根据本公开的构思的示例性实施例涉及滤光器以及包括该滤光器的显示装置。
背景技术：
通常，液晶显示器(lcd)是通过向形成在两个基底之间的具有各向异性介电常数的液晶施加具有调整过的强度的电场并且通过调整入射到基底上的光的量来获得期望的图像信号的显示装置。液晶显示器包括两个基底、形成在两个基底之间的液晶层以及向液晶层发射光的背光单元等。
技术实现要素：
本公开的示例性实施例将提供具有新结构的滤光器。
根据本公开的第一实施例，使光通过其中的滤光器包括：第一层，被构造为使光偏振；第二层，直接设置在第一层的第一表面上，并且仅使具有第一波长带的光通过其中；以及颜色转换层，设置在第一层上以接收光，并将具有第一波长带的光转换成具有第二波长带的光。
根据本公开的第一实施例，第一波长带可以是440nm至480nm。
根据本公开的第一实施例，第二层可以反射具有500nm至680nm的波长的光。
根据本公开的第一实施例，第二层可以包括具有第一折射率的至少一个第一折射层和具有第二折射率的至少一个第二折射层。
根据本公开的第一实施例，第一折射层的数量和第二折射层的数量中的每个可以为从五层到十层。
根据本公开的第一实施例，第二层可以包括交替堆叠的第一折射层和第二折射层。
根据本公开的第一实施例，第一折射率可以大于第二折射率。
根据本公开的第一实施例，第一折射层的厚度可以小于第二折射层的厚度。
根据本公开的第一实施例，第二层可以包括反射具有第三波长带的光的第一反射层和反射具有第四波长带的光的第二反射层。
根据本公开的第一实施例，第三波长带可以是590nm至680nm，第四波长带可以是500nm至590nm。
根据本公开的第一实施例，第一反射层和第二反射层中的每个可以包括至少一个第一反射子层和至少一个第二反射子层。
根据本公开的第一实施例，包括在第一反射层中的第一反射子层和第二反射子层的厚度可以比包括在第二反射层中的第一反射子层和第二反射子层的厚度大。
根据本公开的第一实施例，第一反射层的厚度可以大于第二反射层的厚度。
根据本公开的第一实施例，颜色转换层可以包括量子点。
根据本公开的第二实施例，显示装置包括：光源，被构造为发射光；显示面板，被构造为设置在光源上；以及滤光器，被构造为设置在显示面板上。使光通过其中的滤光器包括：第一层，被构造为使光偏振；第二层，直接设置在第一层的第一表面上，并仅使具有第一波长带的光通过其中；以及颜色转换层，设置在第一层上以接收光，并将第一波长带转换成第二波长带。
根据本公开的第二实施例，光源可以发射具有440nm至480nm的波长的光。
根据本公开的第二实施例，第二层可以包括具有第一折射率的至少一个第一折射层和具有第二折射率的至少一个第二折射层。
根据本公开的第二实施例，第二层可以包括交替堆叠的第一折射层和第二折射层，并且第一折射率可以大于第二折射率。
根据本公开的第二实施例，第二层可以包括反射具有第三波长带的光的第一反射层和反射具有第四波长带的光的第二反射层。
根据本公开的第二实施例，第一反射层和第二反射层中的每个可以包括至少一个第一反射子层和至少一个第二反射子层。
根据一个实施例，提供了具有新结构的滤光器，因此，可以提供更清晰的图像。
本公开的效果不限于上述效果，并且可以在不脱离本公开的精神和范围的范围内进行各种扩展。
附图说明
图1是根据本公开的一个实施例的显示装置的平面图。
图2是根据本公开的一个实施例的显示装置的剖视图。
图3a和图3b是根据本公开的一个实施例的放大的第一层和第二层的剖视图。
图4a和图4b是示出与根据本公开的一个实施例的滤光器的波长对应的反射率的曲线图。
图5是示出与根据本公开的一个实施例的第二层的厚度对应的反射率的柱状图。
具体实施方式
本公开可以以各种类型修改并且具有各种形式。因此，将参照附图详细描述特定的实施例。这不意图将本公开限制为特定的公开形式，并且本公开应该被理解为包括包含在本公开的精神和技术范围中的每个改变、等同物和替换物。
参照每幅附图，相似的附图标记将附属于相似的构造元件。在附图中，为了本公开的清楚，结构的尺寸比实际的尺寸大。诸如第一和第二的词语可以用于解释各种构造元件，但是该构造元件不应该局限于所述词语。所述词语仅可以用于将一个构造元件与其它构造元件区分开的目的。例如，在不脱离本公开的范围的范围内，第一构造元件可以被称为第二构造元件，相似地，第二构造元件可以被称为第一构造元件。只要根据上下文单数形式没有清楚地表示其它含义，单数形式就包括复数形式。
在本申请中，应该理解的是，诸如“包括”和“具有”的词语用于指示存在本说明书中描述的特征、数目、步骤、操作，构造元件、组件或它们的组合，并且不预先排除一个或更多个其它特征、数目、步骤、操作、构造元件、组件或它们的组合的存在或添加的可能性。此外，在诸如层、膜、区域或板的部分位于另一部分之上的情况下，这不仅包括所述部分位于另一部分上的情况，还包括所述部分通过某一构件而位于另一部分之上的情况。此外，在本说明书中，在描述了诸如层、膜、区域或板的所述部分形成在另一部分上的情况下，这不仅包括在上面方向上形成所述部分而且还包括在侧面方向或下面方向上形成所述部分。与此相对，在诸如层、膜、区域或板的部分位于另一部分之下的情况下，这不仅包括所述部分位于另一部分下方的情况，还包括所述部分通过某一构件位于另一部分之下的情况。
