特開 2022-163437 表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022163437

(43)【公開日】2022-10-26

(54)【発明の名称】表示装置

(51)【国際特許分類】

   G09F 9/00 20060101AFI20221019BHJP

   G09F 9/33 20060101ALI20221019BHJP

   H01L 33/58 20100101ALI20221019BHJP

【ＦＩ】

G09F9/00 311

G09F9/00 334

G09F9/33

H01L33/58

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021068360

(22)【出願日】2021-04-14

(71)【出願人】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】110000408

【氏名又は名称】弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】廣澤 仁

(72)【発明者】

【氏名】池田 雅延

(72)【発明者】

【氏名】田中 良典

(72)【発明者】

【氏名】長澤 順子

【テーマコード（参考）】

5C094

5F142

5G435

【Ｆターム（参考）】

5C094AA10

5C094BA25

5C094DA12

5C094DB01

5C094ED15

5C094JA08

5C094JA09

5F142AA05

5F142BA32

5F142CA11

5F142CA13

5F142CB14

5F142CD02

5F142CG03

5F142CG27

5F142DB34

5F142GA02

5G435AA01

5G435BB04

5G435CC09

5G435DD09

5G435FF08

5G435FF11

5G435HH02

5G435KK05

(57)【要約】

【課題】表示装置に設けられる発光素子の側面から射出される光を、発光素子の上面方向に変え、表示装置の表示面における光取り出し効率を向上すること。
【解決手段】表示装置は、発光素子と、発光素子の上に位置し、発光素子と重畳する第１の光学調整部材と、を含み、第１の光学調整部材の上面の面積は、第１の光学調整部材の下面の面積よりも大きい。表示装置は、さらに、第１の光学調整部材の側面と接する第２の光学調整部材を含み、第２の光学調整部材の屈折率は、第１の光学調整部材の屈折率よりも小さくてもよい。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

発光素子と、
前記発光素子の上に位置し、前記発光素子と重畳する第１の光学調整部材と、を含み、
前記第１の光学調整部材の上面の面積は、前記第１の光学調整部材の下面の面積よりも大きい、表示装置。

【請求項2】

前記下面から前記上面までの距離は、３μｍ以上６０μｍ以下である、請求項１に記載の表示装置。

【請求項3】

前記下面に対する前記第１の光学調整部材の側面の傾斜角は、９５°以上１５０°以下である、請求項１または請求項２に記載の表示装置。

【請求項4】

前記第１の光学調整部材の側面は、空気に曝されている、請求項１または請求項２に記載の表示装置。

【請求項5】

さらに、前記第１の光学調整部材の側面と接する第２の光学調整部材を含み、
前記第２の光学調整部材の屈折率は、前記第１の光学調整部材の屈折率よりも小さい、請求項１または請求項２に記載の表示装置。

【請求項6】

平面視において、前記第１の光学調整部材の平面形状は、多角形、円形、または楕円形である、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の表示装置。

【請求項7】

さらに、前記第１の光学調整部材の上にブラックマトリクスを含む保護基板を含み、
前記ブラックマトリクスは、前記第１の光学調整部材の周囲に設けられている、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の表示装置。

【請求項8】

前記第１の光学調整部材は、前記発光素子の全体と重畳する、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の表示装置。

【請求項9】

前記第１の光学調整部材は、１つの前記発光素子に対して複数設けられている、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の表示装置。

【請求項10】

前記第１の光学調整部材は、接着材である、請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の表示装置。

【請求項11】

前記接着材は、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂を含む、請求項１０に記載の表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の一実施形態は、表示装置、特に、発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、次世代ディスプレイとして、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（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）と同様の自発光型素子であるが、ＯＬＥＤと異なり、ガリウム（Ｇａ）またはインジウム（Ｉｎ）などを含む安定した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、高輝度を実現することができる。したがって、マイクロＬＥＤディスプレイは、高信頼性、高輝度、および高コントラストを有する次世代ディスプレイとして期待されている。

