(57)【要約】      （修正有）【課題】光効率性が高く、広視野角を提供する表示装置を提供する。【解決手段】第１波長の第１光を出射する光源ユニットＬＵと、第１光を吸収して第１波長より長い第２波長を有する第２光を出射する色変換部と、色変換部の少なくとも一部をカバーし第１光を反射し第２光を透過する光反射層ＲＦ１と、を含む光学フィルターＯＦと、第１光若しくは第２光を透過、又は遮断する光学シャッターＯＳと、を含む表示装置。【選択図】図１
2014002363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１波長の第１光を出射する光源ユニットと、
前記第１光を吸収して前記第１波長より長い第２波長を有する第２光を出射する色変換部と、前記色変換部の少なくとも一部をカバーし前記第１光を反射し前記第２光を透過する光反射層と、を含む光学フィルターと、
前記第１光若しくは前記第２光を透過、又は遮断する光学シャッターと、を含む表示装置。
【請求項２】
前記第１光は紫外線又は近紫外線波長帯域を有し、前記第２光は可視光線の波長帯域を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記色変換部は前記第１光を吸収して前記第２光を出射する量子ドット及び蛍光体のうち少なくとも１つを含む請求項２記載の表示装置。
【請求項４】
複数の前記色変換部から出射される前記第２光は、青色、緑色、及び赤色のうち少なくとも１つを有する請求項３記載の表示装置。
【請求項５】
前記光反射層は互いに異なる屈折率を有する少なくとも２層以上の複層請求項２記載の表示装置。
【請求項６】
前記光反射層は第１屈折率を有する少なくとも１つの第１層及び前記第１屈折率と異なる第２屈折率を有する少なくとも１つの第２層を含み、前記第１層と前記第２層は交互に配置される請求項５記載の表示装置。
【請求項７】
前記光学シャッターは対向する前記光源ユニットと前記光学フィルターとの間に配置される請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
前記光反射層は前記色変換部の前記光源ユニット側の面の反対面をカバーする請求項７記載の表示装置。
【請求項９】
前記光反射層は前記色変換部の前記光源ユニット側の面を除外した残りをカバーする請求項８記載の表示装置。
【請求項１０】
前記光源ユニットを介して前記光学シャッターと対向し、前記第１光及び前記第２光を反射する反射板をさらに含む請求項７記載の表示装置。
【請求項１１】
前記光源ユニットは前記第１光を出射する光源と、
前記光源からの前記第１光を前記光学シャッターへ導く導光板と、をさらに含む請求項７記載の表示装置。
【請求項１２】
前記導光板を介して前記光学シャッターと対向し、前記第１光を反射し、前記第２光を透過又は反射する反射板をさらに含む請求項１１記載の表示装置。
【請求項１３】
前記反射板は互いに異なる屈折率を有する少なくとも２層以上の複層を含む請求項１２記載の表示装置。
【請求項１４】
前記反射板は第３屈折率を有する少なくとも１つの第３層及び前記第３屈折率と異なる第４屈折率を有する少なくとも１つの第４層を含み、前記第３層と前記第４層は交互に配置される請求項１３記載の表示装置。
【請求項１５】
前記光学シャッターは映像表示層と、前記映像表示層を駆動する電極を含む請求項１に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記映像表示層と前記光学フィルターを介して互いに対向する第１ベース基板と第２ベース基板をさらに含む請求項１５記載の表示装置。
【請求項１７】
前記電極は前記第１ベース基板と前記映像表示層との間及び前記映像表示層と前記光学フィルターとの間の少なくとも１つのところに配置され、互いに離隔されて前記映像表示層に電界を提供する第１電極及び第２電極を含む請求項１６記載の表示装置。
【請求項１８】
前記映像表示層と前記光学フィルターとの間に提供された第３ベース基板をさらに含む請求項１６記載の表示装置。
【請求項１９】
前記電極は前記第１ベース基板と前記映像表示層との間及び前記第３ベース基板と前記映像表示層との間の少なくとも１つのところに配置され、互いに離隔されて前記映像表示層に電界を提供する第１電極及び第２電極を含む請求項１８記載の表示装置。
【請求項２０】
前記色変換部は前記第２ベース基板上に配置されて前記第２ベース基板の一面と共にマイクロキャビティを形成する絶縁膜と、前記マイクロキャビティ内に提供された色変換物質と、を含む請求項１６記載の表示装置。
【請求項２１】
前記光反射層は前記第２ベース基板の一面上に配置される請求項２０記載の表示装置。
【請求項２２】
前記光反射層は前記絶縁膜を覆う請求項２０記載の表示装置。
【請求項２３】
前記光学シャッターはマトリックス形状に配列された複数の画素を含み、
前記色変換部は複数配置されて各画素に対応する請求項２０に記載の表示装置。
【請求項２４】
複数の前記色変換部から出射される前記第２光は、青色、緑色、赤色、及び白色のうち少なくとも１つを有する請求項２３に記載の表示装置。
【請求項２５】
前記各色変換部は２以上の前記画素に対応する請求項２３に記載の表示装置。
【請求項２６】
前記絶縁膜は互いに異なる屈折率を有する少なくとも２層以上の複層が配置されて前記第２光を透過し前記第１光を反射する請求項２０に記載の表示装置。
【請求項２７】
前記映像表示層は液晶層、エレクトロ・ウェッティング層、又は電気泳動層である請求項１５に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発光表示装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
近年、薄型表示装置としては液晶表示装置、エレクトロ・ウェッティング方式表示装置、電気泳動表示装置等が広く使用されている。これらの表示装置は非自発光型表示パネルと、その表示パネルへ光を供給するバックライトユニットを含む。一般的に、バックライトユニットは前記表示パネルへ白色光を提供し、前記白色光は前記表示パネルの内部に提供されたカラーフィルターを通じて特定カラーを有する光に変換されて使用者の目に視認される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】韓国公開特許第１０−２０１１−００１４９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、光効率性が高く、広視野角の表示装置を提供することである。また、本発明の他の目的は、安定した駆動が可能な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】
本発明の実施形態による表示装置は第１波長の第１光を出射する光源ユニットと、前記第１光を第２光に変換する光学フィルターと、前記第１光若しくは前記第２光を透過させるか、又は遮断する光学シャッターと、を含む。
【０００６】
前記光学フィルターは前記第１光を吸収して前記第１波長より長い第２波長を有する前記第２光を出射する色変換部と、前記色変換部の少なくとも一部をカバーし、前記第１光を反射し、前記第２光を透過する光反射層と、を含む。
【０００７】
前記色変換部は前記第１光を吸収して前記第２光を出射する量子ドット及び／又は蛍光体を含む。
【０００８】
前記第１光は紫外線又は近紫外線波長帯域を有し、前記第２光は可視光線の波長帯域を有する。
【０００９】
前記色変換部は青色、緑色、及び赤色のうち少なくとも１つを有する前記第２光を出射する複数の色変換部を含むことができる。
【００１０】
前記光反射層は互いに異なる屈折率を有する少なくとも２層以上の複層に提供されてもよい。
【００１１】
前記光反射層は第１屈折率を有する少なくとも１つの第１層及び前記第１屈折率と異なる第２屈折率を有する少なくとも１つの第２層を含み、前記第１層と前記第２層は交互に配置されてもよい。
【００１２】
前記表示装置は前記映像表示層と前記光学フィルターを介して互いに対向する第１ベース基板と第２ベース基板をさらに包含できる。
【００１３】
前記色変換部は前記第２ベース基板上に配置されて前記第２ベース基板の一面と共にマイクロキャビティを形成する絶縁膜と、前記マイクロキャビティ内に提供された色変換物質を包含することができる。
【００１４】
