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公開番号2024037888
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-19
出願番号2023210785,2020510120
出願日2023-12-14,2018-08-23
発明の名称表示装置
出願人昭栄化学工業株式会社
代理人個人,個人
主分類G02F 1/13357 20060101AFI20240312BHJP(光学)
要約【課題】色域カバレッジが改善された表示装置の提供。
【解決手段】バックライトと液晶ディスプレイモジュールを含む表示装置であって、前記バックライトの複数の光源は、電磁スペクトルの紫外範囲において第1ピーク発光波長を有する光を放出するように構成された第1光源と、前記電磁スペクトルの青色範囲において第2ピーク発光波長を有する光を放出するように構成された第2光源とを含み、前記液晶ディスプレイモジュールのピクセルのアレイは第1サブピクセルと第2サブピクセルを含み、前記第1サブピクセルは、第1蛍光体フィルムと第1遮光素子を含み、前記第2サブピクセルは、第2遮光素子を含み、前記第2遮光素子は、前記第2ピーク発光波長を有する前記光が前記第2遮光素子を通過することを可能にし、且つ前記第1ピーク発光波長を有する前記光が前記第2遮光素子を通過することを遮断するように構成された表示装置。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
バックライトと液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）モジュールを含む表示装置であって、
前記バックライトは複数の光源を含み、
前記複数の光源は、電磁（ＥＭ）スペクトルの紫外（ＵＶ）範囲において第１ピーク発光波長を有する光を放出するように構成された１つ又は複数の第１光源と、前記ＥＭスペクトルの青色範囲において第２ピーク発光波長を有する光を放出するように構成された１つ又は複数の第２光源とを含み、
前記液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）モジュールは、液晶（ＬＣ）溶液層、第１の光学的に透明な基板、及びピクセルのアレイを含み、
前記ピクセルのアレイは第１サブピクセルと第２サブピクセルを含み、
前記第１サブピクセルは、第１蛍光体フィルムと第１遮光素子を含み、
前記第１蛍光体フィルムと前記第１遮光素子は光学的に結合されており、
前記第１蛍光体フィルムは前記複数の光源から光を受け取り、且つ前記第１ピーク発光波長及び前記第２ピーク発光波長と異なる第３ピーク発光波長を有する二次光を放出するように、前記受け取られた光の一部をコンバートするように構成され
前記第２サブピクセルは、第２遮光素子を含み、
前記第２遮光素子は、前記第２ピーク発光波長を有する前記光が前記第２遮光素子を通過することを可能にし、且つ前記第１ピーク発光波長を有する前記光が前記第２遮光素子を通過することを遮断するように構成され、
前記液晶（ＬＣ）溶液層は、前記第１の光学的に透明な基板と前記ピクセルのアレイとの間に位置する
表示装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第１遮光素子は、前記受け取られた光の前記コンバートされていない部分を吸収するように構成され、及び前記第２遮光素子は、前記第１ピーク発光波長を有する前記光を吸収するように構成される、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記第１遮光素子は、前記受け取られた光の前記コンバートされていない部分を散乱させるように構成され、及び前記第２遮光素子は、前記第１ピーク発光波長を有する前記光を散乱させるように構成される、請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１遮光素子は前記第１蛍光体フィルムの前記二次光を放出する側に配置される、請求項１～３のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第１遮光素子は前記第１蛍光体フィルムの前記二次光を放出する側に配置され、かつ、前記第１遮光素子と、前記第１蛍光体フィルムとの間に、光学的に透明な基板がさらに配置される、請求項１～３のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記ピクセルのアレイはさらに第３サブピクセルを含み、
前記第３サブピクセルは、第２蛍光体フィルムと第３遮光素子を含み、
前記第２蛍光体フィルムと前記第３遮光素子は光学的に結合されており、
