(57)【要約】【目的】複合色変換光学材料を有するバックライトモジュールを提供する。【解決手段】バックライトモジュールは、光源、導光板、および複合色変換層を含む。光源は、青色光を発光する。導光板は、光源に光結合され、且つ青色光は、導光板を透過する。複合色変換層は、導光板の上に配置される。複合色変換層は、少なくとも３種類の量子ドットを含み、前記少なくとも３種類の量子ドットは、複数のシアン量子ドットまたは複数の黄色量子ドットを含む。【選択図】図２Ｂ
2020068207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
青色光を発光する光源と、
前記光源に光結合され、且つ前記青色光が透過する導光板と、
前記導光板の上に配置された複合色変換層と、
を含み、前記複合色変換層が、少なくとも３種類の量子ドットを含み、前記少なくとも３種類の量子ドットが、複数のシアン量子ドットまたは複数の黄色量子ドットを含むバックライトモジュール。
【請求項２】
前記少なくとも３種類の量子ドットが、均一に混合された複数の赤色量子ドット、複数の緑色量子ドット、および複数のシアン量子ドットを含む請求項１に記載のバックライトモジュール。
【請求項３】
前記少なくとも３種類の量子ドットが、均一に混合された複数の赤色量子ドット、複数の緑色量子ドット、および複数の黄色量子ドットを含む請求項１に記載のバックライトモジュール。
【請求項４】
前記少なくとも３種類の量子ドットは、均一に混合された複数の赤色量子ドット、複数の緑色量子ドット、複数のシアン量子ドット、および複数の黄色量子ドットを含む請求項１に記載のバックライトモジュール。
【請求項５】
前記複合色変換層が、
前記光源の近くにあり、且つ複数の第１量子ドットを含む第１層と、
前記第１層よりも前記光源から遠くにあり、且つ複数の第２量子ドットを含む第２層と、
前記第１層と前記第２層の間に配置され、且つ複数の第３量子ドットを含む第３層と、
を含み、前記複数の第１量子ドットの発光波長が、前記複数の第３量子ドットの発光波長よりも大きく、且つ前記複数の第３量子ドットの発光波長が、前記複数の第２量子ドットの発光波長よりも大きい請求項１に記載のバックライトモジュール。
【請求項６】
前記第３層と前記第１層および前記第２層が、直接接触し、且つ前記第１層、前記第２層、および前記第３層が、２つの基板の間に挟持された請求項５に記載のバックライトモジュール。
【請求項７】
前記第１層と前記第３層の間に配置された、または前記第２層と前記第３層の間に配置された少なくとも１層の基板をさらに含む請求項５に記載のバックライトモジュール。
【請求項８】
前記少なくとも１層の基板が、その中にバリア層を含まない請求項７に記載のバックライトモジュール。
【請求項９】
前記第１層が挟持された２つの第１基板と、
前記第２層が挟持された２つの第２基板と、
前記第３層が挟持された２つの第３基板と、
をさらに含み、前記２つの第１基板のうちの１つとそれに隣接する１つの第３基板が直接接触し、且つ前記２つの第２基板のうちの１つとそれに隣接する１つの第３基板が直接接触する請求項５に記載のバックライトモジュール。
【請求項１０】
前記複数の第１量子ドットが、複数の赤色量子ドットを含み、前記複数の第２量子ドットが、複数の緑色量子ドットを含み、且つ前記複数の第３量子ドットが、前記複数の黄色量子ドットを含む請求項５に記載のバックライトモジュール。
【請求項１１】
前記複数の第１量子ドットが、複数の赤色量子ドットを含み、複数の第２量子ドットが、前記複数のシアン量子ドットを含み、且つ複数の第３量子ドットが、複数の緑色量子ドットを含む請求項５に記載のバックライトモジュール。
【請求項１２】
前記複合色変換層が、さらに、前記第１層と前記第３層の間に配置され、且つ前記複数の第４量子ドットを含む第４層を含み、前記複数の第４量子ドットが、前記複数の黄色量子ドットを含む請求項１１に記載のバックライトモジュール。
【請求項１３】
前記第１層、前記第２層、前記第３層、および前記第４層が、それぞれ樹脂材料を含み、前記複数の第１量子ドット、前記複数の第２量子ドット、前記複数の第３量子ドット、および前記複数の第４量子ドットが、それぞれ前記樹脂材料の中に散布されて埋め込まれ、前記樹脂材料が、前駆体で製造され、前記前駆体が、チオール基を有する界面活性剤を含む請求項１２に記載のバックライトモジュール。
【請求項１４】
前記界面活性剤が、下記式（I）、（II）、または（III）で表される化合物であり、
【化３】
2020068207.tif 000005
式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6が、互いに同じ、または異なり、それぞれ水素、Ｃ１からＣ２０のアルキル、Ｃ２からＣ２０のアルケニル、Ｃ２からＣ２０のアルキニル、Ｃ１からＣ２０のヒドロキシアルキル、Ｃ１からＣ２０のアルキルエステル、Ｃ２からＣ２０のアルキルケトン、Ｃ１からＣ２０のアルキルチオエーテル、およびＣ１からＣ２０のアルコキシからなる群より選択され、前記界面活性剤が式（I）の化合物の時、Ｒ1〜Ｒ4のうちの少なくとも２つがチオール基であり、前記界面活性剤が式（II）の化合物の時、Ｒ1〜Ｒ6のうちの少なくとも２つがチオール基であり、前記界面活性剤が式（III）の化合物の時、Ｒ1〜Ｒ3のうちの少なくとも２つがチオール基である請求項１３に記載のバックライトモジュール。
【請求項１５】
前記樹脂材料の前記前駆体が、
５〜３０重量％の２つのチオール基を少なくとも有する前記界面活性剤と、
３０〜５０重量％の第１アクリレートモノマーと、
１５〜３０重量％の第２アクリレートモノマーと、
５〜２０重量％の架橋剤と、
１〜２重量％の開始剤と、
を含む請求項１３に記載のバックライトモジュール。
【請求項１６】
青色光を発光する光源と、
前記光源の上に配置された赤色蛍光体層と、
前記光源に光結合された導光板と、
前記導光板の上に配置された複合色変換層と、
を含み、前記青色光が、前記赤色蛍光体層と前記導光板を透過し、前記複合色変換層が、少なくとも２種類の量子ドットを含み、前記少なくとも２種類の量子ドットが、複数のシアン量子ドットまたは複数の黄色量子ドットを少なくとも含むバックライトモジュール。
【請求項１７】
前記少なくとも２種類の量子ドットが、均一に混合された複数の緑色量子ドット、前記複数のシアン量子ドット、および前記複数の黄色量子ドットを含む請求項１６に記載のバックライトモジュール。
【請求項１８】
前記複合色変換層が、
前記光源の近くにあり、且つ前記複数の黄色量子ドットを含む第１層と、
前記第１層よりも前記光源から遠くにあり、且つ前記複数の緑色量子ドットを含む第２層と、
を含む請求項１６に記載のバックライトモジュール。
【請求項１９】
前記複合色変換層が、
前記光源の近くにあり、且つ複数の緑色量子ドットを含む第１層と、
前記第１層よりも前記光源から遠くにあり、且つ前記複数のシアン量子ドットを含む第２層と、
を含む請求項１６に記載のバックライトモジュール。
【請求項２０】
前記複合色変換層が、
前記光源の近くにあり、且つ前記複数の黄色量子ドットを含む第１層と、
前記第１層よりも前記光源から遠くにあり、且つ前記複数のシアン量子ドットを含む第２層と、
前記第１層と前記第２層の間に配置され、且つ複数の緑色量子ドットを含む第３層と、
を含む請求項１６に記載のバックライトモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合色変換光学材料を有するバックライトモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
量子ドット（quantum dot）は、肉眼では見えない微小の半導体ナノ構造である。量子ドットが光に刺激されると、色光を発光する。光の色は、量子ドットの組成材料およびサイズ、形状によって決まるため、この特性により、量子ドットは、光源が発光した光の色を変更することができる。近年、量子ドットを有する高分子複合材料がバックライトやディスプレイ等の分野で幅広く使用されている。
【０００３】
しかしながら、単一の発光材料のみを有するディスプレイには、色域が狭い問題が存在する。発光材料を２種類に増やすとディスプレイの色域は増えるが、シアン（cyan）等のいくつかの特定の色を表現することができない。また、４５０ｎｍの青色光を光源として使用すると、目が疲れやすく、目に有害である。現在、抗青色光フィルム等の青色光を減らす様々な技術や、画面の総青色光強度を減らすプログラムがあるが、これらの技術は、単に青色光の強度を減らすだけで、ディスプレイの色を黄色っぽくし、色域を狭くし、ディスプレイの色を歪める。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、多原色の超広色域を実現して、忠実な色再現性を増やすことのできる複数種類の量子ドットを有するバックライトモジュールを提供する。
【０００５】
本発明は、目に有害な青色光を減らしながら、同時に、広色域と忠実な色再現性を維持することのできる複数種類の量子ドットを有する別のバックライトモジュールを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、光源、導光板、および複合色変換層を含むバックライトモジュールを提供する。光源は、青色光を発光する。導光板は、光源に光結合され、且つ青色光は、導光板を透過する。複合色変換層は、導光板の上に配置される。複合色変換層は、少なくとも３種類の量子ドットを含み、前記少なくとも３種類の量子ドットは、複数のシアン量子ドットまたは複数の黄色量子ドットを含む。
