JP7048500B2 - 表示パネル、表示制御方法および表示装置 - Google Patents

Description

［関連出願の相互参照］
本願は、２０１７年６月２日に出願された中国特許出願２０１７１０４０９６７７．４号、および２０１７年９月１３日に出願されたＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＣＮ２０１７／１０１５３７号の優先権を主張するものであり、また、上記ＰＣＴ出願は２０１７年１月２４日に出願された中国特許出願２０１７１００５４９１１．６号の優先権を主張しており、これらの出願の開示全体をここに参照のために取り込む。

本発明は、表示技術の分野に関し、特に、表示パネル、その表示制御方法、および表示装置に関する。

現在、主流を占める表示技術では、通常、各画素（または画素ユニット）を、組み合わせで白色光を形成可能な、それぞれが（赤色光、緑色光、青色光のような）原色光を放射するように構成された複数のサブ画素に分割することで、フルカラー表示が図られる。画素ユニット全体の色は、複数のサブ画素のそれぞれの輝度を調整することで調整可能である。

第１態様では、本発明は表示パネルを提供する。表示パネルは、偏光子と、複数の光学調整層とを備える。

偏光子は、その光入射面から入射した光を光出射面から出射する直線偏光に変換するように構成される。複数の光学調整層は、偏光子の光出射面に積み重ねられているように配置される。各光学調整層は、偏光方向調整サブ層と、量子ロッドサブ層とを含む。

偏光方向調整サブ層は、複数の調整部を備えるとともに、入射偏光の偏光方向を調整可能に制御するように構成される。量子ロッドサブ層は、偏光方向調整サブ層の偏光子から遠い面に位置する。量子ロッドサブ層は、複数の光励起部を備えるとともに、入射偏光の波長を調節可能に変化させるように構成される。複数の光励起部の各々は、それぞれが実質的に同一方向となる長軸を有するように構成された複数の量子ロッドを有する。

ここで、複数の光学調整層の各々において、偏光方向調整サブ層における複数の調整部、および量子ロッドサブ層における複数の光励起部は、偏光子上の１つの表示ユニットに対応する光励起部の正投影が偏光子上の同一の表示ユニットに対応する調整部の正投影と重なっているように、それぞれ複数の表示ユニットに対応してもよい。

表示パネルでは、複数の光学調整層の各々において、偏光方向調整サブ層における複数の調整部の各々は、液晶サブ層と、少なくとも１つの駆動電極とを含んでもよい。

ここで、液晶サブ層は、複数の液晶を含み、少なくとも１つの駆動電極は、液晶サブ層の一方側または両方側に位置する。少なくとも１つの駆動電極は、液晶サブ層に電界を印加して複数の液晶の配向を調整することで、入射偏光の偏光方向を調整可能に制御するように構成される。

複数の光学調整層の各々において、偏光方向調整サブ層における複数の調整部の各々にある少なくとも１つの駆動電極は、液晶サブ層の反対両側に配置される第１電極および第２電極からなる。各調整部における第１電極および第２電極のうち少なくとも一方は、隣接する調整部における対応する電極から間隔をあけて配置されることで、その間に形成された電界を互いに絶縁することを可能とするように構成されてもよい。

表示パネルのいくつかの実施形態によれば、１つの光学調整層の偏光方向調整サブ層において、第１電極および第２電極のうち少なくとも一方は、隣接する光学調整層における対応する電極と共有される。

表示パネルでは、複数の光学調整層の各々において、偏光方向調整サブ層における複数の調整部の各々は、それぞれ液晶サブ層の反対両側でかつ該液晶サブ層に接触して配置されるとともに、液晶サブ層を水平に配向させるように構成された２つの配向サブ層をさらに含む。２つの配向サブ層は、それぞれの配向方向が互いに実質的に垂直になることで、ねじれネマティック（ＴＮ）構造を形成するように構成される。

上述した表示パネルでは、２つの配向サブ層はさらに、複数の光学調整層の各々において、２つの配向サブ層のうち量子ロッドサブ層に近い一方は、配向方向が複数の量子ロッドの長軸方向に実質的に垂直であり、複数の光学調整層の各々において、２つの配向サブ層のうち量子ロッドサブ層から遠い他方は、配向方向が量子ロッドサブ層における複数の量子ロッドの長軸方向に実質的に平行であるように構成されてもよい。

いくつかの実施形態によれば、２つの配向サブ層のうち他方の配向方向は、偏光子の偏光方向に実質的に平行であるように構成される。

ここで開示される表示パネルでは、複数の光学調整層は、同一の量子ロッドサブ層における各光励起部は、励起時に実質的に同じ色を有する光を出射することが可能であり、異なる量子ロッドサブ層における各光励起部は、励起時に異なる色を有する光を出射することが可能であるように構成されてもよい。

第２態様では、本発明は、上述した実施形態のいずれかに係る表示パネルを備える表示装置をさらに提供する。

表示装置では、表示パネルにおける前記複数の光学調整層の各々において、前記偏光方向調整サブ層における前記複数の調整部の各々は、液晶サブ層と、少なくとも１つの駆動電極と含んでもよい。

液晶サブ層は、複数の液晶を含み、少なくとも１つの駆動電極は、液晶サブ層の一方側または両方側に位置するとともに、液晶サブ層に電界を印加して複数の液晶の配向を調整することで、入射偏光の偏光方向を調整可能に制御するように構成されてもよい。

このように、表示装置は、少なくとも１つの光学調整層の各々において、偏光方向調整サブ層における複数の調整部の各々にある前記少なくとも１つの駆動電極に結合されるとともに、駆動信号を提供するように構成された第１駆動回路をさらに備える。

表示装置では、少なくとも１つの光学調整層の各々において、偏光方向調整サブ層における複数の調整部の各々にある少なくとも１つの駆動電極は、液晶サブ層の反対両側に配置される第１電極および第２電極からなる。第１駆動回路は、第１電極および第２電極のうち、一方に画素電圧を提供するとともに、他方に共通電圧を提供するように構成されてもよい。

表示装置は、偏光子の光入射面に配置された光源をさらに備えてもよい。光源は、複数の光学調整層の各々において、量子ロッドサブ層における複数の光励起部の各々にある複数の量子ロッドを励起可能な光を出射するように構成された光出射層を備えてもよい。

表示装置では、複数の光学調整層は、それぞれが励起時に異なる色の光を出射可能に構成されつつ、複数の光学調整層のそれぞれからの光の混合によって、全体で白色光を放出可能に構成されてもよい。

表示装置のいくつかの実施形態によれば、光源における光出射層は、青色光を出射するように構成され、複数の光学調整層は、偏光子上に連続して配置され、それぞれが励起時に緑色光および赤色光を出射可能に構成された下部光学調整層および上部光学調整層を含む。

上述した表示装置の実施形態のいずれかにおいて、光出射層は、有機ＥＬ層を含んでもよい。

表示装置は、光源の光出射層により出射された光の輝度を調整するように構成された第２駆動回路をさらに備えてもよい。

第３態様では、本発明は、表示パネルのための表示制御方法をさらに提供する。表示制御方法は、下記のとおり２つのステップを含む。

直線偏光を得るように偏光子に入射する光を供給するステップ。

最下層の光学調整層に直線偏光が入力されると、対応する表示ユニットにおける所定色の光が最上層の光学調整層から放出されるように、複数の光学調整層の各々を制御するステップ。

上述した表示制御方法では、複数の光学調整層の各々において、偏光方向調整サブ層における複数の調整部の各々は、液晶サブ層と、少なくとも１つの駆動電極とを含む。液晶サブ層は、複数の液晶を含み、少なくとも１つの駆動電極は、液晶サブ層の一方側または両方側に位置するとともに、液晶サブ層に電界を印加して複数の液晶の配向を調整することで、入射偏光の偏光方向を調整可能に制御するように構成される。

