(57)【要約】【目的】光変換層、バックライトモジュール、およびそれを含む表示装置を提供する。【解決手段】バックライトモジュールは、光源、導光板、および光変換層を含む。光源は、光を発射する。導光板は、光源に光結合され、且つ光は、導光板を透過する。光変換層は、導光板の上に配置される。光変換層は、第１層および第２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。複数の第１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。【選択図】図２Ａ
2020077626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を発射する光源と、
前記光源に光結合され、前記光が透過する導光板と、
前記導光板の上に配置され、
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、
を含む光変換層と、
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２量子ドットの発光波長よりも大きいバックライトモジュール。
【請求項２】
前記第１層と前記第２層が、直接接触し、且つ前記第１層と前記第２層が、２つの基板の間に挟持される請求項１に記載のバックライトモジュール。
【請求項３】
前記第１層と前記第２層の間に配置された少なくとも１つの基板をさらに含む請求項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１つの基板が、その中にバリア層を含まない請求項３に記載のバックライトモジュール。
【請求項５】
前記第１層が間に挟持された２つの第１基板と、
前記第２層が間に挟持された２つの第２基板と、
を含み、前記２つの第１基板のうちの１つとそれに隣接する第２基板が、直接接触する請求項１に記載のバックライトモジュール。
【請求項６】
前記光が、青色光であり、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、且つ前記複数の第２量子ドットが、複数の緑色量子ドットを含む請求項１に記載のバックライトモジュール。
【請求項７】
前記第１層が、第１樹脂材料を含み、前記複数の第１量子ドットが、前記第１樹脂材料の中に散布されて埋め込まれ、前記第１樹脂材料が、第１前駆体により製造され、前記第１前駆体が、チオール基を有する第１界面活性剤を含み、
前記第２層が、第２樹脂材料を含み、前記複数の第２量子ドットが、前記第２樹脂材料の中に散布されて埋め込まれ、前記第２樹脂材料が、第２前駆体により製造され、前記第２前駆体が、チオール基を有する第２界面活性剤を含む請求項１に記載のバックライトモジュール。
【請求項８】
前記第１界面活性剤または前記第２界面活性剤が、少なくとも２つのチオール基を有する請求項７に記載のバックライトモジュール。
【請求項９】
前記第１界面活性剤または前記第２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４】
2020077626.tif 000006
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、前記第１界面活性剤または前記第２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、前記第１界面活性剤または前記第２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、前記第１界面活性剤または前記第２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８に記載のバックライトモジュール。
【請求項１０】
前記第１前駆体または前記第２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第１界面活性剤または前記第２界面活性剤と、
３０〜５０重量％の第１アクリレートモノマーと、
５〜３０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７に記載のバックライトモジュール。
【請求項１１】
前記導光板の下方に配置された反射層をさらに含み、前記光を前記光変換層に反射させる請求項１に記載のバックライトモジュール。
【請求項１２】
光源の上に配置され、
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、
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２量子ドットの発光波長よりも大きい光変換層。
【請求項１３】
前記第１層と前記第２層が、直接接触し、且つ前記第１層と前記第２層が、２つの基板の間に挟持された請求項１２に記載の光変換層。
【請求項１４】
前記第１層と前記第２層の間に配置された少なくとも１つの基板をさらに含む請求項１２に記載の光変換層。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの基板が、その中にバリア層を含まない請求項１４に記載の光変換層。
【請求項１６】
前記第１層が、第１樹脂材料を含み、前記複数の第１量子ドットが、前記第１樹脂材料の中に散布されて埋め込まれ、前記第１樹脂材料が、第１前駆体により製造され、前記第１前駆体が、チオール基を有する第１界面活性剤を含み、
前記第２層が、第２樹脂材料を含み、前記複数の第２量子ドットが、前記第２樹脂材料の中に散布されて埋め込まれ、前記第２樹脂材料が、第２前駆体により製造され、前記第２前駆体が、チオール基を有する第２界面活性剤を含む請求項１２に記載の光変換層。
【請求項１７】
前記第１界面活性剤または前記第２界面活性剤が、少なくとも２つのチオール基を有する請求項１６に記載の光変換層。
