WO2012161013A1 - 色変換基板、照明装置およびカラー表示装置 - Google Patents

色変換基板、照明装置およびカラー表示装置 Download PDF

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light
color conversion
layer
color
conversion substrate
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PCT/JP2012/062286
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壮史 石田
一弥 甲斐田
真也 門脇
博敏 安永
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シャープ株式会社
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    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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    • H10K59/80—Constructional details
    • H10K59/8791—Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light
    • H10K59/8792—Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light comprising light absorbing layers, e.g. black layers

Definitions

  • the present invention relates to a color conversion substrate, a lighting device, and a color display device.
  • Patent Document 1 An example of a liquid crystal display device using a backlight that emits blue light as a light source is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-79565 (Patent Document 1).
  • This liquid crystal display device has a structure in which a liquid crystal layer is sandwiched between two substrates referred to as a front substrate and a back substrate, and a phosphor layer and a color filter layer are disposed on the viewing side surface of the front substrate.
  • phosphor layer since this layer actually contains not only phosphor but also a diffusing material, it is hereinafter referred to as “color conversion layer”.
  • a red phosphor that is excited by blue light and emits red light is disposed in a portion corresponding to a red pixel, and a portion corresponding to a green pixel is disposed.
  • the green phosphor that emits green light when excited by blue light is disposed, and a transparent material or a diffusing material is disposed in a portion corresponding to the blue pixel.
  • Such a liquid crystal display device is promising as a liquid crystal display device with high light utilization efficiency because it can significantly reduce the light absorption loss in the color filter.
  • the liquid crystal display device as described above has a problem that color change depending on the angle is likely to occur.
  • the structure of the color conversion layer is only shown in a simple shape and is not shown in detail, but in reality, such a simple shape is not obtained.
  • the color conversion layer it is required to perform the process of converting the blue light into other color light or diffusing the blue light as it is so that the light use efficiency becomes high.
  • FIG. 29 shows a first example of a display device including a phosphor and a color conversion layer having an inclined surface at the end of the diffusion layer.
  • the phosphor layers 3r and 3g are independently arranged on the main surface 1u of the transparent substrate 1, and there is no partition that separates the phosphor layers 3r and 3g.
  • the end portion of the diffusion layer 3b is also inclined like the end portions of the phosphor layers 3r and 3g.
  • the display device 901 includes a color conversion substrate 801 and an optical shutter 42. Blue light 4 b is incident as backlight light from below the optical shutter 42.
  • a configuration in which a transparent partition wall 2 for separating phosphors is provided on the main surface 1u as in the display device 902 shown in FIG.
  • the color conversion layer 182 formed on the main surface 1u includes the transparent barrier rib 2, the phosphor layers 3r and 3g, and the diffusion layer 3b.
  • the transparent partition 2 is made of resin.
  • the display device 902 includes a color conversion substrate 802 and an optical shutter 42. Blue light 4 b is incident as backlight light from below the optical shutter 42. Also in this case, inclined surfaces are formed at the end portions of the phosphor layers 3r and 3g and the diffusion layer 3b.
  • the end portions of the phosphor layers 3r and 3g and the diffusion layer 3b included in the color conversion layers 181 and 182 are inclined surfaces. In other words, it can be said that the thicknesses of the phosphor layers 3r and 3g and the diffusion layer 3b are insufficient.
  • the blue light 4b reaching from the light source in the phosphor layer is not sufficiently absorbed, and a part thereof is transmitted. As a result, a color change depending on the angle occurs. Specifically, when viewed from the front, the display image is visually recognized in a bluish state.
  • the color conversion layer includes a diffusion layer
  • the blue light 4b reaching from the light source is transmitted without being sufficiently scattered in a region where the thickness of the diffusion layer is insufficient. As a result, a color change depending on the angle occurs.
  • the present invention provides a color conversion substrate, an illumination device, and a color display device that can prevent a color change defect caused by light from a light source being transmitted without being sufficiently absorbed in a color conversion layer. With the goal.
  • a color conversion substrate includes a transparent substrate having a main surface, and an insufficiently thin portion that is disposed on the main surface so as to be spaced apart from each other and locally thinned at the end portions. And a light-shielding film disposed so as to overlap the gap between the monochrome layers and the insufficient thickness portion when viewed from a direction perpendicular to the main surface.
  • the light shielding film is provided at a position that overlaps the gap between the monochromatic layers and the insufficient thickness portion, the light from the light source is transmitted without being sufficiently absorbed in the color conversion layer. Therefore, it is possible to prevent a color change defect due to such a situation.
  • FIG. 6 is a partial enlarged cross-sectional view of the color conversion substrate in FIG. 5. It is sectional drawing of the color conversion board
  • FIG. 5 It is the elements on larger scale of the color conversion board
  • the color conversion substrate 101 in the present embodiment is disposed so as to be separated from each other on the transparent substrate 1 having the main surface 1u and the main surface 1u, and locally thins at the end portions.
  • the plurality of single-color layers 3 formed so as to have the under-thickness portion 21 and the gaps 19 between the single-color layers 3 and the under-thickness portion 21 as viewed from the direction perpendicular to the main surface 1u.
  • the side surface of the monochromatic layer 3 is an inclined surface, and the shaded portion of the inclined surface is an insufficiently thick portion 21.
  • the transparent substrate 1 may be a glass substrate, for example. Blue light 4 b is incident as backlight from below the color conversion substrate 101.
  • the color conversion layer 18 formed on the main surface 1u includes a plurality of single color layers 3.
  • the plurality of monochromatic layers 3 include phosphor layers 3r and 3g and a diffusion layer 3b.
  • the phosphor layer 3r is a layer formed of a phosphor that emits red light by absorbing and exciting the blue light 4b.
  • the phosphor layer 3g is a layer formed of a phosphor that emits green light by absorbing and exciting the blue light 4b.
  • the diffusion layer 3b is a layer that scatters the blue light 4b in a blue state. Instead of the diffusion layer 3b, a transparent layer that transmits the blue light 4b in a blue state may be used.
  • the blue light 4b It is possible to prevent the monochromatic layer 3 from being transmitted without being absorbed, or to prevent the monochromatic layer 3 from transmitting the blue light 3 without sufficiently scattering the blue light 4b.
  • the color conversion substrate 101 in this embodiment is a color conversion substrate that can prevent a color change defect due to light from a light source being transmitted without being sufficiently absorbed in the color conversion layer. it can.
  • FIG. 1 shows an example in which the light shielding film 7 is thinly formed only at a position along the main surface 1u.
  • the light shielding film 7 is not limited to such a thin film. It is not limited to those formed flat along the main surface 1u.
  • the light shielding film 7 is formed along the main surface 1u, and is interposed between the monochromatic layer 3 and the main surface 1u in the projection region of the insufficiently thick portion 21 with respect to the main surface 1u. It is preferable. By adopting this configuration, the light-shielding film 7 can be formed on the main surface 1u before the monochromatic layer 3 is formed, and manufacturing is facilitated.
  • the color conversion substrate 102 according to the present embodiment basically has the same configuration as that of the first embodiment, but portions different from the example shown in the first embodiment will be particularly described.
  • the color conversion substrate 102 includes a transparent partition wall 2 disposed on the main surface 1u so that the monochromatic layers 3 are separated from each other.
  • the monochromatic layer 3 is in contact with the transparent partition wall 2 at the insufficient thickness portion 21.
  • the color conversion layer 18 i formed on the main surface 1 u includes a plurality of single color layers 3, a transparent partition wall 2, and a light shielding film 7.
  • the transparent partition wall 2 is made of a transparent resin.
  • the breakdown of the plurality of monochromatic layers 3 is the same as that described in the first embodiment.
  • the end of the transparent partition 2 is a slope.
  • a plurality of monochrome layers 3 are formed by filling a space surrounded by the transparent barrier ribs 2 with a phosphor material or a diffusing material. Since the shape of each monochromatic layer 3 is defined by the transparent partition 2, the end of each monochromatic layer 3 becomes a slope along the slope of the end of the transparent partition 2. As a result, the end of each monochromatic layer 3 is an insufficient thickness portion 21.
  • the light shielding film 7 is interposed between the monochromatic layer 3 and the main surface 1u in the projection region of the insufficiently thick portion 21 with respect to the main surface 1u.
  • the light shielding film 7 is not only present in the region but also can cope with some positioning error. It is formed slightly wider. In FIG. 2, the light shielding film 7 extends to a range slightly wider than the lower surface of the partition wall 2 for this reason.
  • the light shielding film 7 is formed along the main surface 1u, and is disposed over a region including the projection region of the insufficiently thick portion 21 of each monochromatic layer 3 with respect to the main surface 1u. The result is as shown in FIG. That is, of the blue light 4 b incident as the backlight light, the light incident on the gap 19 between the monochrome layers 3 is blocked by the light shielding film 7. Since the light-shielding film 7 exists in the insufficient thickness portion 21, the blue light 4 b incident as the backlight light is prevented from directly entering the insufficient thickness portion 21.
  • the blue light 4b incident as the backlight light that is not blocked by the light shielding film 7 is always incident on a portion of the monochromatic layer 3 having a sufficient thickness.
  • the phosphor layers 3r and 3g are excited by the blue light 4b to emit light, and emit red light 5r and green light 5g.
  • the incident blue light 4b is scattered and emitted blue light 5b. In this way, only light that has been correctly processed in the monochromatic layer of each color is emitted, so that the color conversion substrate 102 in the present embodiment does not sufficiently absorb the light from the light source in the color conversion layer. It is possible to provide a color conversion substrate that can prevent a color change defect due to transmission.
  • the color conversion substrate 103 in the present embodiment corresponds to a modification of the color conversion substrate 102 described in the second embodiment.
  • the color conversion substrate 103 includes a color conversion layer 18j.
  • FIG. 6 shows an enlarged view of the vicinity of the transparent barrier rib 2 that separates the phosphor layers 3r and 3g in FIG.
  • the under-thickness portion 21 becomes thinner toward the end of the monochromatic layer 3, and the light shielding film 7 is an upper surface that is not covered by the monochromatic layer 3 of the transparent partition 2. 2u and the upper surface of the monochromatic layer 3 in the insufficient thickness portion 21 are formed.
  • the blue light 4b incident as the backlight is directly incident on the under-thickness portion 21, but the upper surface of the under-thickness portion 21 is covered with the light-shielding film 7, so that the incident light is incident.
