JP2024018335A - ディスプレイパネル及びディスプレイパネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＱＤ等の波長変換材を含む波長変換部を設けた場合における、画質及び又は生産性の低下を抑制し得るディスプレイパネル及びディスプレイパネルの製造方法を提供すること。【解決手段】ディスプレイパネルは、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれに対応する第１、第２及び第３のセルのうち少なくとも１つのセルは、波長変換部を有し、第１、第２及び第３のセルのうち少なくとも１つのセルは、波長変換部を有さず、波長変換部を有するセルの光出射口は、波長変換部を有さないセルの光出射口よりも大きい。【選択図】図３

Description

本開示は、ディスプレイパネル及びディスプレイパネルの製造方法に関する。

近年、高輝度で高精細なμＬＥＤディスプレイパネルが、車載や携帯端末用のディスプレイパネルとして普及しつつある。

ＲＧＢの３色のμＬＥＤを光源として用いる場合、Ｒ色の寿命が短い等の欠点がある。この欠点を克服する一つの方法として、Ｒ色を発光するサブピクセルを、Ｂ色のμＬＥＤと、ＰＬＱＤ（Photoluminescence Quantum Dot）（以下これを単に「ＱＤ」と呼ぶことがある）を用いたＱＤＣＣ(Quantum Dot Color Converter)と、により構成する方法が提案されている。ＱＤＣＣは、一般にＱＤに加えてＳｉＯ_２又はＴｉＯ_２等の光拡散粒子を含む。ＱＤＣＣを用いれば、Ｂ色のμＬＥＤにより得られたＢ色光をＱＤＣＣによってＲ色光に変換することができる。よって、Ｒ色のμＬＥＤを使わなくて済む。

特許文献１には、μＬＥＤを光源として、特定の色をＱＤＣＣを用いて波長変換して他の色に変換する方法が示されている（例えば特許文献１の図１１参照）。

特表２０１６－５２３４５０号公報

ところで、ＱＤ等の波長変換材を用いた場合における、画質や生産性の低下については十分な検討がなされているとは言えなかった。

本開示は、以上の点を考慮してなされたものであり、ＱＤ等の波長変換材を含む波長変換部を設けた場合における、画質及び又は生産性の低下を抑制し得るディスプレイパネル及びディスプレイパネルの製造方法を提供する。

本開示のディスプレイパネルの一つの態様は、
ＲＧＢの３色のサブピクセルから構成されたピクセルを複数有するディスプレイパネルであって、
発光源と、
前記３色の前記サブピクセルのそれぞれに対応して設けられ、前記発光源からの光を入射して出射する第１、第２及び第３のセルと、
を有し、
前記第１、第２及び第３のセルのうち少なくとも１つのセルは、波長変換部を有し、前記第１、第２及び第３のセルのうち少なくとも１つのセルは、波長変換部を有さず、
前記波長変換部を有するセルの光出射口は、前記波長変換部を有さないセルの光出射口よりも大きい。

本開示のディスプレイパネルの製造方法の一つの態様は、
ディスプレイパネルの製造方法であって、
光源を形成するステップと、
前記光源に対して前記ディスプレイパネルの前面側に複数のセルを形成するステップと、
インクジェット装置を用いて前記複数のセルのうちの所定のセル内に波長変換部を形成するステップと、
前記セルに対して前記ディスプレイパネルの前面側に前記セルの光出射口を覆う光透過層を形成するステップと、
を含み、
前記複数のセルを形成するステップでは、前記波長変換部を形成するセルの開口部の大きさを、前記波長変換部を形成しないセルの開口部よりも大きくする。

本開示によれば、ＱＤ等の波長変換材を含む波長変換部を設けた場合における、画質及び又は生産性の低下を抑制し得る。

実施の形態のディスプレイパネルの主要構成を示す略線的断面図 光出射方向から見たディスプレイパネルの１ピクセルの様子を示す概略的平面図 実施の形態のディスプレイパネルの使用時における光透過層の状態、及び、光路の様子を示す略線的断面図インク吐出ユニットの断面図 波長変換部が光透過膜の下面に一部接する例を示す断面図 波長変換部が光透過膜の下面から離れている例を示す断面図 波長変換部が光透過膜の下面のほぼ全部に接する例を示す断面図 光透過膜の下面が平坦である例を示す断面図 ディスプレイパネルの製造の流れを示すフローチャート 波長変換部が設けられた２つのセルの開口部の大きさを、波長変換部が設けられていない他の１つのセルの開口部よりも大きくした例を示す断面図 光透過層を２層とした例を示す断面図 セルの出射側にマイクロレンズを設けた例を示す断面図 セルの入射側及び出射側にマイクロレンズを設けた例を示す断面図 波長変換部を設けるセルが断面視において光出射側に向かって広がる台形形状である例を示す断面図 波長変換部を設けるセルが断面視において光出射側に向かって狭まる台形形状である例を示す断面図 セル配置の他の例を示す平面図 セル配置の他の例を示す平面図 セル配置の他の例を示す平面図 セル配置の他の例を示す平面図 平面形状が六角形であるセル配置に本開示の構成を適用した例を示す平面図 平面形状が六角形であるセル配置に本開示の構成を適用した例を示す平面図 平面形状が六角形であるセル配置に本開示の構成を適用した例を示す平面図 本開示の構成を２ピクセルでＲ、Ｇ、Ｂが構成されるセル配置に適用した例を示す平面図 本開示の構成をラインバンクタイプのセル配置に適用した例を示す平面図 本開示の構成をペンタイルタイプのセル配置に適用した例を示す平面図 本開示の構成を他のセル配置に適用した例を示す平面図

