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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-24
(45)【発行日】2024-07-02
(54)【発明の名称】波長変換基板及び表示装置
(51)【国際特許分類】
G09F 9/30 20060101AFI20240625BHJP
G09F 9/33 20060101ALI20240625BHJP
H01L 33/50 20100101ALI20240625BHJP
G02B 5/20 20060101ALI20240625BHJP
【ＦＩ】
G09F9/30 349B
G09F9/33
H01L33/50
G02B5/20 101
G02B5/20
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2022089628
(22)【出願日】2022-06-01
(65)【公開番号】P2023176983
(43)【公開日】2023-12-13
【審査請求日】2023-11-30
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000003193
【氏名又は名称】ＴＯＰＰＡＮホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003708
【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100108855
【弁理士】
【氏名又は名称】蔵田 昌俊
(74)【代理人】
【識別番号】100179062
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 正
(74)【代理人】
【識別番号】100199565
【弁理士】
【氏名又は名称】飯野 茂
(74)【代理人】
【識別番号】100209048
【弁理士】
【氏名又は名称】森川 元嗣
(74)【代理人】
【識別番号】100212705
【弁理士】
【氏名又は名称】矢頭 尚之
(74)【代理人】
【識別番号】100219542
【弁理士】
【氏名又は名称】大宅 郁治
(72)【発明者】
【氏名】横田 涼輔
(72)【発明者】
【氏名】小松 大介
(72)【発明者】
【氏名】後藤 圭佑
(72)【発明者】
【氏名】川田 京慧
【審査官】中村 直行
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－１６１６０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１４８６３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１６／１７１２０７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１２／１０８１４２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１９／００１８２８６（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０９Ｆ ９／００ － ９／４６
Ｇ０２Ｂ ５／２０
Ｈ０１Ｌ ３３／５０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１主面及び第２主面を有している透明基板と、前記第１主面上に設けられ、複数の第１貫通孔を有している樹脂層と、
前記複数の第１貫通孔の側壁をそれぞれ少なくとも部分的に被覆した複数の第１部分を含んだ無機被覆層と、
前記複数の第１貫通孔の少なくとも一部の中にそれぞれ設けられた複数の波長変換部を含んだ波長変換層と
を備え、
前記側壁の前記第１部分による被覆率は６０％以上であり、
前記複数の第１貫通孔の各々は、前記透明基板側の開口の長さＬ１が１０乃至１０００μｍの範囲内にあり、前記透明基板側の前記開口の幅Ｗ１と前記長さＬ１との比Ｗ１／Ｌ１が０．０１乃至０．９５の範囲内にあり、
前記無機被覆層は、前記複数の第１貫通孔の前記透明基板側の開口の位置でそれぞれ広がり且つ前記開口と比較して寸法がより小さい第２貫通孔を各々が有している複数の第２部分を更に含んだ波長変換基板。
【請求項2】
前記比Ｗ１／Ｌ１は０．０１乃至０．７５の範囲内にあり、前記複数の第１貫通孔の長さ方向における前記第２貫通孔の寸法Ｌ２と前記長さＬ１との比Ｌ２／Ｌ１は０．０１乃至０．８０の範囲内にある請求項１に記載の波長変換基板。
【請求項3】
前記無機被覆層は、前記樹脂層の上面を少なくとも部分的に被覆し且つ前記第１部分と隣接した第３部分を更に含んだ請求項１に記載の波長変換基板。
【請求項4】
前記上面の前記第３部分による被覆率は８０％以上である請求項３に記載の波長変換基板。
【請求項5】
前記複数の第１貫通孔の各々は、深さが１０乃至４０μｍの範囲内にある請求項１に記載の波長変換基板。
【請求項6】
前記無機被覆層は金属又は合金からなる請求項１に記載の波長変換基板。
【請求項7】
前記透明基板と前記樹脂層との間に介在し、前記複数の第１貫通孔の位置に複数の第３貫通孔をそれぞれ有するブラックマトリクスを更に備えた請求項１に記載の波長変換基板。
【請求項8】
前記比Ｗ１／Ｌ１は０．０１乃至０．７５の範囲内にあり、前記複数の第１貫通孔の長さ方向における前記第３貫通孔の寸法Ｌ３と前記長さＬ１との比Ｌ３／Ｌ１は０．０１乃至０．８０の範囲内にある請求項７に記載の波長変換基板。
【請求項9】
前記複数の第３貫通孔の少なくとも一部の位置にそれぞれ配置された複数の着色層を含んだカラーフィルタを更に備えた請求項７に記載の波長変換基板。
【請求項10】
請求項１乃至９の何れか１項に記載の波長変換基板と、前記第１主面と向き合うように設置された調光装置と
を備えた表示装置。
【請求項11】
前記調光装置は、基板と、前記複数の第１貫通孔に対応して前記基板上に配置された複数の発光ダイオードとを備えた請求項１０に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、波長変換基板及び表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
表示装置において、発光ダイオードなどの発光素子は、例えば、バックライトユニットの光源として、又は、画素若しくはサブ画素の構成要素として利用されている。そのような表示装置では、発光素子又は画素若しくはサブ画素を互いから区画する隔壁を設けることがある。隔壁は、例えば、発光素子が射出する光を効率的に利用すること、又は、或る発光素子が射出した光を入射させるべき領域へ他の発光素子が射出した光が入射するのを防止することを可能とする。
【0003】
特許文献１及び２には、青色光を赤色光及び緑色光へと波長変換する色変換蛍光体を含む波長変換層を備えた表示装置が提案されている。このような表示装置は、単色の光源を使用しながらも、カラー画像の表示が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０００－１３１６８３号公報
【文献】特開２００９－２４４３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
光源からの光を互いに異なる色の光へと変換する２以上の波長変換層は、隔壁によって互いから仕切られた２以上の凹部内へ形成することができる。隔壁を設けると、例えば、厚い波長変換層を高い位置精度で形成することができる。それ故、高い波長変換効率を達成することができ、混色を生じ難くすることもできる。
【0006】
