(57)【要約】【課題】より広い色域およびより優れた色度を提供することができるカラーフィルタモジュールを提供する。【解決手段】基板と、基板上の透明導電層と、透明導電層の第一の領域上に配置された第一の直径を有する第一の粒子のセットであって、第一の直径によって第一の領域が第一の波長を有する第一の光を放射することが可能になる粒子のセットと、透明導電層の第二の領域上に配置された第二の直径を有する第二の粒子のセットであって、第二の直径によって第二の領域が第二の波長を有する第二の光を放射することが可能になる粒子のセットと、透明導電層の第三の領域上に配置された第三の直径を有する第三の粒子のセットであって、第三の直径によって第三の領域が第三の波長を有する第三の光を放射することが可能になる粒子のセットとを備えるカラーフィルタモジュール。【選択図】図４Ａ
2009175664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上の透明導電層と、
前記透明導電層の第一の領域上に配置された第一の直径を有する第一の粒子のセットであって、前記第一の直径によって前記第一の領域が第一の波長を有する第一の光を放射することが可能になる粒子のセットと、
前記透明導電層の第二の領域上に配置された第二の直径を有する第二の粒子のセットであって、前記第二の直径によって前記第二の領域が第二の波長を有する第二の光を放射することが可能になる粒子のセットと、
前記透明導電層の第三の領域上に配置された第三の直径を有する第三の粒子のセットであって、前記第三の直径によって前記第三の領域が第三の波長を有する第三の光を放射することが可能になる粒子のセットと、
を備えることを特徴とするカラーフィルタモジュール。
【請求項２】
前記第一、第二、および第三の粒子がＩＩ−ＶＩ族化合物またはＩＩＩ−Ｖ族化合物の少なくとも一つから選択されることを特徴とする、請求項１に記載のカラーフィルタモジュール。
【請求項３】
前記第一、第二、および第三の粒子が、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、セレン化白金（ＰｔＳｅ）、硫化鉛（ＰｂＳ）、ヒ化インジウム（ＩｎＡｓ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、ＰｔＳｅ／Ｔｅ、ＣｄＳｅ／Ｔｅ、ＣｄＳｅ／ＺｎＳｅ、またはＣｄＳｅ／ＣｄＳの少なくとも一つから選択されることを特徴とする、請求項１に記載のカラーフィルタモジュール。
【請求項４】
前記第一、第二、および第三の粒子がセレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）から選択されることを特徴とする、請求項１に記載のカラーフィルタモジュール。
【請求項５】
前記第一の直径が平均して７ナノメートルであり、前記第二の直径が平均して５ナノメートルであり、前記第三の直径が平均して３ナノメートルであることを特徴とする、請求項４に記載のカラーフィルタモジュール。
【請求項６】
前記基板がガラス基板およびフレキシブル基板の一つを含むことを特徴とする、請求項１に記載のカラーフィルタモジュール。
【請求項７】
光源と、
前記光源からの光を受け取るための第一の基板と、
前記第一の基板を覆う液晶層と、
カラー層と、
を備え、
前記カラー層は、第二の基板と、
前記第二の基板上の透明導電層と、
前記透明導電層の第一の領域上に配置された第一の直径を有する第一の粒子のセットであって、前記第一の直径によって前記第一の領域が第一の波長を有する第一の光を放射することが可能になる粒子のセットと、
前記透明導電層の第二の領域上に配置された第二の直径を有する第二の粒子のセットであって、前記第二の直径によって前記第二の領域が第二の波長を有する第二の光を放射することが可能になる粒子のセットと、
前記透明導電層の第三の領域上に配置された第三の直径を有する第三の粒子のセットであって、前記第三の直径によって前記第三の領域が第三の波長を有する第三の光を放射することが可能になる粒子のセットと、
を有することを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項８】
前記第一、第二、および第三の粒子がＩＩ−ＶＩ族化合物またはＩＩＩ−Ｖ族化合物の少なくとも一つから選択されることを特徴とする、請求項７に記載のディスプレイ装置。
【請求項９】