前記映像表示層は受光形で液晶層、エレクトロ・ウェッティング層、又は電気泳動層であってもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は光効率性が高く、広視野角の表示装置を提供する。また、  本発明は安定した駆動が可能な表示装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態による表示装置の一部を示した斜視図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ’線に沿う断面図である。
【図３】光反射層を採用したガラス基板において、波長にしたがう透過率を示したグラフである。
【図４】光反射層を採用したガラス基板において、波長にしたがう反射率を示したグラフである。
【図５】本発明の第２実施形態による表示装置を示した断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態による表示装置を示した断面図である。
【図７】本発明の第４実施形態による表示装置の一部を示した断面図である。
【図８】本発明の第５実施形態による表示装置の一部を示した断面図である。
【図９】本発明の第６実施形態による表示装置の一部を示した断面図である。
【図１０】本発明の第７実施形態による表示装置の一部を示した断面図である。
【図１１】本発明の第８実施形態による表示装置の一部を示した断面図である。
【図１２Ａ】本発明の第８実施形態による表示装置の製造方法を順次的に示したことであって、図１のＩ−Ｉ’線に対応する断面図である。
【図１２Ｂ】本発明の第８実施形態による表示装置の製造方法を順次的に示したことであって、図１のＩ−Ｉ’線に対応する断面図である。
【図１２Ｃ】本発明の第８実施形態による表示装置の製造方法を順次的に示したことであって、図１のＩ−Ｉ’線に対応する断面図である。
【図１２Ｄ】本発明の第８実施形態による表示装置の製造方法を順次的に示したことであって、図１のＩ−Ｉ’線に対応する断面図である。
【図１２Ｅ】本発明の第８実施形態による表示装置の製造方法を順次的に示したことであって、図１のＩ−Ｉ’線に対応する断面図である。
【図１３Ａ】本発明の第８実施形態による表示装置の製造方法を順次的に示したことであって、図１のＩＩ−ＩＩ’線に対応する断面図である。
【図１３Ｂ】本発明の第８実施形態による表示装置の製造方法を順次的に示したことであって、図１のＩＩ−ＩＩ’線に対応する断面図である。
【図１３Ｃ】本発明の第８実施形態による表示装置の製造方法を順次的に示したことであって、図１のＩＩ−ＩＩ’線に対応する断面図である。
【図１３Ｄ】本発明の第８実施形態による表示装置の製造方法を順次的に示したことであって、図１のＩＩ−ＩＩ’線に対応する断面図である。
【図１３Ｅ】本発明の第８実施形態による表示装置の製造方法を順次的に示したことであって、図１のＩＩ−ＩＩ’線に対応する断面図である。
【図１４】本発明の第９実施形態による表示装置の一部を示した断面である。
【図１５】本発明の第１０実施形態による表示装置の一部を示した断面である。
【図１６】本発明の第１１実施形態による表示装置の一部を示した断面である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明に係る発光表示装置について説明する。但し、本発明の発光表示装置は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００１８】
なお、本実施の形態で参照する図面において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を使用した。本実施の形態で参照する図面において、膜や領域などの構造物の寸法は本発明を明確に説明するためにアスペクト比（縦横比）を変えて表示しており、実際の構造物の寸法を限定するものではない。第１、第２等の符号はそれぞれの構成要素を説明するために使用しているが、その符号によって構成要素を限定するものではない。符号は１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみに使用される。例えば、本発明の権利範囲を逸脱しない範囲で、第１構成要素は第２構成要素と称し、同様に第２構成要素も第１構成要素と称してもよい。
【００１９】
明細書中の単数形の表現は文脈上意図的に単数形として扱わない限り、複数形も含む。
【００２０】
本出願で、“包含”、“含む”又は“有する”等の用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらの組合せが少なくとも一つ存在することを意味しており、１つ又はそれ以上の他の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部分品又はこれらの組合せの存在又は付加の可能性を排除するものではない。
【００２１】
また、層、膜、領域、板等の構造物が他の構造物の“上に”あると記載された場合、これは他の構造物に“接した直上”にある場合のみでなく、それらの間に上記の構造物以外の構造物が存在する場合も含む。また、層、膜、領域、板等の構造物が他の構造物の“下に”あると記載された場合、これは他の構造物に“接した直下”にある場合のみでなく、それらの間に上記の構造物以外の構造物が存在する場合も含む。
【００２２】
本発明の一実施形態には、使用者が映像を視認する面が片面である片面出射型表示装置と、使用者が映像を視認する面が両面である両面出射型表示装置が含まれる。説明を簡単にするため、実施形態の図面において、映像が表示される方向が矢印によって示されている。片面出射型表示装置において、使用者が映像を視認する面を前面又は上面、その反対の面を背面又は下面と呼ぶ。両面出射型表示装置においては、後述する光学シャッター（ＯＳ：ｏｐｔｉｃａｌ  ｓｈｕｔｔｅｒ）を基準に光源ユニットが配置された側を背面又は下面とし、その反対の面を前面又は上面とする。しかし、前面と裏面はこれに限定されなく、例えば、反射モード、透過モード、又は半透過モードなどのさまざまな表示モードに対応して変化する。
【００２３】
本発明の一実施形態による表示装置は、各セグメントによってイメージが構成されるタイプのディスプレイに関するものである。
【００２４】
図１は本発明の第１実施形態における表示装置の一部を示した斜視図である。図２は図１のＩ−Ｉ’線の断面図である。
【００２５】
図１及び図２を参照すれば、本発明の第１実施形態における表示装置は前面に映像が表示される片面出射型表示装置として、光を出射する光源ユニットＬＵと、光を受ける光学シャッターＯＳと、光を反射する反射板（以下、前記の反射板を他の実施形態で説明する反射板と区別するために第１反射板ＲＦ１と称する）と、光学シャッターＯＳから出射された光を変換する光学フィルターＯＦと、を含む。
【００２６】
光源ユニットＬＵは光を出射する光源ＬＳと、受けた光を光学シャッターＯＳへ誘導する導光板ＬＧＰとを含む。本発明の一例として、光源ＬＳは少なくとも１つの発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ）で構成され、導光板ＬＧＰの少なくとも１つの側面に配置される。ここで、光源ＬＳは光学シャッターＯＳの側面に隣接した位置に配置されているので、本実施形態における光源ユニットＬＵはエッジタイプに該当する。
【００２７】
図２に示すように、光源ＬＳは第１波長を有する第１光Ｌ１（図２の実線）を出射する。第１波長は紫外線又は近紫外線波長帯域を有する。例えば、第１波長は約４００ｎｍかそれ以下であってもよい。第１光Ｌ１は光学フィルターＯＦが第１光Ｌ１を吸収した後、第１光Ｌ１よりエネルギーレベルが低い可視光線帯域の光に変換できるように十分に高いエネルギーを有することが望ましい。
【００２８】
導光板ＬＧＰは光源ＬＳに対向する入射面と光学シャッターＯＳと対向する出射面とを有する。第１光Ｌ１は入射面を通過して導光板ＬＧＰ内へ入射され、導光板ＬＧＰで反射、屈折されて出射面から出射されて光学シャッターＯＳへ提供される。
【００２９】
光学シャッターＯＳは光源ユニットＬＵから受けた光を透過させるか、又は遮断し、受光素子であれば、特定のものに限定されない。例えば、光学シャッターＯＳとして、液晶素子、電気泳動素子、エレクトロ・ウェッティング素子、ＭＥＭＳ（ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｓｙｓｔｅｍｓ）素子などが挙げられる。
【００３０】
光学シャッターＯＳはマトリックス状に配列された複数の画素ＰＸＬと、映像表示層ＤＳＰと、映像表示層ＤＳＰを駆動する電極とを含む。
【００３１】
