JP2010027943A - 自発光型表示装置とその製造方法、及び照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源を発光させた際に、基板から遠ざかる方向に進む光を、基板側から取り出せる仕組みを提供する。
【解決手段】本発明に係る自発光型表示装置は、極性の異なる２つの電極を有する光源３ｒ，３ｇ，３ｂと、光源の一方の電極に接続された第１の配線部６と、光源の他方の電極に接続された第２の配線部９ｒ，９ｇ，９ｂと、第２の配線部と同層に形成されるとともに、第１の配線部に導通孔７を介して接続された第３の配線部１３と、第１の配線部側に設けられた光透過性を有する基板１と、第２の配線部側に当該第２の配線部を覆う状態で形成された光透過性を有する絶縁層（樹脂層）１４と、光源を介して基板と対向する状態で絶縁層上に形成された光反射層１５とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、自発光型表示装置とその製造方法、及び照明装置に関する。

自発光型表示装置の一つとして、光源に発光ダイオードを用いた発光ダイオード表示装置が知られている。発光ダイオード表示装置は、発光色の異なる複数個の発光ダイオードを一つの組とした発光ユニットを、行列状（二次元マトリクス状）に配列することにより、カラー画像を表示する。一つの発光ユニットに含まれる複数個の発光ダイオードは、光の三原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に対応して、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード及び青色発光ダイオードといった３個（３種類）の発光ダイオードによって構成されている。赤色発光ダイオードは、発光色が赤色の発光ダイオードであり、緑色発光ダイオードは、発光色が緑色の発光ダイオードであり、青色発光ダイオードは、発光色が青色の発光ダイオードである。一般に、表示の最小単位は１画素で規定されるが、当該１画素は、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色に対応する３つのサブ画素から成り立っている。このため、赤色発光ダイオードは、赤色のサブ画素として機能し、緑色発光ダイオードは緑色のサブ画素として機能し、青色発光ダイオードは青色のサブ画素として機能する。そして、これら３個の発光ダイオード（換言すると、一つの発光ユニット）が、１画素として機能する。

各色の発光ダイオードは、基本的な構造は共通するものの、発光ダイオードを構成する要素の材料は異なる。このため、赤色発光ダイオードは、赤色発光ダイオード製造用基板を用いて製造され、緑色発光ダイオードは、緑色発光ダイオード製造用基板を用いて製造され、青色発光ダイオードは、青色発光ダイオード製造用基板を用いて製造される。各々の発光ダイオード製造用基板には、複数（多数）の発光ダイオードがアレイ状に並んだ状態で形成される。各々の発光ダイオード製造用基板にアレイ状に形成された各色の発光ダイオードは、ステップ転写法（ステップ実装法）によって、共通の基板に転写される。ステップ転写法に関しては、例えば、特許文献１及び特許文献２に開示された技術が公知となっている。

特開２００４−２７３５９６号公報 特開２００４−２８１６３０号公報

図１０は自発光型表示装置の構成例を示すもので、（Ａ）はその平面概略図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＥ−Ｅ断面図である。図１０においては、第１の方向（水平方向）をＸ方向とし、これに直交する第２の方向（垂直方向）をＹ方向としている。基板５１上には、３本の第１駆動配線５２ｒ，５２ｇ，５２ｂが形成されている。基板５１は、表示画面の画面サイズに対応する大きさを有するものである。基板５１は、光透過性を有する基板材料を用いて形成されている。また、基板５１上には、３個の光源５３ｒ，５３ｇ，５３ｂを樹脂層５４で一体に封止してなる発光ユニット５５が設けられている。３本の第１駆動配線５２ｒ，５２ｇ，５２ｂは、第２の方向Ｙに沿って互いに平行に形成されている。第１駆動配線５２ｒ，５２ｇ，５２ｂは、当該３本の配線を一つの組として形成されている。第１駆動配線５２ｒ，５２ｇ，５２ｂは、第１の方向Ｘと第２の方向Ｙに行列状に並ぶ発光ユニット５５の列ごと（列単位）に形成されるものである。

発光ユニット５５は、表示画面の画素数に対応した個数をもって、第１の方向Ｘと第２の方向Ｙに、行列状に配列されるものである（図１０では簡易的に２つだけ表示）。各々の光源５３ｒ，５３ｇ，５３ｂは、自発光型表示装置が発光ダイオード表示装置であるとすると、それぞれ発光ダイオードを用いて構成されるものである。３個の光源５３ｒ，５３ｇ，５３ｂのうち、光源５３ｒは赤色に発光し、光源５３ｇは緑色に発光し、光源５３ｂは青色に発光するものである。各々の光源５３ｒ，５３ｇ，５３ｂは、一方（図の下方）と他方（図の上方）にそれぞれ電極（不図示）を有している。発光ユニット５５は、３個の光源５３ｒ，５３ｇ，５３ｂの一方の電極に共通につながる配線部５６と、当該配線部５６につながる導通孔５７とを一体に有している。配線部５６は、櫛歯状に枝分かれして、各々の光源５３ｒ，５３ｇ，５３ｂの一方の電極に接続されている。発光ユニット５５は、基板５１上で上記３本の第１駆動配線５２ｒ，５２ｇ，５２ｂを覆っている樹脂層５８に埋め込まれた状態で設けられている。