前記第一、第二、および第三の粒子が、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、セレン化白金（ＰｔＳｅ）、硫化鉛（ＰｂＳ）、ヒ化インジウム（ＩｎＡｓ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、ＰｔＳｅ／Ｔｅ、ＣｄＳｅ／Ｔｅ、ＣｄＳｅ／ＺｎＳｅ、またはＣｄＳｅ／ＣｄＳの少なくとも一つから選択されることを特徴とする、請求項７に記載のディスプレイ装置。
【請求項１０】
前記第一、第二、および第三の粒子がセレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）から選択されることを特徴とする、請求項７に記載のディスプレイ装置。
【請求項１１】
前記第一の直径が平均して７ナノメートルであり、前記第二の直径が平均して５ナノメートルであり、前記第三の直径が平均して３ナノメートルであることを特徴とする、請求項１０に記載のディスプレイ装置。
【請求項１２】
前記第一の基板および前記第二の基板がガラス基板およびフレキシブル基板の一つを含むことを特徴とする、請求項７に記載のディスプレイ装置。
【請求項１３】
前記光源が３００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲の波長を有する光を放射することを特徴とする、請求項７に記載のディスプレイ装置。
【請求項１４】
発光層と、
前記発光層を覆う薄膜トランジスタ層と、
前記薄膜トランジスタ層を覆う液晶層と、
カラー層と、
を備え、
前記カラー層は、基板と、
前記基板上の透明導電層と、
前記透明導電層の第一の領域上に配置された第一の直径を有する第一の粒子のセットであって、前記第一の直径によって前記第一の領域が第一の波長を有する第一の光を放射することが可能になる粒子のセットと、
前記透明導電層の第二の領域上に配置された第二の直径を有する第二の粒子のセットであって、前記第二の直径によって前記第二の領域が第二の波長を有する第二の光を放射することが可能になる粒子のセットと、
前記透明導電層の第三の領域上に配置された第三の直径を有する第三の粒子のセットであって、前記第三の直径によって前記第三の領域が第三の波長を有する第三の光を放射することが可能になる粒子のセットと、
を有することを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項１５】
前記第一、第二、および第三の粒子がＩＩ−ＶＩ族化合物またはＩＩＩ−Ｖ族化合物の少なくとも一つから選択されることを特徴とする、請求項１４に記載のディスプレイ装置。
【請求項１６】
前記第一、第二、および第三の粒子が、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、セレン化白金（ＰｔＳｅ）、硫化鉛（ＰｂＳ）、ヒ化インジウム（ＩｎＡｓ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、ＰｔＳｅ／Ｔｅ、ＣｄＳｅ／Ｔｅ、ＣｄＳｅ／ＺｎＳｅ、またはＣｄＳｅ／ＣｄＳの少なくとも一つから選択されることを特徴とする、請求項１４に記載のディスプレイ装置。
【請求項１７】
前記第一、第二、および第三の粒子がセレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）から選択されることを特徴とする、請求項１４に記載のディスプレイ装置。
【請求項１８】
前記第一の直径が平均して７ナノメートルであり、前記第二の直径が平均して５ナノメートルであり、前記第三の直径が平均して３ナノメートルであることを特徴とする、請求項１７に記載のディスプレイ装置。
【請求項１９】
前記発光層および前記基板がガラス基板およびフレキシブル基板の一つを含むことを特徴とする、請求項１４に記載のディスプレイ装置。
【請求項２０】
前記発光層が３００〜４００ｎｍの範囲の波長を有する光を放射することを特徴とする、請求項１４に記載のディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は２００８年１月２２日に出願された米国仮出願第６１／０２２，８００号に関するものであり、これによってその優先権の利益を主張し、これを参照として本明細書にその全体が組み込まれる。本発明は一般に、カラーフィルタモジュールおよび、特にそれを備えたディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイは一般的に、バックライトモジュール、液晶モジュール、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ、およびカラーフィルタモジュールを含んでいる。バックライトからの入射光線およびそれに続くカラーフィルタモジュールのカラーピクセルの照度を制御するために、調節可能な電界によって、液晶モジュール内の液晶モジュールの方向を変更してもよい。