(57)【要約】      （修正有）【課題】バックライト利用率を向上できるカラーフィルタ及びカラーフィルタを使用する表示パネルを提供する。【解決手段】第一フィルタ部１４０１と、第一フィルタ部１４０１内に混ぜられている複数の第一量子ドット微粒子１４３とを備えてなるカラーフィルタ１４であって、第一フィルタ部１４０１の色は第一原色であって、第一量子ドット微粒子１４３は、第一原色より高いエネルギーを有する他の色彩光線を第一原色の光線に変換する。【選択図】図２
2016071366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一フィルタ部と、
前記第一フィルタ部内に混ぜられている複数の第一量子ドット微粒子と、
を備えてなるカラーフィルタであって、
前記第一フィルタ部の色は第一原色であって、前記第一量子ドット微粒子は、前記第一原色より高いエネルギーを有する他の色彩光線を前記第一原色の光線に変換することを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項２】
前記第一原色は、緑色であることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ。
【請求項３】
第二フィルタ部と、
前記第二フィルタ部内に混ぜられている複数の第二量子ドット微粒子と、を更に備え、前記第二量子ドット微粒子は、一種の第二原色より高いエネルギーを有する他の色彩光線を前記第二原色の光線に変換することを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ。
【請求項４】
前記第二原色は、赤色であることを特徴とする請求項３に記載のカラーフィルタ。
【請求項５】
第三原色の第三フィルタ部を更に備え、前記第三原色は青色であることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ。
【請求項６】
透明な第四フィルタ部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ。
【請求項７】
バックライトを発射する発光ユニットと、
入射された前記バックライトをカラー表示用の三原色のカラー光線に変換し、且つ出射するカラーフィルタと、を備え、
前記カラーフィルタは、第一フィルタ部と、前記第一フィルタ部内に混ぜられている複数の第一量子ドット微粒子と、を備え、前記第一フィルタ部の色は第一原色であって、前記第一量子ドット微粒子は、前記第一原色より高いエネルギーを有する他の色彩光線を第一原色の光線に変換することを特徴とする表示パネル。
【請求項８】
前記第一原色は、緑色であることを特徴とする請求項７に記載の表示パネル。
【請求項９】
前記カラーフィルタは、第二フィルタ部と、前記第二フィルタ部内に混ぜられている複数の第二量子ドット微粒子と、を更に備え、前記第二量子ドット微粒子は、一種の第二原色より高いエネルギーを有する他の色彩光線を前記第二原色の光線に変換し、前記第二原色は、赤色であることを特徴とする請求項７に記載の表示パネル。
【請求項１０】
前記発光ユニットは、白色バックライト光線を発射し、前記カラーフィルタは、第三原色の第三フィルタ部を更に備え、前記第三原色は青色であることを特徴とする請求項７に記載の表示パネル。
【請求項１１】
透明な第四フィルタ部を更に備えることを特徴とする請求項１０に記載の表示パネル。
【請求項１２】
前記発光ユニットは、青色バックライト光線を発射することを特徴とする請求項１０に記載の表示パネル。
【請求項１３】
前記カラーフィルタ、透明な第三フィルタ部を更に備えることを特徴とする請求項７に記載の表示パネル。
【請求項１４】
第一フィルタ部と、量子ドットブロックと、を備え、前記第一フィルタ部の色は第一原色であって、前記量子ドットブロックは、一種の第二原色より高いエネルギーを有する他の色彩光線を前記第二原色の光線に変換することを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項１５】
第三原色の第二フィルタ部を更に備え、前記第三原色は、青色であることを特徴とする請求項１４に記載のカラーフィルタ。
【請求項１６】
前記第一原色は、緑色であって、前記第二原色は赤色であることを特徴とする請求項１４に記載のカラーフィルタ。
