WO2019026826A1 - フルカラーｌｅｄ表示パネル - Google Patents

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WO2019026826A1
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led display
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梶山　康一
貴文 平野
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株式会社ブイ・テクノロジー
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Definitions

  • the present invention relates to a full color LED display panel having a fluorescent light emitting layer, and more particularly to a full color LED display panel having improved stability of barrier ribs separating the fluorescent light emitting layer and preventing color mixing.
  • a conventional full color LED display panel is provided on an array of micro LED devices emitting blue (e.g. 450 nm to 495 nm) or dark blue (e.g. 420 nm to 450 nm) light, the array of micro LED devices And an array of wavelength conversion layers (fluorescent light emitting layers) for absorbing blue light emission or dark blue light emission from the LED device and converting the light emission wavelength into red light, green light and blue light respectively.
  • blue e.g. 450 nm to 495 nm
  • dark blue e.g. 420 nm to 450 nm
  • wavelength conversion layers fluorescent light emitting layers
  • a black matrix is used as a partition separating the wavelength conversion layer (fluorescent light emitting layer) corresponding to each color, so for example, when the layer thickness of the wavelength conversion layer is thick, black
  • a photosensitive resin containing a black pigment is used as a matrix, the light shielding performance of the black matrix may not be exposed to the deep part, resulting in the formation of an uncured part.
  • the present invention addresses such problems, and aims to provide a full-color LED display panel in which the stability of the partition separating the fluorescent light emitting layers is improved and color mixing is prevented.
  • a full color LED display panel corresponds to an LED array substrate in which a plurality of LEDs emitting light in the ultraviolet to blue wavelength bands are arranged in a matrix on the substrate and
  • a full color LED display panel comprising: a plurality of fluorescence emitting layers provided side by side on a plurality of the LEDs and excited by excitation light emitted from the LEDs and wavelength-converting to fluorescence of the corresponding color, respectively;
  • a thin film which reflects or absorbs the excitation light and the fluorescence is provided on the surface of a transparent partition formed so as to surround the fluorescence emitting layer.
  • the partition is transparent, a transparent photosensitive resin can be used as a resin material for the partition. Therefore, even if the layer thickness of the fluorescent light emitting layer corresponding to each color is large, the partition walls separating the fluorescent light emitting layers can be completely exposed to the deep part, unlike the photosensitive resin for black matrix as in the prior art. And no uncured part occurs. Therefore, by increasing the stability of the partition walls, even when the opening surrounded by the partition walls is filled with the fluorescent light emission resist, there is no possibility that the partition wall may be broken and the fluorescent light emission resist may leak into the adjacent opening. . This makes it possible to prevent color mixing of the light emission of the adjacent pixels.
  • FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of a full color LED display panel according to the present invention. It is a principal part expanded sectional view of FIG. It is an expanded sectional view of the partition which is the characteristics of the full color LED display panel by this invention. It is sectional drawing which shows the principal part of 2nd Embodiment of the full color LED display panel by this invention. It is sectional drawing which shows the principal part of 3rd Embodiment of the full color LED display panel by this invention.
  • FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of a full color LED display panel according to the present invention
  • FIG. 2 is an enlarged sectional view of an essential part of FIG.
  • the full-color LED display panel displays an image in color, and includes an LED array substrate 1 and a fluorescent light emitting layer substrate 2.
  • the LED array substrate 1 is provided with a plurality of LEDs 3 arranged in a matrix as shown in FIG. 1, and a drive signal provided from an external drive circuit is supplied to each of the LEDs 3 to individually
  • the plurality of LEDs 3 are disposed on the wiring board 4 provided with a wiring for turning on and off and turning on and off.
  • the LED 3 emits light in the ultraviolet to blue wavelength band, and is manufactured using gallium nitride (GaN) as a main material.
  • the LED may emit near-ultraviolet light having a wavelength of, for example, 200 nm to 380 nm, or may emit blue light having a wavelength of, for example, 380 nm to 500 nm.
  • a fluorescent light emitting layer substrate 2 is disposed on the LED array substrate 1.
  • the fluorescent light emitting layer substrate 2 is provided with a plurality of fluorescent light emitting layers 5 which are excited by the excitation light L emitted from the LED 3 and wavelength-converted to the fluorescent light FL of the corresponding color respectively.
  • “upper” always refers to the display surface side of the display panel regardless of the installation state of the full color LED display panel.
  • the transparent substrate 6 transmits light of at least the near ultraviolet to blue wavelength band, and is a glass substrate or a plastic substrate such as an acrylic resin.
  • a fluorescent light emitting layer 5 is provided on one surface of the transparent substrate 6.
  • the fluorescent light emitting layer 5 is a red fluorescent light emitting layer 5R, a green fluorescent light emitting layer 5G and a blue fluorescent light emitting layer 5B which are provided on the respective LEDs 3 in a row corresponding to the three primary colors of red, green and blue.
  • It is a fluorescent light-emitting resist containing a fluorescent dye (pigment or dye) 8.
  • FIG. 1 shows the case where the fluorescent light emitting layers 5 corresponding to the respective colors are provided in the form of stripes, they may be provided individually corresponding to the respective LEDs 3.
