WO2023112426A1 - 表示装置 - Google Patents

表示装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2023112426A1
WO2023112426A1 PCT/JP2022/036813 JP2022036813W WO2023112426A1 WO 2023112426 A1 WO2023112426 A1 WO 2023112426A1 JP 2022036813 W JP2022036813 W JP 2022036813W WO 2023112426 A1 WO2023112426 A1 WO 2023112426A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
color conversion
leds
conversion sheet
display device
sheet
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/036813
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
利浩 矢島
倫秀 柴田
隆 大田
Original Assignee
株式会社ジャパンディスプレイ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ジャパンディスプレイ filed Critical 株式会社ジャパンディスプレイ
Publication of WO2023112426A1 publication Critical patent/WO2023112426A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S2/00—Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/08—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters for producing coloured light, e.g. monochromatic; for reducing intensity of light
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/30—Elements containing photoluminescent material distinct from or spaced from the light source
    • F21V9/38—Combination of two or more photoluminescent elements of different materials
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements

Definitions

  • the present invention relates to a display device having a direct backlight in which a large number of LEDs are arranged on a plane.
  • TFTs thin film transistors
  • the LCD panel itself does not emit light, so a backlight is required.
  • a direct type LED in which LEDs (light emitting diodes) are arranged on a plane can provide high brightness.
  • An LED emits light of a specific wavelength.
  • the backlight requires white light. Therefore, there are a method of obtaining white light by mixing light emitted from LEDs of three colors, and a method of converting light from a single color LED into white using a light conversion sheet. In either scheme, there is the problem of completely mixing the light to get white.
  • Patent Document 1 describes a configuration in which a large number of monochromatic LEDs are arranged on a plane, and for each LED, a QD box having a QD sheet on the inner wall and an opening for emitting light upward is arranged.
  • the light from the LED is converted by the QD sheet, and the light from the LED and the converted light are sufficiently mixed in the QD box to emit white light from the aperture.
  • a method of obtaining white using a color conversion sheet using monochromatic LEDs is frequently used because of its relatively simple structure. For example, if you mix blue and yellow, you can get a pseudo-white color. Therefore, if a color conversion sheet that converts blue to yellow is arranged in the emission direction of the blue LED, white light in which blue and yellow are mixed is emitted from the color conversion sheet.
  • Patent Document 1 by arranging a QD box for each LED, white light in which light of multiple wavelengths is sufficiently mixed is emitted from the opening of the QD box. Complex.
  • An object of the present invention is to obtain a white backlight with a relatively simple configuration, using monochromatic LEDs and a color conversion sheet, in which color unevenness is less likely to occur.
  • the present invention solves the above problems, and the main specific means are as follows.
  • a display device having a display panel and a backlight
  • the backlight has a configuration in which a plurality of LEDs arranged on a substrate and a color conversion sheet are arranged between the plurality of LEDs and the display panel,
  • the color conversion sheet is formed of a color conversion material and a binder,
  • a display device, wherein the color conversion sheet has a ring-shaped region where the color conversion material does not exist so as to surround each of the plurality of LEDs when viewed in a plan view.
  • a display device having a display panel and a backlight, wherein the backlight includes a plurality of LEDs arranged on a substrate, and a color conversion sheet arranged between the plurality of LEDs and the display panel. and the color conversion sheet is formed of a color conversion material and a binder, and the color conversion sheet has another region in which the color conversion material is formed in a ring shape so as to surround each of the plurality of LEDs in plan view.
  • a display device having an area smaller than that of the .
  • a display device having a display panel and a backlight, wherein the backlight includes a plurality of LEDs arranged on a substrate, and a color conversion sheet arranged between the plurality of LEDs and the display panel.
  • the color conversion sheet is formed of a color conversion material and a binder, and in the color conversion sheet, the color conversion material exists within a first circle centered on each of the plurality of LEDs when viewed in plan. , having a region in which no color conversion material exists outside the first circle, and the amount of the color conversion material in the center of the first circle is larger than that in the periphery of the first circle when viewed from above
  • a display device characterized by having a large number of .
  • FIG. 1 is a plan view of a liquid crystal display device;
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device;
  • FIG. 4 is a plan view showing an example of segments in a liquid crystal display device;
  • FIG. 4 is a plan view showing four segments in the backlight;
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 4;
  • Quantum dots are examples.
  • FIG. 4 is a plan view for explaining yellow shift;
  • FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining yellow shift;
  • 1 is a plan view of Example 1.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of Example 1.
  • FIG. 11 is a plan view of Example 2;
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of Example 2;
  • FIG. 11 is a plan view of Example 3;
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of Example 3;
  • FIG. 11 is a plan view of Example 4;
  • FIG. 11 is another plan view
  • FIG. 1 is a plan view showing an example of a liquid crystal display device.
  • a TFT substrate 100 and a counter substrate 200 are bonded with a sealing material 16, and liquid crystal is sandwiched inside.
  • a display area 14 is formed in a portion where the TFT substrate 100 and the counter substrate 200 overlap each other.
  • the scanning lines 11 extend in the horizontal direction (x direction) and are arranged in the vertical direction (y direction).
  • the video signal lines 12 extend in the vertical direction and are arranged in the horizontal direction.
  • Pixels 13 are formed in areas surrounded by the scanning lines 11 and the video signal lines 12 .
  • the portion where the TFT substrate 100 does not overlap with the opposing substrate 200 is the terminal area 15 .
  • a flexible wiring board 17 is connected to the terminal area 15 to supply power and signals to the liquid crystal display panel.
  • a driver IC for driving the liquid crystal display panel is mounted on the flexible wiring board 17 .
  • a backlight is arranged on the back surface of the TFT as shown in FIG.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device.
  • a backlight 20 is arranged behind the liquid crystal display panel 10 .
  • the liquid crystal display panel 10 has the following configuration. That is, a counter substrate 200 on which a black matrix and color filters are formed is arranged opposite to a TFT substrate 100 on which pixel electrodes, common electrodes, TFTs, scanning lines, video signal lines, etc. are formed.
  • the TFT substrate 100 and the opposing substrate 200 are adhered to each other by a sealing material 16 at the periphery thereof, and a liquid crystal 300 is sealed inside.
  • the liquid crystal molecules are initially aligned by the alignment films formed on the TFT substrate 100 and the counter substrate 200 .
  • the liquid crystal molecules rotate and form an image by controlling the light from the backlight 20 on a pixel-by-pixel basis. Since the liquid crystal 300 can control only polarized light, the lower polarizing plate 101 is arranged below the TFT substrate 100 so that only polarized light is incident on the liquid crystal 300 .
  • the light modulated by the liquid crystal 300 is analyzed by the upper polarizing plate 201 and an image is visually recognized.
  • a backlight 20 is arranged on the back of the liquid crystal display panel.
  • the backlight 20 has a configuration in which the color conversion sheet 40 is arranged above the light source section 30 and the optical sheet group 50 is arranged thereon.