＜１＞本開示の基礎となった知見
ＱＤを用いて色変換を行う場合には、ＱＤにＴｉＯ_２又はＳｉＯ_２等の光拡散粒子を混ぜることで光を拡散させ、ＱＤによる色変換効率を高める方法が一般に採用されている。

しかしながら、ＱＤと光拡散粒子とを有する波長変換部によって色変換を行う構成では、以下のような問題が生じる。

（i）波長変換部が設けられたセルからの出射光が多方向に広がって放出されるので、ディスプレイパネルにおける輝度や鮮やかさが低下する。

（ii）波長変換部が設けられたサブピクセルと、波長変換部が設けられていないサブピクセルとが混在する場合、カラーフリンジの問題が生じる。すなわち、例えばＲのサブピクセルに波長変換部を設け、ＧとＢのサブピクセルに波長変換部を設けない場合には、Ｒのサブピクセルのみ集光性が異なるため、カラーフリンジが生じ易い。

（iii）インクジェット工法によってサブピクセルにインクを塗布することで波長変換部を設ける場合、インクにＳｉＯ_２又はＴｉＯ_２等の光拡散粒子が含まれていると、生産性の悪化を引き起こしたり、吐出精度がボトルネックとなってディスプレイパネルの高精細化が阻害されるおそれがある。具体的に説明する。インクジェット工法は、微細ノズルからインクを吐出するので、インクに数μｍの粒子が含有されていると吐出精度が悪化し易い。その結果、ピクセルを高精細化するに従って、サブピクセルに混色無くインクを塗り分けて塗布することが困難になる。特に、インクを塗布するサブピクセルと、インクを塗布しないサブピクセルとが混在する場合、インクを塗布するサブピクセルに必要な吐出精度がボトルネックとなって高精細化が阻害されるおそれがある。

上記（i）の問題である、輝度や鮮やかさの低下を抑制する一つの方法として、光源の出力を大きくすることが考えられるが、このようにすると消費電力が増加するといった新たな問題が生じる。

また、上記（i）及び上記（ii）の問題を解決する一つの方法として、波長変換部の光出射側にマイクロレンズを配備して出射光を集光する法が考えられるが、マイクロレンズの分だけディスプレイパネルが厚くなるといった新たな問題が生じ、加えて製造コストも増加する。

本発明の発明者らは、このように波長変換部が設けられたサブピクセルと、波長変換部が設けられないサブピクセルとが混在する場合に画質の問題及び生産の問題が生じるといった知見及び考察を基に、本発明に至った。

＜２＞実施の形態
以下、本開示の実施形態ついて、図を参照しながら説明する。

＜２－１＞ディスプレイパネルの構成
図１は、本実施の形態のディスプレイパネル１００の主要構成を示す略線的断面図である。本実施の形態のディスプレイパネル１００は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のサブピクセルに対応するセル１０－１、１０－２、１０－３を有する。図１では、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のサブピクセルからなる１つのピクセル１０のみが示されているが、実際には、ディスプレイパネル１０は、図１のようなピクセル１０を多数有する。

ディスプレイパネル１００は、発光源２０として、Ｂ色のμＬＥＤ２０－１、２０－２及びＧ色のμＬＥＤ２０－３を有する。

ディスプレイパネル１００は、Ｂ色のμＬＥＤ２０－１、２０－２及びＧ色のμＬＥＤ２０－３のそれぞれに対応した位置に、セル１０－１、１０－２、１０－３が形成されている。セル１０－１、１０－２、１０－３は、バンク３０によって区画されている。