波長変換層を上記の凹部内へ形成する方法としては、感光性材料を塗工液として使用して、フォトリソグラフィによって塗膜をパターニングする方法と、塗工液を特定の位置へ選択的に供給するノズル塗布法とがある。何れの方法においても、凹部の内面と塗膜との間や塗膜中に気泡を生じ易い。波長変換層に発生した気泡は、表示装置における輝度の低下や色抜けなどの問題を生じ得る。
【0007】
本発明は、隔壁を設けた波長変換基板を備えた表示装置において、波長変換層における気泡の発生に起因した輝度の低下や色抜けを生じ難くし得る技術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】
【0008】
本発明の一側面によると、第１主面及び第２主面を有している透明基板と、上記第１主面上に設けられ、複数の第１貫通孔を有している樹脂層と、上記複数の第１貫通孔の側壁をそれぞれ少なくとも部分的に被覆した複数の第１部分を含んだ無機被覆層と、上記複数の第１貫通孔の少なくとも一部の中にそれぞれ設けられた複数の波長変換部を含んだ波長変換層とを備え、上記側壁の上記第１部分による被覆率は６０％以上であり、
上記複数の第１貫通孔の各々は、上記透明基板側の開口の長さＬ１が１０乃至１０００μｍの範囲内にあり、上記透明基板側の上記開口の幅Ｗ１と上記長さＬ１との比Ｗ１／Ｌ１が０．０１乃至０．９５の範囲内にある波長変換基板が提供される。
上記複数の第１貫通孔の各々は、上記透明基板側の開口の長さＬ１が１０乃至１０００μｍの範囲内にあり、上記透明基板側の上記開口の幅Ｗ１と上記長さＬ１との比Ｗ１／Ｌ１が０．０１乃至０．９５の範囲内にある波長変換基板が提供される。
【0009】
本発明の他の側面によると、上記無機被覆層は、上記複数の第１貫通孔の上記透明基板側の開口の位置でそれぞれ広がり且つ上記開口と比較して寸法がより小さい第２貫通孔を各々が有している複数の第２部分を更に含んだ上記側面に係る波長変換基板が提供される。
【0010】
本発明の更に他の側面によると、上記比Ｗ１／Ｌ１は０．０１乃至０．７５の範囲内にあり、上記複数の第１貫通孔の長さ方向における上記第２貫通孔の寸法Ｌ２と上記長さＬ１との比Ｌ２／Ｌ１は０．０１乃至０．８０の範囲内にある上記側面の何れかに係る波長変換基板が提供される。
【0011】
本発明の更に他の側面によると、上記無機被覆層は、上記樹脂層の上面を少なくとも部分的に被覆し且つ上記第１部分と隣接した第３部分を更に含んだ上記側面の何れかに係る波長変換基板が提供される。
【0012】
本発明の更に他の側面によると、上記上面の上記第３部分による被覆率は８０％以上である上記側面の何れかに係る波長変換基板が提供される。
【0013】
本発明の更に他の側面によると、上記複数の第１貫通孔の各々は、深さが１０乃至４０μｍの範囲内にある上記側面の何れかに係る波長変換基板が提供される。
【0014】
本発明の更に他の側面によると、上記無機被覆層は金属又は合金からなる上記側面の何れかに係る波長変換基板が提供される。
【0015】
本発明の更に他の側面によると、上記透明基板と上記樹脂層との間に介在し、上記複数の第１貫通孔の位置に複数の第３貫通孔をそれぞれ有するブラックマトリクスを更に備えた上記側面の何れかに係る波長変換基板が提供される。
【0016】
本発明の更に他の側面によると、上記比Ｗ１／Ｌ１は０．０１乃至０．７５の範囲内にあり、上記複数の第１貫通孔の長さ方向における上記第３貫通孔の寸法Ｌ３と上記長さＬ１との比Ｌ３／Ｌ１は０．０１乃至０．８０の範囲内にある上記側面の何れかに係る波長変換基板が提供される。
【0017】
本発明の更に他の側面によると、上記複数の第３貫通孔の少なくとも一部の位置にそれぞれ配置された複数の着色層を含んだカラーフィルタを更に備えた上記側面の何れかに係る波長変換基板が提供される。
【0018】
本発明の更に他の側面によると、上記側面の何れかに係る波長変換基板と、上記第１主面と向き合うように設置された調光装置とを備えた上記側面の何れかに係る表示装置が提供される。
【0019】
本発明の更に他の側面によると、上記調光装置は、基板と、上記複数の第１貫通孔に対応して上記基板上に配置された複数の発光ダイオードとを備えた上記側面の何れかに係る表示装置が提供される。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、隔壁を設けた波長変換基板を備えた表示装置において、波長変換層における気泡の発生に起因した輝度の低下や色抜けを生じ難くし得る技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施形態は、上記側面の何れかをより具体化したものである。以下に記載する事項は、単独で又は複数を組み合わせて、上記側面の各々に組み入れることができる。
【0023】
また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための構成を例示するものであって、本発明の技術的思想は、下記の構成部材の材質、形状、及び構造等によって限定されるものではない。本発明の技術的思想には、請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【0024】
なお、同様又は類似した機能を有する要素については、以下で参照する図面において同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。また、図面は模式的なものであり、或る方向の寸法と別の方向の寸法との関係、及び、或る部材の寸法と他の部材の寸法との関係等は、現実のものとは異なり得る。
【0025】
＜１＞第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態に係る表示装置の一部を示す平面図である。図２は、図１に示す表示装置の等価回路図である。図３は、図１に示す表示装置のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面図である。図４は、図１に示す表示装置のＩＶ－ＩＶ線に沿った断面図である。図５は、図１に示す表示装置のＶ－Ｖ線に沿った断面図である。図６は、図１に示す表示装置のＶＩ－ＶＩ線に沿った断面図である。図７は、図１の表示装置が含んでいる波長変換基板の一部を示す平面図である。なお、図１において、破線で囲まれた領域は、後述するように、ブラックマトリクス３２が有している第３貫通孔の透明基板３１側の開口を表している。
図１は、本発明の第１実施形態に係る表示装置の一部を示す平面図である。図２は、図１に示す表示装置の等価回路図である。図３は、図１に示す表示装置のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面図である。図４は、図１に示す表示装置のＩＶ－ＩＶ線に沿った断面図である。図５は、図１に示す表示装置のＶ－Ｖ線に沿った断面図である。図６は、図１に示す表示装置のＶＩ－ＶＩ線に沿った断面図である。図７は、図１の表示装置が含んでいる波長変換基板の一部を示す平面図である。なお、図１において、破線で囲まれた領域は、後述するように、ブラックマトリクス３２が有している第３貫通孔の透明基板３１側の開口を表している。
【0026】
【0027】
なお、各図において、Ｘ方向及びＹ方向は、表示装置１Ａの表示面に対して平行であり且つ互いに交差する方向である。一例によれば、Ｘ方向及びＹ方向は、互いに対して垂直である。また、Ｚ方向は、Ｘ方向及びＹ方向に対して垂直な方向である。即ち、Ｚ方向は、表示装置１Ａの厚さ方向である。
【0028】
表示装置１Ａは、図２に示すように、映像信号線ＶＳＬと、電源線ＰＳＬと、走査信号線ＳＳＬと、画素ＰＸと、映像信号線ドライバＶＤＲと、走査信号線ドライバＳＤＲとを含んでいる。
【0029】
映像信号線ＶＳＬ及び電源線ＰＳＬは、Ｙ方向へ各々が伸びており、Ｘ方向へ交互に配列している。走査信号線ＳＳＬは、Ｘ方向へ各々が伸びており、Ｙ方向へ配列している。
【0030】