  • the backlight 20 of the display device includes a side light type in which a light source such as an LED is arranged on the side surface of the light guide plate and a direct type in which a light source such as an LED is arranged on the lower surface of the light guide plate. Use a direct type backlight.
  • a color conversion sheet 40 is arranged above the light source section 30 .
  • the configuration of the color conversion sheet will be explained later.
  • An optical sheet group 50 is arranged on the color conversion sheet 40 .
  • a prism sheet, a diffusion sheet, or the like is used for the optical sheet group 50 .
  • a polarizing reflective sheet may also be used in order to improve the utilization efficiency of light from the backlight 20 .
  • the type of optical sheet to be used or the number of types of optical sheet to be used is determined by the display device.
  • FIG. 3 is a plan view when the display area of the liquid crystal display panel is divided into segments 141.
  • FIG. LEDs are arranged in the backlight for each segment 141 .
  • FIG. 14 is a schematic diagram and actually has more segments than in FIG. The size of each segment is 4 mm or less, often around 2 mm. Dotted lines indicating segments in FIG. 3 are fictitious lines, and such lines do not exist in the display area.
  • the LED which is the light source, is placed in the center of each segment. That is, the LEDs are arranged in a matrix on the circuit board at regular intervals in the x-direction and the y-direction when viewed from above. In other words, they are arranged at the vertices of a square.
  • FIG. 4 is a plan view showing four segments 141 shown in FIG.
  • the LED 31 is arranged in the center of the segment 141 .
  • a color conversion sheet 40 is arranged to cover the LEDs 31 .
  • the dotted lines in FIG. 4 are fictitious lines indicating the boundaries of segments 141 .
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the backlight, which corresponds to the AA cross-sectional view of FIG.
  • the LEDs 31 are placed on the backlight circuit board 33 .
  • a blue light emitting diode (hereinafter also referred to as a blue LED) is used as the LED 31 .
  • LED 31 is covered with transparent resin 32 .
  • a color conversion sheet 40 is placed on the transparent resin 32 covering the LEDs 31 .
  • the color conversion sheet 40 uses a phosphor sheet in which phosphor particles are dispersed, or a QD sheet in which QDs (Quantum Dots, hereinafter also referred to as quantum dots) are dispersed (hereinafter referred to as quantum dots). sheet) may be used.
  • QDs Quantum Dots, hereinafter also referred to as quantum dots
  • the color conversion sheet (QD sheet) 40 is obtained by sandwiching quantum dots 41 dispersed in a transparent binder 42 between thin transparent resin films 43 that also serve as barrier layers.
  • Acrylic, polycarbonate, PET (polyethylene terephthalate), or the like is used for the thin transparent resin film 43 as a barrier layer.
  • the thickness of the color conversion sheet 40 is generally 80 microns to 300 microns.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of the quantum dot 41 used in FIG.
  • the quantum dots 41 are fine semiconductor particles, and the wavelength of the converted and emitted light differs depending on the size of the particle diameter.
  • the quantum dot diameter dd is generally 20 nm or less.
  • P1 and P2 are semiconductors.
  • P1 is, for example, spherical CdSe, and P2, which is ZnS, covers P1.
  • the quantum dot 41 confines incident light and emits light with a longer wavelength than the incident light.
  • the incident light is light from the LED 31, and may be blue light or ultraviolet light. In this embodiment, the light from the LED 31 is blue light.
  • L in the quantum dots 41 in FIG. 6 is called a ligand, and facilitates the quantum dots 41 to be dispersed in the resin.
  • Quantum dots 41 shown in FIG. 6 are dispersed in a transparent resin 42 called a binder.
  • a transparent resin 42 called a binder.
  • the resin used as the binder 42 for example, a silicone resin, an epoxy resin, or the like can be used.
  • FIGS. 7 and 8 are diagrams showing problems in the backlight shown in FIGS. 4 and 5.
  • FIG. FIG. 7 shows the light output pattern from the color conversion sheet 40 when the LEDs 31 are lit in the same four segments as in FIG.
  • the configuration of FIG. 7 is the same as that of FIG. 4, and the color conversion sheet 40 is arranged on the LEDs 31. Blue light is emitted from the LEDs 31, part of which is converted into yellow light by the quantum dots 41, and the rest of the light is emitted as it is, so that white light is emitted as a whole.
  • FIG. 7 a yellowish region Y appears around the LED 31 when viewed from above.
  • this area will also be referred to as a yellow shift area.
  • This region is, for example, a ring shape hatched in FIG.
  • FIG. 7 is a schematic diagram, and the yellow-shifted area does not have a clear boundary.
  • the dotted circle in FIG. 7 indicates the approximate area where the yellow shift occurs.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of one segment of the backlight.
  • the optical sheet group is omitted in FIG.
  • a blue LED 31 is arranged on a circuit board 33 and a transparent resin 32 covers the blue LED 31 .
  • a color conversion sheet 40 is arranged on the transparent resin 32 .
  • the color conversion sheet 40 has a structure in which quantum dots 41 are dispersed in a binder 42 and sandwiched between transparent barrier layers 43 .
  • the light traveling in the normal direction of the color conversion sheet 40 from the LEDs 31 and the light traveling at an angle ⁇ with respect to the normal direction travel a different distance in the color conversion sheet 40 .
  • the distance that light traveling in the normal direction travels in the color conversion sheet 40 is d1
  • the distance that light traveling in the color conversion sheet 40 at an angle ⁇ with respect to the normal direction travels is d2, where d2>d1.
  • FIG. 9 is a plan view showing features of the first embodiment.
  • FIG. 9 is a plan view of four segments corresponding to FIG. FIG. 9 shows a state in which the LED 31 is not yet lit.
  • the LED 31 is positioned at the center of the segment, and the color conversion sheet 40 is arranged to cover the LED 31 .
  • 9 differs from FIG. 7 in that the quantum dots 41 on the color conversion sheet 40 do not exist in the ring-shaped region corresponding to the yellow shift region in FIG.
  • the region in which the quantum dots 41 do not exist is a ring-shaped region with a width w1 between radii r1 and r2 from the center of the segment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of one segment of the backlight, corresponding to FIG. The optical sheet group is omitted in FIG.
  • the configuration of FIG. 10 is the same as that of FIG. 8 except for the color conversion sheet 40.
  • the distance traveled in the color conversion sheet 40 by the light traveling in the normal direction is d1
  • the distance traveled in the color conversion sheet by the light traveling in the normal direction at an angle ⁇ is d2. Yes, and d2>d1.
  • FIG. 10 differs from FIG. 8 in that the color conversion sheet 40 has a region where no quantum dots 41 exist over a width w1 between radii r1 and r2. Therefore, light traveling at an angle .theta. to the normal direction travels a distance d1 through the area where the quantum dots 41 exist in the color conversion sheet 40, and then travels through the area where the quantum dots 41 do not exist.
  • the range in which the light traveling at an angle ⁇ with respect to the normal direction of the color conversion sheet 40 is affected by the quantum dots 41 is the same distance d1 as the light traveling in the normal direction. In other words, if the color conversion sheet of FIG. 10 is used, yellow shift will not occur.