【０００７】
本発明の１つの実施形態において、上述した少なくとも３種類の量子ドットは、均一に混合された複数の赤色量子ドット、複数の緑色量子ドット、および複数のシアン量子ドットを含む。
【０００８】
本発明の１つの実施形態において、上述した少なくとも３種類の量子ドットは、均一に混合された複数の赤色量子ドット、複数の緑色量子ドット、および複数の黄色量子ドットを含む。
【０００９】
本発明の１つの実施形態において、上述した少なくとも３種類の量子ドットは、均一に混合された複数の赤色量子ドット、複数の緑色量子ドット、複数のシアン量子ドット、および複数の黄色量子ドットを含む。
【００１０】
本発明の１つの実施形態において、上述した複合色変換層は、第１層、第２層、および第３層を含む。第１層は、光源の近くにあり、且つ複数の第１量子ドットを含む。第２層は、第１層よりも光源から遠くにあり、且つ複数の第２量子ドットを含む。第３層は、第１層と第２層の間に配置され、且つ複数の第３量子ドットを含む。複数の第１量子ドットの発光波長は、複数の第３量子ドットの発光波長よりも大きく、且つ複数の第３量子ドットの発光波長は、複数の第２量子ドットの発光波長よりも大きい。
【００１１】
本発明の１つの実施形態において、上述した第３層と第１層および第２層は、直接接触し、且つ第１層、第２層、および第３層は、２つの基板の間に挟持される。
【００１２】
本発明の１つの実施形態において、上述したバックライトモジュールは、さらに、第１層と第３層の間に配置された、または第２層と第３層の間に配置された少なくとも１層の基板を含む。
【００１３】
本発明の１つの実施形態において、上述した少なくとも１層の基板は、その中にバリア層を含まない。
【００１４】
本発明の１つの実施形態において、上述したバックライトモジュールは、さらに、２つの第１基板、２つの第２基板、および２つの第３基板を含む。第１層は、２つの第１基板の間に挟持される。第２層は、２つの第２基板の間に挟持される。第３層は、２つの第３基板の間に挟持される。２つの第１基板のうちの１つとそれに隣接する１つの第３基板は、直接接触し、且つ２つの第２基板のうちの１つとそれに隣接する１つの第３基板は、直接接触する。
【００１５】
本発明の１つの実施形態において、上述した複数の第１量子ドットは、複数の赤色量子ドットを含み、複数の第２量子ドットは、複数の緑色量子ドットを含み、且つ複数の第３量子ドットは、複数の黄色量子ドットを含む。
【００１６】
本発明の１つの実施形態において、上述した複数の第１量子ドットは、複数の赤色量子ドットを含み、複数の第２量子ドットは、複数のシアン量子ドットを含み、且つ複数の第３量子ドットは、複数の緑色量子ドットを含む。
【００１７】
本発明の１つの実施形態において、上述した複合色変換層は、さらに、第１層と第３層の間に配置され、且つ複数の第４量子ドットを含む第４層を含む。複数の第４量子ドットは、複数の黄色量子ドットを含む。
【００１８】
本発明の１つの実施形態において、上述した第１層、第２層、第３層、および第４層は、それぞれ樹脂材料を含む。複数の第１量子ドット、複数の第２量子ドット、複数の第３量子ドット、および複数の第４量子ドットは、それぞれ樹脂材料の中に散布されて、埋め込まれる。樹脂材料は、前駆体で製造され、前駆体は、チオール基を有する界面活性剤を含む。
【００１９】
本発明の１つの実施形態において、上述した界面活性剤は、下記式（I）、（II）、または（III）で表される化合物である：
【００２０】
【化１】
2020068207.tif 000003
【００２１】
式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6は、互いに同じ、または異なり、それぞれ水素、Ｃ１からＣ２０のアルキル、Ｃ２からＣ２０のアルケニル、Ｃ２からＣ２０のアルキニル、Ｃ１からＣ２０のヒドロキシアルキル、Ｃ１からＣ２０のアルキルエステル、Ｃ２からＣ２０のアルキルケトン、Ｃ１からＣ２０のアルキルチオエーテル、およびＣ１からＣ２０のアルコキシからなる群より選択され、界面活性剤が式（I）の化合物の時、Ｒ1〜Ｒ4のうちの少なくとも２つがチオール基であり；界面活性剤が式（II）の化合物の時、Ｒ1〜Ｒ6のうちの少なくとも２つがチオール基であり；界面活性剤が式（III）の化合物の時、Ｒ1〜Ｒ3のうちの少なくとも２つがチオール基である。
【００２２】
本発明の１つの実施形態において、上述した前駆体は、５〜３０重量％の２つのチオール基を少なくとも有する界面活性剤；３０〜５０重量％の第１アクリレートモノマー；１５〜３０重量％の第２アクリレートモノマー；５〜２０重量％の架橋剤；および１〜２重量％の開始剤を含む。
【００２３】
本発明の１つの実施形態において、上述したバックライトモジュールは、光源、赤色蛍光体層、導光板、および複合色変換層を含む。光源は、青色光を発光する。赤色蛍光体層は、光源の上に配置される。導光板は、光源に光結合され、且つ青色光は、赤色蛍光体層と導光板を透過する。複合色変換層は、導光板の上に配置される。複合色変換層は、少なくとも２種類の量子ドットを含む。少なくとも２種類の量子ドットは、複数のシアン量子ドットまたは複数の黄色量子ドットを少なくとも含む。
【００２４】
本発明の１つの実施形態において、上述した少なくとも２種類の量子ドットは、均一に混合された複数の緑色量子ドット、複数のシアン量子ドット、および複数の黄色量子ドットを含む。
【００２５】
本発明の１つの実施形態において、上述した複合色変換層は、光源の近くにあり、且つ複数の黄色量子ドットを含む第１層と；第１層よりも光源から遠くにあり、且つ複数の緑色量子ドットを含む第２層とを含む。
【００２６】
本発明の１つの実施形態において、上述した複合色変換層は、光源の近くにあり、且つ複数の緑色量子ドットを含む第１層と；第１層よりも光源から遠くにあり、且つ複数のシアン量子ドットを含む第２層とを含む。
【００２７】
本発明の１つの実施形態において、上述した複合色変換層は、第１層、第２層、および第３層を含む。第１層は、光源の近くにあり、且つ複数の黄色量子ドットを含む。第２層は、第１層よりも光源から遠くにあり、且つ複数のシアン量子ドットを含む。第３層は、第１層と第２層の間に配置され、且つ複数の緑色量子ドットを含む。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように、本発明の実施形態は、異なる発光波長の複数種類の量子ドットを有するバックライトモジュールを提供して、多原色の超広色域を実現し、それにより、忠実な色再現性を増やすことができる。また、本発明の実施形態は、目に有害な青色光をシアン量子ドットが発光するシアン光に置き換えて、目を保護する効果を達成する。また、本発明の実施形態は、異なる発光波長を有する多種類の量子ドットを異なるレベルに分けて配置するため、比較的長い発光波長を有する量子ドットが比較的短い発光波長を有する量子ドットの放射光を吸収するのを防ぎ、それにより、二次光変換により光変換効率が下がるのを防ぐ。つまり、本発明の実施形態のバックライトモジュールは、光変換効率を上げることができ、それにより、ディスプレイのエネルギー効率と表示輝度を上げることができる。
【００２９】
本発明の上記および他の目的、特徴、および利点をより分かり易くするため、図面と併せた幾つかの実施形態を以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
添付図面は、本発明の原理がさらに理解されるために含まれており、本明細書に組み込まれ、且つその一部を構成するものである。図面は、本発明の実施形態を例示しており、説明とともに、本発明の原理を説明する役割を果たしている。
【００３１】
【図１】図１は、本発明の１つの実施形態に係る表示装置の断面概略図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１の各複合色変換層の拡大概略図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図１の各複合色変換層の拡大概略図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、図１の各複合色変換層の拡大概略図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、図１の各複合色変換層の拡大概略図である。
【図２Ｅ】図２Ｅは、図１の各複合色変換層の拡大概略図である。
【図２Ｆ】図２Ｆは、図１の各複合色変換層の拡大概略図である。
【図２Ｇ】図２Ｇは、図１の各複合色変換層の拡大概略図である。
【図３】図３は、本発明の１つの実施形態に係る量子ドット層の拡大概略図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の各実施形態のバックライトモジュールの断面概略図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の各実施形態のバックライトモジュールの断面概略図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、本発明の各実施形態のバックライトモジュールの断面概略図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、本発明の各実施形態のバックライトモジュールの断面概略図である。