映像表示層ＤＳＰは電極が提供する電界や電位差によって生じる電磁気力によって駆動されて第１光Ｌ１を遮断するか、又は透過させる。受光素子として、液晶素子、電気泳動素子、エレクトロ・ウェッティング素子、及びＭＥＭＳ素子が挙げられ、これらの素子における映像表示層ＤＳＰとして、液晶層、電気泳動層、エレクトロ・ウェッティング層、及びマイクロシャッターが含まれる。
【００３２】
電極は映像表示層ＤＳＰに電界や電位差を供給するため、多様な形状に、単数又は複数備えられている。電極は第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２とを含み、それらは電界や電位差を生じさせるために互いに隔離されている。第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２の配置は映像表示層ＤＳＰのタイプや駆動方法に依存する。
【００３３】
映像表示層ＤＳＰが液晶層であるとき、液晶層は光学的異方性を有する液晶分子を含む。あるケースでは、電極は液晶層に電界を形成する第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２を含む。第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２は液晶層を介して互いに対向して配置されており、液晶層に対して垂直に電界を供給することができる。他のケースでは、液晶層の一側面に互いに離隔されるように第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２が配置され、水平電界やフリンジ電界を液晶層に提供することができる。液晶分子は第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２によって形成される電界で駆動され、液晶層を通過する光を透過させるか、又は遮断して、所望の映像を表示する。
【００３４】
映像表示層ＤＳＰが電気泳動層であるとき、電気泳動層は絶縁性媒体と帯電粒子とを含む。絶縁性媒体は帯電粒子が分散する系において分散媒体に該当する。帯電粒子は電気泳動性を示す粒子として絶縁性媒体内に分散されている。電極は電気泳動層に電界を形成する第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２を包含する。第１電極ＥＬ１と前記第２電極ＥＬ２は電気泳動層を介して互いに対向して配置されるか、又は電気泳動層の一側面に互いに離隔されるように配置してもよい。帯電粒子は第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２とによって発生させられた電界によって移動し、電気泳動層を通過する光を透過させるか、又は遮断して、所望の映像を表示する。
【００３５】
映像表示層ＤＳＰがエレクトロ・ウェッティング層であるとき、エレクトロ・ウェッティング層は第１流体と第２流体とを含む。第１流体と第２流体は互いに混じり合わない。第２流体は電気伝導性や極性を有していてもよい。電極はエレクトロ・ウェッティング層に電位差を供給する第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２を包含する。第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２はエレクトロ・ウェッティング層を介して互いに対向するか、又はエレクトロ・ウェッティング層の一側面に互いに離隔するように配置される。第１流体及び／又は第２流体は第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２が提供する電位差によって生じる静電気力によって移動することで、エレクトロ・ウェッティング層を通過する光を透過させるか、又は遮断して、所望の映像を表示する。
【００３６】
映像表示層ＤＳＰがマイクロシャッターであるとき、マイクロシャッターは動作時に光を透過させるか、又は遮断するための板状の形状を有してもよい。電極は単数又は複数でもよく、少なくとも１つの電極が電気力によって動作できる柔軟性を有していてもよい。マイクロシャッターは電極に提供された電圧によって生じる電気力によって動作し、光を透過させるか、又は遮断して、所望の映像を表示する。
【００３７】
上記の方式の映像表示層ＤＳＰは各画素ＰＸＬの光学スイッチとして電気的に制御される。
【００３８】
第１反射板ＲＦ１は導光板ＬＧＰを介して光学シャッターＯＳに対向するように配置される。即ち、第１反射板ＲＦ１は導光板ＬＧＰの下部に配置され、第１反射板ＲＦ１、導光板ＬＧＰ、及び光学シャッターＯＳは上部方向に順次的に積層される。第１反射板ＲＦ１は光源ユニットＬＵから出射された第１光Ｌ１のうち、光学シャッターＯＳ方向へ進行しない光を反射して光学シャッターＯＳの方向へ伝達する。ここで、第１反射板ＲＦ１が反射する光は後述する第２光Ｌ２を包含することを留意しなければならない。
【００３９】
光学フィルターＯＦは光学シャッターＯＳを通じて提供された第１光Ｌ１を第２光Ｌ２に変換する。光学フィルターＯＦは第１光Ｌ１を第２光Ｌ２（図面で点線で表示）に変換する色変換部ＣＣＰと、第１光Ｌ１を反射し、第２光Ｌ２を透過する光反射層ＬＲＬとを含む。
【００４０】
色変換部ＣＣＰは第１光Ｌ１を吸収して励起された後、基底状態に落ちて、第１光Ｌ１より相対的にエネルギーレベルが低い第２光Ｌ２を出射する。これによって、第２光Ｌ２は第１光Ｌ１の第１波長より長い第２波長を有する。本発明の実施形態において、第２光Ｌ２は可視光線領域の光で、約４００乃至８００ｎｍの波長を有する。特に、第２光Ｌ２は青色光、緑色光、及び赤色光で、各々約４３５ｎｍ乃至約４８０ｎｍ、約５００ｎｍ乃至約５６０ｎｍ、及び約６５０ｎｍ乃至約７８０ｎｍの波長を有する。
【００４１】
ここで、色変換部ＣＣＰは画素ＰＸＬに一対一で配置されてもよく、又は一対複数で配置されてもよい。各色変換部ＣＣＰは画素ＰＸＬに対応して、少なくとも青色光、緑色光、及び赤色光に対応する出力を提供してもよい。本実施形態では、図２に色変換部ＣＣＰが光学シャッターＯＳの各画素に一対一に対応（点線で表示）する例を示した。隣接する色変換部ＣＣＰから出射された光が互いに混合されないように隣接する色変換部ＣＣＰ間にブラックマトリックスＢＭを配置してもよい。
【００４２】
色変換部ＣＣＰは第１光Ｌ１を吸収した後、第２光Ｌ２を出射する色変換物質として蛍光体及び／又は量子ドットを包含してもよい。
【００４３】
色変換部ＣＣＰの蛍光体は可視光線領域の光として、青色光、緑色光、及び赤色光の中の少なくとも１つを出射してもよい。
【００４４】
量子ドットもまた可視光線領域の光として、青色光、緑色光、及び赤色光の中の少なくとも１つを出射してもよい。量子ドットや蛍光体は出射する光の半値全幅がカラーフィルターＣＦを通過して出射された光の半値全幅より狭いので、色再現性が良い。
【００４５】
量子ドットや蛍光体はナノの大きさの構造を有する物質として、数百から数千個程度の原子で構成される。量子ドットはサイズが非常に小さいので、量子閉じ込め（ｑｕａｎｔｕｍ  ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ）効果が現れる。量子閉じ込め効果は物体がナノサイズ以下に小さくなる場合、その物体のエネルギーバンドギャップ（ｂａｎｄ  ｇａｐ）が大きくなる現象を言う。これによって、量子ドットにバンドギャップより高いエネルギーの光が入射すると、量子ドットはその光を吸収して励起され、特定波長の光を出射しながら基底状態に落ちる。出射された光の波長はバンドギャップに該当する値となる。量子ドットはそのサイズと組成を調節すれば、量子閉じ込め効果による量子ドットの発光特性を調節することができる。
【００４６】
量子ドットの組成は特に制限されることはなく、ＩＩ−ＶＩ族元素、ＩＩＩ−Ｖ族元素、ＩＶ族元素又はＩＶ−ＶＩ族元素から構成されてもよい。ＩＩ族元素は少なくとも亜鉛、カドミウム、水銀の一つで構成された群から選択されてもよい。ＩＩＩ族元素は少なくともアルミニウム、ガリウム、インジウムの一つで構成された群から選択されてもよい。ＩＶ族元素は少なくともシリコン、ゲルマニウム、錫、鉛の一つで構成された群から選択されてもよい。Ｖ族元素は少なくとも窒素、燐及、砒素の一つで構成された群から選択されてもよい。ＶＩ族は少なくとも硫黄、セレニウム、テルルの一つで構成された群から選択されてもよい。
【００４７】
光反射層ＬＲＬは色変換部ＣＣＰの少なくとも一側面に提供されて色変換部ＣＣＰの少なくとも一部をカバーする。
【００４８】
