(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-08-22
(45)【発行日】2023-08-30
(54)【発明の名称】ディスプレイ装置
(51)【国際特許分類】
G02F 1/13357 20060101AFI20230823BHJP
G02F 1/1335 20060101ALI20230823BHJP
F21S 2/00 20160101ALI20230823BHJP
F21V 9/38 20180101ALI20230823BHJP
F21V 9/32 20180101ALI20230823BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20230823BHJP
【ＦＩ】
G02F1/13357
G02F1/1335 500
F21S2/00 481
F21V9/38
F21V9/32
F21Y115:10
【請求項の数】
23
(21)【出願番号】P 2019168796
(22)【出願日】2019-09-17
(65)【公開番号】P2020046669
(43)【公開日】2020-03-26
【審査請求日】2022-07-21
(31)【優先権主張番号】10-2018-0111166
(32)【優先日】2018-09-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】512187343
【氏名又は名称】三星ディスプレイ株式會社
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】１， Ｓａｍｓｕｎｇ－ｒｏ， Ｇｉｈｅｕｎｇ－ｇｕ， Ｙｏｎｇｉｎ－ｓｉ， Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ， Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
(74)【代理人】
【識別番号】110000051
【氏名又は名称】弁理士法人共生国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】林 泰 佑
(72)【発明者】
【氏名】金 東 佑
(72)【発明者】
【氏名】金 ミン 修
(72)【発明者】
【氏名】孟 千 在
(72)【発明者】
【氏名】朴 根 佑
(72)【発明者】
【氏名】李 成 連
(72)【発明者】
【氏名】李 弘 範
【審査官】磯崎 忠昭
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１８－０４５９７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０１００４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／１６０３０４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１５－０３２３７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－１２０４９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－０８９２８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－２８６９０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】韓国公開特許第１０－２０１６－００７６３４６（ＫＲ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｆ １／１３３５７
Ｇ０２Ｆ １／１３３５
Ｆ２１Ｓ ２／００
Ｆ２１Ｖ ９／３８
Ｆ２１Ｖ ９／３２
Ｆ２１Ｙ １１５／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
光学部材と、前記光学部材の上側に配置されたディスプレイパネルと、
前記光学部材の下側に配置されて、第１色光を前記光学部材に提供する複数の発光ユニットと、を備え、
前記光学部材は、
厚さ方向に対向する上面及び下面を有し、前記複数の発光ユニットに平面上で重畳する支持基板と、
前記支持基板の上面上又は下面上に直接配置されて、前記第１色光から第２色光と第３色光とを生成する量子ドット層と、
第１入射角の前記第１色光に対して第１透過率を有し、前記第１入射角よりも大きい第２入射角の前記第１色光に対して前記第１透過率よりも大きい第２透過率を有するフィルタと、を含み、
前記第１入射角は０度であり、
前記複数の発光ユニットの各々は、前記光学部材の長辺方向に延長された細長い形状の回路基板及び前記回路基板上に実装された複数の発光素子を含み、
前記フィルタは、互いに離隔した複数のフィルタパターンを含み、前記フィルタパターンの各々は、前記複数の発光ユニットに含まれる前記複数の発光素子の中の対応する１つの発光素子に平面上で整列されていることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項2】
前記第１透過率は、１０％～４５％であることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項3】
前記第１入射角の第１色光に対して、前記フィルタの透過率は、反射率よりも低いことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項4】
前記第１色光は、４１０ｎｍ～４８０ｎｍの波長を有することを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項5】
前記フィルタは、複数の第１層と、
前記複数の第１層と交互に配置された複数の第２層と、を備え、
前記複数の第１層の屈折率は、４５０ｎｍの波長の光に対して１．８～２．０であり、
前記複数の第２層の屈折率は、４５０ｎｍの波長の光に対して１．４～１．５であり、
前記複数の第１層の厚さは、１６０ｎｍ～２００ｎｍであり、
前記複数の第２層の厚さは、６０ｎｍ～１００ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項6】
前記複数の第１層の各々は、シリコンナイトライド（ｓｉｌｉｃｏｎ ｎｉｔｒｉｄｅ）を含み、前記複数の第２層の各々は、シリコンオキサイド（ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｘｉｄｅ）を含むことを特徴とする請求項５に記載のディスプレイ装置。
【請求項7】
前記複数の第１層と前記複数の第２層との積層数は５～２０であることを特徴とする請求項５に記載のディスプレイ装置。
【請求項8】
前記回路基板上に配置され、前記複数の発光素子に対応する複数の開口部が定義された反射シートをさらに含み、前記反射シートは青色のカラーを有することを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項9】
前記フィルタは、前記支持基板の上面及び下面の一部の領域に重畳することを特徴とする請求項１に記載の光学部材。
【請求項10】
前記複数のフィルタパターンの各々は、前記対応する発光素子に重畳する第１部分及び前記第１部分よりも小さい面積を有して前記対応する発光素子に重畳しない第２部分を含むことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項11】