【請求項１７】
前記第一原色は、赤色であって、前記第二原色は緑色であることを特徴とする請求項１４に記載のカラーフィルタ。
【請求項１８】
デュアルバンドの白色バックライトを発射する発光ユニットと、
入射されたデュアルバンドの前記白色バックライトをカラー表示用の三原色のカラー光線に変換し、且つ出射するカラーフィルタと、を備え、
前記カラーフィルタは、第一フィルタ部と、量子ドットブロックと、を備え、前記第一フィルタ部の色は第一原色であって、前記量子ドットブロックは、一種の第二原色より高いエネルギーを有する他の色彩光線を前記第二原色の光線に変換することを特徴とする表示パネル。
【請求項１９】
デュアルバンドの前記白色バックライトは、色スペクトルにおいて青緑色光バンド及び黄色光バンドにより構成され、前記第一原色は緑色であり、前記第二原色は赤色であることを特徴とする請求項１８に記載の表示パネル。
【請求項２０】
デュアルバンドの前記白色バックライトは、色スペクトルにおいて青色光バンド及び赤色光バンドにより構成され、前記第一原色は赤色であり、前記第二原色は緑色であることを特徴とする請求項１８に記載の表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタ及びカラーフィルタを使用する表示パネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術において、カラーフィルタは、基板と、異なる色をそれぞれ有する複数のフィルタ区域を形成するブラックマトリクスと、対応するフィルタ区域に塗布されるカラーフィルタ材料と、カラーフィルタ材料を被覆して保護する保護層と、を備える。バックライト光源の光線がカラーフィルタ材料へ出射された時、対応するカラーフィルタ材料の色に対応する周バンドを有する光線のみ通過でき、他の周バンドの光線は、カラーフィルタに反射される又は吸収される。つまり、特定のフィルタ区域においては、特定色の光線が通過する。
【０００３】
しかし、上述のように、カラーフィルタは、特定色の光線しか通過させないため、カラーフィルタの光線透過性は悪く、カラーフィルタのバックライト利用率を低減させるため、大量のエネルギーを消耗する。
【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、前記問題を解決し、バックライト利用率を向上できるカラーフィルタ及びカラーフィルタを使用する表示パネルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明に係るカラーフィルタは、第一フィルタ部と、第一フィルタ部内に混ぜられている複数の第一量子ドット微粒子と、を備え、第一フィルタ部の色は第一原色であって、第一量子ドット微粒子は、第一原色より高いエネルギーを有する他の色彩光線を第一原色の光線に変換する。
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る表示パネルは、バックライトを発射する発光ユニットと、入射されたバックライトをカラー表示用の三原色のカラー光線に変換し、且つ出射するカラーフィルタと、を備え、カラーフィルタは、第一フィルタ部と、第一フィルタ部内に混ぜられている複数の第一量子ドット微粒子と、を備え、第一フィルタ部の色は第一原色であって、第一量子ドット微粒子は、第一原色より高いエネルギーを有する他の色彩光線を第一原色の光線に変換する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る表示パネル及びカラーフィルタは、量子ドット微粒子の光変換率が７０％〜８０％である。フィルタ部に量子ドット微粒子を加えることにより、従来のフィルタプロセスなら損失するはずの大部分の光線は、対応する色の光線に変換されて利用されるので、表示パネルのバックライト利用率を向上して、表示パネルの省エネを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の第一実施形態に係る表示パネルの構造を示す図である。
【図２】図２は、図１に示す表示パネルのＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図３は、本発明の第二実施形態に係る表示パネルの構造の断面図である。
