JP6153907B2 - 発光スクリーン、表示装置 - Google Patents
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Description
例えば、非特許文献1においては、青色光を発光する青色発光層と、緑色光を発光する緑色発光層と、赤色光を発光する赤色発光層とをこの順で積層してなる発光スクリーンを使用する態様が開示されている。より具体的には、図8に示すように、非特許文献1に記載の発光スクリーン100は、青色発光層12と、緑色発光層14と、赤色発光層16とを備える。この発光スクリーン100の青色発光層12側から、各種励起光を照射する。まず、青色発光層12を発光させる第1励起光20を青色発光層12の所定の領域に照射することにより、照射された領域において青色光30の発光が生じる。また、同時に、緑色発光層14を発光させる第2励起光22を緑色発光層14の所定の領域に照射することにより、照射された領域において緑色光32の発光が生じる。さらに、同時に、赤色発光層16を発光させる第3励起光24を赤色発光層16の所定の範囲に照射することにより、照射された領域において赤色光34の発光が生じる。このような発光スクリーンを観察者が観察すると、各層から生じた発光が重なって一つの画像が形成されるため、結果としてフルカラーの画像が観察される。
本発明者は、上記非特許文献1に記載の発光スクリーンの色再現性および輝度に関して検討を行ったところ、その性能は必ずしも昨今要求されるレベルを満たしておらず、更なる改良が必要であった。
また、本発明は、上記発光スクリーンを有する表示装置を提供することも課題とする。
すなわち、以下の構成により上記目的を達成することができることを見出した。
青色発光層上に配置され、青色発光層の吸収スペクトルの長波長側の吸収端の波長よりも長波長の第2励起光によって励起されて、緑色光を発光する緑色発光層と、
緑色発光層上に配置され、緑色発光層の吸収スペクトルの長波長側の吸収端の波長よりも長波長の第3励起光によって励起されて、赤色光を発光する赤色発光層と、を有し、
青色発光層、緑色発光層、および、赤色発光層が、量子ロッドまたは量子ドットを含み、
青色発光層と緑色発光層との間に、第1励起光を反射する第1選択反射層を有し、
緑色発光層と赤色発光層との間に、第2励起光を反射する第2選択反射層を有する、発光スクリーン。
(2) 赤色発光層の緑色発光層側とは反対側に、第3励起光を反射する第3選択反射層を有する、(1)に記載の発光スクリーン。
(3) 青色発光層、緑色発光層、および、赤色発光層が、量子ロッドを含む、(1)または(2)に記載の発光スクリーン。
(4) 第1選択反射層および第2選択反射層が、誘電体多層膜、反射型偏光子、および、コレステリック液晶相を固定してなる層からなる群から選択されるいずれか1つである、(1)〜(3)のいずれかに記載の発光スクリーン。
(5) (1)〜(4)のいずれかに記載の発光スクリーンと、第1励起光、第2励起光、および、第3励起光を出射する光源装置とを有する、表示装置。
(6) 光源装置が、第1励起光を出射する第1光源と、第2励起光を出射する第2光源と、第3励起光を出射する第3光源とを有する、(5)に記載の表示装置。
(7) 第1励起光、第2励起光、および、第3励起光が直線偏光であり、第1選択反射層および第2選択反射層が反射型偏光子である、(5)または(6)に記載の表示装置。
(8) 第1励起光、第2励起光、および、第3励起光が円偏光であり、第1選択反射層および第2選択反射層がコレステリック液晶相を固定してなる層である、(5)または(6)に記載の表示装置。
また、本発明によれば、上記発光スクリーンを有する表示装置を提供することもできる。
本発明者らは、従来技術の問題点に関して検討を行ったところ、発光スクリーンに照射される励起光が所定の発光層を透過して、隣接する別の発光層での発光を促してしまい、結果として、色再現性が低下していることを知見している。以下、青色発光層を励起させる第1励起光を例にして説明する。図9に示すように、青色発光層12を発光させるために第1励起光20が照射される。上述したように、第1励起光20によって、青色光30の発光が生じる。一方、第1励起光20の一部の光20Xは青色発光層12では吸収されずに、青色発光層12を透過して、青色発光層12に隣接して配置される緑色発光層14に到達する。光20Xは緑色発光層14に吸収され、緑色光32の発光が生じる。このように、本来、青色光30のみを発光させたい領域において、第1励起光20の一部が緑色発光層14にまで到達してしまい、緑色光32の発光が生じるため、結果として色再現性が低下する。この現象は、第2励起光においても同様に生じる。
本発明者らは、上記知見に基づき、青色発光層と緑色発光層との間、および、緑色発光層と赤色発光層との間に、それぞれ所定の選択反射層を配置している。例えば、後述する図1に示すように、青色発光層12と緑色発光層14との間に、第1励起光20を反射する第1選択反射層40を配置することにより、青色発光層12を透過した第1励起光20が第1選択反射層40によって反射され、第1励起光20が緑色発光層14まで到達することが抑制される。結果として、上記のような問題が生じることを抑制できる。
また、第1選択反射層40によって反射された第1励起光20は、再度青色発光層12を透過する際に、青色発光層12に吸収され、青色光の発光がさらに生じる。つまり、第1選択反射層40を設けることにより、発光効率もより向上し、結果として輝度が向上する。
以下に、本発明の発光スクリーンの第1の実施態様について図面を参照して説明する。図1に、本発明の発光スクリーンの第1の実施態様の断面図を示す。なお、本発明における図は模式図であり、各層の厚みの関係や位置関係などは必ずしも実際のものとは一致しない。以下の図も同様である。
発光スクリーン10は、青色発光層12と、第1選択反射層40と、緑色発光層14と、第2選択反射層42と、赤色発光層16とをこの順で備える。なお、図1に示すように、図示しない光源から出射される光は、青色発光層12側から照射される。
上述したように、青色発光層12と緑色発光層14との間に、第1励起光20を反射する第1選択反射層40を配置することにより、第1励起光20が緑色発光層14まで到達することを抑制する。なお、第1選択反射層40にて反射された第1励起光20は青色発光層12を再度通過する際に吸収され、青色光の発光がさらに生じ、発光効率が向上する。
また、緑色発光層14と赤色発光層16との間に、第2励起光22を反射する第2選択反射層42を配置することにより、第2励起光22が赤色発光層16まで到達することを抑制し、結果として第2励起光22による赤色発光層16の発光を抑制することができる。なお、第2選択反射層42にて反射された第2励起光22は緑色発光層14を再度通過する際に吸収され、緑色光の発光がさらに生じ、発光効率が向上する。
