表示装置
【課題】 既存の表示装置より色表現を容易に行うことができる表示装置を提供する。
【解決手段】
本発明の一実施形態に係る表示装置は、第１基板、前記第１基板と対向する第２基板、前記第１基板と前記第２基板との間に配置されるメムス素子、前記第１基板と前記第２基板のいずれか一つと前記メムス素子との間に配置される色変換部材、および前記第１基板に向かって光を発する光源を含み、前記色変換部材は前記光源の光を吸収して、吸収した光エネルギーによって少なくとも一つの色を表示する光を発光する。
【解決手段】
本発明の一実施形態に係る表示装置は、第１基板、前記第１基板と対向する第２基板、前記第１基板と前記第２基板との間に配置されるメムス素子、前記第１基板と前記第２基板のいずれか一つと前記メムス素子との間に配置される色変換部材、および前記第１基板に向かって光を発する光源を含み、前記色変換部材は前記光源の光を吸収して、吸収した光エネルギーによって少なくとも一つの色を表示する光を発光する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関し、より詳しくは、マイクロ電子機械システム（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ、ＭＥＭＳ）を利用して画像を実現する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代表示装置として各種平板表示装置（ｆｌａｔ ｐａｎｅｌ ｄｉｓｐｌａｙ）に対する研究が活発に進められている。平板表示装置は画面の大きさに比べて厚さが薄い表示装置を言い、最近は、メムス（ｍｉｃｒｏ ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ、ＭＥＭＳ）を利用して画素ごとに微細な光変調器を形成する表示装置が研究されている。メムスは、数ナノメーターから数ミリメートル水準の極超微細加工技術およびその電子機器システムを称する。このようなメムスを利用した表示装置は、液晶表示装置などに比べて高い光効率を有して、脚光を浴びている。
【０００３】
しかし、メムスを利用した表示装置は、三原色の光を表示する複数の光源を含み、時分割方式で順次に光源を駆動しながら、メムス素子を短時間で何回も駆動しなければならないため、駆動マージンが少なくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2008-287052号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、既存の表示装置より色表現を容易に行うことができる表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態に係る表示装置は、第１基板、前記第１基板と対向する第２基板、前記第１基板と前記第２基板との間に配置されるメムス素子、前記第１基板と前記第２基板のいずれか一つと前記メムス素子との間に配置される色変換部材、および前記第１基板に向かって光を発する光源を含み、前記色変換部材は、前記光源の光を吸収して、吸収した光エネルギーによって少なくとも一つの色を表示する光を発光することができる。
【０００７】
前記色変換部材は、ポリジアセチレン、トランスアセチレン、蛍光体、ナノクリスタル、およびクァンタムドット（Ｑｕａｎｔｕｍｄｏｔ；ＣｄＳｅ／ＺｎＳ、ＣｄＳ／ＺｎＳ、ＩｎＧａＰ／ＺｎＳ）からなる群より選択された物質を含むことができる。
【０００８】
前記メムス素子は、前記第１基板上に形成されて、複数の第１開口部を有する開口板、前記第１基板と前記第２基板との間に配置されて、複数の第２開口部を有するシャッター、および前記第２基板上に形成されて、前記シャッターを駆動する駆動部材を含むことができる。
【０００９】
前記シャッターは、第１位置と第２位置との間で水平運動を行うことができる。
【００１０】
前記シャッターが前記第１位置に配置される場合、前記第１開口部は前記シャッターによって覆われ、前記シャッターが前記第２位置に配置される場合、前記第１開口部と前記第２開口部は一列に配置されることができる。
【００１１】
前記光源は青色光を発し、前記色変換部材は赤色変換部材および緑色変換部材を含み、前記赤色変換部材は、前記青色光を吸収し、赤色光を発し、前記緑色変換部材は、前記青色光を吸収し、緑色光を発し、前記色変換部材を経ない青色光、前記赤色変化部材が発する前記赤色光、および前記緑色変換部材が発する前記緑色光が合成されて映像を表示することができる。
【００１２】
前記赤色変換部材は、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、（Ｓｒ、Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、Ｙ（Ｖ、Ｐ）Ｏ４：Ｅｕ、（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ、およびこれらの組み合わせからなる群より選択された物質を含むことができる。
【００１３】
前記緑色変換部材は、（Ｂａ、Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、Ｃａ３（Ｓｃ、Ｍｇ）２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ、ＣａＳｃ２Ｏ４：Ｃｅ、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、（Ｚｎ、Ａ）２ＳｉＯ４：Ｍｎ、およびこれらの組み合わせからなる群より選択された物質を含むことができる。
【００１４】
前記色変換部材は、ポリジアセチレン、トランスアセチレン、蛍光体、ナノクリスタル、およびクァンタムドット（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ、ＣｄＳ／ＺｎＳ、ＩｎＧａＰ／ＺｎＳ）からなる群より選択された物質を含むことができる。
【００１５】
前記表示装置は、前記第１基板と前記色変換部材との間に配置される反射部材をさらに含み、前記反射部材は、前記光源から放射された光は通過させ、それ以外の波長の光は反射することができる。
【００１６】
前記光源は、青色光または白色光を放射することができる。
【００１７】
前記表示装置は、前記第２基板と前記色変換部材との間に配置される光フィルタ部をさらに含み、前記光フィルタ部は前記光源から放射された光のような波長範囲の光をフィルタリングすることができる。
【００１８】
前記光源は青色光を放射することができる。
【００１９】
前記光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機電界発光素子（有機ＥＬ）、無機電界発光素子（無機ＥＬ）、冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）、外部電極蛍光ランプ （ＥＥＦＬ）、放電ランプ（ＤＬ）、およびこれらの組み合わせからなる群より選択されたものを含むことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の実施形態によれば、一つの光源を含んで色表現が可能であるので、駆動方法が簡単で、表示装置が単純な構造を有することができ、表示装置の製作工程が迅速かつ簡便になり、製造原価を節減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る表示装置の断面図である。
【図２】図１に示した表示装置の画素の配置の一例を概略的に示す平面図である。
【図３】本発明の他の一実施形態に係る表示装置の断面図である。
【図４】本発明の他の一実施形態に係る表示装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように、本発明の実施形態について添付した図面を参照して詳細に説明する。しかし、本発明は種々の相異な形態に実現でき、ここで説明する実施形態に限られない。
【００２３】
図面において、種々の層および領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。明細書の全体にわたって類似する部分に対しては同一の図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上”にあるという時、これは他の部分の“すぐ上”にある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。一方、ある部分が他の部分の“すぐ上”にあるという時には、中間に他の部分がないことを意味する。
【００２４】
以下、本発明の一実施形態に係る表示装置について、図１および図２を参照して説明する。
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態に係る表示装置の断面図であり、図２は、図１に示した表示装置の画素の配置の一例を概略的に示す平面図である。
【００２６】
