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Abstract
【課題】表示面からの光取り出し効率の高い構造を有する表示装置を提供すること。【解決手段】表示装置10Aは、基板100と、基板上に設けられ、第1発光素子群200Aを含む第1画素領域110Aと、基板上に設けられ、第1画素領域110Aと隣接し、第2発光素子群を含む第2画素領域110Bと、第1発光素子群200Aと第2発光素子群200Bとの間に設けられた隔壁300Aと、を含み、隔壁300Aの高さは、第1発光素子群200A及び第2発光素子群200Bの各々に含まれる複数の発光素子210のいずれの高さよりも大きい。【選択図】図1
Description
本発明は、表示装置、特にマイクロLEDを用いた表示装置に関する。
スマートフォン等の中小型ディスプレイにおいては、液晶やOLED(Organic Light Emitting Diode)を用いたディスプレイが既に製品化されている。なかでも、自発光型素子であるOLEDを用いたOLEDディスプレイは、液晶ディスプレイと比べて、高コントラストでバックライトが不要という利点を有する。しかしながら、OLEDは有機化合物で構成されるため、有機化合物の劣化によってOLEDディスプレイの高信頼性を確保することが難しい。
一方、次世代ディスプレイとして、マトリクス状に配列された画素内に微小なマイクロLEDを配置した、いわゆるマイクロLEDディスプレイの開発が進められている。マイクロLEDは、OLEDと同様の自発光型素子であるが、OLEDと異なり、ガリウム(Ga)、インジウム(In)などを含む無機化合物で構成されるため、OLEDディスプレイと比較すると、マイクロLEDディスプレイは高信頼性を確保しやすい。さらに、マイクロLEDは、発光効率が高く、高輝度にすることもできる。したがって、マイクロLEDディスプレイは、高信頼性、高輝度、高コントラストの次世代ディスプレイとして期待されている。
マイクロLEDは、一般的なLEDと同様にサファイア等の基板の上に形成され、基板をダイシングすることによって個々のマイクロLEDに分離される。上述したように、マイクロLEDディスプレイでは、ディスプレイ基板の画素内にダイシングされたマイクロLEDが配置される。
画素内に配置されたマイクロLEDは、ディスプレイの表示面側であるマイクロLEDの上面からだけでなく、マイクロLEDの側面からも光を射出する。そのため、マイクロLEDの光取り出し効率を向上させるため、マイクロLEDの側面から射出された光を利用する方法が提案されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
しかしながら、マイクロLEDのような微小な発光素子においては、側面からの光取り出し効率は十分ではなかった。
本発明は、上記問題に鑑み、表示面からの光取り出し効率の高い構造を有する表示装置を提供することを課題の一つとする。
本発明の一実施形態に係る表示装置は、基板と、基板上に設けられ、第1発光素子群を含む第1画素領域と、基板上に設けられ、第1画素領域と隣接し、第2発光素子群を含む第2画素領域と、第1発光素子群と第2発光素子群との間に設けられた隔壁と、を含み、隔壁の高さは、第1発光素子群及び第2発光素子群の各々に含まれる複数の発光素子のいずれの高さよりも大きい。
本発明の一実施形態に係る表示装置は、第1発光素子群を含む第1画素領域と、第1方向において第1画素領域と隣接し、第2発光素子群を含む第2画素領域と、第1方向に垂直な第2方向において第1画素領域と隣接し、第3発光素子群を含む第3画素領域と、第2画素領域及び第3画素領域と隣接し、第4発光素子群を含む第4画素領域と、第1発光素子群及び第4発光素子群と、第2発光素子群との間に配置された第1隔壁と、第1発光素子群及び第4発光素子群と、第3発光素子群との間に配置された第2隔壁と、を含む。
以下に、本発明の各実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、各実施形態はあくまで一例にすぎず、当業者が、発明の主旨を保ちつつ適宜変更することによって容易に想到し得るものについても、当然に本発明の範囲に含有される。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、図示された形状はあくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。
本発明の各実施形態において、説明の便宜上、「上」又は「下」という語句を用いて説明するが、説明における上下関係が逆になる場合があってもよい。また、以下の説明で、例えば基板上の隔壁という表現は、上記のように基板と隔壁との上下関係を説明しているに過ぎず、基板と隔壁との間に他の部材が配置されていてもよい。また、「上」又は「下」は、複数の部材が積層された構造における積層順を意味するものであり、必ずしも複数の部材が重畳することを意味しない。