在本说明书中，为了容易理解本公开的技术思想，“上”和“下”被用作相对概念。因此，“上”和“下”不表示特定的方向、位置或构造元件，并且可以彼此兼容。例如，“上”可以被解释为“下”，相对地，“下”可以被解释为“上”。因此，“上”可以被称为“第一”，“下”可以被称为“第二”。与此相对，“下”可以被称为“第一”，“上”可以被称为“第二”。然而，在一个实施例内，“上”和“下”不混用。
图1是根据本公开的实施例的显示装置的平面图。
如图1中所示，根据本公开的一个实施例的显示装置包括：基底sub；多个像素pxl，设置在基底sub上；布线部分dl，连接到像素pxl。
基底sub包括显示区域da和设置在显示区域da的至少一侧上的非显示区域nda。
基底sub可以具有大体上四边形形状，具体地，具有大体上矩形形状。在本公开的一个实施例中，基底sub可以包括在第一方向dr1上彼此平行的一对短边和在第二方向dr2上彼此平行的一对长边。
然而，基底sub的形状不限于此，并可以以各种类型形成。例如，基底sub可以由诸如包括直边的闭合多边形、由曲线构造的圆或椭圆以及包括直线和曲线的半圆或半椭圆的各种形状中的任意一种构造。在本公开的一个实施例中，如果基底sub具有直边，则每个形状的角部的至少一部分可以由曲线构造。例如，如果基底sub具有矩形形状，则可以用具有预定曲率的曲线来代替相邻直边相交的部分。即，矩形形状的顶点部分可以由相邻的两端连接到相邻的两条直边并且具有预定曲率的曲边来构造。可以根据位置而不同地设定曲率。例如，可以根据曲线开始的位置和曲线的长度等来不同地设定曲率。
显示区域da是设置多个像素pxl以显示图像的区域。显示区域da可以设置为具有与基底sub的形状对应的形状。例如，显示区域da可以以与基底sub的形状相同的方式由诸如包括直边的闭合多边形、由曲线构造的圆或椭圆以及包括直线和曲线的半圆或半椭圆的各种形状中的任意一种来构造。在本公开的一个实施例中，如果显示区域da具有直边，则每个形状的角部的至少一部分可以由曲线构造。
像素pxl设置在基底sub的显示区域da上。每个像素pxl是用于显示图像的最小单元，并且可以是多个。像素pxl可以发射白色光和/或彩色光。每个像素pxl可以发射红色光、绿色光和蓝色光中的任意一种，但是不限于此，并且可以发射蓝绿色光、品红色光或黄色光等。
图2是根据本公开的一个实施例的显示装置的剖视图。
根据本公开的一个实施例的显示装置可以包括：光源(光单元)lu；显示面板pnl，设置在光源lu上；以及滤光器ofu，设置在显示面板pnl上。
显示面板pnl可以接收由光源lu发射的光以输出图像。因此，根据本公开的一个实施例的显示面板pnl是光接收型。光接收型的显示面板pnl包括包含液晶的液晶型、电泳型和电润湿型等。本公开的一个实施例将描述包括液晶型显示面板的显示装置。
基底sub可以由诸如玻璃或树脂的绝缘材料构造。此外，基底sub可以由具有可以弯曲或折叠的柔性的材料构造，并且可以具有单层或多层结构。
例如，基底sub可以包含聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚砜、聚丙烯酸酯、聚醚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚芳酯、聚酰亚胺、聚碳酸酯、三乙酸纤维素、乙酸丙酸纤维素和聚氨酯中的至少一种。然而，构造基底sub的材料可以不同地改变，并且也可以由纤维增强塑料(frp)等构造。
缓冲层bf设置在基底sub上。缓冲层bf保护开关晶体管和驱动晶体管免受杂质扩散的影响。缓冲层bf可以由单层构造，或者可以由具有至少两层的多层构造。
缓冲层bf可以是由有无机材料构造的无机绝缘膜。例如，缓冲层bf可以由氮化硅、氧化硅或氮氧化硅等形成。如果缓冲层bf是多层，则每个层可以由相同的材料形成，或者可以由彼此不同的材料形成。根据基底sub的材料或工艺条件，可以省略缓冲层bf。
有源图案act设置在缓冲层bf上。有源图案act由半导体材料形成。有源图案act可以包括源区、漏区以及设置在源区与漏区之间的沟道区。有源图案act可以是由多晶硅、非晶硅或氧化物半导体等构造的半导体图案。沟道区是未掺杂杂质的半导体图案，并且可以是本征半导体。源区和漏区可以具有掺杂有杂质的半导体图案。诸如n型杂质、p型杂质或金属的杂质可以用作杂质。
第一绝缘膜ins1可以设置在有源图案act上。第一绝缘膜ins1可以是由无机材料构造的无机绝缘膜，或者可以是由有机材料构造的有机绝缘膜。诸如聚硅氧烷、氮化硅、氧化硅和氮氧化硅的无机绝缘材料可以用作无机材料。有机材料可以是诸如聚丙烯酸类化合物、聚酰亚胺类化合物、诸如特氟龙(teflon)的氟类碳化合物和苯并环丁烯类化合物的有机绝缘材料。
栅电极ge设置在第一绝缘膜ins1上。栅电极ge形成为覆盖与有源图案act的沟道区对应的区域。
栅电极ge可以由金属构造。例如，栅电极ge可以由诸如金(au)、银(ag)、铝(al)、钼(mo)、铬(cr)、钛(ti)、镍(ni)、钕(nd)和铜(cu)的金属中的至少一种或金属的合金来构造。此外，栅电极ge可以由单个膜形成，但是不限于此，并且可以由堆叠有两种或更多种金属和合金的多层形成。
在本公开的一个实施例中，未示出的诸如栅极布线的其它布线可以与栅电极ge设置在同一层上，并且具有与栅电极ge的材料相同的材料。这里，诸如栅极布线的其它布线可以直接或间接连接到每个像素pxl1、pxl2和pxl3中的晶体管的一部分(例如，栅电极ge)。