このように、複数の光学調整層の各々を制御するステップは、下記のことを含む。

液晶サブ層に電界を印加するように、複数の光学調整層の各々での、偏光方向調整サブ層における複数の調整部の各々にある少なくとも１つの駆動電極に駆動電圧を与えること。

上述した方法では、光は青色光であり、複数の光学調整層は、偏光子上に連続して配置され、それぞれが励起時に緑色光および赤色光を出射可能に構成された下部光学調整層および上部光学調整層を含んでもよい。

このように、直線偏光を得るように偏光子に入射する光を供給するステップは、下記のことを含む。

青色の直線偏光を得るように前記偏光子に入射する青色光を供給すること。

相応に、複数の光学調整層の各々での、偏光方向調整サブ層における複数の調整部の各々にある前記少なくとも１つの駆動電極に駆動電圧を与えるサブステップは、下記のことを含む。

表示パネルのフルカラー表示を図るように、下部光学調整層および上部光学調整層において、偏光方向調整サブ層における複数の調整部の各々にある少なくとも１つの駆動電極に、第１駆動電圧および第２駆動電圧をそれぞれ供給すること。

本発明の他の実施形態は、上記の実施形態に照らして当業者には明らかになるであろう。

以下、本明細書に開示されるいくつかの実施形態をより明確に説明するために、図面について簡単に説明する。以下の説明における図面は、いくつかの実施形態の単なる例示である。当業者であれば、これらの図面に基づいて他の実施形態の他の図面を明らかにすることができる。

図１Ａは、関連する表示技術による表示パネルにおける画素ユニットの平面図である。 図１Ｂは、関連する表示技術による表示パネルにおける画素ユニットの断面図である。 図２Ａは、本発明の２つの実施形態に係る表示パネルの構造図を示す。 図２Ｂは、本発明の２つの実施形態に係る表示パネルの構造図を示す。 図３は、図２に示される表示パネルの平面図である。 図４は、量子ロッドサブ層の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。 図５は、異なる偏光方向を有する青色光による励起時に赤色の量子ロッドにより出射された光を説明するスペクトログラムである。 図６は、異なる偏光方向を有する青色光による励起時に緑色の量子ロッドにより出射された光を説明するスペクトログラムである。 図７は、青色画像を表示する場合の表示パネルの動作原理を説明する図である。 図８は、赤色画像を表示する場合の表示パネルの動作原理を説明する図である。 図９は、緑色画像を表示する場合の表示パネルの動作原理を説明する図である。 図１０は、黄色画像を表示する場合の表示パネルの動作原理を説明する図である。 図１１は、シアン画像を表示する場合の表示パネルの動作原理を説明する図である。 図１２は、紫色画像を表示する場合の表示パネルの動作原理を説明する図である。 図１３は、白色画像を表示する場合の表示パネルの動作原理を説明する図である。

以下、本発明の実施形態の技術手段を完全に理解できるために、本明細書に開示される実施形態の図面を参照しながら明確に説明する。なお、ここで記載された実施形態は、本発明の実施形態の一部に過ぎず、本発明を網羅するためのものではない。当業者にとって、本発明の記載された実施形態に基づいて、本発明の保護を求める範囲内にある他の実施形態が得られる。

従来の表示パネルでは、通常、異なる原色の光をそれぞれ出射するように構成された、１つの画素（すなわち、画素ユニット）に含まれる複数のサブ画素は、隣り合わせに配置されており、フルカラー表示は、複数のサブ画素の各々から放出された様々な光の混合によって実現される。

図１Ａ、図１Ｂは、関連する表示技術による表示パネルにおける画素ユニットの平面図および断面図をそれぞれ示す。図示されるように、各画素１は、赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ出射するように構成された３つのサブ画素１ａ（すなわち、赤色サブ画素Ｒ、緑色サブ画素Ｇ、青色サブ画素Ｂ）を含む。

さらに、図示されるように、３つのサブ画素１ａ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、基板１上に隣り合わせに配置されるとともに、光透過方向に対して実質的に垂直な平面内に実質的に配置される。上記した従来の表示パネルは、光透過方向に対して実質的に垂直な平面における複数のサブ画素の拡大配置のせいで、高精細な表示が得られにくい。また、表示されたほとんどの画像については、１つまたは２つのサブ画素のみが表示に利用されるので、光の利用率も比較的低くなる。

本発明は、従来の表示パネルに関連するこれらの欠点に対処することを目的の１つとする。

第１態様では、図２Ａに示すように、表示パネルが開示される。

図示されるように、表示パネルは、偏光子１０と、偏光子１０の一面に、偏光子１０から徐々に離れる方向に連続して積層された複数の光学調整層（すなわち、複数の光学調整層は、図２Ａに示すように、偏光子１０の上面に積み重ねられている）と、を備える。

複数の光学調整層の各々は、少なくとも１つの偏光方向調整サブ層２０と、少なくとも１つの量子ロッドサブ層３０とを含む。

各光学調整層において、少なくとも１つの偏光方向調整サブ層２０の各々は、複数の調整部２１を備える。複数の調整部２１は、表示パネルの厚さ方向に対して実質的に垂直な平面内に配置され（すなわち、図２Ａに下から上への方向で示される表示パネルの光透過方向）、かつ複数の行と複数の列を有するマトリクスに配置される。各調整部２１は、各調整部２１に入る直線偏光の偏光方向を調整するように構成される。

少なくとも１つの量子ロッドサブ層３０の各々は、少なくとも１つの偏光方向調整サブ層２０のうち１つの偏光方向調整サブ層の偏光子１０と反対する面または偏光子１０から遠い面（すなわち、図２Ａに示すような、少なくとも１つの偏光方向調整サブ層２０のうち１つの偏光方向調整サブ層の上面）に配置される。少なくとも１つの量子ロッドサブ層３０の各々は、図２Ａ（すなわち、表示パネルの断面図）および図３（すなわち、表示パネルの平面図）に示すように、複数の光励起部３１を備える。

各量子ロッドサブ層３０における複数の光励起部３１と、各偏光方向調整サブ層２０における複数の調整部２１とは、１対１の関係、すなわち、偏光子１０上の各光励起部３１の正投影が偏光子１０上の各調整部２１の正投影と少なくとも重なっているように、好ましくは完全に一致するように構成される。これらは、表示パネル用の画素または表示ユニットに実質的に対応する。

さらに、図２Ａおよび図３に示すように、複数の光励起部３１の各々は、複数の量子ロッド３１ａを含む。複数の量子ロッド３１ａは、同一の光励起部３１における複数の量子ロッド３１ａのそれぞれが実質的に同一方向となる長軸を有するように構成される。いくつかの実施形態によれば、複数の量子ロッド３１ａはさらに、同一の光励起部３１における複数の量子ロッド３１ａのそれぞれに励起された光が実質的に同じ色を有するとともに、異なる量子ロッドサブ層３０における複数の量子ロッド３１ａのそれぞれに励起された光が異なる色を有するように構成される。

図４は、従来の技術による量子ロッドの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を示す。図４に示すように、各量子ロッドは、実質的に同じ形状および寸法（またはサイズ）を有する。なお、複数の光励起部31の各々において、複数の量子ロッド３１ａのそれぞれは、図４に示される量子ロッドと同様の形状を有する。また、図４は、量子ロッドの形状を示す模式図に過ぎず、本発明に係る量子ロッドサブ層３０に配置される量子ロッドの方向を示すものではない。

複数の量子ロッドは、半導体ナノ材料として、励起光の偏光方向と複数の量子ロッドの長軸との相対角度に依存した励起光によって励起時に光（すなわち、励起光）を出射することができる。

