特開2020-204759IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

色変換デバイス、マイクロLEDディスプレイパネル、色変換デバイスの製造方法及びマイクロLEDディスプレイパネルの製造方法

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】隔壁で囲まれた領域同士の間隔が狭くても、インクジェット法を用いて発光層等の機能膜を形成でき、発光特性の低下抑制と低コスト化との両立を図ることができる色変換デバイス等を提供する。
【解決手段】色変換デバイス20は、基板22と、基板22の上に位置し、発光材料を含む発光層21と、発光層21に接触し、発光層21が発光する発光領域を規定する第一の隔壁23と、発光層21に接触し、発光層21が形成される形成領域を規定する第二の隔壁24とを有し、発光層21と第一の隔壁23との接触面積は、発光層21と第二の隔壁24との接触面積より大きい。
【選択図】図3B

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

しかしながら、特許文献1に開示されたデバイスをディスプレイパネルに用いると、ピクセルとなる隔壁で囲まれた領域を基板の面内で配置する間隔が狭くなる。このため、ピクセルの解像度を高くした場合、隔壁で囲まれた領域にインクを吐出したときにインクの着弾がずれて、意図しないピクセルにインクが混入してしまって混色が発生することがある。 例えば、対象とするディスプレイパネルのピクセルの解像度が400ppiである場合、このディスプレイパネルに用いられる発光層及び隔壁を有するデバイスおいて、ピクセル間の距離及び隔壁の幅は、おおよそ次のようになる。図1Aは、ピクセルの解像度が400ppiであるディスプレイパネルに用いられるデバイスの構成の一例を示す平面図であり、図1Bは、図1AのIB−IB線における断面図であり、図1Aに示されるデバイスのピクセルにインクを吐出するときの様子を示している。なお、図1Bでは、発光層21Yを形成する前の状態を示している。 図1A及び図1Bに示されるディスプレイパネルでは、赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の各々のピクセルに対応する位置に設けられた発光層21Yと、各発光層21Yを囲む隔壁24Yとを有しており、同色のピクセル間の距離が約63μmで、異なる色で隣接する2つのピクセル間の距離は21μmである。また、各ピクセルの大きさは直径が15μmで、隣接する2つのピクセル間を区切る隔壁の幅は6μmである。各ピクセルの大きさ等はディスプレイパネルの発光特性等から設計されるものであるので、必ずしものようにはならないが、代表的な数値としてはのようになる。 また、図1Bには、発光層21Yをインクジェット法により形成する際に、隔壁24Yで囲まれた領域(ピクセル)にインク40Yの液滴を吐出するときの様子を示している。例えば、液滴の体積が1ピコリットル(pL)のインク40Yの吐出が可能なインクジェットヘッドによって、隔壁24Yで囲まれた領域にインク40Yを塗布する場合を考える。体積が1pLのインク40の液滴の直径は、12.6μmである。一方、インク40Yを塗布すべき領域の幅は、のように15μmである。したがって、インク40Yを塗布する領域の幅に対してインク40Yの液滴の大きさがほぼ同等であり、塗布するインク40Yの着弾位置精度としては極めて高いものが要求される。このため、混色なく安定して塗布膜を形成することは現実的には困難であり、デバイスの製造時の歩留まりが低下して高コスト化したり混色によって発光特性が低下したりするおそれがある。 このような課題を解決するためになされたものであり、隔壁で囲まれた領域同士の間隔が狭くても、インクジェット法を用いて発光層等の機能膜を形成することができ、発光特性の低下抑制と低コスト化との両立を図ることができる色変換デバイス及びマイクロLEDディスプレイパネル等を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

課題を解決するために、本開示に係る色変換デバイスの一態様は、基板と、基板の上に位置し、発光材料を含む発光層と、発光層に接触し、発光層が発光する発光領域を規定する第一の隔壁と、発光層に接触し、発光層が形成される形成領域を規定する第二の隔壁と、を有し、発光層と第一の隔壁との接触面積は、発光層と第二の隔壁との接触面積より大きい色変換デバイスである。
【発明の効果】
本開示によれば、隔壁で囲まれた領域同士の間隔が狭くても、インクジェット法を用いて発光層等の機能膜を形成することができるので、発光特性の低下抑制と低コスト化との両立を図ることができる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1A】ピクセルの解像度が400ppiであるディスプレイパネルに用いられるデバイスの構成の一例を示す平面図

【図1B】図1Aに示されるデバイスのピクセルにインクを吐出するときの様子を示す断面図

【図2】実施の形態に係るマイクロLEDディスプレイパネルの断面図

【図3A】実施の形態に係る色変換デバイスの平面図

【図3B】図3AのIIIB−IIIB線における実施の形態に係る色変換デバイスの断面図

【図4】実施の形態に係る色変換デバイスの他の構成を示す断面図

【図5A】実施の形態に係る色変換デバイスの製造方法における基板準備ステップを説明するための図

【図5B】実施の形態に係る色変換デバイスの製造方法における第一の隔壁形成ステップを説明するための図

【図5C】実施の形態に係る色変換デバイスの製造方法における第二の隔壁形成ステップを説明するための図

【図5D】実施の形態に係る色変換デバイスの製造方法における発光層形成ステップを説明するための図

【図6A】実施の形態に係る色変換デバイスにおいて、第一の隔壁及び第二の隔壁の他の製造方法おける隔壁材料塗布ステップを説明するための図

【図6B】実施の形態に係る色変換デバイスにおいて、第一の隔壁及び第二の隔壁の他の製造方法おける露光ステップを説明するための図

【図6C】実施の形態に係る色変換デバイスにおいて、第一の隔壁及び第二の隔壁の他の製造方法おけるエッチングステップを説明するための図

【図7A】実施の形態に係る色変換デバイスの他の構成を示す平面図

【図7B】図7AのVIIB−VIIB線における色変換デバイスの断面図

【図8A】比較例の色変換デバイスの平面図

【図8B】図8AのVIII−VIII線における比較例の色変換デバイスの断面図

【図9】変形例1に係る色変換デバイスの断面図

【図10A】変形例2に係る色変換デバイスの製造方法のインク塗布ステップにおけるインク塗布直前の様子を示す図

【図10B】変形例2に係る色変換デバイスの製造方法のインク塗布ステップにおけるインク塗布直後の様子を示す図

【図10C】変形例2に係る色変換デバイスの製造方法のインク塗布ステップにおける最終状態の様子を示す図

【図11A】変形例3に係る色変換デバイスの平面図

【図11B】図11AのXIB−XIB線における変形例3に係る色変換デバイスの断面図

【図11C】図11AのXIC−XIC線における変形例3に係る色変換デバイスの断面図

【図12】変形例3に係る色変換デバイスの他の構成を示す平面図

【図13】特許文献1に開示されたデバイスの断面図

選択図 図3B出願人が指定した本件の代表的な図

1 マイクロLEDディスプレイパネル   10 発光デバイス   11、26 発光体   12、22、22X 基板   13 隔壁   20、20A、20B、20C、20Z 色変換デバイス   21 発光層   21r 赤色発光層   21g 緑色発光層   21b 青色発光層   21Y 発光層   23、23B、23C 第一の隔壁   24、24B、24C 第二の隔壁   24X、24Y 隔壁   25 カラーフィルタ   25r 赤色カラーフィルタ   25g 緑色カラーフィルタ   25b 青色カラーフィルタ   30 隔壁材料   40、40r、40g、40Y インク   100 フォトマスク   101 遮蔽部   102 第一の開口部   103 第二の開口部      

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