光源５３ｒの他方の電極には配線部５９ｒが接続され、光源５３ｇの他方の電極には配線部５９ｇが接続され、光源５３ｂの他方の電極には配線部５９ｂが接続されている。配線部５９ｒは導通孔６０ｒを介して第１駆動配線５２ｒに接続され、配線部５９ｇは導通孔６０ｇを介して第１駆動配線５２ｇに接続され、配線部５９ｂは導通孔６０ｂを介して第１駆動配線５２ｂに接続されている。このため、第１駆動配線５２ｒは、導通孔６０ｒ及び配線部５９ｒを介して光源５３ｒの他方（上方）の電極に電気的に接続されている。また、第１駆動配線５２ｇは、導通孔６０ｇ及び配線部５９ｇを介して光源５３ｇの他方（上方）の電極に電気的に接続され、第１駆動配線５２ｂは、導通孔６０ｂ及び配線部５９ｂを介して光源５３ｂの他方（上方）の電極に電気的に接続されている。

発光ユニット５５と第１駆動配線５２ｒ，５２ｇ，５２ｂの平面的な位置関係により、配線部５９ｒの長さは配線部５９ｇの長さよりも短く、配線部５９ｇの長さは配線部５９ｂの長さよりも短くなっている。配線部５９ｒ，５９ｇ，５９ｂは、樹脂層５８を間に挟んで、それぞれに対応する第１駆動配線５２ｒ，５２ｇ，５２ｂと一部重なる状態に形成されている。導通孔６０ｒ，６０ｇ，６０ｂは、それぞれ樹脂層５８を貫通する状態で形成されている。また、導通孔６０ｒは配線部５９ｒと第１駆動配線５２ｒが重なる位置に設けられ、導通孔６０ｇは配線部５９ｇと第１駆動配線５２ｇが重なる位置に設けられ、導通孔６０ｂは配線部５９ｂと第１駆動配線５２ｂが重なる位置に設けられている。

配線部５９ｒ，５９ｇ，５９ｂと同層には、第２駆動配線６２と中継配線部６３が形成されている。第２駆動配線６２は、第１の方向Ｘと第２の方向Ｙに行列状に並ぶ発光ユニット５５の行ごと（行単位）に形成されるものである。第２駆動配線６２は、第２の方向Ｙで隣り合う発光ユニット５５の間（画素間）を通すように、第１の方向Ｘに沿って形成されている。このため、基板５１上においては、第１駆動配線５２ｒ，５２ｇ，５２ｂと第２駆動配線６２とが、樹脂層５８を介して交差する状態に配置されている。中継配線部６３の一端部は、配線部５６につながる導通孔５７の端部に接続されている。中継配線部６３の他端部は、第２駆動配線６２に接続されている。このため、第２駆動配線６２は、中継配線部６３、導通孔５７及び配線部５６を介して、上記３個の光源５３ｒ，５３ｇ，５３ｂの一方（下方）の電極に電気的に接続されている。

上記構成からなる自発光型表示装置においては、３本１組の第１駆動配線５２ｒ，５２ｇ，５２ｂと第２駆動配線６２が、それぞれ第２の方向Ｙと第１の方向Ｘに沿って、基板５１上に格子状に配線された状態となる。このため、基板５１上に行列状に配列された複数（多数）の発光ユニット５５を、第２駆動配線６２を用いて行単位に選択して駆動する一方、３本の第１駆動配線５２ｒ，５２ｇ，５２ｂを用いて列単位に選択して駆動することが可能となる。その際、第１駆動配線５２ｒ，５２ｇ，５２ｂと第２駆動配線６２を通して、各々の光源５３ｒ，５３ｇ，５３ｂの２つの電極間に、それぞれ駆動電圧を印加すると、各々の光源５３ｒ，５３ｇ，５３ｂが、赤色、緑色、青色に発光する。このときの発光状態（発光輝度等）は、光源に印加される駆動電圧に依存したものとなる。したがって、画素単位に各々の光源５３ｒ，５３ｇ，５３ｂの発光状態を制御することにより、基板５１の外面を表示面として、カラー画像を表示することが可能となる。

しかしながら、各々の光源５３ｒ，５３ｇ，５３ｂを発光させた場合は、その発光方向（光の進行方向）が一様に基板５１側に向くわけではなく、一部の光は基板５１から遠ざかる方向に進む。基板５１から遠ざかる方向に進む光は、配線部５９ｒ，５９ｇ，５９ｂの隙間などを通して、基板５１と反対側に漏れて、基板５１側には返ってこない。そのため、基板５１と反対側に漏れる光の量に応じて、基板５１側に取り出される光の効率（以下、「光取り出し効率」と記す）が低下することになる。

