TW202424541A - 顯示裝置 - Google Patents

Abstract

提供一種散熱性優異的顯示裝置。黑色矩陣基板(3)包含有：透明基板(31)，具有第1主面及第2主面；黑色矩陣(32)，設置於第1主面上，具有複數個第1貫通孔；樹脂層(34)，設置於黑色矩陣(32)上，在第1貫通孔的位置分別具有第2貫通孔；及反射層(35)，至少將第2貫通孔之每一者的側壁與樹脂層(34)的上面局部地覆蓋；反射層(35)中覆蓋樹脂層(34)的上面的部分，其算術平均高度S _a係在40至650nm的範圍內，峰度S _ku係3以上。

Description

顯示裝置

本發明係關於顯示裝置。

顯示裝置中，有時會設置將像素或子像素彼此劃分之間隔壁(參照專利文獻1及2)。間隔壁係例如能夠有效率地利用光、或防止混色。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2018-189920號公報[專利文獻2]日本特開2015-064391號公報

[發明欲解決之課題]

本發明之目的在於提供一種散熱性優異之顯示裝置。

根據本發明的一態樣，提供一種黑色矩陣基板，包含有： 透明基板，具有第1主面及第2主面； 黑色矩陣，設置於前述第1主面上，具有複數個第1貫通孔；樹脂層，設置於前述黑色矩陣上，在前述複數個第1貫通孔的位置分別具有複數個第2貫通孔；及反射層，至少將前述複數個第2貫通孔之每一者的側壁與前述樹脂層的上面局部地覆蓋；前述反射層中覆蓋前述上面的部分，其算術平均高度S _a係在40至650nm的範圍內，峰度S _ku係3以上。

在此，「算術平均高度S _a」係JIS B0681-2：2018中所定義之表面性狀參數。又，「峰度S _ku」係JIS B0681-2：2018中所定義之表面性狀參數。此外，JIS B0681-2：2018係與ISO25178-2對應。

根據本發明的其他態樣，提供如上述態樣之黑色矩陣基板，其中前述反射層中覆蓋前述側壁的部分，其算術平均高度S _a在40至650nm的範圍內，峰度S _ku為3以上。

根據本發明的另一態樣，提供如上述態樣中任一者的黑色矩陣基板，其中前述反射層進一步部分地覆蓋前述黑色矩陣。

根據本發明的另一態樣，提供如上述態樣中任一者的黑色矩陣基板，其進一步含有複數個波長轉換層，該複數個波長轉換層分別設置於前述複數個第2貫通孔的至少一部分中。

根據本發明的另一態樣，提供如上述態樣中任一者的黑色矩陣基板，其進一步包含濾色片，該濾色片含有分別配置在前述複數個第1貫通孔的至少一部分的位置之複數個著色層。

根據本發明的另一態樣，提供如上述態樣中任一者的黑色矩陣基板，其中前述反射層係含有由金屬或合金所構成的層。

根據本發明的另一態樣，提供一種顯示裝置，其具備：如上述態樣中任一者的黑色矩陣基板；調光裝置，設置成與前述第1主面相向；及接著層，存在於前述黑色矩陣基板與前述調光裝置之間，將該等貼合。

根據本發明的另一態樣，提供如上述態樣之顯示裝置，其進一步具備：散熱體，位於前述黑色矩陣基板與前述調光裝置與前述接著層之積層體的外部；及傳熱體，將熱從前述反射層朝前述散熱體引導。

根據本發明的另一態樣，提供如上述態樣之顯示裝置，其中前述散熱體包含有背面散熱體，該背面散熱體係設置成中間隔著前述調光裝置及前述接著層而與前述黑色矩陣基板相向。

根據本發明的另一態樣，提供如上述態樣之顯示裝置，其中前述背面散熱體係設置於前述調光裝置上之背面散熱層。

根據本發明的另一態樣，提供如上述態樣中任一者的顯示裝置，其中於前述調光裝置設有1個以上的貫通孔，前述傳熱體至少局部地位於前述1個以上的貫通孔內。

根據本發明的另一態樣，提供如上述態樣中任一者的顯示裝置，其中前述調光裝置包含有複數個發光元件。

根據本發明的另一態樣，提供如上述態樣中任一者的顯示裝置，其中前述調光裝置包含有複數個發光二極體。

根據本發明，提供一種散熱性優異的顯示裝置。

[用以實施發明的形態]

以下，針對本發明的實施形態，一邊參照圖式一邊進行說明。以下說明的實施形態係使上述態樣中任一者更具體化。以下記載的事項係可單獨或組合複數而組入上述態樣的每一者。

又，以下所示的實施形態係例示用以將本發明的技術思想具體化之構成，本發明的技術思想並不受下述之構成構件的材質、形狀及構造等所限定。本發明的技術思想，在申請專利範圍記載的請求項所規定之技術範圍內，可進行各種變更。

此外，關於具有相同或類似的功能之要素，在以下參考的圖式中標註相同的參考符號，並省略重複的說明。又，圖面是示意的，某個方向的尺寸與其他方向的尺寸之關係、及某個構件的尺寸與其他構件的尺寸之關係等，可與現實的不同。

＜1＞第1實施形態圖1係表示本發明的第1實施形態之顯示裝置的一部分之平面圖。圖2係圖1所示之顯示裝置的等效電路圖。圖3係沿著圖1所示之顯示裝置的III-III線之剖面圖。圖4係沿著圖1所示之顯示裝置的IV-IV線之剖面圖。此外，圖1中，虛線所包圍的區域係如後述，表示黑色矩陣32所具有之第1貫通孔在透明基板31側的開口。

圖1至圖4所示的顯示裝置1A係能夠進行利用主動矩陣驅動方式的彩色顯示，各子像素係含有發光二極體(LED)的Micro LED顯示器。

此外，各圖中，X方向及Y方向係相對於顯示裝置1A的顯示面平行且彼此交叉的方向。根據一例，X方向及Y方向係相對彼此呈垂直。又，Z方向係相對於X方向及Y方向垂直的方向。亦即，Z方向係顯示裝置1A的厚度方向。