【請求項１８】
前記第１界面活性剤または前記第２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５】
2020077626.tif 000007
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、前記第１界面活性剤または前記第２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、前記第１界面活性剤または前記第２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、前記第１界面活性剤または前記第２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１６に記載の光変換層。
【請求項１９】
表示パネルと、
前記表示パネルの一側に配置された請求項１〜１１のいずれか１項に記載の前記バックライトモジュールと、
を含む表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光変換層、バックライトモジュール、およびそれを含む表示装置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使用されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、量子ドットは、それ自身の発光波長よりも短い光を吸収する吸収特性を有するため、発光装置において異なる発光波長を有する多種類の量子ドットを混合した時、この発光装置は、量子ドットの光変換効率が下がり、白色点の調整がより複雑になる。したがって、本発明は、上述した欠点を解決し、光変換効率の高い量子ドットを有する発光装置を提供する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、比較的長い発光波長を有する量子ドット層を比較的短い発光波長を有する量子ドット層よりも光源に近い位置に配置することにより、白色点の調整を簡易化して、量子ドットの光変換効率を上げ、それにより、人件費を下げて、バックライトモジュールのエネルギー効率と表示輝度を上げることのできるバックライトモジュールを提供する。
【０００５】
本発明は、光源、導光板、および光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、光を発射する。導光板は、光源に光結合され、且つ光は、導光板を透過する。光変換層は、導光板の上に配置される。光変換層は、第１層および第２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。複数の第１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。
【０００６】
本発明の１つの実施形態において、上述した第１層と第２層は、直接接触し、且つ上述した第１層と上述した第２層は、２つの基板の間に挟持される。
【０００７】
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２層の間に配置された少なくとも１つの基板を含む。
【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１つの基板は、その中にバリア層を含まない。
【０００９】
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基板および２つの第２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。２つの第１基板のうちの１つとそれに隣接する第２基板は、直接接触する。
【００１０】
本発明の１つの実施形態において、上述した光は、青色光であり、複数の第１量子ドットは、複数の赤色量子ドットを含み、且つ複数の第２量子ドットは、複数の緑色量子ドットを含む。
【００１１】
本発明の１つの実施形態において、上述した第１層は、さらに、第１樹脂材料を含む。複数の第１量子ドットは、第１樹脂材料の中に散布されて埋め込まれる。第１樹脂材料は、第１前駆体により製造され、第１前駆体は、チオール基を有する第１界面活性剤を含む。
【００１２】
本発明の１つの実施形態において、上述した第２層は、さらに、第２樹脂材料を含む。複数の第２量子ドットは、第２樹脂材料の中に散布されて埋め込まれる。第２樹脂材料は、第２前駆体により製造され、第２前駆体は、チオール基を有する第２界面活性剤を含む。
【００１３】
本発明の１つの実施形態において、上述した第１界面活性剤または第２界面活性剤は、少なくとも２つのチオール基を有する。
【００１４】
本発明の１つの実施形態において、上述した第１界面活性剤または第２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：
【００１５】
【化１】
2020077626.tif 000003
【００１６】
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、上述した第１界面活性剤または第２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；上述した第１界面活性剤または第２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；上述した第１界面活性剤または第２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。
【００１７】