  • the fluorescent light emitting layer 5 is obtained by mixing and dispersing a fluorescent dye 8a having a large particle diameter of several tens of microns and a fluorescent dye 8b having a small particle diameter of several tens of nanometers in a resist film. It is.
  • the fluorescent light emitting layer 5 may be constituted only by the fluorescent dye 8a having a large particle diameter, in this case, the filling rate of the fluorescent dye 8 is lowered, and the leaked light of the excitation light L to the display surface side It will increase.
  • the fluorescent light emitting layer 5 is constituted only by the fluorescent dye 8b having a small particle diameter, there is a problem that the stability such as light resistance is inferior.
  • leakage light of the excitation light L to the display surface side is constituted by forming the fluorescent light emitting layer 5 as a mixture of the fluorescent dye 8b mainly composed of the large particle diameter and the fluorescent dye 8b mainly composed of the small particle diameter as described above. And the luminous efficiency can be improved.
  • the mixing ratio of the fluorescent dyes 8 having different particle sizes is 50% to 90% by volume of the fluorescent dye 8a having a large particle size and 10% to 50% by volume of the fluorescent dye 8b having a small particle size. desirable.
  • a partition 7 is provided to surround the fluorescent light emitting layer 5 corresponding to each color.
  • the partition walls 7 separate the fluorescent emission layers 5 corresponding to the respective colors from each other, and are formed of, for example, a transparent photosensitive resin.
  • a high aspect material capable of having an aspect ratio of height to width of 3 or more as the partition wall 7.
  • a metal film 9 is provided on the surface of the partition wall 7.
  • the metal film 9 is such that the excitation light L and the fluorescence FL emitted when the excitation light L is excited by the excitation light L passes through the partition 7 and mixes with the fluorescence FL of the fluorescence emission layer 5 of another color adjacent thereto. To prevent the excitation light L and the fluorescence FL sufficiently.
  • a thin film of aluminum, an aluminum alloy or the like which easily reflects the excitation light L is preferable.
  • the excitation light L transmitted through the fluorescent light emitting layer 5 toward the partition wall 7 can be reflected inside the fluorescent light emitting layer 5 by the metal film 9 such as aluminum, and can be used for light emission of the fluorescent light emitting layer 5
  • the luminous efficiency of the light emitting layer 5 can be improved.
  • the thin film deposited on the surface of the partition wall 7 is not limited to the metal film 9 that reflects the excitation light L and the fluorescence FL, and may absorb the excitation light L and the fluorescence FL.
  • a plurality of LEDs 3 emitting light in the near-ultraviolet to blue wavelength band are attached to predetermined positions on the wiring substrate 4 provided with the wiring for driving the plurality of LEDs 3 in a state electrically connected to the wiring
  • the array substrate 1 is manufactured.
  • Such an LED array substrate 1 can be manufactured by applying known techniques.
  • a transparent photosensitive resin for the partition wall 7 is coated on the transparent substrate 6, exposed using a photomask, and developed to correspond to the formation positions of the respective fluorescent light emitting layers 5, for example, as shown in FIG.
  • a stripe-shaped opening 10 as shown is provided, and a transparent partition 7 having an aspect ratio of height to width of 3 or more is formed with a height of about 20 ⁇ m.
  • the photosensitive resin to be used is preferably a high aspect material such as SU-8 3000 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., for example.
  • a known film forming technique such as sputtering is applied from the side of the partition wall 7 formed on the transparent substrate 6 to form a metal film 9 such as aluminum or an aluminum alloy to a predetermined thickness.
  • a metal film 9 such as aluminum or an aluminum alloy to a predetermined thickness.
  • a resist or the like is applied to the surface of the transparent substrate 6 at the bottom of the opening 10 with a thickness of several ⁇ m, for example, by inkjet, and a metal film 9 is formed. You may lift off and remove. In this case, as a matter of course, a chemical solution which does not corrode the resin of the partition 7 is selected as the resist solution for use in the lift-off.
  • a resist containing, for example, the red fluorescent dye 8 is applied by, for example, inkjet to the plurality of openings 10 corresponding to, for example, red, surrounded by the partition walls 7, for example.
  • the light emitting layer 5R is formed.
  • the resist is exposed using a photo mask and developed, and the red fluorescent light emitting layer 5R is formed in the plurality of openings 10 corresponding to red.
  • the resist is obtained by mixing and dispersing the fluorescent dye 8a having a large particle diameter and the fluorescent dye 8b having a small particle diameter, and the mixing ratio of these is as follows: the fluorescent dye 8a having a large particle diameter in volume ratio
  • the fluorescent dye 8b having a small particle diameter is 10 to 50 Vol% with respect to 50 to 90 Vol%.
  • a resist containing, for example, the green fluorescent dye 8 is applied by, for example, an ink jet to the plurality of openings 10 corresponding to, for example, the green surrounded by the partition walls 7 and then cured by irradiating ultraviolet light.
  • the fluorescent light emitting layer 5G is formed.
  • the resist containing the green fluorescent dye 8 applied to the entire upper surface of the transparent substrate 6 in the same manner as described above is exposed using a photomask and developed, and the plurality of openings 10 corresponding to green are green
  • the fluorescent layer 5G may be formed.