  • the blue light 4b is not sufficiently absorbed by the under-thickness portion 21 and light that attempts to pass through the under-thickness portion 21 is blocked by the light-shielding film 7. Accordingly, the blue light 4b is not sufficiently absorbed by the insufficiently thick portion 21 and is prevented from being emitted to the outside while being bluish.
  • the correct processing is performed in any single color layer 3. Limited to light.
  • the color conversion substrate 103 in this embodiment is a color conversion substrate that can prevent a color change defect due to light from a light source being transmitted without being sufficiently absorbed in the color conversion layer. it can.
  • the color conversion substrate 104 in the present embodiment corresponds to another modification of the color conversion substrate 102 described in the second embodiment.
  • the color conversion substrate 104 includes a color conversion layer 18k.
  • FIG. 8 shows an enlarged view of the vicinity of the transparent barrier rib 2 that separates the phosphor layers 3r and 3g in FIG.
  • the under-thickness portion 21 becomes thinner toward the end of the monochromatic layer 3, and the light-shielding film 7 is an upper surface that is not covered by the monochromatic layer 3 of the transparent partition 2.
  • 1st 71 formed so that 2u may be covered, and 2nd part 72 formed so that the interface of the insufficient thickness part 21 and the transparent partition 2 may be covered.
  • the light shielding film 7 is a second layer that covers the inclined surface as the interface. Since the portion 72 is included, the light transmitted through the transparent partition wall 2 is prevented from traveling toward the insufficient thickness portion 21 of the monochromatic layer 3. Therefore, it is possible to prevent the blue light 4b incident as the backlight light from directly entering the insufficient thickness portion 21 of the monochromatic layer 3. Further, since the light shielding film 7 includes the first portion 71, the light transmitted through the transparent partition wall 2 is also prevented from being emitted to the outside as it is. Only light that has been emitted or scattered correctly in any single color layer can be emitted to the outside.
  • the color conversion substrate 104 in this embodiment can be a color conversion substrate that can prevent a color change defect caused by light from a light source that is transmitted without being sufficiently absorbed in the color conversion layer.
  • the breakdown of the plurality of monochromatic layers 3 is as follows: (1) A phosphor layer 3r that emits red light by absorbing and exciting blue light 4b, (2) A phosphor layer 3g that emits green light by absorbing and exciting blue light 4b, (3) Diffusion layer 3b that scatters blue light 4b in blue Although these have been described as having the roles of red, green, and blue, respectively, the color combinations are not limited to the three colors of red, green, and blue. Other types of color combinations may be used.
  • the breakdown of the plurality of monochromatic layers 3 is not limited to three, and may be two or less, or four or more. It is also conceivable to perform color display by combining four or more primary colors. In the case where it is not necessary to obtain a complete color display, it is also possible to make the breakdown of the plurality of monochromatic layers 3 two or less.
  • the breakdown of the plurality of monochromatic layers 3 usually includes some kind of phosphor layer.
  • the plurality of monochromatic layers 3 may be a set including only a phosphor layer without including a diffusion layer.
  • the phosphor layer may include, for example, any material of organic phosphor, inorganic phosphor, and nanophosphor.
  • the phosphor layer is formed by arranging and molding a mixture of these phosphor materials and a binder resin.
  • the type of the phosphor material to be used is preferably selected in consideration of the concentration of the phosphor material added, the thickness of the phosphor layer to be formed, the absorption rate, and the like.
  • the diffusion layer 3b includes a filler and a binder.
  • the filler should just be the material which permeate
  • a binder should just be the material which scatters the light irradiated from a light source at least. In the diffusion layer 3b, scattering occurs due to the refractive index difference between the filler and the binder.
  • the plurality of monochromatic layers 3 may be a set including a transparent layer instead of the diffusion layer 3b.
  • the transparent layer transmits the light from the light source in the same color and emits it.
  • the transparent layer should just be transparent with respect to the light irradiated from a light source at least.
  • the transparent layer included in the plurality of monochromatic layers 3 may be transparent to at least blue light.
  • the light shielding film 7 may not be provided for the insufficient thickness portion of the transparent layer.
  • the light shielding film 7 may be a film that can block at least light emitted from the light source.
  • the light shielding film 7 may be a metal film having a thickness sufficient to shield light.
  • the light shielding film 7 may be a resin containing a black pigment.
  • the light-shielding film 7 is not limited to absorbing the irradiated light, but may reflect the irradiated light.
  • the backlight light is the blue light 4b.
  • the backlight light is not limited to the blue light but may be light of other colors.
  • the backlight light may be white light, for example.
  • the plurality of single color layers 3 are phosphor layers that emit red light by absorbing and exciting white light, and fluorescent light that emits green light by absorbing and exciting white light. It is preferable that the body layer and the phosphor layer that emits blue light by absorbing and exciting white light are combined.
  • the backlight light may be a specific type of light having no color.
  • the backlight light may be ultraviolet light.
  • the plurality of single color layers 3 are phosphor layers that emit red light by absorbing and exciting ultraviolet light, and fluorescent light that emits green light by absorbing and exciting ultraviolet light.
  • the body layer and the phosphor layer that emits blue light when excited by absorbing ultraviolet light are preferably combined.
  • One of the plurality of monochromatic layers 3 includes a second wavelength region phosphor layer that absorbs at least light in the first wavelength region and emits light in the second wavelength region. It is preferable that at least a third wavelength region phosphor layer that absorbs light in the first wavelength region and emits light in the third wavelength region is included.
  • the light in the first wavelength region is ultraviolet light
  • the light in the first wavelength region that is ultraviolet light is emitted while emitting light in the second wavelength region and the third wavelength region as a result of conversion by the phosphor layer.
  • the color conversion substrate is left as it is, but usually it is not preferred that ultraviolet light is mixed after color conversion.
  • the other one of the plurality of monochromatic layers 3 includes a fourth wavelength region phosphor layer that absorbs light in the first wavelength region and emits light in the fourth wavelength region. In that case, it can be set as the color conversion board
  • Light with different wavelength ranges can be light of different colors. Specifically, it is preferable that the light in the first wavelength range is blue light, the light in the second wavelength range is red light, and the light in the third wavelength range is green light.
  • the example of the color conversion board shown in the above embodiments corresponds to this.
  • the plurality of single-color layers 3 can emit any of the three primary colors of red, green, and blue, that is, light, and white as a whole.
  • the color conversion substrate can emit light.
  • Color display is also possible by using a self-luminous display device that emits blue light instead of a blue light source, or by positioning the corresponding pixels so as to match each other by combining with an optical shutter. The color display device will be described later in Embodiments 6 and 7.
  • the backlight light is irradiated from the surface on the transparent substrate 1 side of the color conversion substrate, but the surface irradiated with the backlight light is limited to this configuration.
  • the configuration may be such that the backlight is irradiated from the surface opposite to the surface on which the transparent substrate 1 of the color conversion substrate is present. The same applies to the following embodiments unless otherwise specified.
  • the illumination device 701 includes a color conversion substrate 100 and a light source 43 that is disposed on the color conversion substrate 100 and emits light 4 f in the first wavelength range toward the color conversion substrate 100.
  • the color conversion substrate 100 is shown as a simple plate-like member in FIG. 9, it actually has one of the structures described in the above embodiments.
  • the color conversion substrate 100 is obtained by forming a color conversion layer including a plurality of single color layers 3 on the main surface of the transparent substrate 1, and the surface of the color conversion substrate 100 on which the color conversion layer is provided is shown in FIG.
  • the color conversion substrate 100 includes a second wavelength region phosphor layer that absorbs at least the light 4f in the first wavelength region and emits light in the second wavelength region as one of the plurality of monochromatic layers 3, Another one of the monochromatic layers 3 includes a third wavelength region phosphor layer that absorbs at least the light 4f in the first wavelength region and emits light in the third wavelength region.
  • One of them is a diffusion layer or a transparent layer.
  • the color conversion substrate 100 capable of emitting at least three types of light in the first wavelength region, the second wavelength region, and the third wavelength region by receiving the light 4f in the first wavelength region; Since the light source 43 that emits the light 4f in the first wavelength region is disposed so as to be directed toward the color conversion substrate 100, the color conversion substrate 100 is caused to emit light in the first to third wavelength regions by the light 4f from the light source 43. Can emit light.
  • the illumination device 701 in this embodiment is an illumination device that emits light in which light in the first to third wavelength regions is mixed.
  • the color conversion substrate 100 includes the light-shielding film 7, it is a color conversion substrate that can prevent a color change defect caused by the light from the light source being transmitted without being sufficiently absorbed in the color conversion layer.
  • the lighting device 701 is an excellent lighting device that can prevent a color change defect caused by light from a light source being transmitted without being sufficiently absorbed in the color conversion layer. Become.
  • the color conversion substrate is such that the light in the first wavelength range is blue light, the light in the second wavelength range is red light, and the light in the third wavelength range is green light. And may be combined. An example of this is shown in FIG.
  • the illuminating device 702 includes a color conversion substrate 101 and a blue light source 43b disposed on the color conversion substrate 101 so as to emit light toward the color conversion substrate 101. The same applies when any of the color conversion substrates 102, 103, and 104 is used instead of the color conversion substrate 101.
  • the light source 43 or the blue light source 43b is only schematically shown in FIGS. 9 and 11, but some examples assumed more specifically are shown below.
  • the light source 43 includes an LED (Light Emitting Diode) 431 and a light guide plate 432.
  • the LED 431 is disposed along the side surface of the light guide plate 432.
  • the light emitted from the LED 431 enters the light guide plate 432 from the side surface of the light guide plate 432, travels through the light guide plate 432, and then becomes light 4 f from the main surface of the light guide plate 432 toward the color conversion substrate 100. Exit.
  • the color conversion substrate 100 receives the light 4 f and emits the light 5.
  • the configuration of the light source 43 is not limited to that illustrated in FIG.
  • the LEDs 433 may be arranged in a plane without including a light guide plate. In that case, as shown in FIG. 13, it is preferable to dispose a diffusion plate 436 between the LED 433 and the color conversion substrate 100.
  • an organic EL (Electro-Luminescence) panel 434 may be provided as in the light source 43 shown in FIG.
  • the inorganic EL panel 435 may be provided like the light source 43 shown, for example in FIG.
  • an example of the illumination device 701 is a combination of the light source 43 and the color conversion substrate 100, and the light 4f in the first wavelength region is irradiated from the light source 43 to the color conversion substrate 100.
  • the blue light source 43b can be considered similarly in the combination of the blue light source 43b and the color conversion substrate 101, and various configurations can be used as the blue light source 43b.
  • the blue light 4b is irradiated from the blue light source 43b to the color conversion substrate 101.