光反射層ＬＲＬは色変換部ＣＣＰでの第１光Ｌ１の活用頻度を高くするために、第１光Ｌ１を色変換部ＣＣＰに反射させる。一方で、可視光線領域の光は使用者の目にすぐに視認されるように透過させてもよい。本発明の第１実施形態では、図２に示したように、光反射層ＬＲＬは色変換部ＣＣＰの上面と側面を覆う。例えば、色変換部ＣＣＰの光源ユニットＬＵ側の面を除外した残りの領域、即ち、色変換部ＣＣＰの光源ユニットＬＵ側の面の反対面とブラックマトリックスＢＭと接触する面を全てカバーしてもよい。
【００４９】
光反射層ＬＲＬは複数の誘電薄膜で形成されてもよい。光反射層ＬＲＬは互いに異なる屈折率を有する少なくとも２ｎ＋１個（ｎはゼロより大きい自然数）層以上の薄膜を包含してもよく、このような構造は互いに異なる屈折率を有する薄膜が交互に配置されて、特定波長の光のみを反射するハーフミラー（ｈａｌｆ  ｍｉｒｒｏｒ）になる。薄膜は互いに異なる屈折率を有する個々の無機物質を包含し、例えば、珪素酸化物、チタニウム酸化物、及び珪素窒化物の中の互いに異なる２つの物質であってもよい。
【００５０】
例えば、光反射層ＬＲＬは第１屈折率を有する第１物質と、第１屈折率と異なる第２屈折率を有する第２物質を交互に積層することによって形成でき、第１光Ｌ１のみを反射し、第２光Ｌ２を透過する薄膜層が形成されてもよい。本発明の一実施形態では珪素窒化物（ＳｉＮｘ）と珪素酸化物（ＳｉＯ２）を順次的に積層し、最上層と最下層に配置された層が同一の物質になるように２ｎ＋１個の層に積層されている。珪素窒化物の屈折率は１．８乃至１．９であり、珪素酸化物の屈折率は約１．５であるので、薄膜の厚さを調節することによって、光反射層ＬＲＬを透過する第２光Ｌ２の波長を決定することができる。
【００５１】
図３と図４は各々光反射層ＬＲＬを採用したガラス基板において、透過率と反射率の波長依存を示したグラフである。このグラフにおいて、光反射層ＬＲＬは紫外線と近紫外線を反射するように設定された。ガラス基板には一般的な表示装置に使用される反射防止層（ａｎｔｉ  ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ  ｌａｙｅｒ）も追加された。
【００５２】
図３を参照すれば、約４５０ｎｍの波長を有する光は実質的に１００％の透過率を示し、約４２５ｎｍの波長を有する光を約５０％の透過率を示し、約４００ｎｍ以下の波長を有する光は実質的に透過されない。ここで、透過率が１００％を超える部分は反射防止層の影響であると考えられる。
【００５３】
図４を参照すれば、約３４０ｎｍ乃至約４２０ｎｍの波長を有する光は９０％以上反射されたが、約４４０ｎｍ以上の波長を有する光は概ね反射されないことを確認できる。
【００５４】
上記の構造を有する表示装置において、光源ユニットＬＵから出射された第１光Ｌ１は次のような過程を経て第２光Ｌ２として使用者の目に視認される。図２を参照すれば、光源ＬＳから出射された第１光Ｌ１は導光板ＬＧＰ内で複数回の反射と導光板ＬＧＰと外部との界面での屈折を通じて光学シャッターＯＳへ提供される。光学シャッターＯＳを透過した第１光Ｌ１は光学フィルターＯＦの色変換部ＣＣＰで第２光Ｌ２に変換されて放射状に出射される。第２光Ｌ２の中の光学フィルターＯＦの前面へ進行する光は直ちに使用者の目に視認され、光学フィルターＯＦの背面へ進行する光は第１反射板ＲＦ１で反射された後、導光板ＬＧＰと、光学シャッターＯＳ、及び光学フィルターＯＦを再び経て使用者の目に視認される。光学シャッターＯＳを透過して光学フィルターＯＦに到達した第１光Ｌ１のうち第２光Ｌ２に変換されなかった第１光Ｌ１は、光反射層ＬＲＬによって反射されて光学シャッターＯＳの背面方向へ進行する。このとき、光反射層ＬＲＬで反射された第１光Ｌ１は色変換部ＣＣＰでの色変換によって第２光Ｌ２に変換されることができ、第２光Ｌ２に変換されなかった第１光Ｌ１は下部方向へ進行されて第１反射板ＲＦ１で反射された後、導光板ＬＧＰと、光学シャッターＯＳを経て再び光学フィルターＯＦの色変換部ＣＣＰに到達して第２光Ｌ２に変換される。
【００５５】
上記の過程を通じて、色変換部ＣＣＰは光源ユニットＬＵから提供された第１光Ｌ１を損失無く第２光Ｌ２に変換する。また、量子ドットや蛍光体を使用して光を変換する場合、既存のカラーフィルターＣＦを使用する場合より、光（第２光Ｌ２）の半値幅が狭く、色再現性が高くなる。これに加えて、色変換部ＣＣＰで出射される第２光Ｌ２は放射状に出射されるので、広視野角の映像を表示する。
【００５６】
図５は本発明の第２実施形態による表示装置を示した断面図であり、図１のＩ−Ｉ’に対応する図面である。
【００５７】
以下の実施形態では、重複された説明を避けるために上述した第１実施形態による表示装置と異なる点を主に説明する。本実施形態で特別に説明しない部分は特別に言及しない限り、上述した第１実施形態に従って、実質的に同一の構成要素は同一の番号を使用して説明する。
【００５８】
図５を参照すれば、本発明の第２実施形態による表示装置は前面に映像が表示される片面出射型表示装置であって、光を出射する光源ユニットＬＵと、光を受ける光学シャッターＯＳと、光を反射する第１反射板ＲＦ１と、光学シャッターＯＳからの光を変換する光学フィルターＯＦとを含む。
【００５９】
光源ユニットＬＵは光を発生する光源ＬＳ及び受けた光を光学シャッターＯＳ側へガイドする導光板ＬＧＰを含む。光源ＬＳは第１波長を有する第１光Ｌ１を出射する。導光板ＬＧＰは光源ＬＳに対向する入射面と光学シャッターＯＳと対向する出射面を有する。第１光Ｌ１は入射面を通過して導光板ＬＧＰへ入射され、導光板ＬＧＰで反射と屈折を経て出射面を通過して出射され、光学シャッターＯＳへ提供される。
【００６０】
光学シャッターＯＳは光源ユニットＬＵから受けた光を透過させるか、又は遮断し、受光素子であれば、特定のものに限定されない。例えば、光学シャッターＯＳとして、マトリックス状に配列された複数の画素ＰＸＬを包含してもよく、映像表示層ＤＳＰと、映像表示層ＤＳＰを駆動する電極とを含んでもよい。
【００６１】
第１反射板ＲＦ１は導光板ＬＧＰを介して光学シャッターＯＳに対向するように提供される。
【００６２】
光学フィルターＯＦは光学シャッターＯＳを通じて提供された第１光を特定カラーの可視光に変換する。光学フィルターＯＦは第１光Ｌ１を第２光Ｌ２に変換する色変換部ＣＣＰと、第１光Ｌ１を反射し、第２光Ｌ２を透過する光反射層ＬＲＬとを含む。ここで、色変換部ＣＣＰは画素ＰＸＬに一対一で配置されてもよく、又は一対複数で配置されてもよい。各色変換部ＣＣＰは画素ＰＸＬに対応して、少なくとも青色光、緑色光、赤色光、及び白色光に対応する出力を提供してもよい。隣接する色変換部ＣＣＰから出射された光が互いに混合されないようにブラックマトリックスＢＭを配置してもよい。
【００６３】
光反射層ＬＲＬは色変換部ＣＣＰの少なくとも一側面に提供されて色変換部ＣＣＰの少なくとも一部をカバーする。本発明の第２実施形態において、光反射層ＬＲＬは色変換部ＣＣＰの光源ユニットＬＵ側の面の反対面をカバーする。ここで、色変換部ＣＣＰの光源ユニットＬＵ側の面を除外した残りの領域には光反射層ＬＲＬが提供されてもよい。
【００６４】
本発明の第２実施形態による表示装置は、第１実施形態による表示装置と実質的に同一の効果を得られる。即ち、上記の構造を通じて、表示装置は光源ユニットＬＵから提供された第１光Ｌ１を損失無く第２光Ｌ２に変換する。
【００６５】
図６は本発明の第３実施形態による表示装置を示した断面図であり、図１のＩ−Ｉ’に対応する図面である。
【００６６】
図６を参照すれば、本発明の第３実施形態による表示装置は両面に映像が表示される両面出射型表示装置であって、光を出射する光源ユニットＬＵと、光を受ける光学シャッターＯＳと、光を反射する第２反射板ＲＦ２と、光学シャッターＯＳからの光を変換する光学フィルターＯＦとを含む。
【００６７】
光源ユニットＬＵは光を出射する光源ＬＳ及び受けた光を光学シャッターＯＳ側へガイドする導光板ＬＧＰを含む。光源ＬＳは第１波長を有する第１光Ｌ１を出射する。導光板ＬＧＰは光源ＬＳに対向する入射面と光学シャッターＯＳと対向する出射面を有する。第１光Ｌ１は入射面を通過して導光板ＬＧＰへ入射され、導光板ＬＧＰで反射と屈折を経て出射面を通過して出射され、光学シャッターＯＳへ提供される。
【００６８】
光学シャッターＯＳは光源ユニットＬＵから受けた光を透過させるか、又は遮断し、受光素子であれば、特定のものに限定されない。例えば、光学シャッターＯＳとして、マトリックス状に配列された複数の画素ＰＸＬを包含してもよく、映像表示層ＤＳＰと、映像表示層ＤＳＰを駆動する電極とを含んでもよい。
