(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-06-30
(54)【発明の名称】量子ドットを有するバックライトユニット
(51)【国際特許分類】
F21S 2/00 20160101AFI20220623BHJP
F21V 7/26 20180101ALI20220623BHJP
F21V 19/00 20060101ALI20220623BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20220623BHJP
【FI】
F21S2/00 413
F21S2/00 415
F21S2/00 421
F21V7/26
F21V19/00 170
F21V19/00 150
F21Y115:10
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021563647
(86)(22)【出願日】2020-04-23
(85)【翻訳文提出日】2021-12-23
(86)【国際出願番号】 US2020029486
(87)【国際公開番号】W WO2020223098
(87)【国際公開日】2020-11-05
(32)【優先日】2019-04-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(32)【優先日】2019-09-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】397068274
【氏名又は名称】コーニング インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100073184
【氏名又は名称】柳田 征史
(74)【代理人】
【識別番号】100123652
【氏名又は名称】坂野 博行
(74)【代理人】
【識別番号】100175042
【氏名又は名称】高橋 秀明
(72)【発明者】
【氏名】ハン,ソンフォン
(72)【発明者】
【氏名】ククセンコフ,ドミトリ ウラディスラヴォヴィッチ
(72)【発明者】
【氏名】リー,シェンピン
(72)【発明者】
【氏名】ミー,シアン-ドン
【テーマコード(参考)】
3K013
3K244
【Fターム(参考)】
3K013BA01
3K013CA05
3K244AA01
3K244BA07
3K244BA08
3K244BA11
3K244BA26
3K244BA48
3K244CA02
3K244DA01
3K244DA13
3K244DA25
3K244EA02
3K244EA16
3K244EA32
3K244EC03
3K244EC20
3K244EC21
3K244EC22
3K244EC29
3K244FA12
3K244KA03
3K244KA06
3K244KA08
3K244LA01
3K244LA06
(57)【要約】
LCDパネルと共に使用するための新規の背面照明ユニット(BLU)が開示される。このようなBLUは、青色LEDを光源として利用する直接照明構成を有し、また上記BLUのアーキテクチャに組み込まれることによって、青色光源光を白色光に効率的に変換しながら上記白色光の明るさの均一性の強化を達成する薄型BLUを形成する、量子ドット(QD)を有する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
バックライトユニット(BLU)であって、
前記BLUは直接照明構成を備え、また:
2つの大面、即ちLCDパネルの方向を向いた第1の大面と、前記第1の大面の反対側の第2の大面とを備える、導光板(LGP);
前記LGPの前記第2の大面上に設けられた光源であって、前記光源は青色光を放出する、光源;及び
前記LGPの前記第1の大面上に形成され、前記光源から反対側に位置決めされた、上部リフレクタ層
を備え、
前記上部リフレクタ層は、赤色量子ドット(QD)材料及び緑色QD材料を含む、バックライトユニット(BLU)。
【請求項2】
前記LGPの前記第1の大面上の、前記上部リフレクタ層によって占有されていないエリアに形成された、複数の光抽出用特徴部分を更に備え、
前記複数の光抽出用特徴部分は、前記赤色量子ドット(QD)材料及び前記緑色QD材料を含む、請求項1に記載のBLU。
【請求項3】
前記上部リフレクタ層は、孔を有するパターン形成済みリフレクタを備える、請求項1に記載のBLU。
【請求項4】
前記赤色QD材料及び前記緑色QD材料は、1:2~1:20の(赤色QD):(緑色QD)比で前記上部リフレクタ層内に存在する、請求項1に記載のBLU。
【請求項5】
バックライトユニット(BLU)であって、
前記BLUは直接照明構成を備え、また:
2つの大面、即ちLCDパネルの方向を向いた第1の大面と、前記第1の大面の反対側の第2の大面とを備える、導光板(LGP);
前記LGPの前記第2の大面上に設けられた光源であって、前記光源は青色光を放出する、光源;
前記LGPの前記第1の大面上に形成された、低屈折率材料の層;
前記低屈折率材料の層の上に形成された、量子ドット(QD)材料層;
前記QD材料層上に形成された、バリア層;及び
前記バリア層上に形成され、前記光源から反対側に位置決めされた、上部リフレクタ層
を備え、
前記QD材料層は、複数の赤色QD及び複数の緑色QDを含む、バックライトユニット(BLU)。
【請求項6】
バックライトユニット(BLU)であって、
前記BLUは直接照明構成を備え、また:
2つの大面、即ちLCDパネルの方向を向いた第1の大面と、前記第1の大面の反対側の第2の大面とを備える、導光板(LGP);
前記LGPの前記第2の大面上に設けられた光源であって、前記光源は青色光を放出する、光源;
前記LGPの前記第1の大面上に形成され、前記光源から反対側に位置決めされた、上部リフレクタ層;
前記LGPの前記第1の大面上の、前記上部リフレクタ層によって占有されていないエリアに形成された、複数の光抽出用特徴部分;
前記LGPの前記第2の大面上に形成された、低屈折率材料の層;
前記低屈折率材料の層の上に形成された、量子ドット(QD)材料層;及び
前記QD材料層上に形成された、バリア層
を備え、
前記QD材料層は、複数の赤色QD及び複数の緑色QDを含む、バックライトユニット(BLU)。
【請求項7】
バックライトユニット(BLU)であって、
前記BLUは直接照明構成を備え、また:
2つの大面、即ちLCDパネルの方向を向いた第1の大面と、前記第1の大面の反対側の第2の大面とを備える、導光板(LGP);
前記LGPの前記第2の大面上に設けられた光源であって、前記光源は青色光を放出する、光源;
前記LGPの前記第1の大面上に形成された、複数の光抽出用特徴部分;
前記LGPの前記第1の大面上に形成され、前記光源から反対側に位置決めされた、上部リフレクタ層;
前記光源を機能的にサポートするプリント回路基板(PCB)であって、前記PCBは、前記LGPの前記第2の大面に対面する第1の表面を備え、前記光源は前記PCBの前記第1の表面に取り付けられる、PCB;
前記PCBの前記第1の表面上に形成された、後方反射層;
前記低屈折率材料の層の上に形成された、量子ドット(QD)材料層;及び
前記QD材料層上に形成された、バリア層
を備え、
空隙が前記LGPと前記バリア層との間に存在し;
前記QD材料層は、複数の赤色QD及び複数の緑色QDを含む、バックライトユニット(BLU)。
【請求項8】
バックライトユニット(BLU)であって、
前記BLUは直接照明構成を備え、また:
2つの大面、即ちLCDパネルの方向を向いた第1の大面と、前記第1の大面の反対側の第2の大面とを備える、導光板(LGP)であって、前記LGPは、前記第1の大面上に形成され、かつ前記光源から反対側に位置決めされた、パターン形成済み表面反射性特徴部分を備え、前記パターン形成済み表面反射性特徴部分は光源から放出された光を反射して前記LGP内へと分散させる、導光板(LGP);
前記LGPの前記第2の大面上に設けられた光源であって、前記光源は青色光を放出する、光源;
前記LGPの前記第1の大面上に形成された、低屈折率材料の層;
前記低屈折率材料の層の上に形成された、量子ドット(QD)材料層;及び
前記QD材料層上に形成された、バリア層
を備え、
前記QD材料層は、複数の赤色QD及び複数の緑色QDを含む、バックライトユニット(BLU)。
【請求項9】
バックライトユニット(BLU)であって、
前記BLUは直接照明構成を備え、また:
2つの大面、即ちLCDパネルの方向を向いた第1の大面と、前記第1の大面の反対側の第2の大面とを備える、導光板(LGP);
前記LGPの前記第2の大面上に設けられた光源であって、前記光源は青色光を放出する、光源;
前記LGPの前記第1の大面上に形成された、均一な光抽出のためのパターン形成済み光学透明接着層;
前記パターン形成済み光学透明接着層上に形成された、量子ドット(QD)材料層;
前記QD材料層上に形成された、バリア層;及び
前記バリア層上に形成され、前記光源から反対側に位置決めされた、上部リフレクタ層
を備え、
前記QD材料層は、複数の赤色QD及び複数の緑色QDを含む、バックライトユニット(BLU)。
【請求項10】
バックライトユニット(BLU)であって、
前記BLUは直接照明構成を備え、また:
2つの大面、即ちLCDパネルの方向を向いた第1の大面と、前記第1の大面の反対側の第2の大面とを備える、導光板(LGP);
前記LGPの前記第2の大面上に設けられた光源であって、前記光源は青色光を放出する、光源;
前記光源を機能的にサポートするプリント回路基板(PCB)であって、前記PCBは、前記LGPの前記第2の大面に対面する第1の表面を備え、前記光源は前記PCBの前記第1の表面に取り付けられる、PCB;
前記PCBの前記第1の表面上に形成された、後方反射層;
前記LGPの前記第2の大面上に形成された、均一な光抽出のためのパターン形成済み光学透明接着(OCA)層;
前記パターン形成済みOCA層と前記後方反射層との間に形成され、前記パターン形成済みOCA層と前記後方反射層との間の空間を占有する、量子ドット(QD)材料層;及び
前記LGPの前記第1の大面上に形成され、前記光源から反対側に位置決めされた、上部リフレクタ層
を備え、
前記QD材料層は、複数の赤色QD及び複数の緑色QDを含む、バックライトユニット(BLU)。
【請求項11】
前記赤色QD及び前記緑色QDは、1:2~1:20の(赤色QD):(緑色QD)比で前記QD材料層内に存在する、請求項5~10のいずれか1項に記載のBLU。
【請求項12】
前記上部リフレクタ層は、孔を有するパターン形成済みリフレクタを備える、請求項5~10のいずれか1項に記載のBLU。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【0001】
本出願は、米国特許法第119条の下で、2019年9月6日出願の米国仮特許出願第62/896818号、及び2019年4月30日出願の米国仮特許出願第62/840693号に対する優先権の利益を主張するものであり、上記仮特許出願の内容は依拠され、参照によりその全体が本出願に援用される。
【技術分野】
【0002】