本発明は、光源を発光させた際に、基板から遠ざかる方向に進む光を、基板側から取り出せる仕組みを提供することにより、光取り出し効率の向上を図ることを目的とする。

本発明に係る自発光型表示装置は、
極性の異なる２つの電極を有する光源と、
前記光源の一方の電極に接続された第１の配線部と、
前記光源の他方の電極に接続された第２の配線部と、
前記第２の配線部と同層に形成されるとともに、前記第１の配線部に第１の導通孔を介して接続された第３の配線部と、
前記第１の配線部側に設けられた光透過性を有する基板と、
前記第２の配線部側に当該第２の配線部を覆う状態で形成された光透過性を有する絶縁層と、
前記光源を介して前記基板と対向する状態で前記絶縁層上に形成された光反射層と
を備えるものである。

本発明に係る自発光型表示装置においては、第１の配線部及び第２の配線部を通して光源の２つの電極間に駆動電圧を印加すると、光源が発光する。その際、基板から遠ざかる方向に進行する光は、光反射層で反射されて基板側に返ってくる。

本発明によれば、光源を発光させた際に、基板から遠ざかる方向に進む光を、光反射層での反射によって、基板側から取り出すことができる。このため、光取り出し効率を向上させることができる。

以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本発明の技術的範囲は以下に記述する実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。

図１は本発明の実施の形態に係る自発光型表示装置の構成例を示すもので、（Ａ）はその平面概略図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＦ−Ｆ断面図である。図１においては、第１の方向をＸ方向とし、これに直交する第２の方向をＹ方向としている。第１の方向Ｘは、表示装置の表示画面内で水平方向に相当し、第２の方向Ｙは、表示装置の表示画面内で垂直方向に相当する。

基板１は、表示画面の画面サイズに対応する大きさを有するものである。基板１は、電気的には絶縁基板となる。基板１は、光学的には光透過性を有する基板材料を用いて形成されている。基板１は、例えば透明なガラス基板を用いて構成されるものである。ただし、これに限らず、透明なプラスチック基板を用いることも可能である。いずれの基板材料を用いる場合でも、光透過性を有する材料で基板１を構成する必要がある。

基板１上には、３本の第１駆動配線２ｒ，２ｇ，２ｂが形成されている。また、基板１上には、３個の光源３ｒ，３ｇ，３ｂを樹脂層４で一体に封止してなる発光ユニット５が設けられている。３本の第１駆動配線２ｒ，２ｇ，２ｂは、第２の方向Ｙに沿って互いに平行に形成されている。第１駆動配線２ｒ，２ｇ，２ｂは、当該３本の配線を一つの組として形成されている。第１駆動配線２ｒ，２ｇ，２ｂは、第１の方向Ｘと第２の方向Ｙに行列状に並ぶ発光ユニット５の列ごと（列単位）に形成されるものである。

発光ユニット５は、全体的にチップ状に形成されている。発光ユニット５は、表示画面の画素数に対応した個数をもって、第１の方向Ｘと第２の方向Ｙに、行列状に配列されるものである（図１では簡易的に２つだけ表示）。各々の光源３ｒ，３ｇ，３ｂは、自発光型表示装置が発光ダイオード表示装置であるとすると、それぞれ発光ダイオードを用いて構成されるものである。発光ダイオードとしては、例えば、ｐｎ接合型の化合物半導体発光ダイオードを好適に用いることができる。ｐｎ接合型の化合物半導体発光ダイオードは、極性の異なる２つの電極を有する。その場合、一方の電極は、ｎ型半導体につながるｎ側電極となり、他方の電極は、ｐ型半導体につながるｐ側電極となる。これら２つの電極の間に順方向の駆動電圧を供給すると、ｐｎ接合界面で正孔と電子が再結合することにより、発光ダイオードが発光する。

上記３個の光源３ｒ，３ｇ，３ｂのうち、光源３ｒは赤色に発光し、光源３ｇは緑色に発光し、光源３ｂは青色に発光するものである。各々の光源３ｒ，３ｇ，３ｂは、一方（図の下方）と他方（図の上方）にそれぞれ電極（不図示）を有している。光源にｐｎ接合型の発光ダイオードを用いた場合、一方の電極はｎ側電極に相当するものとなり、他方の電極はｐ側電極に相当するものとなる。発光ユニット５は、上記複数個の光源３ｒ，３ｇ，３ｂと樹脂層４の他に、配線部６と導通孔７とを一体に有している。配線部６は、３つの光源３ｒ，３ｇ，３ｂの並び方向（第２の方向Ｙ）に沿う配線部分と、当該配線部分から各々の光源３ｒ，３ｇ，３ｂに向かって延在する３つの配線部分とを含む櫛歯状に形成されている。そして、配線部６は、櫛歯状に枝分かれして、各々の光源３ｒ，３ｇ，３ｂの一方の電極（ｎ側電極）に接続されている。このため、各々の光源３ｒ，３ｇ，３ｂの一方の電極は、共通の配線部６を通して互いに導通した状態（電気的に接続された状態）となっている。即ち、配線部６は、３個の光源３ｒ，３ｇ，３ｂに共通につながる「共通配線部」となる。また、配線部６は、本発明における「第１の配線部」に相当するものとなる。

