JP2021021875A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】明環境において画質を向上することができる表示装置を提供する。【解決手段】表示装置は、発光素子３６と、発光素子３６から発せられた光の波長を変換する量子ドット層４４Ｒ，４４Ｇとを含む画素と、量子ドット層４４Ｒ，４４Ｇに対して発光素子３６とは反対側に形成され、量子ドット層４４Ｒ，４４Ｇに入射する外光を低減する光低減膜４１とを有する。一方、青色の副画素２１Ｂにはカラーフィルタも量子ドット層も形成されていない。【選択図】図４

Description

本発明は、表示装置に関する。

特許文献１には、青色の有機発光ダイオード（Organic Light-Emitting Diode、ＯＬＥＤ）を発光素子として用い、量子ドット層をＯＬＥＤから発せられた光の波長を変換する光変換層として用いた表示装置が開発されている（特許文献１）。

韓国公開特許第１０−２０１７−００９６５８３号公報

光変換層として量子ドット層を用いた場合、量子ドット層に外光が入射して量子ドット層中の量子ドットに当たると、量子ドットが励起されて発光する。発光した量子ドットからの光は、入射した外光とは方向及び偏光性が変化したものになっている。このため、表示面に反射防止フィルムが形成されていたとしても、外光により発光した量子ドットから発せられた光が表示面から出射するのを阻止することは困難である。このため、特に明環境においては、画質が低下することになる。

本発明の目的は、上述した課題を鑑み、明環境において画質を向上することができる表示装置を提供することにある。

本発明の一観点によれば、発光素子と、前記発光素子から発せられた光の波長を変換する量子ドット層とを含む画素と、前記量子ドット層に対して前記発光素子とは反対側に形成され、前記量子ドット層に入射する外光を低減する光低減膜とを有することを特徴とする表示装置が提供される。

本発明によれば、明環境において画質を向上することができる。

図１は、本発明の第１実施形態による表示装置の概略構成を示すブロック図である。 図２は、本発明の第１実施形態による表示装置のパネルにおける画素及び副画素の配列の例を示す図である。 図３は、本発明の第１実施形態による表示装置の副画素の概略構成を示す回路図である。 図４は、本発明の第１実施形態による表示装置の画素の概略構成を示す断面図である。 図５は、本発明の第１実施形態による表示装置の画素の発光を示す概略図である。 図６は、本発明の第１実施形態の変形例による表示装置の画素の概略構成を示す断面図である。 図７は、本発明の第２実施形態による表示装置の画素の概略構成を示す断面図である。 図８は、本発明の第２実施形態の変形例による表示装置の画素の概略構成を示す断面図である。 図９は、本発明の第３実施形態による表示装置の画素の概略構成を示す断面図である。 図１０は、本発明の第３実施形態の変形例による表示装置の画素の概略構成を示す断面図である。 図１１は、本発明の第４実施形態による表示装置の画素の概略構成を示す断面図である。 図１２は、本発明の第４実施形態の変形例による表示装置の画素の概略構成を示す断面図である。 図１３は、本発明の第５実施形態による表示装置の画素の概略構成を示す断面図である。 図１４は、本発明の第５実施形態の変形例による表示装置の画素の概略構成を示す断面図である。 図１５は、本発明の第６実施形態による表示装置の画素の概略構成を示す断面図である。 図１６は、本発明の第６実施形態の変形例による表示装置の画素の概略構成を示す断面図である。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による表示装置について図１乃至図５を用いて説明する。

まず、本実施形態による表示装置の概略構成について図１乃至図３を用いて説明する。
図１は、本実施形態による表示装置の概略構成を示すブロック図である。図２は、本実施形態による表示装置のパネルにおける画素及び副画素の配列の例を示す図である。図３は、本実施形態による表示装置の副画素の概略構成を示す回路図である。

本実施形態による表示装置は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を画素における発光素子として用い、入力されたＲＧＢデータに基づいて画像を表示する装置である。本実施形態による表示装置の用途は、例えば、コンピュータの画像出力装置、テレビジョン受像機、スマートフォン、ゲーム機等であり得るが、特に限定されるものではない。

図１に示すように、表示装置は、タイミングコントローラ（ＴＣＯＮ）１、パネル２、複数のソースドライブＩＣ（ＳＤＩＣ）３及び複数のゲートドライブＩＣ（ＧＤＩＣ）４を備える。パネル２は行列状に配列された複数の画素を備えており、画像を表示する表示部として機能する。

タイミングコントローラ１は、複数のソースドライブＩＣ３及び複数のゲートドライブＩＣ４と通信可能に接続されている。タイミングコントローラ１は、外部システムから入力されるタイミング信号（垂直同期信号、水平同期信号、データイネーブル信号等）に基づいて、複数のソースドライブＩＣ３及び複数のゲートドライブＩＣ４の動作タイミングを制御する。

後述するように、パネル２における画素は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の各色の副画素を有している。タイミングコントローラ１は、外部システムから入力される入力信号であるＲＧＢデータに基づいて、パネル２の各副画素の輝度を示すＲＧＢデータを生成し、ＲＧＢデータを複数のソースドライブＩＣ３に出力信号として出力する。なお、ソースドライブＩＣ３及びゲートドライブＩＣ４の個数は、図示したものに限定されるものではない。