【００６９】
第２反射板ＲＦ２は導光板ＬＧＰを介して光学シャッターＯＳに対向するように配置される。即ち、第２反射板ＲＦ２は導光板ＬＧＰの下部に提供され、第２反射板ＲＦ２、導光板ＬＧＰ、及び光学シャッターＯＳは上部方向に順次的に積層される。図示はしないが、第２反射板ＲＦ２は透明な材質のベースフィルムと共に提供されてもよい。
【００７０】
第２反射板ＲＦ２は光源ユニットＬＵから提供された第１光Ｌ１のうち、光学シャッターＯＳ方向へ進行しない光を反射して第１光Ｌ１を光学シャッターＯＳ方向に伝達する。ここで、第２反射板ＲＦ２は第１光Ｌ１の第１波長を除外した領域の光（後述する第２光Ｌ２を含む）は透過させる。
【００７１】
第２反射板ＲＦ２は色変換部ＣＣＰでの第１光Ｌ１の活用頻度を高くするために、第１光Ｌ１を色変換部ＣＣＰへ反射させる。一方で、可視光線領域の光は使用者の目にすぐに視認されるように下部方向に透過させる。
【００７２】
第２反射板ＲＦ２は複数の誘電薄膜で形成されてもよい。第２反射板ＲＦ２は互いに異なる屈折率を有する少なくとも２ｎ＋１個（ｎはゼロより大きい自然数）層以上の薄膜を包含してもよく、互いに異なる屈折率を有する薄膜は交互に配置されて、特定波長の光のみを反射するハーフミラー（ｈａｌｆ  ｍｉｒｒｏｒ）になる。薄膜は互いに異なる屈折率を有する個々の無機物質を包含し、例えば、珪素酸化物、チタニウム酸化物、及び珪素窒化物の中の互いに異なる２つの物質であってもよい。
【００７３】
例えば、第２反射板ＲＦ２は第３屈折率を有する第３物質と、第３屈折率と異なる第４屈折率を有する第４物質を交互に積層することによって形成でき、第１光Ｌ１のみを反射し、第２光Ｌ２を透過する薄膜層が形成されてもよい。本発明の一実施形態では珪素窒化物（ＳｉＮｘ）と珪素酸化物（ＳｉＯ２）を順次的に積層し、最上層と最下層に配置された層が同一の物質になるように２ｎ＋１個の層に積層されてもよい。珪素窒化物の屈折率は１．８乃至１．９であり、珪素酸化物の屈折率は約１．５であるので、薄膜の厚さを調節することによって、透過する第２光Ｌ２の波長を決定することができる。
【００７４】
光学フィルターＯＦは光学シャッターＯＳを通じて提供された第１光Ｌ１を特定カラーの可視光に変換する。光学フィルターＯＦは第１光Ｌ１を第２光Ｌ２に変換する色変換部ＣＣＰと、第１光Ｌ１を反射し、第２光Ｌ２を透過する光反射層ＬＲＬとを含む。
【００７５】
ここで、色変換部ＣＣＰは画素ＰＸＬに一対一で配置されてもよく、又は一対複数で配置されてもよい。各色変換部ＣＣＰは画素ＰＸＬに対応して、少なくとも青色光、緑色光、及び赤色光に対応する出力を提供してもよい。隣接する色変換部ＣＣＰから出射された光が互いに混合されないようにブラックマトリックスＢＭを配置してもよい。
【００７６】
光反射層ＬＲＬは色変換部ＣＣＰの少なくとも一側面に提供されて色変換部ＣＣＰの少なくとも一部をカバーする。光反射層ＬＲＬは色変換部ＣＣＰでの第１光Ｌ１の活用頻度を高くするために、第１光Ｌ１を色変換部ＣＣＰに反射させる。一方で、可視光線領域の光は使用者の目にすぐに視認されるように透過させてもよい。本発明の第３実施形態では、図６に示したように、光反射層ＬＲＬは色変換部ＣＣＰの上面と側面を覆う。例えば、色変換部ＣＣＰの光源ユニットＬＵ側の面を除外した残りの領域、即ち、色変換部ＣＣＰの光源ユニットＬＵ側の面の反対面とブラックマトリックスＢＭと接触する面を全てカバーしてもよい。
【００７７】
上記の構造を有する表示装置において、光源ユニットＬＵから出射された第１光Ｌ１は次のような過程を経て第２光Ｌ２として使用者の目に視認される。図６を参照すれば、光源ＬＳから出射された第１光Ｌ１は導光板ＬＧＰ内で複数回の反射と導光板ＬＧＰと外部との界面での屈折を通じて光学シャッターＯＳへ提供される。光学シャッターＯＳを透過した第１光Ｌ１は光学フィルターＯＦの色変換部ＣＣＰで第２光Ｌ２に変換されて放射状に出射される。第２光Ｌ２のうち前面方向へ進行する光は全面から出射され、前面に対向するように位置した使用者の目に視認される。第２光Ｌ２のうち背面方向へ進行する光は光学シャッターＯＳ、導光板ＬＧＰ、及び第２反射板ＲＦ２を経て背面に対向するように位置した使用者の目に視認される。
【００７８】
光学シャッターＯＳを透過して光学フィルターＯＦに到達した第１光Ｌ１のうち第２光Ｌ２に変換されなかった第１光Ｌ１は、光反射層ＬＲＬによって反射されて光学シャッターＯＳの背面方向へ進行する。このとき、色変換部ＣＣＰで直ちに色変換が行われて第２光Ｌ２に変換され、そうではなければ、下部方向へ進行されて第２反射板ＲＦ２で反射された後、導光板ＬＧＰと、光学シャッターＯＳを経て再び光学フィルターＯＦの色変換部ＣＣＰに到達して第２光Ｌ２に変換される。
【００７９】
上記の過程を通じて、色変換部ＣＣＰは光源ユニットＬＵから提供された第１光Ｌ１を損失無く第２光Ｌ２に変換する。本実施形態の場合、第１光Ｌ１を反射し、第２光Ｌ２を透過させる反射層が２つ具備されることによって、第１光Ｌ１の活用度がさらに増加する。また、これによって、両面出射型表示装置であっても輝度低下が抑制される。
【００８０】
図７は本発明の第４実施形態による表示装置の一部を示した断面図であり、図１のＩ−Ｉ’線に沿う図面である。
【００８１】
図７を参照すれば、本発明の第４実施形態による表示装置は前面に映像が表示される片面出射型表示装置であって、光を出射する光源ユニットＬＵと、光を受ける光学シャッターＯＳと、光を反射する第１反射板ＲＦ１と、光学シャッターＯＳからの光を変換する光学フィルターＯＦとを含む。
【００８２】
光源ユニットＬＵは光学シャッターＯＳの下部に提供されて第１光Ｌ１を出射する複数の光源ＬＳを含む。光源ＬＳは発光ダイオードであってもよい。ここで、光源ＬＳは光学シャッターＯＳの下部に位置するので、本実施形態による光源ユニットＬＵは直下型方式の光源ユニットに該当する。
【００８３】
光学シャッターＯＳは光源ユニットＬＵから受けた光を透過させるか、又は遮断し、受光素子であれば、特定のものに限定されない。例えば、光学シャッターＯＳとして、マトリックス状に配列された複数の画素ＰＸＬを包含してもよく、映像表示層ＤＳＰと、映像表示層ＤＳＰを駆動する電極とを含んでもよい。
【００８４】
第１反射板ＲＦ１は光学シャッターＯＳに対向するように配置される。
【００８５】
光学フィルターＯＦは光学シャッターＯＳを通じて提供された第１光Ｌ１を特定カラーの可視光に変換する。光学フィルターＯＦは第１光Ｌ１を第２光Ｌ２に変換する色変換部ＣＣＰと、第１光Ｌ１を反射し、第２光Ｌ２を透過する光反射層ＬＲＬとを含む。
【００８６】
ここで、色変換部ＣＣＰは画素ＰＸＬに一対一で配置されてもよく、又は一対複数で配置されてもよい。各色変換部ＣＣＰは画素ＰＸＬに対応して、少なくとも青色光、緑色光、及び赤色光に対応する出力を提供してもよい。隣接する色変換部ＣＣＰから出射された光が互いに混合されないようにブラックマトリックスＢＭを配置してもよい。
【００８７】
光反射層ＬＲＬは色変換部ＣＣＰの少なくとも一側面に提供されて色変換部ＣＣＰの少なくとも一部をカバーする。光反射層ＬＲＬは色変換部ＣＣＰでの第１光Ｌ１の活用頻度を高くするために、第１光Ｌ１を色変換部ＣＣＰに反射させる。
【００８８】
本発明の第４実施形態による表示装置は光源ユニットＬＵから提供された第１光Ｌ１を損失無く第２光Ｌ２に変換する。
【００８９】
図８は本発明の第５実施形態による表示装置の一部を示した断面図である。図８において、光源ユニットＬＵと、第１反射板ＲＦ１又は第２反射板ＲＦ２は省略されている。光源ユニットＬＵと、第１反射板ＲＦ１又は第２反射板ＲＦ２は第４実施形態と同様である。
【００９０】
図８を参照すれば、本発明の第５実施形態は光学フィルターＯＦが２つのベース基板ＢＳの間に光学シャッターＯＳと共に形成されたインセル（ｉｎ−ｃｅｌｌ）構造の光学フィルターＯＦを有する表示装置であり、片面出射型又は両面出射型表示装置として使用される。
【００９１】
本発明の第５実施形態による表示装置は光を出射する光源ユニット（図示せず）と、光を受ける光学シャッターＯＳと、光を反射する第１反射板（図示せず）又は第２反射板（図示せず）と、光学シャッターＯＳからの光を変換する光学フィルターＯＦとを含む。表示装置は映像表示層ＤＳＰと光学フィルターＯＦを介して互いに対向する第１ベース基板ＢＳ１および第２ベース基板ＢＳ２をさらに具備する。即ち、第１ベース基板ＢＳ１、光学シャッターＯＳ、光学フィルターＯＦ、及び第２ベース基板ＢＳ２が順次的に配置される。