樹脂層４は、３個の光源３ｒ，３ｇ，３ｂを樹脂封止している。樹脂層４は、電気的には絶縁層となるもので、例えば紫外線硬化型樹脂を用いて形成されている。樹脂層４は、光学的には光透過性を有する樹脂材料（例えば、透明な樹脂材料）を用いて形成されている。配線部６は、樹脂層４に埋め込まれた状態で形成されている。ただし、配線部６の外面（下面）は、樹脂層４の外面と面一をなして、発光ユニット５の外面の一部を形成している。導通孔７は、樹脂層４に埋め込まれた状態で形成されている。導通孔７の一端部（下端部）は配線部６に接続されている。発光ユニット５は、基板１上で上記３本の第１駆動配線２ｒ，２ｇ，２ｂを覆っている樹脂層８に埋め込まれた状態で設けられている。樹脂層８は、電気的には絶縁層となるもので、例えば紫外線硬化型樹脂を用いて形成されている。樹脂層８は、光学的には光透過性を有する樹脂材料（例えば、透明な樹脂材料）を用いて形成されている。樹脂層８の厚み寸法は、発光ユニット５を構成する樹脂層４の厚み寸法と同一寸法に設定されている。

光源３ｒの他方の電極（ｐ側電極）には配線部９ｒが個別に接続され、光源３ｇの他方の電極（ｐ側電極）には配線部９ｇが個別に接続され、光源３ｂの他方の電極（ｐ側電極）には配線部９ｂが個別に接続されている。配線部９ｒ，９ｇ，９ｂは、３個の光源３ｒ，３ｇ，３ｂの他方の電極に個別につながる「複数本の個別配線部」となる。各々の配線部９ｒ，９ｇ，９ｂは、３個の光源３ｒ，３ｇ，３ｂに対応して互いに分離されている。各々の配線部９ｒ，９ｇ，９ｂは、本発明における「第２の配線部」に相当するものとなる。配線部９ｒ，９ｇ，９ｂの長さは、第１の方向Ｘにおける発光ユニット５の光源３ｒ，３ｇ，３ｂとこれに対応する第１駆動配線２ｒ，２ｇ，２ｂの平面的な位置関係により、それぞれ個別に設定されている。即ち、配線部９ｒの長さは、配線部９ｇの長さよりも短く設定され、配線部９ｇの長さは、配線部５ｂの長さよりも短く設定されている。配線部９ｒ，９ｇ，９ｂは、樹脂層８を間に挟んで、それぞれに対応する第１駆動配線２ｒ，２ｇ，２ｂと一部重なる状態に形成されている。

導通孔１０ｒ，１０ｇ，１０ｂは、それぞれ樹脂層８を貫通する状態で形成されている。また、導通孔１０ｒは配線部９ｒと第１駆動配線２ｒが重なる位置に設けられ、導通孔１０ｇは配線部９ｇと第１駆動配線２ｇが重なる位置に設けられ、導通孔１０ｂは配線部９ｂと第１駆動配線２ｂが重なる位置に設けられている。このため、導通孔１０ｒの一端部は第１駆動配線２ｒに接続され、導通孔１０ｒの他端部は配線部９ｒに接続されている。同様に、導通孔１０ｇの一端部は第１駆動配線２ｇに接続され、導通孔１０ｇの他端部は配線部９ｇに接続されている。また、導通孔１０ｂの一端部は第１駆動配線２ｂに接続され、導通孔１０ｂの他端部は配線部９ｂに接続されている。

これからして、配線部９ｒは導通孔１０ｒを介して第１駆動配線２ｒに電気的に接続され、配線部９ｇは導通孔１０ｇを介して第１駆動配線２ｇに電気的に接続され、配線部９ｂは導通孔１０ｂを介して第１駆動配線２ｂに電気的に接続されている。このため、第１駆動配線２ｒは、導通孔１０ｒ及び配線部９ｒを介して光源３ｒの他方の電極に電気的に接続されている。同様に、第１駆動配線２ｇは、導通孔１０ｇ及び配線部９ｇを介して光源３ｇの他方の電極に電気的に接続され、第１駆動配線２ｂは、導通孔１０ｂ及び配線部９ｂを介して光源３ｂの他方の電極に電気的に接続されている。

配線部９ｒ，９ｇ，９ｂと同層には、中継配線部１３が形成されている。中継配線部１３は、本発明における「第３の配線部」に相当するものである。中継配線部１３は、第２の方向Ｙに沿って形成されている。ここで記述する「同層」とは、電気的に導通しているかどうかに関係なく、絶縁膜を介して積層される多層配線のなかで「同じ配線層」という意味であり、製造工程のなかでは「同じ配線工程で形成される層」を意味する。中継配線部１３の一端部は、配線部６につながる導通孔７の端部に接続されている。中継配線部１３は、上記配線部９ｒ，９ｇ，９ｂとともに、樹脂層１４によって覆われている。樹脂層１４は、電気的には絶縁層となるもので、例えば紫外線硬化型樹脂を用いて形成されている。樹脂層１４は、光学的には光透過性を有する樹脂材料（例えば、透明な樹脂材料）を用いて形成されている。

