第二基板602的面对第二电极层604的表面。偏振层609的具有预设的厚度、宽度和间距的线栅朝向第二电极层604而被相互平行地布置。
下面，将参照图7详细描述显示面板600的偏振层609。图7是显示面板600中的偏振层609的局部透视图。在图7中，为了清楚地显示偏振层609的特征，倒置地示出了堆叠在第二基板602的底部上的偏振层609。如图7所示，偏振层609以如下方式实现：每一个均成形为类似于在特定方向上延伸的条状的线栅被平行地布置在第二基板602上。线栅613具有在之前设置的厚度h、宽度w和间距p。当线栅613之间的间距p被调整为入射光的波长的1/2时，可以仅形成透射光(即，第一偏振分量的光)和反射光(即，第二偏振分量的光)而没有衍射波。在两个相邻的线栅613之间形成狭缝。当入射光穿过狭缝时，与垂直于线栅613的延伸方向的第一偏振方向相对应的第一偏振分量穿过偏振层609。另一方面，与平行于线栅613的延伸方向的第二偏振方向相对应的第二偏振分量再次被反射。也就是说，利用线栅613的这种结构，穿过偏振层609的光在第一偏振方向上被偏振。换句话说，线栅613的延伸方向根据可以穿过偏振层609的光的偏振方向来确定。偏振层609的线栅613包括能够反射光的金属材料。因此，内部光的不能穿过偏振层609的、从线栅613朝向显示面板600的内部反射的第二偏振分量，再次从第一电极层603或第二电极层604反射并且再次朝向偏振层609行进。也就是说，与图2的显示面板200的吸收层210吸收第二偏振分量的光相反，偏振层609不吸收不能穿过偏振层609的第二偏振分量的光而是将其再次反射，从而使内部光再循环。
图8和图9是示出了线栅的示例的横向截面图。如图8所示，一个线栅815可以包括被堆叠在第二基板602的底部上以面向显示面板600的内部的金属层816。金属层816包括易于反射光的金属材料(例如，au、al、cu、ag、等)，不透射第二偏振分量的光而是将第二偏振分量的光朝向显示面板600的内部反射。如图9所示，一个线栅915可以包括依次堆叠在第二基板602的底部上以面向显示面板600的内部的金属层916和绝缘层917。图9示出了绝缘层917被放置在金属层916之下。或者，绝缘层917可以被置于第二基板602与金属层916之间，或者可以被堆叠在金属层916的顶部和底部两者之上。绝缘层917可以由包括sio2的各种材料制成，并且具有预定强度以保护可能被损坏的金属层916不受外部影响。此外，需要绝缘层917具有预定的导电率或更低的导电率，以使金属层916与第二基板602或第二电极层604绝缘。如图8和图9的示例所示，示例的线栅815和线栅915分别包括用于反射光的金属层816和金属层916，从而不吸收第二偏振分量的非透射光而是反射第二偏振分量的非透射光。
图10示出了用于描述从图6的显示面板发射的光的偏振特性逐步改变的过程的示例。如图10所示，内部光作为即使其穿过相位延迟层608偏振特性也不改变的非偏振光从发光层605发射(s1000)。偏振层609透射穿过相位延迟层608的非偏振光的第一偏振分量的光，而将未穿过偏振层609的第二偏振分量的光朝向显示面板600的内部反射(s1001)。朝向显示面板600的内部反射的第二偏振分量的光在穿过相位延迟层608的同时变成圆偏振光(s1002)，并且被第一电极层603和第二电极层604中的一个再次反射(s1003)。当圆偏振光穿过相位延迟层608时，圆偏振光变成第一偏振分量的光(s1004)，从而改变后的第一偏振分量的光可以穿过偏振层609(s1005)。也就是说，从发光层605发射的内部光的未穿过偏振层609的第二偏振分量的光变成第一偏振分量的光，然后再循环，从而提高了显示面板600的光学效率。
图11是用于描述从图6的显示面板600的发光层605发射的内部光的偏振特性逐步改变的过程的流程图，其中，图11的步骤s1100至s1105对应于图10的步骤s1000至s1005，因此省略其重复的详细描述。