偏光方向が複数の量子ロッドの長軸と実質的に平行な励起光によって複数の量子ロッドが励起されると、複数の量子ロッドは、複数の量子ロッドの直径による色を有する光（すなわち、励起光）を出射可能である。

偏光方向が複数の量子ロッドの長軸に実質的に垂直な励起光によって複数の量子ロッドが励起されると、複数の量子ロッドは、励起光と実質的に同じ色を有する光（すなわち、励起光）を出射可能である。

また、量子ロッドサブ層３０が非常に薄く、かつ比較的低いエネルギの光が量子ロッドサブ層３０に至ると、複数の量子ロッドは、その長軸と光の偏光方向との相対角度にもかかわらず、励起によって励起光を出射しない。その結果、光は、その色を変えることなく、量子ロッドサブ層３０を直接に通過することができる。

本発明によれば、偏光子１０の複数の光学調整層に対向する面（すなわち、図２Ａに示される偏光子１０の下面）には、光源が配置されており、該光源は、光を出射して各量子ロッドサブ層３０における複数の量子ロッドを励起することで、励起光を出射させるように構成される。換言すれば、光源は、偏光子１０の光入射面に配置され、光入射面から偏光子１０に透過可能な光を出射するように構成される。

具体的には、光源から光が出射された後、その光は、偏光子１０を通過してから直線偏光となり、ひいては該直線偏光は複数の光学調整層のそれぞれを連続的に通過する。各偏光方向調整用サブ層２０を通過する際、直線偏光は、各偏光方向調整用サブ層２０における複数の調整部２１のそれぞれによって調整されて、調整後の直線偏光となる。その調整後の直線偏光は、各調整部２１から出射された後、同じ光学調節層における対応する量子ロッドサブ層３０にさらに入射する。

調整部２１から出射された調整後の直線偏光（すなわち、励起光）の偏光方向が、対応する量子ロッドサブ層３０における光励起部３１にある複数の量子ロッド３１ａの長軸方向に実質的に平行であり、また、調整後の直線偏光が比較的高いエネルギを有すると、光励起部３１における複数の量子ロッド３１ａは励起光を出射可能であり、励起光の色は複数の量子ロッド３１ａの直径に依存する。

調整部２１から出射された、実質的に励起光となる調整後の直線偏光の偏光方向が、光励起部３１にある複数の量子ロッド３１ａの長軸方向に実質的に垂直であると、光励起部３１における複数の量子ロッド３１ａも励起光を出射可能であり、光励起部３１により出射された励起光の色は励起光と実質的に同じ色となる。

調整部２１から出射された調整後の直線偏光のエネルギが比較的低くなると、光励起部３１にある複数の量子ロッド３１ａは励起光を出射せず、調整後の直線偏光は色を変えることなく通過する。

調整部２１から出射された調整後の直線偏光（すなわち、励起光）の偏光方向が、光励起部３１にある複数の量子ロッド３１ａの長軸方向に対して垂直でなく交差すると、励起光が、光励起部にある複数の量子ロッド３１ａの長軸に対して、実質的に平行な第１偏光成分と、実質的に垂直な第２偏光成分とに分かれるので、光励起部により出射された光（すなわち、励起光）は、実質的に、励起光の第１偏光成分による第１色と、励起光の第２偏光成分による第２色が混合された色の光である。

このように、調整部２１により偏光方向が調整された直線偏光（すなわち、励起光）が量子ロッドサブ層３０に入った後、各量子ロッドサブ層３０の光励起部により出射された光（すなわち、励起光）の色は、複数の量子ロッド３１ａの直径に依存し、励起光の色として維持され、または異色の２つの光の混合光となり得る。

したがって、光の偏光方向を調整するための、それぞれが表示パネルの同じ表示ユニットに対応する複数の調整部２１（すなわち、偏光子１０上の各調整部２１の正投影は、表示パネルの表示ユニットの正投影に対して、偏光子１０上の同じ領域にあるとともに重なっている）によって、所望の色の光が得られる。

ここで開示される表示パネルでは、偏光子１０の光出射面には、偏光子１０から複数の光学調整層が、偏光子１０の発光面に、偏光子１０から徐々に離れる方向において複数の光学調整層が連続して積層される。表示パネルがフルカラー表示を図るように構成されると、直線偏光は、偏光子１０を通過してから、各光学調整層において調整部２１および光励起部３１を連続的に透過しており、表示パネルの同じ表示ユニットに対応する複数の光学調整層の各々における光励起部３１により出射された光は、表示パネルの厚さ方向（すなわち、光透過方向）に混合可能であり、それによって、所望の色の混合光を形成できる。このように、各表示ユニットは、実質的に表示パネルの画素になる。

各画素部において複数のサブ画素が隣り合わせに配置され、かつ複数のサブ画素により出射された光の色が平面において混合される従来の表示技術と比較すれば、ここで開示される表示パネルにおける複数の光励起部３１は、従来の表示パネルにおける各サブ画素の面積に相当する面積を有する。

複数の光励起部３１は、複数の光励起部３１に対応する表示パネルの各表示部において色を混合することを図れる。したがって、複数の光励起部３１は、実質的にフルカラー表示のための１つの画素ユニットのサブ画素としての役割を果たす。このように、ここで開示される表示パネルは、サイズが従来の表示パネルにおける１つのサブ画素と実質的に同じ領域を利用してフルカラー表示を図ることで、解像度を向上させることができる。

また、ここで開示される表示パネルは、光が複数の光励起部３１を連続的に通過できるようになることで色混合を図れるので、従来の表示パネルに比べて光利用効率を向上させることができる。

さらに、図２Ａに示すように、表示パネルの光源は、光出射層４０を備える。偏光子１０は、光出射層４０の光出射面に配置されまたは並べられており、複数の光学調整層は、偏光子１０の光出射層４０に対向する面に配置されまたは並べられる。換言すれば、光源は、偏光子１０の光入射面に配置されており、複数の光学調整層は、偏光子１０の光出射面に配置される。

光出射層４０は、いずれかの量子ロッドサブ層３０において複数の量子ロッド３１ａを励起して励起光を出射できるような、光を出射するように構成される。このように、光出射層４０は、実質的に表示パネルの光源となる。

ここで開示される表示パネルでは、光出射層４０は、いずれかの量子ロッドサブ層３０において複数の量子ロッド３１ａを励起して励起光を出射できるような、光を出射するように構成される。光出射層４０はさらに、いずれかの量子ロッドサブ層３０により出射されたいずれかの励起光の色とは異なる色の光を出射するように構成され、それによって、異色の光の混合によるフルカラー表示が図られる。

表示パネルの１つの具体的な実施形態では、光出射層４０は青色光を出射しており、表示パネルは、それぞれに量子ロッドサブ層３０が配置される２つの光学調整層を備える。２つの量子ロッドサブ層３０は、励起時にそれぞれが赤色光および緑色光を出射可能に構成される。説明の便宜上、これらの２つの量子ロッドサブ層およびその中の複数の量子ロッドとはそれぞれ、光出射層４０から出射された青色光による励起時に赤色光を出射可能に構成される赤色の量子ロッドサブ層および赤色の量子ロッドと、光出射層４０から出射された青色光による励起時に緑色光を出射可能に構成される緑色の量子ロッドサブ層および緑色の量子ロッドと称される。

図５は、異なる偏光方向を有する青色光による励起時に、赤色光を出射可能な赤色の量子ロッドにより出射された光を説明するスペクトログラムである。図５に示すように、赤色の量子ロッドは、偏光方向が赤色の量子ロッドの長軸方向に実質的に垂直である青色光にさらされると、青色光を出射しつつ、偏光方向が赤色の量子ロッドの長軸方向に実質的に平行である青色光にさらされると、赤色光を出射する。