顯示裝置1A係如圖2所示，包含有：影像信號線VSL、電源線PSL、掃描信號線SSL、像素PX、影像信號線驅動器VDR和掃描信號線驅動器SDR。

影像信號線VSL及電源線PSL係分別沿Y方向延伸，且沿X方向交替排列。掃描信號線SSL係分別沿X方向延伸，且沿Y方向排列。

像素PX係沿X方向及Y方向排列。各像素PX包含有第1子像素PXR、第2子像素PXG和第3子像素PXB。第1子像素PXR、第2子像素PXG及第3子像素PXB係對應於影像信號線VSL與掃描信號線SSL的交叉部而排列。

第1子像素PXR、第2子像素PXG及第3子像素PXB係射出不同顏色的光。在此，作為一例，設成第1子像素PXR、第2子像素PXG及第3子像素PXB，分別射出紅色光、綠色光及藍色光。

各像素PX中，第1子像素PXR、第2子像素PXG及第3子像素PXB係沿X方向依序排列。各像素PX中之第1子像素PXR、第2子像素PXG及第3子像素PXB的排列順序可變更。

又，在此，第1子像素PXR、第2子像素PXG及第3子像素PXB形成了條紋(stripe)排列。第1子像素PXR、第2子像素PXG及第3子像素PXB亦可形成三角形(delta)排列及馬賽克(mosaic)排列等其他的排列。

第1子像素PXR、第2子像素PXG及第3子像素PXB的每一者包含有發光元件D、驅動控制元件DR、開關SW和電容器C。

發光元件D為發光二極體。發光二極體例如係由無機物構成的發光二極體。由無機物構成的發光二極體，例如係藉由將具有與此等同樣的層構造之積層體單片化成複數個部分而獲得。發光元件D也可以是由有機物構成的發光二極體亦即電致發光元件(electroluminescence element)。發光元件D的陰極與接地電極連接。在此，作為一例，發光元件D係由無機物構成，且為射出藍色光之藍色發光二極體。

驅動控制元件DR及開關SW為場效電晶體。在此，驅動控制元件DR為p通道薄膜電晶體，開關SW為n通道薄膜電晶體。驅動控制元件DR的閘極連接至開關SW的汲極，源極連接至電源線PSL，汲極連接至發光元件D的陽極。開關SW的閘極連接至掃描信號線SSL，源極連接至影像信號線VSL。

電容器C例如為薄膜電容器。電容器C的一電極連接至驅動控制元件DR的閘極，另一電極連接至電源線PSL。

第1子像素PXR進一步包含圖3及圖4所示之第1波長轉換層36R及第1著色層33R。

第1波長轉換層36R係設置成與第1子像素PXR的發光元件D相向。第1波長轉換層36R將第1子像素PXR的發光元件D所射出的光轉換為特定顏色的第1光。第1波長轉換層36R例如將第1子像素PXR的發光元件D射出的藍色光轉換為紅色光。

第1著色層33R係設置成中間隔著第1波長轉換層36R而與第1子像素PXR的發光元件D相向。第1著色層33R係使藉第1波長轉換層36R進行波長轉換後的光透射，並吸收未藉第1波長轉換層36R進行波長轉換的光。第1著色層33R例如為使藉第1波長轉換層36R進行波長轉換後的紅色光透射，並吸收未藉第1波長轉換層36R進行波長轉換的藍色光等的紅色著色層。

第2子像素PXG進一步包含有圖3所示之第2波長轉換層36G及第2著色層33G。

第2波長轉換層36G係設置成與第2子像素PXG的發光元件D相向。第2波長轉換層36G係將第2子像素PXG的發光元件D射出的光轉換為顏色與第1光不同的第2光。第2波長轉換層36G例如將第2子像素PXG的發光元件D射出的藍色光轉換為綠色光。

第2著色層33G係設置成中間隔著第2波長轉換層36G而與第2子像素PXG的發光元件D相向。第2著色層33G係使藉第2波長轉換層36G進行波長轉換後的光透射，並吸收未藉第2波長轉換層36G進行波長轉換的光。第2著色層33G例如為使藉第2波長轉換層36G進行波長轉換後的綠色光透射，並吸收未藉第2波長轉換層36G進行波長轉換的藍色光等的綠色著色層。

第3子像素PXB進一步含有圖3所示之基底層33B及填充層36B。

填充層36B設置成與第3子像素PXB的發光元件D相向。填充層36B例如為無色透明的層。填充層36B可省略。

基底層33B設置成中間隔著填充層36B而與第3子像素PXB的發光元件D相向。基底層33B係讓第3子像素PXB的發光元件D射出的光作為第3光而透射。基底層33B例如係使第3子像素PXB的發光元件D射出的藍色光透射之無色的光透射層或藍色著色層。

影像信號線驅動器VDR及掃描信號線驅動器SDR係如圖2所示，以COG(chip on glass；晶片玻璃接合)方式安裝在顯示面板。影像信號線驅動器VDR及掃描信號線驅動器SDR亦可以TCP(tape carrier package；帶載體封裝)方式安裝來取代COG安裝。

於影像信號線驅動器VDR連接有影像信號線VSL和電源線PSL。影像信號線驅動器VDR係將電壓信號作為影像信號輸出至影像信號線VSL。

於掃描信號線驅動器SDR連接有掃描信號線SSL。掃描信號線驅動器SDR係將電壓信號作為掃描信號輸出至掃描信號線SSL。電源線PSL亦可取代連接至影像信號線驅動器VDR，而改連接至掃描信號線驅動器SDR。

針對顯示裝置1A，更詳細地進行說明。顯示裝置1A係如圖3及圖4所示，包含有調光裝置2A、黑色矩陣基板3和接著層4。

調光裝置係朝黑色矩陣基板射出光，並可將該光的強度及射出該光的時間之至少一者，依每個像素或每個子像素進行調節之裝置。圖3及圖4所示的調光裝置2A包含有：基板21；半導體層22；導體層23A、23B、23C及23D；絕緣層24A、24B及24C；發光元件25；間隔壁層26；填充層27；以及導體層28。

