特表 2024-505758 表示パネル及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-02-08

(54)【発明の名称】表示パネル及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   G09F 9/30 20060101AFI20240201BHJP

   G09F 9/33 20060101ALI20240201BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20240201BHJP

   H01L 33/00 20100101ALI20240201BHJP

   H01L 33/60 20100101ALI20240201BHJP

   H01L 33/50 20100101ALI20240201BHJP

   G02B 5/08 20060101ALI20240201BHJP

   G02B 5/30 20060101ALI20240201BHJP

【ＦＩ】

G09F9/30 349D

G09F9/33

G09F9/00 338

H01L33/00 L

H01L33/60

H01L33/50

G02B5/08 A

G09F9/30 349B

G02B5/30

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021577838

(86)(22)【出願日】2021-12-21

(85)【翻訳文提出日】2022-02-17

(86)【国際出願番号】 CN2021140177

(87)【国際公開番号】W WO2023103084

(87)【国際公開日】2023-06-15

(31)【優先権主張番号】202111490556.X

(32)【優先日】2021-12-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】515203228

【氏名又は名称】ティーシーエル チャイナスター オプトエレクトロニクス テクノロジー カンパニー リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＴＣＬ Ｃｈｉｎａ Ｓｔａｒ Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．９－２，Ｔａｎｇｍｉｎｇ Ｒｄ，Ｇｕａｎｇｍｉｎｇ Ｎｅｗ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ ５１８１３２

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】陳 興武

【テーマコード（参考）】

2H042

2H149

5C094

5F142

5G435

【Ｆターム（参考）】

2H042DA01

2H042DA11

2H042DE00

2H149AA18

2H149AB03

2H149BA05

2H149BA22

2H149FA03Z

2H149FA04W

2H149FA04Z

2H149FA06W

2H149FA06Z

2H149FA08W

2H149FA08Z

2H149FA12W

2H149FA12Z

2H149FA13W

2H149FA13Z

2H149FA15W

2H149FA15Z

2H149FA22W

2H149FA24W

2H149FA27W

2H149FA51W

2H149FA56W

2H149FA58W

2H149FD25

5C094AA09

5C094AA10

5C094BA25

5C094CA19

5C094ED11

5C094ED20

5C094FA01

5C094FA02

5C094FB01

5C094FB06

5C094GA10

5C094JA01

5C094JA11

5F142AA02

5F142AA12

5F142BA32

5F142CB23

5F142CB24

5F142CD17

5F142CD18

5F142CD24

5F142CE18

5F142DA22

5F142DA36

5F142DA64

5F142DA73

5F142DB20

5F142GA02

5G435AA01

5G435AA03

5G435BB04

5G435CC09

5G435DD11

5G435FF03

5G435KK05

(57)【要約】

本発明は、表示パネル及びその製造方法を提供する。表示パネルは第１基板を含む。第１基板は、第１ベース、複数の発光素子及び反射部を含む。複数の発光素子が第１ベースの一側に設けられる。反射部が、隣り合う２つの発光素子の間に設けられ、コレステリック液晶を含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１基板を含む表示パネルであって、前記第１基板は、
第１ベースと、
前記第１ベースの一側に設けられる複数の発光素子と、
隣り合う２つの前記発光素子の間に設けられ、コレステリック液晶を含む反射部と、を含む表示パネル。

【請求項2】

前記反射部は、ポリマーマトリクスと、前記ポリマーマトリクス中に分散している液晶マイクロカプセルとを含み、前記コレステリック液晶が前記液晶マイクロカプセル内に位置する請求項１に記載の表示パネル。

【請求項3】

前記コレステリック液晶がプレーナ状態のコレステリック液晶である請求項１に記載の表示パネル。

【請求項4】

前記コレステリック液晶の反射波長範囲が３８０ｎｍ～７８０ｎｍである請求項１に記載の表示パネル。

【請求項5】

前記発光素子が青色発光素子であり、前記コレステリック液晶の反射波長範囲が４００ｎｍ～５００ｎｍである請求項１に記載の表示パネル。

【請求項6】

前記表示パネルは、表示領域と、前記表示領域の少なくとも一側に位置する非表示領域とを含み、複数の前記発光素子が前記表示領域に設けられ、前記反射部が前記非表示領域に設けられる請求項１に記載の表示パネル。

【請求項7】

複数の前記発光素子は、第１発光素子と第２発光素子とを含み、前記第１発光素子と前記第２発光素子とから発せられる光の色が異なり、前記第１発光素子と前記第２発光素子との間に第１反射部が設けられ、前記第１反射部は、前記第１発光素子から発せられる光を反射するための第１コレステリック液晶と、前記第２発光素子から発せられる光を反射するための第２コレステリック液晶とを含む請求項１に記載の表示パネル。