本明細書において、「αはA、B又はCを含む」、「αはA,B及びCのいずれかを含む」、「αはA,B及びCからなる群から選択される一つを含む」、といった表現は、特に明示が無い限り、αがA〜Cの複数の組み合わせを含む場合を排除しない。さらに、これらの表現は、αが他の要素を含む場合も排除しない。
本明細書において、「正面」とは、表示装置において光が取り出される面をいう。
<第1実施形態>
図1を用いて、本発明の一実施形態に係る表示装置10Aについて説明する。
図1を用いて、本発明の一実施形態に係る表示装置10Aについて説明する。
[構造]
図1は、本発明の一実施形態に係る表示装置10Aの概略図である。具体的には、図1(A)は表示装置10Aの平面図(正面図)を示し、図1(B)は図1(A)のA−A’線に沿って切断した表示装置10Aの断面図を示す。
図1は、本発明の一実施形態に係る表示装置10Aの概略図である。具体的には、図1(A)は表示装置10Aの平面図(正面図)を示し、図1(B)は図1(A)のA−A’線に沿って切断した表示装置10Aの断面図を示す。
図1(A)に示すように、表示装置10Aは、基板100、発光素子群200、及び隔壁300Aを含む。発光素子群200及び隔壁300Aは、基板100上に設けられている。
基板100は、マトリクス状に配置された複数の画素領域110を含む。なお、本明細書において、便宜上、複数の画素領域110のうち、隣接する2つの画素領域110を第1画素領域110A及び第2画素領域110Bとする。また、便宜上、第1画素領域110Aの対角に位置し、第2画素領域110Bと隣接する画素領域110を第3画素領域110Cとする。
第1画素領域110Aの上には第1発光素子群200Aが設けられている。第2画素領域110Bの上には第2発光素子群200Bが設けられている。第3画素領域110Cの上には第3発光素子群200Cが設けられている。第1発光素子群200A、第2発光素子群200B、及び第3発光素子群200Cの各々は、複数の発光素子210、具体的には、赤色発光素子210R、緑色発光素子210G、及び青色発光素子210Bを含む。なお、図1(A)に示すように、赤色発光素子210R、緑色発光素子210G、及び青色発光素子210Bは、画素領域110の対角線上に配置されている。
画素領域110は、発光素子210と電気的に接続するための電極を含む。発光素子210と画素領域110の電極とは、導電性ペーストや異方性導電膜(ACF)などの導電材料を介して電気的に接続されていてもよい。
基板100は、基材を含み、さらに、複数の画素領域110の各々に、発光素子210を駆動するため駆動素子、例えば、トランジスタなどを含むことができる。トランジスタとしては、シリコン半導体、IGZOなどの酸化物半導体、GaNなどの化合物半導体を用いることができる。
また、図示しないが、基板100は、画素領域110以外に、ゲートドライバ回路又はソースドライバ回路などのドライバ回路領域を含むこともできる。さらに、外部装置との接続のための端子領域を含むこともできる。なお、ドライバ回路領域及び端子領域は、マトリクス状に配置された画素領域110を取り囲むように基板100の外周部に設けることが好ましい。
発光素子210は、例えば、ミニLED、マイクロLEDなどであるが、これに限られない。素子の上面だけでなく、側面からも光が射出される発光素子であれば、本実施形態を適用することができる。なお、本明細書において、ミニLEDとは一辺の長さが100μm以上の大きさのLEDをいい、マイクロLEDとは一辺の長さが数μm以上100μm以下の大きさのLEDをいう。
隔壁300Aは、マトリクス状に配置された複数の画素領域110を取り囲むように基板100の外周部の上に設けられた枠部と、複数の画素領域110の上にストライプ状に設けられた直線部とを含む。隔壁300Aの直線部は、第1発光素子群200Aと第2発光素子群200Bとの間及び第2発光素子群200Bと第3発光素子群200Cとの間を、直線状に延伸して設けられている。すなわち、隔壁300Aは、基板100の外周に沿って設けられた枠部と、枠部の内側において、枠部の一辺から一辺と直行する他辺に延伸して設けられた直線部とを含む。別の言い方をすると、隔壁300Aは、発光素子群200が設けられている部分が開口されているということもできる。なお、隔壁300Aは、第1発光素子群200Aの発光素子210、第2発光素子群200B、及び第3発光素子群200Cに含まれるの発光素子210から離間して設けられている。すなわち、隔壁300Aと発光素子210とは接していない。
また、図1(B)に示すように、隔壁300Aの高さは、赤色発光素子210Rの高さよりも大きい。同様に、隔壁300Aの高さは、緑色発光素子210G及び青色発光素子210Bのいずれの高さよりも大きい。すなわち、隔壁300Aの高さは、発光素子210の高さよりも大きい。隔壁300Aの高さが発光素子210の高さよりも大きいことで、発光素子210の側面から射出されたあらゆる方向の光を、隔壁300Aで効率良く反射することができる。隔壁300Aで反射された光は、最終的には発光素子210の上面側から取り出されることになるため、基板100の正面からの光取り出し効率が向上する。隔壁300Aの高さは、発光素子210の高さの1.2倍以上であればよく、1.5倍以上又は2倍以上であってもよい。但し、発光素子210に対して隔壁300Aの高さが大きすぎると、隔壁300Aの間での乱反射が起き、光損失が増加する。一例としては、発光素子の高さは100μmであり、隔壁300Aの高さは、120μm以上であり、より好ましくは150μm以上、特に好ましくは200μm以上である。