【0003】

一般的に、ＬＥＤは、ディスプレイの表示面に対応するＬＥＤの上面からだけでなく、ＬＥＤの側面からも光が放射される。そのため、ＬＥＤの側面から放射された光を反射させ、光の進行方向をＬＥＤの上面方向に変える方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２０２１／０３３７７５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述したように、ＬＥＤの側面から放射された光を利用し、表示装置の正面輝度を向上させる方法が知られている。しかしながら、ＬＥＤの上面から放射された光が表示装置の外部へ出射される際、表示装置と空気との界面で全反射が起きることによって、ＬＥＤの上面から放射された光の取出し効率は必ずしも高くはなかった。すなわち、表示装置の正面輝度（または、表示装置の正面方向の光の取出し効率）は、必ずしも向上していなかった。

【0006】

本発明の一実施形態は、上記問題に鑑み、発光素子の上面から放射された光の方向を調整し、正面輝度が向上した表示装置を提供することを課題の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一実施形態に係る表示装置は、発光素子と、発光素子の上に位置し、発光素子と重畳する第１の光学調整部材と、を含み、第１の光学調整部材の上面の面積は、第１の光学調整部材の下面の面積よりも大きい。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態に係る表示装置の模式的な断面図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る表示装置において、発光素子と光学調整部材との位置の関係を説明する模式的な平面図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る表示装置において、発光素子と光学調整部材との位置の関係を説明する模式的な平面図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る表示装置の作製方法を説明する模式的な断面図である。

【図5】光学調整部材を設けない表示装置の光の進行方向を説明する模式的な断面図である。

【図6】本発明の一実施形態に係る表示装置の光の進行方向を説明する模式的な断面図である。

【図7】本発明の一実施形態に係る表示装置の模式的な断面図である。

【図8】本発明の一実施形態に係る表示装置の模式的な断面図である。

【図9】本発明の一実施形態に係る表示装置の模式的な断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明に係る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。

【0010】

本明細書において「αはＡ、ＢまたはＣを含む」、「αはＡ，ＢおよびＣのいずれかを含む」、「αはＡ，Ｂおよび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。

【0011】

本明細書において、説明の便宜上、「上」または「上方」もしくは「下」または「下方」という語句を用いて説明するが、原則として、構造物が形成される基板を基準とし、基板から構造物に向かう方向を「上」または「上方」とする。逆に、構造物から基板に向かう方向を「下」または「下方」とする。したがって、基板上の発光素子という表現において、発光素子の基板側の面が下面となり、その反対側の面が上面となる。また、基板上の発光素子という表現においては、基板と発光素子との上下関係を説明しているに過ぎず、基板と発光素子との間に他の部材が配置されていてもよい。さらに、「上」または「上方」もしくは「下」または「下方」の語句は、複数の層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、平面視において重畳する位置関係になくてもよい。

【0012】

本明細書において、「表示装置」とは、発光素子を用いて映像を表示する装置を幅広く含むものであり、表示パネルや表示モジュールだけでなく、他の光学部材（例えば、偏光部材、バックライト、タッチパネル等）が取り付けられた装置も含む場合がある。

【0013】

以下の各実施形態は、技術的な矛盾を生じない限り、互いに組み合わせることができる。

【0014】

＜第１実施形態＞
［１．表示装置１０の構成］
図１および図２を参照して、本発明の一実施形態に係る表示装置１０について説明する。

【0015】

図１は、本発明の一実施形態に係る表示装置１０の模式的な断面図である。図１に示すように、表示装置１０は、基板１００、第１の導電層１１０、第２の導電層１２０、発光素子１３０、平坦化層１４０、透明導電層１５０、保護層１６０、光学調整部材１７０、および保護基板１８０を含む。発光素子１３０は、第２の導電層１２０を介して、第１の導電層１１０と電気的に接続されている。また、発光素子１３０は、透明導電層１５０と電気的に接続されている。