【請求項8】

複数の前記発光素子は、第３発光素子をさらに含み、前記第１発光素子、前記第２発光素子及び前記第３発光素子から発せられる光の色が異なり、前記第２発光素子と前記第３発光素子との間に第２反射部が設けられ、前記第２反射部は、前記第２発光素子から発せられる光を反射するための第２コレステリック液晶と、前記第３発光素子から発せられる光を反射するための第３コレステリック液晶とを含む請求項７に記載の表示パネル。

【請求項9】

複数の前記発光素子は、第１発光素子、第２発光素子及び第３発光素子を含み、前記第１発光素子、前記第２発光素子及び前記第３発光素子から発せられる光の色が異なり、前記反射部は、前記第１発光素子から発せられる光を反射するための第１コレステリック液晶と、前記第２発光素子から発せられる光を反射するための第２コレステリック液晶と、前記第３発光素子から発せられる光を反射するための第３コレステリック液晶とを含む請求項１に記載の表示パネル。

【請求項10】

前記表示パネルは、前記第１基板と対向配置される第２基板をさらに含み、
前記第２基板は、第２ベースと、前記第２ベースの前記第１基板に近い側に設けられるカラーフィルタ層とを含み、前記カラーフィルタ層が第１カラーフィルタ部と、第２カラーフィルタ部と、第３カラーフィルタ部とを含み、前記第１カラーフィルタ部は、前記第２基板の前記第１基板に近い側に設けられる第１カラーフィルタブロックと、前記第１カラーフィルタブロックの前記第１基板に近い側に設けられる第１色変換ブロックとを含み、前記第２カラーフィルタ部は、第２基板の第１基板に近い側に設けられる第２カラーフィルタブロックと、第２カラーフィルタブロックの第１基板に近い側に設けられる第２色変換ブロックと、を含み、前記第３カラーフィルタ部は、第２基板の第１基板に近い側に設けられる第３カラーフィルタブロックと、第３カラーフィルタブロックの第１基板に近い側に設けられる光透過ブロックとを含む請求項１に記載の表示パネル。

【請求項11】

前記発光素子がミニ発光ダイオードチップ又はマイクロ発光ダイオードチップである請求項１に記載の表示パネル。

【請求項12】

ポリマーマトリクスが、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリカーボネートから選ばれる１つ以上である請求項１に記載の表示パネル。

【請求項13】

前記液晶マイクロカプセルが円形又は楕円形である請求項１に記載の表示パネル。

【請求項14】

第１基板を含む表示パネルの製造方法であって、前記表示パネルの製造方法は、
第１ベースを提供するステップと、
前記第１ベースの一側に複数の発光素子を形成するステップと、
隣り合う２つの前記発光素子の間には、コレステリック液晶を含む反射部を形成して、第１基板を得るステップと、を含む表示パネルの製造方法。

【請求項15】

前記隣り合う２つの前記発光素子の間には、コレステリック液晶を含む反射部を形成するステップは、
ネマチック液晶、紫外光重合型液晶性モノマー、キラル化合物、紫外光開始剤を混合して、反射性液晶材料を得ることと、
前記反射性液晶材料を液晶マイクロカプセルにすることと、
前記液晶マイクロカプセルを重合性モノマー、光開始剤、分散剤、溶媒を混合して、反射型フォトレジスト材料を得ることと、
前記反射型フォトレジスト材料を隣り合う２つの前記発光素子の間に塗布して、前記反射型フォトレジスト材料を硬化させて、反射部を得ることと、を含む請求項１４に記載の表示パネルの製造方法。

【請求項16】

前記反射性液晶材料における各成分の配合割合が、ネマチック液晶６０ｗｔ％～９８ｗｔ％、紫外光重合型液晶性モノマー０ｗｔ％～３０ｗｔ％、キラル化合物０．０５ｗｔ％～１１ｗｔ％、紫外光開始剤０．０５ｗｔ％～２．５ｗｔ％である請求項１５に記載の表示パネルの製造方法。

【請求項17】

前記反射性液晶材料を液晶マイクロカプセルにする方法は、エマルション法又はマイクロ流体法である請求項１５に記載の表示パネルの製造方法。

【請求項18】

前記反射性液晶材料を液晶マイクロカプセルにする方法は、
前記反射性液晶材料を１０ｗｔ％のポリビニルアルコール水溶液に分散し、撹拌して水中液晶エマルションを調製し、さらに重合、濾過、洗浄などのステップを経て液晶微小球を得ることを含む請求項１５に記載の表示パネルの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、表示の技術分野に関し、特に表示パネル及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

