JP7321693B2 - 液晶表示パネル及びこれを含む液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示パネル及びこれを含む液晶表示装置に関し、より詳細には、光学部品を一体化して厚さを薄くした液晶表示パネル及びこれを含む液晶表示装置に関する。

映像情報を提供するために多様な形態の表示装置が使用されており、液晶表示装置の場合、低消費電力の長所によって、大型表示装置、携帯用表示装置等に多様に使用されている。一方、液晶表示装置の場合、光効率を増加させ、色再現性を向上させるために、バックライトユニットに様々な種類の光学部材が追加されている。

最近には、優れた光学特性のみならず、薄い厚さを有する薄形の表示装置に対する要求が増加しているが、液晶表示装置の表示品質を改善するために多様な光学部材が追加されると、表示装置全体の厚さが増加する問題がある。

米国特許第９，８０４，３１９号明細書 米国特許第９，８１７，１８１号明細書 米国特許出願公開第２０１６／０３６３７１３号明細書 米国特許出願公開第２０１７／０００３４４２号明細書 米国特許出願公開第２０１７／００５８１９９号明細書 米国特許出願公開第２０１７／０１９９４２９号明細書

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、良好な光学特性を維持し、厚さを減少させた液晶表示パネルを提供することにある。
また、本発明の目的は、光学部材と表示パネル基板とを一体化して優れた色再現性と高い輝度を示し、薄型を具現した液晶表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による液晶表示パネルは、互いに対向する第１基板及び第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置された液晶層と、を備え、前記第１基板は、第１ベース基板と、前記第１ベース基板と前記液晶層との間に配置された第１偏光層と、前記第１ベース基板と前記第１偏光層との間に配置されて前記第１ベース基板よりも小さい屈折率を有する第１低屈折層と、前記第１低屈折層と前記第１偏光層との間に配置されて量子ドットを含む色変換部材と、を含む。

前記色変換部材は、前記第１低屈折層の上部面に接触する第１ベース面と、前記第１ベース面に対向して前記第１偏光層に隣接する第２ベース面と、を含み得る。
前記色変換部材は、前記第１ベース面及び前記第２ベース面の中の少なくとも１つの面に隣接して配置された少なくとも１つのバリア層を更に含み得る。
前記少なくとも１つのバリア層は、少なくとも１つの無機膜を含み得る。
前記色変換部材は、ベース樹脂と、前記ベース樹脂に分散された光散乱粒子と、を更に含み得る。
前記第１低屈折層は、前記第１ベース基板上に直接配置され得る。
前記第１低屈折層の屈折率は、１．２以上１．４以下であり得る。
前記第１低屈折層は、ボイド（Ｖｏｉｄ）を含み得る。
前記第１基板は、前記色変換部材上に配置された集光部材を更に含み得る。
前記集光部材は、前記液晶層方向に光を集光させる複数の集光パターン部を含む第１集光パターン層と、前記第１集光パターン層上に配置されて前記複数の集光パターン部の間を充填する第２低屈折層と、を含み得る。
前記複数の集光パターン部の各々の前記第１ベース基板に垂直な断面は、２つの側辺の長さが同一の三角形状であり得る。
前記集光部材は、前記第２低屈折層上に配置されて複数の交差パターン部を含む第２集光パターン層、及び前記第２集光パターン層上に配置された第３低屈折層を更に含み、前記複数の集光パターン部の各々は、第１方向に延長されたプリズム形状であり、前記交差パターン部の各々は、前記第１方向に対して直角に交差する第２方向に延長されたプリズム形状であり得る。
前記複数の集光パターン部の各々は、前記液晶層方向に膨らむレンズ形状であり得る。
前記複数の集光パターン部の各々の前記第１ベース基板に平行な断面は、円、楕円、又は多角形状であり、前記複数の集光パターン部の各々の前記第１ベース基板に垂直な断面は、半円又は半楕円形状であり得る。
前記第２屈折層の屈折率は、前記第１集光パターン層の屈折率よりも小さくあり得る。
前記集光部材は、前記色変換部材上に直接配置され得る。
前記第１ベース基板は、前記第１ベース基板の下部面に配置された導光パターン部を更に含み得る。
前記第１基板は、シングルガラス基板又はシングル高分子基板を含み、前記第１ベース基板は、前記シングルガラス基板又は前記シングル高分子基板であり得る。
前記第２基板は、第２ベース基板と、前記液晶層の上部面に配置された第２偏光層と、前記液晶層に隣接する前記第２ベース基板の下部面に配置された回路層と、前記液晶層と前記回路層との間に配置され、それぞれ異なる波長領域の光を透過させる複数のフィルター部を含むカラーフィルター層と、を含み得る。
前記第２基板は、前記フィルター部の中の互いに隣接するフィルター部の境界に重畳して配置された遮光部を更に含み得る。
前記第１基板は、前記フィルター部の中の互いに隣接するフィルター部の境界に重畳して前記第１偏光層上に配置された遮光部を含み得る。
前記第２偏光層は、前記液晶層と前記カラーフィルター層との間、又は前記カラーフィルター層と前記第２ベース基板との間に配置され得る。

一実施形態による液晶表示パネルは、互いに対向する第１基板及び第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置された液晶層と、を備え、前記第１基板は、導光パターン部を含む第１ベース基板と、前記第１ベース基板上に直接配置されて前記第１ベース基板よりも小さい屈折率を有する第１低屈折層と、前記第１低屈折層上に直接配置されて量子ドットを含む色変換部材と、前記色変換部材と前記液晶層との間に配置された集光部材及び第１偏光層と、前記集光部材及び前記第１偏光層上に配置された共通電極と、を含み、前記第２基板は、第２ベース基板と、前記液晶層と前記第２ベース基板との間に配置された回路層と、前記液晶層と前記回路層との間に配置されてそれぞれ異なる色の光を放出する複数のフィルター部を含むカラーフィルター層と、前記液晶層と前記カラーフィルター層との間に配置された画素電極と、前記カラーフィルター層上に配置された第２偏光層を含む。

前記集光部材は、前記色変換部材上に直接配置され得る。
前記第１基板及び前記第２基板の各々は、曲がった基板であり得る。
前記液晶層は、垂直配向液晶分子を含み得る。

上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による液晶表示装置は、互いに対向する第１基板及び第２基板と、前記第１基板と前記第２基板のと間に配置された液晶層と、を含む液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに光を提供する光源部材と、を備え、前記第１基板は、導光パターン部を含む第１ベース基板と、前記第１ベース基板と前記液晶層との間に配置された第１偏光層と、前記第１ベース基板と前記第１偏光層との間に配置されて前記第１ベース基板よりも小さい屈折率を有する第１低屈折層と、前記第１低屈折層と前記第１偏光層との間に配置されて少なくとも１つの量子ドットを含む色変換部材と、を含み、前記光源部材は、出光面が前記第１ベース基板の側面に対向する発光素子パッケージを含む。

前記光源部材は、回路基板を更に含み、前記発光素子パッケージは、前記回路基板上に配置され得る。
前記発光素子パッケージは、発光素子及び前記発光素子をカバーするシーリング部を含み、前記シーリング部は、少なくとも１つの蛍光体を含み得る。
前記発光素子は、青色光を放出し、前記量子ドットは、前記青色光によって励起されて緑色光を放出する第１量子ドット及び前記青色光によって励起されて赤色光を放出する第２量子ドットを含み得る。
前記発光素子は、青色光を放出し、前記シーリング部は、前記青色光によって励起されて赤色光を放出する第１蛍光体を含み、前記量子ドットは、前記青色光によって励起されて緑色光を放出する第１量子ドットを含み得る。
前記発光素子は、青色光を放出し、前記シーリング部は、前記青色光によって励起されて緑色光を放出する第２蛍光体を含み、前記量子ドットは、前記青色光によって励起されて赤色光を放出する第２量子ドットを含み得る。

本発明によれば、色変換部材等を液晶表示パネルの基板と共に一体に提供して優れた表示品質を維持し、相対的に薄い厚さの液晶表示パネルを提供することができる。また、色変換部材、集光部材等の光学機能部材を表示パネルの基板と共に一体に提供して相対的に薄い厚さを有し、生産性を向上させた液晶表示装置を提供することができる。

一実施形態による液晶表示装置の分解斜視図である。 図１の液晶表示装置のＩ－Ｉ’に対応する部分の第１実施形態による液晶表示パネルの断面図である。 第１低屈折層の第１例を示した断面図である。 第１低屈折層の第２例を示した断面図である。 第１低屈折層の第３例を示した断面図である。 液晶表示パネルに含まれる色変換部材の第１例を示した断面図である。 第２実施形態による液晶表示パネルを示した断面図である。 集光部材に含まれる集光パターン層の第１例を示した斜視図である。 図６Ａの集光パターン層の一部を示した断面図である。 集光部材に含まれる集光パターン層の第２例を示した斜視図である。 図７Ａの集光パターン層の一部を示した断面図である。 集光部材に含まれる集光パターン層の第３例を示した斜視図である。 図８Ａの集光パターン層の一部を示した断面図である。 集光部材の他の例を示した斜視図である。 色変換部材の第２例を含む第３実施形態による液晶表示パネルの断面図である。 色変換部材の第３例を示した断面図である。 色変換部材の第４例を示した断面図である。 第４実施形態による液晶表示パネルの断面図である。 第５実施形態による液晶表示パネルの断面図である。 図５の第２実施形態による液晶表示パネルの第１基板の製造段階を概略的に示した図である。 図１のＩＩ－ＩＩ’に対応する部分の一実施形態による液晶表示装置の断面図である。 光源部材の一例を示した断面図である。 光源部材の他の例を示した断面図である。

本発明は、多様に変更され、様々な形態を有するが、本明細書では、特定の実施形態を図面に例示して詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の実施形態に限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物、又は代替物を含むものとして理解すべきである。

各図面を説明しながら、類似の参照符号を類似の構成要素に対して使用した。図面において、構造物の寸法は本発明の明確性のために実際よりも拡大して図示した。第１、第２等の用語は多様な構成要素を説明するために使用されるが、構成要素は用語によって限定されてはならない。用語は１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみに使用される。例えば、本発明の権利範囲を逸脱せずに、第１構成要素は第２構成要素と称され、同様に第２構成要素も第１構成要素と称される。単数の表現は文脈上に明確に異なって表現しない限り、複数の表現を含む。

本明細書で、“含む”等の用語は、明細書上に記載した特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組合せたものが存在することを表現しようするものであり、１つ又はそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部分品、又はこれらを組合せたものの存在又は付加可能性を予め排除しないものとして理解すべきである。

本明細書で、層、膜、領域、板等の部分が他の部分“上に”又は“上部に”にあるとする場合、これは他の部分が“すぐ上に”ある場合のみならず、その中間にその他の部分がある場合も含む。反対に、層、膜、領域、板等の部分が他の部分の“下に”又は“下部に”あるとする場合、これは、他の部分の“直下に”ある場合のみでなく、その中間にその他の部分がある場合も含む。また、本明細書で“上に”配置されたとすることは上部のみならず、下部に配置される場合も含む。