基板21例如為包含有玻璃基板等的絕緣基板。基板21亦可進一步包含有底塗層(undercoat layer)，該底塗層係設置在與絕緣基板的黑色矩陣基板3相向的主面。底塗層例如為依序積層在絕緣基板上之氮化矽層與氧化矽層的積層體。基板21也可以是矽基板等的半導體基板。基板21可為硬質，也可為可撓性。

半導體層22係排列在基板21之與黑色矩陣基板3相向的主面上。半導體層22例如為多晶矽層。半導體層22係構成了驅動控制元件DR或開關SW之薄膜電晶體的半導體層。各半導體層22包含有源極及汲極、與存在於該等之間的通道區域。

導體層23A係設置在基板21的上述主面上之導體圖案。導體層23A構成了影像信號線VSL、電源線PSL、源極電極SE、汲極電極DE及電容器C的下部電極(未圖示)。源極電極SE及汲極電極DE分別連接至半導體層22的源極及汲極。導體層23A係由金屬或合金構成。導體層23A可具有單層構造，也可具有多層構造。

絕緣層24A覆蓋著導體層23A與基板21的上述主面。絕緣層24A例如可使用TEOS(tetraethyl orthosilicate：四乙基正矽酸鹽)來形成。構成驅動控制元件DR或開關SW之各薄膜電晶體的閘極絕緣膜係絕緣層24A的一部分。又，各電容器C的介電體層係絕緣層24A的另一部分。

導體層23B係設置在絕緣層24A上的導體圖案。構成驅動控制元件DR或開關SW之各薄膜電晶體的閘極電極GE係導體層23B的一部分。各閘極電極GE係中間隔著絕緣層24A而與半導體層22的通道區域相向。又，各電容器C的上部電極(未圖示)為導體層23B的另一部分。各上部電極係中間隔著絕緣層24A而與包含有該上部電極之電容器C的下部電極相向。導體層23B係由金屬或合金所構成。導體層23B可具有單層構造，也可具有多層構造。

絕緣層24B係覆蓋著導體層23B與絕緣層24A。絕緣層24B係層間絕緣膜。絕緣層24B例如為由氧化矽等無機絕緣體構成。由無機絕緣體構成的絕緣層，例如可藉由電漿CVD(chemical vapor deposition；化學氣相沈積)法成膜。

如圖4所示，導體層23C係設置於絕緣層24B上的導體圖案。導體層23C構成了掃描信號線SSL。源極電極SE及汲極電極DE亦可設置於絕緣層24B上來取代設置於絕緣層24A上。亦即，也可利用導體層23C來構成掃描信號線SSL與源極電極SE及汲極電極DE。

絕緣層24C覆蓋著導體層23C和絕緣層24B。絕緣層24C為鈍化膜(passivation film)。絕緣層24C例如為由氮化矽等的無機絕緣體構成。

導體層23D係設置於絕緣層24C上之導體圖案。導體層23D係與第1子像素PXR、第2子像素PXG及第3子像素PXB對應而構成朝X方向及Y方向排列的電極墊。由絕緣層24A、24B及24C構成的積層體在與驅動控制元件DR的汲極連接之汲極電極DE的位置設有貫通孔。各電極墊係透過該貫通孔而與汲極電極DE連接。導體層23D例如由金屬或合金構成。導體層23D可具有單層構造，也可具有多層構造。

各電極墊之朝向相對於Z方向呈垂直之平面的正投影的輪廓，係與設置於該電極墊上之發光元件25之朝前面的平面的正投影分開，並且包圍著該正投影。亦即，與發光元件25相比較，電極墊在與Z方向呈垂直之方向的尺寸較大。因此，電極墊也可發揮作為將朝基板21行進的光加以反射之反射層的作用。也可不使電極墊擔負作為該反射層的作用。於此情況下，發揮該作用的反射層可與電極墊分開設置，也可不設置。

圖3至圖4所示之發光元件25，係圖2所示之發光元件D。發光元件25配置於電極墊上。

發光元件25在此係由無機物構成的發光二極體。此外，含有發光二極體作為發光元件25之基板，有時也稱為「LED基板」。

發光元件25係具有複數層例如包含第1層251、第2層252及第3層253的多層構造。在此，發光元件25所包含之層的積層方向為Z方向。此積層方向亦可相對於Z方向垂直。

各發光元件25含有陽極及陰極。發光元件25係於一面具有陽極和陰極。發光元件25的陽極係透過未圖示的接合引線(bonding wire)而連接至電極墊。在發光元件25於一面具有陽極，且另一面具有陰極之情況下，發光元件25對電極墊的接合與陽極對電極墊的連接，也可藉由將導電糊等導電材料用作為接合材的晶粒接合(die bonding)來進行。在發光元件25於一面具有陽極和陰極的情況下，也可省略導體層28，並且在絕緣層24C上進一步設置與發光元件25的陰極連接用之電極墊，將與此等電極墊連接的配線進一步設置於絕緣層間，藉由覆晶接合來進行發光元件25對電極墊及導體層28的接合、與陽極及陰極對電極墊的連接。

發光元件25在X方向及Y方向的尺寸，較佳為在1至100μm的範圍內，更佳為在5至80μm的範圍內，再更佳為在10至60μm的範圍內。發光元件25在Z方向的尺寸較佳為在1至20μm的範圍內，更佳為在1至15μm的範圍內，再更佳為在1至10μm的範圍內。

間隔壁層26係設置在絕緣層24C上。間隔壁層26係於電極墊的位置具有貫通孔。發光元件25分別位於該等貫通孔內。間隔壁層26例如由樹脂構成。此種間隔壁層26係可藉由使用感光性樹脂的光微影形成。間隔壁層26也可包含具有貫通孔的樹脂層、與覆蓋該等貫通孔的側壁和任意地覆蓋樹脂層的上面之反射層。反射層可具有單層構造，也可具有多層構造。反射層所包含的層例如為金屬、合金或透明介電體。間隔壁層26可省略。

填充層27埋入發光元件25與間隔壁層26之間的間隙。填充層27係讓發光元件25射出的光透射之光透射層。又，填充層27也發揮作為保護發光元件25及其與電極的接合部等之保護層的作用。填充層27例如由樹脂構成。填充層27的折射率較佳為與構成間隔壁層26表面之材料的折射率不同。

