滤色器以及包括该滤色器的显示设备的制作方法

本申请要求于2016年10月11日在韩国知识产权局提交的第10-2016-0131272号韩国专利申请的权益，该韩国专利申请的公开通过引用全部包含于此。

一个或更多个示例实施例涉及一种滤色器以及包括该滤色器的显示设备。

背景技术：

滤色器用于各种类型的显示设备中以形成每个像素的颜色。滤色器通常包括红色滤光器区域、绿色滤光器区域和蓝色滤光器区域，并且通过仅将入射到每个滤光器区域上的光中与滤光器区域对应的颜色的光透射来形成颜色。因此，通过每个滤光器区域透射的光的量仅为入射光的量的约1/3，导致亮度劣化。

为了解决这种亮度劣化，已经尝试了诸如将荧光染料加入到滤色器中的各种方法。

技术实现要素：

一个或更多个示例实施例包括具有高光效率的滤色器以及包括该滤色器的高亮度的显示设备。

另外的方面将在随后的描述中部分地被阐述，部分将通过描述而明显，或者可以通过所提出的实施例的实践而被获知。

根据一个或更多个实施例，滤色器包括第一滤光器，所述第一滤光器包括第一成色材料、第一量子点以及具有第一预定尺寸的第一金属纳米颗粒，第一滤光器呈现第一颜色。

滤色器还包括第二滤光器，第二滤光器包括第二成色材料、具有与第一量子点不同的尺寸的第二量子点以及具有第二预定尺寸的第二金属纳米颗粒，第二滤色器呈现第二颜色。第二预定尺寸可以大于第一预定尺寸。

第一颜色可以具有比第二颜色的波长短的波长。

第一金属纳米颗粒和第二金属纳米颗粒中的每者可以具有包括不成角的曲面的形状。

第一金属纳米颗粒和第二金属纳米颗粒中的每者可以具有球形状。

多个第一金属纳米颗粒和多个第二金属纳米颗粒可以分别包括在第一滤光器和第二滤光器中，并且第一金属纳米颗粒和第二金属纳米颗粒可以彼此间隔开。

第一金属纳米颗粒和第一量子点可以彼此间隔开，并且第二金属纳米颗粒和第二量子点可以彼此间隔开。

可以确定第一金属纳米颗粒和第一量子点之间的距离，使得第一金属纳米颗粒和第一量子点形成共振结构。可以确定第二金属纳米颗粒和第二量子点之间的距离，使得第二金属纳米颗粒和第二量子点形成共振结构。

还可以在第一金属纳米颗粒和第二金属纳米颗粒的表面上形成接枝分子。

第一金属纳米颗粒和第二金属纳米颗粒可以包括au、ag、al、al2o3、co、cu、cr、pt、ni、fe、mo或w。

滤色器还可以包括呈现第三颜色的第三滤光器，第三滤光器包括第三成色材料、具有与第一量子点和第二量子点不同尺寸的第三量子点以及具有与第一预定尺寸和第二预定尺寸不同的第三预定尺寸的第三金属纳米颗粒。

第三预定尺寸可以比第一预定尺寸和第二预定尺寸的尺寸长。第一颜色可以具有比第二颜色的波长短的波长，并且第二颜色可以具有比第三颜色的波长短的波长。

第一量子点可以具有比第二量子点的尺寸小的尺寸，并且第二量子点可以具有比第三量子点的尺寸小的尺寸。

根据一个或更多个实施例，一种显示设备包括：显示单元，包括根据图像信号控制的多个像素区域；滤色器，包括分别与所述多个像素区域对应的多个滤光器区域。滤色器包括：第一滤光器，包括第一成色材料、第一量子点和第一金属纳米颗粒，第一滤光器呈现第一颜色；第二滤光器，包括第二成色材料、具有与第一量子点不同的尺寸的第二量子点以及具有与第一金属纳米颗粒不同的尺寸的第二金属纳米颗粒，第二滤光器呈现第二颜色。

显示单元可以是发射蓝光的有机发光面板。

显示单元可以是透射型液晶面板，并且显示设备还可以包括提供蓝光的背光单元。

滤色器还可以包括第三滤光器，第三滤光器包括第三成色材料、具有与第一量子点和第二量子点不同的尺寸的第三量子点以及具有与第一金属纳米颗粒和第二金属纳米颗粒不同的尺寸的第三金属纳米颗粒，第三滤光器呈现第三颜色。