一方、本明細書で、“直接配置”されるということは、層、膜、領域、板等の部分と他の部分との間に追加される層、膜、領域、板等が無いことを意味する。例えば、“直接配置”されるということは、２つの層又は２つの部材の間に接着部材等の追加部材を使用せずに、配置されることを意味する。

以下、図面を参照しながら本発明の液晶表示パネル及び液晶表示装置を実施するための形態の具体例を詳細に説明する。

図１は、一実施形態による液晶表示装置の分解斜視図であり、図２は、図１の液晶表示装置に含まれる液晶表示パネルの一部分を示した断面図であり、図３Ａ～図３Ｃは、第１低屈折層の多様な例を示した断面図である。

図１を参照すると、本実施形態の液晶表示装置ＤＤは液晶表示パネルＤＰ及び液晶表示パネルＤＰに光を提供する光源部材ＬＭを含む。光源部材ＬＭは液晶表示パネルＤＰの少なくとも一側に配置される。

液晶表示パネルＤＰは、互いに対向する第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２、及び第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間に配置された液晶層ＬＣＬを含む。一方、光源部材ＬＭの発光素子パッケージＬＤは発光面が液晶表示パネルＤＰの第１基板ＳＵＢ１の側面に対向するように配置される。

図１で第１方向軸ＤＲ１～第３方向軸ＤＲ３を図示した。本明細書で説明する方向軸は相対的な方向と説明を簡易にするために図１で第３方向軸ＤＲ３の方向を使用者に映像が提供される方向に定義する。また、第１方向軸ＤＲ１と第２方向軸ＤＲ２とは互いに直交し、第３方向軸ＤＲ３は第１方向軸ＤＲ１と第２方向軸ＤＲ２とが定義する平面に対する法線方向である。

液晶表示装置ＤＤは液晶表示パネルＤＰと光源部材ＬＭとを収納するハウジングＨＡＵを更に含む。ハウジングＨＡＵは液晶表示パネルＤＰの表示面である第２基板ＳＵＢ２の上部面が露出するように光源部材ＬＭと液晶表示パネルＤＰとをカバーして配置される。また、ハウジングＨＡＵは、液晶表示パネルＤＰの側面及び底面のみならず、上部面である第２基板ＳＵＢ２の一部をカバーする。

図２は、図１の液晶表示装置ＤＤのＩ－Ｉ’に対応する部分の第１実施形態による液晶表示パネルＤＰの一部をより詳細に示した断面図である。図２は第２方向軸ＤＲ２と第３方向軸ＤＲ３とが定義する平面に並べた面での液晶表示パネルＤＰの断面を示した。

図２に図示した本実施形態の液晶表示パネルＤＰａで、第１基板ＳＵＢ１は、第１ベース基板ＢＳ１、第１ベース基板ＢＳ１上に配置されて第１ベース基板ＢＳ１よりも液晶層ＬＣＬに隣接して配置された第１偏光層ＰＬ１、第１ベース基板ＢＳ１と第１偏光層ＰＬ１との間に配置された第１低屈折層ＬＲＬ１、及び第１低屈折層ＬＲＬ１と第１偏光層ＰＬ１との間に配置された色変換部材ＣＣＭを含む。図２で、第１ベース基板ＢＳ１、第１低屈折層ＬＲＬ１、色変換部材ＣＣＭ、及び第１偏光層ＰＬ１は第３方向軸ＤＲ３の方向に順次的に積層されて配置される。

第１ベース基板ＢＳ１はガラスからなる。しかし、実施形態がこれに限定されることはなく、第１ベース基板ＢＳ１は高分子樹脂からなってもよく、例えばアクリル樹脂等を含んで形成される。第１ベース基板ＢＳ１は液晶表示パネルＤＰａの下部基板として使用される。第１ベース基板ＢＳ１は、後述する色変換部材ＣＣＭ、集光部材ＬＤＭ、第１偏光層ＰＬ１等が配置される基材の役割をする。

第１ベース基板ＢＳ１は導光パターン部ＧＰを含む。導光パターン部ＧＰは第１ベース基板ＢＳ１の下部面ＢＳ１－Ｂに配置される。導光パターン部ＧＰは、光源部材ＬＭから放出されて第１ベース基板ＢＳ１の一側面に入射した光を第１ベース基板ＢＳ１の他の側面に伝達するか、或いは第１ベース基板ＢＳ１の下部面ＢＳ１－Ｂの方向に入射した光を第１ベース基板ＢＳ１の上部面ＢＳ１－Ｔの方向に伝達されるように光の方向を変化させる。一方、光源部材ＬＭから放出された光が入射する第１ベース基板ＢＳ１の一側面が入光面ＩＳ（図１５）であり、入光面ＩＳ（図１５）である一側面に対向する第１ベース基板ＢＳ１の他の側面は対光面ＦＳ（図１５）である。

図２の断面図で、導光パターン部ＧＰは断面が半円形状を有するものとして図示したが、実施形態がこれに限定されることはなく、導光パターン部ＧＰの断面は傾斜面を有することができる。また、図２と異なり導光パターン部ＧＰのサイズはそれぞれ異なり、また第１ベース基板ＢＳ１に配置された導光パターン部ＧＰの配置密度は光源部材ＬＭとの距離に応じて第１ベース基板ＢＳ１上で異なるように調節される。

導光パターン部ＧＰは第１ベース基板ＢＳ１の下部面ＢＳ１－Ｂで突出して第１ベース基板ＢＳ１と一体に形成される。また、図示していないが、導光パターン部ＧＰは第１ベース基板ＢＳ１の下部面ＢＳ１－Ｂで第３方向軸ＤＲ３の方向に定義される凹パターンであってもよい。

第１ベース基板ＢＳ１は、導光パターン部ＧＰを含むものであって、液晶表示パネルＤＰａの下部基板であり、同時に光源部材ＬＭ（図１）から提供される光を液晶層ＬＣＬに伝達する導光板機能をする。

第１ベース基板ＢＳ１の上には第１低屈折層ＬＲＬ１が配置される。第１低屈折層ＬＲＬ１は第１ベース基板ＢＳ１上に直接配置される。第１低屈折層ＬＲＬ１は第１ベース基板ＢＳ１上に直接形成されて第１ベース基板ＢＳ１の上部面ＢＳ１－Ｔに接触して配置される。例えば、第１低屈折層ＬＲＬ１は第１ベース基板ＢＳ１の上部面ＢＳ１－Ｔにコーティングされて形成される。第１低屈折層ＬＲＬ１を形成するためのコーティング方法としては、スリットコーティング、スピンコーティング、ロールコーティング、スプレーコーティング、インクジェット印刷等が挙げられるが、第１低屈折層ＬＲＬ１の提供方法がこれに制限されるものではない。また、これと異なり第１低屈折層ＬＲＬ１は転写法（ｔｒａｎｓｆｅｒ ｍｅｔｈｏｄ）等の多様な方法を利用して第１ベース基板ＢＳ１上に直接提供されてもよい。

第１低屈折層ＬＲＬ１の屈折率は第１ベース基板ＢＳ１の屈折率よりも小さい。第１低屈折層ＬＲＬ１の屈折率は第１ベース基板ＢＳ１及び色変換部材ＣＣＭの屈折率よりも小さい。第１低屈折層ＬＲＬ１の屈折率は１．２以上１．４以下である。例えば、第１低屈折層ＬＲＬ１の屈折率は１．２以上１．２５以下である。第１低屈折層ＬＲＬ１の屈折率と第１ベース基板ＢＳ１の屈折率との差異は０．２以上である。

図１及び図２を参照すると、第１低屈折層ＬＲＬ１は、第１ベース基板ＢＳ１よりも小さい屈折率を有することによって、光源部材ＬＭから第１ベース基板ＢＳ１に入射した光が光源部材ＬＭから相対的に離隔された第１ベース基板ＢＳ１の他の側面まで効果的に伝達されるようにする。即ち、第１低屈折層ＬＲＬ１は、第１ベース基板ＢＳ１よりも小さい屈折率である１．２以上１．４以下の屈折率を有することによって、第１ベース基板ＢＳ１と第１低屈折層ＬＲＬ１との境界で全反射が効果的になされるようにして光源部材ＬＭから放出された光が光源部材ＬＭから相対的に離隔された第１ベース基板ＢＳ１の側面まで効果的に伝達されるようにする。

第１低屈折層ＬＲＬ１はボイド（Ｖｏｉｄ）を含む。図３Ａ～図３Ｃは図２の第１低屈折層ＬＲＬ１の多様な例を示した断面図である。図３Ａ～図３Ｃを参照すると、第１低屈折層（ＬＲＬ１－ａ、ＬＲＬ１－ｂ、ＬＲＬ１－ｃ）はボイド（ＶＤ、ＶＤ’、ＶＤ”）を含む。ボイド（ＶＤ、ＶＤ’、ＶＤ”）は空気で満たされるか又は低い屈折率を有する気体若しくは液体で満たされる。ボイド（ＶＤ、ＶＤ’、ＶＤ”）の空間はこれを囲む外壁やマトリックスＭＸ物質等によって定義される。一方、マトリックスＭＸ物質としてはポリシロキサン（ｐｏｌｙｓｉｌｏｘａｎｅ）等が使用されるが、実施形態がこれに限定されることはなく、その他の有機物がマトリックスＭＸ物質として使用される。

図３Ａを参照すると、第１例として第１低屈折層ＬＲＬ１－ａはボイドＶＤ及びボイドＶＤを定義するマトリックスＭＸを含む。図３ＡでボイドＶＤの断面は円形や楕円形等であるが、実施形態がこれに限定されることではない。例えば、図３Ａに図示した第１低屈折層ＬＲＬ１－ａは発砲樹脂のように全体が１つに連結されたマトリックスＭＸ及びマトリックスＭＸ内で形成されて配置された複数のボイドＶＤを含む。また、図３ＡでボイドＶＤは内部に空気等が満たされたコアシェル形状の粒子であってもよい。

図３Ｂは第１低屈折層ＬＲＬ１－ｂの第２例を示す。図３Ｂの第１低屈折層ＬＲＬ１－ｂは、複数のパーティクルＰＴ、パーティクルＰＴを囲んで全体が１つに連結されたマトリックスＭＸ、及びマトリックスＭＸ内で形成されて配置されたボイドＶＤ’を含む。また、図３Ｂに図示したものと異なり第１低屈折層ＬＲＬ１－ｂでパーティクルＰＴは省略される。一方、パーティクルＰＴは第１低屈折層ＬＲＬ１－ｂの屈折率及び機械的な強度を調節するフィラー（ｆｉｌｌｅｒ）である。図３Ｂに図示した第１低屈折層ＬＲＬ１－ｂのボイドＶＤ’は図３Ａに図示したボイドＶＤと異なり無定型に形成される。例えば、図３Ｂに図示した第１低屈折層ＬＲＬ１－ｂは、パーティクルＰＴとマトリックスＭＸとを溶媒に混合した後、溶媒を乾燥させるか又はマトリックスＭＸを硬化させながらボイドＶＤ’を形成する。一方、パーティクルＰＴはＳｉＯ_２、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＭｇＦ_２のような無機粒子である。

