JP2019028228A - 表示装置及び表示装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】より表示品位に優れ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基板と、前記第1基板に対向して配置された第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間の前記第1基板側に配置される第1透明電極と、前記第1基板と前記第2基板との間の前記第2基板側に配置される第2透明電極と、前記第1基板と前記第1透明電極との間の反射層と、前記第1透明電極と前記第2透明電極との間に配置され、調光機能を有する液晶層と、前記第1透明電極と前記反射層との間に配置される発色層と、を有し、前記第2基板側から入射する入射光の色と、前記反射層で反射され前記第2基板側から出射される出射光の色とは、互いに異なる。【選択図】図1
Description
本発明は、表示装置及び表示装置の製造方法に関する。
従来、蛍光体と、ゲストホスト型の液晶層を用いる液晶表示装置が提案されている(例えば、特許文献1)。
しかしながら、従来技術のように蛍光体を用いる場合には、スペクトルの半値幅が比較的広いため、色がぼやけてしまい、表示品位に優れていないといった問題がある。
本発明の一実施形態は、上記のような従来技術に伴う課題を解決しようとするものであって、その目的とするところは、より表示品位に優れる表示装置を提供するところにある。
本発明の一実施形態によれば、第1基板と、前記第1基板に対向して配置された第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間の前記第1基板側に配置される第1透明電極と、前記第1基板と前記第2基板との間の前記第2基板側に配置される第2透明電極と、前記第1基板と前記第1透明電極との間の反射層と、前記第1透明電極と前記第2透明電極との間に配置され、調光機能を有する液晶層と、前記第1透明電極と前記反射層との間に配置される発色層と、を有し、前記第2基板側から入射する入射光の色と、前記反射層で反射され前記第2基板側から出射される出射光の色とは、互いに異なる、表示装置が提供される。
前記液晶層は、液晶分子と二色性色素とを含むゲストホスト型の液晶層であってもよい。
前記ゲストホスト型の液晶層は、ハイルマイヤー型の液晶層、カイラル成分を含む垂直配向型の液晶層、コレステリックブルー相を有する液晶層及び高分子分散型の液晶層のうちの一つであってもよい。
前記発色層は、量子ドットを含んでもよい。
前記反射層と前記発色層との間に配置され、入射した光を散乱する散乱層をさらに備えてもよい。
前記発色層は、青色発色層、赤色発色層及び緑色発色層を含み、前記青色発色層は、青色量子ドットを含み、前記赤色発色層は、赤色量子ドットを含み、前記緑色発色層は、緑色量子ドットを含み、前記青色発色層と前記反射層との間の前記散乱層は、緑色吸収剤及び赤色吸収剤を含み、前記赤色発色層と前記反射層との間の前記散乱層は、青色吸収剤及び緑色吸収剤を含み、前記緑色発色層と前記反射層との間の前記散乱層は、青色吸収剤及び緑色吸収剤を含んでもよい。
前記青色吸収剤は、C.I.Pigment Yellow 150、同213、同215、同185、同138、同139、C.I.Solvent Yellow 21、同82、同83:1、同33、同162からなる群より選ばれる少なくとも1種の黄色有機染顔料であってもよい。
前記発色層は、青色発色層、赤色発色層及び緑色発色層を含んでもよい。
前記赤色発色層は、量子ドットを含み、前記緑色発色層は、量子ドット及び赤色吸収剤を含み、前記青色発色層は、緑色吸収剤及び赤色吸収剤を含んでもよい。
前記青色発色層は、散乱粒子をさらに含んでもよい。
前記赤色発色層及び前記緑色発色層は、それぞれ散乱粒子をさらに含んでもよい。
前記第1基板と前記液晶層との間に配置され、開口部を有するバンク層をさらに備え、前記反射層は、前記バンク層の前記開口部側の側壁に配置されてもよい。
前記側壁は、断面視においてテーパ形状であってもよい。
本発明によれば、表示品位に優れる表示装置を提供することができる。
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下に示す実施形態は本発明の実施形態の一例であって、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合がある。しかしながら、模式的な図面はあくまでも一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。
また、本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号(数字の後にA、Bなどを付しただけの符号)を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
本明細書において、「上」とは、ある物体又は領域の上に直に接するように配置される場合だけでなく、他の物体又は領域を間に挟んで配置される場合をも含む。「下」という用語についても同様である。また、「上」、「下」といった用語は、物体又は領域間の相対的な上下関係を示すものであり、絶対的な上下関係を意味するものではない。
<第1実施形態>
[表示装置の構成]
図1及び図2を用いて、本発明の一実施形態に係る表示装置について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を示す模式的な平面図である。
[表示装置の構成]
図1及び図2を用いて、本発明の一実施形態に係る表示装置について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を示す模式的な平面図である。
表示装置1は、第1基板11、画素領域104、ゲート側駆動回路108及び109、ソース側駆動回路112、コネクタ114及び集積回路(IC)116を有する。
第1基板11上に、画素領域104、ゲート側駆動回路108及び109、ソース側駆動回路112が形成される。コネクタ114は第1基板11に接続される。集積回路(IC)116はコネクタ114上に設けられる。
画素領域104は、複数の画素10を含んでいる。複数の画素10は、一方向及び一方向に交差する方向に沿って、配置される。複数の画素10の配列数は任意である。例えば、X方向にm個、Y方向にn個の画素10が配列される。mとnはそれぞれ独立に、1よりも大きい自然数である。画素領域104が、表示領域となる。画素10の各々は、表示素子を有し、表示素子は液晶素子を含む。
例えば、赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)の三原色に対応する表示素子を三つの画素の各々に設けることができる。各画素に256段階の電圧あるいは電流を供給することで、フルカラーの液晶表示装置を提供することができる。また、複数の画素10の配列に制限はない。例えば、ストライプ配列やデルタ配列などを採用してもよい。
コネクタ114は、映像信号、回路の動作を制御するタイミング信号、電源などを、ゲート側駆動回路108及び109、ソース側駆動回路112に供給する役割を有する。コネクタ114は、フレキシブルプリント回路(FPC)を用いてもよい。映像信号、回路の動作を制御するタイミング信号、電源などが、外部回路からコネクタ114を介して、ゲート側駆動回路108及び109、ソース側駆動回路112に供給される。
ゲート側駆動回路108及び109、ソース側駆動回路112は、供給された映像信号、回路の動作を制御するタイミング信号、電源などを用いて、各画素10を駆動し、画素領域104に映像を表示する役割を有する。