【図５】実験例１と比較例１の複合色変換層の発光強度と波長の関係図である。
【図６】実験例１、２および比較例１の複合色変換層の色度図（chromaticity diagram）である。
【図７】実験例３と比較例２の複合色変換層の発光強度と波長の関係図である。
【図８】実験例３、４および比較例２の複合色変換層の色度図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本実施形態の図面を参照しながら、本発明をより全面的に説明する。しかしながら、本発明は、多くの異なる方法により体現することができるため、本文中で説明した実施形態のみに限定されるべきではない。図面においては、明確に示すため、層および領域の厚さを拡大する。同じまたは類似する参照番号は、同じまたは類似する装置を示すため、以下の各段落において説明を省略する。
【００３３】
図１は、本発明の１つの実施形態に係る表示装置の断面概略図である。図２Ａ〜図２Ｇは、それぞれ図１の各複合色変換層の拡大概略図である。
【００３４】
図１を参照すると、本発明の第１実施形態の表示装置１０は、バックライトモジュール１００と、表示パネル２００とを含む。バックライトモジュール１００は、表示パネル２００の一側（例えば、表示パネル２００の下側）に配置される。いくつかの実施形態において、表示パネル２００は、液晶表示パネルであってもよいが、本発明はこれに限定されない。上述した液晶表示パネルの組成および配置は、光学分野において通常の知識を有する者にとって周知であるため、ここでは詳しい説明を省略する。
【００３５】
いくつかの実施形態において、バックライトモジュール１００は、導光板１０２と、複数の光源１０４と、複合色変換層１１０と、反射層１０８とを含む。導光板１０２は、互いに反対側に配置された発光面１０２ａおよび入光面１０２ｂを有する。本実施形態において、図１に示すように、導光板１０２の断面図は、矩形を示す。代わりの実施形態において、導光板１０２の断面図は、三角形、台形、またはその他の適切な形状であってもよい。１つの実施形態において、導光板１０２の導光媒体（medium）は、透明プラスチック、ガラス、または光を導光できる材料を含むことができる。代わりの実施形態において、導光板１０２は、ポリメチルメタクリレート（poly(methyl methacrylate), PMMA）、ポリカーボネート（polycarbonate, PC）、ポリエチレンテレフタレート（polyethylene terephthalate, PET）、ポリイミド（polyimide, PI）、またはその他の適切な材料であってもよい。その他の実施形態において、導光板１０２は、ヘイズ（haze）が入光面１０２ｂから発光面１０２ａの方向に徐々に増加するか、あるいはヘイズが一致している。ここで、ヘイズとは、全透過光の光強度に占める入射方向が２．５度以上逸れた部分の透過光の光強度の百分率を指し、透明媒体の光散乱状態の評価に用いることができる。つまり、この透明媒体のヘイズが大きければ大きいほど、その光沢と透明度（または画像鮮明度）は低くなる。逆に、この透明媒体のヘイズが小さければ小さいほど、その光沢と透明度（または画像鮮明度）は高くなる。
【００３６】
図１に示すように、光源１０４は、青色光ＢＬを発射することができる。本実施形態において、光源１０４は、導光板１０２の入光面１０２ｂに配置され、直下型（direct-lit）構造を形成する。別の実施形態において、光源１０４を導光板１０２の側面に配置して、エッジライト型（edge-lit）構造を形成してもよい。１つの実施形態において、光源１０４は、発光ダイオード（light emitting diode, LED）、またはその他の適切な発光素子であってもよい。光源１０４が発光した青色光ＢＬは、導光板１０２に光結合され、導光板１０２を透過して複合色変換層１１０に到達する。続いて、青色光ＢＬは、複合色変換層１１０によって赤色光、緑色光、およびシアン光に部分的に変換されるため、青色光ＢＬ、赤色光、緑色光、およびシアン光が混合されて白色光ＷＬになり、複合色変換層１１０上の表示パネル２００に透過する。
【００３７】
反射層１０８は、導光板１０２の入光面１０２ｂに配置され、光源１０４が発光した青色光ＢＬを複合色変換層１１０に反射し、それにより、複合色変換層１１０の発光効率を向上させる。１つの実施形態において、反射層１０８の材料は、反射効果を有する金属材料、例えば、金、銀、アルミニウム、銅、またはその他の適切な金属材料を含む。
【００３８】
複合色変換層１１０は、導光板１０２の出光面１０２ａに配置される。１つの実施形態において、図２Ａに示すように、複合色変換層１１０ａは、樹脂材料の中に散布されて埋め込まれた少なくとも３種類の量子ドットを含む。１つの実施形態において、複合色変換層１１０ａは、樹脂材料の中に均一に混合された複数の赤色量子ドット、複数の緑色量子ドット、および複数のシアン量子ドットを含む。別の実施形態において、複合色変換層１１０ａは、樹脂材料の中に均一に混合された複数の赤色量子ドット、複数の緑色量子ドット、および複数の黄色量子ドットを含む。代わりの実施形態において、複合色変換層１１０ａは、樹脂材料の中に均一に混合された複数の赤色量子ドット、複数の緑色量子ドット、複数のシアン量子ドット、および複数の黄色量子ドットを含む。図２Ａに示すように、複合色変換層１１０ａは、２つの基板１０９の間に挟持される。いくつかの実施形態において、基板１０９は、ポリエチレンテレフタレート（polyethylene terephthalate, PET）、エポキシ樹脂、シリコン、アクリル等の類似材料を含むことができる。別の実施形態において、基板１０９は、輝度増強フィルム、偏光膜、散乱フィルム、光拡散フィルム等のその他の光学性質を有する光学フィルムであってもよい。代わりの実施形態において、基板１０９は、その中にバリア層（例えば、ダイヤモンド状炭素薄膜、酸化ケイ素層、酸化チタン層、酸化アルミニウム層、窒化ケイ素層等）を含むことにより、湿気、酸素、揮発性物質等の外部環境要因を有効に遮断してもよい。その他の実施形態において、基板１０９は、その中にバリア層を含まなくてもよい。
【００３９】
注意すべきこととして、１つの実施形態において、青色光光源１０４と複数の赤色量子ドット、複数の緑色量子ドット、および複数の黄色量子ドットを組み合わせて四原色バックライトモジュールを構成することにより、多原色超広色域の効果を達成し、それにより、ディスプレイの忠実な色再現性を増やすことができる。別の実施形態において、青色光光源１０４と複数の赤色量子ドット、複数の緑色量子ドット、および複数のシアン量子ドットが別の四原色バックライトモジュールを構成してもよく、シアン量子ドットは、４９０ｎｍのシアン光を発光することができ、それにより、一部の目に有害な青色光（発光波長は約４５０ｎｍ）と置き換えることができる。つまり、シアン量子ドットを有する別の四原色バックライトモジュールは、広色域を犠牲にせずに、青色光の強度を減らし、目を保護する効果を達成することができる。代わりの実施形態において、青色光光源１０４と複数の赤色量子ドット、複数の緑色量子ドット、複数のシアン量子ドット、および複数の黄色量子ドットが五原色バックライトモジュールを構成してもよい。この状況において、この五原色バックライトモジュールは、さらに広い色域を有するだけでなく、目を保護する効果を達成することができる。その他の実施形態において、青色光光源１０４と複数の赤色量子ドットが発光する赤色光を混合して、マゼンタ（magenta）色を形成してもよい。したがって、青色光光源１０４と複数の赤色量子ドット、複数の緑色量子ドット、複数のシアン量子ドット、および複数の黄色量子ドットが六原色バックライトモジュールを構成することにより、超広色域と目を保護する効果を達成することができる。
【００４０】
図２Ａに示す複合色変換層１１０ａは、少なくとも３種類の量子ドットを混合した混合量子ドット層であるが、本発明はこれに限定されない。別の実施形態において、図２Ｂに示すように、複合色変換層１１０ｂは、第１層１１２、第２層１１６、および第３層１１４を含む。第１層１１２は、光源１０４の近くにあり、且つ複数の第１量子ドットを含む。第２層１１６は、第１層１１２よりも光源１０４から遠くにあり、且つ複数の第２量子ドットを含む。第３層１１４は、第１層１１２と第２層１１６の間に配置され、且つ複数の第３量子ドットを含む。図２Ｂに示すように、複合色変換層１１０ｂは、２つの基板１０９の間に挟持されてもよい。
【００４１】