  • the blue fluorescent dye 8 is applied by, for example, inkjet to the plurality of openings 10 corresponding to, for example, blue, surrounded by the partition 7, for example, ultraviolet rays are irradiated and cured.
  • the blue fluorescent light emitting layer 5B is formed.
  • the resist containing the blue fluorescent dye 8 applied to the entire upper surface of the transparent substrate 6 in the same manner as described above is exposed using a photomask and developed to form a plurality of openings 10 corresponding to blue.
  • the blue fluorescent light emitting layer 5B may be formed.
  • the partition 7 for separating the fluorescent light emitting layers 5 corresponding to each color having a large layer thickness is completely to the deep part Unlike the photosensitive resin for the black matrix as in the prior art, it is possible to sensitize the resin, and there is no uncured part. Therefore, even when the opening 10 surrounded by the partition 7 is filled with the fluorescence emission resist by the stability of the partition 7 being increased, a part of the partition 7 collapses and leaks into the opening 10 where the fluorescence emission resist adjoins There is no risk of getting stuck. This makes it possible to prevent color mixing of the light emission of the adjacent pixels.
  • the excitation light L and the metal film 9 for reflecting the fluorescence FL emitted by being excited by the excitation light L are provided on the surface of the partition 7, the excitation light L and the fluorescence FL traveling toward the partition 7 are metal Since the light is reflected by the film 9 and returns to the inside of the pixel, the reflected excitation light L excites the fluorescent light emitting layer 5 in the same pixel to emit light, and the fluorescent light FL leaking laterally is reduced to enhance the luminous efficiency of the pixel. It can be improved.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the main part of a second embodiment of the full color LED display panel according to the present invention.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in that the fluorescent light emitting layer 5 and the partition 7 corresponding to each color are directly provided on the LED array substrate 1.
  • the fabrication of a second embodiment of a full color LED display panel according to the invention, constructed in this way, will now be described.
  • the plurality of LEDs 3 emitting light in the blue wavelength band from the near ultraviolet to the predetermined position on the wiring substrate 4 provided with the wiring for driving the plurality of LEDs 3 In a state of being electrically connected to each other to manufacture the LED array substrate 1.
  • a transparent photosensitive resin for the partition wall 7 is coated on the LED array substrate 1, exposed using a photomask, and developed to correspond to the formation position of each LED 3 on the LED array substrate 1.
  • a stripe-shaped opening 10 as shown in FIG. 1 is provided, and a transparent partition 7 having an aspect ratio of height to width of 3 or more is formed with a height of about 20 ⁇ m.
  • a known film forming technique such as sputtering is applied from the side of the partition wall 7 formed on the LED array substrate 1 to form a metal film 9 such as aluminum or an aluminum alloy to a predetermined thickness.
  • a metal film 9 such as aluminum or an aluminum alloy to a predetermined thickness.
  • a resist or the like is applied on the LED 3 at the bottom of the opening 10 with a thickness of, for example, several ⁇ m by inkjet before film formation, and the metal film 9 is formed. You may lift off and remove.
  • a chemical solution that does not corrode the resin of the partition 7 is selected as a resist solution for use in lift-off.
  • a resist containing, for example, a red fluorescent dye 8 is applied, for example, by inkjet, onto the LED 3 whose surface is exposed in the plurality of openings 10 corresponding to, for example, red, surrounded by the partition 7. Is cured to form a red fluorescent light emitting layer 5R.
  • the resist containing the red fluorescent dye 8 covering the LED array substrate 1 the resist is exposed using a photomask and developed, and the surface is exposed at a plurality of openings 10 corresponding to red.
  • the red fluorescent light emitting layer 5R may be formed directly on the exposed LED 3.
  • the resist is obtained by mixing and dispersing the fluorescent dye 8a having a large particle diameter and the fluorescent dye 8b having a small particle diameter, and the mixing ratio of these is as follows: the fluorescent dye 8a having a large particle diameter in volume ratio
  • the fluorescent dye 8b having a small particle diameter is 10 to 50 Vol% with respect to 50 to 90 Vol%.
  • a resist containing, for example, a green fluorescent dye 8 is applied, for example, by inkjet, on the LED 3 whose surface is exposed in the plurality of openings 10 corresponding to, for example, green, surrounded by the partition 7. It is cured by irradiation with ultraviolet light to form a green fluorescent light emitting layer 5G.
  • the resist containing the green fluorescent dye 8 applied to the entire upper surface of the LED array substrate 1 in the same manner as described above is exposed using a photomask and developed to form a plurality of openings 10 corresponding to green.
  • the green fluorescent light emitting layer 5G may be formed directly on the LED 3 whose surface is exposed.
  • the blue fluorescent dye 8 is applied by, for example, inkjet to the plurality of openings 10 corresponding to, for example, blue, surrounded by the partition 7, for example, ultraviolet rays are irradiated and cured.
  • the blue fluorescent light emitting layer 5B is formed.
  • the resist containing the blue fluorescent dye 8 coated on the entire upper surface of the LED array substrate 1 in the same manner as described above is exposed using a photomask and developed, and a plurality of openings corresponding to blue are provided.