図１Ａは、従来の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）１０の構造を示す概略図である。図１Ａについて言及すると、ＬＣＤ１０は下側の偏光子１１、上側の偏光子１５、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）電極などの透明な導電性電極１２、液晶モジュール１３およびカラーフィルタモジュール１４を含んでもよい。図１Ａの左側部分（これはＬＣＤ１０の「オン」状態を示す）について言及すると、電界が存在しない場合、バックライトモジュール（図示せず）から放射された矢印の方向で示される光は下側の偏光子１１上に入射して偏光する。偏光した入射光線は第一の透明電極１２を通過し、液晶モジュール１３を通過したようなその伝搬方向に回転する。これによって、カラーフィルタモジュール１４を介して光が上側の偏光子１５を通過することが可能になる。
【０００３】
図１Ａの右側部分（これはＬＣＤ１０の「オフ」状態を示す）について言及すると、透明な導電性電極１２を横切って電界が加えられた場合、液晶モジュール１３における液晶モジュールの方向が変化して、偏光した入射光線が有意な回転を伴わずに液晶モジュール１３を通過することが可能になる。次いで、液晶モジュール１３からの光がカラーフィルタモジュール１４を通過するが、上側の偏光子１５によってブロックされる。
【０００４】
カラーフィルタモジュール１４は、上側の偏光子１５からの光をＲ、ＧおよびＢの光に分離するための赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）のフィルタを含んでもよい。図１Ｂは、図１Ａで示されるカラーフィルタ１４の構造を示す概略図である。図１Ｂについて言及すると、カラーフィルタ１４は、ＩＴＯ層１４１、平坦化のための上塗層１４２、ブロックマトリックス層１４３、ガラス基板１４４および多数のフィルタ１４５を含んでもよく、これはさらに赤色フィルタ１４５Ｒ、緑色フィルタ１４５Ｇおよび青色フィルタ１４５Ｂを含んでもよい。カラーフィルタ１４は、通常、白色光を放射するバックライト源と共に用いてもよい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、フルカラー技術の開発および対象の画質の向上に伴い、ＬＣＤなどのディスプレイ装置には、より広い色域およびより優れた色度を提供することが求められる。ＬＣＤのディスプレイの質の、たとえば演色および色の豊かさなどを改善するようなカラーフィルタを備えることが望ましい。さらに、本発明のカラーフィルタと共に用いた時に、白色光とは異なる光を放射し、改善された色度を提供するような光源を含むディスプレイ装置を備えることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施例では、基板と、基板上の透明導電層と、透明導電層の第一の領域上に配置された第一の直径を有する第一の粒子のセットであって、第一の直径によって第一の領域が第一の波長を有する第一の光を放射することが可能になる粒子のセットと、透明導電層の第二の領域上に配置された第二の直径を有する第二の粒子のセットであって、第二の直径によって第二の領域が第二の波長を有する第二の光を放射することが可能になる粒子のセットと、透明導電層の第三の領域上に配置された第三の直径を有する第三の粒子のセットであって、第三の直径によって第三の領域が第三の波長を有する第三の光を放射することが可能になる粒子のセットとを備えるカラーフィルタモジュールが提供される。
【０００７】
本発明のいくつかの実施例では、光源と、光源からの光を受け取るための第一の基板と、第一の基板を覆う液晶層と、カラー層とを備え、前記カラー層は、第二の基板と、第二の基板上の透明導電層と、透明導電層の第一の領域上に配置された第一の直径を有する第一の粒子のセットであって、第一の直径によって第一の領域が第一の波長を有する第一の光を放射することが可能になる粒子のセットと、透明導電層の第二の領域上に配置された第二の直径を有する第二の粒子のセットであって、第二の直径によって第二の領域が第二の波長を有する第二の光を放射することが可能になる粒子のセットと、透明導電層の第三の領域上に配置された第三の直径を有する第三の粒子のセットであって、第三の直径によって第三の領域が第三の波長を有する第三の光を放射することが可能になる粒子のセットとを有するディスプレイ装置が提供される。
【０００８】