前記複数のフィルタパターンに隣接し、前記フィルタに重畳しない補償層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項12】
前記フィルタは、前記支持基板の上面及び下面の一部の領域に重畳し、
前記複数の発光素子に重畳しない領域に定義された開口部を含むことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項13】
前記開口部に充填された補償パターンをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載のディスプレイ装置。
【請求項14】
前記支持基板の上面上又は下面上に直接配置され、ベース樹脂層及び前記ベース樹脂層に混合された散乱粒子を含む散乱層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項15】
前記散乱粒子は、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＢａＳＯ４、ＣａＣＯ３、又はＺｒＯ２を含むことを特徴とする請求項１４に記載のディスプレイ装置。
【請求項16】
前記散乱粒子は、２以上の屈折率を有し、直径が１５０ｎｍ～４００ｎｍであることを特徴とする請求項１４に記載のディスプレイ装置。
【請求項17】
前記支持基板の上面に接触して屈折率が１．３以下の絶縁層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項18】
前記支持基板の下面には、凹状のレンズパターンが定義されることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項19】
前記支持基板の上面には、凸状の散乱パターンが定義されることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項20】
前記支持基板の上面の前記散乱パターンに接触して、平坦面を提供するパッシベーション層をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載のディスプレイ装置。
【請求項21】
前記量子ドット層の上面及び下面の中の少なくとも一つに接触し、無機物質を有するバリア層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項22】
前記支持基板は、ガラス基板であることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項23】
光学部材と、前記光学部材の上側に配置されたディスプレイパネルと、
前記光学部材の下側に配置され、青色光を前記光学部材に提供する複数の発光ユニットと、
前記複数の発光ユニット、前記光学部材、及び前記ディスプレイパネルを収容する保護部材と、を備え、
前記光学部材は、
厚さ方向に対向する上面及び下面を含み、平面上で前記複数の発光ユニットに重畳するガラス基板と、
前記ガラス基板の上面又は下面上に直接配置され、前記青色光から緑色光と赤色光とを生成する量子ドット層と、
前記ガラス基板の上面又は下面上に直接配置されたフィルタを含み、
前記フィルタは、
複数の第１層及び前記複数の第１層と交互に配置された複数の第２層を含み、
前記複数の第１層の屈折率は、４５０ｎｍの波長の光に対して１．８～２．０であり、
前記複数の第２層の屈折率は、４５０ｎｍの波長の光に対して１．４～１．５であり、
前記複数の第１層の厚さは、１６０ｎｍ～２００ｎｍであり、
前記複数の第２層の厚さは、６０ｎｍ～１００ｎｍであることを特徴とするディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ディスプレイ装置に関し、より詳しくは、表示品質が向上したディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶ディスプレイ装置のような非発光型ディスプレイ装置（ＤＤ）は、バックライトユニットから提供された光を利用して映像を生成する。バックライトユニットは、光を出射する複数の発光ユニットを含む。複数の発光ユニットの各々は、複数の発光素子を含む。
【0003】
非発光型ディスプレイ装置（ＤＤ）は、発光ユニットから提供された光の特性を向上させるために光学部材を具備する。光学部材は、ディスプレイパネルの下側に配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】韓国公開特許第１０－２０１８－００３４７４１号公報
【文献】米国特許出願公開第２０１８／００８８２６６号明細書
【文献】韓国登録特許第１０－１８６３２７７号公報
【文献】韓国公開特許第１０－２０１７－００１４７５５号公報
【文献】米国特許第１０１１４２４７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、ホットスポット現象が除去されたディスプレイ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様によるディスプレイ装置は、光学部材と、前記光学部材の上側に配置されたディスプレイパネルと、前記光学部材の下側に配置されて、第１色光を前記光学部材に提供する複数の発光ユニットと、を備え、前記光学部材は、厚さ方向に対向する上面及び下面を有し、前記複数の発光ユニットに平面上で重畳する支持基板と、前記支持基板の上面上又は下面上に直接配置されて、前記第１色光から第２色光と第３色光とを生成する量子ドット層と、第１入射角の前記第１色光に対して第１透過率を有し、前記第１入射角よりも大きい第２入射角の前記第１色光に対して前記第１透過率よりも大きい第２透過率を有するフィルタと、を含み、前記第１入射角は０度であることを特徴とする。
【0007】
前記第１透過率は、１０％～４５％であり得る。
前記第１入射角の第１色光に対して、前記フィルタの透過率は、反射率よりも低いことがあり得る。
前記第１色光は、４１０ｎｍ～４８０ｎｍの波長を有することが好ましい。
前記第１入射角の第１色光に対して、前記フィルタの透過率は、反射率よりも低いことがあり得る。
前記第１色光は、４１０ｎｍ～４８０ｎｍの波長を有することが好ましい。
【0008】
前記フィルタは、複数の第１層と、前記複数の第１層と交互に配置された複数の第２層と、を備え、前記複数の第１層の屈折率は、４５０ｎｍの波長の光に対して１．８～２．０であり、前記複数の第２層の屈折率は、４５０ｎｍの波長の光に対して１．４～１．５であり、前記複数の第１層の厚さは、１６０ｎｍ～２００ｎｍであり、前記複数の第２層の厚さは、６０ｎｍ～１００ｎｍであることが好ましい。
前記複数の第１層の各々は、シリコンナイトライド（ｓｉｌｉｃｏｎ ｎｉｔｒｉｄｅ）を含み、前記複数の第２層の各々は、シリコンオキサイド（ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｘｉｄｅ）を含むことが好ましい。
前記複数の第１層と前記複数の第２層との積層数は５～２０であることが好ましい。
前記複数の第１層の各々は、シリコンナイトライド（ｓｉｌｉｃｏｎ ｎｉｔｒｉｄｅ）を含み、前記複数の第２層の各々は、シリコンオキサイド（ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｘｉｄｅ）を含むことが好ましい。
前記複数の第１層と前記複数の第２層との積層数は５～２０であることが好ましい。
【0009】