本発明の１つの実施形態において、上述した第１前駆体または第２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第１界面活性剤または第２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。
【００１８】
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、導光板の下方に配置された反射層を含み、光を光変換層に反射させる。
【００１９】
本発明は、光源の上に配置された光変換層を提供する。光変換層は、光源の近くにあり、且つ複数の第１量子ドットを含む第１層と、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２層とを含む。複数の第１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。
【００２０】
本発明の１つの実施形態において、上述した第１層と第２層は、直接接触し、且つ第１層と第２層は、２つの基板の間に挟持される。
【００２１】
本発明の１つの実施形態において、上述した光変換層は、さらに、第１層と第２層の間に配置された少なくとも１つの基板を含む。
【００２２】
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つの基板は、その中にバリア層を含まない。
【００２３】
本発明の１つの実施形態において、上述した第１層は、第１樹脂材料を含む。複数の第１量子ドットは、第１樹脂材料の中に散布されて埋め込まれる。第１樹脂材料は、第１前駆体により製造され、第１前駆体は、チオール基を有する第１界面活性剤を含む。上述した第２層は、第２樹脂材料を含む。複数の第２量子ドットは、第２樹脂材料の中に散布されて埋め込まれる。第２樹脂材料は、第２前駆体により製造され、第２前駆体は、チオール基を有する第２界面活性剤を含む。
【００２４】
本発明の１つの実施形態において、上述した第１界面活性剤または第２界面活性剤は、少なくとも２つのチオール基を有する。
【００２５】
本発明の１つの実施形態において、上述した第１界面活性剤または第２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：
【００２６】
【化２】
2020077626.tif 000004
【００２７】
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。
【００２８】
本発明は、表示パネルおよび上述したバックライトモジュールを含む表示装置を提供する。バックライトモジュールは、表示パネルの一側に配置される。
【発明の効果】
【００２９】
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多種類の量子ドットを異なるレベルに分けて配置することにより、比較的短い発光波長を有する量子ドットの放射光が比較的長い発光波長を有する量子ドットによって吸収されるのを防ぎ、それにより、比較的短い発光波長を有する量子ドットの放射光の減少をさらに防ぎ、比較的長い波長を有する放射光に変換を防ぐことができる。つまり、本発明の実施形態は、量子ドットを異なるレベルに分けて配置することにより、他の色の量子ドットの発光強度に影響されずに、どんな種類の量子ドットの含有量も調整することができる。また、比較的短い発光波長を有する量子ドットの放射光は、既に１回光変換されているため、本発明は、２次光変換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、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。したがって、本発明の実施形態は、白色点の調整を簡易化することができ、同時に、表示装置のエネルギー効率を上げることができる。また、表示装置の色域および光学特性を犠牲にすることなく人件費を下げ、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。
【００３０】
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】
【００３１】
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。
【００３２】
【図１】図１は、本発明の第１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の光変換層の拡大概略図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図１の別の光変換層の拡大概略図である。
【図３】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。
【図４】図４は、本発明の第２実施形態に係る表示装置の断面概略図である。
【図５】図５は、実験例１と比較例１の光変換層の発光強度と波長の関係図である。
【図６Ａ】図６Ａは、比較例１と比較例２の光変換層の発光強度と波長の関係図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、比較例２と比較例３の光変換層の発光強度と波長の関係図である。
【図７】図７は、実験例１および比較例１〜比較例３の光変換層の色度図（chromaticity diagram）である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
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。
【００３４】
図１は、本発明の第１実施形態に係る表示装置の断面概略図である。図２Ａは、図１の光変換層の拡大概略図である。図２Ｂは、図１の別の光変換層の拡大概略図である。
【００３５】