本開示は、液晶ディスプレイのためのバックライトユニット、特に量子ドットが組み込まれたバックライトユニットに関する。
【背景技術】
【0003】
液晶ディスプレイ(LCD)業界は、有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイ製品と競争するために、LCDの効率を改善してLCDの色域(ディスプレイの純色量)を改善する解決策を求めている。従来のLCDは、特に色域性能においてOLEDディスプレイに遅れを取っている。LCDに量子ドット(QD)を使用することで、LCDの色域性能が改善された。このような改善は、LCDピクセル化パネルの液晶(LC)充填ピクセルのアクティブマトリクスを通過する光を提供する光源である背面照明ユニット(BLU)にQDフィルム素子を使用した、LCDの設計において確認できる。これらのBLUの設計では、青色LED光を導光板(LGP)に、LGPの縁部に沿って結合させる。次にこの青色光を、LCDピクセル化パネルに向かう方向に、LGPから抽出する。そして誘導された青色光はQDに当たり、QDは青色光の一部分を吸収して、緑色及び赤色スペクトルの光を放出する。得られた赤色、緑色、及び青色スペクトルの光は、LCDピクセル化パネルに、BLUからの白色光源を提供する。しかしながら、上記青色LED光源は光を縁部からLGPに送り込むため、縁部に沿って配置できるLEDの個数が制限され、背面照明の全体的な明るさが制限される。直接照明型BLU構成は、LEDのアレイをLGPの背後に設けることによって、より多数のLEDを利用できるようにすることで、背面照明の明るさを改善した。しかしながら、従来の直接照明型BLUの欠点は、縁部照明型の構成よりもはるかに厚くなることである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従って、改善されたBLU構成が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【0005】
LCDパネルと共に使用するための新規の背面照明ユニット(BLU)が開示される。このようなBLUは、青色LEDを光源として利用する直接照明構成を備え、また上記BLUのアーキテクチャに組み込まれることによって、青色光源光を白色光に効率的に変換しながら上記白色光の明るさの均一性の強化を達成する薄型BLUを形成する、量子ドット(QD)を備える。
【0006】
本開示のある実施形態によると、直接照明型BLUが開示され、上記直接照明型BLUでは、青色光源がLGPの上に設けられ、QDが、上記LGP上の上部リフレクタ層及び/又は光抽出用特徴部分に組み込まれる。上記光抽出用特徴部分は、上記LGPの上側面又は下側面上に形成できる。
【0007】
上記BLUのいくつかの実施形態では、QDは、上記LGPの底面上に組み込まれる。上記BLUのいくつかの実施形態では、QDは、上記青色LED光源を機能的にサポートするプリント回路基板上に組み込まれる。
【0008】
上記BLUのいくつかの実施形態では、QDは上記LGPの上面上に組み込まれ、上記LGPは、パターン形成済み反射性表面特徴部分を含む。
【0009】
上記BLUのいくつかの実施形態では、QDは、上記LGPの上記上面上に組み込まれ、また上記LGPとQD材料層との間にパターン形成済み光学透明接着剤層を含む。
【0010】
上記BLUのいくつかの実施形態では、QDは、上記LGPの上記底面上に組み込まれ、また上記LGPと上記QD材料層との間にパターン形成済み光学透明接着剤層を含む。
【0011】
上記BLUのいくつかの実施形態では、QDは、上記パターン形成済み反射性表面特徴部分を含む上記LGPの上記上面上に組み込まれ、また上記LGPと上記QD材料層との間にパターン形成済み光学透明接着剤層を含む。
【0012】
上記BLUのいくつかの実施形態では、上記QDは、上記パターン形成済み反射性表面特徴部分を含む上記LGPの上記底面上に組み込まれ、また上記LGPと上記QD材料層との間にパターン形成済み光学透明接着剤層を含む。
【0013】
上述の「発明の概要」及び以下の「発明を実施するための形態」は、本開示の実施形態を提示しており、請求対象の主題の性質及び特徴を理解するための概観又は枠組みを提供することを意図したものであることを理解されたい。添付の図面は、本開示の更なる理解を提供するために含まれており、本明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成する。これらの図面は様々な実施形態を図示し、本記載と合わせて、請求対象の主題の原理及び動作を説明する役割を果たす。
【0014】
以下の図面は例示を目的として提供されているが、本明細書で開示及び説明される実施形態は、図示されている構成及び手段に限定されないことを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【
図2】QDが上部リフレクタ及び/又は光抽出用特徴部分に組み込まれている、本開示のある実施形態による直接照明型BLUのアーキテクチャの図
【
図3】QDがLGPの第1の大面(上面)に組み込まれ、光抽出用特徴部分がLGPの第2の大面(底面)上に形成されている、本開示のある実施形態による直接照明型BLUのアーキテクチャの図
【
図4】QD及び光抽出用特徴部分がLGPの上面上に形成されている、本開示のある実施形態による直接照明型BLUのアーキテクチャの図
【
図5】QDがLGPの底面上に形成されている、本開示のある実施形態による直接照明型BLUのアーキテクチャの図
【
図6】QDが、青色LED光源をサポートするプリント回路基板(PCB)上に組み込まれている、本開示のある実施形態による直接照明型BLUのアーキテクチャの図
【
図7】QDがLGPの上面上に形成され、LGPがパターン形成済み反射性表面特徴部分を含む、本開示のある実施形態による直接照明型BLUのアーキテクチャの図
【
図8】QDがLGPの上面上に形成され、またLGPとQD材料層との間にパターン形成済み光学透明接着剤層を含む、本開示のある実施形態による直接照明型BLUのアーキテクチャの図
【
図9】QDがLGPの底面上に形成され、またLGPとQD材料層との間にパターン形成済み光学透明接着剤層を含む、本開示のある実施形態による直接照明型BLUのアーキテクチャの図
【
図10】QDが、パターン形成済み反射性表面特徴部分を含むLGPの上面上に組み込まれ、またLGPとQD材料層との間にパターン形成済み光学透明接着剤層を含む、本開示のある実施形態による直接照明型BLUのアーキテクチャの図
【
図11】QDが、パターン形成済み反射性表面特徴部分を含むLGPの底面上に組み込まれ、またLGPとQD材料層との間にパターン形成済み光学透明接着剤層を含む、本開示のある実施形態による直接照明型BLUのアーキテクチャの図
【
図12A】発光ディスプレイ内での発光素子の配置、及び発光ディスプレイ内の画像ピクセルに対する発光素子の関係の概略図
【
図12B】発光ディスプレイの、発光素子の1ピッチ内の領域の概略断面図
【
図13】本開示によるセグメント化された有孔MC‐PETフィルムの上面図
【発明を実施するための形態】
【0016】
本説明は詳細事項を含む場合があるが、これらは範囲の限定としてではなく、特定の実施形態に固有のものであり得る特徴の説明として解釈されるものとする。
【0017】
発光コーティング及びデバイスの様々な実施形態を、図面を参照して説明する。これらの図面では、理解を容易にするために、同様の要素には同様の参照番号が与えられている。
【0018】
特段明記されていない限り、「上部(top)」、「底部(bottom)」、「外向き(outward)」、「内向き(inward)」等の用語は、利便性のための単語であり、限定的な用語として解釈してはならないことも理解される。更に、ある群が、複数の要素の少なくとも1つの群及びその組み合わせを含むものとして記載されている場合は常に、上記群は、列記されている要素のうちのいずれの個数のもの(個別に若しくは互いに組み合わせて)を含むか、これらから本質的になるか、又はこれらからなることができる。
【0019】
同様に、ある群が、複数の要素の少なくとも1つの群及びその組み合わせからなるものとして記載されている場合は常に、上記群は、列記されている要素のうちのいずれの個数のもの(個別に又は互いに組み合わせて)からなることができる。特段明記されていない限り、値の範囲が記載されている場合、これは上記範囲の上限及び下限を含む。本明細書中で使用される場合、不定冠詞「a」及び「an」、並びにこれに対応する定冠詞「the」は、特段明記されていない限り、「少なくとも1つの(at least one)」又は「1つ以上の(one or more)」を意味する。
【0020】
本明細書において、層又は他の何らかの特徴部分が、受承面「上に(over)」形成されているものとして説明される場合、「表面上に(over a surface)」という表現は、上記層又は他の何らかの特徴部分が受承面上に直接形成されており、従って特徴部分と受承面との間に何も存在しないシナリオと、1つ以上の何らかの介在材料が上記層又は他の何らかの特徴部分と受承面との間に存在し得る他のシナリオとを包含する。例えば1つ以上の介在材料は、1つ以上の介在層であってよい。
【0021】
本開示の有益な結果を依然として得られる状態で、本明細書に記載の実施形態に対して多くの変更を実施できることは、当業者には認識されるだろう。また、本開示の望ましい利益の一部は、本明細書に記載された特徴のうちのいくつかを選択し、他の特徴を利用しなくても得ることができることも明らかであろう。従って、多数の修正形態及び適合形態が可能であり、特定の状況ではそれらが望ましい場合さえあり得、またそれらが本開示の一部であることは、当業者には認識されるだろう。よって以下の説明は、本開示の原理の限定ではなく、本開示の原理の例示として提供される。
【0022】
本明細書に記載の例示的実施形態に対して、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、多数の修正が可能であることは、当業者には理解されるだろう。よって本説明は、与えられている実施例への限定を意図したものではなく、また限定として解釈してはならず、添付の特許請求の範囲及びその均等物によって提供される保護の範囲が付与されるものとする。更に、本開示の特徴のうちのいくつかを、それに対応して他の特徴を使用することなく、使用できる。従って以上の例示的又は説明的実施形態の説明は、本開示の原理の限定ではなく、本開示の原理を説明することを目的として提供され、それに対する修正及びその並び替えを含むことができる。
【0023】
[量子ドット]
量子ドット(QD)は、直径約1~10nmのナノ結晶であり、半導体材料で形成され、量子閉じ込め効果を引き起こす。QDは、光源から放出された光の波長を変換して、波長変換光、即ち蛍光を生成する。
【0024】
QDの例としては、ケイ素(Si)系ナノ結晶、II‐VI族系化合物半導体ナノ結晶、III‐V族系化合物半導体ナノ結晶、及びIV‐VI族系化合物半導体ナノ結晶が挙げられる。本実施形態によると、量子ドットは上述の例のうちの1つ又は混合物であってよい。