图12是示意性地示出根据本发明的一个实施例的显示面板1200的分层结构的横截面图。在该实施例中，显示面板1200包括第一基板1201、被布置为面对第一基板1201的第二基板1202、第一电极层1203、被布置为面对第一电极层1203的第二电极层1204、置于第一电极层1203与第二电极层1204之间的发光层1205、置于第一电极层1203与发光层1205之间的电子传输层1206、置于发光层1205与第二电极层1204之间的空穴传输层1207、置于第二基板1202与第二电极层1204之间的偏振层1209以及置于偏振层1209与第二电极层1204之间的相位延迟层1208，这些元件具有与包括在图6的显示面板600中所包括的那些功能相同的功能。另外，显示面板1200包括置于第二基板1202与偏振层1209之间的吸收层1210。也就是说，吸收层1210、偏振层1209和相位延迟层1208被依次布置在第二基板1202与第二电极层1204之间。吸收层1210可以通过偏振膜来实现。也就是说，吸收层1210可以通过以用二色性材料染色的聚乙烯醇(pva)膜制成的偏振元件为中心的三醋酸纤维素(tac)膜来实现，并且偏振元件附着有用于保护其两侧的保护层。该结构称为tac-pva-tac三层结构，tac-pva-tac三层结构是偏振膜的最基本形式。用作保护层的tac膜可以根据所需特征而经受针对散射、硬度增强、抗反射、低反射等特征的表面涂覆处理。
下面，将参照图13和图14描述从图12的显示面板1200发射的内部光的偏振特性的逐步改变。图13示出了用于描述在该实施例中从显示面板1200的发光层1205发射的内部光的偏振特性逐步改变的过程的示例。显示面板1200的发光层1205发射非偏振光(s1300)。非偏振光即使穿过相位延迟层1208也不具有相位延迟。关于非偏振光，偏振层1209透射第一偏振分量的光，但是将第二偏振分量的光朝向显示面板1300的内部反射(s1301)。穿过偏振层1209的第一偏振分量的光不被吸收层1210吸收，而是从显示面板1200出射(s1302)。同时，朝向显示面板1200的内部反射的第二偏振分量的光在穿过相位延迟层1208的同时变成圆偏振光(s1303)，并且圆偏振光被第一电极层1203和第二电极层1204再次反射(s1304)。当圆偏振光穿过相位延迟层1208时，其变成第一偏振分量的光(s1305)，第一偏振分量的光穿过偏振层1209并且在没有被吸收层1210拦截的情况下从显示面板1200出射(s1307)。因此，根据该实施例的显示面板1200可以充分使用从发光层1205发射的内部光，从而提高内部光的光学效率。
图14示出了用于描述入射在显示面板1200上的外部光的偏振特性逐步改变的过程的示例。该外部光是非偏振光。当外部光入射在显示面板1200的吸收层1210上时，吸收层1210吸收第二偏振分量的光，但是朝向显示面板1200的内部透射第一偏振分量的光(s1400)。由于第一偏振分量的光可以透射偏振层1209，所以它在穿过相位延迟层1208的同时变成圆偏振光(s1402)。圆偏振光从第一电极层1203和第二电极层1204反射(s1403)，并由相位延迟层1208变成第二偏振分量的光(s1404)。第二偏振分量的光再次从偏振层1209朝向显示面板1200的内部反射(s1405)。也就是说，根据实施例的显示面板1200因为可以防止外部光的反射，所以可以防止由外部光造成的对比度下降。
图2中所示的仅包括吸收层210的显示面板200与包括吸收层1210和偏振层1209两者的显示面板1200之间的光学效率和外部光的反射率的比较如下。令吸收层210、1210和偏振层1209对第一偏振分量的光的透射率为ttm，偏振层1209对第二偏振分量的光的反射率为rwgp，吸收层210、1210对第二偏振分量的光的反射率为rar，发光层205、1205的透射率为toled，第一电极层203、1203或第二电极层204、1204的反射率为rmetal，而相位延迟层208、1208的透射率为trtd。由此，如下计算光学效率t和外部光的反射率r。