  • the blue fluorescent light emitting layer 5B may be formed directly on the LED 3 whose surface is exposed.
  • the excitation emitted from the LED 3 is Leakage of the light L to the adjacent fluorescent light emitting layer 5 can be further suppressed as compared with the first embodiment. Therefore, the luminous efficiency of each fluorescent light emitting layer 5 can be further improved.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the main part of a third embodiment of the full color LED display panel according to the present invention.
  • the third embodiment differs from the first embodiment in that an excitation light cut layer 11 for covering excitation light L is provided to cover the fluorescent light emitting layer 5 and the partition 7 corresponding to each color.
  • an excitation light cut layer 11 for covering excitation light L is provided to cover the fluorescent light emitting layer 5 and the partition 7 corresponding to each color.
  • light in the same wavelength band as the excitation light L contained in external light such as sunlight is selectively reflected or absorbed, and the fluorescent light emitting layers 5 are excited by these lights to emit light. It is possible to prevent and improve color reproduction.
  • the excitation light cut layer 11 is provided to cover the fluorescent light emitting layer 5 and the partition 7 corresponding to each color as shown in FIG.
  • the excitation light cut layer 11 is preferably provided to cover the fluorescent light emitting layer 5 and the partition 7 except on the blue fluorescent light emitting layer 5B.
  • FIG. 5 shows the case where the excitation light cut layer 11 is applied to the first embodiment as an example, it can be applied to the second embodiment.
  • the excitation light cut layer 11 is provided on the fluorescent light emitting layer 5, so external light is emitted from the fluorescent light emitting layer 5. Can be prevented from reaching. Therefore, the problem that the fluorescent light emitting layer 5 is excited to emit light by the external light and the color reproduction is reduced is suppressed. Further, among the excitation light L emitted from the LED 3, the excitation light L transmitted through the fluorescent light emitting layer 5 is reflected or absorbed by the excitation light cut layer 11, so leakage to the display surface side is suppressed. Therefore, the problem that the leaked light of the excitation light L mixes with the fluorescence FL of the fluorescent light emitting layer 5 to reduce the color reproduction can be avoided.