【００９２】
第１ベース基板ＢＳ１及び／又は第２ベース基板ＢＳ２は透明な絶縁体であり、ガラスや、プラスチックのような高分子であってもよい。第１ベース基板ＢＳ１及び／又は第２ベース基板ＢＳ２がプラスチック基板である場合、第１ベース基板ＢＳ１及び／又は第２ベース基板ＢＳ２はポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＴ）、繊維強化プラスチック（ｆｉｂｅｒ  ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  ｐｌａｓｔｉｃ）、又はポリエチレンナフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＮ）等で形成される。また、第１ベース基板ＢＳ１及び／又は第２ベース基板ＢＳ２は硬くてもよく、又は曲げることができてもよい。
【００９３】
光学シャッターＯＳは光源ユニットＬＵから提供された光を透過させるか、又は遮断し、映像を表示する映像表示層ＤＳＰと、映像表示層ＤＳＰを駆動する電極とを含む。本実施形態では電極が互いに離隔され、互いに異なる電圧が印加される第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２とを含む。第１電極ＥＬ１は第１ベース基板ＢＳ１上に配置され、第２電極ＥＬ２は第１電極ＥＬ１と対向するように配置される。しかし、第１電極ＥＬ１と前記第２電極ＥＬ２は本実施例に限定されず、例えば、第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２の両方が第１ベース基板ＢＳ１上に形成されてもよい。第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２との間には映像表示層ＤＳＰが配置される。映像表示層ＤＳＰは受光素子であり、例えば、液晶層、電気泳動層、エレクトロ・ウェッティング層、及びマイクロシャッターであってもよい。
【００９４】
光学シャッターＯＳと第２ベース基板ＢＳ２との間には光学フィルターＯＦが提供される。
【００９５】
上記の構造を有する表示装置は第１ベース基板ＢＳ１上に第１電極ＥＬ１を形成し、第２ベース基板ＢＳ２上に順次的に光学フィルターＯＦ層と第２電極ＥＬ２を形成した後、第１ベース基板ＢＳ１と第２ベース基板ＢＳ２との間に映像表示層ＤＳＰを形成する方法で製造することができる。
【００９６】
上記の構造において、映像表示層ＤＳＰが液晶層である場合、第１ベース基板ＢＳ１の下面に第１偏光部材が付着され、第２電極ＥＬ２と光学フィルターＯＦとの間に、第１偏光部材と異なる偏光軸を有する第２偏光部材が提供されてもよい。
【００９７】
図９は本発明の第６実施形態による表示装置の一部を示した断面である。図９において、光源ユニットＬＵと、第１反射板ＲＦ１又は第２反射板ＲＦ２は省略されている。光源ユニットＬＵと、第１反射板ＲＦ１又は第２反射板ＲＦ２は第５実施形態と同様である。
【００９８】
図９を参照すれば、本発明の第６実施形態は光学フィルターＯＦが２つのベース基板ＢＳ１，ＢＳ３との間に形成された光学シャッターＯＳと離隔されて、２つのベース基板のいずれかの外面上に配置されるオンセル（ｏｎ−ｃｅｌｌ）構造の光学フィルターＯＦを有する表示装置である。本発明の第６実施形態による表示装置は片面出射型又は両面出射型表示装置として使用される。
【００９９】
本発明の第６実施形態による表示装置は光を出射する光源ユニット（図示せず）と、光を受ける光学シャッターＯＳと、光を反射する第１反射板（図示せず）又は第２反射板（図示せず）と、光学シャッターＯＳからの光を変換する光学フィルターＯＦとを含む。表示装置は映像表示層ＤＳＰと、光学フィルターＯＦを介して互いに対向する第１ベース基板ＢＳ１および第２ベース基板ＢＳ２と、映像表示層ＤＳＰと光学フィルターＯＦとの間に配置された第３ベース基板ＢＳ３とをさらに具備する。即ち、表示装置は第１ベース基板ＢＳ１、光学シャッターＯＳ、第３ベース基板ＢＳ３、光学フィルターＯＦ、及び第２ベース基板ＢＳ２が順次的に配置される。
【０１００】
第１ベース基板ＢＳ１、第２ベース基板ＢＳ２、及び／又は第３ベース基板ＢＳ３は透明な絶縁体であり、ガラスや、プラスチックのような高分子であってもよい。
【０１０１】
光学シャッターＯＳは光源ユニットＬＵから提供された光を透過させるか、又は遮断し、映像を表示する映像表示層ＤＳＰと、映像表示層ＤＳＰを駆動する電極とを含む。本実施形態では電極が互いに離隔され、互いに異なる電圧が印加される第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２とを含む。第１電極ＥＬ１は第１ベース基板ＢＳ１上に配置され、第２電極ＥＬ２は第３ベース基板ＢＳ３上に配置されて第１電極ＥＬ１に対向する。しかし、第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２は本実施例に限定されず、例えば、第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２の両方が第１ベース基板ＢＳ１上に形成されてもよい。第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２との間には映像表示層ＤＳＰが配置される。映像表示層ＤＳＰは受光素子であり、例えば、液晶層、電気泳動層、エレクトロ・ウェッティング層、及びマイクロシャッターであってもよい。
【０１０２】
第３ベース基板ＢＳ３と第２ベース基板ＢＳ２との間には光学フィルターＯＦが配置される。
【０１０３】
上記の構造を有する表示装置を製造するためには、第１ベース基板ＢＳ１上に第１電極ＥＬ１を形成し、第３ベース基板ＢＳ３上に第２電極ＥＬ２を形成した後、第１ベース基板ＢＳ１と第３ベース基板ＢＳ３との間に映像表示層ＤＳＰを形成する。また、第２ベース基板ＢＳ２上に光学フィルターＯＦを形成する。以後、第２ベース基板ＢＳ２を第３ベース基板ＢＳ３の外面に付着することによって、本実施形態による表示装置を製造することができる。
【０１０４】
図１０は本発明の第７実施形態による表示装置の一部を示した断面である。図１０において、光源ユニットＬＵと、第１反射板ＲＦ１又は第２反射板ＲＦ２は省略されている。光源ユニットＬＵと、第１反射板ＲＦ１又は第２反射板ＲＦ２は第６実施形態と同様である。
【０１０５】
図１０を参照すれば、本発明の第７実施形態は第６実施形態と同様に光学フィルターＯＦが２つのベース基板ＢＳ１，ＢＳ２の間に形成された光学シャッターＯＳと離隔されて、２つのベース基板ＢＳ１，ＢＳ２のいずれかの外面上に配置されるオンセル（ｏｎ−ｃｅｌｌ）構造の光学フィルターＯＦを有する表示装置である。本発明の第７実施形態による表示装置また片面出射型又は両面出射型表示装置として使用される。
【０１０６】
本発明の第７実施形態による表示装置は光を出射する光源ユニットＬＵ（図示せず）と、光を受ける光学シャッターＯＳと、光を反射する第１反射板（図示せず）又は第２反射板（図示せず）と、光学シャッターＯＳからの光を変換する光学フィルターＯＦとを含む。表示装置は光学シャッターＯＳと光学フィルターＯＦを介して互いに対向する第１ベース基板ＢＳ１および第２ベース基板ＢＳ２と、映像表示層ＤＳＰと光学フィルターＯＦとの間に配置された第３ベース基板ＢＳ３とをさらに具備する。即ち、表示装置は第１ベース基板ＢＳ１、光学フィルターＯＦ、第３ベース基板ＢＳ３、光学シャッターＯＳ、第２ベース基板ＢＳ２が順次的に配置される。
【０１０７】
第１ベース基板ＢＳ１、第２ベース基板ＢＳ２、及び／又は第３ベース基板ＢＳ３は透明な絶縁体であり、ガラスや、プラスチックのような高分子であってもよい。
【０１０８】
光学シャッターＯＳは光源ユニットＬＵから提供された光を透過させるか、又は遮断し、映像を表示する映像表示層ＤＳＰと、映像表示層ＤＳＰを駆動する電極とを含む。本実施形態では電極が互いに離隔され、互いに異なる電圧が印加される第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２とを含む。第１電極ＥＬ１は第３ベース基板ＢＳ３上に配置され、第２電極ＥＬ２は第２ベース基板ＢＳ２上に配置されて第１電極ＥＬ１に対向する。しかし、第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２は本実施例に限定されず、例えば、第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２との両方が第３ベース基板ＢＳ３上に形成できる。第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２との間には映像表示層ＤＳＰが配置される。映像表示層ＤＳＰは受光素子であり、例えば、液晶層、電気泳動層、エレクトロ・ウェッティング層、及びマイクロシャッターであってもよい。
