CN109031649B - 一种反射器件及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种反射器件及显示装置，由于增加了设置于谐振腔内的光转换结构，该光转换结构可以提高入射光的利用率，有效利用不被谐振腔反射的设定波长范围之外的在谐振腔内被反复震荡吸收的波长范围光，将这部分入射的非设定波长范围的光转换为设定波长范围光，从而增加反射器件的反射光的比例，以提高反射器件的反射效率。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种反射器件及显示装置。
背景技术
目前，现有的一种反射器件是利用如图1所示的法布里-珀罗谐振腔，具有抗反射层103、薄金属吸收层101和反射镜102；通过调整腔体内的光程，可以实现特定波长的光反射，入射光中其他波长在腔里反复震荡被薄金属吸收层101吸收，最终能量耗尽，这种反射器件光利用率低。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种反射器件及显示装置，用以解决现有反射器件光利用率低的问题。
因此，本发明实施例提供了一种反射器件，包括：反射设定波长范围光的谐振腔，设置于所述谐振腔内的光转换结构，所述光转换结构用于将入射的非所述设定波长范围的光转换为所述设定波长范围光。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述反射器件中，所述谐振腔具体包括：设置于腔体一侧的薄金属吸收层，以及设置于腔体另一侧的反射镜；所述薄金属吸收层与反射镜之间具有与所述设定波长范围光匹配的光程，在所述光程内填充有介质，所述光转换结构设置于所述介质中。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述反射器件中，所述谐振腔还包括：设置于所述薄金属吸收层面向出光侧的抗反射膜。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述反射器件中，所述介质包括空气，无机薄膜和有机薄膜之一或组合。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述反射器件中，所述光转换结构的厚度在0～N nm之间的范围；其中，N＝(所述设定波长范围的中心波长/2)/光转换结构的材料折射率。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述反射器件中，所述设定波长范围光为单色光。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述反射器件中，所述单色光为可见光波段内的低频光，所述光转换结构包括用于将可见光波段内的高频光和中频光转换为所述低频光的下转换材料。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述反射器件中，所述单色光为可见光波段内的高频光，所述光转换结构包括用于将可见光波段内的低频光和中频光转换为所述高频光的上转换材料。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述反射器件中，所述单色光为可见光波段内的中频光，所述光转换结构包括用于将可见光波段内的低频光转换为所述中频光的上转换材料，和/或用于将可见光波段内的高频光转换为所述中频光的下转换材料。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述反射器件中，所述下转换材料包括：无机发光材料和有机发光材料之一或组合。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述反射器件中，所述上转换材料包括：掺杂稀土离子的无机化合物。
另一方面，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括多个像素单元，每个像素单元包括多个本发明实施例提供的上述反射器件，属于同一像素单元的各所述反射器件反射光的波长范围不同。
本发明实施例的有益效果包括：
本发明实施例提供的一种反射器件及显示装置，由于增加了设置于谐振腔内的光转换结构，该光转换结构可以提高入射光的利用率，有效利用不被谐振腔反射的设定波长范围之外的在谐振腔内被反复震荡吸收的波长范围光，将这部分入射的非设定波长范围的光转换为设定波长范围光，从而增加反射器件的反射光的比例，以提高反射器件的反射效率。
附图说明
图1为现有技术中的反射器件的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的反射器件的的结构示意图；
图3a和图3b分别为本发明实施例提供的反射器件的具体结构示意图；
图4为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例提供的反射器件及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。
附图中各部件的形状和大小不反映反射器件的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
本发明实施例提供了一种反射器件，如图2所示，包括：反射设定波长范围光的谐振腔100，设置于谐振腔100内的光转换结构200，光转换结构200用于将入射的非设定波长范围的光转换为设定波长范围光。
