(57)【要約】【課題】カラーフィルタを用いない場合であっても、複雑な構成とすることなく光源光の利用効率を向上し、低消費電力化が可能な表示装置を提供する。【解決手段】表示領域および表示領域に配置されたＴＦＴを有する基板１１０と、表示領域に対応する領域に配置され、長軸と短軸を有する柱状の量子ロッド１３１Ｂ、１３１Ｒ、１３１Ｇを含む波長変換層１３０Ｂ、１３０Ｒ、１３０Ｇと、量子ロッド１３１Ｂ、１３１Ｒ、１３１Ｇを励起するための光源５００と、を有する表示装置とする。【選択図】図１
2016133730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示領域および前記表示領域に配置された薄膜トランジスタを有する基板と、
前記表示領域に対応する領域に配置され、長軸と短軸を有する柱状の量子ロッドを含む波長変換層と、
前記量子ロッドを励起するための光源と、を有することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の表示装置において、
前記量子ロッドは、コアと前記コアを取り巻くシェルとを有し、
前記コア径は、１ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の値を有することを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項１記載の表示装置において、
前記光源は、紫外光を放射するものであり、
前記表示領域は、青色画素領域、赤色画素領域、緑色画素領域を含み、
前記青色画素領域に対応する前記波長変換層は、前記紫外光の照射により青色光を放射する量子ロッドを含み、
前記赤色画素領域に対応する前記波長変換層は、前記青色光の照射により赤色光を放射する量子ロッドを含み、
前記緑色画素領域に対応する前記波長変換層は、前記青色光の照射により緑色光を放射する量子ロッドを含むことを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１記載の表示装置において、
前記光源は、青色光を放射するものであり、
前記表示領域は、青色画素領域、赤色画素領域、緑色画素領域を含み、
前記赤色画素領域に対応する前記波長変換層は、前記青色光の照射により赤色光を放射する量子ロッドを含み、
前記緑色画素領域に対応する前記波長変換層は、前記青色光の照射により緑色光を放射する量子ロッドを含み、
前記青色画素領域は、透明樹脂と、（１／２）λ板とを含むことを特徴とする表示装置。
【請求項５】
青色画素領域、赤色画素領域、緑色画素領域を含む表示領域、前記表示領域に配置された薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタのゲート電極に電気的に接続された走査信号線、前記薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続された映像信号線を有する第１基板と、
前記青色画素領域、前記赤色画素領域および前記緑色画素領域にそれぞれ対応する画素領域であって、互いに隣接する画素領域の間にブラックマトリクスが形成され、前記第１基板に対向して配置された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板とにより挟持された液晶層と、
前記表示領域に対応する領域に配置され、長軸と短軸を有する柱状の量子ロッドを複数含む波長変換層と、
鉛直上方からみて前記ブラックマトリクスと重なる位置に配置され、複数の前記量子ロッドの向きを揃えるための量子ロッド配向手段と、
複数の前記量子ロッドを励起するための光源と、
前記液晶層に対して前記光源側に配置された第１偏光板および前記液晶層に対して前記光源とは反対側へ配置された第２偏光板と、を有することを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項５記載の表示装置において、
前記波長変換層は、前記液晶層よりも前記第１基板側に配置されていることを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項５記載の表示装置において、
前記波長変換層は、前記液晶層よりも前記第２基板側に配置されていることを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項５記載の表示装置において、
前記波長変換層は、前記第１偏光板よりも前記光源側に配置されていることを特徴とする表示装置。
【請求項９】
請求項５記載の表示装置において、
前記量子ロッドの長軸は、ウルツ型結晶のＣ軸に一致していることを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