前記複数の発光ユニットの各々は、延長された形状の回路基板と前記回路基板上に実装された複数の発光素子とを含み得る。
前記回路基板上に配置され、前記複数の発光素子に対応する複数の開口部が定義された反射シートをさらに含み、前記反射シートは青色のカラーを有し得る。
前記回路基板上に配置され、前記複数の発光素子に対応する複数の開口部が定義された反射シートをさらに含み、前記反射シートは青色のカラーを有し得る。
【0010】
前記フィルタは、前記支持基板の上面及び下面の一部の領域に重畳し、互いに離隔された複数のフィルタパターンを含み、前記複数のフィルタパターンの各々は、前記複数の発光素子の中の対応する発光素子に平面上で整列され得る。
前記複数のフィルタパターンの各々は、前記対応する発光素子に重畳する第１部分及び前記第１部分よりも小さい面積を有して前記対応する発光素子に重畳しない第２部分を含み得る。
前記複数のフィルタパターンに隣接し、前記フィルタに重畳しない補償層をさらに含み得る。
前記フィルタは、前記支持基板の上面及び下面の一部の領域に重畳し、前記複数の発光素子に重畳しない領域に定義された開口部を含み得る。
前記開口部に充填された補償パターンをさらに含んでいてもよい。
前記複数のフィルタパターンの各々は、前記対応する発光素子に重畳する第１部分及び前記第１部分よりも小さい面積を有して前記対応する発光素子に重畳しない第２部分を含み得る。
前記複数のフィルタパターンに隣接し、前記フィルタに重畳しない補償層をさらに含み得る。
前記フィルタは、前記支持基板の上面及び下面の一部の領域に重畳し、前記複数の発光素子に重畳しない領域に定義された開口部を含み得る。
前記開口部に充填された補償パターンをさらに含んでいてもよい。
【0011】
前記支持基板の上面上又は下面上に直接配置され、ベース樹脂層及び前記ベース樹脂層に混合された散乱粒子を含む散乱層をさらに含んでもよい。
前記散乱粒子は、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＢａＳＯ４、ＣａＣＯ３、又はＺｒＯ２を含み得る。
前記散乱粒子は、２以上の屈折率を有し、直径が１５０ｎｍ～４００ｎｍであることが好ましい。
前記支持基板の上面に接触して屈折率が１．３以下の絶縁層をさらに含み得る。
前記支持基板の下面には、凹状のレンズパターンが定義され得る。
前記支持基板の上面には、凸状の散乱パターンが定義され得る。
前記支持基板の上面の前記散乱パターンに接触して、平坦面を提供するパッシベーション層をさらに含むことができる。
前記散乱粒子は、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＢａＳＯ４、ＣａＣＯ３、又はＺｒＯ２を含み得る。
前記散乱粒子は、２以上の屈折率を有し、直径が１５０ｎｍ～４００ｎｍであることが好ましい。
前記支持基板の上面に接触して屈折率が１．３以下の絶縁層をさらに含み得る。
前記支持基板の下面には、凹状のレンズパターンが定義され得る。
前記支持基板の上面には、凸状の散乱パターンが定義され得る。
前記支持基板の上面の前記散乱パターンに接触して、平坦面を提供するパッシベーション層をさらに含むことができる。
【0012】
前記ディスプレイ装置は、前記量子ドット層の上面及び下面の中の少なくとも一つに接触し、無機物質を有するバリア層をさらに含んでいてもよい。
前記支持基板は、ガラス基板であり得る。
前記支持基板は、ガラス基板であり得る。
【0013】
上記目的を達成するためになされた本発明の他の態様によるディスプレイ装置は、光学部材と、前記光学部材の上側に配置されたディスプレイパネルと、前記光学部材の下側に配置され、青色光を光学部材に提供する複数の発光ユニットと、前記複数の発光ユニット、前記光学部材、及び前記ディスプレイパネルを収容する保護部材と、を備え、前記光学部材は、厚さ方向に対向する上面及び下面を含み、平面上で前記複数の発光ユニットに重畳するガラス基板と、前記ガラス基板の上面又は下面上に直接配置され、前記青色光から緑色光と赤色光とを生成する量子ドット層と、前記ガラス基板の上面又は下面上に直接配置されたフィルタと、を含み、前記フィルタは、複数の第１層及び前記複数の第１層と交互に配置された複数の第２層を含み、前記複数の第１層の屈折率は、４５０ｎｍの波長の光に対して１．８～２．０であり、前記複数の第２層の屈折率は、４５０ｎｍの波長の光に対して１．４～１．５であり、前記複数の第１層の厚さは、１６０ｎｍ～２００ｎｍであり、前記複数の第２層の厚さは、６０ｎｍ～１００ｎｍであることを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
本発明によるディスプレイ装置は、光学部材が、平面上で発光ユニットに重畳する第１領域に光量が集中しないように、第１色光を第１領域の周辺領域にガイドするので、ホットスポット現象が除去される。
また、光学部材の機能層を支持するガラス基板は、熱変形が少ないため、発光素子とガラス基板との間の光学距離が短くても不良が発生しない。
さらに、直下型の発光ユニットが、量子ドット層を利用して白色光をディスプレイパネルに提供するため、ディスプレイパネルは、高輝度のイメージを提供することができる。
また、光学部材の機能層を支持するガラス基板は、熱変形が少ないため、発光素子とガラス基板との間の光学距離が短くても不良が発生しない。
さらに、直下型の発光ユニットが、量子ドット層を利用して白色光をディスプレイパネルに提供するため、ディスプレイパネルは、高輝度のイメージを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の一実施形態によるディスプレイ装置の分解斜視図である。
【図2A】本発明の一実施形態によるディスプレイ装置の一部を示す平面図である。
【図2B】本発明の一実施形態による発光ユニットの等価回路図である。
【図2C】本発明の一実施形態による発光ユニットの断面図である。
【図3A】本発明の一実施形態によるフィルタの一部を示す断面図である。
【図3B】本発明の一実施形態によるフィルタに入射される光の入射角に応じた透過率を示すグラフである。
【図3C】本発明の一実施形態によるフィルタに入射される光の入射角に応じた透過率を示すグラフである。
【図3D】本発明の一実施形態によるフィルタに入射される光の入射角に応じた透過率を示すグラフである。
【図3E】本発明の一実施形態によるフィルタに入射される光の入射角に応じた透過率を示すグラフである。
【図4A】本発明の一実施形態によるフィルタの動作を説明するための断面図である。
【図4B】発光素子の有効半径内で距離に応じた光の輝度を示すグラフである。
【図5A】本発明の一実施形態によるディスプレイ装置の一部を示す平面図である。
【図5B】第１領域内に配置されたフィルタの形状を示す平面図である。
【図5C】第１領域内に配置されたフィルタの形状を示す平面図である。
【図5D】第１領域内に配置されたフィルタの形状を示す平面図である。
【図5E】本発明の一実施形態によるディスプレイ装置の一部を示す平面図である。
【図6A】本発明の一実施形態によるディスプレイ装置の一部を示す断面図である。
【図6B】本発明の一実施形態による散乱層の断面図である。
【図6C】本発明の一実施形態によるディスプレイ装置の一部を示す断面図である。
【図6D】本発明の一実施形態によるディスプレイ装置の一部を示す断面図である。
【図6E】本発明の一実施形態によるディスプレイ装置の一部を示す断面図である。
【図7】本発明の一実施形態によるディスプレイ装置の一部を示す断面図である。