  • any one of the color conversion substrates 102, 103, and 104 is used instead of the color conversion substrate 101.
  • the color display device in this embodiment includes the color conversion substrate having the configuration described in any of Embodiments 1 to 4. Therefore, the color conversion substrate includes a plurality of single color layers 3 as at least a part of the color conversion layer.
  • One of the plurality of monochromatic layers 3 includes a second wavelength region phosphor layer that absorbs at least light in the first wavelength region and emits light in the second wavelength region.
  • One of them includes a third wavelength region phosphor layer that absorbs at least the light in the first wavelength region and emits light in the third wavelength region, and as another one of the plurality of monochromatic layers 3, a diffusion layer or a transparent layer is included. Layers included.
  • the light in the first wavelength range is blue light
  • the light in the second wavelength range is red light
  • the light in the third wavelength range is green light.
  • the color conversion substrate provided in the color display device in the present embodiment will be described as being the color conversion substrate 102 described in the second embodiment, but is not limited to the color conversion substrate 102 and in the first to fourth embodiments.
  • the color conversion substrate having the other configuration described can also be used.
  • the color display device 711 is arranged to overlap the color conversion substrate 102 and the color conversion substrate 102, and emits blue light 4 b toward the color conversion substrate 102. 44.
  • the self-luminous display device 44 may be an organic EL display panel or an inorganic EL display panel.
  • the self-luminous display device 44 includes a substrate 442. On the main surface of the substrate 442, EL elements 441r, 441g, and 441b are arranged corresponding to each pixel. Also in the color conversion layer of the color conversion substrate, since each single color layer 3 is arranged corresponding to each pixel, it can be said that the EL elements are arranged in a state of being positioned corresponding to each single color layer 3. .
  • the EL elements 441r, 441g, and 441b are organic EL elements or inorganic EL elements.
  • the EL elements 441r, 441g, and 441b may all emit blue light.
  • the EL elements 441r, 441g, and 441b may emit only blue light.
  • the EL elements 441r, 441g, and 441b can be individually turned on and off by a switching element such as a TFT (Thin Film Transistor) provided for each pixel.
  • the EL elements 441r, 441g, and 441b emit a desired amount of blue light respectively corresponding to red, green, and blue of the final display content by being operated by the switching elements.
  • the EL elements 441 r, 441 g, and 441 b that are individually formed in a protruding manner on the main surface of the substrate 442 of the self-luminous display device 44 are displayed as if they were exposed.
  • the EL elements 441r, 441g, 441b may be covered with other transparent members. An example of a more specific structure will be described later.
  • the blue light 4b is only irradiated from the self-luminous display device 44 to the color conversion substrate 102.
  • the received blue light 4b has a different color for each pixel.
  • the phosphor layer 3r absorbs the blue light 4b incident from the EL element 441r and emits red light. That is, red light 5r is emitted from the phosphor layer 3r.
  • the phosphor layer 3g absorbs the blue light 4b incident from the EL element 441g and emits green light. That is, 5 g of green light is emitted from the phosphor layer 3g.
  • the phosphor layer 3b scatters the blue light 4b incident from the EL element 441b and emits it as blue light 5b.
  • the color conversion substrate 102 included in the color display device 711 in this embodiment is provided with the light-shielding film 7, light from the light source is sufficiently absorbed in the color conversion layer as described in Embodiment 2. Thus, a color conversion substrate that can prevent a color change defect due to transmission without being transmitted can be obtained.
  • a color display device according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the color display device in the present embodiment includes any color conversion substrate as employed in the sixth embodiment.
  • the description will be made on the assumption that the color conversion board 102 is adopted.
  • the color conversion board is not limited to the color conversion board 102, and the color conversion board having another configuration described in the first to fourth embodiments. Can also be adopted.
  • the color display device 712 includes a color conversion substrate 102, a blue light source 43b disposed on the color conversion substrate 102 so as to emit light toward the color conversion substrate 102, An optical shutter 42 is provided between the color conversion substrate 102 and the blue light source 43b.
  • the blue light source 43 b includes a blue LED 431 b and a light guide plate 432.
  • the configuration of the blue light source 43b is not limited to that illustrated in FIG.
  • the blue light source 43b may be one in which blue LEDs 433b are arranged in a plane without including a light guide plate. In that case, it is preferable to dispose a diffusion plate 436 between the blue LED 433b and the color conversion substrate 102, as shown in FIG.
  • the blue light source 43b may include an organic EL panel 434b.
  • the organic EL panel 434b emits blue light.
  • the blue light source 43b may include an inorganic EL panel 435b.
  • the inorganic EL panel 435b emits blue light.
  • the optical shutter 42 may be any device that can control whether or not to transmit light for each pixel by some principle. 18 to 21, the optical shutter 42 is positioned so as to correspond to the color conversion substrate 102. “Positioned so as to correspond” means that, for example, when the optical shutter 42 includes a plurality of pixels, each of the plurality of monochrome layers 3 in the color conversion substrate 102 is out of the plurality of pixels of the optical shutter 42. It means that the optical shutter 42 is positioned so as to correspond to any of the above.
  • the optical shutter 42 may be a liquid crystal display panel, for example, and may be a transmissive MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) panel. Still other things may be used. Details will be described later.
  • FIG. 22 is a partially enlarged view of the color display device 712 illustrated in FIG. With reference to the structure shown in FIG. 22, the effect of the color display apparatus 712 in this Embodiment is demonstrated. It is controlled whether or not the blue light 4b emitted from the blue light source 43b is transmitted through each pixel by the optical shutter 42 or how much light is transmitted. Therefore, after passing through the optical shutter 42, each pixel is transmitted. It proceeds as blue light 4b with a light amount set for each. Thus, the blue light 4b is incident on each monochromatic layer 3. Of the plurality of monochromatic layers 3, the phosphor layers 3r and 3g are excited by the blue light 4b to emit light, and emit red light 5r and green light 5g, respectively.
  • the incident blue light 4b is scattered and emitted blue light 5b.
  • the color display device 712 in the present embodiment does not sufficiently absorb light from the light source in the color conversion layer. It is possible to provide a color conversion substrate that can prevent a color change defect due to transmission.
  • a color display device 713 illustrated in FIG. 23 includes a color conversion substrate 102, a blue light source 43b that is disposed on the color conversion substrate 102 so as to emit light toward the color conversion substrate 102, and a blue light source of the color conversion substrate 102. And an optical shutter 42 disposed on the side opposite to 43b. If the side on which the user viewing the display content is located is called “front side” and the side far from the user is called “rear side”, in the example shown in FIG. 23, it can be said that the optical shutter 42 is located on the foremost side. .
  • FIG. 24 is a partially enlarged view of the color display device 713 illustrated in FIG.
  • a part of the light incident on the color conversion substrate 102 from the blue light source 43 b is blocked by the light shielding film 7, and the other part is incident on each single color layer 3.
  • the phosphor layers 3r and 3g are excited by the blue light 4b to emit light, and emit red light 5r and green light 5g.
  • the diffusing layer 3b among the plurality of monochromatic layers 3 the incident blue light 4b is scattered and emitted blue light 5b.
  • the red light 5r, the green light 5g, and the blue light 5b are emitted without controlling the amount of light in any of the pixels.
  • each pixel is displayed through the optical shutter 42.
  • the light intensity is appropriate for the content.
  • the light incident from the color conversion substrate 102 may be completely blocked.
  • the color conversion substrate 102 included in the color display device 713 is such that the surface opposite to the surface on which the transparent substrate 1 is present faces the optical shutter 42 side. It is preferable that they are arranged. With this arrangement, the distance in the thickness direction between the color conversion layer 18i in the color conversion substrate 102 and the structure for controlling the light transmission of each pixel in the optical shutter 42 becomes small. The transmission / reception of light for each pixel to / from the optical shutter 42 is more reliably performed in a correct correspondence relationship.
  • the side where the transparent substrate 1 is present can be obtained by reversing the front and back of the color conversion substrate 102 without changing the position of the optical shutter.
  • position so that the surface on the opposite side to this surface may face the optical shutter 42 side. This is preferable because the transmission and reception of light for each pixel between the color conversion substrate 102 and the optical shutter 42 can be performed more reliably in a correct correspondence relationship.
  • the light emitted from the color display device toward the user is light generated by phosphor emission or scattering on the color conversion substrate 102. Therefore, the light is emitted at a wide angle, and as a result, the viewing angle characteristics are excellent.
  • the optical shutter 42 is a liquid crystal display panel
  • the viewing angle may be limited, but the problem of the viewing angle is solved by passing through the color conversion substrate 102, and viewing from a wide viewing angle is possible. You can display as you can.
  • the optical shutter 42 is disposed on the most front side, external light entering from the front side is incident on the phosphor layer or the diffusion layer of the color conversion substrate 102, and undesired pixels emit light. This can be prevented by the optical shutter 42.
  • the optical shutter 42 In the pixels that should not be displayed, the optical shutter 42 is in a state of blocking the light, so that the external light does not reach the color conversion substrate 102 in such pixels. Therefore, undesired light emission can be eliminated and display quality can be improved.
  • a liquid crystal display panel can be considered as a first example of the optical shutter 42.
  • the optical shutter 42 has a structure in which a liquid crystal layer 503 is sandwiched between a glass substrate 501 and a glass substrate 502.
  • a source bus line 506 is formed on the surface of the glass substrate 501 on the liquid crystal layer 503 side, and an insulating layer 507 is formed so as to cover the source bus line 506.
  • pixel electrodes 504 are arranged on the surface of the insulating layer 507 so as to correspond to the respective pixels.
  • a counter electrode 505 is formed on the surface of the glass substrate 502 on the liquid crystal layer 503 side.
  • Polarizing plates 508 and 509 are attached to the outer surfaces of the glass substrates 501 and 502, respectively.
  • a voltage is applied between the pixel electrode 504 and the counter electrode 505
  • the molecular orientation of the liquid crystal layer 503 in the pixel changes.
  • the optical shutter 42 switches whether to transmit light in the pixel.
  • a transmissive MEMS panel can be considered.
  • the transmissive MEMS panel is a panel that can open and close an opening as each pixel by mechanically moving a member by an electric signal for each arranged pixel.
  • the optical shutter 42 is a transmissive MEMS panel
  • the optical shutter 42 has a structure in which a glass substrate 501 and a glass substrate 502 face each other as shown in FIG.
  • a source bus line 506 is formed on the surface of the glass substrate 501 on the glass substrate 502 side, and an insulating layer 507 is formed so as to cover the source bus line 506.