第一金属纳米颗粒、第二金属纳米颗粒和第三金属纳米颗粒中的每者可以具有包括不成角的曲面的形状。

第一金属纳米颗粒、第二金属纳米颗粒和第三金属纳米颗粒之中的包括在呈现较长波长的颜色的滤光器中的金属纳米颗粒可以具有比其它金属纳米颗粒大的尺寸。

显示单元可以是透射型液晶面板，并且显示设备还可以包括提供紫外(uv)光的背光单元。

附图说明

通过下面结合附图对实施例的描述，这些和/或其它方面将变得清楚和更容易理解，在附图中：

图1是根据实施例的滤色器的结构和放大的滤色器的一部分的示意性剖视图；

图2是示出如何通过使用入射光作为激发光来使滤色器发射高亮度彩色光的概念图；

图3是可以包括在滤色器中的示例金属纳米颗粒的微观图片；

图4是由具有图3中示出的尺寸的金属纳米颗粒消光的光子与光的波长的曲线图；

图5是可以包括在滤色器中的示例金属纳米颗粒的微观图片；

图6是由具有图5中示出的尺寸的金属纳米颗粒消光的光子与光的波长的曲线图；

图7是可以包括在滤色器中的示例金属纳米颗粒的微观图片；

图8是由具有图7中示出的尺寸的金属纳米颗粒消光的光子与光的波长的曲线图；

图9示出了在滤色器中接枝分子形成在金属纳米颗粒的表面上的示例；

图10是根据滤色器中形成在每个金属纳米颗粒的表面上的接枝分子的不同长度的发光强度与光的波长的曲线图；

图11是形成根据对比示例的滤色器的材料的放大图；

图12是用于根据对比示例的滤色器和根据实现蓝色的实施例的滤色器的发光强度与光的波长的曲线图；

图13是用于根据对比示例的滤色器和根据实现绿色的实施例的滤色器的发光强度与光的波长的曲线图；

图14是用于根据对比示例的滤色器和根据实现红色的实施例的滤色器的发光强度与光的波长的曲线图；

图15是用于根据另一对比示例的滤色器和根据实现红色的其它实施例的滤色器的发光强度与光的波长的曲线图；

图16是根据另一实施例的滤色器的结构和放大的滤色器的一部分的示意性剖视图；

图17是根据实施例的有机发光显示设备的结构的示意性剖视图；

图18是根据实施例的液晶显示器(lcd)的结构的示意性剖视图；以及

图19是根据另一实施例的lcd的结构的示意性剖视图。

具体实施方式

由于本发明构思允许各种改变和许多实施例，所以具体实施例将在附图中被示出并且在书面描述中详细描述。在下文中，将参照附图来更全面地描述本发明构思的效果和特征以及实现本发明构思的效果和特征的方法，其中，附图中示出了本发明构思的实施例。然而，本发明构思可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限制于这里阐述的实施例。

下面将参照附图更详细地描述发明构思的一个或更多个实施例。不管图号如何，相同或相对应的那些组件被赋予相同的附图标记，并且省略了多余的说明。

将理解的是，尽管可以在这里使用术语“第一”、“第二”等来描述各种组件，但是这些组件不应受这些术语的限制。这些组件仅用于将一个组件与另一组件区分开。

除非上下文清楚地另有指示，否则如这里所使用的单数形式“一个(种/者)”和“该(所述)”也意图包括复数形式。

还将理解的是，这里使用的术语“包括”和/或其变型说明存在所述特征或组分，但不排除存在或添加一个或更多个其它特征或组件。

将理解的是，当层、区域或组件被称为“形成在”另一层、另一区域或另一组件“上”时，其可以直接或间接地形成在所述另一层、所述另一区域或所述另一组件上。也就是说，例如，可以存在中间层、中间区域或中间组件。

在附图中，为了便于说明，层和区域的厚度被夸大或被最小化。换句话说，由于为了便于说明而任意地示出了附图中的组件的尺寸和厚度，所以下面的实施例不限于此。

图1是示出根据实施例的滤色器100的结构和放大的滤色器100的一部分的示意性剖视图。

为了从入射光l之中发射彩色光lc，滤色器100包括过滤材料层130，过滤材料层130包括成色材料40、量子点10和金属纳米颗粒20。过滤材料层130可以形成在透明基底110上。

