偏振选择滤色器以及具有该偏振选择滤色器的显示装置技术领域
一个或多个示范性实施方式涉及一种偏振选择滤色器以及具有该偏振选择滤色
器的显示装置。
背景技术
液晶显示(LCD)装置是最广泛使用的平板显示装置之一。典型的LCD装置包括两个
显示板和设置在这两个显示板之间的液晶(LC)层，所述两个显示板包括电场产生电极，诸
如像素电极和公共电极。图像通过如下而显示：通过向电场产生电极施加电压以在LC层中
产生电场，确定LC层的LC分子的配向，以及控制入射光的偏振。
LCD装置利用滤色器以形成特定的颜色。当从背光光源发射的光分别穿过红色滤
色器、绿色滤色器和蓝色滤色器时，光的量被每种滤色器减少约1/3，因此降低了光效率。
光致发光液晶显示装置(PL-LCD)意图补充光效率的降低并实现高的颜色再现。
PL-LCD通过量子点颜色转换层(QD-CCL)替换用于现有的LCD装置的滤色器。PL-LCD利用在
从光源产生并被LC层控制的短波长带中的光(诸如紫外(UV)线或蓝光)照射到颜色转换层
(CCL)时产生的可见光来显示图像。
另外，在PL-LCD的情况下，颜色混合可能由于QD-CCL的设置位置而产生。用于减少
颜色混合并能够进行灰度表现的替代方案被寻求。
发明内容
一个或多个示范性实施方式包括改善颜色再现和光效率的显示装置。其它的方面
将在描述中被部分地阐述，并将从该描述而部分地变得明显，或者可以通过给出的实施方
式的实施而掌握。
根据一个或多个示范性实施方式，一种偏振选择滤色器包括：第一颜色转换层，包
括多个第一量子棒，该多个第一量子棒吸收第一波长的光并发射比第一波长长的第二波长
的光；和第二颜色转换层，设置在第一颜色转换层上并包括多个第二量子棒，该多个第二量
子棒吸收第二波长的光并发射比第二波长长的第三波长的光。
偏振选择滤色器还可以包括：带通滤波器(band pass filter)，允许第一波长的
光入射到第一颜色转换层上。
偏振选择滤色器还可以包括：带阻滤波器(band cut filter)，设置在第二颜色转
换层上并阻挡第一波长的光。
第一颜色转换层可以吸收蓝光并发射蓝绿色的光，并且第二颜色转换层可以吸收
蓝绿色的光并发射红光。
第一颜色转换层可以吸收蓝光并发射蓝绿色的光，并且第二颜色转换层可以吸收
蓝绿色的光并发射绿光。
第一颜色转换层可以吸收紫外光并发射蓝光，并且第二颜色转换层可以吸收蓝光
并发射红光。
第一颜色转换层可以吸收紫外光并发射蓝光，并且第二颜色转换层可以吸收蓝光
并发射绿光。
根据一个或多个示范性实施方式，一种显示装置包括：下基板，包括第一基板、形
成在第一基板的下表面上的下偏振器、以及形成在第一基板的上表面上的像素电极；上基
板，包括第二基板、形成在第二基板的上表面上的上偏振器、以及形成在第二基板的下表面
上的滤色器阵列层和公共电极；以及液晶层，设置在下基板和上基板之间，其中滤色器阵列
层包括第一颜色区域、第二颜色区域和第三颜色区域，已经穿过液晶层的光分别入射到第
一颜色区域、第二颜色区域和第三颜色区域并且第一颜色区域、第二颜色区域和第三颜色
区域分别发射第一颜色的光、第二颜色的光和第三颜色的光。
第一颜色区域可以包括：第一颜色转换层，包括多个第一量子棒，该多个第一量子
棒吸收第一波长的光并发射比第一波长长的第二波长的光；和第二颜色转换层，设置在第
一颜色转换层上并包括多个第二量子棒，该多个第二量子棒吸收第二波长的光并发射比第
二波长长的第三波长的光。
第二颜色区域可以包括第三颜色转换层和第四颜色转换层，该第三颜色转换层包
括多个第一量子棒，该多个第一量子棒吸收第一波长的光并发射比第一波长长的第二波长
的光，该第四颜色转换层设置在第三颜色转换层上并包括多个第三量子棒，该多个第三量
子棒吸收第二波长的光并发射比第二波长长的第四波长的光。
显示装置还可以包括：带通滤波器，设置在第一颜色转换层和第三颜色转换层下
面并透射第一波长的光。
显示装置还可以包括：带阻滤波器，设置在第二颜色转换层和第四颜色转换层之
上并阻挡第一波长的光。
显示装置还可以包括：染料型的第一滤色器、第二滤色器和第三滤色器，设置在滤
色器阵列层和第二基板之间且在分别面对第一颜色区域、第二颜色区域和第三颜色区域的
位置，并分别透射第一颜色、第二颜色和第三颜色的光。