【0025】
この場合、II‐VI族系化合物半導体ナノ結晶は、例えば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、HggZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、及びHgZnSTeからなる群から選択される1つから形成され得る。III‐V族系化合物半導体ナノ結晶は、例えば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、及びInAlPAsからなる群から選択される1つから形成され得る。IV‐VI族系化合物半導体ナノ結晶は例えばSbTeから形成され得る。
【0026】
上述のように、光源は、LED等の発光デバイスとすることができる。一般にはBLUの光源として青色LEDが使用されることが多い。好ましい実施形態では、光源は青色LEDである。このような青色LEDは、主波長435~470nmの光を放出できる。
【0027】
青色LED光源からの青色光がQDに到達すると、QDは青色光によって励起され、QDは赤色光及び緑色光を放出する。いくつかの実施形態によると、本開示のBLUで使用されるQDは2つのグループで構成される。QDの第1のグループは、青色光を赤色光の波長帯域の光に変換する。QDの第2のグループは、青色光を緑色光の波長帯域の光に変換する。QDによって生成される変換済みの光の波長帯域は、QDの形状及びサイズによって決定される。所望の緑色光及び赤色光を生成するために使用できるQDのタイプは、当該業界において十分に公知である。
【0028】
いくつかの実施形態では、第1及び第2のQDのサイズは、緑色光を生成するQDの第1のグループのピーク波長が500~550nmとなり、赤色光を生成するQDの第2のグループのピーク波長が580~660nmとなるように、適切に制御できる。
【0029】
QDは、典型的な燐光体と比較して、より狭い波長帯域においてより強い光を生成する。従って、緑色光を生成するQDの、半値全幅(full‐width half‐maximum:FWHM)は10~60nmであってよく、赤色光を生成するQDのFWHMは30~80nmであってよい。その一方で、FWHMが10~30nmの青色LEDを光源として使用できる。
【0030】
異なる色の光を放出するためのQDが混合されている場合、QDの色の比率が変化すると、ユーザには異なる複数の波長の光が見える場合がある。この問題を防止するために、材料を正確な密度及び正確な比率で混合する必要がある。QDの混合の際には、密度に加えてQDの発光効率を考慮する必要がある。
【0031】
本開示の別の態様によると、光源は紫外線LEDであってよく、BLUに利用されるQDの粒径及び密度は、ピーク波長を青色光の波長帯域とすることができるようなサイズを有する第1のタイプのQD、ピーク波長を緑色光の波長帯域とすることができるようなサイズを有する第2のタイプのQD、及びピーク波長を赤色光の波長帯域とすることができるようなサイズを有する第3のタイプのQDを含むように選択できる。よってこのような実施形態では、QDは紫外光を赤色、緑色及び青色光に変換し、これらは一体となって、BLUのための白色光を生成する。
【0032】
図1及び2を参照すると、QDが上部リフレクタ120及び/又は光抽出用特徴部分に組み込まれた、LCDパネルと共に使用するための直接照明構成を有するBLU100の実施形態が開示されている。BLU100は、2つの大面、即ちLCDパネルの方向を向いた第1の大面111と、上記第1の大面の反対側の第2の大面112とを備える、導光板(light guide plate:LGP)110を備える。LGP110はガラス製とすることができる。
【0033】
光源20がLGPの第2の大面112上に設けられている。好ましくは光源20は、LGPへの効率的な光の結合を促進するために、LGPの第2の大面112の付近に配置され、これにより光はLGP内で拡散して、ホットスポット(輝点)を削減又は排除できる。いくつかの実施形態では、光源20をLGPの第2の大面112に、光学的に直接接着できる。光源をLGPに直接接着することにより、LGP内への光の伝達及びLGP内での光の拡散を更に改善できる。この直接の光学的接着は、光学的接着材料25によって達成できる。光源20は、青色光を放出するように選択されたタイプのものであり、青色LEDとすることができる。
【0034】
BLU100のいくつかの実施形態では、光源をLGPに直接接着する代わりに、他の方法によって、例えば:LGPの第2の大面112の、光源に近い部分を粗面化すること;光源20とLGPの第2の大面112との間に散乱粒子の層を設けること;又は光源に対面するLGPの第2の大面112上に、光格子、若しくは溝及びプリズム等の何らかの表面特徴部分を設けることによって、光の拡散及び結合を改善できる。
【0035】
光源20がLGPに直接接着されない実施形態では、光源とLGPとの間に空隙が存在し得る。上記空隙は、約1μmと、LEDのピッチの約25%との間とすることができる。例示的なBLUに関する添付の図面は、1つのLED光源しか図示していないが、BLUは一般に、光源として複数のLEDのアレイを有することになる。LEDのピッチとは、LEDアレイ内の2つの隣接するLEDの間の、中心間距離を指す。比較的薄型のBLU構造が望ましいいくつかの実施形態では、比較的小さな空隙が好ましい。空隙の量を制御することによって、LEDとLGP上の上部リフレクタとを整列させるための、LEDとLGPとの間の整列の公差を調整できる。また上記空隙を増大させることにより、BLUの輝度、及び/又は色の均一性を上昇させることもできる。上部リフレクタ120については以下で詳述する。
【0036】
BLU100は、LGPの第1の大面111上に形成された上部リフレクタ層120も含む。上部リフレクタ層120は第1の大面111上に、光源20から反対方向となるように位置決めされる。上部リフレクタ層120は、光源20からの光の一部をLGPに戻るように反射して、この光の拡散を支援し、これにより、LCDパネルに提供される背面照明には輝点が存在しなくなる。いくつかの実施形態では、上部リフレクタ層120はLGPの第1の大面111上に直接形成される。いくつかの実施形態では、上部リフレクタ層120とLGPの第1の大面111との間にプライマーの層を配置できる。このプライマーは、接着促進材料とすることができる。
【0037】
本開示によると、上部リフレクタ層120は、光源20からの青色光を赤色及び緑色光に変換するために上部リフレクタ層120内に組み込まれた、QD材料を含む。上記QD材料は、赤色QD材料及び緑色QD材料を含む。赤色QD材料は複数の赤色QDを含み、緑色QD材料は複数の緑色QDを含み、ここで赤色QDは、光源20からの青色光の一部分を吸収して赤色光を放出し、緑色QDは、光源20からの青色光の一部分を吸収して緑色光を放出する。
【0038】
光源20からの青色光のうち、上部リフレクタ層120に入射した部分は、LGPに戻るように反射される光が白色となるような比率で、QDによって緑色及び赤色光に変換される。青色、赤色及び緑色光の複合体は白色光を形成し、上記白色光は、LGP全体に拡散した後、最終的に第1の大面111を通ってLGPを出て、LCDパネルに向かって移動する。
【0039】
上部リフレクタ層120は一般に、反射性に加えて多少の透過性も有するフィルム製である。というのは、リフレクタ層120が光源から来た光を100%反射すると、この光によってBLUに暗点が形成されることになり、LCDパネルの全エリアにわたって均一な背面照明を提供できないためである。いくつかの実施形態では、上部リフレクタ層120は、パターン形成済みリフレクタを含むことができる。パターン形成済みリフレクタは、様々な厚さ又は様々な表面被覆範囲を有する、コーティング又は被印刷面とすることができる。様々な表面被覆範囲は実際には、コーティングに孔がある連続コーティングエリアのように見える場合があるが、例えばインクジェット印刷パターンに典型的な孤立した一連の「ドット(dot)」若しくは「島(island)」、又は孤立した複数のドットと、孔のある連続エリアとの組み合わせであってもよい。パターン形成済みリフレクタは、LGP内に統合でき、LGPの表面上にある必要はない。いくつかの実施形態では、パターン形成済みリフレクタは(例えば
図3及び4に示されている)複数の孔125を備えることができる。これらの孔125により、更なる光の透過を可能とすることができる。このようなパターン形成済み上部リフレクタ層は、印刷プロセスによってLGP表面上に形成できる。
【0040】
いくつかの実施形態では、BLU100は、LGP110からの光の抽出を強化するためにLGPの第1の大面111上に形成された、複数の光抽出用特徴部分130も備えることができる。というのは、LGPの目的は、光をその中に永久に閉じ込めることではなく、光がLGP全体に均一に拡散された後でこれを抽出することであるためである。いくつかの実施形態では、複数の光抽出用特徴部分を、LGPの表面上に直接形成できる。いくつかの実施形態では、複数の光抽出用特徴部分を、光抽出用特徴部分とLGP表面との間にプライマーの層を伴った状態で、形成できる。このプライマーは、LGPへの光抽出用特徴部分の接着を支援するための接着材料である。複数の光抽出用特徴部分130は、上部リフレクタ層120によって占有されないエリアにおいて、第1の大面111上に形成される。
【0041】
図2を参照すると、いくつかの実施形態では、複数の光抽出用特徴部分130もまた赤色QD材料及び緑色QD材料を含むことができ、これにより、BLU100に更なる色変換能力を提供できる。光抽出用特徴部分は、LGPの表面上の隆起、孔、又は溝の2D分布であり、これは、全内部反射(total internal reflection:TIR)効果によってLGP内で跳ね返る光が、LGP表面と周囲との境界面から出る、又は上記境界面において抽出されるのを補助する。このような光抽出用特徴部分130の構造は、当該技術分野でよく知られている。いくつかの例は、LGP110の表面上にプリズム様のファセットを提供する、LGPの表面上に形成された隆起、溝、及びレンズ状構造のアレイである。
【0042】
上部リフレクタ層120及び光抽出用特徴部分130中のQDは、赤色QDと緑色QDとの均質な混合物として分散させることができる。好ましくは、赤色QDと緑色QDとを、異なる層に設けるか、又は異なる領域に分割する。これにより、過剰な赤色光を生成した赤色QDによる、変換された緑色光の吸収が、最小限に抑えられる。いくつかの実施形態では、赤色及び緑色QDは、1:2~1:20の(赤色QD):(緑色QD)比で、上部リフレクタ層120内に存在する。好ましくは、赤色及び緑色QDは、使用される特定のQD材料に応じておよそ1:2~1:20の(赤色QD):(緑色QD)比で、上部リフレクタ層内に存在する。いくつかの実施形態では、複数の光抽出用特徴部分における(赤色QD):(緑色QD)比は、1:2~1:20である。
【0043】
