显示装置以及含有该显示装置的手机、计算机和电视机

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(21)申请号 CN2.X

(22)申请日 2007.03.06

(71)申请人 孙润文

地址 200235 上海市徐汇区桂林东街169弄20号502室

(72)发明人 孙润文

(74)专利代理机构 上海智信专利代理有限公司

代理人 薛琦

(51)

G02F1/1335

G02F1/13357

G02B1/10

G02F1/133

G02F1/1362

G02F1/137

(10)申请公布号 CN 101034225 A

(43)申请公布日 2007.09.12

权利要求说明书 说明书 幅图

(54)发明名称

显示装置以及含有该显示装置的手

机、计算机和电视机

(57)摘要

一种显示装置，其包括基片以及光

开关，在该基片一侧设置有光源，在该光

源的前方设置有偏光片，在该光源前方设

置有光致发光膜，该光源所发射的光线的

波长范围在紫外或蓝绿色区，并且该光致

发光膜在上述光源的激发下发射出为红

色、绿色、蓝色和/或红色、绿色、蓝色之

间的过渡色。使用光致发光膜替代了传统

的彩色滤光片，使得显示能量的利用率和

色彩范围和纯度得到提高。其可以起到降

低成本和增加光透过率的作用，进而更好

的利用能量，进而简化工序，节约成本，

避免了不同色彩发光器件老化进程不同步

对器件显示性能的影响。本发明还公开了

包含有上述显示装置的手机、电视机、计

算机或其他显示终端等。

法律状态

法律状态公告日

法律状态信息

2021-08-10

专利权全部无效

2019-08-16

专利权的转移

2018-11-02

专利权的转移

2017-10-27

专利权的转移

法律状态

专利权全部无效

专利权的转移

专利权的转移

专利权的转移

2017-10-10

2009-06-24

2008-09-03

2007-11-07

2007-09-12

专利权的转移

授权

专利申请权、专利权的转移(专

利申请权的转移)

实质审查的生效

公开

专利权的转移

授权

专利申请权、专利权的

转移(专利申请权的转

移)