複数のソースドライブＩＣ３の各々は、タイミングコントローラ１の制御に応じて、複数のデータラインを介してパネル２内の複数の画素を駆動するための電圧（映像信号）を供給する。複数のゲートドライブＩＣ４の各々は、タイミングコントローラ１の制御に応じて、複数のゲートラインを介してパネル２内の複数の画素にスキャン信号を供給する。このように、タイミングコントローラ１は、表示装置全体の動作を制御する表示制御装置として機能する。

図２（ａ）及び図２（ｂ）は、それぞれパネル２における画素（Pixel）２０及び副画素（Subpixel）２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂの配列図である。パネル２は、複数の行及び複数の列をなすように配された複数の画素２０を備える。複数の画素２０の各々は、赤色の光を発する副画素２１Ｒ、緑色の光を発する副画素２１Ｇ及び青色の光を発する副画素２１Ｂを含む。なお、以下では、副画素２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂについて特に色を区別する必要がない場合には単に「副画素２１」と記載する。

副画素２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂは、例えば、図２に示すように、画素２０において一定の方向に並んで配置されている。

副画素２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂの輝度は、ソースドライブＩＣ３から出力される電圧に応じて制御される。副画素２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂが所定の輝度比で発光することにより、画素２０は加法混色によって種々の色を表示することができる。

このように、本実施形態の表示装置は、第４の副画素としてシアン色の副画素２１Ｃを含んでおり、ＲＧＢＣの４色表示に対応した画素構成を有している。

なお、本明細書において、赤色及び緑色のうちの一方は第１の色、青色は第２の色、赤色及び緑色のうちの他方は第３の色と呼ばれることがある。また、本明細書において、赤色の副画素及び緑色の副画素のうちの一方は第１の副画素、青色の副画素は第２の副画素、赤色の副画素及び緑色の副画素のうちの他方は第３の副画素と呼ばれることがある。

また、本実施形態では、光変換層としての各色の量子ドット層が副画素に適宜形成されている。各色の量子ドット層は、ＯＬＥＤから発せられて入射した光の波長を変換して各色の光を発する波長変換層として機能する。具体的には、例えば、赤色の量子ドット層は、青色のＯＬＥＤから発せられた青色光を変換して赤色光を発する。緑色の量子ドット層は、青色のＯＬＥＤから発せられた青色光を変換して緑色光を発する。量子ドット層は、例えば、出力波長に対応した粒径、材質等を有する半導体材料等からなる量子ドットが分散された樹脂等の層により構成されている。

図３は、副画素２１の概略構成を示している。図３には複数の画素２０のうちのある１つの画素２０に含まれる副画素２１と、その副画素２１に接続される１つのソースドライブＩＣ３と、その副画素２１に接続される１つのゲートドライブＩＣ４とが図示されている。

副画素２１は、スキャントランジスタＭ１、駆動トランジスタＭ２及びダイオードＤを備える。ダイオードＤは、表示装置の発光素子であり、ＯＬＥＤである。スキャントランジスタＭ１及び駆動トランジスタＭ２は、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）である。本実施形態では、スキャントランジスタＭ１及び駆動トランジスタＭ２は、ｎチャネル型であるものとする。しかしながら、スキャントランジスタＭ１及び駆動トランジスタＭ２は、ｐチャネル型であってもよい。なお、駆動トランジスタＭ２がｐチャネル型である場合には、副画素２１の回路構成は、図３に示したものとは異なるものであり得る。

ダイオードＤのカソードは電位ＶＳＳを供給する電位線に接続されている。ダイオードＤのアノードは、駆動トランジスタＭ２のソースに接続されている。駆動トランジスタＭ２のドレインは、電位ＶＤＤを供給する電位線に接続されている。駆動トランジスタＭ２のゲートは、スキャントランジスタＭ１のソースに接続されている。

スキャントランジスタＭ１のドレインには、データラインＤＬが接続されている。ソースドライブＩＣ３は、データラインＤＬを介してスキャントランジスタＭ１のドレインに映像信号を供給する。スキャントランジスタＭ１のゲートには、ゲートラインＧＬが接続されている。ゲートドライブＩＣ４は、ゲートラインＧＬを介してスキャントランジスタＭ１のゲートに制御信号を供給する。スキャントランジスタＭ１は、ゲートに入力される制御信号のレベルに応じてオン又はオフに制御される。

駆動トランジスタＭ２のドレインソース間を流れる電流は、データラインＤＬ及びスキャントランジスタＭ１を介してソースドライブＩＣ３から駆動トランジスタＭ２のゲートに入力される電圧（映像信号）に基づいて制御される。ダイオードＤには、駆動トランジスタＭ２のドレインソース間を流れる電流が供給され、ダイオードＤはその電流に応じた輝度で発光する。このようにして、ダイオードＤは、副画素２１に入力される映像信号に応じた輝度で発光する。

次に、本実施形態による表示装置の画素２０についてさらに図４及び図５を用いて説明する。図４は、本実施形態による表示装置の画素２０の概略構成を示す断面図である。図５は、本実施形態による表示装置の画素２０の発光を示す概略図である。

