(57)【要約】【課題】消費電力の低減が可能であり、かつ製造コストの増加を抑制することができる表示装置を提供する。【解決手段】第１絶縁基板と、前記第１絶縁基板に対向する第２絶縁基板と、前記第１絶縁基板と第２絶縁基板との間に配置された第１画素電極及び第２画素電極と、前記第１画素電極と第１絶縁基板との間、又は前記第１画素電極と第２絶縁基板との間に位置し、第１偏光方向に偏光した第１波長の光を第２偏光方向に偏光した第２波長の光へ変換する波長変換素子と、前記第１絶縁基板と第２絶縁基板の間に配置され、前記第１画素電極に対向する領域において第１厚みを有し、前記第２画素電極に対向する領域において前記第１厚みより厚い第２厚みを有する液晶層と、を備えた表示装置。【選択図】      図３
2016142845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１絶縁基板と、
前記第１絶縁基板に対向する第２絶縁基板と、
前記第１絶縁基板と第２絶縁基板との間に配置された第１画素電極及び第２画素電極と、
前記第１画素電極と第１絶縁基板との間、又は前記第１画素電極と第２絶縁基板との間に位置し、第１偏光方向に偏光した第１波長の光を第２偏光方向に偏光した第２波長の光へ変換する波長変換素子と、
前記第１絶縁基板と第２絶縁基板の間に配置され、前記第１画素電極に対向する領域において第１厚みを有し、前記第２画素電極に対向する領域において前記第１厚みより厚い第２厚みを有する液晶層と、
を備えた表示装置。
【請求項２】
前記波長変換素子は、長軸が前記第１絶縁基板または第２絶縁基板の主面に平行な方向に配向した棒状の量子ドットを備えており、前記量子ドットは前記第１波長の光を吸収し前記第１波長よりも長波長の第２波長の光を発光する波長変換特性を有する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記第１画素電極が配置された第１画素を黒表示する場合に前記第１画素電極に印加される第１黒表示電圧は、前記第２画素電極が配置された第２画素を黒表示する場合に前記第２画素電極に印加される第２黒表示電圧とは絶対値が異なる、請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第２偏光方向は、前記第１偏光方向に対して直交している、請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項５】
前記表示装置は、さらに前記第１絶縁基板の前記第２絶縁基板と対向する側とは反対側にバックライトユニットを備える、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板と第２基板との間に配置された液晶層と、を備える表示装置であって、
前記第１基板は、
第１主面及び前記第１主面とは反対側の第２主面を有する絶縁基板と、
前記第１主面に配置された偏光板と、
前記絶縁基板の前記第２主面と対向する側に配置された波長変換素子と、
前記波長変換素子と対向する位置に配置され、且つ、前記波長変換素子と対向する位置とは異なる位置に第１凹部を有する層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜と液晶層との間に配置され前記波長変換素子に対向する第１画素電極と、
前記層間絶縁膜と液晶層との間に配置され前記第１凹部に位置する第２画素電極と、を備え、
前記液晶層は、前記第１画素電極に対向する領域において第１厚みを有し、前記第２画素電極に対向する領域において前記第１厚みより厚い第２厚みを有する、表示装置。
【請求項７】
前記第２基板は、前記第１基板と対向する側に配置されたオーバーコート層を備え、
前記オーバーコート層は、前記第１凹部と対向する位置に第２凹部を有する、請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記波長変換素子は、前記偏光板の透過軸と平行な方向に配向した長軸を有する棒状の量子ドットを備え、前記量子ドットは、前記長軸の配向方向に偏光した第１波長の光を吸収して前記長軸の配向方向と直交する方向に偏光した第２波長の光を発光する、請求項６または７に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置の一例として、白色光源のバックライトユニットと、３原色のカラーフィルタを備えた液晶表示パネルとを組み合わせた表示装置が知られている。カラーフィルタは特定の波長域だけを透過させて他の波長域をカットするため、このような表示装置はカットされた波長域の分だけバックライトユニットから出射する光の利用効率が低下する。
【０００３】
一方で、単色光源のバックライトユニットと、波長変換素子を備えた液晶表示パネルとを組み合わせた表示装置が開示されている。半導体の量子ドットは、その形状やサイズを制御することで、例えば偏光方向やピーク波長などの発光特性を変化させることができる。このため、このような量子ドットは、波長変換素子への応用が期待されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１３４２７５号公報
【特許文献２】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】
本実施形態の目的は、消費電力の低減が可能であり、かつ製造コストの増加を抑制することができる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】
【０００６】
本実施形態によれば、
第１絶縁基板と、前記第１絶縁基板に対向する第２絶縁基板と、前記第１絶縁基板と第２絶縁基板との間に配置された第１画素電極及び第２画素電極と、前記第１画素電極と第１絶縁基板との間、又は前記第１画素電極と第２絶縁基板との間に位置し、第１偏光方向に偏光した第１波長の光を第２偏光方向に偏光した第２波長の光へ変換する波長変換素子と、前記第１絶縁基板と第２絶縁基板の間に配置され、前記第１画素電極に対向する領域において第１厚みを有し、前記第２画素電極に対向する領域において前記第１厚みより厚い第２厚みを有する液晶層と、を備えた表示装置が提供される。
【０００７】
本実施形態によれば、