ゲート側駆動回路108及び109、ソース側駆動回路112のすべてが、第1基板11上に形成されなくてもよい。例えば、ゲート側駆動回路、ソース側駆動回路の一部又はすべての機能を含む集積回路(IC)が、第1基板11上、或いはコネクタ114上に配置されてもよい。なお、図1の、集積回路(IC)116は、ゲート側駆動回路、ソース側駆動回路の一部の機能を有している。
次に、図2を用いて、表示装置の構成について説明する。図2は、本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を示す模式的な断面図である。
表示装置1は、第1基板11、ゲート絶縁膜15、薄膜トランジスタ20、パッシベーション層23、バンク層25、反射層27、配線層29、発色層33、オーバーコート層34、第1透明電極35、ブラックマトリックス・スペーサ37、第1配向膜39、液晶層46、第2配向膜41、第2透明電極43及び第2基板45を備える。
第1基板11及び第2基板45は、ガラス基板である。第1基板11及び第2基板45の材料としては、アルミノケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラスなどである。第2基板45は、第1基板11に対向して配置される。薄膜トランジスタ20は、ゲート電極13、ソースドレイン電極19及び21、半導体層17を含む。ここで、ゲート電極13の材料は、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、モリブデンタンタル(MoTa)、モリブデンタングステン(MoW)、アルミニウム(Al)などである。半導体層13の材料は、不純物(n+:リン)をドープしたa−Si(n+)である。ソースドレイン電極19及び21の材料は、例えば、低抵抗なAl系の合金である。ゲート電極13と半導体層17との間には、ゲート絶縁膜15が配置される。ゲート絶縁膜15の材料は、例えば、酸化ケイ素(SiOx)や窒化ケイ素(SiNx)などである。
薄膜トランジスタ20及びゲート絶縁膜15の上には、パッシベーション(保護)層23が配置される。パッシベーション層23の材料は、例えば、窒化ケイ素などである。
バンク層25は、パッシベーション層23の上に配置される。バンク層25には、開口部があり、開口部側の側壁26には、反射層27が配置される。側壁26は、断面視においてテーパ形状である。バンク層25は、感光性樹脂組成物により塗布膜を形成し、露光、現像、硬化によって形成することができる。バンク層25には精密なパターンを形成する必要がある。そのため、バンク層25を形成するための感光性樹脂組成物は、解像性が高く、露光、現像後のパターン形状が、その後の熱処理工程おいても変化しにくい材料が好ましい。このような材料としては、耐熱性の高い樹脂を含む組成物であることが好ましく、例えば環状脂肪族基や芳香族基を含む樹脂、高いガラス転移温度を与えることができる単量体成分を含む樹脂等があげられる。樹脂としては、アクリル系樹脂、シロキサン系樹脂、ポリイミド樹脂、ノボラック樹脂、ポリエーテル系樹脂から選ばれることが好ましい。このような感光性樹脂組成物としては、特許3241399号公報、特許4207604号公報、特許4784283号公報、特許4784283号公報、特許4637209号公報、特許4637221号公報、特許4232527号公報、特許5176768号公報等に記載の感光性樹脂組成物を適用することができる。このような材料を用いることで、バンク層25の硬化時に、現像時に残存するパターンが維持され、精密なパターンを有するバンク層25を得ることができる。
反射層27は、第2基板45側から入射する光を反射する。反射層27の材料は、アルミニウム(Al)、銀(Ag)などの金属である。反射層27による反射を効率的にする(光取り出し効率を向上させる)ために、バンク層25の開口部側の側壁26は、断面視においてテーパ形状となっている。反射層27は、この開口部の側壁26に沿った傾斜面と、開口部の底面で露呈するパッシベーションベーション層23に沿った平面を有する。
バンク層25には、反射層27が配置される開口部とは別の開口部がある。この開口部には、配線層29が形成される。後述の第1透明電極35が、配線層29を介してトランジスタ20に電気的に接続されている。そのため、反射層27が配置される開口部とは別の開口部は、コンタクトホールといえる。
発色層33は、反射層27の上に配置される。発色層33は、反射層27の傾斜面及び平面を被覆するように配置される。発色層33の詳細な構成、材料については後述する。
オーバーコート層34は、発色層33、反射層27の一部及び配線層29の一部の上に配置される。オーバーコート層34は、平坦化のために配置される。オーバーコート層34の材料は、例えば、透明のエポキシアクリレート系など強固な材料である。オーバーコート層34には、配線層29を露出するように開口部が設けられている。
第1透明電極35は、オーバーコート層34の上、オーバーコート層34の開口部側の側壁、オーバーコート層34の開口部によって露出された配線層29の上に配置される。第1透明電極35の材料は、例えば、酸化インジウムスズ(Indium Tin Oxide:ITO)やIZO(Indium Zinc Oxide)である。第1透明電極35は、いわゆる画素電極である。
ブラックマトリックス・スペーサ(柱状スペーサ)37は、オーバーコート層34の開口部がある第1透明電極35の上に配置される。ブラックマトリックス・スペーサ37は、ブラックマトリックスとしての機能と、液晶層46の厚みを制御するスペーサとしての機能を有する。ブラックマトリックス・スペーサ37の材料としては、公知(例えば、特開2014−146029号公報)の着色感光性樹脂組成物を用いることができる。
第2透明電極43は、図面において、第2基板45の下側に配置される。第2透明電極43の材料は、第1透明電極35の材料と同じである。第2透明電極43は、いわゆる共通電極である。
第1配向膜39は、ブラックマトリックス・スペーサ37、第1透明電極35及びオーバーコート層34の上に配置される。他方、第2配向膜41は、図面において、第2透明電極43の下側に配置される。
第1配向膜39及び第2配向膜41は、液晶配向剤として、重合体成分として、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリアミック酸エステル、ポリ(メタ)アクリレート及びポリシロキサンよりなる群から選ばれる少なくとも一種の重合体(A)を含み、当該重合体(A)が溶剤に分散又は溶解してなる液状の組成物を用いて形成することができる。当該液晶配向剤は、低温で塗膜を形成する観点で、重合体成分としてポリ(メタ)アクリレートまたはポリシロキサンを含有することが好ましい。なお、本明細書において「ポリ(メタ)アクリレート」は、ポリアクリレート及びポリメタクリレートを含むものとし、(メタ)アクリル系単量体を用いた重合により得られる重合体であることが好ましい。
液晶配向剤中のポリ(メタ)アクリレートの含有割合は、低沸点溶媒を用いた場合の塗工性の改善効果を十分に得るとともに、透明性を十分に高い液晶素子を得る観点から、液晶配向剤の重合体成分の合計量に対して3質量%〜99質量%であることが好ましい。当該含有割合の下限について、より好ましくは5質量%以上であり、さらに好ましくは20質量%であり、特に好ましくは50質量%である。また、上限については、ポリ(メタ)アクリレートとは異なる重合体による各種特性の改善効果を得る場合、より好ましくは95質量%以下であり、さらに好ましくは90質量%以下である。なお、ポリ(メタ)アクリレートは、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