  • an electrostatic actuator 510 and a shutter member 511 are arranged on the surface of the insulating layer 507 so as to correspond to each pixel.
  • a light shielding layer 512 is formed on the surface of the glass substrate 502 on the glass substrate 501 side so as to separate each pixel.
  • the shutter member 511 can be displaced by the action of the electrostatic actuator 510, and as a result, the first state positioned so as to block the opening of the light shielding layer 512 for each pixel and the opening of the light shielding layer 512 are opened. Can be switched to the second state. In the first state, light in the pixel is blocked by the shutter member 511 and is not transmitted. In the second state, light in the pixel is transmitted. In this way, the optical shutter 42 is configured to switch whether to transmit light in the pixel. In the transmissive MEMS panel, if the degree of displacement of the shutter member 511 is controlled in multiple stages, the amount of light to be transmitted can be controlled in multiple stages.
  • the optical shutter 42 is not limited to these types.
  • the structure is not limited to that shown in FIG.
  • the optical shutter 42 is a transmissive MEMS panel, it is not limited to the structure shown in FIG.
  • the self-luminous display device 44 includes a structure in which an organic EL layer 513 is sandwiched between a glass substrate 501 and a glass substrate 502.
  • the organic EL layer 513 is a layer in which a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer are laminated in this order.
  • a cathode electrode 514 is formed on the surface of the glass substrate 501 on the organic EL layer 513 side.
  • a transparent electrode 515 is formed on the surface of the glass substrate 502 on the organic EL layer 513 side so as to correspond to each pixel.
  • a voltage is applied between the cathode electrode 514 and the transparent electrode 515, a portion corresponding to the pixel in the organic EL layer 513 emits light.
  • the self-luminous display device 44 includes an insulating layer 516, a light emitting layer 517, and an insulating layer 518 stacked in this order from the bottom and sandwiched between the glass substrate 501 and the glass substrate 502. It has a rare structure.
  • a back electrode 519 is formed on the surface of the glass substrate 501 on the light emitting layer 517 side.
  • the back electrode 519 can be formed as an Al or ITO film.
  • a transparent electrode 515 is formed on the surface of the glass substrate 502 on the light emitting layer 517 side so as to correspond to each pixel. When a voltage is applied between the back electrode 519 and the transparent electrode 515, a portion of the light emitting layer 517 corresponding to the pixel emits light.
  • the self-luminous display device 44 is not limited to these types.
  • the self-luminous display device 44 is an organic EL display panel, it is not limited to the structure shown in FIG.
  • the self-luminous display device 44 is an inorganic EL display panel, it is not limited to the structure shown in FIG.
  • the present invention can be used for a color conversion substrate, a lighting device, and a color display device.

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Abstract

　色変換基板（１０１）は、主表面（１ｕ）を有する透明基板（１）と、主表面（１ｕ）において、互いに離隔するように配置され、端部においてそれぞれ局所的に薄くなった厚み不足部分（２１）を有するように形成された複数の単色層（３）と、主表面（１ｕ）に垂直な方向から見て単色層（３）同士の間の間隙（１９）および厚み不足部分（２１）に重なるように配置された遮光膜（７）とを備える。

Description

色変換基板、照明装置およびカラー表示装置
　本発明は、色変換基板、照明装置およびカラー表示装置に関するものである。
　青色光を発するバックライトを光源として用いた液晶表示装置の一例が、特開２００７－７９５６５号公報（特許文献１）に記載されている。この液晶表示装置は、液晶層を前面基板および背面基板と称する２枚の基板で挟み込み、前面基板の視認側表面には蛍光体層およびカラーフィルタ層を配置した構造となっている。特許文献１では「蛍光体層」と称されているが、実際にはこの層には蛍光体のみならず拡散材料も含まれているので、以下「色変換層」と呼ぶものとする。特許文献１に示された液晶表示装置における色変換層としては、赤色画素に対応する部分には、青色光によって励起されて赤色に発光する赤色蛍光体が配置され、緑色画素に対応する部分には、青色光によって励起されて緑色に発光する緑色蛍光体が配置され、青色画素に対応する部分には、透明材料または拡散材料が配置されている。
　このような液晶表示装置は、カラーフィルタでの光吸収ロスを大幅に低減することが可能であるので、光の利用効率が高い液晶表示装置として有望視されている。
特開２００７－７９５６５号公報
　上述のような液晶表示装置は、角度に依存した色変化が発生しやすいという問題点がある。特許文献１では色変換層の構造は単純な形状で図示されるのみで、詳細には示されていないが、実際には、そのような単純な形状とはならない。色変換層では、青色光を他の色の光に変換させたり青色光のまま拡散させたりする処理のいずれについても光の利用効率が高くなるように行なうことが求められる。そのためには、青色光を十分に吸収もしくは拡散するように、色変換層に含まれる蛍光体および拡散層は、十分な厚みをもたせて形成する必要がある。しかし、十分な厚みをもたせて形成しようとすると、蛍光体および拡散層の側面を基板表面に垂直な壁となるように加工することは、プロセスの制約上、困難となる。その結果、蛍光体および拡散層の端部には何らかの傾斜面が生じてしまう。
　蛍光体および拡散層の端部に傾斜面が生じている色変換層を含む表示装置の第１の例を図２９に示す。表示装置９０１では、色変換層１８１として、透明基板１の主表面１ｕに蛍光体層３ｒ，３ｇが単独で配置されており、蛍光体層３ｒ，３ｇ同士を隔てる隔壁はない。図２９に示すように、拡散層３ｂの端部も蛍光体層３ｒ，３ｇの端部と同様に傾斜面となっている。表示装置９０１は、色変換基板８０１と光シャッタ４２とを備える。光シャッタ４２の下方からはバックライト光として青色光４ｂが入射する。
　他に、図３０に示す表示装置９０２のように、主表面１ｕに蛍光体同士を隔てる透明隔壁２を設けた構成も考えられる。主表面１ｕに形成された色変換層１８２は、透明隔壁２と蛍光体層３ｒ，３ｇと拡散層３ｂとを含む。透明隔壁２は樹脂からなる。表示装置９０２は、色変換基板８０２と光シャッタ４２とを備える。光シャッタ４２の下方からはバックライト光として青色光４ｂが入射する。この場合も蛍光体層３ｒ，３ｇおよび拡散層３ｂの端部には傾斜面が生じる。
　図２９、図３０のいずれの例においても、色変換層１８１，１８２に含まれる蛍光体層３ｒ，３ｇおよび拡散層３ｂの端部は、傾斜面となるので、この傾斜面の部分に注目すれば、蛍光体層３ｒ，３ｇおよび拡散層３ｂの厚みが不十分であるといえる。
　このように厚みが不十分な領域においては、蛍光体層において光源から到達する青色光４ｂが十分に吸収されず、一部が透過してしまう。その結果、角度に依存した色変化が生じてしまう。具体的には、正面から見たときに表示画像は青みを帯びた状態で視認されてしまう。
　また、色変換層に拡散層が含まれる場合、拡散層の厚みが不十分な領域においては、光源から到達する青色光４ｂが十分に散乱されずに透過してしまう。その結果、角度に依存した色変化が生じてしまう。