成色材料40能够产生颜色，并且可以使用各种材料作为成色材料40。例如，成色材料40可以包括染料、颜料、荧光材料和磷光材料中的至少一种。

量子点10具有其材料和尺寸固有的激发性质和发射性质，因此可以将入射光转换成彩色光。量子点10可以由各种材料中的任意材料形成。例如，量子点10可以由含第ii-vi族元素的化合物、含第iii-v族元素的化合物、含第iv-vi族元素的化合物、第iv族元素、含第iv族元素的化合物或它们的组合形成。含第ii-vi族元素的化合物可以是：从由cdse、cdte、zns、znse、znte、zno、hgs、hgse、hgte、mgse、mgs及它们的混合物组成的组中选择的二元化合物；从由cdses、cdsete、cdste、znses、znsete、znste、hgses、hgsete、hgste、cdzns、cdznse、cdznte、cdhgs、cdhgse、cdhgte、hgzns、hgznse、hgznte、mgznse、mgzns和它们的混合物组成的组中选择的三元化合物；或从由hgzntes、cdznses、cdznsete、cdznste、cdhgses、cdhgsete、cdhgste、hgznses、hgznsete、hgznste和它们的混合物组成的组中选择的四元化合物。含第iii-v族元素的化合物可以是：从由gan、gap、gaas、gasb、aln、alp、alas、alsb、inn、inp、inas、insb和它们的混合物组成的组中选择的二元化合物；从由ganp、ganas、gansb、gapas、gapsb、alnp、alnas、alnsb、alpas、alpsb、innp、innas、innsb、inpas、inpsb、gaalnp和它们的混合物组成的组中选择的三元化合物；或从由gaalnas、gaalnsb、gaalpas、gaalpsb、gainnp、gainnas、gainnsb、gainpas、gainpsb、inalnp、inalnas、inalnsb、inalpas、inalpsb和它们的混合物组成的组中选择的四元化合物。含第iv-vi族元素的化合物可以是：从由sns、snse、snte、pbs、pbse、pbte和它们的混合物组成的组中选择的二元化合物；从由snses、snsete、snste、pbses、pbsete、pbste、snpbs、snpbse、snpbte和它们的混合物组成的组中选择的三元化合物；或从由snpbsse、snpbsete、snpbste和它们的混合物组成的组中选择的四元化合物。第iv族元素可以是si、ge和它们的混合物中的一种。含第iv族元素的化合物可以是从sic、sige和它们的混合物中选择的二元化合物。

每个量子点10可以包括具有核和壳的核-壳结构。

金属纳米颗粒20放大由量子点10激发并发射的彩色光。金属纳米颗粒20由于光而经历偏振现象。偏振现象与金属纳米颗粒20的表面上的光子的消光相关。金属纳米颗粒20的偏振分布根据金属纳米颗粒20的材料、形状和尺寸而变化。换句话说，光子的消光在特定波长处增加。光子的消光的增加使与金属纳米颗粒20相邻的量子点10的电子的激发增加。随着激发的电子的数量的增加，量子点10的发射也增加。这种现象可以被解释为由于金属纳米颗粒20的局部表面等离子体共振而发生。

金属纳米颗粒20可以包括ag、al、al2o3、co、cu、cr、pt、ni、fe、mo、w等中的一种。

金属纳米颗粒20均可以具有球形状，但实施例不限于此。例如，每个金属纳米颗粒20可以具有包括不成角的曲面的形状，诸如椭圆形状或者具有圆形或椭圆形横截面的各种弯曲形状中的任意形状。每个金属纳米颗粒20的尺寸可以被确定为金属纳米颗粒20能够增加量子点10的发射的尺寸。

金属纳米颗粒20的光子的消光可以被表述为表示每单位面积的光子吸收率的消光截面σext。当假设每个金属纳米颗粒20具有球形状时，可以使用等式(1)来计算消光截面σext：

等式(1)：σext＝σabs+σsca

其中σabs和σsca分别表示吸收截面和散射截面，k表示2π/λ，λ表示波长，a表示球体的半径，ε表示金属纳米颗粒20的电容率，εm表示金属纳米颗粒20周围的材料的电容率。

从上述等式(1)中可以预期的是，可以存在表示根据入射在金属纳米颗粒20上的光的波长的最大消光性质的最佳尺寸。

还可以在金属纳米颗粒20的表面上形成接枝分子(graftmolecule)30。接枝分子30可以是烷基、十二烷或具有6至20碳数的各种烃基中的任意材料。形成在金属纳米颗粒20的表面上的接枝分子30可以将金属纳米颗粒20彼此分开，并将金属纳米颗粒20与量子点10分开。

包括多个金属纳米颗粒20并且所述多个金属纳米颗粒20彼此分开布置。如上所述，由于金属纳米颗粒20的尺寸影响滤色器100的性质，因此当金属纳米颗粒20无间隔地布置时，每个金属纳米颗粒20结果具有与预期尺寸不同的尺寸。