樹脂層１４の上には、当該樹脂層１４の上面を覆う状態で光反射層１５がベタ状に形成されている。ここで記述する「ベタ状」とは、「一様な厚みで面的に広く」という意味である。光反射層１５は、１画素分の領域の大きさをもって、第１の方向Ｘに沿って、一様な幅Ｗで帯状に形成されている。１画素分の領域（以下、「画素領域」とも記す）は、少なくとも、３個の光源３ｒ，３ｇ，３ｂを樹脂層４で一体化した１つの発光ユニット５と、当該１つの発光ユニット５に個別につながる配線部（９ｒ，９ｇ，９ｂ，１３）とを包括的に取り囲む大きさで規定される。

光反射層１５は、第１の方向Ｘでは複数の画素領域にわたって連続的に直線状に形成され、第２の方向Ｙでは各々の画素領域の間に隙間部分Ｇを介在させた状態で形成されている。このため、光反射層１５は、配線部９ｒ，９ｇ，９ｂ及び中継配線部１３と平面的に重なる状態で、配線部９ｒ，９ｇ，９ｂ及び配線部１３を合わせた配線面積よりも広い面積で形成されている。各々の配線部（９ｒ，９ｇ，９ｂ，１３）の配線面積は、配線幅と配線長さを掛け合わせた値で規定される。このため、光反射層１５は、配線部９ｒの配線面積と、配線部９ｇの配線面積と、配線部９ｂの配線面積と、配線部１３の配線面積とを、すべて足し合わせた面積よりも広い面積で形成されている。また、光反射層１５は、上記隙間部分Ｇの介在により、第２の方向Ｙで隣り合う画素間で分離されている。

光反射層１５は、発光ユニット１５、第１駆動配線２ｒ，２ｇ，２ｂ、樹脂層８、配線部９ｒ，９ｇ，９ｂ、導通孔１０ｒ、１０ｇ、１０ｂ、中継配線部１３、樹脂層１４等を介して、基板１と対向する状態に配置されている。光反射層１５は、少なくとも基板１と対向する側の面を光の反射面としたものである。光反射層１５は、例えば、銅、アルミニウムなどのように電気的に低抵抗の金属材料（合金を含む）を用いた、単層又は複数層の金属層によって形成されている。その場合、光反射層１５の光反射面は、相対的に光反射率の高い材料で形成されることが望ましい。例えば、光反射層１５を銅、アルミニウムの
２層構造とする場合は、光反射面をアルミニウムで形成することが望ましい。また、第１の金属層をアルミニウムで形成した場合は、その上に積層される第２の金属層は、第１の金属層よりも電気抵抗率（体積抵抗率）の低い材料、例えば銅で形成することが望ましい。

光反射層１５は、電気的には第２の駆動配線として機能するものである。光反射層１５は、第１の方向Ｘと第２の方向Ｙに行列状に並ぶ発光ユニット５の行ごと（行単位）に形成されるものである。このため、基板１上においては、第１駆動配線２ｒ，２ｇ，２ｂと光反射層１５とが、樹脂層８，１４を介して交差する状態に配置されている。樹脂層１４には、当該樹脂層１４を貫通する状態で導通孔１６が形成されている。導通孔１６は、画素領域ごとに１個ずつ形成されている。導通孔１６の一端部（下端部）は中継配線部１３に接続され、導通孔１６の他端部（上端部）は光反射層１５に接続されている。このため、光反射層１５は、各々の画素領域で、導通孔１６を介して中継配線部１３に電気的に接続されている。また、光反射層１５は、各々の画素領域で、導通孔１６、中継配線部１３、導通孔７、配線部６を介して、上記３個の光源３ｒ，３ｇ，３ｂの一方（下方）の電極（ｎ側電極）に電気的に接続されている。

上記構成からなる自発光型表示装置においては、３本１組の第１駆動配線２ｒ，２ｇ，２ｂと第２駆動配線となる光反射層１５が、基板１上に格子状に配線された状態となる。このため、基板１上に行列状に配列された複数（多数）の発光ユニット５を、第２駆動配線となる光反射層１５を用いて行単位に選択して駆動する一方、３本の第１駆動配線２ｒ，２ｇ，２ｂを用いて列単位に選択して駆動することが可能となる。その際、第１駆動配線２ｒ，２ｇ，２ｂと光反射層（第２駆動配線）１５を通して、各々の光源３ｒ，３ｇ，３ｂの２つの電極（ｎ側電極とｐ側電極）間に、それぞれ駆動電圧を印加すると、各々の光源３ｒ，３ｇ，３ｂが、赤色、緑色、青色に発光する。このときの発光状態（発光輝度等）は、光源に印加される駆動電圧に依存したものとなる。したがって、画素単位に各々の光源３ｒ，３ｇ，３ｂの発光状態を制御することにより、基板１の外面を表示面として、カラー画像を表示することが可能となる。

続いて、本発明の実施の形態に係る自発光型表示装置の製造方法について説明する。

まず、図２（Ａ）の側断面図及び図２（Ｂ）の平面図に示すように、上記３個の光源３ｒ，３ｇ，３ｂを樹脂層４で封止し、かつ樹脂層４に配線部６及び導通孔７を埋め込んだ構造を有する発光ユニット５を作製する。発光ユニット５は、図示しない発光ユニット製造用基板上に行列状に配列された状態で形成される。その場合、各々の発光ユニット５は、例えばレーザー加工によって個片のチップ状に分離された状態で発光ユニット製造用基板に支持される。発光ユニット５の製造方法に関しては、例えば、特願２００８−１２４４４４号明細書に記載された方法を適用すればよい。