図３Ｃに図示した第３例として第１低屈折層ＬＲＬ１－ｃのボイドＶＤ”は空気若しくは低屈折率を有する気体又は液体が挿入された微細空間（ＭＣ：ｍｉｃｒｏ ｃａｖｉｔｙ）を有するように形成される。図３ＣでボイドＶＤ”はマトリックスＭＸによって定義される微細空間ＭＣである。一方、ボイドＶＤ”の底面ＶＤ”－Ｂは第１低屈折層ＬＲＬ１（図２）に接する第１ベース基板ＢＳ１（図２）の上部面ＢＳ１－Ｔになる。

図３Ａ及び図３Ｃに例示した第１低屈折層（ＬＲＬ１－ａ、ＬＲＬ１－ｃ）の屈折率はマトリックスＭＸの屈折率とボイドＶＤの屈折率との間の値を有する。また、図３Ｂに例示した第１低屈折層ＬＲＬ１－ｂの屈折率は、パーティクルＰＴの屈折率、マトリックスＭＸの屈折率、及びボイドＶＤ’の屈折率の組合せによって定まれる。

図３Ａ～図３Ｃに図示した多様な例で、屈折率が大略１である空気、若しくはマトリックスＭＸに使用される物質に比べて相対的に小さい屈折率の値を有する気体、又は液体等にボイド（ＶＤ、ＶＤ’、ＶＤ”）が満たされる場合、第１低屈折層（ＬＲＬ１－ａ、ＬＲＬ１－ｂ、ＬＲＬ１－ｃ）の屈折率は１．２以上１．４以下に調節される。

再び図２を参照すると、第１基板ＳＵＢ１は第１低屈折層ＬＲＬ１上に配置された色変換部材ＣＣＭを含む。色変換部材ＣＣＭは量子ドットＱＤを含む。

色変換部材ＣＣＭは光源部材ＬＭ（図１）から提供された光の色を変化させて液晶層ＬＣＬに伝達する。例えば、光源部材ＬＭ（図１）から提供された光は、色変換部材ＣＣＭを通過した後、白色光として液晶層ＬＣＬに提供される。

また、図２に図示した第１実施形態で、色変換部材ＣＣＭはベース樹脂ＢＲ及び量子ドットＱＤを含む。量子ドットＱＤはベース樹脂ＢＲ内に分散される。

ベース樹脂ＢＲは、量子ドットＱＤが分散される媒質として、一般的にバインダーと称される多様な樹脂組成物からなる。但し、それに制限されることはなく、本明細書で量子ドットＱＤを分散配置させる媒質であれば、その名称、追加的な異なる機能、構成物質等に関係なく、ベース樹脂ＢＲと称される。ベース樹脂ＢＲは高分子樹脂である。例えば、ベース樹脂ＢＲは、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコン系樹脂、エポキシ系樹脂等である。ベース樹脂ＢＲは透明樹脂である。

量子ドットＱＤは光源部材ＬＭ（図１）から提供された光の波長を変換する粒子である。量子ドットＱＤは、数ナノメータのサイズの結晶構造を有する物質として、数百～数千個の原子で構成され、小さいサイズによってエネルギーバンドギャップ（ｂａｎｄ ｇａｐ）が大きくなる量子拘束（ｑｕａｎｔｕｍ ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ）効果を示す。量子ドットＱＤにバンドギャップよりもエネルギーが高い波長の光が入射すると、量子ドットＱＤは、その光を吸収して励起状態になり、特定波長の光を放出しながら底状態に落ちる。放出された波長の光はバンドギャップに該当される値を有する。量子ドットＱＤはそのサイズと組成等を調節することで、量子拘束効果による発光特性を調節することができる。

量子ドットは、ＩＩ－ＶＩ族化合物、ＩＩＩ－Ｖ族化合物、ＩＶ－ＶＩ族化合物、ＩＶ族元素、ＩＶ族化合物、及びこれらの組合せから選択される。

ＩＩ－ＶＩ族化合物は、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＭｇＳｅ、ＭｇＳ、及びこれらの混合物からなる群から選択される二元素化合物、ＣｄＳｅＳ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＳＴｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＳｅＴｅ、ＺｎＳＴｅ、ＨｇＳｅＳ、ＨｇＳｅＴｅ、ＨｇＳＴｅ、ＣｄＺｎＳ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＣｄＨｇＳ、ＣｄＨｇＳｅ、ＣｄＨｇＴｅ、ＨｇＺｎＳ、ＨｇＺｎＳｅ、ＨｇＺｎＴｅ、ＭｇＺｎＳｅ、ＭｇＺｎＳ、及びこれらの混合物からなる群から選択される三元素化合物、並びにＨｇＺｎＴｅＳ、ＣｄＺｎＳｅＳ、ＣｄＺｎＳｅＴｅ、ＣｄＺｎＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＳ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＨｇＺｎＳｅＳ、ＨｇＺｎＳｅＴｅ、ＨｇＺｎＳＴｅ、及びこれらの混合物からなる群から選択される四元素化合物からなる群から選択される。

ＩＩＩ－Ｖ族化合物は、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、及びこれらの混合物からなる群から選択される二元素化合物、ＧａＮＰ、ＧａＮＡｓ、ＧａＮＳｂ、ＧａＰＡｓ、ＧａＰＳｂ、ＡｌＮＰ、ＡｌＮＡｓ、ＡｌＮＳｂ、ＡｌＰＡｓ、ＡｌＰＳｂ、ＩｎＮＰ、ＩｎＮＡｓ、ＩｎＮＳｂ、ＩｎＰＡｓ、ＩｎＰＳｂ、ＧａＡｌＮＰ、及びこれらの混合物からなる群から選択される三元素化合物、並びにＧａＡｌＮＡｓ、ＧａＡｌＮＳｂ、ＧａＡｌＰＡｓ、ＧａＡｌＰＳｂ、ＧａＩｎＮＰ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＮＳｂ、ＧａＩｎＰＡｓ、ＧａＩｎＰＳｂ、ＩｎＡｌＮＰ、ＩｎＡｌＮＡｓ、ＩｎＡｌＮＳｂ、ＩｎＡｌＰＡｓ、ＩｎＡｌＰＳｂ、及びこれらの混合物からなる群から選択される四元素化合物からなる群から選択される。ＩＶ－ＶＩ族化合物は、ＳｎＳ、ＳｎＳｅ、ＳｎＴｅ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、及びこれらの混合物からなる群から選択される二元素化合物、ＳｎＳｅＳ、ＳｎＳｅＴｅ、ＳｎＳＴｅ、ＰｂＳｅＳ、ＰｂＳｅＴｅ、ＰｂＳＴｅ、ＳｎＰｂＳ、ＳｎＰｂＳｅ、ＳｎＰｂＴｅ、及びこれらの混合物からなる群から選択される三元素化合物、並びにＳｎＰｂＳＳｅ、ＳｎＰｂＳｅＴｅ、ＳｎＰｂＳＴｅ、及びこれらの混合物からなる群から選択される四元素化合物からなる群から選択される。ＩＶ族元素としては、Ｓｉ、Ｇｅ、及びこれらの混合物からなる群から選択される。ＩＶ族化合物としては、ＳｉＣ、ＳｉＧｅ、及びこれらの混合物からなる群から選択される二元素化合物である。

ここで、二元素化合物、三元素化合物、又は四元素化合物は、均一な濃度に粒子内に存在するか、或いは濃度分布が部分的に異なる状態に分かれて同一粒子内に存在する。

量子ドットＱＤはコア（ｃｏｒｅ）とコアを囲むシェル（ｓｈｅｌｌ）とを含むコアシェル構造である。また、１つの量子ドットが他の量子ドットを囲むコア／シェル構造を有してもよい。コアとシェルとの界面はシェルに存在する元素の濃度が中心に行くほど低くなる濃度勾配（ｇｒａｄｉｅｎｔ）を有する。

量子ドットＱＤはナノメータスケールのサイズを有する粒子である。量子ドットＱＤは約４５ｎｍ以下、望ましくは約４０ｎｍ以下、更に望ましくは約３０ｎｍ以下の発光波長スペクトルの半値幅（ｆｕｌｌ ｗｉｄｔｈ ｏｆ ｈａｌｆ ｍａｘｉｍｕｍ：ＦＷＨＭ）を有し、この範囲で色純度や色再現性を向上させることができる。また、このような量子ドットを通じて発光される光は全方向に放出されるため、光視野角が向上する。

また、量子ドットＱＤの形態は、本分野で一般的に使用する形態として特別に限定しないが、より具体的に球形、ピラミッド形、多重アーム形（ｍｕｌｔｉ－ａｒｍ）、又は立方体（ｃｕｂｉｃ）のナノ粒子、ナノチューブ、ナノワイヤ、ナノ繊維、ナノ板状粒子等の形態を使用することができる。

色変換部材ＣＣＭは入射した光をそれぞれ異なる波長領域の色に変換する複数の量子ドットＱＤを含む。

図４は、液晶表示パネルに含まれる色変換部材の第１例を示した断面図である。図４を参照すると、色変換部材ＣＣＭ－ａは、例えば特定波長の入射光を第１波長に変換して放出する第１量子ドットＱＤ１と第２波長に変換して放出する第２量子ドットＱＤ２とを含む。

図４に図示した第１例で、色変換部材ＣＣＭ－ａは、ベース樹脂ＢＲ及びベース樹脂ＢＲ内に分散されて配置された少なくとも１つの量子ドット（ＱＤ１、ＱＤ２）、及び散乱粒子ＦＰを含む。散乱粒子ＦＰはＴｉＯ_２やシリカ系ナノ粒子等である。散乱粒子ＦＰは量子ドット（ＱＤ１、ＱＤ２）から放出された光を散乱させて色変換部材ＣＣＭ－ａの外部に放出する。

例えば、色変換部材ＣＣＭ－ａが複数の量子ドット（ＱＤ１、ＱＤ２）を含む場合、光源部材ＬＭ（図１）から提供される光が青色光波長領域の光である場合、第１量子ドットＱＤ１は青色光を緑色光波長の光に変換させ、第２量子ドットＱＤ２は青色光を赤色光波長の光に変換させる。具体的に、光源部材ＬＭ（図１）から提供される光が４２０～４７０ｎｍで最大発光ピークを有する青色光である場合、第１量子ドットＱＤ１は５２０ｎｍ～５７０ｎｍで最大発光ピークを有する緑色光を放出し、第２量子ドットＱＤ２は６２０ｎｍ～６７０ｎｍで最大発光ピークを有する赤色光を放出する。但し、青色光、緑色光、及び赤色光が上記で提示した波長範囲の例示に制限されることはなく、本技術分野で青色光、緑色光、及び赤色光として認識される波長範囲を全て含むものと理解しなければならない。

一方、量子ドット（ＱＤ１、ＱＤ２）は、粒子のサイズに応じて放出する光の色相が変化し、第１量子ドットＱＤ１及び第２量子ドットＱＤ２の粒子のサイズは互いに異なる。例えば、第１量子ドットＱＤ１の粒子のサイズは第２量子ドットＱＤ２の粒子のサイズよりも小さい。この場合、第１量子ドットＱＤ１は第２量子ドットＱＤ２よりも短波長の光を放出する。