t＝trtd·(1/2·ttm+1/2·rwgp·c·ttm)＝1/2·ttm·trtd·(1+c·rwgp)
r＝1/2·rar+1/2·ttm·c·rwgp·c·ttm＝1/2·(rar+c2·rwgp·ttm2)
在这种情况下，c表示相位延迟层208、1208，发光层205、1205与第一电极层203、1203或第二电极层204,1204之间的往复循环，如下计算c。
c＝trtd·tled·rmetal·toled·trtd＝rmetal·toled2·trtd2
例如，令吸收层210、1210和偏振层1209对第一偏振分量的光的透射率ttm为90％，偏振层1209对第二偏振分量的光的反射率rwgp为90％，吸收层210、1210对第二偏振分量的光的反射率rar为5％，发光层205、1205的透射率toled为70％，第一电极层203、1203或第二电极层204、1204的反射率rmetal为90％，相位延迟层208、1208的透射率trtd为90％。在这种情况下，如下计算显示面板1200的光学效率t和外部光的反射率r。
t＝trtd·(1/2·ttm+1/2·rwgp·c·ttm)＝1/2·ttm·trtd·(1+c·rwgp)＝53.5％
r＝1/2·rar+1/2·ttm·c·rwgp·c·ttm＝1/2·(rar+c2·rwgp·ttm2)＝7.2％
由于不包括用于反射第二偏振分量的光的偏振层1209的显示面板200对第二偏振分量的光的反射率rwgp为0，所以显示面板200对外部光具有光学效率t＝40.5％和2.5％的反射率r。换句话说，不仅包括吸收层1210而且包括偏振层1209的显示面板1200比仅包括吸收层210的显示面板200在光学效率t方面进一步提高了13％。
图15是用于描述入射在图12的显示面板1200上的外部光的偏振特性逐步改变的过程的流程图，其中，图15的步骤s1500至步骤s1505对应于图14的步骤s1400至s1405，因此省略其重复的详细描述。
下面，将参照图16和图17描述配置有线栅1715的吸收偏振层1611和包括该吸收偏振层1611的显示面板1600。图16是示意性地示出根据本发明的一个实施例的包括吸收偏振层1611的显示面板1600的分层结构的横截面图，图17是图16的显示面板1600中的吸收偏振层1611的线栅1715的横截面图。
吸收偏振层1611的线栅1715包括堆叠在第二基板1602的底部上的金属层1716，置于第二基板1602与金属层1716之间的吸收层1718以及堆叠在金属层1716的底部上以面对吸收层1718的绝缘层1717。与显示面板200的吸收层210、显示面板1200的吸收层1210不同，显示面板1600的吸收层1718包括诸如alas、gaas、ingaas、gap、gan、inn、cdte、ni-p、碳纳米管(cnt)、ag2s、cr2o3、fesi2、黑涂料等的各种材料。特别地，显示面板1600的吸收层1718具有与图12中所示的显示面板1200的吸收层1210相同的功能。然而，图12中所示的显示面板1200的吸收层1210被设置为与偏振层1209分开并且被堆叠在偏振层1209上，而显示面板1600的吸收层1718可以通过掠射角沉积(glad)而被交替地施加到线栅1715，从而形成一个吸收偏振层1611。图12的显示面板1200的吸收层1210和偏振层1209具有大约100μm的厚度，而显示面板1600的吸收偏振层1611可以具有1μm的厚度，从而创新性地减小了显示面板1200的厚度。因此，与图12的包括吸收层1210和偏振层1209的显示面板1200相比，包括吸收偏振层1611的显示面板1600更薄，从而提高内部光的光学效率，并且防止由外部光造成的对比度降低。也就是说，包括线栅1715的吸收偏振层1611将从发光层1605发射的内部光的第一偏振分量透射到显示面板1600的外部，而将第二偏振分量的光朝向显示面板1600的内部反射，从而使被反射的第二偏振分量的光再循环。此外，吸收偏振层1611透射外部光的第一偏振分量，并且吸收第二偏振分量的光，从而防止由于外部光的反射而造成的对比度下降。