  • the quantum dots 41 exist outside the radius r2. Otherwise, the light traveling at a large angle ⁇ with respect to the normal direction of the color conversion sheet 40 will not be affected by the quantum dots 41 on the color conversion sheet, and only blue light will be emitted. This is because a shift occurs.
  • the region where the quantum dots 41 do not exist in the color conversion sheet 40 that is, the optimum region with the width w1 between the radii r1 and r2 varies depending on the angle ⁇ with the normal direction of the color conversion sheet.
  • the light does not actually travel straight through the color conversion sheet, but travels while being scattered.
  • FIG. 10 shows the basic concept for preventing yellow shift.
  • the area without the actual ring-shaped quantum dots 41 that is, the area with the width w1 between the radii r1 and r2, has the yellow shift Y shown in FIG. Designed to be the most discreet.
  • Example 1 The advantage of Example 1 is that the yellow shift can be counteracted by the size of the area where the quantum dots 41 are present in the color conversion sheet 40 instead of changing the density of the quantum dots 41 .
  • This configuration is easier to manufacture than the case where the density of the quantum dots 41 in the color conversion sheet 40 is changed.
  • a color conversion sheet 40 containing quantum dots 41 having a large number of ring-shaped holes may be prepared, and then the ring-shaped holes may be filled with a binder 42 .
  • the yellow shift region is a circular ring, but depending on the distribution of light from the LED 31 as the light source, it may be other than a circle, such as an ellipse or a rectangle with rounded corners. It can be. In such a case, the region without the quantum dots 41 on the color conversion sheet 40 also has an elliptical shape or a rectangular ring shape with rounded corners.
  • FIG. 11 is a plan view showing features of the second embodiment.
  • FIG. 11 is a plan view of four segments corresponding to FIG. FIG. 11 shows a state in which the LED 31 has not yet been turned on.
  • the LED 31 is positioned at the center of the segment, and the color conversion sheet 40 is arranged to cover the LED 31 .
  • 11 differs from FIG. 7 in that the amount of quantum dots 41 on the color conversion sheet 40 is small in the ring-shaped region corresponding to the yellow shift region in FIG.
  • the meaning that the amount of quantum dots 41 is small is not the density of quantum dots 41, but the fact that, as shown in FIG. be.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of one segment of the backlight, corresponding to FIG. 12 differs from FIG. 10 of the first embodiment only in the color conversion sheet 40.
  • FIG. 12 in the color conversion sheet 40 of FIG. 12, unlike in FIG. 10, in the region of the width w2 between the radius r1 and the radius r2, from the lower surface of the color conversion sheet 40 to the height h1, like the other region, the quantum dots 41 exists, but the quantum dot 41 does not exist on the upper surface side of h1.
  • the same effect as in FIG. 10 is obtained for light incident at an angle ⁇ to the normal direction of the color conversion sheet 40 . That is, yellow shift is suppressed.
  • the second embodiment shown in FIG. 12 and the first embodiment shown in FIG. 12 is affected by the quantum dots 41 over a longer distance than in FIG.
  • the quantum dots 41 exist from the lower side to the height of h1 in the region of width w1.
  • the presence of quantum dots 41 from the bottom to a height of h1 allows the width or position of the ring to be varied to reduce the yellow shift in FIG. That is, in Example 2, the degree of freedom in design can be increased in order to reduce the yellow shift in FIG.
  • FIG. 13 is a plan view of Example 3, and FIG. 14 is a cross-sectional view of Example 3.
  • FIG. 13 is a plan view of four segments corresponding to FIG. FIG. 13 shows a state in which the LED 31 is not yet turned on.
  • the LED 31 is positioned at the center of the segment, and the color conversion sheet 40 is arranged to cover the LED 31 .
  • FIG. 13 differs from FIG. 7 in that the region where the quantum dots 41 are present is within a radius r3 from the center of the segment, and within this region, the quantum dots 41 extend from the center to the radius r3. The amount is gradually decreasing.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the backlight corresponding to one segment corresponding to FIG.
  • the quantum dots 41 are formed over the entire thickness of the color conversion sheet 40 right above the LEDs 31 .
  • the range in which the quantum dots 41 exist in the thickness direction of the color conversion sheet 40 becomes smaller and becomes zero at a radius r3 from the center. That is, the quantum dots 41 do not exist outside the radius r3 from the center, and only the transparent binder 42 remains.
  • immediately outside r3 there is a region in which quantum dots 41 corresponding to adjacent segments are formed, so the region of only the transparent binder 42 is not very wide.
  • the distance at which the light from the LED 31 directed in the normal direction of the color conversion sheet 40 is scattered by the quantum dots 41 is d1. Also, the distance at which blue light traveling from the LED 31 in a direction forming an angle ⁇ with the normal direction of the color conversion sheet 40 is scattered by the quantum dots 41 is also d1. Therefore, the amount of all blue light scattered by the quantum dots 41 is the same and, in principle, no color shift occurs.
  • the distance at which the blue light is scattered by the quantum dots 41 is set to be substantially the same as d1. , regions in which the quantum dots 41 are present are set. Conversely, in FIG. 14, the curve cv that defines the formation range of the quantum dots 41 is set such that the distance at which the blue light is scattered by the quantum dots 41 is approximately the same as d1 for various angles ⁇ .
  • Example 3 as shown in FIG. 13, the amount of quantum dots 41 is gradually decreased from the center of the segment toward the periphery. It is realized by defining the formation range. Therefore, compared to the case where the density of the quantum dots 41 is changed, the manufacturing is easier and the characteristics can be stabilized.
  • the shape of the segment is square.
  • the range of yellow shift is a circular ring.
  • the yellow shift countermeasures described in the first to third embodiments have different effects in the diagonal direction of the segment and on the axis.
  • the yellow shift countermeasures described in Examples 1 to 3 are most effective when the shape of the segment is a circle. However, close-packing cannot be achieved if the segments are circles. A closer packing approach to a circle is to make the segments hexagonal, ie, a honeycomb structure.
  • the LED 31 at the center of the segment may be arranged so as to match the honeycomb structure when viewed from above. That is, if the positions of the LEDs 31 are arranged at the vertices of a regular triangle, the corresponding segments will have a honeycomb structure. Then, the range in which the quantum dots 41 exist or do not exist as described in Examples 1 to 3 may be set based on the LED 31 at the center of the segment.
  • FIG. 15 is a plan view of the color conversion sheet 40 in Example 4 when the shape of the segment is a honeycomb structure.
  • the LED 31 is arranged in the center of the hexagonal segment when viewed from above.
  • the measures against yellow shift by the color conversion sheet 40 of FIG. 15 are the same as those described in the first embodiment. That is, in FIG. 15, the ring-shaped area between the inner circle and the outer circle is the area where the quantum dots 41 are not formed. As a result, yellow shift can be reduced as described with reference to FIG. 10 of the first embodiment.
  • a feature of FIG. 15 is that the shape of the segment is close to a circle, so that yellow shift countermeasures can be taken more uniformly than in the case of the first embodiment.