以下では、まず、図2を用いて、発光スクリーン10における、各発光層の吸収スペクトルおよび発光スペクトルと、励起光の波長との位置関係について詳述し、その後、各層の構成について詳述する。
図2に示すように、第1励起光としては、青色発光層が吸収する光、言い換えれば、青色発光層の吸収スペクトルの長波長側の吸収端(B吸収端)の波長より短波長の光が使用される。このような第1励起光が青色発光層に照射されることにより、青色発光層から青色光が発光される。
第2励起光としては、青色発光層の吸収スペクトルの長波長側の吸収端(B吸収端)の波長よりも長波長の光が使用される。このような第2励起光を使用することにより、青色発光層では第2励起光の吸収が生じず、緑色発光層で第2励起光の吸収が生じ、所定の発光スペクトルを示す緑色光が発光される。なお、緑色発光層を励起するために、第2励起光は、緑色発光層の吸収スペクトルの長波長側の吸収端(G吸収端)の波長より短波長の光である。
第3励起光としては、緑色発光層の吸収スペクトルの長波長側の吸収端(G吸収端)の波長よりも長波長の光が使用される。このような第3励起光を使用することにより、緑色発光層(および青色発光層)では第3励起光の吸収が生じず、赤色発光層で第3励起光の吸収が生じ、所定の発光スペクトルを示す赤色光が発光される。なお、赤色発光層を励起するために、第3励起光は、赤色発光層の吸収スペクトルの長波長側の吸収端(R吸収端)の波長より短波長の光である。
なお、上記第1励起光、上記第2励起光、および、上記第3励起光としては、無偏光の光が使用される。
また、各励起光は、所定の画像様の光として各発光層に照射されることにより、各発光層からの発光が重なり合い、フルカラーの所定の画像が形成される。
以下、発光スクリーンを構成する各部材について詳述する。
青色発光層12は、第1励起光20によって励起されて、青色光30を発光する発光層である。青色発光層12には、量子ドットが含まれ、この量子ドットは第1励起光によって励起され、青色光を発光する。なお、本明細書において、上記青色光を発光する量子ドットとは、400〜500nmの波長帯域に発光中心波長を有する量子ドットを意図する。なお、本明細書において、発光中心波長とは発光スペクトルの強度が最大となる波長(発光ピーク、発光極大)のことである。
量子ドットとは、半導体材料の結晶で構成され、量子閉じ込め効果を有する所定の大きさ(数nm〜数十nm程度)の粒子をいい、入射する励起光によって励起され、蛍光を発光する。
量子ドットの平均粒子径は、上述したように、数nm〜数十nm程度であるが、目的とする発光色に対応する平均粒子径に設定する。例えば、青色光を得たい場合には、量子ドットの平均粒子径を1.0〜3.0nmの範囲内に設定することが好ましい。
量子ドットの平均粒子径の測定方法としては、透過型電子顕微鏡(TEM)観察により任意の10個の量子ドットの粒子径(直径)を測定し、それらを算術平均して求める。なお、量子ドットが真円状でない場合、長径を粒子径とする。
量子ドットのアスペクト比は、透過型電子顕微鏡(TEM)観察により、少なくとも10個以上の量子ドットの長径および短径を測定してアスペクト比をそれぞれ求め、それらを算術平均して求める。
なお、量子ドットの長径とは、顕微鏡(例えば、透過型電子顕微鏡)観察して得られる量子ドットの二次元像において、量子ドットを横切る線分が最も長くなる線分のことをいう。短径とは、長径に直交し、かつ、量子ドットを横切る線分が最も長くなる線分のことをいう。
量子ロッドとしては、好ましくは、CdS、CdSe、ZnS、ZnSe、InP、CuS、CuInSである。
量子ドットは、単一成分からなる量子ドットであってもよいし、第一の半導体のコアおよび第二の半導体のシェルを備えたコア/シェル型の量子ドットでもよい。また、コア/多重シェル型の量子ドットでもよく、シェルが段階的な組成のコア/シェル構成となっている量子ドットも使用可能である。
上述したように、本発明においては第1選択反射層40を配置することにより、第1選択反射層40によって反射された第1励起光20が青色発光層12を通過するため、再度青色発光層12が第1励起光20を吸収する機会がある。そのため、ある特定の輝度を生じさせるためには、従来よりも、より少ない量の量子ドットを使用することにより、達成することができる。その結果、発光スクリーン自体の透明性がより向上すると共に、輝点不良がより生じにくくなる。
ポリマーの種類は特に制限されず、公知のポリマーを使用することができ、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリメチルメタクリレート等のポリアクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエーテル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂などが挙げられる。
上記厚みは平均厚みであり、青色発光層12の任意の10点の厚みを測定して、それらを算術平均した値である。
塗布方法としてはカーテンコーティング法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、印刷コーティング法、スプレーコーティング法、スロットコーティング法、ロールコーティング法、スライドコーティング法、ブレードコーティング法、グラビアコーティング法、ワイヤーバー法等の公知の塗布方法が挙げられる。
また、硬化性組成物には、さらに、重合開始剤(例えば、ラジカル開始剤)が含まれていてもよい。重合開始剤については、例えば、特開2013−043382号公報の段落0037を参照できる。重合開始剤は、硬化性組成物に含まれる重合性モノマーの全質量の0.1モル%以上であることが好ましく、0.5〜2モル%であることがより好ましい。
なお、硬化性組成物には、さらに他の成分(例えば、溶媒)が含まれていてもよい。
緑色発光層14は、第2励起光22によって励起されて、緑色光32を発光する発光層である。緑色発光層14には、量子ドットが含まれ、この量子ドットは第2励起光によって励起され、緑色光を発光する。なお、本明細書において、上記緑色光を発光する量子ドットとは、500nm超600nm以下の波長帯域に発光中心波長を有する量子ドットを意図する。
使用される量子ドットとしては、緑色光の発光を生じる量子ドットであればよく、量子ドットを構成する材料としては、上述した(青色発光層)欄にて述べた材料が適宜選択される。
使用される量子ドットの平均粒子径は、上述したように、数nm〜数十nm程度であるが、目的とする発光色に対応する平均粒子径に設定する。例えば、緑色光を得たい場合には、量子ドットの平均粒子径を1.5〜10nmの範囲内に設定することが好ましい。