図２を再び参照すると、色変換部材ＣＣＭは第１低屈折層ＬＲＬ１上に直接配置される。色変換部材ＣＣＭは第１低屈折層ＬＲＬ１に接触する第１ベース面ＣＣＭ－Ｂと第１ベース面ＣＣＭ－Ｂに対向する第２ベース面ＣＣＭ－Ｔとを含む。即ち、色変換部材ＣＣＭは下部面である第１ベース面ＣＣＭ－Ｂが第１低屈折層ＬＲＬ１の上部面に接するように第１低屈折層ＬＲＬ１上に直接提供される。具体的に、第１ベース面ＣＣＭ－Ｂは外部に露出して隣接する他の部材に接触する色変換部材ＣＣＭの最下部面であり、第２ベース面ＣＣＭ－Ｔは外部に露出して隣接する他の部材に接触する色変換部材ＣＣＭの最上部面である。

例えば、色変換部材ＣＣＭは第１低屈折層ＬＲＬ１上にコーティングされて形成される。色変換部材ＣＣＭは、スリットコーティング、スピンコーティング、ロールコーティング、スプレーコーティング、インクジェットプリンティング等の多様な方法を利用して第１低屈折層ＬＲＬ１上に提供される。

液晶表示パネルＤＰａの第１基板ＳＵＢ１は第１偏光層ＰＬ１を含む。第１偏光層ＰＬ１は第１ベース基板ＢＳ１と液晶層ＬＣＬとの間に配置されたインセル（Ｉｎ－ｃｅｌｌ）形態の偏光層である。

第１偏光層ＰＬ１はコーティング型偏光層又は蒸着によって形成された偏光層である。第１偏光層ＰＬ１は二色性染料（ｄｉｃｈｒｏｉｃ ｄｙｅ）及び液晶化合物を含む物質をコーティングして形成される。或いは、第１偏光層ＰＬ１はワイヤグリッドタイプ偏光層である。

一方、図示していないが、液晶表示パネルＤＰａの第１基板ＳＵＢ１は、第１偏光層ＰＬ１上に配置されて液晶層ＬＣＬに隣接して配置された共通電極（図示せず）を含む。また、液晶層ＬＣＬの液晶分子を配列させるための配向層（図示せず）を更に含む。

液晶表示パネルＤＰａの第１基板ＳＵＢ１は１つの基板のみを含む。例えば、液晶表示パネルＤＰａの第１基板ＳＵＢ１はシングルガラス基板又はシングル高分子基板を含み、第１ベース基板ＢＳ１はシングルガラス基板又はシングル高分子基板である。即ち、第１基板ＳＵＢ１は基材の役割をする１つの基板のみを含んで液晶表示パネルＤＰａの全体の厚さを減少させる。

図２に図示した液晶表示パネルＤＰａは第１基板ＳＵＢ１に対向する第２基板ＳＵＢ２を含み、第２基板ＳＵＢ２は第２ベース基板ＢＳ２及び第２偏光層ＰＬ２を含む。

第２ベース基板ＢＳ２はガラスからなる。しかし、実施形態がこれに限定されることはなく、第２ベース基板ＢＳ２は、高分子樹脂からなり、例えばアクリル樹脂等を含んで形成される。第２ベース基板ＢＳ２は液晶表示パネルＤＰａの上部基板として使用される。第２ベース基板ＢＳ２は、後述する回路層（図示せず）、カラーフィルター層（図示せず）等が配置される基材の役割をする。

一方、図２に詳細に図示していないが、第２基板ＳＵＢ２の液晶層ＬＣＬの液晶分子の駆動を制御するための回路層（図示せず）、及び特定波長領域の色を透過させるフィルター部を含むカラーフィルター層（図示せず）を含む。

即ち、液晶表示パネルＤＰは回路層とカラーフィルター層とが１つの基板に形成されたＣＯＡ（Ｃｏｌｏｒ ｆｉｌｔｅｒ ｏｎ Ａｒｒａｙ）構造を有する。第２基板ＳＵＢ２の詳細構造については以下の図５に対する説明でより詳細に説明する。

一方、図２で、第２偏光層ＰＬ２は第２ベース基板ＢＳ２上に配置されるものとして図示したが、実施形態がこれに限定されるものではない。また、第２偏光層ＰＬ２の偏光子層と偏光子層を保護する少なくとも１つの保護層とを含む。

図２に図示した第１実施形態による液晶表示パネルＤＰａで、第２基板ＳＵＢ２に含まれる第２偏光層ＰＬ２はコーティング型偏光層又は蒸着によって形成された偏光層である。また、これと異なり第２偏光層ＰＬ２は別に製作されて第２ベース基板ＢＳ２上に提供されたフィルムタイプの偏光部材であってもよい。

図１～図４を参照すると、本実施形態の液晶表示パネルＤＰａは、導光板機能をする第１ベース基板ＢＳ１と第１低屈折層ＬＲＬ１、色変換部材ＣＣＭ、及び第１偏光層ＰＬ１が積層されて一体に提供された第１基板ＳＵＢ１を含み、導光板等の光学部材を表示パネルの基板と別個に提供した従来の液晶表示パネルに比べて薄い厚さに提供することができる。また、本実施形態の液晶表示パネルＤＰａは色変換部材ＣＣＭに量子ドットＱＤを含んで色純度及び輝度が改善された液晶表示パネルを具現することができる。

以下、図５～図１３を参照して多様な実施形態の液晶表示パネルについて説明する。図５～図１３に対する説明において、上述した図１～図４で説明した内容と重複する内容は再び説明せずに相違点を主に説明する。

図５は、第２実施形態による液晶表示パネルの断面を示した図面である。図５を参照すると、本実施形態の液晶表示パネルＤＰｂは、互いに対向する第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２、及び対向する第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間に配置された液晶層ＬＣＬを含む。

第１基板ＳＵＢ１は、第１ベース基板ＢＳ１、第１低屈折層ＬＲＬ１、色変換部材ＣＣＭ、集光部材ＬＤＭ、及び第１偏光層ＰＬ１を含む。図５に図示した第２実施形態の液晶表示パネルＤＰｂは、図２に図示した第１実施形態の液晶表示パネルＤＰａと比較して第１基板ＳＵＢ１に集光部材ＬＤＭを更に含む。また、図５では、図２に図示した第１実施形態の液晶表示パネルＤＰａと比較して第２基板ＳＵＢ２の構成をより詳細に図示した。

図６Ａ～図８Ｂは、集光部材ＬＤＭに含まれる集光パターン層の多様な例を示した図である。図６Ａ、図７Ａ、及び図８Ａは各々集光部材に含まれる集光パターン層の多様な例を示した斜視図であり、図６Ｂ、図７Ｂ、及び図８Ｂは各々図６Ａ、図７Ａ、及び図８Ａの集光パターン層の一部を示した断面図である。

図５及び図６Ａ～図８Ｂを参照すると、集光部材ＬＤＭは集光パターン部（ＯＰ－ａ、ＯＰ－ｂ、ＯＰ－ｃ）を含む。集光パターン部（ＯＰ－ａ、ＯＰ－ｂ、ＯＰ－ｃ）は液晶層ＬＣＬ方向に光を集光させる突出パターンである。

集光部材ＬＤＭは集光パターン層（ＯＳ－ａ、ＯＳ－ｂ、ＯＳ－ｃ）、及び集光パターン層（ＯＳ－ａ、ＯＳ－ｂ、ＯＳ－ｃ）上に配置された第２低屈折層ＬＲＬ２を含む。第２低屈折層ＬＲＬ２は集光パターン層（ＯＳ－ａ、ＯＳ－ｂ、ＯＳ－ｃ）の集光パターン部（ＯＰ－ａ、ＯＰ－ｂ、ＯＰ－ｃ）の間を満たして配置される。第２低屈折層ＬＲＬ２の屈折率は集光パターン層（ＯＳ－ａ、ＯＳ－ｂ、ＯＳ－ｃ）の屈折率よりも小さい。一方、集光パターン層（ＯＳ－ａ、ＯＳ－ｂ、ＯＳ－ｃ）はベース層ＯＢＰを更に含み、集光パターン部（ＯＰ－ａ、ＯＰ－ｂ、ＯＰ－ｃ）はベース層ＯＢＰ上に提供される。

集光パターン部（ＯＰ－ａ、ＯＰ－ｂ、ＯＰ－ｃ）の各々の第１ベース基板ＢＳ１に平行な断面は円、楕円、又は多角形状である。また、集光パターン部（ＯＰ－ａ、ＯＰ－ｂ、ＯＰ－ｃ）の各々の第１ベース基板ＢＳ１に垂直な断面は半円又は半楕円形状である。例えば、図６Ａ～図８Ｂを参照すると、第２方向軸ＤＲ２と第３方向軸ＤＲ３とが定義する平面に並べた平面での集光パターン部（ＯＰ－ａ、ＯＰ－ｂ、ＯＰ－ｃ）の各々の断面形状は、半円又は半楕円形状であるか、三角形若しくは多角形、又は多角形部と半円部若しくは半楕円部とを含む複合形状である。また、図示していないが、第１方向軸ＤＲ１と第２方向軸ＤＲ２とが定義する平面に並べた平面での集光パターン部（ＯＰ－ａ、ＯＰ－ｂ、ＯＰ－ｃ）の各々の断面形状は円、楕円、又は多角形である。

図５で集光パターン層ＯＳは色変換部材ＣＣＭ上に直接配置される。集光パターン層ＯＳは色変換部材ＣＣＭの上部面である第２ベース面ＣＣＭ－Ｔにコーティングされて形成される。或いは、集光パターン層ＯＳは印刷又はパターニング工程を利用して色変換部材ＣＣＭ上に直接提供される。

一方、図５に図示したものと異なり、他の実施形態の液晶表示パネルＤＰｂで、第１偏光層ＰＬ１は色変換部材ＣＣＭ上に配置され、集光部材ＬＤＭは第１偏光層ＰＬ１上に配置される。この場合、第１偏光層ＰＬ１は色変換部材ＣＣＭの第２ベース面ＣＣＭ－Ｔに接触して直接配置される。例えば、第１偏光層ＰＬ１はコーティング工程又は蒸着及びパターニング工程を利用して色変換部材ＣＣＭ上に直接提供される。

図６Ａを参照すると、集光パターン層ＯＳ－ａはプリズム形状の集光パターン部ＯＰ－ａを含む。集光パターン層ＯＳ－ａは第１方向軸ＤＲ１の方向に延長され、第１方向軸ＤＲ１に交差する第２方向軸ＤＲ２の方向に隣接して整列された複数の集光パターン部ＯＰ－ａを含む。第２低屈折層ＬＲＬ２は集光パターン部ＯＰ－ａの間を満たす。第２低屈折層ＬＲＬ２は集光パターン部ＯＰ－ａの屈折率よりも小さい屈折率を有する物質で形成される。第２低屈折層ＬＲＬ２は１．２以上１．４以下の屈折率を有する。第２低屈折層ＬＲＬ２については上述した第１低屈折層ＬＲＬ１に対する説明が同様に適用される。第２低屈折層ＬＲＬ２は集光パターン層ＯＳ－ａ上に配置されて集光パターン部ＯＰ－ａの集光効率を増大させる。