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および表示パネル２００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。
【００３６】
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、複数の光源１０４、光変換層１１０、および反射層１０８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（図４に示す）、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、均一なヘイズ（haze）を有する光拡散板であってもよく、ヘイズにより入光面１０２ｂから入射した光ビームを拡散して、光拡散板の発光面１０２ａに均一に導き出すことができる。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。
【００３７】
図１に示すように、光源１０４は、光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。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は、白色光または特定の波長の光（例えば、青色光、赤色光等）を発光することができる。青色光を例に挙げると、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を透過して光変換層１１０に到達する。続いて、光源１０４が発光した青色光ＢＬは、光変換層１１０によって赤色光および緑色光に部分的に変換されるため、青色光ＢＬ、赤色光、および緑色光が混合されて白色光ＷＬになり、光変換層１１０上の表示パネル２００に透過する。
【００３８】
反射層１０８は、導光板１０２の背面１０２ｂに配置され、光源１０４が発光した光ＢＬを光変換層１１０に反射し、それにより、光変換層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。
【００３９】
光変換層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、光変換層１１０ａは、互いに直接接触する第１層１１２と第２層１１４を含む。第１層１１４は、光源１０４の近くにあり、且つ複数の第２量子ドットを含む。第２層１１４は、複数の第２量子ドットを含み、且つ第１層１１２よりも光源１０４から遠くにある。つまり、第１層１１２は、光源１０４と第２層１１４の間に配置される。
【００４０】
注意すべきこととして、第１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ため、第１量子ドットが第２量子ドットの放射光を吸収して、光変換層１１０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、緑色量子ドットが発光した緑色光も吸収してから、赤色光に変換する。この状況で、赤色量子ドットと緑色量子ドットを同じ層に混合して配置した場合、赤色量子ドットが緑色光を吸収し、変換された赤色放射光が２回変換されるため（つまり、青色光→緑色光→赤色光）、光変換効率が低くなる。一方、光変換層１１０は、緑色量子ドットの緑色放射光が赤色量子ドットに吸収されることによって、光変換層１１０の緑色光強度を下げる。本実施形態において、赤色量子ドットと緑色量子ドットをそれぞれ異なるレベルの層に配置する。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１１４（以下、緑色量子ドット層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と赤色光が緑色量子ドット層１１４を通過して、別の部分の青色光ＢＬを緑色光に変換する。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。また、緑色量子ドットは、赤色光を吸収することができず、且つ緑色光は、赤色量子ドットを通過しないため、赤色量子ドットの発光強度も緑色量子ドットの発光強度も影響を受けない。つまり、本実施形態は、赤色量子ドット層１１２と緑色量子ドット層１１４を異なるレベルに分けて配置することにより、量子ドット層１１０の光変換効率が下がるのを防ぐだけでなく、赤色量子ドットの発光強度および緑色量子ドットの発光強度を維持することもできる。したがって、本実施形態は、光変換層１１０の光変換効率を上げることができ、それにより、それ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。
【００４１】
また、多種類の量子ドットを混合した光変換層の周知の技術では、単色の量子ドット（例えば、赤色量子ドット）の濃度を調整するために、全ての色（例えば、赤色光、緑色光、青色光等）の発光強度が影響を受ける。これは、赤色光の強度が赤色量子ドットの濃度の上昇により増加して、さらに多くの青色光および緑色光が増加した赤色量子ドットに吸収され、それにより、青色光の強度と緑色光の強度が下がるためである。一方、緑色光の強度が緑色量子ドットの濃度の上昇により増加した時、さらに多くの青色光が緑色量子ドットに吸収されて緑色光に変換される。つまり、青色光が減少して、緑色光が増加する。しかしながら、増加した緑色光は、赤色量子ドットに吸収されて赤色光に変換され、それにより、赤色光の強度が増加する。この状況では、赤色量子ドットの濃度および緑色量子ドットの濃度を変更すると、いずれも相互作用の関係により、赤色光と緑色光の発光強度に同時に影響を与える。逆に、本実施形態は、赤色量子ドット層１１２と緑色量子ドット層１１４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、本実施形態の光変換層の配置は、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。