使用される量子ドットのアスペクト比としては、上述した(青色発光層)欄にて述べたアスペクト比の範囲が挙げられる。
緑色発光層14の製造方法としては、例えば、上述した青色発光層12の製造方法が挙げられる。
緑色発光層14の厚みは特に制限されないが、発光特性および色再現性により優れる点で、上述した青色発光層12の厚みの範囲が挙げられる。
赤色発光層16は、第3励起光24によって励起されて、赤色光34を発光する発光層である。赤色発光層16には、量子ドットが含まれ、この量子ドットは第3励起光によって励起され、赤色光を発光する。なお、本明細書において、上記赤色光を発光する量子ドットとは、600nm超680nm以下の波長帯域に発光中心波長を有する量子ドットを意図する。
使用される量子ドットとしては、赤色光の発光を生じる量子ドットであればよく、量子ドットを構成する材料としては、上述した(青色発光層)欄にて述べた材料が適宜選択される。
使用される量子ドットの平均粒子径は、上述したように、数nm〜数十nm程度であるが、目的とする発光色に対応する平均粒子径に設定する。例えば、赤色光を得たい場合には、量子ドットの平均粒子径としては3.0〜20nmの範囲内に設定することが好ましい。
使用される量子ドットのアスペクト比としては、上述した(青色発光層)欄にて述べたアスペクト比の範囲が挙げられる。
赤色発光層16の製造方法としては、例えば、上述した青色発光層12の製造方法が挙げられる。
赤色発光層16の厚みは特に制限されないが、発光特性および色再現性により優れる点で、上述した青色発光層12の厚みの範囲が挙げられる。
第1選択反射層40は、上記青色発光層12と上記緑色発光層14との間に配置される層であり、青色発光層12側から入射される第1励起光20を反射する層(波長選択反射機能を有する層)である。
第1選択反射層40は、第1励起光20を反射する層であればよい。言い換えれば、第1選択反射層40は、青色発光層12の吸収スペクトルの長波長側の吸収端(B吸収端)の波長以下の短波長の光を反射する層であることが好ましい。また、第1選択反射層40は、青色発光層12から発光される青色光のピーク波長よりも短波長の光を反射する層であることが好ましい。
第1選択反射層40は、誘電体多層膜より構成される。誘電体多層膜とは、低屈折率の誘電体膜と高屈折率の誘電体膜とを所定の光学膜厚で交互に多層形成したものであり、使用される材料の屈折率および光学膜厚を制御することにより、特定の波長の光を反射することができる。第1選択反射層40においては、第1励起光20を反射できるように、各膜の屈折率および光学膜厚が適宜設計される。
誘電体多層膜を構成する材料は特に制限されず、有機材料であっても、無機材料であってもよい。
有機材料としては、例えば、公知のポリマーを使用することができ、より具体的には、ポリオレフィン類、ポリスチレン類、ポリカーボネート類、ポリ(メタ)アクリル類、ポリカルボジイミド類、ポリアリレート類、シリコーン樹脂類、ポリイミド類などが挙げられる。
なお、上記のようなポリマーを用いて誘電体多層膜を作製する方法は特に制限されず、公知の方法を採用でき、例えば、特許3971455号や特許5365839号に記載されるように、所定の多層フィルムを2軸延伸することにより作製することができる。
なお、上記のような無機材料を用いて誘電体多層膜を作製する方法は特に制限されず、公知の方法を採用でき、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビーム法、イオンアシスト法、レーザーアブレーション法等の物理的気相成長(PVD)法、熱CVD法、光CVD法、プラズマCVD法等の化学的気相成長(CVD)法などにより膜を作製する方法が挙げられる。
第1選択反射層40の厚みは特に制限されないが、反射特性および薄型化のバランスの点で、3〜100μmが好ましく、5〜50μmがより好ましい。
第2選択反射層42は、上記緑色発光層14と上記赤色発光層16との間に配置される層であり、緑色発光層14側から入射される第2励起光22を反射する層(波長選択反射機能を有する層)である。
第2選択反射層42は、第2励起光22を反射する層であればよい。言い換えれば、第2選択反射層42は、緑色発光層14の吸収スペクトルの長波長側の吸収端(G吸収端)の波長以下の短波長の光を反射する層であることが好ましい。また、第2選択反射層42は、緑色発光層14から発光される緑色光のピーク波長よりも短波長の光を反射する層であることが好ましい。
第2選択反射層42は、誘電体多層膜より構成される。誘電体多層膜の定義は、上記第1選択反射層40にて説明した定義と同義であり、その構成は第2励起光22が反射されるように適宜設計される。
例えば、各層を仮支持体上に作製して、転写法により各層を積層して発光スクリーンを製造する方法や、各層を構成する組成物などを順に塗布する方法などが挙げられる。なお、上記転写法を採用する場合は、各層の間に粘着剤層や接着剤層を配置してもよい。
また、発光スクリーンには、上記以外の他の層が含まれていてもよく、例えば、最外層にはバリアフィルムが配置されていてもよい。
なお、バリアフィルムは酸素を遮断するガスバリア機能を有する層である。バリアフィルムが、水蒸気を遮断する機能を有していることも好ましい。
バリアフィルムとしては、公知のいずれのバリアフィルムであってもよく、バリアフィルムは少なくとも無機層を含むことが好ましく、基材フィルムおよび無機層を含むフィルムであってもよく、基材フィルム上に少なくとも1層の無機層と少なくとも1層の有機層を含むバリア積層体を含むものであってもよい。このように複数の層を積層することは、より一層バリア性を高めることができるため、耐光性向上の観点からは好ましい。具体的には、バリアフィルムは、可視光領域における全光線透過率が80%以上であり、かつ酸素透過度が1.00cm3/(m2・day・atm)以下であることが好ましい。ここで、上記酸素透過度は、測定温度23℃、相対湿度90%の条件下で、酸素ガス透過率測定装置(MOCON社製、OX−TRAN 2/20:商品名)を用いて測定した値である。また、可視光領域とは、380〜780nmの波長領域をいうものとし、全光線透過率とは、可視光領域にわたる光透過率の平均値を示す。
また、発光スクリーンには、公知の反射防止層が含まれていてもよい(特に、発光スクリーンの最外層の位置に反射防止層が配置されていてもよい)。
図1に示すように、発光スクリーン10には、青色発光層12側から所定の第1励起光20、第2励起光22、および、第3励起光24が図示しない光源装置から出射される。本発明の表示装置は、上記発光スクリーン10と、図示しない光源装置とを備える。
上述したように、本実施態様においては、第1励起光20、第2励起光22、および、第3励起光24としては、無偏光の光が使用される。なお、後述するように、上記励起光としては、直線偏光または円偏光を使用してもよい。