金属纳米颗粒20和量子点10需要彼此间隔开。当不保持金属纳米颗粒20和量子点10之间的间隔时，量子点10的发射会被金属纳米颗粒20骤冷。在金属纳米颗粒20和量子点10之间需要保持适当的距离。例如，可以确定金属纳米颗粒20和量子点10之间的距离，使得它们之间形成共振结构。

除了成色材料40、量子点10和金属纳米颗粒20之外，过滤材料层130可以包括使成色材料40、量子点10和金属纳米颗粒20混合并充分分散的各种其它材料。例如，过滤材料层130还可以包括溶剂50、光引发剂60、粘合剂聚合物70和分散剂80，但是实施例不限于此。

图2是示出如何通过使用入射光作为激发光来使滤色器100发射高亮度彩色光的概念图。

包括在滤色器100中的成色材料40、量子点10和金属纳米颗粒20中的每个与入射光l反应，因此，过滤材料层130发射彩色光lc。换句话说，通过成色材料40的形成颜色、通过量子点10的激发和发射以及通过金属纳米颗粒20的使从量子点10激发并发射的彩色光放大有助于彩色光lc的发射。除了由现有的量子点滤色器的发射之外，滤色器100还由于金属纳米颗粒20的局部表面等离子体共振而执行放大，从而可以发射高亮度的彩色光lc。

图3是可以包括在滤色器100中的示例金属纳米颗粒的微观图片。图4是由具有图3中示出的尺寸的金属纳米颗粒消光的光子与光的波长的曲线图。

图3的金属纳米颗粒由银(ag)形成，并且均具有与半径为约20nm至约40nm的球体类似的形状。参照图4，最大消光出现在约440nm至约460nm的波长处。

图5是可以包括在滤色器100中的示例金属纳米颗粒的微观图片。图6是由具有图5中示出的尺寸的金属纳米颗粒消光的光子与光的波长的曲线图。

图5的金属纳米颗粒由ag形成，并且均具有与半径为约40nm至约70nm的球体类似的形状。参照图6，最大消光出现在约510nm至约525nm的波长处。

图7是可以包括在滤色器100中的示例金属纳米颗粒的微观图片。图8是由具有图7中示出的尺寸的金属纳米颗粒消光的光子与光的波长的曲线图。

图7的金属纳米颗粒由ag形成，并且均具有与半径为约70nm至约100nm的球体类似的形状。参照图8，随着光的波长从约510nm增加，消光连续地增加。

如上面参照图3至图8所描述的，最大消光出现处的波长带根据每个金属纳米颗粒20的尺寸而变化。这符合等式(1)的描述。

图9示出了根据实施例的滤色器100中接枝分子30形成在金属纳米颗粒20的表面上的示例。图10是根据形成在每个金属纳米颗粒20的表面上的接枝分子30的长度的发光强度与光的波长的曲线图。

图10的曲线图中示出的发光强度是仅考虑金属纳米颗粒20和量子点10而获得的结果，并且用于确认接枝分子30的长度对滤色器100的亮度的影响。参照图10，当接枝分子30的长度最短(即10nm)时，由于骤冷，发光强度低，随着接枝分子30的长度增加，发光强度增加然后降低。从图10的曲线图中可以看出，通过调节金属纳米颗粒20和量子点10之间的距离，量子点10的发射可以被最大化地放大。

现在将参照图11至图15，通过各种对比示例和各种实施例之间的比较来描述金属纳米颗粒的存在或不存在及其尺寸对由滤色器发射的彩色光的发光强度的影响。

图11是形成根据对比示例的滤色器的材料的放大图。

形成根据对比示例的滤色器的材料与形成图1的滤色器100的材料大部分相同，且与图1的滤色器100的材料的不同仅在于不包括金属纳米颗粒。换句话说，根据对比示例的滤色器包括成色材料40和量子点10，并且还包括溶剂50、粘合剂聚合物70、光引发剂60以及用于使成色材料40和量子点10混合并分散的分散剂80。

图12是用于根据对比示例的滤色器和根据实现蓝色的实施例的滤色器的发光强度与光的波长的曲线图。

在图12中，对比示例1是将成色材料和量子点设计成具有实现蓝色的材料和尺寸且其中不包含金属纳米颗粒的情况，实施例1-1、1-2和1-3是将滤色器的成色材料和量子点设计成具有实现蓝色的材料和尺寸的情况，其中，包含在其中的金属纳米颗粒分别具有20nm-40nm、40nm-70nm和70nm-100nm的尺寸。吸收材料和荧光材料两者被作为成色材料。每个金属纳米颗粒的尺寸表示当每个金属纳米颗粒的形状接近球体时的半径。