隔壁300Aの直線部の幅は、画素領域110の間隔や発光素子群200の間隔を考慮して適宜選択することができる。
さらに、隔壁300Aの側面は、基板100に対して垂直(90度)に設けられていなくてもよい。すなわち、隔壁300Aの側面は、基板100に対して一定の角度(テーパー角)を有するように傾斜して設けられていてもよい。テーパー角が小さすぎると、隔壁300Aの幅が大きくなり、表示装置の高精細化が難しくなる。そのため、テーパー角は、60度以上90度以下であり、より好ましくは70度以上85度以下であり、特に好ましくは70度以上80度以下である。また、隔壁300Aの側面は、ステップ状に設けることをもできる。
[材料]
基板100の基材としては、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、ポリイミド基板、アクリル基板、シロキサン基板、又はフッ素樹脂基板などの透光性基板を用いることができる。また、透光性を必要としない場合には、シリコン基板、炭化シリコン基板、又は化合物半導体基板などの半導体基板や、ステンレス基板などの導電性基板を用いることもできる。
基板100の基材としては、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、ポリイミド基板、アクリル基板、シロキサン基板、又はフッ素樹脂基板などの透光性基板を用いることができる。また、透光性を必要としない場合には、シリコン基板、炭化シリコン基板、又は化合物半導体基板などの半導体基板や、ステンレス基板などの導電性基板を用いることもできる。
隔壁300Aの材料としては、ポジ型又はネガ型の感光性フォトレジストを用いることができる。感光性フォトレジストを用いる場合、基板100上に、高アスペクト比であって、厚膜の隔壁300Aを形成することができる。感光性フォトレジストとしては、エポキシ樹脂、ノボラック樹脂、フェノール樹脂、又はこれらの樹脂の混合物を用いることができる。また、隔壁300Aの材料として、白色顔料を用いることもできる。高い光反射機能を有し、微細なパターニングが可能な白色顔料としては、例えば、特開2019−46790号に記載された材料などが知られている。
以下では、隔壁300Aの作製方法について説明する。
始めに、基板100の上に、塗布法、印刷法、又はインクジェット法などを用いて、感光性フォトレジストの膜を形成する。次に、所定のパターンとなるように、フォトマスクを用いて、感光性フォトレジストの膜を露光する。最後に、感光性フォトレジスト膜を現像し、エッチングすることで、隔壁300Aが形成される。
本実施形態に係る表示装置10Aによれば、画素領域110に発光素子210よりも大きい高さの隔壁300Aを設けることで、発光素子210の側面から射出された光を基板100の正面に集光することができるため、光取り出し効率が向上する。また、隔壁300Aが発光素子210からの熱を吸収し、放熱することができるため、表示装置10Aの温度上昇を抑制することができる。
[変形例1]
図2を用いて、本実施形態に係る表示装置10Aの変形例の一つである表示装置10Bについて説明する。なお、以下では、表示装置10Aと同様の構成については説明を省略し、表示装置10Aと異なる構成について説明する。
図2を用いて、本実施形態に係る表示装置10Aの変形例の一つである表示装置10Bについて説明する。なお、以下では、表示装置10Aと同様の構成については説明を省略し、表示装置10Aと異なる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10Bの概略図である。具体的には、図2(A)は表示装置10Bの平面図(正面図)を示し、図2(B)は図2(A)のB−B’線に沿って切断した表示装置10Bの断面図を示す。
図2(A)に示すように、表示装置10Bは、基板100、発光素子群200、及び隔壁300Bを含む。
表示装置10Bの発光素子群200に含まれる赤色発光素子210R、緑色発光素子210G、及び青色発光素子210Bは、画素領域110の一辺に沿って配置されている。別の言い方をすると、赤色発光素子210R、緑色発光素子210G、及び青色発光素子210Bは、基板100の一方向(X方向)に沿ってストライプ状に配置されているということもできる。
隔壁300Bは、マトリクス状に配置された複数の画素領域110を取り囲むように基板100の外周部の上に設けられた枠部と、複数の画素領域110の上にストライプ状に設けられた直線部とを含む。すなわち、隔壁300Bは、第1発光素子群200AとX方向の第2発光素子群200Bとの間を直線状に延伸して設けられている。また、図2(B)に示すように、隔壁300Bの高さは、発光素子210の高さよりも大きい。そのため、発光素子210の側面から射出されたあらゆる方向の光を、隔壁300Aで効率良く反射することができる。