導體層28設置於間隔壁層26及填充層27上。發光元件25的陰極係與導體層28連接。在導體層28係由導電性透明氧化物構成的情況下，可設置成覆蓋發光元件25的陰極全體。在導體層28係由金屬或合金構成的情況下，較佳為設置成將發光元件25的陰極局部地覆蓋。

黑色矩陣基板3係與調光裝置2A相向。具體而言，黑色矩陣基板3係在中間隔著發光元件25等而與基板21相向。

黑色矩陣基板3包含有：透明基板31、黑色矩陣32、樹脂層34、反射層35、含有第1著色層33R及第2著色層33G的濾色片、基底層33B、第1波長轉換層36R、第2波長轉換層36G和填充層36B。

透明基板31具有可視光透射性。透明基板31例如為無色的基板。透明基板31可具有單層構造，也可具有多層構造。透明基板31例如由玻璃、透明樹脂或其等的組合所構成。透明基板31可為硬質，也可為可撓性。透明基板31具有與調光裝置2A相向之第1主面、和為其背面之第2主面。

黑色矩陣32係設在透明基板31的第1主面上。黑色矩陣32係遮住可視光的黑色層。黑色矩陣32例如由含有黏結劑樹脂(binder resin)和著色劑的混合物所構成。著色劑例如為黑色顏料、或藉由減法混色而呈現黑色之顏料的混合物，例如為含有藍色顏料、綠色顏料及紅色顏料之混合物。根據一例，黑色矩陣32係含有石墨、石墨烯片及奈米碳管的碳材料之層。根據其他例，黑色矩陣32係鉻層與氧化鉻層之積層體。

黑色矩陣32係在發光元件25的位置具有第1貫通孔。各第1貫通孔在透明基板31側的開口，相較於發光元件25，垂直於Z方向的方向的尺寸較大。

在此，第1貫通孔在透明基板31側的開口，係如圖1中的虛線所示，具有朝Y方向延伸的形狀。黑色矩陣32中與像素PX對應的各部分係包含設置於第1子像素PXR的位置之第1貫通孔、設置於第2子像素PXG的位置之第1貫通孔及設置於第3子像素PXB的位置之第1貫通孔，且此等三個第1貫通孔係朝X方向排列。分別由此等三個第1貫通孔構成的複數個第1貫通孔群係朝X方向及Y方向排列。沿X方向相鄰之第1貫通孔群間的距離比相同的貫通孔群所包含之第1貫通孔間的距離還大。沿Y方向相鄰之第1貫通孔群間的距離也比相同的貫通孔群所包含之第1貫通孔間的距離還大。

黑色矩陣32的開口率較佳為在5至66%的範圍內，更佳為在5至40%的範圍內，再更佳為在5至20%的範圍內。由無機物構成的發光二極體，即便在光射出面小的情況下也可明亮地發光，而且長壽。因此，在發光元件25為由無機物構成的發光二極體之情況，也可使黑色矩陣32的開口率縮小，可進行明亮的顯示。且當使黑色矩陣32的開口率變小時，可抑制外光的反射，可顯示深度更強的黑色，因此，可實現更高的對比。

黑色矩陣32的厚度，較佳為在0.1至30μm的範圍內，更佳為在1至15μm的範圍內，又更佳為在1至5μm的範圍內。厚的黑色矩陣32，在達成高遮光性方面是有利的。但是，一旦加厚黑色矩陣32時，在對由感光性黑色組成物構成的塗膜進行圖案曝光時，光無法以足夠的強度到達塗膜的深部，有可能無法達到高的形狀精度。

樹脂層34係如圖3及圖4所示，設置於黑色矩陣32上。根據一例，樹脂層34為透明。於此情況，樹脂層34也可著色，也可為無色。樹脂層34亦可具有光散射性。透明的樹脂層34，例如假定膜厚為5μm時，朝其厚度方向射入之波長為350至480nm的範圍內之光的透射率的最大值期望為20%以上。

樹脂層34係在第1貫通孔的位置分別具有第2貫通孔。此等第2貫通孔係構成了與上述之第1貫通孔群對應的第2貫通孔群。第2貫通孔群的每一者，在此係由沿X方向排列的三個第2貫通孔所構成。第2貫通孔群係沿相互交叉的第1方向及第2方向，在此為X方向及Y方向上排列。

沿X方向相鄰之第2貫通孔群間的距離W _x1，係比相同的貫通孔群所包含之第2貫通孔間的距離W1還大。沿Y方向相鄰之第2貫通孔群間的距離W _y1，也比相同的貫通孔群所包含之第2貫通孔間的距離W1還大。

距離W1較佳為在5至80μm的範圍內，更佳為在5至40μm的範圍內，再更佳為在5至20μm的範圍內。

距離W _x1較佳為在5至250μm的範圍內，更佳為在50至250m的範圍內，再更佳為在100至250μm的範圍內。

距離W _y1較佳為在5至250μm的範圍內，更佳為在5至100μm的範圍內，再更佳為在5至50μm的範圍內。

距離W _x1與距離W1的比W _x1/W1，較佳為在0.1至50的範圍內，更佳為在2至20的範圍內，再更佳為在5至15的範圍內。距離W _x1可與距離W1相等，也可比距離W1還小。

距離W _y1與距離W1的比W _y1/W1較佳為在0.1至50的範圍內，更佳為在0.1至10的範圍內，再更佳為在0.1至5的範圍內。距離W _y1可與距離W1相等，也可比距離W1還小。

以第2貫通孔而言，在此，其透明基板31側的開口朝向第1主面正投影的輪廓(以下，稱為第2輪廓)，係以分別包圍第1貫通孔朝向第1主面正投影的輪廓(以下，稱為第1輪廓)之方式設置。第2輪廓亦可未包圍第1輪廓。在第2輪廓包圍著第1輪廓的構造中，與第2輪廓未包圍第1輪廓的構造相比，雜散光對顯示造成的影響較小。