画素ＰＸは、Ｘ方向及びＹ方向へ配列している。各画素ＰＸは、第１サブ画素ＰＸＲと、第２サブ画素ＰＸＧと、第３サブ画素ＰＸＢとを含んでいる。第１サブ画素ＰＸＲ、第２サブ画素ＰＸＧ、及び第３サブ画素ＰＸＢは、映像信号線ＶＳＬと走査信号線ＳＳＬとの交差部に対応して配列している。
【0031】
第１サブ画素ＰＸＲ、第２サブ画素ＰＸＧ、及び第３サブ画素ＰＸＢは、異なる色の光を射出する。ここでは、一例として、第１サブ画素ＰＸＲ、第２サブ画素ＰＸＧ、及び第３サブ画素ＰＸＢは、それぞれ、赤色光、緑色光及び青色光を射出することとする。
【0032】
各画素ＰＸにおいて、第１サブ画素ＰＸＲ、第２サブ画素ＰＸＧ、及び第３サブ画素ＰＸＢは、Ｘ方向へこの順に配列している。各画素ＰＸにおける、第１サブ画素ＰＸＲ、第２サブ画素ＰＸＧ、及び第３サブ画素ＰＸＢの配列順序は変更可能である。
【0033】
また、ここでは、第１サブ画素ＰＸＲ、第２サブ画素ＰＸＧ、及び第３サブ画素ＰＸＢは、ストライプ配列を形成している。第１サブ画素ＰＸＲ、第２サブ画素ＰＸＧ、及び第３サブ画素ＰＸＢは、デルタ配列及びモザイク配列などの他の配列を形成していてもよい。
【0034】
第１サブ画素ＰＸＲ、第２サブ画素ＰＸＧ、及び第３サブ画素ＰＸＢの各々は、発光素子Ｄと、駆動制御素子ＤＲと、スイッチＳＷと、キャパシタＣとを含んでいる。
【0035】
発光素子Ｄは、発光ダイオードである。発光ダイオードは、例えば、無機物からなる発光ダイオードである。無機物からなる発光ダイオードは、例えば、これらと同様の層構造を有している積層体を、複数の部分へと個片化することにより得られる。発光素子Ｄは、有機物からなる発光ダイオードであるエレクトロルミネッセンス素子であってもよい。発光素子Ｄの陰極は、接地電極へ接続されている。ここでは、一例として、発光素子Ｄは、無機物からなり、青色光を射出する青色発光ダイオードであるとする。
【0036】
駆動制御素子ＤＲ及びスイッチＳＷは、電界効果トランジスタである。ここでは、駆動制御素子ＤＲはｐチャネル薄膜トランジスタであり、スイッチＳＷはｎチャネル薄膜トランジスタである。駆動制御素子ＤＲは、ゲートがスイッチＳＷのドレインへ接続され、ソースが電源線ＰＳＬへ接続され、ドレインが発光素子Ｄの陽極へ接続されている。スイッチＳＷは、ゲートが走査信号線ＳＳＬへ接続され、ソースが映像信号線ＶＳＬへ接続されている。
【0037】
キャパシタＣは、例えば、薄膜キャパシタである。キャパシタＣは、一方の電極が駆動制御素子ＤＲのゲートへ接続されており、他方の電極が電源線ＰＳＬへ接続されている。
【0038】
【0039】
第１波長変換層３６Ｒは、第１サブ画素ＰＸＲの発光素子Ｄと向き合うように設置されている。第１波長変換層３６Ｒは、第１サブ画素ＰＸＲの発光素子Ｄが射出した光を特定の色の第１光へと変換する。第１波長変換層３６Ｒは、例えば、第１サブ画素ＰＸＲの発光素子Ｄが射出した青色光を赤色光へと変換する。
【0040】
第２サブ画素ＰＸＧは、図３に示す第２波長変換層３６Ｇを更に含んでいる。
【0041】
第２波長変換層３６Ｇは、第２サブ画素ＰＸＧの発光素子Ｄと向き合うように設置されている。第２波長変換層３６Ｇは、第２サブ画素ＰＸＧの発光素子Ｄが射出した光を、第１光とは色が異なる第２光へと変換する。第２波長変換層３６Ｇは、例えば、第２サブ画素ＰＸＧの発光素子Ｄが射出した青色光を緑色光へと変換する。
【0042】
【0043】
充填層３６Ｂは、第３サブ画素ＰＸＢの発光素子Ｄと向き合うように設置されている。充填層３６Ｂは、例えば、無色透明な層である。充填層３６Ｂは省略することができる。
【0044】
映像信号線ドライバＶＤＲ及び走査信号線ドライバＳＤＲは、図２に示すように、表示パネルにＣＯＧ（chip on glass）実装されている。映像信号線ドライバＶＤＲ及び走査信号線ドライバＳＤＲは、ＣＯＧ実装の代わりに、ＴＣＰ（tape carrier package）実装されてもよい。
【0045】
映像信号線ドライバＶＤＲには、映像信号線ＶＳＬと電源線ＰＳＬとが接続されている。映像信号線ドライバＶＤＲは、映像信号線ＶＳＬに、映像信号として電圧信号を出力する。
【0046】
走査信号線ドライバＳＤＲには、走査信号線ＳＳＬが接続されている。走査信号線ドライバＳＤＲは、走査信号線ＳＳＬに走査信号として電圧信号を出力する。電源線ＰＳＬは、映像信号線ドライバＶＤＲに接続する代わりに、走査信号線ドライバＳＤＲに接続してもよい。
【0047】
【0048】
調光基板は、波長変換基板へ向けて光を射出するとともに、この光の強さ及びこの光を射出する時間の少なくとも一方を、画素毎に又はサブ画素毎に調節可能な基板である。図３乃至図６に示す調光基板２は、基板２１と、半導体層２２と、導体層２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ及び２３Ｄと、絶縁層２４Ａ、２４Ｂ及び２４Ｃと、発光素子２５と、隔壁層２６と、充填層２７と、導体層２８とを含んでいる。
【0049】
基板２１は、例えば、ガラス基板などの絶縁基板を含んでいる。基板２１は、絶縁基板の波長変換基板３Ａと向き合った主面に設けられたアンダーコート層を更に含んでいてもよい。アンダーコート層は、例えば、絶縁基板上に順次積層されたシリコン窒化物層とシリコン酸化物層との積層体である。基板２１は、シリコン基板などの半導体基板であってもよい。基板２１は、硬質であってもよく、可撓性であってもよい。
【0050】
半導体層２２は、基板２１の波長変換基板３Ａと向き合った主面上で配列している。半導体層２２は、例えば、ポリシリコン層である。半導体層２２は、駆動制御素子ＤＲ又はスイッチＳＷを構成している薄膜トランジスタの半導体層である。各半導体層２２は、ソース及びドレインと、それらの間に介在したチャネル領域とを含んでいる。
【0051】
導体層２３Ａは、基板２１の上記主面上に設けられた導体パターンである。導体層２３Ａは、映像信号線ＶＳＬ、電源線ＰＳＬ、ソース電極ＳＥ、ドレイン電極ＤＥ、及びキャパシタＣの下部電極（図示せず）を構成している。ソース電極ＳＥ及びドレイン電極ＤＥは、それぞれ、半導体層２２のソース及びドレインへ接続されている。導体層２３Ａは、金属又は合金からなる。導体層２３Ａは、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。
【0052】
絶縁層２４Ａは、導体層２３Ａと基板２１の上記主面とを被覆している。絶縁層２４Ａは、例えばＴＥＯＳ（tetraethyl orthosilicate）を用いて形成することができる。駆動制御素子ＤＲ又はスイッチＳＷを構成している各薄膜トランジスタのゲート絶縁膜は、絶縁層２４Ａの一部である。また、各キャパシタＣの誘電体層は、絶縁層２４Ａの他の一部である。
【0053】
導体層２３Ｂは、絶縁層２４Ａ上に設けられた導体パターンである。駆動制御素子ＤＲ又はスイッチＳＷを構成している各薄膜トランジスタのゲート電極ＧＥは、導体層２３Ｂの一部である。各ゲート電極ＧＥは、絶縁層２４Ａを間に挟んで半導体層２２のチャネル領域と向き合っている。また、各キャパシタＣの上部電極（図示せず）は、導体層２３Ｂの他の一部である。各上部電極は、絶縁層２４Ａを間に挟んで、この上部電極を含んだキャパシタＣの下部電極と向き合っている。導体層２３Ｂは、金属又は合金からなる。導体層２３Ｂは、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。
【0054】
絶縁層２４Ｂは、導体層２３Ｂと絶縁層２４Ａとを被覆している。絶縁層２４Ｂは、層間絶縁膜である。絶縁層２４Ｂは、例えば、シリコン酸化物などの無機絶縁体からなる。無機絶縁体からなる絶縁層は、例えば、プラズマＣＶＤ（chemical vapor deposition）法により成膜することができる。
【0055】