【００４２】
図２Ａに示した第１層１１２と第２層１１４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、第１層１１２は、第２層１１４に直接接触しなくてもよい。別の実施形態において、図２Ｂに示すように、基板１１１、１１３を第１層１１２と第２層１１４の間に配置して、第１層１１２と第２層１１４を分離してもよい。いくつかの実施形態において、第１層１１２と第２層１１４の間に単層基板（例えば、単層基板１１１）、二層基板（例えば、二層基板１１１、１１３）、または多層基板（図示せず）を配置して、第１層１１２と第２層１１４を分離してもよい。具体的に説明すると、第１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、且つ第２層１１４を２つの第２基板１１３の間に挟持して、第２積層Ｓ２を形成してもよい。続いて、第２積層Ｓ２を第１積層Ｓ１の上に配置して、光変換層１１０ｂを形成する。いくつかの実施形態において、基板１１１、１１３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１１１、１１３は、同じ材料を有してもよく、あるいは異なる材料を有してもよい。さらに別の実施形態において、基板１１１、１１３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１１１、１１３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１１１、１１３は、その中にバリア層を含まなくてもよい。
【００４３】
また、図２Ａと図２Ｂは、単一の第１層１１２と単一の第２層１１４のみを示しているが、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、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よりも光源１０４に近く、第１層１１２または第２層１１４が多層の量子ドット層であり、且つ各量子ドット層が１種または多種類の色の複数の量子ドットを含んでいれさえすればよい。代わりの実施形態において、図２Ａに示した光変換層１１０ａは、互いに接触する第１層１１２と第２層１１４を挟持する２つの基板（図示せず）を含んでもよい。
【００４４】
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１１５は、図２Ａと図２Ｂの第１層１１２または第２層１１４であってもよいが、本発明はこれに限定されない。
【００４５】
具体的に説明すると、図３に示すように、量子ドット層１１５は、樹脂材料１１８の中に散布され、埋め込まれた発光材料１１６を含む。１つの実施形態において、発光材料１１６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１１６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。例を挙げて説明すると、第１層１１２は、赤色量子ドット層であってもよく、第２層１１４は、緑色量子ドット層であってもよい。
【００４６】
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。
【００４７】
１つの実施形態において、樹脂材料１１８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１１８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１１８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、第１層１１２および第２層１１４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、第１層１１２および第２層１１４は、同じ含有量の発光材料１１６、樹脂材料１１８を含んでもよく、あるいは異なる含有量の発光材料１１６、樹脂材料１１８を含んでもよい。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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：
【００５２】
【化３】
2020077626.tif 000005
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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１１６（以下、量子ドット１１６と称す）を均一に分散させて、量子ドット１１６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１１６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１１６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１１６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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