樹脂層34中由相鄰之第2貫通孔所包夾的部分，係具有正錐狀的剖面形狀。此部分可具有矩形的剖面形狀，可具有倒錐狀的剖面形狀，也可具有其他的剖面形狀。

樹脂層34的厚度較佳為在5至50μm的範圍內，更佳為在5至40μm的範圍內，再更佳為在10至25μm的範圍內。在樹脂層34的厚度小的情況下，難以加大形成於第2貫通孔內之層的合計厚度。當加厚樹脂層34時，相鄰的第2貫通孔間所包夾之間隔壁部的形狀精度會降低。

反射層35係至少將第2貫通孔的每一者的側壁與樹脂層34的上面局部地覆蓋。在此，如圖3至圖4所示，反射層35係覆蓋著第2貫通孔的每一者的側壁全體、和樹脂層34的上面全體、和黑色矩陣32中未被樹脂層34覆蓋的部分。反射層35也可不覆蓋第2貫通孔的側壁的一部分。例如，反射層35也可不覆蓋第2貫通孔之至少一者的側壁中黑色矩陣32附近的部分、及第2貫通孔之至少一者的側壁中樹脂層34的上面附近的部分的至少一者。又，反射層35也可不覆蓋黑色矩陣32中未被樹脂層34覆蓋的部分。

反射層35中位於第2貫通孔內的部分，係在第1著色層33R、第2著色層33G或基底層33B的位置開口。此等開口之每一者的面積S2，較佳為大於第1貫通孔的開口的面積S1。面積S2與面積S1的比S2/S1，較佳為在1至100的範圍內，更佳為在1至30的範圍內，再更佳為在1至2的範圍內。

反射層35可具有單層構造，也可具有多層構造。反射層35所包含的層例如為金屬、合金或透明介電體。反射層35從熱傳導性的觀點來看，較佳為含有由金屬或合金構成的層。根據一例，反射層35係由鋁、鋁合金或釹合金所構成。

反射層35，其覆蓋樹脂層34的上面之部分的厚度較佳為在100至500nm的範圍內，更佳為在100至250nm的範圍內。若將反射層35加厚，則朝面內方向的熱傳導性會提升。然而，若將反射層35加厚，則製造成本會上升。

反射層35例如係可藉由依序進行利用濺鍍法及真空蒸鍍法等氣相沉積法形成膜、形成蝕刻遮罩、和溼式蝕刻等的蝕刻而形成。蝕刻遮罩係可藉由使用感光性樹脂的光微影而形成。被用作為該蝕刻遮罩的透明樹脂層可在上述蝕刻後去除，不去除亦可。

第1著色層33R係如圖3及圖4所示，在第1子像素PXR的位置埋住第1貫通孔。如上述，在此，第1著色層33R為紅色著色層。

第2著色層33G係如圖3所示，在第2子像素PXG的位置埋住第1貫通孔。如上述，在此，第2著色層33G為綠色著色層。

基底層33B係如圖3所示，在第3子像素PXB的位置埋住第1貫通孔。如上述，在此，為無色的光透射層或藍色著色層。

第1波長轉換層36R係設置在第1著色層33R上，埋住第2凹部的至少底部。第1波長轉換層36R係包含量子點螢光體等的螢光體和透明樹脂之層。如上述，在此，第1波長轉換層36R係將第1子像素PXR的發光元件D所射出的藍色光轉換成紅色光。

第2波長轉換層36G係設在第2著色層33G上，埋住第2凹部的至少底部。第2波長轉換層36G係包含量子點螢光體等的螢光體和透明樹脂之層。如上述，在此，第2波長轉換層36G係將第2子像素PXG的發光元件D所射出的藍色光轉換成綠色光。

填充層36B係設在基底層33B上，埋住第2凹部的至少底部。如上述，在此，填充層36B為無色透明的層。於此情況，填充層36B例如係由透明樹脂所構成。

接著層4係存在於調光裝置2A與黑色矩陣基板3之間，將其等彼此相對地貼合。接著層4係讓發光元件25所射出的光透射。接著層4例如為無色透明的層。接著層4係由接著劑或黏著劑所構成。

在此顯示裝置1A中，反射層35中覆蓋樹脂層34上面的部分，其算術平均高度S _a是在40至650nm的範圍內，峰度(kurtosis)S _ku為3以上。較佳為，反射層35中覆蓋設置於樹脂層34之第2貫通孔的側壁的部分，其算術平均高度S _a也是在40至650nm的範圍內，峰度S _ku為3以上。此等算術平均高度S _a係以100nm以上較佳，亦以400nm以下較佳。又，此等峰度S _ku例如為6以下。此外，峰度S _ku表示高度分布的鋒利度。

在該顯示裝置1A中，發光元件25為主要的發熱源。在發光元件25中所產生之熱的一部分，會透過接著層4向反射層35傳遞。在反射層35中覆蓋樹脂層34上面的部分具有上述的表面性狀之情況，與此部分更平滑的情況相比，能夠更有效率地產生接著層4與反射層35之間的熱交換。

又，在位於接著層4與透明基板31之間的要素中，反射層35具有特別優異的熱傳導性。而且，在該顯示裝置1A中，反射層35不僅覆蓋樹脂層34的上面，也覆蓋設置於樹脂層34之貫通孔的側壁，再者，還將黑色矩陣32局部地覆蓋。亦即，反射層35除了與接著層4鄰接的部分外，還包含有位於透明基板31附近的部分。而且，存在於反射層35與透明基板31之間的黑色矩陣32，係由含有碳的樹脂或氧化鉻等的黑色材料所構成。此等黑色材料是熱傳導性高的材料。所以，從接著層4向反射層35傳遞的熱，會迅速地向透明基板31傳遞。

