(57)【要約】【課題】色変換素子及びこれを含む表示装置を提供する。【解決手段】色変換素子は、第１領域と第２領域に定義されるベース基板、前記ベース基板上に位置し、前記第１領域内に配置され、入射する光の波長を変換させる色変換粒子を含む色変換層、及び前記ベース基板上に位置し、前記第２領域内に配置される色透光層を含み、前記色変換粒子は、下記化学式１で表される化合物を含むことができる。【化１】2020042249.tif 000008（式中、ＡはＣｓ、Ｒｂまたはこれらの合金であり、ＢはＣｕ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ及びＢｉのうちの少なくとも一つまたはこれらの合金であり、ｍ、ｎおよびｌは１乃至９の整数であり、ＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩのうちの少なくとも一つまたはこれらの混合物である。）【選択図】図１
2020042249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１領域と第２領域に定義されるベース基板と、
前記ベース基板上に位置し、前記第１領域内に配置され、入射する光の波長を変換させる色変換粒子を含む色変換層と、
前記ベース基板上に位置し、前記第２領域内に配置される色透光層と、を含み、
前記色変換粒子は、下記化学式１で表される化合物を含む、色変換素子。
【化１】
2020042249.tif 000006
（式中、ＡはＣｓ、Ｒｂまたはこれらの合金であり、ＢはＣｕ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ及びＢｉのうちの少なくとも一つまたはこれらの合金であり、ｍ、ｎおよびｌは１乃至９の整数であり、ＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩのうちの少なくとも一つまたはこれらの混合物である。）
【請求項２】
前記色変換粒子は多角形または線形の構造を持つ、請求項１に記載の色変換素子。
【請求項３】
前記色変換粒子は、一側方向に測定された長さが前記一側方向に対して垂直な方向に測定された長さよりも長く、前記一側方向に対して垂直な方向に測定された長さは前記色変換粒子の厚さよりも長い形状を有する、請求項２に記載の色変換素子。
【請求項４】
前記色変換粒子は、前記一側方向に測定された長さが２ｎｍ以上３００ｎｍ以下の範囲を持ち、前記厚さは０．５ｎｍ以上５ｎｍ以下の範囲を持つ、請求項３に記載の色変換素子。
【請求項５】
前記色変換層と前記ベース基板との間に配置され、前記色変換層から放出される光が入射し、前記入射する光の少なくとも一部を遮断する色フィルター層をさらに含む、請求項１に記載の色変換素子。
【請求項６】
前記色変換層は、入射する前記光を吸収しない光透過性樹脂をさらに含む、請求項５に記載の色変換素子。
【請求項７】
前記色変換粒子は、少なくとも一つの粒子が隣接の他の少なくとも一つの粒子と凝集して前記光透過性樹脂上に分散している、請求項６に記載の色変換素子。
【請求項８】
前記色変換層は、中心波長帯域が第１波長である第１光を、中心波長帯域が前記第１波長よりも長い第２波長である第２光に変換させる第１色変換粒子を含む第１色変換層を含む、請求項５に記載の色変換素子。
【請求項９】
前記色フィルター層は、前記第１色変換層と前記ベース基板との間に配置される第１色フィルター層を含み、
前記第１色フィルター層は、前記第２光を透過させ、前記第１光の透過を遮断する、請求項８に記載の色変換素子。
【請求項１０】
前記色変換層は、前記第１光を、中心波長帯域が前記第２波長よりも長い第３波長である第３光に変換させる第２色変換粒子を含む第２色変換層をさらに含み、
前記色フィルター層は、前記第２色変換層と前記ベース基板との間に配置される第２色フィルター層をさらに含む、請求項９に記載の色変換素子。
【請求項１１】
前記第１色変換粒子と前記第２色変換粒子は、前記化学式１で互いに異なる前記Ｘを含む、請求項１０に記載の色変換素子。
【請求項１２】
前記第２色フィルター層は、前記第３光を透過させ、前記第１光及び前記第２光を遮断する、請求項１０に記載の色変換素子。
【請求項１３】
前記第２色変換層は量子ドット物質をさらに含む、請求項１０に記載の色変換素子。
【請求項１４】
前記色透光層には、前記第１光が入射し、
前記色フィルター層は、前記色透光層と前記ベース基板との間に配置される第３色フィルター層をさらに含み、
前記色透光層は、前記第１光を前記第３色フィルター層へ放出し、
前記第３色フィルター層は、前記第１光を透過させ、前記第２光及び前記第３光の透過を遮断する、請求項１０に記載の色変換素子。
【請求項１５】
前記色変換層と前記色フィルター層との間に配置され、前記色変換層の前記光透過性樹脂よりも屈折率が低い低屈折層をさらに含み、
前記低屈折層は、前記色変換層から放出されて前記色フィルター層に入射する前記光の少なくとも一部を反射させる、請求項６に記載の色変換素子。
【請求項１６】
前記色変換層の外側面のうち、前記ベース基板に接する面以外の面に配置され、前記色変換層から放出される光を反射させる光フィルター層をさらに含む、請求項１５に記載の色変換素子。
【請求項１７】
前記光フィルター層は、前記色変換層に入射するか或いは前記色変換層から放出される光のうち、少なくとも一部を透過させ、残りを反射させる、請求項１６に記載の色変換素子。
【請求項１８】
表示素子と、
前記表示素子の上部に配置される色変換素子と、を含み、
前記色変換素子は、
第１領域と第２領域に定義されるベース基板と、
前記ベース基板上に位置し、前記第１領域内に配置され、入射する光の波長を変換させる色変換粒子を含む色変換層と、
前記ベース基板上に位置し、前記第２領域内に配置される色透光層と、を含み、
前記色変換粒子は、下記化学式１で表される化合物を含む、表示装置。
【化２】
2020042249.tif 000007
（式中、ＡはＣｓ、Ｒｂまたはこれらの合金であり、ＢはＣｕ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ及びＢｉのうちの少なくとも一つまたはこれらの合金であり、ｍ、ｎおよびｌは１乃至９の整数であり、ＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩのうちの少なくとも一つまたはこれらの混合物である。）
【請求項１９】
前記色変換粒子は多角形または線形の構造を持つ、請求項１８に記載の表示装置。
【請求項２０】
前記色変換粒子は、一側方向に測定された長さが前記一側方向に対して垂直な方向に測定された長さよりも長く、前記一側方向に対して垂直な方向に測定された長さは前記色変換粒子の厚さ分よりも長い形状を有する、請求項１９に記載の表示装置。
【請求項２１】
前記色変換粒子は、前記一側方向に測定された長さが２ｎｍ以上３００ｎｍの範囲を持ち、前記厚さは０．５ｎｍ以上５ｎｍ以下の範囲を持つ、請求項２０に記載の表示装置。
【請求項２２】
前記色変換層と前記ベース基板との間に配置され、前記色変換層から放出される光が入射し、前記光の少なくとも一部を遮断する色フィルター層をさらに含む、請求項１８に記載の表示装置。
【請求項２３】
前記色変換層は、入射する前記光を吸収しない光透過性樹脂をさらに含む、請求項２２に記載の表示装置。
【請求項２４】
前記色変換粒子は、少なくとも一つの粒子が隣接の他の少なくとも一つの粒子と凝集して前記光透過性樹脂上に分散している、請求項２３に記載の表示装置。
【請求項２５】
前記色変換層は、中心波長帯域が第１波長である第１光が入射し、前記第１光を、中心波長帯域が前記第１波長よりも長い第２波長である第２光に変換させる第１色変換粒子を含む第１色変換層、および
前記第１光を、中心波長帯域が前記第２波長よりも長い第３波長である第３光に変換させる第２色変換粒子を含む第２色変換層を含む、請求項１８に記載の表示装置。
【請求項２６】
前記第１色変換粒子と前記第２色変換粒子は、前記化学式１で互いに異なる前記Ｘを含む、請求項２５に記載の表示装置。
【請求項２７】
前記表示素子は、
第１基板、
前記第１基板に対向する第２基板、
前記第１基板と前記第２基板との間に配置される液晶層、及び
前記液晶層を基準に前記色変換素子の反対側に配置される光源部を含む、請求項１８に記載の表示装置。
【請求項２８】
前記表示素子は、
第１電極、
前記第１電極上に配置される正孔輸送層、
前記正孔輸送層上に配置される発光層、及び
前記発光層上に配置される第２電極を含む、請求項１８に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色変換素子及びこれを含む表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置は、マルチメディアの発達とともに、その重要性が増大している。これに応えて、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）や有機発光表示装置（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｓｐｌａｙ、ＯＬＥＤ）などのさまざまな種類の表示装置が使用されている。中でも、色変換素子は、表示装置に別途の基板として配置されるか、或いは表示装置内の素子に直接一体化されて形成され得る。
【０００３】
一例として、色変換素子は、光源から青色光の提供を受けて青色、緑色、赤色をそれぞれ放出することにより、様々な色を持つイメージが視認されるようにすることができる。この場合、色変換素子で青色を実現する部分は、光源から提供された青色光をそのまま放出する構成で形成できる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、ペロブスカイト化合物を含む色変換層を用いて、光に対する輝度及び光変換効率を向上させた表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するための一実施形態に係る色変換素子は、第１領域と第２領域に定義されるベース基板、前記ベース基板上に位置し、前記第１領域内に配置され、入射する光の波長を変換させる色変換粒子を含む色変換層、及び前記ベース基板上に位置し、前記第２領域内に配置される色透光層を含み、前記色変換粒子は、下記化学式１で表される化合物を含むことができる。