図１および図２を参照すると、表示装置は、互いに対向する下部基板（ｌｏｗｅｒ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）１１０と上部基板（ｕｐｐｅｒ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）２１０を含む表示板（ｄｉｓｐｌａｙ-ｐａｎｅｌ）１００、および表示板１００に光を供給する光源部（ｂａｃｋｌｉｇｈｔ ｕｎｉｔ）３００を含む。
【００２７】
下部基板１１０および上部基板２１０は、透明なガラスまたはプラスチックなどの透明な絶縁物質で作られる。
【００２８】
下部基板１１０の上には、複数の下部開口部（ｏｐｅｎｉｎｇ）（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）を有する開口板（ａｐｅｒｔｕｒｅ ｐｌａｔｅ）１２０が形成されている。開口板１２０は、下部基板１１０の上に光を透過させない物質で形成されており、光を透過させることができる複数の開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）を有する。
【００２９】
上部基板２１０の上には複数の上部開口部（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄ）を有するシャッター（ｓｈｕｔｔｅｒ）２３０、およびシャッター駆動部材２２０が形成されている。
【００３０】
シャッター２３０は、開口板１２０の下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）と同一の平面形状の上部開口部（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄ）を有する。シャッター２３０は、基板１１０、２１０に平行な方向、つまり、左右に移動可能であり、シャッター２３０が基準位置にある時には対応する開口板１２０の下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）を覆うことができる。しかし、上部開口部（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄ）の形状は下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）の形状と同一でなくてもよい。シャッター２３０の位置を移動させることによって、下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）と上部開口部（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄ）が対応するように整列され、光源部３００からの光を透過可能であるか、または、シャッター２３０の不透明な少なくとも一部分によって下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）が覆い、光源部３００からの光を遮断可能なように配置できる範囲で、上部開口部（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄ）と下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）の形状は多様に変更可能である。
【００３１】
シャッター２３０は、シャッター２３０を上部基板２１０上に浮遊可能に支持し、シャッター２３０が基準位置で左右方向に移動できるようにするシャッター駆動部材２２０に連結されている。シャッター駆動部材２２０はシャッター２３０を左右に動けるように制御し、シャッター２３０が左右に動いた場合、再び基準位置に復元できるようにする弾性力を有することができる。
【００３２】
各シャッター２３０は分離されていてもよく、二つ以上のシャッター２３０が互いに連結されていてもよい。
【００３３】
表示板１００は、下部基板１１０と上部基板２１０との間に配置されている色変換部材４００をさらに含む。色変換部材４００は、第１色変換部材４０１ａ、第２色変換部材４０１ｂ、第３色変換部材４０１ｃ、および第４色変換部材４０１ｄを含む。
【００３４】
表示板１００の各画素（Ｐ）は、第１副画素（Ｐ１）、第２副画素（Ｐ２）、第３副画素（Ｐ３）、および第４副画素（Ｐ４）を含む。
【００３５】
下部基板１１０の下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）、これに対応する一つのシャッター２３０およびシャッター駆動部材２２０は一つのメムス素子を構成する。
【００３６】
次に、このようなメムス素子の動作について説明する。
【００３７】
シャッター駆動部材２２０によってシャッター２３０が基準位置にある場合、シャッター２３０は下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）を覆うようになって、下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）を通過した光がシャッター２３０によって遮断されるので、放出される光がないブラック状態となる。また、シャッター駆動部材２２０によってシャッター２３０が水平移動する場合、上部開口部（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄ）と下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）が対応するように整列されて、下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）を通過した光が上部開口部（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄ）を通過して外部に放出されることによって視認できる。この時、開口部（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄ）と下部開口部９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）が対応する程度、つまり下部開口部９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）がシャッター２３０により覆われることにより、通過可能な光の量は、シャッター２３０の水平移動距離を調節することによって制御可能であり、これによって階調を表現することができる。
【００３８】
第１副画素（Ｐ１）、第２副画素（Ｐ２）、第３副画素（Ｐ３）、および第４副画素（Ｐ４）それぞれに配置されているシャッター２３０は、個別的に駆動できるので、これら副画素はそれぞれ異なる階調を表現することができる。
【００３９】
光源部３００は、光源（図示せず）と、光源を支持する支持部（図示せず）とを含むことができる。本発明の実施形態に係る表示装置は、青色光源だけを含むか、または白色光源だけを含む。例えば、青色発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）またはＵＶダイオードを含むことができる。光源としては、発光ダイオードの代わりに冷陰極蛍光ランプ （ｃｏｌｄ ｃａｔｈｏｄｅ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ ｌａｍｐ、ＣＣＦＬ）や外部電極蛍光ランプ （ｅｘｔｅｒｎａｌ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ ｌａｍｐ、ＥＥＦＬ）のような蛍光ランプ、または放電ランプ（ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｌａｍｐ、ＤＬ）を用いることも可能である。支持部の内部には光源から照射された光を下部基板１１０側へ向かうようにする反射部材（図示せず）を形成してもよい。
【００４０】
図２を参照すると、本発明の一実施形態に係る表示装置には、第１色を表示する第１副画素（Ｐ１）、第２色を表示する第２副画素（Ｐ２）、第３色を表示する第３副画素（Ｐ３）、および第４色を表示する第４副画素（Ｐ４）が交互に配置されている。
【００４１】
第１副画素（Ｐ１）、第２副画素（Ｐ２）、第３副画素（Ｐ３）は、フルカラー（ｆｕｌｌ ｃｏｌｏｒ）を表現するための基本画素であって、赤色、緑色、および青色、またはマゼンタ（ｍａｇｅｎｔａ）、イエロー（ｙｅｌｌｏｗ）、およびシアン（ｃｙａｎ）などの基本色（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｏｌｏｒ）のうちの一つを表示することができ、第４副画素（Ｐ４）は白色を表示することができる。白色を表示する画素がさらに含まれることによって輝度を高めることができる。第４副画素（Ｐ４）は省略することも可能である。
【００４２】
第１副画素（Ｐ１）、第２副画素（Ｐ２）、第３副画素（Ｐ３）、および第４副画素（Ｐ４）を含む副画素は、一つの群（ｇｒｏｕｐ）と形成して一つの画素を成し、行および／または列に沿って繰り返されることができる。しかし、画素の配置は多様に変更できる。