实质审查的生效

公开

权 利 要 求 说 明 书

1、一种显示装置，其包括一个或一个以上的基片以及设置在该基片上的

光开关，在该基片一侧设置有光源，在该光源的前方设置有偏光片，其特征在于，

在该光源前方设置有一个以上的光致发光膜，该光源所发射的光线的波长范围在紫

外或蓝绿色区，并且该光致发光膜在上述光源的激发下发射出为红色、绿色、蓝色

和/或红色、绿色、蓝色之间的过渡色。

2、根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该光源所发射的光线

的波长峰值范围是350-560nm。

3、根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该光致发光膜中的一

部分光致发光膜为透明薄膜。

4、根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该光源是静态工作的

或通过显示图像信号进行控制的。

5、根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述基板外侧设置有

紫外光截止薄膜。

6、根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述光致发光膜设置

在相应的彩色滤光片上。

7、根据权利要求1-6中任意一项所述的显示装置，其特征在于，该光源为

冷阴极荧光灯、热阴极荧光灯、气体放电光源、无机发光二极管、平面荧光灯、有

机发光二极管、电致发光或场发射光源。

8、根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，该光源为侧发光式、

直下式、反光式或投影式。

9、根据权利要求1-6中任意一项所述的显示装置，其特征在于，该光致发

光膜像素周围设置有黑矩阵。

10、根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，该黑矩阵为金属、无

机或有机无机复合物制成。

11、根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，该黑矩阵为等开口率

或不等开口率。

12、根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，该黑矩阵为条形分布、

三角形分布、太极形分布或马赛克形分布。

13、根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，在该像素和黑矩阵上

设置有平坦化薄膜。

1、根据权利要求1-6中任意一项所述的显示装置，其特征在于，该光致发

光膜由无机、有机或有机无机复合物及辅助性功能材料制成，该发光膜的光致发光

量子效率大于10％。

15、根据权利要求1-6中任意一项所述的显示装置，其特征在于，该光致

发光膜通过物理气相、化学气相、Sol-Gel或涂敷方法成膜。

16、根据权利要求1-6中任意一项所述的显示装置，其特征在于，该光致

发光膜图形通过掩模、光刻、热与激光转印、激光剥离或印刷方法制备，其中印刷

方法为接触式或非接触式。

17、根据权利要求1-6中任意一项所述的显示装置，其特征在于，该光致

发光膜具有部分吸收光的功能，该功能通过掺入吸收型材料实现，并且在发光材料

与吸收型材料之间通过绝缘性材料隔绝防止材料之间的电子转移。

18、根据权利要求1-6中任意一项所述的显示装置，其特征在于，该光致

发光膜在吸收型彩色膜上面制备出来。

19、根据权利要求1-6中任意一项所述的显示装置，其特征在于，该光开

关为液晶盒或数字微镜或等离子体，并且该等离子体发射波长峰值在350-550nm

之间的单色或多色光。

20、根据权利要求1-6中任意一项所述的显示装置，其特征在于，该光开

关是被动驱动或主动驱动。

21、根据权利要求20所述的所述的显示装置，其特征在于，该光开关为

主动驱动时，电开光器件为薄膜晶体管、场效应管或二极管。

22、根据权利要求19所述的所述的显示装置，其特征在于，该液晶盒是

TN、STN、IPS、VA、OCB、FLC、AFLC或PDLC方式。

23、根据权利要求1-6中任意一项所述的显示装置，其特征在于，该基板

为玻璃、塑料、金属或单晶硅。

24、含有权利要求1-6中任意一项所述的显示装置的手机。

25、含有权利要求1-6中任意一项所述的显示装置的电视机。

26、含有权利要求1-6中任意一项所述的显示装置的计算机。

说 明 书

技术领域

本发明涉及一种显示装置以及含有该显示装置的手机、计算机和电视机。

背景技术

液晶显示器广泛应用于1英寸手机到40英寸以上电视机以及计算机中。液晶显示

器包括液晶盒和周边的驱动IC与电路，液晶盒后面的光源和相关机构。液晶最初

应用是以被动驱动的TN和STN型为主，目前主流是透过型a-Si TFT(无定型硅薄

膜晶体管)主动矩阵(AM)驱动LCD即a-SiTFT-AMLCD，液晶监视器(Monitor)通常

采用的是TN模式，液晶电视采用的是宽视角模式如IPS(In Plane Switching)、

MVA(Multi-domein VerticalAlignment)，PVA(Patterned Vertical Alignment)、

OCB(Optically CompensatedBend)、FLC(Ferroelectric)等。

液晶盒是由第二基片与第一基片贴合在一起，中间充有液晶。基片通常由玻璃制成，

厚度在0.2-1.1毫米范围。也可以使用塑料、金属箔等。第二基片与第一基片之间

精密地设置有1-10微米左右的间隔。主动驱动的液晶显示器的第二基片上设有驱

动像素的扫描(gate)线、数据(data)线及引出电极。被动驱动的液晶显示器如TN、

STN-LCD则扫描线与数据线兼像素电极分别位于两个相对的面板上，方向正交。

主动驱动液晶第二基片的扫描线与数据线交点处设置开光器件薄膜晶体管(TFT)或

二极管(diode)。第一基片上具有由多个重复的红绿蓝3基色构成的图形，该图形形

成的位置与第二基片上的各个像素的位置是完全对应的。第二基片与第一基片的背

面分别贴附有偏光板。像素电极通常由透明导电材料制成(通常是氧化铟与锡的合

金)以传导数据线上的电信号。在第一基片的面上也制有透明电极(IPS模式则不需

要)。通过对第二基片与彩膜电极施加电压对液晶取向进行控制，从而改变透过液

晶盒的光量。第二基片通过扫描线控制TFT的开关(on/off)态。当TFT处于打开态

(on)时，从与TFT的漏极(drain)侧连接的数据线向与源极(source)侧连接的像素电极

写入电荷，由设定的像素电极电压来驱动液晶。在像素驱动电路上制备同液晶并列

的存储电容，当TFT处于关闭态(off)时，像素电极内的电荷会基本保持原数值。

液晶材料夹在第二基片与第一基片(CF)之间。在第二基片下侧装有光源，透射型

LCD采用光源来提供白光。在上下基板上还贴有偏振片，起到起偏与检偏的作用。

在第二基片侧装有控制与驱动IC与电路基板。控制与驱动IC与电路通过改变加在

液晶盒上的电压来控制通过液晶盒的光量。透过液晶的白光，进入彩膜。彩膜包含

若干像素，像素由红(R)、绿(G)、蓝(B)等子像素组成。白光通过对应的RGB子像

素时，其它颜色的光被吸收掉剩下单色的RGB3基色。除了采用RGB动态光源三

片式投影LCOS(Liquid Crystal on Silicon)、DMD(Digital Mirror Device)，场序列彩

色(Field Sequential Color)液晶不需要使用彩膜以外，通常的彩色LCD都是利用彩

膜生成的RGB光混合得到的加法型混合色。白色光源经过彩色滤光片实现红、绿、

蓝单色显示的同时，吸收掉了白色光源中其它颜色的光，即使按100％开口率来算，

造成的能量损失也超过2/3，通常彩色液晶显示器光能量利用率约1％，约21m/W。

主动矩阵驱动液晶制造分阵列、成盒、模组有三个工程组成。阵列工程是在玻璃基

板上制作扫描与数据信号线、薄膜晶体管(二极管)、像素电极；制盒工程是在两枚

基板的间隙注入液晶材料并贴合组装，在液晶盒基板外侧帖附偏光片。模组工程包

括驱动IC与电路绑定，光源组装等。

其中光源可以设置为测光式、直下式、反光式或投影式，下面结合附图依次对采用

以上的四种方式的光源的液晶显示装置结构进行说明。

如图1-3所示的显示装置100，其包括有：彩色滤光片110、白色光源310、第一

基片115a和第二基片115b；固定在所述第一基片和所述第二基片之间的光开光

210(液晶盒)；第一基片和所述第二基片上的偏光片116a，116b；布置在所述第一

基片上方的多个扫描线211；布置在所述第一基片上方并与所述扫描线交叉的多个

信号线212；布置在所述第一基片上方并匹配所述信号线的像素电极113；布置在

所述第一基片上方并匹配所述扫描线和所述信号线之间的交叉点并连接到所述信号

线、所述扫描线和所述象素电极的电开关器件214；存储电容215；布置在所述第

二基片公共电极上的衬垫物(Spacer)、结构物(Protrusion、Slit)114；以及导光板312、

反射板(膜)313、扩散板(膜)314、聚光膜315；偏光反射光膜316等。

如图1所示的液晶显示装置使用的为侧光式光源310，其中光源310设置在导光板

312的两侧，导光板312上方设置有扩散膜(扩散片)314、聚光膜315、偏光反射膜

316、导光板312下方设置有反光板(反光膜)313。测光式多应用于笔记本电脑的显

示器的生产中。

如图2所示的液晶显示装置使用的为直下式光源310，与图1所不同的是其光源

310设置于该扩散膜(扩散片)314的下方，并无需设置导光板312。此种显示装置多

使用于电视的显示。

如图3a、b所示的液晶显示装置分别使用的为投影式和反射式光源310，此种显示

装置多使用于投影仪的显示。其与上述两种形式的不同主要在于光源310和彩色滤

光片110以及偏光反光膜316、聚光膜315等所设置的位置不同。特别是在图3b

所示的反射式设置的显示装置100中，使用了椭圆偏振片116c。

从液晶在移动显示应用开始，为实现其薄型、轻量、低功耗的功能而进行的研究一

直不断。然而由于LCD光源的能量利用率通常不到1％，以15英寸笔记本计算机

为例，工作时光源能耗占整机约45％，所以降低LCD消费电力是一项重要的技术

课题。同时LCD光源与彩膜也是LCD模组中昂贵的部件，如在中小尺寸LCD中

两者约占整机30％，大尺寸LCD中两者约占整机60％，通过提高光的利用率，减

少使用发光器件数量，扩大显色区域也是LCD应用研究的重要方向。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种可以提高显示的能量利用率的显示装置；

本发明的另一目的是提供一种具有较高显色区域，显示色彩纯度较高的显示装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种显示装置，其包括一个或一个以上的基片以及设置在该基片上的光开关，在该