【図8】本発明の一実施形態によるディスプレイ装置の一部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
図面において、同一の参照符号は同一の構成要素を指す。また、図面において、構成要素の厚さ、比率、及び寸法は、技術的な内容の効果的な説明のために誇張されたものである。「及び／又は」は、関連する構成によって定義することができる１つ以上の組み合わせをすべて含む。
【0017】
第１、第２などの用語は、多様な構成要素を説明するために使用されるが、構成要素はこれらの用語によって限定されない。これらの用語は１つの構成要素を他の構成要素から区別するためにのみ使用される。例えば、本発明の技術範囲を逸脱せずに、第１構成要素は、第２構成要素として称され、同様に第２構成要素も第１構成要素として称される。単数の表現は、文脈上明らかに別に定義しない限り、複数の表現を含む。
【0018】
また、「下に」、「下側に」、「上に」、「上側に」などの用語は、図面に示された構成の相互関係を説明するために使用される。これらの用語は相対的な概念であり、図面に示された方向を基準に説明される。
【0019】
「含む」又は「有する」などの用語は、本明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものが存在することを指定するものであり、１つ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものの存在若しくは付加の可能性を予め排除しない。
【0020】
図１は、本発明の一実施形態によるディスプレイ装置の分解斜視図である。図１に示すように、本発明の一実施形態によるディスプレイ装置ＤＤは、ディスプレイパネル１００、発光ユニット２００、光学部材３００、及び保護部材（４００Ｌ、４００Ｕ）を含む。
【0021】
ディスプレイパネル１００は、発光ユニット２００から光を受信して映像を表示する。ディスプレイパネル１００は、特に限定されるものではなく、例えば、液晶ディスプレイパネル（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ ｐａｎｅｌ）、電気泳動ディスプレイパネル（ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃ ｄｉｓｐｌａｙ ｐａｎｅｌ）、エレクトロウェッティングディスプレイパネル（ｅｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇ ｄｉｓｐｌａｙ ｐａｎｅｌ）などのような透過型又は半透過型ディスプレイパネルを含む。
【0022】
ディスプレイパネル１００は、ディスプレイ面１００－ＩＳを通してイメージを表示する。ディスプレイ面１００－ＩＳは、第１方向軸ＤＲ１と第２方向軸ＤＲ２とで定義される面に平行である。ディスプレイ面１００－ＩＳの法線方向、すなわちディスプレイパネル１００の厚さ方向は、第３方向軸ＤＲ３で示される。
【0023】
以下で説明する各部材やユニットの前面（又は上面）及び背面（又は下面）は、第３方向軸ＤＲ３によって区分される。しかし、本実施形態で図示される第１～第３方向軸（ＤＲ１、ＤＲ２、ＤＲ３）は例示に過ぎない。以下、第１～第３方向は、第１～第３方向軸（ＤＲ１、ＤＲ２、ＤＲ３）の各々が示す方向として定義され、同一の符号を参照する。
【0024】
本実施形態では、フラットなディスプレイパネル１００を例として示したが、本発明の一実施形態において、ディスプレイパネル１００は、曲面のディスプレイ面を有する曲面ディスプレイパネルであり得る。ディスプレイパネル１００の形状は、特に限定されない。
【0025】
本実施形態で、ディスプレイパネル１００は、液晶ディスプレイパネルとして説明される。液晶ディスプレイパネルは、第１基板１１０、第１基板１１０に対向する第２基板１２０、及び第１基板１１０と第２基板１２０との間に形成された液晶層（図示せず）を含む。液晶ディスプレイパネルは、ディスプレイ領域とディスプレイ領域を取り囲むエッジ領域とに区分される。ディスプレイ領域は、パネル平面上でイメージが表示される領域であり、エッジ領域は、パネル平面上でディスプレイ領域に隣接する領域であって映像が表示されない領域である。液晶ディスプレイパネルは、ディスプレイ領域に配置された複数のピクセルを含む。図１において、ペアの偏光子は図示しない。
【0026】
第１基板１１０及び第２基板１２０のいずれか１つ（以下、アレイ基板）には、信号ラインとピクセルのピクセル回路が形成される。アレイ基板は、ＣＯＦ（ｃｈｉｐ ｏｎ ｆｉｌｍ）などを通じてメイン回路基板に連結される。メイン回路基板には、ディスプレイパネル１００を駆動する中央制御回路が配置される。中央制御回路は、マイクロプロセッサであり得る。ＣＯＦのチップは、データ駆動回路であり得る。ゲート駆動回路は、アレイ基板に実装されるか、ＬＴＰＳ（ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｐｏｌｙ－ｓｉｌｉｃｏｎｅ）の形態でアレイ基板に集積され得る。
【0027】
中央制御回路は、発光ユニット２００を制御する。中央制御回路は、発光ユニット２００を制御する調光信号を発光ユニット２００に送信する。
【0028】
発光ユニット２００は、ディスプレイパネル１００及び光学部材３００の下側に配置される。発光ユニット２００は、第１色光を生成する。第１色光は４１０ｎｍ～４８０ｎｍの波長を有する。第１色光のピーク波長は、４４０ｎｍ～４６０ｎｍであり得る。第１色光は、一般的な青色光である。
【0029】
発光ユニット２００の各々は、点光源をなす複数の発光素子２００－Ｌと発光素子２００－Ｌに電気的信号を提供する回路基板２００－Ｐとを含む。複数の発光素子２００－Ｌの各々は、発光ダイオードで構成される。各発光ユニット２００は、相異なる個数の発光素子２００－Ｌを含む。
【0030】
特に図示しないが、ディスプレイ装置ＤＤは、発光ユニット２００を電気的に連結する回路基板をさらに含む。回路基板には、調光回路が配置され得る。このような調光回路は、中央制御回路から受信した制御信号に基づいて発光ユニット２００を調光する。複数の発光素子２００－Ｌは、同時にオン・オフされるか、又は独立的にオン・オフされる。
【0031】
光学部材３００は、ディスプレイパネル１００の下側に配置され、発光ユニット２００の上側に配置される。光学部材３００は、発光ユニット２００から第１色光を受光する。光学部材３００は、第１色光を一部透過させて、第１色光を第２色光及び第３色光に変換する。
【0032】
第２色光は、５００ｎｍ～５７０ｎｍの波長を有する。第３色光は、５８０ｎｍ～６７５ｎｍの波長を有する。第２色光のピーク波長は、５１５ｎｍ～５４５ｎｍを有し得る。第２色光は、一般的な緑色光である。第３色光のピーク波長は、６１０ｎｍ～６４５ｎｍを有し得る。第３色光は、一般的な赤色光である。
【0033】
保護部材（４００Ｌ、４００Ｕ）は、発光ユニット２００の下側に配置される第１保護部材４００Ｌ及びディスプレイパネル１００の上側に配置される第２保護部材４００Ｕを含む。第１保護部材４００Ｌ及び第２保護部材４００Ｕは、互いに結合されてディスプレイパネル１００、発光ユニット２００、及び光学部材３００を収容する。第１保護部材４００Ｌ及び第２保護部材４００Ｕは、金属又はプラスチックで構成される。保護部材（４００Ｌ、４００Ｕ）は、図示されていないモールド部材をさらに含み得る。
【0034】