図６は、異なる偏光方向を有する青色光による励起時に、緑色光を出射可能な緑色の量子ロッドにより出射された光を説明するスペクトログラムである。図６に示すように、緑色の量子ロッドは、偏光方向が緑色の量子ロッドの長軸方向に実質的に垂直である青色光にさらされると、青色光を出射しつつ、偏光方向が緑色の量子ロッドの長軸方向に実質的に平行である青色光にさらされると、緑色光を出射する。

このように、ここで開示される表示パネルでは、フルカラー表示は、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）および青色（Ｂ）を混合することによって実現することができる。

なお、上述した、２つの光学調整層が含まれるとともに、それに配置される量子ロッドサブ層が青色光による励起時に赤色光と緑色光をそれぞれ出射できる実施形態に加えて、他の実施形態も可能である。

例えば、配置された量子ロッドサブ層は、１つの原色の光による励起時に異なる原色の光を出射可能になることで、フルカラー表示を可能とする。１つの具体的な実施形態では、表示パネルは、それぞれが量子ロッドサブ層３０を含む２つの光学調整層を含める。２つの量子ロッドサブ層３０は、シアン光（Ｃ）による励起時にマゼンタ光（Ｍ）とイエロー光（Ｙ）をそれぞれ出射可能に構成され、それによって、表示パネルによるフルカラー表示が図られる。

別の例では、光学調整層の数は２つ以外の数であってもよい。１つの具体的な実施形態では、表示パネルは、それぞれが量子ロッドサブ層３０を含む３つの光学調整層を含める。３つの量子ロッドサブ層３０は、青色光（Ｂ）による励起時に赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、青色光（Ｂ）をそれぞれ出射可能になることで、表示パネルによるフルカラー表示が図られる。

いくつかの好ましい実施形態によれば、光出射層４０は、特に、電子注入サブ層、電子輸送サブ層、発光サブ層、正孔輸送サブ層、正孔注入サブ層を含む有機ＥＬ層である。

有機ＥＬ層を用いた従来の表示技術では、ＯＬＥＤ表示パネルにおける各画素ユニットは、通常、３つのサブ画素（すなわち、赤色サブ画素、緑色サブ画素および青色サブ画素）を含み、これらの３つの異なるサブ画素における光学機能層は、一般に著しく異なる作動寿命を有する。例えば、青色サブ画素における光学機能層は、作動寿命が赤色サブ画素または緑色サブ画素よりも著しく短い。長期間使用された後、青色サブ画素の減衰はより速く、一方、緑色サブ画素や赤色サブ画素の減衰はより遅い。その結果、ＯＬＥＤ表示パネルによる画像表示は、黄色がかって見える傾向がある。

ここで開示される表示パネルでは、上述した従来の表示技術と比較すると、光出射層が均一な色を有するＥＬ機能層を実質的に採用するので、長期間使用された後の色かぶり（すなわち、カラーバイアス）という現象が低減される。

以下、各光学調整層における様々な層の構造、機能および構成について、図２を参照しながら詳細に説明する。

図２Ａに示すように、表示装置は、第１基板５１と、複数の第２基板５２とを含む複数の基板を備える。第１基板５１は、光出射層４０の下方に配置されており、第２基板５２のそれぞれは、表示パネルに備えられ、具体的に各量子ロッドサブ層３０とその対応する偏光方向調整サブ層２０との間に配置される。第１基板５１と複数の第２基板５２のそれぞれとは、同じまたは異なる組成物を有することができる。

表示パネルのいくつかの実施形態によれば、図３に示すように、同じ量子ロッドサブ層３０における複数の量子ロッド３１ａは、発光の色制御の便宜上、長軸方向が実質的に同じとなるように構成される。さらに、量子ロッドサブ層３０全体における複数の量子ロッド３１ａは、長軸方向が実質的に同じとなるように構成可能である。

ここで、複数の量子ロッド３１ａは、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）などのような組成物を有することができる

さらに、図２Ａに示すように、各調整部２１は、液晶サブ層２１ｃと、少なくとも１つの駆動電極とを含む。少なくとも１つの駆動電極は、液晶サブ層２１ｃの一方側または両方側に配置されるとともに、液晶サブ層２１ｃに電界を印加することで、液晶サブ層２１ｃにおける液晶を回転し（すなわち、その配向を変え）て調整するように構成される。

各調整部２１の液晶サブ層２１ｃは、各偏光方向調整サブ層２０に一体構造を形成する。
各調整部２１は、電界を有するように構成されており、各調整部２１に対応する電界は、互いに独立して構成される。ここで、「独立」した電界とは、互いに干渉しない電界を意味する。

いくつかの具体的な実施形態によれば、少なくとも１つの駆動電極は、それぞれが液晶サブ層２１ｃの反対両側（すなわち、図２における上側および下側）に配置される第１電極２１ａおよび第２電極２１ｂを含む。各光学調整層における調整部２１ごとに、１対の第１電極２１ａと第２電極２１ｂとの間に独立した電界が形成される。図２Ａに示すように、異なる調整部２１の第２電極２１ｂは、間隔をあけて配置されて互いに絶縁しており、異なる調整部２１の第１電極２１ａは、一体構造を形成したが、間隔をあけて配置されて互いに絶縁するように構成されてもよい。

なお、光の透過に影響を与えないようにするために、第１電極２１ａと第２電極２１ｂは、それぞれインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）のような透明材料の組成物を含有可能である。

第１電極２１ａと第２電極２１ｂに異なるレベル（すなわち電圧または電位）を印加すると、第１電極２１ａと第２電極２１ｂとの間には、垂直電界が形成される。その結果、対応する調整部２１の液晶は、全て電界内に位置するため、調整部２１を通過する光の偏光方向を適宜に調整することができる。

いくつかの実施形態では、第２電極２１ｂの数は、表示パネル全体における偏光方向調整サブ層２０の各々において、各調整部２１における液晶サブ層２１ｃの数と同じであってもよい。

さらに、図２Ａに示すように、下部光学調整層にある下部液晶サブ層２１ｃに対応する第１電極２１ａと、上部光学調整層にある上部液晶サブ層２１ｃに対応する第２電極２１ｂとは、基板（すなわち、第２基板５２）にて間隔をあけて互いに絶縁する。

構造を簡素化するために、いくつかの好ましい実施形態によれば、一方の電極は、２つの隣接する偏光方向調整サブ層に共有される。図２Ｂに示される１つの具体的な実施形態では、第１電極２１ａと第２電極２１ｂはそれぞれ、下部光学調整層において、調整部のそれぞれにおける各液晶サブ層２１ｃの上面および下面に配置される。上部光学調整層において、調整部のそれぞれにおける各液晶サブ層２１ｃの上面には、１つの第２電極２１ｂだけが配置される。

このように、下部光学調整層における第１電極２１ａおよび第２電極２１ｂは、下部光学調整層において、調整部のそれぞれにおける液晶サブ層２１ｃに一方の垂直電界を形成可能であり、下部光学調整層にける第１電極２１ａと上部光学調整層における第２電極２１ｂは、上部光学調整層において、調整部のそれぞれにおける液晶サブ層２１ｃに他方の垂直電界を形成可能である。換言すれば、１つの第１電極２１ａは、２つの光学調整層（すなわち、下部光学調整層と上部光学調整層）に共有されるが、２つの光学調整層のため２つの垂直電界をそれぞれ形成することを図る。

奇数の偏光方向調整サブ２０の第２電極２１ｂと、前の偏光方向調整サブ層２０の第２電極２１ｂとは、この１対の偏光方向調整層２０によって一体化され、または実質的に共有されてもよい。