本実施形態の変形例1に係る表示装置10Bにおいても、画素領域110に発光素子210よりも大きい高さの隔壁300Bを設けることで、発光素子210の側面から射出された光を基板100の正面に集光することができるため、光取り出し効率が向上する。また、隔壁300Bが発光素子210からの熱を吸収し、放熱することができるため、表示装置の温度上昇を抑制することができる。
[変形例2]
図3を用いて、本実施形態に係る表示装置10Aの変形例の一つである表示装置10Cについて説明する。なお、以下では、表示装置10Aと同様の構成については説明を省略し、表示装置10Aと異なる構成について説明する。
図3を用いて、本実施形態に係る表示装置10Aの変形例の一つである表示装置10Cについて説明する。なお、以下では、表示装置10Aと同様の構成については説明を省略し、表示装置10Aと異なる構成について説明する。
図3は、本発明の一実施形態に係る表示装置10Cの概略図である。具体的には、図3(A)は表示装置10Cの平面図(正面図)を示し、図3(B)は図3(A)のC−C’線に沿って切断した表示装置10Cの断面図を示す。
図3(A)に示すように、表示装置10Cは、基板100、発光素子群200、及び隔壁300Cを含む。
表示装置10Cの発光素子群200の各々に含まれる赤色発光素子210R、緑色発光素子210G、及び青色発光素子210Bは、画素領域110の四隅のいずれか1つに配置されている。
隔壁300Cは、マトリクス状に配置された複数の画素領域110を取り囲むように基板100の外周部の上に設けられた枠部と、画素領域110の間に位置し、X方向に延伸する直線部と、直線部から突出した矩形部とを含む。また、図2(B)に示すように、隔壁300Bの高さは、発光素子210の高さよりも大きい。
本実施形態の変形例2に係る表示装置10Cにおいても、画素領域110に発光素子210よりも大きい高さの隔壁300Cを設けることで、発光素子210の側面から射出された光を基板100の正面に集光することができるため、光取り出し効率が向上する。また、隔壁300Cが発光素子210からの熱を吸収し、放熱することができるため、表示装置の温度上昇を抑制することができる。
[変形例3]
図4を用いて、本実施形態に係る表示装置10Aの変形例の一つである表示装置10Dについて説明する。なお、以下では、表示装置10Aと同様の構成については説明を省略し、表示装置10Aと異なる構成について説明する。
図4を用いて、本実施形態に係る表示装置10Aの変形例の一つである表示装置10Dについて説明する。なお、以下では、表示装置10Aと同様の構成については説明を省略し、表示装置10Aと異なる構成について説明する。
図4は、本発明の一実施形態に係る表示装置10Dの概略図である。具体的には、図4(A)は表示装置10Dの平面図(正面図)を示し、図4(B)は図4(A)のD−D’線に沿って切断した表示装置10Dの断面図を示す。
図4(A)に示すように、表示装置10Dは、基板100、発光素子群200、隔壁300A、及び透明樹脂400Aを含む。
透明樹脂400Aは、隔壁300Aの開口された部分に充填されている。すなわち、表示装置10Dの発光素子210は、透明樹脂400Aと接するとともに、透明樹脂400Aで覆われている。透明樹脂400Aが発光素子210と接することで、発光素子210からの熱を逃がしやすくなるため、放熱の効率が高くなる。さらに、透明樹脂400Aの屈折率を隔壁300Aの屈折率よりも小さくすることで、発光素子210の側面から射出された光を隔壁300Aで効率良く反射することが可能である。
また、図4(B)に示すように、透明樹脂400Aは、透明樹脂400Aの表面が凸部となるように設けられている。透明樹脂400Aの表面の凸部に達した光は分散して外部に放出されるため、表示装置10Dの視野角依存性を小さくすることができる。なお、隔壁300Aの高さは、発光素子210の高さよりも大きいが、透明樹脂400Aの凸部の最上部の位置は、隔壁300Aの高さよりも上にあってもよく、隔壁300Aの高さよりも下にあってもよい。
透明樹脂400Aの材料としては、アクリル樹脂やエポキシ樹脂を用いることができる。特に、透明樹脂400Aの材料としては、隔壁300Aの屈折率より高い材料が好ましい。
本実施形態の変形例3に係る表示装置10Dにおいても、画素領域110に発光素子210よりも大きい高さの隔壁300Dを設けることで、発光素子210の側面から射出された光を基板100の正面に集光することができるため、光取り出し効率が向上する。また、隔壁300Dが発光素子210からの熱を吸収し、放熱することができるため、表示装置の温度上昇を抑制することができる。さらに、透明樹脂400Aの表面が凸部となっていることで、視野角依存性の小さい表示装置が可能となる。
[変形例4]
図5を用いて、本実施形態に係る表示装置10Dの変形例の一つである表示装置10Eについて説明する。なお、以下では、表示装置10Dと同様の構成については説明を省略し、表示装置10Aと異なる構成について説明する。