【化１】
2020042249.tif 000003
（式中、ＡはＣｓ、Ｒｂまたはこれらの合金であり、ＢはＣｕ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ及びＢｉのうちの少なくとも一つまたはこれらの合金であり、ｍ、ｎおよびｌは１乃至９の整数であり、ＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩのうちの少なくとも一つまたはこれらの混合物である。）
【０００６】
前記色変換粒子は多角形または線形の構造を持つことができる。
【０００７】
前記色変換粒子は、一側方向に測定された長さが前記一側方向に対して垂直な方向に測定された長さよりも長く、前記一側方向に対して垂直な方向に測定された長さは前記色変換粒子の厚さ分よりも長い形状を有することができる。
【０００８】
前記色変換粒子は、前記一側方向に測定された長さが２ｎｍ以上３００ｎｍ以下の範囲を持ち、前記厚さは０．５ｎｍ以上５ｎｍ以下の範囲を持つことができる。
【０００９】
前記色変換層と前記ベース基板との間に配置され、前記色変換層から放出される光が入射し、前記光の少なくとも一部を遮断する色フィルター層をさらに含むことができる。
【００１０】
前記色変換層は、入射する前記光を吸収しない光透過性樹脂をさらに含むことができる。
【００１１】
前記色変換粒子は、少なくとも一つの粒子が隣接する他の少なくとも一つの粒子と凝集して前記光透過性樹脂上に分散できる。
【００１２】
前記色変換層は、中心波長帯域が第１波長である第１光が入射し、前記第１光を、中心波長帯域が前記第１波長よりも長い第２波長である第２光に変換させる第１色変換粒子を含む第１色変換層を含むことができる。
【００１３】
前記色フィルター層は、前記第１色変換層と前記ベース基板との間に配置される第１色フィルター層を含み、前記第１色フィルター層は、前記第２光を透過させるが、前記第１光の透過を遮断することができる。
【００１４】
前記色変換層は、前記第１光を、中心波長帯域が前記第２波長よりも長い第３波長である第３光に変換させる第２色変換粒子を含む第２色変換層をさらに含み、前記色フィルター層は、前記第２色変換層と前記ベース基板との間に配置される第２色フィルター層をさらに含むことができる。
【００１５】
前記第１色変換粒子と前記第２色変換粒子は、前記化学式１で互いに異なる前記Ｘを含むことができる。
【００１６】
前記第２色フィルター層は、前記第３光を透過させるが、前記第１光及び前記第２光の透過を遮断することができる。
【００１７】
前記第２色変換層は量子ドット物質をさらに含むことができる。
【００１８】
前記色透光層は、前記第１光が入射し、前記色フィルター層は、前記色透光層と前記ベース基板との間に配置される第３色フィルター層をさらに含み、前記色透光層は、前記第１光を前記第３色フィルター層に放出し、前記第３色フィルター層は、前記第１光を透過させ、前記第２光及び前記第３光を遮断することができる。
【００１９】
前記色変換層と前記色フィルター層との間に配置され、前記色変換層の前記光透過性樹脂よりも屈折率が低い低屈折層をさらに含み、前記低屈折層は、前記色変換層から放出されて前記色フィルター層に入射する前記光の少なくとも一部を反射させることができる。
【００２０】
前記色変換層の外側面のうち、前記ベース基板に接する面以外の面に配置され、前記色変換層から放出される光を反射させる光フィルター層をさらに含むことができる。
【００２１】
前記光フィルター層は、前記色変換層に入射するか或いは前記色変換層から放出される光のうち、少なくとも一部を透過させ、残りを反射させることができる。
【００２２】
上記の課題を解決するための一実施形態に係る表示装置は、表示素子と、前記表示素子の上部に配置される色変換素子とを含み、前記色変換素子は、第１領域と第２領域に定義されるベース基板、前記ベース基板上に位置し、前記第１領域内に配置され、入射する光の波長を変換させる色変換粒子を含む色変換層、及び前記ベース基板上に位置し、前記第２領域内に配置される色透光層を含み、前記色変換粒子は、下記化学式１で表される化合物を含むことができる。
【化２】
2020042249.tif 000004
（式中、ＡはＣｓ、Ｒｂまたはこれらの合金であり、ＢはＣｕ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ及びＢｉのうちの少なくとも一つまたはこれらの合金であり、ｍ、ｎおよびｌは１乃至９の整数であり、ＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩのうちの少なくとも一つまたはこれらの混合物である。）
【００２３】
前記色変換粒子は多角形または線形の構造を持つことができる。
【００２４】
前記色変換粒子は、一側方向に測定された長さが前記一側方向に対して垂直な方向に測定された長さよりも長く、前記一側方向に対して垂直な方向に測定された長さは前記色変換粒子の厚さ分よりも長い形状を有することができる。
【００２５】
前記色変換粒子は、前記一側方向に測定された長さが２ｎｍ以上３００ｎｍ以下の範囲を持ち、前記厚さは０．５ｎｍ以上５ｎｍ以下の範囲を持つことができる。
【００２６】
前記色変換層と前記ベース基板との間に配置され、前記色変換層から放出される光が入射し、前記光の少なくとも一部は透過を遮断する色フィルター層をさらに含むことができる。
【００２７】
前記色変換層は、入射する前記光を吸収しない光透過性樹脂をさらに含むことができる。
【００２８】
前記色変換粒子は、少なくとも一つの粒子が隣接の他の少なくとも一つの粒子と凝集して前記光透過性樹脂上に分散できる。
【００２９】
前記色変換層は、中心波長帯域が第１波長である第１光が入射し、前記第１光を、中心波長帯域が前記第１波長よりも長い第２波長である第２光に変換させる第１色変換粒子を含む第１色変換層と、前記第１光を、中心波長帯域が前記第２波長よりも長い第３波長である第３光に変換させる第２色変換粒子を含む第２色変換層とを含むことができる。
【００３０】
前記第１色変換粒子と前記第２色変換粒子は、前記化学式１で互いに異なる前記Ｘを含むことができる。
【００３１】
前記表示素子は、第１基板、前記第１基板に対向する第２基板、前記第１基板と前記第２基板との間に配置された液晶層、及び前記液晶層を基準に前記色変換素子の反対側に配置される光源部を含むことができる。
【００３２】
前記表示素子は、第１電極、前記第１電極上に配置される正孔輸送層、前記正孔輸送層上に配置される発光層、及び前記発光層上に配置される第２電極を含むことができる。
【００３３】
その他の実施形態の具体的な事項は、詳細な説明及び図面に含まれている。
【発明の効果】
【００３４】
一実施形態に係る表示素子によれば、ペロブスカイト化合物を含む色変換素子を用いて光に対する輝度及び光変換効率を向上させることができる。
【００３５】
実施形態に係る効果は以上で例示された内容によって制限されず、さらに様々な効果が本明細書中に含まれている。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】一実施形態に係る色変換素子の断面図である。
【図２】図１のＡ部分に対する拡大図である。
【図３】図２のＢ部分に対する拡大図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る色変換粒子が色変換層に分散した形態を示す断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る色変換素子の断面図である。
【図６】図５のＣ部分に対する拡大図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る色変換素子の断面図である。
【図８】図７のＤ部分に対する拡大図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る色変換素子の断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る色変換素子の断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る色変換素子の断面図である。
【図１２】本発明の他の実施形態に係る色変換素子の断面図である。
【図１３】本発明の他の実施形態に係る色変換素子の断面図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る表示装置の断面図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る表示装置の断面図である。
【図１６】一製造例に係るＣｓ3Ｓｂ2Ｂｒ9の透過電子顕微鏡（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｌ  ｅｃｔｒｏｎ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、ＴＥＭ）写真である。