【0016】

基板１００は、発光素子１３０を実装するための基板である。基板１００として、例えば、ポリイミド基板、アクリル基板、シロキサン基板、またはフッ素樹脂基板などの可撓性基板を用いることができる。基板１００の耐熱性を向上させるために、上記可撓性基板に不純物を導入してもよい。基板１００が可撓性を有する必要がないときは、基板１００として、例えば、ガラス基板、石英基板、またはサファイア基板などの剛性基板を用いることができる。また、基板１００が透光性を有する必要がないときは、基板１００として、例えば、シリコン基板、炭化シリコン基板、もしくは化合物半導体基板などの半導体基板、またはステンレス基板などの導電性基板などを用いることができる。なお、詳細は図示しないが、基板１００は、発光素子１３０を駆動するための回路が形成された、いわゆる回路基板であってもよい。また、表示装置１０の光学調整部材１７０および保護基板１８０を除く、基板１００から保護層１６０までの構造をアレイ基板と称する場合がある。

【0017】

第１の導電層１１０は、基板１００上に設けられている。第１の導電層１１０は、発光素子１３０の電極の一方に電流を供給するための配線層である。また、第１の導電層１１０は、発光素子１３０から発せられた光を反射する反射層であってもよい。第１の導電層１１０として、例えば、アルミニウムまたは銀などを用いることができる。

【0018】

第２の導電層１２０は、第１の導電層１１０上に設けられている。第２の導電層１２０は、発光素子１３０を基板１００に接続する（具体的には、発光素子１３０の電極の一方と第１の導電層１１０とを接続する）接続電極である。第２の導電層１２０として、例えば、銀ペーストまたはハンダなどを用いることができる。

【0019】

発光素子１３０は、第２の導電層１２０上に設けられている。発光素子１３０は、光を発する発光層１３０ａを含む。発光素子１３０は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）である。なお、発光ダイオードには、ミニＬＥＤまたはマイクロＬＥＤが含まれる。発光ダイオードとして、例えば、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオード、または紫外発光ダイオードなどを用いることができる。

【0020】

平坦化層１４０は、第１の導電層１１０、第２の導電層１２０、および発光素子１３０の段差を埋めるように設けられている。平坦化層１４０は、基板１００に実装された発光素子１３０などの段差を平坦化する。平坦化層１４０の材料として、例えば、アクリル樹脂またはポリイミド樹脂などを用いることができる。

【0021】

透明導電層１５０は、発光素子１３０および平坦化層１４０の上に設けられている。透明導電層１５０は、発光素子１３０の電極の他方に電流を供給するための配線層である。また、透明導電層１５０は、発光素子１３０から発せられた光を透過することができる。透明導電層１５０として、例えば、インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）またはインジウム・亜鉛酸化物（ＩＺＯ）などの透明導電性酸化物を用いることができる。また、透明導電層１５０として、透光性を有する薄膜の金属を用いることができる。例えば、透明導電層１５０は、銀（Ａｇ）などの金属を透明導電性酸化物で挟んだＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯのような積層構造を有していてもよい。なお、詳細は図示しないが、透明導電層１５０は、所定のパターンにパターニングされていてもよい。