第二绝缘层ins2设置在栅电极ge上。第二绝缘层ins2可以是由无机材料构造的无机绝缘层。聚硅氧烷、氮化硅、氧化硅或氮氧化硅等可以用作无机材料。
第三绝缘层ins3设置在第二绝缘层ins2上。第三绝缘层ins3可以是由无机材料构造的无机绝缘层。聚硅氧烷、氮化硅、氧化硅或氮氧化硅等可以用作无机材料。
源电极se和漏电极de设置在第三绝缘层ins3上。源电极se和漏电极de分别通过形成在第三绝缘层ins3、第二绝缘层ins2和第一绝缘膜ins1中的接触孔与有源图案act的源区和漏区接触。
源电极se和漏电极de可以由金属构造。例如，源电极se和漏电极de中的每个可以由诸如金(au)、银(ag)、铝(al)、钼(mo)、铬(cr)、钛(ti)、镍(ni)、钕(nd)和铜(cu)的金属中的至少一种或金属的合金来构造。此外，源电极se和漏电极de中的每个可以由单个膜形成，但是不限于此，并且可以由堆叠有两种或更多种金属和合金的多层形成。
在本公开的一个实施例中，未示出的数据布线或第一电源布线可以与源电极se和漏电极de设置在同一层上，并且具有与源电极se和漏电极de的材料相同的材料。这里，数据布线和第一电源布线可以直接或间接连接到每个像素pxl中的晶体管的一部分(例如，源电极se和/或漏电极de)。
钝化层psv可以设置在源电极se和漏电极de上。钝化层psv可以是由无机材料构造的无机绝缘层。聚硅氧烷、氮化硅、氧化硅或氮氧化硅等可以用作无机材料。可以根据实施例来省略钝化层psv。
第四绝缘层ins4可以设置在钝化层psv上。如果省略钝化层psv，则第四绝缘层ins4可以设置在第三绝缘层ins3上。
第四绝缘层ins4可以是由有机材料构造的有机绝缘层。诸如聚丙烯酸类化合物、聚酰亚胺类化合物、诸如特氟龙的氟类碳化合物和苯并环丁烯化合物的有机绝缘材料可以用作有机材料。
连接图案cnp可以设置在第四绝缘层ins4上。连接图案cnp通过通过第四绝缘层ins4和钝化层psv的接触孔连接到晶体管的漏电极de。连接图案cnp可以由诸如金(au)、银(ag)、铝(al)、钼(mo)、铬(cr)、钛(ti)、镍(ni)、钕(nd)和铜(cu)的金属中的至少一种或金属的合金构造。此外，连接图案cnp可以由单个膜形成，但是不限于此，并且可以由堆叠有两种或更多种金属和合金的多层形成。
在本公开的一个实施例中，未示出的诸如虚设电源布线的其它布线可以与连接图案cnp设置在同一层上，并且具有与连接图案cnp的材料相同的材料。
第一电极el1可以设置在第四绝缘层ins4上。第一电极el1通过连接图案cnp连接到每个像素pxl1、pxl2和pxl3中的漏电极de。第一电极el1可以由透明导电材料形成。例如，第一电极el1可以由透明导电聚合物或透明导电氧化物等形成。氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)和氧化铟锡锌(itzo)等可以用作透明导电氧化物。
连接图案cnp和第一电极el1可以使用相同的材料(例如，透明导电聚合物或透明导电氧化物等)通过相同的工艺来形成。
液晶层lc可以设置在第一电极el1上。包含在液晶层lc中的液晶分子被施加到液晶层lc的电场驱动。具体地，具有介电各向异性的液晶分子可以通过施加到液晶层lc的电场而在特定方向上取向。对可以用于根据本公开的一个实施例的显示装置的液晶层lc和液晶组合物没有特别的限制。因此，根据本公开的显示装置可以是各种模式的液晶显示装置。例如，显示装置可以是垂直取向(va)模式、边缘场切换(ffs)模式、面内切换(ips)模式或面线切换(pls)模式等的显示装置。液晶组合物可以根据显示装置的驱动模式而具有负介电各向异性或正介电各向异性。如果液晶组合物具有负介电各向异性，则显示装置可以是垂直取向模式的液晶显示装置。在这种情况下，显示装置可以具体是多畴垂直取向(mva)模式、图案化垂直取向(pva)模式和聚合物稳定垂直取向(ps-va)模式的显示装置。如果液晶组合物可以具有正介电各向异性，则显示装置可以是水平取向模式的显示装置。
用于使液晶层lc中的液晶分子取向的取向膜还可以设置在液晶层lc的上部或下部上。当电场施加到液晶层lc时，取向膜使液晶分子在特定方向上取向以允许液晶分子在预定方向上旋转。此外，还可以沿着液晶层lc的外周设置密封材料。密封材料使液晶层lc密封以防止液晶层lc流出。
第二电极el2可以设置在液晶层lc上。第二电极el2可以设置为具有距第一电极el1预定的距离，并且液晶层lc置于第一电极el1与第二电极el2之间。第二电极el2可以形成在第一层l1上。第一电极el1和第二电极el2可以分别是像素电极和共电极。在图2中，第一电极el1被示出为像素电极，第二电极el2被示出为共电极。然而，图2仅是本公开的示例。与图2不同的是，第一电极el1可以是共电极，第二电极el2可以是像素电极。如果第二电极el2是共电极，则第二电极el2可以形成在多个像素pxl1、pxl2和pxl3之上。
可以将电压施加到第一电极el1和第二电极el2，以向液晶层lc施加电场。如果第一电极el1是像素电极，第二电极el2是共电极，则可以将不同的电压施加到第一电极el1。液晶层lc中的具有介电各向异性的液晶分子根据施加到第一电极el1的电压而旋转。液晶分子也具有折射率各向异性，因此，根据由液晶层lc中的液晶分子的旋转而取向的状态，从光源lu发射的光可以通过或可以不通过液晶层lc。