本発明の実施例では、発光層と、発光層を覆う薄膜トランジスタ層と、薄膜トランジスタ層を覆う液晶層と、カラー層とを備え、前記カラー層は、基板と、基板上の透明導電層と、透明導電層の第一の領域上に配置された第一の直径を有する第一の粒子のセットであって、第一の直径によって第一の領域が第一の波長を有する第一の光を放射することが可能になる粒子のセットと、透明導電層の第二の領域上に配置された第二の直径を有する第二の粒子のセットであって、第二の直径によって第二の領域が第二の波長を有する第二の光を放射することが可能になる粒子のセットと、透明導電層の第三の領域上に配置された第三の直径を有する第三の粒子のセットであって、第三の直径によって第三の領域が第三の波長を有する第三の光を放射することが可能になる粒子のセットとを有するディスプレイ装置も提供される。
【０００９】
前述の一般的な記載および次の詳細な説明の両方は単なる例示および説明であり、特許請求の範囲のような本発明を限定するものではないことを理解すべきである。
【００１０】
前述の要旨ならびに次の本発明の詳細な説明は、添付された例示的な図面と共に読んだ時により深く理解される。しかしながら、本発明は、ここに示された正確な配置および手段に制限されないことを理解すべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
ここで、添付の図面に示された本発明の本実施例について詳細に述べる。可能である限り、図面を通して同じ参照符号を用いて同一のまたは同様の部分を言及する。
【００１２】
図２Ａは、断面図および平面図から示される例示的なカラーフィルタ２００の図である。図２Ａについて言及すると、カラーフィルタ２００は、基板２０１、透明導電層２０２およびカラー層２０３を含んでもよい。基板２０１は、ガラス基板またはフレキシブル基板を含んでもよい。透明導電層２０２は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）フィルム、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）フィルムおよび金属フィルムの一つを含んでもよい。カラー層２０３は、ブラックマトリックス材料２０５によって互いに分離された多数のカラーピクセル２０４−１、２０４−２および２０４−３を含んでもよい。カラーピクセル２０４−１〜２０４−３のそれぞれは、ナノメートル（ｎｍ）オーダの粒子（以下、「ナノ粒子」）を含んでもよい。カラーピクセル２０４−１〜２０４−３内のナノ粒子は、それぞれ特定の色を示す。さらに、カラーピクセル２０４−１〜２０４−３内のナノ粒子は、それぞれ発光、すなわち光ルミネセンスによる特定の色の放射を行ってもよい。一例においては、カラーピクセル２０４−１〜２０４−３はそれぞれ、赤（Ｒ）の発光、緑（Ｇ）の発光および青（Ｂ）の発光を行ってもよく、それにより、カラーフィルタ２００が色の第一のセット、すなわちＲ、ＧおよびＢの色を提供してもよい。別の例においては、カラーフィルタ２００がマゼンタ、シアンおよびイエローなどの色の第二のセットを提供してもよい。
【００１３】
ナノスケールの粒子すなわちナノ粒子は、量子閉じ込め効果を見出すかもしれない。量子閉じ込めは、半導体内の電子および空孔が、一次元（１Ｄ）の量子井戸におけるポテンシャル井戸、二次元（２Ｄ）の量子細線または三次元（３Ｄ）の量子ドットによって閉じ込められた状態を意味する。すなわち、ナノクリスタルの一以上の次元が、バルククリスタルがボーア励起半径と呼ばれる励起サイズに近づくように極めて小さく作られた場合に、量子閉じ込めが生じる。ＬＥＤなどのバルク（巨視的な）半導体からの発光は、電気的にまたは光を照射されたことのいずれかで半導体が励起することによって電子−空孔の対が生じ、そして再結合した時に発光することに起因する。エネルギーおよびその結果放射される光の波長は、半導体材料の組成に支配される。さらに、放射された光の色は、ナノ粒子のサイズの関数である。
【００１４】
一つの例において、カラー層２０３は、約０．１〜１０マイクロメートル（μｍ）の範囲の厚さであってよい。本実施例におけるカラーピクセル２０４−１〜２０４−３は、平面図から示されるような第一のパターンで配置されていてもよく、ここで、第一の色で発光するように設定された第一のカラーピクセル２０４−１は、第二の色で発光するように設定された第二のカラーピクセル２０４−２に平行に広がっていてもよく、これは次に第三の色で発光するように設定された第三のカラーピクセル２０４−３に平行に広がっていてもよい。さらに、ブラックマトリックス材料２０５（カラーフィルタ２００の光の吸収体として機能する）はカラーフィルタ２００のコントラストを強調する。一例においては、ブラックマトリックス２０５は、これらに限られるわけではないが、クロム（Ｃｒ）および黒色の樹脂を含んでもよい。