【図４】図４は、本発明の第三実施形態に係る表示パネルの構造の断面図である。
【図５】図５は、本発明の第四実施形態に係る表示パネルの構造を示す断面図である。
【図６】図６は、本発明の第五実施形態に係る表示パネルの構造を示す断面図である。
【図７】図７は、本発明の第六実施形態に係る表示パネルの構造を示す図である。
【図８】図８は、図７に示す表示パネルのＶＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図９】図９は、本発明の第七実施形態に係る表示パネルの構造の断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第八実施形態に係る表示パネルの構造の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明をより詳細に説明するために、図２に示すように、表示パネル１には、画素区域１００を１つのみ表示する。表示パネル１は、全色彩表示画面を表示する際に使用され、液晶表示パネル又は有機発光ダイオード（OLED）パネルであってもよい。本実施形態において、表示パネル１は、有機発光ダイオードパネルである。
【００１０】
図１を併せて参照すると、表示パネル１は、対向して設置された第一基板１１と、第二基板１２と、を備える。第一基板１１上には、表示光線を発射する発光ユニット１３が設置されている。本実施形態において、発光ユニット１３は、白色光を発射する有機発光ダイオードである。
【００１１】
第二基板１２には、カラーフィルタ１４が設置されており、入射した光線をカラー表示用の三原色光線に変換して出射する。カラーフィルタ１４には、複数の画素区域１００が形成されているが、本実施形態において、１つの画素区域１００を例にして説明する。各画素区域１００は、異なる色彩の光線をそれぞれ出射する複数の子画素１０１を備える。発光ユニット１３から発射された光線は、カラーフィルタ１４に入射した後、当該複数の子画素１０１を介して、対応する色の光線に変換して出射される。本実施形態において、表示パネル１は、三原色を混合させる方法により全色彩表示を実現する。複数の子画素１０１は、赤色光線を出射する第一子画素１０２と、緑色光線を出射する第二子画素１０３と、青色光線を出射する第三子画素１０４と、を備える。他の実施形態において、カラーフィルタ１４は、第一基板１１上の発光ユニット１３上に設置されてもよい。
【００１２】
カラーフィルタ１４は、複数のフィルタ部１４０と、複数のブラックマトリクス１４２と、フィルタ部１４０内に混ぜられている量子ドット微粒子１４３と、を備える。ブラックマトリクス１４２は、異なる色のフィルタ部１４０の間にそれぞれ位置し、異なる色のフィルタ部１４０を互いに隔離する。これにより、異なる色の光線を発射する複数の子画素１０１を形成する。子画素１０１それぞれが発射する光線の色に対応して、フィルタ部１４０内において、複数の量子ドット微粒子１４３を混ぜる。これにより、発光ユニット１３から発射された一部の光線は、必要とする色の光線に変換される。
【００１３】
フィルタ部１４０の主な材料は、フォトレジスト材料であるが、その中には、発射する光線の色に対応する色彩染料が含有されている。フィルタ部１４０は、リソグラフィプロセス、インクジェット式印刷、マイクロ転写印刷(Micro-transfer printing)、シルクスクリーン印刷等の方法によって第二基板１２上に形成され、且つパターン化されて、複数の子画素１０１となる。
【００１４】
量子ドット微粒子１４３は、無機ナノ材料であって、発光ユニット１３から発射される光線を特定の色の光線に変換できる。本実施形態において、量子ドット微粒子１４３は、変換する光線の色に応じて、赤色量子ドット微粒子１４３０及び緑色量子ドット微粒子１４３２を備える。量子ドット微粒子１４３は、自身が発射する光線のエネルギーより高いエネルギーを有する光線を、自身が発射する光線と同じエネルギーを有する光線に変換する。即ち、赤色量子ドット微粒子１４３０は、高エネルギーの緑色光線及び青色光線を赤色光線に変換する。緑色量子ドット微粒子１４３２は、緑色光線よりエネルギーが高い青色光線のみ緑色光線に変換できる。
【００１５】