  • Example 2 can also be applied to segments of a honeycomb structure.
  • the principle of countermeasures is also the same as that explained in the second embodiment.
  • FIG. 16 is a plan view of a color conversion sheet 40 when the configuration of Example 3 is applied to a honeycomb structure.
  • the LED 31 is arranged in the center of the hexagonal segment when viewed from above.
  • the measures against yellow shift by the color conversion sheet 40 of FIG. 16 are the same as those described in the third embodiment. That is, when viewed in plan, the amount of quantum dots 41 decreases from the center to the periphery inside the circle in FIG. The fact that the amount of quantum dots 41 is reduced does not mean that the density of quantum dots 41 is reduced. As shown in FIG. It means that the range in the thickness direction of is changing.
  • yellow shift can be reduced as described in FIG. 14 of the third embodiment.
  • a feature of FIG. 16 is that the shape of the segment is close to a circle, so that yellow shift countermeasures can be taken more uniformly than in the case of the third embodiment.
  • the color conversion sheet 40 is arranged directly on the transparent resin 32 covering the LEDs 31 .
  • the present invention is not limited to this, but can also be applied to a configuration in which a dichroic sheet, or a polycarbonate sheet for controlling optical density (OD value), or the like is arranged between the LED 31 and the color conversion sheet 40.
  • the dichroic sheet makes the spectrum of the light from the LEDs sharper, so that the wavelength conversion by the color conversion sheet can be performed more accurately.
  • QD sheet Quantum Dot Sheet
  • the present invention is applicable not only to QD sheets but also to color conversion sheets using phosphor dots.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

青色ＬＥＤと色変換シートを用いたバックライトにおいて、青色ＬＥＤ周辺における黄色シフトを軽減することを目的とする。この課題を解決するために、本発明は次のような構成をとる。表示パネル及びバックライトを有する表示装置であって、前記バックライトは基板３３に配置した複数のＬＥＤ３１と、前記複数のＬＥＤ３１と前記表示パネルとの間に色変換シート４０を配置した構成であり、前記色変換シート４０は、色変換材料４１とバインダ４２で形成され、前記色変換シート４０には、平面で視て、前記複数のＬＥＤ３１の各々を囲むように、リング状に前記色変換材料が存在しない領域を有することを特徴とする表示装置。

Description

表示装置
　本発明は、多数のＬＥＤを平面上に配置した直下型のバックライトを有する表示装置に関する。
　液晶表示装置では画素電極および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向して、対向基板が配置され、ＴＦＴ基板と対向基板の間に液晶層が挟持されている。そして液晶分子による光の透過率を画素毎に制御することによって画像を形成している。
　液晶表示パネル自身は発光しないので、バックライトが必要である。ＬＥＤ（発光ダイオード）を平面上に配置した直下型のＬＥＤは輝度を大きくとることが出来る。ＬＥＤは特定の波長の光を発光する。一方、バックライトには白色光が必要である。そこで、３色のＬＥＤから発光される光をミックスして白色光を得る方式と、１色のＬＥＤからの光を、光変換シートを用いて白色に変換する方式が存在している。いずれの方式でも、光を完全にミックスして白色を得るという課題が存在している。
　特許文献１では、単色のＬＥＤを多数平面上に配置し、ＬＥＤ毎に、内壁にＱＤシートを有し、上方に光を放射する開口を有するＱＤボックスを配置する構成が記載されている。特許文献１の構成では、ＱＤシートによってＬＥＤからの光を変換し、ＬＥＤからの光と変換された光をＱＤボックス内において十分にミックスして、白色光を開口から放出する。
特開２０１８－１９８１８７
　バックライトにおける白色を得る手段としては、単色のＬＥＤを用いて色変換シートによって白色を得る方法が、構造が比較的簡単なので多用されている。例えば、青色と黄色をミックスすると疑似的に白色を得ることが出来る。そこで、青色ＬＥＤの出射方向に青色を黄色に変換する色変換シートを配置すると、青色と黄色のミックスされた白色光が色変換シートから放出される。
　この方法の課題は、青色と黄色の割合が場所毎に変化することがあり、白色を表示したい場合であっても、色むらが生じやすいという点である。特許文献１は、ＬＥＤ毎に、ＱＤボックスを配置することによって、複数の波長に光を十分にミックスさせた白色をＱＤボックスの開口から放射するものであるが、この方法は、構造が比較的複雑である。
　本発明の課題は、比較的簡単な構成で、単色のＬＥＤと色変換シートを用いて、色むらの生じにくい、白色バックライトを得ることである。
　本発明は上記課題を解決するものであり、主な具体的な手段は次のとおりである。
　（１）表示パネル及びバックライトを有する表示装置であって、
　前記バックライトは基板に配置した複数のＬＥＤと、前記複数のＬＥＤと前記表示パネルとの間に色変換シートを配置した構成であり、
　前記色変換シートは、色変換材料とバインダで形成され、
　前記色変換シートには、平面で視て、前記複数のＬＥＤの各々を囲むように、リング状に前記色変換材料が存在しない領域を有することを特徴とする表示装置。
　（２）表示パネル及びバックライトを有する表示装置であって、前記バックライトは基板に配置した複数のＬＥＤと、前記複数のＬＥＤと前記表示パネルとの間に色変換シートを配置した構成であり、前記色変換シートは、色変換材料とバインダで形成され、前記色変換シートには、平面で視て、前記複数のＬＥＤの各々を囲むように、リング状に前記色変換材料が他の領域に比較して少ない領域を有することを特徴とする表示装置。