基片一侧设置有光源，在该光源的前方设置有偏光片，

在该光源前方设置有一个以上的光致发光膜，该光源所发射的光线的波长范围在紫

外或蓝绿色区，并且该光致发光膜在上述光源的激发下发射出为红色、绿色、蓝色

和/或红色、绿色、蓝色之间的过渡色。

其中，该光源所发射的光线的波长峰值范围是350-560nm。

其中，该光致发光膜中的一部分光致发光膜为透明薄膜。

其中，该光源是静态工作的或通过显示图像信号进行控制的。

其中，所述基板外侧设置有紫外光截止薄膜。

其中，所述光致发光膜的设置在相应的彩色滤光片上。

其中，该光源为冷阴极荧光灯、热阴极荧光灯、气体放电光源、无机发光二极管、

平面荧光灯、有机发光二极管或场发射光源。并且该光源可以为点光源、线光源或

面光源。

其中，该光源为侧发光式、直下式、反光式或投影式。

其中，该光致发光膜像素周围设置有黑矩阵。

其中，该黑矩阵为金属、无机或有机无机复合物制成。

其中，该黑矩阵为等开口率或不等开口率。

其中，该黑矩阵为条形分布、三角形分布、太极形分布或马赛克形分布。

其中，在该像素和黑矩阵上设置有平坦化薄膜。

其中，该光致发光膜由无机、有机或有机无机复合物及辅助性功能材料制成，该发

光膜的光致发光量子效率大于10％。

其中，该光致发光膜图形(pattern)通过物理气相、化学气相、Sol-Gel、涂敷等方法

成膜。

其中，该光致发光膜通过掩模、光刻、热与激光转印、激光剥离或印刷等方法制备，

其中印刷方法可以为接触式或非接触式如喷墨打印或其他已知的方法。

其中，该光致发光膜具有部分吸收光的功能，该功能通过掺入吸收型材料实现，并

且在发光材料与吸收型材料之间通过绝缘性材料隔绝防止材料之间的电子转移。

其中，该光致发光膜在吸收型彩色膜上面制备出来。其中，该光开关为液晶盒、数

字微镜或等离子体，并且该等离子体发射波长峰值在350-550nm之间的单色(窄光

谱)或多色光(宽光谱)。

其中，该光开关是被动驱动或主动驱动。

其中，该光开关为主动驱动时，电开光器件为薄膜晶体管、场效应管或二极管。

其中，该光开关液晶盒是TN、STN、IPS、VA、OCB或FLC方式或已知的其他方

式。

其中，该基板为玻璃、塑料、金属或单晶硅。

另外，本发明还提供了包含有上述显示装置的手机、电视机、计算机或其他显示终

端等。

本发明的积极进步效果在于：

1、本发明所述的显示装置中，使用光致发光膜替代了传统的彩色滤光片，使得显

示能量的利用率和色彩范围和纯度得到大幅提高。采用高能量的紫外或蓝绿单色或

多色光能量下转换即光致发光的方法产生彩色显示。如果选用发光材料的量子效率

接近1，此技术能量利用率可比使用的吸收型彩色滤光片高2倍，对应的发光器件

使用数减少2/3，背光源功耗降低2/3。如果选用发光材料的量子效率0.5，此技术

能量利用率在可比使用的吸收型彩色滤光片提高1倍，对应的发光器件使用数减少

1/2，光源功耗降低1/2。材料科学与工程研究已经发现并广泛使用在可见光区(380-

780nm)具有高效率的光致发光功能材料，包括无机、有机和有机无机复合物。这

些应用材料的光致发光量子效率通常在0.5以上。

2、本发明所述的显示装置可以直接在现有的显示装置的基础上进行改进，并且显

示器件的蓝色子像素部分的发光型滤光片可以省去，从而起到降低成本和增加光透

过率的作用，进而更好的利用能量。

3、本发明所述的显示装置中单色光源配置发光器件数目变少，可以简化工序，节

约成本。

4、本发明所述的显示装置中，单色光源配置发光器件相同，避免了不同色彩发光

器件老化进程不同步对器件显示性能的影响。

5、本发明所述的显示装置中，提高了显示装置的对比度，并且通过对光源动态控

制如区域亮度控制与插黑屏等，减少了图像残留，还可以进一步提高对比度、降低

能耗。另外由于利用高能量的紫外或蓝绿单色或多色光能量下转换，通过选用具有

窄半高宽光谱的光致发光材料产生色纯度高的色彩，装置达到更大的显色区域。

附图说明

图1-3为现有技术中显示器的示意图；

图4为发明的测光式显示装置的结构示意图。

图5为本发明的直下式显示装置的结构示意图。

图6a为本发明投影式显示装置的结构示意图。

图6b为本发明反射式显示装置的结构示意图。

图7为包含有红110a’、黄110d、绿110b’、蓝110c’子像素的光致发光膜的示意图；

图8为包含有红110a’、绿110b’、蓝110c’、白110e子像素的光致发光膜的示意图；

图9为包含红110a’、绿110b’、蓝110c’及过渡色深蓝110g、黄绿110f、黄110d

子像素的光致发光膜示意图；

图10为制备在阵列基板上的光致发光膜的示意图；其中像素电极213制备在平坦

化薄膜112之上。

图11、12为象素不是等面积光致发光膜示意图；

图13本发明含有部分吸收光功能的光致发光膜示意图；

图14本发明采用面光源的彩色液晶显示器示意图；；

图15为实施例一蓝光460nm激发下转换峰值为520nm(绿)，610nm(红)的光谱图；

图16为实施例一蓝光460nm激发下转换峰值为520nm(绿)，610nm(红)在CIE1931

的色坐标位置图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。本发明中的

上方和下方以说明书附图中的方向为准，但并不是用来对其进行限定。

如图4所示的显示装置100’，其包括有：光致发光膜110’、光源310’、第一基片

115a和第二基片115b；固定在所述第一基片和所述第二基片之间的光开光210(液

晶盒)；第一基片和所述第二基片上的偏光片116a，116b；布置在所述第二基片上

方的多个扫描线211；布置在所述第二基片上方并与所述扫描线交叉的多个信号线

212；布置在所述第二基片上方并匹配所述信号线的像素电极213；布置在所述第

一基片上彩色发光膜若干个子像素之间的黑矩阵111；布置在所述第一基片上彩色

发光膜上的平坦化薄膜112；布置在所述第基一片平坦化薄膜上并匹配所述像素的

公共电极113；布置在所述第二基片上方并匹配所述扫描线和所述信号线之间的交

叉点并连接到所述信号线、所述扫描线和所述象素电极的电开关器件214；存储电

容215；布置在所述第一基片公共电极113上的衬垫物(Spacer)、结构物(Protrusion、

Slit)114；以及导光板312、反射板(膜)313、扩散板(膜)314、聚光膜315；偏光反

射光膜316等。

该显示装置100’与现有的显示装置100除利用光致发光膜110’替代了彩色滤光膜

110并使用了不同的光源310’外，结构基本相同。

该光源310’所发射的光线的波长范围在紫外或蓝绿色区，以350-550nm为最佳，

并且该光致发光膜110’可以在上述光源310’的激发下发射出为红色、绿色、蓝色

或红色、绿色、蓝色之间的过渡色的子像素。

该光源可以使用背景技术中所述的测光式、直下式、反光式或投影式进行设置，其

结构可以与图4-6所示显示装置相同。

使用CCFL与HCFL光源。可以是单灯管、双灯管或多灯管，灯管直径为1.8-

10mm范围，长度根据LCD面板尺寸而定。在实现紫外光发射上，可以直接利用

CCFL与HCFL中的Hg与惰性气体等发出的紫外线(需要滤掉可见光)；通过气体

等发出的紫外线在灯光内荧光粉(如CaWO4:Bi)转换的紫外光(350-400nm)；通过气

体等发出的紫外线在灯光内荧光粉转换的蓝光(峰值400-500nm)。蓝光荧光粉包括

铝酸盐稀土发光材料其通式为：(Me1)(碱土金属1如Ba，Sr)(Me2)2(碱土金属2如

Mg)2AlxOy(x＝16，y＝27)/Eu；硅盐稀土发光材料其通式为：(Me1)(碱土金属如

Ba，Sr)2(Me2)(碱土金属2如Al，Mg)2SixOy(x＝2，y＝8)/Eu；磷盐稀土发光材料

其通式为：(Sr，Ca，Ba)10(PO4)6Cl2·B2O3/Eu；3(Sr，Ca，Ba)3(PO4)2/Eu；

LaPO4/Eu；硫化物发光材料其通式为(Zn，Ca，Sr)S/Ag(Ce，Tm，Eu)，

Ba(Mg)Al2S4/Eu等。

使用LED光源紫。外、蓝绿色LED由ZnO、SiC、ZnS、ZnSe、Ga(In，Al)N等已

知半导体材料制成；优选(Al)Ga(In)N制作的LED。发光源采用LED管芯固定在具

有导热、导电的基板上(PCB、MCPCB、FPCB等)，周边装有控制电路与电源。

LED管芯通常尺寸为0.3-1mm，单管功率为0.001-10W，典型的功率为10mW-1W。

采用单管或多管封装，多组LED串联与并联混合。具体步骤是把LED灯条

(Light Bar)(LED安装在PCB、MCPCB、FPCB等上)固定在导光板的两侧(测光式)