本実施形態において、カラーフィルタ１４は、赤色光線を発射する第一子画素１０２に対応する透明な第一フィルタ部１４０１と、緑色光線を発射する第二子画素１０３に対応する緑色の第二フィルタ部１４０２と、青色光線を発射する第三子画素１０４に対応する青色の第三フィルタ部１４０３と、を備える。第一フィルタ部１４０１内には、赤色量子ドット微粒子１４３０が混ぜられ、第二フィルタ部１４０２内には、緑色量子ドット微粒子１４３２が混ぜられている。また、第三フィルタ部１４０３内には、量子ドット微粒子１４３は混ぜられていない。第一子画素１０２内の第一フィルタ部１４０１は、発射する光線と同じ赤色であってもよい。
【００１６】
量子ドット微粒子１４３の光変換率は、７０％〜８０％である。つまり、フィルタ部１４０に量子ドット微粒子１４３を加えると、従来のフィルタプロセスなら損失するはずの大部分の光線は、対応する色の光線に変換されてカラーフィルタ１４を通過できるので、表示パネル１のバックライト利用率を向上して、表示パネル１の省エネを実現できる。
【００１７】
図３に示したように、本発明の第二実施形態に係る表示パネル２は、表示パネル１とほぼ同じ構造を有するが、表示パネル２は、白色光を発射し、画素区域２００全体の輝度を向上させることができる第四子画素２０５を更に備える。また、カラーフィルタ２４は、第四子画素２０５に対応する透明な第四フィルタ部２４０４を備える。第四フィルタ部２４０４には、量子ドット微粒子２４３が混ぜられていないので、発光ユニット２３から発射される白色光は、第四子画素２０５で変換されず、白色光のまま通過して出射される。第一フィルタ部１４０１は、発射する光線と同じ赤色であってもよい。
【００１８】
量子ドット微粒子２４３の光変換率は、７０％〜８０％である。フィルタ部２４０に量子ドット微粒子２４３を加えると、従来のフィルタプロセスなら損失するはずの大部分の光線は、対応する色の光線に変換されてカラーフィルタを通過できるので、表示パネル２のバックライト利用率を向上して、表示パネル２の省エネを実現できる。また、第四子画素２０５から発射される白色光は、画素区域２００全体の輝度を向上できる。
【００１９】
図４に示したように、本発明の第三実施形態に係る表示パネル３は、表示パネル１とほぼ同じ構造を有するが、表示パネル３の発光ユニット３３は、青色光線を発射する有機発光ダイオードである。第一子画素３０２に対応するのは、赤色量子ドット微粒子３４３０を含有し、且つ透明な第一フィルタ部３４０１であって、第二子画素３０３に対応するのは、緑色量子ドット微粒子３４３２を含有し、且つ透明な第二フィルタ部３４０２である。第三子画素３０４に対応するのは、量子ドット微粒子３４３０を含有せず、且つ透明な第三フィルタ部３４０３である。これにより、発光ユニット３３から発射される青色光線は変換されずに第三子画素３０４を通過して出射される。第一フィルタ部３４０１又は第二フィルタ部３４０２は、それぞれが出射する光線と同じ色をそれぞれ有してもよい。即ち、第一フィルタ部３４０１は赤色で、第二フィルタ部３４０２は緑色であってもよい。
【００２０】
量子ドット微粒子３４３０の光変換率は、７０％〜８０％である。第一フィルタ部３４０１又は第二フィルタ部３４０２に量子ドット微粒子３４３０を加えると、従来のフィルタプロセスなら損失するはずの大部分の光線は、対応する色の光線に変換されて、カラーフィルタを通過できるので、表示パネル３のバックライト利用率を向上して、表示パネル３の省エネを実現できる。
【００２１】
図５は、本発明の第四実施形態に係る表示パネル４を示す断面図である。本発明をより詳細に説明するために、図５において、表示パネル４には、画素区域４００を１つのみ表示する。表示パネル４は、全色彩表示画面を表示する際に使用され、液晶表示パネル又は有機発光ダイオード（OLED）パネルであってもよい。本実施形態において、表示パネル４は、有機発光ダイオードパネルである。
【００２２】
表示パネル４は、対向して設置されている第一基板４１と、第二基板４２と、を備える。第一基板４１上には、バックライト光線を発射するための発光ユニット４３が設置されている。本実施形態において、発光ユニット４３は、デュアルバンドの白色バックライトを発射する有機発光ダイオードである。発光ユニット４３から発射される白色バックライトは、色スペクトルにおいて青緑色光バンド及び黄色光バンドにより構成され、全体的に白色光を呈し、その白色光は、赤色光を含んでいないため、やや緑色である。