下面，将参照图18和图19描述在包括吸收偏振层1611的显示面板1600中从发光层1605发射的光的偏振特性的逐步改变。显示面板1600的发光层1605发射非偏振光(s1800)。吸收偏振层1611将第一偏振分量的光透射到显示面板1600的外部，而将第二偏振分量的光反射到显示面板1600的内部(s1801)。向内反射的第二偏振分量的光被相位延迟层1608变成圆偏振光(s1802)，并朝向第一电极层1603和第二电极层1604中的至少一个反射(s1803)。被反射的圆偏振光被相位延迟层1608变成第一偏振分量的光(s1804)，并且该第一偏振分量的光出射到显示面板1600的外部(s1805)。也就是说，显示面板1600使第二偏振分量的光再循环，从而提高显示面板1600的光学效率。
同时，图19的步骤s1900至步骤s1905对应于图18的步骤s1800至步骤s1805，因此，省略重复的详细描述。
图20示出用于描述入射在包括吸收偏振层1611的显示面板1600上的外部光的偏振特性逐步变化的过程的示例。当非偏振外部光入射在显示面板1600上时，吸收偏振层1611透射第一偏振分量的光，而吸收第二偏振分量的光(s2000)。所透射的第一偏振分量的光被相位延迟层1608变成圆偏振光(s2001)，并且圆偏振光从第一电极层1603和第二电极层1604中的至少一个反射(s2002)。被反射的圆偏振光被相位延迟层1608变成第二偏振分量的光(s2003)，第二偏振分量的光被吸收偏振层1611朝向显示面板1600的内部反射。因此，显示面板1600可以防止由于外部光的反射造成的对比度下降。这样，包括配置有线栅1715的吸收偏振层1611的显示面板1600比图12的显示面板1200更薄，并且能够提高内部光的光学效率并且防止由外部光造成的对比度下降。
图21是示意性地示出了根据本发明的一个实施例的显示面板2100的分层结构的横截面图。显示面板2100包括依次堆叠在第二基板2102的顶部上的相移面板2108和偏振面板2109。从显示面板2100的发光层2105发射的内部光的偏振特性的改变与以上描述相同。因此，可以通过显示面板2100提高内部光的光学效率。
然而，图22示出了显示面板2100中的偏振面板2109的线栅2215。由于线栅2215包括金属栅格2216，所以入射在显示面板2100上的外部光被反射，从而降低了显示面板2100的对比度。
为了防止这种情况，如图23的显示面板2300所示，吸收层2310被堆叠在偏振层2309的顶部上，仅透射入射在显示面板2300上的外部光的第一偏振分量，并吸收第二偏振分量的光，从而防止显示面板2300的对比度下降。
同时，与图23的包括被堆叠在偏振层2309的顶部上的吸收层2310的显示面板2300不同，图24的显示面板2400包括配置有线栅2515的吸收偏振层2411，其中，如图25所示，吸收层2517被施加到金属层2516上，因此，图24的显示面板2400比图23的显示面板2300更薄，从而提高内部光的光学效率，并且防止由外部光造成的对比度下降。
此外，图24中所示的显示面板2400的吸收偏振层2411可以包括线栅2615，其中，如图26所示，吸收层2617被施加到金属层2616上，并且绝缘层2618被施加在第二基板2402与金属层2616之间。在这种情况下，吸收层2615可以具有预定强度以保护金属层2616不受外部影响，并且绝缘层2618可以具有预定的导电率或更低的导电率，以隔离金属层2616。