参照图12，不包含金属纳米颗粒的对比示例1表现出最低的发光强度峰值。在包含金属纳米颗粒的实施例中，发光强度峰值根据金属纳米颗粒的尺寸而具有不同的高度。其中包含的纳米金属颗粒具有20nm-40nm的尺寸的实施例1-1表现出最高的发光强度峰值。

图13是用于根据对比示例的滤色器和根据实现绿色的实施例的滤色器的发光强度与光的波长的曲线图。

在图13中，对比示例2是将成色材料和量子点设计成具有实现绿色的材料和尺寸且其中不包含金属纳米颗粒的情况，实施例2-1、2-2和2-3是将滤色器的成色材料和量子点设计成具有实现绿色的材料和尺寸的情况，其中，其中的金属纳米颗粒分别具有20nm至40nm、40nm至70nm和70nm至100nm的尺寸。吸收材料和荧光材料两者被作为成色材料。每个金属纳米颗粒的尺寸表示当每个金属纳米颗粒的形状接近球体时的半径。

参照图13，不包含金属纳米颗粒的对比示例2表现出最低的发光强度峰值。包含金属纳米颗粒的实施例表现出根据金属纳米颗粒的尺寸具有不同的高度的发光强度峰值。金属纳米颗粒具有40nm至70nm的尺寸的实施例2-2表现出最高的发光强度峰值。

图14和图15是用于根据对比示例的滤色器和根据实现红色的实施例的滤色器的发光强度与光的波长的曲线图，其中，就成色材料的类型而言，图14和图15是不同的。

在图14中，对比示例3是将成色材料和量子点设计成具有实现红色的材料和尺寸且其中不包含金属纳米颗粒的情况，实施例3-1、3-2和3-3是将成色材料和量子点设计成具有实现红色的材料和尺寸的情况，其中，包含在其中的金属纳米颗粒分别具有20nm至40nm、40nm至70nm和70nm至100nm的尺寸。每个金属纳米颗粒的尺寸表示当每个金属纳米颗粒的形状为球体时的半径。在对比示例3和实施例3-1、3-2和3-3的全部中，在成色材料中不使用吸收材料。

参照图14，不包含金属纳米颗粒的对比示例3表现出最低的发光强度峰值。包含金属纳米颗粒的实施例表现出根据金属纳米颗粒的尺寸具有不同的高度的发光强度峰值。金属纳米颗粒具有70至100nm的尺寸的实施例3-3表现出最高的发光强度峰值。

在图15中，对比示例4是将成色材料和量子点设计成具有实现红色的材料和尺寸且其中不包含金属纳米颗粒的情况，实施例4-1、4-2和4-3是将成色材料和量子点设计成具有实现红色的材料和尺寸的情况，其中，包含在其中的金属纳米颗粒分别具有20nm至40nm、40nm至70nm和70nm至100nm的尺寸。在对比示例4和实施例4-1、4-2和4-3的全部中，吸收材料和荧光材料两者被作为成色材料。

参照图15，不包含金属纳米颗粒的对比示例4表现出最低的发光强度峰值。包含金属纳米颗粒的实施例表现出根据金属纳米颗粒的尺寸具有不同的高度的发光强度峰值。金属纳米颗粒具有70nm至100nm的尺寸的实施例4-3表现出最高的发光强度峰值。

从这些结果中可以看出，可以通过根据将由滤色器实现的颜色选择最佳值作为每个金属纳米颗粒的尺寸来增加滤色器的发光。当通过包括形成多种不同颜色的滤光器来构造滤色器并且期望实现长波长颜色时，增加包含在滤色器中的金属纳米颗粒的尺寸有利于亮度改善。

图16是示出根据另一实施例的滤色器200的结构和放大的滤色器200的一部分的示意性剖视图。

滤色器200包括实现第一颜色的第一滤光器231、实现第二颜色的第二滤光器232和实现第三颜色的第三滤光器233。第一滤光器231、第二滤光器232和第三滤光器233可以位于透明基底210的由黑矩阵240限定的区域上。

第一滤光器231包括第一成色材料41、第一量子点11和第一金属纳米颗粒21。第一成色材料41可以包括实现第一颜色的各种材料。每个第一量子点11可以具有适用于发射第一颜色的尺寸。接枝分子31可以形成在每个第一金属纳米颗粒21的表面上，因此可以在第一金属纳米颗粒21和第一量子点11之间保持适当的距离。第一颜色可以是红色。