請求項９記載の表示装置において、
前記量子ロッドのＣ軸は、前記第１偏光板の透過軸と平行に配置されていることを特徴とする表示装置。
【請求項１１】
請求項９記載の表示装置において、
前記量子ロッドのＣ軸は、前記第１偏光板の透過軸と垂直に配置されていることを特徴とする表示装置。
【請求項１２】
請求項５記載の表示装置において、
前記量子ロッドは、コアと前記コアを取り巻くシェルとを有し、
前記コア径は、１ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の値を有することを特徴とする表示装置。
【請求項１３】
請求項５記載の表示装置において、
前記光源は、紫外光を放射するものであり、
前記青色画素領域に対応する前記波長変換層は、前記紫外光の照射により青色光を放射する量子ロッドを含み、
前記赤色画素領域に対応する前記波長変換層は、前記紫外光の照射により赤色光を放射する量子ロッドを含み、
前記緑色画素領域に対応する前記波長変換層は、前記紫外光の照射により緑色光を放射する量子ロッドを含むことを特徴とする表示装置。
【請求項１４】
請求項５記載の表示装置において、
前記光源は、青色光を放射するものであり、
前記赤色画素領域に対応する前記波長変換層は、前記青色光の照射により赤色光を放射する量子ロッドを含み、
前記緑色画素領域に対応する前記波長変換層は、前記青色光の照射により緑色光を放射する量子ロッドを含み、
前記青色画素領域は、透明樹脂と、（１／２）λ板とを含むことを特徴とする表示装置。
【請求項１５】
請求項５記載の表示装置において、
前記光源は、２００ｎｍ〜４９０ｎｍの範囲の光を放射するものであることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置の一つである液晶表示装置は表示品質が高く、且つ薄型、軽量、低消費電力などといった特長からその用途を広げており、携帯電話用モニター、デジタルスチルカメラ用モニターなどの携帯向けモニターからデスクトップパソコン用モニター、印刷やデザイン向けモニター、医療用モニターさらには液晶テレビなど様々な用途に用いられている。
【０００３】
特に、スマートフォンやタブレットに代表されるようなモバイル用途に用いられるディスプレイ画面を実装する電子機器は、消費電力を抑えて、連続使用時間を延ばすための開発が盛んである。ディスプレイは構成部品の中でも電力消費の割合が高いため、低消費電力化に向けた開発が行われている。特に、カラー表示を行う際に用いられているカラーフィルタでは白色光源に対してカットされる波長成分が多く、光の利用効率が低い。そこで、カラーフィルタに代えて蛍光色素を用いる技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２５４０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
蛍光色素を用いた表示装置では、蛍光体層の他、発生した蛍光を反射し蛍光のＴＦＴ基板側への侵入を抑制するための蛍光反射体層、太陽光や照明光等外部からの光を吸収し外部光の蛍光体膜への侵入を抑制するための光吸収層、蛍光を反射し外部へ出射するための光反射体層や傾斜面を有する隔壁等々を備えるため、構成が複雑となり、コスト面が危惧される。
【０００６】
本発明の目的は、カラーフィルタを用いない場合であっても、複雑な構成とすることなく光源光の利用効率を向上し、低消費電力化が可能な表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための一実施形態として、表示領域および前記表示領域に配置された薄膜トランジスタを有する基板と、
前記表示領域に対応する領域に配置され、長軸と短軸を有する柱状の量子ロッドを含む波長変換層と、
前記量子ロッドを励起するための光源と、を有することを特徴とする表示装置とする。
【０００８】
また、青色画素領域、赤色画素領域、緑色画素領域を含む表示領域、前記表示領域に配置された薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタのゲート電極に電気的に接続された走査信号線、前記薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続された映像信号線を有する第１基板と、
前記青色画素領域、前記赤色画素領域および前記緑色画素領域にそれぞれ対応する画素領域であって、互いに隣接する画素領域の間にブラックマトリクスが配置され、前記第1基板に対向して配置された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板とにより挟持された液晶層と、
前記表示領域に対応する領域に配置され、長軸と短軸を有する柱状の量子ロッドを複数含む波長変換層と、