或扩散板下侧(直下式)，根据亮度的要求确定使用LED的数目。光源可以是侧发

光式(图4)，也可以使直下式(图5)或投影式(图6a)或反射式(图6b)。对于侧光式光

源，LED灯条安装在导光板侧方(图4)，导光板上方安装扩散膜、聚光膜、偏光反

射膜，导光板下方的反射板；LED通常用直流电源来驱动，用PWM法调整亮度。

另外，光源也可以为FFL(平面荧光灯)。蓝光荧光粉包括铝酸盐稀土发光材料其通

式为：(Me1)(碱土金属1如Ba，Sr)(Me2)2(碱土金属2如Mg)2AlxOy(x＝16，y＝

27)/Eu；硅盐稀土发光材料其通式为：(Me1)(碱土金属如Ba，Sr)(Me2)(碱土金属2

如Al，Mg)2SixOy(x＝2，y＝8)/Eu；磷盐稀土发光材料其通式为：(Sr，Ca，

Ba)10(PO4)6Cl2·B2O3/Eu；，3(Sr，Ca，Ba)3(PO4)2/Eu；LaPO4/Eu；硫化物发光

材料其通式为(Zn，Ca，Sr)S/Ag(Ce，Tm，Eu)，Ba(Mg)Al2S4/Eu等。以上列出了

一些蓝色无机发光材料，但本发明并不限于以上材料。满足本发明的要求的发光材

料，紫外发光峰值在(350-400nm)；蓝光发光峰值在400-500nm。蓝绿光发光峰值

在400-550nm。FFL是面光源，不需要导光板。FFL光源固定在扩散板下侧(直下

式)，光源上方有扩散膜、聚光膜、偏光反射膜、外侧的机构等。

使用无机电致发光(EL)光源，包括粉末、薄膜、厚膜无机EL。蓝色发光材料为

SrS/Ce，SrGa2S4/Ce，BaAl2S4/Eu，BaMgAl2S4/Eu等。无机EL是面光源，不需

要导光板，采用直下式。无机EL厚度为1-10mm范围，长、宽度根据LCD面板尺

寸而定，通常用交流来驱动。EL光源上方通常安装扩散膜、聚光膜、偏光反射膜

等。图13是EL光源示意图。

使用FED(场发射)，SED(表面场发射)光源。蓝色发光材料可选取ZnS/Ag，ZnO/Zn，

SrGa2O4，Sr5(PO4)3Cl/Eu，Y2SiO5/Ce等。FED/SED是面光源，不需要导光板，

采用直下式。FED/SED厚度为1mm-50mm范围，长、宽度根据LCD面板尺寸而

定。FED光源上方是扩散膜、聚光膜、偏光反射膜等；图13可以作为FED光源示

意图。

使用OLED(有机发光二极管)光源。蓝光OLED通常采用芳香族化合物蒽、蒽衍生

物，芴低聚物(oligomer)、芴衍生物；杂环化合物如苯氨衍生物；喹啉Al金属配合

物作为发光材料制作。OLED是面光源，不需要导光板，采用直下式。OLED厚度

为0.1-10mm，长、宽度根据LCD面板尺寸而定。OLED可以多组串联与并联混合，

OLED通常用直流来驱动。OLED光源上方是扩散膜、聚光膜、偏光反射膜、外侧

的机构等。OLED光源也可以是侧发光式，反光式。图13为OLED光源示意图。

光致发光膜的特点是本身为发光体，在峰值350-400nm紫外或400-550nm蓝绿色

单色或多色光激发下发出可见光(380-780nm)，发光材料的激发(excitation)光谱的至

少有一个峰与光源紫外或蓝绿色峰重叠，光谱半宽度小于70nm，转换量子效率大

于10％。发光材料由有机、无机、有机与无机混合物及辅助功能材料制成。

该光致发光膜为现有技术，其制备方法可以参考申请号为03806079.5的中国专利

中所述的蓝色变换构件、红色变换构件和绿色变换构件(该专利中的变换构件即为

本发明中的光致发光膜)的制备方法，在此不再赘述。

无机发光材料：

蓝色无机发光材料包括：

铝酸盐稀土发光材料其通式为(Me1)(碱土金属1如Ba，Sr)(Me2)2(碱土金属2如

Mg)AlxOy(x＝16，y＝27)/Eu；(Me)(碱土金属如Ba，Sr，Ca，Mg)AlxOy(x＝2，y

＝4)/Eu；硅酸盐稀土发光材料其通式为(Me1)(碱土金属1如Ba，Sr，Ca)(Me2)(碱

土金属2如Mg，Al)SixOy(x＝2，y＝6)/Eu；Y2SiO5/Ce；磷酸盐稀土发光材料其

通式为(Sr，Ca，Ba)10(PO4)6Cl2/Eu；(Sr，Ca，Ba)10(PO4)6Cl2·B2O3/Eu；3(Sr，

Ca，Ba)3(PO4)2/Eu；LaPO4/Eu；硫化物发光材料其通式为(Zn，Ca，Sr)S(Se，

O)/Ag(Ce，Tm，Eu)，Ba(Mg)Al2S4/Eu等。

绿色无机发光材料包括：

铝酸盐稀土发光材料其通式为Me(碱土金属如Mg)AlxOy(x＝11，y＝19)/Ce，Tb；

Me(碱土金属如Sr，Ba)AlxOy(如x＝2，y＝4)/Eu，Dy；Me1(碱土金属1如Ba，Sr，

Ca)Me2(碱土金属2如Mg)AlxOy(x＝10，y＝17)/Eu，Mn；硅酸盐发光材料其通式

为(Me1)(碱土金属1如Ba，Sr，Ca)2(Me2)(碱土金属2如Mg，Al)2SixOy(x＝2，y

＝8)/Eu；Zn2SiO4/Mn；Y2SiO5/Tb；磷酸盐稀土发光材料其通式为

La2O3·0.2SiO2·0.9P2O5/Ce，Tb；LaPO4/Ce，Tb；硫化物发光材料其通式为Zn(Ca，

Sr)S/Cu(Ce，Tb)；SrGa2S4/Eu，CaAl2S4/Eu；黄绿光材料Y3Al5O12/Ce，ZnS/Mn

等。

红色无机发光材料包括：

氧(硫)化物，通式为：Y(Gd)2O3/Eu，Y2O2S/Eu，Sr(Ca，Zn)S/Eu(Sm)；

Ca(Sr)Y2S4/Eu，MgGa2O4Eu，铝酸盐稀土发光材料其通式为：Me1(碱土金属1如

Sr)Me2(碱土金属2如Ba)AlxOy/Eu，Mn等。

红、绿、蓝发光材料可以掺入辅助能量传递材料如绿色发光材料掺入一定量蓝光发

光材料，黄色发光材料掺入一定量绿光发光材料，红色发光材料掺入一定量绿色或

黄色发光材料等，用来提高能量转换效率。

无机发光材料可以分散到辅助成膜材料如聚乙烯，聚氯乙烯，聚丙烯，聚丙烯酸酯，

聚甲基丙烯酸甲酯，聚乙烯醇，聚酰亚胺，聚苯乙烯，聚碳酸酯，酚醛树脂，醇酸

树脂，环氧树脂，聚胺酯树脂或其他已知的高分子材料中，制成可加工性材料。同

时还可以加入其他辅助功能性材料如感光材料、交联材料、分散材料、溶剂等。

发光材料在同非发光材料混合使用时，为了防止发光材料的猝灭，发光材料的表面

需要用覆盖一层透明有机或无机绝缘材料，以防止发光材料在激发时的能量转移。

有机低分子发光材料：

蓝色有机低分子发光材料包括：

香豆素4(coumarin4)；蒽anthracene及其衍生物diphenylanthracene(DPA)；9，10-

di-2-naphthylanthracene(AND)，苝(perylene)及其衍生物tetra(t-butyl)-perylene(TBP)；

pyrene及其衍生物如tetra(phenyl)-pyrene(TPP)，distyrylarylene(DSA)及其衍生物

(DSA-Ph)；芴(fluorene)及其衍生物如DBSF，stilbene及其衍生物；

TPD(triphenyldiamine)；N，N’-diphenyl-N，N’-bis(1-naphthyl)-(1，1’-biphenyl)-4，