因此，顯示裝置1A係可將發光元件25中所產生之熱的一部分透過黑色矩陣基板3迅速地向外部空氣散熱。所以，該顯示裝置1A在內部難以蓄積熱，散熱性優異。

由於顯示裝置1A的散熱性如此般優異，所以如以下說明所示，不易產生劣化、亮度降低及色偏。

近年，在以擴大顯示裝置的用途為目的方面，為了使屋外辨識性提升，提高輸出並進行高亮度化的顯示裝置是必要的。然而，一旦在使用發光二極體的顯示裝置中進行高輸出化時，則有時會因發光二極體的發熱之關係，而發生位於其附近的配線及密封樹脂等的構件熱劣化等之不良情況。又，量子點等的螢光體會發生熱劣化以及在高溫下之發光時的亮度降低及色偏(在可視範圍中顯示最大強度之波長的位移；以下，稱為波長位移)。尤其，在具有包含發光二極體且隔著接著層貼合有一對基板而成的構造之顯示裝置中，由於發熱源亦即發光二極體係與大氣隔離，所以熱容易被積存於內部。因此，在使用量子點等的螢光體將發光二極體所射出之短波長的光(藍色光或紫外光)轉換成藍、綠及紅色光，以進行全彩顯示之高亮度顯示裝置中，優異的散熱性是必要的。

如上述，在上述的顯示裝置1A中，發光元件25中所產生之熱的一部分，係透過黑色矩陣基板3而朝顯示裝置1A的外部快速地散熱。所以，以此顯示裝置1A而言，熱不易積存於內部，內部的溫度不易變過高。因此，顯示裝置1A不易產生量子點等的劣化、亮度降低及色偏(波長位移)。

又，在反射層35中覆蓋設置於樹脂層34之第2貫通孔的側壁的部分具有上述的表面性狀之情況下，該部分能夠使來自發光元件25的光適度地散射。其結果，第1波長轉換層36R和第2波長轉換層36G中之波長轉換效率得以提升，能夠進行高亮度化或降低耗電。

具有上述表面性狀的反射層35，例如可藉由對樹脂層34實施O ₂電漿處理等的表面粗化處理，然後，進行反射層35的成膜而獲得。亦即，藉由實施表面粗化處理，可增大樹脂層34的算術平均高度S _a及峰度S _ku，所以，也可增大反射層35的算術平均高度S _a及峰度S _ku。例如，藉由對算術平均高度S _a為30nm的樹脂層實施O ₂電漿處理，可得到算術平均高度S _a為40nm以上的反射層35。

藉由上述之表面性狀的反射層35，也可藉由使樹脂層34的材料含有粒子而獲得。藉由適當地設定粒子的粒徑及含量，可得到具有所期望的表面性狀之樹脂層34，所以，也可得到具有上述的表面性狀之反射層35。

在樹脂層34的材料含有粒子之情況時，此等粒子較佳為由金屬氧化物等高熱傳導性材料所構成。於此情況，樹脂層34的熱傳導性提升，散熱性得以提升。

在使樹脂層34的材料含有粒子之情況時，粒子在該材料中所佔的比例，較佳為50體積%以下，更佳為20體積%以下。若加大該比例，則樹脂層34的形狀精確度會降低。

為了獲得上述之光的散射效果，較佳為反射層35中覆蓋設置於樹脂層34之第2貫通孔的側壁的部分，其算術平均高度S _a係與可視範圍的波長為相同程度。

反射層35中覆蓋樹脂層34上面的部分及覆蓋設置於樹脂層34的第2貫通孔的側壁之部分，期望算術平均高度S _a不會變太大。為了形成此等部分的算術平均高度S _a大的反射層35，需要形成算術平均高度S _a大的樹脂層34。在這樣的樹脂層34中，為了在其上形成反射層35，在藉由蝕刻去除反射材料層的一部分時，容易產生蝕刻殘渣。又，如果樹脂層34的算術平均高度S _a過度增大，則在該蝕刻時作為遮罩使用的保護阻劑的剝離性會降低。

又，顯示裝置1A中，黑色矩陣基板3係包含有間隔壁層，該間隔壁層係由設有第2貫通孔的樹脂層34、和覆蓋該樹脂層34的反射層35所構成。將包含具有貫通孔的樹脂層和覆蓋此樹脂層的金屬層之間隔壁層設置於黑色矩陣基板而成之構造，對LED基板與黑色矩陣基板之貼合前之LED基板的維修(repair)是有利的。以下就此做說明。

為了提升Micro LED顯示器的亮度，將發光二極體隔開之間隔壁的反射率提高是有效的。又，為了防止鄰接像素間的混色，必須提高間隔壁的遮光性。根據以上，期望高反射率與遮光性兼備之間隔壁。

若包含間隔壁的間隔壁層，採用在具有貫通孔的樹脂層上形成有反射層的構造，則可達成製造的容易度、高反射率及高遮光性。

關於形成具有貫通孔的樹脂層方面，則期望利用包含曝光及顯影步驟之眾所周知的光微影。然而，在表面具有高低差大的凹凸的LED基板上，難以均勻地將光阻劑成膜。又，在形成樹脂層之際，會有在光阻劑塗布及顯影等的溶液接觸之步驟中於LED基板產生不良之虞。

為了解決上述問題點，也可在發光二極體上形成保護膜。然而，在形成了保護膜後於發光二極體發現不良之情況下，會變得無法進行LED基板的維修，結果，成為導致良率降低之要因。

將包含具有貫通孔的樹脂層和覆蓋此樹脂層的金屬層之間隔壁層設置於黑色矩陣基板之情況下，不需要將高大的間隔壁形成於LED基板，可根據情況，從LED基板省略間隔壁。所以，能夠在不造成良率降低的情況下，可達成製造的容易度、高反射率及高遮光性。

＜2＞第2實施形態圖5係顯示本發明第2實施形態之顯示裝置的一部分之剖面圖。圖5所示之顯示裝置1B除了所採用的以下構成外，其餘和上述的顯示裝置1A相同。亦即，顯示裝置1B中，就取代調光裝置2A而言，除了設有分別朝Z方向延伸之1個以上的貫通孔以外，其餘還包含有與調光裝置2A同樣的調光裝置2B。又，顯示裝置1B進一步包含有散熱體5及傳熱體。

散熱體5係位於調光裝置2B和黑色矩陣基板3和接著層4之積層體的外部。在此，散熱體5係以中間隔著調光裝置2B及接著層4而與黑色矩陣基板3相向之方式設置之背面散熱體。更具體而言，散熱體5在此係設置於調光裝置2B上之背面散熱層。