【００１５】
図２Ｂおよび２Ｃは、図２Ａで示されるカラーフィルタ２００におけるカラーピクセル２０４−１〜２０４−３のパターンを示す概略図である。図２Ｂについて言及すると、カラーピクセル２０４−１〜２０４−３は、第二のパターンの配列で配置されていてもよい。具体的には、第一の色で発光するように設定された多数の第一のカラーピクセル２０４−１は、縦に配置されていてもよい。同様に、第二の色で発光するように設定された多数の第二のカラーピクセル２０４−２、および第三の色で発光するように設定された多数の第三のカラーピクセル２０４−３はそれぞれ縦に配置されていてもよい。
【００１６】
図２Ｃについて言及すると、カラーピクセル２０４−１〜２０４−３は、第三のパターンの配列で配置されていてもよい。具体的には、第一の色で発光するように設定された多数の第一のカラーピクセル２０４−１は、カラー層２０３と対角線上に交差するように広がっていてもよい。同様に、第二の色で発光するように設定された多数の第二のカラーピクセル２０４−２、および第三の色で発光するように設定された多数の第三のカラーピクセル２０４−３は、それぞれカラー層２０３と対角線上に交差するように広がっていてもよい。
【００１７】
図３は、光スペクトルにわたる、化合物のナノ粒子の波長の範囲を示す概略図である。図３について言及すると、本発明で利用可能なナノ粒子は、ＩＩ−ＶＩ族およびＩＩＩ−Ｖ族化合物に由来するものでよく、これらに限られるわけではないが、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、セレン化白金（ＰｔＳｅ）および硫化鉛（ＰｂＳ）を含んでもよい。さらに、図３には示していないが、ヒ化インジウム（ＩｎＡｓ）およびリン化インジウム（ＩｎＰ）などのＩＩＩ−Ｖ族化合物、ならびにＰｔＳｅ／Ｔｅ、ＣｄＳｅ／Ｔｅ、ＣｄＳｅ／ＺｎＳｅおよびＣｄＳｅ／ＣｄＳなどのコア／シェルのＩＩ−ＶＩ族およびＩＩＩ−Ｖ族化合物も、利用可能なナノ粒子の源として機能することができる。
【００１８】
上記のＩＩ−ＶＩ族およびＩＩＩ−Ｖ族化合物に由来するナノ粒子は、異なるサイズにおいて異なる波長を示してもよい。同一の材料のナノ粒子について、その波長はそれらのサイズが大きくなるのにつれて長くなってもよい。本発明の一実施例においては、図２Ａについても言及すると、カラーフィルタ２００の第一、第二および第三のカラーピクセル２０４−１、２０４−２および２０４−３のそれぞれが、互いに異なる範囲の波長（それらは互いに可視光線のスペクトルをカバーする）で発光してもよい。可視光線のスペクトルとしては、紫色から、青色、緑色、黄色、橙色を経て赤色に及ぶ約４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲の波長を含む。この範囲の外側は、その波長が２５０ｎｍよりも短いであろう紫外線、およびその波長が２、５００ｎｍよりも長いであろう赤外線である。ＩＩ−ＶＩ族およびＩＩＩ−Ｖ族化合物の中で、化合物ＣｄＳｅは可視光線のスペクトルを実質的にカバーする範囲の波長を示す。さらに、適切なサイズである場合、ＰｂＳ粒子は赤色を示し、ＣｄＳ粒子は青色を示す。
【００１９】
本発明の一実施例に基づいて、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）などの同一のＩＩ−ＶＩ族またはＩＩＩ−Ｖ族化合物の異なるサイズのナノ粒子を用いて、所望の波長に発光させてもよい。たとえば、第一のカラーピクセル２０４−１は、第一の平均粒子径を有するＣｄＳｅ粒子を含んでもよく、第二のカラーピクセル２０４−２は、第二の平均粒子径を有するＣｄＳｅ粒子を含んでもよく、第三のカラーピクセル２０４−３は、第三の平均粒子径を有するＣｄＳｅ粒子を含んでもよい。一実施例においては、第一の平均粒子径は約７ｎｍであってよく、第二の平均粒子径は約５ｎｍであってよく、そして第三の平均粒子径は約３ｎｍであってよい。別の実施例においては、第一、第二および第三の平均粒子径の範囲はそれぞれ、約６〜８ｎｍ、４〜６ｎｍおよび２〜４ｎｍであってよい。
【００２０】
第一のカラーピクセル２０４−１のそれぞれからの第一の色の発光の波長は約６００〜６４０ｎｍの範囲であってよく、これは可視光線のスペクトルの赤色の光をカバーするか、またはそれに対応する。さらに、第二のカラーピクセル２０４−２のそれぞれからの第二の色の発光の波長は約５００〜５７０ｎｍの範囲であってよく、これは可視光線のスペクトルの緑色の光をカバーするか、またはそれに対応する。さらに、第三のカラーピクセル２０４−３のそれぞれからの第三の色の発光の波長は約４５０〜４９０ｎｍの範囲であってよく、これは可視光線のスペクトルの青色の光をカバーするか、またはそれに対応する。