【００４３】
下部開口部９１ａ、上部開口部２３１ａ、および第１色変換部材４０１ａは、第１副画素（Ｐ１）領域に配置されており、下部開口部９１ｂ、上部開口部２３１ｂ、および第２色変換部材４０１ｂは、第２副画素（Ｐ２）領域に配置されており、下部開口部９１ｃ、上部開口部２３１ｃ、および第３色変換部材４０１ｃは、第３副画素（Ｐ３）領域に配置されており、下部開口部９１ｄ、上部開口部２３１ｄ、および第４色変換部材４０１ｄは、第４副画素（Ｐ４）領域に配置されている。
【００４４】
色変換部材４００は、開口板１２０の下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）に対応する位置に配置される。
【００４５】
このような色変換部材４００は、ポリジアセチレン、トランスアセチレン、蛍光体（Ｐｈｏｓｐｈｏｒ）、ナノクリスタル（ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌ）、またはクァンタムドット（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ、ＣｄＳ／ＺｎＳ、ＩｎＧａＰ／ＺｎＳなど）で作ることができる。
【００４６】
例えば、第１色変換部材４０１ａ、第２色変換部材４０１ｂ、および第３色変換部材４０１ｃのうち、赤色変換部材はＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、（Ｓｒ、Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、Ｙ（Ｖ、Ｐ）Ｏ４：Ｅｕ、（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ、およびこれらの組み合わせからなる群より選択された物質を含むことができ、緑色変換部材は（Ｂａ、Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、Ｃａ３（Ｓｃ、Ｍｇ）２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ、ＣａＳｃ２Ｏ４：Ｃｅ、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、（Ｚｎ、Ａ）２ＳｉＯ４：Ｍｎ、およびこれらの組み合わせからなる群より選択された物質を含むことができる。
【００４７】
色変換部材４００形成用組成物は、化学量論比が調節された材料をバインダー樹脂が溶媒に溶解されたビークル（ｖｅｈｉｃｌｅ）に分散させて製造する。バインダー樹脂の例としては、エチルセルロース（ｅｔｈｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）などのようなセルロース系樹脂およびアクリル樹脂などが挙げられるが、これに限定されることではない。溶媒としては、ヘキサントリオール、ポリプロピレングリコール、ブチルカビトルアセテート、 テルピネオールなどの有機溶媒を用いることができるが、これに限定されることではない。また、色変換部材４００形成用組成物の製造は一例に過ぎないので、その製造方法がここに限定されることではない。
【００４８】
このような組成物を、フォトリソグラフィ、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法、およびレーザー転写などの各種方法を用いて所望の形態に作ることにより、色変換部材４００を形成することができる。
【００４９】
第１色変換部材４０１ａは、光源から入射した光（Ｌ）を吸収して得たエネルギーを利用して第１色（Ｌ１）を発光して、第１副画素（Ｐ１）が第１色（Ｌ１）を表示するようにし、第２色変換部材４０１ｂは、光源から入射した光（Ｌ）を吸収して得たエネルギーを利用して第２色（Ｌ２）を発光して、第２副画素（Ｐ２）が第２色（Ｌ２）を表示するようにし、第３色変換部材４０１ｃは、光源から入射した光（Ｌ）を吸収して得たエネルギーを利用して第３色（Ｌ３）を発光して、第３副画素（Ｐ３）が第３色（Ｌ３）を表示するようにし、そして、第４色変換部材４０１ｄは、光源から入射した光（Ｌ）を吸収して得たエネルギーを利用して白色光（Ｌ４）を発光して、第４副画素（Ｐ４）が白色の第４色（Ｌ４）を表示するようにする。このように得られた第１色（Ｌ１）、第２色（Ｌ２）、第３色（Ｌ３）、および第４色（Ｌ４）が合成されて所望の映像が表示される。
【００５０】
万一、光源部３００が青色光源だけを含み、第１副画素（Ｐ１）、第２副画素（Ｐ２）、および第３副画素（Ｐ３）がそれぞれ赤色、緑色、および青色を表示する画素である場合、第３副画素（Ｐ３）の第３色変換部材４０１ｃは省略することができる。つまり、色変換部材４００の第１色変換部材４０１ａ、第２色変換部材４０１ｂ、および第３色変換部材４０１ｃのうち、青色を表示する色変換部材は省略することができる。
【００５１】
万一、光源部３００が白色光源だけを含む場合、第４副画素（Ｐ４）の第４色変換部材４０１ｄは省略することができる。つまり、色変換部材４００のうちの白色を表示する色変換部材は省略することができる。
【００５２】
このように、本発明の実施形態に係る表示装置の場合、光源の色によって一つの色変換部材が省略できるので、表示装置の構造およびその製造工程がさらに単純になり、なお、表示装置の製造原価も節減できる。
【００５３】
画素（Ｐ）の各副画素（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）に配置されているシャッター駆動部材２２０によって、各副画素（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）に配置されているシャッター２３０が基準位置にあったり、水平移動することによって、光源部３００から出射した光が所望の副画素（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）領域の下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）、色変換部材（４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、４０１ｄ）の上部開口部（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄ）を通過して表示されることによって、副画素（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）が表示する色の組み合わせで一つの画素（Ｐ）が所望の色を表示するようになる。
【００５４】
既存の表示装置は、少なくとも三つの色を発する光源を含み、各光源を時分割で順次駆動すると同時に、各副画素のメムスを共に駆動して所望の色を表示したが、このような駆動方式は、高速駆動マージンの確保が難しくて、大面積表示装置に適用しにくかった。
【００５５】
しかし、本実施形態に係る表示装置は、一つの色、例えば青色または白色を発する一つの光源を含むと同時に、青色光または白色光を所望の色に変換することができる色変換部材４００を含むことによって、光源を時分割で順次駆動せずに、光源はオン／オフだけで駆動するようになる。このように、光源を時分割駆動しないで、各副画素のメムスのオン／オフによってのみ所望の色を表示できるので、駆動方法が簡単で、大面積表示装置に適用可能である。
【００５６】
次に、図３を参照して、本発明の他の一実施形態に係る表示装置について説明する。図３は、本発明の他の実施形態に係る表示装置の断面図である。
【００５７】
図３を参照すると、本実施形態に係る表示装置は、図１および図２に示した表示装置と同様に、互いに対向する下部基板１１０と上部基板２１０を含む表示板１００、および表示板１００に光を供給する光源部３００を含む。
【００５８】
下部基板１１０の上には複数の下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）を有する開口板１２０が形成されている。上部基板２１０の上には第１色変換部材４０１ａ、第２色変換部材４０１ｂ、第３色変換部材４０１ｃ、および第４色変換部材４０１ｄを含む色変換部材４００が形成されており、色変換部材４００の上には反射部材５００が形成されており、複数の上部開口部（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄ）を有するシャッター２３０、およびシャッター駆動部材２２０が形成されている。
【００５９】
しかし、本実施形態に係る表示装置は、図１に示した表示装置とは異なって、色変換部材４００が上部基板２１０の上に形成されており、色変換部材４００の上には反射部材５００が形成されている。反射部材５００は、光の波長によって一部の光は透過し、一部の光は反射させる物質からなることができ、例えば、光源が青色光である場合、青色光は透過して、その以外の光は反射することができ、光源が白色光である場合、白色光は透過して、その以外の光は反射することができる。