セル１０－１内には、波長変換部４０が設けられている。波長変換部４０は、波長変換材（ＱＤ）４１、光拡散粒子４２及び媒体４３を含む。波長変換部４０は、インクの状態でセル１０－１に充填される。ＱＤ４１としては、赤色光を発光するＱＤが用いられている。例えば、ＱＤは平均粒子径が約２ｎｍの場合には青色光を、約３ｎｍの場合には緑色光を、約６ｎｍの場合には赤色光を発光するので、本実施の形態の場合には、ＱＤ４１として、約６ｎｍのＱＤが用いられている。なお、ＱＤ４１としてはこれに限らず、要は赤色光を発光するものを用いればよい。光拡散粒子４２としては、例えばＴｉＯ_２等が用いられている。光拡散粒子４２は、波長変換部４０内での光の光路長を長くすることでＱＤ４１による光変換効率を高める役割を果たす。

セル１０－１、１０－２、１０－３の光出射口には、光透過層５０が形成されている。光透過層５０は、例えばポリマーからなるフィルム又は樹脂からなるＴＦＥ（Thin Film Encapsulation）膜である。また、光透過層５０は、カラーフィルター又はＩＴＯ（Indium Tin Oxide ）膜であってもよい。さらに、光透過層５０はガラスであってもよい。光透過層５０は、可撓性が高い構成であることが好ましい。また、光透過層５０は、光透過率が高い構成であることが好ましい。

Ｂ色のμＬＥＤ２０－１からのＢ色光は、セル１０－１内に充填された波長変換部４０によってＲ色光に変換された後に、セル１０－１の開口部から出射する。Ｂ色のμＬＥＤ２０－２からのＢ色光は、セル１０－２を通過した後に、セル１０－２の開口部から出射する。Ｇ色のμＬＥＤ２０－３からのＧ色光は、セル１０－３を通過した後に、セル１０－３の開口部から出射する。

図２は、光出射方向から見たディスプレイパネル１００の１ピクセルの様子を示す概略的平面図である。なお、図１は、図２における一点鎖線で示したＡ－Ａ´に沿ってディスプレイパネル１００をＹＺ平面で切った略線的断面図である。

図１及び図２から分かるように、本実施の形態では、セル１０－１がセル１０－２、１０－３よりも大きい。より詳しくは、波長変換部４０が設けられているセル１０－１の光出射口が、波長変換部４０が設けられていないセル１０－２、１０－３の光出射口よりも大きい。ここで光出射口が大きいとは、光が出射する開口部の面積が大きいことを意味する。または、光出射口が大きいとは、光が出射する開口部の一辺や最大径が大きいことを意味してもよい。

波長変換部４０が設けられたセル１０－１の長辺の長さは、波長変換部４０が設けられていないセル１０－２、１０－３の長辺の長さよりも２倍以上大きいことが好ましい。セル１０の長手方向の長さによって光透過層５０であるフィルム等の撓み量が変わるため、２倍以上の差があると後述する光透過層５０レンズ効果によりカラーフリンジの影響が無視できる程度に抑制できる。なお、長手方向長さとは、セル１０をＸＹ平面で切った断面視においてセルの外周の任意の２点を結ぶ直線距離のうち最も長い距離である。

また、波長変換部４０が設けられたセル１０－１の開口部の短辺の長さは、波長変換部４０が設けられていないセル１０－２、１０－３の短辺の長さよりも２倍以上長いことが好ましい。このように波長変換部４０が設けられたセル１０－１の短辺の長さを長くすることで、インクジェット装置等によりインクを塗布する際の許容塗布精度を緩和することができる。なお、短辺の長さとは、セル１０をＸＹ平面で切った断面視においてセルの外周のうち向かい合う辺同士を結ぶ直線距離のうち最も短い距離である。

また、波長変換部４０が設けられたセル１０－１の開口面積は、波長変換部４０が設けられていないセル１０－２、１０－３の開口面積よりも２倍以上大きいことが好ましい。このように面積を指標とすることで、サブピクセルが円形や正六角形等・正方形等の場合にも、上記の長辺の差分による効果と短辺の差分による効果との統合効果を得ることができる。

図３は、本実施の形態のディスプレイパネル１００の使用時における光透過層５０の状態、及び、光路の様子を示す略線的断面図である。

図３から分かるように、波長変換部４０が設けられているセル１０－１の光出射口を覆う光透過層５０は、セル１０－１の内方に向かって凹んでいる。一方、波長変換部４０が設けられていないセル１０－２、１０－３の光出射口を覆う光透過層５０は、セル１０－２、１０－３の内方に向かって凹んでいない、或いは、凹んではいるがセル１０－１の光出射口を覆う光透過層５０の凹みの程度よりも小さい。換言すれば、波長変換部４０が設けられているセル１０－１の光出射口を覆う光透過層５０は、波長変換部４０が設けられていないセル１０－２、１０－３の光出射口を覆う光透過層５０よりも、セル１０の内方に向かって大きく凹んでいる。

セル１０－１の光透過層５０が、セル１０－２、１０－３の光透過層５０よりも大きく凹むのは、セル１０－１の光出射口がセル１０－２、１０－３の光出射口よりも大きくされているからである。つまり、セル１０－１は、セル１０－２、１０－３よりも、光透過層５０を支持しているバンク３０が離れているので、光透過層５０はセル１０の内方に向かって大きく凹むことになる。