　（３）表示パネル及びバックライトを有する表示装置であって、前記バックライトは基板に配置した複数のＬＥＤと、前記複数のＬＥＤと前記表示パネルとの間に色変換シートを配置した構成であり、前記色変換シートは、色変換材料とバインダで形成され、前記色変換シートには、平面で視て、前記複数のＬＥＤの各々を中心にして第１の円内に色変換材料が存在し、前記第１の円の外側には色変換材料が存在しない領域を有し、平面で視て、前記第１の円の中心において、前記第１の円の周辺よりも前記色変換材料の量が多いことを特徴とする表示装置。
液晶表示装置の平面図である。 液晶表示装置の断面図である。 液晶表示装置におけるセグメントの例を示す平面図である。 バックライトにおける４個のセグメントを示す平面図である。 図４のＡ－Ａ断面図である。 量子ドットの例である。 黄色シフトを説明する平面図である。 黄色シフトを説明する断面図である。 実施例１の平面図である。 実施例１の断面図である。 実施例２の平面図である。 実施例２の断面図である。 実施例３の平面図である。 実施例３の断面図である。 実施例４の平面図である。 実施例４の他の平面図である。
　図１は液晶表示装置の１例を示す平面図である。図１において、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００がシール材１６によって接着し、内部に液晶が挟持されている。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００がオーバーラップした部分に表示領域１４が形成されている。表示領域１４には、走査線１１が横方向（ｘ方向）に延在し、縦方向（ｙ方向）に配列している。また、映像信号線１２が縦方向に延在して横方向に配列している。走査線１１と映像信号線１２で囲まれた領域に画素１３が形成されている。
　図１において、ＴＦＴ基板１００が対向基板２００とオーバーラップしていない部分は端子領域１５となっている。端子領域１５には、液晶表示パネルに電源や信号を供給するためにフレキシブル配線基板１７が接続している。液晶表示パネルを駆動するドライバＩＣはフレキシブル配線基板１７に搭載されている。ＴＦＴの背面には、図２に示すようにバックライトが配置している。
　図２は液晶表示装置の断面図である。図２において、液晶表示パネル１０の背面にバックライト２０が配置している。液晶表示パネル１０は次のような構成になっている。すなわち、画素電極、コモン電極、ＴＦＴ、走査線、映像信号線等が形成されたＴＦＴ基板１００に対向して、ブラックマトリクスやカラーフィルタが形成された対向基板２００が配置している。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００は周辺において、シール材１６によって接着し、内部に液晶３００が封入されている。
　液晶分子は、ＴＦＴ基板１００及び対向基板２００に形成された配向膜によって、初期配向している。画素電極とコモン電極の間に電圧が印加されると、液晶分子が回転し、画素毎にバックライト２０からの光を制御することによって画像を形成する。液晶３００は、偏向光のみ制御することが出来るので、ＴＦＴ基板１００の下に下偏光板１０１を配置して、偏向光のみを液晶３００に入射する。液晶３００で変調された光は、上偏光板２０１において、検光され、画像が視認される。
　図２において、液晶表示パネルの背面にバックライト２０が配置している。バックライト２０は光源部３０の上に色変換シート４０が配置し、その上に光学シート群５０が配置している構成である。表示装置のバックライト２０には、ＬＥＤ等の光源が導光板の側面に配置するサイドライト方式と、ＬＥＤ等の光源が導光板の下面に配置する直下型とが存在するが、本発明では、直下型方式のバックライトを使用する。
　図２において、光源部３０の上には色変換シート４０が配置している。色変換シートの構成は後で説明する。色変換シート４０の上には光学シート群５０が配置している。光学シート群５０には、プリズムシート、拡散シート等が用いられる。また、バックライト２０からの光の利用効率を向上させるために、偏向反射シートが用いられることもある。どのような光学シートを用いるか、あるいは、どのような光学シートを何枚用いるかは表示装置によって決められる。
　図３は、液晶表示パネルの表示領域をセグメント１４１に分けた場合の平面図である。セグメント１４１毎にバックライトにおいてＬＥＤが配置している。図１４は模式図であり、実際には、図３よりも多くのセグメントに分かれている。各セグメントの大きさは、４ｍｍ以下、多くの場合は２ｍｍ程度である。図３におけるセグメントを示す点線は架空の線であり、表示領域にこのような線があるわけではない。
　図３において、光源であるＬＥＤは、各セグメントの中心に配置される。つまり、ＬＥＤは平面で視て、回路基板上に、ｘ方向、ｙ方向に等間隔でマトリクス状に配置している。言い換えると、正方形の頂点に配置している。
　図４は、図３に示すセグメント１４１を４個分描いた平面図である。図４において、セグメント１４１の中央にはＬＥＤ３１が配置している。図４に示すように、ＬＥＤ３１は正方形の頂点に配置していると言うことが出来る。ＬＥＤ３１を覆って色変換シート４０が配置している。色変換シート４０としては表示領域共通に１枚のシートが使用される。図４の点線は、セグメント１４１の境界を示す架空の線である。
　図５は、バックライトの構成を示す断面図であり、図４のＡ－Ａ断面図に相当する。図５において、バックライト用回路基板３３の上にＬＥＤ３１が載置されている。ＬＥＤ３１は青色発光ダイオード（以後青色ＬＥＤとも言う）が使用されている。ＬＥＤ３１は透明樹脂３２によって覆われている。透明樹脂３２には、例えばアクリル樹脂あるいはシリコーン樹脂が使用される。
　図５において、ＬＥＤ３１を覆う透明樹脂３２の上に色変換シート４０が載置されている。色変換シート４０は、色変換材料４１として、蛍光体粒子を分散させた蛍光体シートを使用する場合とＱＤ（Ｑｕａｎｔｕｍ Ｄｏｔ、以後、量子ドットともいう）を分散させたＱＤシート（以後、量子ドットシートともいう）を使用する場合がある。図５では、ＱＤシートを使用している。
　色変換シート（ＱＤシート）４０は、図５に示すように、透明バインダ４２中に量子ドット４１が分散されたものが、バリア層を兼ねた薄い透明樹脂フィルム４３にサンドイッチされたものである。バリア層としての薄い透明樹脂フィルム４３には、アクリル、ポリカーボネイト、あるいは、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等が用いられる。色変換シート４０の厚さは全体として８０ミクロン乃至３００ミクロンである。
　図６は図５で使用される量子ドット４１の模式図である。量子ドット４１は、半導体の微粒子であり、粒子径の大きさによって、変換されて出射する光の波長が異なる。量子ドットの径ｄｄは一般には、２０ｎｍ以下である。図６において、Ｐ１およびＰ２は半導体である。Ｐ１は例えば球状のＣｄＳｅであり、Ｐ１の周りをＺｎＳであるＰ２が覆っている。
　量子ドット４１は、入射した光を閉じ込め、入射した光よりも長波長の光を出射する。入射光はＬＥＤ３１からの光であるが、青色光の場合もあるし、紫外光の場合もある。本実施例ではＬＥＤ３１からの光は青色光である。図６の量子ドット４１におけるＬはリガンド（Ｌｉｇａｎｄ）と呼ばれるものであり、量子ドット４１が樹脂中に分散されやすくするものである。図６に示す量子ドット４１は、バインダとよばれる透明樹脂４２内に分散されている。バインダ４２として使用される樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等を用いることが出来る。
　図７及び図８は、図４及び図５に示すバックライトにおける問題点を示す図である。図７は、図４と同じ４個のセグメントにおいて、ＬＥＤ３１を点灯した場合の色変換シート４０からの出光パターンである。図７の構成は図４と同じであり、ＬＥＤ３１の上に色変換シート４０が配置している。ＬＥＤ３１からは青色光が放射し、一部は、量子ドット４１で黄色光に変換され、他は青色光のまま出射するので、全体として白色の光が出射するように設計されている。
　しかし、実際には、図７で示すように、平面で視て、ＬＥＤ３１の周辺において、黄色がかった領域Ｙが出現する。以後この領域を黄色シフト領域ともいう。この領域は、例えば、図７におけるハッチングを施したリング形状である。図７は模式図であり、黄色シフト領域は、はっきりした境界が存在するわけではない。図７の点線で示す円は、黄色シフトの生ずるおおよその領域を示すものである。