显示装置还可以包括：背光单元，配置为向液晶层提供蓝光。
多个第一量子棒、多个第二量子棒和多个第三量子棒可以配置为使得第一颜色区
域发射红光并且第二颜色区域发射绿光。
多个第一量子棒可以将蓝光转变成蓝绿色的光，多个第二量子棒可以将蓝绿色的
光转变成红光，并且多个第三量子棒可以将蓝绿色的光转变成绿光。
第三颜色区域可以包括透明材料层。
显示装置还可以包括：背光单元，配置为向液晶层提供紫外光。
多个第一量子棒、多个第二量子棒和多个第三量子棒可以配置为使得第一颜色区
域发射红光并且第二颜色区域发射绿光。
多个第一量子棒可以将紫外光转变成蓝光，多个第二量子棒可以将蓝光转变成红
光，并且多个第三量子棒可以将蓝光转变成绿光。
第三颜色区域可以包括第五颜色转换层，该第五颜色转换层包括将紫外光转变成
蓝光的多个量子棒。
附图说明
从以下结合附图对示范性实施方式的描述，这些和/或其它的方面将变得明显并
更容易理解，附图中：
图1是示出根据示范性实施方式的偏振选择滤色器的配置的截面图；
图2是示出提供到图1的偏振选择滤色器的量子棒的具体形状的截面图；
图3A和图3B是用于说明图1的偏振选择滤色器表现高偏振选择性的概念图；
图4是示出根据另一个示范性实施方式的偏振选择滤色器的配置的截面图；
图5是示出根据另一个示范性实施方式的偏振选择滤色器的配置的截面图；
图6是示出根据另一个示范性实施方式的偏振选择滤色器的配置的截面图；
图7是示出根据另一个示范性实施方式的偏振选择滤色器的配置的截面图；
图8A至图8F是用于说明根据示范性实施方式的通过使用偏振选择滤色器制造用
于显示装置的滤色器阵列层的方法的示意图；
图9是示出根据示范性实施方式的显示装置的配置的截面图；
图10A和图10B是用于说明图9的具有高对比度的显示装置并分别示出相对于像素
开(on)/关(off)模式的入射光根据光路的能量变化的概念图；
图11是示出根据另一个示范性实施方式的显示装置的配置的截面图；
图12是示出根据另一个示范性实施方式的显示装置的配置的截面图；
图13是示出根据另一个示范性实施方式的显示装置的配置的截面图；
图14是示出根据另一个示范性实施方式的显示装置的配置的截面图；
图15是示出根据另一个示范性实施方式的显示装置的配置的截面图；
图16是示出根据另一个示范性实施方式的显示装置的配置的截面图；以及
图17是示出根据另一个示范性实施方式的显示装置的配置的截面图。
具体实施方式
由于本公开允许各种改变和众多的实施方式，所以示范性实施方式将在附图中示
出并在书面描述中被详细地描述。当前的示范性实施方式的效果和特点以及实施它们的方
法将通过参照下面具体描述的内容以及附图而变得明显。然而，当前的示范性实施方式不
限于下面的示范性实施方式，可以实施为各种形式。
在下文，将参照附图更全面地描述本公开，附图中示出本公开的示范性实施方式。
当参照附图进行描述时，附图中的相同的附图标记可以表示相同或相应的元件，并可以省
略重复的描述。
将理解，尽管这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种部件，但是这些部件
不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于将一个部件与另一个部件区别开。
如这里所用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另
外清楚地指示。还将理解，这里所用的术语“包括”和/或“包含”指定所述特征或部件的存
在，但是不排除一个或多个其它特征或部件的存在或添加。
将理解，当一层、区域或部件被称为“形成在”另一层、区域或部件“上”时，它可以
直接或间接地形成在该另一层、区域或部件上。例如，可以存在一个或多个居间的层、区域
或部件。
为了说明的方便，附图中的元件的尺寸可以被夸大。换言之，由于为了说明的方
便，附图中的部件的尺寸和厚度被任意地示出，所以下面的实施方式可以不限于此。
图1是示出根据示范性实施方式的偏振选择滤色器100的配置的截面图。图2是示
出提供到图1的偏振选择滤色器100的量子棒的具体形状的截面图。
参照图1，偏振选择滤色器100包括第一颜色转换层110和第二颜色转换层120。第