4’-diamine(NPB)；4，4’-N，N-dicarbazole-biphenyl(CBP)；恶唑衍生物(2-(4-

biphenyl)-5-(4-tert-butyl)-1.3.4-ozadiazole)(PBD)，3-phenyl-4-(8-naphthyl)-5-phenyl-1，

2，4-triazole(TAZ)；Silole及其衍生物2，5-diarylsiloes；dithienosiles；铝金属配合

物BAlq；铱金属配合物ridium(III)bis[(4，6-difluorophenyl)-pyridinato-N，

C]picolinate(FIrpic)等。

绿色有机低分子发光材料包括：

香豆素Coumarin系列衍生物如3-(2-benzothiazolyl-tetrahydro)-7-(diethylamino)-2H-

1-benzopyran-2-one(C6)，C7，C545MT；quinoxaline衍生物(6-N，N-

dimethylamino-1-methyl-3-phenyl-1-H-Pyrazolo[3，4-b]-quinoline(PAQ-Net2)，喹吖

啶酮quinacridone系列衍生物如dimethyl-quinaridone(DMQA)；丁省及其衍生物

DPT(diphenyltetracene)，fluorene衍生物，Al金属配合物tris(8-hydroxy-quinoline)-

aluminum(Alq)，Mg金属配合物Mgq，Zn金属配合物ZnPBO，ZnPBT，Tb金属配

合物Tb(acac)₃Phen，铱金属配合物tris(2-phenylpyridine)iridium即

(Ir(ppy)₃；(2-phenylpyridine)iridium(III)acetylacetonate即

(ppy)₃Ir(acac)等。

黄色有机低分子发光材料包括：

丁省衍生物rubrene，三芳氨衍生物DCTP，吩恶嗪酮(BTX)，bis(8-hydroxy-

quinoline)-zinc(Znq)，Rohdamine B，Rohdamine 6G等。

红色有机低分子发光材料包括：

吡喃系列衍生物(4-(dicyano methylene)-2-methyl-6(p-dimethylaminostyryl)-4H-

pyran)(DCM2)；DCJTB；三芳氨衍生物1，1’-dicyano-substituted bis-styryl-

naphthalene(BSN)；NPAFN；并五苯衍生物diphenylpentacence(DPP)；rohdamine B，

rohdamine 6G，Eu金属配合物Eu(DBM)₃Bath，

Eu(acac)₃Phen；铱金属配合物bis(2-(2’-benzo[4，5-

a]thienyl)pyridinato-N，C)iridium(acetylacetonate)即Btp2Ir(acac)等。

为了更好的能量传递与防止浓度猝灭，发光材料可以混合使用即辅助掺杂剂。如蓝

光材料DSA-Ph可以掺入辅助掺杂剂TPD；绿光材料C6可以掺入DMQD，红光材

料DCM2可以掺入绿光C6与黄光掺杂剂如rubrene等。

可以通过化学合成法把上列有机发光分子加入到非共扼高分子的主链或侧链上如聚

丙烯，聚丙烯酸酯，聚乙烯醇，聚酰亚胺，聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，聚碳酸，

聚硅树脂，聚硅氧树脂或其他已知的高分子链上。

有机发光材料也可以溶解、分散到辅助成膜材料如聚丙烯，聚丙烯酸酯，聚甲基丙

烯酸甲酯，聚乙烯醇，聚酰亚胺，聚苯乙烯，聚碳酸酯，酚醛树脂，醇酸树脂，环

氧树脂，聚胺酯树脂或其他已知的高分子材料中，制成可加工性材料。同时还可以

加入其他辅助功能性材料如感光材料、交联材料、分散材料、溶剂等。

有机高分子发光材料：

发光型共扼高分子材料包括聚苯PPP及其衍生物，聚芴PF及其衍生物，聚对苯乙

烯撑PPV及其衍生物P-PPV，OR-PPV、MEH-PPV、CN-PPV等，聚乙炔衍生物

PDPA、PHPA等，聚噻吩(PT)及其衍生物，聚吡啶PPY及其衍生物，聚乙烯基吡

啶PVY及其衍生物等，以上聚合物的共聚物，如聚芴与三芳氨的共聚物(TFB)，聚

芴与苯硫二唑的共聚物(F8BT)，聚芴与噻酚的共聚物F8T2；树枝状聚合物

(dendrimer)、低聚物(oligomer)直接成膜。

发光型共扼高分子也可以加入辅助型聚合物(低聚物)包括聚丙烯，聚丙烯酸酯，聚

甲基丙烯酸甲酯，聚乙烯醇，聚酰亚胺，聚苯乙烯，聚碳酸酯，酚醛树脂，醇酸树

脂，环氧树脂，聚胺酯树脂或其他已知的高分子材料中制成可加工性材料。同时还

可以加入辅助功能性材料如感光材料、辅助发光材料、交联材料、分散材料、溶剂

等。可以通过化学合成法把光与热聚合性功能团加入共扼发光型高分子主链或侧链

上制成光敏与热敏性材料。

满足本发明要求的发光材料在350-550nm紫外、蓝绿光激发下，蓝光发光的峰值

在400-500nm，绿光发光的峰值在500-550nm，红光发光的峰值在600-700nm，半

宽度小于70nm，发光材料在激发光波长处的光致发光量子效率在10％-90％以上，

优选的值是50-90％以上。光致发光膜厚度范围在0.1微米-1mm，典型的厚度是2-

10微米。在有效激发光波长处的光学密度大于10，优选的值是100-10000。发光

材料具有良好的热稳定型、空气稳定型，在高分子中的良好溶解或分散特性等。辅

助成膜高分子材料在可见光区透明的(透过率30％以上)，优选的值是70％以上。

发光材料采用PVD(物理气相沉积)、CVD(化学气相沉积)、Sol-Gel法、涂敷直接

在基板上成膜。用掩模、光刻(photolithography)、激光剥离、印刷、转印、喷墨打

印等方法制作像素图形。

另外的成膜方法是把发光材料分散、溶解到透明性高分子材料中，合适的主体高分

子材料在350-780nm透过率在30％以上，优选值在50％-90％以上。适合的无机发

光材料颗粒直径为0.01-10微米，优化的直径为0.1微米以下。发光材料的加入的

比例范围是0.1-99wt％，优选浓度范围是1-20wt％。可选用的高分子材料有聚乙烯，

聚氯乙烯，聚丙烯，聚丙烯酸，聚丙烯氰，聚丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚

环氧丙烯酸，聚氨酯丙烯酰，聚酯丙烯酸酯，聚丁烯，聚乙烯醇，聚乙烯吡咯烷酮，

聚苯乙烯，聚醋酸乙烯酯，聚碳酸酯，聚氨酯，聚酰亚胺，酚醛树脂，环氧树脂，

聚硅树脂，聚硅氧树脂，聚砜，聚苯醚，聚醚酮，醋酸纤维，硝化纤维等，以上聚

合物的混合物、共聚物、低聚物。

成膜高分子材料还需要加入辅助功能材料如聚合物单体、低聚物(oligomer)、聚合

引发材料、交联材料、分散材料、偶联材料、溶剂等。聚合引发材料如1-羟基-环

己苯基甲酮(HCPK)；2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮(HMPP)等。分散材料如聚氧