図６Ｂは図６ＡのＩＩＩ－ＩＩＩ’部分に対する断面を示したものであって、集光パターン層ＯＳ－ａの集光パターン部ＯＰ－ａは、第２方向軸ＤＲ２及び第３方向軸ＤＲ３が定義する平面に平行な断面上で第１側辺Ｓ１と第２側辺Ｓ２との長さが同一である二等辺三角形状を有する。例えば、集光パターン部ＯＰ－ａの三角形状の断面で、底辺Ｗ１は７０μｍ以下であり、２つの側辺（Ｓ１、Ｓ２）の間の角度θ１は９０°である。しかし、実施形態がこれに限定されることはなく、集光パターン層ＯＳ－ａは、集光パターン部ＯＰ－ａの配置間隔、集光パターン部ＯＰ－ａであるプリズム山の高さ、及びプリズム山の角度に応じて多様な形状に提供される。

図７Ａ～図８Ｂは、レンズ形状の集光パターン部を有する集光パターン層の実施例を示した。図７Ａは第２例として集光パターン層ＯＳ－ｂの斜視図を示し、図７Ｂは図７ＡのＩＶ－ＩＶ’に対応する断面を示した。図７Ａ及び図７Ｂを参照すると、集光パターン層ＯＳ－ｂは半球形状の集光パターン部ＯＰ－ｂを含む。集光パターン部ＯＰ－ｂは液晶層ＬＣＬ（図５）方向に膨らむレンズ形状である。集光パターン層ＯＳ－ｂはベース層ＯＢＰ及びベース層ＯＢＰ上に配列された複数の集光パターン部ＯＰ－ｂを含む。

複数の集光パターン部ＯＰ－ｂは、一定間隔に整列されて配列されるか、又はランダムに配列される。一方、複数の集光パターン部ＯＰ－ｂが一定間隔に整列されて配列された場合、隣接する集光パターン部ＯＰ－ｂの間の間隔であるピッチＤ１は２０μｍ以上７０μｍ以下である。また、集光パターン部ＯＰ－ｂの高さＨ１は１０μｍ以上５０μｍ以下である。

一方、上述した集光パターン部ＯＰ－ｂの間のピッチＤ１及び高さＨ１に対する数値は例示的な値であって、実施形態がこれに限定されることはなく、液晶表示パネルのサイズ、要求される集光効率等を考慮して集光パターン部ＯＰ－ｂのサイズ及び配列方法が変わる。

図８Ａ及び図８Ｂは集光パターン層ＯＳ－ｃの第３例を示した図である。図８Ａは集光パターン層ＯＳ－ｃの斜視図を示し、図８Ｂは図８ＡのＶ－Ｖ’に対応する断面を示した。図８Ａ及び図８Ｂを参照すると、集光パターン層ＯＳ－ｃはベース層ＯＢＰ及びベース層ＯＢＰ上に配列された複数の集光パターン部ＯＰ－ｃを含む。ベース層ＯＢＰに接する集光パターン部ＯＰ－ｃは、底面が多角形状であり、集光パターン部ＯＰ－ｃの上部が半球であるレンズ形状を有する。例えば、図８Ａに図示した第３例で、集光パターン部ＯＰ－ｃは、底面が６角形状を有し、高さ方向である第３方向軸ＤＲ３の方向に行くほど曲面に変更される。図８Ｂを参照すると、第３方向軸ＤＲ３に並べた断面上で集光パターン部ＯＰ－ｃは半円又は半楕円形状を有する。

一方、図６Ａ～図８Ｂで図示して説明した集光パターン層は例示的なものであって、実施形態がこれに限定されることはなく、図５に図示した第２実施形態で、集光部材ＬＤＭは多様な形状の集光パターン部を含むことができる。例えば、ベース層ＯＢＰ上に形成された集光パターン部の底面は円又は多角形状である。

第１ベース基板ＢＳ１（図５）に平行な断面、即ち第１方向軸ＤＲ１と第２方向軸ＤＲ２とが定義する平面に平行な平面での集光パターンの断面形状は、円、楕円、又は多角形である。また、第１ベース基板ＢＳ１（図５）に垂直な断面、即ち第２方向軸ＤＲ２と第３方向軸ＤＲ３とが定義する平面、又は第１方向軸ＤＲ１と第３方向軸ＤＲ３とが定義する平面での集光パターンの断面形状は、半円又は半楕円形状である。隣接する集光パターン部ＯＰ－ｃの間の間隔であるピッチＤ２は２０μｍ以上７０μｍ以下である。また、集光パターン部ＯＰ－ｃの高さＨ２は１０μｍ以上５０μｍ以下である。例えば、集光パターン部ＯＰ－ｃの間のピッチＤ２は約２０μｍであり、高さＨ２は５０μｍである。

図９は、集光部材の他の例を示した斜視図である。図９を参照すると、本実施例の集光部材ＬＤＭ－ａは、第１集光パターン層ＯＳ－ａ１、第２低屈折層ＬＲＬ２、第２集光パターン層ＯＳ－ａ２、及び第３低屈折層ＬＲＬ３を含む。

第１集光パターン層ＯＳ－ａ１は第１方向軸ＤＲ１の方向に延長された集光パターン部ＯＰ１を含み、第２集光パターン層ＯＳ－ａ２は第１方向軸ＤＲ１に対して直角に交差する第２方向軸ＤＲ２の方向に延長された交差パターン部ＯＰ２を含む。第１集光パターン層ＯＳ－ａ１の集光パターン部ＯＰ１は、第１方向軸ＤＲ１方向に延長され、第２方向軸ＤＲ２と第３方向軸ＤＲ３とが定義する平面に平行な平面で三角形状を有するプリズムパターンであり、第２集光パターン層ＯＳ－ａ２の交差パターン部ＯＰ２は、第２方向軸ＤＲ２方向に延長され、第１方向軸ＤＲ１と第３方向軸ＤＲ３とが定義する平面に平行な平面で三角形状を有するプリズムパターンである。即ち、第１集光パターン層ＯＳ－ａ１は第１方向軸ＤＲ１の方向に延長されたプリズム形状のパターンを有し、第２集光パターン層ＯＳ－ａ２は第２方向軸ＤＲ２の方向に延長されたプリズム形状のパターンを有する。

再び図５を参照すると、本実施形態の液晶表示パネルＤＰｂで、集光部材ＬＤＭは色変換部材ＣＣＭ上に配置される。集光部材ＬＤＭは色変換部材ＣＣＭ上に直接配置される。即ち、集光部材ＬＤＭの下部面は色変換部材ＣＣＭの上部面である第２ベース面ＣＣＭ－Ｔに接触して配置される。

集光部材ＬＤＭの上には第１偏光層ＰＬ１が配置される。また、第１偏光層ＰＬ１の上には共通電極ＣＥが配置される。

共通電極ＣＥは、第１基板ＳＵＢ１上に提供され、第２基板ＳＵＢ２に形成された画素電極ＰＥと共に電界を形成して液晶層ＬＣＬを制御する。共通電極ＣＥは透明導電性物質で形成される。共通電極ＣＥは、例えばＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、ＩＴＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）等の導電性金属酸化物で形成される。共通電極ＣＥの上には配向層（図示せず）が配置される。

一方、図５に図示した第２実施形態の液晶表示パネルＤＰｂに対する説明において、第１基板ＳＵＢ１の導光パターン部ＧＰを含む第１ベース基板ＢＳ１、第１低屈折層ＬＲＬ１、色変換部材ＣＣＭ、及び第１偏光層ＰＬ１に対しては上述した図２～図４に対する説明と同一な内容が適用される。

図５を参照すると、第２基板ＳＵＢ２は、第２ベース基板ＢＳ２、第２ベース基板ＢＳ２の下部面ＢＳ２－Ｂに配置された回路層ＣＬ、回路層ＣＬと液晶層ＬＣＬとの間に配置されたカラーフィルター層ＣＦＬを含む。本実施形態の液晶表示パネルＤＰｂは回路層ＣＬとカラーフィルター層ＣＦＬとが全て第２基板ＳＵＢ２に含まれるように形成される。

例えば、回路層ＣＬは、ゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体パターン、ソース電極、ドレーン電極等を含む薄膜トランジスタを含む。薄膜トランジスタは画素電極ＰＥに連結される。

画素電極ＰＥは液晶層ＬＣＬを介して共通電極ＣＥと対向して配置される。画素電極ＰＥは液晶層ＬＣＬとカラーフィルター層ＣＦＬとの間に配置される。画素電極ＰＥは透明な導電性物質で形成される。特に、画素電極ＰＥは透明導電性酸化物（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｏｘｉｄｅ）で形成される。透明導電性酸化物は、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、ＩＴＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）等である。

一方、回路層ＣＬと第２ベース基板ＢＳ２との間には低反射パターン（図示せず）が更に含まれる。低反射パターン（図示せず）は、反射率が低い金属からなるパターンとして、第２ベース基板ＢＳ２を透過して回路層ＣＬに提供される光の一部を遮断する機能をする。例えば、低反射パターン（図示せず）は薄膜トランジスタの一部構成に重畳して配置され、低反射パターン（図示せず）を配置することによって外部光が薄膜トランジスタで反射されることを一部遮断する。

カラーフィルター層ＣＦＬはそれぞれ異なる波長領域の光を透過させる複数のフィルター部（ＣＦ１、ＣＦ２）を含む。複数のフィルター部（ＣＦ１、ＣＦ２）の中の隣接するフィルター部の間には遮光部ＢＭが更に配置される。遮光部ＢＭは隣接するフィルター部（ＣＦ１、ＣＦ２）の境界ＢＲＬに重畳して配置される。

遮光部ＢＭはブラックマトリックスである。遮光部ＢＭはブラック顔料又は染料を含む有機遮光物質又は無機遮光物質を含んで形成される。遮光部ＢＭは、光漏れ現象を防止し、隣接するフィルター部（ＣＦ１、ＣＦ２）の間を区分する。

一方、図５に図示したものと異なり平面上で見る時、遮光部ＢＭの少なくとも一部分は隣接するフィルター部（ＣＦ１、ＣＦ２）のエッジに重畳して配置される。即ち、第１方向軸ＤＲ１と第２方向軸ＤＲ２とが定義する平面上で遮光部ＢＭは隣接するフィルター部（ＣＦ１、ＣＦ２）の各々の縁部分に少なくとも一部分が重畳するように配置される。

一方、図５では、隣接して配置された２つのフィルター部（ＣＦ１、ＣＦ２）を図示したが、実施形態がこれに限定されることはなく、カラーフィルター層ＣＦＬはそれぞれ異なる波長領域の光を透過させる３つ以上のフィルター部を含むことができる。例えば、カラーフィルター層ＣＦＬは赤色フィルター部、緑色フィルター部、青色フィルター部を含むか、或いはカラーフィルター層ＣＦＬは赤色フィルター部、緑色フィルター部、青色フィルター部、白色フィルター部等を含むが、実施形態がこれに限定されるものではない。カラーフィルター層ＣＦＬに含まれるそれぞれ異なる波長領域の光を透過させるフィルター部の配列順序は多様に組合される。