一颜色转换层110和第二颜色转换层120分别包括不同种类的量子棒。第一颜色转换层110
包括多个第一量子棒QR1，该多个第一量子棒QR1吸收第一波长的光并发射比第一波长长的
第二波长的光。第二颜色转换层120包括多个第二量子棒QR2，该多个第二量子棒QR2吸收第
二波长的光并发射比第二波长长的第三波长的光。
第二颜色转换层120形成在第一颜色转换层110上，使得通过第一颜色转换层110
被转换颜色的光入射到第二颜色转换层120上并再次被转换颜色。因此，偏振选择滤色器
100将第一波长的光转变成第三波长的光并发射第三波长的光。
第一量子棒QR1和第二量子棒QR2可以配置为使得第一颜色转换层110可以吸收蓝
光并发射蓝绿色的光，并且第二颜色转换层120可以吸收蓝绿色的光并发射红光。在此情况
下，偏振选择滤色器100可以将蓝光转变成红光。
偏振选择滤色器100包括多个量子棒并因此具有取决于偏振的不同的颜色转换效
率。例如，对平行于第一量子棒QR1和第二量子棒QR2的主轴方向的第一偏振的光的颜色转
换效率不同于对垂直于第一偏振的第二偏振的光的颜色转换效率。在下文，第一偏振被称
为P偏振并采用符号表示，第二偏振被称为S偏振并采用符号⊙表示。
当其中P偏振和S偏振被任意混合的非偏振的具有第一波长的光Lu-λ1入射到偏振
选择滤色器100时，比第一波长长的第三波长的光被发射。在此情况下，由于取决于偏振的
颜色转换效率是不同的，所以在所发射的第三波长的光中，P偏振的光能量不同于S偏振的
光能量。在根据示范性实施方式的偏振选择滤色器100中，平行于量子棒的主轴方向的偏振
光(即P偏振的光)的颜色转换效率高。在此情况下，第三波长的P偏振的光能量E(LP-λ3)大于
第三波长的S偏振的光能量E(LS-λ3)。E(LP-λ3)与E(LS-λ3)的比率可以被称为偏振选择比。偏振
选择比可以由第一量子棒QR1和第二量子棒QR2的长宽比(即在主轴方向上的长度与在次轴
方向上的长度的比率)来决定。
参照图2，量子棒QR包括形成中心的芯10和围绕芯10的壳20。
芯10的形状可以为圆形，壳20的形状可以为棒或椭圆形。在壳20中，在主轴方向上
的长度D1不同于在次轴方向上的长度D2。例如，在主轴方向上的长度D1与在次轴方向上的
长度D2的比率(即长宽比)可以具有在从约1.1至约30的范围内的值。偏振选择比可以由该
长宽比控制。尽管芯10的形状已经示出为圆形，但是芯10可以为多边形或椭圆，其中主轴和
次轴是类似的。尽管图2示出围绕芯10的壳体20被提供，但是这仅是示范性的，量子棒QR可
以仅包括芯10。在此情况下，芯10的形状可以是具有大于1的长宽比的棒或椭圆。
芯10可以包括Si基纳米晶体、II-VI族基化合物半导体纳米晶体、III-V族基化合
物半导体纳米晶体、IV-VI族基化合物半导体纳米晶体及其混合物中的一种。II-VI族基化
合物半导体纳米晶体可以包括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中的一种。III-V族基化合物半导体纳米晶体可以包
括GaN、GaP、GaAs、AlN、AlP、AlAs、InN、InP、InAs、GaNP、GaNAs、GaPAs、AlNP、AlNAs、AlPAs、
InNP、InNAs、InPAs、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlPAs、GaInNP、GaInNAs、GaInPAs、InAlNP、InAlNAs
和InAlPAs中的一种。IV-VI族基化合物半导体纳米晶体可以包括SbTe。
壳20可以具有单层结构或多层结构，并包括合金、基于氧化物的材料和/或用杂质
掺杂的材料。例如，壳20可以包括与混合有杂质的芯10的材料相同的材料。
在量子棒QR中，发射的光的波长根据芯10的尺寸而变化，即使当量子棒QR包括相
同材料的芯10时。当芯10的尺寸小时，发射短波长的光。因此，在期望的可见光带(visible
ray band)中的几乎所有光可以通过调整芯10的尺寸而发射。另外，对于特定偏振的光的偏
振选择比可以通过调整壳20的长宽比而提高。
在根据示范性实施方式的偏振选择滤色器100中，第一颜色转换层110的第一量子