散熱體5係由高熱傳導性材料所構成。高熱傳導性材料例如為：銅、鋁、鐵、銀、鈦、鉬、鉭、鎢及鈮等的金屬；含有此等金屬的1者以上之合金；碳化鎢等的碳化物；石墨、石墨烯片、奈米碳管及金剛石等的碳材料；其他的絕緣性陶瓷；或者該等之1者以上之複合材。散熱體5可具有單層構造，也可具有多層構造。

散熱體5的表面平坦。表面平坦的散熱體5例如可藉由朝調光裝置2A上形成膜而形成。或者，表面平坦的散熱體5係可藉由對調光裝置2B貼附，而設置於調光裝置B上。表面平坦的散熱體5，在散熱體5的形成方面或散熱體5朝調光裝置2B上的設置方面是容易的。

散熱體5的表面也可具有凹凸。例如，散熱體5亦可在表面具有複數個散熱片(fin)或銷。此種散熱體5，其表面積大，散熱性優異。

散熱體5的表觀上的面積S _RB(不考量凹凸的面積)與調光裝置2A的背面的面積S _B之比S _RB/S _B，較佳為0.05以上，更佳為0.5以上。若比S _RB/S _B設越大，則散熱性越高。此外，比S _RB/S _B的上限值例如為1。比S _RB/S _B也可大於1。

散熱體5的最小厚度較佳為50μm以上，更佳為500μm以上。若將散熱體5的最小厚度加大，則散熱體5的熱容量會變大，並且散熱體5的熱阻會變小。散熱體5的最小厚度雖沒有上限值，但若將散熱體5的最小厚度加大，則顯示裝置1B會變厚。就此觀點而言，散熱體5的最小厚度係以5mm以下較佳。

傳熱體設置在上述積層體的內部。傳熱體將熱從反射層35導入散熱體5。

傳熱體在此係由主傳熱體29及輔助傳熱體6所構成。又，在此，傳熱體至少局部地位於調光裝置2B的貫通孔內。

具體而言，主傳熱體29係由填充了設置於調光裝置2B的貫通孔之高熱傳導性材料所構成。主傳熱體29也可用高熱傳導性材料覆蓋設置於調光裝置2B之貫通孔的側壁。主傳熱體29係促進從反射層35朝散熱體5的傳熱。

輔助傳熱體6係設置在主傳熱體29與反射層35之間。輔助傳熱體6係由高熱傳導性材料所構成。輔助傳熱體6係促進從反射層35朝主傳熱體29的傳熱。輔助傳熱體6係可省略。

主傳熱體29及輔助傳熱體6係如上述由高熱傳導性材料所構成。作為高熱傳導性材料，例如可使用針對散熱體5例示者。主傳熱體29及輔助傳熱體6各自可具有單層構造，也可具有多層構造。

在此顯示裝置1B中，發光元件25為主要的發熱源。發光元件25中所產生之熱的另一部分與顯示裝置1A的同樣，透過黑色矩陣基板3朝外部空氣散熱。在發光元件25中所產生之熱的另一部分透過反射層35及傳熱體朝設置於上述積層體外部的散熱體5引導。所以，關於此顯示裝置1B，熱不易進一步蓄積在上述積層體的內部，散熱性特別優異。

又，在顯示裝置1B中，由於係將散熱體5設置於背面，故不會有散熱體5妨礙顯示的情況。因此，散熱體5可採用各式各樣的構造。

再者，在顯示裝置1B中也是，由於係將包含具有貫通孔的樹脂層和覆蓋此樹脂層的金屬層之間隔壁層設置於黑色矩陣基板，所以不需要將高大的間隔壁形成於LED基板，根據情況，可將間隔壁從LED基板省略。所以，可在不會造成良率降低之情況下，達成製造的容易度、高反射率及高遮光性。

＜3＞變形例上述之顯示裝置及黑色矩陣基板，係如以下所例示，可進行各種變形。

例如，顯示裝置1B中，將反射層35與散熱體5熱連接的傳熱體，係以至少局部地位於調光裝置2B和黑色矩陣基板3和接著層4之積層體的外部之方式設置。例如，傳熱體亦可設置於上述積層體的端面上。

或者，顯示裝置1A亦可進一步包含前面散熱層作為散熱體，該前面散熱層係設置於透明基板31的第2主面上，且在設置於黑色矩陣32之第1貫通孔的位置開口。於此情況下，顯示裝置1A亦可進一步含有將反射層35與前面散熱層熱連接之傳熱體。傳熱體可設置於調光裝置2A和黑色矩陣基板3和接著層4之積層體的內部，也可設置成至少局部地位於該積層體的外部。

在含有顯示裝置的電子機器中，通常，顯示裝置係以其前面朝電子機器的外部露出，並且其背面與框體的內部空間鄰接之方式設置於框體。所以，設有作為散熱體的前面散熱層之顯示裝置1A，係在搭載於電子機器的情況下，容易在散熱體與外部空氣之間產生熱交換。

顯示裝置1B也可進一步含有上述的前面散熱層。於此情況，顯示裝置1B也可進一步含有將反射層35和前面散熱層熱連接之傳熱體。

設置於調光裝置2A及2B等的電路可採用與圖2不同的構成。例如，影像信號線驅動器VDR亦可對影像信號線VSL供給作為影像信號的電流信號。於此情況，第1子像素PXR、第2子像素PXG及第3子像素PXB的每一者，亦可構成為在寫入影像信號的寫入期間，驅動控制元件DR的閘極-源極間電壓設定為與該電流信號對應的值，在發光期間，使大小與上述閘極-源極間電壓對應之驅動電流朝發光元件D流動。又，關於調光裝置2A及2B，亦可採用藉由被動矩陣驅動方式用於顯示圖像的電路，來取代藉由主動矩陣驅動方式用於顯示圖像之電路。

作為發光元件25，亦可使用紫外發光二極體，來取代使用藍色發光二極體。於此情況，填充層36B係將第3子像素PXB的發光元件25所射出的光轉換成顏色與第1光及第2光不同的第3光之波長轉換層。例如，第1波長轉換層36R、第2波長轉換層36G及填充層36B，係將發光元件25射出的紫外光分別轉換成紅色光、綠色光及藍色光。