液晶配向剤に用いられるポリアミック酸は、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させることにより得られるものが用いられる。ポリアミック酸の合成反応に供されるテトラカルボン酸二無水物とジアミンとの使用割合は、ジアミンのアミノ基1当量に対して、テトラカルボン酸二無水物の酸無水物基が0.2当量〜2当量となる割合が好ましく、0.3当量〜1.2当量となる割合がより好ましい。
液晶配向剤に用いられるポリイミドは、上記の如くして合成されたポリアミック酸を脱水閉環してイミド化することにより得ることができる。ポリイミドは、その前駆体であるポリアミック酸が有していたアミック酸構造のすべてを脱水閉環した完全イミド化物であってもよく、アミック酸構造の一部のみを脱水閉環し、アミック酸構造とイミド環構造が併存する部分イミド化物であってもよい。液晶配向剤に用いられるポリイミドは、そのイミド化率が30%以上であることが好ましく、40%〜99%であることがより好ましく、50%〜99%であることが更に好ましい。このイミド化率は、ポリイミドのアミック酸構造の数とイミド環構造の数との合計に対するイミド環構造の数の占める割合を百分率で表したものである。ここで、イミド環の一部がイソイミド環であってもよい。
液晶配向剤に含有されるポリアミック酸エステルは、例えば、(1)上記合成反応により得られたポリアミック酸と、水酸基含有化合物、ハロゲン化物、エポキシ基含有化合物等とを反応させることにより合成する方法、(2)テトラカルボン酸ジエステルとジアミンとを反応させる方法、(3)テトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物とジアミンとを反応させる方法、によって得ることができる。ポリアミック酸、ポリイミド及びポリアミック酸エステルは、これを濃度10重量%の溶液としたときに、10mPa・s〜800mPa・sの溶液粘度を持つものであることが好ましく、15mPa・s〜500mPa・sの溶液粘度を持つものであることがより好ましい。なお、上記重合体の溶液粘度(mPa・s)は、当該重合体の良溶媒(例えばγ−ブチロラクトン、N−メチル−2−ピロリドンなど)を用いて調製した濃度10重量%の重合体溶液につき、E型回転粘度計を用いて25℃において測定した値である。還元粘度は、均一な塗膜を形成することができる範囲であれば特に限定されないが、0.05dl/g〜3.0dl/gであることが好ましく、0.1dl/g〜2.5dl/gであることがより好ましく、0.3dl/g〜1.5dl/gであることが更に好ましい。
ポリシロキサンは、例えば加水分解性のシラン化合物を加水分解・縮合することにより得ることができる。光配向性基やプレチルト角付与基(例えば、以下に示す垂直配向性基など)等の機能性基を側鎖に有するポリシロキサンを液晶配向剤に含有させてもよい。こうした機能性基を有するポリシロキサンは、例えば、原料の少なくとも一部に、エポキシ基含有の加水分解性シラン化合物を用いた重合により、エポキシ基を側鎖に有するポリシロキサンを合成し、次いでエポキシ基を有するポリシロキサンと、機能性基を有するカルボン酸とを反応させることにより得ることができる。あるいは、機能性基を有する加水分解性のシラン化合物をモノマーに用いた重合による方法を採用してもよい。
液晶配向剤に用いられる有機溶媒の好ましい具体例としては、2−ブタノン、2−ヘキサノン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン及び酢酸ブチル等が挙げられる。有機溶媒は、固形分濃度が5質量%〜50質量%となる割合で使用することが好ましい。上記反応における反応温度は、好ましくは0℃〜200℃であり、反応時間は、好ましくは0.1時間〜50時間である。反応終了後においては、反応液から分取した有機溶媒層を、必要に応じて乾燥剤で乾燥した後、溶媒を除去することにより、機能性基を有するポリシロキサンを得ることができる。
第1配向膜39及び第2配向膜41の形成に用いる液晶配向剤は、光配向性基を有する重合体を含有していることが好ましい。ここで、「光配向性基」とは、光照射による光異性化反応や光二量化反応、光分解反応、光フリース転位反応によって膜に異方性を付与する官能基を意味する。光配向性基の具体例としては、例えばアゾベンゼン又はその誘導体を基本骨格として含むアゾベンゼン含有基、桂皮酸又はその誘導体を基本骨格として含む桂皮酸構造含有基、カルコン又はその誘導体を基本骨格として含むカルコン含有基、ベンゾフェノン又はその誘導体を基本骨格として含むベンゾフェノン含有基、クマリン又はその誘導体を基本骨格として含むクマリン含有基、ポリイミド又はその誘導体を基本骨格として含むポリイミド含有構造等が挙げられる。
光配向性基は、ポリ(メタ)アクリレートが有していてもよいが、ポリ(メタ)アクリレートとは異なる重合体が有していても構わない。かかる重合体の主骨格としては、例えば、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、ポリイミド、ポリシロキサン、ポリアミド等が挙げられる。液晶素子10の信頼性及び耐候性を確保する観点で、光配向性基を有するポリシロキサンを好ましく用いることができる。
液晶配向剤が、光配向性基を有する重合体と光配向性基を有さない重合体とを含有する場合、光配向性基を有する重合体の含有割合は、液晶配向剤を用いて形成した塗膜に対し放射線照射によって十分な配向能を付与する観点から、液晶配向剤中の重合体成分の合計量に対して、1質量%以上とすることが好ましく、5質量%〜99質量%とすることがより好ましい。
液晶配向剤に含有される重合体成分は、上述したポリ(メタ)アクリレート及びポリシロキサンに限定されず、その他の重合体を含んでいてもよい。その他の重合体としては、例えば、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリアミック酸エステル、ポリアミド、ポリエステル、セルロース誘導体、ポリアセタール、ポリスチレン誘導体、ポリ(スチレン−フェニルマレイミド)誘導体等が挙げられる。これらのその他の重合体のうち、ポリアミック酸及びポリアミック酸エステルよりなる群から選ばれる少なくとも一種が好ましく、ポリアミック酸がより好ましい。
上記その他の重合体の配合割合は、液晶配向剤中の重合体成分の合計量に対して、20質量%以下とすることが好ましく、10質量%以下とすることがより好ましく、5質量%以下とすることがさらに好ましい。なお、その他の重合体は、1種を単独で又は2種以上を併用することができる。
液晶配向剤は、その他の成分として、架橋性基を有する化合物(以下、架橋剤ともいう。)を含有することが好ましい。架橋性基は、光や熱によって同一又は異なる分子間に共有結合を形成可能な基であり、例えば(メタ)アクリロイル基、ビニル基を有する基(アルケニル基、ビニルフェニル基など)、エチニル基、エポキシ基(オキシラニル基、オキセタニル基)、カルボキシル基、(保護)イソシアネート基等が挙げられる。これらの中でも、反応性が高い点で、(メタ)アクリロイル基が特に好ましい。なお、「(メタ)アクリロ」は、アクリロ及びメタクリロを含む意味である。架橋剤が有する架橋性基の数は、1個でも複数個でもよい。液晶素子の信頼性を十分に高くする点で、好ましくは2個以上であり、2個〜6個がより好ましい。
液晶配向剤に含有されるその他の成分としては、例えば、酸化防止剤、金属キレート化合物、硬化促進剤、界面活性剤、充填剤、分散剤、光増感剤などが挙げられる。これらその他の成分の配合割合は、各化合物に応じて適宜選択することができる。
液晶配向剤の調製に使用する有機溶媒は、低温で塗膜を形成する観点で、中でも、沸点が160℃以下の化合物を、溶剤の合計量に対して40質量%以上含むことが好ましく、50質量%以上含むことがより好ましく、70質量%以上含むことがさらに好ましい。