第二电极el2可以由透明导电材料形成。例如，第二电极el2可以由透明导电聚合物或透明导电氧化物等形成。氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)和氧化铟锡锌(itzo)等可以用作透明导电氧化物。
滤光器ofu可以设置在显示面板pnl上。根据本公开的一个实施例，滤光器ofu包括：第一层l1，使光偏振；第二层l2，施加到第一层l1的一个表面上并且仅使具有第一波长带的光通过第二层l2；以及颜色转换层cf，设置在第二层l2上，并接收光以将第一波长带转换成第二波长带。
第一层l1可以设置在显示面板pnl的第二电极el2上。第一层l1使从光源lu发射的光偏振。第一层l1可以包括保护层和偏振器。此外，第一层l1还可以包括相位延迟膜。
保护层可以包含聚合物化合物。例如，保护层可以包含芳香乙烯单体、不饱和羧酸单体和不饱和二羧酸酐单体的共聚物。芳香乙烯单体可以增大保护层的抗水性。具体地，芳香乙烯单体可以是苯乙烯化合物。例如，苯乙烯化合物可以包含：诸如α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯和对甲基苯乙烯的烷基取代的苯乙烯；诸如4-氯苯乙烯和4-溴苯乙烯的卤素取代的苯乙烯；诸如对羟基苯乙烯、α-甲基对羟基苯乙烯、2-甲基-4-羟基苯乙烯和3,4-二羟基苯乙烯的羟基苯乙烯；乙烯基苯甲醇；诸如对甲氧基苯乙烯、对叔丁氧基苯乙烯和间叔丁氧基苯乙烯的烷氧基取代的苯乙烯；诸如3-乙烯基苯甲酸和4-乙烯基苯甲酸的乙烯基苯甲酸；4-乙烯基乙酸苯甲酯；4-乙酰氧基苯乙烯；诸如2-丁酰胺基苯乙烯、4-甲酰胺基苯乙烯和对磺酰胺基苯乙烯的酰胺基苯乙烯；诸如3-氨基苯乙烯、4-氨基苯乙烯、2-异丙烯基苯胺和乙烯苯甲基二甲基胺的氨基苯乙烯；诸如3-硝基苯乙烯和4-硝基苯乙烯的硝基苯乙烯；诸如3-氰基苯乙烯和4-氰基苯乙烯的氰基苯乙烯；氰甲基苯乙烯；以及诸如苯基苯乙烯的芳基苯乙烯等。
例如，不饱和羧酸单体可以包含丙烯酸、乙炔羧酸、1-金刚烷甲酸、苯甲酸、苯甲酸钠、9-蒽甲酸、10-十一烯酸、4-乙基苯甲酸、乙基油酸、巴豆酸、肉桂酸、环丁基甲酸、环丙基甲酸、环丙基乙酸、环己基甲酸、环戊基甲酸、二苯基乙酸、2,4-二甲基苯甲酸、2,6-二甲基苯甲酸、3,4-二甲基苯甲酸、3,5-二甲基苯甲酸、惕格酸、2,4,6-三甲基苯甲酸、邻甲基苯乙酸、2-(4-甲苯甲酰基)苯甲酸、1-萘甲酸、2-萘甲酸、壬酸、棕榈酸、4-乙烯基苯甲酸、乙烯基乙酸、4-联苯基乙酸、联苯-2-甲酸、联苯-4-甲酸、特戊酸、4-(1-芘基)-丁酸、苯乙炔基甲酸、2-苯基丙酸、3-苯基丙酸、4-苯基丁酸、9-芴甲酸、4-叔丁基苯甲酸、4-叔丁基环己基甲酸、丙酸、2-丙基戊酸、4-戊烯酸、反式-2-戊烯酸、肉豆蔻酸、甲基丙烯酸、2-甲基苯甲酸、3-甲基苯甲酸、4-甲基苯甲酸和4-甲基肉桂酸等。
例如，不饱和二酸酐单体包含马来酸酐、甲基马来酸酐、1,2-二甲基马来酸酐、乙基马来酸酐、苯基马来酸酐、溴代马来酸酐、衣康酸酐、乌头酸酐、戊烯二酸酐、琥珀酸酐、富马酸酐、柠康酸酐、甲基富马酸酐、2-戊烯二酸酐、亚甲基琥珀酸酐、烯丙基丙二酸酐、亚异丙基琥珀酸酐、2,4-己二烯二酸酐、乙炔二甲酸酐等。
该化合物可以是共聚的。包含该化合物的共聚物可以通过使用如下方法来形成：例如通过使用加热或引发剂获得的自由基溶液聚合、自由基悬浮聚合、自由基乳液聚合、通过使用有机金属化合物获得的阴离子聚合、使用过渡金属络合物的配位阴离子聚合或使用路易斯酸的阳离子聚合等。
偏振器是使自然光或偏振光在特定方向上偏振的膜。例如，偏振器可以将自然光转换为特定的线偏振光。将诸如碘或二色性染料的二色性物质吸附到诸如聚乙烯醇膜、部分甲醛化聚乙烯醇膜或乙烯-醋酸乙烯酯共聚类部分皂化膜的亲水性聚合物膜、诸如脱水聚乙烯醇或聚氯乙烯的脱盐酸处理的产物的多烯类取向膜等而获得的膜可以用作偏振器。但是，上述膜仅是示例。
偏振器可以包括量子点。量子点是半导体纳米颗粒，并具有量子限域效应。量子点具有几nm至几十nm的直径，并且从量子点发射的光的波长可以根据颗粒的尺寸而改变。具体地，处于激发态的电子从导带跃迁到价带而发射光，量子点越短，则发射具有越短波长的光。从量子点发射的光的波长的宽度相对窄。量子点可以包括si类量子点、ii-vi族化合物半导体量子点、iii-v族化合物半导体量子点、v-vi族化合物半导体量子点、以及它们的混合物中的任意一种量子点。ii-vi族化合物半导体量子点可以包含从由cds、cdse、cdte、zns、znse、znte、hgs、hgse、hgte、cdses、cdsete、cdste、znses、znsete、znste、hgses、hgsete、hgste、cdzns、cdznse、cdznte、cdhgs、cdhgse、cdhgte、hgzns、hgznse、hgznte、cdznses、cdznsete、cdznste、cdhgses、cdhgsete、cdhgste、hgznses、hgznsete和hgznste构成的组中选择的至少一种。iii-v族化合物半导体量子点可以包含从由gapas、alnp、alnas、alpas、innp、innas、inpas、gaalnp、gaalnas、gaalpas、gainnp、gainnas、gainpas、inalnp、inalnas和inalpas构成的组中选择的至少一种。v-vi族化合物半导体量子点可以包含sbte。