【００６０】
反射部材５００は、光源部３００、下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）、上部開口部（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄ）を通過した光源の光（Ｌ）を色変換部材４００が吸収して、この光エネルギーによって発する第１色（Ｌ１）、第２色（Ｌ２）、第３色（Ｌ３）、第４色（Ｌ４）光が色変換部材４００から放射された後、後方散乱（ｂａｃｋ ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）することを防止して、色変換部材４００から発光した光の効率を上げて、色表示品質を高めることができる。
【００６１】
図１および図２に示した実施形態で説明した多くの特徴が本実施形態に適用できる。
【００６２】
次に、本発明の他の一実施形態に係る表示装置について、図４を参照して説明する。図４は、本発明の他の一実施形態に係る表示装置の断面図である。
【００６３】
図４を参照すれば、本実施形態に係る表示装置は、図１に示した表示装置のように、互いに対向する下部基板１１０と上部基板２１０を含む表示板１００、及び表示板１００に光を供給する光源部３００を含む。
【００６４】
下部基板１１０の上には複数の下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）を有する開口板１２０が形成されている。上部基板２１０の上には複数の青色光フィルタ部（６００ａ、６００ｂ、６００ｄ）が形成されており、青色光フィルタ部（６００ａ、６００ｂ、６００ｄ）の上には第１色変換部材４０１ａ、第２色変換部材４０１ｂ、第３色変換部材４０１ｃ、および第４色変換部材４０１ｄを含む色変換部材４００が形成されており、色変換部材４００の上には複数の上部開口部（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄ）を有するシャッター２３０、およびシャッター駆動部材２２０が形成されている。また、本実施形態による表示装置の光源部３００は青色光を発する光源を含む。
【００６５】
しかし、本実施形態による表示装置は、図１に示した表示装置とは異なって、色変換部材４００が上部基板２１０の上に形成されており、上部基板２１０と色変換部材４００との間に青色光フィルタ部（６００ａ、６００ｂ、６００ｄ）が形成されている。
【００６６】
青色光フィルタ部（６００ａ、６００ｂ、６００ｄ）は、光源部３００が発光して下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）および上部開口部（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄ）を通過した青色光（Ｌ）を色変換部材４００が吸収して、第１色（Ｌ１）、第２色（Ｌ２）、および第４色（Ｌ４）光に変換することにおいて、一部含まれ得る青色光をフィルタリングして、所望の第１色（Ｌ１）、第２色（Ｌ２）、および第４色（Ｌ４）光の色純度を高めて、表示装置の色再現性を向上することができる。
【００６７】
図１および図２に示した実施形態で説明した多くの特徴が本実施形態に適用できる。
【００６８】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、次の請求範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の種々の変形および改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。
【符号の説明】
【００６９】
９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ 下部開口部
２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄ 上部開口部
１００ 表示板
１１０ 下部基板
１２０ 開口板
２１０ 上部基板
２２０ シャッター駆動部材
２３０ シャッター
３００ 光源部
４００ 色変換部材
４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、４０１ｄ 第１色変換部材、第２色変換部材、第３色変換部材、第４色変換部材
５００ 反射部材
６００ａ、６００ｂ、６００ｄ 青色光フィルタ部
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４ 第１色、第２色、第３色、第４色
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関し、より詳しくは、マイクロ電子機械システム（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ、ＭＥＭＳ）を利用して画像を実現する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代表示装置として各種平板表示装置（ｆｌａｔ ｐａｎｅｌ ｄｉｓｐｌａｙ）に対する研究が活発に進められている。平板表示装置は画面の大きさに比べて厚さが薄い表示装置を言い、最近は、メムス（ｍｉｃｒｏ ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ、ＭＥＭＳ）を利用して画素ごとに微細な光変調器を形成する表示装置が研究されている。メムスは、数ナノメーターから数ミリメートル水準の極超微細加工技術およびその電子機器システムを称する。このようなメムスを利用した表示装置は、液晶表示装置などに比べて高い光効率を有して、脚光を浴びている。
【０００３】
しかし、メムスを利用した表示装置は、三原色の光を表示する複数の光源を含み、時分割方式で順次に光源を駆動しながら、メムス素子を短時間で何回も駆動しなければならないため、駆動マージンが少なくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2008-287052号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、既存の表示装置より色表現を容易に行うことができる表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態に係る表示装置は、第１基板、前記第１基板と対向する第２基板、前記第１基板と前記第２基板との間に配置されるメムス素子、前記第１基板と前記第２基板のいずれか一つと前記メムス素子との間に配置される色変換部材、および前記第１基板に向かって光を発する光源を含み、前記色変換部材は、前記光源の光を吸収して、吸収した光エネルギーによって少なくとも一つの色を表示する光を発光することができる。
【０００７】
前記色変換部材は、ポリジアセチレン、トランスアセチレン、蛍光体、ナノクリスタル、およびクァンタムドット（Ｑｕａｎｔｕｍｄｏｔ；ＣｄＳｅ／ＺｎＳ、ＣｄＳ／ＺｎＳ、ＩｎＧａＰ／ＺｎＳ）からなる群より選択された物質を含むことができる。
【０００８】
前記メムス素子は、前記第１基板上に形成されて、複数の第１開口部を有する開口板、前記第１基板と前記第２基板との間に配置されて、複数の第２開口部を有するシャッター、および前記第２基板上に形成されて、前記シャッターを駆動する駆動部材を含むことができる。
【０００９】
前記シャッターは、第１位置と第２位置との間で水平運動を行うことができる。
【００１０】
前記シャッターが前記第１位置に配置される場合、前記第１開口部は前記シャッターによって覆われ、前記シャッターが前記第２位置に配置される場合、前記第１開口部と前記第２開口部は一列に配置されることができる。
【００１１】
前記光源は青色光を発し、前記色変換部材は赤色変換部材および緑色変換部材を含み、前記赤色変換部材は、前記青色光を吸収し、赤色光を発し、前記緑色変換部材は、前記青色光を吸収し、緑色光を発し、前記色変換部材を経ない青色光、前記赤色変化部材が発する前記赤色光、および前記緑色変換部材が発する前記緑色光が合成されて映像を表示することができる。
【００１２】
前記赤色変換部材は、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、（Ｓｒ、Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、Ｙ（Ｖ、Ｐ）Ｏ４：Ｅｕ、（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ、およびこれらの組み合わせからなる群より選択された物質を含むことができる。
【００１３】