また、発光ユニット１５の作製とは別に、図３（Ａ）の側断面図及び図３（Ｂ）の平面図に示すように、透明ガラス基板等からなる基板１上に、３本１組の第１駆動配線２ｒ，２ｇ，２ｂを形成する。第１駆動配線２ｒ，２ｇ，２ｂは、例えば蒸着法、スパッタリング法などの成膜技術と、フォトリソグラフィ法及びエッチング法を用いたパターニング技術により形成すればよい。さらに、基板１上に、第１駆動配線２ｒ，２ｇ，２ｂを覆う状態で、未硬化状態の樹脂層８を形成する。樹脂層８の形成は、例えばスピンコート法などの塗布技術により行なえばよい。このとき、樹脂層８の厚みは、発光ユニット５の厚みと同一になるように塗布条件等を調整する。

次に、図４（Ａ）の側断面図及び図４（Ｂ）の平面図に示すように、上記発光ユニット製造用基板と基板１とを貼り合わせるようにして、発光ユニット５を樹脂層８に埋め込む。次いで、基板１側から紫外線を照射することにより、樹脂層８を硬化させる。紫外線照射は、発光ユニット製造用基板が光透過性を有する基板であれば、当該基板側から行なってもよいし、両方の基板側から行なってもよい。これにより、樹脂層８に埋め込まれた発光ユニット５が基板１上に固定された状態となる。この段階で、発光ユニット製造基板を取り除いておく。

次に、図５（Ａ）の側断面図及び図５（Ｂ）の平面図に示すように、各々の第１駆動配線２ｒ，２ｇ，２ｂの表面を露出する状態で、樹脂層８に貫通孔１７ｒ，１７ｇ，１７ｂを形成する。貫通孔１７ｒ，１７ｇ，１７ｂの形成は、例えばレーザー加工技術により行なえばよい。貫通孔１７ｒは、第１駆動配線２ｒの配線パターン上に、当該第１駆動配線２ｒの表面を露出する状態で形成される。貫通孔１７ｇは、第１駆動配線２ｇの配線パターン上に、当該第１駆動配線２ｇの表面を露出する状態で形成される。貫通孔１７ｂは、第１駆動配線２ｂの配線パターン上に、当該第１駆動配線２ｂの表面を露出する状態で形成される。また、貫通孔１７ｒは、第２の方向Ｙで光源３ｒとほぼ同じ位置に形成される。貫通孔１７ｇは、第２の方向Ｙで光源３ｇとほぼ同じ位置に形成される。貫通孔１７ｂは、第２の方向Ｙで光源３ｂとほぼ同じ位置に形成される。このため、第２の方向Ｙにおいては、３個の光源３ｒ，３ｇ，３ｂの並び間隔に対応して、貫通孔１７ｒ，１７ｇ，１７ｂの孔位置がずれた状態となる。

次に、図６（Ａ）の側断面図及び図６（Ｂ）の平面図に示すように、樹脂層８の上面に配線部９ｒ，９ｇ，９ｂ及び中継配線部１３を形成する。このとき、各配線部の形成は、例えば、スパッタリング法、フォトリソグラフィ法、電解メッキ法、エッチング法などを用いた配線パターニング技術により行なえばよい。その際、スパッタリング法によって薄い金属膜をメッキ下地膜として形成した後、フォトリソグラフィ法によってレジストのパターンを形成する。次いで、電解メッキ法によって貫通孔１７ｒ，１７ｇ，１７ｂの部分とレジストパターンで開口させた配線パターン部分に、それぞれメッキ成長させる。次いで、エッチング法によって配線のパターン加工を行なった後、レジストを剥離する。

これにより、上記の貫通孔１７ｒ，１７ｇ，１７ｂは、金属材料で埋め込まれた状態の導通孔１０ｒ，１０ｇ，１０ｂとなる。また、樹脂層８の上面には、貫通孔１７ｒと光源３ｒとの間を架け渡すように配線部９ｒが形成される。同様に、樹脂層８の上面には、貫通孔１７ｇと光源３ｇとの間を架け渡すように配線部９ｇが形成されるとともに、貫通孔１７ｂと光源３ｂとの間を架け渡すように配線部９ｂが形成される。さらに、樹脂層８の上面には、発光ユニット５の導通孔７から第２の方向Ｙに延在するように中継配線部１３が形成される。

次に、図７（Ａ）の側断面図及び図７（Ｂ）の平面図に示すように、樹脂層８の上に、配線部９ｒ，９ｇ，９ｂ及び中継配線部１３を覆う状態で、樹脂層１４を形成する。樹脂層１４の形成は、紫外線硬化型の樹脂を、例えばスピンコート法等によって樹脂層８の上に塗布することにより行なう。この段階で、樹脂層１４を紫外線照射によって硬化させておく。