乙烯烷基苯基醚、聚乙烯醇二酯等。偶联材料如有机硅烷等。溶剂包括芳香烃等如

甲苯、二甲苯；醇类如乙醇、异丙醇；酮类如丙酮、环己酮；酯类如乙酸乙酯、乙

酸丁酯、水等。

形成的材料(发光材料、高分子材料、辅助性材料)在可见光范围内的透过率大于

30％。发光膜厚度范围在0.1微米-1mm，典型的厚度是1-20微米，在有效激发光

波长处光学密度大于10，优选的值是100-10000。采用光刻、激光剥离、印刷、转

印、喷墨打印等方法制作像素图形。

直接光刻法是把发光材料分散于透明感光性树脂中，如光聚合性的丙烯酸类树脂，

光交联性的聚乙烯醇等。光聚合型丙烯酸类树脂含有光聚合引发剂，丙烯酸单体与

低聚物，调整成膜性质的其他聚合物与溶剂等。对掺有无机发光材料的透明感光性

树脂分别进行涂敷、曝光(UV)、显影去胶、清洗、干燥固化等步骤，制备处RGB

子像素图形。薄膜物理特性取决于发光材料的选择与掺入量，材料的颗粒尺寸与表

面处理，分散方法等。

刻蚀法是把无机发光材料分散或溶解于非感光性树脂如聚酰亚胺酸中，用刻蚀法形

成图形。如把掺有无机发光材料的聚酰亚胺酸涂敷在基板上，预烘烤后在其上涂敷

光刻胶(正性或负性)，经过曝光(UV)、显影、刻蚀(刻去非像素区)、去胶、清洗、

固化即聚酰亚胺化等步骤形成RGB子像素图形。

印刷法是把发光材料分散在可见光透明的聚氯乙烯，三聚氰胺树脂，酚醛树脂，醇

酸树脂，环氧树脂，聚胺酯树脂，聚酯树脂，马来酸树脂，聚甲基丙烯酸甲酯，聚

丙烯酸酯，聚碳酸酯，聚乙烯醇，聚乙烯吡咯烷酮，羟乙基纤维素，羧甲基纤维素

等树脂与其他功能性辅助材料等制成油墨。通过热与激光转印、印刷包括接触式或

非接触式如喷墨打印或其他已知的印刷方法制备。

在发光子像素周围制有黑矩阵以防止光的相互干扰及提高对比度。黑矩阵通常由掺

有黑颜料或染料(如炭黑)的感光性或非感光聚合物组成，采用光刻、染色、电着、

印刷等方法制得，也可以采用热与激光转印，印刷包括接触式或非接触式如喷墨打

印方法制备。黑矩阵可以使用金属Cr及其氧化物(CrOx)，采用溅射与光刻方法制

备。黑矩阵厚度范围在0.1微米-1mm，典型的有机黑矩阵厚度是2-4微米，典型的

金属Cr黑矩阵厚度是0.2微米。可以采用具有不同开口率的黑矩阵子像素来调整

出射光的比例来实现白平衡。可以通过选用具有不同量子效率的RGB发光材料来

调整不同颜色子像素的白平衡。

通常，在像素与黑矩阵111之间存在一定的厚度断差，因此要在像素与黑矩阵之上

制备平坦化薄膜112。平坦化薄膜使用具有热固化功能的丙烯酸树脂或具有光固化

功能的环氧树脂或其他已知材料制成。平坦化薄膜厚度范围在0.1-20微米，优选

的厚度为0.5-2微米。

在平坦化薄膜112上制备公共电极113(对于被动驱动液晶显示，则为数据或扫描

电极，对于IPS液晶显示则不需要)，通常使用ITO、IZO、In2O3、SnO2、ZnO等

透明导电材料，通常利用溅射方法成膜。也可以使用有机透明导电材料如聚噻吩、

聚苯氨等，通常利用涂敷方法成膜。厚度范围在0.02-1微米，典型的面电阻是10-

20欧姆。在透明公共电极上，根据要求制备衬垫物(Spacer)、结构物(Portrusion、

Slit)等。可以采用光刻、转印、喷墨打印等方法制备。

光致发光膜110’也可以具有吸收光的功能，通过部分吸收来改变出射光谱来提高

对比度、色纯度和调节白平衡；方法之一是在传统的吸收型彩色过滤器上制备发光

彩色膜，也可以在发光材料中掺入部分吸收型材料来提高对比度、色纯度与调整光

致发光效率。采用后一方法时发光材料与吸收型材料之间用绝缘性材料隔绝，如在

发光材料与吸收光材料的表面覆盖一层透明有机或无机绝缘材料

(micro encapsulation)，防止材料之间的电子转移即防止发光材料的猝灭。

吸收光型彩色滤光片的制备方法如下：

吸光型材料有蒽醌类颜料(只透过红光)，卤(氯、溴)化酞青(只透过绿光)，酞青铜及

其衍生物(只透过蓝光)等。可以列举的颜料还有，红色颜料：蒽醌系颜料，苝系列

颜料，DPP(二酮基吡咯并吡咯)颜料，色淀颜料，偶氨系颜料，喹丫啶酮系颜料，

蒽系颜料，异吲哚满系颜料，异吲哚满酮系颜料，及这些颜料的混合物。绿色颜料：

卤素多取代酞青系颜料，卤素多取代酮酞青系颜料，三苯基甲烷系碱性染性，异吲

哚满系颜料，异吲哚满系颜料，及这些颜料的混合物。蓝色颜料：酮酞青系颜料，

阴丹士林系颜料，靛酚系颜料，赛安宁系颜料，二恶酞系颜料及这些颜料的混合物。

把颜料分散到感光性树脂如丙烯酸系，甲基丙烯酸系，聚肉桂酸乙烯酯系，环烯烃

橡胶系等有反应性乙烯基的光固化性光刻胶材料，通过光刻法使着色薄膜图形化。

也可以把颜料混入聚甲基丙烯酸酯，聚氯乙烯，氯乙烯腊酸乙烯酯共聚物，醇酸树

脂，，酚醛树脂，芳香族磺酰胺树脂，脲醛树脂，三氯氰胺树脂，环氧树脂，聚酯

树脂，马来酸树脂，聚酰胺树脂，聚胺酯树脂，聚甲基丙烯酸甲酯，聚丙烯酸酯，

聚碳酸酯，聚乙烯醇，聚乙烯吡咯烷酮，羟乙基纤维素，羧甲基纤维素等透明树脂

制成油墨。通过光刻蚀、热与激光转印、印刷包括接触式或非接触式如喷墨打印或

其他已知的印刷方法制备。

液晶盒210是由阵列基板与上文所述的彩色发光基板贴合在一起，中间充有液晶。

液晶采用TN、IPS、MVA、PVA、OCB、FLC、BN(双稳态)、PDLC等已知模式。

其中阵列基板与彩色发光基板之间通过衬垫物(spacer)精密地控制1-10微米左右的

间隔。阵列基板上制有扫描线(gate)、数据(data)线及引出电极，通常由Al(合金)、

Mo(合金)、Cr、Cu(合金)、Ta(合金)、Ti(合金)、W(合金)等单层或组合使用的材料，

用溅射与光刻方法制成。彩色发光基板制备如上文所述，由多个重复的红绿蓝

(RGB)3基色构成的图形，图形形成的位置与阵列基板上的各像素对应。在基板上

贴有偏光片。

被动驱动液晶扫描线兼像素电极与数据线兼像素电极分别制备在阵列基板与彩色发

光基板上，不含有电开关器件如薄膜晶体管(TFT)或二极管(diode)或其他非线性器