前記緑色変換部材は、（Ｂａ、Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、Ｃａ３（Ｓｃ、Ｍｇ）２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ、ＣａＳｃ２Ｏ４：Ｃｅ、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、（Ｚｎ、Ａ）２ＳｉＯ４：Ｍｎ、およびこれらの組み合わせからなる群より選択された物質を含むことができる。
【００１４】
前記色変換部材は、ポリジアセチレン、トランスアセチレン、蛍光体、ナノクリスタル、およびクァンタムドット（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ、ＣｄＳ／ＺｎＳ、ＩｎＧａＰ／ＺｎＳ）からなる群より選択された物質を含むことができる。
【００１５】
前記表示装置は、前記第１基板と前記色変換部材との間に配置される反射部材をさらに含み、前記反射部材は、前記光源から放射された光は通過させ、それ以外の波長の光は反射することができる。
【００１６】
前記光源は、青色光または白色光を放射することができる。
【００１７】
前記表示装置は、前記第２基板と前記色変換部材との間に配置される光フィルタ部をさらに含み、前記光フィルタ部は前記光源から放射された光のような波長範囲の光をフィルタリングすることができる。
【００１８】
前記光源は青色光を放射することができる。
【００１９】
前記光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機電界発光素子（有機ＥＬ）、無機電界発光素子（無機ＥＬ）、冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）、外部電極蛍光ランプ （ＥＥＦＬ）、放電ランプ（ＤＬ）、およびこれらの組み合わせからなる群より選択されたものを含むことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の実施形態によれば、一つの光源を含んで色表現が可能であるので、駆動方法が簡単で、表示装置が単純な構造を有することができ、表示装置の製作工程が迅速かつ簡便になり、製造原価を節減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る表示装置の断面図である。
【図２】図１に示した表示装置の画素の配置の一例を概略的に示す平面図である。
【図３】本発明の他の一実施形態に係る表示装置の断面図である。
【図４】本発明の他の一実施形態に係る表示装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように、本発明の実施形態について添付した図面を参照して詳細に説明する。しかし、本発明は種々の相異な形態に実現でき、ここで説明する実施形態に限られない。
【００２３】
図面において、種々の層および領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。明細書の全体にわたって類似する部分に対しては同一の図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上”にあるという時、これは他の部分の“すぐ上”にある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。一方、ある部分が他の部分の“すぐ上”にあるという時には、中間に他の部分がないことを意味する。
【００２４】
以下、本発明の一実施形態に係る表示装置について、図１および図２を参照して説明する。
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態に係る表示装置の断面図であり、図２は、図１に示した表示装置の画素の配置の一例を概略的に示す平面図である。
【００２６】
図１および図２を参照すると、表示装置は、互いに対向する下部基板（ｌｏｗｅｒ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）１１０と上部基板（ｕｐｐｅｒ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）２１０を含む表示板（ｄｉｓｐｌａｙ-ｐａｎｅｌ）１００、および表示板１００に光を供給する光源部（ｂａｃｋｌｉｇｈｔ ｕｎｉｔ）３００を含む。
【００２７】
下部基板１１０および上部基板２１０は、透明なガラスまたはプラスチックなどの透明な絶縁物質で作られる。
【００２８】
下部基板１１０の上には、複数の下部開口部（ｏｐｅｎｉｎｇ）（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）を有する開口板（ａｐｅｒｔｕｒｅ ｐｌａｔｅ）１２０が形成されている。開口板１２０は、下部基板１１０の上に光を透過させない物質で形成されており、光を透過させることができる複数の開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）を有する。
【００２９】
上部基板２１０の上には複数の上部開口部（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄ）を有するシャッター（ｓｈｕｔｔｅｒ）２３０、およびシャッター駆動部材２２０が形成されている。
【００３０】
シャッター２３０は、開口板１２０の下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）と同一の平面形状の上部開口部（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄ）を有する。シャッター２３０は、基板１１０、２１０に平行な方向、つまり、左右に移動可能であり、シャッター２３０が基準位置にある時には対応する開口板１２０の下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）を覆うことができる。しかし、上部開口部（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄ）の形状は下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）の形状と同一でなくてもよい。シャッター２３０の位置を移動させることによって、下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）と上部開口部（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄ）が対応するように整列され、光源部３００からの光を透過可能であるか、または、シャッター２３０の不透明な少なくとも一部分によって下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）が覆い、光源部３００からの光を遮断可能なように配置できる範囲で、上部開口部（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄ）と下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）の形状は多様に変更可能である。
【００３１】
シャッター２３０は、シャッター２３０を上部基板２１０上に浮遊可能に支持し、シャッター２３０が基準位置で左右方向に移動できるようにするシャッター駆動部材２２０に連結されている。シャッター駆動部材２２０はシャッター２３０を左右に動けるように制御し、シャッター２３０が左右に動いた場合、再び基準位置に復元できるようにする弾性力を有することができる。
【００３２】
各シャッター２３０は分離されていてもよく、二つ以上のシャッター２３０が互いに連結されていてもよい。
【００３３】
表示板１００は、下部基板１１０と上部基板２１０との間に配置されている色変換部材４００をさらに含む。色変換部材４００は、第１色変換部材４０１ａ、第２色変換部材４０１ｂ、第３色変換部材４０１ｃ、および第４色変換部材４０１ｄを含む。
【００３４】
表示板１００の各画素（Ｐ）は、第１副画素（Ｐ１）、第２副画素（Ｐ２）、第３副画素（Ｐ３）、および第４副画素（Ｐ４）を含む。
【００３５】
下部基板１１０の下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）、これに対応する一つのシャッター２３０およびシャッター駆動部材２２０は一つのメムス素子を構成する。
【００３６】
次に、このようなメムス素子の動作について説明する。
【００３７】