各励起光としては、対応する各層を励起させることができればよいが、他の層での吸収が抑制される点で、単色光をそれぞれ使用することが好ましい。
また、図1においては、青色発光層12の法線方向から各励起光を照射する態様を示すが、この態様には限定されず、青色発光層12表面に対して斜め方向(法線方向から所定角度傾いた方向)から各励起光を照射してもよい。このような斜め方向からの励起光の照射は、後述する第2の実施態様〜第5の実施態様においても実施してもよい。
また、後述するように励起光としては直線偏光や円偏光を使用できるが、斜めに入射する励起光の場合、表面での反射光を減らすため、P偏光の直線偏光であることが好ましい。
また、励起光を斜めから照射する場合には、予め短波側にシフトする分を補正して、選択反射層の正面における反射中心波長を長波側にずらすことが望ましい。斜め光の中心波長は、斜め光が選択反射層を伝播するときの正面からの角度をθとしたとき、斜め光の中心波長=正面での中心波長×cosθであり、これを考慮して反射中心波長をずらすことができる。
また、ブルーシフトが小さい選択反射層を用いることも望ましい。例えば、後述するコレステリック液晶相を固定してなる層に関しては、コレステリック層の表面を曲面の凹凸にすることでブルーシフトを小さくできるので望ましい。これについては、例えば、Won−Gun Jang、et al、Applied Physics Express 1 (2008)032001に記載の方法を用いることができる。また、コレステリック層の表面を曲面の凹凸にすることで、広い角度範囲からの励起光を広い角度範囲に反射できるので、本構成において蛍光発光の効率があがり輝度向上が得られるので望ましい。
また、上記態様以外にも、光源装置としては、白色光源とダイクロイックフィルターとを備える態様が挙げられ、この態様においては白色光源から出射される光をダイクロイックフィルターにて3色に分離することができる。
また、光源装置としては、白色光源とカラーホイールとを備える態様も挙げられ、白色光源から出射される光を高速回転するカラーホイールを介して、赤・緑・青の光を時分割で得ることができる。
以下に、本発明の発光スクリーンの第2の実施態様について図面を参照して説明する。図3に、本発明の発光スクリーンの第2の実施態様の断面図を示す。
発光スクリーン10Aは、青色発光層12Aと、第1選択反射層40と、緑色発光層14Aと、第2選択反射層42と、赤色発光層16Aとをこの順で備える。なお、図3に示すように、図示しない光源から出射される光は、青色発光層12A側から照射される。青色発光層12A、緑色発光層14A、および、赤色発光層16Aには、それぞれ量子ロッドが含まれる。
図3に示す発光スクリーン10Aは、青色発光層12A、緑色発光層14A、および、赤色発光層16Aにおいて量子ドットの代わりに量子ロッドが使用される点を除いて、図1に示す発光スクリーン10と同様の層を有するものであるので、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その説明を省略する。以下では、主に、量子ロッドに関して説明を行う。
図4においては、量子ロッドを含む各発光層の吸収スペクトルおよび発光スペクトルと、励起光の波長との位置関係を示す。
図4に示すように、まず、第1励起光〜第3励起光は、図2に示す態様と同じ関係を満たす。具体的には、第1励起光としては、青色発光層の吸収スペクトルの長波長側の吸収端(B吸収端)の波長より短波長の光が使用される。また、第2励起光としては、青色発光層の吸収スペクトルの長波長側の吸収端(B吸収端)の波長よりも長波長の光が使用される。さらに、第3励起光としては、緑色発光層の吸収スペクトルの長波長側の吸収端(G吸収端)の波長よりも長波長の光が使用される。
量子ロッドを使用している場合と量子ドットを使用している場合との大きな違いは、各発光層の吸収スペクトルと発光スペクトルとの関係が挙げられる。例えば、図2においては、青色発光層の発光スペクトルの位置は、緑色発光層の吸収スペクトルと重複している。つまり、青色発光層から発光した青色光の一部は、緑色発光層に吸収されてしまい、緑色発光層からの緑色光の発光が生じてしまう。それに対して、図4に示すように、量子ロッドを使用した場合は、吸収スペクトルと発光スペクトルとの位置が大きく離されている。より具体的には、青色発光層の吸収スペクトルの長波長側の吸収端(B吸収端)と、青色発光層の発光スペクトルの短波長側の吸収端とが所定の波長分離れている。そのため、青色発光層の発光スペクトルと、緑色発光層の吸収スペクトルとの重複が少ない。つまり、青色発光層から発光される青色光が緑色発光層にて吸収されないため、色再現性および輝度がより向上する。上記では青色発光層の発光スペクトルについて説明したが、他の発光層の発光スペクトルにおいても同様の効果が得られる。より具体的には、緑色発光層の発光スペクトルと赤色発光層の吸収スペクトルとの間では重複部分が少ないため、緑色発光層から発光される緑色光が赤色発光層にて吸収されないため、色再現性および輝度がより向上する。
以上のように、量子ドットの代わりに量子ロッドを使用することにより、発光スクリーンの色再現性および輝度がより向上する。
青色発光層12Aに含まれる量子ロッドとしては、第1励起光によって励起され、青色光を発光するものであればよい。なお、本明細書において、上記青色光を発光する量子ロッドとは、400〜500nmの波長帯域に発光中心波長を有する量子ロッドを意図する。
緑色発光層14Aに含まれる量子ロッドとしては、第2励起光によって励起され、緑色光を発光するものであればよい。なお、本明細書において、上記緑色光を発光する量子ロッドとは、500nm超600nm以下の波長帯域に発光中心波長を有する量子ロッドを意図する。
赤色発光層16Aに含まれる量子ロッドとしては、第3励起光によって励起され、赤色光を発光するものであればよい。なお、本明細書において、上記赤色光を発光する量子ロッドとは、600nm超680nm以下の波長帯域に発光中心波長を有する量子ロッドを意図する。
量子ロッドはその形状および材料によって発光波長が異なるため、これらを制御することにより、各種波長の発光が得られるように調整される。
量子ロッドの短軸の長さ(短軸方向の長さ)は特に制限されないが、吸収スペクトルと発光スペクトルとの位置が大きく離されている点で、2〜15nmが好ましく、3〜10nmがより好ましい。
なお、量子ロッドの長軸とは、顕微鏡(例えば、透過型電子顕微鏡)観察して得られる量子ロッドの二次元像において、量子ロッドを横切る線分が最も長くなる線分のことをいう。短軸とは、長軸に直交し、かつ量子ロッドを横切る線分が最も長くなる線分のことをいう。