第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板と第２基板との間に配置された液晶層と、を備える表示装置であって、前記第１基板は、第１主面及び前記第１主面とは反対側の第２主面を有する絶縁基板と、前記第１主面に配置された偏光板と、前記絶縁基板の前記第２主面と対向する側に配置された波長変換素子と、前記波長変換素子と対向する位置に配置され、且つ、前記波長変換素子と対向する位置とは異なる位置に第１凹部を有する層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜と液晶層との間に配置され前記波長変換素子に対向する第１画素電極と、前記層間絶縁膜と液晶層との間に配置され前記第１凹部に位置する第２画素電極と、を備え、前記液晶層は、前記第１画素電極に対向する領域において第１厚みを有し、前記第２画素電極に対向する領域において前記第１厚みより厚い第２厚みを有する、表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本実施形態に係る表示装置の概略を示す斜視図である。
【図２】図２は、画素の構成を示す図である。
【図３】図３は、波長変換層を第１基板に備える表示装置の断面を示す図である。
【図４】図４は、波長変換層を第２基板に備える表示装置の断面を示す図である。
【図５】図５は、画素電極に印加される電圧に対する画素の透過率の特性曲線を示す図である。
【図６】図６は、黒表示の場合において表示装置を通過する光の偏光方向を概略的に示す図である。
【図７】図７は、白表示の場合において表示装置を通過する光の偏光方向を概略的に示す図である。
【図８】図８は、光伝搬層を備えた表示装置の断面を示す図である。
【図９】図９は、反射層の構造を示す図である。
【図１０】図１０は、波長変換層の形成方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、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、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表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。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一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。
【００１０】
以下、図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態に係る表示装置の概略を示す斜視図である。
【００１２】
なお、本実施形態においては、表示装置が液晶表示パネルを有する場合について説明するが、これに限らず、表示パネルとして有機エレクトロルミネッセンス等の自発光型表示パネル、あるいは電気泳動素子等を有する電子ペーパ型表示パネル等、を用いたものであっても良い。
【００１３】
表示装置ＤＳＰは、表示パネルＰＮＬ、表示パネルＰＮＬを駆動する駆動ＩＣチップＩＣ、表示パネルＰＮＬを照明する照明装置、制御モジュールＣＭ、フレキシブル回路基板ＦＰＣ１、ＦＰＣ２などを備えている。なお、本実施形態において、第１方向Ｘは、例えば表示パネルＰＮＬの短辺方向である。第２方向Ｙは、第１方向Ｘに交差する方向であり、表示パネルＰＮＬの長辺方向である。また、第３方向Ｚは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに交差する方向である。
【００１４】
表示パネルＰＮＬは、第１基板１００と、第１基板１００に対向配置された第２基板２００と、第１基板１００と第２基板２００との間に挟持された液晶層（後述する液晶層ＬＱ）と、を備えている。表示パネルＰＮＬは、画像を表示する表示領域ＤＡ、及び、表示領域ＤＡの周辺に位置する額縁状の非表示領域ＮＤＡを備えている。表示パネルＰＮＬは、表示領域ＤＡ内において第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにマトリクス状に並んだ画素ＰＸを備えている。
【００１５】
照明装置の一例であるバックライトユニットＢＬは、表示パネルＰＮＬの背面側に配置されている。このようなバックライトユニットＢＬとしては、種々の形態が適用可能であるが、詳細な構造については説明を省略する。
【００１６】
駆動ＩＣチップＩＣは、表示パネルＰＮＬの第１基板１００上に実装されている。フレキシブル回路基板ＦＰＣ１は、第１基板１００上に実装され、表示パネルＰＮＬと制御モジュールＣＭとを接続している。フレキシブル回路基板ＦＰＣ２は、バックライトユニットＢＬと制御モジュールＣＭとを接続している。
【００１７】
このような構成の表示装置ＤＳＰは、バックライトユニットＢＬから表示パネルＰＮＬに入射する光を各画素ＰＸで選択的に透過することによって画像を表示する透過表示機能を備えた、いわゆる透過型の液晶表示装置に相当する。但し、表示装置ＤＳＰは、外部から表示パネルＰＮＬに向かって入射する外光を各画素ＰＸで選択的に反射することによって画像を表示する反射表示機能を備えた、いわゆる反射型の液晶表示装置であっても良いし、透過型及び反射型の双方の機能を備えた半透過型の液晶表示装置であっても良い。反射型の液晶表示装置については、照明装置として、表示パネルＰＮＬの前面側あるいは表示面側に、フロントライトユニットが配置されていても良い。以下では、透過型の液晶表示装置を例に説明する。
【００１８】
図２は、画素の構成を示す図である。
【００１９】
各画素ＰＸは、スイッチング素子ＰＳＷ、画素電極ＰＥ、共通電極ＣＥ、液晶層ＬＱ等を備えている。スイッチング素子ＰＳＷは、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）で形成されている。スイッチング素子ＰＳＷは、ゲート線Ｇ及び信号線Ｓと電気的に接続されている。ゲート線Ｇは、例えば第１方向Ｘに延在している。信号線Ｓは、第２方向Ｙに延在している。なお、ゲート線Ｇ及び信号線Ｓは、直線状に形成されていてもよいし、それぞれの少なくとも一部が屈曲していてもよい。
【００２０】
画素電極ＰＥは、スイッチング素子ＰＳＷに電気的に接続されている。画素電極ＰＥは、共通電極ＣＥと対向し、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に生じる電界によって液晶層ＬＱを駆動している。保持容量ＣＳは、例えば、共通電極ＣＥと画素電極ＰＥとの間に形成される。
【００２１】
図３は、波長変換層を第１基板に備える表示装置の断面を示す図である。
【００２２】