如上所述，量子点的颗粒的尺寸越小，则发射具有越短波长的光。例如，可以从具有
根据本公开的一个实施例的第一层l1的制造方法可以包括制备聚乙烯醇类膜的步骤、将碘或二色性染料染色和交联到聚乙烯醇类膜的步骤以及在聚乙烯醇类膜中布置量子点的步骤。然而，其它膜可以代替聚乙烯醇类膜来用作偏振器。可以用作偏振器的膜的类型如上所述。
染色是将碘、作为二色性材料的染料、色素或它们的混合物吸收到聚乙烯醇类膜的内部的工艺。碘、染料或色素吸收在偏振器的拉伸方向上振动的光，使在垂直方向上振动的光通过，从而可以获得在特定方向上振动的偏振光。
可以通过将基底上层压有聚乙烯醇类膜的堆叠膜浸渍到碘溶液或二色性材料溶液中来执行染色。将描述通过使用碘执行染色的情况作为示例。碘溶液的温度可以在20℃至50℃的范围，并且浸渍时间可以在10秒至300秒的范围。如果使用碘水溶液作为碘溶液，则可以使用包含碘(i2)和碘离子(例如，用作溶解补充剂的碘化钾(ki))的水溶液。在示例性实施例中，基于水溶液的总重量，碘(i2)的浓度可以在0.01重量％至0.5重量％的范围，并且基于水溶液的总重量，碘化钾(ki)的浓度可以在0.01重量％至10重量％的范围。
可以在执行染色之前执行溶胀的步骤。在溶胀的步骤中，通过软化聚乙烯醇类膜的分子链并使分子链松弛，使二色性物质在染色工艺期间被均匀地染色到聚乙烯醇类膜的内部中，从而防止出现污点。聚乙烯醇类膜可以在溶胀工艺中被拉伸。在示例性实施例中，可以通过在包含有溶胀液的溶胀槽中使用湿方法来执行溶胀工艺。此外，可以根据膜的厚度等来改变平均温度，平均温度可以在例如15℃至40℃的范围。可以在染色步骤之后执行交联工艺。如果在染色步骤中将碘或二色性物质的分子染色到聚乙烯醇类膜上，则通过使用硼酸和硼酸盐等将二色性分子吸附到聚乙烯醇类膜的聚合物基质上。例如，交联方法包括将聚乙烯醇类膜浸入到硼酸水溶液等中的浸入方法，但是不限于此。可以通过使用以溶液涂覆膜或将溶液喷涂到膜上的涂覆方法或喷涂方法来执行交联工艺。
同时，可以与染色和交联的步骤同时执行在聚乙烯醇类膜中布置量子点的步骤，并且可以通过用分散有量子点的分散溶液涂覆聚乙烯醇类膜的上部来执行在聚乙烯醇类膜中布置量子点的步骤。然而，布置量子点的步骤不限于此，可以通过将聚乙烯醇类膜浸渍到分散有量子点的分散溶液中来执行，或者可以通过在染色步骤或交联步骤中将量子点注入到碘溶液、二色性物质溶液或硼酸水溶液等中来使量子点包括在聚乙烯醇类膜中。
接下来，可以执行拉伸聚乙烯醇类膜的步骤。可以通过使用本领域已知的拉伸聚乙烯醇类膜的湿拉伸方法和/或干拉伸方法来执行拉伸步骤。干拉伸方法的非限制示例可以包括辊间拉伸方法、加热辊拉伸方法、加压拉伸方法和拉幅机拉伸方法等，湿拉伸方法的非限制示例可以包括拉幅机拉伸方法和辊间拉伸方法等。此外，在湿拉伸方法的情况下，可以在醇、水或硼酸水溶液中拉伸膜，例如，可以使用甲醇和丙醇的溶剂，但是不限于此。可以通过根据膜的材料、期望的拉伸速率和使用的方法等适当地选择使用拉伸温度和时间。此外，拉伸步骤可以使用单轴拉伸或双轴拉伸。不必总是顺序地执行染色步骤和拉伸步骤。可以根据工艺设备和设施选择性地执行合适的顺序，并且在一些情况下，可以与染色步骤或交联步骤同时执行拉伸步骤。如果与染色步骤同时执行拉伸步骤，则可以在碘溶液中执行拉伸步骤。同时，如果与交联步骤同时执行拉伸步骤，则可以在硼酸水溶液中执行拉伸步骤。此外，与此同时，由于量子点包括在碘溶液或硼酸水溶液中，因此量子点可以与染色步骤、交联步骤和拉伸步骤一起包括在聚乙烯醇类膜中。
第二层l2涂覆在第一层l1上。根据本公开的一个实施例，第二层l2可以设置在第一层l1的保护层上。如上所述，第一层l1的保护层可以包含芳香乙烯单体、不饱和羧酸单体和不饱和二羧酸酐单体的共聚物。构造保护层的共聚物可以具有比无机化合物的熔点相对低的熔点。因此，如果第二层l2直接形成在保护层上，则形成方法会受到限制。具体地，第二层l2难以以与沉积相同的方式通过需要高温的工艺来形成。这是因为在沉积工艺期间会使具有相对低的熔点的保护层变形。此外，如果降低沉积工艺的温度，则第二层l2不会形成期望的厚度。如果第二层l2的厚度大于或小于预期的厚度，则会改变第二层l2的光学特性。具体地，会改变通过第二层l2的光的波长范围。如果第二层l2反射具有比预期的波长带窄的波长带的光，则会改变入射在颜色转换层cf上的光的波长带。这种现象降低了颜色转换层cf的效率。
根据本公开的一个实施例，第一层l1的上部或保护层涂覆有第二层l2，因此，工艺温度相对低。因此，根据本公开，第二层l2可以直接形成在第一层l1上，而不损坏第一层l1。如果第二层l2直接形成在第一层l1上，则与在单独的制造工艺中形成第二层l2并随后将第二层l2附着到第一层l1上的情况相比，存在许多优势。首先，不需要准备用于仅形成第二层l2的另一条生产线。因此，可以显著减小整个产品工艺设备的规模、工艺时间和工艺成本。此外，不需要用于将第二层l2接合到第一层l1的粘合剂材料。如果粘合剂材料置于第二层l2与第一层l1之间，则会降低显示装置的光学特性特别是透光性。