液晶配向剤における固形分濃度(液晶配向剤の溶媒以外の成分の合計質量が液晶配向剤の全質量に占める割合)は、粘性、揮発性などを考慮して適宜に選択されるが、好ましくは1質量%〜10質量%の範囲である。固形分濃度が1質量%未満である場合には、塗膜の膜厚が過小となって良好な液晶配向膜が得にくくなる。一方、固形分濃度が10質量%を超える場合には、塗膜の膜厚が過大となって良好な液晶配向膜が得にくく、また、液晶配向剤の粘性が増大して塗布性が低下する傾向にある。
上記で調製した液晶配向剤を、第1透明電極35、オーバーコート層34及びブラックマトリックス・スペーサ37上にバーコーターを用いて塗布し、80℃のホットプレートで1分間プレベークを行った後、庫内を窒素置換した120℃のオーブンで2分間加熱(ポストベーク)することにより、平均膜厚0.1μmの塗膜を形成することができる。そして、作製された塗膜表面に、Hg−Xeランプ及びグランテーラープリズムを用いて313nmの輝線を含む偏光紫外線20mJ/cm2を、基板法線から20°傾いた方向から照射して第1配向膜39を形成することができる。第2配向膜41も同様にして作製することができる。
液晶層46は、第1透明電極35と第2透明電極43との間に配置される。液晶層46は、第1配向膜39と第2配向膜41との間に配置される。液晶層46は、調光機能を有する。後述のとおり、本実施形態では、各発色層は、量子ドットを含む。ところで、量子ドットの励起光に対する発光は、偏光状態を保存しない。言い換えれば、量子ドットに偏光を入射させても発光は無偏光である。したがって、調光機能を有する液晶層46は、偏光板が不要な液晶層であることが好ましい。具体的には、液晶層46は、カイラルネマチックタイプ(ポジ型液晶)のゲストホスト型の液晶層である。ゲストホスト型の液晶層であるため、液晶層46は、液晶分子47と二色性色素49とを含む。二色性色素49は、アゾ系、アントラキノン系、ナフトキノン系、ペリレン系などの二色性色素を用いることができる。
[発色層の構成]
ここで、図2に示す発色層33の構造は、青色を発色する青色発色層、赤色を発色する赤色発色層、緑色を発色する緑色発色層のすべてに共通する。そのため、図面上は、いずれか一色のサブ画素しか示していない。なお、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3色一組で一画素である。もっとも、それぞれの発色層は、以下に説明するとおり発色層を構成する物質が異なる。
ここで、図2に示す発色層33の構造は、青色を発色する青色発色層、赤色を発色する赤色発色層、緑色を発色する緑色発色層のすべてに共通する。そのため、図面上は、いずれか一色のサブ画素しか示していない。なお、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3色一組で一画素である。もっとも、それぞれの発色層は、以下に説明するとおり発色層を構成する物質が異なる。
青色発色層は、この例では、青色QD(Quantum Dot;量子ドット)、散乱粒子、緑色吸収剤及び赤色吸収剤を含む。青色QDとしては、例えば、SIGMA−ALDRICH製の青色QD(製品ナンバー:753742、製品名:CdSeS/ZnS alloyed quantm dots)を用いることができる。また、散乱粒子としては、デンカ株式会社製の球状アルミナ(製品名:DAM−03、DAM−07)、株式会社日本触媒性シリカ粒子(製品名:KE−P250、MM−P)、東ソー株式会社製ジルコニア粒子(製品名:TZ−3YS−E)、堺化学工業株式会社製チタニア粒子(製品名:R−38L)などを用いることができる。緑色吸収剤としては、山田化学株式会社製可視光吸収剤(製品名:FDG−02、吸収波長:525nm)や色素タンパクであるフィコエリトリンを用いることができる。赤色吸収剤としては、色素タンパクであるフィコシアニンなどを用いることができる。
緑色発色層は、この例では、緑色QD、散乱粒子及び赤色吸収剤を含む。緑色QDとしては、例えば、NN−ラボズ社製の緑色QD(製品名:CZ520−100)、NANOCO TECHNOLOGIES製のQD(製品名:GREEN−CFQD−G3−525)、SIGMA−ALDRICH製の緑色QD(製品ナンバー:753831、製品名:CdSeS/ZnS alloyed quantm dots)、SIGMA−ALDRICH製の緑色QD(製品ナンバー:776750、製品名:InP/ZnS quantum dots)などを用いることができる。散乱粒子としては、青色発色層で用いることができる散乱粒子と同じ散乱粒子を用いることができる。
赤色発色層は、赤色QD及び散乱粒子を含む。赤色QDとしては、NN−ラボズ社製の赤色QD(製品名:CZ620−100)、NANOCO TECHNOLOGIES製のQD(製品名:RED−CFQD−G2−604)、SIGMA−ALDRICH製の赤色QD(製品ナンバー:753882、製品名:CdSes/ZnS alloyed quantm dots)、SIGMA−ALDRICH製の赤色QD(製品ナンバー:776777、製品名:InP/ZnS quantum dots)などである。散乱粒子としては、青色発色で用いることができる散乱粒子と同じ散乱粒子を用いることができる。
第2基板45側から入射する入射光Liの色と、第2基板45側から出射される出射光Loの色とは、互いに異なる。言い換えれば、第2基板45側から入射する入射光Liに含まれる波長成分と、第2基板45側から出射される出射光Loに含まれる波長成分とは、互いに異なる。この例では、入射光Liの色は、白色である。他方、出射光Loの色は、青色発色層を通過して第2基板45側から出射される場合は、青色で、緑色発色層を通過して第2基板45側から出射される場合は、緑色で、赤色発色層を通過して第2基板45側から出射される場合は、赤色である。
本実施形態では、従来技術よりもスペクトルの半値幅が狭くなるため、色純度が高くなる。したがって、本実施形態では、より表示品位の優れた表示装置を提供することができる。
本実施形態では、各発色層に散乱粒子を含む。そのため、色の視角依存性を低減させることが可能になる。また、各QDからの発光は、全方位になる。そのため、散乱粒子がなければ、全反射して表示装置内部に閉じ込められてしまう光もあるところ、散乱粒子があることによって、これを防ぐことができる。また、本実施形態では、液晶層46は、カイラルネマチックタイプ(ポジ型液晶)のゲストホスト型の液晶層である。そのため、偏光板を要することなく、調光機能を実現することが可能である。
本実施形態では、表示装置1は、反射層27に加えて、薄膜トランジスタ20を有する。そのため、電子書籍や電子教科書などの電子ペーパー、屋外用途のデジタルサイネージに適用することが可能になる。
[表示装置の製造方法]
次に、図3から図10を用いて、本発明の一実施形態に係る表示装置の製造方法について説明する。図3から図10は、それぞれ本発明の一実施形態に係る表示装置の製造方法の一工程を説明するための模式的な断面図である。
次に、図3から図10を用いて、本発明の一実施形態に係る表示装置の製造方法について説明する。図3から図10は、それぞれ本発明の一実施形態に係る表示装置の製造方法の一工程を説明するための模式的な断面図である。