棒QR1和第二颜色转换层120的第二量子棒QR2可以分别具有不同尺寸的芯10。另外，为了使
偏振选择比不变，壳20的长宽比可以相等，但是不限于此。
图3A和图3B是用于说明图1的偏振选择滤色器100表现出高偏振选择性的概念图。
图3A示出具有与第一量子棒QR1和第二量子棒QR2的主轴相同方向的P偏振并具有第一波长
的光LP-λ1入射到偏振选择滤色器100。
第一颜色转换层110和第二颜色转换层120中的颜色转换效率被表示为对第一量
子棒QR1和第二量子棒QR2的光吸收效率和吸收的光被发射为不同波长的光的发射效率的
乘积。上述效率是可通过量子棒的材料、形状等调整的值。在下文，P偏振的光在这样的假定
下描述，第一量子棒QR1和第二量子棒QR2的光吸收效率为约90％，所吸收的P偏振光的发射
效率为约90％，第一量子棒QR1和第二量子棒QR2对S偏振光的光吸收效率为约10％，并且所
吸收的S偏振光的发射效率为约10％。
由于具有第一波长的P偏振光LP-λ1被吸收到第一颜色转换层110的第一量子棒QR1
的光吸收效率为约90％并且所吸收的P偏振光的发射效率为约90％，所以发射为第二波长
的P偏振光LP-λ2的光能量为入射的光能量的约81％。假设具有第一波长的P偏振光LP-λ1的能
量E(LP-λ1)为100E0，则从第一颜色转换层110发射的第二波长的P偏振光LP-λ2的能量E(LP-λ2)
为81E0。接下来，光LP-λ2入射到第二颜色转换层120，并且当第三波长的P偏振光LP-λ3从第二
颜色转换层120发射时光的能量E(LP-λ3)为入射光能量E(LP-λ2)的约81％。因此，能量E(LP-λ3)
为65.61E0。
图3B示出具有垂直于第一量子棒QR1和第二量子棒QR2的主轴的方向的S偏振并具
有第一波长的光LS-λ1入射到偏振选择滤色器100。由于具有第一波长的S偏振光LS-λ1被吸收
到第一颜色转换层110的第一量子棒QR1的光吸收效率为约10％并且所吸收的S偏振光的发
射效率为约10％，所以被发射为具有第二波长的S偏振光LS-λ2的光能量为入射光能量的约
1％。假设具有第一波长的S偏振光LS-λ1的能量E(LS-λ1)为100E0，则从第一颜色转换层110发
射的具有第二波长的S偏振光LS-λ2的能量E(LS-λ2)为E0。接下来，光LS-λ2入射到第二颜色转换
层120，并且当光从第二颜色转换层120发射为具有第三波长的S偏振光LS-λ3时的能量E
(LS-λ3)为入射光能量E(LS-λ2)的约1％。因此，能量E(LS-λ3)为0.01E0。
如参照图3A和图3B示范性描述的，偏振选择滤色器100的偏振选择比E(LP-λ3):E
(LS-λ3)为65.61E0:0.01E0或6561:1。
这样的高偏振选择比源自采用不同种类的量子棒来配置多个层。例如，在偏振选
择滤色器通过采用单层量子棒实施的情况下，偏振选择比E(LP-λ2):E(LS-λ2)为81:1。
通过包括多层量子棒，发射光能量值会减小，但是可以提高偏振选择性。具有此性
能的偏振选择滤色器100可以用于提高例如显示装置的对比度。
图4是示出根据另一个示范性实施方式的偏振选择滤色器101的配置的截面图。偏
振选择滤色器101包括第一颜色转换层110、形成在第一颜色转换层110的上表面上的第二
颜色转换层120、形成在第一颜色转换层110的下表面上的带通滤波器F1以及形成在第二颜
色转换层120的上表面上的带阻滤波器F2。
带通滤波器F1是透射期望入射到第一颜色转换层110的波长带的滤波器，例如该
波长带为第一波长的光。带阻滤波器F2是阻挡具有第一波长并保持没有被第二颜色转换层
120转变成第三波长的光的滤波器。
图5是示出根据另一个示范性实施方式的偏振选择滤色器102的配置的截面图。偏
振选择滤色器102包括第一颜色转换层110和第二颜色转换层130。第一颜色转换层110包括
吸收蓝光并发射蓝绿色的光的多个第一量子棒QR1。第二颜色转换层130包括吸收蓝绿色的
光并发射绿光的多个第三量子棒QR3。在此情况下，偏振选择滤色器102将蓝光转变成绿光
并发射该绿光。
尽管没有示出，但是透射蓝光的带通滤波器可以进一步提供在第一颜色转换层