  • any of the first to third embodiments it is preferable to provide an anti-reflection film on the display surface side to prevent reflection of external light. Furthermore, it is preferable to apply a black paint on the metal film 9 on the display surface side of the partition wall 7. By taking these measures, the reflection of external light on the display surface can be reduced, and the contrast can be improved.

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Abstract

本発明は、紫外から青色波長帯の光を放射する複数のＬＥＤ３を配線基板４上にマトリクス状に配置したＬＥＤアレイ基板１と、光三原色に対応させて複数の前記ＬＥＤ３上に並べて設けられ、該ＬＥＤ３から放射される励起光Ｌによって励起されて対応色の蛍光ＦＬに夫々波長変換する複数の蛍光発光層５と、を備えたフルカラーＬＥＤ表示パネルであって、前記蛍光発光層５を取り囲むように形成された隔壁７の表面に前記励起光Ｌ及び前記蛍光ＦＬを反射する金属膜９を設けたものである。

Description

フルカラーＬＥＤ表示パネル
　本発明は、蛍光発光層を備えたフルカラーＬＥＤ表示パネルに関し、特に蛍光発光層を隔てる隔壁の安定性を向上し、混色を防止したフルカラーＬＥＤ表示パネルに係るものである。
　従来のフルカラーＬＥＤ表示パネルは、青色（例えば、４５０ｎｍ～４９５ｎｍ）又は紺青色（例えば、４２０ｎｍ～４５０ｎｍ）の光を放出するマイクロＬＥＤデバイスのアレイと、このマイクロＬＥＤデバイスのアレイ上に設けられ、マイクロＬＥＤデバイスからの青色発光又は紺青色発光を吸収して、その発光波長を赤色、緑色及び青色の各光に夫々変換する波長変換層（蛍光発光層）のアレイと、を備えたものとなっていた（例えば、特許文献１参照）。
特表２０１６－５２３４５０号公報
　しかし、このような従来のフルカラーＬＥＤ表示パネルにおいて、各色対応の波長変換層（蛍光発光層）を隔てる隔壁としてブラックマトリクスが使用されているため、例えば波長変換層の層厚が厚い場合に、ブラックマトリクスとして黒色顔料を含有する感光性樹脂を使用したときには、ブラックマトリクスの遮光性能により深部まで感光されず、未硬化部分が生じてしまうおそれがあった。そのため、上記隔壁によって囲まれた各色対応の開口（ピクセル）に、対応色の蛍光色素（顔料又は染料）を含有する蛍光発光レジストを充填する際に、隔壁の一部が崩れて蛍光発光レジストが隣接する他の色の開口内に漏れ、混色の原因となるおそれがあった。特に、この問題は、高さ対幅のアスペクト比が大きい隔壁において顕著となる。
　そこで、本発明は、このような問題点に対処し、蛍光発光層を隔てる隔壁の安定性を向上し、混色を防止したフルカラーＬＥＤ表示パネルを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明によるフルカラーＬＥＤ表示パネルは、紫外から青色波長帯の光を放射する複数のＬＥＤを基板上にマトリクス状に配置したＬＥＤアレイ基板と、光三原色に対応させて複数の前記ＬＥＤ上に並べて設けられ、該ＬＥＤから放射される励起光によって励起されて対応色の蛍光に夫々波長変換する複数の蛍光発光層と、を備えたフルカラーＬＥＤ表示パネルであって、前記蛍光発光層を取り囲むように形成された透明な隔壁の表面に前記励起光及び前記蛍光を反射又は吸収する薄膜を設けたものである。
　本発明によれば、隔壁が透明であるので、隔壁用の樹脂材料として透明な感光性樹脂を使用することができる。したがって、各色対応の蛍光発光層の層厚が厚くても、該蛍光発光層を互いに離隔する隔壁を深部まで完全に感光することができ、従来技術におけるようなブラックマトリクス用の感光性樹脂と違って未硬化部が生じることがない。それ故、隔壁の安定性が増すことにより、隔壁によって囲まれた開口に蛍光発光レジストを充填する際にも、隔壁の一部が崩れて蛍光発光レジストが隣接する開口内に漏れ込むおそれがない。これにより、隣接するピクセルの発光が混色するのを防止することができる。
本発明によるフルカラーＬＥＤ表示パネルの第１の実施形態を示す平面図である。 図１の要部拡大断面図である。 本発明によるフルカラーＬＥＤ表示パネルの特徴である隔壁の拡大断面図である。 本発明によるフルカラーＬＥＤ表示パネルの第２の実施形態の要部を示す断面図である。 本発明によるフルカラーＬＥＤ表示パネルの第３の実施形態の要部を示す断面図である。
　以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明によるフルカラーＬＥＤ表示パネルの第１の実施形態を示す平面図であり、図２は、図１の要部拡大断面図である。このフルカラーＬＥＤ表示パネルは、映像をカラー表示するもので、ＬＥＤアレイ基板１と、蛍光発光層基板２と、を備えて構成されている。