注意すべきこととして、第１量子ドットの発光波長は、第３量子ドットの発光波長よりも大きく、且つ第３量子ドットの発光波長は、第２量子ドットの発光波長よりも大きい。つまり、量子ドットの発光波長は、光源１０４の近くから光源１０４の遠くに向かう方向に徐々に減少する。この状況において、比較的長い発光波長を有する量子ドットが比較的短い発光波長を有する発射光を吸収して二次変換し、複合色変換層１１０ｂの光変換効率を下げるのを防ぐことができる。例を挙げて説明すると、第１量子ドットは、赤色量子ドットであってもよく、第２量子ドットは、緑色量子ドットであってもよく、第３量子ドットは、黄色量子ドットであってもよい。一般的には、赤色量子ドットは、青色光を吸収するだけでなく、黄色または緑色量子ドットが発光した黄色または緑色光も吸収してから、赤色光に変換する。この状況で、赤色量子ドットは、２回変換されるため（つまり、青色光→黄色または緑色光→赤色光）、光変換効率が低くなる。一方、黄色または緑色量子ドットは、黄色または緑色光が赤色量子ドットに吸収されることにより、複合色変換層の黄色または緑色光を弱める。本実施形態において、赤色量子ドット、緑色量子ドット、および黄色量子ドットは、それぞれ異なるレベルの層に配置される。赤色量子ドットは、光源１０４に近い第１層１１２（以下、赤色量子ドット層１１２と称す）の中に配置され、緑色量子ドットは、光源１０４から離れた第２層１１６（以下、緑色量子ドット層１１６と称す）の中に配置され、黄色量子ドットは、赤色量子ドット層１１２と緑色量子ドット層１１６の間の第３層１１４（以下、黄色量子ドット層１１４と称す）の中に配置される。この状況で、青色光ＢＬは、まず、赤色量子ドット層１１２を通過し、一部の青色光ＢＬを赤色光に変換する。続いて、別の部分の青色光ＢＬと赤色光が黄色量子ドット層１１４と緑色量子ドット層１１６を通過して、別の部分の青色光ＢＬを黄色光と緑色光に変換する。黄色光と緑色光は、赤色量子ドット層１１２を通過しないため、赤色量子ドットが黄色光または緑色光を吸収して二次光変換されることにより光変換効率が下がるのを防ぐことができる。同様に、緑色光も黄色量子ドット層を通過しないため、二次光変換されることにより光変換効率が下がるのを防ぐことができる。つまり、本実施形態は、赤色量子ドット層１１２、黄色量子ドット層１１４、および緑色量子ドット層１１６を異なるレベルに分けて配置することにより、量子ドットが二次光変換されて光変換効率が下がるのを防ぐことができる。したがって、本実施形態は、赤色量子ドット層１１２、黄色量子ドット層１１４、および緑色量子ドット層１１６の光変換効率を上げることができ、それにより、この複合色変換層１１０ｂを含む表示装置のエネルギー効率および表示輝度を上げることができる。
【００４２】
また、本実施形態は、赤色量子ドット層１１２、黄色量子ドット層１１４、および緑色量子ドット層１１６を異なるレベルに分けて配置するため、同じ色の量子ドットが相互作用することにより、発光強度に影響を与えるのを防ぐことができる。したがって、本実施形態は、その他の色の量子ドットの発光強度に同時に影響を与えずに、どんな種類の量子ドットの濃度も調整することができる。つまり、本実施形態の複合色変換層の配置は、白色点の調整を簡易化して、所望の色点と光学特性を正確に表現することができる。また、図２Ｂに示すように、青色光光源１０４と複数の赤色量子ドット１１２、複数の黄色量子ドット層１１４、および複数の緑色量子ドット１１６を組み合わせて四原色バックライトモジュールを構成することにより、多原色超広色域の効果を達成し、それにより、ディスプレイの忠実な色再現性を増やすことができる。
【００４３】
図２Ｃを参照すると、代わりの実施形態において、複合色変換層１１０ｃは、赤色量子ドット層１１２、緑色量子ドット層１１６、およびシアン量子ドット層１１８を含む。赤色量子ドット層１１２は、光源１０４の近くにある。シアン量子ドット層１１８は、赤色量子ドット層１１２よりも光源１０４から遠くにある。緑色量子ドット層１１６は、赤色量子ドット層１１２とシアン量子ドット層１１８の間に配置される。図２Ｃに示すように、複合色変換層１１０ｃは、２つの基板１０９の間に挟持されてもよい。本実施形態において、赤色量子ドット層１１２、緑色量子ドット層１１６、およびシアン量子ドット層１１８は、異なるレベルに分けて配置されるため、赤色量子ドット層１１２、緑色量子ドット層１１６、およびシアン量子ドット層１１８の光変換効率を上げるだけでなく、白色点の調整を簡易化することもできる。また、青色光光源１０４と赤色量子ドット層１１２、緑色量子ドット層１１６、およびシアン量子ドット層１１８が別の四原色バックライトモジュールを構成することにより、青色光の強度を減らし、それにより、目を保護する効果を達成してもよい。
【００４４】
図２Ｄを参照すると、複合色変換層１１０ｄの配置と複合色変換層１１０ｃの配置は同じであり、上述した段落において詳しく説明してあるため、ここでは繰り返し説明しない。両者の相違点は、複合色変換層１１０ｄが、さらに、赤色量子ドット層１１２と緑色量子ドット層１１６の間に配置された黄色量子ドット層１１４（第４層とも称す）を含むことである。本実施形態において、赤色量子ドット層１１２、黄色量子ドット層１１４、緑色量子ドット層１１６、およびシアン量子ドット層１１８を異なるレベルに分けて配置することにより、赤色量子ドット層１１２、黄色量子ドット層１１４、緑色量子ドット層１１６、およびシアン量子ドット層１１８の光変換効率を上げるだけでなく、白色点の調整を簡易化することもできる。また、青色光光源１０４と赤色量子ドット層１１２、黄色量子ドット１１４層、緑色量子ドット層１１６、およびシアン量子ドット層１１８が五原色バックライトモジュールを構成してもよい。この状況において、この五原色バックライトモジュールは、さらに広い色域を有するだけでなく、目を保護する効果も達成する。その他の実施形態において、青色光光源１０４と複数の赤色量子ドット層１１２は、青色と赤色光を混合して形成されたマゼンタ光を生成してもよい。したがって、青色光光源１０４と赤色量子ドット層１１２、黄色量子ドット層１１４、緑色量子ドット層１１６、およびシアン量子ドット層１１８が六原色バックライトモジュールを構成することにより、超広色域と目を保護する効果を達成してもよい。
【００４５】
１つの実施形態において、図２Ｂに示した黄色量子ドット層１１４と赤色量子ドット層１１２および緑色量子ドット層１１６は、直接接触しているが、本発明はこれに限定されない。その他の実施形態において、黄色量子ドット層１１４は、赤色量子ドット層１１２および緑色量子ドット層１１６に直接接触しなくてもよい。図２Ｅを参照すると、基板１１１、１１３を赤色量子ドット層１１２と黄色量子ドット層１１４の間に配置して、赤色量子ドット層１１２と黄色量子ドット層１１４を分離してもよい。基板１１３、１１５を黄色量子ドット層１１４と緑色量子ドット層１１６の間に配置して、黄色量子ドット層１１４と緑色量子ドット層１１６を分離してもよい。具体的に説明すると、赤色量子ドット層１１２を２つの第１基板１１１の間に挟持して、第１積層Ｓ１を形成し、黄色量子ドット層１１４を２つの第２基板１１３の間に挟持して、第２積層Ｓ２を形成し、且つ緑色量子ドット層１１６を２つの第３基板１１５の間に挟持して、第３積層Ｓ３を形成してもよい。続いて、第１積層Ｓ１、第２積層Ｓ２、および第３積層Ｓ３を順番に堆積して、複合色変換層１１０ｅを形成する。別の実施形態において、黄色量子ドット層１１４、赤色量子ドット層１１２、および緑色量子ドット層１１６の間にそれぞれ単一層の基板、２層の基板、またはさらに多くの層の基板を配置して、異なる量子ドット層を分けてもよい。基板１１１、１１３、１１５の材料と基板１０９の材料は類似しており、上述した段落において詳しく説明してあるため、ここでは繰り返し説明しない。
【００４６】
図２Ｃに示した緑色量子ドット層１１６と赤色量子ドット層１１２およびシアン量子ドット層１１８は直接接触しているが、本発明はこれに限定されない。その他の実施形態において、緑色量子ドット層１１６は、赤色量子ドット層１１２およびシアン量子ドット層１１８に直接接触しなくてもよい。図２Ｆを参照すると、赤色量子ドット層１１２を２つの第１基板１１１の間に挟持して、第１積層Ｓ１を形成し、緑色量子ドット層１１６を２つの第３基板１１５の間に挟持して、第３積層Ｓ３を形成し、且つシアン量子ドット層１１８を２つの第４基板１１７の間に挟持して、第４積層Ｓ４を形成してもよい。続いて、第１積層Ｓ１、第３積層Ｓ３、および第４積層Ｓ４を順番に堆積して、複合色変換層１１０ｆを形成する。別の実施形態において、緑色量子ドット層１１６、赤色量子ドット層１１２、およびシアン量子ドット層１１８の間にそれぞれ単一層の基板、２層の基板、またはさらに多くの層の基板を配置して、異なる量子ドット層を分けてもよい。
【００４７】
１つの実施形態において、図２Ｄが示す赤色量子ドット層１１２、黄色量子ドット層１１４、緑色量子ドット層１１６、およびシアン量子ドット層１１８は、互いに直接接触しているが、本発明はこれに限定されない。その他の実施形態において、図２Ｇを参照すると、赤色量子ドット層１１２を２つの第１基板１１１の間に挟持して、第１積層Ｓ１を形成し、黄色量子ドット層１１４を２つの第２基板１１３の間に挟持して、第２積層Ｓ２を形成し、緑色量子ドット層１１６を２つの第３基板１１５の間に挟持して、第３積層Ｓ３を形成し、且つシアン量子ドット層１１８を２つの第４基板１１７の間に挟持して、第４積層Ｓ４を形成してもよい。続いて、第１積層Ｓ１、第２積層Ｓ２、第３積層Ｓ３、および第４積層Ｓ４を順番に堆積して、複合色変換層１１０gを形成する。別の実施形態において、赤色量子ドット層１１２、黄色量子ドット層１１４、緑色量子ドット層１１６、およびシアン量子ドット層１１８の間にそれぞれ単一層の基板、２層の基板、またはさらに多くの層の基板を配置して、異なる量子ドット層を分けてもよい。