件、存储电容等。

主动驱动液晶在阵列基板上的扫描线与数据线交点处制有电开关器件如薄膜晶体管

(TFT)或二极管(diode)或其他非线性器件，以及与TFT串联、与液晶盒并联的存储

电容。电开关材料可以采用a-Si(无定性硅)、p-Si(多晶硅)、CdS、ZnO等无机半导

体；pentacene(并五苯)、CuPC(酞青铜)、polythiophene(聚噻吩)等有机半导体。像

素电极使用透明或不透明导电材料，通常透明导电材料采用的是氧化铟与锡(锌)的

合金即ITO(IZO)薄膜，反射式不透明电极采用用高反射的金属如Al、Ni、Mo、Ti、

Ag等薄膜制成，半反半透电极分别由ITO、Al等制成，用以传导数据线上的电信

号。在光致发光膜基板上也制有透明公共电极。

完成阵列与彩色发光基板后进行成盒。在两块基板上印刷PI(聚酰亚胺)取向膜，取

向膜的厚度通常为0.05-0.1微米，用绒布摩擦基板上的取向膜。然后涂布封框胶，

封框胶为紫外固化型环氧树脂。两块基板放入衬垫物使两枚基板保持一定间隙(2-

10微米)。接下来涂布Ag(Au)胶，连接上下玻璃基板的公共电极。液晶注入通过

ODF或真空注入来实现。

通过向阵列基板的像素电极上施加的电压对液晶分子的取向进行控制，从而改变透

过的光量。外驱动电路通过扫描电压来控制TFT的开关态。当TFT处于打开状态

时(on)，从与TFT的漏极(drain)侧连接的数据线向与源极(source)侧连接的像素电极

(透明电极)写入电荷；设定的驱动电压通过数据线与像素电极来驱动液晶分子。当

TFT处于关闭状态时(off)，液晶以及同液晶并列的存储电容会保持像素内的电荷不

变，以维持像素在一帧内处于工作状态。

实施例一

本实施例中的显示装置可以采用图4-用图6中所示的任意一种结构，所不同的是

使用了CCFL或GaInN蓝色光源310’并且在第一基片116a上设置了光致发光膜

110’。

其中光源310’灯管直径为1.8mm，长度同LCD面板尺寸。

另外在图4所示的实施例中，光致发光膜110’上还设置有紫外截止膜117。

制备绿色发光子像素110b’的发光材料选定为香豆素(C6)或二甲基喹吖啶

(dimetheylquinacrodone)(MDQD)系列衍生物，或两种、两种以上发光材料的混合物，

成膜材料为丙烯酸类感光胶。香豆素(C6)与丙烯酸树脂(光刻胶中的固体成分)重量

比为2-10％。

红色发光子像素110a’的发光材料选定DCM2(4-(dicyanomethylene)-2-methyl-6-(p-

dimethylaminostyryl)-4H-pyran)或DPP(diphenylpentacence)，也可以掺入绿色发光材

料如香豆素(C6)或二甲基喹吖啶(dimetheylquinacrodone)(MDQD)系列衍生物，黄色

发光材料等来提高蓝光-红光转换效率。成膜材料为丙烯酸类感光胶。发光材料如

DCM2等与丙烯酸树脂(光刻胶中的固体成分)重量比为2-10％。

以上发光材料掺有少量的选择型吸收颜料，以利于调整对比度，色纯度及发光的强

度。在绿色光刻胶中掺有(氯、溴)化酞青或酞青铜，在红光粉中蒽醌类颜料或DPP

类颜料，这些吸收型材料表面覆盖一层透明绝缘材料(micro encapsulation)，防止材

料之间的电子转移，即防止对发光材料发光的猝灭。

蓝(在实施例一中蓝子像素为空白)、绿、红子像素110’上制备有平坦化薄膜112。

平坦化薄膜材料选定为热固化型丙烯酸类树脂。平整化薄膜厚度为0.5-10微米。

上述基板上用溅射法制备有透明导电薄膜如ITO(氧化铟锡)或IZO(氧化铟锌)，厚

度为0.04-0.2微米，方块电阻为10-20欧姆。用光刻法制备衬垫物(结构物)。

光开关210采用液晶盒。

下面对其工作原理进行说明，光源310’发出蓝光通过液晶盒210，外电路对液晶盒

210施加电压控制透过液晶盒的蓝光量。光致发光膜的蓝色子像素110c’由无色透

明的聚丙稀酸树脂制成，透过液晶盒210的蓝光除在界面的反射外基本发射出去；

光致发光膜绿色子像素110b’吸收蓝光发出绿光(500-570nm)，出射的光取决与发光

材料的光致发光效率，采用例如C6则效率为80％，所以大部分的蓝光转换为绿光；

光致发光膜红色子像素110a’吸收蓝光，发出红光(600-700nm)，采用例如DCM2

效率为80％，所以大部分的蓝光转换为红光。通过以上技术实现彩色显示。同使

用同样数量的白光CCFL光源与吸收型彩膜的液晶显示器相比，本发明可以很大地

提高显示器的亮度；在实现相同亮度情况下，可以节省能量和成本。

图15显示的是本发明实施例一中蓝光LED(460nm)激发C6转换为绿光(峰值

530nm)、激发DCM2转换为红光(峰值610nm)的光谱图，其说明本实施例的技术

方案是可以实现的；图16显示的是本发明实施例一中蓝光LED(460nm)激发C6转

换为530nm(绿光)、激发DCM2转换为610nm(红光)在CIE1931上的色坐标图，其

说明实施例一可以达到基本的工业生产的要求。其中NTSC为美国电视系统委员

会的简称。

实施例二

本实施例的装置结构与实施例一相同，原理也与实施例一相同，不同之处在于：

制备绿色发光子像素110b’，选ZnS/Cu或SrGa2O4/Eu无机发光材料，或两种、两

种以上发光材料的混合物，重量比为1-20％(对光刻胶的固体成分)。

制备红色发光子像素110a’，选Y2O2S/Eu或SrS/Eu无机发光材料，或两种、两种

以上发光材料的混合物，重量比为1-20％(对光刻胶的固体成分)。

实施例三

本实施例的装置结构如图4和9所示和实施例一相同，不同之处在于：

光源310’采用了CCFL或GaInN紫外LED光源；

蓝色发光子像素110a’，选定为蒽(anthracene)，TPD(triphenyldiamine)有机发光材料

或BaMg2Al6O27/Eu，(Ca，Sr)10(PO4)6Cl2/Eu无机发光材料，或两种发光材料的

混合物。