【００２１】
本発明の一実施例に基づいて、カラーピクセル２０４−１〜２０４−３における異なるサイズのＣｄＳｅ粒子は、約３００〜４００ｎｍの範囲の波長を伴う光源からの光によって励起されてもよい。本発明の別の実施例においては、光源からの光の波長は、約３３０〜３６０ｎｍの範囲であってよい。このような波長は、可視光線のスペクトルの青色光または紫色光をカバーするか、またはそれに対応する。換言すれば、光源からの光は、白色光（これはいくつかの波長の組み合わせを含み得る）とは違っていてもよい。
【００２２】
本発明の他の実施例に基づいて、第一、第二および第三のカラーピクセルにおける粒子は、所望の色に発光させるために、ＩＩ−ＶＩ族およびＩＩＩ−Ｖ族化合物の少なくとも一つから選択されてもよい。たとえば、第一のカラーピクセル２０４−１はＰｂＳ化合物に由来する粒子を含んでもよく、第二のカラーピクセル２０４−２はＣｄＳｅ化合物に由来する粒子を含んでもよく、そして第三のカラーピクセル２０４−３はＺｎＳｅ化合物に由来する粒子を含んでもよい。
【００２３】
図４Ａ〜図４Ｃは、本発明の一実施例に基づくカラーフィルタモジュールを形成するための電気溶着のメカニズムを示す概略図である。図４Ａについて言及すると、水などの偏光した溶液と第一の平均粒子径を伴う第一の化合物粒子３０−１との第一の混合物を、電気溶着（ＥＰＤ）を実施して供給してもよい。ＥＰＤのメカニズムは、カウンター電極２３および作用電極構造体２０を含んでもよい。さらに図４Ａ−１（これは作用電極構造体２０の拡大図である）について言及すると、作用電極構造体２０は、透明な基板２４、透明な基板２４上の透明導電層２２および透明導電層２２上のパターン化された絶縁層２５を含んでもよい。透明導電層２２は、ＥＰＤのメカニズムのための作用電極として機能する。透明導電層２２上に絶縁層を形成し、次いでたとえばレーザ切断処理またはフォトリソグラフィによって絶縁層の部分を除去し、その次の化合物粒子の析出のためにパターン化された絶縁層２５内で溝２６−１〜２６−３を残すことによって、パターン化された絶縁層２５を形成してもよい。一実施例においては、パターン化された絶縁層２５および溝２６−１〜２６−３を、それぞれ図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃで示される第一、第二および第三のパターンの一つに類似のパターンで配置してもよい。
【００２４】
電源２１は、透明な作用電極２２およびカウンター電極２３の全域に、約一分間電位を加えてもよく、その結果、溝２６−１に粒子の第一のフィルム３１−１が生じる。ナノ粒子の表面はゼータ電位を有していてもよく、これは電気的に正であり、そしてそれゆえに、作用電極２２が負に偏った時に、第一の化合物粒子３０−１が作用電極２２に近づく。本発明に基づく一実施例においては、第一の化合物粒子３０−１は、ＣｄＳｅ粒子と、カウンター電極２３および作用電極２２の全域に印加することが可能な約５ボルトの直流（ｄｃ）電圧とを含んでもよい。
【００２５】
次いで図４Ｂについて言及すると、偏光した溶液と第二の平均粒子径を伴う第二の化合物粒子３０−２の第二の混合物を供給してもよい。同様に、透明な作用電極２２およびカウンター電極２３の全域に電圧を加えることによって、溝２６−２に粒子の第二のフィルム３１−２を得ることができる。一実施例においては、第二の化合物粒子３０−２はＣｄＳｅ粒子を含んでもよく、第二の平均粒子径は第一の平均粒子径と違っていてもよい。別の例においては、第二の化合物粒子３０−２は、第一の化合物粒子３０−１と違っていてもよく、たとえばＰｂＳ粒子を含んでもよい。本発明のさらに別の実施例においては、次に続く第二の化合物粒子３０−２の析出のために、パターン化された絶縁層２５を改善してもよい。
【００２６】
図４Ｃについて言及すると、偏光した溶液と第三の平均粒子径を伴う第三の化合物粒子３０−３の第三の混合物を供給してもよい。同様に、透明な作用電極２２およびカウンター電極２３の全域に電圧を加えることによって、溝２６−３に粒子の第三のフィルム３１−３を得ることができる。一実施例においては、第三の化合物粒子３０−３はＣｄＳｅ粒子を含んでもよく、第三の平均粒子径は第一の平均粒子径と違っていてもよい。別の実施例においては、第三の化合物粒子３０−３は第一の化合物粒子３０−１と違っていてもよく、たとえばＣｄＳ粒子を含んでもよい。一実施例においては、第一のフィルム３１−１、第二のフィルム３１−２および第三のフィルム３１−３のそれぞれは、約１００ｎｍの厚さで析出した場合、光の放射を支持することができる。本発明のさらに別の実施例においては、パターン化された絶縁層２５または改善されたパターン化された絶縁層を、次に続く第三の化合物粒子３０−３の析出のために改善してもよい。