鉛直上方からみて前記ブラックマトリクスと重なる位置に配置され、複数の前記量子ロッドの向きを揃えるための量子ロッド配向手段と、
複数の前記量子ロッドを励起するための光源と、
前記液晶層に対して前記光源側に配置された第１偏光板および前記液晶層に対して前記光源とは反対側へ配置された第２偏光板と、を有することを特徴とする表示装置とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施例に係る液晶表示装置の一例を示す要部断面図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る液晶表示装置において、光の偏光状態を説明するための模式図である（偏光板の透過軸と量子ロッドのＣ軸が平行の場合）。
【図３】本発明の第１の実施例に係る液晶表示装置において、他の光の偏光状態を説明するための模式図である（偏光板の透過軸と量子ロッドのＣ軸が垂直の場合）。
【図４】本発明の第１の実施例に係る液晶表示装置において、偏光板の透過軸と量子ロッドのＣ軸が垂直の場合の光の偏光状態を説明するための模式図である。
【図５】本発明の各実施例に係る液晶表示装置の表示領域の概略平面図である。
【図６】本発明の各実施例に係る液晶表示装置の概略平面図の一例である。
【図７】本発明の第２の実施例に係る液晶表示装置において、光の偏光状態を説明するための模式図である（偏光板の透過軸と量子ロッドのＣ軸が平行の場合）。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
発明者等は、カラーフィルタや蛍光色素を用いず、且つ簡単な構成の表示装置について検討し、量子半導体を用いることとした。特に、棒状の量子半導体（量子ロッド（量子ナノワイヤ、量子細線））を用いることにより構造を簡単にできると考えた。即ち、外形が長軸と短軸とをもつ柱状の量子ロッドの場合、短軸方向からの入射光に対して長軸方向に放射される。そのため、量子ロッドの軸方向を揃えておくことにより特許文献１に記載のように複雑な構造とすることなく放射光の方向を揃えることができる。
【００１１】
以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等につて模式的に表わされる場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。本発明は液晶を用いた表示装置について説明するがそれに限定されず、例えばＯＬＥＤ等にも適用することができる。
また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【実施例１】
【００１２】
本発明の第１の実施例に係る液晶表示装置ついて図１から図６を用いて説明する。
【００１３】
図６は、本実施例に係る液晶表示装置の概略平面図である。図６に示すように、液晶表示装置１００はＴＦＴ基板（アレイ基板）１１０と、対向基板２１０と、ＴＦＴ基板と対向基板との間に液晶層（図示せず）とを備える。ＴＦＴ基板１１０と対向基板２１０とはシール材１０４により接着されている。ＴＦＴ基板１１０の表示領域１０５には走査信号線や映像信号線、マトリクス状に配置された画素、画素の透過領域に対応する位置に配置された量子ロッドを含む波長変換層等が形成されている。画素は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）や画素電極、共通電極等を含む。走査信号配線はＴＦＴのゲート電極と接続されており、同一工程、同一材料で形成されている。また、映像信号線はＴＦＴのソース電極と接続されており、同一工程、同一材料で形成されている。また、画素電極はＴＦＴのドレイン電極と接続されている。但し、ソース、ドレイン等の呼称は便宜的なものであり、一方をソースとした場合、他方をドレインと呼ぶことができる。ソース電極及びドレイン電極には、例えばアルミニウムシリコン合金（ＡｌＳｉ合金）やモリブデンタングステン合金（ＭｏＷ合金）を用いることができる。また、画素電極及び共通電極には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）などの透明導電膜を用いることができる。対向基板２１０は、映像信号線や走査信号線等に対応する位置に配置されたブラックマトリクス等を有する。
【００１４】
液晶表示装置１００の表示領域１０５は、図５に示すように赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）等の波長変換層１３０が形成された縦ストライプ形状のサブ画素を備え、ＲＧＢを１画素として配置される。各サブ画素は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１６０を備え、ＴＦＴのゲート電極には走査信号線（ゲート線）１７０が、ソース電極には映像信号線（ソース線）１８０が接続されている。