110的下表面上，并且阻挡蓝光的带阻滤波器可以进一步提供在第二颜色转换层130的上表
面上。
图6是示出根据另一个示范性实施方式的偏振选择滤色器103的配置的截面图。偏
振选择滤色器103包括第一颜色转换层140和第二颜色转换层150。第一颜色转换层140包括
吸收紫外(UV)光并发射蓝光的多个第四量子棒QR4。第二颜色转换层150包括吸收蓝光并发
射红光的多个第二量子棒QR2。在此情况下，偏振选择滤色器103将UV光转变成红光并将该
红光发射。尽管没有示出，但是透射UV光的带通滤波器可以进一步提供在第一颜色转换层
140的下表面上，并且阻挡UV光的带阻滤波器可以进一步提供在第二颜色转换层150的上表
面上。
图7是示出根据另一个示范性实施方式的偏振选择滤色器104的配置的截面图。偏
振选择滤色器104包括第一颜色转换层140和第二颜色转换层160。第一颜色转换层140包括
吸收UV光并发射蓝光的多个第四量子棒QR4。第二颜色转换层160包括吸收蓝光并发射绿光
的多个第三量子棒QR3。在此情况下，偏振选择滤色器104将UV光转变成绿光并将该绿光发
射。尽管没有示出，但是透射UV光的带通滤波器可以进一步提供在第一颜色转换层140的下
表面上，并且阻挡UV光的带阻滤波器可以进一步提供在第二颜色转换层160的上表面上。
上面描述的偏振选择滤色器100、101、102、103和104可以被适当地结合且重复地
布置，并用作显示装置的滤色器阵列。
图8A至图8F是用于说明通过利用根据示范性实施方式的偏振选择滤色器制造显
示装置的滤色器阵列层的方法的示意图。如图8A所示，黑矩阵BM形成在基板S1上。基板S1可
以是用于显示装置的透明基板。
接下来，如图8B所示，形成滤色器CF1、CF2和CF3。例如，滤色器可以为红色滤色器
CF1、绿色滤色器CF2和蓝色滤色器CF3。红色滤色器CF1、绿色滤色器CF2和蓝色滤色器CF3可
以是染料型滤色器，并且红色滤色器CF1、绿色滤色器CF2和蓝色滤色器CF3的全部或一部分
可以被省略。
接下来，如图8C所示，形成分别包括第一量子棒QR1、第二量子棒QR2和第三量子棒
QR3的第一颜色转换层110、第二颜色转换层120和第三颜色转换层130。透明材料层180形成
在蓝色滤色器CF3上。
接下来，如图8D所示，形成限定像素区域的分隔壁162，并且如图8E所示形成平坦
化层164。分隔壁162可以包括与黑矩阵BM的材料相同的材料或者反射光的金属材料。
接下来，如图8F所示，形成带通滤波器F1。带通滤波器F1可以是透射期望入射在第
一颜色转换层110和透明材料层180上的波长带中的光的滤波器。在某些实施方式中可以省
略带通滤波器F1。
诸如公共电极的部件可以进一步形成在带通滤波器F1上，并且偏振器可以进一步
形成在基板S1的下表面上。以上形成的基板可以是显示装置的上基板。
图9是示出根据示范性实施方式的显示装置1000的配置的截面图。显示装置1000
包括下基板1200、上基板1400以及设置在下基板1200和上基板1400之间的液晶(LC)层
1300。上基板1400包括使用图1至图7示例说明的偏振选择滤色器之一的滤色器阵列层
1450。
显示装置1000还可以包括用于向LC层1300提供用于产生图像的光的背光单元
1100。背光单元1100可以包括发射蓝光LB的光源并向LC层1300提供蓝光LB。
下基板1200包括第一基板1220、形成在第一基板1220的下表面上的下偏振器1210
以及形成在第一基板1220的上表面上的像素电极1240。另外，薄膜晶体管(TFT)阵列层1230
设置在第一基板1220和像素电极1240之间，并包括多个晶体管用于分别控制LC层1300的与
各像素对应的区域。第一基板1220可以包括玻璃或透明的塑料材料。
设置在第一基板1220的下表面上的下偏振器1210旨在仅透射特定偏振的光。例
如，下偏振器1210可以是用于透射S偏振(⊙)的光的偏振器。
TFT阵列层1230可以包括多个晶体管(未示出)、用于施加栅极信号和数据信号到
多个晶体管的每个的栅极线和数据线。像素电极1240与形成在TFT阵列层1230中的晶体管
的漏极电极相连并接收数据电压。
上基板1400包括第二基板1420、形成在第二基板1420的上表面上的上偏振器