このように、表示パネルは、具体的には２つの光学調整層を含める。下部偏光方向調整サブ層２０における第１電極２１ａは、下部液晶サブ層２１ｃの下方に配置されており、上部偏光方向調整サブ層２０における第１電極２１ａは、上部液晶サブ層２１ｃの上方に配置されており、下部液晶サブ層２１ｃと上部液晶サブ層２１ｃとの間には、１つの第２電極２１ｂが配置される。したがって、２つの液晶サブ層２１ｃ（すなわち上部液晶サブ層および下部液晶サブ層）は、第２電極２１ｂを実質的に共有する。

さらに、液晶サブ層２１ｃを配向するために、各光学調整層は、それぞれ液晶サブ層２１ｃの反対両側に配置されるとともに、液晶サブ層２１ｃを水平に配向させるように構成された２つの配向サブ層（図示せず）をさらに備える。２つの配向サブ層は、それぞれの配向方向が実質的に互いに垂直になることで、ねじれネマチック（ＴＮ）構造を形成するように構成される。

光学調整層それぞれの２つの配向サブ層はさらに、量子ロッドサブ層３０に近い配向サブ層の配向方向が量子ロッドサブ層３０における量子ロッド３１ａの長軸方向に実質的に垂直であり、量子ロッドサブ層３０から遠い配向サブ層の配向方向が量子ロッドサブ層３０における量子ロッド３１ａの長軸方向に実質的に平行であるように構成される。相応に、偏光子１０は、その偏光方向が、偏光子１０に最も近い配向サブ層の配向方向に実質的に平行であるように構成される。

なお、同じ光学調整層において、２つの配向サブ層は、それぞれが液晶サブ層２１ｃの両面に配置されており、量子ロッドサブ層３０は、液晶サブ層２１ｃの一面に配置される。このように、量子ロッドサブ層３０に近い配向サブ層は、液晶サブ層２１ｃの量子ロッドサブ層３０と同じ面に位置する配向サブ層とされ、一方、量子ロッドサブ層３０から遠い配向サブ層は、液晶サブ層２１ｃの量子ロッドサブ層３０と異なる面に位置する配向サブ層とされる。

液晶を回転駆動するように各調整部２１の液晶サブ層２１ｃに駆動信号を提供するために、本発明のいくつかの実施形態（図示せず）によれば、表示パネルは、第１駆動回路（または第１駆動モジュール）と第２駆動回路（または第２駆動モジュール）をさらに備える。

第１駆動回路は、各調整部２１における少なくとも１つの駆動電極に結合されるとともに、駆動信号を提供するように構成され、それによって、液晶サブ層２１ｃに調整可能な電界が形成される。そして、その調整可能な電界は、最上方の量子ロッドサブ層３０における複数の光励起部３１のそれぞれにある複数の量子ロッド３１ａにより出射された光を調整可能になることで、表示パネルによるカラー画像の表示を制御することができる。

１つの具体的な実施形態では、第１駆動回路は、第１電極２１ａのそれぞれに画素電圧を提供するとともに、第２電極２１ｂのそれぞれに共通電圧を提供するように構成される。または、第１駆動回路は、第１電極２１ａのそれぞれに共通電圧を提供するとともに、第２電極２１ｂのそれぞれに画素電圧を提供するように構成されてもよい。

第２駆動回路は、表示パネルのグレースケールを調整できるように、光出射層４０により出射された光の輝度を調整するように構成される。光出射層４０が有機ＥＬ層となる実施形態では、第２駆動回路は、光出射層４０に駆動電流を提供するように構成される。

以下、表示パネルの異色の画像を表示する、動作原理および処理について、図２Ａ、図２Ｂおよび図７～図１３を参照しながら例示的な実施形態により詳細に説明する。

本実施形態では、表示パネルは、図示されるように、偏光子１０と、偏光子１０の上方に積層された２つの光学調整層（すなわち、上部光学調整層と下部光調整層）と、偏光子１０の下方にある光出射層４０と、を備える。光出射層４０は、青色有機ＥＬ層（すなわち、青色光を出射するように構成される有機ＥＬ層）を含む。

２つの光学調整層において、下部光学調整層における量子ロッドサブ層３０は、緑色の量子ロッドサブ層（すなわち、青色光による励起時に緑色光を出射可能な量子ロッドサブ層）でありつつ、上部光学調整層における量子ロッドサブ層３０は、赤色ロッドサブ層（すなわち、青色光による励起時に赤色光を出射可能な量子ロッドサブ層）である。

図示されるように、偏光子１０の偏光方向と、光学調整層のそれぞれにおける量子ロッドサブ層３０の長軸方向とは、両方ともＸ軸方向に沿っている。

各光学調整層において、液晶サブ層２１ｃの上方にある一方の配向サブ層の配向方向は、対応する量子ロッドサブ層３０における量子ロッドの長軸方向に実質的に平行であるため、Ｘ軸方向にも沿っている。液晶サブ層２１ｃの下方にある他方の配向サブ層の配向方向は、Ｙ軸方向に沿っている。

表１は、表示パネルが異なる色を表示する場合、光出射層４０に供給された駆動電流（すなわち、「光出射層中の電流」）、および液晶サブ層２１ｃのそれぞれに印加された駆動電圧を示す。表１では、液晶サブ層の電圧（すなわち、「下部液晶サブ層の電圧」および「上部液晶サブ層の電圧」）は、液晶サブ層２１ｃの反対両面に配置される第１電極２１ａおよび第２電極２１ｂに印加されたレベル（電位または電圧）間の電圧である。

具体的には、青色画像Ｌ２５５（Ｒ０、Ｇ０、Ｂ２５５）が表示されると、光出射層４０に供給された駆動電流は８ｍＡであり、下部液晶サブ層２１ｃに印加された駆動電圧が０Ｖであるので、その液晶は初期状態を保っており、上部液晶サブ層２１ｃに印加された駆動電圧が４．２Ｖであるので、その液晶は比較的大きな角度で回転する。そのため、上部液晶サブ層２１ｃを通過する直線偏光の偏光方向は、そのまま維持される。

図２Ａおよび図７に示すように、光出射層４０により出射された青色光は、偏光子１０を通過してから、Ｘ軸方向に沿った偏光方向を有する青色の直線偏光に変換され、ひいては、下部液晶サブ層２１ｃを通過してから、Ｙ軸方向に沿った偏光方向を有する青色の直線偏光に変化される。

上記青色の直線偏光は、さらに緑色の量子ロッドサブ層３０（すなわち、下部量子ロッドサブ層）に入ると、その偏光方向が緑色の量子ロッドサブ層３０における緑色の量子ロッドの長軸方向に実質的に垂直であるため、緑色の量子ロッドサブ層３０により出射された光は、偏光方向がＹ軸方向に沿った青色の直線偏光である。

上記青色の直線偏光がさらに上部液晶サブ層２１ｃに入ると、その光の偏光状態は変化せず、偏光方向がＹ軸方向に沿った青色の直線偏光を保つ。

上記青色の直線偏光が赤色の量子ロッドサブ層３０（すなわち、上部量子ロッドサブ層）に入ると、その偏光方向が赤色の量子ロッドサブ層３０における赤色の量子ロッドの長軸方向に実質的に垂直であるため、赤色の量子ロッドサブ層３０から出射された光は依然として青色光である。

赤色画像Ｌ２５５（Ｒ２５５、Ｇ０、Ｂ０）が表示されると、光出射層４０に供給された駆動電流は８ｍＡであり、２つの液晶サブ層２１ｃに印加された駆動電圧が両方とも０Ｖであるので、その２つの液晶サブ層における液晶は両方とも初期状態にある。

図２Ａおよび図８に示すように、光出射層４０により出射された青色光は、偏光子１０を通過してから、Ｘ軸方向に沿った青色の直線偏光に変換され、ひいては、それは下部液晶サブ層２１ｃを通過してから、偏光方向がＹ軸方向に沿った青色の直線偏光に変換される。