図４に示すように、パネル２における各画素２０は、赤色の副画素２１Ｒ、緑色の副画素２１Ｇ及び青色の副画素２１Ｂを有している。

パネル２は、素子基板１００と、カラーフィルタ基板２００とを有している。カラーフィルタ基板２００は、素子基板１００の素子形成面に対向するように配置されている。本実施形態による表示装置は、素子基板１００におけるガラス基板３０の素子形成面側から光が発せられるトップエミッション型のものである。すなわち、本実施形態による表示装置は、素子基板１００におけるガラス基板３０の素子形成面側が表示面の側である。

素子基板１００は、透明基板であるガラス基板３０と、青色の光を発する発光素子である青色のＯＬＥＤ３２とを有している。なお、以下では、パネル２の基板としてガラス基板３０及び後述のガラス基板４０、５０、６０を用いる場合を例に説明するが、これらのガラス基板に代えて、柔軟性を有する透明樹脂基板等の種々の透明基板を用いることができる。

各画素２０において、ガラス基板３０の素子形成面上には、副画素２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂに対応するように金属電極からなる３つのアノード電極３４が形成されている。アノード電極３４は、十分な反射率を有し、反射層としても機能する反射電極として構成されている。各アノード電極３４上には、青色の光を発する有機発光材料からなる青色有機発光層３６が形成されている。各青色有機発光層３６上には、透明電極からなる共通のカソード電極３８が形成されている。

こうして、各画素２０において、副画素２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂごとに、アノード電極３４と、青色有機発光層３６と、カソード電極３８とを有するＯＬＥＤ３２が形成されている。カソード電極３８が形成されたガラス基板３０の全面には、図示しない封止膜等が形成されている。

一方、カラーフィルタ基板２００は、透明基板であるガラス基板４０と、カラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇと、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇと、半透過膜４６と、反射防止フィルム４８とを有している。反射防止フィルム４８は、１／４波長板４８１と、偏光板４８２とを有している。

ガラス基板４０の素子基板１００に対向する面には、赤色の副画素２１ＲのＯＬＥＤ３２に対向するように、赤色のカラーフィルタ４２Ｒが形成されている。カラーフィルタ４２Ｒは、半透過膜４１を介してガラス基板４０に形成されている。半透過膜４１は、所定の透過率で可視光を透過するように所定の膜厚で形成されている。半透過膜４１は、特に限定されるものではないが、例えば、アルミニウム膜等の金属膜である。カラーフィルタ４２Ｒの素子基板１００に対向する面には、赤色の量子ドット層４４Ｒが形成されている。赤色の量子ドット層４４Ｒは、光の波長を変換する光変換層として機能し、ＯＬＥＤ３２から発せられて入射した青色光の波長を変換して赤色光を発する。量子ドット層４４Ｒから発せられる光は、赤色光とともに未変換の青色光が含まれる。

こうして、青色のＯＬＥＤ３２と、赤色の量子ドット層４４Ｒと、赤色のカラーフィルタ４２Ｒとを有する赤色の副画素２１Ｒが構成されている。量子ドット層４４Ｒを有する副画素２１Ｒにおいては、量子ドット層４４Ｒに対して外光の進入側となる、量子ドット層４４Ｒに対してパネル２の表示面の側におけるカラーフィルタ４２Ｒとガラス基板４０との間に半透過膜４１が形成されている。すなわち、半透過膜４１は、量子ドット層４４Ｒに対してＯＬＥＤ３２とは反対側であって、カラーフィルタ４２Ｒに対して量子ドット層４４Ｒとは反対側に形成されている。

また、ガラス基板４０の素子基板１００に対向する面には、緑色の副画素２１ＧのＯＬＥＤ３２に対向するように、緑色のカラーフィルタ４２Ｇが形成されている。カラーフィルタ４２Ｇは、カラーフィルタ４２Ｒと同様に、半透過膜４１を介してガラス基板４０に形成されている。カラーフィルタ４２Ｇの素子基板１００に対向する面には、緑色の量子ドット層４４Ｇが形成されている。緑色の量子ドット層４４Ｇは、光の波長を変換する光変換層として機能し、ＯＬＥＤ３２から発せられて入射した青色光の波長を変換して緑色光を発する。量子ドット層４４Ｇから発せられる光は、緑色光とともに未変換の青色光が含まれる。

こうして、青色のＯＬＥＤ３２と、緑色の量子ドット層４４Ｇと、緑色のカラーフィルタ４２Ｇとを有する緑色の副画素２１Ｇが構成されている。量子ドット層４４Ｇを有する副画素２１Ｇにおいては、量子ドット層４４Ｇに対して外光の進入側となる、量子ドット層４４Ｒに対してパネル２の表示面の側におけるカラーフィルタ４２Ｇとガラス基板４０との間に半透過膜４１が形成されている。すなわち、半透過膜４１は、量子ドット層４４Ｇに対してＯＬＥＤ３２とは反対側であって、カラーフィルタ４２Ｇに対して量子ドット層４４Ｒとは反対側に形成されている。

一方、ガラス基板４０の素子基板１００に対向する面には、青色の副画素２１ＢのＯＬＥＤ３２に対向するようにはカラーフィルタも量子ドット層も形成されていない。このため、青色の副画素２１Ｂは、青色のＯＬＥＤ３２を有するが、青色のカラーフィルタその他のカラーフィルタも量子ドット層も有していない。すなわち、副画素２１Ｂは、青色のカラーフィルタその他のカラーフィルタを介さずに青色光を発する。