導体層２３Ｃは、図５及び図６に示すように、絶縁層２４Ｂ上に設けられた導体パターンである。導体層２３Ｃは、走査信号線ＳＳＬを構成している。ソース電極ＳＥ及びドレイン電極ＤＥは、絶縁層２４Ａ上に設ける代わりに、絶縁層２４Ｂ上に設けてもよい。即ち、導体層２３Ｃで、走査信号線ＳＳＬとソース電極ＳＥ及びドレイン電極ＤＥとを構成してもよい。
【0056】
絶縁層２４Ｃは、導体層２３Ｃと絶縁層２４Ｂとを被覆している。絶縁層２４Ｃは、パッシベーション膜である。絶縁層２４Ｃは、例えば、シリコン窒化物などの無機絶縁体からなる。
【0057】
導体層２３Ｄは、絶縁層２４Ｃ上に設けられた導体パターンである。導体層２３Ｄは、第１サブ画素ＰＸＲ、第２サブ画素ＰＸＧ、及び第３サブ画素ＰＸＢに対応してＸ方向及びＹ方向へ配列した電極パッドを構成している。絶縁層２４Ａ、２４Ｂ及び２４Ｃからなる積層体には、駆動制御素子ＤＲのドレインへ接続されたドレイン電極ＤＥの位置に貫通孔が設けられている。各電極パッドは、この貫通孔を介してドレイン電極ＤＥへ接続されている。導体層２３Ｄは、例えば、金属又は合金からなる。導体層２３Ｄは、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。
【0058】
各電極パッドのＺ方向に対して垂直な平面への正射影の輪郭は、この電極パッド上に設置された発光素子２５の先の平面への正射影から離間するとともに、この正射影を取り囲んでいる。即ち、電極パッドは、発光素子２５と比較して、Ｚ方向に対して垂直な方向の寸法がより大きい。それ故、電極パッドは、基板２１へ向けて進行する光を反射する反射層としての役割も果たす。電極パッドには、この反射層としての役割を担わせなくてもよい。この場合、この役割を果たす反射層は、電極パッドとは別に設けてもよく、設けなくてもよい。
【0059】
【0060】
発光素子２５は、ここでは、無機物からなる発光ダイオードである。なお、発光素子２５として発光ダイオードを含んだ基板は、「ＬＥＤ基板」と呼ぶこともある。
【0061】
発光素子２５は、複数の層、例えば、第１層２５１、第２層２５２及び第３層２５３を含んだ多層構造を有している。ここでは、発光素子２５が含んでいる層の積層方向はＺ方向である。この積層方向は、Ｚ方向に対して垂直であってもよい。
【0062】
各発光素子２５は、陽極及び陰極を含んでいる。発光素子２５は、一方の面に陽極と陰極とを有している。発光素子２５の陽極は、図示しないボンディングワイヤを介して電極パッドへ接続されている。発光素子２５が一方の面に陽極を有し、他方の面に陰極を有している場合、発光素子２５の電極パッドへの接合と陽極の電極パッドへの接続とを、導電ペーストなどの導電材料を接合材として用いたダイボンディングによって行ってもよい。発光素子２５が一方の面に陽極と陰極とを有している場合、導体層２８を省略するとともに、発光素子２５の陰極と接続するための電極パッドを絶縁層２４Ｃ上に更に設け、これら電極パッドと接続された配線を絶縁層間に更に設け、発光素子２５の電極パッド及び導体層２８への接合と、陽極及び陰極の電極パッドへの接続とを、フリップチップボンディングによって行ってもよい。
【0063】
発光素子２５のＸ方向及びＹ方向における寸法は、好ましくは１乃至１００μｍの範囲内にあり、より好ましくは５乃至８０μｍの範囲内にあり、更に好ましくは１０乃至６０μｍの範囲内にある。発光素子２５のＺ方向における寸法は、好ましくは１乃至２０μｍの範囲内にあり、より好ましくは１乃至１５μｍの範囲内にあり、更に好ましくは１乃至１０μｍの範囲内にある。
【0064】
隔壁層２６は、絶縁層２４Ｃ上に設けられている。隔壁層２６は、電極パッドの位置に貫通孔を有している。発光素子２５は、それぞれ、これら貫通孔内に位置している。隔壁層２６は、例えば、樹脂からなる。そのような隔壁層２６は、感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィによって形成することができる。隔壁層２６は、貫通孔を有する樹脂層と、それら貫通孔の側壁と任意に樹脂層の上面とを被覆した反射層とを含んでいてもよい。反射層は、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。反射層が含む層は、例えば、金属、合金又は透明誘電体である。隔壁層２６は省略することができる。
【0065】
充填層２７は、発光素子２５と隔壁層２６との間の隙間を埋め込んでいる。充填層２７は、発光素子２５が射出した光を透過させる光透過層である。また、充填層２７は、発光素子２５及びこれと電極との接合部等を保護する保護層としての役割も果たす。充填層２７は、例えば、樹脂からなる。充填層２７の屈折率は、隔壁層２６の表面を構成している材料の屈折率とは異なることが好ましい。
【0066】
導体層２８は、隔壁層２６及び充填層２７上に設けられている。発光素子２５の陰極は、導体層２８へ接続されている。導体層２８は、導電性透明酸化物からなる場合、発光素子２５の陰極全体を覆うように設けることができる。導体層２８は、金属又は合金からなる場合、発光素子２５の陰極を部分的に覆うように設けることが好ましい。
【0067】
波長変換基板３Ａは、調光基板２と向き合っている。具体的には、波長変換基板３Ａは、発光素子２５等を間に挟んで基板２１と向き合っている。
【0068】
波長変換基板３Ａは、透明基板３１と、ブラックマトリクス３２と、オーバーコート層３３ＯＣと、樹脂層３４と、無機被覆層３５と、第１波長変換層３６Ｒと、第２波長変換層３６Ｇと、充填層３６Ｂとを含んでいる。
【0069】
透明基板３１は、可視光透過性を有している。透明基板３１は、例えば、無色の基板である。透明基板３１は、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。透明基板３１は、例えば、ガラス、透明樹脂又はそれらの組み合わせからなる。透明基板３１は、硬質であってもよく、可撓性であってもよい。透明基板３１は、調光基板２と向き合った第１主面と、その裏面である第２主面とを有している。
【0070】
ブラックマトリクス３２は、透明基板３１の第１主面上に設けられている。ブラックマトリクス３２は、可視光を遮る黒色層である。ブラックマトリクス３２は、例えば、バインダ樹脂と着色剤とを含んだ混合物からなる。着色剤は、例えば、黒色顔料であるか、又は、減法混色によって黒色を呈する顔料の混合物、例えば、青色顔料、緑色顔料及び赤色顔料を含んだ混合物である。
【0071】
ブラックマトリクス３２は、発光素子２５の位置に第３貫通孔を有している。各第３貫通孔の透明基板３１側の開口は、発光素子２５と比較して、Ｚ方向に垂直な方向の寸法がより大きい。
【0072】
ここでは、第３貫通孔の透明基板３１側の開口は、図１に破線で示すように、Ｙ方向へ伸びた形状を有している。ブラックマトリクス３２のうち画素ＰＸに対応した各部分は、第１サブ画素ＰＸＲの位置に設けられた第３貫通孔と、第２サブ画素ＰＸＧの位置に設けられた第３貫通孔と、第３サブ画素ＰＸＢの位置に設けられた第３貫通孔とを含んでおり、これら３つの第３貫通孔はＸ方向へ配列している。これら３つの第３貫通孔から各々がなる複数の第３貫通孔群は、Ｘ方向及びＹ方向へ配列している。Ｘ方向へ隣り合った第３貫通孔群間の距離は、同一の貫通孔群が含んでいる第３貫通孔間の距離と比較してより大きい。Ｙ方向へ隣り合った第３貫通孔群間の距離も、同一の貫通孔群が含んでいる第３貫通孔間の距離と比較してより大きい。
【0073】
ブラックマトリクス３２の開口率は、好ましくは５乃至６６％の範囲内にあり、より好ましくは５乃至４０％の範囲内にあり、更に好ましくは５乃至２０％の範囲内にある。無機物からなる発光ダイオードは、光射出面が小さい場合であっても明るく発光させることができ、また、長寿命である。それ故、発光素子２５が無機物からなる発光ダイオードである場合、ブラックマトリクス３２の開口率を小さくしても、明るい表示が可能である。そして、ブラックマトリクス３２の開口率を小さくすると、外光の反射を抑制でき、深みがより強い黒色を表示することができ、従って、より高いコントラスト比を実現することができる。