　図８は、バックライトの１セグメント分の断面図である。図８では、光学シート群は省略されている。図８において、回路基板３３の上に青色ＬＥＤ３１が配置し、青色ＬＥＤ３１を透明樹脂３２が覆っている。透明樹脂３２の上に色変換シート４０が配置している。色変換シート４０は、バインダ４２内に量子ドット４１が分散し、これを透明バリア層４３でサンドイッチした構成である。
　図８に示すように、ＬＥＤ３１から色変換シート４０の法線方向に進む光と、法線方向と角度θをもって進む光とでは、色変換シート４０内を進む距離が異なる。法線方向に進む光が色変換シート４０内を進む距離はｄ１であり、法線方向と角度θをもって進む光が色変換シート４０内を進む距離はｄ２であり、ｄ２＞ｄ１である。
　つまり、法線方向と角度θをもって進む光のほうが、量子ドット４１に取り込まれる確率が大きく、したがって、青色光が黄色光に変換される確率が大きくなる。この現象は角度θの大きさによって異なるが、人間の眼に目立つようになるのは、角度θがある値よりも大きくなったときである。一方、黄色シフトの原因は、青色光と黄色光の割合なので、角度θがさらに大きくなった場合、青色光自体も散乱が多くなり、青色光が黄色光に変換される量とが再び拮抗するようになって、出射光が白色に戻るという現象が生ずる。つまり、ＬＥＤ３１からの光が、色変換シート４０の法線方向と角度θをもって進む光のうち、ある範囲の角度θを持つ光が、黄色がかるということになる。
　本発明は以上のような問題点を解決するものである。以下の実施例によって本発明の内容を詳細に説明する。
　図９は実施例１の特徴を示す平面図である。図９は、図７に対応する４個のセグメントの平面図である。図９は、まだ、ＬＥＤ３１を点灯していない状態である。図９においても、図７と同様、ＬＥＤ３１がセグメントの中央に位置し、ＬＥＤ３１を覆って色変換シート４０が配置している。図９が図７と異なる点は、図７における黄色シフト領域に対応するリング状の領域には、色変換シート４０における量子ドット４１が存在していないということである。　
　つまり、このリング状の領域には透明な樹脂で形成されるバインダ４２のみが存在している。そうすると、この色変換シート４０のリング状の領域では、青色光は量子ドット４１によって色変換を受けないので、黄色光に対して青色光が優勢になり、黄色シフトは軽減される。図９では、色変換シート４０において、量子ドット４１が存在しない領域は、セグメントの中心から半径ｒ１乃至ｒ２の間の幅ｗ１のリング状の領域である。
　図１０は、図９に対応する、バックライトの１セグメント分の断面図である。図１０では、光学シート群は省略されている。図１０の構成は、色変換シート４０を除いて図８と同様である。図１０においても、図８と同様、法線方向に進む光が色変換シート４０内を進む距離はｄ１であり、法線方向と角度θをもって進む光が色変換シート内を進む距離はｄ２であり、ｄ２＞ｄ１である。
　図１０が図８と異なる点は、色変換シート４０が半径ｒ１乃至ｒ２の間の幅ｗ１にわたって量子ドット４１が存在していない領域となっているということである。したがって、法線方向と角度θをもって進む光は色変換シート４０内において量子ドット４１が存在している領域を、距離ｄ１だけ進むと、あとは、量子ドット４１が存在していない領域を進む。
　したがって、色変換シート４０の法線方向と角度θをもって進む光が、量子ドット４１によって影響を受ける範囲は、法線方向に進む光と同じ距離ｄ１である。つまり、図１０の色変換シートを用いれば、黄色シフトは生じないことになる。
　ところで、図９、図１０の色変換シート４０において、半径ｒ２よりも外側には、量子ドット４１が存在している。そうしないと、色変換シート４０の法線方向と大きな角度θで進む光は、色変換シートにおける量子ドット４１の影響を受けないで、青色光のみが出射されることになり、この範囲は青色シフトが起こるからである。
　図１０においては、色変換シート４０における量子ドット４１が存在しない領域、つまり、半径ｒ１乃至ｒ２の間の幅ｗ１の最適な領域は、色変換シートの法線方向との角度θによって異なる。また、光は、実際には、色変換シート内において、直進するのではなく、散乱しながら進む。
　つまり、図１０は、黄色シフトを防止するための、基本的な概念を示すものである。色変換シート４０において、実際のリング状の量子ドット４１の無い領域、すなわち、半径ｒ１乃至ｒ２の間の幅ｗ１の領域は、種々の角度θを総合して、図７に示す黄色シフトＹが最も目立たなくなるように、設計される。
　実施例１の利点は、黄色シフトを、色変換シート４０内において、量子ドット４１の密度を変えるのではなく、量子ドット４１が存在する領域の寸法によって対策することが出来ることである。この構成は、色変換シート４０内において量子ドット４１の密度を変化させる場合に比較して製造が容易である。例えば、リング状の孔を多数形成した量子ドット４１入りの色変換シート４０を作成し、その後リング状の孔をバインダ４２で充填すればよい。
　図７においては、黄色シフトの領域は、円状のリングであるが、光源であるＬＥＤ３１からの光の分布によっては円以外、例えば、楕円状、あるいは、コーナー部がラウンド状となった矩形となる場合もありうる。このような場合、色変換シート４０における、量子ドット４１の無い領域も楕円、あるいは、コーナー部がラウンド状となった矩形のリング形状となる。
　図１１は実施例２の特徴を示す平面図である。図１１は、図７に対応する４個のセグメントの平面図である。図１１は、まだ、ＬＥＤ３１を点灯していない状態である。図１１においても、図７と同様、ＬＥＤ３１がセグメントの中央に位置し、ＬＥＤ３１を覆って色変換シート４０が配置している。図１１が図７と異なる点は、図７における黄色シフト領域に対応するリング状の領域では、色変換シート４０における量子ドット４１の量が少ないということである。量子ドット４１の量が少ないという意味は、量子ドット４１の密度ではなく、図１２に示すように、色変換シート４０の厚さ方向において、量子ドット４１が存在していない範囲があるということである。
　図１２は、図１１に対応する、バックライトの１セグメント分の断面図である。図１２が実施例１の図１０と異なる点は、色変換シート４０のみである。図１２の色変換シート４０では、図１０と異なり、半径ｒ１と半径ｒ２の間の幅ｗ２の領域では、色変換シート４０の下部表面から高さｈ１までは、他の領域と同様量子ドット４１が存在しているが、ｈ１よりも、上表面側には、量子ドット４１は存在していない。
　図１２に示すように、色変換シート４０の法線方向と角度θで入射する光に対しては、図１０と同様の効果が得られる。すなわち、黄色シフトが抑えられる。一方、色変換シート４０の法線方向との角度が角度θよりも大きな角度で入射する光に対しては、図１２に示す実施例２と図１０に示す実施例１とでは作用が異なる。つまり、色変換シート４０の法線方向と角度θよりも大きな角度で入射する光に対しては、図１２においては、図１０におけるよりもより長い距離、量子ドット４１の影響を受ける。
　これは、図１２の色変換シート４０において、幅ｗ１の領域において、量子ドット４１が下側からｈ１の高さまで存在しているからである。量子ドット４１が下側からｈ１の高さまで存在していることによって、図７における黄色シフトを軽減するための、リングの幅あるいは位置を変えることが出来る。すなわち、実施例２では、図７における黄色シフトを軽減するため設計自由度を上げることが出来る。
　図１３は、実施例３の平面図であり、図１４は実施例３の断面図である。図１３は、図７に対応する４個のセグメントの平面図である。図１３は、まだ、ＬＥＤ３１を点灯していない状態である。図１３においても、図７と同様、ＬＥＤ３１がセグメントの中央に位置し、ＬＥＤ３１を覆って色変換シート４０が配置している。図１３が図７と異なる点は、量子ドット４１が存在している領域は、セグメントの中心から半径ｒ３の範囲内であり、かつ、この領域内において、中心から半径ｒ３にかけて、量子ドット４１の量が徐々に減っているということである。