なお、量子ドット層を有しない青色の副画素２１Ｂにおいてもガラス基板４０に半透過膜４１が形成されていてもよいが、輝度を確保する観点からは副画素２１Ｂには半透過膜４１が形成されていないことが好ましい。

なお、カラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇ及び量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇが形成されたガラス基板４０の全面には、図示しない封止膜等が形成されている。

こうして、副画素２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂを有する画素２０が構成されている。

図５には、各副画素２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂの発光を模式的に示している。図５中、矢印Ｌｒは赤色光、矢印Ｌｇは緑色光、矢印Ｌｂは青色光を示し、各矢印の数で光量を示している。また、図５中に示す各構成要素の配置は、便宜上、図４に示す各構成要素の配置とは一致していない。

赤色の副画素２１Ｒでは、図５に示すように、まず、ＯＬＥＤ３２から青色光Ｌｂが発せられる。次いで、青色光Ｌｂは、赤色の量子ドット層４４Ｒにより赤色光Ｌｒに変換されて量子ドット層４４Ｒから発せられる。この際、量子ドット層４４Ｒの変換率が１００％でないため、量子ドット層４４Ｒからは、赤色光Ｌｒとともに、未変換の青色光Ｌｂが発せられる。また、量子ドット層４４Ｒでは、青色光Ｌｂの一部が失活し又は吸収される。次いで、量子ドット層４４Ｒから発せられた赤色光Ｌｒは、赤色のカラーフィルタ４２Ｒを透過してパネル２の表示面から発せられる。この際、量子ドット層４４Ｒから発せられた青色光Ｌｂは、カラーフィルタ４２Ｒにより吸収される。

緑色の副画素２１Ｇでは、図５に示すように、まず、ＯＬＥＤ３２から青色光Ｌｂが発せられる。次いで、青色光Ｌｂは、緑色の量子ドット層４４Ｇにより緑色光Ｌｇに変換されて量子ドット層４４Ｇから発せられる。この際、量子ドット層４４Ｇの変換率が１００％でないため、量子ドット層４４Ｇからは、緑色光Ｌｇとともに、未変換の青色光Ｌｂが発せられる。また、量子ドット層４４Ｇでは、青色光Ｌｂの一部が失活し又は吸収される。次いで、量子ドット層４４Ｇから発せられた緑色光Ｌｇは、緑色のカラーフィルタ４２Ｇを透過してパネル２の表示面から発せられる。この際、量子ドット層４４Ｇから発せられた青色光Ｌｂは、カラーフィルタ４２Ｇにより吸収される。

青色の副画素２１Ｂでは、図５に示すように、まず、ＯＬＥＤ３２から青色光Ｌｂが発せられる。次いで、青色光Ｌｂは、量子ドット層もカラーフィルタも介さずにそのままパネル２の表示面から発せられる。

本実施形態では、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに対して外光の進入側となる、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに対してパネル２の表示面の側におけるカラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇとガラス基板４０との間に半透過膜４１が形成されている。半透過膜４１は、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに入射する外光を低減する光低減膜として機能する。すなわち、パネル２の表示面の側から進入した外光の一部は、半透過膜４１により反射される。半透過膜４１による外光の吸収のため、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに入射する外光を低減することができ、外光による量子ドットの励起を低減して量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇの発光を低減することができる。これにより、明環境において画質を向上することができ、具体的には表示コントラストを向上することができる。なお、半透過膜４１により反射された外光は、反射防止フィルム４８によりパネル２の表示面からの出射が阻止される。

また、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇから発せられた副画素４１Ｒ、４１Ｇの本来の発光による光は、半透過膜４１により反射されたとしても、反射電極としてのアノード電極３４により再反射されるため、パネル２の表示面から出射することができる。このため、半透過膜４１による輝度の低下を抑制することができる。

このように、本実施形態によれば、明環境において画質を向上することができる。

（変形例）
本実施形態の変形例による表示装置について図６を用いて説明する。図６は、本実施形態の変形例による表示装置の画素の概略構成を示す断面図である。

本実施形態では、図４に示すように、カラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇとガラス基板４０との間に半透過膜４１が形成されている場合について説明したが、これに限定されるものではない。

図６に示すように、半透過膜４１は、カラーフィルタ４２Ｒと量子ドット層４４Ｒとの間、及びカラーフィルタ４２Ｇと量子ドット層４４Ｇとの間に形成されていてもよい。図６に示す構成においても、半透過膜４１は、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに対して外光の進入側となる、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに対してパネル２の表示面の側に形成されている。このため、図６に示す場合も、図４に示す場合と同様に、明環境において画質を向上することができる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態による表示装置について図７を用いて説明する。図７は、本実施形態による表示装置の画素の概略構成を示す概略図である。なお、上記第１実施形態による表示装置と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。

上記第１実施形態では、ＯＬＥＤが素子基板１００に形成され、カラーフィルタ及び量子ドット層がカラーフィルタ基板２００に形成された構成について説明したが、これに限定されるものではない。ＯＬＥＤ、量子ドット層及びカラーフィルタは、単一のガラス基板上に形成されていてもよい。