まず、マザーガラス基板(第1基板)11を洗浄した後、金属膜をスパッタリングで第1基板11全体に堆積する。次に、リソグラフィー技術を用いて、図3に示すようなゲート電極13と蓄積容量電極(図示せず)をパターン形成する。次に、図4に示すように、ゲート絶縁膜15を化学気相成長(Chemical Vapor Deposition:CVD)法で、第1基板11全面に形成する。さらに、不純物をドープした半導体層17を堆積し、Alなどの金属膜を形成する。そして、リソグラフィー技術を用いて、所望の領域をパターン形成して、ソースドレイン電極19及び21を形成する。続いて、CVDを用いて、パッシベーション層23を第1基板11全面、つまり、ゲート絶縁膜15、ソースドレイン電極19及び21、半導体層17の上に形成する。
次に、感光性樹脂組成物を湿式成膜法を用いて塗布膜形成したのち、フォトマスクを介して露光を行う。以下、感光性樹組成物はポジ型であるとして説明を行う。フォトマスクとして、いわゆるハーフトーンマスクやグレートーンマスクと呼ばれる多諧調マスクを使用することが好ましい。露光部が現像で除去され、未露光部に残った塗布膜を硬化することで、バンク層を形成する。硬化温度は120℃から250℃の範囲で行うのが好ましい。バンク層の所望の領域にパッシベーション層23を露出するように開口部を形成し、バンク層25を形成する。さらに、ソースドレイン電極21の一部を露出するために、所望の領域のパッシベーション層23をエッチングして、コンタクトホールを形成する。続いて、第1基板11の全面、つまり、バンク層25(側壁26を含む)、パッシベーション層23、ソースドレイン電極21の上に、銀やアルミニウムの金属膜を形成し、不要な部分を選択的にエッチングすることによって、反射層27及び配線層29を形成する(図5)。
次に、図6に示すように、反射層27の上で、バンク層25の開口部に発色層33を形成する。ところで、発色層33は、青色発色層、赤色発色層、緑色発色層を含む。各発色層は、各QDを含む。そして、各QDの組成物の調製は、以下のとおりである。すなわち、まず、以下の重合体を合成する。具体的には、冷却管と撹拌機を備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート150質量部を仕込んで窒素置換する。そして、80℃に加熱して、同温度で、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート50質量部、2−メタクリロイロキシエチルコハク酸30質量部、ベンジンメタクリレート10質量部、2−エチルヘキシルメタクリレート60質量部および2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)6質量部の混合溶液を2時間かけて滴下し、この温度を保持して1時間重合する。その後、反応溶液の温度を90℃に昇温させ、さらに1時間重合することにより、重合体を得る。重合体は、重合体溶液(固形分濃度=33質量%)の状態で得られる。
この重合体溶液90質量部にメチルシクロヘキサン40質量部を加えて溶解させた後、QDを10質量部混合して均一な溶液を作成する。例えば、上記の青色発色層の場合には、重合体溶液90質量部にメチルシクロヘキサン40質量部を加えて溶解させた後、青色QDを10質量部混合して均一な溶液を作成し、その後、散乱粒子、赤色吸収剤、緑色吸収剤の順に混合する。この混合溶液に、1,2−オクタンジオン−1−[4−(フェニルチオ)−2−(O−ベンゾイルオキシム)](BSFジャパン社製 イルガキュア(登録商標)OXE01)10質量部、1,9−ノナンジオールジアクリレート70質量部を混合し、QDを含む組成物を調製する。調製した各QDを含む組成物を、反射層27の上で、バンク層25の開口部に塗布することによって、発色層33を形成する。
次に、図7に示すように、第1基板11の全面にオーバーコート層34を形成し、配線層29の一部を露出するように、オーバーコート層34の一部をエッチングする。次に、図8に示すように、オーバーコート層34の一部及び配線層29の一部に第1透明電極35を形成する。第1透明電極35の形成方法は、公知の直流スパッタリング法、高周波スパッタリング法、プラズマイオンプレーティング法などのうちのいずれかである。続いて、公知(例えば、特開2014−146029号公報)の方法によって、ブラックマトリックス・スペーサ37を形成する。
次に、図9に示すように、第1基板11の全面、つまり、オーバーコート層34の一部、第1透明電極35の一部及びブラックマトリックス・スペーサ37の上に、第1配向膜39を形成する。具体的には、前述の第1配向膜39を形成するための材料を、第1基板11に塗布し、焼成して所望の膜厚を得ることによって第1配向膜39を形成する。なお、この例では、第1配向膜39は、水平配向膜である。また、第1配向膜39の焼成温度は、発色層33に含まれる量子ドットの耐熱性を考慮して、低い方が好ましい。当該焼成温度は、180℃以下が望ましく、160℃以下がさらに望ましい。より望ましくは、第1配向膜39の焼成温度は、140℃以下である。
第1配向膜39を形成した後に、液晶分子47と二色性色素49を一定方向に配列させるために、ラビング処理をする。なお、ラビング方向は、液晶分子47及び二色性色素49の配向ねじれが180°から360°程度になる方位が望ましい。
続いて、別途製造した対向基板(第2基板45に第2透明電極43、第2配向膜41を順に積層したもの)を、第1基板11側に、つまり、ブラックマトリックス・スペーサ37上に配置する。具体的には、あらかじめ正の誘電異方性を有する液晶(ポジ液晶)に、二色性色素49、自発的なねじれを誘起するカイラル材を適量添加した液晶材を用意する。そして、当該液晶材を第1基板11の表示エリア内にディスペンサにて所定量を滴下する。対向基板の表示エリア外にシールを描画する。なお、接着強度の観点から望ましくは第2配向膜41が無い部分に描画する。ただし、表示エリア外の第2配向膜41が存在する部分にシールを描画して、表示装置の額縁幅を狭くすることも可能である。そして、第1基板11と対向基板の両基板をチャンバー内を真空にして、位置合わせをした後、貼りわせる。次に、シール部に紫外線を照射して硬化させる。さらに、常圧にしてオーブン内で130℃に加熱し、シールを十分に硬化させる。
<第1実施形態の変形例>
以上の実施形態においては、青色発色層は、青色QD、散乱粒子、緑色吸収剤及び赤色吸収剤を含むこと、緑色発色層は、緑色QD、散乱粒子、赤色吸収剤を含むこと、赤色発色層は、赤色QD及び散乱粒子を含むことを前提に説明した。もっとも、各発色層は、これに限定されるものではない。以上の実施形態と異なり、例えば、青色発色層は、青色QDを含まず、散乱粒子、緑色吸収剤及び赤色吸収剤を含むものであってもよい。緑色発色層は、散乱粒子を含まず、緑色QD及び赤色吸収剤を含むものであってもよい。赤色発色層は、散乱粒子を含まず、赤色QDを含むものであってもよい。
以上の実施形態においては、青色発色層は、青色QD、散乱粒子、緑色吸収剤及び赤色吸収剤を含むこと、緑色発色層は、緑色QD、散乱粒子、赤色吸収剤を含むこと、赤色発色層は、赤色QD及び散乱粒子を含むことを前提に説明した。もっとも、各発色層は、これに限定されるものではない。以上の実施形態と異なり、例えば、青色発色層は、青色QDを含まず、散乱粒子、緑色吸収剤及び赤色吸収剤を含むものであってもよい。緑色発色層は、散乱粒子を含まず、緑色QD及び赤色吸収剤を含むものであってもよい。赤色発色層は、散乱粒子を含まず、赤色QDを含むものであってもよい。
なお、第1実施形態の各発色層と本変形例における各発色層を組み合わせてもよい。例えば、青色発色層は、第1実施形態のように、青色QD、散乱粒子、緑色吸収剤及び赤色吸収剤を含み、他方、緑色発色層は、本変形例のように、散乱粒子を含まず、緑色QD及び赤色吸収剤を含み、赤色発色層は、本変形例のように、散乱粒子を含まず、赤色QDを含むものであってもよい。各発色層の組み合わせは適宜に変更可能である。
<第2実施形態>