また、図５では、隣接する２つのフィルター部（ＣＦ１、ＣＦ２）が厚さ方向である第３方向軸ＤＲ３の方向に一部が重畳して配置されるものとして図示したが、実施形態がこれに限定されることはない。例えば、隣接する２つのフィルター部（ＣＦ１、ＣＦ２）は互いに離隔されて配列される。この場合、遮光部ＢＭは、離隔されたフィルター部（ＣＦ１、ＣＦ２）の間に配置されるか、或いは離隔されたフィルター部の各々のエッジ部分に少なくとも一部が重畳するように配置される。

図５に図示した第２基板ＳＵＢ２に対する説明において、第２ベース基板ＢＳ２及び第２偏光層ＰＬ２に対する説明は上述した図２に図示した液晶表示パネルＤＰａでの内容が同様に適用される。

図１０は、色変換部材の第２例を含む第３実施形態による液晶表示パネルＤＰｃの断面図である。図１０に図示した第３実施形態の液晶表示パネルＤＰｃは、図５に図示した第２実施形態の液晶表示パネルＤＰａと比較して、色変換部材ＣＣＭ－１の構成及び第２偏光層ＰＬ２－２の配置位置において差異がある。以下、図１０で示した本実施形態の液晶表示パネルに対する説明において、上述した図１～図９で説明した内容と重複する内容は再び説明せずに相違点を主に説明する。

色変換部材ＣＣＭ－１は少なくとも１つのバリア層（ＢＬ－Ｄ、ＢＬ－Ｔ）を更に含む。少なくとも１つのバリア層（ＢＬ－Ｄ、ＢＬ－Ｔ）は第１ベース面ＣＣＭ－Ｂ又は第２ベース面ＣＣＭ－Ｔに隣接して配置される。

例えば、図１０に図示した第３実施形態で、色変換部材ＣＣＭ－１は第１低屈折層ＬＲＬ１に接触する第１バリア層ＢＬ－Ｄ及び集光部材ＬＤＭに接する第２バリア層ＢＬ－Ｔを含む。この場合、色変換部材ＣＣＭ－１の第１ベース面ＣＣＭ－Ｂは第１低屈折層ＬＲＬ１に接触する第１バリア層ＢＬ－Ｄの一面になり、色変換部材ＣＣＭ－１の第２ベース面ＣＣＭ－Ｔは集光部材ＬＤＭに接触する第２バリア層ＢＬ－Ｔの一面になる。即ち、本実施形態で色変換部材ＣＣＭ－１に含まれる第１バリア層ＢＬ－Ｄの一面が外部に露出して隣接する他の部材に接触する色変換部材ＣＣＭ－１の最下部面になり、第２バリア層ＢＬ－Ｔの一面が外部に露出して隣接する他の部材に接触する色変換部材ＣＣＭ－１の最上部面になる。

色変換部材ＣＣＭ－１は量子ドットＱＤとベース樹脂ＢＲとを含む色変換層ＣＣＬとこれを保護するバリア層（ＢＬ－Ｄ、ＢＬ－Ｔ）とを含む。例えば、色変換部材ＣＣＭ－１は色変換層ＣＣＬ並びに色変換層ＣＣＬの上部面及び下部面の中の少なくとも１つの面上に配置された少なくとも１つのバリア層（ＢＬ－Ｄ、ＢＬ－Ｔ）を含む。

バリア層（ＢＬ－Ｄ、ＢＬ－Ｔ）は水分及び／又は酸素（以下、‘水分／酸素’と称する）の浸透を防ぐ役割をする。バリア層（ＢＬ－Ｄ、ＢＬ－Ｔ）は少なくとも１つの無機層を含む。即ち、バリア層（ＢＬ－Ｄ、ＢＬ－Ｔ）は無機物質を含んでなる。例えば、バリア層（ＢＬ－Ｄ、ＢＬ－Ｔ）は、シリコン窒化物、アルミニウム窒化物、ジルコニウム窒化物、チタニウム窒化物、ハフニウム窒化物、タンタル窒化物、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、チタニウム酸化物、錫酸化物、セリウム酸化物、シリコン酸化窒化物や光透過率が確保された金属薄膜等を含んでなる。一方、バリア層（ＢＬ－Ｄ、ＢＬ－Ｔ）は有機膜を更に含む。バリア層（ＢＬ－Ｄ、ＢＬ－Ｔ）は単一層又は複数の層に構成される。

図１０を参照すると、色変換部材ＣＣＭ－１は第１低屈折層ＬＲＬ１に接触する第１バリア層ＢＬ－Ｄと色変換部材ＣＣＭ－１上に配置された集光部材ＬＤＭに接触する第２バリア層ＢＬ－Ｔを含む。図１０で第１及び第２バリア層（ＢＬ－Ｄ、ＢＬ－Ｔ）の各々は１つの層として図示しているが、実施形態がこれに限定されることはなく、第１及び第２バリア層（ＢＬ－Ｄ、ＢＬ－Ｔ）の各々は複数の層を含む。

第１バリア層ＢＬ－Ｄが複数の層を含む場合、第１バリア層ＢＬ－Ｄは、複数の無機膜を含むか、又は無機膜及び有機膜の両方を含む。また、第２バリア層ＢＬ－Ｔが複数の層を含む場合、第２バリア層ＢＬ－Ｔは、複数の無機膜を含むか、又は無機膜及び有機膜の両方を含む。

一方、図示しなかったが、集光部材ＬＤＭ上にもバリア層を更に配置することができる。集光部材ＬＤＭ上に配置されたバリア層も無機膜又は有機膜を含む。例えば、集光部材ＬＤＭの上には無機膜及び有機膜が交互に配置される。

図１０に図示した第３実施形態で、第２偏光層ＰＬ２－２は液晶層ＬＣＬとカラーフィルター層ＣＦＬとの間又はカラーフィルター層ＣＦＬと第２ベース基板ＢＳ２との間に配置される。即ち、第２偏光層ＰＬ２－２は液晶層ＬＣＬと第２ベース基板ＢＳ２との間に配置されたインセル（Ｉｎ－ｃｅｌｌ）形態の偏光層である。例えば、第２偏光層ＰＬ２－２はコーティング型偏光子又はワイヤグリッドタイプの偏光子である。

図１１Ａ及び図１１Ｂは、色変換部材の多様な例を示した断面図である。図１１Ａに図示した色変換部材ＣＣＭ－１ａの第３例は、図１０に図示した第２例の色変換部材ＣＣＭ－１と比較して上部面である第２ベース面ＣＣＭ－Ｔに隣接する第２バリア層ＢＬ－Ｔのみを含むことにおいて差異がある。色変換部材ＣＣＭ－１ａは色変換層ＣＣＬ及び第２バリア層ＢＬ－Ｔを含む。一方、この場合、色変換部材ＣＣＭ－１ａの第２ベース面ＣＣＭ－Ｔは露出した第２バリア層ＢＬ－Ｔの上部面になる。

また、図１１Ｂに図示した色変換部材ＣＣＭ－１ｂの第４例は、図１０に図示した色変換部材ＣＣＭ－１と比較して上部面である第２ベース面ＣＣＭ－Ｔに隣接する第２バリア層ＢＬ－Ｔが複数の層を含むことにおいて差異がある。色変換部材ＣＣＭ－１ｂは、色変換層ＣＣＬ、第１バリア層ＢＬ－Ｄ、第１サブバリア層ＢＬ－Ｔ１及び第２サブバリア層ＢＬ－Ｔ２を含む。一方、この場合、色変換部材ＣＣＭ－１ｂの第２ベース面ＣＣＭ－Ｔは露出した第２サブバリア層ＢＬ－Ｔ２の上部面になる。

図１２及び図１３は、多様な実施形態による液晶表示パネルの断面図である。以下、図１２及び図１３に図示した第４及び第５実施形態の液晶表示パネルに対する説明において、類似の参照符号を有する各構成に対しては図１～図１０で説明した内容が同様に適用される。以下、図１２及び図１３に対する説明においては、上述した図１～図１１と重複する内容は再び説明せずに相違点を主に説明する。

図１２を参照すると、第４実施形態の液晶表示パネルＤＰｄの第１基板ＳＵＢ１は、順次的に積層された第１ベース基板ＢＳ１、色変換部材ＣＣＭ－１、集光部材ＬＤＭ、及び第１偏光層ＰＬ１を含む。また、第１基板ＳＵＢ１は液晶層ＬＣＬに隣接して配置された共通電極ＣＥを含む。第１ベース基板ＢＳ１は導光パターン部ＧＰを含む。

図１２に図示した第４実施形態で、第１基板ＳＵＢ１は第１偏光層ＰＬ１上に配置された遮光部ＢＭ－１を更に含む。遮光部ＢＭ－１は第２基板ＳＵＢ２に含まれるカラーフィルター層ＣＦＬの隣接するフィルター部（ＣＦ１、ＣＦ２）の間の境界ＢＲＬに重畳して配置される。また、共通電極ＣＥは遮光部ＢＭをカバーして第１偏光層ＰＬ１上に配置される。

第２基板ＳＵＢ２は、第２ベース基板ＢＳ２、並びに第２ベース基板ＢＳ２から液晶層ＬＣＬ方向に順次的に配置された回路層ＣＬ、カラーフィルター層ＣＦＬ、及び画素電極ＰＥを含む。画素電極ＰＥは液晶層ＬＣＬを介して共通電極ＣＥに対向して配置される。

図１２を参照すると、第２基板ＳＵＢ２に含まれる第２偏光層ＰＬ２－２は回路層ＣＬと第２ベース基板ＢＳ２との間に配置されるが、実施形態がこれに限定されるものではない。第２偏光層ＰＬ２－２は液晶層ＬＣＬとカラーフィルター層ＣＦＬとの間又はカラーフィルター層ＣＦＬと第２ベース基板ＢＳ２との間に配置される。第２偏光層ＰＬ２－２はコーティング型偏光子又はワイヤグリッドタイプの偏光子である。

一方、図２、図５、図１０、及び図１２で図示して説明した液晶表示パネルの実施形態は例示的なものであって、第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２の各々の構成は本発明の範囲内で多様に変形される。

上述した実施形態の液晶表示パネルは、導光パターン部を有するベース基板、色変換部材、偏光層等を一体に提供し、一体に提供された基板を液晶表示パネルの基板に使用することによって、光学部材を表示パネルと別に提供する従来の場合と比較して同等以上の表示品質を示し、薄形の液晶表示パネルを具現する効果を有する。また、量子ドットを含む色変換部材と集光パターン層を有する集光部材とを第１ベース基板上に順次的に適用して色変換部材及び集光部材等をインセル形態に提供することによって、光学部材が外部環境に露出する場合に発生する信頼性の問題を改善することができる。

また、上述した実施形態の液晶表示パネルは、第１ベース基板上に第１低屈折層、色変換部材、及び集光部材を順次的に提供して表示パネルと光学部材とを結合させるモジュール工程を最少化して液晶表示パネル製造時の生産性を増加させることができる。

図１３は第５実施形態の液晶表示パネルの断面を示したものであって、本実施形態の液晶表示パネルＤＰｅは曲がった第１基板ＳＵＢ１’及び曲がった第２基板ＳＵＢ２’を含む。

即ち、図１３に図示した第５実施形態の液晶表示パネルＤＰｅはカーブド液晶表示パネルである。本実施形態の液晶表示パネルＤＰｅは所定の曲率／曲率半径に曲がっている。本実施形態の液晶表示パネルＤＰｅはフレキシブルなものであってもよく、リジッドものでもよい。