図5を用いて、本実施形態に係る表示装置10Dの変形例の一つである表示装置10Eについて説明する。なお、以下では、表示装置10Dと同様の構成については説明を省略し、表示装置10Aと異なる構成について説明する。
図5は、本発明の一実施形態に係る表示装置10Eの概略図である。具体的には、図5(A)は表示装置10Eの平面図(正面図)を示し、図5(B)は図5(A)のE−E’線に沿って切断した表示装置10Eの断面図を示す。
図5(A)に示すように、表示装置10Eは、基板100、発光素子群200、隔壁300A、及び透明樹脂400Bを含む。
図5(B)に示すように、透明樹脂400Bは、透明樹脂400Bの表面が凹部となるように設けられている。透明樹脂400Bの表面の凹部に達した光はさらに集光されて外部に放出されるため、表示装置10Eはさらに発光効率が高くなる。なお、隔壁300Aの高さは、発光素子210の高さよりも大きいが、透明樹脂400Bの凹部の最底部の位置は、発光素子210の上面よりも上にあってもよく、発光素子210の上面よりも下にあってもよい。
本実施形態の変形例4に係る表示装置10Eにおいても、画素領域110に発光素子210よりも大きい高さの隔壁300Eを設けることで、発光素子210の側面から射出された光を基板100の正面に集光することができるため、光取り出し効率が向上する。また、隔壁300Eが発光素子210からの熱を吸収し、放熱することができるため、表示装置の温度上昇を抑制することができる。さらに、透明樹脂400Bの表面が凹部となっていることで、光取り出し効率がさらに向上する。
[変形例5]
図6を用いて、本実施形態に係る表示装置10Aの変形例の一つである表示装置10Fについて説明する。なお、以下では、表示装置10Aと同様の構成については説明を省略し、表示装置10Aと異なる構成について説明する。
図6を用いて、本実施形態に係る表示装置10Aの変形例の一つである表示装置10Fについて説明する。なお、以下では、表示装置10Aと同様の構成については説明を省略し、表示装置10Aと異なる構成について説明する。
図6は、本発明の一実施形態に係る表示装置10Fの概略図である。具体的には、図6(A)は表示装置10Fの平面図(正面図)を示し、図6(B)は図6(A)のF−F’線に沿って切断した表示装置10Fの断面図を示す。
図6(A)に示すように、表示装置10Fは、基板100、発光素子群200、隔壁300A、及び金属膜500Aを含む。
金属膜500Aは、隔壁300Aの上面の少なくとも一部に設けられている。熱伝導性の高い金属膜500Aが隔壁300Aと接することで、発光素子210からの熱を逃がしやすくなるため、放熱の効率が向上する。なお、金属膜500Aの膜厚は適宜決定することができる。
金属膜500Aの材料としては、金、銀、銅、アルミニウム、タングステン、モリブデン、鉄、又はこれらの合金などを用いることができる。
隔壁300Aの高さは、発光素子210の高さよりも大きい。また、隔壁300Aの高さが発光素子210の高さよりも小さい場合であっても、隔壁300Aの高さと金属膜500Aの膜厚との合計が、発光素子210の高さよりも大きければよい。その場合、金属膜500Aの側面が、発光素子210から射出された光を反射することができる。
本実施形態の変形例5に係る表示装置10Fにおいても、画素領域110に、発光素子210よりも大きい高さの隔壁300Bを設けることで、又は、隔壁300Aの高さと金属膜500Aの膜厚との合計を発光素子210の高さよりも大きくすることで、発光素子210の側面から射出された光を基板100の正面に集光することができるため、光取り出し効率が向上する。また、隔壁300B及び金属膜500Aが発光素子210からの熱を吸収し、放熱することができるため、表示装置の温度上昇を抑制することができる。
[変形例6]
図7を用いて、本実施形態に係る表示装置10Fの変形例の一つである表示装置10Gについて説明する。なお、以下では、表示装置10Fと同様の構成については説明を省略し、表示装置10Fと異なる構成について説明する。
図7を用いて、本実施形態に係る表示装置10Fの変形例の一つである表示装置10Gについて説明する。なお、以下では、表示装置10Fと同様の構成については説明を省略し、表示装置10Fと異なる構成について説明する。
図7は、本発明の一実施形態に係る表示装置10Gの概略図である。具体的には、図7(A)は表示装置10Gの平面図(正面図)を示し、図7(B)は図7(A)のG−G’線に沿って切断した表示装置10Gの断面図を示す。
図7(A)に示すように、表示装置10Gは、基板100、発光素子群200、隔壁300A、及び金属膜500Bを含む。
金属膜500Bは、隔壁300Aの上面及び側面の少なくとも一部に設けられている。熱伝導性の高い金属膜500Bが隔壁300Aと接することで、発光素子210からの熱を逃がしやすくなるため、放熱の効率が向上する。特に、表示装置10Gでは、隔壁300Aの側面にも金属膜500Bが設けられ、変形例5の金属膜500Aよりも金属膜500Bの方が表面積が大きい。そのため、放熱の効率はより向上する。また、隔壁300Aの側面に設けられた金属膜500Aが、発光素子210の側面から射出された光を効率良く反射することができる。