【0074】
ブラックマトリクス３２の厚さは、好ましくは１乃至３０μｍの範囲内にあり、より好ましくは１乃至１５μｍの範囲内にあり、更に好ましくは１乃至５μｍの範囲内にある。厚いブラックマトリクス３２は、高い遮光性を達成するうえで有利である。但し、ブラックマトリクス３２を厚くすると、感光性黒色組成物からなる塗膜へのパターン露光において、塗膜の深部へ光が十分な強さで到達できず、高い形状精度を達成できない可能性がある。
【0075】
オーバーコート層３３ＯＣは、図３乃至図６に示すように、ブラックマトリクス３２を被覆するとともに、ブラックマトリクス３２の第３貫通孔を埋め込んでいる。オーバーコート層３３ＯＣは、例えば、透明樹脂からなる。一例によれば、オーバーコート層３３ＯＣは無色透明である。オーバーコート層３３ＯＣは、紫外線吸収剤、イエロー顔料及び透明粒子の１以上を更に含むことができる。オーバーコート層３３ＯＣは、樹脂層３４等に対して平坦な下地を提供する。
【0076】
樹脂層３４は、オーバーコート層３３ＯＣ上に設けられている。一例によれば、樹脂層３４は透明である。この場合、樹脂層３４は、着色していてもよく、無色であってもよい。樹脂層３４は、光散乱性を有していてもよい。
【0077】
樹脂層３４は、第３貫通孔の位置に第１貫通孔をそれぞれ有している。これら第１貫通孔は、上記の第３貫通孔群に対応した第１貫通孔群を構成している。第１貫通孔群の各々は、ここでは、Ｘ方向へ配列した３つの第１貫通孔からなる。第１貫通孔群は、互いに交差する第１方向及び第２方向、ここでは、Ｘ方向及びＹ方向へ配列している。
【0078】
図７に示すように、Ｘ方向へ隣り合った第１貫通孔群間の距離Ｗｘ１は、同一の貫通孔群が含んでいる第１貫通孔間の距離Ｗｘ２と比較してより大きい。Ｙ方向へ隣り合った第１貫通孔群間の距離Ｗｙ１も、同一の貫通孔群が含んでいる第１貫通孔間の距離Ｗｘ２と比較してより大きい。
【0079】
距離Ｗｘ２は、好ましくは５乃至８０μｍの範囲内にあり、より好ましくは５乃至４０μｍの範囲内にあり、更に好ましくは５乃至２０μｍの範囲内にある。
【0080】
距離Ｗｘ１は、好ましくは５乃至２５０μｍの範囲内にあり、より好ましくは５０乃至２１４．５μｍの範囲内にあり、更に好ましくは１００乃至２１４．５μｍの範囲内にある。
【0081】
距離Ｗｙ１は、好ましくは５乃至２５０μｍの範囲内にあり、より好ましくは５乃至１００μｍの範囲内にあり、更に好ましくは５乃至５０μｍの範囲内にある。
【0082】
距離Ｗｘ１と距離Ｗｘ２との比Ｗｘ１／Ｗｘ２は、好ましくは０．５乃至２０の範囲内にあり、より好ましくは２乃至２０の範囲内にあり、更に好ましくは１０乃至２０の範囲内にある。距離Ｗｘ１は、距離Ｗｘ２と等しくてもよく、距離Ｗｘ２よりも小さくてもよい。
【0083】
距離Ｗｙ１と距離Ｗｘ２との比Ｗｙ１／Ｗｘ２は、好ましくは０．５乃至４０の範囲内にあり、より好ましくは１乃至１０の範囲内にあり、更に好ましくは１．１乃至５の範囲内にある。距離Ｗｙ１は、距離Ｗｘ２と等しくてもよく、距離Ｗｘ２よりも小さくてもよい。
【0084】
樹脂層３４のうち隣り合った第１貫通孔によって挟まれた部分は、隔壁部である。これら隔壁部は、矩形状の断面形状を有している。これら隔壁部は、順テーパー状の断面形状を有していてもよく、逆テーパー状の断面形状を有していてもよい。また、これら隔壁部は、第１サブ画素ＰＸＲ、第２サブ画素ＰＸＧ及び第３サブ画素ＰＸＢの位置に、凹部（第１貫通孔）を形成している。ここでは、これら凹部（第１貫通孔）は、Ｙ方向へ伸びた溝形状を有している。
【0085】
樹脂層３４の厚さは、好ましくは５乃至５０μｍの範囲内にあり、より好ましくは５乃至４０μｍの範囲内にあり、更に好ましくは１０乃至２５μｍの範囲内にある。樹脂層３４の厚さが小さい場合、第１貫通孔内に形成する層の合計厚さを大きくすることが難しい。樹脂層３４の厚さを大きくすると、隣り合った第１貫通孔間に挟まれた隔壁部の形状精度が低下する。
【0086】
無機被覆層３５は、複数の第１貫通孔の側壁をそれぞれ少なくとも部分的に被覆した複数の第１部分を含んでいる。ここでは、無機被覆層３５は、図３乃至６に示すように、第１貫通孔の各々の側壁全体を被覆している。無機被覆層３５は、第１貫通孔の側壁の一部を被覆していなくてもよい。例えば、無機被覆層３５は、第１貫通孔の少なくとも１つの側壁のうちブラックマトリクス３２近傍の部分、及び、第１貫通孔の少なくとも１つの側壁のうち樹脂層３４の上面近傍の部分の少なくとも一方を被覆していなくてもよい。
【0087】
無機被覆層３５が含む第１部分による第１貫通孔の側壁の被覆率は、６０％以上である。側壁の第１部分による被覆率が６０％以上であると、隔壁が形成している凹部（第１貫通孔）に例えばダイコート法又はノズル塗布法により塗膜を形成する際に、凹部の内面と塗膜との間や塗膜中に気泡を生じることを効果的に抑制することができる。無機被覆層３５が含む第１部分による第１貫通孔の側面の被覆率は、好ましくは８０％以上である。
【0088】
無機被覆層３５は、複数の第１貫通孔の透明基板３１側の開口の位置でそれぞれ広がり且つ上記開口と比較して寸法がより小さい第２貫通孔を各々が有している複数の第２部分を更に含んでいる。即ち、無機被覆層３５は、第１貫通孔内でオーバーコート層３３ＯＣを被覆した第２部分を更に含んでいる。第２部分は、第１貫通孔の透明基板３１側の開口よりも寸法が小さな第２貫通孔を有している。ここでは、無機被覆層３５は、図５に示すように、ブラックマトリクス３２が有する第３貫通孔の位置に第２貫通孔を有している。第２部分は省略することができる。
【0089】
無機被覆層３５は、樹脂層３４の上面を少なくとも部分的に被覆した複数の第３部分を更に含んでいる。ここでは、第３部分は、樹脂層３４の上面全体を被覆している。第３部分は、第１部分と隣接した部分を含むことが好ましい。
【0090】
無機被覆層３５は、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。無機被覆層３５が含む層は、例えば、金属、合金又は透明誘電体である。一例によれば、無機被覆層３５は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる。無機被覆層３５は、塗工液に対する表面の接触角が好ましくは１乃至３０度の範囲内にあり、より好ましくは５乃至１０度の範囲内にある。
【0091】
樹脂層３４が有する第１貫通孔、無機被覆層３５が有する第２貫通孔、及び、ブラックマトリクス３２が有する第３貫通孔について図８を参照しながら以下に説明する。図８は、図７の波長変換基板３Ａから構成要素の一部を省略した構造を示す平面図である。具体的には、図８は、図７の波長変換基板３Ａから、第１波長変換層３６Ｒ、第２波長変換層３６Ｇ及び充填層３６Ｂを省略した構造を示す平面図である。図８において、長さＬ１及び幅Ｗ１は、それぞれ、樹脂層３４が有する第１貫通孔の透明基板３１側の開口のＸ方向における寸法及びＹ方向における寸法である。長さＬ２及び幅Ｗ２は、それぞれ、無機被覆層３５が有する第２貫通孔の透明基板３１側の開口のＸ方向における寸法及びＹ方向における寸法である。長さＬ３及び幅Ｗ３は、それぞれ、ブラックマトリクス３２が有する第３貫通孔の透明基板３１側の開口のＸ方向における寸法及びＹ方向における寸法である。
【0092】
第１貫通孔は、透明基板３１側の開口の長さＬ１が１０乃至１０００μｍの範囲内にあり、且つ、上記開口の幅Ｗ１と上記長さＬ１との比Ｗ１／Ｌ１が０．０１乃至０．９５の範囲内にある。第１貫通孔の上記開口がこの寸法でＹ方向に伸びた形状を有することにより、第１貫通孔内への塗工液の充填時に気泡を生じ難くすることができる。同様の理由により、第１貫通孔は、深さが１乃至１００μｍの範囲内にあることが好ましく、１０乃至５０μｍの範囲内にあることがより好ましい。