　図１４は、図１３に対応する１セグメント分に対応するバックライトの断面図である。ただし、色変換シート４０においては、隣接するセグメントに対応する量子ドット４１が存在する領域の一部も記載されている。図１４における色変換シート４０において、ＬＥＤ３１の直上では、量子ドット４１は色変換シート４０の厚さ方向全体にわたって形成されている。そして、中心から離れるにしたがって、色変換シート４０の厚さ方向における量子ドット４１の存在する範囲は小さくなり、中心から半径ｒ３において、ゼロになる。すなわち、中心から半径ｒ３より外側では、量子ドット４１は存在せず、透明バインダ４２のみになる。しかし、図１４に示すように、ｒ３よりもすぐ外側では、隣接するセグメントに対応する量子ドット４１が形成されている領域が存在するので、透明バインダ４２のみの領域が非常に広いわけではない。
　図１４において、ＬＥＤ３１から色変換シート４０の法線方向に向かう光が量子ドット４１によって散乱を受ける距離はｄ１である。また、ＬＥＤ３１から色変換シート４０の法線方向と角度θをなす方向に向かう青色光が量子ドット４１によって散乱を受ける距離もｄ１である。したがって、いずれの青色光も量子ドット４１によって散乱される量は同じであり、原理的には、色シフトは生じない。
　図１４において、ＬＥＤ３１からの青色光が、色変換シート４０の法線方向となす角度θが変化した場合も、青色光が量子ドット４１によって散乱を受ける距離は、ｄ１とほぼ同じとなるように、量子ドット４１が存在する領域が設定されている。逆に、図１４において、量子ドット４１の形成範囲を規定する曲線ｃｖは、種々の角度θについて、青色光が量子ドット４１によって散乱を受ける距離が、ｄ１とほぼ同じとなるように設定されている。
　図１４において、ＬＥＤ３１からの青色光が、色変換シート４０の法線方向となす角度θが非常に大きくなった場合、青色光が量子ドット４１によって散乱を受ける距離ｄ１を確保することが難しい場合がある。しかし、光源であるＬＥＤ３１も出射角に指向性を有しており、角度θが極端に大きい光は、光量が極めて限られている。したがって、このような光の影響は軽微であり、色シフトが生じないようにすることは可能である。
　実施例３では、図１３に示すように、量子ドット４１の量をセグメントの中心から周辺に向かって徐々に小さくしているが、量子ドット４１の密度を変化させるのではなく、量子ドット４１の形成範囲を規定することによって実現している。したがって、量子ドット４１の密度を変化させる場合に比較して製造が容易であり、また、特性も安定させることが出来る。
　実施例１乃至３では、セグメントの形状は４角である。一方、図７に示すように、黄色シフトの範囲は円形のリング状である。そうすると、実施例１乃至３で説明した黄色シフト対策は、セグメントの対角方向と軸上とでは効果が異なってくる。実施例１乃至３で説明した黄色シフト対策は、セグメントの形状が円の場合が最も効果的である。しかし、セグメントを円とすると最密充填とすることができない。円に、より近く、最密充填する方法は、セグメントの形状を６角形、すなわち、ハニカム構造とすることである。
　ところで、図３においてセグメントの境界を示す点線は架空の線であるから、セグメントの形状を変えても、表示パネルの構成に影響が出るわけではない。平面で視て、セグメントの中心にあるＬＥＤ３１の位置をハニカム構造にあうように、配置すればよい。つまり、ＬＥＤ３１の位置を正３角形の頂点に配置すれば、対応するセグメントはハニカム構造になる。そして、実施例１乃至３で説明したような量子ドット４１の存在する範囲、あるいは存在しない範囲は、セグメントの中心にあるＬＥＤ３１を基準に設定すればよい。
　図１５はセグメントの形状をハニカム構造とした場合における、実施例４における色変換シート４０の平面図である。平面で視て、６角形のセグメントの中心にＬＥＤ３１が配置される。図１５の色変換シート４０による黄色シフト対策は、実施例１で説明したと同様である。すなわち、図１５において、内側の円と外側の円の間のリング状の領域が、量子ドット４１が形成されていない領域である。これによって、実施例１の図１０で説明したように、黄色シフトを軽減することが出来る。図１５の特徴は、セグメントの形状が円に近いために、実施例１の場合よりも、より均一に黄色シフト対策が出来るということである。
　実施例２も実施例１と同様に、ハニカム構造のセグメントに適用することが出来る。対策の原理も実施例２で説明したのと同じである。実施例２で説明した構成をハニカム構造のセグメントに適用すれば、より均一な黄色シフト対策を行うことが出来る。
　図１６は、実施例３の構成をハニカム構造に適用した場合の、色変換シート４０の平面図である。平面で視て、６角形のセグメントの中心にＬＥＤ３１が配置される。図１６の色変換シート４０による黄色シフト対策は、実施例３で説明したと同様である。すなわち、平面で視て、図１６における円の内側において、量子ドット４１の量が中央から周辺にかけて減少している。量子ドット４１の量が減少するとは、量子ドット４１の密度が小さくなっているのではなく、実施例３の図１４に示すように、量子ドット４１が形成されている領域の、色変換シート４０の厚さの方向の範囲が変化しているということである。
　図１６の構成によって、実施例３の図１４で説明したように、黄色シフトを軽減することが出来る。図１６の特徴は、セグメントの形状が円に近いために、実施例３の場合よりも、より均一に黄色シフト対策が出来るということである。
　以上で説明した実施例では、ＬＥＤ３１を覆う透明樹脂３２の上に直接色変換シート４０を配置している。本発明は、これに限らず、ＬＥＤ３１と色変換シート４０の間に、ダイクロイックシート、あるいは、光学濃度（ＯＤ値）を制御するためのポリカーボネイトシート等を配置した構成についても適用することが出来る。なお、ダイクロイックシートは、ＬＥＤからの光をよりシャープなスペクトルとすることによって、色変換シートによる波長変換をより正確に行うものである。
　以上では、色変換シート４０としてＱＤシート（Ｑｕａｎｔｕｍ　Ｄｏｔ　Ｓｈｅｅｔ）を用いた場合について説明した。しかし、本発明は、ＱＤシートに限らず、蛍光体ドットを用いた色変換シートの場合についても適用することが出来る。
　１０…表示パネル、　１１…走査線、　１２…映像信号線、　１３…画素、　１４…表示領域、　１５…端子領域、　１６…シール材、　１７…フレキシブル配線基板、　２０…バックライト、　３０…光源部、　３１…ＬＥＤ、　３２…透明樹脂、　３３…回路基板、　４０…色変換シート、ＱＤシート　４１…量子ドット、　４２…バインダ、　４３…バリア層、透明樹脂フィルム　４０…色変換シート、　５０…光学シート群、　Ｐ１…半導体、　Ｐ２…半導体、　Ｌ…リガンド

Claims (13)

  1. 　表示パネル及びバックライトを有する表示装置であって、
    　前記バックライトは基板に配置した複数のＬＥＤと、前記複数のＬＥＤと前記表示パネルとの間に色変換シートを配置した構成であり、
    　前記色変換シートは、色変換材料とバインダで形成され、
    　前記色変換シートには、平面で視て、前記複数のＬＥＤの各々を囲むように、リング状に前記色変換材料が存在しない領域を有することを特徴とする表示装置。
  2. 　前記色変換材料は、量子ドットであることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  3. 　前記複数のＬＥＤは青色ＬＥＤであることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  4. 　表示パネル及びバックライトを有する表示装置であって、
    　前記バックライトは基板に配置した複数のＬＥＤと、前記複数のＬＥＤと前記表示パネルとの間に色変換シートを配置した構成であり、
    　前記色変換シートは、色変換材料とバインダで形成され、
    　前記色変換シートには、平面で視て、前記複数のＬＥＤの各々を囲むように、リング状に前記色変換材料が他の領域に比較して少ない領域を有することを特徴とする表示装置。
  5. 　前記色変換シートの前記色変換材料が他の領域に比較して少ない領域は、断面で視て、前記変換シートの上表面側は、前記色変換材料が存在しない領域となっていることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
  6. 　前記色変換材料は、量子ドットであることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
  7. 　前記複数のＬＥＤは青色ＬＥＤであることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