第１保護部材４００Ｌは、発光ユニット２００を収容する。第１保護部材４００Ｌは、底部４００Ｌ－１０と底部４００Ｌ－１０のエッジから曲げられ（ｂｅｎｄｉｎｇ）て延長された複数の側壁部４００Ｌ－２０を含む。底部４００Ｌ－１０は、例えば、長方形の形状であり、第１保護部材４００Ｌは、４つの側壁部４００Ｌ－２０を含む。ただし、第１保護部材４００Ｌの形状は、特に限定されない。側壁部４００Ｌ－２０の数は変更され、底部４００Ｌ－１０及び側壁部４００Ｌ－２０には、段差が形成される。
【0035】
発光ユニット２００は、底部４００Ｌ－１０に実装される。発光ユニット２００、具体的に回路基板２００－Ｐは、底部４００Ｌ－１０を実質的に完全にカバーする。回路基板２００－Ｐは、底部４００Ｌ－１０の９０％以上をカバーする。
【0036】
第２保護部材４００Ｕは、ディスプレイパネル１００の上側に配置されてディスプレイパネル１００のエッジ領域をカバーする。第２保護部材４００Ｕは、映像が通過する開口部４００Ｕ－ＯＰを備える。開口部４００Ｕ－ＯＰは、ディスプレイパネル１００のディスプレイ領域に対応する。
【0037】
第２保護部材４００Ｕは、平面上で長方形のフレームであり得る。第２保護部材４００Ｕは、４つの部分に区分される。４つの部分は、一体の形状を有するか、又は組み立てられる。４つの部分の各々は、側壁部４００Ｕ－１０と側壁部４００Ｕ－１０から曲げられた前面部４００Ｕ－２０とを含む。実質的に４つの部分の前面部４００Ｕ－２０が開口部４００Ｕ－ＯＰを定義する。一実施形態で、前面部４００Ｕ－２０は、省略され得る。
【0038】
図２Ａは、本発明の一実施形態によるディスプレイ装置の一部を示す平面図である。図２Ｂは、本発明の一実施形態による発光ユニットの等価回路図である。図２Ｃは、本発明の一実施形態による発光ユニットの断面図である。図２Ｄは、図２ＡのＩ－Ｉ’線に沿った断面図である。
【0039】
図２Ａ～図２Ｃに示すように、発光ユニット２００の各々は、発光素子２００－Ｌ及び回路基板２００－Ｐを含む。図２Ａ～図２Ｃで、いくつかの発光ユニット２００は、図示しなかった。図２Ｂに示すように、発光素子２００－Ｌは、調光可能となるように、各々の信号ライン２００－ＳＬに連結される。
【0040】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、回路基板２００－Ｐは、第１方向ＤＲ１に延長された形状を有する。図２Ｃに示すように、回路基板２００－Ｐは、少なくとも一つの絶縁層２００－Ｉと少なくとも一つの回路層２００－Ｓとを含む。図２Ｃには、２つの絶縁層２００－Ｉと２つの回路層２００－Ｓとが交互に積層された多層構造の回路基板２００－Ｐを例として示す。回路層２００－Ｓは、複数の導電パターンを含み、導電パターンは、図２Ｂの信号ライン２００－ＳＬを含む。
【0041】
２つの回路層２００－Ｓのうちの最上位の回路層２００－Ｓは、保護層２００－ＳＲによってカバーされる。保護層２００－ＳＲは、回路基板２００－Ｐの外面を提供する。最上位の回路層２００－Ｓは、信号ライン２００－ＳＬに連結された接続端子を含む。保護層２００－ＳＲは、接続端子を露出させる開口部２００－ＳＲＯを含む。
【0042】
発光素子２００－Ｌは、発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む。発光ダイオード（ＬＥＤ）は、第１電極ＥＤ１及び第２電極ＥＤ２を介して印加される駆動電圧に応答して光を発生する。発光ダイオード（ＬＥＤ）は、ｎ型半導体層、活性層、ｐ型半導体層が順次積層された構造を有する。
【0043】
第１電極ＥＤ１は接続端子のいずれか１つに連結され、第２電極ＥＤ２は接続端子のうちの他の１つに連結される。第１電極ＥＤ１及び第２電極ＥＤ２は、ワイヤ（ＷＲ１、ＷＲ２）により接続端子に各々連結される。発光ダイオード（ＬＥＤ）は、接着部材ＡＤによって保護層２００－ＳＲ上に付着される。
【0044】
発光素子２００－Ｌは、発光ダイオード（ＬＥＤ）を保護する封入部材ＥＣをさらに含む。封入部材ＥＣは、ワイヤ（ＷＲ１、ＷＲ２）が断線したり、酸化されるのを防止する。封入部材ＥＣは、エポキシ樹脂のような樹脂材料を含み得る。
【0045】
図２Ｄに示すように、光学部材３００は、支持基板３００－Ｇ、量子ドット層３００－Ｑ、バリア層（３００－Ｂ１、３００－Ｂ２）、保護層３００－Ｐ、及びフィルタ３００－Ｆを備える。以下で説明する支持基板３００－Ｇ、量子ドット層３００－Ｑ、バリア層（３００－Ｂ１、３００－Ｂ２）、保護層３００－Ｐ、及びフィルタ３００－Ｆの積層順は一例に過ぎず、その順序は変更され得る。
【0046】
支持基板３００－Ｇは、光学部材３００の機能層を支持する。本実施形態で支持基板３００－Ｇは、ガラス基板であり得る。ただし、これに限定されず、支持基板３００－Ｇは、透明で耐熱性が高い合成樹脂基板に代替してもよい。
【0047】
ガラス基板３００－Ｇの厚さは、０．３ｍｍ～２ｍｍである。ガラス基板３００－Ｇは、熱変形が少ないため、発光素子２００－Ｌとガラス基板３００－Ｇとの間の光学距離ＬＤが短くても不良が発生しない。光学距離ＬＤは、３ｍｍ～１０ｍｍである。
【0048】
本実施形態で、ガラス基板３００－Ｇの上面３００－ＵＳ上に量子ドット層３００－Ｑが「直接配置」される。本明細書で「Ａ層がＢ層に直接配置される」とは、「Ａ層とＢ層との間に接着層が配置されない」ことを意味し、Ａ層とＢ層とが接触するか否かは、限定しない。本実施形態で量子ドット層３００－Ｑは、別途に製作したシートを付着するのではなく、ガラス基板３００－Ｇ上に形成したものである。
【0049】
量子ドット層３００－Ｑは、ベース樹脂ＢＲとベース樹脂ＢＲに混合された（又は分散された）量子ドット（Ｑ１、Ｑ２）とを含む。ベース樹脂ＢＲは、量子ドット（Ｑ１、Ｑ２）が分散される媒質として、一般的にバインダーと称される多様な樹脂組成物からなる。ただし、これに限定されるものではなく、本明細書では、量子ドット（Ｑ１、Ｑ２）を分散配置可能な媒質であれば、その名称、他の追加の機能、構成物質などに拘らず、ベース樹脂ＢＲと称する。ベース樹脂ＢＲは、高分子樹脂であり得る。例えば、ベース樹脂ＢＲは、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコン系樹脂、エポキシ系樹脂などである。ベース樹脂ＢＲは、透明樹脂であり得る。
【0050】
量子ドット（Ｑ１、Ｑ２）は、発光モジュール２００（図１）から提供された光の波長を変換する粒子であり得る。量子ドット（Ｑ１、Ｑ２）は、数ナノメートルの大きさの結晶構造を有する物質で、数百から数千個程度の原子で構成され、サイズが小さいため、エネルギーバンドギャップ（ｂａｎｄ ｇａｐ）が大きくなる量子閉じ込め（ｑｕａｎｔｕｍ ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ）効果を示す。量子ドット（Ｑ１、Ｑ２）にバンドギャップよりもエネルギーが高い波長の光が入射する場合、量子ドット（Ｑ１、Ｑ２）は、その光を吸収して励起状態となり、特定の波長の光を放出して基底状態に落ちる。放出された波長の光は、バンドギャップに相当する値を有する。量子ドット（Ｑ１、Ｑ２）は、その大きさと組成等を調節することで、量子閉じ込め効果による発光特性を調節することができる。
【0051】
量子ドット（Ｑ１、Ｑ２）は、ＩＩ－ＶＩ族化合物、ＩＩＩ－Ｖ族化合物、ＩＶ－ＶＩ族化合物、ＩＶ族元素、ＩＶ族化合物、及びこれらの組み合わせから選択され得る。
【0052】