図11を用いて、本発明の他の実施形態に係る表示装置について説明する。本実施形態の表示装置は、第1実施形態の表示装置と概ね同じである。そこで、異なる点について詳細に説明し、重複する箇所については、説明を省略する。
図11を用いて、本発明の他の実施形態に係る表示装置について説明する。本実施形態の表示装置は、第1実施形態の表示装置と概ね同じである。そこで、異なる点について詳細に説明し、重複する箇所については、説明を省略する。
第2実施形態の表示装置は、第1実施形態の表示装置と異なり、散乱層31を有する。この例では、図11に示すように、散乱層31は、反射層27と発色層33との間に配置される。散乱層31は、散乱層31に入射した光を散乱する機能を有する。
また、本実施形態では、発色層33も第1実施形態の発色層33とは異なる。具体的には、本実施形態では、青色発色層は、青色QDを含むが、緑色吸収剤と赤色吸収剤は含まない。同様に、本実施形態の緑色発色層は、緑色QDを含むが、赤色吸収剤は含まない。その代わり、本実施形態の青色発色層の下側に配置される散乱層31は、緑色吸収剤及び赤色吸収剤を含む。また、本実施形態の緑色発色層の下側に配置される散乱層31は、赤色吸収剤を含む。つまり、本実施形態は、第1実施形態における発色層33において、散乱粒子濃度や吸収剤の濃度が単一層にするには高くなりすぎた場合に、これらを分離して別の層(散乱層31)を設けたものである。本実施形態でも、第1実施形態と同様の効果を奏する。
<第2実施形態の変形例>
以上の第2実施形態では、青色発色層は、散乱粒子を含まず、青色QDを含むこと、緑色発色層は、散乱粒子を含まず、緑色QDを含むこと、赤色発色層は、散乱粒子を含まず、赤色QDを含むことを前提に説明した。もっとも、各発色層は、これに限定されるものではない。各発色層に散乱粒子を含んでもよい。なお、この場合の散乱粒子の濃度は、各発色層が単一層として成り立ちうる範囲の濃度である。本変形例においても、第2実施形態と同様の効果を奏する。さらに、本変形例においては、各発色層にさらに散乱粒子を含むことによって、第2実施形態よりもさらに光が散乱され、色の視覚依存性をより低減することが可能になる。
以上の第2実施形態では、青色発色層は、散乱粒子を含まず、青色QDを含むこと、緑色発色層は、散乱粒子を含まず、緑色QDを含むこと、赤色発色層は、散乱粒子を含まず、赤色QDを含むことを前提に説明した。もっとも、各発色層は、これに限定されるものではない。各発色層に散乱粒子を含んでもよい。なお、この場合の散乱粒子の濃度は、各発色層が単一層として成り立ちうる範囲の濃度である。本変形例においても、第2実施形態と同様の効果を奏する。さらに、本変形例においては、各発色層にさらに散乱粒子を含むことによって、第2実施形態よりもさらに光が散乱され、色の視覚依存性をより低減することが可能になる。
<第3実施形態>
第3実施形態の表示装置は、第1実施形態の表示装置と異なり、散乱層31を有する。この例では、第2実施形態(図11参照)と同様に、散乱層31は、反射層27と発色層33との間に配置される。散乱層31は、散乱層31に入射した光を散乱する機能を有する。
第3実施形態の表示装置は、第1実施形態の表示装置と異なり、散乱層31を有する。この例では、第2実施形態(図11参照)と同様に、散乱層31は、反射層27と発色層33との間に配置される。散乱層31は、散乱層31に入射した光を散乱する機能を有する。
また、本実施形態では、発色層33も第1実施形態の発色層33とは異なる。具体的には、本実施形態では、各色発色層は、各色QDを含むが、色吸収剤は含まない。また本実施形態の発色層の下側に配置される散乱層31は、発色層により発色される色以外の光を吸収する色吸収剤を含む。具体的には、本実施形態の青色発色層の下側に配置される散乱層31は、緑色吸収剤及び赤色吸収剤を含む。緑色発色層の下側に配置される散乱層31は、青色吸収剤及び赤色吸収剤を含む。赤色発色層の下側に配置される散乱層31は、青色吸収剤及び緑色吸収剤を含む。なお、赤色吸収剤ならびに緑色吸収剤については、第1実施形態の説明において説明した化合物が好適に用いられる。そして、青色吸収剤については、C.I.Pigment Yellow 150、同213、同215、同185、同138、同139、C.I.Solvent Yellow 21、同82、同83:1、同33、同162からなる群より選ばれる少なくとも1種の黄色有機染顔料が好適に用いられる。つまり、本実施形態は、第1実施形態における発色層33において、各色のQDが吸収しなかった青色光及び緑色光を下層の散乱層31で吸収することによりそれらの光が再び画素から射出されることを防ぎ、各画素の色純度が低下することを防ぐ効果を奏する。また同時に第1実施形態における発色層33において、散乱粒子濃度や吸収剤の濃度が単一層にするには高くなりすぎた場合に、これらを分離して別の層(散乱層31)を設けたものであり、本実施形態でも、第1実施形態と同様の効果を奏する。
<第3実施形態の変形例>
以上の第3実施形態では、青色発色層は、散乱粒子を含まず、青色QDを含むこと、緑色発色層は、散乱粒子を含まず、緑色QDを含むこと、赤色発色層は、散乱粒子を含まず、赤色QDを含むことを前提に説明した。もっとも、各発色層は、これに限定されるものではない。各発色層に散乱粒子を含んでもよい。なお、この場合の散乱粒子の濃度は、各発色層が単一層として成り立ちうる範囲の濃度である。本変形例においても、第3実施形態と同様の効果を奏する。さらに、本変形例においては、各発色層にさらに散乱粒子を含むことによって、第3実施形態よりもさらに光が散乱され、色の視覚依存性をより低減することが可能になる。
以上の第3実施形態では、青色発色層は、散乱粒子を含まず、青色QDを含むこと、緑色発色層は、散乱粒子を含まず、緑色QDを含むこと、赤色発色層は、散乱粒子を含まず、赤色QDを含むことを前提に説明した。もっとも、各発色層は、これに限定されるものではない。各発色層に散乱粒子を含んでもよい。なお、この場合の散乱粒子の濃度は、各発色層が単一層として成り立ちうる範囲の濃度である。本変形例においても、第3実施形態と同様の効果を奏する。さらに、本変形例においては、各発色層にさらに散乱粒子を含むことによって、第3実施形態よりもさらに光が散乱され、色の視覚依存性をより低減することが可能になる。
<両実施形態に共通の変形例1>
以上の実施形態及び変形例においては、調製した各QDを含む組成物を、反射層27の上で、バンク層25の開口部に塗布することによって発色層33を形成すると説明をした。もっとも、発色層33の形成方法は、これに限定されるものではない。例えば、インクジェットによって塗布することによって、発色層33を形成してもよい。インクジェット用組成物としては、公知(例えば、特開2010−9995号公報、特開2009−76282号公報など)のQD組成物を用いることができる。本変形例においても、以上の実施形態と同様の効果を奏する。
以上の実施形態及び変形例においては、調製した各QDを含む組成物を、反射層27の上で、バンク層25の開口部に塗布することによって発色層33を形成すると説明をした。もっとも、発色層33の形成方法は、これに限定されるものではない。例えば、インクジェットによって塗布することによって、発色層33を形成してもよい。インクジェット用組成物としては、公知(例えば、特開2010−9995号公報、特開2009−76282号公報など)のQD組成物を用いることができる。本変形例においても、以上の実施形態と同様の効果を奏する。
<両実施形態に共通の変形例2>
以上の実施形態及び変形例においては、ゲストホスト型の液晶層46がカイラルネマチックタイプ(ポジ型液晶)の液晶層であることを前提に説明した。もっとも、ゲストホスト型の液晶層46は、これに限定されるものではない。以下に詳細に説明する、カイラルネマチックタイプ(ネガ型液晶)、相転移ゲストホストモード、高分子分散型及び高分子安定型コレステリックブルー相であってもよい。なお、以下の説明では、カイラルネマチックタイプ(ポジ型液晶)を用いたゲストホスト型の液晶層46と相違する点のみを詳細に説明し、重複する部分については、詳細な説明を省略する。