【００１５】
ＴＦＴ基板１１０は、図６に示すように対向基板２１０よりも大きく、ＴＦＴ基板が１枚となっている領域を有し、当該領域にはＩＣドライバ（駆動回路）１０２やフレキシブル配線基板が接続されている基板端子部１０３が配置されている。更に、ＴＦＴ基板の裏面側には、量子ロッド照射用の白色光や青色光を発するバックライトが配置される。用途に応じ、外枠等を組み合わせることができる。
【００１６】
次に、本実施例に係る液晶表示装置の波長変換層近傍の断面図を図１に示す。本実施例では、図１に示すように、ＴＦＴ基板１１０は、ＴＦＴ（図示せず）が配置されたガラス基板１２０と、ＴＦＴ基板上に形成され、励起光により青色を発する量子ロッド（以下、青色量子ロッドという）１３１Ｂを含む波長変換層１３０Ｂ、赤色を発する量子ロッド（以下、赤色量子ロッドという）１３１Ｒを含む波長変換層１３０Ｒ、緑色を発する量子ロッド（以下、緑色量子ロッドという）１３１Ｇを含む波長変換層１３０Ｇおよび量子ロッド配向用電極１３２−１、１３２−２を備えた波長変換層１３０と、その上に順次形成された共通電極１４０と、ＴＦＴのドレイン電極に接続され櫛歯形状を有する画素電極１５０と、を有する。なお、量子ロッド配向用電極１３２−１、１３２−２は、鉛直上方から見てブラックマトリクスと重なるように配置されている。また、量子ロッド配向用電極の材料としてメタルを用いる場合、当該電極は反射膜としての機能を兼ねる。
【００１７】
量子ロッドは、例えばＺｎＳからなるシェル（殻）とＣｄＳｅからなるコア（核）とを有し、その長軸はウルツ型結晶のＣ軸に一致しており、長軸と平行に偏光を発することが知られている。コア径としては１ｎｍ〜２０ｎｍを用いることができる。シェルは１層とは限らず、２層、３層とすることもできる。量子ロッドのシェルの外側は、溶媒との親和性の高い有機分子（ＣＨ等）で修飾することができる。表示装置に用いる量子ロッドは、２００ｎｍ〜４９０ｎｍの波長帯によって励起され、コア及びシェルの大きさ／長軸―短軸のアスペクト比を変えることで様々な偏光した波長の光を放出する。なお、本実施例では、波長変換層１３０をＴＦＴ基板側に配置したが、対向基板側に配置することもできる。波長変換層をＴＦＴ基板側に配置する場合には、外光により量子ロッドが光るのを抑制することができる。また、波長変換層を対向基板側に配置する場合には、従来の製造プロセスを利用することができる。
【００１８】
赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）等の波長変換層や量子ロッド配向用電極の形成は、公知のフォトリソグラフィ、インクジェット、真空蒸着などの製造技術を、材料の特性に合わせて用いることにより形成することができる。また、量子ロッドは、公知のように量子ロッド配向用電極１３２−１、１３２−２に電場をかけることで配向させることができる。
【００１９】
対向基板２１０は、ブラックマトリクス（図示せず）が形成されたガラス基板２１１を含む。液晶層３００はＴＦＴ基板１１０と対向基板２１０とで挟持されている。液晶層３００に対してＴＦＴ基板１１０側には光源（バックライト：ＢＬ）５００が配置され、液晶層３００に対して光源５００側に第１偏光板４１０が、液晶層３００に対して光源５００とは反対側に第２偏光板４２０がそれぞれ配置されている。
【００２０】
本実施例では、光源５００から波長変換層へ紫外光（白色光）１３３が照射されると、青色量子ロッド１３１Ｂからは青色光１３３Ｂが、赤色量子ロッド１３１Ｒからは赤色光１３３Ｒが、緑色量子ロッド１３１Ｇからは緑色光１３３Ｇが放出される。これにより、光の利用効率が向上し、低消費電力化を図ることができる。
【００２１】
次に、本液晶表示装置における光の偏光状態について図２〜図４を用いて説明する。図２は、偏光板の透過軸と量子ロッドのＣ軸が平行の場合の本液晶表示装置における光の偏光状態を説明するための模式図である。本図では、第１偏光板４１０、第２偏光板４２０、緑色量子ロッド１３１Ｇを含む波長変換層１３０Ｇ、液晶層３００以外の構成要素については省略してある。
【００２２】
図２では、観察者側から第２偏光板４２０、液晶層３００、ＴＦＴ基板側に形成され緑色量子ロッド１３１Ｇを含む波長変換層１３０Ｇ、第１偏光板４１０の順に配置されており、第１偏光板４１０側が光源（ＢＬ）側となる。バックライト（光源）から放射された励起光（無偏光）は、第１偏光板４１０で直線偏光となり、波長変換層１３０Ｇ内の緑色量子ロッド１３１Ｇに入射する。直線偏光の励起光は、緑色量子ロッド１３１ＧにおいてＣ軸に沿った直線偏光（そのまま）で且つ緑色光に変換される。緑色量子ロッドから放射された緑色光はそのままの偏光状態で液晶層３００に入射する。なお、赤色量子ロッド１３１Ｒが含まれた波長変換層１３０Ｒを用いた場合には、赤色量子ロッド１３１Ｒにおいて励起光はＣ軸に沿った直線偏光（そのまま）で且つ赤色光に変換され放射される。