前記第２蛍光体フィルムは前記複数の光源から光を受け取り、且つ前記第１ピーク発光波長及び前記第２ピーク発光波長及び前記第３ピーク発光波長と異なる第４ピーク発光波長を有する二次光を放出するように、前記受け取られた光の一部をコンバートするように構成される
請求項１～５のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記第２サブピクセルは、
前記複数の光源からの光を受け取り、且つ前記第２ピーク発光波長を有する二次光を放出するように、前記受け取られた光の一部をコンバートするように構成された第３蛍光体フィルムをさらに含む、
請求項１～６のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記第３蛍光体フィルムは、前記第２ピーク発光波長を有する前記二次光を放出するように構成されたナノ構造体の第３集団を含む、
請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記第２光源に対する前記第１光源の比は、３：１～１：１である、
請求項１～８のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記第１ピーク発光波長は、４２０ｎｍ未満であり、及び前記第２ピーク発光波長は、４４５ｎｍ～４５５ｎｍである、
請求項１～９のいずれか一項に記載の表示装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
発明の背景
分野
[0001] 本発明は、量子ドット（ＱＤ）等のルミネッセンスナノ構造体を有する蛍光体フィルムを含む表示装置に関する。
続きを表示（約 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
背景
[0002] 量子ドット（ＱＤ）等のルミネッセンスナノ構造体（ＮＳ）は、狭い線幅を有する単一のスペクトルピークで光を放出し、高度に飽和した色を生成する能力を有する一種の蛍光体を表す。ＮＳのサイズに基づいて発光波長を調整することができる。ＮＳは、表示装置（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）表示装置）においてカラーダウンコンバージョン層として使用することができるＮＳフィルムを製造するために使用される。発光型ディスプレイにおけるカラーダウンコンバージョン層の使用は、光がカラーフィルタを通過する前に白色光、青色光又は紫外（ＵＶ）光をより赤みのある光、緑みのある光又は両方にダウンコンバートすることにより、システム効率を向上させることができる。このカラーダウンコンバージョン層の使用により、フィルタリングによる光エネルギーの損失を低減させることができる。
【０００３】
[0003] ＮＳは、吸収スペクトルが広く且つ発光スペクトルが狭いためにコンバージョン材料として使用することができる。こうした応用に必要なＮＳの密度は、約３μｍ～６μｍの非常に薄いカラーダウンコンバージョン層において非常に高いため、現行の方法を用いて準備されたＮＳは、薄いＮＳフィルムにおいて互いに隣接して緊密に詰め込まれると、それらの光学特性が消失する。したがって、カラーダウンコンバージョン層としてＮＳフィルムを使用する現行のＮＳベースの表示装置は、量子収率（ＱＹ）が低くなる。
【０００４】
[0004] 表示装置の画質を定義するために使用される要素の１つは、表示装置によって提供されるＲｅｃ．２０２０、Ｒｅｃ．７０９、ＤＣＩＰ３、ＮＴＳＣ又はｓＲＧＢ等の標準ＲＧＢ色空間の色域カバレッジである。図１は、表示装置の色域カバレッジの定義を示す。図１において、１９７６ＣＩＥ色座標１０１ａ～１０１ｃ間で形成されたエリア１０１は、１９７６ＣＩＥｕ’－ｖ’色度図１００上の標準ＲＧＢ色空間（例えば、Ｒｅｃ．２０２０）の色域を表す。１９７６ＣＩＥ色座標１０２ａ～１０２ｃ間で形成されたエリア１０２は、１９７６ＣＩＥｕ’－ｖ’色度図１００上の表示装置の色域を表す。表示装置の色域カバレッジは、エリア１０１及び１０２間のオーバーラップエリア１０３のエリア１０１に対する比として定義することができる。表示装置の色域カバレッジが広いほど、表示装置によって描写される、人間の眼によって識別可能な色の範囲（すなわち可視スペクトル）が広くなり、したがって、画質に寄与する他の要素が最適化されると想定すると表示装置の画質が改善する。
【０００５】