　そこで、本発明は、光源からの光が色変換層において十分に吸収されずに透過してしまうことによる色変化不良を防止することができる色変換基板、照明装置およびカラー表示装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため、本発明に基づく色変換基板は、主表面を有する透明基板と、上記主表面において、互いに離隔するように配置され、端部においてそれぞれ局所的に薄くなった厚み不足部分を有するように形成された複数の単色層と、上記主表面に垂直な方向から見て上記単色層同士の間の間隙および上記厚み不足部分に重なるように配置された遮光膜とを備える。
　本発明によれば、単色層同士の間の間隙および厚み不足部分に重なるような位置に遮光膜が設けられているので、光源からの光が色変換層において十分に吸収されずに透過してしまうことによる色変化不良を防止することができる。
本発明に基づく実施の形態１における色変換基板の断面図である。 本発明に基づく実施の形態２における色変換基板の断面図である。 本発明に基づく実施の形態２における色変換基板の平面図である。 本発明に基づく実施の形態２における色変換基板にバックライト光が入射した結果の説明図である。 本発明に基づく実施の形態３における色変換基板の断面図である。 図５における色変換基板の部分拡大断面図である。 本発明に基づく実施の形態４における色変換基板の断面図である。 図７における色変換基板の部分拡大断面図である。 本発明に基づく実施の形態５における照明装置の概念図である。 本発明に基づく実施の形態５における照明装置の平面図である。 本発明に基づく実施の形態５における照明装置の一例の概念図である。 本発明に基づく実施の形態５における照明装置の光源を具体的に示した第１の例である。 本発明に基づく実施の形態５における照明装置の光源を具体的に示した第２の例である。 本発明に基づく実施の形態５における照明装置の光源を具体的に示した第３の例である。 本発明に基づく実施の形態５における照明装置の光源を具体的に示した第４の例である。 本発明に基づく実施の形態６におけるカラー表示装置の断面図である。 本発明に基づく実施の形態６におけるカラー表示装置の平面図である。 本発明に基づく実施の形態７におけるカラー表示装置の概念図である。 本発明に基づく実施の形態７におけるカラー表示装置の第１の変形例の概念図である。 本発明に基づく実施の形態７におけるカラー表示装置の第２の変形例の概念図である。 本発明に基づく実施の形態７におけるカラー表示装置の第３の変形例の概念図である。 図１８におけるカラー表示装置の部分拡大断面図である。 本発明に基づく実施の形態７におけるカラー表示装置の第４の変形例の概念図である。 図２３におけるカラー表示装置の部分拡大断面図である。 光シャッタの第１の例の断面図である。 光シャッタの第２の例の断面図である。 自発光表示装置の第１の例の断面図である。 自発光表示装置の第２の例の断面図である。 従来技術に基づく表示装置の第１の例の断面図である。 従来技術に基づく表示装置の第２の例の断面図である。
　（実施の形態１）
　図１を参照して、本発明に基づく実施の形態１における色変換基板について説明する。図１に示すように、本実施の形態における色変換基板１０１は、主表面１ｕを有する透明基板１と、主表面１ｕにおいて、互いに離隔するように配置され、端部においてそれぞれ局所的に薄くなった厚み不足部分２１を有するように形成された複数の単色層３と、主表面１ｕに垂直な方向から見て単色層３同士の間の間隙１９および厚み不足部分２１に重なるように配置された遮光膜７とを備える。
　単色層３の側面は傾斜面となっており、この傾斜面の陰となる部分が厚み不足部分２１である。透明基板１はたとえばガラス基板であってよい。色変換基板１０１の下方からはバックライト光として青色光４ｂが入射している。主表面１ｕに形成された色変換層１８には複数の単色層３が含まれる。複数の単色層３には、蛍光体層３ｒ，３ｇと拡散層３ｂとが含まれる。蛍光体層３ｒは、青色光４ｂを吸収して励起することによって赤色に発光する蛍光体で形成された層である。蛍光体層３ｇは、青色光４ｂを吸収して励起することによって緑色に発光する蛍光体で形成された層である。拡散層３ｂは青色光４ｂを青色のまま散乱させる層である。拡散層３ｂに代えて青色光４ｂを青色のまま透過させる透明層を用いてもよい。
　本実施の形態では、主表面１ｕに垂直な方向から見て単色層３同士の間の間隙１９および厚み不足部分２１に重なるような位置に遮光膜７が設けられているので、青色光４ｂが単色層３に吸収されずに透過してしまうこと、または、単色層３が青色光４ｂを十分に散乱させずに青色光３を透過させてしまうことを防止することができる。
　よって、本実施の形態における色変換基板１０１は、光源からの光が色変換層において十分に吸収されずに透過してしまうことによる色変化不良を防止することができる色変換基板とすることができる。
　図１では、遮光膜７が主表面１ｕに沿った位置のみに薄く形成されている例を示したが、本発明の思想としては、遮光膜７はこのように薄いものとは限らず、また、主表面１ｕに沿って平坦に形成されるものには限らない。
　なお、図１に示したように、遮光膜７は、主表面１ｕに沿って形成され、厚み不足部分２１の主表面１ｕに対する投影領域においては単色層３と主表面１ｕとの間に介在していることが好ましい。この構成を採用することにより、遮光膜７は単色層３を形成する前に主表面１ｕに形成し終えることができ、製造が容易となる。
　（実施の形態２）
　図２を参照して、本発明に基づく実施の形態２における色変換基板について説明する。本実施の形態における色変換基板１０２は基本的には実施の形態１と同様の構成を備えているが、実施の形態１で示した例と異なる部分について特に説明する。
　図２に示すように、色変換基板１０２においては、単色層３を互いに隔てるように主表面１ｕに配置された透明隔壁２を備える。単色層３は、厚み不足部分２１において透明隔壁２に接している。
　主表面１ｕに形成された色変換層１８ｉは、複数の単色層３と透明隔壁２と遮光膜７とを含む。透明隔壁２は透明樹脂によって形成されている。複数の単色層３の内訳は、実施の形態１で説明したものと同様である。透明隔壁２の端部は斜面となっている。透明隔壁２同士に囲まれたスペースに蛍光体材料または拡散材が充填されることによって、複数の単色層３が形成されている。各単色層３の形状は、透明隔壁２によって規定されるので、各単色層３の端部は、透明隔壁２の端部の斜面に沿って斜面となる。その結果、各単色層３の端部は厚み不足部分２１となっている。
　遮光膜７は、厚み不足部分２１の主表面１ｕに対する投影領域において単色層３と主表面１ｕとの間に介在するが、その領域に存在するだけでなく、多少の位置決め誤差に対応できるように、若干広めに形成されている。図２において、遮光膜７が隔壁２の下面より若干広い範囲にまで延在しているのはそのためである。
　透明基板１の主表面１ｕに垂直な方向すなわち図２における上方から色変換基板１０２を見ると、図３に示すようになる。
　本実施の形態では、遮光膜７が主表面１ｕに沿って形成され、各単色層３の厚み不足部分２１の主表面１ｕに対する投影領域を含む領域にわたって配置されているので、バックライト光が入射した結果は図４に示すようになる。すなわち、バックライト光として入射した青色光４ｂのうち、単色層３同士の間の間隙１９に入射したものは、遮光膜７によって遮断される。厚み不足部分２１においては遮光膜７が存在するので、バックライト光として入射した青色光４ｂが厚み不足部分２１に直接入射することは防止される。その結果、バックライト光として入射した青色光４ｂのうち遮光膜７に遮断されなかったものは、必ず単色層３の十分な厚みを有する部分に入射することとなる。複数の単色層３のうち蛍光体層３ｒ，３ｇはそれぞれ青色光４ｂによって励起されて発光し、赤色光５ｒおよび緑色光５ｇを出射する。複数の単色層３のうち拡散層３ｂにおいては、入射した青色光４ｂが散乱されて青色光５ｂを出射する。このようにして、各色の単色層において正しく処理された光のみが出射することとなるので、本実施の形態における色変換基板１０２は、光源からの光が色変換層において十分に吸収されずに透過してしまうことによる色変化不良を防止することができる色変換基板とすることができる。
　（実施の形態３）
　図５、図６を参照して、本発明に基づく実施の形態３における色変換基板について説明する。本実施の形態における色変換基板１０３は実施の形態２で説明した色変換基板１０２の変形例に相当する。色変換基板１０３は色変換層１８ｊを備える。図５における蛍光体層３ｒ，３ｇを隔てる透明隔壁２の近傍を拡大したところを図６に示す。図６に示すように、色変換基板１０３においては、厚み不足部分２１は、単色層３の端に近づくほど薄くなっており、遮光膜７は、透明隔壁２の単色層３に覆われない上面２ｕと厚み不足部分２１における単色層３の上面とを覆うように形成されている。
　本実施の形態においては、バックライト光として入射した青色光４ｂの一部は厚み不足部分２１に直接入射するが、厚み不足部分２１においては、上面が遮光膜７に覆われているので、入射した青色光４ｂが厚み不足部分２１で十分に吸収されず厚み不足部分２１を透過しようとする光は遮光膜７によって遮断される。したがって、厚み不足部分２１で青色光４ｂが十分に吸収されず青みを帯びたまま外部に出射することは防止される。本実施の形態においては、色変換層１８ｊから上方の外部に出射するのは、遮光膜７が開口している領域を通過する光に限られるので、いずれかの単色層３で正しい処理を経た光に限られる。
　よって、本実施の形態における色変換基板１０３は、光源からの光が色変換層において十分に吸収されずに透過してしまうことによる色変化不良を防止することができる色変換基板とすることができる。
　（実施の形態４）
　図７、図８を参照して、本発明に基づく実施の形態４における色変換基板について説明する。本実施の形態における色変換基板１０４は実施の形態２で説明した色変換基板１０２のもうひとつの変形例に相当する。色変換基板１０４は色変換層１８ｋを備える。図７における蛍光体層３ｒ，３ｇを隔てる透明隔壁２の近傍を拡大したところを図８に示す。図８に示すように、色変換基板１０４においては、厚み不足部分２１は、単色層３の端に近くなるほど薄くなっており、遮光膜７は、透明隔壁２の単色層３に覆われない上面２ｕを覆うように形成された第１部分７１と、厚み不足部分２１と透明隔壁２との界面を覆うように形成された第２部分７２とを含む。
　本実施の形態においては、バックライト光として入射した青色光４ｂの一部は透明隔壁２に入射し、透明隔壁２の内部を進行するが、遮光膜７は、界面としての斜面を覆う第２部分７２を含むので、透明隔壁２を透過した光が単色層３の厚み不足部分２１に向かって進行することは防止される。したがって、バックライト光として入射した青色光４ｂが単色層３の厚み不足部分２１に直接入射することは防止される。また、遮光膜７は第１部分７１を含むので、透明隔壁２を透過した光がそのまま外部に出射することも防止される。外部に出射することができるのは、いずれかの単色層において正しく発光または散乱した光のみとなる。本実施の形態における色変換基板１０４は、光源からの光が色変換層において十分に吸収されずに透過してしまうことによる色変化不良を防止することができる色変換基板とすることができる。
　これまで、各実施の形態では、複数の単色層３の内訳を、
（１）青色光４ｂを吸収して励起することによって赤色に発光する蛍光体層３ｒ、
（２）青色光４ｂを吸収して励起することによって緑色に発光する蛍光体層３ｇ、
（３）青色光４ｂを青色のまま散乱させる拡散層３ｂ
の３種類としてこれらが赤、緑、青の発色の役割をそれぞれ担うものとして説明してきたが、色の組合せは、赤、緑、青の３色とは限らない。他の種類の色の組合せであってもよい。複数の単色層３の内訳は３種類とは限らず、２種類以下であってもよく、４種類以上であってもよい。４以上の原色を組み合わせてカラー表示をすることも考えられる。完全なカラー表示とする必要がない場合は、複数の単色層３の内訳を２種類以下とすることも考えられる。