【図１７】一製造例に係るＣｓ3Ｓｂ2Ｂｒ9の光学特性評価の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明の利点、特徴、及びそれらを達成する方法は、添付図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すると明確になるだろう。しかし、本発明は、以下で開示する実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で実現される。但し、本実施形態は、単に本発明の開示を完全たるものにし、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものである。本発明は、請求項の範疇によってのみ定められる。
【００３８】
素子（ｅｌｅｍｅｎｔｓ）または層が他の素子または層の「上（ｏｎ）」にあると記載された場合は、他の素子または層の真上に存在する場合、またはそれらの間に別の層または別の素子が介在している場合を全て含む。明細書全体にわたって、同一の参照符号は同一の構成要素を指し示す。
【００３９】
なお、「第１」、「第２」などの用語は様々な構成要素を叙述するために使用されるが、これらの構成要素はこれらの用語によって制限されない。これらの用語は、単に一つの構成要素を他の構成要素と区別するために使用するものである。よって、以下で言及される第１構成要素は本発明の技術的思想内で第２構成要素であることもある。
【００４０】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００４１】
図１は一実施形態に係る色変換素子１０の断面図、図２は図１のＡ部分に対する拡大図である。
【００４２】
図１及び図２を参照すると、一実施形態に係る色変換素子１０は、ベース基板１００、色変換層２１０、色透光層２３０、色フィルター層３１０、光フィルター層３２０、遮光部材ＢＭ及びオーバーコート層５００を含むことができる。
【００４３】
ベース基板１００は、上部に色変換層２１０、色透光層２３０、遮光部材ＢＭなどが配置できる空間を提供して色変換素子１０の構成を支持することができる。ベース基板１００は透光性基板であり得る。例示的な実施形態において、色変換素子１０が表示素子に接続される場合、図１に示された色変換素子１０の上部が表示素子に対向するように接続でき（図１４及び図１５に示す）、この場合、表示素子から提供された光は、図１を基準にベース基板１００の上面から下面方向に透過していくことができる。
【００４４】
遮光部材ＢＭはベース基板１００上に配置できる。平面上、遮光部材ＢＭが配置された領域は可視光線の透過が実質的に遮断される領域であり、遮光部材ＢＭが配置されていない領域は透光領域であり得る。
【００４５】
遮光部材ＢＭは所定のパターン状に配置できる。具体的に、遮光部材ＢＭは、色変換層２１０及び色透光層２３０のうち、互いに隣接する層同士の間に配置された形態のパターンを持つことができる。遮光部材ＢＭは、互いに隣接する色変換層２１０と色透光層２３０との間で発色する混色を防止して色再現性などを向上させることができる。
【００４６】
遮光部材ＢＭは、可視光線に対する吸収率が高い材料を含むことができる。例示的な実施形態において、遮光部材ＢＭは、クロムなどの金属、金属窒化物、金属酸化物または黒色に着色された樹脂材料などを含むことができるが、これらに限定されるものではない。
【００４７】
色変換層２１０及び色透光層２３０は、ベース基板１００上の遮光部材ＢＭが配置されていない領域に配置できる。但し、これに制限されず、色変換層２１０および／または色透光層２３０の一部分は、遮光部材ＢＭ上に遮光部材ＢＭの少なくとも一部分と重畳するように配置されてもよい。また、ベース基板１００は第１領域と第２領域に定義できるが、色変換層２１０及び色透光層２３０は、ベース基板１００上に位置し、それぞれ第１領域及び第２領域内に配置できる。色変換層２１０と色透光層２３０の各層は、互いに所定の間隔で離隔して配置できるが、これに制限されるものではない。
【００４８】
色変換層２１０は第１色変換層２１０ａと第２色変換層２１０ｂを含むことができる。第１色変換層２１０ａ、第２色変換層２１０ｂ及び色透光層２３０は、ベース基板１００上で所定の順序または規則で配列できる。すなわち、第１色変換層２１０ａ、第２色変換層２１０ｂ及び色透光層２３０は、平面上、特定のパターンで配置できる。本明細書の図面には、色透光層２３０、第１色変換層２１０ａ及び第２色変換層２１０ｂの順に配置された場合が示されるが、前記各層の配列順番または配列規則がこれに制限されるものではない。
【００４９】
以下では、色変換層２１０が第１色変換層２１０ａと第２色変換層２１０ｂである場合を一例として説明する。但し、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５０】
色透光層２３０は、中心波長帯域が第１波長である第１光Ｌ１の提供を受け、これをそのまま放出することができる。具体的に、色透光層２３０は、光源から提供された第１光Ｌ１を透過させる層であり得る。
【００５１】
例示的な実施形態において、第１光Ｌ１は、中心波長帯域が約４５０ｎｍ乃至４９５ｎｍの青色（Ｂｌｕｅ）であり得る。しかし、青色の波長帯域が上記の例示に制限されるものではなく、本技術分野で青色に認識できる波長範囲を全て含むと理解されるべきである。
【００５２】
色透光層２３０は、光源から提供された光をそのまま透過させるために透明な有機膜からなり得る。幾つかの実施形態において、色透光層２３０は、第１光Ｌ１と同一の色を持つ色素（ｃｏｌｏｒａｎｔ）を含むこともできる。具体的に、色素は顔料（ｐｉｇｍｅｎｔ）、染料（ｄｙｅ）またはこれらの混合物であり得る。色素は、色透光層２３０を構成する透明な有機膜内に分散していてもよい。色透光層２３０は、第１光Ｌ１と同一の色を持つ色素を含むことにより、色透光層２３０から放出される第１光Ｌ１に対する色純度を高めることができる。但し、これに制限されるものではなく、色透光層２３０は、第１光Ｌ１の波長帯域のみを透過させる色を持つ有機膜からなってもよい。
【００５３】
色透光層２３０は散乱体２３１をさらに含むこともできる。散乱体２３１は、色透光層２３０内に分散していてもよい。散乱体２３１は、色透光層２３０に入射した光を散乱させて、色透光層２３０から放出される光の正面と側面の輝度を均一にすることができ、これにより、色変換素子１０を含む表示装置の視野角が向上できる。散乱体２３１は、光を均一に散乱させることができるいずれの素材も可能である。例えば、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3、ＺｎＯ、ＳｎＯ2、Ｓｂ2Ｏ3及びＩＴＯなどのナノ粒子であり得る。
【００５４】
第１色変換層２１０ａは、第１光Ｌ１の提供を受け、中心波長帯域が第１波長よりも長い第２波長である第２光Ｌ２を放出することができる。具体的に、第１色変換層２１０ａは、光源から提供された第１光Ｌ１を第２光Ｌ２に変換する層であり得る。
【００５５】
例示的な実施形態において、第２光Ｌ２は、中心波長帯域が約４９５ｎｍ乃至５７０ｎｍの緑色（Ｇｒｅｅｎ）であり得る。しかし、緑色の波長帯域が上記の例示に制限されるものではなく、本技術分野で緑色に認識できる波長範囲を全て含むと理解されるべきである。
【００５６】
第２色変換層２１０ｂは、第１光Ｌ１の提供を受け、中心波長帯域が第２波長よりも長い第３波長である第３光Ｌ３を放出することができる。具体的に、第２色変換層２１０ｂは、光源から提供された第１光Ｌ１を第３光Ｌ３に変換する層であり得る。
【００５７】
例示的な実施形態において、第３光Ｌ３は、中心波長帯域が約６２０ｎｍ乃至７５０ｎｍの赤色（Ｒｅｄ）であり得る。しかし、赤色の波長帯域が上記の例示に制限されるものではなく、本技術分野で赤色に認識できる波長範囲を全て含むと理解されるべきである。
【００５８】
色変換層２１０のうちの少なくとも一つは、色変換層２１０に入射する任意の入射光Ｌを入射光Ｌの中心波長帯域とは異なる中心波長帯域を有する任意の放出光Ｌ’に変換させる色変換粒子２１１を含むことができる。例示的な実施形態において、第１色変換層２１０ａは、光源から提供された第１光Ｌ１を第２光Ｌ２に変換する第１色変換粒子２１１ａを含むことができ、第２色変換層２１０ｂは、光源から提供された第１光Ｌ１を第３光Ｌ３に変換する第２色変換粒子２１１ｂを含むことができる。
【００５９】
一方、色変換粒子２１１はペロブスカイト（Ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ）化合物を含むことができる。ペロブスカイト化合物の組成に応じて、有無機ハイブリッドペロブスカイト（Ｏｒｇａｎｉｃ／ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  ｈｙｂｒｉｄ  ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ）、無機金属ハライドペロブスカイト（Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  ｍｅｔａｌ  ｈａｌｉｄｅ  ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ）などであり得る。
【００６０】
また、ペロブスカイト化合物は任意の結晶構造を持つことができる。前記結晶構造は、正方晶系（Ｃｕｂｉｃ）、四面体系（Ｔｅｔｒａｇｏｎａｌ）、八面体系（Ｒｈｏｍｂｏｈｅｄｒａｌ）、直方体系（Ｏｒｔｈｏｒｈｏｍｂｉｃ）または六方晶系（Ｈｅｘａｇｏｎａｌ）構造であり得るが、これらに制限されるものではない。
【００６１】
ペロブスカイト化合物は、同一の組成に対して固定された結晶構造のみを持たない。任意の原子が単位セル（Ｃｅｌｌ）内で流動的に配置されて様々な構造を持つこともできる。例えば、ペロブスカイト化合物は、結晶型（ｃｒｙｓｔａｌ）、粒子型（ｐａｒｔｉｃｌｅ）または量子ドット（Ｑｕａｎｔｕｍｄｏｔ）であり、任意の原子が単位セル内で流動性を持ってシート状（ｓｈｅｅｔ）の構造を持つこともできる。すなわち、ペロブスカイト化合物の組成比によって結晶構造が限定されるものではなく、任意の構造を持って単位セル内で一定範囲内の組成比を持つこともできる。これにより、後述するように、ペロブスカイト化合物を含む色変換粒子２１１の形態が変わることもある。