图27是示意性地示出根据本发明的一个实施例的显示面板2700的分层结构的横截面图。显示面板2700可以通过在第二基板2702与第二电极层2704之间插入相位延迟层2708并且在第二基板2702的顶部上堆叠偏振层2709来实现。显示面板2700可以使从发光层2705发射的内部光的未透射的而从偏振层2709反射的光再循环，从而提高显示面板2700的光学效率。
图28是示意性地示出根据本发明的一个实施例的显示面板2800的分层结构的横截面图。显示面板2800可以通过在图27中所示的显示面板2700的偏振层2709的顶部上堆叠吸收层2810来实现。显示面板2800使从发光层2805发射的内部光的未透射的而从偏振层2809反射的光再循环，从而提高显示面板2800的光学效率，而且还防止了外部光的反射。
图29是示意性地示出根据本发明的一个实施例的显示面板2900的分层结构的横截面图，其中，与图28的吸收层2810和偏振层2809被分开设置的显示面板2800不同，显示面板2900包括单个吸收偏振层2911。因此，显示面板2900是薄的，但是提高了内部光的光学效率并且防止了外部光的反射。
图30是示意性示出根据本发明一个实施例的显示面板3000的分层结构的横截面图。由于显示面板3000的偏振层3009的线栅可以包括高度导电金属材料，所以当正电压(+)被施加到偏振层3009的线栅时，该线栅可以用作产生空穴的阳极。换句话说，当负(-)电压和正(+)电压被施加到显示面板3000的第一电极层3003和偏振层3009时，在用作阴极的第一电极层3003中产生电子，而在用作阳极的偏振层3009中产生空穴。电子传输层3006将在第一电极层3003中产生的电子传输到发光层3005，而空穴传输层3007将在偏振层3009中产生的空穴传输到发光层3005。发光层3005发射与从阳极(即，偏振层3009)朝向阴极(即，第一电极层3003)流动的电流成比例的光。也就是说，显示面板3000包括用以代替第二电极层的偏振层3009，从而使得可以减小显示面板3000的厚度，而且还简化了制造过程。此外，偏振层3009能够使从发光层3005发射的内部光的未透射的而是从偏振层3009反射的第二偏振分量的光再循环。因此，偏振层3009可以提高显示面板3000的光学效率。
图31是示意性地示出根据本发明的一个实施例的显示面板3100的分层结构的横截面图。显示面板3100包括被堆叠在偏振层3109的顶部上的吸收层3110用以替代第二电极层的吸收层3110。该吸收层3110防止由入射在显示面板3100上的光的反射造成的对比度降低。
图32是示意性地示出根据本发明的一个实施例的显示面板3200的分层结构的横截面图。显示面板3200包括通过经由glad将吸收层3110施加到偏振层3109上而形成的吸收偏振层3211，以便替代显示面板3100的第二电极层。因此，显示面板3200可以比图31的显示面板3100更薄。
图33是示意性地示出根据本发明的一个实施例的显示面板3300的分层结构的横截面图。显示面板3300包括第一基板3301、被布置为面对第一基板3301的第二基板3302、第一电极层3303、被布置为面对第一电极层3303的第二电极层3304、置于第一电极层3303与第二电极层3304之间的发光层3305、置于第一电极层3303与发光层3305之间的电子传输层3306、置于发光层3305与第二电极层3304之间的空穴传输层3307、置于第二基板3302与第二电极层3304之间的偏振层3309、置于偏振层3309与第二电极层3304之间的相位延迟层3308以及位于第二基板3302与偏振层3309之间的吸收层3310。这些元件分别具有与图12中所示的显示面板1200的功能相同的功能。另外，显示面板3300可包括置于吸收层3310与偏振层3309之间的缓冲层3312。图33示出了缓冲层3312被置于吸收层3310与偏振层3309之间，但不限于此。或者，缓冲层3312可以被置于第二基板3302与吸收层3310之间。缓冲层3312可以以膜的形式提供，并且吸收层3310对于第二偏振分量光的吸收率和第一偏振分量的光的透射率依据缓冲层3312的厚度h而不同。因此，通过调整缓冲层3312的厚度，可以优化显示面板3300中的第二偏振分量的光的吸收率和第一偏振分量的光的透射率。