また、上記長軸の長さは平均値であり、任意に選択した10個以上の量子ロッドの長軸の長さを顕微鏡(例えば、透過型電子顕微鏡)にて測定して、それらを算術平均した値である。
さらに、上記短軸の長さは平均値であり、任意に選択した10個以上の量子ロッドの短軸の長さを顕微鏡(例えば、透過型電子顕微鏡)にて測定して、それらを算術平均した値である。
なお、上記アスペクト比は平均値であり、任意に選択した10個以上の量子ロッドのアスペクト比を顕微鏡(例えば、透過型電子顕微鏡)にて測定して、それらを算術平均した値である。
量子ロッドを構成する材料は特に制限されず、上述した量子ドットを構成する材料が挙げられる。
量子ロッドは、単一成分からなる量子ロッドであってもよいし、第一の半導体のコアおよび第二の半導体のシェルを備えたコア/シェル型の量子ロッドでもよい。また、コア/多重シェル型の量子ロッドでもよく、シェルが段階的な組成のコア/シェル構成となっている量子ロッドも使用可能である。
また、各発光層(青色発光層12A、緑色発光層14A、赤色発光層16A)には、バインダーとして上述したポリマーが含まれていてもよい。
以下に、本発明の発光スクリーンの第3の実施態様について図面を参照して説明する。図5に、本発明の発光スクリーンの第3の実施態様の断面図を示す。
発光スクリーン10Bは、青色発光層12と、第1選択反射層40と、緑色発光層14と、第2選択反射層42と、赤色発光層16と、第3選択反射層44とをこの順で備える。なお、図5に示すように、図示しない光源から出射される光は、青色発光層12側から照射される。
図3に示す発光スクリーン10Bは、第3選択反射層44が使用される点を除いて、図1に示す発光スクリーン10と同様の層を有するものであるので、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その説明を省略する。以下では、主に、第3選択反射層44に関して説明を行う。
第3選択反射層44は、赤色発光層16の緑色発光層14側とは反対側に配置される層であり、第3励起光24を反射する層(波長選択反射機能を有する層)である。第3選択反射層44が配置されることにより、赤色発光層16を透過した第3励起光が反射されるため、第3励起光24は赤色発光層16を再度通過する際に吸収され、赤色光の発光がさらに生じ、赤色光の発光効率が向上する。
第3選択反射層44は、第3励起光24を反射する層であればよい。言い換えれば、第3選択反射層44は、赤色発光層16の吸収スペクトルの長波長側の吸収端(R吸収端)の波長以下の短波長の光を反射する層であることが好ましい。また、第3選択反射層44は、緑色発光層14から発光される緑色光のピーク波長よりも短波長の光を反射する層であることが好ましい。
第3選択反射層44は、誘電体多層膜より構成される。誘電体多層膜の定義は、上記第1選択反射層40にて説明した定義と同義であり、その構成は第3励起光24が反射されるように適宜設計される。
以下に、本発明の発光スクリーンの第4の実施態様について図面を参照して説明する。図6に、本発明の発光スクリーンの第4の実施態様の断面図を示す。
発光スクリーン10Cは、青色発光層12と、第1選択反射層40Aと、緑色発光層14と、第2選択反射層42Aと、赤色発光層16とをこの順で備える。第1選択反射層40Aおよび第2選択反射層42Aは、反射型偏光子である。なお、図6に示すように、図示しない光源から出射される光は、青色発光層12側から照射される。また、発光スクリーン10Cに照射される第1励起光20A、第2励起光22A、および、第3励起光24Aは、直線偏光である。
図6に示す発光スクリーン10Cは、第1選択反射層40Aおよび第2選択反射層42Aが使用される点を除いて、図1に示す発光スクリーン10と同様の層を有するものであるので、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その説明を省略する。以下では、主に、第1選択反射層40Aおよび第2選択反射層42Aに関して説明を行う。
第1選択反射層40Aおよび第2選択反射層42Aは、それぞれ反射型偏光子で構成される。
反射型偏光子は、通常、1つの面内軸(透過軸)に平行な振動方向の光を選択的に透過し、それ以外の光を反射可能な偏光子である。
反射型偏光子の種類としては特に制限はなく、複屈折性樹脂を積層した直線偏光子、コレステリック液晶とλ/4板を組み合わせた円偏光子、ワイヤーグリッド型偏光子などが挙げられる。より具体的には、3M製のDBEF(例えば、特開平4−268505号公報等参照。)、日東電工製のPCF(特開平11−231130号公報等参照。)などが挙げられる。
なお、本明細書においては、上記のように1つの面内軸(透過軸)に平行な振動方向の光を選択的に透過するものを「反射型偏光子」とし、上記「誘電体多層膜」には含まれないとする。
より具体的には、第1選択反射層40Aを構成する反射型偏光子の透過軸の方向と、直線偏光である第1励起光20Aの偏光方向とが直交するように、第1励起光20Aが青色発光層12に照射される。第1励起光20Aのほとんどは青色発光層12に吸収され、青色発光層12からは青色光が発光する。一方、青色発光層12に吸収されなかった第1励起光20Aは、反射型偏光子である第1選択反射層40Aによって反射される。反射型偏光子による直線偏光の反射効率は非常に高いため、結果として色再現性および輝度がより向上する。
また、第2励起光22Aに関しても、その偏光方向と、第2選択反射層42Aを構成する反射型偏光子の透過軸の方向とが直交するように、第2励起光22Aが緑色発光層14に照射される。緑色発光層14に吸収されなかった第2励起光22Aは、反射型偏光子である第2選択反射層42Aによって効率よく反射される。
さらに、上記態様においては、各発光層にて発光された光が各選択反射層によって反射される量が半分となるため、輝度の低下がより抑制される。より具体的には、例えば、青色発光層12から発光される青色光30の発光スペクトルと、第1選択反射層40Aの反射領域とが一部重複する場合、重複する波長領域の青色光30が反射される。しかし、第1選択反射層40Aでは所定の直線偏光だけが反射されるため、第1選択反射層40Aの透過軸と平行な青色光30は透過され、結果として輝度の低下がより抑制される。
上記のように、直線偏光の励起光を照射する方法は特に制限されず、発光スクリーンと光源装置との間に偏光子を配置する方法などが挙げられる。
以下に、本発明の発光スクリーンの第5の実施態様について図面を参照して説明する。図7に、本発明の発光スクリーンの第5の実施態様の断面図を示す。