【００６２】
ペロブスカイト化合物は、色変換層２１０に入射する光を、他の波長帯域を有する光に変換させることができる。ペロブスカイト化合物は、入射する光を吸収することにより、価電子帯（Ｖａｌｅｎｃｅ  ｂａｎｄ）の電子が伝導帯（Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ  ｂａｎｄ）のエネルギー準位に励起されて励起状態となる。その後、伝導帯の電子は再び価電子帯のエネルギー準位に遷移し、バンドギャップ（Ｂａｎｄ  ｇａｐ）に該当する値を持つ波長の光を放出する。このような過程を介して、色変換粒子２１１は、入射する光（入射光）の波長を変換させて他の波長帯域の光（放出光）として放出することができる。
【００６３】
従来のインジウム−リン（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｐ、ＩｎＰ）、量子ドット（Ｑｕａｎｔｕｍｄｏｔ、ＱＤ）を用いて入射する光の波長を変換させる場合、ＩｎＰ量子ドットの粒子サイズを調節する必要があった。ＩｎＰ量子ドットの場合は、粒子サイズに応じて放出される光の波長が変わるため、粒子サイズを調節して、所定の波長帯域を有する光を放出することができる。放出される光の色純度を高めるために、ＩｎＰ量子ドットの粒子サイズは、比較的高い均一度を持つ必要があり、当該波長帯域を有する光を放出するために量子ドットの粒子サイズを正確に制御する必要があった。また、波長帯域４９５ｎｍ乃至５７０ｎｍの緑色光を放出するときは、輝度及び光変換効率が低いという問題があった。
【００６４】
これに対し、ペロブスカイト化合物の場合は、上述した過程を介して放出される光の波長帯域が化合物の組成に影響を受ける。すなわち、特定の組成を有するペロブスカイト化合物は、粒子サイズが比較的均一でなくても当該波長帯域の光を高い色純度で放出することができる。また、波長帯域４９５ｎｍ乃至５７０ｎｍの緑色光を放出するとき、ＩｎＰ量子ドットに比べて輝度が高く、光変換効率に優れているという利点がある。
【００６５】
本発明に係る色変換粒子２１１は、下記化学式１で表される化合物を含むことができる。
【００６６】
【化３】
2020042249.tif 000005
式中、ＡはＣｓ、Ｒｂまたはこれらの合金であり、ＢはＣｕ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ及びＢｉのうちの少なくとも一つまたはこれらの合金であり、ｍ、ｎおよびｌは１乃至９の整数であり、ＸはＦ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩのうちの少なくとも一つまたはこれらの混合物である。
【００６７】
色変換粒子２１１は、セシウム（Ｃｓ）或いはルビジウム（Ｒｂ）を含み、単位セルあたり特定の範囲内の組成比を有するペロブスカイト化合物を含むことができる。上述した色変換粒子２１１の光変換特性に応じて、前記化学式１は、入射する光を特定の波長帯域の光に変換させるのに適した組成比を持つことができる。
【００６８】
前記化学式１において、前記Ｂはアンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、錫（Ｓｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）及び銅（Ｃｕ）のうちの少なくとも一つであり得る。一実施形態によれば、色変換粒子２１１は、鉛を含まない（Ｐｂ−ｆｒｅｅ）ペロブスカイト化合物を用いて、毒性のない安全な色変換粒子２１１を実現することができる。カドミウム（Ｃｄ）や鉛（Ｐｂ）などの元素の場合は、人体に有害な元素であるので、環境規制によって使用が制限できる。色変換層２１０は、上述したような毒性を持つ元素を含まないことにより、環境的に安全な色変換素子１０を実現することができる。
【００６９】
Ｘは、ハロゲン（Ｈａｌｏｇｅｎ）元素であって、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）またはヨウ素（Ｉ）、またはこれらの組み合わせであり得る。前記化学式１で表される色変換粒子２１１における各元素の組成比とＸで表されるハロゲン元素の種類に応じて、変換される光の波長帯域が変わり得る。色変換粒子２１１が放出する光の波長帯域または色を調節するために、前記化学式１に含まれるハロゲン元素の種類を選択的に変更することができる。
【００７０】
例示的な実施形態において、ＡがＣｓであり、ＢがＳｂであり、ＸがＢｒであり、前記ｍ、ｎおよびｌは上述した範囲内の値を持つことにより、前記化学式１がＣｓ3Ｓｂ2Ｂｒ9で表現できる。この場合、色変換粒子２１１は、入射する青色の第１光Ｌ１を緑の第２光Ｌ２に変換させることができる。また、他の実施形態として、前記化学式１は、ＡがＣｓであり、ＢがＳｂであり、ＸがＩであり、前記ｍ、ｎおよびｌは上述した範囲内の値を持つことにより、前記化学式１がＣｓ3Ｓｂ2Ｉ9で表現できる。この場合、色変換粒子２１１は、入射する青色の第１光Ｌ１を赤色の第３光Ｌ３に変換させることができる。
【００７１】
一実施形態によれば、第１色変換粒子２１１ａと第２色変換粒子２１１ｂは、それぞれ互いに異なるＸを含んで、入射する第１光Ｌ１をそれぞれ第２光Ｌ２及び第３光Ｌ３に変換させることができる。これにより、第１色変換層２１０ａと第２色変換層２１０ｂは、同じ色の光が入射しても、互いに異なる色の光を放出することができる。
【００７２】
図３は図２のＢ部分に対する拡大図である。一実施形態において、ペロブスカイト化合物を含む色変換粒子２１１は、粒子サイズＤｐがナノメートル単位であり、多角形または線形の構造を持つことができる。図３では、色変換粒子２１１が、多角形の一面を有する構造を取っており、一定の厚さを有するシート状（Ｓｈｅｅｔ）または板状（Ｐｌａｔｅ）であることを示している。但し、これに制限されず、色変換粒子２１１は線形（ｗｉｒｅ）、球状（ｓｐｈｅｒｅ）の形状を有することもできる。
【００７３】
例示的な実施形態において、色変換粒子２１１は、粒子サイズが２ｎｍ乃至３００ｎｍ、５ｎｍ乃至２００ｎｍ、１０ｎｍ乃至１００ｎｍまたは２０ｎｍ乃至５０ｎｍの範囲を持つことができる。
【００７４】
具体的に、色変換粒子２１１は、一側方向に測定された長さが前記一側方向に対して垂直な方向に測定された長さよりも長く、前記一側方向に対して垂直な方向に測定された長さは前記色変換粒子２１１の厚さ分よりも長い形状を有することができる。この場合、色変換粒子２１１は、前記一側方向に測定された長さが２ｎｍ乃至３００ｎｍの範囲を持ち、前記厚さは０．５ｎｍ乃至５ｎｍの範囲を持つことができる。但し、これに制限されるものではない。
【００７５】
従来のＩｎＰ量子ドットは、コア−シェル（Ｃｏｒｅ−ｓｈｅｌｌ）構造を持つことにより、コアとシェルに含まれる物質の種類を異ならせて形成できた。また、シェルからコアとシェルとの界面へ行くほど元素の濃度が低くなる濃度勾配を持つこともできた。これに対し、ペロブスカイト化合物の場合、コア−シェル構造ではなく、単一の元素からなる構造を持つことができる。これにより、量子ドット粒子の外部界面と内部中心との間の濃度勾配なしに均一であることもある。但し、これに制限されるものではない。
【００７６】
また、色変換粒子２１１は光透過性樹脂Ｒ上に分散できる。光透過性樹脂Ｒは、色変換層２１０に入射する光を吸収せず、色変換粒子２１１の光吸収及び放出に影響を与えない材料であれば特に制限されない。
【００７７】
特定の波長帯域を有する入射光Ｌが色変換粒子２１１に入射すると、価電子帯の電子を伝導帯準位に励起させ、前記電子が再び価電子帯に遷移しながら、変換された波長帯域を有する放出光Ｌ’として放出できる。
【００７８】
例示的な実施形態において、前記化学式１で表される色変換粒子２１１は、中心波長帯域が４５０ｎｍ乃至４９５ｎｍの範囲を持つ第１光Ｌ１が入射するとき、中心波長帯域が４９５ｎｍ乃至５７０ｎｍの範囲を持つ第２光Ｌ２、または中心波長帯域が６２０ｎｍ乃至７５０ｎｍの範囲を持つ第３光Ｌ３に変換させることができる。すなわち、色変換粒子２１１は、青色の光が入射するとき、緑色または赤色の光に変換させることもできる。
【００７９】
一方、図４は他の実施形態に係る色変換粒子２１１が色変換層２１０に分散した形態を示す断面図である。
【００８０】
一実施形態に係る色変換粒子２１１は、少なくとも一つの粒子が隣接の他の少なくとも一つの粒子と凝集して光透過性樹脂Ｒ上に分散できる。
【００８１】
図４を参照すると、図３とは異なり、複数の色変換粒子２１１は、互いに凝集して群集を成した状態で光透過性樹脂Ｒ上に分散できる。この場合、色変換粒子２１１は、複数のユニットセル（ｕｎｉｔ  ｃｅｌｌ）が合わせられて一つのナノ結晶（ｎａｎｏ  ｃｒｙｓｔａｌ）を形成することもできる。但し、これに制限されるものではない。
【００８２】
一方、上述した色変換粒子２１１を含む色変換層２１０は、インクジェット注入法（Ｉｎｋｊｅｔ  ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）などのさまざまな工程を用いて形成でき、これに制限されるものではない。
【００８３】
第１色変換層２１０ａと第２色変換層２１０ｂは、上述したペロブスカイト化合物を含む色変換粒子２１１をそれぞれ含むことができ、両方の少なくとも一つの層のみが含むこともできる。第１色変換層２１０ａと第２色変換層２１０ｂに入射する光に応じて、ペロブスカイト化合物を含む色変換粒子２１１を選択的に含むことができる。これは色変換素子１０の特性、用途、ユーザーの好みなどに応じて選択的に使用でき、これに制限されるものではない。
【００８４】