このような現象は、例えば半導体に用いられる樹脂からなる封止膜にも生じるものである。半導体においては、配線間の距離が大きいとその部分の封止膜が凹む。半導体においては、この封止膜の凹みを防止するために、配線間の距離が大きい部分にダミー配線を形成する技術が知られている。本実施の形態では、セル１０－１の開口部を意図的に大きくすることで、この封止膜（光透過層５０に相当）が撓む現象を積極的に利用している。

なお、光透過層５０が凹む原因として、主に以下の点が挙げられる。本実施の形態では、以下の点を積極的に利用して光透過層５０を凹ませる。

（ａ）機械的押圧……光透過層５０を、面で－Ｚ方向に押圧した場合、支持体であるバンク３０が存在しない部分は局所的に撓みが生じることが知られている。光透過層５０がフィルムのように薄いほどその傾向が顕著に現れるが、ガラス程度に厚い場合でも同様の現象が現れる。

（ｂ）加熱による伸縮……加熱した場合、光透過層５０は伸長する。そのとき、バンク３０が接触している部分は、押圧や接着力ににより位置が規制されているので、バンク３０が存在しない部分が－Ｚ方向に伸長した状態（凹んだ状態）で熱硬化接着される。加熱終了後には、接着剤を剥離するほどの力は生じないので、加熱時の形状が維持される。

（ｃ）スキージによる貼り付け……光透過層５０をスキージ等で一定圧で貼り付ける場合、光透過層５０はバンク３０及び波長変換部４０の上面に沿って貼り付く。このとき、波長変換部４０の上面はバンク３０の上面よりも－Ｚ方向に下がった位置とされているので、光透過層５０もそれに沿って凹んだ形状となる。

さらに、光透過層５０が波長変換部４０が設けられているセル１０－１で凹むためには、波長変換部４０の上面がバンク３０の上面よりも低い位置であることが好ましい。換言すれば、セル１０－１が波長変換部４０によって満杯位置まで充満されていないことが好ましい。セル１０－１を波長変換部４０で充満させてしまうと、溢れた波長変換部が隣のセル１０－２に進入することによる混色や、バンク部３０の上面に付着することによる光透過層５０の接着不良等を引き起こすおそれがあるので、一般には、セル１０－１は波長変換部４０によって満杯位置まで充満されていない。本実施の形態でも同様である。なお、満杯位置まで充填されていないとは、インクを塗布後に媒体４３に含まれる溶剤を蒸発させた後の状態で満杯位置まで充填されていなければよい。すなわち、満杯以上にインクを充填し、乾燥させることで満杯以下になるように製造してもよい。

本実施の形態では、波長変換部４０が設けられているセル１０－１の光出射口を、波長変換部４０が設けられていないセル１０－２、１０－３の光出射口よりも大きくすることで、波長変換部４０が設けられているセル１０－１の光出射口を覆う光透過層５０がセル１０－１の内方に向かって凹むようにしている。これにより、光透過層５０がレンズ効果を有するようになり、波長変換部４０を通過したセル１０－１からの出射光はセル１０－１の中心方向に集光される。

この結果、波長変換部４０に光拡散粒子４１が含まれている場合でも、波長変換部４０が設けられたセル１０－１からの出射光が多方向に広がって放出されることが抑制され、ディスプレイパネル１００における輝度や鮮やかさの低下が抑制される。つまり、上述した（i）の問題を改善できる。

また、波長変換部４０が設けられたセル１０－１と、波長変換部４０が設けられていないセル１０－２、１０－３とが混在する場合における、光の向きの差異を低減し得、カラーフリンジを低減し得る。つまり、上述した（ii）の問題を改善できる。

ここで、光透過層５０は、波長変換部４０とは屈折率が異なることが好ましい。このようにすることで、光透過層５０と空気等の界面での凹レンズ効果に加えて、図３に示すように、光透過層５０と波長変換部４０が直接触れている場合に波長変換部４０と光透過層５０の接触面でもレンズ効果が生じ、より集光効率を高めることができる。

また、波長変換部４０を設けるセル１０－１の開口部が大きくされているので、インクジェット工法によってセル１０－１内に波長変換部４０の基になるインクの液滴を吐出する場合に、セル１０－１内にインクを着弾させ易くなる。このように本実施の形態の構成によれば、要求されるインクの着弾精度又はインクの小滴化への要求が緩和され、その結果、生産性の低下が抑制される。つまり、上述した（iii）の問題を改善できる。