本実施形態では、第１実施形態と同様の３つの副画素を含む画素が単一のガラス基板上に形成されている場合について説明する。

図７に示すように、パネル２における画素２０は、赤色の副画素２１Ｒ、緑色の副画素２１Ｇ及び青色の副画素２１Ｂを有している。

パネル２は、ガラス基板５０を有するが、ガラス基板５０に対向するカラーフィルタ基板を有していない。本実施形態による表示装置は、ガラス基板５０の素子形成面側から光が発せられるトップエミッション型のものである。すなわち、本実施形態による表示装置は、ガラス基板５０の素子形成面側が表示面の側である。

透明基板であるガラス基板５０の素子形成面上には、副画素２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂに対応するように３つのアノード電極３４が形成されている。各アノード電極３４上には、青色有機発光層３６が形成されている。各青色有機発光層３６上には、共通のカソード電極３８が形成されている。こうして、各画素２０において、副画素２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂごとに、第１実施形態と同様にＯＬＥＤ３２が形成されている。カソード電極３８上には、ＯＬＥＤ３２を封止する封止膜５２が形成されている。

封止膜５２上には、赤色の副画素２１ＲのＯＬＥＤ３２に対向するように、赤色の量子ドット層４４Ｒが形成されている。量子ドット層４４Ｒ上には、赤色のカラーフィルタ４２Ｒが形成されている。こうして、青色のＯＬＥＤ３２と、赤色の量子ドット層４４Ｒと、赤色のカラーフィルタ４２Ｒとを有する赤色の副画素２１Ｒが構成されている。

また、封止膜５２上には、緑色の副画素２１ＧのＯＬＥＤ３２に対向するように、緑色の量子ドット層４４Ｇが形成されている。量子ドット層４４Ｇ上には、緑色のカラーフィルタ４２Ｇが形成されている。こうして、青色のＯＬＥＤ３２と、緑色の量子ドット層４４Ｇと、緑色のカラーフィルタ４２Ｇとを有する緑色の副画素２１Ｇが構成されている。

カラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇ上には、第１実施形態と同様の半透過膜４１が形成されている。本実施形態では、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに対して外光の進入側となる、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに対してパネル２の表示面の側におけるカラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇと後述のカバーフィルム５６との間に半透過膜４１が形成されている。すなわち、半透過膜４１は、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに対してＯＬＥＤ３２とは反対側であって、カラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇに対して量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇとは反対側に形成されている。

一方、封止膜５２上には、青色の副画素２１ＢのＯＬＥＤ３２に対向するようにはカラーフィルタも量子ドット層も形成されていない。このため、青色の副画素２１Ｂは、青色のＯＬＥＤ３２を有するが、青色のカラーフィルタその他のカラーフィルタも量子ドット層も有していない。すなわち、副画素２１Ｂは、青色のカラーフィルタその他のカラーフィルタを介さずに青色光を発する。

副画素２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂ、２１Ｃ及び半透過膜４１が形成されたガラス基板５０の全面には、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇ、カラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇ及び半透過膜４１を封止する封止膜５４が形成されている。封止膜５４上には、透明樹脂膜等からなるカバーフィルム５６が形成されている。カバーフィルム５６上には、反射防止フィルム４８が形成されている。

本実施形態のように、３つの副画素を含む画素が単一のガラス基板上に形成されていてもよい。本実施形態においても、第１実施形態と同様にして明環境において画質を向上することができる。

（変形例）
本実施形態の変形例による表示装置について図８を用いて説明する。図８は、本実施形態の変形例による表示装置の画素の概略構成を示す断面図である。

本実施形態では、図７に示すように、カラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇとカバーフィルム５６との間に半透過膜４１が形成されている場合について説明したが、これに限定されるものではない。

図８に示すように、半透過膜４１は、カラーフィルタ４２Ｒと量子ドット層４４Ｒとの間、及びカラーフィルタ４２Ｇと量子ドット層４４Ｇとの間に形成されていてもよい。図８に示す構成においても、半透過膜４１は、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに対して外光の進入側となる、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに対してパネル２の表示面の側に形成されている。このため、図８に示す場合も、図７に示す場合と同様に、明環境において画質を向上することができる。

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態による表示装置について図９を用いて説明する。図９は、本実施形態による表示装置の画素の概略構成を示す概略図である。なお、上記第１及び第２実施形態による表示装置と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。

上記第１及び第２実施形態では、トップエミッション型の画素構成について説明したが、これに限定されるものではない。画素は、ボトムエミッション型のものであってもよい。

本実施形態では、第１実施形態と同様の３つの副画素を含む画素がボトムエミッション型である場合について説明する。

図９に示すように、パネル２における画素２０は、赤色の副画素２１Ｒ、緑色の副画素２１Ｇ及び青色の副画素２１Ｂを有している。

パネル２は、ガラス基板６０を有するが、ガラス基板６０に対向するカラーフィルタ基板を有していない。本実施形態による表示装置は、ガラス基板６０の素子形成面とは反対の面側から光が発せられるボトムエミッション型のものである。すなわち、本実施形態による表示装置は、ガラス基板６０の素子形成面側とは反対の面の側が表示面の側である。