例えば、第１色変換層２１０ａは、第１光Ｌ１を第２光Ｌ２に変換させる第１色変換粒子２１１ａを含み、第２色変換層２１０ｂは、第１光Ｌ１を第３光Ｌ３に変換させる第２色変換粒子２１１ｂを含むことができる。上述したように、第１色変換粒子２１１ａと第２色変換粒子２１１ｂは、前記化学式１において、互いに異なる元素を有するペロブスカイト化合物を含むことにより、互いに異なる光変換特性を有することもできる。
【００８５】
色変換層２１０に含まれる色変換粒子２１１から放出される光は、色フィルター層３１０に入射し、色フィルター層で任意の光のみが透過されて最終的に表示装置（図１４及び図１５に示す）で表示できる。これについての詳細な説明は後述する。
【００８６】
光が色変換粒子２１１に入射した後、波長が変換されて放出されるとき、その放出方向はランダムな散乱特性（ランバート（Ｌａｍｂｅｒｔｉａｎ）放出）を有する。よって、このような色変換粒子２１１を含む色変換層２１０は、別の散乱体（ｓｃａｔｔｅｒｅｒ）を含まなくても、色変換層２１０から放出される光の前面と側面の輝度が均一であり得る。但し、色変換層２１０は、光変換率を高めるために別途の散乱体をさらに含むこともできる。散乱体として、後述する色透光層２３０に含まれる散乱体２３１と同一のものを使用することができるが、これらに制限されるものではない。
【００８７】
上述した色変換粒子２１１及び散乱体２３１は、それぞれ、光透過性樹脂Ｒ内で分散して色変換層２１０及び色透光層２３０に含まれ得る。光透過性樹脂Ｒは、色変換粒子２１１の波長変換性能に影響を与えることなく、光吸収を起こさない範囲内の透明な媒質であれば特に制限されない。例示的な実施形態において、光透過性樹脂Ｒは、エポキシ（Ｅｐｏｘｙ）系樹脂、アクリル（Ａｃｒｙｌ）系樹脂などの有機材料を含むことができるが、これに制限されるものではない。
【００８８】
一方、低屈折層４００ａ、４００ｂは、色変換層２１０と色透光層２３０の上下部に配置できる。低屈折層４００ａ、４００ｂは、色変換層２１０及び色透光層２３０の下部と上部にそれぞれ配置された第１低屈折層４００ａ及び第２低屈折層４００ｂを含むことができる。すなわち、低屈折層４００ａ、４００ｂは、色変換層２１０と色透光層２３０の上下部を囲むように配置できる。
【００８９】
低屈折層４００ａ、４００ｂは、色変換層２１０と色透光層２３０の側面の少なくとも一部分上にも配置でき、具体的には、図示の如く、第２低屈折層４００ｂが色変換層２１０及び色透光層２３０の上部だけでなく、側面もカバーするように配置できる。
【００９０】
第１低屈折層４００ａは、第１色変換層２１０ａ、第２色変換層２１０及び色透光層２３０の下部に一体化された単一層として配置できる。但し、これに制限されるものではなく、第１低屈折層４００ａは、互いに区分される別個の層が色変換層２１０と色透光層２３０の下部にそれぞれ配置されたものであってもよい。この場合、第１色変換層２１０ａ、第２色変換層２１０ｂ及び色透光層２３０のうちの一部の層の下部には、第１低屈折層４００ａが配置されなくてもよい。第２低屈折層４００ｂもこれと同一であってもよい。
【００９１】
低屈折層４００ａ、４００ｂは、色変換層２１０と色透光層２３０よりも屈折率が低い層であって、色変換層２１０または色透光層２３０から低屈折層４００ａ、４００ｂに進行する光の全反射を誘導して光を再利用することができる。
【００９２】
具体的に、第１低屈折層４００ａは、下部から入射した光のうち、色変換粒子２１１を経ることなく色変換層２１０を透過しようとする光を、上部方向に反射させて色変換粒子２１１に入射するようにすることができる。第２低屈折層４００ｂは、色変換層２１０内の色変換粒子２１１または色透光層２３０内の散乱体２３１によって上部方向に散乱する光を下部方向に反射させて再利用することもできる。また、第２低屈折層４００ｂのうち、色変換層２１０と色透光層２３０の側面に配置された部分は、上述した役割を選択的にまたは全て行うことができる。このような低屈折層４００ａ、４００ｂが色変換層２１０及び色透光層２３０の少なくとも一面上に配置されることにより、光が再利用できるので、色変換素子の光効率が向上し得る。
【００９３】
ここで、低屈折層４００ａ、４００ｂそれぞれは屈折率が１．３以下であり得る。それぞれの低屈折層４００ａ、４００ｂの屈折率が１．３以下である場合、色変換層２１０または色透光層２３０との屈折率の差が大きいため、光の全反射が十分に起こり得る。
【００９４】
例示的な実施形態において、低屈折層４００ａ、４００ｂは、中空を有する無機粒子と樹脂（ｒｅｓｉｎ）を含むことができる。無機粒子は樹脂内に分散していてもよい。
【００９５】
無機粒子は、シリカ（ＳｉＯ2）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）及び酸化鉄（Ｆｅ3Ｏ4）よりなる群から選択される少なくとも一つを含むことができる。具体的に、無機粒子は、これらの物質の少なくとも一つからなるシェル（Ｓｈｅｌｌ）と、シェルの内部に定義されてシェルに囲まれた中空とを含むことができる。
【００９６】
樹脂は、アクリル（Ａｃｒｙｌ）、ポリシロキサン（Ｐｏｌｙｓｉｌｏｘａｎｅ）、フッ化ポリシロキサン（Ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ−Ｐｏｌｙｓｉｌｏｘａｎｅ）、ポリウレタン（Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）、フッ化ポリウレタン（Ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ−Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）、ポリウレタンアクリレート（Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ−ａｃｒｙｌａｔｅ）、フッ化ポリウレタンアクリレート（Ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ−Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ−ａｃｒｙｌａｔｅ）、カルドバインダー（Ｃａｒｄｏ  ｂｉｎｄｅｒ）、ポリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、ＰＭＳＳＱ（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｓｉｌｓｅｓｑｕｉｏｘａｎｅ）、ＰＭＭＡ（ｐｏｌｙ（ｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ））及びＰＭＳＳＱ−ＰＭＭＡ混成体よりなる群から選択される少なくとも一つを含むことができる。
【００９７】
低屈折層４００ａ、４００ｂは、無機粒子、樹脂、溶媒、光反応基及び添加剤を含む溶液がコーティングされ、焼成および／または光硬化される方式で形成できる。前記溶液に含まれている溶媒、光反応基及び添加剤は、焼成／硬化過程で蒸発するか或いは反応されて除去できる。
【００９８】
一方、図１及び図２を参照すると、色変換層２１０の下部には色フィルター層３１０が配置できる。具体的に、色フィルター層３１０はベース基板１００と色変換層２１０との間に配置できる。
【００９９】
一実施形態によれば、光フィルター層３１０は、色変換層２１０から放出される光が入射し、前記光の少なくとも一部は透過を遮断することができる。具体的に、色フィルター層３１０は、光源から提供される任意の波長帯域を有する光を吸収または反射し、前記任意の波長帯域とは異なる波長帯域を有する光を透過させるカラーフィルター（Ｃｏｌｏｒ  ｆｉｌｔｅｒ）または波長−選択的光学フィルター（Ｏｐｔｉｃａｌ  ｆｉｌｔｅｒ）であり得る。
【０１００】
上述したように、色変換素子１０は、図１を基準に上部が表示素子（図１４及び図１５に示す）に対向するように結合できる。この場合、表示素子から放出された第１光Ｌ１は、色変換層２１０にまず入射して第２光Ｌ２または第３光Ｌ３に変換された後、色フィルター層３１０に入射することができる。このとき、色変換層２１０に入射した第１光Ｌ１の一部は、色変換粒子２１１を経ることなく色変換層２１０をそのまま透過することもできる。このとき、色フィルター層３１０は、このような第１光Ｌ１の透過を遮断して、色変換層２１０から出射される第２光Ｌ２および／または第３光Ｌ３に対する色純度を向上させることができる。
【０１０１】
一実施形態として、色フィルター層３１０は、第１色変換層２１０ａと第２色変換層２１０ｂの下部のみに配置され、色透光層２３０の下部には配置されないことがある。すなわち、色フィルター層３１０は、それぞれ、第１色変換層２１０ａ及び第２色変換層２１０ｂの下部に配置される第１色フィルター層３１０ａ及び第２色フィルター層３１０ｂを含むことができる。第１色フィルター層３１０ａと第２色フィルター層３１０ｂは、色変換層２１０の下部に一体化された単一層として配置できる。但し、これに制限されるものではなく、後述する他の実施形態のように互いに区分される別個の層が第１色変換層２１０ａと第２色変換層２１０ｂにそれぞれ配置されてもよい。
【０１０２】
また、他の実施形態によれば、色フィルター層３１０は、色透光層２３０の下部に配置される第３色フィルター層３１０ｃを含むこともできる。この場合、一例として、第３色フィルター層３１０ｃは、色透光層２３０を通過する第１光Ｌ１を透過させ、これ以外の光は吸収または反射させることもできる。
【０１０３】
一方、色変換層２１０の上部には光フィルター層３２０が配置できる。具体的には、光フィルター層３２０は、色変換層２１０の外側面のうち、ベース基板１００に接する面以外の面に配置できる。一実施形態として、光フィルター層３２０は色変換層２１０と第２低屈折層４００ｂとの間に配置できる。
【０１０４】
光フィルター層３２０は、第２光Ｌ２及び第３光Ｌ３を反射する役割を果たすことができる。具体的に、光フィルター層３２０は、第１光Ｌ１は透過させ、第１光Ｌ１よりも長い波長帯域を有する光、例えば第２光Ｌ２及び第３光Ｌ３は反射するカラーフィルターまたは波長−選択的光学フィルターであり得る。