【０１０９】
第１ベース基板ＢＳ１と第３ベース基板ＢＳ３との間には光学フィルターＯＦが配置される。
【０１１０】
上記の構造を有する表示装置を製造するためには、第３ベース基板ＢＳ３上に第１電極ＥＬ１を形成し、第２ベース基板ＢＳ２上に第２電極ＥＬ２を形成した後、第２ベース基板ＢＳ２と第３ベース基板ＢＳ３との間に映像表示層ＤＳＰを形成する。また、第１ベース基板ＢＳ１上に光学フィルターＯＦを形成する。以後、第１ベース基板ＢＳ１を第３ベース基板ＢＳ３の外面に付着することによって、本実施形態による表示装置を製造することができる。
【０１１１】
上記の構造を有する表示装置では、光源ユニットＬＵから提供された第１光Ｌ１が先ず光学フィルターＯＦを通過して第２光Ｌ２に変換され、第２光Ｌ２が光学シャッターＯＳへ提供されて映像を表示する。
【０１１２】
図１１は本発明の第８実施形態による表示装置の一部を示した断面である。図１１において、光源ユニットＬＵと、第１反射板ＲＦ１又は第２反射板ＲＦ２は省略され、光学フィルターＯＦが具体的に図示されている。光源ユニットＬＵと、第１反射板ＲＦ１又は第２反射板ＲＦ２は第７実施形態と同様である。
【０１１３】
図１１を参照すれば、本発明の第８実施形態は、インセル（ｉｎ−ｃｅｌｌ）構造の光学フィルターＯＦ構造を有する表示装置であり、片面出射型又は両面出射型表示装置として使用される。
【０１１４】
本発明の第８実施形態による表示装置は光を出射する光源ユニット（図示せず）、光を受ける光学シャッターＯＳと、光を反射する第１反射板（図示せず）又は第２反射板（図示せず）と、光学シャッターＯＳからの光を変換する光学フィルターＯＦとを含む。表示装置は映像表示層ＤＳＰと光学フィルターＯＦを介して互いに対向する第１ベース基板ＢＳ１および第２ベース基板ＢＳ２をさらに具備する。即ち、第１ベース基板ＢＳ１、光学シャッターＯＳ、光学フィルターＯＦ、及び第２ベース基板ＢＳ２が順次的に配置される。
【０１１５】
第１ベース基板ＢＳ１及び／又は第２ベース基板ＢＳ２は透明な絶縁体であり、ガラスや、プラスチックのような高分子であってもよい。
【０１１６】
光学シャッターＯＳは光源ユニットＬＵから提供された光を透過させるか、又は遮断し、映像を表示する映像表示層ＤＳＰと、映像表示層ＤＳＰを駆動する電極とを含む。
【０１１７】
光学フィルターＯＦは光学シャッターＯＳを通じて提供された第１光Ｌ１を特定カラーの可視光に変換する。光学フィルターＯＦは第１光Ｌ１を第２光Ｌ２に変換する色変換部ＣＣＰと、第１光Ｌ１を反射し、第２光Ｌ２を透過する光反射層ＬＲＬとを含む。
【０１１８】
色変換部ＣＣＰは画素ＰＸＬに一対一で配置されてもよく、又は一対複数で配置されてもよい。各色変換部ＣＣＰは画素ＰＸＬに対応して、少なくとも青色光、緑色光、及び赤色光の１つを第２光Ｌ２として出射する。色変換部ＣＣＰは、第２ベース基板ＢＳ２に形成されたマイクロキャビティ（ｍｉｃｒｏ−ｃａｖｉｔｙ）ＣＶＴを有していてもよい。また、色変換部ＣＣＰは第２ベース基板ＢＳ２上に提供されて第２ベース基板ＢＳ２の一面と共にマイクロキャビティＣＶＴを形成する絶縁膜ＩＮＳと、マイクロキャビティＣＶＴ内に充填された色変換層ＣＣＬを有していてもよい。色変換物質は量子ドット及び／又は蛍光体を包含でき、図１１では各色変換部ＣＣＰ毎に赤色量子ドットＲＱ、緑色量子ドットＧＱ、及び青色量子ドットＢＱを有することを一例として図示した。
【０１１９】
隣接する色変換部ＣＣＰから出射された光が互いに混合されないようにブラックマトリックスＢＭを配置してもよい。
【０１２０】
光反射層ＬＲＬは第２ベース基板ＢＳ２の一側面上に提供される。
【０１２１】
図１２Ａ乃至図１２Ｅ及び図１３Ａ乃至図１３Ｅは本発明の第８実施形態において、光学フィルターＯＦを製造する過程を順次的に示した断面図である。ここで、図１２Ａ乃至図１２Ｅは図１のＩ−Ｉ’線に対応し、図１３Ａ乃至図１３Ｅは図１のＩＩ−ＩＩ’線に対応する。
【０１２２】
図１２Ａと図１３Ａを参照すれば、先ず、第２ベース基板ＢＳ２上に光反射層ＬＲＬが形成される。光反射層ＬＲＬは互いに異なる屈折率を有する誘電薄膜、例えばＳｉＮｘ、ＳｉＯ２等の積層によって形成されてもよい。光反射層ＬＲＬの上には犠牲層ＳＣＲが有機高分子物質で一方向に長い形状で形成される。有機高分子物質はベンゾシクロブテン（ＢＣＢ：ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ）とアクリル（ａｃｒｙｌ）系樹脂とを含む有機物であるが、これに限定はされない。犠牲層ＳＣＲはマイクロキャビティＣＶＴを形成するために除去され、映像表示層ＤＳＰが形成される位置に形成される。ここで、犠牲層ＳＣＲは対応するマイクロキャビティＣＶＴによって幅と高さが決まる。一方、犠牲層ＳＣＲは各画素ＰＸＬの延長方向の両端部には形成されない。
【０１２３】
図１２Ｂと図１３Ｂを参照すれば、犠牲層ＳＣＲの上には絶縁膜ＩＮＳが形成される。絶縁膜ＩＮＳは以後犠牲層ＳＣＲが除去された後、形成されたマイクロキャビティ（図１２Ｄ及び図１３Ｄ参照）を支持する役割を果たす。
【０１２４】
図１２Ｃと図１３Ｃを参照すれば、ブラックマトリックスＢＭと保護膜ＰＲＴが順次的に絶縁膜ＩＮＳ上に形成される。ブラックマトリックスＢＭは各画素ＰＸＬの間に形成される。ブラックマトリックスＢＭは平面上において、犠牲層ＳＣＲの延長方向に延長され、互いに隣接する犠牲層ＳＣＲの間に配置される。絶縁膜ＩＮＳは第２ベース基板ＢＳ２上全面に形成される。保護膜ＰＲＴと絶縁膜ＩＮＳは各画素ＰＸＬに対応する領域毎に少なくとも犠牲層ＳＣＲの一部を露出するようにパターニングされる。
【０１２５】
図１２Ｄと図１３Ｄを参照すれば、犠牲層ＳＣＲがエッチングプロセスで除去される。犠牲層ＳＣＲは保護膜ＰＲＴと絶縁膜ＩＮＳの露出された部分を通じてウェットエッチング法又はドライエッチング法でエッチングされる。マイクロキャビティＣＶＴは犠牲層ＳＣＲが存在する位置に該当する。
【０１２６】
図１２Ｅと図１３Ｅを参照すれば、マイクロキャビティＣＶＴ内に色変換部ＣＣＰが形成される。図１２Ｅに示すように、色変換部ＣＣＰは赤色量子ドットＲＱ、緑色量子ドットＧＱ、及び青色量子ドットＢＱのような量子ドット及び／又は蛍光体を包含してもよい。色変換部ＣＣＰは色変換物質をマイクロキャビティＣＶＴの付近に滴下した後、毛細管現象を利用して形成することができる。その次に、マイクロキャビティＣＶＴ以外の色変換物質が除去され、空洞を囲む封止材ＳＬが形成される。封止材ＳＬは色変換物質が注入されたマイクロキャビティＣＶＴの開口部を閉じる。
【０１２７】
上記の方法で光学フィルターＯＦを製造する場合、熱や光を加える工程が概ね無いので、熱や光に敏感である色変換物質の劣化を防止する。特に、本発明の実施形態によれば、光学フィルターＯＦは、予め製造されたマイクロキャビティＣＶＴ内に色変換物質を充填し、封止をするだけなので、色変換物質の性質変化が抑制される。これによって、この表示装置は長時間安定的に駆動される。
【０１２８】
図１４は本発明の第９実施形態による表示装置の一部を示した断面である。以下、本発明の実施形態では説明の重複を避けるために第８実施形態による表示装置と異なる点を主に説明する。本実施形態で特別に説明しない部分は特別に言及しない限り、第８実施形態と同様である。同一の番号は同一の構成要素を、類似な番号は類似な構成要素を示す。
【０１２９】
図１４を参照すれば、本発明の第９実施形態は、光を出射する光源ユニットＬＵ（図示せず）と、光を受ける光学シャッターＯＳと、光を反射する第１反射板ＲＦ１（図示せず）又は第２反射板ＲＦ２（図示せず）と、光学シャッターＯＳからの光を変換する光学フィルターＯＦとを含む。表示装置は映像表示層ＤＳＰと光学フィルターＯＦを介して互いに対向する第１ベース基板ＢＳ１および第２ベース基板ＢＳ２をさらに具備する。即ち、第１ベース基板ＢＳ１、光学シャッターＯＳ、光学フィルターＯＦ、及び第２ベース基板ＢＳ２が順次的に配置される。
【０１３０】
第１ベース基板ＢＳ１及び／又は第２ベース基板ＢＳ２は透明な絶縁体であり、ガラスや、プラスチックのような高分子であってもよい。
【０１３１】