　複数の単色層３の内訳には、通常、何らかの蛍光体層が含まれる。複数の単色層３は、拡散層を含まず蛍光体層のみからなる集合であってもよい。
　蛍光体層は、たとえば有機蛍光体、無機蛍光体、ナノ蛍光体のいずれかの材料を含むものであってよい。蛍光体層は、これらの蛍光体材料とバインダ樹脂とを混合したものを配置して成形することによって形成されている。使用する蛍光体材料の種類は、蛍光体材料の添加濃度、形成すべき蛍光体層の膜厚、吸収率などを考慮して選択することが望ましい。
　拡散層３ｂは、フィラーとバインダとを含む。フィラーは、少なくとも光源から供給される光を透過する材料であればよく、バインダは、少なくとも光源から照射される光を散乱させる材料であればよい。拡散層３ｂでは、フィラーとバインダとの屈折率差によって散乱が生じる。
　複数の単色層３は、拡散層３ｂの代りに透明層を含む集合であってもよい。この構成の場合は、透明層は光源からの光をそのままの色で透過して出射することとなる。透明層は少なくとも光源から照射される光に対して透明であればよい。たとえば青色光源が用いられる場合、複数の単色層３に含まれる透明層は、少なくとも青色光に対して透明であればよい。複数の単色層３のひとつとして透明層が含まれている場合、透明層の厚み不足部分に関しては遮光膜７を設けなくてもよい。
　遮光膜７は、少なくとも光源から照射される光を遮断することができる膜であればよい。遮光膜７は遮光できる程度に十分な厚みを有する金属膜であってもよい。遮光膜７は黒色の顔料を含んだ樹脂であってもよい。遮光膜７は、照射された光を吸収するものとは限らず、照射された光を反射するものであってもよい。
　これまで、各実施の形態では、バックライト光としては、青色光４ｂを前提として説明してきたが、バックライト光は青色光に限らず、他の色の光であってもよい。
　バックライト光は、たとえば白色光であってもよい。バックライト光を白色光とする場合、複数の単色層３は、白色光を吸収して励起することによって赤色に発光する蛍光体層、白色光を吸収して励起することによって緑色に発光する蛍光体層、白色光を吸収して励起することによって青色に発光する蛍光体層の３種類の組合せとすることが好ましい。
　また、バックライト光は、色を有さない特定の種類の光であってもよい。たとえば、バックライト光を紫外光とすることも考えられる。バックライト光を紫外光とする場合、複数の単色層３は、紫外光を吸収して励起することによって赤色に発光する蛍光体層、紫外光を吸収して励起することによって緑色に発光する蛍光体層、紫外光を吸収して励起することによって青色に発光する蛍光体層の３種類の組合せとすることが好ましい。
　この思想を一般化して表現すれば、以下のようになる。複数の単色層３のうちのひとつとして、少なくとも第１波長域の光を吸収して第２波長域で発光する第２波長域蛍光体層が含まれ、前記複数の単色層のうちの他のひとつとして少なくとも前記第１波長域の光を吸収して第３波長域で発光する第３波長域蛍光体層が含まれることが好ましい。この構成を採用することにより、第１波長域の光を照射するだけで、この受光した第１波長域の光をきっかけとして、第１波長域、第２波長域、第３波長域の少なくとも３種類の光を発することができる色変換基板とすることができる。第１波長域の光が紫外光である場合は、蛍光体層によって変換された結果としての第２波長域および第３波長域の光を発しつつ、紫外光である第１波長域の光もそのまま残して発する色変換基板とする構成も一応考えられなくはないが、通常は、色変換後に紫外光が混じっていることは好まれないであろうから、紫外光を他の波長域の光に変換することが好ましい。その場合、複数の単色層３のうちの他のひとつとして、第１波長域の光を吸収して第４波長域で発光する第４波長域蛍光体層が含まれることが好ましい。その場合、第２波長域、第３波長域、第４波長域の少なくとも３種類の光を発することができる色変換基板とすることができる。
　波長域が互いに異なる光は、互いに異なる色の光となりうる。具体的には、第１波長域の光は青色光であり、第２波長域の光は赤色光であり、第３波長域の光は緑色光であることが好ましい。上記各実施の形態で示した色変換基板の例は、これに該当する。この構成を採用することにより、青色光源を用意しさえすれば、複数の単色層３は、赤、緑、青すなわち光の３原色のいずれの光も発することができるようになり、全体として白色に発光する色変換基板とすることができる。なお、青色光源の代わりに青色に発光する自発光表示装置を用いたり、光シャッタと組み合わせたりして対応画素同士が合うように位置決めすれば、カラー表示も可能となる。カラー表示装置については、のちに実施の形態６，７で説明する。
　これまで、各実施の形態では、色変換基板の透明基板１のある側の面からバックライト光が照射されるものとして説明してきたが、バックライト光が照射される面は、この構成に限られない。色変換基板の透明基板１がある面とは反対側の面からバックライト光が照射される構成であってもよい。以下の各実施の形態においても、特記ない限り同様のことがいえる。
　（実施の形態５）
　図９、図１０を参照して、本発明に基づく実施の形態５における照明装置について説明する。図９に示すように、照明装置７０１は、色変換基板１００と、色変換基板１００に重ねて配置され、色変換基板１００に向けて第１波長域の光４ｆを発する光源４３とを備える。色変換基板１００は、図９では単純な板状の部材として表示しているが、実際には、上記各実施の形態で説明したいずれかの構造を備える。色変換基板１００は、透明基板１の主表面に複数の単色層３を含む色変換層を形成したものであるが、色変換基板１００の色変換層がある面は、図９に示された姿勢における上下いずれの面であってもよい。色変換基板１００においては、複数の単色層３のうちのひとつとして、少なくとも第１波長域の光４ｆを吸収して第２波長域で発光する第２波長域蛍光体層が含まれ、複数の単色層３のうちの他のひとつとして少なくとも第１波長域の光４ｆを吸収して第３波長域で発光する第３波長域蛍光体層が含まれ、複数の単色層３のうちのさらに他のひとつとして、拡散層または透明層が含まれる。照明装置７０１を、図９における上方から見ると、図１０に示すようになる。
　本実施の形態では、第１波長域の光４ｆを受光することによって、第１波長域、第２波長域、第３波長域の少なくとも３種類の光を発することができる色変換基板１００と、色変換基板１００に向けて第１波長域の光４ｆを発する光源４３とが重ねて配置されているので、光源４３からの光４ｆによって、色変換基板１００は、第１～第３波長域の光を発することができる。本実施の形態における照明装置７０１は、第１～第３波長域の光が混合した光を発する照明装置となる。色変換基板１００は、遮光膜７を備えることによって、光源からの光が色変換層において十分に吸収されずに透過してしまうことによる色変化不良を防止することができる色変換基板であるので、照明装置７０１として組み立てた場合、この照明装置７０１は、光源からの光が色変換層において十分に吸収されずに透過してしまうことによる色変化不良を防止することができる優れた照明装置となる。
　なお、具体的には、第１波長域の光は青色光であり、第２波長域の光は赤色光であり、第３波長域の光は緑色光であるような色変換基板を青色光源と組み合わせてもよい。この例を図１１に示す。照明装置７０２は、色変換基板１０１と、色変換基板１０１に向けて発光するように色変換基板１０１に重ねて配置された青色光源４３ｂとを備える。色変換基板１０１に代えて、色変換基板１０２，１０３，１０４のいずれかを用いた場合も同様である。
　光源４３または青色光源４３ｂについて、図９、図１１では模式的にのみ示したが、より具体的に想定されるいくつかの例を以下に示す。たとえば、図１２に示す例では、光源４３は、ＬＥＤ（Light　Emitting　Diode）４３１と導光板４３２とを備える。ＬＥＤ４３１は導光板４３２の側面に沿うように配置されている。ＬＥＤ４３１から出射した光は、導光板４３２の側面から導光板４３２の内部に向かって入射し、導光板４３２内を進行した後に、導光板４３２の主表面から色変換基板１００に向かって光４ｆとして出射する。色変換基板１００は、光４ｆを受光して光５を出射する。
　光源４３の構成は図１２に例示したものに限らず、他の構成であってもよい。たとえば図１３に示す光源４３のように、導光板を備えずに、ＬＥＤ４３３を平面的に配列したものであってもよい。その場合、図１３に示すように、ＬＥＤ４３３と色変換基板１００との間に拡散板４３６を配置することが好ましい。
　たとえば図１４に示す光源４３のように、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）パネル４３４を備えるものであってもよい。あるいは、たとえば図１５に示す光源４３のように、無機ＥＬパネル４３５を備えるものであってもよい。
　図１２～図１５では、光源４３と色変換基板１００との組合せとし、光源４３から色変換基板１００へと第１波長域の光４ｆが照射されることを前提として、照明装置７０１の例をいくつか示したが、青色光源４３ｂと色変換基板１０１との組合せにおいても同様に考えることができ、青色光源４３ｂとしてさまざまな構成を使用することができる。青色光源４３ｂから色変換基板１０１へ青色光４ｂが照射される。色変換基板１０１に代えて色変換基板１０２，１０３，１０４のいずれかが採用された場合も同様である。
　（実施の形態６）
　図１６、図１７を参照して、本発明に基づく実施の形態６におけるカラー表示装置について説明する。本実施の形態におけるカラー表示装置は、実施の形態１～４のいずれかで述べた構成の色変換基板を備える。したがって、この色変換基板は、色変換層の少なくとも一部として複数の単色層３を備える。複数の単色層３のうちのひとつとして、少なくとも第１波長域の光を吸収して第２波長域で発光する第２波長域蛍光体層が含まれ、複数の単色層３のうちの他のひとつとして少なくとも前記第１波長域の光を吸収して第３波長域で発光する第３波長域蛍光体層が含まれ、複数の単色層３のうちのさらに他のひとつとして、拡散層または透明層が含まれる。ただし、本実施の形態では、第１波長域の光は青色光であり、第２波長域の光は赤色光であり、第３波長域の光は緑色光であるものとする。
　以下、本実施の形態におけるカラー表示装置が備える色変換基板は、実施の形態２で説明した色変換基板１０２であるものとして説明するが、色変換基板１０２に限らず実施の形態１～４で説明した他の構成の色変換基板も採用することができる。
　図１６に示すように、本実施の形態におけるカラー表示装置７１１は、色変換基板１０２と、色変換基板１０２に重ねて配置され、色変換基板１０２に向けて青色光４ｂを発する自発光表示装置４４とを備える。自発光表示装置４４は、有機ＥＬ表示パネルまたは無機ＥＬ表示パネルであってよい。自発光表示装置４４は、基板４４２を備える。基板４４２の主表面には、各画素に対応してＥＬ素子４４１ｒ，４４１ｇ，４４１ｂが配列されている。色変換基板の色変換層においても、各画素に対応して各単色層３が配置されているので、各単色層３に対応して位置決めされた状態でＥＬ素子がそれぞれ配置されているといえる。
　ＥＬ素子４４１ｒ，４４１ｇ，４４１ｂは、有機ＥＬ素子または無機ＥＬ素子である。ＥＬ素子４４１ｒ，４４１ｇ，４４１ｂは、いずれも青色光を発するものであってよい。ＥＬ素子４４１ｒ，４４１ｇ，４４１ｂは、青色光のみを発するものであってもよい。ＥＬ素子４４１ｒ，４４１ｇ，４４１ｂは、画素ごとに設けられたＴＦＴ（Thin　Film　Transistor）などのスイッチング素子によって個別にオンオフの操作が可能となっている。ＥＬ素子４４１ｒ，４４１ｇ，４４１ｂは、スイッチング素子によって操作されることによって、最終的な表示内容の赤、緑、青にそれぞれ対応した所望量の青色光を出射する。