図１３では、映像を提供する表示面になる第２基板ＳＵＢ２’側から見た場合、本実施形態の液晶表示パネルＤＰｅが凹んでいるように曲がった形状を有するものとして図示したが、実施形態がこれに限定されるものではない。例えば、図１３に図示したものと異なり他の実施形態の液晶表示パネルＤＰｅは第２基板ＳＵＢ２’側から見た場合、膨らんでいる形状を有してもよい。

第１基板ＳＵＢ１’及び第２基板ＳＵＢ２’は曲がり、第１基板ＳＵＢ１’及び第２基板ＳＵＢ２’の曲率半径は互いに異なってもよい。例えば、第１基板ＳＵＢ１’の曲率半径は第２基板ＳＵＢ２’の曲率半径よりも小さいが、実施形態がこれに限定されるものではない。

図１３で、第１基板ＳＵＢ１’は導光パターン部ＧＰを含む第１ベース基板ＢＳ１、第１低屈折層ＬＲＬ１、色変換部材ＣＣＭ、第１偏光層ＰＬ１、及び共通電極ＣＥを含む。第１基板ＳＵＢ１’に含まれる構成である第１ベース基板ＢＳ１、第１低屈折層ＬＲＬ１、色変換部材ＣＣＭ、第１偏光層ＰＬ１、及び共通電極ＣＥは全て同一な形態に曲がっている。

一方、図示していないが、第１基板ＳＵＢ１’は集光部材ＬＤＭ（図５）を更に含み、色変換部材ＣＣＭはバリア層（ＢＬ－Ｄ、ＢＬ－Ｔ）（図１０）を更に含んでもよい。

第２基板ＳＵＢ２’は、第２ベース基板ＢＳ２、第２ベース基板ＢＳ２上に配置された第２偏光層ＰＬ２、第２ベース基板ＢＳ２から液晶層ＬＣＬ方向に順次的に配列された回路層ＣＬ、カラーフィルター層ＣＦＬ、及び画素電極ＰＥを含む。また、第２基板ＳＵＢ２’はカラーフィルター層ＣＦＬの隣接するフィルター部（ＣＦ１、ＣＦ２）の境界ＢＲＬに重畳して配置された遮光部ＢＭを含む。

しかし、実施形態がこれに限定されることはなく、例えば図１３に図示した第５実施形態の液晶表示パネルＤＰｅで、第１基板ＳＵＢ１’及び第２基板ＳＵＢ２’の構成は、図２、図５、図１０、及び図１２で図示して説明した液晶表示パネルの第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２の構成が多様に組合されて適用される。

図１３に図示した第５施形態の液晶表示パネルＤＰｅで、液晶層ＬＣＬは垂直配向液晶分子を含む。即ち、第５実施形態の液晶表示パネルＤＰｅは、垂直配向モード、ＳＶＡ（ｓｕｐｅｒ Ｖｅｒｔｉｃａｌ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、Ｓ－ＰＶＡ（Ｓｕｐｅｒ ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード等に具現される。

図１３に図示した第５実施形態の液晶表示パネルＤＰｅは、導光パターン部ＧＰを含む第１ベース基板ＢＳ１、色変換部材ＣＣＭ、第１偏光層ＰＬ１等を一体に含んで表示パネルの全体厚さを減少させることによって、第１基板ＳＵＢ１’及び第２基板ＳＵＢ２’が曲がった場合にも第１基板ＳＵＢ１’及び第２基板ＳＵＢ２’に含まれる各構成の変形を最少化しながら、カーブド液晶表示パネルを具現することができる。

図１４は、上述した図５の第２実施形態による液晶表示パネルの第１基板ＳＵＢ１の製造段階を概略的に示した図である。図１４のステップ１～ステップ６は第１基板ＳＵＢ１の製造段階を順次的に示したものであるが、実施形態がこれに限定されることはなく、例えば、ステップ３とステップ４とは順序が変更される。また、導光パターン部ＧＰを形成するステップ６は、ステップ１の前又はステップ１の後の段階で進行される。

ステップ１を参照すると、先ず第１ベース基板ＢＳ１に第１低屈折層ＬＲＬ１を直接提供する。第１低屈折層ＬＲＬ１は、第１ベース基板ＢＳ１上に直接配置され、０．１μｍ～１０μｍの厚さに提供される。

次にステップ２では色変換部材ＣＣＭを形成する段階を示した。第１低屈折層ＬＲＬ１上に色変換部材ＣＣＭが提供される。色変換部材ＣＣＭは量子ドットを含む色変換層である。色変換部材ＣＣＭは、少なくとも１つの量子ドットを含み、第１低屈折層ＬＲＬ１上に直接配置される。色変換部材ＣＣＭは０．５μｍ～１００μｍの厚さに提供される。色変換部材ＣＣＭはコーティング工程を利用して第１低屈折層ＬＲＬ１上に提供される。

一方、色変換部材ＣＣＭがバリア層を更に含む場合、バリア層が第１低屈折層に接する色変換部材ＣＣＭのベース面になる。バリア層は無機膜又は有機膜を含む。バリア層は単層又は多層に提供される。バリア層を提供する段階はステップ１とステップ２との間及びステップ２とステップ３との間に進行される。

ステップ３は集光部材ＬＤＭを提供する段階を示した。集光部材ＬＤＭを提供する段階は、色変換部材ＣＣＭ上に直接コーティング又はパターニング方法を利用して集光部材を形成するか、或いは集光部材ＬＤＭを光学シート形態に色変換部材ＣＣＭ上に提供する。

ステップ４は第１偏光層ＰＬ１を提供する段階を示した。第１偏光層ＰＬ１は集光部材ＬＤＭ上に直接提供される。第１偏光層ＰＬ１はコーティング型偏光層又はワイヤグリッド偏光層である。一方、第１偏光層ＰＬ１は色変換部材ＣＣＭ上に直接配置されてもよく、この場合、第１偏光層ＰＬ１を提供した後に第１偏光層ＰＬ１上に集光部材ＬＤＭが形成される。

ステップ５は共通電極ＣＥを形成する段階を示した。共通電極ＣＥはＩＴＯ又はＩＺＯ等を蒸着して形成される。

ステップ６は導光パターン部ＧＰを形成した段階を示した。導光パターン部ＧＰは、第１ベース基板ＢＳ１の下部面に直接パターニングして形成されるか、或いは転写工程を利用して第１ベース基板ＢＳ１に提供される。

以下では、図面を参照して一実施形態の液晶表示装置に対して説明する。

図１５は、図１のＩＩ－ＩＩ’に対応する部分の一実施形態による液晶表示装置の断面図である。一方、図１５に図示して説明した本実施形態の液晶表示装置ＤＤに含まれる液晶表示パネルＤＰは、上述した実施形態の液晶表示パネルに該当し、図１５に図示したもの以外に上述した図１～図１３で説明した実施形態の液晶表示パネルが適用される。図１５に図示した本実施形態の液晶表示装置ＤＤの断面図は図１のＩＩ－ＩＩ’面に対応する部分である。

本実施形態の液晶表示装置ＤＤは光源部材ＬＭと液晶表示パネルＤＰとを含む。また、液晶表示装置ＤＤは光源部材ＬＭと液晶表示パネルＤＰとを収納するハウジングＨＡＵを更に含む。

液晶表示パネルＤＰは、互いに対向する第１基板ＳＵＢ１、第２基板ＳＵＢ２、及び第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間に配置された液晶層ＬＣＬを含む。第１基板ＳＵＢ１は、導光パターン部ＧＰを含む第１ベース基板ＢＳ１、低屈折層ＬＲＬ１、色変換部材ＣＣＭ－１、集光部材ＬＤＭ、第１偏光層ＰＬ１、及び共通電極ＣＥを含む。また、図１５に図示した本実施形態の液晶表示装置ＤＤは、第２ベース基板ＢＳ２、第２偏光層ＰＬ、回路層ＣＬ、カラーフィルター層ＣＦＬ、及び画素電極ＰＥを含む。第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２の各構成に対する説明は上述した実施形態の液晶表示パネルに対する説明と同一な内容が適用される。

一方、図１５を参照すると、本実施形態で、色変換部材ＣＣＭ－１は第１及び第２バリア層（ＢＬ－Ｄ、ＢＬ－Ｔ）を含み、第２バリア層ＢＬ－Ｔは色変換層ＣＣＬの側面をカバーするように配置される。例えば、第２バリア層ＢＬ－Ｔは色変換層ＣＣＬを密封する封止層の機能をする。

光源部材ＬＭは液晶表示パネルＤＰに光を提供する。光源部材ＬＭは液晶表示パネルＤＰの少なくとも一側に配置される。光源部材ＬＭは回路基板ＦＢ及び回路基板ＦＢ上に配置された発光素子パッケージＬＤを含む。発光素子パッケージＬＤの発光面ＥＳは第１基板ＳＵＢ１の側面に対向するように配置される。例えば、本実施形態の液晶表示装置ＤＤで、発光素子パッケージＬＤの発光面ＥＳは第１ベース基板ＢＳ１の側面に対向するように配置される。発光面ＥＳに対向する第１ベース基板ＢＳ１の側面は入光面ＩＳである。

回路基板ＦＢは実装された発光素子パッケージＬＤに電源を提供する。例えば、回路基板ＦＢは実装された発光素子パッケージＬＤに調光（Ｄｉｍｍｉｎｇ）信号及び駆動電圧を提供する。

回路基板ＦＢは少なくとも１つの絶縁層（図示せず）と少なくとも１つの回路層（図示せず）とを含んで形成される。例えば、回路基板ＦＢはＭＣＰＣＢ（Ｍｅｔａｌ Ｃｏｒｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）である。

一方、回路基板ＦＢ上には複数の発光素子パッケージＬＤが配置される。複数の発光素子パッケージＬＤは同一の波長領域の光を放出する。また、これと異なり、光源部材ＬＭはそれぞれ異なる波長領域の光を放出する複数の発光素子パッケージＬＤを含んでもよい。また、１つの発光素子パッケージＬＤでそれぞれ異なる波長領域の光が混合されて放出されてもよい。

また、図１５に図示した本実施形態の表示装置ＤＤは反射部材ＲＦを更に含む。反射部材ＲＦは第１基板ＳＵＢ１の下部に配置される。反射部材ＲＦは導光パターン部ＧＰに対向して配置される。反射部材ＲＦは反射フィルムや反射コーティング層を含む。反射部材ＲＦは第１基板ＳＵＢ１の下部面に出射した光を反射して再び第１基板ＳＵＢ１の第１ベース基板ＢＳ１の内部に進入させる。

図１６Ａ及び図１６Ｂは、光源部材の多様な例を示した断面図である。図１６Ａを参照すると、光源部材ＬＭ－ａに含まれる発光素子パッケージＬＤは、発光素子ＬＥＤ、一対のリードフレーム（ＬＦ１、ＬＦ２）、及びボディー部ＢＤを含む。

発光素子ＬＥＤは回路基板ＦＢで提供される電圧に応答して光を発生するものであって、発光素子ＬＥＤは、ｎ形半導体層、活性層、ｐ形半導体層が順次的に積層された構造を有し、駆動電圧が印加されると、電子と正孔とが移動しながら再結合されて光を発生する。