【0022】

保護層１６０は、透明導電層１５０上に設けられている。保護層１６０は、発光素子１３０または透明導電層１５０を保護する。保護層１６０として、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ_ｘ）、酸化窒化シリコン（ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ）、窒化シリコン（ＳｉＮ_ｘ）、窒化酸化シリコン（ＳｉＮ_ｘＯ_ｙ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯ_ｘ）、酸化窒化アルミニウム（ＡｌＯ_ｘＮ_ｙ）、窒化酸化アルミニウム（ＡｌＮ_ｘＯ_ｙ）、または窒化アルミニウム（ＡｌＮ_ｘ）などの無機絶縁体を用いることができる。ここで、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙおよびＡｌＯ_ｘＮ_ｙは、酸素（Ｏ）よりも少ない量の窒素（Ｎ）を含有するシリコン化合物およびアルミニウム化合物である。また、ＳｉＮ_ｘＯ_ｙおよびＡｌＮ_ｘＯ_ｙは、窒素よりも少ない量の酸素を含有するシリコン化合物およびアルミニウム化合物である。また、保護層１６０として、上記無機絶縁材料だけでなく、有機絶縁材料を用いることもできる。有機絶縁材料として、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、またはシロキサン樹脂などを用いることができる。また、保護層１６０は、無機絶縁層材料または有機絶縁材料の単層構造であってもよく、それらの積層構造であってもよい。

【0023】

光学調整部材１７０は、保護層１６０上に設けられている。光学調整部材１７０は、発光素子１３０から発せられた光の進行方向を調整する。発光素子１３０は、光学調整部材１７０の下面１７１方向に位置する。光学調整部材１７０は、下面１７１に入射された光を、光学調整部材１７０の上面１７２から出射されるように、光の進行方向を調整する。なお、光学調整部材１７０における光の進行方向の調整の詳細については、後述する。

【0024】

ここで、図１とともに図２を参照して、発光素子１３０と光学調整部材１７０との位置関係について説明する。

【0025】

図２は、本発明の一実施形態に係る表示装置１０において、発光素子１３０と光学調整部材１７０との位置関係を説明する模式的な平面図である。具体的には、図２は、光学調整部材１７０の下面１７１方向から眺めた平面図である。図２に示すように、平面視において、光学調整部材１７０の平面形状（光学調整部材１７０の下面１７１および上面１７２の形状）は、矩形である。但し、光学調整部材１７０の平面形状はこれに限られない。光学調整部材１７０の平面形状は、多角形であってもよい。また、平面視において、光学調整部材１７０の下面１７１の中心位置は、発光素子１３０の上面の中心位置と略一致していてもよいが、これに限られない。

【0026】

平面視において、光学調整部材１７０の上面１７２の面積は、光学調整部材１７０の下面１７１の面積よりも大きい。そのため、光学調整部材１７０の側面は、傾斜を有して下面１７１と上面１７２とに接続されている。光学調整部材１７０の形状は、いわゆる四角錐台である。下面１７１に対する側面１７３の傾斜角θは、例えば、９５°以上１５０°以下、好ましくは１００°以上１３０°以下である。また、光学調整部材１７０の高さ、すなわち、下面１７１から上面１７２までの距離は、例えば、３μｍ以上６０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以上４０μｍ以下である。光学調整部材１７０として、例えば、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂などを用いることができる。また、光学調整部材１７０は、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂などの接着材であってもよい。

【0027】

光学調整部材は１７０は、発光素子１３０の全体と重畳するように設けられている。すなわち、光学調整部材１７０の下面１７１は、発光素子１３０の上面の全体と重畳している。そのため、光学調整部材１７０の下面１７１の一辺の長さは、発光素子１３０の上面の幅よりも大きい。

【0028】

保護基板１８０は、光学調整部材１７０上に設けられている。保護基板１８０は、光学調整部材１７０およびアレイ基板を保護する。保護基板１８０は、光学調整部材１７０の支持基板であってもよい。保護基板１８０は、発光素子１３０から発せられた光を透過することができる。保護基板１８０として、例えば、ポリイミド基板、アクリル基板、シロキサン基板、フッ素樹脂基板、またはガラス基板などの透光性基板を用いることができる。

【0029】

［２．光学調整部材１７０の形状の変形例］
図３を参照して、表示装置１０の光学調整部材１７０の変形例である光学調整部材１７０Ａについて説明する。なお、光学調整部材１７０Ａの構成が光学調整部材１７０の構成と同様であるとき、その説明を省略する場合がある。