例えば、波長変換部４０を設けるセル１０－１の開口部を大きくせずに３００ＰＰＩ(Pixel Per Inch)程度のディスプレイパネルを製造することを想定した場合、セル１０－１に精度良く波長変換部を形成するためのインクの液滴を着弾させるためには、インクジェット装置のノズルから１ｐｌ(pico liter)～２ｐｌといった非常に小さな液滴を吐出する必要がある。このような小さな液滴を吐出可能なノズルを用意することは製造者にとって負担となる。特に、ＴｉＯ_２等の光拡散粒子４２は粒子径が大きいので、ノズルから１ｐｌ～２ｐｌ程度の液滴を吐出するためのインクジェットヘッドのノズルサイズが相対的に小さくなるためにノズル詰まりや凝集といった問題が生じやすい。すなわち、ノズルから１ｐｌ～２ｐｌといった非常に小さな液滴を吐出し得るインクジェット装置を用意することは非常に負担である。

これに対して、本実施の形態のように、波長変換部４０を設けるセル１０－１の開口部を大きくすれば、例えば４ｐｌ程度の液滴でもセル１０－１内に確実に液滴を着弾させることができ、３００ＰＰＩ程度のディスプレイパネルの製造を容易化できる。まとめると、本実施の形態の構成によれば、要求される着弾精度が緩和され、及び、小滴要求が緩和される。

例えば、８０ＰＰＩのディスプレイパネルであれば、各セルの大きさが比較的大きいため、ＱＤを含むインクをセル内に吐出できる。一方、３００ＰＰＩのディスプレイパネルの場合、各セルの大きさが比較的小さいため、ＱＤを含むインクをセル内に吐出することが困難になる。そのため、本開示のようにセル１０－１をセル１０－２、１０－３よりも大きくすれば、３００ＰＰＩのようなセルが小さいディスプレイパネルでも、セル１０－１内に液滴６０を収めることができる。

また、本実施の形態では、セル１０－１の面積を大きくしたので、セル１０－１のＺ方向の厚さを厚くしなくてもセル１０－１内の波長変換部４０の体積を確保して十分な色変換を行うことができる。そのため、インクジェットヘッドの吐出周波数に対して印刷物の搬送速度を速めることが可能となり、生産タクトを高めることができる。また、本実施の形態の構成は、ディスプレイパネル１００を薄くできるというメリットもある。

本実施の形態では、セル１０－１の光透過膜５０を凹ませることでセル１０－１からの出射光を集光しているので、光透過膜５０の外側にマイクロレンズを設ける場合と比較して、構成を簡単化でき、薄型のディスプレイパネルを実現できる。

さらに、そもそもＬＥＤの光は直進性が高く、視聴者に精細なドットを供給できるといったメリットがあるが、セル１０－１では光拡散粒子４２が混入されているので光の直進性が失われるのでこのメリットが失われるおそれがある。これに対して、本実施の形態によれば、波長変換部４０によって広角とされた光を凹状の光透過層５０によって直進方向に集光できるので、視聴者から見たドットの滲みを抑制できる。

図４Ａ－図４Ｃは、想定し得る波長変換部４０の量を示す断面図である。波長変換部４０の上面は、図４Ａのように光透過膜５０の下面に一部接する量でもよく、図４Ｂのように光透過膜５０の下面から離れていてもよく、図４Ｃのように光透過膜５０の下面のほぼ全部に接してもよい。また、図４Ｄに示したように、光透過膜５０の下面は平坦でもよく、要は、光透過膜５０全体として凹レンズ効果を有すればよい。図４Ａ－図４Ｄのいずれの場合でも、光透過膜５０の凹レンズ効果によりセル１０－１からの出射光を集光して発光効率を高めることができる。

＜２－２＞ディスプレイパネルの製造方法
ここでは、ディスプレイパネル１００の製造方法について説明する。

図５は、ディスプレイパネル１００の製造の流れを示すフローチャートである。

先ず、ステップＳ１１において、光源を形成する。具体的には、接合、転写、レーザリフトオフ、ＣＭＯＳプロセス等の工法を用いて光源を形成する。

次いで、ステップＳ１２において、フォトリソグラフィ法により複数のセルを形成する。具体的には、レジスト塗布、露光、現像の処理を順次行うことで、複数のセルを形成する。セルは、光源に対してディスプレイパネル１００のパネル前面側に形成する。このとき、波長変換部４０を設けるセル１０－１の開口部の大きさを、波長変換部４０を設けないセル１０－２、１０－３の開口部よりも大きくする。

光源及びセルは、例えば半導体製造装置を用いて形成できる。本開示では、光源及びセルを形成する方法は特に限定されるものではなく、既知の様々な技術を適用可能である。

次いで、ステップＳ１３において、インクジェット装置によりセル１０－１内に波長変換部４０を形成する。具体的には、先ず、インクジェット装置によって波長変換部４０の基になるインクの液滴をセル１０－１内に吐出する印刷工程を行い、次いで、インクの溶剤を真空中で乾燥させる。これにより、波長変換部４０が形成される。