【００２３】
第二基板４２には、カラーフィルタ４４が設置されており、入射された光線をカラー表示用の三原色光線に変換して出射する。カラーフィルタ４４には、複数の画素区域４００が形成されているが、本実施形態において、１つの画素区域４００を例にして説明する。各画素区域４００は、異なる色彩の光線をそれぞれ出射する複数の子画素４０１を備える。発光ユニット４３から発射された光線は、カラーフィルタ４４に入射した後、当該複数の子画素４０１を介して、対応する色の光線に変換されて出射される。本実施形態において、表示パネル４は、三原色を混合させる方法により全色彩表示を実現する。複数の子画素４０１は、赤色光線を出射する第一子画素４０２と、緑色光線を出射する第二子画素４０３と、青色光線を出射する第三子画素４０４と、を備える。他の実施形態において、カラーフィルタ４４は、第一基板４１上の発光ユニット４３上に設置されてもよい。
【００２４】
カラーフィルタ４４は、複数のフィルタ部４４０と、ブラックマトリクス４４２と、量子ドットブロック４４３と、を備える。ブラックマトリクス４４２は、複数の子画素４０１に対応して、複数の収容空間を形成する。フィルタ部４４０及び量子ドットブロック４４３は、子画素４０１が発射する光線の色彩に応じて、対応する収容空間内に収容され、発光ユニット４３から出射される光線を、対応する子画素４０１が発射すべき光線に変換する。
【００２５】
フィルタ部４４０の主な材料は、フォトレジスト材料であるが、その中には、対応する子画素４０１が発射すべき光線の色に対応する色彩染料が含有されている。これにより、発射すべき光線と同じ色を有するバックライト光線を通過させ、それ以外のバックライト光線を濾過する。フィルタ部４４０は、リソグラフィプロセス、インクジェット式印刷、マイクロ転写印刷、シルクスクリーン印刷等の方法によって、第二基板４２上に形成され、且つパターン化されて、複数の子画素４０１となる。
【００２６】
量子ドットブロック４４３は、無機ナノ材料であって、発光ユニット４３から発射される光線を特定の色の光線に変換できる。量子ドットブロック４４３は、自身が発射する光線のエネルギーより高いエネルギーを有する入射光線を、自身が発射する光線と同じエネルギーを有する光線に変換する。例えば、本実施形態において、量子ドットブロック４４３は、赤色量子ドットブロック４４３０であって、赤色量子ドットブロック４４３０は、デュアルバンド白色バックライトがホワイトバランスされた後の残りの緑色光を赤色光に変換し、赤色光が足りないデュアルバンド白色バックライトの中に赤色光を補う。これにより、バックライトの色域を拡大し、表示画面の色彩の彩度及びホワイトバランスを向上させる。
【００２７】
本実施形態において、カラーフィルタ４４は、赤色光線を発射する第一子画素４０２に対応する赤色量子ドットブロック４４３０と、緑色光線を発射する第二子画素４０３に対応する第一フィルタ部４４０１と、青色光線を発射する第三子画素４０４に対応する第二フィルタ部４４０２と、を備える。第一フィルタ部４４０１は、発射する光線と同じ緑色である。第二フィルタ部４４０２は、発射する光線と同じ青色である。
【００２８】
カラーフィルタ４４を製造する時、先ずは、ブラックマトリクス４４２を第二基板４２又は発光ユニット４３上に形成する。次いで、第一フィルタ部４４０１及び第二フィルタ部４４０２を、それぞれリソグラフィプロセスを介して、ブラックマトリクス４４２の対応する収容空間内に形成する。次いで、赤色量子ドットブロック４４３０を、ブレードコーティング、インクジェット式印刷又はシルクスクリーン印刷を介して、ブラックマトリクス４４２の対応する収容空間内に充填する。赤色量子ドットブロック４４３０をブレードコーティング又はシルクスクリーン印刷を介して制造する場合、第二基板４２及びブラックマトリクス４４２は、疎水性の強い又はフッ素化構造を有する材料により製造して、その製造過程において赤色量子ドットブロック４４３０が第二基板４２及びブラックマトリクス４４２の表面に粘着するのを低減する又は完全に防止する。
【００２９】
カラーフィルタ４４の一部の区域に量子ドットブロック４４３を設置することにより、従来濾過される一部のバックライト光線を、バックライト内で不足する一部の光線に変換して、使用されるデュアルバンド白色バックライトの色域を拡大し、表示画面の色彩の彩度及びホワイトバランスを向上する。