【0030】

図３は、本発明の一実施形態に係る表示装置１０において、発光素子１３０と光学調整部材１７０Ａとの位置関係を説明する模式的な平面図である。具体的には、図３は、光学調整部材１７０Ａの下面１７１Ａ方向から眺めた平面図である。図３に示すように、平面視において、光学調整部材１７０Ａの平面形状（光学調整部材１７０Ａの下面１７１Ａおよび上面１７２Ａの形状）は、円形である。但し、光学調整部材１７０Ａの平面形状はこれに限られない。光学調整部材１７０Ａの平面形状は、楕円であってもよい。また、平面視において、光学調整部材１７０Ａの下面１７１Ａの中心位置は、発光素子１３０の上面の中心位置と略一致していてもよいが、これに限られない。

【0031】

平面視において、光学調整部材１７０Ａの上面１７２Ａの面積は、光学調整部材１７０Ａの下面１７１Ａの面積よりも大きい。そのため、光学調整部材１７０Ａの側面１７３Ａも、光学調整部材１７０の側面１７３と同様に、傾斜を有して下面１７１Ａと上面とに接続されている。光学調整部材１７０Ａの形状は、いわゆる円錐台である。

【0032】

光学調整部材１７０Ａも、発光素子１３０の全体と重畳するように設けられている。すなわち、光学調整部材１７０Ａの下面１７１Ａは、発光素子１３０の上面の全体と重畳している。そのため、光学調整部材１７０Ａの下面１７１Ａの直径は、発光素子１３０の対角線の長さよりも大きい。

【0033】

なお、光学調整部材１７０の変形例として光学調整部材１７０Ａを説明したが、光学調整部材１７０の変形例はこれに限られるものではない。例えば、光学調整部材は、下面が矩形であり、上面が円形である構造を有していてもよい。または、光学調整部材は、下面が円形であり、上面が矩形である構造を有していてもよい。

【0034】

［３．表示装置１０の作製方法］
図４を参照して、表示装置１０の作製方法について説明する。

【0035】

図４は、本発明の一実施形態に係る表示装置１０の作製方法を説明する模式的な断面図である。表示装置１０は、アレイ基板と保護基板１８０とを貼り合わせることによって作製される。

【0036】

アレイ基板のベース基板である基板１００上には、第１の導電層１１０および第２の導電層１２０が形成される。第１の導電層１１０は、フォトリソグラフィーを用いて所定のパターンにパターニングされている。第２の導電層１２０は、第１の導電層１１０上に銀ペーストなどを塗布することによって形成される。発光素子１３０は、第２の導電層１２０と電気的に接続されるように基板１００上に実装される。第１の導電層１１０、第２の導電層、および発光素子１３０の段差を平坦化するように平坦化層１４０が形成される。発光素子１３０および平坦化層１４０上に、透明導電層１５０および保護層１６０が形成される。透明導電層１５０は、フォトリソグラフィーを用いて所定のパターンにパターニングされている。

【0037】

一方、保護基板１８０上には、光学調整部材１７０が形成される。光学調整部材１７０は、フォトリソグラフィーを用いて所定のパターンにパターニングすることができる。

【0038】

アレイ基板と保護基板１８０とは、接着剤またはシール剤を用いて貼り合わせることができる。例えば、接着剤を光学調整部材１７０に塗布した後に、アレイ基板と保護基板１８０とを貼り合わせることができる。また、アレイ基板または保護基板１８０の周辺部にシール剤を塗布した後に、アレイ基板と保護基板１８０とを貼り合わせることもできる。光学調整部材１７０が接着材である場合には、接着剤を用いることなく、アレイ基板と保護基板１８０とを貼り合わせてもよい。この場合、光学調整部材１７０が基板１００上に形成されている保護層１６０と直接接するため、保護層１６０と光学調整部材１７０との間に気泡（空気）が入り込むことを防止することができる。すなわち、保護層１６０と光学調整部材１７０との界面での反射を抑制することができるため、表示装置１０の正面輝度の向上の効果が大きくなる。