与图33的其中吸收层3310、缓冲层3312和偏振层3309被依次堆叠的显示面板3300不同，图34的显示面板3400包括配置有线栅3515的缓冲偏振层3413，如图35所示，在线栅3515中，缓冲层3519和吸收层3518被顺序地施加到金属层3516的顶部。下面，将参照图34和图35描述包括缓冲偏振层3413的显示面板3400。缓冲偏振层3413包括线栅3515，该线栅3515可以通过将由sio2、si3n4、wo3、tio2等制成的缓冲层3519施加到金属层3516上并且通过glad将由fesi2、tasi2等制成的吸收层3518施加到缓冲层3519上而形成。或者，线栅3515可以通过将吸收层3518、缓冲层3519和金属层3516依次沉积在第二基板3402上，并且通过纳米压印光刻(nil)等工艺将线栅3515图案化来形成。具有预设厚度h和宽度w的线栅3515被彼此平行地布置，并且使线栅3515彼此之间留有间距p。此外，用以形成线栅3515的具有厚度habs的吸收层3518、具有厚度hgap的缓冲层3519和具有厚度hmetal的金属层3516被形成。
图36是示出取决于吸收层3518和缓冲层3519的厚度变化，对于第二偏振分量的光的反射率变化(％)的模拟结果的曲线图，在图34的缓冲偏振层3413中，假设吸收层3518具有nabs＝2的折射率(n)和kabs＝0.75的消光系数(k)、缓冲层3519具有ngap＝1.5的折射率(n)和kgap＝0的消光系数(k)、金属层3516具有nmetal＝0.771的折射率(n)、kmetal＝6.09的消光系数(k)，其中，x轴表示缓冲层3519的厚度hgap、y轴表示缓冲偏振层3413中吸收的第二偏振分量的光的反射率(％)。折射率(n)和消光系数(k)不是固定的，而是可以根据实施例而变化。
图37是示出根据图34的缓冲偏振层3413中的吸收层3518和缓冲层3519的厚度变化，对于第一偏振分量的光的透射率变化(％)的模拟结果的曲线图，其中，x轴表示缓冲层3519的厚度hgap，y轴表示透射缓冲偏振层3413的第一偏振分量的光的透射率(％)。图37的曲线图示出了当吸收层3518的厚度habs以10nm为单位从70nm变化到120nm时第一偏振分量的光的透射率，其中，无论是否存在缓冲层3519，第一偏振分量的光的透射率都随着吸收层3518的厚度habs增加而降低。因此，当吸收层3518的厚度habs和缓冲层的厚度hgap分别为habs＝70nm和hgap＝30nm或者habs＝80nm和hgap＝10nm时，缓冲偏振层3413可以使第一偏振分量的光的透射率最大化，而将第二偏振分量的光的反射率限制到2％或更低，即，第二偏振分量的光的吸收率为98％或更高。在这种情况下，第一偏振分量的光的透射率接近60.5％。也就是说，当吸收层3518具有70nm至80nm的厚度habs并且缓冲层具有30nm至10nm的厚度hgap时，可以使第一偏振分量的光的透射率和第二偏振分量的光的吸收率最优化。因此，调节缓冲层3519的厚度范围，使得包括缓冲偏振层3413的显示面板3400可以将第二偏振分量的光的吸收率和第一偏振分量的光的透射率增加到预定的下限值或上限值。如果缓冲偏振层3413的线栅3515不包括缓冲层3519，则当在曲线图36中的x轴的值为0时，具有2％或更低的反射率的吸收层3518的厚度habs等于或大于90nm，因此，当图37中的x轴的值为0时，对应于habs＝90nm或更厚的第一偏振分量的光的透射率低于或等于59.5％。