第二层l2使具有第一波长带的光通过其中。第一波长带可以根据从光源发射的光的波长和第二层l2的功能而改变。如果光源发射具有例如大约440nm至大约480nm的波长的蓝色光，则第一波长带也可以是大约440nm至大约480nm。第二层l2不会使具有其它波长带的光通过其中，从而可以使具有相对窄的波长带的光入射到颜色转换层cf上。因此，可以增大颜色转换层cf的效率。
根据本公开的一个实施例，第二层l2可以反射具有大约500nm至大约680nm的波长的光。为此，第二层l2可以由多个层构造。稍后将描述第二层l2的结构。
参照图2，颜色转换层cf设置在第二层l2上。然而，如果需要，颜色转换层cf可以设置在第一层l1上。在这种情况下，滤光器ofu可以具有顺序地堆叠有颜色转换层cf、第一层l1和第二层l2的结构。颜色转换层cf可以转换从光源lu发射的光。由颜色转换层cf执行的“光的转换”意味着入射在颜色转换层cf上的光的波长被改变。具体地，颜色转换层cf可以吸收具有第一波长带的第一光并且可以发射具有与第一波长带不同的波长的至少一束光。例如，如果具有紫外波长带的光入射到颜色转换层cf上，则多个颜色转换层cf可以分别发射具有可见波长带中的蓝色光、绿色光和红色光的波长带的光。为此，颜色转换层cf可以包括量子点和/或荧光物质。量子点和/或荧光物质的数量没有特别限制，本领域技术人员可以确定量子点和/或荧光物质的数量。
包括在颜色转换层cf中的荧光物质可以是红色荧光物质、蓝色荧光物质、绿色荧光物质、黄色荧光物质、或白色荧光物质等。红色荧光物质可以包含y2o2s、la2o2s、ca2si5n8、sr2si5n8、ba2si5n8、casn(caalsin3)、la2w3o12、eu2w3o12、ca3mgsi2o8、sr3mgsi2o8、ba3mgsi2o8、lieuw2o8和lismw2o8中的至少一种。绿色荧光物质可以包含ca2sio4、sr2sio4、ba2sio4、bam、α-sialon、ca3sc2si3o12、tb3al5o12和litbw2o8中的至少一种。蓝色荧光物质可以包含bamgal10o17、mg5(po4)3cl、ca5(po4)3cl、sr5(po4)3cl、ba5(po4)3cl、eusi9al19on31和la1-xcexal(si6-zalz)(n10-zoz)中的至少一种。黄色荧光物质可以包含srga2s4:eu2+、sr2ga2s5:eu2+和yag:ce3+中的至少一种。
量子点可以包括si类量子点、ii-vi族化合物半导体量子点、iii-v族化合物半导体量子点、v-vi族化合物半导体量子点、以及它们的混合物中的任意一种量子点。ii-vi族化合物半导体量子点可以包含从由cds、cdse、cdte、zns、znse、znte、hgs、hgse、hgte、cdses、cdsete、cdste、znses、znsete、znste、hgses、hgsete、hgste、cdzns、cdznse、cdznte、cdhgs、cdhgse、cdhgte、hgzns、hgznse、hgznte、cdznses、cdznsete、cdznste、cdhgses、cdhgsete、cdhgste、hgznses、hgznsete和hgznste构成的组中选择的至少一种。iii-v族化合物半导体量子点可以包含从由gapas、alnp、alnas、alpas、innp、innas、inpas、gaalnp、gaalnas、gaalpas、gainnp、gainnas、gainpas、inalnp、inalnas和inalpas构成的组中选择的至少一种。v-vi族化合物半导体量子点可以包含sbte。如上所述，量子点的颗粒的尺寸越小，则发射具有越短波长的光。例如，可以从具有
颜色转换层cf可以根据像素包括彼此不同的量子点和/或荧光物质。例如，根据本公开的一个实施例，光源lu发射具有大约440nm至大约480nm的波长的蓝色光。在这种情况下，包括在像素pxl1中的第一颜色转换层cf1可以包括发射红色光的具有
黑矩阵bm可以设置在第一颜色转换层cf1、第二颜色转换层cf2和第三颜色转换层cf3之间。黑矩阵bm防止穿过不同量子点或不同荧光物质的光彼此混合为被用户感知。黑矩阵bm可以包含cr和碳黑等，但是不限于此。如果需要，本领域技术人员可以使用由有机材料构造的黑矩阵bm。
覆盖层oc可以设置在颜色转换层cf上。覆盖层oc使显示装置的表面平坦化。可以用于覆盖层oc的材料没有特别限制。本领域技术人员可以使用有机材料和/或无机材料以形成覆盖层oc。覆盖层oc可以在界面处具有粘合特性。覆盖层oc的厚度不受限制，但是覆盖层oc可以具有不暴露颜色转换层cf的厚度。
盖窗cw可以设置在覆盖层oc上。盖窗cw具有透光性并具有较高的硬度。因此，盖窗cw保护显示装置免受外部冲击。诸如聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)和聚碳酸酯的聚合物化合物或玻璃可以用作盖窗cw。