QDを上部リフレクタ層及び/又は光抽出用特徴部分に組み込むことにより、QDの体積は小さいまま維持され、QDが薄層で提供される。これによっても、赤色QDによる、変換された緑色光の吸収が、最小限に抑えられる。QD層は、フォトレジストで約2μm、最大で約20μmの薄さとすることができる。
【0044】
図2を参照すると、いくつかの実施形態によるBLU200では、赤色QD材料及び緑色QD材料が、別個の層、即ち赤色QD層131及び緑色QD層132として上部リフレクタ層120内に設けられる。いくつかの実施形態では、赤色QD材料及び緑色QD材料は、別個の層、即ち赤色QD層131及び緑色QD層132として複数の光抽出用特徴部分130に設けられる。
図2Aは、
図2のエリアAの図であり、光抽出用特徴部分130のうちの1つの、赤色QD層131及び緑色QD層132を識別する更に詳細な図である。いくつかの実施形態では、上部リフレクタ層120及び複数の光抽出用特徴部分のいずれにおいても、QD材料は別個の層として設けられる。
【0045】
QDに加えて、上部リフレクタ層120及び光抽出用特徴部分130は光散乱粒子も含むことができる。光散乱微粒子は例えば、リフレクタ層を堆積させている、又は印刷しているときに、上部リフレクタ層材料中に組み込むことができる。上部リフレクタ層及び/又は光抽出用特徴部分全体に散乱したこの微小な粒子は、光を全方向に反射することによって光を拡散でき、BLUのための均一な明るさの達成を補助できる。
【0046】
図3は、本開示の別の実施形態による直接照明型BLU300のアーキテクチャの図を示し、ここでは、QDは、LGP110の上部の大面111に組み込まれ、複数の光抽出用特徴部分130はLGP110の第2の大面112上に形成されている。
【0047】
いくつかの実施形態では、BLU300は、2つの大面、即ちLCDパネルの方向を向いた第1の大面111と、上記第1の大面の反対側の第2の大面112とを備える、LGPを備える。光源20は、LGPの第2の大面上に設けられ、LGPの第2の大面112に光学的に接着される。光源は青色光を放出し、好ましくは青色LEDである。低屈折率材料の層310がLGPの第1の大面上に形成される。低屈折率材料は一般に、例えばエアロゲル、又は中空ガラス粒子及びバインダから作製されたハイブリッド材料といった、高多孔率有機又は無機材料である。低屈折率フィルム層の機能は、LGP内での光のTIRによるガイドを維持することである。いくつかの実施形態では、低屈折率材料の層310は、LGPの第1の大面111上に直接形成できる。いくつかの実施形態では、低屈折率材料の層310とLGPの第1の大面111との間に、接着促進プライマーの層を配置できる。
【0048】
QD材料層320が低屈折率材料の層310上に形成されている。バリア層330がQD材料層上に形成され、上部リフレクタ層120はバリア層330上に形成され、光源20から反対側に位置決めされる。バリア層330は、QDを環境から保護する保護層である。ガラスLGP自体が優れた対環境バリアを提供するため、QD材料層320の他方の側部に別個のバリア層は必要ない。QD材料層320は、光源20から受け取った青色光を赤色光及び緑色光に変換する、複数の赤色QD及び複数の緑色QDを含む。
【0049】
図3を参照すると、いくつかの実施形態では、BLU300は、LGP110の第2の大面112上に形成された複数の光抽出用特徴部分130も含むことができる。LED光源20が機能的に取り付けられたプリント回路基板(PCB)150は、底部リフレクタ155の層を備える。底部リフレクタ155は、LGPを出た光をLGPに戻るように反射し、これにより光は最終的に白色光として、LGPの第1の大面111から出て、QD材料層320を通過し、LCDパネルに向かうことができる。
【0050】
BLU300のいくつかの実施形態では、LED光源20を機能的にサポートするPCB150は、LGP110に光学的に接着された、LEDの光放出側の反対側の側部から、LED光源に取り付けられる。PCB150は、LGP110に対面する第1の表面を備え、LED光源20はPCB150の第1の表面に取り付けられる。従ってLED20は、光放出側においてLGPに光学的に接着され、反対側においてPCBに物理的に取り付けられて、PCBによって機能的にサポートされる。PCBはLED光源に電力を供給するため、PCB150はLED光源20を機能的にサポートする。PCB150はまた、その第1の表面上に形成された後方反射層155を備える。
【0051】
図4を参照すると、図示されているBLU400の実施形態では、QD材料層320の配置はBLU300と同一である。しかしながらBLU400では、複数の光抽出用特徴部分130は、LGP110の第1の大面111上において、QD材料層320と低屈折率材料層310との間に形成されている。
【0052】
BLU300及び400の実施形態のいずれにおいても、上部リフレクタ層120は、孔を有するパターン形成済みリフレクタを含むことができる。パターン形成済み上部リフレクタ層及び光抽出用特徴部分は、BLUの全エリアにわたって均一な明るさを達成するために、BLU構造内に存在し得る他の光学フィルムと共に作用する。
【0053】
BLU300及び400の実施形態のいずれにおいても、QD材料層320は赤色及び緑色QDを含む。赤色及び緑色QDは、上述の比で存在する。BLU300及び400のいくつかの実施形態では、QD材料層320は、別個の層として設けられた赤色QD層及び緑色QD層を含む。
【0054】
BLU300及び400のいくつかの実施形態では、LED光源20を機能的にサポートするPCB150は、LGP110に光学的に接着された、LEDの光放出側の反対側の側部から、LED光源に取り付けられる。PCB150は、LGP110に対面する第1の表面を備え、LED光源20はPCB150の第1の表面に取り付けられる。従ってLED20は、光放出側においてLGPに光学的に接着され、反対側においてPCBに物理的に取り付けられて、PCBによって機能的にサポートされる。PCBはLED光源に電力を供給するため、PCB150はLED光源20を機能的にサポートする。PCB150はまた、その第1の表面上に形成された後方反射層155を備える。
【0055】
図5は、本開示のある実施形態による直接照明型BLU500のアーキテクチャの図を示し、ここではQDは、LGP110の底面側に組み込まれている。本明細書中で使用される場合、「底面側(bottom side)」は、LCDパネルから反対側を指す。BLU500は、第1の大面111と、第1の大面111の反対側の第2の大面112とを備える、LGP110を備える。他の実施形態と同様、光源20はLGPの第2の大面112上に設けられ、LGP110の第2の大面112に光学的に接着される。光源20は青色光を放出する。
【0056】
BLU500は、LGPの第1の大面111上に形成された上部リフレクタ層120も備え、これは光源20から反対側に位置決めされる。複数の光抽出用特徴部分130はここでも、上部リフレクタ層120によって占有されないエリアにおいて、LGPの第1の大面111上に形成される。低屈折率材料の層510は、LGPの第2の大面112上に形成される。QD材料層520は低屈折率材料の層510上に形成される。バリア層530はQD材料層520上に形成される。他の実施形態のQD材料層に関連して上述したように、QD材料層520は、光源からの青色光の一部分を吸収して赤色及び緑色光を放出する、複数の赤色QD及び複数の緑色QDを含む。
【0057】
このBLU500の実施形態では、低屈折率材料層510、QD材料層520、及びバリア層530が全てLGP110の第2の大面上に製作されており、かつBLUの適切な機能のためにLED光源20をLGPに光学的に接着(即ち直接接着)する必要があるため、低屈折率材料層510は連続したものとなり得ず、LED/LGP接着エリアのための中断又は開口を有する必要がある。
【0058】
上述の他のBLUの実施形態と同様、上部リフレクタ層120は複数の孔を有するパターン形成済みリフレクタを備えることができる。BLU500では、赤色及び緑色QDは上述の比で存在する。BLU500のいくつかの実施形態では、QD材料層は、別個の層として形成された赤色QD層及び緑色QD層を含むことができる。
【0059】
BLU500のいくつかの実施形態では、LED光源20を機能的にサポートするPCB150は、LGP110に光学的に接着された、LEDの光放出側の反対側の側部から、LED光源に取り付けられる。PCB150は、LGP110に対面する第1の表面を備え、LED光源20はPCB150の第1の表面に取り付けられる。従ってLED20は、光放出側においてLGPに光学的に接着され、反対側においてPCBに物理的に取り付けられて、PCBによって機能的にサポートされる。PCBはLED光源に電力を供給するため、PCB150はLED光源20を機能的にサポートする。PCB150はまた、その第1の表面上に形成された後方反射層155を備える。
【0060】
図6は、本開示のある実施形態による直接照明型BLU600のアーキテクチャの図を示し、ここではQDは、青色LED光源20を機能的にサポートするPCBに組み込まれている。BLU600は、LCDパネルの方向を向いた第1の大面111と、第1の大面111の反対側の第2の大面112とを備える、LGP110を備える。光源20は第2の大面112上に設けられ、第2の大面112に光学的に接着される。光源20は青色光を放出する。複数の光抽出用特徴部分130は、LGPの第1の大面111上に形成される。上部リフレクタ層120は第1の大面111上に形成され、これは光源20から反対側に位置決めされる。
【0061】
LED光源20を機能的にサポートするPCB150は、LGP110に光学的に接着された、LEDの光放出側の反対側の側部から、LED光源に取り付けられる。PCB150は、LGP110に対面する第1の表面を備え、LED光源20はPCB150の第1の表面に取り付けられる。従ってLED20は、光放出側においてLGPに光学的に接着され、反対側においてPCBに物理的に取り付けられて、PCBによって機能的にサポートされる。PCBはLED光源に電力を供給するため、PCB150はLED光源20を機能的にサポートする。
【0062】
BLU600はまた、PCB150の第1の表面上に形成された後方反射層155を備える。QD材料層620は後方反射層155上に形成される。バリア層630はQD材料層620上に形成される。図面で確認できるように、いくつかの従来のBLU構造とは対照的に、底部バリア層は必要ない。空隙がLGP110とバリア層630との間に形成される。QD材料層620は、複数の赤色QD及び複数の緑色QDを含む。赤色及び緑色QDは、他のBLUの実施形態に関連して上述されている比で、QD材料層620中に存在する。
【0063】
このBLUの実施形態の利点のひとつは、QDが反射時に動作することであり、これは、光線が、後方反射層155からの各反射時に、QD材料層630を2回通過することになり、これによってQDの波長変換効率が向上することを意味する。
【0064】
BLU600のいくつかの実施形態では、上部リフレクタ層120は、複数の光抽出用特徴部分130によって占有されないエリアにおいて、LGP110の第1の大面111上に形成される。上部リフレクタ層120は、孔を有するパターン形成済みリフレクタを含むことができる。