具体地，在本发明实施例提供的上述反射器件中，由于增加了设置于谐振腔100内的光转换结构200，该光转换结构200可以提高入射光的利用率，有效利用不被谐振腔100反射的设定波长范围之外的在谐振腔100内被反复震荡吸收的波长范围光，将这部分入射的非设定波长范围的光转换为设定波长范围光，从而增加反射器件的反射光的比例，以提高反射器件的反射效率。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述反射器件中的谐振腔100可以采用多种实现结构，例如可以采用法布里-珀罗谐振腔100。
具体地，在本发明实施例提供的上述反射器件中，不管采用何种结构的谐振腔100，如图3a和图3b所示，谐振腔100一般需要包括：设置于腔体一侧的薄金属吸收层110，以及设置于腔体另一侧的反射镜120；薄金属吸收层110与反射镜120之间具有与设定波长范围光匹配的光程a，在光程a内填充有介质130，光转换结构200设置于介质130中。
具体地，在本发明实施例提供的上述反射器件中，在光程a内填充的介质130可以包括空气，无机薄膜和有机薄膜之一或组合，例如可以仅填充空气作为介质130，也可以填充部分无机薄膜和部分空气作为介质130，在此不做限定。当仅采用空气作为介质130时，为了便于制作反射器件，在具体实施时，如图3a所示，可以将光转换结构200设置于薄金属吸收层110面向反射镜120的表面；或者，也可以如图3b所示，将光转换结构200设置于反射镜120面向薄金属吸收层110的表面，在此不做限定。当采用部分或全部无机薄膜和有机薄膜作为介质130时，在具体实施时，可以根据制作需要将光转换结构200设置于薄金属吸收层110与反射镜120之间的任何两层膜层之间，在此不做限定。
具体地，在本发明实施例提供的上述反射器件中，在薄金属吸收层110与反射镜120之间具有的光程a的大小和设定波长范围光、介质130的材料与厚度有关，具体地关系为：a＝(n1*d1+n2*d2…)*设定波长范围的中心波长/2；其中d1、d2……为各介质130膜层的厚度，n1、n2……为各介质130膜层的折射率。
并且，具体地，在本发明实施例提供的上述反射器件中，光转换结构200的厚度与设定波长范围和光转换结构的材料有关，具体地关系为：光转换结构200的厚度在0～N nm之间的范围；其中，N＝(设定波长范围的中心波长/2)/光转换结构200的材料折射率。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述反射器件中，为了提高薄金属吸收层110处的光反射效率，如图3a和图3b所示，谐振腔100还可以包括：设置于薄金属吸收层110面向出光侧的抗反射膜140，以提高入射光进入薄金属吸收层110与反射镜120之间光程a的比例，避免薄金属吸收层110面向出光侧的表面直接将入射光反射的比例，从而通过提高入射光的利用率来提高光反射率。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述反射器件可以反射的设定波长范围光一般为单色光，并且，该单色光一般位于可见光范围内，即反射器件反射的波长范围仅覆盖单一颜色的波段，以便反射器件可以作为单色光发射器而应用于显示或照明，该单色光也可以位于红外波段，以便反射器件应用于传感器。当然在具体实施时根据实际需要也可以设置为反射器件反射的波长范围覆盖多个颜色的波段，在此不做限定。
并且，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述反射器件中，为了能够实现光转换结构200将入射的非设定波长范围的光转换为设定波长范围光的作用，以提高光利用率。光转换结构200选择的材料与反射的设定波长范围有关。下面是以反射器件反射的波长范围仅覆盖单一颜色的波段为例对应说明光转换结构200的具体选材。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述反射器件中，当反射器件需要反射的单色光为可见光波段内的低频光时，光转换结构200一般包括用于将可见光波段内的高频光和中频光转换为低频光的下转换材料。具体地，下转换材料可以包括：无机发光材料和有机发光材料之一或组合，例如可以是量子点材料和荧光材料等。其中有机发光材料可以有机小分子发光材料也可以为有机高分子聚合物发光材料，在此不做限定。并且，当选择多种下转换材料作为光转换结构200时，可以将各材料分膜层设置，且各膜层可以相邻也可以间隔设置，也可以将各材料混合在同一膜层，在此不做限定。
例如，反射器件需要反射红光时，光转换结构200的材料为用于将蓝光和绿光转换为红光的下转换材料。具体地，下转换材料可以选择红色量子点，红色荧光材料等红色发光材料，在此不做限定。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述反射器件中，当反射器件需要反射的单色光为可见光波段内的高频光时，光转换结构200一般包括用于将可见光波段内的低频光和中频光转换为高频光的上转换材料。具体地，上转换材料可以包括：掺杂稀土离子的无机化合物。例如，根据所需转换的高频光，可以在氟化物、氧化物、含硫化合物、氟氧化物、卤化物等无机化合物内掺杂相应浓度和比例的一种或多种稀土离子。例如可以选择目前上转换发光效率最高NaYF4作为基质材料，掺杂Yb:Tm:Er＝18～60:0～0.2:0～2。并且，当选择多种上转换材料作为光转换结构200时，可以将各材料分膜层设置，且各膜层可以相邻也可以间隔设置，也可以将各材料混合在同一膜层，在此不做限定。