１つの実施形態において、量子ドット層１１５は、さらに、粒子を含み、その含有量は、発光材料１１６と樹脂材料１１８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１１６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１１６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１１５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１１５の変換効率を上げることができる。
【００６９】
図４は、本発明の第２実施形態に係る表示装置の断面概略図である。
【００７０】
図４を参照すると、第２実施形態の表示装置２０と第１実施形態の表示装置１０は類似しており、詳しい材料と配置は、上述した段落において既に詳述しているため、ここでは説明を省略する。上記の両者の異なる点は：表示装置２０の光源１０４が導光板１０２の入光面（側面）１０２ｓに配置され、エッジライト（edge-lit）型の構造を形成することである。具体的に説明すると、導光板１０２は、発光面１０２ａ、背面１０２ｂ、および入光面１０２ｓを有し、入光面１０２ｓは、発光面１０２ａと背面１０２ｂを接続する。１つの実施形態において、図４に示すように、導光板１０２の断面図は、三角形を表し、導光板１０２の発光面１０２ａと背面１０２ｂの延伸方向に鋭角Ａが挟まれる。光源１０４が発光した青色光ＢＬは、導光板１０２に進入した後、導光板１０２の全反射により導光板１０２内を透過し、発光面１０２ａを通過して光変換層１１０に到達する。続いて、光源１０４が発光した青色光ＢＬは、光変換層１１０により部分的に赤色光と緑色光に変換され、青色光ＢＬ、赤色光、および緑色光が混合されて白色光ＷＬになり、光変換層１１０の上の液晶パネル２００に透過する。
【００７１】
その他の実施形態において、導光板１０２は、ヘイズが入光面１０２ｂから発光面１０２ａの方向に向かって徐々に増える光拡散板であってもよい。ここで、ヘイズ（haze）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。
【００７２】
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。
【００７３】
比較例１
【００７４】
０．０６ｗｔ％の赤色量子ドット（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ量子ドット）をアクリレートポリマーの前駆体と混合し、紫外光（ＵＶ）で赤色量子ドット層に硬化させて、赤色単層構造の光変換層を形成した。赤色単層構造を図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赤色単層構造を含むバックライトモジュールの発光を測定し、その結果を図５と図６Ａに示した。
【００７５】
実験例１
【００７６】
まず、０．０６ｗｔ％の赤色量子ドット（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ量子ドット）をアクリレートポリマーの前駆体と混合し、ＵＶで赤色量子ドット層に硬化させた。続いて、０．７５ｗｔ％の緑色量子ドット（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ量子ドット）を製造したアクリレートポリマーの前駆体と混合し、赤色量子ドット層の上に塗布して、ＵＶで緑色量子ドット層に硬化させ、２色積層構造の光変換層を形成した。この２色積層構造を図１のバックライトモジュール１００の中に入れ、赤色量子ドット層は、緑色量子ドット層よりも光源に近い。その後、ルミノメーターを使用して上述した２色積層構造を含むバックライトモジュールの発光を測定し、その結果を図５に示した。
【００７７】
図５を参照すると、上述した２色積層構造は、緑色量子ドット層を有するが、この２色積層構造が発光した赤色光の強度は、赤色単層構造の赤色光の強度と同じである。つまり、赤色量子ドット層が緑色量子ドット層よりも光源に近い時、赤色量子ドット層は、緑色量子ドット層が生成した緑色光を吸収しない。また、緑色量子ドット層も青色光を緑色光に変換するだけで、赤色量子ドットからの赤色光を変換しない。この結果は、実験例１の２色積層構造において、その他の量子ドット群（つまり、赤色量子ドット）の発光強度に大きな影響を与えずに、１つの量子ドット群（つまり、緑色量子ドット）の含有量を変更できることを証明している。したがって、２色積層構造は、ＣＩＥ色座標を調整するプロセスを簡易化することができる。ここで、ＣＩＥ色座標は、国際照明委員会（Commission Internationale de L'Eclairage, CIE）のメンバーが１９３１年に定義したものであり、数学の方法を採用して色彩空間を定義している。
【００７８】
比較例２
【００７９】
０．０６ｗｔ％の赤色量子ドット（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ量子ドット）、０．７５ｗｔ％の緑色量子ドット（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ量子ドット）、およびアクリレートポリマーの前駆体を一緒に混合し、ＵＶで２色単層構造の光変換層を形成した。続いて、この２色単層構造を図１のバックライトモジュール１００の中に入れ、ルミノメーターを使用して上述した２色単層構造を含むバックライトモジュールの発光を測定し、その結果を図６Ａと図６Ｂに示した。
【００８０】
比較例３
【００８１】
０．７５ｗｔ％の緑色量子ドット（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ量子ドット）を製造したアクリレートポリマーの前駆体と混合し、ＵＶで緑色単層構造の光変換層に硬化させた。この緑色単層構造を図１のバックライトモジュール１００の中に入れ、ルミノメーターを使用して上述した緑色単層構造を含むバックライトモジュールの発光を測定し、その結果を図６Ｂに示した。