表示装置ＤＳＰは、表示パネルＰＮＬ、バックライトユニットＢＬ、第１光学素子ＯＤ１、及び第２光学素子ＯＤ２を備えている。なお、図示した表示パネルＰＮＬは、主として基板主面に平行な横電界を利用する表示モードに対応した構成を有していても良いし、基板主面に対して垂直な縦電界や、基板主面に対して傾斜した斜め電界、或いは、それらを組み合わせて利用する表示モードに対応した構成を有していても良い。横電界を利用する表示モードでは、例えば第１基板１００が画素電極ＰＥに加えて共通電極ＣＥを備えている構成が適用可能である。縦電界や斜め電界を利用する表示モードでは、例えば第１基板１００に画素電極ＰＥが備えられ、第２基板２００に共通電極ＣＥが備えられた構成が適用可能である。なお、ここでの基板主面とは、互いに直交する第１方向Ｘと第２方向Ｙとで規定されるＸ−Ｙ平面と平行な面である。また、図３においては、共通電極ＣＥの図示を省略している。
【００２３】
表示パネルＰＮＬは、第１基板１００、第２基板２００、及び液晶層ＬＱを備えている。第１基板１００と第２基板２００とは所定の間隙を形成した状態で貼り合わされている。液晶層ＬＱは、第１基板１００と第２基板２００との間に保持されている。
【００２４】
第１基板１００は、第１絶縁基板１１０、波長変換層１３０、層間絶縁膜１４０、第１画素電極ＰＥ、第２画素電極ＰＥ２、第３画素電極ＰＥ３、及び第１配向膜ＡＬ１を備えている。なお、ここでは、スイッチング素子やゲート線、信号線、各種絶縁膜の図示を省略している。対して、第２基板２００は、第２絶縁基板２１０、遮光層ＢＭ、オーバーコート層２２０、及び第２配向膜ＡＬ２を備えている。表示装置ＤＳＰは、更にカラーフィルタを備えていてもよい。カラーフィルタは、第２基板２００に配置されてもいいし、第１基板１００に配置されてもいい。
【００２５】
第１絶縁基板１１０は、例えばガラス基板や樹脂基板などの光透過性を有する絶縁材料を用いて形成されている。第１絶縁基板１１０は、バックライトユニットＢＬと対向する第１主面１１１と、第１主面とは反対側の第２主面１１２と、を備えている。波長変換層１３０は、第１絶縁基板１１０の液晶層ＬＱに対向する側、すなわち、第１絶縁基板１１０の第２主面１１２と対向する側に配置されている。
【００２６】
波長変換層１３０は、第１波長変換素子ＷＣ１、第２波長変換素子ＷＣ２、及びバンクＢＡを備えている。第１波長変換素子ＷＣ１は、第１絶縁基板１１０の第２主面１１２に平行な方向で第２波長変換素子ＷＣ２と間隔を空けて並んでいる。第１波長変換素子ＷＣ１は、第１画素ＰＸ１に対応する領域に形成されている。第２波長変換素子ＷＣ２は、第３画素ＰＸ３に対応する領域に形成されている。第２画素ＰＸ２に対応する領域には、波長変換素子が配置されていない。例えば、第１波長変換素子ＷＣ１は青色の光を緑色の光に変換し、第２波長変換素子ＷＣ１は、青色の光を赤色の光に変換する。このため、例えばバックライトユニットＢＬが青色の光源である場合、第２画素ＰＸ２は青色を表示する青色画素に相当し、第１画素ＰＸ１は緑色を表示する緑色画素に相当し、第３画素ＰＸ３は赤色を表示する赤色画素に相当する。バンクＢＡは、各波長変換素子の間に形成され、各画素の境界に位置している。バンクＢＡは、例えば、樹脂材料で形成されている。バンクＢＡは、さらに、光遮光性を備えていても良い。
【００２７】
第１波長変換素子ＷＣ１は、固相支持体ＳＯＬと、固相支持体ＳＯＬ中に分散した棒状の量子ドットである第１量子ロッドＱＲ１と、を備えている。第２波長変換素子ＷＣ２は、固相支持体ＳＯＬと、固相支持体ＳＯＬ中に分散した棒状の量子ドットである第２量子ロッドＱＲ２と、を備えている。固相支持体ＳＯＬは、例えば熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂などの樹脂材料によって形成されている。第１量子ロッドＱＲ１及び第２量子ロッドＱＲ２は、例えば長軸が第２主面１１２と平行な方向に配向している。
【００２８】
量子ロッドとは、外形が長軸と短軸を持つ棒状の量子ドットである。量子ロッドの長軸及び短軸に沿った長さは、数ナノメートルから数十ナノメートルである。本実施形態における量子ロッドは、例えばウルツ鉱型又は閃亜鉛鉱型の結晶構造を有するＩＩ−ＶＩ族半導体又はＩＩＩ−Ｖ族半導体で形成されている。例えば、このような量子ロッドの極性軸は、ｃ軸又は＜１１１＞軸であり、長軸と一致する。量子ロッドは、例えばコア・シェル構造を形成している。コアは、量子ロッドの中心に位置し、例えばセレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、又はリン化インジウム（ＩｎＰ）などで形成されている。シェルは、コアの周囲を覆いコアを物理的及び化学的に安定化させている。シェルの周囲には有機分子が修飾されている場合もある。シェルは、例えば硫化亜鉛（ＺｎＳ）や硫化カドミウム（ＣｄＳ）などで形成されている。量子ロッドは、コアの半導体の種類及び大きさによって発光の波長選択性を有する。これにより、好適な発光波長を備える量子ロッドを形成し、第１波長変換素子ＷＣ１、及び第２波長変換素子ＷＣ２に配置することができる。
【００２９】
層間絶縁膜１４０は、波長変換層１３０と液晶層ＬＱとの間に配置されている。すなわち、層間絶縁膜１４０は、第１画素ＰＸ１に対応する領域では、第１波長変換素子ＷＣ１と液晶層ＬＱとの間に配置されている。また、層間絶縁膜１４０は、第３画素ＰＸ３に対応する領域では、第２波長変換素子ＷＣ２と液晶層ＬＱとの間に配置されている。層間絶縁膜１４０は、第２画素ＰＸ２に対応する領域においては、第１波長変換素子ＷＣ１と第２波長変換素子ＷＣ２との間に配置されている。第２画素ＰＸ２に対応する領域において、層間絶縁膜１４０は、第１凹部１０１を備えている。つまり、第１凹部１０１は、第１波長変換素子ＷＣ１及び第２波長変換素子ＷＣ２と対向する位置とは異なる位置に形成されている。層間絶縁膜１４０は、液晶層ＬＱと対向する第３主面１４３を有している。第１凹部１０１の第３主面１４３は、第１波長変換素子ＷＣ１及び第２波長変換素子ＷＣ２と対向する位置の第３主面１４３より第２主面１１２に近い。層間絶縁膜１４０は、第１凹部１０１に対応する領域と、第１波長変換素子ＷＣ１及び第２波長変換素子ＷＣ２と対向する領域と、で第３方向Ｚに異なる厚みを有していてもよい。層間絶縁膜１４０は、例えば透明な樹脂材料で形成されているが、シリコン窒化物やシリコン酸化物などの透明な無機材料によって形成されても良い。
【００３０】