【0093】
第１貫通孔の長さＬ１は、好ましくは９０乃至６００μｍの範囲内にある。第１貫通孔の幅Ｗ１と長さＬ１との比Ｗ１／Ｌ１は、好ましくは０．０１乃至０．７５の範囲内にある。上記の塗工を高速で行うと、隔壁部が形成する凹部の内面と塗膜との間又は塗膜中に気泡を生じる可能性がある。長さＬ１及び比Ｗ１／Ｌ１を上記範囲内とすると、塗工を高速で行った場合に生じる気泡の位置を、凹部の長さ方向における一端に制限することができる。それ故、気泡に起因した表示装置の輝度の低下や色抜けを抑制することが可能となる。
【0094】
図８において、第３貫通孔の上記開口は、第１貫通孔の長さ方向（Ｙ方向）における寸法Ｌ３と上記長さＬ１との比Ｌ３／Ｌ１が０．０１乃至０．８０の範囲内にあることが好ましい。比Ｌ３／Ｌ１がこの範囲内にあるとき、上記凹部の一端に気泡が発生した場合であっても、気泡が表示へ及ぼす影響を効果的に抑制することができる。比Ｌ３／Ｌ１は、より好ましくは０．１５乃至０．５０の範囲内にある。
【0095】
図８において、第２貫通孔の上記開口は、第１主面への正射影の輪郭（以下、第２輪郭という）が、それぞれ、第３貫通孔の第１主面への正射影の輪郭（以下、第３輪郭という）を取り囲むように設けられている。第２輪郭は、第３輪郭を取り囲んでいなくてもよい。第２輪郭が第３輪郭を取り囲んだ構造を採用した場合、第２貫通孔の位置誤差に起因したコントラスト比の低下を生じ難い。第２貫通孔において、第１貫通孔の長さ方向（Ｙ方向）における寸法Ｌ２と上記長さＬ１との比Ｌ２／Ｌ１は、０．０１乃至０．８０の範囲内にあることが好ましく、０．１５乃至０．５０の範囲内にあることがより好ましい。
【0096】
第１波長変換層３６Ｒ、第２波長変換層３６Ｇ及び充填層３６Ｂは、第１貫通孔の中にそれぞれ設けられた充填部である。
【0097】
第１波長変換層３６Ｒは、第１サブ画素ＰＸＲの位置で第１貫通孔を埋め込んでいる。第１波長変換層３６Ｒは、量子ドット蛍光体などの蛍光体と透明樹脂とを含んだ層である。上記の通り、ここでは、第１波長変換層３６Ｒは、第１サブ画素ＰＸＲの発光素子Ｄが射出した青色光を赤色光へと変換する。
【0098】
第２波長変換層３６Ｇは、第２サブ画素ＰＸＧの位置で第１貫通孔を埋め込んでいる。第２波長変換層３６Ｇは、量子ドット蛍光体などの蛍光体と透明樹脂とを含んだ層である。上記の通り、ここでは、第２波長変換層３６Ｇは、第２サブ画素ＰＸＧの発光素子Ｄが射出した青色光を赤色光へと変換する。
【0099】
充填層３６Ｂは、第３サブ画素ＰＸＢの位置で第１貫通孔を埋め込んでいる。上記の通り、ここでは、充填層３６Ｂは無色透明な層である。この場合、充填層３６Ｂは、例えば、透明樹脂からなる。
【0100】
接着層４は、調光基板２と波長変換基板３Ａとの間に介在しており、それらを互いに対して貼り合わせている。接着層４は、発光素子２５が射出した光を透過させる。接着層４は、例えば、無色透明な層である。接着層４は、接着剤又は粘着剤からなる。
【0101】
この表示装置１Ａは、例えば、以下の方法により製造することができる。
表示装置１Ａの製造においては、先ず、波長変換基板３Ａを準備する。
表示装置１Ａの製造においては、先ず、波長変換基板３Ａを準備する。
【0102】
即ち、先ず、波長変換基板３Ａに対し、無機被覆層３５、第１波長変換層３６Ｒ、第２波長変換層３６Ｇ及び充填層３６Ｂを形成する前の、透明基板３１、ブラックマトリクス３２、オーバーコート層３３ＯＣ及び樹脂層３４を含んでいる構造体を得る。
【0103】
ブラックマトリクス３２は、例えば、ネガ型の感光性黒色組成物を使用したフォトリソグラフィにより形成することができる。オーバーコート層３３ＯＣは、例えば、樹脂の塗工及び塗膜の硬化を順次行うことにより形成することができる。
【0104】
樹脂層３４は、例えば、ネガ型の感光性組成物を使用したフォトリソグラフィにより得ることができる。露光条件及び現像条件等を適宜設定することにより、上述した第１貫通孔を有する構造を形成することができる。
【0105】
次に、無機被覆層３５を形成する。具体的には、スパッタリング法及び真空蒸着法などの気相堆積法により、無機被覆層３５の材料を樹脂層３４及びオーバーコート層３３ＯＣ上に堆積させる。このようにして、樹脂層３４の上面を被覆した第３部分と、第１貫通孔の側面を被覆した第１部分とに加え、オーバーコート層３３ＯＣを被覆したＯＣ被覆部分を更に含んだ無機被覆層３５を得る。
【0106】
次に、エッチングマスクを形成する。エッチングマスクは、無機被覆層３５のうち、第２貫通孔が形成される部分が露出し、他の部分がエッチングマスクによって覆われるように形成する。エッチングマスクは、感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィにより形成することができる。
【0107】
次いで、ウェットエッチングなどのエッチングを行うことにより、ＯＣ被覆部分に第２貫通孔を形成する。
次に、エッチングマスクを除去する。その後、第１波長変換層３６Ｒ、第２波長変換層３６Ｇ及び充填層３６Ｂを形成する。
次に、エッチングマスクを除去する。その後、第１波長変換層３６Ｒ、第２波長変換層３６Ｇ及び充填層３６Ｂを形成する。
【0108】
第１波長変換層３６Ｒ、第２波長変換層３６Ｇ及び充填層３６Ｂの各々は、例えば、ネガ型の感光性組成物を使用したフォトリソグラフィにより形成することができる。
具体的には、上記エッチングにより得られた構造体の表面へ、第１波長変換層３６Ｒの材料としてのネガ型の感光性材料を、例えば、ダイコートによって塗工する。このダイコートでは、例えば、上記の構造体とスロットダイとを、スロットの長さ方向がＸ方向に対して平行となるように配置し、それらをＹ方向へ相対的に移動させながら、スロットダイから塗工液を吐出させる。このようにして、上記構造体の表面へ塗膜を形成する。次に、この塗膜をパターン露光して、第１サブ画素ＰＸＲの位置で第１貫通孔を埋め込んだ感光性材料を硬化させる。その後、現像によって、塗膜の未露光部を除去する。これにより、第１波長変換層３６Ｒを得る。
具体的には、上記エッチングにより得られた構造体の表面へ、第１波長変換層３６Ｒの材料としてのネガ型の感光性材料を、例えば、ダイコートによって塗工する。このダイコートでは、例えば、上記の構造体とスロットダイとを、スロットの長さ方向がＸ方向に対して平行となるように配置し、それらをＹ方向へ相対的に移動させながら、スロットダイから塗工液を吐出させる。このようにして、上記構造体の表面へ塗膜を形成する。次に、この塗膜をパターン露光して、第１サブ画素ＰＸＲの位置で第１貫通孔を埋め込んだ感光性材料を硬化させる。その後、現像によって、塗膜の未露光部を除去する。これにより、第１波長変換層３６Ｒを得る。
【0109】
次に、第１波長変換層３６Ｒ形成後の構造体の表面へ、第２波長変換層３６Ｇの材料としてのネガ型の感光性材料を、例えば、上記と同様のダイコートによって塗工する。次に、この塗膜をパターン露光して、第２サブ画素ＰＸＧの位置で第１貫通孔を埋め込んだ感光性材料を硬化させる。その後、現像によって、塗膜の未露光部を除去する。これにより、第２波長変換層３６Ｒを得る。
【0110】
最後に、第１変換層３６Ｒ及び第２変換層３６Ｇ形成後の構造の表面へ、充填層３６Ｂの材料としてのネガ型の感光性材料を、例えば、上記と同様のダイコートによって塗工する。次に、この塗膜をパターン露光して、第３サブ画素ＰＸＢの位置で第１貫通孔を埋め込んだ感光性材料を硬化させる。その後、現像によって、塗膜の未露光部を除去する。これにより、充填層３６Ｂを得る。
【0111】