【０１０５】
上述したように、色変換素子１０は、図１を基準に上部が表示素子（図１４及び図１５に示す）に対向するように接続できる。この場合、色変換粒子２１１ａ、２１１ｂによって、第２光Ｌ２または第３光Ｌ３の一部は光フィルター層３２０の方向に散乱することもある。この際、光フィルター層３２０は、第２光Ｌ２及び第３光Ｌ３を色変換素子１０の出光方向、すなわち図１において下部方向に反射して、色変換素子１０の第２光Ｌ２または第３光Ｌ３に対する輝度、光変換効率などを向上させることができる。また、光フィルター層３２０は、色変換粒子２１１から放出される光を反射させることにより光を再利用（ｒｅｃｙｃｌｅ）することもできる。
【０１０６】
但し、色変換層２１０の上部に配置された第２低屈折率４００ｂも、色変換粒子２１１ａ、２１１ｂによって上部方向に散乱する光を下部方向に反射することができるため、第２低屈折率４００ｂが配置される場合、後述する他の実施形態と同様に光フィルター層３２０は省略されてもよい。
【０１０７】
光フィルター層３２０は、無機材料からなる少なくとも一つの層を含むことができる。ここで、無機材料は、酸化ケイ素（ＳｉＯx）、窒化ケイ素（ＳｉＮx）及び酸窒化ケイ素（ＳｉＯxＮy）のうちの少なくとも一つであり得る。
【０１０８】
例示的な実施形態において、光フィルター層３２０は、互いに交互に積層された複数の低屈折層と複数の高屈折層を含んで構成できる。光フィルター層３２０の低屈折層は、隣接する層に比べて相対的に屈折率が低い層を意味し、高屈折層は、隣接する層に比べて相対的に屈折率が高い層を意味することができる。低屈折層と高屈折層の材料、各層の厚さの差、及び各層の屈折率の差などを用いて、光フィルター層３２０の透過波長帯域と反射波長帯域を制御することができるが、これらに限定されるものではない。
【０１０９】
光フィルター層３２０は、互いに交互に積層された窒化ケイ素層と酸化ケイ素層を含んで構成できる。別の実施形態において、低屈折層は、酸化ケイ素などのケイ素酸化物からなり、高屈折層は、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化タンタル（ＴａＯx）、酸化ハフニウム（ＨｆＯx）または酸化ジルコニウム（ＺｒＯx）などの金属酸化物からなり得る。但し、光フィルター層３２０の構造はこれに制限されるものではない。
【０１１０】
光フィルター層３２０は、色変換層２１０と色透光層２３０の上部に一体化された単一層として配置できる。但し、これに制限されるものではなく、光フィルター層３２０は、色変換層２１０の上部のみに配置されてもよく、互いに区分される別個の層が第１色変換層２１０ａ、第２色変換層２１０ｂ及び色透光層２３０上にそれぞれ配置されてもよい。
【０１１１】
オーバーコート層５００は、上述した色変換層２１０、色透光層２３０、遮光部材ＢＭなどの上部に配置できる。オーバーコート層５００は、ベース基板１００上に配置される部材が積層されることにより発生する段差を最小限に抑えることができる平坦化層であり得る。オーバーコート層５００は、色変換層２１０や色透光層２３０の区分なく、ベース基板１００上に配置された層を全てカバーするように配置できる。
【０１１２】
オーバーコート層５００は、平坦化特性を有する有機材料からなり得る。例えば、オーバーコート層５００は熱硬化性樹脂からなり得る。オーバーコート層５００は、有機材料として、カルド（ｃａｒｄｏ）系樹脂、ポリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）系樹脂、アクリル系樹脂、シロキサン（Ｓｉｌｏｘａｎｅ）系樹脂及びシルセスキオキサン（Ｓｉｌｓｅｓｑｕｉｏｘａｎｅ）系樹脂よりなる群から選ばれた少なくとも一つを含むことができる。
【０１１３】
以下、本発明の幾つかの実施形態に係る色変換素子について説明する。まず、図５は本発明の他の実施形態に係る色変換素子１１の断面図、図６は図５のＣ部分に対する拡大図である。
【０１１４】
図５及び図６の色変換素子１１は、複数の低屈折層４００ａ、４００ｂの上下部に配置された複数のキャッピング層ＣＬをさらに含む以外は、図１乃至図４の説明で上述したのと同様である。以下では、重複する内容は省略し、相違点を中心に説明する。
【０１１５】
図５及び図６を参照すると、複数のキャッピング層ＣＬは、複数の低屈折層４００ａ、４００ｂの上下部に配置できる。具体的に、第１低屈折層４００ａの下部及び上部にはそれぞれ第１キャッピング層ＣＬ１及び第２キャッピング層ＣＬ２が配置でき、第２低屈折層４００ｂの下部及び上部にはそれぞれ第３キャッピング層ＣＬ３及び第４キャッピング層ＣＬ４が配置できる。
【０１１６】
複数のキャッピング層ＣＬは、低屈折層４００ａ、４００ｂに接するように低屈折層４００ａ、４００ｂに直接配置できる。但し、これに制限されるものではなく、第３キャッピング層ＣＬ３のように、光フィルター層３２０を挟んで離隔して配置されてもよい。光フィルター層３２０が上述したように無機材料を含む層からなる場合、光フィルター層３２０も第２低屈折層４００ｂを保護する役割を果たすことができ、後述する実施形態と同様に第３キャッピング層ＣＬ３は省略されてもよい。
【０１１７】
各キャッピング層ＣＬは無機材料を含んで構成できる。具体的に、各キャッピング層ＣＬは、酸化ケイ素（ＳｉＯx）、窒化ケイ素（ＳｉＮx）、酸窒化ケイ素（ＳｉＯxＮy）のうちの少なくとも一つを含むことができる。
【０１１８】
低屈折層４００ａ、４００ｂは、後続の工程過程で、隣接する有機材料層によって溶媒または現像液などが浸透したり、焼成によるアウトガス（Ｏｕｔｇａｓ）が浸透したりして損傷するおそれがある。これにより、屈折率が増加して光の全反射機能が低下するおそれがある。特に、色変換層２１０、色フィルター層３１０及びオーバーコート層５００は、有機材料を含んで構成できるので、隣接する低屈折層４００ａ、４００ｂの機能を低下させる原因になるおそれがある。
【０１１９】
無機材料で構成された複数のキャッピング層ＣＬは、各低屈折層４００ａ、４００ｂを隣接の有機材料層から物理的に離隔及び保護することにより、低屈折層４００ａ、４００ｂの屈折率が増加することを防止することができる。
【０１２０】
図７は本発明の他の実施形態に係る色変換素子１２の断面図、図８は図７のＤ部分に対する拡大図である。
【０１２１】
図７及び図８の色変換素子１２は、第３キャッピング層ＣＬ３が省略される以外は図５及び図６の説明で上述したのと同様である。以下では、重複する内容は省略し、相違点を中心に説明する。
【０１２２】
図７及び図８を参照すると、第２低屈折層４００ｂの下部、具体的には、第２低屈折層４００ｂと色変換層２１０との間に配置される第３キャッピング層ＣＬ３が省略できる。この場合、光フィルター層３２０は、上述したように無機材料を含む層からなり、第２低屈折層４００ｂを保護する役割を果たすことができる。また、光フィルター層３２０は、前記例示された無機物のうちの少なくとも一つを含む単一層から構成されてもよい。
【０１２３】
図９及び図１０は本発明の他の実施形態に係る色変換素子１３、１４の断面図である。
【０１２４】
図９及び図１０はそれぞれ、第１低屈折層４００ａまたは第２低屈折層４００ｂが省略される以外は図５の説明で上述したのと同様である。
【０１２５】
図９及び図１０に示すように、色変換層２１０の下部に配置される第１低屈折層４００ａと色変換層２１０の上部に配置される第２低屈折層４００ｂは、色変換層２１０の特性、色変換素子１３、１４の適用分野、ユーザーの好みなどに応じて適宜加減できる。
【０１２６】
図１１は本発明の他の実施形態に係る色変換素子１５の断面図である。
【０１２７】
図１１の色変換素子１５は、光フィルター層３２０が省略される以外は図５の説明で上述したのと同様である。以下では、重複する内容は省略し、相違点を中心に説明する。
【０１２８】
図１１を参照すると、色変換層２１０と第２低屈折層４００ｂとの間に配置される光フィルター層３２０が省略できる。
【０１２９】
色変換層２１０の上部に配置された第２低屈折層４００ｂは、色変換粒子２１１によって上部方向に散乱する光を下部方向に反射させることができるため、実質的に光フィルター層３２０の機能を含むことができるので、別途の光フィルター層３２０は配置されなくてもよい。
【０１３０】
図１２及び図１３は本発明の他の実施形態に係る色変換素子１６の断面図である。
【０１３１】
図１２の色変換素子１６は、色フィルター層３１０が第１色フィルター層３１０ａと第２色フィルター層３１０ｂに区分される以外は図５の説明で上述したのと同様である。以下では、重複する内容は省略し、相違点を中心に説明する。
【０１３２】
図１２を参照すると、色フィルター層３１０は、第１色変換層２１０ａの下部に配置された第１色フィルター層３１０ａと、第２色変換層２１０ｂの下部に配置された第２色フィルター層３１０ｂに区分できる。
【０１３３】
第１色フィルター層３１０ａは、第１色変換層２１０ａから放出される光、例えば、第１光Ｌ１及び第２光Ｌ２のうち、第１光Ｌ１の透過を遮断しながら、第２光Ｌ２を透過させることができる。第２色フィルター層３１０ｂは、第２色変換層２１０ｂから放出される光、例えば、第１光Ｌ１及び第３光Ｌ３のうち、第１光Ｌ１の透過を遮断しながら、第３光Ｌ３を透過させることができる。すなわち、第１色フィルター層３１０ａと第２色フィルター層３１０ｂはそれぞれ第２光Ｌ２と第３光Ｌ３のみを透過させることができる。
【０１３４】
例示的な実施形態において、第１色フィルター層３１０ａは、黄色または緑色を有する有機膜を含むことができ、第２色フィルター層３１０ｂは、赤色を有する有機膜を含むことができる。但し、これに制限されるものではなく、第１色フィルター層３１０ａ及び第２色フィルター層３１０ｂは、それぞれ黄色を有する有機膜を含むことができる。
【０１３５】