【００３０】
図６は、本発明の第五実施形態に係る表示パネル５を示す断面図である。本発明をより詳細に説明するために、図６において、表示パネル５には画素区域５００を１つのみ表示する。表示パネル５は、全色彩表示画面を表示する際に使用され、液晶表示パネル又は有機発光ダイオード（OLED）パネルであってもよい。本実施形態において、表示パネル５は、有機発光ダイオードパネルである。
【００３１】
表示パネル５は、対向して設置されている第一基板５１と、第二基板５２と、を備える。第一基板５１上には、バックライト光線を発射する発光ユニット５３が設置されている。本実施形態において、発光ユニット５３は、デュアルバンドの白色バックライトを発射する有機発光ダイオードである。発光ユニット５３が発射する白色バックライトは、色スペクトルにおいて青緑色光バンド及び黄色光バンドにより構成され、全体的に白色光であり、その白色光は、緑色光含んでいないため、ややピンク色である。
【００３２】
第二基板５２には、カラーフィルタ５４が設置されており、入射した光線をカラー表示用の原色光線に変換して出射する。カラーフィルタ５４には、複数の画素区域５００が形成されているが、本実施形態において、１つの画素区域５００を例にして説明する。各画素区域５００は、異なる色彩の光線をそれぞれ出射する複数の子画素５０１を備える。発光ユニット５３から発射された光線は、カラーフィルタ５４に入射した後、当該複数の子画素５０１を介して、対応する色の光線に変換されて出射される。本実施形態において、表示パネル５は、三原色を混合させる方法により全色彩表示を実現する。複数の子画素５０１は、赤色光線を出射する第一子画素５０２と、緑色光線を出射する第二子画素５０３と、青色光線を出射する第三子画素５０４と、を備える。他の実施形態において、カラーフィルタ５４は、第一基板５１上の発光ユニット５３に設置されてもよい。
【００３３】
カラーフィルタ５４は、複数のフィルタ部５４０と、ブラックマトリクス５４２と、量子ドットブロック５４３と、を備える。ブラックマトリクス５４２は、複数の子画素５０１に対応して複数の収容空間を形成する。フィルタ部５４０及び量子ドットブロック５４３は、子画素５０１が発射する光線の色彩に応じて、対応する収容空間内に収容され、発光ユニット５３から出射される光線を、対応する子画素５０１が発射すべき光線に変換する。
【００３４】
フィルタ部５４０の主な材料は、フォトレジスト材料であるが、その中には、対応する子画素５０１が発射すべき光線の色に対応する色彩染料が含有されている。これにより、発射される光線と同じ色を有する入射光線を通過させ、それ以外の入射光線を濾過する。フィルタ部５４０は、リソグラフィプロセス、インクジェット式印刷、マイクロ転写印刷、シルクスクリーン印刷等の方法によって、第二基板５２上に形成され、且つパターン化されて、複数の子画素５０１となる。
【００３５】
量子ドットブロック５４３は、無機ナノ材料であって、発光ユニット５３から発射される光線を特定の色の光線に変換できる。量子ドットブロック５４３は、自身が発射する光線のエネルギーより高いエネルギーを有する入射光線を、自身が発射する光線と同じエネルギーを有する光線に変換する。例えば、本実施形態において、量子ドットブロック５４３は、緑色量子ドットブロック５４３０であって、緑色量子ドットブロック５４３０は、デュアルバンド白色バックライトがホワイトバランスされた後の残りの青色光を緑色光に変換し、緑色光が足りないデュアルバンド白色バックライトの中に緑色光を補う。これにより、バックライトの色域を拡大して、表示画面の色彩の彩度及びホワイトバランスを向上させる。
【００３６】
本実施形態において、カラーフィルタ５４は、赤色光線を発射する第一子画素５０２に対応する第一フィルタ部５４０１と、緑色光線を発射する第二子画素５０３に対応する緑色量子ドットブロック５４３０と、青色光線を発射する第三子画素５０４に対応する第二フィルタ部５４０２と、を備える。第一フィルタ部５４０１は、発射する光線と同じ赤色である。第二フィルタ部５４０２は、発射する光線と同じ青色である。
【００３７】