或いは、第１波長変換層３６Ｒ、第２波長変換層３６Ｇ及び充填層３６Ｂの各々は、ノズル塗布法によって形成することもできる。ノズル塗布法ではＸ方向へ画素ＰＸと等しいピッチで配列した複数のノズルが設けられたノズルヘッドを使用する。そして、このノズルヘッドを、上掲で説明した方法により得られたエッチング後の構造体に対してＹ方向へ相対的に移動させながら、各ノズルから、第１波長変換層３６Ｒの材料としての樹脂組成物を、第１サブ画素ＰＸＲの位置で隔壁部が形成している凹部内へ吐出させる。このようにして凹部内に形成した塗膜を硬化させることにより、第１波長変換層３６Ｒを得る。そして、第２波長変換層３６Ｇ及び充填層３６Ｂも、これと同様の方法により形成する。
【0112】
なお、第１波長変換層３６Ｒ、第２波長変換層３６Ｇ及び充填層３６Ｂの形成順は任意である。
【0113】
以上のようにして得られた波長変換基板３Ａと、別途用意した調光基板２とを、接着層４を介して貼り合わせる。これにより、表示装置１Ａを得る。
【0114】
この表示装置１Ａの波長変換基板３Ａについて上述した構造を採用すると、波長変換層における気泡の発生に起因した輝度の低下や色抜けを生じ難くすることが可能となる。
【0115】
＜２＞第２実施形態
図９は、本発明の第２実施形態に係る表示装置の一部を示す平面図である。
第２実施形態に係る表示装置１Ｂは、波長変換基板３Ａの代わりに、図９に示す波長変換基板３Ｂを含んでいること以外は、表示装置１Ａと同様である。波長変換基板３Ｂは、以下の構成を採用したこと以外は、波長変換基板３Ａと同様である。
図９は、本発明の第２実施形態に係る表示装置の一部を示す平面図である。
第２実施形態に係る表示装置１Ｂは、波長変換基板３Ａの代わりに、図９に示す波長変換基板３Ｂを含んでいること以外は、表示装置１Ａと同様である。波長変換基板３Ｂは、以下の構成を採用したこと以外は、波長変換基板３Ａと同様である。
【0116】
即ち、波長変換基板３Ｂは、透明基板３１とオーバーコート層３３ＯＣとの間に介在し、第３貫通孔の少なくとも一部の位置にそれぞれ配置された複数の着色層を含んでいる。ここでは、波長変換基板３Ｂは、第１サブ画素ＰＸＲの位置で第３貫通孔を埋め込んだ第１着色層３３Ｒと、第２サブ画素ＰＸＧの位置で第３貫通孔を埋め込んだ第２着色層３３Ｇとを含んでいる。一例によれば、第１着色層３３Ｒ及び第２着色層３３Ｇは、それぞれ、赤色着色層及び緑色着色層である。波長変換基板３Ｂは、第３サブ画素ＰＸＢの位置で第１貫通孔を埋め込んだ第３着色層を更に含むことができる。この場合、例えば、第１着色層３３Ｒ、第２着色層３３Ｇ及び第３着色層は、それぞれ、赤色着色層、緑色着色層及び青色着色層である。
【0117】
波長変換基板３Ｂでは、波長変換基板３Ａと同様に、波長変換層における気泡の発生に起因した表示装置の輝度の低下や色抜けを生じ難くすることを可能とする。更に、波長変換基板３Ｂについて上述した構成を採用すると、例えば、第１サブ画素ＰＸＲ及び第２サブ画素ＰＸＧにおいて、発光素子２５が射出した光の一部が波長変換されずに表示に利用されるのを防止できる。それ故、高い色再現性を達成できる。
【0118】
＜３＞第３実施形態
図１０は、本発明の第３実施形態に係る表示装置の一部を示す平面図である。
第３実施形態に係る表示装置１Ｃは、波長変換基板３Ａの代わりに、図１０に示す波長変換基板３Ｃを含んでいること以外は、表示装置１Ａと同じである。波長変換基板３Ｃは、以下の構成を採用したこと以外は、波長変換基板３Ｂと同様である。
図１０は、本発明の第３実施形態に係る表示装置の一部を示す平面図である。
第３実施形態に係る表示装置１Ｃは、波長変換基板３Ａの代わりに、図１０に示す波長変換基板３Ｃを含んでいること以外は、表示装置１Ａと同じである。波長変換基板３Ｃは、以下の構成を採用したこと以外は、波長変換基板３Ｂと同様である。
【0119】
即ち、波長変換基板３Ｃは、波長変換層３５が、樹脂層３４の上面を部分的に被覆している第３部分であって、第１貫通孔の側壁を被覆する第１の部分に隣接した第３部分を含んでいる。波長変換基板３Ｃでは、波長変換基板３Ｂと同様に、波長変換層における気泡の発生に起因した表示装置の輝度の低下や色抜けを生じ難くすることを可能し、また高い色再現性を達成できる。
【0120】
＜４＞第４実施形態
図１１は、本発明の第４実施形態に係る表示装置の一部を示す平面図である。
第４実施形態に係る表示装置１Ｄは、波長変換基板３Ａの代わりに、図１１に示す波長変換基板３Ｄを含んでいること以外は、表示装置１Ａと同じである。波長変換基板３Ｄは、以下の構成を採用したこと以外は、波長変換基板３Ｂと同様である。
図１１は、本発明の第４実施形態に係る表示装置の一部を示す平面図である。
第４実施形態に係る表示装置１Ｄは、波長変換基板３Ａの代わりに、図１１に示す波長変換基板３Ｄを含んでいること以外は、表示装置１Ａと同じである。波長変換基板３Ｄは、以下の構成を採用したこと以外は、波長変換基板３Ｂと同様である。
【0121】
即ち、波長変換基板３Ｄは、第１貫通孔の側壁の無機被覆層３５による被覆率が１００％である図９の表示装置１Ｂとは、上記被覆率が６０％超１００％未満である点でのみ異なる表示装置である。波長変換基板３Ｄでは、波長変換基板３Ｂと同様に、波長変換層における気泡の発生に起因した表示装置の輝度の低下や色抜けを生じ難くすることを可能とし、また高い色再現性を達成できる。
【0122】
＜比較例＞
図１２は、比較例に係る表示装置１Ｘの断面図である。表示装置１Ｘは、第１貫通孔の側壁の無機被覆層３５による被覆率が１００％である図９の表示装置１Ｂとは、上記被覆率が５０％である点でのみ異なる表示装置である。また、図１３は、他の比較例に係る表示装置１Ｙの断面図である。表示装置１Ｙは、第１貫通孔の側壁の無機被覆層３５による被覆率が１００％である図９の表示装置１Ｂとは、上記被覆率が０％である点でのみ異なる表示装置である。いずれの比較例に係る表示装置においても、第１貫通孔の側壁における塗工液に対する親液性が不足し、気泡が生じやすくなる。
図１２は、比較例に係る表示装置１Ｘの断面図である。表示装置１Ｘは、第１貫通孔の側壁の無機被覆層３５による被覆率が１００％である図９の表示装置１Ｂとは、上記被覆率が５０％である点でのみ異なる表示装置である。また、図１３は、他の比較例に係る表示装置１Ｙの断面図である。表示装置１Ｙは、第１貫通孔の側壁の無機被覆層３５による被覆率が１００％である図９の表示装置１Ｂとは、上記被覆率が０％である点でのみ異なる表示装置である。いずれの比較例に係る表示装置においても、第１貫通孔の側壁における塗工液に対する親液性が不足し、気泡が生じやすくなる。
【実施例】
【0123】
以下に、本発明に関連して行ったシミュレーションについて記載する。
（例１）
図９に示す表示装置１Ｂが含んでいる波長変換基板３Ｂの製造における波長変換層形成工程に関して、有限体積法解析ソフトウェアＦｌｕｅｎｔを使用したシミュレーションを行って、塗膜における気泡の発生状況を調べた。ここでは、自由界面の計算に、ＶＯＦ（Volume of Fluid）法を使用した。また、このシミュレーションは、以下の条件を仮定して行った。即ち、樹脂層３４の第１貫通孔は、透明基板３１側の開口の長さＬ１が４６８μｍであり、幅Ｗ１が８９．５μｍであり、深さが３０μｍであるとした。樹脂からなる表面に対する塗工液の接触角は４４．５度とし、無機被覆層３５に対する塗工液の接触角は９．７度とした。塗工液は、粘度が０．０４１６ｋｇ／ｍ・ｓであり、密度が９９８ｋｇ／ｍ３であり、表面張力が０．０２７Ｎ／ｍであるとし、流速は０．１ｍ／秒であるとした。なお、この流速は、波長変換基板３Ｂにおいて波長変換層が形成される前の構造体表面へ塗工液を塗布する際の、上記構造体とスロットダイとのＹ方向への相対的な移動の速度に相当している。
（例１）