光学シャッターＯＳは光源ユニットＬＵから提供された光を透過させるか、又は遮断し、映像を表示する映像表示層ＤＳＰと、映像表示層ＤＳＰを駆動する電極とを含む。
【０１３２】
光学フィルターＯＦは光学シャッターＯＳを通じて提供された第１光Ｌ１を特定カラーの可視光に変換する。光学フィルターＯＦは第１光Ｌ１を第２光Ｌ２に変換する色変換部ＣＣＰと、第１光Ｌ１を反射し、第２光Ｌ２を透過する光反射層ＬＲＬと、及び第２光にカラーを提供するカラーフィルターＣＦとを含む。
【０１３３】
色変換部ＣＣＰは、画素ＰＸＬに対応して第２光Ｌ２を提供し、第２光Ｌ２は可視光線領域の白色光に該当する。色変換部ＣＣＰは色変換物質として量子ドット及び／又は蛍光体を包含でき、本実施形態において、一例として、各色変換部ＣＣＰは赤色量子ドットＲＱ、緑色量子ドットＧＱ、及び青色量子ドットＢＱを全て含んで白色光を出射する。
【０１３４】
色変換部ＣＣＰは画素ＰＸＬに対応して提供され、その内部に色変換物質が満たされたマイクロキャビティ（ｍｉｃｒｏ−ｃａｖｉｔｙ）構造を有してもよい。また、色変換部ＣＣＰは第２ベース基板ＢＳ２上に提供されて第２ベース基板ＢＳ２の一面と共にマイクロキャビティＣＶＴを形成する絶縁膜ＩＮＳと、マイクロキャビティＣＶＴ内に充填された色変換層ＣＣＬを包含することができる。
【０１３５】
隣接する色変換部ＣＣＰから出射された光が互いに混合されないようにブラックマトリックスＢＭを配置してもよい。
【０１３６】
カラーフィルターＣＦは白色光にカラーを提供し、光反射層ＬＲＬは第２ベース基板ＢＳ２の一面上ではなく、マイクロキャビティＣＶＴ及びブラックマトリックスＢＭに対応して絶縁膜ＩＮＳ上に配置される。絶縁膜ＩＮＳの自体が光反射層ＬＲＬで形成されてもよく、絶縁膜ＩＮＳは互いに異なる屈折率を有する複層になされた誘電薄膜を用いてもよい。
【０１３７】
本実施形態の場合、光源ユニットが下部に存在するので、上部方向へ進行する第１光Ｌ１は反射される。これによって、光反射層ＬＲＬは第２ベース基板ＢＳ２の表面を除外したマイクロキャビティＣＶＴの絶縁膜ＩＮＳ上に配置される。
【０１３８】
図１５は本発明の第１０実施形態による表示装置の一部を示した断面である。
【０１３９】
図１５を参照すれば、本発明の第１０実施形態は、光を出射する光源ユニットＬＵ（図示せず）と、光を受ける光学シャッターＯＳと、光を反射する第１反射板ＲＦ１（図示せず）又は第２反射板ＲＦ２（図示せず）と、光学シャッターＯＳからの光を変換する光学フィルターＯＦとを含む。表示装置は光学シャッターＯＳと光学フィルターＯＦを介して互いに対向する第１ベース基板ＢＳ１および第２ベース基板ＢＳ２と、映像表示層ＤＳＰと光学フィルターＯＦとの間に提供された第３ベース基板ＢＳ３とをさらに具備し、光学フィルターＯＦは光学シャッターＯＳの下部に配置される。即ち、表示装置は第２ベース基板ＢＳ２、光学フィルターＯＦ、第３ベース基板ＢＳ３、光学シャッターＯＳ、第１ベース基板ＢＳ１が順次的に配置される。
【０１４０】
第１ベース基板ＢＳ１、第２ベース基板ＢＳ２、及び／又は第３ベース基板ＢＳ３は透明な絶縁体であり、ガラスや、プラスチックのような高分子であってもよい。
【０１４１】
光学シャッターＯＳは光源ユニットＬＵから提供された光を透過させるか、又は遮断し、映像を表示する映像表示層ＤＳＰと、映像表示層ＤＳＰを駆動する電極と、映像表示層ＤＳＰを透過する光にカラーを提供するカラーフィルターＣＦとを含む。カラーフィルターＣＦは各画素ＰＸＬに対応するように提供され、赤色、緑色、及び青色を有する。
【０１４２】
第３ベース基板ＢＳ３と第２ベース基板ＢＳ２との間には光学フィルターＯＦが提供される。光学フィルターＯＦは光学シャッターＯＳを通じて提供された第１光Ｌ１を特定カラーの可視光に変換する。光学フィルターＯＦは第１光Ｌ１を第２光Ｌ２に変換する色変換部ＣＣＰと、第１光Ｌ１を反射し、第２光Ｌ２を屈折、透過させる光反射層ＬＲＬとを含み。色変換部ＣＣＰは画素ＰＸＬに対応して、可視光領域の白色光に該当する第２光Ｌ２を提供する。色変換部ＣＣＰは色変換物質として量子ドット及び／又は蛍光体を包含し、本実施形態において、一例として、各色変換部ＣＣＰは赤色量子ドットＲＱ、緑色量子ドットＧＱ、及び青色量子ドットＢＱを全て含んで白色光を出射する。
【０１４３】
色変換部ＣＣＰは画素ＰＸＬに対応して提供され、その内部に色変換物質が満たされたマイクロキャビティ（ｍｉｃｒｏ−ｃａｖｉｔｙ）構造を有してもよい。また、色変換部ＣＣＰは第２ベース基板ＢＳ２上に提供されて第２ベース基板ＢＳ２の一面と共にマイクロキャビティＣＶＴを定義する絶縁膜ＩＮＳと、マイクロキャビティＣＶＴ内に充填された色変換層ＣＣＬを包含することができる。
【０１４４】
上記の構造を有する表示装置では、光源ユニットＬＵから提供された第１光Ｌ１が先ず光学フィルターＯＦを通過して第２光Ｌ２に変換され、第２光Ｌ２が光学シャッターＯＳへ提供され、カラーが提供されてカラー映像を表示する。
【０１４５】
図１６は本発明の第１１実施形態による表示装置を示した断面図である。
【０１４６】
図１６を参照すれば、第１０実施形態から光学フィルターＯＦを除外した構造と実質的に同一である。本実施形態において、光学フィルターＯＦは色変換部ＣＣＰと光反射層ＬＲＬとを含む。色変換部ＣＣＰは画素ＰＸＬに対応して提供され、その内部に色変換物質が満たされたマイクロキャビティ（ｍｉｃｒｏ−ｃａｖｉｔｙ）構造を有してもよい。また、色変換部ＣＣＰは第２ベース基板ＢＳ２上に提供されて第２ベース基板ＢＳ２の一面と共にマイクロキャビティＣＶＴを定義する絶縁膜ＩＮＳと、マイクロキャビティＣＶＴ内に充填された色変換層ＣＣＬを包含することができる。マイクロキャビティＣＶＴは各画素ＰＸＬに一対一に対応することのみでなく、多数の画素ＰＸＬに対応して提供されてもよい。図１６に示すように、３つの画素ＰＸＬが１つのマイクロキャビティＣＶＴに対応しているが、本発明はこの実施形態に限定されない。
【０１４７】
以上、本発明の望ましい実施形態を参照して説明したが、該当技術分野の熟練された当業者又は該当技術分野に通常の知識を有する者であれば、後述する特許請求の範囲に記載された本発明のマッピング及び技術領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変形できることは理解できる。
【０１４８】
例えば、本発明の表示装置は実施形態によって各々別個に開示されたが、その特徴が互いに組合が不可能な場合を除き、多様な方式に組合され得る。
【０１４９】
したがって、本発明の技術的範囲は明細書の詳細な説明に記載された内容に限定されることなく、特許請求の範囲によって定められなければならない。
【符号の説明】
【０１５０】
ＬＧＰ・・・導光板
ＬＳ  ・・・光源
ＬＵ  ・・・光源ユニット
ＯＦ  ・・・光学フィルター
ＯＳ  ・・・光学シャッター
ＲＦ１  ・・・第１反射板
ＲＦ２  ・・・第２反射板
ＰＸＬ  ・・・画素
【図１】
2014002363.tif 000003
【図２】
2014002363.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014002363.tif 000006
【図５】
2014002363.tif 000007
【図６】
2014002363.tif 000008
【図７】
2014002363.tif 000009
【図８】
2014002363.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2014002363.tif 000012
【図１１】
2014002363.tif 000013
【図１２Ａ】
2014002363.tif 000014
【図１２Ｂ】
2014002363.tif 000015
【図１２Ｃ】
2014002363.tif 000016
【図１２Ｄ】
2014002363.tif 000017
【図１２Ｅ】
2014002363.tif 000018
【図１３Ａ】
2014002363.tif 000019
【図１３Ｂ】
2014002363.tif 000020
【図１３Ｃ】
2014002363.tif 000021
【図１３Ｄ】
2014002363.tif 000022
【図１３Ｅ】
2014002363.tif 000023
【図１４】
2014002363.tif 000024
【図１５】
2014002363.tif 000025
【図１６】
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