作為發光元件25，亦可使用複數種類的發光二極體來取代單一種類的發光二極體。例如，在第1子像素PXR、第2子像素PXG及第3子像素PXB中，亦可分別使用紅色發光二極體、綠色發光二極體及藍色發光二極體。於此情況，就取代第1著色層33R及第2著色層33G而言，亦可設置與上述針對基底層33B所敘述者同樣的層，就取代第1波長轉換層36R及第2波長轉換層36G而言，亦可設置與上述針對填充層36B所敘述者同樣的層。

上述之顯示裝置可進行彩色圖像的顯示，顯示裝置也可為顯示單色圖像者。例如，顯示裝置1A中，省略第1子像素PXR及第2子像素PXG，使用藍色發光二極體作為發光元件25，填充層36B設為將藍色光轉換為黃色光之波長轉換層。填充層36B係在將射入於此之藍色光的一部分轉換為黃色光，使剩餘的透射之情況下，可顯示由藍色與黃色之加法混色所形成的白色。

黑色矩陣基板亦可進一步包含存在於黑色矩陣32與樹脂層34之間的覆蓋層。覆蓋層可包含：透明樹脂；與紫外線吸收劑、黃色顏料及透明粒子中一者以上。含有紫外線吸收劑的覆蓋層係在射入樹脂層34的雜散光為紫外光的情況下，可將其吸收。

亦可為有機電致發光顯示裝置等之Micro LED顯示器以外的顯示裝置。但是，顯示裝置較佳為含有發光元件。

1A:顯示裝置 1B:顯示裝置 2A:調光裝置 2B:調光裝置 3:黑色矩陣基板 4:接著層 5:散熱體 6:輔助傳熱體 21:基板 22:半導體層 23A:導體層 23B:導體層 23C:導體層 23D:導體層 24A:絕緣層 24B:絕緣層 24C:絕緣層 25:發光元件 26:間隔壁層 27:填充層 28:導體層 29:主傳熱體 31:透明基板 32:黑色矩陣 33B:基底層 33G:第2著色層 33R:第1著色層 34:樹脂層 35:反射層 36B:填充層 36G:第2波長轉換層 36R:第1波長轉換層 251:第1層 252:第2層 253:第3層 C:電容器 D:發光元件 DR:驅動控制元件 PSL:電源線 PX:像素 PXB:第3子像素 PXG:第2子像素 PXR:第1子像素 SDR:掃描信號線驅動器 SSL:掃描信號線 SW:開關 VDR:影像信號線驅動器 VSL:影像信號線

圖1係顯示本發明的第1實施形態之顯示裝置的一部分之平面圖。圖2係圖1所示之顯示裝置的等效電路圖。圖3係沿著圖1所示之顯示裝置的III-III線之剖面圖。圖4係沿著圖1所示之顯示裝置的IV-IV線之剖面圖。圖5係顯示本發明第2實施形態之顯示裝置的一部分之剖面圖。

1A:顯示裝置

2A:調光裝置

3:黑色矩陣基板

4:接著層

21:基板

22:半導體層

23A:導體層

23B:導體層

23D:導體層

24A:絕緣層

24B:絕緣層

24C:絕緣層

25:發光元件

26:間隔壁層

27:填充層

28:導體層

31:透明基板

32:黑色矩陣

33B:基底層

33G:第2著色層

33R:第1著色層

34:樹脂層

35:反射層

36B:填充層

36G:第2波長轉換層

36R:第1波長轉換層

251:第1層

252:第2層

253:第3層

D:發光元件

DE:汲極電極

DR:驅動控制元件

GE:閘極電極

PSL:電源線

SE:源極電極

VSL:影像信號線

Claims (13)

1. 一種黑色矩陣基板，包含： 透明基板，具有第1主面及第2主面； 黑色矩陣，設置於前述第1主面上，具有複數個第1貫通孔；樹脂層，設置於前述黑色矩陣上，在前述複數個第1貫通孔的位置分別具有複數個第2貫通孔；及反射層，至少將前述複數個第2貫通孔之每一者的側壁與前述樹脂層的上面局部地覆蓋；前述反射層中覆蓋前述上面的部分，其算術平均高度S _a係在40至650nm的範圍內，峰度S _ku係3以上。
2. 如請求項1之黑色矩陣基板，其中前述反射層中覆蓋前述側壁的部分，其算術平均高度S _a係在40至650nm的範圍內，峰度S _ku係3以上。
3. 如請求項1或2之黑色矩陣基板，其中前述反射層進一步將前述黑色矩陣局部地覆蓋。
4. 如請求項1至3中任一項之黑色矩陣基板，其進一步含有複數個波長轉換層，該複數個波長轉換層分別設置於前述複數個第2貫通孔的至少一部分中。
5. 如請求項1至4中任一項之黑色矩陣基板，其進一步包含濾色片，該濾色片含有分別配置在前述複數個第1貫通孔的至少一部分的位置之複數個著色層。
6. 如請求項1至5中任一項之黑色矩陣基板，其中前述反射層係含有由金屬或合金所構成的層。
7. 一種顯示裝置，其具備： 如請求項1至6中任一項之黑色矩陣基板；調光裝置，設置成與前述第1主面相向；及接著層，存在於前述黑色矩陣基板與前述調光裝置之間，將該等貼合。
8. 如請求項7之顯示裝置，其進一步具備： 散熱體，位於前述黑色矩陣基板與前述調光裝置與前述接著層之積層體的外部；及傳熱體，將熱從前述反射層朝前述散熱體引導。
9. 如請求項8之顯示裝置，其中前述散熱體包含有背面散熱體，該背面散熱體係設置成中間隔著前述調光裝置及前述接著層而與前述黑色矩陣基板相向。
10. 如請求項9之顯示裝置，其中前述背面散熱體係設置於前述調光裝置上之背面散熱層。
11. 如請求項8至10中任一項之顯示裝置，其中於前述調光裝置設有1個以上的貫通孔，前述傳熱體至少局部地位於前述1個以上的貫通孔內。
12. 如請求項7至11中任一項之顯示裝置，其中前述調光裝置包含有複數個發光元件。
13. 如請求項7至12中任一項之顯示裝置，其中前述調光裝置包含有複數個發光二極體。