【００２３】
量子ロッドは必ずしも励起光と輻射光が正確にπ／２の偏光面の回転を伴うとは限らず、僅かにずれることがある。ずれの程度は、使用する材料や配向度、プロセスに依存しており、最大の透過率が得られるように量子ロッド、第１偏光板、第２偏光板等の配置を調整することが望ましい。
【００２４】
第１偏光板と第２偏光板とはクロスニコル配置とする。また、量子ロッドの長軸とＣ軸は、偏光透過軸に一致させる。これにより、液晶層３００への印加電圧がＯＦＦの場合、液晶層３００での光の変調は起きないため液晶層３００へ入射した緑色光は第２偏光板で吸収され、黒表示となる。一方、ＯＮの場合、液晶層３００では入射光は変調され位相が変わり第２偏光板を通過し白表示のノーマリブラックとなる。
【００２５】
図３は、偏光板の透過軸と量子ロッドのＣ軸が垂直の場合の本液晶表示装置における光の偏光状態を説明するための模式図である。本図においても図２と同様、第１偏光板４１０、第２偏光板４２０、緑色量子ロッド１３１Ｇを含む波長変換層１３０Ｇ、液晶層３００以外の構成要素については省略してある。
【００２６】
図３では、観察者側から第２偏光板４２０、液晶層３００、ＴＦＴ基板側に形成され緑色量子ロッド１３１Ｇを含む波長変換層１３０Ｇ、第１偏光板４１０の順に配置されており、第１偏光板４１０側が光源（ＢＬ）側となる。バックライト（光源）から放射された励起光（無偏光）は、第１偏光板４１０で直線偏光となり、波長変換層１３０Ｇ内の緑色量子ロッド１３１ＧのＣ軸と直交する方向で入射する。直線偏光の励起光は、緑色量子ロッド１３１ＧにおいてＣ軸に沿った直線偏光で且つ緑色光に変換される。緑色量子ロッドから放射された緑色光はそのままの偏光状態で液晶層３００に入射する。なお、赤色量子ロッド１３１Ｒが含まれた波長変換層１３０Ｒを用いた場合には、赤色量子ロッド１３１Ｒにおいて励起光はＣ軸に沿った直線偏光で且つ赤色光に変換され放射される。
【００２７】
量子ロッドは必ずしも励起光と輻射光が正確にπ／２の偏光面の回転を伴うとは限らず、僅かにずれることがある。ずれの程度は、使用する材料や配向度、プロセスに依存しており、最大の透過率が得られるように量子ロッド、第１偏光板、第２偏光板等の配置を調整することが望ましい。
【００２８】
第１偏光板と第２偏光板とはクロスニコル配置とする。また、量子ロッドの長軸とＣ軸は、偏光透過軸に一致させる。これにより、液晶層３００への印加電圧がＯＦＦの場合、液晶層３００での光の変調は起きないため液晶層３００へ入射した緑色光は第２偏光板で吸収され、黒表示となる。一方、ＯＮの場合、液晶層３００では入射光は変調され位相が変わり第２偏光板を通過し白表示のノーマリブラックとなる。
【００２９】
バックライト（光源）として紫外光を用いる場合には、図１に示したように青色画素の領域に青色量子ロッド１３１Ｂを含む波長変換層１３０Ｂを配置する。一方、バックライトとして青色光（可視光）を用いる場合には、青色励起光により青色発光する量子ロッドは存在しないため、青色画素の領域に青色量子ロッド１３１Ｂを含む波長変換層１３０Ｂを配置することができない。
【００３０】
青色励起光を用いる場合の構成について、図４を用いて説明する。赤色画素領域、緑色画素領域については図３に示した構成と同様である。青色画素領域においては、波長変換層１３０Ｂに代えて透明樹脂を配置する。但し、そのままでは赤や緑と偏光の状態が一致しないため青色の位相をπだけずらす必要がある。具体的には、青色画素領域において第２偏光板４２０よりもバックライト側のいずれかの層に（１／２）λ板１３４を配置する。本実施例では波長変換層１３０と同層に配置した。これにより、青色と他の赤色、緑色との偏光の状態を一致させることができる。
【００３１】
図１、図５および図６に示す構成を有する表示装置を作製した結果、バックライトの消費電力光源光の吸収が大幅に削減され、カラーフィルタを用いた場合に比べて（光強度／電力）の比で３倍程度の改善をすることができ、消費電力を低減することができた。
【００３２】
以上、本実施例によれば量子ロッドを含む波長変換層を用いることにより、カラーフィルタを用いない場合であっても、複雑な構成とすることなく光源光の利用効率を向上し、低消費電力化が可能な表示装置を提供することができる。
【実施例２】
【００３３】
本発明の第２の実施例について図７を用いて説明する。なお、実施例１に記載され本実施例に未記載の事項は特段の事情が無い限り本実施例にも適用することができる。
【００３４】