  8. 　表示パネル及びバックライトを有する表示装置であって、
    　前記バックライトは基板に配置した複数のＬＥＤと、前記複数のＬＥＤと前記表示パネルとの間に色変換シートを配置した構成であり、
    　前記色変換シートは、色変換材料とバインダで形成され、
    　前記色変換シートには、平面で視て、前記複数のＬＥＤの各々を中心にして第１の円内に色変換材料が存在し、前記第１の円の外側には色変換材料が存在しない領域を有し、
    　平面で視て、前記第１の円の中心において、前記第１の円の周辺よりも前記色変換材料の量が多いことを特徴とする表示装置。
  9. 　前記色変換シートの断面で視て、前記第１の円の中心においては、前記色変換材料は、前記色変換シートの厚さ方向の全体にわたって存在し、
    　前記第１の円の周辺においては、前記色変換材料は、前記色変換シートの下表面側に存在し、上表面側には存在しないことを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
  10. 　前記色変換材料は、量子ドットであることを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
  11. 　前記複数のＬＥＤは青色ＬＥＤであることを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
  12. 　前記複数のＬＥＤは、前記基板上に、正方形の頂点に配置されていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の表示装置。
  13. 　前記複数のＬＥＤは、前記基板上に、正三角形の頂点に配置されていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の表示装置。
PCT/JP2022/036813 2021-12-15 2022-09-30 表示装置 WO2023112426A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021203238 2021-12-15
JP2021-203238 2021-12-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023112426A1 true WO2023112426A1 (ja) 2023-06-22

Family

ID=86774301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/036813 WO2023112426A1 (ja) 2021-12-15 2022-09-30 表示装置

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023112426A1 (ja)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109557722A (zh) * 2018-12-21 2019-04-02 厦门天马微电子有限公司 一种背光模组及显示装置
JP2019160787A (ja) * 2018-03-06 2019-09-19 中強光電股▲ふん▼有限公司 光源モジュールおよびその面光源アセンブリ
CN110737133A (zh) * 2019-10-24 2020-01-31 厦门天马微电子有限公司 显示装置
JP2020123752A (ja) * 2020-05-08 2020-08-13 日亜化学工業株式会社 発光モジュールおよび面発光光源
CN211786493U (zh) * 2019-12-13 2020-10-27 海信视像科技股份有限公司 一种显示装置
CN112684636A (zh) * 2021-01-20 2021-04-20 惠科股份有限公司 背光模组和显示装置
CN213149428U (zh) * 2020-09-18 2021-05-07 台湾扬昕股份有限公司 光源模块及显示装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019160787A (ja) * 2018-03-06 2019-09-19 中強光電股▲ふん▼有限公司 光源モジュールおよびその面光源アセンブリ
CN109557722A (zh) * 2018-12-21 2019-04-02 厦门天马微电子有限公司 一种背光模组及显示装置
CN110737133A (zh) * 2019-10-24 2020-01-31 厦门天马微电子有限公司 显示装置
CN211786493U (zh) * 2019-12-13 2020-10-27 海信视像科技股份有限公司 一种显示装置
JP2020123752A (ja) * 2020-05-08 2020-08-13 日亜化学工業株式会社 発光モジュールおよび面発光光源
CN213149428U (zh) * 2020-09-18 2021-05-07 台湾扬昕股份有限公司 光源模块及显示装置
CN112684636A (zh) * 2021-01-20 2021-04-20 惠科股份有限公司 背光模组和显示装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI588548B (zh) 顯示裝置
TWI537645B (zh) 顯示裝置
US11231615B2 (en) Backlight unit and display device including the same
JP2021518031A (ja) バックライト光源、バックライトモジュールおよび表示装置
EP3561583B1 (en) Backlight unit including light source package and display device using the same
US10754195B2 (en) Lighting device and display device
US7932973B2 (en) Electro-optical device having a color filter having color layers with different hues
US20240069269A1 (en) Backlight unit and display apparatus having the same
US11460732B2 (en) Light path control element, backlight unit and display device
TWI608277B (zh) 顯示器及其使用之光學片
US11662624B2 (en) Backlight unit and display device using the same
US11048121B2 (en) Lighting device and display device
WO2023112426A1 (ja) 表示装置
US11841593B2 (en) Transparent display device
US11493681B2 (en) Backlight unit and display device comprising the same
WO2022097339A1 (ja) 表示装置
CN115407544A (zh) 反射式显示面板及显示装置
KR101349555B1 (ko) 표시장치
KR20210059408A (ko) 백라이트 유닛 및 그를 포함하는 표시장치
KR20200074849A (ko) 백라이트 유닛 및 그를 포함하는 표시장치
US11852857B2 (en) Display device
US11644607B2 (en) Lighting device and display device
KR20230126190A (ko) 디스플레이 장치 및 그 제조 방법
CN113555490A (zh) 发光装置
CN113168049A (zh) 背光源装置以及显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22906961

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1