透明基板であるガラス基板６０の素子形成面上には、赤色の副画素２１Ｒに対応するように、赤色のカラーフィルタ４２Ｒと、赤色の量子ドット層４４Ｒとが順次積層されている。カラーフィルタ４２Ｒは、半透過膜４１を介してガラス基板６０に形成されている。

また、ガラス基板６０の素子形成面上には、緑色の副画素２１Ｇに対応するように、緑色のカラーフィルタ４２Ｇと、緑色の量子ドット層４４Ｇが順次積層されている。カラーフィルタ４２Ｇは、半透過膜４１を介してガラス基板６０に形成されている。

本実施形態では、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに対して外光の進入側となる、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに対してパネル２の表示面の側におけるカラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇとガラス基板６０との間に半透過膜４１が形成されている。すなわち、半透過膜４１は、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに対してＯＬＥＤ３２とは反対側であって、カラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇに対して量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇとは反対側に形成されている。

一方、ガラス基板６０の素子形成面上には、青色の副画素２１Ｂに対向するようにはカラーフィルタも量子ドット層も形成されていない。

カラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇ、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇ及び半透過膜４１が形成されたガラス基板６０の素子形成面の全面には、カラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇ、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇ及び半透過膜４１を封止する封止膜６２が形成されている。

封止膜６２上には、副画素２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂに対応するように３つのアノード電極３４が形成されている。各アノード電極３４上には、青色有機発光層３６が形成されている。各青色有機発光層３６上には、共通のカソード電極３８が形成されている。こうして、各画素２０において、副画素２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂごとに、第１実施形態と同様にＯＬＥＤ３２が形成されている。なお、本実施形態では、ボトムエミッション型であるため、アノード電極３４を透明電極として構成することができる。

こうして、青色のＯＬＥＤ３２と、赤色の量子ドット層４４Ｒと、赤色のカラーフィルタ４２Ｒとを有する赤色の副画素２１Ｒが構成されている。

また、青色のＯＬＥＤ３２と、緑色の量子ドット層４４Ｇと、緑色のカラーフィルタ４２Ｇとを有する緑色の副画素２１Ｇが構成されている。

一方、ガラス基板６０の素子形成面上には、青色の副画素２１ＢのＯＬＥＤ３２に対向するようにはカラーフィルタも量子ドット層も形成されていない。このため、青色の副画素２１Ｂは、青色のＯＬＥＤ３２を有するが、青色のカラーフィルタその他のカラーフィルタも量子ドット層も有していない。すなわち、副画素２１Ｂは、青色のカラーフィルタその他のカラーフィルタを介さずに青色光を発する。

カソード電極３８が形成されたガラス基板６０の全面には、ＯＬＥＤ３２を封止する封止膜６４が形成されている。

本実施形態のように、３つの副画素を含む画素をボトムエミッション型のものとして構成してもよい。本実施形態においても、第１実施形態と同様にして明環境において画質を向上することができる。

（変形例）
本実施形態の変形例による表示装置について図１０を用いて説明する。図１０は、本実施形態の変形例による表示装置の画素の概略構成を示す断面図である。

本実施形態では、図９に示すように、カラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇとガラス基板６０との間に半透過膜４１が形成されている場合について説明したが、これに限定されるものではない。

図１０に示すように、半透過膜４１は、カラーフィルタ４２Ｒと量子ドット層４４Ｒとの間、及びカラーフィルタ４２Ｇと量子ドット層４４Ｇとの間に形成されていてもよい。図１０に示す構成においても、半透過膜４１は、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに対して外光の進入側となる、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに対してパネル２の表示面の側に形成されている。このため、図１０に示す場合も、図９に示す場合と同様に、明環境において画質を向上することができる。

［第４実施形態］
本発明の第４実施形態による表示装置について図１１を用いて説明する。図１１は、本実施形態による表示装置の画素の概略構成を示す概略図である。なお、上記第１乃至第３実施形態による表示装置と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。

上記第１乃至第３実施形態では、画素２０において、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに入射する外光を低減する光低減膜として半透過膜４１が用いられた構成について説明したが、これに限定されるものではない。半透過膜４１に代えて、量子ドットにおける量子ドットを励起しうる特定の波長の光を吸収する吸収膜を用いることもできる。

本実施形態では、画素２０において、図４に示す構成において半透過膜４１に代えて紫外線吸収膜が用いられた構成について説明する。

図１１に示すように、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに対してパネル２の表示面の側におけるカラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇとガラス基板４０との間に、半透過膜４１に代えて、紫外線吸収膜７１が形成されている。すなわち、紫外線吸収膜７１は、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに対してＯＬＥＤ３２とは反対側であって、カラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇに対して量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇとは反対側に形成されている。量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに対してパネル２の表示面の側は、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに対して外光の進入側となる。

紫外線吸収膜７１は、可視光を透過する一方、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇ中の量子ドットを励起しうる紫外線を吸収する。紫外線吸収膜７１は、特に限定されるものではないが、紫外線吸収材料を含む膜であればよい。紫外線吸収膜７１は、例えば、紫外線吸収材料として酸化亜鉛、酸化インジウムスズ（Indium Tin Oxide、ＩＴＯ）等を含む膜である。紫外線吸収膜７１は、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに入射する外光を低減する光低減膜として機能する。すなわち、紫外線吸収膜７１による紫外線の吸収のため、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに入射する外光のうちの紫外線を低減することができ、紫外線による量子ドットの励起を低減して量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇの発光を低減することができる。これにより、明環境において画質を向上することができ、具体的には表示コントラストを向上することができる。