【００４８】
図３は、本発明の第１実施形態に係る量子ドット層の拡大概略図である。以下の実施形態において、図３の量子ドット層１２０は、図２Ａ〜図２Ｇに示した量子ドット層１１２、１１４、１１６、１１８のうちのいずれか１層であってもよいが、本発明はこれに限定されない。また、図２Ａ〜図２Ｇと図３が示す量子ドット層は、いずれも薄膜状であるが、本発明はこれに限定されない。その他の実施形態において、上述した量子ドット層は、実際の必要に応じて、異なる形状または異なる構造、例えば、点状構造、線状構造、膜状構造、立方体構造、円柱状構造、三角柱状構造、半球体構造、またはその組み合わせを形成してもよい。
【００４９】
具体的に説明すると、図３に示すように、量子ドット層１２０は、樹脂材料１２４の中に散布されて埋め込まれた発光材料１２２を含む。１つの実施形態において、発光材料１２２の含有量は、０．０１〜１５重量％である。本実施形態において、発光材料１２２は、量子ドットを含む。上述した量子ドットは、コア、コア−シェル、コア−合金層−シェル、またはその組み合わせを含む。上述した量子ドットの粒径またはサイズは、必要に応じて（例えば、異なる色の可視光を発光して）調整することができ、本発明はこれに限定されない。
【００５０】
１つの実施形態において、上述した「コア」は、例えば、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＳｉＣ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、ＦｅＰｔ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、およびその合金からなる群より選択される少なくとも１つであってもよい。１つの実施形態において、上述した「シェル」は、例えば、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＧａＳｅ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＴｌＮ、ＴｌＰ、ＴｌＡｓ、ＴｌＳｂ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、およびその合金からなる群より選択される少なくとも１つであってもよい。上述したコアまたは上述したシェルは、異なる必要に応じて選択することができ、本発明はこれに限定されない。
【００５１】
１つの実施形態において、樹脂材料１２４の含有量は、８５〜９９．９９重量％である。いくつかの実施形態において、樹脂材料１２４は、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコン（silicone）、またはその組み合わせであってもよい。具体的に説明すると、樹脂材料１２４は、前駆体で製造されたアクリレートポリマーである。上述した前駆体は、３０〜５０重量％の第１アクリレートモノマー、１５〜３０重量％の第２アクリレートモノマー、５〜３０重量％のチオール基を有する界面活性剤、５〜２０重量％の架橋剤、および１〜２重量％の開始剤を含む。代わりの実施形態において、上述した界面活性剤の含有量は、上述した第１アクリレートモノマーの含有量よりも少ない。いくつかの実施形態において、量子ドット層１１２、１１４、１１６、１１８は、同じ材料で構成された前駆体を含んでもよく、あるいは異なる材料で構成された前駆体を含んでもよい。その他の実施形態において、量子ドット層１１２、１１４、１１６、１１８は、同じ含有量の発光材料１２２、樹脂材料１２４を含んでもよく、あるいは異なる含有量の発光材料１２２、樹脂材料１２４を含んでもよい。
【００５２】
１つの実施形態において、第１アクリレートモノマーの分子量は、１００〜１，０００の間である。第１アクリレートモノマーは、メチルメタクリレート（methyl methacrylate）、エチルメタクリレート（ethyl methacrylate）、イソプロピルメタクリレート（isopropyl methacrylate）、ｎ−ブチルメタクリレート（n-butyl methacrylate）、イソブチルメタクリレート（isobutylmethacrylate）、ｔｅｒｔ−ブチルメタクリレート（tert-butyl methacrylate）、ｎ−アミルメタクリレート（n-amyl methacrylate）、イソアミルメタクリレート（isoamyl methacrylate）、ｎ−ヘキシルメタクリレート（n-hexyl methacrylate）、トリデシルメタクリレート（tridecyl methacrylate）、ステアリルメタクリレート（stearyl methacrylate）、デシルメタクリレート（decyl methacrylate）、ドデシルメタクリレート（dodecyl methacrylate）、メトキシジエチレングリコールメタクリレート（methoxydiethylene glycol methacrylate）、フェニルメタクリレート（phenyl methacrylate）、フェノキシエチルメタクリレート（phenoxyethyl methacrylate）、テトラヒドロフルフリルメタクリレート（tetrahydrofurfuryl methacrylate）、ｔｅｒｔ−シクロヘキシルメタクリレート（tert-butylcyclohexyl methacrylate）、ベヘニルメタクリレート（behenyl methacrylate）、ジシクロペンタニルメタクリレート（dicyclopentanyl methacrylate）、ジシクロペンタニルオキシエチルメタクリレート（dicyclopentenyloxyethyl methacrylate）、２−エチルヘキシルメタクリレート（2-ethylhexylmethacrylate）、オクチルメタクリレート（octyl methacrylate）、イソオクチルメタクリレート（isooctyl methacrylate）、ヘキサデシルメタクリレート（hexadecyl methacrylate）、オクタデシルメタクリレート（octadecyl methacrylate）、ベンジルメタクリレート（benzyl methacrylate）、２−フェニルエチルメタクリレート（2-phenylethylmethacrylate）、２−フェノキシエチルアクリレート（2-phenoxyethyl acrylate）、環状トリメチロールプロパンホルマールアクリレート（cyclic trimethylolpropane formal acrylate）、シクロヘキシルメタクリレート（cyclohexyl methacrylate）、および４−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシルアクリレート（4-tert-butylcyclohexylacrylate）からなる群より選択することができる。ただし、本発明はこれに限定されず、その他の実施形態において、異なる必要に応じて、文献に基づいて適切な第１アクリレートモノマーを選択することができる。
【００５３】
１つの実施形態において、第２アクリレートモノマーの分子量は、２００〜１０，０００の間である。いくつかの実施形態において、第２アクリレートモノマーの分子量は、第１アクリレートモノマーの分子量よりも多い。代わりの実施形態において、第２アクリレートモノマーは、第１アクリレートモノマーと異なる。第２アクリレートモノマーは、例えば、ネオペンチルグリコールプロポキシレートジアクリレート（neopentyl glycol propoxylate diacrylate）、ジエチレングリコールジメタクリレート（diethylene glycol dimethacrylate）、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート（1,6-hexanedioldiacrylate）、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート（1,6-hexanediol dimethacrylate）、１，１２−ドデカンジオールジメタクリレート（1,12-dodecanediol dimethacrylate）、またはトリアリルイソシアヌレート（triallyl isocyanurate）であってもよい。ただし、本発明はこれに限定されず、その他の実施形態において、異なる必要に応じて、文献に基づいて適切な第２アクリレートモノマーを選択することができる。
【００５４】
１つの実施形態において、上述した界面活性剤は、少なくとも２つのチオール基を有する。その他の実施形態において、上述した界面活性剤は、マルチチオール基を有する化合物であってもよい。
【００５５】
代わりの実施形態において、上述した界面活性剤は、下記式（I）、（II）、または（III）で表される化合物である：
【００５６】
【化２】
2020068207.tif 000004
【００５７】