上記青色の直線偏光が緑色の量子ロッドサブ層３０（すなわち、下部量子ロッドサブ層）に入ると、その偏光方向が緑色の量子ロッドサブ層３０における緑色の量子ロッドの長軸方向に実質的に垂直であるため、緑色の量子ロッドサブ層３０から出射された光は、偏光方向がＹ軸方向に沿った青色の直線偏光である。

上記青色の直線偏光は、さらに上部液晶サブ層２１ｃに入ると、偏光方向がＸ軸方向に沿った青色の直線偏光にさらに変換される。

上記青色の直線偏光が赤色の量子ロッドサブ層３０（すなわち、上部量子ロッドサブ層）に入ると、その偏光方向が赤色の量子ロッドサブ層３０における赤色の量子ロッドの長軸方向に実質的に平行であるため、赤色の量子ロッドサブ層３０から出射された光は赤色光である。

緑色画像Ｌ２５５（Ｒ０、Ｇ２５５、Ｂ０）が表示されると、光出射層４０に供給された駆動電流は８ｍＡであり、下部液晶サブ層２１ｃに印加された駆動電圧が４．２Ｖであるので、液晶を比較的大きな角度で回転可能であり、上部液晶サブ層２１ｃに印加された駆動電圧が０Ｖであるので、液晶を初期状態にされる。

図２Ａおよび図９に示すように、光出射層４０により出射された青色光は、偏光子１０を通過してから、Ｘ軸方向に沿った青色の直線偏光に変換され、ひいては、それは下部液晶サブ層２１ｃを通過してから、偏光方向がＸ軸方向に沿った青色の直線偏光に維持される。

上記青色の直線偏光が緑色の量子ロッドサブ層３０（すなわち、下部量子ロッドサブ層）に入ると、その偏光方向が緑色の量子ロッドサブ層３０における緑色の量子ロッドの長軸方向に実質的に平行であるため、緑色の量子ロッドサブ層３０から出射された光は、偏光方向がＸ軸方向に沿った緑色の直線偏光である。

上記緑色の直線偏光は、さらに上部液晶サブ層２１ｃに入ると、偏光方向がＹ軸方向に沿った緑色の直線偏光にさらに変換される。

上記緑色の直線偏光が赤色の量子ロッドサブ層３０（すなわち、上部量子ロッドサブ層）に入ると、緑色の直線偏光は、赤色の量子ロッドサブ層３０を通過してから、赤色の量子ロッドサブ層２０における量子ロッドの長軸方向に対して実質的に垂直になるため、赤色の量子ロッドサブ層２０は励起されておらず、赤色の量子ロッドサブ層３０から出射された光は緑色光に維持される。

イエロー画像Ｌ２５５（Ｒ２５５、Ｇ２５５、Ｂ０）が表示されると、光出射層４０に供給された駆動電流は１５ｍＡであり、下部液晶サブ層２１ｃに印加された駆動電圧が２Ｖであるので、液晶を所定の角度で回転させており（図１０に示される）、それによって、通過した直線偏光の偏光方向が所定の角度に変更可能であり、上部液晶サブ層２１ｃに印加された駆動電圧が０Ｖである。

図２Ａおよび図１０に示すように、光出射層４０から出射された青色光は、偏光子１０を通過してから、Ｘ軸方向に沿った青色の直線偏光に変換され、ひいては、それは下部液晶サブ層２１ｃを通過してから、青色の直線偏光に維持されるが、偏光方向がＸ軸方向とＹ軸方向との両方に沿うようになる（すなわち、Ｘ軸における第１偏光成分とＹ軸における第２偏光成分を有する青色偏光）。

青色の直線偏光のうち、Ｘ軸方向における第１偏光成分は、緑色の量子ロッドサブ層を通過してから、偏光方向がＸ軸に沿った緑色の直線偏光に変換されており、Ｙ軸方向における第２偏光成分は、緑色の量子ロッドサブ層を通過してから、そのまま偏光方向がＹ軸方向に沿った青色偏光と維持される。

上記緑色の直線偏光と青色の直線偏光が上部液晶サブ層２１ｃに入ると、青色光と緑色光との両方の偏光方向がそれぞれ９０度変化可能である。したがって、上部液晶サブ層２１ｃから出射された光は、偏光方向がＹ軸方向に沿った緑色の直線偏光、および偏光方向がＸ軸方向に沿った青色の直線偏光である。

上記緑色の直線偏光と青色の直線偏光が赤色の量子層３０（すなわち、上部量子ドットサブ層）に入ると、Ｙ軸に偏光された緑色の直線偏光のエネルギが比較的に低いので、赤色の量子層３０から出射された光は、緑色光に維持される。同時に、Ｘ軸方向に偏光された青色の直線偏光の偏光方向が、赤色の量子ロッドの長軸方向に実質的に平行であるため、赤色の量子ドット３０から出射された光は、赤色光である。このように、表示パネルは、赤色光と緑色光とが混合したイエロー光を表示する。

シアン画像Ｌ２５５（Ｒ０、Ｇ２５５、Ｂ２５５）が表示されると、光出射層４０に供給された駆動電流は１５ｍＡであり、下部液晶サブ層２１ｃに印加された駆動電圧Ｖ１が２Ｖであり、上部液晶サブ層２１ｃに印加された駆動電圧Ｖ２が４．２Ｖであり、両液晶サブ層２１ｃにおける液晶は異なる角度で回転可能である。

図２Ａおよび図１１に示すように、光出射層４０から出射された青色光は、偏光子１０を通過してから、Ｘ軸方向に沿った青色の直線偏光に変換され、ひいては、それは下部液晶サブ層２１ｃを通過してから、青色の直線偏光に維持されるが、偏光方向がＸ軸方向とＹ軸方向との両方に沿うようになる（すなわち、Ｘ軸における第１偏光成分とＹ軸における第２偏光成分を有する偏光）。

青色の直線偏光のうち、Ｘ軸方向における第１偏光成分は、緑色の量子ロッドサブ層を通過してから、偏光方向がＸ軸に沿った緑色の直線偏光に変換されており、Ｙ軸方向における第２偏光成分は、緑色の量子ロッドサブ層を通過してから、そのまま偏光方向がＹ軸方向に沿った青色偏光と維持される。

上記緑色の直線偏光と青色の直線偏光が上部液晶サブ層２１ｃに入ると、上部液晶サブ層２１ｃを通過してから、両偏光の偏光方向は変化しない。

上記緑色の直線偏光および青色の直線偏光が、赤色の量子層３０（すなわち、上部量子ロッドサブ層）に入ると、Ｙ軸に偏光された緑色の直線偏光のエネルギが比較的低いので、
赤色の量子層３０から出射された光は、緑色光に維持される。同時に、Ｘ軸方向に偏光された青色の直線偏光の偏光方向が、赤色の量子ロッドの長軸方向に実質的に垂直であるため、赤色の量子ドット３０から出射された光は、青色光である。このように、表示パネルは、緑色光と青色光とが混合したシアン光を表示する。

紫色画像（Ｒ２５５、Ｇ０、Ｂ２５５）が表示されると、光出射層４０に供給された駆動電流は１５ｍＡであり、下部液晶サブ層２１ｃに印加された駆動電圧Ｖ１が０Ｖであり、上部液晶サブ層２１ｃに印加された駆動電圧Ｖ２が２Ｖである。

図２Ａおよび図１２に示すように、光出射層４０から出射された青色光は、偏光子１０を通過してから、偏光方向がＸ軸方向に沿った青色の直線偏光に変換され、ひいては、それは下部液晶サブ層２１ｃを通過してから、偏光方向がＹ軸方向に沿った青色の直線偏光に変換される。