発光スクリーン10Dは、青色発光層12と、第1選択反射層40Bと、緑色発光層14と、第2選択反射層42Bと、赤色発光層16とをこの順で備える。第1選択反射層40Bおよび第2選択反射層42Bは、コレステリック液晶相を固定してなる層である。なお、図7に示すように、図示しない光源から出射される光は、青色発光層12側から照射される。また、発光スクリーン10Dに照射される第1励起光20B、第2励起光22B、および、第3励起光24Bは、円偏光である。
図7に示す発光スクリーン10Dは、第1選択反射層40Bおよび第2選択反射層42Bが使用される点を除いて、図1に示す発光スクリーン10と同様の層を有するものであるので、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その説明を省略する。以下では、主に、第1選択反射層40Bおよび第2選択反射層42Bに関して説明を行う。
第1選択反射層40Bおよび第2選択反射層42Bは、それぞれコレステリック液晶相を固定してなる層で構成される。
コレステリック液晶相を固定してなる層とは、コレステリック液晶構造からなる層であり、入射する特定波長を有する右円偏光または左円偏光を選択的に反射する層である。コレステリック液晶構造は、液晶化合物が螺旋状に配列されることよって形成された複数の螺旋構造領域を有している。コレステリック液晶構造は、螺旋構造領域の螺旋軸に沿って入射した光のうち、波長がコレステリック液晶構造の選択反射波長域内にあり、かつ、螺旋構造領域の旋回方向と同一の旋回方向を有する円偏光を選択的に反射し、その他の光は透過する。
なお、コレステリック液晶相を固定してなる光反射層の製造方法としては特に制限はないが、例えば、特開平1−133003号公報、特許3416302号、特許3363565号、特開平8−271731号公報に記載の方法を用いることができ、これらの公報の内容は本発明に組み込まれる。本発明では、紫外線照射によって進行する硬化反応により、コレステリック液晶相の配向状態を固定することが好ましい。
ここで、液晶相を「固定化した」状態は、コレステリック液晶相となっている液晶化合物の配向が保持された状態が最も典型的、且つ好ましい態様である。それだけには限定されず、具体的には、通常0℃〜50℃、より過酷な条件下では−30℃〜70℃の温度範囲において、この層に流動性が無く、また外場や外力によって配向形態に変化を生じさせることなく、固定化された配向形態を安定に保ち続けることができる状態を意味するものとする。
なお、コレステリック液晶相の旋回の方向は、液晶化合物の種類または添加されるキラル剤の種類によって調整でき、螺旋ピッチは、これらの材料の濃度によって調整できる。
より具体的には、第1選択反射層40Bを構成するコレステリック液晶相を固定してなる層中のコレステリック液晶の旋回方向と、同一の旋回方向の円偏光である第1励起光20Bが青色発光層12に照射される。第1励起光20Bのほとんどは青色発光層12に吸収され、青色発光層12からは青色光が発光する。一方、青色発光層12に吸収されなかった第1励起光20Bは、コレステリック液晶相を固定してなる層である第1選択反射層40Bによって反射される。コレステリック液晶相を固定してなる層による円偏光の反射効率は非常に高いため、結果として色再現性および輝度がより向上する。
また、第2励起光22Bに関しても、その旋回方向と、第2選択反射層42Bを構成するコレステリック液晶相を固定してなる層中のコレステリック液晶の旋回方向とが同一となるように、第2励起光22Bが緑色発光層14に照射される。緑色発光層14に吸収されなかった第2励起光22Bは、コレステリック液晶相を固定してなる層である第2選択反射層42Bによって効率よく反射される。
さらに、上記態様においては、各発光層にて発光された光が各選択反射層によって反射される量が半分となるため、輝度の低下がより抑制される。より具体的には、例えば、青色発光層12から発光される青色光30の発光スペクトルと、第1選択反射層40Bの反射領域とが一部重複する場合、重複する波長領域の青色光30が反射される。しかし、第1選択反射層40Bでは右円偏光および左円偏光のいずれか一方だけが反射されるため、第1選択反射層40B中のコレステリック液晶の旋回方向とは異なる青色光30は透過され、結果として輝度の低下がより抑制される。
上記のように、円偏光の励起光を照射する方法は特に制限されず、発光スクリーンと光源装置との間に、偏光子とλ/4板とを配置する方法などが挙げられる。
(量子ドット含有重合性組成物の調製)
青色発光層の形成するための組成物として下記の量子ドット含有重合性組成物1を調製し、孔径0.2μmのポリプロピレン製フィルタでろ過した後、30分間減圧乾燥して塗布液として用いた。
量子ドット含有重合性組成物1
──────────────────────────────────────
量子ドット1のトルエン分散液(発光中心波長:450nm) 10質量部
ラウリルメタクリレート 80.8質量部
トリメチロールプロパントリアクリレート 18.2質量部
光重合開始剤(イルガキュア819(BASF社製)) 1質量部
──────────────────────────────────────
「量子ドット2のトルエン分散液」中の量子ドット2は、コアがCdSeで、シェルがCdSで構成されたコア/シェル型の量子ドット(平均粒子径:5nm、アスペクト比(長軸/短軸):1)であり、量子ドット2のトルエン分散液全量に対する濃度は1質量%であった。
「量子ドット3のトルエン分散液」中の量子ドット3は、コアがCdSeで、シェルがCdSで構成されたコア/シェル型の量子ドット(平均粒子径:7nm、アスペクト比(長軸/短軸):1)であり、量子ドット3のトルエン分散液全量に対する濃度は1質量%であった。
仮支持体としてPET(ポリエチレンテレフタラート)フィルムを用意し、PETフィルム上に量子ドット含有重合性組成物1をダイコーターにて塗布し、50μmの厚さの塗膜を形成した。次いで、塗膜の形成されたPETフィルムをバックアップローラに巻きかけ、塗膜の上にPETフィルムをラミネートし、PETフィルムで塗膜を挟持した状態で連続搬送しながら、100℃の加熱ゾーンを3分間通過させた。その後、160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、紫外線を照射して硬化させ、量子ドットを含有する青色発光層を形成した。紫外線の照射量は2000mJ/cm2であった。
なお、上記量子ドット含有重合性組成物1の代わりに、量子ドット含有重合性組成物2を使用した以外は、上記手順に従って、量子ドットを含有する緑色発光層を形成した。
また、上記量子ドット含有重合性組成物1の代わりに、量子ドット含有重合性組成物3を使用した以外は、上記手順に従って、量子ドットを含有する赤色発光層を形成した。