式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6は、互いに同じ、または異なり、それぞれ水素、Ｃ１からＣ２０のアルキル、Ｃ２からＣ２０のアルケニル、Ｃ２からＣ２０のアルキニル、Ｃ１からＣ２０のヒドロキシアルキル、Ｃ１からＣ２０のアルキルエステル、Ｃ２からＣ２０のアルキルケトン、Ｃ１からＣ２０のアルキルチオエーテル、およびＣ１からＣ２０のアルコキシからなる群より選択され、上述した界面活性剤が式（I）の化合物の時、Ｒ1〜Ｒ4のうちの少なくとも２つがチオール基であり；上述した界面活性剤が式（II）の化合物の時、Ｒ1〜Ｒ6のうちの少なくとも２つがチオール基であり；上述した界面活性剤が式（III）の化合物の時、Ｒ1〜Ｒ3のうちの少なくとも２つがチオール基である。
【００５８】
１つの実施形態において、Ｃ１からＣ２０のアルキルは、直鎖または分岐鎖のアルキルであってもよい。Ｃ１からＣ２０のアルキルは、例えば、メチル、エチル、プロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、またはそれに類似する基であってもよい；ただし、本発明はこれに限定されない。
【００５９】
１つの実施形態において、Ｃ２からＣ２０のアルケニルは、直鎖または分岐鎖のアルケニルであってもよい。Ｃ２からＣ２０のアルケニルは、例えば、エテニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、ヘキセニル、ヘプテニル、またはそれに類似する基であってもよい；ただし、本発明はこれに限定されない。
【００６０】
１つの実施形態において、Ｃ２からＣ２０のアルキニルは、直鎖または分岐鎖のアルキニルであってもよい。Ｃ２からＣ２０のアルキニルは、例えば、エチニル、プロピニル、ブチニル、ペンチニル、ヘキシニル、ヘプチニル、またはそれに類似する基であってもよい；ただし、本発明はこれに限定されない。
【００６１】
１つの実施形態において、Ｃ１からＣ２０のヒドロキシアルキルは、直鎖または分岐鎖のヒドロキシアルキルであってもよい。Ｃ１からＣ２０のヒドロキシアルキルは、例えば、ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル、ヒドロキシプロピル、ヒドロキシブチル、ヒドロキシペンチル、ヒドロキシヘキシル、ヒドロキシヘプチル、またはそれに類似する基であってもよい；ただし、本発明はこれに限定されない。
【００６２】
１つの実施形態において、Ｃ１からＣ２０のアルキルエステルは、直鎖または分岐鎖のアルキルエステルであってもよい。Ｃ１からＣ２０のアルキルエステルは、例えば、メタン酸メチル、エタン酸メチル、プロパン酸エチル、ブタン酸エチル、吉草酸メチル、ヘキサン酸メチル、 ヘプタン酸メチル、またはそれに類似する基であってもよい；ただし、本発明はこれに限定されない。
【００６３】
１つの実施形態において、Ｃ２からＣ２０のアルキルケトンは、直鎖または分岐鎖のアルキルケトンであってもよい。Ｃ２からＣ２０のアルキルケトンは、例えば、エチルプロパノン、エチルブタノン、メチルペンタノン、メチルヘキサノン、メチルヘプタノン、メチルオクタノン、またはそれに類似する基であってもよい；ただし、本発明はこれに限定されない。
【００６４】
１つの実施形態において、Ｃ１からＣ２０のアルキルチオエーテルは、直鎖または分岐鎖のアルキルチオエーテルであってもよい。Ｃ１からＣ２０のアルキルチオエーテルは、例えば、ジメチルスルファニル、ジエチルスルファニル、エチルプロピルスルファニル、メチルブチルスルファニル、ブチルスルファニル、メチルペンチルスルファニル、メチルヘキシルスルファニル、メチルヘプチルスルファニル、またはそれに類似する基であってもよい；ただし、本発明はこれに限定されない。
【００６５】
１つの実施形態において、Ｃ１からＣ２０のアルコキシは、直鎖または分岐鎖のアルコキシであってもよい。Ｃ１からＣ２０のアルコキシは、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、またはそれに類似する基であってもよい；ただし、本発明はこれに限定されない。
【００６６】
別の実施形態において、上述した界面活性剤は、上の式（I）、（II）、または（III）であり、Ｒ1〜Ｒ6のうちの少なくとも２つは、チオール基を有するＣ１からＣ２０のアルキルである。例えば、Ｒ1およびＲ2は、いずれもチオール基を有するＣ１からＣ２０のアルキルであり；Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は、いずれもチオール基を有するＣ１からＣ２０のアルキルであり；Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3およびＲ4は、いずれもチオール基を有するＣ１からＣ２０のアルキルであり；Ｒ1、Ｒ3、Ｒ4およびＲ6は、いずれもチオール基を有するＣ１からＣ２０のアルキルであり；Ｒ1、Ｒ4、Ｒ5およびＲ6は、いずれもチオール基を有するＣ１からＣ２０のアルキルである。ただし、本発明はこれに限定されず、代わりの実施形態において、上述したＣ１からＣ２０のアルキルをＣ２からＣ２０のアルケニル、Ｃ２からＣ２０のアルキニル、Ｃ１からＣ２０のヒドロキシアルキル、Ｃ１からＣ２０のアルキルエステル、Ｃ２からＣ２０のアルキルケトン、Ｃ１からＣ２０のアルキルチオエーテル、およびＣ１からＣ２０のアルコキシと置き換えてもよい。
【００６７】
具体的な実施形態において、上述した界面活性剤は、プロパンジチオール（propanedithiol）、２，２’−チオジエタンチオール（thiodiethanethiol）、１，３−ベンゼンジチオール（benzenedithiol）、１，３−ベンゼンジメタンチオール（benzenedimethanethiol）、グリコールジメルカプトアセテート（glycol dimercaptoacetate）、トリメチロールプロパントリメルカプトアセテート（trimethylolpropanetrimercaptoacetate）、トリス［２−（３−メルカプトプロピオニルオキシ）−エチル］−イソシアヌレート（tris[2-(3-mercaptopropionyloxy)ethyl]isocyanurate）からなる群より選択される化合物であってもよい；ただし、本発明はこれに限定されない。
【００６８】
１つの実施形態において、上述した界面活性剤の分子量は、１００〜１，０００の間である。代わりの実施形態において、上述した界面活性剤の分子量は、１００〜５００の間である。
【００６９】
注意すべきこととして、上述した界面活性剤は、複数のチオール基を有し、発光材料１２２（以下、量子ドット１２２と称す）を均一に分散させて、量子ドット１２２の凝集を防ぐのに役立つ。また、上述した界面活性剤は、量子ドット１２２の外部環境要因に対する抵抗力を増やすこともできる。具体的に説明すると、上述した界面活性剤は、複数のチオール基を有するため、上述したチオール基の全てが量子ドット１２２と反応するというわけではなく、量子ドット層１１５内のその他の化合物と架橋結合することができるため、比較的安定した光学フィルムを形成する。つまり、本実施形態の界面活性剤の一部のチオール基が量子ドット１２２と反応し、上述した界面活性剤の別の部分のチオール基がその他の化合物と架橋結合する。したがって、周知の光学フィルム（アミン化合物を使用する）と比較して、本実施形態において形成される光学フィルムは、安定性が比較的優れている。つまり、上述した光学フィルムが光線に照射される、あるいは水、湿気、酸素等の外部干渉因子と接触しても、外部干渉因子は、光学フィルムの効能に影響を与えないため、バリア材（例えば、バリア層）の必要を有効に排除することができる。
【００７０】
１つの実施形態において、上述した架橋剤は、分子量が１００〜２，０００の間の適切なアクリル酸化合物であってもよいが、本発明はこれに限定されない。上述した架橋剤は、例えば、４−ヒドロキシブチルアクリレート（4-hydroxybutyl acrylate）、４−ヒドロキシブチルアクリレートギリシジルエーテル（4-hydroxybutyl acrylate glycidylether）、ジアリルフタレート（diallyl phthalate）、１，４−シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート（1,4-cyclohexane dimethanol monoacrylate）、トリメタアリルイソシアヌレート（trimethallyl isocyanurate）、または［２［１，１−ジメチル−２−［（１−オキソアリル）オキシ］エチル］−５−エチル−１，３−ジオキサン−５−イル］メチルアクリレートであってもよい。
【００７１】