【0065】
BLU600のいくつかの実施形態では、QD材料層620は、別個の層として形成された赤色QD層及び緑色QD層を含む。
【0066】
図3~6に示されているBLUの全ての実施形態では、QD層を印刷によって製作できるように、赤色及び緑色QD材料を別個に印刷可能なインクの形態で提供できると、重要な追加の利点を実現できる。第1に、LGP及びバックライトエリア上のいずれの所与の天における緑色QDと赤色QDとの相対比率を、印刷プロセス中に変更できるため、色の均一性を改善できる。第2に、バックライトの設計の他の仕様、例えば青色リフレクタ(ロングパスフィルタ)の存在に応じて、赤色QD層を緑色QD層の上に印刷でき、又はその逆を行うこともできる。緑色光を赤色QDが吸収して赤色に変換できるため、変換効率の更なる向上を提供できる。
【0067】
図7は、本開示のある実施形態による直接照明型BLU700のアーキテクチャの図を示し、ここではQDがLGPの上面に組み込まれ、LGPがパターン形成済み反射性表面特徴部分を含む。BLU700は、2つの大面、即ちLCDパネルの方向を向いた第1の大面111と、第1の大面111の反対側の第2の大面112とを備える、LGP110を備える。LGP110は、第1の大面111上に形成されて光源20から反対側に位置決めされた、パターン形成済み表面反射性特徴部分115を備える。パターン形成済み表面反射性特徴部分115は、光源20から放出された光線を反射してLGP110内へと分散させる。光源20は、LGP110の第2の大面112上に設けられ、第2の大面112に光学的に接着される。光源20は青色光を放出する。低屈折率材料の層710はLGP110の第1の大面111上に形成される。QD材料層720は低屈折率材料の層710上に形成される。バリア層730はQD材料層720上に形成される。QD材料層720は、複数の赤色QD及び複数の緑色QDを含む。赤色及び緑色QDは、他のBLUの実施形態に関連して上述されている比で存在する。
【0068】
いくつかの実施形態では、パターン形成済み表面反射性特徴部分115は、
図7に示されているような、凹状の湾曲反射面を備える。この凹状の湾曲反射面は、LGPの第1の大面111から光源20に向かって下向きに湾曲し、光源20から放出された光線を反射してLGP110内へと分散させる。
【0069】
BLU700は更に、LGP110の第1の大面111上において、QD材料層720と低屈折率材料層710との間に形成されている、複数の光抽出用特徴部分130を備える。
【0070】
いくつかの実施形態では、QD材料層720は、別個の層として形成された赤色QD層及び緑色QD層を含む。
【0071】
BLU700のいくつかの実施形態では、LED光源20を機能的にサポートするPCB150は、LGP110に光学的に接着された、LEDの光放出側の反対側の側部から、LED光源に取り付けられる。PCB150は、LGP110に対面する第1の表面を備え、LED光源20はPCB150の第1の表面に取り付けられる。従ってLED20は、光放出側においてLGPに光学的に接着され、反対側においてPCBに物理的に取り付けられて、PCBによって機能的にサポートされる。PCBはLED光源に電力を供給するため、PCB150はLED光源20を機能的にサポートする。PCB150はまた、その第1の表面上に形成された後方反射層155を備える。
【0072】
図8は、本開示のある実施形態による直接照明型BLU800のアーキテクチャの図を示し、ここではQDがLGPの上面に組み込まれ、また、LGPとQD材料層との間にパターン形成済み光学透明接着剤層を含む。
【0073】
BLU800は、2つの大面、即ちLCDパネルの方向を向いた第1の大面111と、第1の大面111の反対側の第2の大面112とを備える、LGP110を備える。光源20は、LGPの第2の大面112上に設けられ、LGPの第2の大面112に光学的に接着される。光源20は青色光を放出する。
【0074】
BLU800はまた、LGP110の第1の大面111上に形成された、均一な光抽出のためのパターン形成済み光学透明接着(patterned optical clear adhesion:OCA)層810を備える。両側にバリア層830を備えるQD材料層820は、パターン形成済み光学透明接着層810によって、LGP110の第1の大面111に光学的に接着される。上部リフレクタ層120はバリア層830上に形成され、光源20から反対側に位置決めされる。QD材料層820は、光の変換のための複数の赤色QD及び複数の緑色QDを含む。赤色及び緑色QDは、上述されている比で存在する。
【0075】
BLU800のいくつかの実施形態では、パターン形成済み光学透明接着層810は、LGP110とQD材料層820との間に空隙を形成する、複数の開口815を備える。空気の屈折率は低いため、この構成では余分な低屈折率層が排除される。
【0076】
いくつかの実施形態では、上部リフレクタ層120は、孔を有するパターン形成済みリフレクタを備える。いくつかの実施形態では、QD材料層820は、別個の層として形成された赤色QD層及び緑色QD層を含む。
【0077】
BLU800のいくつかの実施形態では、LED光源20を機能的にサポートするPCB150は、LGP110に光学的に接着された、LEDの光放出側の反対側の側部から、LED光源に取り付けられる。PCB150は、LGP110に対面する第1の表面を備え、LED光源20はPCB150の第1の表面に取り付けられる。従ってLED20は、光放出側においてLGPに光学的に接着され、反対側においてPCBに物理的に取り付けられて、PCBによって機能的にサポートされる。PCBはLED光源に電力を供給するため、PCB150はLED光源20を機能的にサポートする。PCB150はまた、その第1の表面上に形成された後方反射層155を備える。
【0078】
図9は、本開示のある実施形態による直接照明型BLU900のアーキテクチャの図を示し、ここではQDがLGPの底面に組み込まれ、また、LGPとQD材料層との間にパターン形成済み光学透明接着剤層を含む。BLU900は、2つの大面、即ちLCDパネルの方向を向いた第1の大面111と、第1の大面111の反対側の第2の大面112とを備える、LGP110を備える。光源20は、LGP110の第2の大面112上に設けられ、LGPの上記第2の大面に光学的に接着される。光源20は青色光を放出する。
【0079】
BLU900はまた、LGPの第2の大面112上に形成された、均一な光抽出のためのパターン形成済み光学透明接着(OCA)層910を備える。バリア層930を備えるQD材料層920は、パターン形成済みOCA層910と後方反射層155との間に形成され、パターン形成済みOCA層910と後方反射層155との間の空間を占有する。上部リフレクタ層120はLGP110の第1の大面上に形成され、光源20から反対側に位置決めされる。QD材料層920は、複数の赤色QD及び複数の緑色QDを含む。緑色及び赤色QDは、他のBLUの実施形態に関連して上述されている比で存在する。
【0080】
パターン形成済みOCA層910は、LGP110とQD材料層920との間に空隙を形成する、複数の開口915を備え、低屈折率層として機能する。
【0081】
いくつかの実施形態では、上部リフレクタ層120は、孔を有するパターン形成済みリフレクタを備える。QD材料層920は、別個の層として形成された赤色QD層及び緑色QD層を含む。
【0082】
図10は、本開示のある実施形態による直接照明型BLU1000のアーキテクチャの図を示し、ここではQDがLGPの上面に組み込まれ、上記LGPの上面はパターン形成済み反射性表面特徴部分を含み、またLGPとQD材料層との間のパターン形成済み光学透明接着剤層を含む。
【0083】
BLU1000は、2つの大面、即ちLCDパネルの方向を向いた第1の大面111と、第1の大面111の反対側の第2の大面112とを備える、LGP110を備える。LGP110は、第1の大面111上に形成されて光源20から反対側に位置決めされた、パターン形成済み表面反射性特徴部分115を備える。パターン形成済み表面反射性特徴部分115は、光源20から放出された光線を反射してLGP110内へと分散させる。
【0084】
光源20は、LGPの第2の大面112上に設けられ、LGPの第2の大面112に光学的に接着される。光源20は青色光を放出する。
【0085】
BLU1000はまた、LGP110の第1の大面111上に形成された、均一な光抽出のためのパターン形成済みOCA層1010を備える。両側にバリア層1030を備えるQD材料層1020は、パターン形成済みOCA層1010によって、LGP110の第1の大面111に光学的に接着される。上部リフレクタ層120はバリア層1030上に形成され、光源20から反対側に位置決めされる。QD材料層は、複数の赤色QD及び複数の緑色QDを含む。緑色及び赤色QDは、他のBLUの実施形態に関連して上述されている比で存在する。
【0086】
パターン形成済み表面反射性特徴部分115は、凹状の湾曲反射面を備え、これはLGPの第1の大面111から光源20に向かって下向きに湾曲し、光源20から放出された光線を反射してLGP110内へと分散させる。
【0087】
いくつかの実施形態では、パターン形成済みOCA層1010は、LGP110とQD材料層1020との間に空隙を形成する、複数の開口1015を備える。
【0088】
上部リフレクタ層120は、孔を有するパターン形成済みリフレクタを備えることができる。QD材料層1020は、別個の層として形成された赤色QD層及び緑色QD層を含む。
【0089】
BLU1000のいくつかの実施形態では、LED光源20を機能的にサポートするPCB150は、LGP110に光学的に接着された、LEDの光放出側の反対側の側部から、LED光源に取り付けられる。PCB150は、LGP110に対面する第1の表面を備え、LED光源20はPCB150の第1の表面に取り付けられる。従ってLED20は、光放出側においてLGPに光学的に接着され、反対側においてPCBに物理的に取り付けられて、PCBによって機能的にサポートされる。PCBはLED光源に電力を供給するため、PCB150はLED光源20を機能的にサポートする。PCB150はまた、その第1の表面上に形成された後方反射層155を備える。
【0090】
図11は、本開示のある実施形態による直接照明型BLU1100のアーキテクチャの図を示し、ここではQDがLGPの底面に組み込まれ、上記LGPの上面はパターン形成済み反射性表面特徴部分を含み、またLGPとQD材料層との間のパターン形成済み光学透明接着剤層を含む。
【0091】
BLU1100は、2つの大面、即ちLCDパネルの方向を向いた第1の大面111と、第1の大面111の反対側の第2の大面112とを備える、LGPを備える。LGP110は、第1の大面111上に形成されて光源20から反対側に位置決めされた、パターン形成済み表面反射性特徴部分115を備える。パターン形成済み表面反射性特徴部分115は、光源20から放出された光線を反射してLGP110内へと分散させる。