　上記ＬＥＤアレイ基板１は、図１に示すように複数のＬＥＤ３をマトリクス状に配置して備えたものであり、外部に設けた駆動回路から駆動信号を各ＬＥＤ３に供給し、各ＬＥＤ３を個別にオン及びオフ駆動して点灯及び消灯させるための配線を設けた配線基板４上に、上記複数のＬＥＤ３を配置したものとなっている。
　上記ＬＥＤ３は、紫外から青色波長帯の光を放射するものであり、窒化ガリウム（ＧａＮ）を主材料として製造される。なお、波長が例えば２００ｎｍ～３８０ｎｍの近紫外線を放射するＬＥＤであっても、波長が例えば３８０ｎｍ～５００ｎｍの青色光を放射するＬＥＤであってもよい。
　上記ＬＥＤアレイ基板１上には、図２に示すように蛍光発光層基板２が配設されている。この蛍光発光層基板２は、ＬＥＤ３から放射される励起光Ｌによって励起されて対応色の蛍光ＦＬに夫々波長変換する複数の蛍光発光層５を並べて備えたものであり、透明基板６と、赤色、緑色及び青色の各色対応の蛍光発光層５と、蛍光発光層５を取り囲む隔壁７と、を備えて構成されている。なお、本明細書において「上」は、フルカラーＬＥＤ表示パネルの設置状態に関わらず、常に、表示パネルの表示面側を言う。
　上記透明基板６は、少なくとも近紫外から青色波長帯の光を透過するものであり、ガラス基板又はアクリル樹脂等のプラスチック基板である。
　また、上記透明基板６の一面には、蛍光発光層５が設けられている。この蛍光発光層５は、赤、緑、青の光三原色に対応させて各ＬＥＤ３上に並べて設けられた赤色蛍光発光層５Ｒ、緑色蛍光発光層５Ｇ及び青色蛍光発光層５Ｂであり、対応色の蛍光色素（顔料又は染料）８を含有する蛍光発光レジストである。なお、図１においては、各色対応の蛍光発光層５をストライプ状に設けた場合について示しているが、各ＬＥＤ３に個別に対応させて設けてもよい。
　詳細には、上記蛍光発光層５は、レジスト膜中に数十ミクロンオーダーの粒子径の大きい蛍光色素８ａと、数十ナノメートルオーダーの粒子径の小さい蛍光色素８ｂとを混合、分散させたものである。なお、蛍光発光層５を粒子径の大きい蛍光色素８ａだけで構成してもよいが、この場合には、蛍光色素８の充填率が低下し、励起光Ｌの表示面側への漏れ光が増してしまう。一方、蛍光発光層５を粒子径の小さい蛍光色素８ｂだけで構成した場合には、耐光性等の安定性が劣るという問題がある。したがって、上記のように蛍光発光層５を粒子径の大きい蛍光色素８ａを主体として粒子径の小さい蛍光色素８ｂを混合させた混合物で構成することにより、励起光Ｌの表示面側への漏れ光を抑制すると共に、発光効率を向上させることができる。
　この場合、粒子径の異なる蛍光色素８の混合比率は、体積比で粒子径の大きい蛍光色素８ａが５０～９０Ｖｏｌ％に対して、粒子径の小さい蛍光色素８ｂは１０～５０Ｖｏｌ％とするのが望ましい。
　さらに、各色対応の蛍光発光層５を取り囲んで隔壁７が設けられている。この隔壁７は、各色対応の蛍光発光層５を互いに隔てるものであり、透明な例えば感光性樹脂で形成されている。上記蛍光発光層５中における粒子径の大きい蛍光色素８ａの充填率を上げるためには、隔壁７として高さ対幅のアスペクト比が３以上を可能とする高アスペクト材料を使用するのが望ましい。このような高アスペクト材料としては、例えば日本化薬株式会社製のＳＵ－８　３０００のフォトレジストがある。
　上記隔壁７の表面には、図３に示すように、金属膜９が設けられている。この金属膜９は、励起光Ｌ及び蛍光発光層５が励起光Ｌにより励起されて発光した蛍光ＦＬが隔壁７を透過して隣接する他の色の蛍光発光層５の蛍光ＦＬと混色するのを防止するためのものであり、励起光Ｌ及び蛍光ＦＬを十分に遮断できる厚みで形成されている。この場合、金属膜９としては、励起光Ｌを反射し易いアルミニウムやアルミ合金等の薄膜が好適である。これにより、隔壁７に向かって蛍光発光層５を透過した励起光Ｌをアルミニウム等の金属膜９で蛍光発光層５の内側に反射させ、蛍光発光層５の発光に利用することができ、蛍光発光層５の発光効率を向上することができる。なお、隔壁７の表面に被着される薄膜は、励起光Ｌ及び蛍光ＦＬを反射する金属膜９に限られず、励起光Ｌ及び蛍光ＦＬを吸収するものであってもよい。
　次に、このように構成された本発明によるフルカラーＬＥＤ表示パネルの第１の実施形態の製造について説明する。
　先ず、ＬＥＤアレイ基板１の製造工程について説明する。
　複数のＬＥＤ３を駆動するための配線が施された配線基板４上の所定位置に近紫外から青色波長帯の光を放射する複数のＬＥＤ３を上記配線と電気的に接続させた状態で取り付けてＬＥＤアレイ基板１を製造する。このようなＬＥＤアレイ基板１は公知の技術を適用して製造することができる。
　次に、蛍光発光層基板２の製造工程について説明する。
　先ず、透明基板６上に隔壁７用の透明な感光性樹脂を塗布した後、フォトマスクを使用して露光し、現像し、各蛍光発光層５の形成位置に対応させて、例えば図１に示すようなストライプ状の開口１０を設け、高さ対幅のアスペクト比が３以上の透明な隔壁７をｍｉｎ２０μｍ程度の高さで形成する。この場合、使用する感光性樹脂は、例えば日本化薬株式会社製のＳＵ－８　３０００等の高アスペクト材料が望ましい。
　次いで、透明基板６上に形成された隔壁７側から、スパッタリング等の公知の成膜技術を適用して例えばアルミニウムやアルミ合金等の金属膜９を所定の厚みに成膜する。成膜後、隔壁７によって囲まれた開口１０の底部の透明基板６に被着した金属膜９は、レーザ照射により除去される。