一方、図１３に示すように、他の実施形態に係る色変換素子１６は、色透光層２３０の下部にも色フィルター層３１０が配置されることもある。図１３の色変換素子１６は、色透光層２３０の下部に第３色フィルター層３１０ｃが配置される以外は図１２の説明で上述したのと同様である。以下では、重複する内容は省略し、相違点を中心に説明する。
【０１３６】
図１３を参照すると、色フィルター層３１０は、色透光層２３０の下部に配置された第３色フィルター層３１０ｃをさらに含むことができる。第３色フィルター層３１０ｃは、第１光Ｌ１のみを透過させ、これ以外の波長帯域を有する光は遮断することができる。例示的な実施形態において、第３色フィルター層３１０ｃは、青色を有する有機膜を含むことができるが、これらに制限されるものではない。
【０１３７】
以下では、上述した色変換素子１０を含む表示装置について説明する。
【０１３８】
図１４及び図１５は本発明の実施形態に係る表示装置１、２の断面図である。
【０１３９】
図１４及び図１５を参照すると、表示装置１、２は、表示素子２０、３０と、これに対向して配置された色変換素子１０とを含む。色変換素子１０は、表示素子２０、３０上に配置され、ベース基板１００側が図１４及び図１５を基準に上部を向くように配置できる。
【０１４０】
表示装置１、２には、平面視で略マトリックス状に配列された複数の画素ＰＸ１、ＰＸ２、ＰＸ３が定義できる。本明細書において、「画素（Ｐｉｘｅｌ）」とは、平面視で色表示のために表示領域が区画されて定義される単一領域を意味することができ、一つの画素は、他の画素とは互いに独立して色を表現することが可能な最小単位を意味することができる。すなわち、各画素ＰＸ１、ＰＸ２、ＰＸ３は、色表示を実現するために基本色のうちいずれかの色を一意に表示することができる。例えば、複数の画素ＰＸ１、ＰＸ２、ＰＸ３は、第１光Ｌ１を表示する第１画素ＰＸ１、第２光Ｌ２を表示する第２画素ＰＸ２、及び第３光Ｌ３を表示する第３画素ＰＸ３を含むことができる。互いに隣接して配置された第１画素ＰＸ１、第２画素ＰＸ２及び第３画素ＰＸ３は、基本単位を成して繰り返し配置できる。但し、本発明はこれに制限されるものではない。
【０１４１】
色透光層２３０、第１色変換層２１０ａ及び第２色変換層２１０ｂは、それぞれ、第１画素ＰＸ１、第２画素ＰＸ２及び第３画素ＰＸ３に対応する領域に配置できる。但し、これは一つの例示に過ぎず、色変換層２１０及び色透光層２３０と複数の画素ＰＸ１、ＰＸ２、ＰＸ３との一致する関係は変更できる。
【０１４２】
色変換素子１０については上述したので、以下、図１４および図１５を参照して表示素子２０、３０について説明する。
【０１４３】
まず、図１４を参照して、表示装置１に含まれる表示素子２０について説明する。表示素子２０は、バックライトユニットＢＬＵ、下部基板６２０、画素電極６３０、液晶層６５０、共通電極６７０、下部配向膜６４０、上部配向膜６６０、上部基板６８０、下部偏光素子６１０及び上部偏光素子６９０を含むことができる。
【０１４４】
一実施形態によれば、表示素子２０は、下部基板６２０、下部基板６２０に対向する上部基板６８０、下部基板６２０と上部基板６８０との間に配置された液晶層６５０、液晶層６５０を基準に色変換素子１０の反対側、例えば下部基板６２０側に配置されるバックライトユニットＢＬＵを含むことができる。
【０１４５】
バックライトユニットＢＬＵは、表示素子２０の下側に配置され、特定の波長を有する光を表示素子２０に提供することができる。バックライトユニットＢＬＵは、光を直接放出する光源と、光源から出射された光をガイドして表示素子２０側へ伝達する導光板とを含んで構成できる。
【０１４６】
例示的な実施形態において、光源は第１光Ｌ１を放出することができる。すなわち、バックライトユニットＢＬＵは、青色の第１光Ｌ１を表示素子２０に提供することができる。他の実施形態において、光源は、紫外線帯域でピーク波長を有する光を放出し、バックライトユニットＢＬＵは、前記紫外線を表示素子２０に提供することもできる。また、上述したように、バックライトユニットＢＬＵの青色光が、ペロブスカイト化合物を含む色変換素子１０で緑色光に変換されて高い光変換効率及び輝度を持つことができる。
【０１４７】
下部基板６２０はバックライトユニットＢＬＵの上部に配置できる。下部基板６２０は、薄膜トランジスターを構成するスイッチング素子、駆動素子などと複数の絶縁層を含むことができる。すなわち、下部基板６２０は、上部に配置された液晶の配向を制御するための薄膜トランジスター基板であり得る。
【０１４８】
画素電極６３０は、下部基板６２０上の各画素ＰＸ１、ＰＸ２、ＰＸ３ごとに配置できる。共通電極６７０は、画素電極６３０の上部に画素区分なく配置できる。液晶層６５０は、液晶ＬＣを含み、画素電極６３０と共通電極６７０との間に介在できる。液晶ＬＣは、負の誘電率異方性を持って初期配向状態で垂直配向できる。
【０１４９】
画素電極６３０と共通電極６７０との間に電界が形成されると、液晶ＬＣは、特定の方向に傾くか或いは回転することにより、液晶層６５０を透過する光の偏光状態を変化させることができる。他の実施形態において、液晶ＬＣは、正の誘電率異方性を持って初期配向状態で水平配向されてもよい。
【０１５０】
下部配向膜６４０は、画素電極６３０と液晶層６５０との間に配置でき、上部配向膜６６０は、共通電極６７０と液晶層６５０との間に配置できる。下部配向膜６４０と上部配向膜６６０は、液晶ＬＣが初期配向状態で所定のプレチルト（ｐｒｅｔｉｌｉｔ）角を持つように誘導することができる。
【０１５１】
上部基板６８０は共通電極６７０を支持することができる。上部基板６８０は、薄膜トランジスターを構成するスイッチング素子、駆動素子などと複数の絶縁層を含むことができる。すなわち、上部基板６８０は、上部に配置された液晶の配向を制御するための薄膜トランジスター基板であり得る。
【０１５２】
下部偏光素子６１０は、バックライトユニットＢＬＵと下部基板６２０との間に配置でき、上部偏光素子６９０は、上部基板６８０と色変換素子１０との間に配置できる。下部偏光素子６１０及び上部偏光素子６９０は、吸収型偏光素子または反射型偏光素子であり得る。例えば、吸収型偏光素子は、吸収軸と平行な偏光成分は吸収し、透過軸と平行な偏光成分は透過させて、透過光に偏光を付与することができる。下部偏光素子６１０及び上部偏光素子６９０は、液晶層６５０と一緒に光シャッター機能を行い、各画素ＰＸ１、ＰＸ２、ＰＸ３別に透過光の量を制御することができる
【０１５３】
下部偏光素子６１０及び上部偏光素子６９０の配置位置は、図１４に示された場合に制限されず、下部偏光素子６１０は下部基板６２０と液晶層６５０との間に配置されてもよく、上部偏光素子６９０は共通電極６７０と液晶層６５０との間に配置されてもよい。
【０１５４】
上述したように、表示素子２０は、液晶層６５０の制御によって透過光を調節することによりイメージを表示することができる液晶表示素子であり、上部の色変換素子１０に光を伝達する光源は、液晶表示素子のバックライトユニットＢＬＵであり得る。
【０１５５】
表示素子２０の光源から出射された光は、バックライトユニットＢＬＵ、液晶層６５０などを経て表示素子２０から出射されて色変換素子１０に入射し、色変換素子１０のオーバーコート層５００、第２低屈折層４００ｂ、光フィルター層３２０、色変換層２１０または色透光層２３０、第１低屈折層４００ａ、色フィルター層３１０及びベース基板１００などを順次経て表示装置１の外部へ出射される。この過程で色変換粒子２１１または散乱体２３１によって再び表示素子２０側へ散乱する光の低屈折層４００ａ、４００ｂによって再利用されることにより、表示装置１の光効率や輝度などが向上し得る。
【０１５６】
一方、本発明の表示素子２０が上述の液晶表示素子に制限されるものではなく、他の実施形態によれば、図１５に示すように、表示素子３０は有機発光物質を含む有機発光表示素子３０であってもよい。
【０１５７】
有機発光表示素子３０は、各画素ごとに発光層が配置された構造を持つことができる。この場合、有機発光表示素子の光源は、前記発光層であり、前記発光層は、上部に配置される色変換素子１０に光を伝達することができる。発光層は、青色を発光する単一層または多重層からなり得るが、これらに制限されるものではない。また、上述したように、色変換素子１０が別途のパネルとして製造されて液晶表示素子２０に対向してラミネートされるのとは異なり、有機発光表示素子上に色変換素子１０が直接形成された構造を持ってもよい。
【０１５８】
以下では、図１５を参照して、本発明の他の実施形態に係る表示素子３０が有機発光表示素子である場合について説明する。
【０１５９】
図１５は本発明の他の実施形態に係る表示装置２の断面図である。図１５の表示素子３０が液晶表示素子２０ではない有機発光表示素子３０であるという点を除いて、図１４で説明したのと同様である。以下では、重複する内容は省略し、相違点を中心に説明する。
【０１６０】
図１５を参照すると、表示装置２は、表示素子３０と、その上部に直接配置された色変換素子１０’とを含む。
【０１６１】
表示素子３０は、支持基板９１０、第１電極９２０、画素定義膜９３０、発光層９４０、第２電極９５０、封止膜９６０及び平坦化層９７０を含むことができる。
【０１６２】
支持基板９１０は、発光層９４０などの素子が配置される空間を提供するものであって、表示素子３０を駆動するための配線、電極、半導体、絶縁膜などを含む駆動基板であり得る。
【０１６３】
画素定義膜９３０は支持基板９１０上に配置できる。画素定義膜９３０は、開口部を介して表示素子３０に平面上複数の画素が定義されるようにすることができる。開口部は、各画素ごとに第１電極９２０の少なくとも一部を露出させることができる。
【０１６４】
第１電極９２０は支持基板９１０上に配置できる。第１電極９２０は、表示素子３０の各画素ＰＸ１、ＰＸ２、ＰＸ３に対応する領域に配置できる。第１電極９２０は、表示素子２０の画素電極またはアノード（Ａｎｏｄｅ）電極になることができる。第２電極９５０は発光層９４０上に配置できる。第２電極９５０は発光層９４０と画素定義膜９３０をすべて覆うように配置できる。第２電極９５０は表示素子３０の共通電極またはカソード（Ｃａｔｈｏｄｅ）電極になることができる。