カラーフィルタ５４を製造する時、先ず、ブラックマトリクス５４２を、第二基板５２又は発光ユニット５３上に形成する。次いで、第一フィルタ部５４０１及び第二フィルタ部５４０２をそれぞれリソグラフィプロセスを介して、ブラックマトリクス５４２の対応する収容空間内に形成する。次いで、緑色量子ドットブロック５４３０を、ブレードコーティング、インクジェット式印刷又はシルクスクリーン印刷を介して、ブラックマトリクス５４２の対応する収容空間内に充填する。緑色量子ドットブロック５４３０を、ブレードコーティング又はシルクスクリーン印刷を介して制造する場合、第二基板５２及びブラックマトリクス５４２は、疎水性の強い又はフッ素化構造を有する材料により製造して、その製造過程において、緑色量子ドットブロック５４３０が第二基板５２及びブラックマトリクス５４２の表面に粘着するのを低減する又は完全に防止する。
【００３８】
カラーフィルタ５４の一部の区域に量子ドットブロック５４３を設置することにより、従来濾過されるはずの一部のバックライト光線を、バックライト内で不足する一部の光線に変換し、使用されるデュアルバンド白色バックライトの色域を拡大して、表示画面の色彩の彩度及びホワイトバランスを向上する。
【００３９】
図７は、本発明の第六実施形態に係る表示パネル６の構造を示す図であって、図８は、図７に係る表示パネル６の断面図である。本実施形態において、表示パネル６は、液晶表示パネルであって、対向する第一基板６１と、第二基板６２と、第一基板６１と第二基板６２との間に設置されている液晶層６３と、第二基板６２の下方に位置するバックライトモジュール６５と、を備える。
【００４０】
第一基板６１は、薄膜トランジスタアレイ６６を有するアレイ基板である。第二基板６２には、カラーフィルタ６４が設置されている。カラーフィルタ６４は、複数の画素区域６００を形成するが、本実施形態において、１つの画素区域６００を例にして説明する。各画素区域６００は、異なる色彩の光線をそれぞれ出射する複数の子画素６０１を備える。液晶層６３から発射された光線は、カラーフィルタ６４に入射した後、当該複数の子画素６０１を介して、対応する色の光線に変換して出射される。薄膜トランジスタアレイ６６の各薄膜トランジスタ６６０は、１つの子画素６０１に対応して設置され、子画素６０１に対応する液晶分子の回転を制御することにより、画素区域６００内の子画素６０１の透光度を調節する。本実施形態において、表示パネル６は、三原色を混合させる方法により全色彩表示を実現する。複数の子画素６０１は、赤色光線を出射する第一子画素６０２と、緑色光線を出射する第二子画素６０３と、青色光線を出射する第三子画素６０４と、を備える。本実施形態において、バックライトモジュール６５は、白色光をバックライトとして提供する。
【００４１】
カラーフィルタ６４は、異なる色を有する複数のフィルタ部６４０と、ブラックマトリクス６４２と、フィルタ部６４０内に混ぜられている量子ドット微粒子６４３と、を備える。ブラックマトリクス６４２は、異なる色のフィルタ部６４０を互いに隔離することにより、異なる色彩光線を発射する複数の子画素６０１を形成する。子画素６０１それぞれが発射する光線の色に対応して、フィルタ部６４０内には対応する複数の量子ドット微粒子６４３が混ぜられる。これにより、液晶層６３から発射された光線は、異なる色の光線に変換される。本実施形態において、白色バックライトを提供するバックライトモジュール６５に対応して、赤色光線を発射する第一子画素６０２に対応するのは、赤色量子ドット微粒子６４３０を含有し、且つ透明な第一フィルタ部６４０１であって、緑色光線を発射する第二子画素６０３に対応するのは、緑色量子ドット微粒子６４３２を含有し、且つ緑色の第二フィルタ部６４０２である。青色光線を発射する第三子画素６０４に対応するのは、量子ドット微粒子６４３を含有しておらず、且つ青色の第三フィルタ部６４０３である。
【００４２】
量子ドット微粒子６４３の光変換率は、７０％〜８０％である。フィルタ部６４０に量子ドット微粒子６４３を加えると、従来のフィルタプロセスなら損失するはずの大部分の光線は、対応する色の光線に変換されて、カラーフィルタを通過できるので、表示パネル６のバックライト利用率を向上して、表示パネル６の省エネを実現できる。
【００４３】