其原理为光致发光膜蓝色子像素110c’吸收紫光发出蓝光(400-500nm)，出射的光取

决与发光材料的光致发光效率，光致发光膜绿色子像素吸收蓝光发出绿光(500-

570nm)，出射的绿光取决与发光材料的光致发光效率；光致发光膜红色子像素吸

收蓝光，发出红光(600-700nm)，出射的红光取决与发光材料的光致发光效率。通

过以上技术实现RGB彩色显示。由于采用了紫外激发，扩展了对发光材料选择范

围，扩展了显示器的色域，如可是实现深蓝，蓝，绿，黄绿，黄，红6基色显示。

实施例四

本实施例的装置结构如图7所示和实施例一或二相同，不同之处在于：

使用有机材料rubrene或无机材料Y3Al5O12:Ce制成黄色像素。工作原理同实施例

三相同，发光子像素包括蓝、绿、黄、红。光源发出蓝色光通过液晶盒，外电路对

液晶盒施加电压控制透过液晶盒的蓝光量。光致发光膜蓝色子像素由无色透明的聚

丙稀酸树脂制成，透过液晶盒的蓝光除在界面的反射外基本发射出去，光致发光膜

绿色子像素吸收蓝光发出绿光(500-570nm)，出射的光取决与发光材料的光致发光

效率；光致发光膜黄色子像素吸收蓝光发出黄光(550-580nm)，出射的绿光取决与

发光材料的光致发光效率，光致发光膜红色子像素吸收蓝光，发出红光(600-

700nm)，出射的红光取决与发光材料的光致发光效率。通过以上技术实现RYGB

彩色显示可以很大地扩大显示器的色域。

实施例五

本实施例的装置结构如图8所示和实施例一或二相同，不同之处在于：

使用有机材料rubrene或无机材料Y3Al5O12:Ce作为黄色发光材料制成白色像素，

由于黄色发光材料掺杂浓度很低，激发蓝光不完全转移而发出白光。其工作原理同

上，不同之处在于增加了白色像素，发光子像素包括蓝、绿、红、白。光源发出紫

色光通过液晶盒，外电路对液晶盒施加电压控制透过液晶盒的蓝光量。光致发光膜

蓝色子像素吸收紫光发出蓝光(400-500nm)，出射的光取决与发光材料的光致发光

效率，光致发光膜绿色子像素吸收蓝光发出绿光(500-570nm)，出射的绿光取决与

发光材料的光致发光效率；光致发光膜红色子像素吸收蓝光，发出红光(600nm-

650nm)，出射的红光取决与发光材料的光致发光效率。光致发光膜白色子像素部

分吸收紫光发出蓝光加黄色的复合白光(400-700nm)。通过以上技术实现RGBW彩

色显示可以很大地提高显示器的亮度。

实施例六

本实施例的装置结构和实施例一至五相同，不同之处在于：发光材料使用了有机无

机复合体系即无机蓝光与有机蓝光混合，无机绿光与有机绿光混合，无机红或黄或

白光与有机红或黄或白光混合使用。

实施例七

本实施例的装置结构如图10所示和实施例一至六相同，不同之处在于：光致发光

膜制备在阵列上。其中公共电极还保留在基板115b上。像素电极213制备在光致

发光膜110’的平坦化薄膜112之上。

实施例八

本实施例的装置结构如图11、12所示和实施例一至七相同，不同之处在于：光致

发光膜110a’、110b’、110c’不是等面积。

实施例九

本实施例的装置结构如图13所示和实施例一至七相同，不同之处在于：光致发光

膜具有部分吸收功能。本实例是把光致发光膜110a’，110b’，110c’制备在相应的

吸收型彩色滤色片110a，b，c上，它们是光致发光膜对应的吸收性彩色滤光片的

RGB子像素。本实例中的光源不同之处使用更宽的多色光源如350-550nm，400-

550nm，400-500nm加上600-650nm两段光谱，通过吸收型彩色滤色片滤掉不需要

的波段。

实施例十

本实施例的装置结构和实施例一至九相同，不同之处在蓝色或紫外光源通过光学系

统直接投射到彩色发光色轮上，光开光为DMD或黑白LCOS。

实施例十一

器件同实施例一至十，不同之处在液晶盒210采用了IPS模式。

实施例十二：

器件同实施例一至十，不同之处在液晶盒210采用了MVA或PVA模式。

实施例十三：

器件同实施例一至十，不同之处在液晶盒210采用了OCB模式。

实施例十四：

器件同实施例一至十三，不同之处在于液晶盒210采用的主动驱动电开关器件由多

晶硅TFT、单晶硅FET(场效应管)、有机半导体(并五苯)TFT等制成。

实施例十五：

器件同实施例一至十三，不同之处在与阵列基板上不含有电开光器件214(TFT)、

215(存储电容)。采用被动驱动液晶如TN、STN、BN(双稳态)、FLC(铁电)、

AFLC(反铁电)、GH(宾主型)、PDLC(聚合物分散液晶)模式等。

实施例十六：

器件同实施例一至十五，不同之处在于光源310’为面光源如FFL、EL、FED、

OLED等，该装置不需要导光板与反射板。实施方案示意图如图14。

实施例十七：

器件同实施例一至十六，不同之处在光致发光膜110’制备在可机械旋转的色轮上，

蓝色或紫外光源310’通过光学系统直接投射彩色发光色轮110上，光开关210为单

片DMD或LCOS(黑白LOS)，通过场序列实现彩色。实施方案示意如图6a。蓝色

或紫外光源310’可以是气体放电投影灯。

实施例十八：

器件同实施例一至十六，不同之处在与光开关210是反射式液晶，其阵列基板的像

素电极213由不透明的金属如Mo、Al与无机材料(TiO2)等制成，光致发光膜110’

集成在阵列基板115a上，紫外或蓝绿色光源310’通过光学系统如PBS(偏光分光

镜)316直接投射到反射式液晶盒或LCOS(液晶盒、发光彩膜、驱动电路等制作在

Si基板上)，实施方案如图6b所示。蓝色或紫外光源310可以是气体发电投影灯。

实施例十九：

器件同实施例一至十五，不同之处在于没有使用液晶开关与光源，而采用了

PDP(等离子体显示)作为光开关与光源，与通常使用真空紫外激发(174nm)的PDP

不同，本实施方案采用了的惰性气体放电发出的350-550nm光。

另外本领域技术人员应该理解针对本发明的实施例已经进行了描述，到是在不脱离

本发明的精神和附加权利要求书的范围基础上可以进行各种变化和修改。