図７は、本実施例に係る液晶表示装置において、光の偏光状態を説明するための模式図である（偏光板の透過軸と量子ロッドのＣ軸が平行の場合）。本図では、第１、第２偏光板４１０、緑色量子ロッド１３１Ｇを含む波長変換層１３０Ｇ、液晶層３００以外の構成要素については省略してある。
【００３５】
図７では、観察者側から第２偏光板４２０、液晶層３００、第１偏光板４１０、緑色量子ロッド１３１Ｇを含む波長変換層１３０Ｇの順に配置されており、第１偏光板４１０に対して波長変換層１３０Ｇが光源（ＢＬ）側となる。なお、第１偏光板は、緑色量子ロッドのＣ軸に沿った偏光のみが透過するよう緑色量子ロッドの長軸とＣ軸を偏向透過軸に一致させる。
【００３６】
バックライト（光源）から放射された励起光（無偏光）は、波長変換層１３０Ｇ内の緑色量子ロッド１３１Ｇに入射する。無偏光の励起光は、緑色量子ロッド１３１ＧにおいてＣ軸方向の直線偏光で且つ緑色光に変換される。Ｃ軸に沿った偏光のみが第１偏光板４１０を通過し液晶層３００に入射する。なお、赤色量子ロッド１３１Ｒが含まれた波長変換層１３０Ｒを用いた場合には、赤色量子ロッド１３１Ｒにおいて励起光はＣ軸方向の直線偏光で且つ赤色光に変換され放射される。量子ロッドの軸の配置は、緑と赤で同じ構成である。
【００３７】
量子ロッドは必ずしも励起光と輻射光が正確にπ／２の偏光面の回転を伴うとは限らず、僅かにずれることがある。ずれの程度は、使用する材料や配向度、プロセスに依存しており、最大の透過率が得られるように量子ロッド、第１偏光板、第２偏光板等の配置を調整することが望ましい。
【００３８】
第１偏光板と第２偏光板とはクロスニコル配置とする。また、量子ロッドの長軸とＣ軸は、偏光透過軸に一致させる。これにより、液晶層３００への印加電圧がＯＦＦの場合、液晶層３００での光の変調は起きないため液晶層３００へ入射した緑色光は第２偏光板で吸収され、黒表示となる。一方、ＯＮの場合、液晶層３００では入射光は変調され位相が変わり第２偏光板を通過し白表示のノーマリブラックとなる。
【００３９】
バックライト（励起光）が紫外光の場合、青色画素領域に青色量子ロッドを含む波長変換層を配置する。偏光板等の配置は赤色画素領域や緑色画素領域と同じ構成である。
【００４０】
バックライトが可視光の青色光の場合、青色量子ロッドを含む波長変換層ではなく、透明樹脂を配置し、赤色や緑色と位相を揃えるために（１／２）λ板等を第２偏光板よりもバックライト側のいずれかの層に配置する。
【００４１】
図７、図５および図６に示す構成を有する表示装置を作製した結果、光源光の吸収が大幅に削減され、カラーフィルタを用いた場合に比べて（光強度／電力）の比で３倍程度の改善をすることができ、消費電力を低減することができた。また、波長変換層が第１偏光板よりも光源側に配置されているため、特性評価で不良となった場合、不良解析や再生処理を容易に行うことができた。
【００４２】
以上、本実施例によれば量子ロッドを含む波長変換層を用いることにより、カラーフィルタを用いない場合であっても、複雑な構成とすることなく光源光の利用効率を向上し、低消費電力化が可能な表示装置を提供することができる。
【００４３】
本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００４４】
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
また、本実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について本明細書記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
【符号の説明】
【００４５】
１００…表示装置、１０２…ＩＣドライバ（駆動回路）、１０３…フレキシブル配線基板用端子部、１０４…シール材、１０５…表示領域、１１０…ＴＦＴ基板（アレイ基板）、１２０…アレイ用ガラス基板、１３０、１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂ…波長変換層、１３１Ｒ、１３１Ｇ、１３１Ｂ…量子ロッド、１３２−１、１３２−２…量子ロッド配向用電極兼反射膜（メタル）、１３３…紫外光、１３３Ｒ…赤色光、１３３Ｇ…緑色光、１３３Ｂ…青色光、１３４…（１／２）λ板、１４０…共通電極（ＩＴＯ）、１５０…画素電極、１６０…ＴＦＴ、１７０…ゲート線（走査信号線）、１８０…ソース線（映像信号線）、２１０…対向基板、２１１…対向基板用ガラス基板、３００…液晶層、４１０…第１偏光板、４２０…第２偏光板、５００…光源（ＢＬ）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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