例如，反射器件需要反射蓝光时，光转换结构200的材料为用于将红光和绿光转换为蓝光的上转换材料。具体地，上转换材料可以选择基质材料即无机化合物为NaYF4，掺杂Yb:Tm:Er＝20:0.2:0～0.5的材料。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述反射器件中，当反射器件需要反射的单色光为可见光波段内的中频光时，光转换结构200一般包括用于将可见光波段内的低频光转换为中频光的上转换材料，和/或用于将可见光波段内的高频光转换为中频光的下转换材料。并且，为了最大限度的提高光利用率，光转换结构200较佳地需要同时包括上转换材料和下转换材料。具体地，下转换材料可以包括：无机发光材料和有机发光材料之一或组合，例如可以是量子点材料和荧光材料等。其中有机发光材料可以有机小分子发光材料也可以为有机高分子聚合物发光材料，在此不做限定。具体地，上转换材料可以包括：掺杂稀土离子的无机化合物。例如，根据所需转换的高频光，可以在氟化物、氧化物、含硫化合物、氟氧化物、卤化物等无机化合物内掺杂相应浓度和比例的一种或多种稀土离子。例如可以选择目前上转换发光效率最高NaYF4作为基质材料，掺杂Yb:Tm:Er＝18～60:0～0.2:0～2。并且，当选择多种上转换材料作为光转换结构200时，可以将各材料分膜层设置，且各膜层可以相邻也可以间隔设置，也可以将各材料混合在同一膜层，在此不做限定。
例如，反射器件需要反射绿光时，光转换结构200的材料可以同时包括用于将红光转换为绿光的上转换材料和用于将蓝光转换为绿光的下转换材料。具体地，下转换材料可以选择绿色量子点，绿色荧光材料等绿色有机发光材料，在此不做限定。具体地，上转换材料可以选择基质材料即无机化合物为NaYF4，掺杂Yb:Tm:Er＝18～25:0:2的材料。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。该显示装置的实施可以参见上述反射器件的实施例，重复之处不再赘述。
具体地，本发明实施例提供的一种显示装置，如图4所示，包括多个像素单元01，每个像素单元01包括多个本发明实施例提供的上述反射器件02作为亚像素单元，且属于同一像素单元01的各反射器件02反射光的波长范围不同。例如，如图4所示，可以选择反射红光R的反射器件、反射绿光G的反射器件和反射蓝光B的反射器件构成一像素单元。由于采用反射效率较高的本发明实施例提供的上述反射器件作为亚像素组成显示装置，因此可以更好的利用环境光进行反射型显示，保证较好反射率。
本发明实施例提供的上述反射器件及显示装置，由于增加了设置于谐振腔内的光转换结构，该光转换结构可以提高入射光的利用率，有效利用不被谐振腔反射的设定波长范围之外的在谐振腔内被反复震荡吸收的波长范围光，将这部分入射的非设定波长范围的光转换为设定波长范围光，从而增加反射器件的反射光的比例，以提高反射器件的反射效率。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (12)
1.一种反射器件，其特征在于，包括：反射设定波长范围光的谐振腔，设置于所述谐振腔内的光转换结构，所述光转换结构用于将入射的非所述设定波长范围的光转换为所述设定波长范围光。
2.如权利要求1所述的反射器件，其特征在于，所述谐振腔具体包括：设置于腔体一侧的薄金属吸收层，以及设置于腔体另一侧的反射镜；所述薄金属吸收层与反射镜之间具有与所述设定波长范围光匹配的光程，在所述光程内填充有介质，所述光转换结构设置于所述介质中。
3.如权利要求2所述的反射器件，其特征在于，所述谐振腔还包括：设置于所述薄金属吸收层面向出光侧的抗反射膜。
4.如权利要求2所述的反射器件，其特征在于，所述介质包括空气，无机薄膜和有机薄膜之一或组合。
5.如权利要求1所述的反射器件，其特征在于，所述光转换结构的厚度在0～Nnm之间的范围；其中，N＝(所述设定波长范围的中心波长/2)/光转换结构的材料折射率。
6.如权利要求1所述的反射器件，其特征在于，所述设定波长范围光为单色光。
7.如权利要求6所述的反射器件，其特征在于，所述单色光为可见光波段内的低频光，所述光转换结构包括用于将可见光波段内的高频光和中频光转换为所述低频光的下转换材料。
8.如权利要求6所述的反射器件，其特征在于，所述单色光为可见光波段内的高频光，所述光转换结构包括用于将可见光波段内的低频光和中频光转换为所述高频光的上转换材料。
9.如权利要求6所述的反射器件，其特征在于，所述单色光为可见光波段内的中频光，所述光转换结构包括用于将可见光波段内的低频光转换为所述中频光的上转换材料，和/或用于将可见光波段内的高频光转换为所述中频光的下转换材料。
10.如权利要求7或9所述的反射器件，其特征在于，所述下转换材料包括：无机发光材料和有机发光材料之一或组合。
11.如权利要求8或9所述的反射器件，其特征在于，所述上转换材料包括：掺杂稀土离子的无机化合物。
12.一种显示装置，其特征在于，包括多个像素单元，每个像素单元包括多个如权利要求1-11任一项所述的反射器件，属于同一像素单元的各所述反射器件反射光的波长范围不同。
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