ＩＩ－ＶＩ族化合物は、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＭｇＳｅ、ＭｇＳ、及びこれらの混合物からなる群から選択される二元素化合物、ＣｄＳｅＳ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＳＴｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＳｅＴｅ、ＺｎＳＴｅ、ＨｇＳｅＳ、ＨｇＳｅＴｅ、ＨｇＳＴｅ、ＣｄＺｎＳ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＣｄＨｇＳ、ＣｄＨｇＳｅ、ＣｄＨｇＴｅ、ＨｇＺｎＳ、ＨｇＺｎＳｅ、ＨｇＺｎＴｅ、ＭｇＺｎＳｅ、ＭｇＺｎＳ、及びこれらの混合物からなる群から選択される三元素化合物、並びにＨｇＺｎＴｅＳ、ＣｄＺｎＳｅＳ、ＣｄＺｎＳｅＴｅ、ＣｄＺｎＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＳ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＨｇＺｎＳｅＳ、ＨｇＺｎＳｅＴｅ、ＨｇＺｎＳＴｅ、及びこれらの混合物からなる群から選択される四元素化合物から選択される。
【0053】
ＩＩＩ－Ｖ族化合物は、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、及びこれらの混合物からなる群から選択される二元素化合物、ＧａＮＰ、ＧａＮＡｓ、ＧａＮＳｂ、ＧａＰＡｓ、ＧａＰＳｂ、ＡｌＮＰ、ＡｌＮＡｓ、ＡｌＮＳｂ、ＡｌＰＡｓ、ＡｌＰＳｂ、ＩｎＮＰ、ＩｎＮＡｓ、ＩｎＮＳｂ、ＩｎＰＡｓ、ＩｎＰＳｂ、ＧａＡｌＮＰ、及びこれらの混合物からなる群から選択される三元素化合物、並びにＧａＡｌＮＡｓ、ＧａＡｌＮＳｂ、ＧａＡｌＰＡｓ、ＧａＡｌＰＳｂ、ＧａＩｎＮＰ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＮＳｂ、ＧａＩｎＰＡｓ、ＧａＩｎＰＳｂ、ＩｎＡｌＮＰ、ＩｎＡｌＮＡｓ、ＩｎＡｌＮＳｂ、ＩｎＡｌＰＡｓ、ＩｎＡｌＰＳｂ、及びこれらの混合物からなる群から選択される四元素化合物から選択される。
【0054】
ＩＶ－ＶＩ族化合物は、ＳｎＳ、ＳｎＳｅ、ＳｎＴｅ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、及びこれらの混合物からなる群から選択される２元素化合物、ＳｎＳｅＳ、ＳｎＳｅＴｅ、ＳｎＳＴｅ、ＰｂＳｅＳ、ＰｂＳｅＴｅ、ＰｂＳＴｅ、ＳｎＰｂＳ、ＳｎＰｂＳｅ、ＳｎＰｂＴｅ、及びこれらの混合物からなる群から選択される三元素化合物、並びにＳｎＰｂＳＳｅ、ＳｎＰｂＳｅＴｅ、ＳｎＰｂＳＴｅ、及びこれらの混合物からなる群から選択される四元素化合物から選択される。
【0055】
ＩＶ族元素としては、Ｓｉ、Ｇｅ、及びこれらの混合物からなる群から選択される。ＩＶ族化合物としては、ＳｉＣ、ＳｉＧｅ、及びこれらの混合物からなる群から選択される二元素化合物である。
【0056】
このとき、二元素化合物、三元素化合物、及び四元素化合物は、均一な濃度で粒子内に存在するか、又は濃度分布が部分的に異なる状態に分けられて同じ粒子内に存在する。
【0057】
量子ドット（Ｑ１、Ｑ２）は、コア（ｃｏｒｅ）とコアを取り囲むシェル（ｓｈｅｌｌ）とを含むコアシェル構造であり得る。また、１つの量子ドットが、他の量子ドットを取り囲むコアシェル構造を有することもできる。コアとシェルの界面は、シェルに存在する元素の濃度が中心に行くほど低くなる濃度勾配（ｇｒａｄｉｅｎｔ）を有し得る。
【0058】
量子ドット（Ｑ１、Ｑ２）は、ナノメートルスケールの大きさを有する粒子である。量子ドット（Ｑ１、Ｑ２）は、約４５ｎｍ以下、好ましくは約４０ｎｍ以下、さらに好ましくは約３０ｎｍ以下の発光波長スペクトルの半値幅（ｆｕｌｌ ｗｉｄｔｈ ｏｆ ｈａｌｆ ｍａｘｉｍｕｍ、ＦＷＨＭ）を有し、この範囲で色純度や色再現性を向上させる。また、このような量子ドット（Ｑ１、Ｑ２）を介して発光される光は、全方向に放射されるため、広視野角が向上する。
【0059】
また、量子ドット（Ｑ１、Ｑ２）の形状は、当分野で一般的に使用される形状のものであり、特に限定されない。より具体的には、球形、ピラミッド形、マルチアーム（ｍｕｌｔｉ－ａｒｍ）形、立方体（ｃｕｂｉｃ）のナノ粒子形、ナノチューブ形、ナノワイヤ形、ナノファイバー形、又はナノプレート粒子形などのものを使用する。
【0060】
一実施形態で、量子ドット層３００－Ｑは、入射された光を異なる波長領域の光に変換する複数の量子ドット（Ｑ１、Ｑ２）を含む。複数の量子ドット（Ｑ１、Ｑ２）は、第１色光Ｌ－Ｂを第２色光に変換する第１量子ドットＱ１、及び第１色光Ｌ－Ｂを第３色光に変換する第２量子ドットＱ２を含む。量子ドット層３００－Ｑから出射される第１色光、第２色光、及び第３色光は白色光としてディスプレイパネル１００（図１参照）に提供される。
【0061】
バリア層（３００－Ｂ１、３００－Ｂ２）は、量子ドット層３００－Ｑを外部の湿気から保護する。本実施形態で、量子ドット層３００－Ｑの上面及び下面に各々配置された２つのバリア層（３００－Ｂ１、３００－Ｂ２）を例として示した。バリア層（３００－Ｂ１、３００－Ｂ２）は、無機層であり得る。バリア層（３００－Ｂ１、３００－Ｂ２）は、シリコンオキサイド、シリコンナイトライド、シリコンオキシナイトライドを含む。一実施形態で、２つのバリア層（３００－Ｂ１、３００－Ｂ２）の中の少なくとも一つは、省略され得る。
【0062】
保護層３００－Ｐは、上部バリア層３００－Ｂ２に接触するように量子ドット層３００－Ｑ上に配置される。保護層３００－Ｐは、有機層を含み得る。本発明の一実施形態で、保護層３００－Ｐは、省略され得る。
【0063】
フィルタ３００－Ｆは、第１色光Ｌ－Ｂの一部を透過させ、一部を反射する。第１色光Ｌ－Ｂの入射角に応じて透過率が異なる。フィルタ３００－Ｆは、発光素子２００－Ｌに最も隣接して発光素子２００－Ｌと同じ面積の領域（以下、垂直領域ＶＡ）に入射される第１色光Ｌ－Ｂの一部を反射して垂直領域ＶＡ周辺へ第１色光Ｌ－Ｂをガイドする。これによって、垂直領域ＶＡでのホットスポット現象を防止することができる。ホットスポット現象とは、発光素子２００－Ｌに重畳しているディスプレイパネル１００の一部の領域のみに光量が集中する現象である。フィルタ３００－Ｆは、垂直領域ＶＡだけでなく、垂直領域ＶＡの周辺領域に入射される第１色光Ｌ－Ｂからの光をさらに遠くにガイドする。
【0064】
本実施形態よると、直下型の発光ユニット２００が量子ドット層３００－Ｑを用いて白色光をディスプレイパネル１００（図１参照）に提供するため、高輝度のイメージが提供される。
【0065】
本実施形態において、ディスプレイ装置ＤＤは、反射シートＲＳをさらに含み得る。反射シートＲＳは、複数の発光ユニット２００上に配置され、発光素子２００－Ｌに対応する複数の開口部ＲＳ－Ｏが定義される。
【0066】
反射シートＲＳは、青色光を反射する青色のカラーを有し得る。反射シートＲＳは、樹脂層及び樹脂層上に配置された青色の有機層を含み得る。有機層は、緑色光及び赤色光を吸収する。
【0067】
発光素子２００－Ｌで生成された第１色光Ｌ－Ｂのうち、光学部材３００で反射された光は、青色の反射シートＲＳにより反射され、再び光学部材３００に入射する。したがって、光効率が向上する。
【0068】
光学部材３００で生成された後、反射シートＲＳに向かう第２色光及び第３色光は反射シートＲＳで吸収される。発光素子２００－Ｌを調光するに当たって、ターンオフされた発光素子２００－Ｌに対応する領域に入射する反射光の光量が減少する。それによって、ディスプレイ装置ＤＤは、大きなコントラスト比を有する。