次いで、ステップＳ１４において、光透過層５０を貼着等により形成する。なお、図７に示したように、光透過層５０の下層側にＴＥＦ等の光透過層５１をさらに設ける場合には、例えばインクジェット装置又はスピンコートにより光透過層５１を形成しこれを紫外線照射等により固め、その後に例えばフィルムからなる光透過層５０を貼着等により形成すればよい。光透過層５０、５１のうちのいずれか一方のみを形成する場合には、いずれかの一方の層の製造工程のみを行えばよい。

＜３＞他の実施の形態
上述の実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することの無い範囲で、様々な形で実施することができる。

上述の実施の形態では、光源としてμＬＥＤ２０－１、２０－２、２０－３を用いた場合について述べたが、これに限らず、光源としてＬＥＤ、ＯＬＥＤ又はＧａＮを用いた場合でも同様の効果を得ることができる。

上述の実施の形態では、３つのセル１０－１、１０－２、１０－３のうち１つのセル１０－１に波長変換部４０が設けられており、この波長変換部４０が設けられた１つのセル１０―１の開口部の大きさを波長変換部４０が設けられていない他のセル１０－２、１０－３の開口部よりも大きくする場合について述べたが、これに限らない。例えば３つのセルのうち２つのセルに波長変換部が設けられている場合には、波長変換部が設けられた２つのセルの開口部の大きさを波長変換部が設けられていない他の１つのセルの開口部よりも大きくすればよい。

図６は、その一例を示す断面図である。図６の例において、ディスプレイパネル２００は、光源としてＯＬＥＤ２１－１、２１－２、２１－３が用いられている。ＯＬＥＤ２１－１、２１－２、２１－３からはＢ色光が出力される。セル１１－１にはＢ色光をＲ色光に変換する波長変換部４０が設けられており、セル１１－２にはＢ色光をＧ色光に変換する波長変換部４０ａが設けられており、セル１１－３には波長変換部が設けられていない。波長変換部４０、４０ａが設けられているセル１１－１、１１－２の開口部は波長変換部が設けられていないセル１１－３の開口部よりも大きい。これにより、セル１１－１、１１－２の開口部を覆う位置の光透過層５０はセル１１－３の開口部を覆う位置の光透過層５０よりもセルの内方に大きく撓む。この結果、光透過膜５０の凹レンズ効果によりセル１１－１、１１－２からの出射光を集光できるので、波長変換部４０、４０ａによる光の拡散を抑制して発光効率を高めることができる。なお、図では、ＯＬＥＤが３つに分かれているがＯＬＥＤ２１を、３つのセル１１－１、１１－２、１１－３に跨る１つのＯＬＥＤに代えてもよい。

要は、本開示においては、３色のサブピクセルのそれぞれに対応して設けられ、発光源からの光を入射して出射する第１、第２及び第３のセルのうち少なくとも１つのセル内には波長変換部が設けられており、かつ、第１、第２及び第３のセルのうち少なくとも１つのセル内には波長変換部が設けられていない場合において、内部に波長変換部が設けられているセルの光出射口を、内部に波長変換部が設けられていないセルの光出射口よりも大きくすればよい。

上述の実施の形態では、例えばフィルムからなる１層の光透過層５０がセル１０の光出射口を覆っている場合について述べたが、これに限らず、光透過層は複数の層を含んでいてもよい。図７は、その一例を示す断面図である。図３との対応部分に同一符号を付して示す図７において、ディスプレイパネル３００は、ポリマーのフィルムからなる光透過層５０に加えて、樹脂のＴＦＥ膜からなる光透過層５１が形成されている。ＴＦＥ膜は、インクジェットやスピンコート等の工法によりベタ膜として塗布されるのが好ましい。ベタ膜として塗布される場合、開口部の大きいセル１０－１においてＴＦＥ膜が凹み易くなるからである。なお、光透過層５０と光透過層５１の屈折率が異なる構成とすることで、よりレンズ効果を発現して光の集光性を高める効果を得ることができる。

また、図７の例では、光透過層５０、５１は２層であるが、光透過層は３層以上でもよい。光透過層としては、フィルム、ＴＦＥ、ＩＴＯ、ガラス及び又はカラーフィルター等を用いることができる。光透過層としてカラーフィールターを用いれば、カラーフィルターによって色の調整を行うことが可能となる。光透過層は、波長変換部が設けられたセルの開口部において凹むことができる程度の可撓性のある材質及び厚さを有する必要がある。

実際上、光透過層５０がポリマーからなるフィルムの場合、フィルムの厚みは１００μｍ以下であることが好ましい。また、光透過層５０が樹脂からなるＴＦＥ膜の場合、ＴＦＥ膜の乾燥後の厚みが１００μｍ以下であることが好ましい。このようにすることで、光透過膜５０が凹み易くなり、レンズ効果が得られ易くなる。