次に、図８（Ａ）の側断面図及び図８（Ｂ）の平面図に示すように、中継配線部１３の表面を露出する状態で、樹脂層１４に貫通孔１８を形成する。貫通孔１８の形成は、例えば、樹脂層１４を感光性の樹脂材料で形成した場合は、露光・現像によって行なえばよい。その場合、前工程で樹脂層１４を例えば２〜３μｍ程度に薄く塗布することで、露光等により容易に貫通孔１８を形成することができる。このため、プロセスを簡略化することが可能となる。

次に、図９（Ａ）の側断面図及び図９（Ｂ）の平面図に示すように、樹脂層１４の上面に光反射層１５を形成する。光反射層１５の形成は、例えば、スパッタリング法、フォトリソグラフィ法、電解メッキ法などを用いた成膜技術により行なえばよい。その際、スパッタリング法によって薄い金属膜をメッキ下地膜として形成した後、フォトリソグラフィ法によってレジストのパターンを形成する。次いで、電解メッキ法によって、レジストパターンで開口させた部分にメッキ成長させる。その後、レジストを剥離することで、金属材料で埋め込まれた状態の導通孔１６と第１の方向Ｘに沿う帯状の光反射層１５を得る。

このとき、メッキ下地膜として、アルミニウムからなる金属膜をスパッタリング法により形成し、その後、電解メッキ法により、銅からなる金属膜を形成することにより、光反射層１５を２層構造の金属層で形成してもよい。その場合、メッキ下地層として形成される第１の金属層は、その上に積層される第２の金属層よりも光反射率の高い材料（本形態例ではアルミニウム）で形成されることになる。また、第２の金属層は、第１の金属層よりも電気抵抗率（体積抵抗率）の低い材料（本形態例では銅）で形成されることになる。

以上の製造方法によって得られる、本発明の実施の形態に係る自発光型表示装置においては、各々の光源３ｒ，３ｇ，３ｂを発光させた場合に、基板１から遠ざかる方向に進行する光が、光反射層１５の光反射面で反射（好ましくは、全反射）する。このため、配線部９ｒ，９ｇ，９ｂの隙間部分などから漏れた光が、基板１側に返ってくる。したがって、基板１から遠ざかる方向に進む光を、光反射層１５での反射によって、基板１側から取り出すことができる。その結果、光取り出し効率を高めることができる。また、前述したように光反射層１５を画素領域の大きさに合わせて広い面積で形成しているため、基板１から遠ざかる方向に進む光の漏れを防止することができる。このため、各々の光源３ｒ，３ｇ，３ｂで発光させた光の漏れによる損失を低減することができる。したがって、光取り出し効率の向上に大きく寄与するものとなる。

また、光反射層１５は、光学的な機能だけでなく、電気的な機能も併せ持っている。具体的には、樹脂層１４に形成された導通孔１６を介して光反射層１５を中継配線部１３に電気的に接続することにより、光反射層１５が第２駆動配線としても機能する構成となっている。また、光反射層１５を第２駆動配線として利用する場合の配線幅は、第２の方向Ｙで１画素領域に相当する幅Ｗ（図１参照）となる。このため、第２の方向Ｙで隣り合う画素の間を通すように第２駆動配線を形成する場合に比較して、第２駆動配線の配線抵抗を大幅に下げることができる。特に、光反射層１５を２層構造の金属層で構成する場合、１層目の金属層は光学的な特性重視の材料で形成し、２層目の金属層は電気的な特性重視で１層目の金属層よりも電気抵抗率の低い材料で形成することで、配線抵抗を大きく下げることができる。このため、表示装置の画面サイズ（パネルサイズ）を大型化するうえで有利になる。

なお、上記実施の形態においては、自発光型表示装置として、光源に発光ダイオードを用いた発光ダイオード表示装置を例示したが、本発明に係る自発光型表示装置はこれに限らない。例えば、光源に有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子を用いた有機ＥＬ表示装置や、光源に無機ＥＬ素子を用いた無機ＥＬ表示装置にも適用可能である。

また本発明は、自発光型表示装置に限らず、照明装置として実現することも可能である。その場合、本発明の照明装置は、自発光型表示装置と同様に、極性の異なる２つの電極を有する光源と、前記光源の一方の電極に接続された第１の配線部と、前記光源の他方の電極に接続された第２の配線部と、前記第２の配線部と同層に形成されるとともに、前記第１の配線部に第１の導通孔を介して接続された第３の配線部と、前記第１の配線部側に設けられた光透過性を有する基板と、前記第２の配線部側に当該第２の配線部を覆う状態で形成された光透過性を有する絶縁層と、前記光源を介して前記基板と対向する状態で前記絶縁層上に形成された光反射層とを備えるものとなる。具体的な実施の形態は、上記の実施の形態と同様のものとなるため、詳しい説明は省略する。

本発明に係る照明装置は、上記実施の形態のような表示装置への適用とは異なり、光源の発光色がＲ，Ｇ，Ｂの３色の組み合わせでなくてもかまわない。即ち、発光色は、Ｒ，Ｇ，Ｂのうちの１色でも良いし２色でも良い。

また、本発明に係る照明装置は、上記実施の形態と同様に、赤色、緑色及び青色といった３つの光源を一つの組とした発光ユニットを、基板上に行列状に配列した構成とすれば、面状の白色光を照明光として出射するものとなる。したがって、本発明に係る照明装置は、一般的な照明機器類や照明設備類への適用はもちろんであるが、特に、液晶表示装置のバックライトとして好適に利用することが可能である。