第二滤光器232包括第二成色材料42、具有与第一量子点11不同的尺寸的第二量子点12以及具有与第一金属纳米颗粒21不同的尺寸的第二金属纳米颗粒22。第二成色材料42可以包括实现第二颜色的各种材料。每个第二量子点12可以具有适用于发射第二颜色的尺寸。接枝分子32可以形成在每个第二金属纳米颗粒22的表面上，因此，可以在第二金属纳米颗粒22和第二量子点12之间保持适当的距离。第二颜色可以是绿色。当第一颜色是红色并且第二颜色是绿色时，第二量子点12具有比第一量子点11小的尺寸。第二金属纳米颗粒22具有比第一金属纳米颗粒21小的尺寸。

第三滤光器233包括第三成色材料43、具有与第一量子点11和第二量子点12不同的尺寸的第三量子点13以及具有与第一金属纳米颗粒21和第二金属纳米颗粒22不同的尺寸的第三金属纳米颗粒23。每个第三量子点13可以具有适用于发射第三颜色的尺寸。接枝分子33可以形成在每个第三金属纳米颗粒23的表面上，因此可以在第三金属纳米颗粒23和第三量子点13之间保持适当的距离。第三颜色可以是蓝色。当第二颜色是绿色并且第三颜色是蓝色时，第三量子点13具有比第二量子点12小的尺寸。第三金属纳米颗粒23具有比第二金属纳米颗粒22小的尺寸。

第一金属纳米颗粒21至第三金属纳米颗粒23可以具有球形状，但是实施例不限于此，它们具有包括不成角的曲面的形状。当第一金属纳米颗粒21至第三金属纳米颗粒23具有球状时，第一金属纳米颗粒21至第三金属纳米颗粒23的尺寸可以是其直径。当第一金属纳米颗粒21至第三金属纳米颗粒23具有弯曲形状时，第一金属纳米颗粒21至第三金属纳米颗粒23的尺寸可以是其最大对角线长度。

图17是根据实施例的有机发光显示设备1000的结构的示意性剖视图。

参照图17，有机发光显示设备1000包括有机发光显示(oled)面板300和滤色器200。

oled面板300包括基底310以及形成在基底310上的有机发光器件351、352和353。滤色器200可以包括分别与有机发光器件351、352和353对应地布置的第一滤光器231至第三滤光器233，第一滤光器231至第三滤光器233可以分别形成红色、绿色和蓝色。滤色器200可以是图16的滤色器200。

有机发光器件351包括阳极331、有机发射层341和阴极335。有机发光器件352包括阳极332、有机发射层342和阴极335，有机发光器件353包括阳极333、有机发射层343和阴极335。

有机发光器件351、352和353可以分别包括有机发射层341、342和343，以分别实现红色、绿色和蓝色。

可选择地，有机发光器件351、352和353都可以被构造成实现白色。为了实现白色，有机发光器件351、352和353中的每个可以采用分别实现红色、绿色和蓝色的发射层竖直地堆叠的结构。在该结构中，可以进一步形成电荷产生层以提高分别实现红色、绿色和蓝色的发射层之中的效率。

可选择地，有机发光器件351、352和353都可以被构造成实现蓝色。在这种情况下，滤色器200的第三滤光器233可以转换为透明层。透明层可以由光致抗蚀剂材料形成。

尽管有机发射层341、342和343中的每个被示出为单层，但这仅是示意图，并且有机发射层341、342和343中的每个可以包括包含空穴注入层(hil)、空穴传输层(htl)、发射层(eml)、电子传输层(etl)和电子注入层(eil)的多个层。

现在将描述有机发光器件351的发光。当在阳极331和阴极335之间施加电压时，来自阴极335的电子经由eil和etl移动到有机发射层341，并且来自阳极331的空穴经由hil和htl移动到有机发射层341。注入到有机发射层341中的电子和空穴在有机发射层341中彼此复合并形成激子，激子从激发态转变到基态以发光。发射光的亮度与在阳极331和阴极335之间流动的电流量成比例。

为了单独控制有机发光器件351、352和353，包括多个晶体管(未示出)的薄膜晶体管(tft)阵列层320设置在基底310上。tft阵列层320可以包括栅极线、与栅极线垂直相交的数据线、连接到栅极线和数据线的开关tft、位于开关tft和电源线之间并连接到有机发光器件的驱动tft以及连接在驱动tft的栅电极和电源线之间的存储电容器。

根据依据图像信号控制的数据信号来控制供应到有机发光器件351、352和353中的每个的电流量，并控制有机发光器件351、352和353中的每个的亮度。

像素限定层362设置在有机发光器件351、352和353之间。换句话说，在tft阵列层320上形成用作像素电极的阳极331、332和333之后，在tft阵列层320上形成由绝缘材料形成的像素限定层362，使得阳极331、332和333的上表面的至少一部分被暴露。有机发射层341、342和343以及阴极335顺序地形成在阳极331、332和333的暴露的上表面上，并且用于保护有机发射层341、342和343的覆盖层367形成在阴极335上。