図９に示したのは、本発明の第七実施形態に係る表示パネル７の断面図である。表示パネル７は、表示パネル６とほぼ同じ構造を有するが、バックライトモジュール７５は、青色光線をバックライトとして提供する。これに対応して、第一子画素７０２に対応するのは、赤色量子ドット微粒子７４３０を含有し、且つ透明な第一フィルタ部７４０１であって、第二子画素７０３に対応するのは、緑色量子ドット微粒子７４３２を含有し、且つ透明な第二フィルタ部７４０２である。第三子画素７０４に対応するのは、量子ドット微粒子７４３を含有せず、且つ透明な第三フィルタ部７４０３である。これにより、バックライトモジュール７５から出射される青色光線は変換されずに、第三子画素７０４を通過し出射される。
【００４４】
量子ドット微粒子７４３の光変換率は、７０％〜８０％である。第一フィルタ部７４０１及び第二フィルタ部７４０２に量子ドット微粒子７４３を加えると、従来のフィルタプロセスなら損失するはずの大部分の光線は、対応する色の光線に変換されて、カラーフィルタを通過できるので、表示パネル６のバックライト利用率を向上して、表示パネル６の省エネを実現できる。
【００４５】
図１０に示したのは、本発明の第八実施形態に係る表示パネル８の断面図である。表示パネル８は、表示パネル６とほぼ同じ構造を有するが、バックライトモジュール８５は、白色光線をバックライトとして提供する。複数の子画素８０１は、赤色光線を発射する第一子画素８０２と、緑色光線を発射する第二子画素８０３と、青色光線を発射する第三子画素８０４と、白色光線を発射する第四子画素８０５と、を備える。これに対応して、第一子画素８０２に対応するのは、赤色量子ドット微粒子８４３０を含有し、且つ透明な第一フィルタ部８４０１であって、第二子画素８０３に対応するのは、緑色量子ドット微粒子８４３２を含有し、且つ緑色の第二フィルタ部８４０２である。第三子画素８０４に対応するのは、量子ドット微粒子８４３を含有せず、且つ青色の第三フィルタ部８４０３である。第四子画素８０５に対応するのは、量子ドット微粒子８４３を含有せず、且つ透明な第四フィルタ部８４０４である。これにより、バックライトモジュール８５から出射される白色光線は変換されずに、第四子画素８０５を通過して出射される。
【００４６】
量子ドット微粒子８４３の光線変換率は、７０％〜８０％である。第一フィルタ部８４０１及び第二フィルタ部８４０２に量子ドット微粒子８４３を加えると、従来のフィルタプロセスなら損失するはずの大部分の光線は、対応する色の光線に変換されて、カラーフィルタを通過できるので、表示パネル８のバックライト利用率を向上して、表示パネル８の省エネを実現できる。
【符号の説明】
【００４７】
１、２、３、４、５、６、７、８  表示パネル
１００、２００、４００、５００、６００  画素区域
１０１、４０１、５０１、６０１、８０１  子画素
１０２、３０２、４０２、５０２、６０２、７０２、８０２  第一子画素
１０３、３０３、４０３、５０３、６０３、７０３、８０３  第二子画素
１０４、３０４、４０４、５０４、６０４、７０４、８０４  第三子画素
２０５、８０５  第四子画素
１１、４１、５１、６１  第一基板
１２、４２、５２、６２  第二基板
１３、２３、３３、４３、５３  発光ユニット
１４、２４、４４、５４、６４  カラーフィルタ
１４０、４４０、５４０、６４０  フィルタ部
１４０１、２４０１、３４０１、４４０１、５４０１、６４０１、７４０１、８４０１  第一フィルタ部
１４０２、３４０２、４４０２、５４０２、６４０２、７４０２、８４０２  第二フィルタ部
１４０３、３４０３、４４０３、５４０３、６４０３、７４０３、８４０３  第三フィルタ部
２４０４、８４０４  第四フィルタ部
１４２、４４２、５４２、６４２  ブラックマトリクス
１４３、２４３、６４３、７４３、８４３  量子ドット微粒子
１４３０、３４３０、６４３０、７４３０、８４３０  赤色量子ドット微粒子
１４３２、３４３２、６４３２、７４３２、８４３２  緑色量子ドット微粒子
４４３、５４３  量子ドットブロック
４４３０  赤色量子ドットブロック
５４３０  緑色量子ドットブロック
６５、７５、８５  バックライトモジュール
６３  液晶層
６６  薄膜トランジスタアレイ
６６０  薄膜トランジスタ
【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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