【0092】
光源20は、LGPの第2の大面112上に設けられ、LGPの第2の大面112に光学的に接着される。
【0093】
均一な光抽出のためのパターン形成済みOCA層1110は、LGP110の第2の大面112上に形成される。バリア層1130を備えるQD材料層1120は、パターン形成済みOCA層1110と後方反射層155との間に形成され、パターン形成済みOCA層1110と後方反射層155との間の空間を占有する。
【0094】
上部リフレクタ層120はLGPの第1の大面111上に形成され、光源20から反対側に位置決めされる。QD材料層1120は、複数の赤色QD及び複数の緑色QDを含む。赤色及び緑色QDは、他のBLUの実施形態に関連して上述されている比で存在する。
【0095】
パターン形成済み表面反射性特徴部分115は、凹状の湾曲反射面を備え、これはLGPの第1の大面111から光源20に向かって下向きに湾曲し、光源20から放出された光線を反射してLGP内へと分散させる。
【0096】
パターン形成済みOCA層1110は、LGP110とQD材料層1120との間に空隙を形成する、複数の開口1115を備える。
【0097】
上部リフレクタ層120は、孔を有するパターン形成済みリフレクタを備える。QD材料層1120は、別個の層として形成された赤色QD層及び緑色QD層を含む。
【0098】
BLU1100のいくつかの実施形態では、LED光源20を機能的にサポートするPCB150は、LGP110に光学的に接着された、LEDの光放出側の反対側の側部から、LED光源に取り付けられる。PCB150は、LGP110に対面する第1の表面を備え、LED光源20はPCB150の第1の表面に取り付けられる。従ってLED20は、光放出側においてLGPに光学的に接着され、反対側においてPCBに物理的に取り付けられて、PCBによって機能的にサポートされる。PCBはLED光源に電力を供給するため、PCB150はLED光源20を機能的にサポートする。PCB150はまた、その第1の表面上に形成された後方反射層155を備える。
【0099】
いくつかの実施形態によると、赤色及び緑色QDは、青色LED光源20とLGP110との間に配置できる。いくつかの実施形態では、QD材料は、青色LED光源20の構造自体に組み込むことができる。いくつかの実施形態では、QD材料は、光源20をLGPに接着するための光学的接着材料25に組み込むことができる。このような実施形態では、LED光源20からの青色光の一部は即座に赤色及び緑色光に変換されるため、白色光がLGPに入り、下流での更なる光の変換を不要とすることができる。他の実施形態では、黄色燐光体材料を赤色及び緑色QDの代わりに利用できる。赤色/緑色QD又は黄色燐光体を青色光源上に追加すると、これが青色光源を所望の白色光に変換するために十分でなくても、上部リフレクタ内等の他の場所のQD層と組み合わされたときに、色の変換が改善される。
【0100】
[発光ディスプレイ]
図12A及び12Bを参照すると、本開示の別の態様に従って、パターン形成済みリフレクタを有する基板を備える発光ディスプレイ1200が開示されている。このような発光ディスプレイは、上記ディスプレイ上に画像を形成する複数のピクセルを含む。各ピクセルは少なくとも1つの発光素子を含み、各発光素子はLEDである。上記発光ディスプレイは、マイクロLEDディスプレイ、ミニLEDディスプレイ、LEDディスプレイ、OLEDディスプレイ、量子ドット発光ダイオード(quantum‐dot light emitting diode:QD‐LED)、又は他の自己発光ディスプレイとすることができる。
【0101】
図12Aは、9個の画像ピクセル1204のアレイを示す発光ディスプレイの一部分の概略図であり、各画像ピクセル領域は1つの発光素子1202を含む。発光素子1202のピッチは、各発光素子1202の周りに、同一サイズの領域を画定する。上記ピッチはまた、発光素子の上記アレイ内の2つの最も近い隣接した発光素子の間の、中心間距離である。
【0102】
発光ディスプレイのいくつかの用途、例えば非常に大きな画像を表示する大型屋外サイネージディスプレイでは、ピクセルは通常、個々の発光素子(即ちLED)それぞれよりも大幅に大きい。ピクセルは、ある距離からは均一に見えるかも知れないが、より近距離から見ると、各ピクセルは発光素子の付近に非常に明るいエリアを有することがある。
【0103】
図12Bを参照すると、この問題を解決するために、パターン形成済みリフレクタ1230を有する透明基板1220が、発光素子1202を備える発光ディスプレイの背面構造1201の前に配置されている。
図12Bは、発光素子1202のピッチ1個分の中にある発光ディスプレイ1200のある領域の概略断面図である。
【0104】
透明基板1220は、ガラス又はプラスチック等のいずれの好適な材料で作製できる。パターン形成済みリフレクタ1230は、上記単一ピッチ領域内の発光素子1202と整列される。パターン形成済みリフレクタ1230は、空間におけるその反射率及び透過率を変化させる。いくつかの実施形態では、パターン形成済みリフレクタ1230は、発光素子から離れた位置に比べて発光素子の付近において低い透過率及び高い反射率を有するよう構成され、これにより、観察者が見る発光は、ピクセルエリア全体にわたってより均一になる。これは、リフレクタのパターンによって達成される。上述のように、パターン形成済みリフレクタ1230は、様々な厚さ又は様々な表面被覆範囲を有する、コーティング又は被印刷面とすることができる。様々な表面被覆範囲は実際には、コーティングに孔がある連続コーティングエリアのように見える場合があるが、例えばインクジェット印刷パターンに典型的な孤立した一連の「ドット(dot)」若しくは「島(island)」、又は孤立した複数のドットと、孔のある連続エリアとの組み合わせであってもよい。パターン形成済みリフレクタ1230は、基板1220内に統合でき、基板1220の表面上にある必要はない。
【0105】
更に、いくつかの実施形態では、上記基板はまた、各発光素子1202の上記単一ピッチ領域内に設けられる、様々な密度の複数の個別の光抽出用特徴部分1240を有することができる。一般に、光抽出用特徴部分1240の密度は、発光素子1202付近に比べて発光素子1202から離れた位置において高くなる。これにより、発光素子1202から遠く離れたピクセルの領域において、より多くの光を抽出できる。光抽出用特徴部分1240は好ましくは、光が隣接した発光素子の領域へともれないように、単一ピッチ領域内の発光素子1202からの光を略全て抽出するために十分なものである。
【0106】
パターン形成済みリフレクタ1230及び光抽出用特徴部分1240は、透明基板1220の同一の表面上にあっても、異なる表面上にあってもよい。パターン形成済みリフレクタ1230は、同一材料の、又は反射率/透過率を変化させるために異なる材料の、1つ以上の層を含むことができる。
【0107】
基板1220の厚さDは、クロストーク(即ち光の漏れ)の問題を低減するために、小さいことが好ましい。クロストークは、あるピクセルからの光の一部分が隣接するピクセル上に広がるときに発生する。水平方向に広がる光は、ある単一のピクセルを、より均一に見えるようにする。その一方で、この光が隣接するピクセル内へと広がると、ディスプレイの静的コントラストが低下する。
【0108】
比D/Pitch(ここでPitchは画像ピクセルのピッチである)は、0.5未満であることが好ましく、より好ましくは0.2未満、最も好ましくは0.1未満である。
【0109】
一般に、透明基板1220内への光の拡散は、発光素子1202を透明基板1220に光学的に接着した場合に最大化される。しかしながら、このような発光ディスプレイの構成では、発光素子1202を透明基板1220の底面に接着する必要はない。というのは、各発光素子1202からの光は発光素子の1つのピッチだけに広がればよく、大きなエリアにわたる光の均一性は必要でないためである。更に、発光素子1202を透明基板1220に接着しないため、発光ディスプレイ1200の組み立て中に背面1201の発光素子のアレイ上に基板1220を整列させるのを、より容易にすることができる。発光素子を透明基板1220の底面に接着しない場合、ある程度の量の空隙が、透明基板の底面と発光素子との間に存在することになる。従っていくつかの実施形態では、発光素子1202からの光を基板1220に結合するための何らかの手段が存在することが望ましい場合がある。いくつかの実施形態では、光散乱用特徴部分を、基板1220の底面、又は基板1220の上面に存在させることができる。光散乱用特徴部分が上面に存在する場合、これらはパターン形成済みリフレクタ1230の下にあることになる。このような光散乱用特徴部分は、粗さ、拡散反射を伴うコーティング、又は溝若しくはプリズム等の微小光学特徴部分といった特定のタイプの粗さ、又は回折格子であってよい。
【0110】
[光抽出器及びパターン形成済みリフレクタを有する光導体]
有孔マイクロセルラーポリエチレンテレフタレート(microcellular polyethylene terephthalate:MC‐PET)は、パターン形成済みリフレクタとして理想的である。しかしながらこれは、約5.0×10
-5/℃~5.5×10
-5/℃という高い熱膨張係数(coefficient of thermal expansion:CTE)を有する。この高いCTEは、
図1、2、4、5、6、8、及び9に示されているもののような直接照明型BLUアーキテクチャにおいて、LED光源間の大きな不整合を引き起こす。
【0111】
有孔MC‐PETは、全ての温度において、低透過率エリアの中心を、BLU内の全ての光源に対して位置合わせする必要がある。水平方向寸法が約1440mmの、対角線65インチ(約165cm)の大型ディスプレイについて、動作中に温度が20℃変化する毎に、有孔MC‐PETは3.8mm超だけ膨張する可能性があり、これはLED光源間の(2mm未満の)不整合を生じさせ、有孔MC‐PETは許容できないものとなる。更にこの不整合は、熱によって誘発される機械的応力によるMC‐PETの折れにつながり得る。
【0112】
図13を参照すると、本開示のいくつかの実施形態では、セグメント化された複数の有孔MC‐PETフィルム1300がLGPに接着されており、ここで各MC‐PETセグメント1300は、1つのLEDに位置が合わせられる。
図13は、セグメント化された有孔MC‐PETフィルム1300の上面図である。各MC‐PETセグメントの中心は、LGPの下側の1つのLED光源に対して整列される。図示されている例では、各MC‐PETセグメント1300は、各辺が約10mm~100mmである。LGPに一般的に使用されるガラス材料のCTEは、MC‐PETのCTEよりも約10倍低いため、セグメント化されたMC‐PET領域1300それぞれの間の間隔は、温度変動によってそれほど変化しない。更に、MC‐PETの各セグメント1300が膨張しても、これはその小さなセグメントにわたってしか膨張しない。セグメント化された有孔MC‐PETそれぞれの形状は、いずれの所望の形状とすることができ、円形、楕円形、正方形、長方形、又は他の好適な形状であってよい。