阳极331、332和333可以形成为反射电极。阳极331、332和333中的每个可以包括由ag、mg、al、pt、pd、au、ni、nd、ir、cr或它们的化合物形成的反射层以及由氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)、氧化锌(zno)、氧化铟(in2o3)、氧化铟镓(igo)或氧化铝锌(azo)形成的透明层。阳极331、332和333可以具有例如诸如ito/ag/ito的堆叠结构。

阴极335可以形成为(半)透明电极，使得可以透射由有机发射层341、342和343发射的光。例如，阴极335可以包括通过朝向有机发射层341、342和343沉积li、ca、lif/ca、lif/al、al、mg、ag、yb或它们的化合物而形成的层以及位于所述层上的由ito、izo、zno或in2o3形成的透明层。阴极335可以具有例如ag和mg混合的层。

滤色器200可以设置在由阴极335透射和发射的光的路径上。例如，滤色器200可以设置在覆盖层367上。

上面的描述涉及顶发射型oled面板，但oled面板300可以形成为底发射型。在这种情况下，与顶发射型相反，阴极335形成为反射电极，并且阳极331、332和333形成为(半)透明电极。阴极335可以包括由li、ca、lif/ca、lif/al、al、ag、mg、yb或其化合物形成的反射层。阳极331、332和333可以由ito、izo、zno、in2o3、igo或azo形成。阳极331、332和333可以采用ito/ag/ito结构作为透明电极结构。阳极331、332和333以及阴极335的构造以及分别用于形成阳极331、332和333以及阴极335的材料不限于上面描述的构造和材料，并且可以对其进行各种修改。

当oled面板300是底发射型时，滤色器200可以设置在由阳极331、332和333透射和发射的光的路径上。例如，滤色器200可以设置在基底310的底表面上，或者可以设置在tft阵列层320和基底310之间。

如上所述，因为滤色器200包括具有用于不同滤光区域的不同尺寸的金属纳米颗粒，使得改善了成色的亮度，可以通过根据图像信息控制并由oled面板300发射的光来实现具有改善的颜色再现性和改善的亮度的彩色光。

图18是根据实施例的液晶显示器(lcd)2000的结构的示意性剖视图。

lcd2000包括提供用于图像形成的光l1的背光器件bl1和调节从背光器件bl1发射的光并显示图像的液晶面板500。液晶面板500包括用于成色的滤色器400。

由背光器件bl1提供的光l1可以是蓝光。

液晶面板500包括其上设置有像素电极单元540的第一基底520、其上设置有共电极560的第二基底580以及置于第一基底520和第二基底520之间的液晶层550。滤色器400设置在第二基底580的内表面上，即，设置在第二基底580的面向液晶层550的表面上。

第一偏振板510可以设置在第一基底520的下表面上。第一偏振板510仅透射具有特定偏振的光。例如，第一偏振板510可以透射在第一方向上线性偏振的光。第一偏振板510可以是吸收偏振板，吸收偏振板透射在第一方向上线性偏振的光并吸收在与第一方向垂直的方向上偏振的光。然而，实施例不限于此。

tft阵列层530设置在第一基底520和像素电极单元540之间，并且包括多个晶体管(未示出)，所述多个晶体管用于分别控制液晶层550的分别与像素电极541、542和543对应的区域。

tft阵列层530可以包括多个晶体管(未示出)以及栅极线和数据线，栅极线和数据线用于分别将栅极信号和数据信号施加到多个晶体管。像素电极541、542和543连接到形成在tft阵列层530中的晶体管的相应的漏电极，并施加数据电压。

液晶层550设置在第一基底520和第二基底580之间。根据施加到共电极560与像素电极541、542和543中的每个之间的电压调节包括在液晶层550中的液晶分子的排列。通过tft阵列层530控制根据依据图像信号控制的数据信号施加到像素电极541、542和543的电压。控制液晶层550的在共电极560与像素电极541、542和543之间的区域，以在入射光的偏振改变的导通模式或入射光的偏振不改变的截止模式之间切换。调节入射光的偏振改变的程度，因此可以表达中间灰度。