図９に示す表示装置１Ｂが含んでいる波長変換基板３Ｂの製造における波長変換層形成工程に関して、有限体積法解析ソフトウェアＦｌｕｅｎｔを使用したシミュレーションを行って、塗膜における気泡の発生状況を調べた。ここでは、自由界面の計算に、ＶＯＦ（Volume of Fluid）法を使用した。また、このシミュレーションは、以下の条件を仮定して行った。即ち、樹脂層３４の第１貫通孔は、透明基板３１側の開口の長さＬ１が４６８μｍであり、幅Ｗ１が８９．５μｍであり、深さが３０μｍであるとした。樹脂からなる表面に対する塗工液の接触角は４４．５度とし、無機被覆層３５に対する塗工液の接触角は９．７度とした。塗工液は、粘度が０．０４１６ｋｇ／ｍ・ｓであり、密度が９９８ｋｇ／ｍ３であり、表面張力が０．０２７Ｎ／ｍであるとし、流速は０．１ｍ／秒であるとした。なお、この流速は、波長変換基板３Ｂにおいて波長変換層が形成される前の構造体表面へ塗工液を塗布する際の、上記構造体とスロットダイとのＹ方向への相対的な移動の速度に相当している。
【0124】
（例２）
第１貫通孔の長さＬ１を３６８μｍに変更したこと以外は、例１と同様の条件でシミュレーションを行った。
第１貫通孔の長さＬ１を３６８μｍに変更したこと以外は、例１と同様の条件でシミュレーションを行った。
【0125】
（例３）
第１貫通孔の長さＬ１を１１４μｍに変更し、流速を０．０１ｍ／秒に変更したこと以外は、例１と同様の条件でシミュレーションを行った。
第１貫通孔の長さＬ１を１１４μｍに変更し、流速を０．０１ｍ／秒に変更したこと以外は、例１と同様の条件でシミュレーションを行った。
【0126】
（例４）
図１１に示す表示装置１Ｄが含んでいる波長変換基板３Ｄの製造における波長変換層形成工程に関して上記と同様のシミュレーションを行った。このシミュレーションは、以下の条件を仮定して行った。即ち、第１貫通孔の長さＬ１を１１４μｍとし、流速を０．０１ｍ／秒とし、第１貫通孔の側壁の被覆率を９０％とした。これら以外の条件は、例１と同様とした。
図１１に示す表示装置１Ｄが含んでいる波長変換基板３Ｄの製造における波長変換層形成工程に関して上記と同様のシミュレーションを行った。このシミュレーションは、以下の条件を仮定して行った。即ち、第１貫通孔の長さＬ１を１１４μｍとし、流速を０．０１ｍ／秒とし、第１貫通孔の側壁の被覆率を９０％とした。これら以外の条件は、例１と同様とした。
【0127】
（例５）
図１１に示す表示装置１Ｄが含んでいる波長変換基板３Ｄの製造における波長変換層形成工程に関して上記と同様のシミュレーションを行った。このシミュレーションは、以下の条件を仮定して行った。即ち、第１貫通孔の長さＬ１を１１４μｍとし、流速を０．０１ｍ／秒とし、第１貫通孔の側壁の被覆率を８０％とした。これら以外の条件は、例１と同様とした。
図１１に示す表示装置１Ｄが含んでいる波長変換基板３Ｄの製造における波長変換層形成工程に関して上記と同様のシミュレーションを行った。このシミュレーションは、以下の条件を仮定して行った。即ち、第１貫通孔の長さＬ１を１１４μｍとし、流速を０．０１ｍ／秒とし、第１貫通孔の側壁の被覆率を８０％とした。これら以外の条件は、例１と同様とした。
【0128】
（比較例１）
第１貫通孔の長さＬ１を８９．５μｍに変更したこと以外は、例１と同様の条件でシミュレーションを行った。
第１貫通孔の長さＬ１を８９．５μｍに変更したこと以外は、例１と同様の条件でシミュレーションを行った。
【0129】
（比較例２）
図１２に示す表示装置１Ｘが含んでいる波長変換基板３Ｘの製造における波長変換層形成工程に関して上記と同様のシミュレーションを行った。このシミュレーションは、以下の条件を仮定して行った。即ち、第１貫通孔の長さＬ１を１１４μｍとし、流速を０．０１ｍ／秒とし、第１貫通孔の側壁の被覆率を５０％とした。これら以外の条件は、例１と同様とした。
図１２に示す表示装置１Ｘが含んでいる波長変換基板３Ｘの製造における波長変換層形成工程に関して上記と同様のシミュレーションを行った。このシミュレーションは、以下の条件を仮定して行った。即ち、第１貫通孔の長さＬ１を１１４μｍとし、流速を０．０１ｍ／秒とし、第１貫通孔の側壁の被覆率を５０％とした。これら以外の条件は、例１と同様とした。
【0130】
（比較例３）
図１３に示す表示装置１Ｙが含んでいる波長変換基板３Ｙの製造における波長変換層形成工程に関して上記と同様のシミュレーションを行った。このシミュレーションは、以下の条件を仮定して行った。即ち、第１貫通孔の長さＬ１を１１４μｍとし、流速を０．０１ｍ／秒とし、第１貫通孔の側壁の被覆率を０％とした。これら以外の条件は、例１と同様とした。
図１３に示す表示装置１Ｙが含んでいる波長変換基板３Ｙの製造における波長変換層形成工程に関して上記と同様のシミュレーションを行った。このシミュレーションは、以下の条件を仮定して行った。即ち、第１貫通孔の長さＬ１を１１４μｍとし、流速を０．０１ｍ／秒とし、第１貫通孔の側壁の被覆率を０％とした。これら以外の条件は、例１と同様とした。
【0131】
【0132】
【表1】
【0133】
表１及び図１４乃至図２１から以下のことがわかる。
すなわち、例３、４及び５と比較例２及び３との対比から明らかなように、塗工速度が低い場合、比Ｗ１／Ｌ１を十分に小さくするとともに、第１貫通孔の側壁の無機被覆層による被覆率を十分に大きくすることにより、気泡の発生を生じ難くすることができる。
すなわち、例３、４及び５と比較例２及び３との対比から明らかなように、塗工速度が低い場合、比Ｗ１／Ｌ１を十分に小さくするとともに、第１貫通孔の側壁の無機被覆層による被覆率を十分に大きくすることにより、気泡の発生を生じ難くすることができる。
【0134】
例１及び２と比較例１とから明らかなように、流速を高めると、比Ｗ１／Ｌ１や被覆率を如何様としても、気泡が発生する可能性がある。但し、第１貫通孔の側壁の無機被覆層による被覆率が十分に大きい場合、第１貫通孔の形状が溝状になるまで比Ｗ１／Ｌ１を小さくすることにより、気泡の大きさを小さくすることができ、また、気泡の発生位置を溝の一端に（塗工液の流れの下流側の端に）制限することができる。そのため、ブラックマトリクスの第３貫通孔を、気泡の発生位置から離間させることにより、気泡の発生が表示へ及ぼす影響を小さくすることができる。
【0135】
また、例３と比較例２及び３との対比から明らかなように、無機被覆層による第１貫通孔の側面の被覆率を高め、塗工液が接する親液領域の面積を広げることにより、気泡の発生を抑制することができる。
【0136】
以上を踏まえ、例１乃至例５及び比較例１乃至比較例３を下記基準に基づき評価した。結果を表１に示す。
［評価Ａ］
気泡に起因した表示装置の輝度の低下や色抜けを抑制することが可能である。
［評価Ｂ］
気泡に起因した表示装置の輝度の低下や色抜けを生じ得る。
［評価Ａ］
気泡に起因した表示装置の輝度の低下や色抜けを抑制することが可能である。
［評価Ｂ］
気泡に起因した表示装置の輝度の低下や色抜けを生じ得る。
【符号の説明】
【0137】
１Ａ…表示装置、１Ｂ…表示装置、１Ｃ…表示装置、１Ｄ…表示装置、１Ｘ…表示装置、１Ｙ…表示装置、２…調光基板、３Ａ…波長変換基板、３Ｂ…波長変換基板、３Ｃ…波長変換基板、３Ｄ…波長変換基板、３Ｘ…波長変換基板、３Ｙ…波長変換基板、４…接着層、２１…基板、２２…半導体層、２３Ａ…導体層、２３Ｂ…導体層、２３Ｃ…導体層、２３Ｄ…導体層、２４Ａ…絶縁層、２４Ｂ…絶縁層、２４Ｃ…絶縁層、２５…発光素子、２６…隔壁層、２７…充填層、２８…導体層、３１…透明基板、３２…ブラックマトリクス、３３Ｇ…第２着色層、３３Ｒ…第１着色層、３４…樹脂層、３５…反射層、３６Ｂ…充填層、３６Ｇ…第２波長変換層、３６Ｒ…第１波長変換層、２５１…第１層、２５２…第２層、２５３…第３層、Ｃ…キャパシタ、Ｄ…発光素子、ＤＲ…駆動制御素子、Ｌ…光、ＰＳＬ…電源線、ＰＸ…画素、ＰＸＢ…第３サブ画素、ＰＸＧ…第２サブ画素、ＰＸＲ…第１サブ画素、ＳＤＲ…走査信号線ドライバ、ＳＳＬ…走査信号線、ＳＷ…スイッチ、ＶＤＲ…映像信号線ドライバ、ＶＳＬ…映像信号線、Ｗｘ１…距離、Ｗｘ２…距離、Ｗｙ１…距離、Ｌ１…距離、Ｌ２…距離、Ｌ３…距離、Ｗ１…距離、Ｗ２…距離、Ｗ３…距離。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