ボディー部ＢＤは、発光素子ＬＥＤを実装し、第１リードフレームＬＦ１及び第２リードフレームＬＦ２を固定する。ボディー部ＢＤは高分子樹脂等の物質で構成される。また、ボディー部ＢＤはキャビティＣＶを有し、キャビティＣＶは発光素子ＬＥＤが実装される空間である。

発光素子ＬＥＤはボディー部ＢＤのキャビティＣＶ内に配置され、キャビティＣＶは発光素子ＬＥＤを囲み、キャビティＣＶ内に満たされたシーリング部ＳＬが配置される。シーリング部ＳＬは発光素子ＬＥＤを保護する役割をする。また、シーリング部ＳＬは場合によって充填レジンＳＲと共に蛍光体ＰＰを含む。充填レジンＳＲにはエポキシレジンやアクリルレジン等が使用される。

蛍光体ＰＰとしては、赤色蛍光体、黄色蛍光体、又は緑色蛍光体等が使用されるが、実施形態はこれに限定されず、発光素子ＬＥＤから放出される光によって励起される蛍光体物質が選択的に含まれる。

また、第１リードフレームＬＦ１及び第２リードフレームＬＦ２の各々はボディー部ＢＤの一部分を貫通する。また、キャビティＣＶ内で露出したリードフレーム（ＬＦ１、ＬＦ）２と発光素子ＬＥＤとは連結電線（ＷＬ１、ＷＬ２）によって電気的に連結される。

図１６Ｂに図示した他の例の光源部材ＬＭ－ｂは回路基板ＦＢ及び回路基板ＦＢ上に配置された発光素子パッケージＬＤを含み、発光素子パッケージＬＤは発光素子ＬＥＤとシーリング部ＳＬ’とを含む。

シーリング部ＳＬ’は発光素子ＬＥＤを囲むように配置され、例えばレンズ形状に提供される。シーリング部ＳＬ’は、図１６Ａで説明したように充填レジンＳＲを含むか、或いは充填レジンＳＲと共に蛍光体ＰＰを更に含む。

図１５、図１６Ａ、及び図１６Ｂを参照すると、一実施形態で、発光素子ＬＥＤは青色光を放出する。一実施形態で、別の蛍光体を含まない発光素子パッケージＬＤは青色光を放出する。発光素子パッケージＬＤが青色光を提供する場合、液晶表示パネルＤＰの色変換部材ＣＣＭに含まれる量子ドットＱＤは青色光によって励起されて緑色光を放出する第１量子ドットと青色光によって励起されて赤色光を放出する第２量子ドットとを含む。

また、他の実施形態で、発光素子パッケージＬＤは青色光を放出する発光素子ＬＥＤ及び青色光によって励起されて赤色光を放出する第１蛍光体を含む。即ち、第１蛍光体は赤色蛍光体である。この場合、発光素材パッケージＬＤは青色光と赤色光とを液晶表示パネルＤＰに提供する。液晶表示パネルＤＰの色変換部材ＣＣＭは青色光によって励起されて緑色光を放出する第１量子ドットを含む。

更に他の実施形態で、発光素子パッケージＬＤは青色光を放出する発光素子ＬＥＤ及び青色光によって励起されて緑色光を放出する第２蛍光体を含む。即ち、第２蛍光体は緑色蛍光体である。この場合、発光素材パッケージＬＤは青色光と緑色光とを液晶表示パネルＤＰに提供する。液晶表示パネルＤＰの色変換部材ＣＣＭは青色光によって励起されて赤色光を放出する第２量子ドットを含む。

一方、光源部材ＬＭから提供された光は色変換部材ＣＣＭ－１を経由しながら、白色光で液晶層ＬＣＬに提供される。即ち、光源部材ＬＭの発光素子ＬＥＤ、発光素子パッケージＬＤに含まれる蛍光体ＰＰ、及び色変換部材ＣＣＭ－１に含まれる量子ドットＱＤの多様な組合せによって最終的に白色光に色変換されて液晶層ＬＣＬに提供される。

本発明の実施形態による液晶表示装置は、導光パターン部を有するベース基板、色変換部材、偏光層等を一体に提供し、一体に提供された基板を液晶表示パネルの基板として使用することによって、光学部材を表示パネルと別に提供する従来の場合と比較して同等以上の表示品質を示し、より薄い厚さを具現することができる。また、液晶層に提供される光が量子ドットを含む色変換部材を通過して提供されることによって、液晶表示装置の色再現性と輝度とが改善される。一方、本発明の実施形態の液晶表示装置は、白色光を提供するための色変換部材と光効率を増大させるための集光パターン層とを液晶表示パネルの第１ベース基板と一体に提供して色変換部材又は集光パターン層等の光学部材が外部環境に露出する部分を最小化することができるため、水分又は酸素に露出する場合に発生する信頼性の問題を改善することができる。また、光学部材と液晶表示パネルとを結合させるための従来の別のモジュール工程を省略して液晶表示装置の製造生産性を向上させることができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。。

ＢＤ ボディー部
ＢＬ－Ｄ、ＢＬ－Ｔ 第１、第２バリア層
ＢＬ－Ｔ１、ＢＬ－Ｔ２ 第１、第２サブバリア層
ＢＭ、ＢＭ－１ 遮光部
ＢＲ ベース樹脂
ＢＲＬ 境界
ＢＳ１、ＢＳ２ 第１、第２ベース基板
ＢＳ１－Ｂ、ＢＳ２－Ｂ 下部面
ＢＳ１－Ｔ、ＢＳ２－Ｔ 上部面
ＢＳ２ 第２ベース基板
ＣＣＬ 色変換層
ＣＣＭ、ＣＣＭ－１、ＣＣＭ－１ａ、ＣＣＭ－１ｂ、ＣＣＭ－ａ 色変換部材
ＣＣＭ－Ｂ、ＣＣＭ－Ｔ 第１、第２ベース面
ＣＥ 共通電極
ＣＦ１、ＣＦ２ フィルター部
ＣＦＬ カラーフィルター層
ＣＬ 回路層
ＣＶ キャビティ
ＤＤ 液晶表示装置
ＤＰ、ＤＰａ、ＤＰｂ、ＤＰｃ、ＤＰｄ、ＤＰｅ 液晶表示パネル
ＥＳ 発光面
ＦＢ 回路基板
ＦＰ 散乱粒子
ＦＳ 対光面
ＧＰ 導光パターン部
ＨＡＵ ハウジング
ＩＳ 入光面
ＬＣＬ 液晶層
ＬＤ 発光素子パッケージ
ＬＤＭ、ＬＤＭ－ａ 集光部材
ＬＥＤ 発光素子
ＬＦ１、ＬＦ２ リードフレーム
ＬＭ、ＬＭ－ａ、ＬＭ－ｂ 光源部材
ＬＲＬ１、ＬＲＬ１－ａ、ＬＲＬ１－ｂ、ＬＲＬ１－ｃ 第１低屈折層
ＬＲＬ２ 第２低屈折層
ＬＲＬ３ 第３低屈折層
ＭＣ 微細空間
ＭＸ マトリックス
ＯＢＰ ベース層
ＯＰ－ａ、ＯＰ－ｂ、ＯＰ－ｃ 集光パターン部
ＯＰ１ 集光パターン部
ＯＰ２ 交差パターン部
ＯＳ、ＯＳ－ａ、ＯＳ－ｂ、ＯＳ－ｃ 集光パターン層
ＯＳ－ａ１ 第１集光パターン層
ＯＳ－ａ２ 第２集光パターン層
ＰＥ 画素電極
ＰＬ１ 第１偏光層
ＰＬ２、ＰＬ２－２ 第２偏光層
ＰＰ 蛍光体
ＰＴ パーティクル
ＱＤ 量子ドット
ＱＤ１、ＱＤ２ 第１、第２量子ドット
ＲＦ 反射部材
Ｓ１、Ｓ２ 第１、第２側辺
ＳＬ、ＳＬ’ シーリング部
ＳＲ 充填レジン
ＳＵＢ１、ＳＵＢ１’ 第１基板
ＳＵＢ２、ＳＵＢ２’ 第２基板
ＶＤ、ＶＤ’、ＶＤ” ボイド
ＶＤ”－Ｂ ボイドの底面
ＷＬ１、ＷＬ２ 連結電線

Claims (12)

1. 互いに対向する第１基板及び第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に配置された液晶層と、を備え、
   前記第１基板は、
   第１ベース基板と、
   前記第１ベース基板と前記液晶層との間に配置された第１偏光層と、
   前記第１ベース基板と前記第１偏光層との間に配置されて前記第１ベース基板よりも小さい屈折率を有する第１低屈折層と、
   前記第１低屈折層と前記第１偏光層との間に配置されて量子ドットを含む色変換部材と、
   前記色変換部材上に配置された集光部材と、を含み、
   前記集光部材は、
   前記液晶層方向に光を集光させる複数の集光パターン部を含む第１集光パターン層と、
   前記第１集光パターン層上に配置されて前記複数の集光パターン部の間を充填する第２低屈折層と、
   前記第２低屈折層上に配置されて前記第１集光パターン層上の集光パターン部の延長方向と直角に交差する方向に延長する複数の交差パターン部を含む第２集光パターン層、及び前記第２集光パターン層上に配置された第３低屈折層と、を含むことを特徴とする液晶表示パネル。
2. 前記色変換部材は、
   前記第１低屈折層の上部面に接触する第１ベース面と、
   前記第１ベース面に対向して前記第１偏光層に隣接する第２ベース面と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
3. 前記色変換部材は、前記第１ベース面及び前記第２ベース面の中の少なくとも１つの面に隣接して配置された少なくとも１つのバリア層を更に含むことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示パネル。
4. 前記第１低屈折層は、前記第１ベース基板上に直接配置されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
5. 前記第１低屈折層の屈折率は、１．２以上１．４以下であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
6. 前記第１低屈折層は、ボイド（Ｖｏｉｄ）を含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
7. 前記複数の集光パターン部の各々は、第１方向に延長されたプリズム形状であり、
   前記複数の交差パターン部の各々は、前記第１方向に対して直角に交差する第２方向に延長されたプリズム形状であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
8. 前記第２低屈折層の屈折率は、前記第１集光パターン層の屈折率よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
9. 前記集光部材は、前記色変換部材上に直接配置されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
10. 前記第１基板は、シングルガラス基板又はシングル高分子基板を含み、
    前記第１ベース基板は、前記シングルガラス基板又は前記シングル高分子基板であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
11. 前記第２基板は、
    第２ベース基板と、
    前記液晶層の上部面に配置された第２偏光層と、
    前記第２ベース基板の下部面に配置された回路層と、
    前記液晶層と前記回路層との間に配置され、それぞれ異なる波長領域の光を透過させる複数のフィルター部を含むカラーフィルター層と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
12. 請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の液晶表示パネルと、
    前記液晶表示パネルに光を提供する光源部材と、を備え、
    前記光源部材は、出光面が前記第１ベース基板の側面に対向する発光素子パッケージを含むことを特徴とする液晶表示装置。

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