金属膜500Bの材料としては、金属膜500Aと同様の材料を用いることができる。また、金属膜500Bは、光が透過しない膜厚とすることが好ましい。
隔壁300Aの高さは、発光素子210の高さよりも大きい。また、隔壁300Aの高さが発光素子210の高さよりも小さい場合であっても、隔壁300Aの高さと隔壁300Aの上面の金属膜500Bの膜厚との合計が、発光素子210の高さよりも大きければよい。
本実施形態に係る表示装置10Gにおいても、画素領域110に、発光素子210よりも大きい高さの隔壁300Bを設けることで、又は、隔壁300Aの高さと隔壁300Aの上面の金属膜500Bの膜厚との合計を発光素子210の高さよりも大きくすることで、発光素子210の側面から射出された光を基板100の正面に集光することができるため、光取り出し効率が向上する。また、隔壁300B及び金属膜500Bが発光素子210からの熱を吸収し、放熱することができるため、表示装置の温度上昇を抑制することができる。
[変形例7]
図8を用いて、本実施形態に係る表示装置10Aの変形例の一つである表示装置10Hについて説明する。なお、以下では、表示装置10Aと同様の構成については説明を省略し、表示装置10Aと異なる構成について説明する。
図8を用いて、本実施形態に係る表示装置10Aの変形例の一つである表示装置10Hについて説明する。なお、以下では、表示装置10Aと同様の構成については説明を省略し、表示装置10Aと異なる構成について説明する。
図8は、本発明の一実施形態に係る表示装置10Hの概略図である。具体的には、図8(A)は表示装置10Hの平面図(正面図)を示し、図8(B)は図8(A)のH−H’線に沿って切断した表示装置10Hの断面図を示す。
図8(A)に示すように、表示装置10Bは、基板100、発光素子群200、及び隔壁300Dを含む。
隔壁300Dは、画素領域110の上の赤色発光素子210R、緑色発光素子210G、及び青色発光素子210Bを取り囲むように、赤色発光素子210R、緑色発光素子210G、及び青色発光素子210Bに沿って設けられている。すなわち、隔壁300Dは、複数の発光素子210の1つの少なくとも2つの側面に沿って設けられた部分を含む。別の言い方をすると、隔壁300Dは、発光素子210を囲むように開口されているということもできる。なお、隔壁300Dは、必ずしも1つの発光素子210に対して1つの孔が設けられている必要はない。複数の発光素子210に対して1つの孔が設けられていてもよい。また、図8(B)に示すように、隔壁300Dの高さは、発光素子210の高さよりも大きい。
本実施形態の変形例7に係る表示装置10Hにおいても、画素領域110に発光素子210よりも大きい高さの隔壁300Dを設けることで、発光素子210の側面から射出された光を基板100の正面に集光することができるため、光取り出し効率が向上する。また、隔壁300Dが発光素子210からの熱を吸収し、放熱することができるため、表示装置の温度上昇を抑制することができる。
[変形例8]
図9を用いて、本実施形態に係る表示装置10Aの変形例の一つである表示装置10Iについて説明する。なお、以下では、表示装置10Aと同様の構成については説明を省略し、表示装置10Aと異なる構成について説明する。
図9を用いて、本実施形態に係る表示装置10Aの変形例の一つである表示装置10Iについて説明する。なお、以下では、表示装置10Aと同様の構成については説明を省略し、表示装置10Aと異なる構成について説明する。
図9は、本発明の一実施形態に係る表示装置10Iの概略図である。具体的には、図9(A)は表示装置10Iの平面図(正面図)を示し、図9(B)は図9(A)のI−I’線に沿って切断した表示装置10Iの断面図を示す。
図9(A)に示すように、表示装置10Iは、基板100、発光素子群200、及び隔壁300Eを含む。また、図9(B)に示すように、隔壁300Eの高さは、発光素子210の高さよりも大きい。
隔壁300Eは、枠部が、基板100の外周方向に向かって突出した部分と基板100の内部に窪んだ部分とを含む。別の言い方をすると、隔壁300Eの枠部は、櫛歯状に設けられているということもできる。隔壁300Eの枠部が櫛歯状に設けられていることにより、隔壁300Eの表面積が増加するため、効率良く放熱することができる。
本実施形態の変形例8に係る表示装置10Iにおいても、画素領域110に発光素子210よりも大きい高さの隔壁300Eを設けることで、発光素子210の側面から射出された光を基板100の正面に集光することができるため、光取り出し効率が向上する。また、隔壁300Eが発光素子210からの熱を吸収し、放熱することができるため、表示装置の温度上昇を抑制することができる。特に、表示装置10Iは、基板100の外周において隔壁300Eの表面積が増加するため、効率良く放熱することができる。
[変形例9]
図10を用いて、本実施形態に係る表示装置10Aの変形例の一つである表示装置10Jについて説明する。なお、以下では、表示装置10Aと同様の構成については説明を省略し、表示装置10Aと異なる構成について説明する。