以上の実施形態及び変形例においては、ゲストホスト型の液晶層46がカイラルネマチックタイプ(ポジ型液晶)の液晶層であることを前提に説明した。もっとも、ゲストホスト型の液晶層46は、これに限定されるものではない。以下に詳細に説明する、カイラルネマチックタイプ(ネガ型液晶)、相転移ゲストホストモード、高分子分散型及び高分子安定型コレステリックブルー相であってもよい。なお、以下の説明では、カイラルネマチックタイプ(ポジ型液晶)を用いたゲストホスト型の液晶層46と相違する点のみを詳細に説明し、重複する部分については、詳細な説明を省略する。
[カイラルネマチックタイプ(ネガ型液晶)]
カイラルネマチックタイプ(ネガ型液晶)の場合、準備する液晶が、負の誘電異方性を有する液晶(ネガ型液晶)である。例えば、メルク株式会社製のMLC−6609を用いることができる。また、用いる配向膜は、垂直配向膜である。本変形例においても、以上の実施形態と同じ効果を奏する。また、カイラルネマチックタイプ(ネガ型液晶)は、電圧オフで白表示、電圧オンで黒表示(ノーマリホワイト)である。電子書籍や電子タグの用途では、白表示の領域が支配的になることが多いため、より消費電力化を可能にし、焼き付きや信頼性の観点から優位になる。
カイラルネマチックタイプ(ネガ型液晶)の場合、準備する液晶が、負の誘電異方性を有する液晶(ネガ型液晶)である。例えば、メルク株式会社製のMLC−6609を用いることができる。また、用いる配向膜は、垂直配向膜である。本変形例においても、以上の実施形態と同じ効果を奏する。また、カイラルネマチックタイプ(ネガ型液晶)は、電圧オフで白表示、電圧オンで黒表示(ノーマリホワイト)である。電子書籍や電子タグの用途では、白表示の領域が支配的になることが多いため、より消費電力化を可能にし、焼き付きや信頼性の観点から優位になる。
[相転移ゲストホストモード]
カイラルネマチックタイプ(ポジ型液晶)の場合よりもカイラル材の添加量を増加させる。具体的には、カイラル材の添加量を10%以上にして、コレステリック層を誘発させる。本変形例においても、以上の実施形態と同じ効果を奏する。また、本変形例の場合、駆動波形によりプレーナー、フォーカルコニック、ホメオトロピックの安定配向状態を存在させることができるため、表示保持特性(メモリ性)を有する。そのため、アクティブマトリクスを用いず、単純マトリクスやセグメント駆動による表示を可能にする。また、メモリ性は、消費電力を重視する電子書籍や電子タグの用途に適している。
カイラルネマチックタイプ(ポジ型液晶)の場合よりもカイラル材の添加量を増加させる。具体的には、カイラル材の添加量を10%以上にして、コレステリック層を誘発させる。本変形例においても、以上の実施形態と同じ効果を奏する。また、本変形例の場合、駆動波形によりプレーナー、フォーカルコニック、ホメオトロピックの安定配向状態を存在させることができるため、表示保持特性(メモリ性)を有する。そのため、アクティブマトリクスを用いず、単純マトリクスやセグメント駆動による表示を可能にする。また、メモリ性は、消費電力を重視する電子書籍や電子タグの用途に適している。
[高分子分散型]
高分子分散型液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal;PDLC)の場合、カイラルネマチックタイプ(ポジ型液晶)の場合よりもカイラル材の添加量を増加させ、さらに重合性モノマーも添加し、液晶封入後に紫外線照射する。例えば、液晶としてメルク株式会社製の「BL007」(商品名)を90wt%、カイラル成分としてメルク株式会社製の「CB15」(商品名)を3wt%、高分子前駆体としてビフェニルメタクリレートを7wt%混合してなる溶液を作成し、この溶液を基板間ギャップが5ミクロン程度の空セル内に注入し、封止してから、紫外線を照射して液晶中に高分子粒子を相分離させる。本変形例においても、以上の実施形態と同じ効果を奏する。また、配向方位の依存性がほとんどないため、製造時の配向不良による歩留まり低下がない。
高分子分散型液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal;PDLC)の場合、カイラルネマチックタイプ(ポジ型液晶)の場合よりもカイラル材の添加量を増加させ、さらに重合性モノマーも添加し、液晶封入後に紫外線照射する。例えば、液晶としてメルク株式会社製の「BL007」(商品名)を90wt%、カイラル成分としてメルク株式会社製の「CB15」(商品名)を3wt%、高分子前駆体としてビフェニルメタクリレートを7wt%混合してなる溶液を作成し、この溶液を基板間ギャップが5ミクロン程度の空セル内に注入し、封止してから、紫外線を照射して液晶中に高分子粒子を相分離させる。本変形例においても、以上の実施形態と同じ効果を奏する。また、配向方位の依存性がほとんどないため、製造時の配向不良による歩留まり低下がない。
[高分子安定型コレステリックブルー相]
この場合、カイラルネマチックタイプ(ポジ型液晶)の場合よりもカイラル材の添加量を増加させ、さらに重合性モノマーも添加し、液晶封入後に紫外線照射する。ただし、紫外線照射は、コレステリックブルー相の温度域で実施する。例えば、「JC−1014XX」(商品名、チッソ株式会社製のネマティック液晶混合体)、4−シアノ−4’−ペンチルビフェニル(SIGMA−ALDRICH社製)、カイラルドーパント(メルク株式会社製の「ZLI−4572」(商品名))を、各々、50.0重量%、38.5重量%、11.1重量%の割合で混合してなる混合物を準備する。この混合物を87.1重量%、TMPTA(trimethylolpropane triacrylate、SIGMA−ALDRICH社製)を5.4重量%、RM257を7.1重量%、DMPA(2,2−dimethoxy−2−phenyl−acetophenone)を0.4重量%の割合で混合し、コレステリック−コレステリックブルー相転移温度近傍においてコレステリックブルー相に保ちながら紫外線を照射して、光反応性モノマーを重合する。本変形例においても、以上の実施形態と同じ効果を奏する。また、配向方位の依存性がほとんどないため、製造時の配向不良による歩留まり低下がない。
この場合、カイラルネマチックタイプ(ポジ型液晶)の場合よりもカイラル材の添加量を増加させ、さらに重合性モノマーも添加し、液晶封入後に紫外線照射する。ただし、紫外線照射は、コレステリックブルー相の温度域で実施する。例えば、「JC−1014XX」(商品名、チッソ株式会社製のネマティック液晶混合体)、4−シアノ−4’−ペンチルビフェニル(SIGMA−ALDRICH社製)、カイラルドーパント(メルク株式会社製の「ZLI−4572」(商品名))を、各々、50.0重量%、38.5重量%、11.1重量%の割合で混合してなる混合物を準備する。この混合物を87.1重量%、TMPTA(trimethylolpropane triacrylate、SIGMA−ALDRICH社製)を5.4重量%、RM257を7.1重量%、DMPA(2,2−dimethoxy−2−phenyl−acetophenone)を0.4重量%の割合で混合し、コレステリック−コレステリックブルー相転移温度近傍においてコレステリックブルー相に保ちながら紫外線を照射して、光反応性モノマーを重合する。本変形例においても、以上の実施形態と同じ効果を奏する。また、配向方位の依存性がほとんどないため、製造時の配向不良による歩留まり低下がない。
<両実施形態に共通の変形例2>