　又は、成膜前に上記開口１０の底部の透明基板６表面にレジスト等を、例えばインクジェットにより数μｍの厚みで塗布し、金属膜９を成膜した後に、上記レジスト及びレジスト上の金属膜９をリフトオフして除去してもよい。この場合、当然ながら、リフトオフに使用するレジストの溶解液としては、隔壁７の樹脂を侵さない薬液が選択される。
　次に、上記隔壁７で囲まれた、例えば赤色に対応した複数の開口１０に、例えば赤色の蛍光色素８を含有するレジストを例えばインクジェットにより塗布した後、紫外線を照射して硬化させ、赤色蛍光発光層５Ｒを形成する。又は、透明基板６上を覆って赤色の蛍光色素８を含有するレジストを塗布した後、フォトマスクを使用して露光し、現像して、赤色に対応した複数の開口１０に赤色蛍光発光層５Ｒを形成する。この場合、上記レジストは、粒子径の大きい蛍光色素８ａと粒子径の小さい蛍光色素８ｂとを混合、分散させたものであり、それらの混合比率は、体積比で粒子径の大きい蛍光色素８ａが５０～９０Ｖｏｌ％に対して粒子径の小さい蛍光色素８ｂが１０～５０Ｖｏｌ％となっている。
　同様にして、上記隔壁７で囲まれた、例えば緑色に対応した複数の開口１０に、例えば緑色の蛍光色素８を含有するレジストを例えばインクジェットにより塗布した後、紫外線を照射して硬化させ、緑色蛍光発光層５Ｇを形成する。又は、上記と同様にして透明基板６の上面全面に塗布した緑色の蛍光色素８を含有するレジストを、フォトマスクを使用して露光し、現像して、緑色に対応した複数の開口１０に緑色蛍光発光層５Ｇを形成してもよい。
　さらに同様にして、上記隔壁７で囲まれた、例えば青色に対応した複数の開口１０に、例えば青色の蛍光色素８を含有するレジストを例えばインクジェットにより塗布した後、紫外線を照射して硬化させ、青色蛍光発光層５Ｂを形成する。この場合も、上記と同様にして透明基板６の上面全面に塗布した青色の蛍光色素８を含有するレジストを、フォトマスクを使用して露光し、現像して、青色に対応した複数の開口１０に青色蛍光発光層５Ｂを形成してもよい。
　上記第１の実施形態によれば、隔壁７用の樹脂材料として透明な感光性樹脂を使用しているので、層厚の厚い各色対応の蛍光発光層５を互いに離隔する隔壁７を深部まで完全に感光することができ、従来技術におけるようなブラックマトリクス用の感光性樹脂と違って未硬化部が生じることがない。したがって、隔壁７の安定性が増すことにより、隔壁７によって囲まれた開口１０に蛍光発光レジストを充填する際にも、隔壁７の一部が崩れて蛍光発光レジストが隣接する開口１０内に漏れ込むおそれがない。これにより、隣接するピクセルの発光が混色するのを防止することができる。
　また、隔壁７の表面に励起光Ｌ及びこの励起光Ｌによって励起されて発光する蛍光ＦＬを反射する金属膜９を設けた場合には、隔壁７に向かって進む励起光Ｌ及び蛍光ＦＬが金属膜９によって反射されてピクセルの内側に戻るため、反射された励起光Ｌが同じピクセル内の蛍光発光層５を励起して発光させると共に、横に漏れる蛍光ＦＬが減少してピクセルの発光効率を向上することができる。
　図４は本発明によるフルカラーＬＥＤ表示パネルの第２の実施形態の要部を示す断面図である。
　この第２の実施形態において、第１の実施形態と異なる点は、各色対応の蛍光発光層５及び隔壁７をＬＥＤアレイ基板１上に直接設ける構成とした点である。
　次に、このように構成された本発明によるフルカラーＬＥＤ表示パネルの第２の実施形態の製造について説明する。
　先ず、第１の実施形態と同様にして、複数のＬＥＤ３を駆動するための配線が施された配線基板４上の所定位置に近紫外から青色波長帯の光を放射する複数のＬＥＤ３を上記配線と電気的に接続させた状態で取り付けてＬＥＤアレイ基板１を製造する。
　次いで、ＬＥＤアレイ基板１上に隔壁７用の透明な感光性樹脂を塗布した後、フォトマスクを使用して露光し、現像して、ＬＥＤアレイ基板１上の各ＬＥＤ３の形成位置に対応させて例えば図１に示すようなストライプ状の開口１０を設けて、高さ対幅のアスペクト比が３以上の透明な隔壁７をｍｉｎ２０μｍ程度の高さで形成する。
　次いで、ＬＥＤアレイ基板１上に形成された隔壁７側から、スパッタリング等の公知の成膜技術を適用して例えばアルミニウムやアルミ合金等の金属膜９を所定の厚みに成膜する。成膜後、隔壁７によって囲まれた開口１０の底部のＬＥＤ３に被着した金属膜９が除去される。
　この場合、成膜前に上記開口１０の底部のＬＥＤ３上にレジスト等を、例えばインクジェットにより数μｍの厚みで塗布し、金属膜９を成膜した後に、上記レジスト及びレジスト上の金属膜９をリフトオフして除去するとよい。当然ながら、リフトオフに使用するレジストの溶解液としては、隔壁７の樹脂を侵さない薬液が選択される。
　次に、上記隔壁７で囲まれた、例えば赤色に対応した複数の開口１０内で、表面が露出したＬＥＤ３上に、例えば赤色の蛍光色素８を含有するレジストを例えばインクジェットにより塗布した後、紫外線を照射して硬化させ、赤色蛍光発光層５Ｒを形成する。又は、ＬＥＤアレイ基板１上を覆って赤色の蛍光色素８を含有するレジストを塗布した後、フォトマスクを使用して露光し、現像して、赤色に対応した複数の開口１０にて、表面が露出したＬＥＤ３上に赤色蛍光発光層５Ｒを直接形成してもよい。この場合、上記レジストは、粒子径の大きい蛍光色素８ａと粒子径の小さい蛍光色素８ｂとを混合、分散させたものであり、それらの混合比率は、体積比で粒子径の大きい蛍光色素８ａが５０～９０Ｖｏｌ％に対して粒子径の小さい蛍光色素８ｂが１０～５０Ｖｏｌ％となっている。