図10を用いて、本実施形態に係る表示装置10Aの変形例の一つである表示装置10Jについて説明する。なお、以下では、表示装置10Aと同様の構成については説明を省略し、表示装置10Aと異なる構成について説明する。
図10は、本発明の一実施形態に係る表示装置10Jの概略図である。具体的には、図10(A)は表示装置10Jの平面図(正面図)を示し、図10(B)は図10(A)のJ−J’線に沿って切断した表示装置10Jの断面図を示す。
図10(A)に示すように、表示装置10Jは、基板100、発光素子群200、及び隔壁300Fを含む。また、図10(B)に示すように、隔壁300Fの高さは、発光素子210の高さよりも大きい。
隔壁300Fは、枠部が、基板100の端部よりも外側に突出している。そのため、基板100の外側において隔壁300Fの表面積が増加するため、効率良く放熱することができる。
本実施形態に係る表示装置10Jにおいても、画素領域110に発光素子210よりも大きい高さの隔壁300Fを設けることで、発光素子210の側面から射出された光を基板100の正面に集光することができるため、光取り出し効率が向上する。また、隔壁300Fが発光素子210からの熱を吸収し、放熱することができるため、表示装置の温度上昇を抑制することができる。特に、表示装置10Jは、隔壁300Fが基板100の端部よりも外側で放熱することができるため、効率良く放熱することができる。
上記の構成は、変形例も含めてあくまで一実施形態に過ぎず、本発明は上記の構成に限定されるものではない。
<第2実施形態>
図11を用いて、本発明の一実施形態に係る表示装置20について説明する。なお、以下では、第1実施形態に係る表示装置10Aと同様の構成については説明を省略し、表示装置10Aと異なる構成について説明する。
図11を用いて、本発明の一実施形態に係る表示装置20について説明する。なお、以下では、第1実施形態に係る表示装置10Aと同様の構成については説明を省略し、表示装置10Aと異なる構成について説明する。
図11は、本発明の一実施形態に係る表示装置20の概略図である。具体的には、図11(A)は表示装置20の平面図(正面図)を示し、図11(B)は図11(A)のK−K’線に沿って切断した表示装置20の断面図を示す。
図11(A)及び図11(B)に示すように、表示装置20は、第1基板100A、発光素子群200、隔壁300A、第2基板600、及び接着部700を含む。
第1基板100Aは、第1実施形態の基板100に対応する。すなわち、第1基板100Aは、発光素子210を支持するだけでなく、発光素子210を駆動する機能を有する。なお、第1基板100Aの基材は、基板100と同様の基材を用いることができる。
一方、第2基板600は、外部からの衝撃に対して発光素子210を保護する機能を有する。発光素子210から出射された光は、第2基板600側から取り出されるため、第2基板600は透光性を有する必要がある。そのため、第2基板600の材料としては、基板100で用いられる基材のうち、透光性を有する基材を用いる必要がある。例えば、第2基板600の材料としては、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、ポリイミド基板、アクリル基板、シロキサン基板、又はフッ素樹脂基板などの透光性基板を用いることができる。
第1基板100Aと第2基板600とは、接着部700によって接着されている。接着部700の接着剤として、UV硬化型接着剤や熱硬化型接着剤を用いることができる。また、接着剤は、エポキシ系接着剤を用いることができる。
隔壁300Aは、マトリクス状に配置された複数の画素領域110を取り囲むように基板100の外周部の上に設けられた枠部と、複数の画素領域110の上にストライプ状に設けられた直線部とを含む。すなわち、隔壁300Aは、第1発光素子群200Aと第2発光素子群200Bとの間及び第2発光素子群200Bと第3発光素子群200Cとの間を、直線状に延伸して設けられている。また、隔壁300Aの高さは、発光素子210の高さよりも大きい。
さらに、隔壁300Aは、第1基板100Aと第2基板600の間に位置し、第1基板100A及び第2基板600と接する。そのため、表示装置20においては、隔壁300Aは、第1基板100Aと第2基板600との間隙を保持するスペーサーとしても機能する。
表示装置20においては、隔壁300Aは、第1実施形態と同様に第1基板100A上に形成することができるだけでなく、第2基板600上に形成することもできる。第1基板100A上に隔壁300Aを形成する場合、第1基板100A又は第2基板600の上に接着剤を塗布し、第1基板100Aと第2基板600とを張り合わせる。一方、第2基板600上に隔壁300Aを形成する場合、第1基板100A上及び第2基板600上に予めアライメントマーカーを形成しておく。第1基板100A又は第2基板600の上に接着剤を塗布し、アライメントマーカーを用いて第1基板100Aと第2基板600とを張り合わせる。
また、第1基板100Aと第2基板600との間隙には、樹脂や接着剤を充填することもできる。