光源lu朝着显示面板pnl和滤光器ofu发射光，使得显示装置可以输出图像。光源lu可以发射具有红色、蓝色、绿色、黄色和白色中的至少一种颜色的光。此外，光源lu也不仅可以发射可见区域的光，还可以发射紫外区域的光。光源lu可以是单个或多个。此时，每个光源lu可以发射具有相同颜色的光或具有彼此不同颜色的光。发光二极管(led)、有机电致发光薄膜和无机电致发光薄膜等可以用作光源lu。此外，光源lu可以包括诸如碳化硅(sic)、砷化镓(gaas)、磷化镓(gap)、镓-砷-磷(gaas1-xpx)、镓-铝-砷(ga1-xalxas)、磷化铟(inp)和铟-镓-磷(in1-xgaxp)的2b族、3a族、3b族、4a族、4b族、5a族、5b族和6b族的二元素化合物半导体或三元素化合物半导体。光源lu可以包括有机发光材料。
图3a和图3b是根据本公开的一个实施例的放大的第一层l1和第二层l2的剖视图。
参照图3a，第二层l2包括具有第一折射率的至少一个第一折射层rrl1和具有第二折射率的至少一个第二折射层rrl2。根据本公开的一个实施例，第一折射层rrl1的数量和第二折射层rrl2的数量可以分别为五至十。如果第一折射层rrl1的数量和第二折射层rrl2的数量分别小于五，则可以从第二层l2反射的光的波长带会变窄。此外，第二层l2的反射率会减小。如果第一折射层rrl1的数量和第二折射层rrl2的数量分别大于十，则由于第一折射层rrl1和第二折射层rrl2的数量的增加，会显著增加工艺成本。如果第一折射层rrl1和第二折射层rrl2成对，则第一折射层rrl1的数量等于第二折射层rrl2的数量。此外，在上面的情况下，第一折射层rrl1和第二折射层rrl2可以交替地堆叠。由于第一折射层rrl1和第二折射层rrl2可以交替地堆叠，所以第二层l2可以反射具有特定带的波长的光并且可以透射具有第一波长带的光。
第一折射层rrl1和第二折射层rrl2具有彼此不同的折射率。即，第一折射层rrl1和第二折射层rrl2彼此不同。根据本公开的一个实施例，第一折射层rrl1的折射率大于第二折射层rrl2的折射率。第一折射层rrl1的折射率和第二折射层rrl2的折射率可以相差大约0.4至大约0.7。由于在第一折射层rrl1与第二折射层rrl2之间的折射率上存在大的差异，因此根据本公开的第二层l2可以反射具有相对宽的波长带的光。如果在第一折射层rrl1与第二折射层rrl2之间的折射率上存在小的差异，则可以从第二层l2反射的光的波长带会变窄，从而具有不期望的波长的光会入射到颜色转换层cf上。如上所述，如果具有不期望的波长的光入射到颜色转换层cf上，则颜色转换层cf的效率会降低。为了实现折射率之间的这种差异，第一折射层rrl1和第二折射层rrl2可以具有彼此不同的厚度，并且可以由彼此不同的材料形成。
根据本公开的一个实施例，第一折射层rrl1包括金属氧化物。因此，第一折射层rrl1可以包括诸如ag、mg、zn、al、mo、pt和au的金属的金属氧化物。这样的金属氧化物可以以颗粒的状态包括在第一折射层rrl1中。第一折射层rrl1还可以包括用于粘合处于颗粒状态的金属氧化物的粘合剂。
根据本公开的一个实施例，第二折射层rrl2可以包括非金属无机氧化物。例如，第二折射层rrl2可以包括二氧化硅。第二折射层rrl2也可以进一步包括用于粘合二氧化硅的粘合剂。包括在第一折射层rrl1和第二折射层rrl2中的粘合剂可以具有优异的透光率。
包括在第一折射层rrl1和第二折射层rrl2中的颗粒的尺寸可以彼此不同。如果第一折射层rrl1的折射率大于第二折射层rrl2的折射率，则第一折射层rrl1中的颗粒的尺寸可以小于第二折射层rrl2中的颗粒的尺寸。此外，第一折射层rrl1和第二折射层rrl2的厚度可以根据通过第二层l2或从第二层l2反射的光的波长带而改变。如果通过第二层l2的光的第一波长带为大约440nm至大约480nm，则第一折射层rrl1的厚度drrl1可以是大约70nm至大约90nm，第二折射层rrl2的厚度drrl2可以是大约90nm至大约110nm。由于第一折射层rrl1和第二折射层rrl2具有上述厚度，因此第一折射层rrl1和第二折射层rrl2可以反射具有大约500nm至大约680nm的波长的光。
参照图3b，第二层l2包括反射具有第三波长带的光的第一反射层rll1和反射具有第四波长带的光的第二反射层rll2。此时，参照图3b描述的第三波长带可以与参照图3a描述的反射的波长带相似。第一反射层rll1和第二反射层rll2中的每个可以包括至少一个第一反射子层ra和rc以及至少一个第二反射子层rb和rd。
包括在第一反射层rll1中的第一反射子层ra可以包括与包括在第二反射层rll2中的第一反射子层rc的材料相同的材料或不同的材料。包括在第一反射层rll1中的第二反射子层rb可以包括与包括在第二反射层rll2中的第二反射子层rd的材料相同的材料或不同的材料。包括在第一反射层rll1中的第一反射子层ra可以具有与包括在第二反射层rll2中的第一反射子层rc的折射率相同的折射率。此外，包括在第一反射层rll1中的第二反射子层rb可以具有与包括在第二反射层rll2中的第二反射子层rd的折射率相同的折射率。第一反射子层ra和rc的折射率可以是大约1.6至大约1.7。此外，第二反射子层rb和rd的折射率可以是大约1.4至大约1.5。因此，第一反射子层ra和rc的折射率与第二反射子层rb和rd的折射率之间的差异相对较小。这是因为第一反射子层ra和rc以及第二反射子层rb和rd可以由有机化合物形成。由有机化合物形成的第一反射子层ra和rc以及第二反射子层rb和rd具有良好的可加工性，但是反射层之间的折射率差异相对较小。如上所述，折射率差异越大，则可以反射具有越宽波长带的光。因此，与图3a中示出的示例相比，图3b中示出的示例具有可以从反射层反射的相对较窄的波长带的光。根据图3b，第一反射层rll1和第二反射层rll2可以反射具有彼此不同的波长带的光。例如，作为从第一反射层rll1反射的光的波长带的第三波长带可以是大约590nm至大约680nm，作为从第二反射层rll2反射的光的波长带的第四波长带可以是大约500nm至大约590nm。在这种情况下，从光源发射的具有大约440nm至大约480nm的波长的光可以通过第二层l2，具有不期望的波长带的光从第二层l2反射。由于具有不期望的波长带的光不通过第二层l2以入射到颜色转换层cf上，因此可以提高颜色转换层cf的效率。为了实现这样的反射，第一反射层rll1和第二反射层rll2的厚度可以彼此不同。