【0069】
本発明の一実施形態で、図２Ｄに示す反射シートＲＳは、省略され得る。本発明の一実施形態で、図２Ｃを参照して説明した保護層２００－ＳＲは、青色のカラーを有し得る。このような保護層２００－ＳＲは、反射シートと同じ機能を有する。回路基板２００－Ｐを用いた光効率の向上をより効果的に達成するために、回路基板２００－Ｐは、底部４００Ｌ－１０を実質的に完全にカバーし得る。回路基板２００－Ｐと底部４００Ｌ－１０との配置関係は、図１を参照して、先に説明した通りである。
【0070】
図３Ａは、本発明の一実施形態によるフィルタの一部を示す断面図である。図３Ｂ～図３Ｅは、本発明の一実施形態によるフィルタに入射される光の入射角θに応じた透過率を示すグラフである。図４Ａは、本発明の一実施形態によるフィルタの動作を説明するための断面図である。図４Ｂは、発光素子の有効半径内で距離に応じた光の輝度を示すグラフである。図３Ａ及び図３Ｂで、バリア層は省略した。
【0071】
本実施形態では、ガラス基板３００－Ｇの上面３００－ＵＳ上にフィルタ３００－Ｆが直接配置される。コーティング、印刷、又は蒸着の方法でフィルタ３００－Ｆを形成する。
【0072】
図３Ａに示すように、フィルタ３００－Ｆは、交互に積層された複数の第１層Ｌ１及び複数の第２層Ｌ２を含む。複数の第１層Ｌ１の屈折率は、４５０ｎｍの波長の光に対して、１．８～２．０であり、複数の第２層Ｌ２の屈折率は、４５０ｎｍの波長の光に対して、１．４～１．５である。複数の第１層Ｌ１の厚さは、１６０ｎｍ～２００ｎｍであり、複数の第２層Ｌ２の厚さは、６０ｎｍ～１００ｎｍである。
【0073】
複数の第１層Ｌ１及び複数の第２層Ｌ２の各々は、シリコンオキサイド、シリコンナイトライド、及びシリコンオキシナイトライドを含む。同じ物質を含んでいても薄膜の蒸着条件に応じて上記の層は、異なる屈折率を有し得る。本実施形態で、複数の第１層Ｌ１は、シリコンナイトライドを含み、複数の第２層Ｌ２は、シリコンオキサイドを含む。
【0074】
フィルタ３００－Ｆの積層数は、５～２０である。図３Ａには、５つのシリコンナイトライド層と４つのシリコンオキサイド層を含む９層構造のフィルター３００－Ｆを示す。５つのシリコンナイトライド層は、同じ厚さを有し、４つのシリコンオキサイド層は、同じ厚さを有する。シリコンナイトライド層は、１８０ｎｍの厚さを有し、シリコンオキサイド層は、８０ｎｍの厚さを有する。
【0075】
フィルタ３００－Ｆは、第１色光Ｌ－Ｂの入射角に応じて透過率及び反射率が異なる。フィルタ３００－Ｆは、０度の入射角（又は第１入射角）で最も低い透過率（以下、第１透過率）を有し、最も高い反射率（以下、第１反射率）を有する。フィルタ３００－Ｆは、第１入射角よりも大きい第２入射角の第１色光Ｌ－Ｂに対して、第１透過率よりも大きい透過率を有し、第１反射率よりも小さい反射率を有する。本実施形態で、第１透過率は１０％～４５％である。
【0076】
図３Ｂ～図３Ｅを参照して、４５０ｎｍの波長の光に対するフィルタ３００－Ｆの透過率を説明する。図３Ｂに示すように、入射角θが０度の時、約３０％の透過率を有し、図３Ｃに示すように、入射角θが２０度の時、約４０％の透過率を有し、図３Ｃ及び図３Ｄに示すように、入射角θが４０度及び６０度の時、約９５％及び９８％の透過率を有する。
【0077】
フィルタ３００－Ｆは、入射される第１色光Ｌ－Ｂの入射角θが増加するにつれて透過率が増加する。入射角θが所定の角度以上であれば、実質的に同一の透過率を有する。
【0078】
透過されない光量がすべて反射されるわけではなく、一部吸収又は一部消滅されるが、透過率が低いということは、反射率が高いことを意味する。
【0079】
図４Ａに示すように、発光素子２００－Ｌから出射された第１色光Ｌ－Ｂの光の中で、フィルタ３００－Ｆに垂直に入射する光（第１入射角で入射する光）は、フィルタ３００－Ｆでほとんど反射される。反射された光は、ガラス基板３００－Ｇの上面３００－ＵＳ又は反射シートＲＳで再反射され、有効半径ＥＲ内で垂直領域ＶＡから離れるようにガイドされる。ガイドされた第１色光は、フィルタ３００－Ｆに対する入射角が小さくなりながら、フィルタ３００－Ｆを透過する。有効半径ＥＲは、発光素子２００－Ｌで生成された光が及ぼす領域の距離を光学部材３００の上面で測定したものである。
【0080】
図４Ｂに示すように、フィルタ３００－Ｆが配置されたディスプレイ装置ＤＤの垂直領域ＶＡの輝度Ｉ－１は、フィルタ３００－Ｆが未配置のディスプレイ装置ＤＤの垂直領域ＶＡの輝度Ｉ－０よりも低い。それに応じてホットスポット現象が減少される。また、フィルタ３００－Ｆが配置されたディスプレイ装置ＤＤの有効半径ＥＲ１は、フィルタ３００－Ｆが未配置のディスプレイ装置ＤＤの有効半径ＥＲ０よりも大きい。したがって、領域に応じた輝度ばらつきが減少され得る。
【0081】
図５Ａは、本発明の一実施形態によるディスプレイ装置の一部を示す平面図である。図５Ｂ～図５Ｄは、第１領域内に配置されたフィルタの形状を示す平面図である。図５Ｅは、本発明の一実施形態によるディスプレイ装置の一部を示す平面図である。以下では、図１～図４Ｂを参照して説明した構成と同一の構成についての詳細な説明は省略する。
【0082】
図５Ａに示すように、フィルタ３００－Ｆは、ガラス基板３００－Ｇの上面３００－ＵＳの一部の領域のみに配置される。フィルタ３００－Ｆは、複数のフィルタパターンＦＰを含む。図５Ａで、複数のフィルタパターンＦＰが配置された上面３００－ＵＳの一部の領域は、第１領域Ｒ１として示され、フィルタパターンＦＰが未配置の上面３００－ＵＳの一部の領域は、第２領域Ｒ２として示される。
【0083】
第１領域Ｒ１は、図４Ａ及び図４Ｂを参照して説明した垂直領域ＶＡを含む。第１領域Ｒ１は、多様な形状を有する。第１領域Ｒ１の中心が垂直領域ＶＡの中心と一致するように、フィルタパターンＦＰが発光素子２００－Ｌに整列されることが好ましい。フィルタパターンＦＰと発光素子２００－Ｌとは、互いに一対一に対応する。
【0084】
フィルタパターンＦＰを配置して垂直領域ＶＡに発生するホットスポットを防止し、フィルタパターンＦＰの面積を減少させて消滅される第１色光Ｌ－Ｂの光量を減少させる。それによって、ディスプレイ装置の光効率が向上する。
【0085】
図５Ｂに示すように、フィルタパターンＦＰは、円形状を有し得る。図５Ｃ及び図５Ｄに示すように、フィルタパターンＦＰは、第１部分Ｐ１と第２部分Ｐ２とを含み得る。第１部分Ｐ１は、発光素子２００－Ｌに重畳する。第２部分Ｐ２は、第１部分Ｐ１よりも小さい面積を有し、発光素子２００－Ｌと重畳しない。
【0086】
【0087】
図５Ｅに示すように、フィルタ３００－Ｆは、ガラス基板３００－Ｇの上面３００－ＵＳの一部の領域のみに配置され得る。フィルタ３００－Ｆは、発光素子２００－Ｌに重畳しない領域に第２領域Ｒ２が定義される。第２領域Ｒ２は、開口部３００－ＦＯによって形成される。図５Ｅに示すフィルタ３００－Ｆの機能は、図５Ａ～図５Ｄを参照して説明したフィルタ３００－Ｆの機能と同じである。
【0088】
図５Ａ～図５Ｄに示す第２領域Ｒ２には、補償層ＣＬが配置され、図５Ｅに示す第２領域Ｒ２には、補償パターンＣＰが配置され得る。補償層ＣＬ及び補償パターンＣＰは、フィルタ３００－Ｆと実質的に同じ屈折率を有し得る。例えば、補償層ＣＬの屈折率は、フィルタ３００－Ｆの屈折率の１０％の範囲内であり得る。補償層ＣＬ及び補償パターンＣＰは、フィルタ３００－Ｆと重畳せず、フィルタが未配置の領域を光学的に補償する。
【0089】