図３との対応部分に同一符号を付して示す図８に示したように、ディスプレイパネル４００は、実施の形態の構成に加えて、セル１０―１、１０－２、１０－３の光の出射側にマイクロレンズ７１、７２、７３を有してもよい。また、図３との対応部分に同一符号を付して示す図９に示したように、ディスプレイパネル５００は、実施の形態の構成に加えて、セル１０―１、１０－２、１０－３の光の出射側及び入射側にマイクロレンズ７１、７２、７３、７４、７５、７６を有してもよい。このような構成では、図３の構成と比較してマイクロレンズを設ける分、ディスプレイパネル４００、５００が厚くなり、かつ、製造が複雑化するおそれがある。一方で、マイクロレンズによる集光によりさらに発光効率を高める効果を得ることができる。

このようにマイクロレンズを用いて集光性を高める場合においても本開示は有効である。すなわち、光透過層５０のレンズ効果を用いて光を集光させることで、新たに設けたマイクロレンズ７１－７６の集光効果を更に高めることができる。また、マイクロレンズ７１－７６への依存度を低減するため、例えばマイクロレンズの厚みを減らすことで薄型化を図れる等の効果がある。

上述の実施の形態では、波長変換部４０を設けるセル１０－１が断面視において長方形形状である例を示したが、図１０及び図１１に示したように、波長変換部を設けるセル１０－１が断面視において台形形状であってもよい。特に、図１０に示したように、セル１０－１を光の出射口に向かって広がるような台形形状とすれば、図３のような直方体形状や図１１のような台形形状と比較して、セル１０－１からの光の出射量が増えるので、より発光効率が高まる。さらに、図１０の構成を採用すれば、開口部の面積も大きいので、セル１０－１への波長変換部を形成するためのインクの着弾も容易となる。一方、図１１のように、セル１０－１を光の出射口に向かって狭まるような台形形状とすれば、集光性が高まるといったメリットがある。

上述の実施の形態では、１ピクセルを構成するＲ、Ｇ、Ｂの各セルが平面視において図２に示したように配置されている例を示したが、Ｒ、Ｇ、Ｂの各セルの配置はこれに限らず、例えば図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃ又は図１２Ｄに示したように配置されていてもよい。なお、図１２Ａ、図１２Ｃ及び図１２Ｄでは、Ｒのセルに波長変換部が設けられ、ＲのセルがＧ及びＢのセルよりも大きくされている。図１２Ｂでは、Ｒ及びＧのセルに波長変換部が設けられ、Ｒ及びＧのセルがＢのセルよりも大きくされている。

さらに、Ｒ、Ｇ、Ｂの各セルの平面形状は、長方形、円形又は多角形等、様々な形状であってよい。図１３Ａ、図１３Ｂ及び図１３Ｃは、Ｒ、Ｇ、Ｂの各セルの平面形状が六角形である例を示す。なお、図１３Ａでは、Ｒ及びＧのセルに波長変換部が設けられ、Ｒ及びＧのセルがＢのセルよりも大きくされている。図１３Ｂ及び図１３Ｃでは、Ｒのセルに波長変換部が設けられ、ＲのセルがＧ及びＢのセルよりも大きくされている。

さらに、本開示の構成は、図１４に示したように、２ピクセルでＲ、Ｇ、Ｂが構成されるセル配置にも適用可能である。図１４において、第１ピクセルはＲのセルとＧのセルで構成されており、第２ピクセルはＲのセルとＢのセルで構成されている。この構成において、Ｒのセルに波長変換部が設けられる場合、ＲのセルをＧ及びＢのセルよりも大きくすればよい。

さらに、本開示の構成は、図１５に示したように、ラインバンクタイプのセル配置にも適用可能である。図１５の例では、Ｒのセルに波長変換部が設けられており、ＲのセルがＧ及びＢのセルよりも大きくされている。

さらに、本開示の構成は、図１６に示したように、ペンタイルタイプのセル配置にも適用可能である。図１６の例では、Ｒのセルに波長変換部が設けられており、ＲのセルがＧ及びＢのセルよりも大きくされている。

さらに、本開示の構成は、図１７に示したようなセル配置にも適用可能である。図１７の例では、Ｒ及びＧのセルに波長変換部が設けられており、Ｒ及びＧのセルがＢのセルよりも大きくされている。

上述の実施の形態では、波長変換材としてＱＤ４１を用いた場合について述べたが、本開示の構成はこれに限らず、波長変換材として例えば無機蛍光体又は有機蛍光体等を用いることもできる。波長変換材としてＱＤ４１以外のものを用いた場合でも上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。特に、波長変換材がインクジェット装置による着弾により形成される場合、上述の実施の形態と同様に、生産性の低下を抑制できるといった効果を得ることができる。または、特に波長変換部４０に光拡散粒子４２が含まれている場合に、上述の実施の形態と同様に、画質の低下及び生産性の低下を抑制できるといった効果を得ることができる。