　図１６においては、自発光表示装置４４の基板４４２の主表面に個別に突出する層状に形成されたＥＬ素子４４１ｒ，４４１ｇ，４４１ｂがあたかも露出しているかのように表示されているが、図１６に示す自発光表示装置４４の構造は、模式的なものである。実際にはＥＬ素子４４１ｒ，４４１ｇ，４４１ｂはこのような構造とは限らない。ＥＬ素子４４１ｒ，４４１ｇ，４４１ｂは他の透明な部材によって覆われていてよい。より具体的な構造の例については、後述する。
　カラー表示装置７１１を、図１６における上方から見ると、図１７に示すようになる。透明基板１の背後に自発光表示装置４４が見えている。
　本実施の形態では、自発光表示装置４４から色変換基板１０２へは青色光４ｂが照射されるに過ぎないが、色変換基板１０２においては、受光した青色光４ｂを各画素ごとに異なった色に変換することができる。蛍光体層３ｒは、ＥＬ素子４４１ｒから入射した青色光４ｂを吸収して赤色に発光する。すなわち、蛍光体層３ｒからは赤色光５ｒが出射する。蛍光体層３ｇは、ＥＬ素子４４１ｇから入射した青色光４ｂを吸収して緑色に発光する。すなわち、蛍光体層３ｇからは緑色光５ｇが出射する。蛍光体層３ｂは、ＥＬ素子４４１ｂから入射した青色光４ｂを散乱させて青色光５ｂとして出射させる。
　このように、画素ごとに赤、緑、青のそれぞれの光を適切に出射することができるので、カラー表示が可能となる。本実施の形態におけるカラー表示装置７１１が備える色変換基板１０２には、遮光膜７が設けられているので、実施の形態２で説明したように、光源からの光が色変換層において十分に吸収されずに透過してしまうことによる色変化不良を防止することができる色変換基板とすることができる。
　色変換基板１０２に代えて色変換基板１０１，１０３，１０４を採用した場合も同様である。
　（実施の形態７）
　図１８～図２２を参照して、本発明に基づく実施の形態７におけるカラー表示装置について説明する。本実施の形態におけるカラー表示装置は、実施の形態６において採用されているようないずれかの色変換基板を備える。ここでは、実施の形態６と同様に、色変換基板１０２を採用した例を前提にして説明するが、色変換基板１０２に限らず実施の形態１～４で説明した他の構成の色変換基板も採用することができる。
　図１８に示すように、本実施の形態におけるカラー表示装置７１２は、色変換基板１０２と、色変換基板１０２に向けて発光するように色変換基板１０２に重ねて配置された青色光源４３ｂと、色変換基板１０２と青色光源４３ｂとの間に配置された光シャッタ４２とを備える。青色光源４３ｂは、青色ＬＥＤ４３１ｂと導光板４３２とを備える。
　青色光源４３ｂの構成は図１８に例示したものに限らず、他の構成であってもよい。たとえば図１９に示すように、青色光源４３ｂは、導光板を備えずに青色ＬＥＤ４３３ｂを平面的に配列したものであってもよい。その場合、図１９に示すように、青色ＬＥＤ４３３ｂと色変換基板１０２との間に拡散板４３６を配置することが好ましい。
　たとえば図２０に示すように、青色光源４３ｂは、有機ＥＬパネル４３４ｂを備えるものであってもよい。有機ＥＬパネル４３４ｂは青色に発光するものである。
　あるいは、たとえば図２１に示すように、青色光源４３ｂは、無機ＥＬパネル４３５ｂを備えるものであってもよい。無機ＥＬパネル４３５ｂは青色に発光するものである。
　光シャッタ４２は、各画素ごとに光を透過させるか否かを何らかの原理によって制御できる装置であればよい。図１８～図２１において、光シャッタ４２は、色変換基板１０２と対応するように位置決めされている。「対応するように位置決めされている」とは、たとえば、光シャッタ４２が複数の画素を備えている場合、色変換基板１０２における複数の単色層３の各々が光シャッタ４２の複数の画素のうちのいずれかと対応するように、光シャッタ４２が位置決めされていることを意味する。光シャッタ４２は、たとえば液晶表示パネルであってよく、透過型ＭＥＭＳ（Micro　Electro　Mechanical　Systems）パネルであってもよい。さらに他のものであってもよい。詳しくは後述する。
　図１８に例示したカラー表示装置７１２の部分拡大図を図２２に示す。
　図２２に示した構造を参照して、本実施の形態におけるカラー表示装置７１２の作用効果について説明する。青色光源４３ｂから出射した青色光４ｂは光シャッタ４２によって各画素ごとに透過させるか否かあるいはどの程度の光量を透過させるかが制御されているので、光シャッタ４２を透過した後には、各画素ごとに設定された光量の青色光４ｂとして進行する。こうして、各単色層３に青色光４ｂが入射する。複数の単色層３のうち蛍光体層３ｒ，３ｇはそれぞれ青色光４ｂによって励起されて発光し、赤色光５ｒおよび緑色光５ｇをそれぞれ出射する。複数の単色層３のうち拡散層３ｂにおいては、入射した青色光４ｂが散乱されて青色光５ｂを出射する。このようにして、各色の単色層において正しく処理された光のみが出射することとなるので、本実施の形態におけるカラー表示装置７１２は、光源からの光が色変換層において十分に吸収されずに透過してしまうことによる色変化不良を防止することができる色変換基板とすることができる。
　なお、図１８～図２１に示した例では、光シャッタ４２が色変換基板１０２と青色光源４３ｂとの間に配置されていたが、これ以外の配置も考えられる。たとえば図２３に示すカラー表示装置７１３は、色変換基板１０２と、色変換基板１０２に向けて発光するように色変換基板１０２に重ねて配置された青色光源４３ｂと、色変換基板１０２の青色光源４３ｂとは反対側に配置された光シャッタ４２とを備える。表示内容を視認するユーザが位置する側を「前側」と呼び、ユーザから遠い側を「後側」と呼ぶものとすると、図２３に示した例では、最も前側に光シャッタ４２が位置するといえる。
　図２３に例示したカラー表示装置７１３の部分拡大図を図２４に示す。青色光源４３ｂから色変換基板１０２に入射した光は、一部が遮光膜７によって遮断され、他の一部が各単色層３に入射する。複数の単色層３のうち蛍光体層３ｒ，３ｇはそれぞれ青色光４ｂによって励起されて発光し、赤色光５ｒおよび緑色光５ｇを出射する。複数の単色層３のうち拡散層３ｂにおいては、入射した青色光４ｂが散乱されて青色光５ｂを出射する。この時点では、いずれの画素においても光量を制御されることなく、赤色光５ｒ、緑色光５ｇおよび青色光５ｂが出射しているが、この後、光シャッタ４２を経ることによって、各画素の表示内容に合わせた適正な光量となる。画素によっては、色変換基板１０２から入射した光が完全に遮断されることもありうる。
　図２３、図２４に示した例のように、カラー表示装置７１３に含まれる色変換基板１０２は、透明基板１がある側の面とは反対側の面が光シャッタ４２の側を向くように配置されていることが好ましい。このように配置されていれば、色変換基板１０２内部の色変換層１８ｉと光シャッタ４２内部の各画素の光透過を制御する構造との厚み方向の距離が小さくなるので、色変換基板１０２と光シャッタ４２との間での画素ごとの光の授受がより確実に正しい対応関係で行なわれるようになる。
　たとえば図１６、図２２に示したように、光シャッタが後側にある構成においても、光シャッタの位置は変えずに色変換基板１０２の表裏を逆にすることによって、透明基板１がある側の面とは反対側の面が光シャッタ４２の側を向くように配置してもよい。このようにすれば、色変換基板１０２と光シャッタ４２との間での画素ごとの光の授受がより確実に正しい対応関係で行なわれるようになるので好ましい。
　なお、図２２に示したように最も前側に色変換基板が配置されている構成と、図２４に示したように最も前側に光シャッタ４２が配置されている構成とでは、それぞれに異なる長所がある。
　図２２に示したように最も前側に色変換基板１０２が配置された構成では、カラー表示装置からユーザに向かって出射する光は、色変換基板１０２における蛍光体発光または散乱によって生じた光であるので、広い角度で出射し、その結果、視野角特性に優れたものとなる。たとえば光シャッタ４２が液晶表示パネルである場合には視野角が限られていることもありうるが、色変換基板１０２を経ることによって視野角の問題は解消し、広い視野角から視認することができるように表示することができる。
　図２４に示したように最も前側に光シャッタ４２が配置された構成では、前側から入る外光が色変換基板１０２の蛍光体層または拡散層に入射して不所望な画素が発光することを光シャッタ４２によって防止することができる。表示させるべきでない画素においては、光シャッタ４２は、光を遮断する状態となっているので、そのような画素においては外光が色変換基板１０２に到達することはなくなる。したがって、不所望な発光をなくすことができ、表示品位を向上させることができる。
　光シャッタ４２として採用可能な構造の代表的な２つの例を示す。
　光シャッタ４２の第１の例としては、液晶表示パネルが考えられる。この場合、図２５に示すように、光シャッタ４２は、ガラス基板５０１とガラス基板５０２との間に液晶層５０３が挟みこまれた構造を備える。ガラス基板５０１の液晶層５０３側の表面には、ソースバスライン５０６が形成され、このソースバスライン５０６を覆うように絶縁層５０７が形成されている。さらに絶縁層５０７の表面に、各画素に対応するように画素電極５０４が配置されている。ガラス基板５０２の液晶層５０３側の表面には、対向電極５０５が形成されている。ガラス基板５０１，５０２の外側の面には、それぞれ偏光板５０８，５０９が貼られている。画素電極５０４と対向電極５０５との間に電圧が印加されることによって当該画素における液晶層５０３の分子配向が変化する仕組みとなっている。液晶層５０３による偏光状態の変化と偏光板５０８，５０９との組合せによって、光シャッタ４２として当該画素における光を透過させるか否かが切り替わる仕組みとなっている。
　光シャッタ４２の第２の例としては、透過型ＭＥＭＳパネルが考えられる。透過型ＭＥＭＳパネルとは、配列された各画素ごとに電気信号によって機械的に部材を動かすことによって、各画素としての開口部の開閉をすることができるパネルである。光シャッタ４２が透過型ＭＥＭＳパネルである場合、図２６に示すように、光シャッタ４２は、ガラス基板５０１とガラス基板５０２とが対向した構造を備える。ガラス基板５０１のガラス基板５０２側の表面には、ソースバスライン５０６が形成され、このソースバスライン５０６を覆うように絶縁層５０７が形成されている。さらに絶縁層５０７の表面に、各画素に対応するように静電アクチュエータ５１０およびシャッタ部材５１１が配置されている。ガラス基板５０２のガラス基板５０１側の表面には、各画素を隔てるように遮光層５１２が形成されている。静電アクチュエータ５１０の作用によりシャッタ部材５１１は変位することができ、その結果、各画素ごとに遮光層５１２の開口部を塞ぐように位置する第１状態と、遮光層５１２の開口部を空けるように位置する第２状態とを切り替えることができる。第１状態では当該画素における光はシャッタ部材５１１に阻まれて透過しない。第２状態では当該画素における光は透過する。このようにして光シャッタ４２として当該画素における光を透過させるか否かを切り替える仕組みとなっている。透過型ＭＥＭＳパネルにおいては、シャッタ部材５１１の変位の度合いを多段階で制御することとすれば、透過させる光量を多段階で制御することができる。
　なお、光シャッタ４２はこれらの種類に限られない。光シャッタ４２が液晶表示パネルである場合、図２５に示した構造のものに限られない。光シャッタ４２が透過型ＭＥＭＳパネルである場合、図２６に示した構造のものに限られない。
　自発光表示装置４４として採用可能な構造の代表的な２つの例を示す。