【００２７】
図５Ａ〜図５Ｄは、断面図および平面図から示される、電気溶着を用いてのカラーフィルタの形成方法を示す図である。図５Ａについて言及すると、ガラス基板またはフレキシブル基板などの基板３４を供給してもよい。たとえば、析出処理とそれに続くレーザ切断処理またはフォトリソグラフィによって、パターン化された導電層３２を基板３４上に形成してもよい。次いで、その上にパターン化された導電層３２が形成された基板３４を、図４Ａ〜図４Ｃに関して記載し図示したのと同様のＥＰＤのメカニズムによって、作用電極として機能するパターン化された導電層３２を用いて設置してもよい。
【００２８】
次いで、水などの偏光した溶液と第一の平均粒子径を伴う第一の化合物粒子との第一の混合物を、ＥＰＤのメカニズムによって供給してもよい。図５Ｂについて言及すると、パターン化された層３２の導電領域の第一のセットに電源３５から第一の電圧を加えることによって、カラーピクセル３２−１の第一のセットを形成することができる。カラーピクセル３２−１の第一のセットは第一の色を発光させることができる。
【００２９】
次いで、偏光した溶液と第二の平均粒子径を伴う第二の化合物粒子との第二の混合物を、ＥＰＤのメカニズムによって供給してもよい。図５Ｃについて言及すると、パターン化された層３２の導電領域の第二のセットに電源３５から第二の電圧を加えることによって、カラーピクセル３２−２の第二のセットを形成することができる。カラーピクセル３２−２の第二のセットは第二の色を発光させることができる。
【００３０】
次いで、偏光した溶液と第三の平均粒子径を伴う第三の化合物粒子との第三の混合物を、ＥＰＤのメカニズムによって供給してもよい。図５Ｄについて言及すると、パターン化された層３２の導電領域の第三のセットに電源３５から第三の電圧を加えることによって、カラーピクセル３２−３の第三のセットを形成することができる。カラーピクセル３２−３の第三のセットは第三の色を発光させることができる。
【００３１】
図６Ａは、本発明の一実施例に基づくディスプレイ装置４を示す断面図である。図６Ａについて言及すると、ディスプレイ装置４は、バックライト源４１−１、基板４１−２、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）層４２、液晶（ＬＣ）層４３およびカラーフィルタ４７を含んでもよい。カラーフィルタ４７（これは図２Ａに関して記載し図示したカラーフィルタ２００と類似のものでもよい）はさらに、基板４４、透明導電層４５およびカラー層４６を含んでもよい。カラー層４６（これは異なるサイズの粒子を含んでもよい）を、図４Ａ〜図４Ｃに関して記載し図示したような電気溶着法によって形成してもよい。バックライト源４１−１は、これに限られるわけではないが、本実施例のようなドットマトリックス光源または平面状の光源を含んでもよい。さらに、バックライト源４１−１は、白色光とは異なる青色光または紫色光で発光してもよい。さらに、バックライト源４１−１は約３００〜４００ｎｍの範囲の波長を伴う発光をしてもよい。
【００３２】
図６Ｂは、本発明の別の実施例に基づくディスプレイ装置５を示す断面図である。図６Ｂについて言及すると、ディスプレイ装置５は、フレキシブルバックライトモジュール５１、ＴＦＴ層５２、ＬＣ層５３、フレキシブル基板５４、透明導電層５５およびカラー層５６を含んでもよい。ディスプレイ装置５は、たとえばフレキシブルバックライトモジュール５１およびフレキシブル基板５４をバックライト源４１−１および基板４１−２に置き換えること以外は、図６Ａに関して記載し図示したようなディスプレイ装置４と類似であってもよい。
【００３３】
図６Ｃは、本発明の一実施例に基づく図６Ｂで示されるカラー層５６を示す概略図である。図６Ｃについて言及すると、カラー層５６は、フレキシブルバックライトモジュール５１に由来する光の励起による異なる色の光を発光するために、異なるサイズに分布した所望のパターン状の粒子を有してもよい。
【００３４】