波長変換部４０は、インクジェット工法に限らず、メタルマスク等を介した蒸着やスピンコートや転写等の工法を用いて形成するようにしてもよい。

＜４＞まとめ
以上説明したように、本実施の形態のディスプレイパネル１００は、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれに対応する第１、第２及び第３のセル１０－１、１０－２、１０－３のうち少なくとも１つのセル１０－１は、波長変換部４０を有し、第１、第２及び第３のセル１０－１、１０－２、１０－３のうち少なくとも１つのセル１０－２、１０－３は、波長変換部４０を有さず、波長変換部４０を有するセル１０－１の光出射口は、波長変換部４０を有さないセル１０－２、１０－３の光出射口よりも大きい。

これにより、インクジェット工法によってセル１０－１にインクの状態の波長変換部４０を吐出する場合に、セル１０－１内にインクを着弾させ易くなる。この結果、要求されるインクの着弾精度又はインクの小滴化への要求が緩和されるので、生産性の低下が抑制される。

さらに、波長変換部４０を有するセル１０－１の光出射口を覆う光透過層５０は、波長変換部４０を有さないセル１０－２、１０－３の光出射口を覆う光透過層５０よりも、セルの内方に向かっての凹み量が大きくされているので、レンズ効果により、波長変換部４０を有するセル１０－１からの出射光の向きと、波長変換部４０を有さないセル１０－１、１０－２からの出射光の向きとの差異を小さくでき、この結果、波長変換部４０を用いた場合における、画質の低下を抑制できる。

本開示のディスプレイパネル及びディスプレイパネルの製造方法は、セル内にＱＤ等の波長変換材を含む波長変換部を設ける場合に好適である。

１０、１０－１、１０－２、１０－３ セル
２０、２０－１、２０－２、２０－３ μＬＥＤ
３０ バンク
４０、４０ａ 波長変換部
４１、４１ａ ＱＤ
４２、４２ａ 光拡散粒子
４３ 媒体
５０、５１ 光透過層
６０ 液滴
７１～７６ マイクロレンズ
１００、２００、３００、４００、５００ ディスプレイパネル

Claims (9)

1. ＲＧＢの３色のサブピクセルから構成されたピクセルを複数有するディスプレイパネルであって、
   発光源と、
   前記３色の前記サブピクセルのそれぞれに対応して設けられ、前記発光源からの光を入射して出射する第１、第２及び第３のセルと、
   を有し、
   前記第１、第２及び第３のセルのうち少なくとも１つのセルは、波長変換部を有し、前記第１、第２及び第３のセルのうち少なくとも１つのセルは、波長変換部を有さず、
   前記波長変換部を有するセルの光出射口は、前記波長変換部を有さないセルの光出射口よりも大きい、
   ディスプレイパネル。
2. 前記第１、第２及び第３のセルの光出射口を覆う光透過層をさらに備え、
   前記波長変換部を有するセルの光出射口を覆う前記光透過層は、前記セルの内方に向かって凹んでいる、
   請求項１に記載のディスプレイパネル。
3. 前記波長変換部を有するセルの光出射口を覆う前記光透過層は、前記波長変換部を有さないセルの光出射口を覆う前記光透過層よりも、前記セルの内方に向かっての凹み量が大きい、
   請求項１に記載のディスプレイパネル。
4. 前記波長変換部は、光拡散粒子を含む、
   請求項１に記載のディスプレイパネル。
5. 前記光透過層の光屈折率と前記波長変換部の光屈折率は異なる、
   請求項１に記載のディスプレイパネル。
6. 前記セルのうち少なくとも前記波長変換部を有するセルは、断面視において台形形状である、
   請求項１に記載のディスプレイパネル。
7. 前記台形形状は、光の出射口に向かって広がるような形状である、
   請求項６に記載のディスプレイパネル。
8. 前記セルにおける前記発光源からの光の入射側及び又は出射側には、マイクロレンズが設けられている、
   請求項１に記載のディスプレイパネル。
9. ディスプレイパネルの製造方法であって、
   光源を形成するステップと、
   前記光源に対して前記ディスプレイパネルの前面側に複数のセルを形成するステップと、
   インクジェット装置を用いて前記複数のセルのうちの所定のセル内に波長変換部を形成するステップと、
   前記セルに対して前記ディスプレイパネルの前面側に前記セルの光出射口を覆う光透過層を形成するステップと、
   を含み、
   前記複数のセルを形成するステップでは、前記波長変換部を形成するセルの開口部の大きさを、前記波長変換部を形成しないセルの開口部よりも大きくする、
   ディスプレイパネルの製造方法。

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