【０１６５】
発光層９４０は、開口部によって露出した第１電極９２０上に配置できる。発光層９４０は、正孔と電子のエキシトン（ｅｘｃｉｔｏｎ）形成によって発光する有機物を含む有機発光層であり得る。発光層９４０は、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び電子注入層のうちの一つ以上をさらに含むことができる。このうち、正孔注入層または正孔輸送層ＨＴＬの場合は発光層９４０と第１電極９２０との間に配置でき、電子輸送層または電子注入層ＥＴＬの場合は発光層９４０と第２電極９５０との間に配置できる。
【０１６６】
また、一実施形態として、図１５に示すように、発光層９４０は、上述した有機発光層が複数積層された構造を持つこともできる。ここで、複数の発光層９４０の間には電荷生成層（Ｃｈａｒｇｅ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ、ＣＧＬ）がさらに配置できる。電荷生成層ＣＧＬは複数の層から構成でき、複数の発光層９４０の間に配置されて有機発光層における正孔と電子のエキシトン形成を誘導することができる。
【０１６７】
一方、複数の発光層９４０は、特定の波長帯の光を発光することができるが、一実施形態として、青色波長帯の光を発光することができる。図１５に示すように、複数の発光層９４０が積層された構造である場合、青色波長帯の光が複数の層から出てくるため、有機表示素子３０の輝度が向上できる。一実施形態として、青色の光を発光する発光層９４０が積層され、複数の発光層９４０の間に電荷生成層ＣＧＬが配置され得る。
【０１６８】
また、他の実施形態として、青色波長帯の光と緑色波長帯の光を発光する発光層を一つ以上含むこともできる。表示素子３０から発光した青色の光が色変換素子１０で緑色の光に変換される場合、色透光層２３０を介して放出される青色の光に比べて光変換効率が低いため輝度が低い可能性がある。そこで、表示素子３０に、緑色波長帯の光を発光する発光層９４０を配置して、緑色光に対する輝度を向上させることができる。一例として、表示素子３０は、青色発光層と緑色発光層が少なくとも一つ積層され、前記発光層同士の間に電荷生成層が配置された構造であり得る。特に、上述したペロブスカイト化合物を含む色変換素子１０により、緑色光の輝度と光変換効率が極大化できる。但し、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１６９】
封止膜９６０は、外部異物または水分が発光層９４０の内部に浸透することを防止するため、表示素子３０を密封するように配置でき、平坦化層９７０は、表示素子３０の上面を平坦化して色変換素子１０’が上部に直接配置されるようにすることができる。
【０１７０】
色変換素子１０’は、表示素子３０上に配置され、図１４で上述したように色変換層２１０及び色透光層２３０が表示素子３０の複数の画素ＰＸ１、ＰＸ２、ＰＸ３に対応するように整列できる。
【０１７１】
色変換素子１０’は、表示素子３０の平坦化層９７０をベース面にして表示素子３０上に直接配置できる。また、色変換素子１０’の垂直配置関係は、図１４とは反対であり得る。すなわち、第２低屈折層４００ｂが上側に配置され、第１低屈折層４００ａが下側に配置され得る。但し、本発明の実施形態はこれに制限されるものではなく、色変換素子１０’は、表示素子３０と離隔して配置されてもよく、垂直配置関係が図１４と同一であってもよい。
【０１７２】
表示素子３０の発光層９４０から放出された第１光Ｌ１は、上部の色変換素子１０’へ提供され、色変換素子１０’は、表示素子３０から第１光Ｌ１の提供を受け、上述したように各画素ＰＸ１、ＰＸ２、ＰＸ３に対応する色の光を放出する。発光層９４０は、青色を発光する有機発光層であり得るが、これに制限されない。
【０１７３】
以下、一実施形態に係る前記化学式１で表される化合物の製造例、及びこれを用いた光学特性評価について説明する。
【０１７４】
製造例
＜Ｃｓ3Ｓｂ2Ｂｒ9の製造＞
前記化学式１で表される化合物のうち、Ｃｓ3Ｓｂ2Ｂｒ9の製造について説明する。
【０１７５】
Ｃｓ3Ｓｂ2Ｂｒ9の製造方法の一つとして、Ｃｓ−アセテート（ａｃｅｔａｔｅ）３ｍｍｏｌとＳｂＢｒ９ｍｍｏｌをエタノール（Ｅｔｈａｎｏｌ）に溶かした後、エタノール（ｅｔｈａｎｏｌ）を蒸発させて黄色の結晶（バルク結晶（ｂｕｌｋ  ｃｒｙｓｔａｌ））を得る。前記黄色の結晶をナノ粒子化させるために、遊星ボールミリング（ｐｌａｎｅｔａｒｙ  ｂａｌｌ−ｍｉｌｌｉｎｇ）を行う。前記遊星ボールミリングは、少なくとも１２０時間行うことにより、Ｃｓ3Ｓｂ2Ｂｒ9を得ることができる。
【０１７６】
また、Ｃｓ3Ｓｂ2Ｂｒ9の他の製造方法として、ＣｓＢｒ３ｍｍｏｌとＳｂＢｒ２ｍｍｏｌをジメチルホルムアミド（ｄｉｍｅｔｈｙｌｆｏｒｍａｍｉｄｅ）、ジメチルスルホキシド（ｄｉｍｅｔｈｙｌ  ｓｕｌｆｏｘｉｄｅ）またはエタノール（ｅｔｈａｎｏｌ）に溶かした後、２００μｌのオレイルアミン（ｏｌｅｙｌａｍｉｎｅ）を添加してＣｓ3Ｓｂ2Ｂｒ9を得ることができる。ここで、オレイルアミンを使用せずに、オレイン酸（ｏｌｅｉｃ  ａｃｉｄ）２０ｍｌを１００ｍｌのオクタン溶液（ｏｃｔａｎｅ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ）に溶かし、これにＣｓＢｒ、ＳｂＢｒ入りの溶液を注ぎながら攪拌することにより、Ｃｓ3Ｓｂ2Ｂｒ9を得ることもできる。
【０１７７】
図１６は一製造例によるＣｓ3Ｓｂ2Ｂｒ9の透過電子顕微鏡（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、ＴＥＭ）写真である。
【０１７８】
図１６を参照すると、Ｃｓ3Ｓｂ2Ｂｒ9は、粒子が球状または多角形の構造を持つことが分かる。また、複数のＣｓ3Ｓｂ2Ｂｒ9粒子が隣接の他の粒子と凝集した状態で存在しており、これらが一つのナノ結晶を成していることが分かる。
【０１７９】
＜光硬化性複合樹脂の製造＞
前記得られたＣｓ3Ｓｂ2Ｂｒ9の光学特性を評価するために、光硬化性複合樹脂を製造する。
【０１８０】
まず、光開始剤、モノマー、バインダー、添加剤などの入った光硬化型樹脂にＣｓ3Ｓｂ2Ｂｒ9を５乃至２０重量％で添加する。光開始剤は３６５ｎｍの紫外線によってラジカル（ｒａｄｉｃａｌ）を形成し、モノマーは６つの官能基を有し、バインダーはアクリレート（ａｃｒｙｌａｔｅ）を使用した。
【０１８１】
実験例：Ｃｓ3Ｓｂ2Ｂｒ9の光学特性測定データ
前記製造されたＣｓ3Ｓｂ2Ｂｒ9を含む光硬化性複合樹脂を用いてＣｓ3Ｓｂ2Ｂｒ9の光学特性を測定し、その結果を図１７に示した。
【０１８２】
図１７は一製造例によるＣｓ3Ｓｂ2Ｂｒ9の光学特性評価の結果を示すグラフである。
【０１８３】
図１７を参照すると、Ｃｓ3Ｓｂ2Ｂｒ9のＰＬＥスペクトル（Ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｔｒｕｍ）から、Ｃｓ3Ｓｂ2Ｂｒ9は中心波長帯域が約３３０ｎｍの光を吸収することができることが分かる。そして、Ｃｓ3Ｓｂ2Ｂｒ9のＰＬスペクトル（Ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  ｓｐｅｃｔｒｕｍ）から、Ｃｓ3Ｓｂ2Ｂｒ9は中心波長帯域が４４０ｎｍ以上の光を放出することが分かる。特に、ＰＬＥスペクトルとＰＬスペクトルのピーク（ｐｅａｋ）強度がほぼ類似であることを確認することができる。これはＣｓ3Ｓｂ2Ｂｒ9が高いエネルギーの光、例えば青色の光を吸収して低いエネルギーの緑色に近い光を放出することができ、このとき、放出される光は、比較的強い強度で放出することができることを示す。したがって、Ｃｓ3Ｓｂ2Ｂｒ9は、色変換素子において高い光変換効率を持つことができ、特に緑色の光における光変換効率に優れた特性を持つことができる。
【０１８４】
以上、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明のその技術的思想や必須の特徴を変更することなく他の具体的な形態で実施できることを理解することができるであろう。よって、以上で記述した実施形態は、あらゆる面で例示的なもので、限定的なものではないと理解すべきである。
【符号の説明】
【０１８５】
１、２    表示装置
１０    色変換素子
２０、３０    表示素子
１００    ベース基板
２１０    色変換層
２３０    色透光層
２１１    色変換粒子
２３１    散乱剤
３１０    色フィルター層
３２０    光フィルター層
４００    低屈折層
５００    オーバーコート層
ＢＭ    遮光部材
【図１】
2020042249.tif 000009
【図２】
2020042249.tif 000010
【図３】
2020042249.tif 000011
【図４】
2020042249.tif 000012
【図５】
2020042249.tif 000013
【図６】
2020042249.tif 000014
【図７】
2020042249.tif 000015
【図８】
2020042249.tif 000016
【図９】
2020042249.tif 000017
【図１０】
2020042249.tif 000018
【図１１】
2020042249.tif 000019
【図１２】
2020042249.tif 000020
【図１３】
2020042249.tif 000021
【図１４】
2020042249.tif 000022
【図１５】
2020042249.tif 000023
【図１６】
2020042249.tif 000024
【図１７】
2020042249.tif 000025