为了不同地形成第一反射层rll1和第二反射层rll2的厚度，包括在第一反射层rll1中的第一反射子层ra和第二反射子层rb的厚度da和db可以与包括在第二反射层rll2中的第一反射子层rc和第二反射子层rd的厚度dc和dd不同。包括在第一反射层rll1中的第一反射子层ra的厚度da可以与包括在第二反射层rll2中的第一反射子层rc的厚度dc不同。此外，包括在第一反射层rll1中的第二反射子层rb的厚度db可以与包括在第二反射层rll2中的第二反射子层rd的厚度dd不同。因此，第一反射层rll1的厚度可以大于第二反射层rll2的厚度。
如上所述，可以根据从第一反射层rll1和第二反射层rll2反射的光的波长带改变第一反射层rll1和第二反射层rll2的厚度以及其反射子层ra、rb、rc和rd的厚度。如果第一反射层rll1的厚度大于第二反射层rll2的厚度，则第一反射层rll1可以反射具有比第二反射层rll2的波长带高的波长带的光。此外，可以根据反射光的波长带而改变各个反射子层ra、rb、rc和rd的厚度。如果包括在第一反射层rll1中的第一反射子层ra和第二反射子层rb的厚度da和db比包括在第二反射层rll2中的第一反射子层rc和第二反射子层rd的厚度dc和dd大，则第一反射层rll1可以反射具有比第二反射层rll2的波长带高的波长带的光。例如，如果作为从第一反射层rll1反射的光的波长带的第三波长带是大约590nm至大约680nm，并且作为从第二反射层rll2反射的光的波长带的第四波长带是大约500nm至大约590nm时，则第一反射层rll1的厚度大于第二反射层rll2的厚度。
第一反射层rll1和第二反射层rll2可以通过拉伸交替堆叠有第一反射子层ra和rc以及第二反射子层rb和rd的堆叠材料来形成。如果第一反射子层ra和rc由相同的材料形成，并且第二反射子层rb和rd也由相同的材料形成，则第一反射层rll1和第二反射层rll2可以仅通过拉伸相同的堆叠材料来形成。因此，在这种情况下，第一反射层rll1和第二反射层rll2可以通过使用相同的工艺来形成，因此可以显著降低工艺成本和工艺时间。第一反射层rll1和第二反射层rll2的厚度可以通过拉伸工艺来调整。根据本公开的一个实施例，如果第一反射层rll1的厚度大于第二反射层rll2的厚度，则第二反射层rll2比第一反射层rll1被拉伸得多。
图4a和图4b是示出与根据本公开的一个实施例的滤光器的波长对应的反射率的曲线图。此外，图5是示出与根据本公开的一个实施例的第二层的厚度对应的反射率的柱状图。
图4a示出了与图3a中示出的滤光器的波长对应的反射率。参照图4a，光源发射具有大约440nm至大约480nm的相对窄的波长的光。为了如此发射具有相对窄的波长的光，光源可以包括量子点。根据图4a中示出的示例，光源可以包括用于发射蓝色光的量子点。由于光源发射具有相对窄的波长的光，因此可以提高颜色转换层的效率。
参照图4a，第二层可以反射具有大约500nm至大约680nm的波长的光。因此，绿色光和红色光不通过第二层以入射到颜色转换层上。由于仅蓝色光入射在颜色转换层上，因此可以提高颜色转换层的效率。
图4b示出了与图3b中示出的滤光器的波长对应的反射率。参照图4b，反射率的曲线具有两个大的峰。两个峰分别表示从第二层的第一反射层和第二反射层的反射。即，来自第一反射层的反射光具有大约590nm至大约680nm的第三波长带，来自第二反射层的反射光具有大约500nm至大约590nm的第四波长带。由于来自第一反射层的反射光具有第三波长带，所以红色光可以被反射。此外，由于来自第二反射层的反射光具有第四波长带，所以绿色光可以被反射。因此，绿色光和红色光不通过第二层以入射到颜色转换层上。由于仅蓝色光入射在颜色转换层上，因此可以提高颜色转换层的效率。
图5示出了与第二层的厚度对应的反射率。参照图5，随着第二层的厚度增大，第二层的反射率也增大。参照图5，具有大于3.7μm的厚度的第二层具有大于90％的反射率。因此，通过使用包括具有上述范围的厚度的第二层的滤光器，可以防止具有不期望的波长的光入射到颜色转换层上。第二层的厚度越大，反射率越增大，但是如果第二层的厚度超过7.4μm，则会显著增大制造成本，并且会增大整个显示装置的厚度。
参照本公开的优选实施例做出上面的描述，但是本领域技术人员或具有本领域普通知识的人员将能够理解的是，本公开可以在不脱离本公开在权利要求书的范围内描述的精神和技术领域的范围内进行各种修改和改变。
因此，本公开的技术范围不限于本申请的说明书的描述，并且应该由权利要求书的范围来确定。