　同様にして、上記隔壁７で囲まれた、例えば緑色に対応した複数の開口１０内で、表面が露出したＬＥＤ３上に、例えば緑色の蛍光色素８を含有するレジストを例えばインクジェットにより塗布した後、紫外線を照射して硬化させ、緑色蛍光発光層５Ｇを形成する。又は、上記と同様にしてＬＥＤアレイ基板１の上面全面に塗布した緑色の蛍光色素８を含有するレジストを、フォトマスクを使用して露光し、現像して、緑色に対応した複数の開口１０にて、表面が露出したＬＥＤ３上に緑色蛍光発光層５Ｇを直接形成してもよい。
　さらに同様にして、上記隔壁７で囲まれた、例えば青色に対応した複数の開口１０に、例えば青色の蛍光色素８を含有するレジストを例えばインクジェットにより塗布した後、紫外線を照射して硬化させ、青色蛍光発光層５Ｂを形成する。この場合も、上記と同様にしてＬＥＤアレイ基板１の上面全面に塗布した青色の蛍光色素８を含有するレジストを、フォトマスクを使用して露光し、現像して、青色に対応した複数の開口１０にて、表面が露出したＬＥＤ３上に青色蛍光発光層５Ｂを直接形成してもよい。
　上記第２の実施形態によれば、第１の実施形態が奏する効果に加えて、ＬＥＤアレイ基板１上に直接、蛍光発光層５及び隔壁７が設けられているので、ＬＥＤ３から放射された励起光Ｌが隣接する蛍光発光層５に漏れるのを上記第１の実施形態よりも更に抑制することができる。したがって、各蛍光発光層５の発光効率をより向上することができる。
　図５は本発明によるフルカラーＬＥＤ表示パネルの第３の実施形態の要部を示す断面図である。
　この第３の実施形態において、第１の実施形態と異なる点は、各色対応の蛍光発光層５及び隔壁７を覆って励起光Ｌを遮断する励起光カット層１１を設けたものである。これにより、太陽光等の外光に含まれる上記励起光Ｌと同じ波長帯の光を選択的に反射又は吸収して、これらの光により上記各蛍光発光層５が励起されて発光するのを防止し、色再現を向上することができる。
　詳細には、励起光Ｌが紫外線の場合には、励起光カット層１１は、図５に示すように各色対応の蛍光発光層５及び隔壁７を覆って設けられる。また、励起光Ｌが青色波長帯の光である場合には、励起光カット層１１は、青色蛍光発光層５Ｂ上を除く蛍光発光層５及び隔壁７を覆って設けるのがよい。
　なお、図５は、一例として励起光カット層１１を第１の実施形態に適用した場合について示しているが、第２の実施形態にも適用することができる。
　上記第３の実施形態によれば、上記第１及び第２の実施形態が奏する効果に加えて、蛍光発光層５上に励起光カット層１１を設けているため、外光が蛍光発光層５に達するのを防止することができる。したがって、外光によって蛍光発光層５が励起されて発光し、色再現を低下させるという問題が抑制される。また、ＬＥＤ３から放射される励起光Ｌのうち、蛍光発光層５を透過した励起光Ｌは、励起光カット層１１により反射又は吸収されるため、表示面側に漏れ出るのが抑えられる。したがって、励起光Ｌの漏れ光が蛍光発光層５の蛍光ＦＬと混色して色再現を低下させるという問題も回避することができる。
　なお、上記第１～第３の実施形態の何れの場合にも、表示面側に外光の反射を防止する反射防止膜を設けるのがよい。さらには、隔壁７の表示面側の金属膜９上に、黒色塗料を塗布するとよい。これらの措置を施すことにより、表示面での外光の反射を低減することができ、コントラストの向上を図ることができる。
　１…ＬＥＤアレイ基板
　３…ＬＥＤ
　４…配線基板(基板)
　５…蛍光発光層
　７…隔壁
　８…蛍光色素
　８ａ…粒子径の大きい蛍光色素
　８ｂ…粒子径の小さい蛍光色素
　９…金属膜（薄膜）
　Ｌ…励起光
　ＦＬ…蛍光

Claims (9)

  1. 　紫外から青色波長帯の光を放射する複数のＬＥＤを基板上にマトリクス状に配置したＬＥＤアレイ基板と、光三原色に対応させて複数の前記ＬＥＤ上に並べて設けられ、該ＬＥＤから放射される励起光によって励起されて対応色の蛍光に夫々波長変換する複数の蛍光発光層と、を備えたフルカラーＬＥＤ表示パネルであって、
    　前記蛍光発光層を取り囲むように形成された透明な隔壁の表面に前記励起光及び前記蛍光を反射又は吸収する薄膜を設けたことを特徴とするフルカラーＬＥＤ表示パネル。
  2. 　前記隔壁は、感光性の透明樹脂で形成されたものであることを特徴とする請求項１記載のフルカラーＬＥＤ表示パネル。
  3. 　前記隔壁は、高さ対幅のアスペクト比が３以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のフルカラーＬＥＤ表示パネル。
  4. 　前記薄膜は、前記励起光を反射する金属膜であることを特徴とする請求項１又は２に記載のフルカラーＬＥＤ表示パネル。
  5. 　前記薄膜は、前記励起光を反射する金属膜であることを特徴とする請求項３に記載のフルカラーＬＥＤ表示パネル。
  6. 　前記蛍光発光層は、粒子径の異なる蛍光色素を混合、分散させたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のフルカラーＬＥＤ表示パネル。
  7. 　前記蛍光発光層は、粒子径の異なる蛍光色素を混合、分散させたものであることを特徴とする請求項３に記載のフルカラーＬＥＤ表示パネル。
  8. 　前記蛍光発光層及び前記隔壁を前記ＬＥＤアレイ基板上に直接設ける構成としたことを特徴とする請求項１又は２に記載のフルカラーＬＥＤ表示パネル。
  9. 　前記蛍光発光層及び前記隔壁を前記ＬＥＤアレイ基板上に直接設ける構成としたことを特徴とする請求項３に記載のフルカラーＬＥＤ表示パネル。
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