上記青色の直線偏光が緑色の量子ロッドサブ層３０（すなわち、下部量子ロッドサブ層）に入ると、青色の直線偏光の偏光方向が緑色の量子ロッドサブ層３０における緑色の量子ロッドの長軸に対して実質的に垂直であるため、緑色の量子ロッドサブ層３０から出射された光は、依然として偏光方向がＹ軸方向に沿った青色の直線偏光である。

上記青色の直線偏光は、さらに上部液晶サブ層２１ｃに入ると、青色の直線偏光と維持されるが、上部液晶サブ層２１ｃを通過してから、偏光方向がＸ軸方向とＹ軸方向との両方に沿うようになる（すなわち、Ｘ軸における第１偏光成分とＹ軸における第２偏光成分を有する偏光）。

上記青色の直線偏光のうち、Ｘ軸方向における第１偏光成分は、赤色の量子ロッドサブ層を通過してから、偏光方向がＸ軸に沿った赤色の直線偏光に変換されており、Ｙ軸方向における第２偏光成分は、赤色の量子ロッドサブ層を通過してから、そのまま偏光方向がＹ軸方向に沿った青色偏光と維持される。このように、表示パネルは、赤色光と青色光とが混合した紫色光を表示する。

白色画像（Ｒ２５５、Ｇ２５５、Ｂ２５５）が表示されると、光出射層４０に供給された駆動電流は２２．５ｍＡであり、下部液晶サブ層２１ｃに印加された駆動電圧Ｖ１が１Ｖであり、上部液晶サブ層２１ｃに印加された駆動電圧Ｖ２が２Ｖである。

図２Ａおよび図１３に示すように、光出射層４０から出射された青色光は、偏光子１０を通過してから、偏光方向がＸ軸方向に沿った青色の直線偏光に変換され、ひいては、それは下部液晶サブ層２１ｃを通過してから、偏光方向が変えられた青色直線偏光に変換される。青色の直線偏光は、Ｘ軸方向に沿った第１偏光成分が青色の直線偏光の約１／３でありつつ、Ｙ軸方向に沿って第２偏光成分が青色の直線偏光の約２／３であるように構成される。

上記青色の直線偏光が緑色の量子ロッドサブ層３０（すなわち、下部量子ロッドサブ層）に入ると、第１の偏光成分は、（Ｘ軸方向に沿った）緑色の直線偏光に変換されており、一方、第２偏光成分は、（Ｙ軸方向に沿った）青色の直線偏光と維持される。

（Ｘ軸方向に沿った第１偏光成分に対応する）上記緑色の直線偏光、および（Ｙ軸方向に沿った第２偏光成分に対応する）上記青色の直線偏光が上部液晶サブ層２１ｃに入ると、（第２偏光成分に対応する）青色偏光のＹ軸方向に沿った半分は、偏光方向がＸ軸方向に沿うようになり、青色偏光の他の半分は、Ｙ軸方向に沿うようになる。

このように、赤色の量子ロッドサブ層を通過した後、上記青色の直線偏光の半分は、赤色光になり、他の半分は依然として青色光である。赤色光と、青色光と、前述した、等しい強度有するように構成される前記緑色光とを混合した後、白色光を表示することができる。

なお、前述した異色の画像は、本明細書に開示された表示パネルで表示可能なカラー画像を説明するための一例に過ぎず、表示パネルも、他の色の画像を表示することができる。

一般に、表示パネルにて表示される間には、光出射層４０には、それから出射された光の輝度を調整するための駆動電流が供給されており、２つの液晶サブ層２１ｃ（すなわち、下部液晶サブ層２１ｃおよび上部液晶サブ層２１ｃ）には、その中に配置された液晶の回転角を調整するための駆動電圧が供給される。このように、各液晶サブ層２１ｃを通過した光の偏光方向と、各方向に沿った光の偏光成分の強度とを調整することができ、ひいては、各量子ロッドサブ層３０による励起時に、色や強度の異なる様々な光を発生させることができ、最終的に混合されて所定の色の光を表示することを図る。

一例では、紫色画像（Ｒ１５０、Ｇ１００、Ｂ２５５）が表示されると、光出射層に供給された駆動電流は１５ｍＡであり、下部液晶サブ層２１ｃに供給された駆動電圧が２Ｖであり、上部液晶サブ層２１ｃに供給された駆動電圧が１．５Ｖである。

別の例では、薄青色画像（Ｒ０、Ｇ１００、Ｂ２５５）が表示されると、光出射層４０に供給された駆動電流は１２ｍＡであり、下部液晶サブ層２１ｃに供給された駆動電圧が２Ｖであり、上部液晶サブ層２１ｃに供給された駆動電圧が１．５Ｖである。

さらに別の例では、黄褐色画像（Ｒ１５０、Ｇ１００、Ｂ０）が表示されると、光出射層４０に供給された駆動電流は８ｍＡであり、下部液晶サブ層２１ｃに供給された駆動電圧が１．８Ｖであり、上部液晶サブ層２１ｃに供給された駆動電圧が０Ｖである。

なお、上記の例では、各異なる色を表示するための動作原理およびプロセスは、赤色、緑色、イエロー、やシアンのような前述したカラー画像を表示するための動作原理およびプロセスと実質的に同一となるので、ここでは繰り返さない。

別の態様では、本発明は表示装置を提供する。該表示装置は、上述の実施形態のいずれかによる表示パネルを備える。

表示装置は、電子ペーパー、携帯電話、タブレット、テレビ、モニタ、ノートパソコン、デジタルフレーム、ナビゲータなどの任意の表示目的の電子製品または構成要素とすることができる。

表示パネルに関する解像度および光利用率の向上を含む利点があるので、該表示パネルを備えた表示装置も、解像度および光利用率の向上を図る。また、該表示装置は、消費電力の低減も図られる。

以上、特定の実施形態を詳細に説明してきたが、その説明は単なる例示のためのものである。したがって、上述した多くの態様は、特に断りのない限り、必須または必須の要素として意図されていないことを理解されたい。

上述した例示的な実施形態の開示された態様に加えて、当業者によるそれらの態様の様々な変更または同等である態様は、添付の特許請求の範囲に定義された開示の精神および範囲に含まれ、その範囲は、そのような変更および同等の構造を包含するように最も広い解釈が与えられるべきである。

１ 画素
１ａ サブ画素
１０ 偏光子
２０ 偏光方向調整サブ層
２１ 調整部
２１ａ 第１電極
２１ｂ 第２電極
２１ｃ 液晶サブ層
３０ 量子ロッドサブ層
３１ 光励起部
３１ａ 量子ロッド
４０ 光出射層
５１ 第１基板
５２ 第２基板

Claims (20)