このように、本実施形態によれば、明環境において画質を向上することができる。

なお、本実施形態では紫外線を吸収する紫外線吸収膜７１を用いる場合について説明したが、これに限定されるものではない。本実施形態及び後述の第５及び第６実施形態では、紫外線吸収膜７１に代えて、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇ中の量子ドットを励起する特定の波長の光を吸収する光吸収膜を広く用いることができる。例えば、紫外線吸収膜７１に代えて、紫外線を含む青色光の波長以下の波長を有する光、具体的には例えば４９０ｎｍ以下の波長を有する光を吸収する光吸収膜を用いることができる。このような光吸収膜により、量子ドットの励起を低減して量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇの発光を低減することができる。光吸収膜は、少なくとも赤色光及び緑色光を透過するように構成することができる。なお、本明細書にいう光は、可視光のみならず、赤外線及び紫外線をも含む広義の光である。

（変形例）
本実施形態の変形例による表示装置について図１２を用いて説明する。図１２は、本実施形態の変形例による表示装置の画素の概略構成を示す断面図である。

本実施形態では、図１１に示すように、カラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇとガラス基板４０との間に紫外線吸収膜７１が形成されている場合について説明したが、これに限定されるものではない。

図１２に示すように、紫外線吸収膜７１は、カラーフィルタ４２Ｒと量子ドット層４４Ｒとの間、及びカラーフィルタ４２Ｇと量子ドット層４４Ｇとの間に形成されていてもよい。図１２に示す構成においても、紫外線吸収膜７１は、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに対して外光の進入側となる、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに対してパネル２の表示面の側に形成されている。このため、図１２に示す場合も、図１１に示す場合と同様に、明環境において表示コントラストを向上することができる。

［第５実施形態］
本発明の第５実施形態による表示装置について図１３を用いて説明する。図１３は、本実施形態による表示装置の画素の概略構成を示す概略図である。なお、上記第１乃至第４実施形態による表示装置と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。

上記第４実施形態では、図４に示す構成において半透過膜４１に代えて紫外線吸収膜７１が用いられている場合について説明したが、これに限定されるものではない。

本実施形態では、図７に示す構成において半透過膜４１に代えて紫外線吸収膜７１が用いられた構成について説明する。

図１３に示すように、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに対してパネル２の表示面の側におけるカラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇとカバーフィルム５６との間に、半透過膜４１に代えて、第４実施形態と同様の紫外線吸収膜７１が形成されている。すなわち、紫外線吸収膜７１は、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに対してＯＬＥＤ３２とは反対側であって、カラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇに対して量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇとは反対側に形成されている。量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに対してパネル２の表示面の側は、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに対して外光の進入側となる。

本実施形態のように、３つの副画素を含む画素が単一のガラス基板上に形成されていてもよい。本実施形態においても、第４実施形態と同様にして明環境において画質を向上することができる。

（変形例）
本実施形態の変形例による表示装置について図１４を用いて説明する。図１４は、本実施形態の変形例による表示装置の画素の概略構成を示す断面図である。

本実施形態では、図１３に示すように、カラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇとカバーフィルム５６との間に紫外線吸収膜７１が形成されている場合について説明したが、これに限定されるものではない。

図１４に示すように、紫外線吸収膜７１は、カラーフィルタ４２Ｒと量子ドット層４４Ｒとの間、及びカラーフィルタ４２Ｇと量子ドット層４４Ｇとの間に形成されていてもよい。図１４に示す構成においても、紫外線吸収膜７１は、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに対して外光の進入側となる、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに対してパネル２の表示面の側に形成されている。このため、図１４に示す場合も、図１３に示す場合と同様に、明環境において画質を向上することができる。

［第６実施形態］
本発明の第６実施形態による表示装置について図１５を用いて説明する。図１５は、本実施形態による表示装置の画素の概略構成を示す概略図である。なお、上記第１乃至第５実施形態による表示装置と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。

上記第４実施形態では、図４に示す構成において半透過膜４１に代えて紫外線吸収膜７１が用いられている場合について説明したが、これに限定されるものではない。

本実施形態では、図９に示す構成において半透過膜４１に代えて紫外線吸収膜７１が用いられた構成について説明する。

図１５に示すように、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに対してパネル２の表示面の側におけるカラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇとガラス基板６０との間に、半透過膜４１に代えて、第４実施形態と同様の紫外線吸収膜７１が形成されている。すなわち、紫外線吸収膜７１は、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに対してＯＬＥＤ３２とは反対側であって、カラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇに対して量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇとは反対側に形成されている。量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに対してパネル２の表示面の側は、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに対して外光の進入側となる。

本実施形態のように、３つの副画素を含む画素をボトムエミッション型のものとして構成してもよい。本実施形態においても、第４実施形態と同様にして明環境において画質を向上することができる。