１つの実施形態において、上述した開始剤は、光開始剤または熱開始剤であってもよい。本実施形態において、光学複合材料１０は、例えば、光開始剤である。つまり、本実施形態の光学複合材料１０は、光線を照射することにより最小の硬化時間で簡単に得ることができる。その他の実施形態において、上述した開始剤は、ベンゾインエーテル、ベンジルケタール、ａ−ジアルコキシ−アセトフェノン（a-dialkoxy-acetophenone）、ａ−アミノ−アルキルフェノン（a-amino-alkylphenone）、アシルホスフィンオキシド（acylphosphine oxide）、ベンゾフェノン（benzophenone）、チオキサントン（thioxanthone）、チタノセン（titanocene）、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン（1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone）、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−１−プロパノン（2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propanone）、２−ヒドロキシ−１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−メチル−１−プロパノン（2-hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2-methyl-1-propanone）、メチルベンゾイルホルメート（methylbenzoylformate）、オキシ−フェニル−酢酸（oxy-phenyl-acetic acid）、２−［２−オキソ−２フェニル−アセトキシ−エトキシ］−エチルエーテル（2-[2 oxo-2 phenyl-acetoxy-ethoxy]-ethyl ester）、オキシ−フェニル−酢酸２−［２−ヒドロキシ−エトキシ］−エチルエステル（oxy-phenyl-acetic 2-[2-hydroxy-ethoxy]-ethyl ester）、α−ジメトキシ−α−フェニルアセトフェノン（alpha-dimethoxy-alpha-phenylacetophenone）、２−ベンジル−２−（ジメチルアミノ）−１−［４−（４−モルフォリニル）フェニル］−１−ブタノン（2-benzyl-2-(dimethylamino)-1-[4-(4-morpholinyl)phenyl]-1-butanone）、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−（４−モルフォリニル）−１−プロパノン（2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-(4-morpholinyl)-1-propanone）、およびジフェニル（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド（diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide）を含むことができるが、本発明はこれに限定されない。
【００７２】
１つの実施形態において、量子ドット層１２０は、さらに、粒子を含み、その含有量は、発光材料１２２と樹脂材料１２４の合計よりも少ない。上述した粒子は、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、シリカ、酸化ジルコニウム、三酸化アンチモン、アルミナ、ロンスダレイト（lonsdaleite）、ダイヤモンド状炭素膜、オキシ塩化ビスマス（bismuth oxychloride, BiOCl）、チタン酸バリウム、ニオブ酸カリウムリチウム、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、プルースタイト（proustite）、ポリフルオロオレフィン（polyfluoroolefin）、ポリカーボネート、ポリスチレン、およびその任意の組み合わせからなる群より選択される。上述した粒子の粒径は、０．０２〜３０μｍの間であってもよい。上述した粒子は、入射光を散乱させて、入射光と発光材料１２２が接触する確率を増やすために使用され、それにより、発光材料１２２の入射光に対する吸収と変換を増やすことができる。上述した粒子は、放射光を散乱させて、放射光と量子ドット層１２０の表面が相互作用する確率を増やし、それにより、上述した量子ドット層１２０の変換効率を上げることができる。
【００７３】
図４Ａ〜図４Ｄは、それぞれ本発明の各実施形態のバックライトモジュールの断面概略図である。以下の実施形態において、図面を簡潔にするため、光源１０４、赤色蛍光体層４１２、および複合色変換層４１０ａ、４１０ｂ、４１０ｃ、４１０ｄのみを示し、導光板と反射層を省略する。導光板と反射層の配置については、図１の説明を参照されたい。
【００７４】
図４Ａを参照すると、本実施形態は、光源１０４、赤色蛍光体層４１２、および複合色変換層４１０ａを含む別のバックライトモジュール４００ａを提供する。本実施形態において、光源１０４は、青色光を発光するＬＥＤであってもよい。赤色蛍光体層４１２は、赤色発光蛍光体（red-emitting phosphor）と混合した封止剤であってもよい。いくつかの実施形態において、赤色発光蛍光体は、主要発光波長が５９０ｎｍ〜６８０ｎｍの蛍光物質（phosphor material）、例えば、ＫＳＦ（Ｋ2ＳｉＦ6：Ｍｎ4+）、ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ2+、ＹＶＯ4：Ｅｕ3+、ＬｉＥｕＷ2Ｏ8、Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ3+、またはその組み合わせであってもよいが、本発明はこれに限定されない。
【００７５】
図４Ａに示すように、光源１０４が発光した青色光は、赤色蛍光体層４１２を透過して、青色光と赤色光を混合したマゼンタ光ＭＬを形成し、それを導光板（図示せず）に光結合して、導光板１０２を複合色変換層４１０ａに透過させる。続いて、混合光ＭＬの中の青色光が複合色変換層４１０ａにより緑色光、シアン光、および／または黄色光に部分的に変換されるため、混合光ＭＬ、緑色光、シアン光、赤色光、および／または黄色光が混合されて白色光ＷＬになり、複合色変換層４１０ａ上の表示パネル（図示せず）に透過する。
【００７６】
図４Ａに示すように、複合色変換層４１０ａは、樹脂材料の中に散布されて埋め込まれた少なくとも２種類の量子ドットを含む。１つの実施形態において、複合色変換層４１０ａは、樹脂材料の中に均一に混合された複数の緑色量子ドットおよび複数の黄色量子ドットを含む。別の実施形態において、複合色変換層４１０ａは、樹脂材料の中に均一に混合された複数の緑色量子ドットおよび複数のシアン量子ドットを含む。代わりの実施形態において、複合色変換層４１０ａは、樹脂材料の中に均一に混合された複数の緑色量子ドット、複数のシアン量子ドット、および複数の黄色量子ドットを含む。図４Ａに示すように、複合色変換層４１０ａは、２つの基板４０９の間に挟持される。量子ドットの材料、樹脂材料、および基板４０９の材料については、上述した段落において詳しく説明してあるため、ここでは説明を省略する。
【００７７】
図４Ａに示す複合色変換層４１０ａは、少なくとも２種類の量子ドットを含む混合量子ドット層であるが、本発明はこれに限定されない。別の実施形態において、図４Ｂに示すように、バックライトモジュール４００ｂは、複合色変換層４１０ｂを含み、且つ複合色変換層４１０ｂは、第１層４１４および第２層４１６を含む。第１層４１４は、光源１０４の近くにあり、且つ複数の第１量子ドット（例えば、黄色量子ドット）を含み、以下、黄色量子ドット層４１４と称す。第２層４１６は、第１層４１４よりも光源１０４から遠くにあり、且つ複数の第２量子ドット（例えば、緑色量子ドット）を含み、以下、緑色量子ドット層４１６と称す。図４Ｂに示すように、複合色変換層４１０ｂも２つの基板４０９の間に挟持される。
【００７８】
図４Ｃを参照すると、代わりの実施形態において、バックライトモジュール４００ｃは、複合色変換層４１０ｃを含み、且つ複合色変換層４１０ｃは、緑色量子ドット層４１６とシアン量子ドット層４１８を含む。緑色量子ドット層４１６は、シアン量子ドット層４１８よりもさらに光源１０４の近くにある。
【００７９】
図４Ｄを参照すると、バックライトモジュール４００ｄの配置とバックライトモジュール４００ｃの配置は、同じであり、且つ上述した段落において詳しく説明してあるため、ここでは説明を省略する。両者の異なる点は、バックライトモジュール４００ｄの複合色変換層４１０ｄがさらに黄色量子ドット層４１４を含み、且つ緑色量子ドット層４１６が黄色量子ドット層４１４とシアン量子ドット層４１８の間に配置されることである。
【００８０】
上述した実施形態において、図２Ａの複合色変換層１１０ａの中の赤色量子ドットを赤色蛍光体層４１２に置き換えるとともに、赤色蛍光体層４１２を青色光光源１０４のカプセル化に使用する。したがって、超広色域と目を保護する効果を有するだけでなく、本実施形態のバックライトモジュール４００ａ、４００ｂ、４００ｃ、４００ｄは、簡易構造、成熟した技術、低コスト等の利点も有する。また、図４Ｂ〜図４Ｄに示した各量子ドット層は、直接接触しているが、本発明はこれに限定されない。その他の実施形態において、隣接する２つの量子ドット層の間に基板を有し、直接接触していなくてもよい。
【００８１】
以下、本発明の実施例を提供して、本発明についてより具体的に説明する。しかしながら、以下の実験例に示す材料、使用方法等は、本発明の精神を逸脱しない範囲で、適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は、以下の実験例により限定的に解釈されるものではない。
【００８２】
比較例１
【００８３】