【0039】

いずれの場合においても、光学調整部材１７０はスペーサーとなり、アレイ基板と保護基板１８０とのギャップを保持することができる。なお、光学調整部材１７０は、仮焼成および本焼成を行って接着されてもよい。ここで、仮焼成とは、架橋が十分に進行していない半硬化状態の光学調整部材１７０を形成する焼成をいう。仮焼成に続き、本焼成を行うことにより、光学調整部材１７０の架橋が進み、光学調整部材１７０が保護層１６０に接着される。

【0040】

［３．光学調整部材１７０の光の進行方向の調整］
図５および図６を参照して、光学調整部材１７０の光の進行方向の調整および表示装置１０の正面輝度について説明する。

【0041】

図５は、光学調整部材１７０を設けない表示装置２０の光の進行方向を説明する模式的な断面図である。表示装置２０では、保護層１６０上に、光学調整部材１７０が設けられることなく、保護基板１８０が設けられている。

【0042】

図５に示すように、表示装置２０では、発光素子１３０から発せられた光は、発光素子１３０の上面からだけでなく、発光素子１３０の側面からも放射される。発光素子１３０の上面から放射される光および発光素子１３０の側面から放射される光のそれぞれの割合は、約６３％および約３２％である。残りの光は、例えば、第２の導電層１２０での反射の際に第２の導電層１２０に吸収されることなどによって失われる。発光素子１３０の上面から放射された光は、保護層１６０および保護基板１８０を透過し、外部に出射される。しかしながら、空気の屈折率は、保護基板１８０の屈折率よりも小さい。そのため、発光素子１３０の上面から放射された光は、保護基板１８０の屈折率と空気の屈折率との違いにより、保護基板１８０と空気との界面で反射される。特に、保護基板１８０と空気との界面への入射角の大きい光（保護基板１８０と空気との界面への臨界角を超える光）は全反射が起きるため、表示装置２０の外部へ出射される光の割合はさらに減少する。発光素子１３０から放射された光の約５０％で全反射がおきるため、結果として、表示装置２０の外部へ出射される光の割合は、発光素子１３０の上面から放射された光の約３１％にまで減少する。

【0043】

図６は、本発明の一実施形態に係る表示装置１０の光の進行方向を説明する模式的な断面図である。図６に示すように、表示装置１０においても、発光素子１３０から発せられた光は、発光素子１３０の上面からだけでなく、発光素子１３０の側面からも放射される。表示装置１０と表示装置２０とでは、発光素子１３０の側面から放射される光および発光素子１３０の上面から放射される光の割合は変わらない。しかしながら、表示装置１０では、発光素子１３０の上面から放射された光が、光学調整部材１７０に入射される。光学調整部材１７０の外側の領域は、空気である。換言すると、光学調整部材１７０の側面１７３は空気に曝されている。光学調整部材１７０の屈折率は、空気の屈折率よりも大きい。そのため、光学調整部材１７０に入射された光は、光学調整部材１７０の側面１７３と空気との界面で、保護基板１８０の法線方向に向かうように反射される。その結果、保護基板１８０を透過する光は、臨界角が小さく、保護基板１８０と空気との界面での全反射が抑制される。すなわち、発光素子１３０の上面から放射され、保護基板１８０から出射される光の割合が増加する。したがって、表示装置１０は、表示装置２０よりも正面輝度が高くなる。

【0044】

［４．実施例］
表示装置１０および表示装置２０を作製し、保護基板１８０から出射された光の正面輝度を比較した。表示装置１０の正面輝度は、表示装置２０の正面輝度の１．５倍であった。表示装置１０では、発光素子１３０の上面から放射された光が、光学調整部材１７０によって保護基板１８０の法線方向に向かうように調整されたことにより、保護基板１８０と空気との界面における全反射が抑制され、表示装置１０の正面輝度が向上した。