【0113】
セグメント化された有孔MC‐PETは、
図1、2、4、5、6、8、及び9を参照して上述されているもののような直接照明型BLUアーキテクチャの実施形態において、パターン形成済みリフレクタとして使用できる。よって、セグメント化された有孔MC‐PET1300それぞれの周囲のエリアは、上述の光抽出用特徴部分130を含むことができる。
【0114】
本開示の好ましい実施形態を説明したが、上述の実施形態は例示に過ぎないこと、並びに本発明の範囲は、本説明を熟読することで当業者が自然に想起する、あらゆる範囲の均等物、多数の変形及び修正が与えられた場合に、添付の特許請求の範囲のみによって定義されることを理解されたい。
【0115】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【0116】
実施形態1
バックライトユニット(BLU)であって、
上記BLUは直接照明構成を備え、また:
2つの大面、即ちLCDパネルの方向を向いた第1の大面と、上記第1の大面の反対側の第2の大面とを備える、導光板(LGP);
上記LGPの上記第2の大面上に設けられた光源であって、上記光源は青色光を放出する、光源;及び
上記LGPの上記第1の大面上に形成され、上記光源から反対側に位置決めされた、上部リフレクタ層
を備え、
上記上部リフレクタ層は、赤色量子ドット(QD)材料及び緑色QD材料を含む、バックライトユニット(BLU)。
【0117】
実施形態2
上記光源は、上記LGPの上記第2の大面に光学的に接着される、実施形態1に記載のBLU。
【0118】
実施形態3
上記LGPの上記第1の大面上の、上記上部リフレクタ層によって占有されていないエリアに形成された、複数の光抽出用特徴部分を更に備え、
上記複数の光抽出用特徴部分は、上記赤色量子ドット(QD)材料及び上記緑色QD材料を含む、実施形態1に記載のBLU。
【0119】
実施形態4
上記上部リフレクタ層は、孔を有するパターン形成済みリフレクタを備える、実施形態1に記載のBLU。
【0120】
実施形態5
上記赤色QD材料及び上記緑色QD材料は、1:2~1:20の(赤色QD):(緑色QD)比で上記上部リフレクタ層内に存在する、実施形態1に記載のBLU。
【0121】
実施形態6
上記赤色QD材料及び上記緑色QD材料は、1:2~1:20の(赤色QD):(緑色QD)比で上記複数の光抽出用特徴部分内に存在する、実施形態4に記載のBLU。
【0122】
実施形態7
上記赤色QD材料及び上記緑色QD材料は、上記上部リフレクタ層内に別個の層として存在する、実施形態1に記載のBLU。
【0123】
実施形態8
上記赤色QD材料及び上記緑色QD材料は、上記上部リフレクタ層及び上記複数の光抽出用特徴部分内に、別個の層として存在する、実施形態3に記載のBLU。
【0124】
実施形態9
上記光源と上記LGPの上記第2の大面との間に、赤色QD材料及び緑色QD材料又は黄色燐光体の層を更に備える、実施形態1に記載のBLU。
【0125】
実施形態10
バックライトユニット(BLU)であって、
上記BLUは直接照明構成を備え、また:
2つの大面、即ちLCDパネルの方向を向いた第1の大面と、上記第1の大面の反対側の第2の大面とを備える、導光板(LGP);
上記LGPの上記第2の大面上に設けられた光源であって、上記光源は青色光を放出する、光源;
上記LGPの上記第1の大面上に形成された、低屈折率材料の層;
上記低屈折率材料の層の上に形成された、量子ドット(QD)材料層;
上記QD材料層上に形成された、バリア層;及び
上記バリア層上に形成され、上記光源から反対側に位置決めされた、上部リフレクタ層
を備え、
上記QD材料層は、複数の赤色QD及び複数の緑色QDを含む、バックライトユニット(BLU)。
【0126】
実施形態11
上記光源は、上記LGPの上記第2の大面に光学的に接着される、実施形態10に記載のBLU。
【0127】
実施形態12
上記LGPの上記第1の大面上において、上記QD材料層と上記低屈折率材料層との間に形成された、複数の光抽出用特徴部分を更に備える、実施形態10に記載のBLU。
【0128】
実施形態13
上記LGPの上記第2の大面上に形成された複数の光抽出用特徴部分を更に備える、実施形態10に記載のBLU。
【0129】
実施形態14
上記上部リフレクタ層は、孔を有するパターン形成済みリフレクタを備える、実施形態10に記載のBLU。
【0130】
実施形態15
上記赤色QD及び上記緑色QDは、1:2~1:20の(赤色QD):(緑色QD)比で上記QD材料層内に存在する、実施形態10に記載のBLU。
【0131】
実施形態16
上記QD材料層は、別個の層として存在する赤色QD層及び緑色QD層を含む、実施形態10に記載のBLU。
【0132】
実施形態17
上記光源と上記LGPの上記第2の大面との間に、赤色QD材料及び緑色QD材料又は黄色燐光体の層を更に備える、実施形態10に記載のBLU。
【0133】
実施形態18
バックライトユニット(BLU)であって、
上記BLUは直接照明構成を備え、また:
2つの大面、即ちLCDパネルの方向を向いた第1の大面と、上記第1の大面の反対側の第2の大面とを備える、導光板(LGP);
上記LGPの上記第2の大面上に設けられた光源であって、上記光源は青色光を放出する、光源;
上記LGPの上記第1の大面上に形成され、上記光源から反対側に位置決めされた、上部リフレクタ層;
上記LGPの上記第1の大面上の、上記上部リフレクタ層によって占有されていないエリアに形成された、複数の光抽出用特徴部分;
上記LGPの上記第2の大面上に形成された、低屈折率材料の層;
上記低屈折率材料の層の上に形成された、量子ドット(QD)材料層;及び
上記QD材料層上に形成された、バリア層
を備え、
上記QD材料層は、複数の赤色QD及び複数の緑色QDを含む、バックライトユニット(BLU)。
【0134】
実施形態19
上記光源は、上記LGPの上記第2の大面に光学的に接着される、実施形態18に記載のBLU。
【0135】
実施形態20
上記上部リフレクタ層は、孔を有するパターン形成済みリフレクタを備える、実施形態18に記載のBLU。
【0136】
実施形態21
上記赤色QD及び上記緑色QDは、1:2~1:20の(赤色QD):(緑色QD)比で上記QD材料層内に存在する、実施形態18に記載のBLU。
【0137】
実施形態22
上記QD材料層は、別個の層として形成された赤色QD層及び緑色QD層を含む、実施形態18に記載のBLU。
【0138】
実施形態23
上記光源と上記LGPの上記第2の大面との間に、赤色QD材料及び緑色QD材料又は黄色燐光体の層を更に備える、実施形態18に記載のBLU。
【0139】
実施形態24
バックライトユニット(BLU)であって、
上記BLUは直接照明構成を備え、また:
2つの大面、即ちLCDパネルの方向を向いた第1の大面と、上記第1の大面の反対側の第2の大面とを備える、導光板(LGP);
上記LGPの上記第2の大面上に設けられた光源であって、上記光源は青色光を放出する、光源;
上記LGPの上記第1の大面上に形成された、複数の光抽出用特徴部分;
上記LGPの上記第1の大面上に形成され、上記光源から反対側に位置決めされた、上部リフレクタ層;
上記光源を機能的にサポートするプリント回路基板(PCB)であって、上記PCBは、上記LGPの上記第2の大面に対面する第1の表面を備え、上記光源は上記PCBの上記第1の表面に取り付けられる、PCB;
上記PCBの上記第1の表面上に形成された、後方反射層;
上記低屈折率材料の層の上に形成された、量子ドット(QD)材料層;及び
上記QD材料層上に形成された、バリア層
を備え、
空隙が上記LGPと上記バリア層との間に存在し;
上記QD材料層は、複数の赤色QD及び複数の緑色QDを含む、バックライトユニット(BLU)。
【0140】
実施形態25
上記光源は、上記LGPの上記第2の大面に光学的に接着される、実施形態24に記載のBLU。
【0141】
実施形態26
上記上部リフレクタ層は、上記LGPの上記第1の大面上の、上記複数の光抽出用特徴部分によって占有されていないエリアに形成される、実施形態24に記載のBLU。
【0142】
実施形態27
上記上部リフレクタ層は、孔を有するパターン形成済みリフレクタを備える、実施形態24に記載のBLU。
【0143】
実施形態28
上記赤色QD及び上記緑色QDは、1:2~1:20の(赤色QD):(緑色QD)比で上記QD材料層内に存在する、実施形態24に記載のBLU。
【0144】
実施形態29
上記QD材料層は、別個の層として形成された赤色QD層及び緑色QD層を含む、実施形態24に記載のBLU。
【0145】
実施形態30
上記光源と上記LGPの上記第2の大面との間に、赤色QD材料及び緑色QD材料又は黄色燐光体の層を更に備える、実施形態24に記載のBLU。
【0146】
実施形態31
バックライトユニット(BLU)であって、
上記BLUは直接照明構成を備え、また:
2つの大面、即ちLCDパネルの方向を向いた第1の大面と、上記第1の大面の反対側の第2の大面とを備える、導光板(LGP)であって、上記LGPは、上記第1の大面上に形成され、かつ上記光源から反対側に位置決めされた、パターン形成済み表面反射性特徴部分を備え、上記パターン形成済み表面反射性特徴部分は光源から放出された光を反射して上記LGP内へと分散させる、導光板(LGP);
上記LGPの上記第2の大面上に設けられた光源であって、上記光源は青色光を放出する、光源;
上記LGPの上記第1の大面上に形成された、低屈折率材料の層;
上記低屈折率材料の層の上に形成された、量子ドット(QD)材料層;及び
上記QD材料層上に形成された、バリア層
を備え、
上記QD材料層は、複数の赤色QD及び複数の緑色QDを含む、バックライトユニット(BLU)。
【0147】
実施形態32
上記光源は、上記LGPの上記第2の大面に光学的に接着される、実施形態31に記載のBLU。
【0148】
実施形態33
上記パターン形成済み表面反射性特徴部分は、上記LGPの上記第1の大面から上記光源に向かって下向きに湾曲し、上記光源から放出された上記光を反射して上記LGP内へと分散させる、凹状の湾曲反射面を備える、実施形態31に記載のBLU。
【0149】
実施形態34
上記LGPの上記第1の大面上において上記QD材料層と上記低屈折率材料層との間に形成された、複数の光抽出用特徴部分を更に備える、実施形態31に記載のBLU。
【0150】
実施形態35
上記LGPの上記第1の大面上に形成された複数の光抽出用特徴部分を更に備える、実施形態31に記載のBLU。
【0151】
実施形態36
上記赤色QD及び上記緑色QDは、1:2~1:20の(赤色QD):(緑色QD)比で上記QD材料層内に存在する、実施形態31に記載のBLU。
【0152】
実施形態37
上記QD材料層は、別個の層として形成された赤色QD層及び緑色QD層を含む、実施形態31に記載のBLU。
【0153】
実施形態38
上記光源と上記LGPの上記第2の大面との間に、赤色QD材料及び緑色QD材料又は黄色燐光体の層を更に備える、実施形態31に記載のBLU。
【0154】
実施形態39