図６Ａは、本発明の一実施形態によるディスプレイ装置の一部を示す断面図である。図６Ｂは、本発明の一実施形態による散乱層の断面図である。図６Ｃ～図６Ｅは、本発明の一実施形態によるディスプレイ装置の一部を示す断面図である。以下では、図１～図５Ｅを参照して説明した構成と同一の構成についての詳細な説明は省略する。図６Ａ～図６Ｅで、バリア層（３００－Ｂ１、３００－Ｂ２）（図２Ｄ参照）は省略した。
【0090】
図６Ａに示すように、ガラス基板３００－Ｇの上面３００－ＵＳ上に散乱層３００－Ｓが直接配置される。コーティング又は印刷の方法で散乱層３００－Ｓを形成する。本実施形態で、散乱層３００－Ｓは、ガラス基板３００－Ｇの上面３００－ＵＳと量子ドット層３００－Ｑとの間に配置される。散乱層３００－Ｓは、ガラス基板３００－Ｇを通過した第１色光Ｌ－Ｂを散乱させてホットスポット現象を防止する。
【0091】
散乱層３００－Ｓは、ベース樹脂ＢＲ及びベース樹脂ＢＲに混合された（又は分散された）散乱粒子ＳＰを含み得る。ベース樹脂ＢＲは、散乱粒子ＳＰが分散される媒質として、一般的にバインダーと称される多様な樹脂組成物からなる。
【0092】
図６Ｂに示すように、散乱粒子ＳＰは、１種類以上の粒子を含む。散乱粒子ＳＰは、２以上の屈折率を有し、１５０ｎｍ～４００ｎｍの直径を有し得る。散乱粒子ＳＰは、無機粒子を含み得る。無機粒子は、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＢａＳＯ４、ＣａＣＯ３、又はＺｒＯ２である。
【0093】
図６Ｃに示すように、散乱層３００－Ｓは、ガラス基板３００－Ｇの下面３００－ＬＳ上に配置され得る。図６Ｄに示すように、フィルタ３００－Ｆは、量子ドット層３００－Ｑの上側に配置され得る。図６Ｅに示すように、量子ドット層３００－Ｑ上にフィルタ３００－Ｆが配置され、フィルタ３００－Ｆ上に散乱層３００－Ｓが配置され得る。このとき、量子ドット層３００－Ｑは、ガラス基板３００－Ｇの上面３００－ＵＳに接触する。保護層３００－Ｐは省略され、散乱層３００－Ｓは、保護層３００－Ｐの機能を有し得る。一実施形態で、量子ドット層３００－Ｑの上面にバリア層が配置され得る。
【0094】
図７は、本発明の一実施形態によるディスプレイ装置の一部を示す断面図である。図８は、本発明の一実施形態によるディスプレイ装置の一部を示す断面図である。以下では、図１～図６Ｃを参照して説明した構成と同一の構成についての詳細な説明は省略する。
【0095】
図７に示すように、ディスプレイ装置ＤＤは、合成樹脂基板３００－Ｇの上面３００－ＵＳに接触して屈折率が１．３以下の絶縁層３００－Ｉをさらに含む。垂直領域ＶＡに向かう光のうちの入射角が大きい第１色光Ｌ－Ｂは、合成樹脂基板３００－Ｇと絶縁層３００－Ｉとの界面で全反射される。したがって、垂直領域ＶＡに向かう第１色光Ｌ－Ｂの一部は、平面上で垂直領域ＶＡから離れるようにガイドされる。それによって、ホットスポット現象が減少する。
【0096】
図８に示すように、ガラス基板３００－Ｇの下面３００－ＬＳには、凹状のレンズパターン３００－ＲＰが定義される。レンズパターン３００－ＲＰは、発光ユニット２００から受光した第１色光Ｌ－Ｂを拡散させる。レンズパターン３００－ＲＰは、エッチングや、インプリント方式で形成され得る。
【0097】
図８に示すように、ガラス基板３００－Ｇの上面３００－ＵＳには、凸状の散乱パターン３００－ＳＰが定義される。散乱パターン３００－ＳＰは、不規則に配列され得る。散乱パターン３００－ＳＰは、発光ユニット２００から受光した第１色光を散乱させる。散乱パターン３００－ＳＰは、エッチング方式で形成される。
【0098】
ガラス基板３００－Ｇの上面３００－ＵＳには、散乱パターン３００－ＳＰに接触し、平坦面を提供するパッシベーション層３００－ＰＡが配置される。パッシベーション層３００－ＰＡは、有機材料を含み、コーティング方法で形成される。
【0099】
以上、本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら説明したが、本発明が属する技術分野における熟練した当業者又は本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の思想及び技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【符号の説明】
【0100】
１００ ディスプレイパネル
１００－ＩＳ ディスプレイ面
１１０ 第１基板
１２０ 第２基板
２００ 発光ユニット
２００－Ｉ 絶縁層
２００－Ｌ 発光素子
２００－Ｐ 回路基板
２００－Ｓ 回路層
２００－ＳＬ 信号ライン
２００－ＳＲ 保護層
２００－ＳＲＯ 開口部
３００ 光学部材
３００－Ｂ１、３００－Ｂ２ （下部、上部）バリア層
３００－Ｆ フィルタ
３００－ＦＯ 開口部
３００－Ｇ 支持基板（ガラス基板／合成樹脂基板）
３００－Ｉ 絶縁層
３００－ＬＳ 下面
３００－Ｐ 保護層
３００－ＰＡ パッシベーション層
３００－Ｑ 量子ドット層
３００－ＲＰ レンズパターン
３００－Ｓ 散乱層
３００－ＳＰ 散乱パターン
３００－ＵＳ 上面
４００Ｌ （第１）保護部材
４００Ｌ－１０ 底部
４００Ｌ－２０ 側壁部
４００Ｕ （第２）保護部材
４００Ｕ－１０ 側壁部
４００Ｕ－２０ 前面部
４００Ｕ－ＯＰ 開口部
ＡＤ 接着部材
ＢＲ ベース樹脂
ＣＬ 補償層
ＣＰ 補償パターン
ＤＤ ディスプレイ装置
ＥＣ 封入部材
ＥＤ１、ＥＤ２ （第１、第２）電極
ＥＲ、ＥＲ１、ＥＲ０ 有効半径
ＦＰ フィルタパターン
Ｉ－０、Ｉ－１ 輝度
Ｌ１ 第１層
Ｌ２ 第２層
Ｌ－Ｂ 第１色光
ＬＤ 光学距離
Ｑ１、Ｑ２ （第１、第２）量子ドット
Ｒ１ 第１領域
Ｒ２ 第２領域
ＲＳ 反射シート
ＲＳ－Ｏ 開口部
ＳＰ 散乱粒子
ＶＡ 垂直領域
ＷＲ１、ＷＲ２ ワイヤ
１００－ＩＳ ディスプレイ面
１１０ 第１基板
１２０ 第２基板
２００ 発光ユニット
２００－Ｉ 絶縁層
２００－Ｌ 発光素子
２００－Ｐ 回路基板
２００－Ｓ 回路層
２００－ＳＬ 信号ライン
２００－ＳＲ 保護層
２００－ＳＲＯ 開口部
３００ 光学部材
３００－Ｂ１、３００－Ｂ２ （下部、上部）バリア層
３００－Ｆ フィルタ
３００－ＦＯ 開口部
３００－Ｇ 支持基板（ガラス基板／合成樹脂基板）
３００－Ｉ 絶縁層
３００－ＬＳ 下面
３００－Ｐ 保護層
３００－ＰＡ パッシベーション層
３００－Ｑ 量子ドット層
３００－ＲＰ レンズパターン
３００－Ｓ 散乱層
３００－ＳＰ 散乱パターン
３００－ＵＳ 上面
４００Ｌ （第１）保護部材
４００Ｌ－１０ 底部
４００Ｌ－２０ 側壁部
４００Ｕ （第２）保護部材
４００Ｕ－１０ 側壁部
４００Ｕ－２０ 前面部
４００Ｕ－ＯＰ 開口部
ＡＤ 接着部材
ＢＲ ベース樹脂
ＣＬ 補償層
ＣＰ 補償パターン
ＤＤ ディスプレイ装置
ＥＣ 封入部材
ＥＤ１、ＥＤ２ （第１、第２）電極
ＥＲ、ＥＲ１、ＥＲ０ 有効半径
ＦＰ フィルタパターン
Ｉ－０、Ｉ－１ 輝度
Ｌ１ 第１層
Ｌ２ 第２層
Ｌ－Ｂ 第１色光
ＬＤ 光学距離
Ｑ１、Ｑ２ （第１、第２）量子ドット
Ｒ１ 第１領域
Ｒ２ 第２領域
ＲＳ 反射シート
ＲＳ－Ｏ 開口部
ＳＰ 散乱粒子
ＶＡ 垂直領域
ＷＲ１、ＷＲ２ ワイヤ
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図3E】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図6E】
【図7】
【図8】