選択反射層として使用される誘電体多層膜を、特開2011−237510号公報を参考に作製した。具体的には、特開2011−237510号公報の調整例1(屈折率1.58)で作製される樹脂層と調整例3(屈折率1.71)で作製される樹脂層を使用し、調製例1の樹脂層を低屈折率樹脂層、調製例3の樹脂層を高屈折率樹脂層として用いた。スピンコーター(ACT−220DII、株式会社アクティブ製)を用いて、PETフィルム上に、調整例1の低屈折率樹脂層ワニスを滴下し、3000〜5000rpmで塗布・乾燥し、低屈折率樹脂層を形成した。更に、この低屈折率樹脂層の上に、調整例3の高屈折率樹脂層ワニスを同様な方法で塗布乾燥し、高屈折率樹脂層を形成した。この2層を1bilayerとし、50回繰り返し積層して、50bilayerの誘電体多層膜を得た。
なお、低屈折率樹脂層、および、高屈折樹脂層の膜厚dはd=λ/(4n)になるようにスピンコーター回転速度で調整した。ここでλは反射中心波長、nは屈折率である。
後述する実施例1においては以下の第1選択反射層X〜第2選択反射層Xを、実施例3においては以下の第1選択反射層X〜第3選択反射層Xを用いた。
形成された第1選択反射層Xにおいて、反射率が最大となる波長(反射中心波長)は400nmであり、半値幅は30nmであった。
形成された第2選択反射層Xにおいて、反射率が最大となる波長(反射中心波長)は500nmであり、半値幅は30nmであった。
形成された第3選択反射層Xにおいて、反射率が最大となる波長(反射中心波長)は590nmであり、半値幅は30nmであった。
また、後述する実施例2においては以下の第1選択反射層Y〜第2選択反射層Yを用いた。
形成された第1選択反射層Yにおいて、反射率が最大となる波長(反射中心波長)は380nmであり、半値幅は30nmであった。
形成された第2選択反射層Yにおいて、反射率が最大となる波長(反射中心波長)は420nmであり、半値幅は30nmであった。
上記で製造した各発光層(量子ドットを含む発光層)を有するPETフィルムおよび各選択反射層(第1選択反射層X、第2選択反射層X)を有するPETフィルムを用いて、各発光層および各選択反射層をPETフィルムから剥離転写して図1に示す順で、各発光層および選択反射層を貼り合せて、さらに、COPフィルムを支持体とする2枚のバリア層付きフィルムを用意して粘着層を介して全体を挟みこみ、発光スクリーンを作製した。
なお。各層の間(発光層と選択反射層との間)には、各層の密着性を担保するために粘着層が配置された。
選択反射層を使用しなかった以外は、実施例1と同様の手順に従って、発光スクリーンを作製した。なお、発光スクリーンには選択反射層は含まれておらず、各発光層は図8と同様の構成を有していた。
上記量子ドットを含む各発光層の代わりに、後述する量子ロッドを含む各発光層(量子ロッド1を含む青色発光層、量子ロッド2を含む緑色発光層、量子ロッド3を含む赤色発光層)を使用し、かつ、第1選択反射層Xおよび第2選択反射層Xの代わりに、それぞれ第1選択反射層Yおよび第2選択反射層Yを用いた以外は、実施例1と同様の手順に従って発光スクリーンを作製した。なお、作製された発光スクリーンの各発光層および各選択反射層の構造は、図3と同じであった。
量子ドット1のトルエン分散液の代わり、量子ロッド1のトルエン分散液(発光中心波長:450nm)を用いた以外は、上記(量子ドット含有重合性組成物の調製)および(発光層の形成(その1))と同様の手順に従って、量子ロッド1を含む青色発光層を作製した。
「量子ロッド1のトルエン分散液」中の量子ロッド1は、コアがCdSeで、シェルがCdSで構成されたコア/シェル型の量子ロッド(長軸:9nm、短軸:3nm、アスペクト比(長軸/短軸):3)であり、量子ロッド1のトルエン分散液全量に対する濃度は1質量%であった。
量子ドット1のトルエン分散液の代わり、量子ロッド2のトルエン分散液(発光中心波長:540nm)を用いた以外は、上記(量子ドット含有重合性組成物の調製)および(発光層の形成(その1))と同様の手順に従って、量子ロッド2を含む緑色発光層を作製した。
「量子ロッド2のトルエン分散液」中の量子ロッド2は、コアがCdSeで、シェルがCdSで構成されたコア/シェル型の量子ロッド(長軸:20nm、短軸:5nm、アスペクト比(長軸/短軸):4)であり、量子ロッド2のトルエン分散液全量に対する濃度は1質量%であった。
量子ドット1のトルエン分散液の代わり、量子ロッド3のトルエン分散液(発光中心波長:630nm)を用いた以外は、上記(量子ドット含有重合性組成物の調製)および(発光層の形成(その1))と同様の手順に従って、量子ロッド3を含む赤色発光層を作製した。
「量子ロッド3のトルエン分散液」中の量子ロッド3は、コアがCdSeで、シェルがCdSで構成されたコア/シェル型の量子ロッド(長軸:40nm、短軸:6nm、アスペクト比(長軸/短軸):7)であり、量子ロッド3のトルエン分散液全量に対する濃度は1質量%であった。
さらに第3選択反射層Xを有するPETフィルムを用いた以外は、実施例1と同様の手順に従って発光スクリーンを作製した。なお、作製された発光スクリーンの各発光層および各選択反射層の構造は、図5と同じであった。
第1選択反射層〜第3選択反射層として後述する手順により作製した選択反射層(反射型偏光子)を用いた以外は、実施例2と同様の手順に従って発光スクリーンを作製した。なお、作製された発光スクリーンの各発光層および各選択反射層の構造は、図6と同じであった。
IDW/AD ’12、p.985〜988(2012)を参考にトータル厚さを適宜変更して、反射型偏光子である第1選択反射層Z〜第3選択反射層Zを製造した。なお、各選択反射層は、仮支持体であるPETフィルム上に作製された。
形成された第1選択反射層Zにおいて、反射率が最大となる波長(反射中心波長)は380nmであり、半値幅は30nmであった。
形成された第2選択反射層Zにおいて、反射率が最大となる波長(反射中心波長)は420nmであり、半値幅は30nmであった。
形成された第3選択反射層Zにおいて、反射率が最大となる波長(反射中心波長)は500nmであり、半値幅は30nmであった。
第1選択反射層〜第3選択反射層として後述する手順により作製した選択反射層(コレステリック液晶相を固定してなる層)を用いた以外は、実施例2と同様の手順に従って発光スクリーンを作製した。なお、作製された発光スクリーンの各発光層および各選択反射層の構造は、図7と同じであった。
(第1選択反射層Wの形成)
仮支持体としてPETフィルムを準備し、連続的にラビング処理を施した。ラビング処理の方向は、フィルム長手方向と平行とした。
下記の組成の組成物を、乾燥膜厚が2.5μmになるように濃度を調整してMEKに溶解し塗布液を調製した。この塗布液を上記のラビングを施した仮支持体上にバー塗布して、85℃で1分間加熱熟成を行って、均一な配向状態を得た。その後、この塗布膜を55℃に保持し、これにメタルハライドランプを用いて300mJ/cm2紫外線照射して第1選択反射層Wを形成した。