图38是根据本发明的一个实施例的大尺寸的偏振层3809的透视图。如图38所示，通过在第二基板3802上沉积金属层的过程以及通过纳米压印光刻(nil)等工艺使线栅3813图案化的过程来形成偏振层3809。如上所述，当入射光在其偏振方向与栅格平行时被反射，而当其偏振方向与栅格垂直时被透射。然而，一个单元栅格图案3813的最大制造尺寸是有限的，因此，当制造大的显示面板时，必须多次执行前述过程。也就是说，为了制造用于大的显示面板的大尺寸的偏振层3809，首先在第二基板3802的部分区域中形成单元栅格图案3813，然后再多次执行形成用于其它区域的单元栅格图案的过程，从而形成大尺寸的偏振层3809。可以通过在栅格图案3813上堆叠薄膜形式的吸收层和缓冲层来形成大尺寸的偏振层3809，并且还可以通过将吸收层和缓冲层被顺序施加到栅格图案3813的缓冲偏振层来实现该大尺寸的偏振层3809。
图39是示出根据本发明的一个实施例的显示面板3900的示例的透视图。显示面板3900可以用作led标牌，并且可包括多个led面板3903，其中，在电极层3902上形成m×n个led模块3901。显示面板3900可以通过向电极层3902施加电压来显示或者通告期望的内容，使得led模块3901可以显示图形、字母和数字。led模块3901可以指对应于屏幕的最小单位的像素，并且一个像素可以包括红色led、绿色led和蓝色led。
图40是示意性地示出根据本发明的一个实施例的显示面板4000的分层结构的横截面图。通过沿着图39的显示面板3900的光出射方向顺序地堆叠相位延迟层4008、偏振层4009和吸收层4010来形成显示面板4000。下面将描述显示面板4000的内部光的偏振特性和入射在显示面板4000上的外部光的偏振特性的逐步改变。由于led面板4003发射的内部光是非偏振光，所以即使该内部光穿过相位延迟层4008，偏振特性也不会发生变化。偏振层4009透射非偏振光的穿过相位延迟层4008的第一偏振分量的光，而将第二偏振分量的光朝向显示面板4000的内部反射。被反射的第二偏振分量的光在穿过相位延迟层4008的同时变成圆偏振光，并由led面板4003再次反射。被反射的圆偏振光被相位延迟层4008变成第一偏振分量的光，并且偏振层4009透射第一偏振分量的光。因此，显示面板4000的光学效率增加。此外，外部光的穿过吸收层4010和偏振层4009的第一偏振分量被相位延迟层4008变成圆偏振光，被led面板4003反射，并且被相位延迟层4008变成第二偏振分量的光。由于第二偏振分量的光被偏振层4009再次朝向显示面板4000的内部反射，所以显示面板4000可以防止由外部光的反射而造成的对比度下降。
图41是示意性示出根据本发明的一个实施例的显示面板4100的分层结构的横截面图。显示面板4100包括置于吸收层4110与偏振层4109之间的缓冲层4112。然而，缓冲层4112可以被堆叠在吸收层4110上。如上所述，缓冲层4112允许吸收层4110增加第一偏振分量的光的透射率并且增加第二偏振分量的光的吸收率。
图42是示意性地示出根据本发明的一个实施例的显示面板4200的分层结构的横截面图。显示面板4200可以包括通过将吸收层4110和缓冲层4112施加到图41的显示面板4100中的偏振层4109的线栅而形成的缓冲偏振层4213，其中，对施加顺序没有限制。归功于缓冲偏振层4213，显示面板4200比显示面板4100更薄，并且提高了第一偏振分量的光的透射率和第二偏振分量的光的吸收率。
因此，前述内容必须被认为仅是说明性的，并且本领域技术人员将会理解，可以在这些示例性实施例中进行各种修改和改变。本发明的范围由权利要求及其等同物限定。因此，所有合适的修改和等同物均落入本发明的范围内。
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