本実施形態に係る表示装置20によれば、画素領域110に発光素子210よりも大きい高さの隔壁300Aを設けることで、発光素子210の側面から射出された光を基板100の正面に集光することができるため、光取り出し効率が向上する。また、隔壁300Aが発光素子210からの熱を吸収し、放熱することができるため、表示装置20の温度上昇を抑制することができる。さらに、第2基板600が発光素子210を保護するため、表示装置20は外部からの衝撃に強くなる。
本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、各実施形態の表示装置を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
上述した各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
10A、10B、10C、10D、10E、10F、10G、10H、10I、10J、20:表示装置、 100:基板、 100A:第1基板、 110:画素領域、 110A:第1画素領域、 110B:第2画素領域、 110C:第3画素領域、 200:発光素子群、 200A:第1発光素子群、 200B:第2発光素子群、 200C:第3発光素子群、 210:発光素子、 210B:青色発光素子、 210G:緑色発光素子、 210R:赤色発光素子、 300A、300B、300C、300D、300E、300F:隔壁、 400A、400B:透明樹脂、 500A、500B:金属膜、 600:第2基板、 700:接着部
Claims (20)
- 基板と、
前記基板上に設けられ、第1発光素子群を含む第1画素領域と、
前記基板上に設けられ、前記第1画素領域と隣接し、第2発光素子群を含む第2画素領域と、
前記第1発光素子群と前記第2発光素子群との間に設けられた隔壁と、を含み、
前記隔壁の高さは、前記第1発光素子群及び前記第2発光素子群の各々に含まれる複数の発光素子のいずれの高さよりも大きい表示装置。 - 前記複数の発光素子は、赤色発光素子、緑色発光素子、及び青色発光素子を含む請求項1に記載の表示装置。
- 前記隔壁は、前記赤色発光素子、前記緑色発光素子、及び前記青色発光素子に沿って設けられる部分を含む請求項2に記載の表示装置。
- 前記隔壁は、前記基板に対して、ストライブ状に設けられた直線部を含む請求項1乃至請求項3のいずれか一に記載の表示装置。
- 前記隔壁は、
前記基板の外周に沿って設けられた枠部と、
前記枠部の内側に、前記枠部の一辺から前記枠部の前記一辺と直行する他辺に延伸して設けられた直線部と、
を含む請求項1乃至請求項3のいずれか一に記載の表示装置。 - 前記隔壁は、前記複数の発光素子の1つの少なくとも2つの側面に沿って設けられる部分を含む請求項1に記載の表示装置。
- 前記隔壁の側面は、テーパーが設けられている請求項1乃至請求項6のいずれか一に記載の表示装置。
- 前記隔壁の側面は、ステップが設けられている請求項1乃至請求項6のいずれか一に記載の表示装置。
- 前記隔壁の側面の少なくとも一部に、金属膜が設けられている請求項1乃至請求項8のいずれか一に記載の表示装置。
- 前記隔壁の上面の少なくとも一部に、金属膜が設けられている請求項1乃至請求項8のいずれか一に記載の表示装置。
- 前記第1発光素子群及び前記第2発光素子群は、透明樹脂で覆われている請求項1乃至請求項10のいずれか一に記載の表示装置。
- 前記透明樹脂は、凸部を含む請求項11に記載の表示装置。
- 前記透明樹脂は、凹部を含む請求項11に記載の表示装置。
- 前記隔壁の外周は、櫛歯状に設けられる部分を含む請求項1乃至請求項13のいずれか一に記載の表示装置。
- 前記隔壁の外周は、前記基板の外側に位置する請求項1乃至請求項13のいずれか一に記載の表示装置。
- 第1発光素子群を含む第1画素領域と、
第1方向において前記第1画素領域と隣接し、第2発光素子群を含む第2画素領域と、
前記第1方向に垂直な第2方向において前記第1画素領域と隣接し、第3発光素子群を含む第3画素領域と、
前記第2画素領域及び前記第3画素領域と隣接し、第4発光素子群を含む第4画素領域と、
前記第1発光素子群及び前記第4発光素子群と、前記第2発光素子群との間に配置された第1隔壁と、
前記第1発光素子群及び前記第4発光素子群と、前記第3発光素子群との間に配置された第2隔壁と、を含む表示装置。 - 前記第1隔壁及び前記第2隔壁の各々の高さは、前記第1発光素子群、前記第2発光素子群、前記第3発光素子群、及び前記第4発光素子群の各々に含まれる複数の発光素子のいずれの高さよりも大きい請求項16に記載の表示装置。
- 前記第1隔壁及び前記第2隔壁の各々は、側面にテーパーが設けられている請求項16又は請求項17に記載の表示装置。
- 前記第1隔壁及び前記第2隔壁の各々は、表面の一部に金属膜が設けられている請求項16乃至請求項18のいずれか一に記載の表示装置。
- 前記第1発光素子群、前記第2発光素子群、前記第3発光素子群、及び前記第4発光素子群は、透明樹脂で覆われている請求項16乃至請求項19のいずれか一に記載の表示装置。
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