第１画素電極ＰＥ１、第２画素電極ＰＥ２、及び、第３画素電極ＰＥ３は、第１絶縁基板１１０と第２絶縁基板２１０との間、あるいは、層間絶縁膜１４０と液晶層ＬＱとの間に配置されている。より具体的には、第１画素電極ＰＥ１、第２画素電極ＰＥ２、及び、第３画素電極ＰＥ３は、層間絶縁膜１４０の第３主面１４３に配置されている。第１画素電極ＰＥ１は、第１画素ＰＸ１に対応する領域に配置され、第１波長変換層ＷＣ１に対向している。第２画素電極ＰＥ２は、第２画素ＰＸ２に対応する領域に配置され、第１凹部１０１に位置している。第３画素電極ＰＥ３は、第３画素ＰＸ３に対応する領域に配置され、第２波長変換層ＷＣ２に対向している。第１画素電極ＰＥ１乃至第３画素電極ＰＥ３は、例えばインジウム・チン・オキサイド（ＩＴＯ）やインジウム・ジンク・オキサイド（ＩＺＯ）などの透明な導電材料によって形成されている。
【００３１】
第１配向膜ＡＬ１は、第３主面１４３、第１画素電極ＰＥ１、第２画素電極ＰＥ２、第３画素電極ＰＥ３を覆っている。
【００３２】
第２絶縁基板２１０は、第１絶縁基板１１０と対向して配置されている。第２絶縁基板２１０は、第１絶縁基板１１０と同様に光透過性を有する絶縁材料で形成されている。第２絶縁基板２１０は、液晶層ＬＱと対向する第４主面２１４と、第４主面２１４の反対側に位置する第５主面２１５と、を備えている。
【００３３】
遮光層ＢＭは、第２絶縁基板２１０の第４主面２１４に配置されている。遮光層ＢＭは、各画素の境界に位置しており、バンクＢＡと対向している。遮光層ＢＭは、光を吸収する材料によって形成されている。遮光層ＢＭは、配置されていなくてもよい。そのような場合、バンクＢＡが遮光層ＢＭの機能を代替することも可能である。
【００３４】
オーバーコート層２２０は、遮光層ＢＭを覆うとともに、第２絶縁基板２１０の第４主面２１４に配置されている。オーバーコート層２２０は、第１画素ＰＸ１に対向する領域、及び第３画素ＰＸ３に対向する領域に配置されている。すなわち、オーバーコート層２２０は、第１波長変換素子ＷＣ１及び第２波長変換素子ＷＣ２に対向している。第２画素ＰＸ２に対応する領域において、オーバーコート層２２０は、第２凹部２０１を備えている。つまり、第２凹部２０１は、第１凹部１０１と対向しており、第１波長変換素子ＷＣ１及び第２波長変換素子ＷＣ２と対向する位置とは異なる位置に形成されている。なお、オーバーコート層２２０は、第２画素ＰＸ２に対応する領域にも配置されていてもよい。そのような場合、オーバーコート層２２０は、第１画素ＰＸ１に対応する領域と、第２画素ＰＸ２に対応する領域と、で第３方向Ｚに異なる膜厚で形成されていることが望ましい。オーバーコート層２２０は、例えば透明な樹脂材料で形成されている。本実施形態においては、第１凹部１０１及び第２凹部２０１の少なくとも一方が形成されていれば良い。
【００３５】
第２配向膜ＡＬ２は、オーバーコート層２２０を覆っている。第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２は、例えばポリイミドなどの樹脂材料によって形成される。第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２は、必要に応じて配向処理がなされている。なお、第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２は、液晶の表示モードに合わせて水平配向性や垂直配向性などの好適な配向性を備えた材料で形成される。
【００３６】
液晶層ＬＱは、第１絶縁基板１１０と第２絶縁基板２１０との間に配置されており、第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２に接している。液晶層ＬＱは、第１画素電極ＰＥ１及び第３画素電極ＰＥ３に対向する領域において、第３方向Ｚに沿った第１厚みＤ１を有している。また、液晶層ＬＱは、第２画素電極ＰＥ２に対向する領域において、第３方向Ｚに沿った第２厚みＤ２を有している。第２画素電極ＰＥ２に対向する領域においては、第１凹部１０１及び第２凹部２０１が存在するため、第２厚みＤ２は第１厚みＤ１より厚い。第１厚みＤ１と第２厚みＤ２との厚みの差異は、第１凹部１０１及び第２凹部２０１の第３方向Ｚの深さによって制御される。第２厚みＤ２は、例えば第１厚みＤ１の略２倍である。
【００３７】
第１光学素子ＯＤ１は、第１絶縁基板１１０の第１主面１１１に配置され、第１絶縁基板１１０とバックライトユニットＢＬとの間に位置する。第１光学素子ＯＤ１は、第１偏光板ＰＬ１を備えている。第２光学素子ＯＤ２は、第２絶縁基板２１０の第５主面２１５に配置されている。第２光学素子ＯＤ２は、第２偏光板ＰＬ２を備えている。第１光学素子ＯＤ１及び第２光学素子ＯＤ２は、更に位相差板などの各種光学機能層を備えていてもよい。第１偏光板ＰＬ１及び第２偏光板ＰＬ１は、例えばポリビニルアルコールなどの樹脂材料をヨウ素や顔料などで染色したフィルムタイプの偏光子を備えた構成であっても良いし、微細な金属細線を等ピッチで配列させたワイヤグリッド偏光子を備えた構成であっても良い。
【００３８】
バックライトユニットＢＬは、第１絶縁基板１１０の第１主面１１１と対向する側に備えられている。バックライトユニットＢＬは、そのタイプは特に制限されるものではない。バックライトユニットＢＬは、例えば青色の単色光原を備えている。このような光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザーなどが適用可能である。なお、バックライトユニットＢＬから出射した光の偏光は、例えば自然光であるが、直線偏光であってもいいし、楕円偏光であってもよい。
【００３９】
図４は、波長変換層を第２基板に備える表示装置の断面を示す図である。
【００４０】
図４に示した形態は、図３に図示した形態とは、波長変換層１３０の位置で相違している。波長変換層１３０は、第２基板２００に備えられている。図示した例では、波長変換層１３０は、第２絶縁基板２１０の第４主面２１４に配置されている。すなわち、第１波長変換素子ＷＣ１は第１画素電極ＰＥ１と第２絶縁基板２１０との間に位置し、第２波長変換素子ＷＣ２は第３画素電極ＰＥ３と第２絶縁基板２１０との間に位置している。
【００４１】
層間絶縁膜１４０は、第２画素電極ＰＥ２に対向する領域に第１凹部１０１を有している。層間絶縁膜１４０において、第２画素電極ＰＥ２に対向する領域の第３方向Ｚの厚みが、第１画素電極ＰＥ１及び第３画素電極ＰＥ３に対向する領域の第３方向Ｚの厚みより薄い。
【００４２】