本発明の代表的な実施例の説明において、本明細書では本発明を実施する方法および／またはプロセスを工程の特定の順番となるように示している。しかしながら、方法またはプロセスが本明細書に記載した工程の特定の順序に依存しない程度までは、方法またはプロセスは記載された工程の特定の順番に制限されるべきではない。当業者の一人が認識するように、工程にはその他の順序があり得る。したがって、本明細書に記載された工程の特定の順序は、特許請求の範囲を制限するものとみなされるべきではない。さらに、本発明の方法および／またはプロセスに関する特許請求の範囲は、それらの工程を記載された順序で実施することに制限されるべきではなく、当業者であれば、その順序を変更することができ、そしてなお本発明の趣旨および範囲内に留まることを容易に理解することができる。
【００３５】
当業者であれば、この発明の幅広い概念から逸脱すること無く、上記の実施例を変更できることを認識できる。したがって、本発明は開示された特定の実施例に制限されることはなく、添付の特許請求の範囲に規定されたような本発明の趣旨および範囲内の変形にまで及ぶことを意図することが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１Ａ】従来の液晶ディスプレイの構造を示す概略図である。
【図１Ｂ】図１Ａで示されるカラーフィルタの構造を示す概略図である。
【図２Ａ】断面図および平面図から示される例示的なカラーフィルタの図である。
【図２Ｂ】図２Ａで示されるカラーフィルタにおけるカラーピクセルのパターンを示す概略図である。
【図２Ｃ】図２Ａで示されるカラーフィルタにおけるカラーピクセルのパターンを示す概略図である。
【図３】光スペクトルにわたる、化合物のナノ粒子の波長の範囲を示す概略図である。
【図４Ａ】本発明の一例に基づくカラーフィルタモジュールを形成するための電気溶着のメカニズムを示す概略図である。
【図４Ａ−１】図４Ａの作用電極構造体２０の拡大図である
【図４Ｂ】本発明の一例に基づくカラーフィルタモジュールを形成するための電気溶着のメカニズムを示す概略図である。
【図４Ｃ】本発明の一例に基づくカラーフィルタモジュールを形成するための電気溶着のメカニズムを示す概略図である。
【図５Ａ】断面図および平面図から示される、電気溶着を用いてのカラーフィルタの形成方法を示す図である。
【図５Ｂ】断面図および平面図から示される、電気溶着を用いてのカラーフィルタの形成方法を示す図である。
【図５Ｃ】断面図および平面図から示される、電気溶着を用いてのカラーフィルタの形成方法を示す図である。
【図５Ｄ】断面図および平面図から示される、電気溶着を用いてのカラーフィルタの形成方法を示す図である。
【図６Ａ】本発明の一例に基づくディスプレイ装置を示す断面図である。
【図６Ｂ】本発明の別の例に基づくディスプレイ装置を示す断面図である。
【図６Ｃ】本発明の一例に基づく図５Ｂで示されるカラー層を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３７】
４  ディスプレイ装置
５  ディスプレイ装置
１０  液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）
１１  偏光子
１２  透明な導電性電極
１３  液晶モジュール
１４  カラーフィルタ
１５  偏光子
２０  作用電極構造体
２１  電源
２２  透明な作用電極
２３  カウンター電極
２４  基板
２５  絶縁層
２６−１〜２６−３  溝
３０−１〜３０−３  化合物粒子
３１−１〜３１−３  フィルム
３２  導電層
３２−１〜３２−３  カラーピクセル
３４  基板
３５  電源
４１−１  バックライト源
４１−２  基板
４２  薄膜トランジスタ層
４３  液晶層
４４  基板
４５  透明導電層
４６  カラー層
４７  カラーフィルタ
５１  フレキシブルバックライトモジュール
５２  ＴＦＴ層
５３  ＬＣ層
５４  フレキシブル基板
５５  透明導電層
５６  カラー層
１４１  ＩＴＯ層
１４２  上塗層
１４３  ブロックマトリックス層
１４４  ガラス基板
１４５  フィルタ
１４５Ｂ  青色フィルタ
１４５Ｇ  緑色フィルタ
１４５Ｒ  赤色フィルタ
２００  カラーフィルタ
２０１  基板
２０２  透明導電層
２０３  カラー層
２０４−１〜２０４−３  カラーピクセル
２０５  ブラックマトリックス材料
【図１Ａ】
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【図４Ａ−１】
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【図５Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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