1410、形成在第二基板1420的下表面上的滤色器阵列层1450和公共电极1470。上偏振器
1410可以是透射垂直于由下偏振器1210透射的偏振光的P偏振的光的偏振器。然而，这
仅是示范性的，并且上偏振器1410和下偏振器1210两者可以配置为透射相同偏振的光。
滤色器阵列层1450包括第一颜色区域C1、第二颜色区域C2和第三颜色区域C3。穿
过LC层1300的光入射到分别发射第一颜色的光、第二颜色的光和第三颜色的光的第一颜色
区域C1、第二颜色区域C2和第三颜色区域C3。第一颜色区域C1、第二颜色区域C2和第三颜色
区域C3可以由如图8D所示的分隔壁162限定。
参照图1至图7描述的偏振选择滤色器之一可以应用于第一颜色区域C1、第二颜色
区域C2和第三颜色区域C3中的至少一个。例如，如所示的，第一颜色区域C1可以包括第一颜
色转换层110和第二颜色转换层120，该第一颜色转换层110包括吸收第一波长的光并发射
比第一波长长的第二波长的光的多个第一量子棒QR1，该第二颜色转换层120包括吸收第二
波长的光并发射比第二波长长的第三波长的光的多个第二量子棒QR2。另外，第二颜色区域
C2可以包括第一颜色转换层110和第二颜色转换层130，该第一颜色转换层110包括吸收第
一波长的光并发射比第一波长长的第二波长的光的多个第一量子棒QR1，该第二颜色转换
层130设置在第一颜色转换层110上并且包括吸收第二波长的光并发射比第二波长长的第
四波长的光的多个第三量子棒QR3。
第三颜色区域C3可以包括透明材料层180，并且散射材料可以分布在透明材料层
180内。在本示例中，第一波长、第二波长、第三波长和第四波长可以分别为蓝色波长带、蓝
绿色波长带、红色波长带和绿色波长带。也就是，蓝光由第一颜色区域C1和第二颜色区域C2
转换，从而红色和绿色被分别产生。由于第三颜色区域C3包括直接透射入射的蓝光的透明
材料层180，所以蓝色由第三颜色区域C3产生。
公共电极1470形成在滤色器阵列层1450的下表面上。LC层1300设置在上基板1400
和下基板1200之间，并且包括在LC层1300中的LC分子的排列根据施加在公共电极1470和像
素电极1240之间的电压调整。LC层1300的在公共电极1470和像素电极1240之间的区域根据
公共电极1470和像素电极1240之间的电压控制，从而LC层1300被控制为改变入射光的偏振
的模式(开启)和不改变入射光的偏振的模式(关断)。可以调整改变入射光的偏振的程度，
从而中间灰度表现是可以的。
图10A和图10B是用于说明具有高对比度的图9的显示装置1000并分别示出相对于
像素开(on)/关(off)模式的入射光根据光路的能量变化的概念图。参照图10A，从背光单元
1100提供的非偏振的蓝光Lu-B在经过下偏振器1210之后被转变成S偏振的蓝光LS-B。S偏振的
蓝光LS-B入射在LC层1300上。图10A示出其中LC层1300的与第二颜色区域C2对应的区域被开
启的状态，即其中入射光的偏振被转变成P偏振的模式。在此情况下，S偏振的蓝光LS-B在经
过LC层1300之后被转变成P偏振的蓝光LP-B。入射在第二颜色区域C2上的P偏振的蓝光LP-B在
经过第一颜色转换层110和第二颜色转换层130之后被转变成P偏振的绿光LP-G。假设已经通
过下偏振器1210的S偏振的蓝光LS-B的能量为100E0，则发射的P偏振的绿光LP-G的能量为
65.61E0。这是因为在光通过第二颜色区域C2的第一颜色转换层110时的颜色转换效率为约
81％，并且当光再次通过第二颜色转换层120时的颜色转换效率为约81％，如参照图3A所述
的，其中第一量子棒QR1和第二量子棒QR2对P偏振的光的吸收率和发射率分别为约90％和
约90％。
具有能量65.61E0的P偏振的绿光LP-G穿过透射P偏振光的上偏振器1410，绿色被显
示。因为上偏振器1410的偏振效率不是约100％，所以P偏振的绿光LP-G不能都通过上偏振器
1410，并且透射的绿光LP-G的光能量可以小于65.61E0。为了方便对比度的描述，作为对比度
基准的像素导通期间的光能量被确定为在光通过上偏振器1410之前的值。