バックライトユニット(BLU)であって、
上記BLUは直接照明構成を備え、また:
2つの大面、即ちLCDパネルの方向を向いた第1の大面と、上記第1の大面の反対側の第2の大面とを備える、導光板(LGP);
上記LGPの上記第2の大面上に設けられた光源であって、上記光源は青色光を放出する、光源;
上記LGPの上記第1の大面上に形成された、均一な光抽出のためのパターン形成済み光学透明接着層;
上記パターン形成済み光学透明接着層上に形成された、量子ドット(QD)材料層;
上記QD材料層上に形成された、バリア層;及び
上記バリア層上に形成され、上記光源から反対側に位置決めされた、上部リフレクタ層
を備え、
上記QD材料層は、複数の赤色QD及び複数の緑色QDを含む、バックライトユニット(BLU)。
【0155】
実施形態40
上記光源は、上記LGPの上記第2の大面に光学的に接着される、実施形態39に記載のBLU。
【0156】
実施形態41
上記パターン形成済み光学透明接着層は、上記LGPと上記QD材料層との間に空隙を形成する複数の開口を備える、実施形態39に記載のBLU。
【0157】
実施形態42
上記上部リフレクタ層は、孔を有するパターン形成済みリフレクタを備える、実施形態39に記載のBLU。
【0158】
実施形態43
上記赤色QD及び上記緑色QDは、1:2~1:20の(赤色QD):(緑色QD)比で上記QD材料層内に存在する、実施形態39に記載のBLU。
【0159】
実施形態44
上記QD材料層は、別個の層として形成された赤色QD層及び緑色QD層を含む、実施形態39に記載のBLU。
【0160】
実施形態45
上記光源を機能的にサポートするプリント回路基板(PCB)であって、上記PCBは、上記LGPの上記第2の大面に対面する第1の表面を備え、上記光源は上記PCBの上記第1の表面に取り付けられる、PCB;及び
上記PCBの上記第1の表面上に形成された、後方反射層
を更に備える、実施形態39に記載のBLU。
【0161】
実施形態46
上記光源と上記LGPの上記第2の大面との間に、赤色QD材料及び緑色QD材料又は黄色燐光体の層を更に備える、実施形態39に記載のBLU。
【0162】
実施形態47
バックライトユニット(BLU)であって、
上記BLUは直接照明構成を備え、また:
2つの大面、即ちLCDパネルの方向を向いた第1の大面と、上記第1の大面の反対側の第2の大面とを備える、導光板(LGP);
上記LGPの上記第2の大面上に設けられた光源であって、上記光源は青色光を放出する、光源;
上記光源を機能的にサポートするプリント回路基板(PCB)であって、上記PCBは、上記LGPの上記第2の大面に対面する第1の表面を備え、上記光源は上記PCBの上記第1の表面に取り付けられる、PCB;
上記PCBの上記第1の表面上に形成された、後方反射層;
上記LGPの上記第2の大面上に形成された、均一な光抽出のためのパターン形成済み光学透明接着(OCA)層;
上記パターン形成済みOCA層と上記後方反射層との間に形成され、上記パターン形成済みOCA層と上記後方反射層との間の空間を占有する、量子ドット(QD)材料層;及び
上記LGPの上記第1の大面上に形成され、上記光源から反対側に位置決めされた、上部リフレクタ層
を備え、
上記QD材料層は、複数の赤色QD及び複数の緑色QDを含む、バックライトユニット(BLU)。
【0163】
実施形態48
上記光源は、上記LGPの上記第2の大面に光学的に接着される、実施形態47に記載のBLU。
【0164】
実施形態49
上記パターン形成済みOCA層は、上記LGPと上記QD材料層との間に空隙を形成する複数の開口を備える、実施形態47に記載のBLU。
【0165】
実施形態50
上記上部リフレクタ層は、孔を有するパターン形成済みリフレクタを備える、実施形態47に記載のBLU。
【0166】
実施形態51
上記赤色QD及び上記緑色QDは、1:2~1:20の(赤色QD):(緑色QD)比で上記QD材料層内に存在する、実施形態47に記載のBLU。
【0167】
実施形態52
上記QD材料層は、別個の層として形成された赤色QD層及び緑色QD層を含む、実施形態47に記載のBLU。
【0168】
実施形態53
上記光源と上記LGPの上記第2の大面との間に、赤色QD材料及び緑色QD材料又は黄色燐光体の層を更に備える、実施形態47に記載のBLU。
【0169】
実施形態54
バックライトユニット(BLU)であって、
上記BLUは直接照明構成を備え、また:
2つの大面、即ちLCDパネルの方向を向いた第1の大面と、上記第1の大面の反対側の第2の大面とを備える、導光板(LGP)であって、上記LGPは、上記第1の大面上に形成され、かつ上記光源から反対側に位置決めされた、パターン形成済み表面反射性特徴部分を備え、上記パターン形成済み表面反射性特徴部分は光源から放出された光を反射して上記LGP内へと分散させる、導光板(LGP);
上記LGPの上記第2の大面上に設けられた光源であって、上記光源は青色光を放出する、光源;
上記LGPの上記第1の大面上に形成された、均一な光抽出のためのパターン形成済み光学透明接着(OCA)層;
上記パターン形成済みOCA層上に形成された、量子ドット(QD)材料層;
上記QD材料層上に形成された、バリア層;及び
上記バリア層上に形成され、上記光源から反対側に位置決めされた、上部リフレクタ層
を備え、
上記QD材料層は、複数の赤色QD及び複数の緑色QDを含む、バックライトユニット(BLU)。
【0170】
実施形態55
上記光源は、上記LGPの上記第2の大面に光学的に接着される、実施形態54に記載のBLU。
【0171】
実施形態56
上記パターン形成済み表面反射性特徴部分は、上記LGPの上記第1の大面から上記光源に向かって下向きに湾曲し、上記光源から放出された上記光を反射して上記LGP内へと分散させる、凹状の湾曲反射面を備える、実施形態54に記載のBLU。
【0172】
実施形態57
上記パターン形成済みOCA層は、上記LGPと上記QD材料層との間に空隙を形成する複数の開口を備える、実施形態54に記載のBLU。
【0173】
実施形態58
上記上部リフレクタ層は、孔を有するパターン形成済みリフレクタを備える、実施形態54に記載のBLU。
【0174】
実施形態59
上記赤色QD及び上記緑色QDは、1:2~1:20の(赤色QD):(緑色QD)比で上記QD材料層内に存在する、実施形態54に記載のBLU。
【0175】
実施形態60
上記QD材料層は、別個の層として形成された赤色QD層及び緑色QD層を含む、実施形態54に記載のBLU。
【0176】
実施形態61
上記光源を機能的にサポートするプリント回路基板(PCB)であって、上記PCBは、上記LGPの上記第2の大面に対面する第1の表面を備え、上記光源は上記PCBの上記第1の表面に取り付けられる、PCB;及び
上記PCBの上記第1の表面上に形成された、後方反射層
を更に備える、実施形態54に記載のBLU。
【0177】
実施形態62
上記光源と上記LGPの上記第2の大面との間に、赤色QD材料及び緑色QD材料又は黄色燐光体の層を更に備える、実施形態54に記載のBLU。
【0178】
実施形態63
バックライトユニット(BLU)であって、
上記BLUは直接照明構成を備え、また:
2つの大面、即ちLCDパネルの方向を向いた第1の大面と、上記第1の大面の反対側の第2の大面とを備える、導光板(LGP)であって、上記LGPは、上記第1の大面上に形成され、かつ上記光源から反対側に位置決めされた、パターン形成済み表面反射性特徴部分を備え、上記パターン形成済み表面反射性特徴部分は光源から放出された光を反射して上記LGP内へと分散させる、導光板(LGP);
上記LGPの上記第2の大面上に設けられた光源であって、上記光源は青色光を放出する、光源;
上記光源を機能的にサポートするプリント回路基板(PCB)であって、上記PCBは、上記LGPの上記第2の大面に対面する第1の表面を備え、上記光源は上記PCBの上記第1の表面に取り付けられる、PCB;
上記PCBの上記第1の表面上に形成された、後方反射層;
上記LGPの上記第2の大面上に形成された、均一な光抽出のためのパターン形成済み光学透明接着(OCA)層;
上記パターン形成済みOCA層と上記後方反射層との間に形成され、上記パターン形成済みOCA層と上記後方反射層との間の空間を占有する、量子ドット(QD)材料層;及び
上記LGPの上記第1の大面上に形成され、上記光源から反対側に位置決めされた、上部リフレクタ層
を備え、
上記QD材料層は、複数の赤色QD及び複数の緑色QDを含む、バックライトユニット(BLU)。
【0179】
実施形態64
上記光源は、上記LGPの上記第2の大面に光学的に接着される、実施形態63に記載のBLU。
【0180】
実施形態65
上記パターン形成済み表面反射性特徴部分は、上記LGPの上記第1の大面から上記光源に向かって下向きに湾曲し、上記光源から放出された上記光を反射して上記LGP内へと分散させる、凹状の湾曲反射面を備える、実施形態63に記載のBLU。
【0181】
実施形態66
上記パターン形成済みOCA層は、上記LGPと上記QD材料層との間に空隙を形成する複数の開口を備える、実施形態63に記載のBLU。
【0182】
実施形態67
上記上部リフレクタ層は、孔を有するパターン形成済みリフレクタを備える、実施形態63に記載のBLU。
【0183】
実施形態68
上記赤色QD及び上記緑色QDは、1:2~1:20の(赤色QD):(緑色QD)比で上記QD材料層内に存在する、実施形態63に記載のBLU。
【0184】
実施形態69
上記QD材料層は、別個の層として形成された赤色QD層及び緑色QD層を含む、実施形態63に記載のBLU。
【0185】
実施形態70
上記光源と上記LGPの上記第2の大面との間に、赤色QD材料及び緑色QD材料又は黄色燐光体の層を更に備える、実施形態63に記載のBLU。
【符号の説明】
【0186】
20 光源、LED光源、LED
100、400 BLU
110 導光板、LGP
111 第1の大面
112 第2の大面
115 パターン形成済み表面反射性特徴部分
120 上部リフレクタ、上部リフレクタ層、リフレクタ層
125 孔
130 光抽出用特徴部分
131 赤色QD層
132 緑色QD層
150 プリント回路基板、PCB
155 底部リフレクタ、後方反射層
300、500、600、700、800、900、1000、1100 直接照明型BLU、BLU
310、510、710 低屈折率材料の層、低屈折率材料層
320、520、620、720、820、920、1020、1120 QD材料層
330、530、630、730、830、930、1030、1130、 バリア層
810、910、1010、1110 パターン形成済み光学透明接着層、パターン形成済みOCA層
815、915、1015、1115、 開口
1200 発光ディスプレイ
1201 背面構造
1202 発光素子
1204 画像ピクセル
1220 透明基板
1230 パターン形成済みリフレクタ
1240 光抽出用特徴部分
1300 セグメント化された有孔MC‐PETフィルム、MC‐PETセグメント、MC‐PET領域、MC‐PETのセグメント、セグメント化された有孔MC‐PET
【国際調査報告】