オーバーコート層２２０は、波長変換層１３０の液晶層ＬＱに対向する側に配置されている。すなわち、オーバーコート層２２０は、第１画素ＰＸ１に対応する領域では、第１波長変換素子ＷＣ１と液晶層ＬＱとの間に配置されている。また、オーバーコート層２２０は、第３画素ＰＸ３に対応する領域では、第２波長変換素子ＷＣ２と液晶層ＬＱとの間に配置されている。オーバーコート層２２０は、第２画素ＰＸ２に対応する領域においては、第２凹部２０１を有している。第２配向膜ＡＬ２は、オーバーコート層２２０の液晶層ＬＱに対向する側に配置されている。
【００４３】
このような形態においても、第１凹部１０１及び第２凹部２０１の少なくとも一方が形成されていれば良い。これにより、液晶層ＬＱは、第１画素電極ＰＥ１及び第３画素電極ＰＥ３に対向する領域において第１厚みＤ１を有し、第２画素電極ＰＥ２に対向する領域において、第１厚みＤ１よりも厚い第２厚みＤ２を有している。
【００４４】
図５は、画素電極に印加される電圧に対する画素の透過率の特性曲線を示す図である。
【００４５】
第１特性曲線ＣＣ１は、第１画素ＰＸ１において第１画素電極ＰＥ１に印加される電圧に対する透過率の一例を表したグラフである。第２特性曲線ＣＣ２は、第２画素ＰＸ２において第２画素電極ＰＥ２に印加される電圧に対する透過率の一例を表したグラフである。縦軸は透過率を示し、横軸は印加電圧を示している。なお、第１特性曲線ＣＣ１及び第２特性曲線ＣＣ２は、白表示となる最大の透過率を１００％とし、黒表示となる最小の透過率を０％として示している。なお、ここでの「白表示」とは、各画素の色が表示される状態に相当し、例えば第１画素ＰＸ１では緑色が表示される状態に相当し、第２画素ＰＸ２では青色が表示される状態に相当する。
【００４６】
第１特性曲線ＣＣ１において、黒表示の場合の印加電圧は第１黒表示電圧Ｖ１１であり、白表示の場合の印加電圧は第１黒表示電圧Ｖ１１より大きい第１白表示電圧Ｖ１２である。第２特性曲線ＣＣ２において、黒表示の場合の印加電圧は第２黒表示電圧Ｖ２１であり、白表示の場合の印加電圧は第２黒表示電圧Ｖ２１より大きい第２白表示電圧Ｖ２２である。例えば、第１黒表示電圧Ｖ１１は０ボルトである。
【００４７】
第１黒表示電圧Ｖ１１は、第２黒表示電圧Ｖ２１とは絶対値が異なる。第１白表示電圧Ｖ１２は、第２白表示電圧Ｖ２２とは絶対値が異なる。更に、第２黒表示電圧Ｖ２１の絶対値は、例えば第１白表示電圧Ｖ１２の絶対値より大きいが、第１白表示電圧Ｖ１２の絶対値より小さくても良い。
【００４８】
第１画素ＰＸ１の液晶層ＬＱは、第１黒表示電圧Ｖ１１が印加された場合に第１画素電極ＰＥ１と共通電極ＣＥとの間に形成される電界によって、液晶層ＬＱを通過する光に対して、屈折率異方性Δｎ１１を有する。同様に、液晶層ＬＱを通過する光に対して、液晶層ＬＱは、第１白表示電圧Ｖ１２が印加された場合に第１画素電極ＰＥ１と共通電極ＣＥとの間に形成される電界によって屈折率異方性Δｎ１２を有する。第２画素ＰＸ２の液晶層ＬＱは、第２黒表示電圧Ｖ２１が印加された場合に第２画素電極ＰＥ２と共通電極ＣＥとの間に形成される電界によって屈折率異方性Δｎ２１を有し、第２白表示電圧Ｖ２２が印加された場合に第２画素電極ＰＥ２と共通電極ＣＥとの間に形成される電界によって屈折率異方性Δｎ２２を有する。
【００４９】
図６は、黒表示の場合において表示装置を通過する光の偏光方向を概略的に示す図である。（Ａ）は、第１画素ＰＸ１に対応する領域における光の偏光方向を図示している。（Ｂ）は、第２画素ＰＸ２に対応する領域における光の偏光方向を図示している。
【００５０】
まずは（Ａ）に従って、バックライトユニットＢＬから出射された光の第１画素ＰＸ１における挙動を説明する。バックライトユニットＢＬは、例えば第１波長λ１の自然光を出射する。この自然光は、第１透過軸ＴＡ１を有する第１偏光板ＰＬ１を通過することで第１透過軸ＴＡ１と平行な第１偏光方向ＰＯＬ１に偏光した直線偏光となる。
【００５１】
次にこの直線偏光は、屈折率異方性Δｎ１１を有する液晶層ＬＱを通過する。第１画素ＰＸ１において、液晶層ＬＱは、第１厚みＤ１を有しているため、液晶層ＬＱのリタデーションは、（Δｎ１１×Ｄ１）で表される。屈折率異方性Δｎ１１が０の場合、液晶層ＬＱのリタデーション（Δｎ１１×Ｄ１）は０であるため、液晶層ＬＱを通過する直線偏光の偏光方向は、変化しない。すなわち、液晶層ＬＱから出射される直線偏光の偏光方向は、第１偏光方向ＰＯＬ１に維持される。
【００５２】
次にこの直線偏光は、第１波長変換素子ＷＣ１に入射する。第１波長変換素子ＷＣ１は、この第１偏光方向ＰＯＬ１に偏光した第１波長λ１の直線偏光を、第２偏光方向ＰＯＬ２に偏光した第２波長λ２の直線偏光へ変換する。具体的には、第１波長変換素子ＷＣ１に備えられた第１量子ロッドＱＲ１が、第１波長λ１の直線偏光を吸収し、第１波長λ１よりも長波長の第２波長λ２の直線偏光を発光する。量子ロッドは、特定の方向へ偏光した直線偏光を発光する機能を備えている。本実施形態における第１量子ロッドＱＲ１は、吸収する直線偏光の偏光方向と発光する直線偏光の偏光方向が直交する特性を有している。すなわち、第２偏光方向ＰＯＬ２は、第１偏光方向ＰＯＬ１に対して直交している。一例において、第１量子ロッドＱＲ１の長軸は、第１透過軸ＴＡ１に対して平行に配向している。
【００５３】
次にこの第２偏光方向ＰＯＬ２に偏光した直線偏光は、第２偏光板ＰＬ２へ入射する。第２偏光板ＰＬ２は、第１透過軸ＴＡ１と平行な第２透過軸ＴＡ２を有している。第２偏光方向ＰＯＬ２は、第１偏光方向ＰＯＬ１と平行な第１透過軸ＴＡ１に対して直交しているので、第２透過軸ＴＡ２に対しても直交している。従って、第２偏光方向ＰＯＬ２に偏光した直線偏光は第２偏光板ＰＬ２で吸収される。すなわち、第１画素ＰＸ１において、バックライトユニットＢＬから出射した光は、表示装置ＤＳＰの外部へ出射されない。以上のことから、第１画素ＰＸ１は、黒表示となる。
【００５４】
次に、（Ｂ）に従って、バックライトユニットＢＬから出射された光の第２画素ＰＸ２における挙動を説明する。バックライトユニットＢＬから出射された自然光は、第１透過軸ＴＡ１を有する第１偏光板ＰＬ１を透過することで第１透過軸ＴＡ１と平行な第１偏光方向ＰＯＬ１に偏光した直線偏光となる。
【００５５】
次にこの直線偏光は、屈折率異方性Δｎ２１を有する液晶層ＬＱを通過する。第２画素ＰＸ２において、液晶層ＬＱは、第２厚みＤ２を有しているため、液晶層ＬＱのリタデーションは、（Δｎ２１×Ｄ２）で表される。液晶層ＬＱを通過する直線偏光は、液晶層ＬＱのリタデーション（Δｎ２１×Ｄ２）の影響を受けて偏光方向が変化する。このとき、リタデーション（Δｎ２１×Ｄ２）がλ／２であれば、液晶層ＬＱから出射されたる直線偏光の偏光方向は、液晶層ＬＱに入射する直線偏光の第１偏光方向ＰＯＬ１に対して直交する。すなわち、液晶層ＬＱから出射される直線偏光の偏光方向は、（Ａ）で示した第２偏光方向ＰＯＬ２に対して平行である。従って第２画素ＰＸ２においても、バックライトユニットＢＬから出射された直線偏光は、第２透過軸ＴＡ２を有する第２偏光板ＰＬ２で吸収され、表示装置ＤＳＰの外部へ出射されない。すなわち、第２画素ＰＸ２は、黒表示となる。