参照图10B，从背光单元1100提供的非偏振的蓝光Lu-B在经过下偏振器1210之后被
转变成S偏振的蓝光LS-B。S偏振的蓝光LS-B入射在LC层1300上。图10B示出其中LC层1300的与
第二颜色区域C2对应的区域被关断的状态，也就是，即使在入射光经过LC层1300之后入射
光的偏振也保持为S偏振。在此情况下，S偏振的蓝光LS-B即使在经过LC层1300之后也保持S
偏振方向。接下来，入射在第二颜色区域C2上的S偏振的蓝光LS-B在经过第一颜色转换层110
和第二颜色转换层130之后转变成S偏振的绿光LS-G。假设已经经过下偏振器1210的S偏振的
蓝光LS-B的能量为100E0，则发射的S偏振的绿光LS-G的能量为0.01E0。这是因为当光穿过第二
颜色区域C2的第一颜色转换层110时的颜色转换效率为约1％并且当光再次穿过第二颜色
转换层120时的颜色转换效率为约1％，如参照图3B所述的，其中第一量子棒QR1和第二量子
棒QR2对S偏振的光的吸收率和发射率分别为约10％和约10％。
具有0.01E0的能量的S偏振的绿光LS-G不能穿过透射P偏振光的上偏振器1410。然
而，由于上偏振器1410的偏振效率不是约100％，所以S偏振的绿光LS-G的一部分可以穿过上
偏振器1410。在此情况下，透射的绿光LS-G的光能量可以为大于0且小于0.01E0的值。为了描
述对比度的方便，作为对比度基准的像素关断期间的光能量被确定为在光穿过上偏振器
1410之前的值。当对比度通过比较图10A与图10B来检验(通过比较第二颜色区域C2为像素
开启情形的光能量与第二颜色区域C2为像素关断情形的光能量)时，对比度为6561:1。
这样的对比度与例如通过使用单层量子棒配置第二颜色区域C2的情况相比表现
出非常高的值。在通过使用单层量子棒配置第二颜色区域C2的情况下，对比度可以表现为
如81:1的偏振选择比的低值，如参照图3A和图3B所描述的。
以上对比度是在假设所采用的第一量子棒QR1和第三量子棒QR3的吸收率和发射
率两者为90％获得的结果。对比度可以通过确定材料和长宽比使得所采用第一量子棒QR1
和第三量子棒QR3的吸收率和发射率高于90％而被进一步提高。
由于颜色通过应用量子棒到滤色器阵列层1450而产生，所以与采用吸收型的滤色
器的情形相比，改善了颜色再现并且提高了光效率。此外，对比度通过将不同种类的量子棒
设置成两层而提高，例如将第一量子棒QR1和第二量子棒QR2设置为两层，将第一量子棒QR1
和第三量子棒QR3设置为两层。
下面描述根据各种示范性实施方式的显示装置。图11是示出根据另一个示范性实
施方式的显示装置1001的配置的截面图。显示装置1001与图9的显示装置1000的区别在于，
带阻滤波器1430进一步提供在第一颜色区域C1的第二颜色转换层120和第二颜色区域C2的
第二颜色转换层130上。带阻滤波器1430是阻挡蓝光的滤波器，使得从入射在第一颜色区域
C1和第二颜色区域C2上的蓝光当中，没有被第一颜色区域C1和第二颜色区域C2转变成红光
和绿光的蓝光不能被发射。
图12是示出根据另一个示范性实施方式的显示装置1002的配置的截面图。显示装
置1002与图9的显示装置1000的区别在于，红色滤色器1441、绿色滤色器1442和蓝色滤色器
1443分别进一步形成在第一颜色区域C1、第二颜色区域C2和第三颜色区域C3上。因为红色
滤色器1441和绿色滤色器1442是分别透射红光和绿光的滤波器，并因此可以防止在入射在
第一颜色区域C1和第二颜色区域C2上的蓝光当中没有被第一颜色区域C1和第二颜色区域
C2转变成红光和绿光的光穿过第一颜色区域C1和第二颜色区域C2。红色滤色器1441、绿色
滤色器1442和蓝色滤色器1443可以为染料型滤色器，并且蓝色滤色器1443可以在某些实施
方式中被省略。
图13是示出根据另一个示范性实施方式的显示装置1003的配置的截面图。显示装
置1003与图12的显示装置1002的区别在于，带通滤波器1460进一步形成在滤色器阵列层
1450下面。因为带通滤波器1460是透射期望入射在滤色器阵列层1450上的波长带中的光的
滤波器，所以带通滤波器1460的设置位置不仅可以在所示的位置，而且可以在滤色器阵列