[0005] 現行の表示装置には、所望の輝度（例えば、高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）撮像標準規格によって必要とされる輝度）の達成と、標準ＲＧＢ色空間における所望の色域カバレッジ（例えば、８５％を超える）との間のトレードオフがある。例えば、いくつかの表示装置では、９０％を超えるＤＣＩＰ３色域カバレッジを達成するために、輝度の約３０％の損失がある。このため、現行の技術では、ＤＣＩＰ３（例えば、Ｒｅｃ．２０２０）よりさらに広い色空間の色域カバレッジを達成するために、表示装置における輝度の損失は、著しく高くなる。
【０００６】
[0006] 現行の表示装置が受ける別の不都合は、表示装置の色域カバレッジに悪影響を与える、表示装置のコンバージョン材料（例えば、ＮＳフィルム）を通るコンバートされていない光の漏れである。例えば、いくつかの表示装置では、それらの緑色及び／又は赤色のピクセルを通して望ましくない青色光が漏れる。これは、青色光源からのコンバージョン材料に入射する青色光が、コンバージョン材料によって完全に吸収されて緑色及び／又は赤色光にコンバートされない場合に発生する可能性がある。さらに、コンバートされた緑色光及び赤色光と比較して出力される青色光の放射輝度の方が高いため、青色バックライトを使用する場合、所望の白色点を達成することが困難である可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
[0007] したがって、色域カバレッジが改善され、赤色光及び緑色光を生成するためにダウンコンバージョン層の量子効率が向上した表示装置が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
概要
[0008] 実施形態によれば、表示装置は、複数の光源を有するバックライトユニットと、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）モジュールとを含む。複数の光源は、電磁（ＥＭ）スペクトルの紫外（ＵＶ）範囲において第１ピーク発光波長を有する光を放出するように構成された１つ又は複数の第１光源と、ＥＭスペクトルの青色範囲において第２ピーク発光波長を有する光を放出するように構成された１つ又は複数の第２光源とを含む。ＬＣＤモジュールは、第１サブピクセルと第２サブピクセルとを含む少なくとも１つのピクセルを有するピクセルのアレイを含む。第１サブピクセルは、第１蛍光体フィルムと第１フィルタ素子とを含む。第１蛍光体フィルムは、複数の光源から光を受け取り、且つ第１ピーク発光波長及び第２ピーク発光波長と異なる第３ピーク発光波長を有する二次光を放出するように、受け取られた光の一部をコンバートする。第１フィルタ素子は、蛍光体フィルムに光学的に結合され、及び第３ピーク発光波長を有する二次光が第１フィルタ素子を通過することを可能にし、且つ複数の光源からの光のコンバートされていない部分が第１フィルタ素子を通過することを遮断する。第２サブピクセルは、第２フィルタ素子を含み、第２フィルタ素子は、第２ピーク発光波長を有する光が第２フィルタ素子を通過することを可能にし、且つ第１ピーク発光波長を有する光が第２フィルタ素子を通過することを遮断する。
【０００９】
[0009] 実施形態によれば、表示装置は、ピクセルのアレイを含む。ピクセルのアレイのピクセルは、第１サブピクセルと第２サブピクセルとを含む。第１サブピクセルは、第１量子ドット（ＱＤ）フィルムと第１フィルタ素子とを有する。ＱＤフィルムは、ＥＭスペクトルの紫外（ＵＶ）範囲における第１ピーク発光波長と、ＥＭスペクトルの青色範囲における第２ピーク発光波長とを有する光を受け取り、且つ第３ピーク発光波長を有する二次光を放出するように、受け取られた光の一部をコンバートする。第３ピーク発光波長は、第１ピーク発光波長及び第２ピーク発光波長と異なる。フィルタ素子は、量子ドットフィルム上に配置され、及び第３ピーク発光波長を有する二次光がフィルタ素子を通過することを可能にし、且つ受け取られた光のコンバートされていない部分がフィルタ素子を通過することを遮断する。第２サブピクセルは、第２フィルタ素子を有し、第２フィルタ素子は、第２ピーク発光波長を有する光が第２フィルタ素子を通過することを可能にし、且つ第１ピーク発光波長を有する光が第２フィルタ素子を通過することを遮断する。
【００１０】
[0010] 本発明のさらなる特徴及び利点について、本発明のさまざまな実施形態の構造及び動作とともに添付図面を参照して以下に詳細に説明する。本発明は、本明細書に記載した具体的な実施形態に限定されないことに留意されたい。こうした実施形態は、本明細書では単に例示の目的で提示されている。さらなる実施形態は、本明細書に含まれる教示に基づいて当業者に明らかになるであろう。
（【００１１】以降は省略されています）

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