【００５６】
図７は、白表示の場合において表示装置を通過する光の偏光方向を概略的に示す図である。（Ａ）は、第１画素ＰＸ１に対応する領域における光の偏光方向を図示している。（Ｂ）は、第２画素ＰＸ２に対応する領域における光の偏光方向を図示している。
【００５７】
まずは（Ａ）に従って、バックライトユニットＢＬから出射された光の第１画素ＰＸ１における挙動を説明する。バックライトユニットＢＬから出射された自然光は、第１透過軸ＴＡ１を有する第１偏光板ＰＬ１を通過することで第１透過軸ＴＡ１に対して平行な方向に偏光した直線偏光となる。
【００５８】
次にこの直線偏光は、屈折率異方性Δｎ１２を有する液晶層ＬＱを通過する。第１画素ＰＸ１における液晶層ＬＱのリタデーションは、（Δｎ１２×Ｄ１）で表される。液晶層ＬＱを通過する直線偏光は、液晶層ＬＱのリタデーション（Δｎ１２×Ｄ１）の影響を受けて偏光方向が変化する。このとき、リタデーション（Δｎ１２×Ｄ１）がλ／２であれば、液晶層ＬＱから出射される直線偏光の偏光方向は、液晶層ＬＱに入射する直線偏光の偏光方向に対して直交する。すなわち液晶層ＬＱから出射される直線偏光は、第１透過軸ＴＡ１に対して直交する方向に偏光している。ここでは、この液晶層ＬＱから出射される直線偏光の偏光方向を第１偏光方向ＰＯＬ１とする。すなわち、第１偏光方向ＰＯＬ１は、第１透過軸ＴＡ１に対して直交している。
【００５９】
次にこの直線偏光は、第１波長変換素子ＷＣ１に入射する。第１波長変換素子ＷＣ１中の第１量子ロッドＱＲ１は、第１偏光方向ＰＯＬ１に偏光した第１波長λ１の直線偏光を吸収し、第２偏光方向ＰＯＬ２に偏光した第２波長λ２の直線偏光を発光する。第２偏光方向ＰＯＬ２は、第１偏光方向ＰＯＬ１に対して直交している。一例において、第１量子ロッドＱＲ１の長軸は、第１透過軸ＴＡ１に対して平行に配向している。
【００６０】
次にこの第２偏光方向ＰＯＬ２に偏光した直線偏光は、第２偏光板ＰＬ２へ入射する。第２偏光板ＰＬ２は、第１透過軸ＴＡ１と平行な第２透過軸ＴＡ２を有している。第２偏光方向ＰＯＬ２は第１偏光方向ＰＯＬ１に対して直交しており、第１偏光方向ＰＯＬ１は第１透過軸ＴＡ１に対して直交している。すなわち、第２偏光方向ＰＯＬ２は、第１透過軸ＴＡ１に対して平行である。従って、第１波長変換素子ＷＣ１から出射された直線偏光は、第２偏光板ＰＬ２を透過する。すなわち、すなわち、第１画素ＰＸ１において、バックライトユニットＢＬから出射された光は、表示装置ＤＳＰの外部へ出射され、表示に寄与する。以上のことから、第１画素ＰＸ１は、白表示（厳密には緑色表示）となる。
【００６１】
次に、（Ｂ）に従って、バックライトユニットＢＬから出射された光の第２画素ＰＸ２における挙動を説明する。バックライトユニットＢＬから出射された自然光は、第１透過軸ＴＡ１を有する第１偏光板ＰＬ１を透過することで、第１透過軸ＴＡ１に対して平行な方向に偏光した直線偏光となる。
【００６２】
次にこの直線偏光は、屈折率異方性Δｎ２２を有する液晶層ＬＱを通過する。第２画素ＰＸ２における液晶層ＬＱのリタデーションは、（Δｎ２２×Ｄ２）で表される。液晶層ＬＱを通過する直線偏光は、液晶層ＬＱのリタデーション（Δｎ２２×Ｄ２）の影響を受ける。このとき、リタデーション（Δｎ２２×Ｄ２）がλであれば、液晶層ＬＱから出射される直線偏光の偏光方向は、液晶層ＬＱに入射する直線偏光の偏光方向に対して平行となる。すなわち、液晶層ＬＱから出射される直線偏光の偏光方向は、（Ａ）で図示した第２偏光方向ＰＯＬ２に対して平行である。従って第２画素ＰＸ２においても、バックライトユニットＢＬから出射された直線偏光は、第２透過軸ＴＡ２を有する第２偏光板ＰＬ２で吸収されず、表示装置ＤＳＰの外部へ出射され、表示に寄与する。すなわち、第２画素ＰＸ２は、白表示（厳密には青色表示）となる。
【００６３】
なお、図６及び図７に図示していないが、第３画素ＰＸ３において、バックライトユニットＢＬから出射された光は、図６（Ａ）及び図７（Ａ）に図示した第１画素ＰＸ１における挙動と同様の挙動を示す。ただし、第３画素ＰＸ３は、第１波長変換素子ＷＣ１を備える第１画素ＰＸ１と異なり、第２波長変換素子ＷＣ２を備えている。すなわち、第３画素ＰＸ３においては、第１偏光方向ＰＯＬ１に偏光した第１波長λ１の直線偏光は、第２波長変換素子ＷＣ２に備えられた第２量子ロッドＱＲ２によって第２偏光方向ＰＯＬ２に偏光した第３波長λ３の直線偏光に波長変換される。なお、第１波長λ１は、例えば、発光スペクトルにおけるピーク波長や、ＸＹＺ色表系における主波長に相当する。一例では、第１波長λ１は３８０ｎｍ〜４９０ｎｍの青色領域内の波長であり、第２波長λ２は４９０ｎｍ〜５６０ｎｍの緑色領域内の波長であり、第３波長λ３は５６０ｎｍ〜７８０ｎｍの赤色領域内の波長である。
【００６４】
以上の様に、本実施形態によれば、多波長の白色光から所望の波長の光以外を吸収するカラーフィルタを適用した表示装置と異なり、バックライトユニットＢＬから出射されたほぼ単色の出射光を波長変換層１３０で所望の波長に変換することでカラー表示を実現しているため、バックライトユニットＢＬからの出射光の利用効率を向上させることが可能となる。このため、バックライトユニットＢＬの消費電力を低減することが可能となる。すなわち、本実施形態において、表示装置ＤＳＰは、消費電力の低減が可能となる。
【００６５】
第１波長変換素子ＷＣ１は、吸収する光の偏光方向と発光する光の偏光方向が直交している。第２画素ＰＸ２に対応する領域において、液晶層ＬＱは第１厚みＤ１より厚い第２厚みＤ２を有している。更に、第２黒表示電圧Ｖ２１の絶対値は、第１黒表示電圧Ｖ１１の絶対値とは異なっている。これによって、例えば第２画素ＰＸ２に対応する領域にλ／２位相差板を配置することなく、第１画素ＰＸ１と第２画素ＰＸ２における光の偏光状態を一致させることができる。すなわち、表示装置ＤＳＰは、製造工程において、第２画素ＰＸ２に対応する領域に位相差板を配置する工程を必要としないため、製造コストの増加を抑制することができる。
【００６６】
従って、本実施形態によれば、消費電力の低減が可能であり、かつ製造コストの増加を抑制することができる表示装置を提供することができる。
【００６７】