层1450和背光单元1100之间的其它位置。带通滤波器1460可以应用于图9的显示装置1000
或图11的显示装置1001。
图14是示出根据另一个示范性实施方式的显示装置1004的配置的截面图。显示装
置1004包括提供UV光LUV的背光单元1110，并且与图9的显示装置1000的区别在于其滤色器
阵列层1455的具体结构。滤色器阵列层1455包括第一颜色区域C1、第二颜色区域C2和第三
颜色区域C3。第一颜色区域C1包括第一颜色转换层140和第二颜色转换层150，该第一颜色
转换层140包括吸收UV光并发射蓝光的多个第四量子棒QR4，该第二颜色转换层150设置在
第一颜色转换层140上并包括吸收蓝光且发射红光的多个第二量子棒QR2。第二颜色区域C2
包括第一颜色转换层140和第二颜色转换层160，该第一颜色转换层140包括吸收UV光并发
射蓝光的多个第四量子棒QR4，该第二颜色转换层160设置在第一颜色转换层140上并包括
吸收蓝光且发射绿光的多个第三量子棒QR3。第三颜色区域C3包括第一颜色转换层140，该
第一颜色转换层140包括吸收UV光并发射蓝光的多个第四量子棒QR4。透明材料层170可以
进一步形成在第一颜色转换层140上。
上述示范性实施方式1000、1001、1002和1003中的第三颜色区域C3仅包括透明材
料层180，而在根据示范性实施方式的显示装置1004中，因为第三颜色区域C3引入包括单层
量子棒的第一颜色转换层140，所以可以补偿蓝光的比第一颜色区域C1和第二颜色区域C2
分别产生的红光和绿光小的发射角，从而分别在第一至第三颜色区域C1、C2和C3中产生的
红光、绿光和蓝光的发射角可以变得彼此类似。
图15是示出根据另一个示范性实施方式的显示装置1005的配置的截面图。显示装
置1005与图14的显示装置1004的区别在于，带阻滤波器1430进一步提供在第一颜色区域C1
的第二颜色转换层150和第二颜色区域C2的第二颜色转换层160上。带阻滤波器1430是阻挡
光的滤波器，从而在入射在第一颜色区域C1和第二颜色区域C2上的UV光当中没有被第一颜
色区域C1和第二颜色区域C2转变成红光和绿光的UV光不能被发射。
图16是示出根据另一个示范性实施方式的显示装置1006的配置的截面图。显示装
置1006与图14的显示装置1004的区别在于，红色滤色器1441、绿色滤色器1442和蓝色滤色
器1443进一步分别形成在第一颜色区域C1、第二颜色区域C2和第三颜色区域C3上。因为红
色滤色器1441、绿色滤色器1442和蓝色滤色器1443是分别透射红光、绿光和蓝光的滤波器，
所以红色滤色器1441、绿色滤色器1442和蓝色滤色器1443可以防止在入射在第一颜色区域
C1、第二颜色区域C2和第三颜色区域C3上的UV光当中没有被第一颜色区域C1、第二颜色区
域C2和第三颜色区域C3分别转变成红光、绿光和蓝光的光被透射。红色滤色器1441、绿色滤
色器1442和蓝色滤色器1443可以分别是染料型滤色器。
图17是示出根据另一个示范性实施方式的显示装置1007的配置的截面图。显示装
置1007与图16的显示装置1006的区别在于，带通滤波器1460进一步形成在滤色器阵列层
1455下面。因为带通滤波器1460是透射期望入射在滤色器阵列层1455上的波长带中的光的
滤波器，所以带通滤波器1460的设置位置不仅可以在所示的位置，而且可以在滤色器阵列
层1455和背光单元1110之间的其它位置。带通滤波器1460可以应用于图14的显示装置1004
或图15的显示装置1005。
以上描述的偏振选择滤色器包括具有不同种类的量子棒的多个层，因此颜色转换
效率的偏振比高。以上描述的偏振选择滤色器可以应用于显示装置，并可以实现高的对比
度以及高的颜色再现和高的光效率。
尽管本公开已经参照附图中示出的示范性实施方式进行了描述，但是这些实施方
式仅被提供用于示范性的目的，本领域普通技术人员将理解，可以在其中进行各种修改和
其它的等同实施方式，而没有脱离本公开的精神和范围。
本申请要求于2015年10月13日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-
2015-0143041号的权益，其公开内容通过引用整体地结合于此。