形成された第1選択反射層Wにおいて、反射率が最大となる波長(反射中心波長)は380nmであり、半値幅は30nmであった。
・化合物11 83質量部
・棒状化合物18−1 15質量部
・棒状化合物18−2 2質量部
・フッ素系水平配向剤1 0.05質量部
・フッ素系水平配向剤2 0.01質量部
・右旋回性キラル剤LC756(BASF社製)
反射中心波長となる量(略8.3質量部)
・多官能モノマーA−TMMT(新中村化学工業(株)社製) 1質量部
・重合開始剤IRGACURE819(BASF社製) 3質量部
乾燥膜厚、および、右旋回性キラル剤LC756(BASF社製)の使用量を調整した変更した以外は、上記(第1選択反射層の形成)と同様の手順に従って、以下の特性を示す第2選択反射層Wおよび第3選択反射層Wの形成を行った。
形成された第2選択反射層Wにおいて、反射率が最大となる波長(反射中心波長)は420nmであり、半値幅は30nmであった。
形成された第3選択反射層Wにおいて、反射率が最大となる波長(反射中心波長)は500nmであり、半値幅は30nmであった。
実施例1〜3、および、比較例1で作製した発光スクリーンと、DLPプロジェクタ光源にNDフィルタ(非偏光フィルタ)をつけた光源を組み合わせて、それぞれ表示装置を作製した。DLPプロジェクタは非特許文献1の図9に示されている構造を参考に使用した。
実施例4で作製した発光スクリーンと、上記DLPプロジェクタに直線偏光フィルタをつけた光源とを組み合わせて、表示装置を作製した。なお、光源から照射される直線偏光の偏光方向と、発光スクリーン中の選択反射層を構成する反射型偏光子の透過軸とは直交していた。
実施例5で作製した発光スクリーンと、上記DLPプロジェクタに円偏光フィルタをつけた光源とを組み合わせて、表示装置を作製した。なお、光源から照射される円偏光の旋回方向と、発光スクリーン中の選択反射層を構成するコレステリック液晶相を固定してなる層中のコレステリック液晶の旋回方向とは同一であった。
(透明性の評価)
透明性の評価は、通常のオフィス環境に表示装置を置き、画像を表示したときの官能試験で行い、以下の基準に沿って評価した。
A:透明ディスプレイとして見たとき、非常に透明に見える。
B:透明ディスプレイとして見たとき、やや透明でなくやや暗く見える。
C:透明ディスプレイとして見たとき、透明でなく暗く見える。
輝点不良の評価は、通常のオフィス環境に表示装置を置き、使用したときの官能試験で行い、以下の基準に沿って評価した。
A:輝点が全く観察されない。
B:輝点がやや観察される(一画面に数個〜数十程度)。
C:輝点がひどく目立つ(一画面に数十超)。
色再現性の評価は、通常のオフィス環境に表示装置を置き、RGBの色を表示させて色度座標をトプコン社の色彩輝度計 BM−5Aで測定し、色再現性をNTSC比として算出し、以下の基準に沿って評価した。
A:NTSC比が100%超の場合
B:NTSC比が90%以上100%以下の場合
C:NTSC比が80%以上90%未満の場合
D:NTSC比が70%以上80%未満の場合
E:NTSC比が70%未満の場合
輝度の評価は、通常のオフィス環境に表示装置を置き、白色を表示させて色度座標をトプコン社の色彩輝度計 BM−5Aで測定し、輝度を求め、以下の基準に沿って評価した(比較例1との相対値とした)。
A:輝度が2.0超の場合
B:輝度が1.1超2.0以下の場合
C:輝度が1.0超1.1以下の場合
D:輝度が1.0以下の場合
また、「有(液晶相)」とは、選択反射層としてコレステリック液晶相を固定してなる層を用いたことを意図する。
なかでも、実施例1と2との比較より、量子ロッドを使用するほうが、特性(色再現性および輝度)がより優れることが確認された。
また、実施例1と3との比較より、第3選択反射層をさらに配置することにより、特性(輝度)がより優れることが確認された。
また、実施例2と4との比較より、選択反射層として反射型偏光子を使用することにより、特性(色再現性)がより優れることが確認された。
さらに、実施例2と5との比較より、選択反射層としてコレステリック液晶相を固定してなる層を使用することにより、特性(色再現性)がより優れることが確認された。
一方、所定の構成を有さない発光スクリーンを使用した場合、所望の効果が得られなかった。
12,12A 青色発光層
14,14A 緑色発光層
16,16A 赤色発光層
20,20A,20B 第1励起光
22,22A,22B 第2励起光
24,24A,24B 第3励起光
30 青色光
32 緑色光
34 赤色光
Claims (7)
- 第1励起光によって励起されて、青色光を発光する青色発光層と、
前記青色発光層上に配置され、前記青色発光層の吸収スペクトルの長波長側の吸収端の波長よりも長波長の第2励起光によって励起されて、緑色光を発光する緑色発光層と、
前記緑色発光層上に配置され、前記緑色発光層の吸収スペクトルの長波長側の吸収端の波長よりも長波長の第3励起光によって励起されて、赤色光を発光する赤色発光層と、を有し、
前記青色発光層、前記緑色発光層、および、前記赤色発光層が、量子ロッドまたは量子ドットを含み、
前記青色発光層と前記緑色発光層との間に、前記第1励起光を反射する第1選択反射層を有し、
前記緑色発光層と前記赤色発光層との間に、前記第2励起光を反射する第2選択反射層を有し、
前記青色発光層、前記緑色発光層、および、前記赤色発光層が、量子ロッドを含む、発光スクリーン。 - 前記赤色発光層の前記緑色発光層側とは反対側に、前記第3励起光を反射する第3選択反射層を有する、請求項1に記載の発光スクリーン。
- 前記第1選択反射層および前記第2選択反射層が、誘電体多層膜、反射型偏光子、および、コレステリック液晶相を固定してなる層からなる群から選択されるいずれか1つである、請求項1または2に記載の発光スクリーン。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の発光スクリーンと、前記第1励起光、前記第2励起光、および、前記第3励起光を出射する光源装置とを有する、表示装置。
- 前記光源装置が、前記第1励起光を出射する第1光源と、前記第2励起光を出射する第2光源と、前記第3励起光を出射する第3光源とを有する、請求項4に記載の表示装置。
- 前記第1励起光、前記第2励起光、および、前記第3励起光が直線偏光であり、前記第1選択反射層および前記第2選択反射層が反射型偏光子である、請求項4または5に記載の表示装置。
- 前記第1励起光、前記第2励起光、および、前記第3励起光が円偏光であり、前記第1選択反射層および前記第2選択反射層がコレステリック液晶相を固定してなる層である、請求項4または5に記載の表示装置。
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