尽管图18中未示出，但是在液晶层550和共电极560之间以及/或者在液晶层550和像素电极单元540之间还可以包括用于使液晶层550取向的取向层。

第一基底520和第二基底580可以由玻璃材料或透明塑料材料形成。

滤色器400和内置的偏振板565在第二基底580和共电极560之间并且在从第二基底580到液晶层550的方向上按照此顺序顺序地设置。

滤色器400可以包括与像素电极541和542分别对应的第一滤光器431和第二滤光器432，并且第一滤光器431和第二滤光器432可以分别形成红色和绿色。滤色器400还可以包括形成在与像素电极543对应的位置处的透明层435。透明层435可以由光致抗蚀剂材料形成。第一滤光器431和第二滤光器432的结构与图16的滤色器200中采用的第一滤光器231和第二滤光器232的结构基本相同。

还可以在第二基底580和第一滤光器431之间以及在第二基底580和第二滤光器432之间设置带止滤光器(bandcutfilter)420。带止滤光器420可以阻挡蓝光。因此，未分别被第一滤光器431和第二滤光器432转换为红光和绿光的蓝光被阻挡。

带通滤光器(bandpassfilter)(bpf)450和平坦化层575可以顺序地布置在滤色器400和内置的偏振板565之间，并且钝化层570可以布置在内置的偏振板565和共电极560之间。

bpf450可以透射蓝光并反射红光和绿光。bpf450可以通过交替地堆叠高折射层和低折射层而形成，并且可以根据bpf450的材料和厚度来控制透射波长带。bpf450可以通过交替地堆叠sinx和siox而形成。仅蓝光可以通过bpf450入射到滤色器400上。

内置的偏振板565可以使在第二方向上具有线性偏振的光透射，所述光与由第一偏振板510透射的在第一方向上具有线性偏振的光垂直。然而，这仅是示例，并且第一偏振板510和内置的偏振板565可以使在同一方向上具有线性偏振的光透射。内置的偏振板565可以是线栅偏振板。线栅偏振板是多条金属线的布置，并且反射在金属线的长度方向上的偏振并透射在与长度方向垂直的方向上的偏振。因为线栅偏振板可以比第一偏振板510薄且第一偏振板510是吸收偏振板，所以线栅偏振板能够设置在第二基底580的内表面上。

因为lcd2000使用如上所述的通过使用液晶层550来控制入射光的偏振的调节方法，所以lcd2000采用设置在第二基底580的内表面上的内置的偏振板565，使得包括在滤色器400中的金属纳米颗粒、量子点等不影响调节方法。换句话说，在穿过第一偏振板510、液晶层550和内置的偏振板565的同时被调节的光可以入射到滤色器400上并形成彩色图像。然而，实施例不限于此布置。

如上所述，因为滤色器400包括对于不同滤光器区域具有不同尺寸的金属纳米颗粒，使得改善了成色的亮度，所以可以通过根据图像信息控制并通过液晶面板500发射的光来实现具有改善的颜色再现性和改善的亮度的彩色光。

图19是根据另一实施例的lcd3000的结构的示意性剖视图。

根据本实施例的lcd3000与图18的lcd2000不同之处在于：使用发射紫外(uv)光l2的背光器件bl2；滤色器401的第一滤光器431、第二滤光器432和第三滤光器433分别形成红色、绿色和蓝色。滤色器401与图16的包括第一滤光器231、第二滤光器232和第三滤光器233的滤色器200基本相同。

根据背光器件bl2和滤色器401，分别设置在滤色器401的滤光器区域上的带止滤光器421可以阻挡uv光，并且设置在滤色器401下方的bpf451可以透射uv光。仅uv光通过bpf451入射到滤色器401上，并且未分别被滤色器401的第一滤光器431、第二滤光器432和第三滤光器433转换成红光、绿光和蓝光的uv光被带止滤光器421阻挡。

可以采用根据实施例的滤色器的显示设备的示例不限于上述描述。例如，lcd可以不仅实现为上述透射型，而且可以实现为使用外部光的反射型，或者lcd可以实现为与透射型和反射型的组合对应的透反射型。

在透反射方法中，每个像素区域被划分为两个区域，即反射区域和透射区域。此外，根据外部光的照明选择来自背光器件的光或外部光，并且将来自背光器件的光或外部光用作成像光。

上述滤色器包括量子点、成色材料和金属纳米颗粒，从而提供具有高发光效率和高颜色再现性的颜色。

上述滤色器可以形成具有不同波长的多种颜色。在这种情况下，控制用于形成不同颜色的金属纳米颗粒的尺寸，以提高每种颜色的亮度改善效率。

上述滤色器可用于各种显示设备，并且能够提供高质量的图像。

虽然已经参照本发明构思的实施例具体示出和描述了本发明构思，但是本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离由所附权利要求限定的精神和范围的情况下，在这里可以做出形式和细节上的各种改变。