以上の実施形態及び変形例においては、トランジスタ層があること、すなわち、アクティブマトリックス駆動方式を前提として説明した。もっとも、駆動方式は、これに限定されるものではなく、目的に応じて適宜に変更することが可能である。例えば、安価な表示装置を提供するために、公知の単純マトリックス方式を用いてもよい。また、公知のセグメント駆動方式を用いてもよい。これによって、従来は単色表示であった電子タグを高品位なカラー電子タグにすることが可能になる。さらに、以上の実施形態及び変形例においては、トランジスタは、いわゆる逆スタガ型であることを前提に説明した。もっとも、これに限定されるものではなく、スタガ型であってもよい。本変形によれば、第1実施形態と同様の効果を奏する。
以上の実施形態及び変形例においては、トランジスタ層があること、すなわち、アクティブマトリックス駆動方式を前提として説明した。もっとも、駆動方式は、これに限定されるものではなく、目的に応じて適宜に変更することが可能である。例えば、安価な表示装置を提供するために、公知の単純マトリックス方式を用いてもよい。また、公知のセグメント駆動方式を用いてもよい。これによって、従来は単色表示であった電子タグを高品位なカラー電子タグにすることが可能になる。さらに、以上の実施形態及び変形例においては、トランジスタは、いわゆる逆スタガ型であることを前提に説明した。もっとも、これに限定されるものではなく、スタガ型であってもよい。本変形によれば、第1実施形態と同様の効果を奏する。
なお、本発明は上記の実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
1:表示装置 11:第1基板 15:ゲート絶縁膜
20:薄膜トランジスタ 23:パッシベーション層 25:バンク層
27:反射層 29:配線層 33:発色層 34:オーバーコート層
35:第1透明電極 37:ブラックマトリックス・スペーサ
39:第1配向膜 41:第2配向膜 43:第2透明電極 45:第2基板
46:液晶層
20:薄膜トランジスタ 23:パッシベーション層 25:バンク層
27:反射層 29:配線層 33:発色層 34:オーバーコート層
35:第1透明電極 37:ブラックマトリックス・スペーサ
39:第1配向膜 41:第2配向膜 43:第2透明電極 45:第2基板
46:液晶層
Claims (13)
- 第1基板と、
前記第1基板に対向して配置された第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間の前記第1基板側に配置される第1透明電極と、
前記第1基板と前記第2基板との間の前記第2基板側に配置される第2透明電極と、
前記第1基板と前記第1透明電極との間の反射層と、
前記第1透明電極と前記第2透明電極との間に配置され、調光機能を有する液晶層と、
前記第1透明電極と前記反射層との間に配置される発色層と、
を有し、
前記第2基板側から入射する入射光の色と、前記反射層で反射され前記第2基板側から出射される出射光の色とは、互いに異なる、表示装置。 - 前記液晶層は、液晶分子と二色性色素とを含むゲストホスト型の液晶層であることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
- 前記ゲストホスト型の液晶層は、ハイルマイヤー型の液晶層、カイラル成分を含む垂直配向型の液晶層、コレステリックブルー相を有する液晶層及び高分子分散型の液晶層のうちの一つであることを特徴とする請求項2に記載の表示装置。
- 前記発色層は、量子ドットを含むことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
- 前記反射層と前記発色層との間に配置され、入射した光を散乱する散乱層をさらに備えることを特徴とする請求項4に記載の表示装置。
- 前記発色層は、青色発色層、赤色発色層及び緑色発色層を含み、
前記青色発色層は、青色量子ドットを含み、
前記赤色発色層は、赤色量子ドットを含み、
前記緑色発色層は、緑色量子ドットを含み、
前記青色発色層と前記反射層との間の前記散乱層は、緑色吸収剤及び赤色吸収剤を含み、
前記赤色発色層と前記反射層との間の前記散乱層は、青色吸収剤及び緑色吸収剤を含み、
前記緑色発色層と前記反射層との間の前記散乱層は、青色吸収剤及び緑色吸収剤を含むことを特徴とする請求項5に記載の表示装置。 - 前記青色吸収剤は、C.I.Pigment Yellow 150、同213、同215、同185、同138、同139、C.I.Solvent Yellow 21、同82、同83:1、同33、同162からなる群より選ばれる少なくとも1種の黄色有機染顔料であることを特徴とする請求項6に記載の表示装置。
- 前記発色層は、青色発色層、赤色発色層及び緑色発色層を含むことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
- 前記赤色発色層は、量子ドットを含み、
前記緑色発色層は、量子ドット及び赤色吸収剤を含み、
前記青色発色層は、緑色吸収剤及び赤色吸収剤を含むことを特徴とする請求項8に記載の表示装置。 - 前記青色発色層は、散乱粒子をさらに含むことを特徴とする請求項8に記載の表示装置。
- 前記赤色発色層及び前記緑色発色層は、それぞれ散乱粒子をさらに含むことを特徴とする請求項10に記載の表示装置。
- 前記第1基板と前記液晶層との間に配置され、開口部を有するバンク層をさらに備え、
前記反射層は、前記バンク層の前記開口部側の側壁に配置されることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 - 前記側壁は、断面視においてテーパ形状であることを特徴とする請求項12に記載の表示装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017146939A JP2019028228A (ja) | 2017-07-28 | 2017-07-28 | 表示装置及び表示装置の製造方法 |
CN201880044371.6A CN110869844A (zh) | 2017-07-28 | 2018-07-17 | 显示装置以及显示装置的制造方法 |
PCT/JP2018/026738 WO2019021884A1 (ja) | 2017-07-28 | 2018-07-17 | 表示装置 |
TW107125463A TWI773795B (zh) | 2017-07-28 | 2018-07-24 | 顯示裝置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2017146939A JP2019028228A (ja) | 2017-07-28 | 2017-07-28 | 表示装置及び表示装置の製造方法 |
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JP2019028228A true JP2019028228A (ja) | 2019-02-21 |
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ID=65476241
Family Applications (1)
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Country | Link |
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- 2017-07-28 JP JP2017146939A patent/JP2019028228A/ja active Pending
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