また、本発明に係る照明装置をバックライトとして用いた液晶表示装置を、発明の一つとして抽出することも可能である。その場合は、基板の外面が照明光（白色光）の出射面となる。

本発明の実施の形態に係る自発光型表示装置の構成例を示すもので、（Ａ）はその平面概略図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＦ−Ｆ断面図である。 本発明の実施の形態に係る自発光型表示装置の製造方法を説明する工程図（その１）である。 本発明の実施の形態に係る自発光型表示装置の製造方法を説明する工程図（その２）である。 本発明の実施の形態に係る自発光型表示装置の製造方法を説明する工程図（その３）である。 本発明の実施の形態に係る自発光型表示装置の製造方法を説明する工程図（その４）である。 本発明の実施の形態に係る自発光型表示装置の製造方法を説明する工程図（その５）である。 本発明の実施の形態に係る自発光型表示装置の製造方法を説明する工程図（その６）である。 本発明の実施の形態に係る自発光型表示装置の製造方法を説明する工程図（その７）である。 本発明の実施の形態に係る自発光型表示装置の製造方法を説明する工程図（その８）である。 自発光型表示装置の構成例を示すもので、（Ａ）はその平面概略図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＥ−Ｅ断面図である。

符号の説明

１…基板、２ｒ，２ｇ，２ｂ…第１駆動配線、３ｒ，３ｇ，３ｂ…光源、４…樹脂層、５…発光ユニット、６…配線部、７…導通孔、８…樹脂層、９ｒ，９ｇ，９ｂ…配線部、１０ｒ，１０ｇ，１０ｂ…導通孔、１３…中継配線部、１４…樹脂層、１５…光反射層、１６…導通孔

Claims (9)

1. 極性の異なる２つの電極を有する光源と、
   前記光源の一方の電極に接続された第１の配線部と、
   前記光源の他方の電極に接続された第２の配線部と、
   前記第２の配線部と同層に形成されるとともに、前記第１の配線部に第１の導通孔を介して接続された第３の配線部と、
   前記第１の配線部側に設けられた光透過性を有する基板と、
   前記第２の配線部側に当該第２の配線部を覆う状態で形成された光透過性を有する絶縁層と、
   前記光源を介して前記基板と対向する状態で前記絶縁層上に形成された光反射層と
   を備える自発光型表示装置。
2. 前記光反射層を単層又は複数層の金属層とし、当該金属層を第２の導通孔を介して前記第３の配線部に接続してなる
   請求項１記載の自発光型表示装置。
3. 前記光反射層は、前記絶縁層上に順に積層された第１の金属層と第２の金属層とを含み、前記第１の金属層は、前記第２の金属層よりも光反射率の高い材料で形成されている
   請求項２記載の自発光型表示装置。
4. 前記第２の金属層は、前記第１の金属層よりも電気抵抗率の低い材料で形成されている
   請求項３記載の自発光型表示装置。
5. 前記光反射層は、前記第２の配線部及び前記第３の配線部と平面的に重なる状態で、前記第２の配線部及び前記第３の配線部を合わせた配線面積よりも広い面積で形成されている
   請求項１又は２記載の自発光型表示装置。
6. 前記光源は、発光色の異なる複数個の光源を一つの組として構成され、
   前記第１の配線部は、前記複数個の光源の一方の電極に共通につながる共通配線部からなり、
   前記第２の配線部は、前記複数個の光源の他方の電極に個別につながる複数本の個別配線部からなる
   請求項１又は２記載の自発光型表示装置。
7. 極性の異なる２つの電極を有する光源と、前記光源の一方の電極に接続された第１の配線部と、前記光源の他方の電極に接続された第２の配線部と、前記第２の配線部と同層に形成されるとともに、前記第１の配線部に導通孔を介して接続された第３の配線部と、前記第１の配線部側に設けられた光透過性を有する基板とを有する構造体を作製する工程と、
   前記第２の配線部及び前記第３の配線部を覆う状態で、光透過性を有する絶縁層を形成する工程と、
   前記光源を介して前記基板と対向する状態で前記絶縁層上に光反射層を形成する工程と
   を備える自発光型表示装置の製造方法。
8. 前記絶縁層に前記第３の配線部の表面を露出する状態で貫通孔を形成し、当該貫通孔を埋め込む状態で前記絶縁層上に単層又は複数層の金属層を前記光反射層として形成する
   請求項７記載の自発光型表示装置の製造方法。
9. 極性の異なる２つの電極を有する光源と、
   前記光源の一方の電極に接続された第１の配線部と、
   前記光源の他方の電極に接続された第２の配線部と、
   前記第２の配線部と同層に形成されるとともに、前記第１の配線部に第１の導通孔を介して接続された第３の配線部と、
   前記第１の配線部側に設けられた光透過性を有する基板と、
   前記第２の配線部側に当該第２の配線部を覆う状態で形成された光透過性を有する絶縁層と、
   前記光源を介して前記基板と対向する状態で前記絶縁層上に形成された光反射層と
   を備える照明装置。

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