シャッター駆動部材２２０によってシャッター２３０が基準位置にある場合、シャッター２３０は下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）を覆うようになって、下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）を通過した光がシャッター２３０によって遮断されるので、放出される光がないブラック状態となる。また、シャッター駆動部材２２０によってシャッター２３０が水平移動する場合、上部開口部（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄ）と下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）が対応するように整列されて、下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）を通過した光が上部開口部（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄ）を通過して外部に放出されることによって視認できる。この時、開口部（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄ）と下部開口部９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）が対応する程度、つまり下部開口部９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）がシャッター２３０により覆われることにより、通過可能な光の量は、シャッター２３０の水平移動距離を調節することによって制御可能であり、これによって階調を表現することができる。
【００３８】
第１副画素（Ｐ１）、第２副画素（Ｐ２）、第３副画素（Ｐ３）、および第４副画素（Ｐ４）それぞれに配置されているシャッター２３０は、個別的に駆動できるので、これら副画素はそれぞれ異なる階調を表現することができる。
【００３９】
光源部３００は、光源（図示せず）と、光源を支持する支持部（図示せず）とを含むことができる。本発明の実施形態に係る表示装置は、青色光源だけを含むか、または白色光源だけを含む。例えば、青色発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）またはＵＶダイオードを含むことができる。光源としては、発光ダイオードの代わりに冷陰極蛍光ランプ （ｃｏｌｄ ｃａｔｈｏｄｅ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ ｌａｍｐ、ＣＣＦＬ）や外部電極蛍光ランプ （ｅｘｔｅｒｎａｌ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ ｌａｍｐ、ＥＥＦＬ）のような蛍光ランプ、または放電ランプ（ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｌａｍｐ、ＤＬ）を用いることも可能である。支持部の内部には光源から照射された光を下部基板１１０側へ向かうようにする反射部材（図示せず）を形成してもよい。
【００４０】
図２を参照すると、本発明の一実施形態に係る表示装置には、第１色を表示する第１副画素（Ｐ１）、第２色を表示する第２副画素（Ｐ２）、第３色を表示する第３副画素（Ｐ３）、および第４色を表示する第４副画素（Ｐ４）が交互に配置されている。
【００４１】
第１副画素（Ｐ１）、第２副画素（Ｐ２）、第３副画素（Ｐ３）は、フルカラー（ｆｕｌｌ ｃｏｌｏｒ）を表現するための基本画素であって、赤色、緑色、および青色、またはマゼンタ（ｍａｇｅｎｔａ）、イエロー（ｙｅｌｌｏｗ）、およびシアン（ｃｙａｎ）などの基本色（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｏｌｏｒ）のうちの一つを表示することができ、第４副画素（Ｐ４）は白色を表示することができる。白色を表示する画素がさらに含まれることによって輝度を高めることができる。第４副画素（Ｐ４）は省略することも可能である。
【００４２】
第１副画素（Ｐ１）、第２副画素（Ｐ２）、第３副画素（Ｐ３）、および第４副画素（Ｐ４）を含む副画素は、一つの群（ｇｒｏｕｐ）と形成して一つの画素を成し、行および／または列に沿って繰り返されることができる。しかし、画素の配置は多様に変更できる。
【００４３】
下部開口部９１ａ、上部開口部２３１ａ、および第１色変換部材４０１ａは、第１副画素（Ｐ１）領域に配置されており、下部開口部９１ｂ、上部開口部２３１ｂ、および第２色変換部材４０１ｂは、第２副画素（Ｐ２）領域に配置されており、下部開口部９１ｃ、上部開口部２３１ｃ、および第３色変換部材４０１ｃは、第３副画素（Ｐ３）領域に配置されており、下部開口部９１ｄ、上部開口部２３１ｄ、および第４色変換部材４０１ｄは、第４副画素（Ｐ４）領域に配置されている。
【００４４】
色変換部材４００は、開口板１２０の下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）に対応する位置に配置される。
【００４５】
このような色変換部材４００は、ポリジアセチレン、トランスアセチレン、蛍光体（Ｐｈｏｓｐｈｏｒ）、ナノクリスタル（ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌ）、またはクァンタムドット（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ、ＣｄＳ／ＺｎＳ、ＩｎＧａＰ／ＺｎＳなど）で作ることができる。
【００４６】
例えば、第１色変換部材４０１ａ、第２色変換部材４０１ｂ、および第３色変換部材４０１ｃのうち、赤色変換部材はＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、（Ｓｒ、Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、Ｙ（Ｖ、Ｐ）Ｏ４：Ｅｕ、（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ、およびこれらの組み合わせからなる群より選択された物質を含むことができ、緑色変換部材は（Ｂａ、Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ、Ｃａ３（Ｓｃ、Ｍｇ）２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ、ＣａＳｃ２Ｏ４：Ｃｅ、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、（Ｚｎ、Ａ）２ＳｉＯ４：Ｍｎ、およびこれらの組み合わせからなる群より選択された物質を含むことができる。
【００４７】
色変換部材４００形成用組成物は、化学量論比が調節された材料をバインダー樹脂が溶媒に溶解されたビークル（ｖｅｈｉｃｌｅ）に分散させて製造する。バインダー樹脂の例としては、エチルセルロース（ｅｔｈｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）などのようなセルロース系樹脂およびアクリル樹脂などが挙げられるが、これに限定されることではない。溶媒としては、ヘキサントリオール、ポリプロピレングリコール、ブチルカビトルアセテート、 テルピネオールなどの有機溶媒を用いることができるが、これに限定されることではない。また、色変換部材４００形成用組成物の製造は一例に過ぎないので、その製造方法がここに限定されることではない。
【００４８】
このような組成物を、フォトリソグラフィ、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法、およびレーザー転写などの各種方法を用いて所望の形態に作ることにより、色変換部材４００を形成することができる。
【００４９】
第１色変換部材４０１ａは、光源から入射した光（Ｌ）を吸収して得たエネルギーを利用して第１色（Ｌ１）を発光して、第１副画素（Ｐ１）が第１色（Ｌ１）を表示するようにし、第２色変換部材４０１ｂは、光源から入射した光（Ｌ）を吸収して得たエネルギーを利用して第２色（Ｌ２）を発光して、第２副画素（Ｐ２）が第２色（Ｌ２）を表示するようにし、第３色変換部材４０１ｃは、光源から入射した光（Ｌ）を吸収して得たエネルギーを利用して第３色（Ｌ３）を発光して、第３副画素（Ｐ３）が第３色（Ｌ３）を表示するようにし、そして、第４色変換部材４０１ｄは、光源から入射した光（Ｌ）を吸収して得たエネルギーを利用して白色光（Ｌ４）を発光して、第４副画素（Ｐ４）が白色の第４色（Ｌ４）を表示するようにする。このように得られた第１色（Ｌ１）、第２色（Ｌ２）、第３色（Ｌ３）、および第４色（Ｌ４）が合成されて所望の映像が表示される。
【００５０】
万一、光源部３００が青色光源だけを含み、第１副画素（Ｐ１）、第２副画素（Ｐ２）、および第３副画素（Ｐ３）がそれぞれ赤色、緑色、および青色を表示する画素である場合、第３副画素（Ｐ３）の第３色変換部材４０１ｃは省略することができる。つまり、色変換部材４００の第１色変換部材４０１ａ、第２色変換部材４０１ｂ、および第３色変換部材４０１ｃのうち、青色を表示する色変換部材は省略することができる。
【００５１】
万一、光源部３００が白色光源だけを含む場合、第４副画素（Ｐ４）の第４色変換部材４０１ｄは省略することができる。つまり、色変換部材４００のうちの白色を表示する色変換部材は省略することができる。
【００５２】