　自発光表示装置４４の第１の例としては、有機ＥＬ表示パネルが考えられる。この場合、図２７に示すように、自発光表示装置４４は、ガラス基板５０１とガラス基板５０２との間に有機ＥＬ層５１３が挟みこまれた構造を備える。有機ＥＬ層５１３は、正孔輸送層、発光層、電子輸送層がこの順に積層されたものである。ガラス基板５０１の有機ＥＬ層５１３側の表面には、カソード電極５１４が形成されている。ガラス基板５０２の有機ＥＬ層５１３側の表面には、各画素に対応するように透明電極５１５が形成されている。カソード電極５１４と透明電極５１５との間に電圧が印加されることによって、有機ＥＬ層５１３のうち当該画素に対応する部分が発光する仕組みとなっている。
　自発光表示装置４４の第２の例としては、無機ＥＬ表示パネルが考えられる。この場合、図２８に示すように、自発光表示装置４４は、絶縁層５１６、発光層５１７および絶縁層５１８を下からこの順に積層したものがガラス基板５０１とガラス基板５０２との間に挟みこまれた構造を備える。ガラス基板５０１の発光層５１７側の表面には、背面電極５１９が形成されている。背面電極５１９はＡｌまたはＩＴＯの膜として形成することができる。ガラス基板５０２の発光層５１７側の表面には、各画素に対応するように透明電極５１５が形成されている。背面電極５１９と透明電極５１５との間に電圧が印加されることによって、発光層５１７のうち当該画素に対応する部分が発光する仕組みとなっている。
　なお、自発光表示装置４４はこれらの種類に限られない。自発光表示装置４４が有機ＥＬ表示パネルである場合、図２７に示した構造のものに限られない。自発光表示装置４４が無機ＥＬ表示パネルである場合、図２８に示した構造のものに限られない。
　なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
　本発明は、色変換基板、照明装置およびカラー表示装置に利用することができる。
　１　透明基板、１ｕ　主表面、２　透明隔壁、２ｕ　（透明隔壁の）上面、３　単色層、３ｒ，３ｇ　蛍光体層、３ｂ　拡散層、４ｂ　（バックライト光としての）青色光、４ｆ　（第１波長域の）光、５　（色変換基板から出射する）光、５ｒ　赤色光、５ｇ　緑色光、５ｂ　青色光、７　遮光膜、１８，１８ｉ，１８ｊ，１８ｋ　色変換層、１９　間隙、２１　厚み不足部分、４２　光シャッタ、４３　光源、４３ｂ　青色光源、４４　自発光表示装置、７１　第１部分、７２　第２部分、１００，１０１，１０２，１０３，１０４　色変換基板、１８１，１８２　色変換層、４３１，４３３　ＬＥＤ、４３１ｂ，４３３ｂ　青色ＬＥＤ、４３２　導光板、４３４　（光源としての）有機ＥＬパネル、４３４ｂ　（青色光源としての）有機ＥＬパネル、４３５　（光源としての）無機ＥＬパネル、４３５ｂ　（青色光源としての）無機ＥＬパネル、４３６　拡散板、４４１ｒ，４４１ｇ，４４１ｂ　ＥＬ素子、４４２　基板、５０１，５０２　ガラス基板、５０３　液晶層、５０４　画素電極、５０５　対向電極、５０６　ソースバスライン、５０７，５１６，５１８　絶縁層、５０８，５０９　偏光板、５１０　静電アクチュエータ、５１１　シャッタ部材、５１２　遮光層、５１３　有機ＥＬ層、５１４　カソード電極、５１５　透明電極、５１７　発光層、５１９　背面電極、７０１，７０２　照明装置、７１１，７１２，７１３　カラー表示装置、８０１，８０２　色変換基板、９０１，９０２　表示装置。

Claims (13)

  1. 　主表面（１ｕ）を有する透明基板（１）と、
    　前記主表面において、互いに離隔するように配置され、端部においてそれぞれ局所的に薄くなった厚み不足部分を有するように形成された複数の単色層（３）と、
    　前記主表面に垂直な方向から見て前記単色層同士の間の間隙（１９）および前記厚み不足部分に重なるように配置された遮光膜（７）とを備える、色変換基板。
  2. 　前記遮光膜は、前記主表面に沿って形成され、前記厚み不足部分の前記主表面に対する投影領域においては前記単色層と前記主表面との間に介在している、請求項１に記載の色変換基板。
  3. 　前記単色層を互いに隔てるように前記主表面に配置された透明隔壁（２）を備え、前記単色層は、前記厚み不足部分において前記透明隔壁に接している、請求項１に記載の色変換基板。
  4. 　前記厚み不足部分は、前記単色層の端に近づくほど薄くなっており、前記遮光膜は、前記透明隔壁の前記単色層に覆われない上面と前記厚み不足部分における前記単色層の上面とを覆うように形成されている、請求項３に記載の色変換基板。
  5. 　前記厚み不足部分は、前記単色層の端に近くなるほど薄くなっており、前記遮光膜は、前記透明隔壁の前記単色層に覆われない上面を覆うように形成された第１部分（７１）と、前記厚み不足部分と前記透明隔壁との界面を覆うように形成された第２部分（７２）とを含む、請求項３に記載の色変換基板。
  6. 　前記複数の単色層のうちのひとつとして、少なくとも第１波長域の光を吸収して第２波長域で発光する第２波長域蛍光体層が含まれ、前記複数の単色層のうちの他のひとつとして少なくとも前記第１波長域の光を吸収して第３波長域で発光する第３波長域蛍光体層が含まれる、請求項１から５のいずれかに記載の色変換基板。
  7. 　請求項６に記載の色変換基板と、前記色変換基板に重ねて配置され、前記色変換基板に向けて前記第１波長域の光を発する光源（４３）とを備える、照明装置。
  8. 　前記第１波長域の光は青色光であり、前記第２波長域の光は赤色光であり、前記第３波長域の光は緑色光である、請求項６に記載の色変換基板。
  9. 　請求項８に記載の色変換基板と、前記色変換基板に向けて発光するように前記色変換基板に重ねて配置された青色光源（４３ｂ）とを備える、照明装置。
  10. 　請求項８に記載の色変換基板と、前記色変換基板に重ねて配置され、前記色変換基板に向けて青色光を発する自発光表示装置（４４）とを備える、カラー表示装置。
  11. 　請求項８に記載の色変換基板と、前記色変換基板に向けて発光するように前記色変換基板に重ねて配置された青色光源（４３ｂ）と、前記色変換基板と前記青色光源との間に配置された光シャッタ（４２）とを備える、カラー表示装置。
  12. 　請求項８に記載の色変換基板と、前記色変換基板に向けて発光するように前記色変換基板に重ねて配置された青色光源（４３ｂ）と、前記色変換基板の前記青色光源とは反対側に配置された光シャッタ（４２）とを備える、カラー表示装置。
  13. 　前記色変換基板は、前記透明基板がある側の面とは反対側の面が前記光シャッタの側を向くように配置されている、請求項１１または１２に記載のカラー表示装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016112060A1 (en) * 2015-01-06 2016-07-14 Corning Incorporated Electrodeless organic light-emitting device and lcd systems using same
WO2016204166A1 (ja) * 2015-06-15 2016-12-22 シャープ株式会社 波長変換方式発光装置並びにこれを備えた表示装置、照明装置および電子機器
CN109307950A (zh) * 2017-07-27 2019-02-05 三星显示有限公司 显示设备和制造该显示设备的方法
JP2019525379A (ja) * 2016-06-06 2019-09-05 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 発光装置、およびそれを備える電子デバイス
CN112748609A (zh) * 2019-10-31 2021-05-04 夏普福山半导体株式会社 显示装置以及显示装置的制造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008077860A (ja) * 2006-09-19 2008-04-03 Seiko Epson Corp 電気光学装置、電気光学装置の製造方法及び電子機器
JP2010066437A (ja) * 2008-09-10 2010-03-25 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置
JP2010204352A (ja) * 2009-03-03 2010-09-16 Fuji Electric Holdings Co Ltd 色変換フィルタ基板の製造方法
WO2010106704A1 (ja) * 2009-03-19 2010-09-23 シャープ株式会社 表示パネルおよび表示装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008077860A (ja) * 2006-09-19 2008-04-03 Seiko Epson Corp 電気光学装置、電気光学装置の製造方法及び電子機器
JP2010066437A (ja) * 2008-09-10 2010-03-25 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置
JP2010204352A (ja) * 2009-03-03 2010-09-16 Fuji Electric Holdings Co Ltd 色変換フィルタ基板の製造方法
WO2010106704A1 (ja) * 2009-03-19 2010-09-23 シャープ株式会社 表示パネルおよび表示装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016112060A1 (en) * 2015-01-06 2016-07-14 Corning Incorporated Electrodeless organic light-emitting device and lcd systems using same
CN107209418A (zh) * 2015-01-06 2017-09-26 康宁公司 无电极oled照明装置及使用所述装置的lcd系统
JP2018506838A (ja) * 2015-01-06 2018-03-08 コーニング インコーポレイテッド 無電極有機ｌｅｄおよびそれを用いたｌｃｄシステム
WO2016204166A1 (ja) * 2015-06-15 2016-12-22 シャープ株式会社 波長変換方式発光装置並びにこれを備えた表示装置、照明装置および電子機器
JP2019525379A (ja) * 2016-06-06 2019-09-05 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 発光装置、およびそれを備える電子デバイス
CN109307950A (zh) * 2017-07-27 2019-02-05 三星显示有限公司 显示设备和制造该显示设备的方法
JP2019028434A (ja) * 2017-07-27 2019-02-21 三星ディスプレイ株式會社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 表示装置及びその製造方法
JP7171200B2 (ja) 2017-07-27 2022-11-15 三星ディスプレイ株式會社 表示装置及びその製造方法
TWI794256B (zh) * 2017-07-27 2023-03-01 南韓商三星顯示器有限公司 顯示裝置及其製造方法
CN112748609A (zh) * 2019-10-31 2021-05-04 夏普福山半导体株式会社 显示装置以及显示装置的制造方法

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