（変形例）
本実施形態の変形例による表示装置について図１６を用いて説明する。図１６は、本実施形態の変形例による表示装置の画素の概略構成を示す断面図である。

本実施形態では、図１５に示すように、カラーフィルタ４２Ｒ、４２Ｇとガラス基板６０との間に紫外線吸収膜７１が形成されている場合について説明したが、これに限定されるものではない。

図１６に示すように、紫外線吸収膜７１は、カラーフィルタ４２Ｒと量子ドット層４４Ｒとの間、及びカラーフィルタ４２Ｇと量子ドット層４４Ｇとの間に形成されていてもよい。図１６に示す構成においても、紫外線吸収膜７１は、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに対して外光の進入側となる、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに対してパネル２の表示面の側に形成されている。このため、図１６に示す場合も、図１５に示す場合と同様に、明環境において画質を向上することができる。

［変形実施形態］
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更が可能である。

例えば、上記実施形態では、発光素子としてＯＬＥＤを用いた場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。ＯＬＥＤに代えて、種々の発光素子を用いることができる。

また、上記実施形態では、画素２０が３つの副画素２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂを有する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。画素２０は、２つ以上の複数の副画素を有していてもよいし、単一の副画素を有していてもよい。

また、上記実施形態では、２つの量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇに対して半透過膜４１又は紫外線吸収膜７１が形成されている場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。半透過膜４１又は紫外線吸収膜７１は、量子ドット層４４Ｒ、４４Ｇのうちの少なくとも一方に対して形成されていればよい。

１…タイミングコントローラ
２…パネル
３…ソースドライブＩＣ
４…ゲートドライブＩＣ
２０…画素
２１…副画素
２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂ…副画素
３０…ガラス基板
３４…アノード電極
３６…青色有機発光層
３８…カソード電極
４０…ガラス基板
４１…半透過膜
４２Ｒ、４２Ｇ…カラーフィルタ
４４Ｒ、４４Ｇ…量子ドット層
５０…ガラス基板
６０…ガラス基板
７１…紫外線吸収膜
１００…素子基板
２００…カラーフィルタ基板
Ｄ…ダイオード
ＤＬ…データライン
ＧＬ…ゲートライン

Claims (18)

1. 発光素子と、前記発光素子から発せられた光の波長を変換する量子ドット層とを含む画素と、
   前記量子ドット層に対して前記発光素子とは反対側に形成され、前記量子ドット層に入射する外光を低減する光低減膜と
   を有することを特徴とする表示装置。
2. 前記光低減膜は、半透過膜又は紫外線を含む青色光の波長以下の波長を有する光を吸収する光吸収膜である
   ことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 前記画素は、第１の色の第１の副画素と、第２の色の第２の副画素とを有し、
   前記第１の副画素は、前記第２の色の光を発する前記発光素子と、前記量子ドット層としての前記第２の色の光を前記第１の色の光に変換する第１の量子ドット層とを有し、
   前記第２の副画素は、前記第２の色の光を発する前記発光素子を有し、
   前記光低減膜は、前記第１の副画素に形成されている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
4. 前記画素は、第３の色の第３の副画素をさらに有し、
   前記第３の副画素は、前記第２の色の光を発する前記発光素子と、前記量子ドット層としての前記第２の色の光を前記第３の色の光に変換する第２の量子ドット層とを有し、
   前記光低減膜は、前記第３の副画素に形成されている
   ことを特徴とする請求項３記載の表示装置。
5. 前記第１の副画素は、前記第１の色のカラーフィルタを有し、
   前記第２の副画素は、カラーフィルタを介さずに前記第２の色の光を発する
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載の表示装置。
6. 前記光低減膜は、前記カラーフィルタに対して前記量子ドット層とは反対側に形成されている
   ことを特徴とする請求項５記載の表示装置。
7. 前記光低減膜は、前記カラーフィルタと前記量子ドット層との間に形成されている
   ことを特徴とする請求項５記載の表示装置。
8. 前記第１の色は、赤色又は緑色であり、
   前記第２の色は、青色である
   ことを特徴とする請求項３乃至７のいずれか１項に記載の表示装置。
9. 前記光低減膜は、金属膜である
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の表示装置。
10. 前記金属膜は、アルミニウム膜である
    ことを特徴とする請求項９記載の表示装置。
11. 前記光低減膜は、紫外線を吸収する紫外線吸収膜である
    ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の表示装置。
12. 前記紫外線吸収膜は、酸化亜鉛又は酸化インジウムスズを含む膜である
    ことを特徴とする請求項１１記載の表示装置。
13. 前記発光素子は、有機発光ダイオードである
    請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の表示装置。
14. 前記第２の副画素は、量子ドット層を有しない
    ことを特徴とする請求項３乃至８のいずれか１項に記載の表示装置。
15. 前記発光素子が形成された第１の基板と、
    前記第１の基板に対向するように配置され、前記量子ドット層及び前記光低減膜が形成された第２の基板とを有する
    ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の表示装置。
16. 前記発光素子、前記量子ドット層及び前記光低減膜が一の面に形成された基板を有する
    ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の表示装置。
17. 前記基板の前記一の面の側が表示面の側である
    ことを特徴とする請求項１６記載の表示装置。
18. 前記基板の前記一の面の側とは反対の面の側が表示面の側である
    ことを特徴とする請求項１６記載の表示装置。

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