このように、本発明の実施形態に係る表示装置の場合、光源の色によって一つの色変換部材が省略できるので、表示装置の構造およびその製造工程がさらに単純になり、なお、表示装置の製造原価も節減できる。
【００５３】
画素（Ｐ）の各副画素（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）に配置されているシャッター駆動部材２２０によって、各副画素（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）に配置されているシャッター２３０が基準位置にあったり、水平移動することによって、光源部３００から出射した光が所望の副画素（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）領域の下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）、色変換部材（４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、４０１ｄ）の上部開口部（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄ）を通過して表示されることによって、副画素（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）が表示する色の組み合わせで一つの画素（Ｐ）が所望の色を表示するようになる。
【００５４】
既存の表示装置は、少なくとも三つの色を発する光源を含み、各光源を時分割で順次駆動すると同時に、各副画素のメムスを共に駆動して所望の色を表示したが、このような駆動方式は、高速駆動マージンの確保が難しくて、大面積表示装置に適用しにくかった。
【００５５】
しかし、本実施形態に係る表示装置は、一つの色、例えば青色または白色を発する一つの光源を含むと同時に、青色光または白色光を所望の色に変換することができる色変換部材４００を含むことによって、光源を時分割で順次駆動せずに、光源はオン／オフだけで駆動するようになる。このように、光源を時分割駆動しないで、各副画素のメムスのオン／オフによってのみ所望の色を表示できるので、駆動方法が簡単で、大面積表示装置に適用可能である。
【００５６】
次に、図３を参照して、本発明の他の一実施形態に係る表示装置について説明する。図３は、本発明の他の実施形態に係る表示装置の断面図である。
【００５７】
図３を参照すると、本実施形態に係る表示装置は、図１および図２に示した表示装置と同様に、互いに対向する下部基板１１０と上部基板２１０を含む表示板１００、および表示板１００に光を供給する光源部３００を含む。
【００５８】
下部基板１１０の上には複数の下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）を有する開口板１２０が形成されている。上部基板２１０の上には第１色変換部材４０１ａ、第２色変換部材４０１ｂ、第３色変換部材４０１ｃ、および第４色変換部材４０１ｄを含む色変換部材４００が形成されており、色変換部材４００の上には反射部材５００が形成されており、複数の上部開口部（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄ）を有するシャッター２３０、およびシャッター駆動部材２２０が形成されている。
【００５９】
しかし、本実施形態に係る表示装置は、図１に示した表示装置とは異なって、色変換部材４００が上部基板２１０の上に形成されており、色変換部材４００の上には反射部材５００が形成されている。反射部材５００は、光の波長によって一部の光は透過し、一部の光は反射させる物質からなることができ、例えば、光源が青色光である場合、青色光は透過して、その以外の光は反射することができ、光源が白色光である場合、白色光は透過して、その以外の光は反射することができる。
【００６０】
反射部材５００は、光源部３００、下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）、上部開口部（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄ）を通過した光源の光（Ｌ）を色変換部材４００が吸収して、この光エネルギーによって発する第１色（Ｌ１）、第２色（Ｌ２）、第３色（Ｌ３）、第４色（Ｌ４）光が色変換部材４００から放射された後、後方散乱（ｂａｃｋ ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）することを防止して、色変換部材４００から発光した光の効率を上げて、色表示品質を高めることができる。
【００６１】
図１および図２に示した実施形態で説明した多くの特徴が本実施形態に適用できる。
【００６２】
次に、本発明の他の一実施形態に係る表示装置について、図４を参照して説明する。図４は、本発明の他の一実施形態に係る表示装置の断面図である。
【００６３】
図４を参照すれば、本実施形態に係る表示装置は、図１に示した表示装置のように、互いに対向する下部基板１１０と上部基板２１０を含む表示板１００、及び表示板１００に光を供給する光源部３００を含む。
【００６４】
下部基板１１０の上には複数の下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）を有する開口板１２０が形成されている。上部基板２１０の上には複数の青色光フィルタ部（６００ａ、６００ｂ、６００ｄ）が形成されており、青色光フィルタ部（６００ａ、６００ｂ、６００ｄ）の上には第１色変換部材４０１ａ、第２色変換部材４０１ｂ、第３色変換部材４０１ｃ、および第４色変換部材４０１ｄを含む色変換部材４００が形成されており、色変換部材４００の上には複数の上部開口部（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄ）を有するシャッター２３０、およびシャッター駆動部材２２０が形成されている。また、本実施形態による表示装置の光源部３００は青色光を発する光源を含む。
【００６５】
しかし、本実施形態による表示装置は、図１に示した表示装置とは異なって、色変換部材４００が上部基板２１０の上に形成されており、上部基板２１０と色変換部材４００との間に青色光フィルタ部（６００ａ、６００ｂ、６００ｄ）が形成されている。
【００６６】
青色光フィルタ部（６００ａ、６００ｂ、６００ｄ）は、光源部３００が発光して下部開口部（９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ）および上部開口部（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄ）を通過した青色光（Ｌ）を色変換部材４００が吸収して、第１色（Ｌ１）、第２色（Ｌ２）、および第４色（Ｌ４）光に変換することにおいて、一部含まれ得る青色光をフィルタリングして、所望の第１色（Ｌ１）、第２色（Ｌ２）、および第４色（Ｌ４）光の色純度を高めて、表示装置の色再現性を向上することができる。
【００６７】
図１および図２に示した実施形態で説明した多くの特徴が本実施形態に適用できる。
【００６８】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、次の請求範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の種々の変形および改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。
【符号の説明】
【００６９】
９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ 下部開口部
２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄ 上部開口部
１００ 表示板
１１０ 下部基板
１２０ 開口板
２１０ 上部基板
２２０ シャッター駆動部材
２３０ シャッター
３００ 光源部
４００ 色変換部材
４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、４０１ｄ 第１色変換部材、第２色変換部材、第３色変換部材、第４色変換部材
５００ 反射部材
６００ａ、６００ｂ、６００ｄ 青色光フィルタ部
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４ 第１色、第２色、第３色、第４色
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板、
前記第１基板と対向する第２基板、
前記第１基板と前記第２基板との間に配置されるメムス素子、
前記第１基板と前記第２基板のいずれか一つと前記メムス素子との間に配置される色変換部材、および
前記第１基板に向かって光を発する光源を含み、
前記色変換部材は前記光源の光を吸収して、吸収した光エネルギーによって少なくとも一つの色を表示する光を発光する表示装置。
【請求項２】