【0045】

以上、説明したように、表示装置１０では、光学調整部材１７０により発光素子１３０の上面から放射された光の進行方向を調整し、保護基板１８０から出射される光の割合を増加させることができる。したがって、表示装置１０では、正面輝度が向上する。

【0046】

＜第２実施形態＞
図７を参照して、本発明の一実施形態に係る表示装置１０Ｂについて説明する。なお、表示装置１０Ｂの構成が表示装置１０の構成と同様であるとき、その説明を省略する場合がある。

【0047】

図７は、本発明の一実施形態に係る表示装置１０Ｂの模式的な断面図である。図７に示すように、表示装置１０Ｂは、基板１００、第１の導電層１１０、第２の導電層１２０、発光素子１３０、平坦化層１４０、透明導電層１５０、保護層１６０、第１の光学調整部材１７０Ｂ－１、第２の光学調整部材１７０Ｂ－２、および保護基板１８０を含む。

【0048】

第１の光学調整部材１７０Ｂ－１は、上述した光学調整部材１７０と同様の構成であるため、ここでは説明を省略する。

【0049】

第２の光学調整部材１７０Ｂ－２は、第１の光学調整部材１７０Ｂ－１の周囲を囲むように設けられている。第２の光学調整部材１７０Ｂ－２は、第１の光学調整部材１７０Ｂ－１の屈折率よりも小さい屈折率を有する材料である。第２の光学調整部材１７０Ｂ－２は、例えば、第１の光学調整部材１７０Ｂ－１を構成する材料にフッ素を添加した材料を用いることができる。フッ素を添加することにより、材料の屈折率を低下することができる。

【0050】

表示装置１０Ｂでは、第１の光学調整部材１７０Ｂ－１に入射された光は、第１の光学調整部材１７０Ｂ－１と第２の光学調整部材１７０Ｂ－２との界面で、保護基板１８０の法線方向に向かうように反射される。そのため、保護基板１８０と空気との界面で全反射される光の割合が減少し、保護基板１８０を透過し外部へ出射される光の割合が増加する。また、第１の光学調整部材１７０Ｂ－１だけでなく、第２の光学調整部材１７０Ｂ－２もスペーサーまたは接着材として機能するため、表示装置１０Ｂは耐衝撃が高い。

【0051】

以上、説明したように、表示装置１０Ｂでは、第１の光学調整部材１７０Ｂ－１および第２の光学調整部材１７０Ｂ－２により発光素子１３０の上面から放射された光の進行方向を調整し、保護基板１８０から出射される光の割合を増加させることができる。したがって、表示装置１０Ｂでは、正面輝度が向上する。

【0052】

＜第３実施形態＞
図８を参照して、本発明の一実施形態に係る表示装置１０Ｃについて説明する。なお、表示装置１０Ｃの構成が表示装置１０の構成と同様であるとき、その説明を省略する場合がある。

【0053】

図８は、本発明の一実施形態に係る表示装置１０Ｂの模式的な断面図である。図６に示すように、表示装置１０Ｃは、基板１００、第１の導電層１１０、第２の導電層１２０、発光素子１３０、平坦化層１４０、透明導電層１５０、保護層１６０、光学調整部材１７０、ブラックマトリクス１９０Ｃ、および保護基板１８０を含む。

【0054】

ブラックマトリクス１９０Ｃは、保護基板１８０上において、光学調整部材１７０の周囲に設けられている。ブラックマトリクス１９０Ｃは、隣接する発光素子１３０の発する光の混色を防止する。また、ブラックマトリクス１９０Ｃは、保護基板１８０を透過した外光を吸収し、外光の反射を抑制する。そのため、表示装置１０Ｃでは、表示のコントラストが向上する。

【0055】

ブラックマトリクス１９０Ｃは、保護基板１８０上に形成される。ブラックマトリクス１９０Ｃは、フォトリソグラフィーを用いて、所定の領域が開口されるようにパターニングされる。光学調整部材１７０は、ブラックマトリクス１９０Ｃの開口に設けられる。