また、表示装置ＤＳＰは、同一の方向に配向した第１量子ロッドＱＲ１を備えた第１波長変換素子ＷＣ１を備えている。量子ロッドは、特定の方向に偏光した光を発光する。従って本実施形態においては、第１波長変換素子ＷＣ１を第１偏光板ＰＬ１と液晶層ＬＱとの間、又は第２偏光板ＰＬ２と液晶層ＬＱとの間に配置したとしても、表示装置ＤＳＰは白表示と黒表示の切り替えに支障をきたす恐れがない。すなわち、本実施形態は、表示装置ＤＳＰの設計の自由度を向上させることができる。また、第１量子ロッドＱＲ１は、形状やサイズを変化させることで、発光波長を吸収波長より長波長の波長域で任意の値に制御することが可能である。従って、表示装置ＤＳＰは、第１画素ＰＸ１が表示する色を適宜調整することが可能である。
【００６８】
波長変換素子に用いる量子ロッドは、例えば全方位に発光する。このような量子ロッドは、光源からの光を吸収し、光源とは反対側に発光するだけではなく、光源側にも発光する。したがって、使用者が量子ロッドに対して光源とは反対側に位置する場合、量子ロッドの発光を効率よく利用するためには、表示装置は、光源側への発光も利用できる構造を備えることが望ましい。次に、その具体的な実施形態について説明する。
【００６９】
図８は、光伝搬層を備えた表示装置の断面を示す図である。なお、図３と重複する構造や同一の符号などの説明は、適宜省略する。
【００７０】
第１基板１００は、光伝搬層１２０及び波長変換層１３０を備えている。波長変換層１３０は、波長変換素子ＷＣを備えている。波長変換素子ＷＣは、第１波長変換素子ＷＣ１及び第２波長変換素子ＷＣ２を備えている。光伝搬層１２０及び波長変換層１３０は、第１絶縁基板１１０の第２主面１１２に対向する側に配置されている。また、光伝搬層１２０は、第１絶縁基板１１０と波長変換層１３０との間に配置されている。光伝搬層１２０は、第１光路部２１と、非光路部２２と、第２光路部２３と、を備えている。第１光路部２１及び第２光路部２３は、光伝搬層１２０を第３方向Ｚに貫通している。
【００７１】
第１光路部２１及び非光路部２２は、第１画素ＰＸ１及び第３画素ＰＸ３に配置され、第１波長変換素子ＷＣ１及び第２波長変換素子ＷＣ２に対向して形成されている。第１光路部２１は、第１絶縁基板１１０に対向する底面２１ａ、第１波長変換素子ＷＣ１及び第２波長変換素子ＷＣ２と対向する上面２１ｂを備えている。更に、第１光路部２１は、底面２１ａと上面２１ｂとを繋ぐ側面２１ｃを有している。底面２１ａは、第１絶縁基板１１０の第２主面１１２に接している。上面２１ｂは、第１波長変換素子ＷＣ１及び第２波長変換素子ＷＣ２のいずれかに接している。底面２１ａの面積は、上面２１ｂの面積より大きい。図示した断面図においては、第１光路部２１は、第１絶縁基板１１０の第２主面１１２から波長変換層１３０に向かうに従って第１方向Ｘに沿った幅が低減するテーパー状に形成されている。また、図示した例では、一画素当たり複数の第１光路部２１が配置され、これらの第１光路部２１は、第１方向Ｘに並んでいる。第１光路部２１において、底面２１ａと側面２１ｃとのなす角度θは、例えば、第２主面１１２の法線方向（つまり第３方向Ｚ）に入射した光を側面２１ｃで全反射させるべく、側面２１ｃへの入射角が臨界角より大きくなるように設定されることが望ましい。このような第１光路部２１は、例えば透明な樹脂などの高屈折率材料によって形成されている。
【００７２】
非光路部２２は、第１光路部２１を挟むように配置されている。図示した例では、非光路部２２は、複数の第１光路部２１の間にそれぞれ配置されている。非光路部２２は、第１光路部２１の側面２１ｃに接しており、底面２１ａ及び上面２１ｂには接していない。また、非光路部２２は、バンクＢＡと第１絶縁基板１１０との間にも形成されている。図示した断面図においては、非光路部２２は、第１絶縁基板１１０の第２主面１１２から波長変換層１３０に向かうに従って第１方向Ｘに沿った幅が増大する逆テーパー状に形成されている。このような非光路部２２は、透明な樹脂であって第１光路部２１より低い屈折率を有する低屈折率材料によって形成されている。
【００７３】
第２光路部２３は、第２画素ＰＸ２に配置されている。第２光路部２３は、図示した例では、非光路部２２と連続的に形成されているが、第１光路部２１と同一材料によって形成されても良い。
【００７４】
反射膜ＲＬは、非光路部２２と第１波長変換素子ＷＣ１との間、及び、非光路部２２と第２波長変換素子ＷＣ２との間に形成されている。さらに、反射膜ＲＬは、バンクＢＡと第１波長変換素子ＷＣ１との間、及び、バンクＢＡと第２波長変換素子ＷＣ２との間にも形成されている。
【００７５】
共通電極ＣＥは、層間絶縁膜１４０の液晶層ＬＱに対向する側に形成されている。共通電極ＣＥは、第１画素ＰＸ１乃至第３画素ＰＸ３に亘って配置されている。層間絶縁膜１５０は、共通電極ＣＥの液晶層ＬＱに対向する側に形成されている。層間絶縁膜１５０は、例えばシリコン窒化物やシリコン酸化物などの無機絶縁材料で形成されている。第１画素電極ＰＥ１、第２画素電極ＰＥ２、及び第３画素電極ＰＥ３は、層間絶縁膜１４０と液晶層ＬＱとの間に配置され、層間絶縁膜１５０の液晶層ＬＱに対向する側に形成されている。第１配向膜ＡＬ１は、層間絶縁膜１５０の液晶層ＬＱに対向する側に形成されている。また、第１配向膜ＡＬ１は、画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３を覆っている。
【００７６】
第２基板２００は、第２絶縁基板２１０、オーバーコート層２２０、及び第２配向膜ＡＬ２を備えている。オーバーコート層２２０は、第１凹部１０１と対向する領域に第２凹部２０１を備えている。第２配向膜ＡＬ２は、オーバーコート層２２０の液晶層ＬＱと対向する側に配置されている。なお、図示した例においても、第１凹部１０１及び第２凹部２０１の少なくとも一方が形成されていれば良い。このとき、液晶層ＬＱは、第１画素電極ＰＥ１に対向する領域において第１厚みＤ１を有し、第２画素電極ＰＥ２に対向する領域において第２厚みＤ２を有している。第２画素電極ＰＥ２に対向する領域においては、第１凹部１０１及び第２凹部２０１の少なくとも一方が存在するため、第２厚みＤ２は第１厚みＤ１より厚い。
【００７７】
このような変形例においても、上記したのと同様の効果が得られる。また、光伝搬層１２０の第１光路部２１と波長変換層１３０との間には、例えば特定波長の光を透過しその他の波長の光を反射又は吸収する波長選択性を有する反射膜などが介在していない。つまり、第１光路部２１を伝搬された光は、反射や吸収などの損失をほとんど生ずることなく波長変換層１３０に導入される。また、光伝搬層１２０の入射側（あるいは光源側）に位置する第１光路部２１の底面２１ａの面積が光伝搬層１２０の出射側（あるいは波長変換層１３０側）に位置する上面２１ｂの面積より大きいため、底面２１ａからの入射光をより多く取り込むことができる。従って、本実施形態においては、バックライトユニットＢＬなどの外部の光源から出射された光が第１基板１００に入射した際に、光伝搬層１２０を介して高い利用効率で波長変換層１３０に導入することが可能となる。しかも、波長変換層１３０においては、第１基板１００への入射光を高い利用効率で他の波長の光へ変換することができる。