1. 光入射面から入射した光を光出射面から出射する直線偏光に変換するように構成された偏光子と、
   前記偏光子の前記光出射面に積み重ねられている複数の光学調整層と、を備え、
   前記複数の光学調整層の各々は、
   入射偏光の偏光方向を調整可能に制御するように構成された複数の調整部が備えられる偏光方向調整サブ層と、
   前記偏光方向調整サブ層の前記偏光子から遠い面に位置しており、複数の光励起部が備えられるとともに、前記入射偏光の波長を調節可能に変化させるように構成された量子ロッドサブ層と、を含み、
   前記複数の光励起部の各々は、それぞれが実質的に同一方向となる長軸を有するように構成された複数の量子ロッドを有する
   表示パネル。
2. 前記複数の光学調整層の各々において、前記偏光方向調整サブ層における前記複数の調整部、および前記量子ロッドサブ層における前記複数の光励起部は、前記偏光子上の１つの表示ユニットに対応する光励起部の正投影が前記偏光子上の同一の表示ユニットに対応する調整部の正投影と重なっているように、それぞれ複数の表示ユニットに対応する
   請求項１に記載の表示パネル。
3. 前記複数の光学調整層の各々において、前記偏光方向調整サブ層における前記複数の調整部の各々は、
   複数の液晶を含む液晶サブ層と、
   前記液晶サブ層に電界を印加して前記複数の液晶の配向を調整することで、前記入射偏光の偏光方向を調整可能に制御するように構成され、前記液晶サブ層の一方側または両方側に位置する少なくとも１つの駆動電極と、を含む。
   請求項２に記載の表示パネル。
4. 前記複数の光学調整層の各々において、前記偏光方向調整サブ層における前記複数の調整部の各々にある前記少なくとも１つの駆動電極は、前記液晶サブ層の反対両側に配置される第１電極および第２電極からなり、
   前記各調整部における前記第１電極および第２電極のうち少なくとも一方は、隣接する調整部における対応する電極から間隔をあけて配置されることで、その間に形成された電界を互いに絶縁することを可能とするように構成される
   請求項３に記載の表示パネル。
5. 前記複数の光学調整層における２つの隣接する光学調整層は、第１光学調整層および第２光学調整層を含み、
   前記第１光学調整層における前記少なくとも１つの駆動電極は、前記第１光学調整層の前記液晶サブ層の反対両側に第１電極および第２電極を含み、前記第１電極は、前記第１光学調整層の前記液晶サブ層の前記第２光学調整層に近い側に位置しており、
   前記第２光学調整層における前記少なくとも１つの駆動電極は、前記第２光学調整層の前記液晶サブ層の前記第１光学調整層から離れた側に第３電極を含み、
   前記第１電極および前記第２電極は、前記第１光学調整層の前記液晶サブ層に電界を印加するように構成されており、前記第１電極および前記第３電極は、前記第２光学調整層の前記液晶サブ層に電界を印加するように構成されている、請求項３に記載の表示パネル。
6. 前記複数の光学調整層の各々において、前記偏光方向調整サブ層における前記複数の調整部の各々は、それぞれ前記液晶サブ層の反対両側でかつ該液晶サブ層に接触して配置されるとともに、前記液晶サブ層を水平に配向させるように構成された２つの配向サブ層をさらに含み、
   前記２つの配向サブ層は、それぞれの配向方向が互いに実質的に垂直になることで、ねじれネマティック（ＴＮ）構造を形成するように構成される
   請求項３に記載の表示パネル。
7. 前記２つの配向サブ層はさらに、
   前記複数の光学調整層の各々において、前記２つの配向サブ層のうち前記量子ロッドサブ層に近い一方は、配向方向が前記複数の量子ロッドの長軸方向に実質的に垂直であり、
   前記複数の光学調整層の各々において、前記２つの配向サブ層のうち前記量子ロッドサブ層から遠い他方は、配向方向が前記量子ロッドサブ層における前記複数の量子ロッドの長軸方向に実質的に平行であるように構成される
   請求項６に記載の表示パネル。
8. 前記２つの配向サブ層のうち前記他方の配向方向は、前記偏光子の偏光方向に実質的に平行であるように構成される
   請求項７に記載の表示パネル。
9. 前記複数の光学調整層は、
   同一の量子ロッドサブ層における各光励起部は、励起時に実質的に同じ色を有する光を出射することが可能であり、
   異なる量子ロッドサブ層における各光励起部は、励起時に異なる色を有する光を出射することが可能であるように構成される
   請求項２に記載の表示パネル。
10. 請求項１または２に記載の表示パネルを備える表示装置。
11. 前記表示パネルにおける前記複数の光学調整層の各々において、前記偏光方向調整サブ層における前記複数の調整部の各々は、
    複数の液晶を含む液晶サブ層と、
    前記液晶サブ層に電界を印加して前記複数の液晶の配向を調整することで、前記入射偏光の偏光方向を調整可能に制御するように構成され、前記液晶サブ層の一方側または両方側に位置する少なくとも１つの駆動電極と、を含み、
    前記表示装置は、少なくとも１つの前記光学調整層の各々において、前記偏光方向調整サブ層における前記複数の調整部の各々にある前記少なくとも１つの駆動電極に結合されるとともに、駆動信号を提供するように構成された第１駆動回路をさらに備える
    請求項１０に記載の表示装置。
12. 前記少なくとも１つの光学調整層の各々において、前記偏光方向調整サブ層における前記複数の調整部の各々にある前記少なくとも１つの駆動電極は、前記液晶サブ層の反対両側に配置される第１電極および第２電極からなり、
    前記第１駆動回路は、前記第１電極および第２電極のうち、一方に画素電圧を提供するとともに、他方に共通電圧を提供するように構成される
    請求項１１に記載の表示装置。
13. 前記偏光子の前記光入射面に配置された光源をさらに備え、
    前記光源は、前記複数の光学調整層の各々において、前記量子ロッドサブ層における前記複数の光励起部の各々にある前記複数の量子ロッドを励起可能な光を出射するように構成された光出射層を備える
    請求項１０に記載の表示装置。
14. 前記複数の光学調整層は、それぞれが励起時に異なる色の光を出射可能に構成されつつ、前記複数の光学調整層のそれぞれからの光の混合によって、全体で白色光を放出可能に構成される
    請求項１３に記載の表示装置。
15. 前記光源における前記光出射層は、青色光を出射するように構成され、
    前記複数の光学調整層は、前記偏光子上に連続して配置され、それぞれが励起時に緑色光および赤色光を出射可能に構成された下部光学調整層および上部光学調整層を含む
    請求項１４に記載の表示装置。
16. 前記光出射層は、有機ＥＬ層を含む
    請求項１３に記載の表示装置。
17. 前記光源の前記光出射層により出射された光の輝度を調整するように構成された第２駆動回路をさらに備える
    請求項１３に記載の表示装置。
18. 請求項１または２に記載の表示パネルのための表示制御方法であって、
    直線偏光を得るように前記偏光子に入射する光を供給することと、
    最下層の光学調整層に前記直線偏光が入力されると、対応する表示ユニットにおける所定色の光が最上層の光学調整層から放出されるように、前記複数の光学調整層の各々を制御することと、を含む
    方法。
19. 前記複数の光学調整層の各々において、前記偏光方向調整サブ層における前記複数の調整部の各々は、
    複数の液晶を含む液晶サブ層と、
    前記液晶サブ層に電界を印加して前記複数の液晶の配向を調整することで、前記入射偏光の偏光方向を調整可能に制御するように構成され、前記液晶サブ層の一方側または両方側に位置する少なくとも１つの駆動電極と、を含み、
    前記複数の光学調整層の各々を制御することは、
    前記液晶サブ層に前記電界を印加するように、前記複数の光学調整層の各々での、前記偏光方向調整サブ層における前記複数の調整部の各々にある前記少なくとも１つの駆動電極に駆動電圧を与えることを含む
    請求項１８に記載の方法。
20. 前記偏光子に入射する前記光は青色光であり、前記複数の光学調整層は、前記偏光子上に連続して配置され、それぞれが励起時に緑色光および赤色光を出射可能に構成された下部光学調整層および上部光学調整層を含み、
    前記直線偏光を得るように前記偏光子に入射する光を供給することは、
    青色の直線偏光を得るように前記偏光子に入射する青色光を供給することを含み、
    前記複数の光学調整層の各々での、前記偏光方向調整サブ層における前記複数の調整部の各々にある前記少なくとも１つの駆動電極に駆動電圧を与えることは、
    前記表示パネルのフルカラー表示を図るように、前記下部光学調整層および前記上部光学調整層において、前記偏光方向調整サブ層における前記複数の調整部の各々にある前記少なくとも１つの駆動電極に、第１駆動電圧および第２駆動電圧をそれぞれ供給することを含む
    請求項１９に記載の方法。

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