【００８２】
図６Ａを参照すると、２色単層構造の赤色光の強度は、赤色単層構造の赤色光の強度よりも大きい。つまり、２色単層構造の赤色量子ドットは、青色光を吸収するだけでなく、緑色量子ドットが発光した緑色光も吸収してから、赤色光に変換するため、光変換率の低い二次光変換が行われる。
【００８３】
図６Ｂを参照すると、２色単層構造の緑色光の強度は、緑色単層構造の緑色光の強度よりも小さい。つまり、２色単層構造の赤色量子ドットは、青色光を吸収するだけでなく、緑色量子ドットが発光した緑色光も吸収し、それにより、緑色量子ドットの発光強度が減少する。
【００８４】
また、図６Ａと図６Ｂからわかるように、２色単層構造において、赤色量子ドットの濃度を変更するか、緑色量子ドットの濃度を変更するかに関わらず、いずれもその他の色の量子ドットの発光強度に影響を与えることにより、白色点を調整する、またはＣＩＥ色座標を調整するプロセスを複雑化している。
【００８５】
図７は、実験例１および比較例１〜比較例３の光変換層の色度図である。
【００８６】
実験例１の積層構造は、赤色量子ドット層と緑色量子ドット層を異なるレベルに分けて配置し、赤色量子ドット層は、緑色量子ドット層よりも光源に近いため、赤色量子ドットが緑色光を吸収して二次光変換されるのを防ぐことができる。図７を参照すると、実験例１の積層構造のＣＩＥ色座標ｘ値（赤色光を示す）と比較例１の赤色単層構造のＣＩＥ色座標ｘ値を比較する。また、実験例１の緑色量子ドット層は、赤色量子ドット層の上に積み重ねられるため、緑色量子ドットが赤色光を吸収することも、緑色が光赤色量子ドットを通過して二次光変換されることもない。したがって、図７に示すように、比較例１の赤色単層構造と比較して、実験例１の積層構造は、ＣＩＥ色座標ｙ値（緑色光を示す）のみが増加し、ＣＩＥ色座標ｘ値（赤色光を示す）には顕著な変化がない。つまり、実験例１の積層構造は、白色点を調整する、またはＣＩＥ色座標を調整するプロセスを簡易化することができる。
【００８７】
一方、赤色量子ドットと緑色量子ドットを同じ層に混合して比較例２の２色単層構造を形成した時、緑色量子ドットが青色光を吸収して緑色光に変換されてから、この緑色光が赤色量子ドットに吸収されて赤色光に二次変換されるため、それにより、全発光量が減少し、全発光量における赤色光の比率が相対的に増加する。したがって、図７に示すように、比較例２の２色単層構造のＣＩＥ色座標ｘ値は、比較例１の赤色単層構造のＣＩＥ色座標ｘ値よりも大きい。つまり、比較例１の赤色単層構造と比較して、比較例２の２色単層構造のＣＩＥ色座標ｙ値（緑色光を示す）は、増加するだけでなく、ＣＩＥ色座標ｘ値（赤色光を示す）もわずかに増加する。
【００８８】
また、緑色量子ドットと赤色量子ドットを同じ層に混合して比較例２の２色単層構造を形成した時、緑色量子ドットが発光した緑色光が赤色量子ドットに吸収され、それにより、緑色光の強度が下がる。したがって、図７に示すように、比較例２の２色単層構造のＣＩＥ色座標ｙ値は、比較例３の緑色単層構造のＣＩＥ色座標ｙ値よりも小さい。つまり、比較例３の緑色単層構造と比較して、比較例２の２色単層構造は、ＣＩＥ色座標ｘ値（赤色光を示す）が増加するが、そのＣＩＥ色座標ｙ値（緑色光を示す）は逆に減少する。
【００８９】
図７からわかるように、比較例２の２色単層構造において、赤色量子ドットの濃度および緑色量子ドットの濃度を変更すると、いずれも相互作用の関係により、同時にＣＩＥ色座標のｘとｙ値に影響を与える。反対に、実験例１の積層構造は、赤色量子ドットと緑色量子ドット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し、それにより、ＣＩＥ色座標のｘとｙ値に影響を与えるのを防ぐことができる。つまり、実験例１の積層構造の配置は、白色点の調整を簡易化して、所望の色点および光学特性を正確に表現することができる。
【００９０】
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多種類の量子ドットを異なるレベルに分けて配置することにより、比較的短い発光波長を有する量子ドットの放射光が比較的長い発光波長を有する量子ドットによって吸収されるのを防ぎ、それにより、二次変換されて光変換効率が下がるのを防ぐことができる。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、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。また、本発明の実施形態は、量子ドットを異なるレベルに分けて配置するため、その他の色の量子ドットの発光強度に影響を与えずに、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。したがって、本発明の実施形態は、白色点の調整を簡易化して、所望の色点および光学特性を正確に表現することができる。
【００９１】
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】
【００９２】
１０、２０  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
１０２ｓ  側面
１０４  光源
１０８  反射層
１１０、１１０ａ、１１０ｂ  光変換層
１１１  第１基板
１１２  第１層
１１３  第２基板
１１４  第２層
１１５  量子ドット層
１１６  発光材料
１１８  樹脂材料
２００  表示パネル
Ａ  鋭角
ＢＬ  青色光
Ｓ１  第１積層
Ｓ２  第２積層
ＷＬ  白色光
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【外国語明細書】
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