【0056】

以上、説明したように、表示装置１０Ｃでは、光学調整部材１７０により発光素子１３０の上面から放射された光の進行方向を調整し、保護基板１８０から出射される光の割合を増加させることができる。また、表示装置１０Ｃでは、ブラックマトリクス１９０Ｃにより表示のコントラストが向上する。したがって、表示装置１０Ｂでは、正面輝度が向上するとともに、視認性が向上する。

【0057】

＜第４実施形態＞
図９を参照して、本発明の一実施形態に係る表示装置１０Ｄについて説明する。なお、表示装置１０Ｄの構成が表示装置１０の構成と同様であるとき、その説明を省略する場合がある。

【0058】

図９は、本発明の一実施形態に係る表示装置１０Ｄの模式的な断面図である。表示装置１０Ｄは、基板１００、第１の導電層１１０、第２の導電層１２０、発光素子１３０、平坦化層１４０、透明導電層１５０、保護層１６０、複数の光学調整部材１７０Ｄ、および保護基板１８０を含む。

【0059】

複数の光学調整部材１７０Ｄの各々は、上述した光学調整部材１７０と同様の構成であるため、詳細は省略する。なお、複数の光学調整部材１７０Ｄは、それぞれ、同じ形状であってもよく、異なる形状であってもよい。また、複数の光学調整部材１７０Ｄの下面１７１Ｄに対する側面１７３Ｄの傾斜角は、同じであってもよく、異なっていてもよい。また、複数の光学調整部材１７０Ｄの数は、特に限定されない。

【0060】

複数の光学調整部材１７０Ｄの上面１７２Ｄは、間隙のない１つの平面を形成していることが好ましいが、これに限られない。複数の光学調整部材１７０Ｄの上面１７２Ｄが離間していてもよい。複数の光学調整部材１７０Ｃの間隙には、光学調整部材１７０の屈折率よりも低い屈折率を有する材料が充填されていてもよい。

【0061】

必ずしも複数の光学調整部材１７０Ｄの全てが発光素子１３０と重畳する必要はないが、平面視において、複数の光学調整部材１７０Ｄが発光素子１３０を覆うように、複数の光学調整部材１７０Ｄが配置されていることが好ましい。すなわち、複数の光学調整部材１７０Ｄは、発光素子１３０と重畳する範囲よりも広く配置されていることが好ましい。複数の光学調整部材１７０Ｄをこのような配置とすることで、上述した表示装置１０と同様の効果を得ることができる。

【0062】

以上、説明したように、表示装置１０Ｄでは、複数の光学調整部材１７０Ｄにより発光素子１３０の上面から放射された光の進行方向を調整し、保護基板１８０から出射される光の割合を増加させることができる。また、複数の光学調整部材１７０Ｄによって光を任意の方向に反射させながら保護基板１８０の法線方向に集光することができる。したがって、表示装置１０Ｄでは、均一化された光を取り出すことができるとともに、正面輝度が向上する。

【0063】

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、または、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。

【0064】

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、または、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。

【符号の説明】

【0065】

１０、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ：表示装置
２０：表示装置
１００：基板
１１０：第１の導電層
１２０：第２の導電層
１３０：発光素子
１３０ａ：発光層
１４０：平坦化層
１５０：透明導電層
１６０：保護層
１７０、１７０Ａ、１７０Ｃ、１７０Ｄ：光学調整部材
１７０Ｂ－１：第１の光学調整部材
１７０Ｂ－２：第２の光学調整部材
１７１、１７１Ａ、１７１Ｃ、１７１Ｄ：下面
１７２、１７２Ａ、１７２Ｃ、１７２Ｄ：上面
１７３、１７３Ａ、１７３Ｃ、１７３Ｄ：側面
１８０：保護基板
１９０Ｃ：ブラックマトリクス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】