前記色変換部材は、ポリジアセチレン、トランスアセチレン、蛍光体、ナノクリスタル、およびクァンタムドット（Ｑｕａｎｔｕｍ ｄｏｔ；ＣｄＳｅ／ＺｎＳ、ＣｄＳ／ＺｎＳ、ＩｎＧａＰ／ＺｎＳ）からなる群より選択された物質を含む、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記メムス素子は、
前記第１基板上に形成されて、複数の第１開口部を有する開口板、
前記第１基板と前記第２基板との間に配置されて、複数の第２開口部を有するシャッター、および
前記第２基板上に形成されて、前記シャッターを駆動する駆動部材を含む、請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記シャッターは第１位置と第２位置との間で水平運動を行う、請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記シャッターが前記第１位置に配置される場合、前記第１開口部は前記シャッターによって覆われ、
前記シャッターが前記第２位置に配置される場合、前記第１開口部と前記第２開口部は一列に配置される、請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記光源は青色光を発し、
前記色変換部材は赤色変換部材および緑色変換部材を含み、
前記赤色変換部材は、前記青色光を吸収し、赤色光を発し、前記緑色変換部材は、前記青色光を吸収し、緑色光を発し、前記色変換部材を経ない青色光、前記赤色変化部材が発する前記赤色光、および前記緑色変換部材が発する前記緑色光が合成されて映像を表示する、請求項３に記載の表示装置。
【請求項７】
前記赤色変換部材は、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、（Ｓｒ、Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、Ｙ（Ｖ、Ｐ）Ｏ４：Ｅｕ、（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ、およびこれらの組み合わせからなる群より選択された物質を含む、請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記色変換部材は、ポリジアセチレン、トランスアセチレン、蛍光体、ナノクリスタル、およびクァンタムドット（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ、ＣｄＳ／ＺｎＳ、ＩｎＧａＰ／ＺｎＳ）からなる群より選択された物質を含む、請求項３に記載の表示装置。
【請求項９】
前記第１基板と前記色変換部材との間に配置される反射部材をさらに含み、
前記反射部材は、前記光源から放射された光は通過させ、それ以外の波長の光は反射させる、請求項１に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記第２基板と前記色変換部材との間に配置される光フィルタ部をさらに含み、
前記光フィルタ部は前記光源から放射された光のような波長範囲の光をフィルタリングする、請求項１に記載の表示装置。
【請求項１】
第１基板、
前記第１基板と対向する第２基板、
前記第１基板と前記第２基板との間に配置されるメムス素子、
前記第１基板と前記第２基板のいずれか一つと前記メムス素子との間に配置される色変換部材、および
前記第１基板に向かって光を発する光源を含み、
前記色変換部材は前記光源の光を吸収して、吸収した光エネルギーによって少なくとも一つの色を表示する光を発光する表示装置。
【請求項２】
前記色変換部材は、ポリジアセチレン、トランスアセチレン、蛍光体、ナノクリスタル、およびクァンタムドット（Ｑｕａｎｔｕｍ ｄｏｔ；ＣｄＳｅ／ＺｎＳ、ＣｄＳ／ＺｎＳ、ＩｎＧａＰ／ＺｎＳ）からなる群より選択された物質を含む、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記メムス素子は、
前記第１基板上に形成されて、複数の第１開口部を有する開口板、
前記第１基板と前記第２基板との間に配置されて、複数の第２開口部を有するシャッター、および
前記第２基板上に形成されて、前記シャッターを駆動する駆動部材を含む、請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記シャッターは第１位置と第２位置との間で水平運動を行う、請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記シャッターが前記第１位置に配置される場合、前記第１開口部は前記シャッターによって覆われ、
前記シャッターが前記第２位置に配置される場合、前記第１開口部と前記第２開口部は一列に配置される、請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記光源は青色光を発し、
前記色変換部材は赤色変換部材および緑色変換部材を含み、
前記赤色変換部材は、前記青色光を吸収し、赤色光を発し、前記緑色変換部材は、前記青色光を吸収し、緑色光を発し、前記色変換部材を経ない青色光、前記赤色変化部材が発する前記赤色光、および前記緑色変換部材が発する前記緑色光が合成されて映像を表示する、請求項３に記載の表示装置。
【請求項７】
前記赤色変換部材は、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、（Ｓｒ、Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ、Ｙ（Ｖ、Ｐ）Ｏ４：Ｅｕ、（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ、およびこれらの組み合わせからなる群より選択された物質を含む、請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記色変換部材は、ポリジアセチレン、トランスアセチレン、蛍光体、ナノクリスタル、およびクァンタムドット（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ、ＣｄＳ／ＺｎＳ、ＩｎＧａＰ／ＺｎＳ）からなる群より選択された物質を含む、請求項３に記載の表示装置。
【請求項９】
前記第１基板と前記色変換部材との間に配置される反射部材をさらに含み、
前記反射部材は、前記光源から放射された光は通過させ、それ以外の波長の光は反射させる、請求項１に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記第２基板と前記色変換部材との間に配置される光フィルタ部をさらに含み、
前記光フィルタ部は前記光源から放射された光のような波長範囲の光をフィルタリングする、請求項１に記載の表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−７０１８８（Ｐ２０１１−７０１８８Ａ）
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０９０５５（Ｐ２０１０−２０９０５５）
【出願日】平成２２年９月１７日（２０１０．９．１７）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】ＳＡＭＳＵＮＧ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＣＯ．，ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】４１６，Ｍａｅｔａｎ−ｄｏｎｇ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ−ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ−ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ ４４２−７４２（ＫＲ）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１７日（２０１０．９．１７）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】ＳＡＭＳＵＮＧ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＣＯ．，ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】４１６，Ｍａｅｔａｎ−ｄｏｎｇ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ−ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ−ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ ４４２−７４２（ＫＲ）
【Ｆターム（参考）】
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