０．０９ｗｔ％の赤色量子ドット（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ量子ドット）、０．９１ｗｔ％の緑色量子ドット（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ量子ドット）、および樹脂材料（アクリル樹脂）に製造された前駆体を混合し、紫外光（ＵＶ）で混合量子ドット層に硬化させた。この混合量子ドット層を図１のバックライトモジュール１００の中に入れ、ルミノメーター（luminometer）を使用して上述した混合量子ドット層を測定し、その結果を図５と図６に示した。
【００８４】
実験例１
【００８５】
まず、０．０９ｗｔ％の赤色量子ドット（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ量子ドット）、０．９ｗｔ％の緑色量子ドット（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ量子ドット）、２．７ｗｔ％のシアン量子ドット（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ量子ドット）、および樹脂材料（アクリル樹脂）に製造された前駆体を混合し、ＵＶで混合量子ドット層に硬化させた。そして、混合量子ドット層を図１のバックライトモジュール１００の中に入れた。その後、ルミノメーターを使用して上述した混合量子ドット層を測定し、その結果を図５と図６に示した。
【００８６】
実験例２
【００８７】
まず、０．０９ｗｔ％の赤色量子ドット（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ量子ドット）、１．８ｗｔ％の緑色量子ドット（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ量子ドット）、０．３ｗｔ％の黄色量子ドット（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ量子ドット）、および樹脂材料（アクリル樹脂）に製造された前駆体を混合し、ＵＶで混合量子ドット層に硬化させた。そして、混合量子ドット層を図１のバックライトモジュール１００の中に入れた。その後、ルミノメーターを使用して上述した混合量子ドット層を測定し、その結果を図６に示した。
【００８８】
図５を参照すると、実験１のシアン量子ドットが発光した一部のシアン光（発光波長は約４９０ｎｍ）が光源１０４からの青色光（発光波長は約４５０ｎｍ）に取って代わるため、比較例１の光源１０４からの青色光と比較して、実験例１の光源１０４からの青色光は比較的低い。これは、目に有害な青色光を有効に減らすことにより、目を保護する効果を達成している。また、図６からわかるように、実験例１の色域は、減少していない。つまり、シアン量子ドットを有するディスプレイは、青色光を有効に減らすだけでなく、ディスプレイの色域と忠実な色再現性を維持することもできる。また、図６からわかるように、比較例１と比較して、実験例２の黄色量子ドットを有するディスプレイは、ディスプレイの色域と忠実な色再現性を増やすことができる。
【００８９】
比較例２
【００９０】
０．９ｗｔ％の緑色量子ドット（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ量子ドット）および樹脂材料（アクリル樹脂）に製造された前駆体を混合し、ＵＶで緑色量子ドット層に硬化させた。続いて、ＫＳＦと封止剤（ダウコーニング（Dow Corning(R)）から購入したＯＥ−６３７０ＨＦ）を混合した後、青色ＬＥＤのカプセル化に使用した。その後、上述した緑色量子ドット層をカプセル化した青色ＬＥＤの上に配置し（その構造は、図４Ａのバックライトモジュール４００ａに示した通りである）、ルミノメーターを使用して測定し、その結果を図７と図８に示した。
【００９１】
実験例３
【００９２】
２．７ｗｔ％のシアン量子ドット（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ量子ドット）、０．９ｗｔ％の緑色量子ドット（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ量子ドット）、および樹脂材料（アクリル樹脂）に製造された前駆体を混合し、ＵＶで混合量子ドット層に硬化させた。続いて、ＫＳＦと封止剤（ダウコーニングから購入したＯＥ−６３７０ＨＦ）を混合した後、青色ＬＥＤのカプセル化に使用した。その後、上述した緑色量子ドット層をカプセル化した青色ＬＥＤの上に配置し（その構造は、図４Ａのバックライトモジュール４００ａに示した通りである）、ルミノメーターを使用して測定し、その結果を図７と図８に示した。
【００９３】
実験例４
【００９４】
０．３ｗｔ％の黄色量子ドット（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ量子ドット）、１．８ｗｔ％の緑色量子ドット（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ量子ドット）、および樹脂材料（アクリル樹脂）に製造された前駆体を混合し、ＵＶで混合量子ドット層に硬化させた。続いて、ＫＳＦと封止剤（ダウコーニングから購入したＯＥ−６３７０ＨＦ）を混合した後、青色ＬＥＤのカプセル化に使用した。その後、上述した緑色量子ドット層をカプセル化した青色ＬＥＤの上に配置し（その構造は、図４Ａのバックライトモジュール４００ａに示した通りである）、ルミノメーターを使用して測定し、その結果を図８に示した。
【００９５】
図７を参照すると、実験例３のシアン量子ドットが発光した一部のシアン光（発光波長は約４９０ｎｍ）が光源１０４からの青色光（発光波長は約４５０ｎｍ）に取って代わるため、比較例２の光源１０４からの青色光と比較して、実験例３の光源１０４からの青色光は、比較的低い。これは、目に有害な青色光を有効に減らすことにより、目を保護する効果を達成している。また、図７からわかるように、実験例３の色域は、減少していない。つまり、シアン量子ドットを有するディスプレイは、青色光を有効に減らすだけでなく、ディスプレイの色域と忠実な色再現性を維持することもできる。また、図８からわかるように、比較例２と比較して、実験例４の黄色量子ドットを有するディスプレイは、ディスプレイの色域と忠実な色再現性を増やすことができる。
【００９６】
以上のように、本発明の実施形態は、異なる発光波長を有する複数種類の量子ドットを有するバックライトモジュールを提供して、多原色の超広色域を実現し、それにより、忠実な色再現性を増やすことができる。また、本発明の実施形態は、目に有害な青色光をシアン量子ドットが発光するシアン光に置き換えて、目を保護する効果を達成する。また、本発明の実施形態は、異なる発光波長を有する多種類の量子ドットを異なるレベルに分けて配置するため、比較的長い発光波長を有する量子ドットが比較的短い発光波長を有する量子ドットの放射光を吸収するのを防ぎ、それにより、二次光変換により光変換効率が下がるのを防ぐ。つまり、本発明の実施形態のバックライトモジュールは、光変換効率を上げることができ、それにより、ディスプレイのエネルギー効率と表示輝度を上げることができる。
【００９７】
以上のごとく、この発明を実施形態により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。
【符号の説明】
【００９８】
１０  表示装置
１００  バックライトモジュール
１０２  導光板
１０２ａ  発光面
１０２ｂ  入光面
１０４  光源
１０８  反射層
１１０、１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ、１１０ｆ、１１０ｇ、４１０ａ、４１０ｂ、４１０ｃ、４１０ｄ  複合色変換層
１０９、１１１、１１３、１１５、１１７、４０９  基板
１１２  赤色量子ドット層
１１４  黄色量子ドット層
１１６  緑色量子ドット層
１１８  シアン量子ドット層
１２０  量子ドット層
１２２  発光材料
１２４  樹脂材料
２００  表示パネル
４１２  赤色蛍光体層
ＢＬ  青色光
ＭＬ  混合光
Ｓ１  第１積層
Ｓ２  第２積層
Ｓ３  第３積層
Ｓ４  第４積層
ＷＬ  白色光
【図１】
2020068207.tif 000006
【図２Ａ】
2020068207.tif 000007
【図２Ｂ】
2020068207.tif 000008
【図２Ｃ】
2020068207.tif 000009
【図２Ｄ】
2020068207.tif 000010
【図２Ｅ】
2020068207.tif 000011
【図２Ｆ】
2020068207.tif 000012
【図２Ｇ】
2020068207.tif 000013
【図３】
2020068207.tif 000014
【図４Ａ】
2020068207.tif 000015
【図４Ｂ】
2020068207.tif 000016
【図４Ｃ】
2020068207.tif 000017
【図４Ｄ】
2020068207.tif 000018
【図５】
2020068207.tif 000019
【図６】
2020068207.tif 000020
【図７】
2020068207.tif 000021
【図８】
2020068207.tif 000022
【外国語明細書】
2020068207000001.pdf