【００７８】
また、第１光路部２１の側面２１ｃに入射する光の入射角が臨界角より大きくすることにより、第１主面１１０ａの法線方向に沿って第１光路部２１に入射した光は側面２１ｃで全反射される。このため、第１光路部２１に入射した光は、非光路部２２へ逸れることなく、波長変換層１３０に効率よく導入することができる。
【００７９】
また、第１光路部２１の上面２１ｂの面積を小さくすることで、非光路部２２と波長変換層１３０との間に形成される反射膜ＲＬの設置面積を大きくすることができる。このため、波長変換層１３０において変換された光をより効率よく第１絶縁基板１１０とは反対側へ反射することができる。
【００８０】
図９は、反射層の構造を示す図である。
【００８１】
反射膜ＲＬは、銀、アルミニウム、又はその他の合金などの光反射性を備える導電性の材料で形成されている。反射膜ＲＬは、例えば、金属材料の単層膜であっても良いし、複数種類の金属材料の薄膜を積層した積層膜であっても良い。ここでは、一画素ＰＸに配置された反射膜ＲＬのみを図示している。反射膜ＲＬは、複数の第１電極部Ｅ１を備える第１櫛歯電極ＲＬ１と、複数の第２電極部Ｅ２を備える第２櫛歯電極ＲＬ２と、を備えている。第１電極部Ｅ１は、第２方向Ｙに延在している。第２電極部Ｅ２は、第１電極部Ｅ２の延在方向と同じ第２方向Ｙに延在している。第１電極部Ｅ１と第２電極部Ｅ２は、離間しており、交互に第１方向Ｘに並んでいる。第１電極部Ｅ１及び第２電極部Ｅ２は、いずれも第１方向Ｘにほぼ同等の幅を有する帯状に形成されている。第１電極部Ｅ１及び第２電極部Ｅ２の幅は、図８に示した非光路部２２の第１方向Ｘに沿った幅と同等である。また、第１電極部Ｅ１と第２電極部Ｅ２との間からは、第１光路部２１が露出している。つまり、第１電極部Ｅ１と第２電極部Ｅ２との第１方向Ｘに沿った間隔は、第１光路部２１の第１方向Ｘに沿った幅と同等である。なお、図中の右側端部に位置する第１電極部Ｅ１１は、他の第１電極部Ｅ１よりも幅広に形成されている。また、図中の左側端部に位置する第２電極部Ｅ２１は、他の第２電極部Ｅ２よりも幅広に形成されている。
【００８２】
図１０は、波長変換層の形成方法を示す図である。
【００８３】
以下、図１０を参照しながら波長変換層１３０の形成方法の一例について簡単に説明する。まず、光伝搬層１２０の一方の主面１２０ａにバンクＢＡ１及びバンクＢＡ２が形成される。その後、バンクＢＡ１の側面、バンクＢＡ２の側面、及び、主面１２０ａのうちの非光路部２２に相当する領域に、反射膜ＲＬの第１電極部Ｅ１及び第２電極部Ｅ２が形成される。このとき、図示した例では、第２電極部Ｅ２１はバンクＢＡ１の側面に配置され、第１電極部Ｅ１１はバンクＢＡ２の側面に配置され、その他の第１電極部Ｅ１及び第２電極部Ｅ２は第１電極部Ｅ１１と第２電極部Ｅ２１との間の非光路部２２と重なる位置に交互に配置される。その後、バンクＢＡ１及びバンクＢＡ２によって区画された領域に、例えば光硬化性樹脂若しくは熱硬化性樹脂の原料を含んだ液状の液相支持体ＬＩＱを配置する。量子ロッドＱＲは、液相支持体ＬＩＱに分散している。液相支持体ＬＩＱを配置する手法としては、例えばインクジェット方式あるいは印刷方式などが適用可能である。液相支持体ＬＩＱを配置した後、これらを硬化処理する以前に、第１電極部Ｅ１及び第２電極部Ｅ２に電圧を印加し、第１電極部Ｅ１と第２電極部Ｅ２との間に電界を発生させる。バンクＢＡ２の側面に形成された第１電極部Ｅ１１とバンクＢＡ１の側面に形成された第２電極部Ｅ２１との間に形成される電界は、液相支持体ＬＩＱを横切り、主面１２０ａに略平行な方向に形成される。バンクＢＡ１及びバンクＢＡ２によって区画された領域に形成された第１電極部Ｅ１と第２電極部Ｅ２との間には、弧を描く様な電界が形成される。図９に示した通り、第１電極部Ｅ１及び第２電極部Ｅ２は第２方向Ｙに延在した帯状に形成されているため、第１電極部Ｅ１と第２電極部Ｅ２との間の電界は、Ｘ−Ｙ平面内において概ね第１方向Ｘに沿って形成される。例えば、量子ロッドＱＲはその長軸方向に極性を有するため、電界に沿って量子ロッドＱＲの長軸が配向する。すなわち、図１０に示した断面図においては、量子ロッドＱＲは、その長軸が主面１２０ａに平行な方向に配向する。また、図９に示した平面図においては、量子ロッドＱＲは、その長軸が第１電極部Ｅ１及び第２電極部Ｅ２が並んだ方向である第１方向Ｘに配向する。その後、量子ロッドＱＲを配向させた状態のまま、液相支持体ＬＩＱを硬化させる。結果として、液相支持体ＬＩＱは固相支持体ＳＯＬとなり、量子ロッドＱＲの配向は固定される。
【００８４】
以上の様に、反射膜ＲＬは、複数の第１電極部Ｅ１と、第１電極部Ｅ２から離間し交互に並ぶ複数の第２電極部Ｅ２とを備えている。このため、表示装置ＤＳＰは、液相支持体ＬＩＱを硬化させる工程において反射膜ＲＬに電圧を印加することで、量子ロッドＱＲを略同一方向に配向した状態で配置させることができる。
【００８５】
なお、本発明のいくつか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。これらの新規な実施形態は、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。これらの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。
【符号の説明】
【００８６】
ＤＳＰ…表示装置  ＰＮＬ…表示パネル  １００…第１基板  １１０…第１絶縁基板  
１３０…波長変換層  ＷＣ１…第１波長変換素子  ＷＣ２…第２波長変換素子
１０１…第１凹部  ＰＥ１…第１画素電極  ＰＥ２…第２画素電極  
２００…第２基板  ２２０…オーバーコート層  ２０１…第２凹部  
ＬＱ…液晶層  Ｄ１…第１厚み  Ｄ２…第２厚み  
ＰＸ１…第１画素  ＰＸ２…第２画素  ＰＸ３…第３画素
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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