表示技術の急速な発展に伴い、現在、液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｌａｙ，ＬＣＤ）が主流となっている。しかしながら、マイクロ発光ダイオード（Ｍｉｃｒｏ Ｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ，Ｍｉｃｒｏ－ＬＥＤ）ディスプレイ及びミニ発光ダイオード（Ｍｉｎｉ Ｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ，Ｍｉｎｉ－ＬＥＤ）（以下、Ｍｉｃｒｏ－ＬＥＤ及びＭｉｎｉ－ＬＥＤをＭＬＥＤと総称する）のスルーディスプレイも盛んになってきている。

【0003】

ＭＬＥＤは、ＬＣＤに比べて、高コントラスト、高輝度等の利点を有する。しかしながら、ＭＬＥＤディスプレイでは、ＭＬＥＤ発光チップが横方向に発光するため、異なる色の副画素間のクロストークが大きくなる。通常、クロストークを低減するために、ＭＬＥＤ発光チップの両側に黒色レジスト又は白色レジストが塗布される。しかしながら、白色レジストは光の吸収に限界があり、クロストークを改善することができず、黒色レジストは光を吸収し、ＭＬＥＤの発光の利用効率を低下させる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

これに鑑みて、本発明は、クロストークを効率的に低減するとともに、発光の利用効率を向上させることができる表示パネル及びその製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、
第１ベースと、
前記第１ベースの一側に設けられる複数の発光素子と、
隣り合う２つの前記発光素子の間に設けられ、コレステリック液晶を含む反射部と、を含む第１基板を含む表示パネルを提供する。

【0006】

一実施形態において、前記反射部は、ポリマーマトリクスと、前記ポリマーマトリクス中に分散している液晶マイクロカプセルとを含み、前記コレステリック液晶が前記液晶マイクロカプセル内に位置する。

【0007】

一実施形態において、前記コレステリック液晶がプレーナ状態のコレステリック液晶である。

【0008】

一実施形態において、前記コレステリック液晶の反射波長範囲が３８０ｎｍ～７８０ｎｍである。

【0009】

一実施形態において、前記発光素子が青色発光素子であり、前記コレステリック液晶の反射波長範囲が４００ｎｍ～５００ｎｍである。

【0010】

一実施形態において、前記表示パネルは、表示領域と、前記表示領域の少なくとも一側に位置する非表示領域とを含み、複数の前記発光素子が前記表示領域に設けられ、前記反射部が前記非表示領域に設けられる。

【0011】

一実施形態において、複数の前記発光素子は、第１発光素子と第２発光素子とを含み、前記第１発光素子と前記第２発光素子とから発せられる光の色が異なり、前記第１発光素子と前記第２発光素子との間に第１反射部が設けられ、前記第１反射部は、前記第１発光素子から発せられる光を反射するための第１コレステリック液晶と、前記第２発光素子から発せられる光を反射するための第２コレステリック液晶とを含む。

【0012】

一実施形態において、複数の前記発光素子は、第３発光素子をさらに含み、前記第１発光素子、前記第２発光素子及び前記第３発光素子から発せられる光の色が異なり、前記第２発光素子と前記第３発光素子との間に第２反射部が設けられ、前記第２反射部は、前記第２発光素子から発せられる光を反射するための第２コレステリック液晶と、前記第３発光素子から発せられる光を反射するための第３コレステリック液晶とを含む。

【0013】

一実施形態において、複数の前記発光素子は、第１発光素子、第２発光素子及び第３発光素子を含み、前記第１発光素子、前記第２発光素子及び前記第３発光素子から発せられる光の色が異なり、前記反射部は、前記第１発光素子から発せられる光を反射するための第１コレステリック液晶と、前記第２発光素子から発せられる光を反射するための第２コレステリック液晶と、前記第３発光素子から発せられる光を反射するための第３コレステリック液晶とを含む。

【0014】

一実施形態において、前記表示パネルは、前記第１基板と対向配置される第２基板をさらに含み、
前記第２基板は、第２ベースと、前記第２ベースの前記第１基板に近い側に設けられるカラーフィルタ層とを含み、前記カラーフィルタ層が第１カラーフィルタ部と、第２カラーフィルタ部と、第３カラーフィルタ部とを含み、前記第１カラーフィルタ部は、前記第２基板の前記第１基板に近い側に設けられる第１カラーフィルタブロックと、前記第１カラーフィルタブロックの前記第１基板に近い側に設けられる第１色変換ブロックとを含み、前記第２カラーフィルタ部は、第２基板の第１基板に近い側に設けられる第２カラーフィルタブロックと、第２カラーフィルタブロックの第１基板に近い側に設けられる第２色変換ブロックと、を含み、前記第３カラーフィルタ部は、第２基板の第１基板に近い側に設けられる第３カラーフィルタブロックと、第３カラーフィルタブロックの第１基板に近い側に設けられる光透過ブロックとを含む。

【0015】

一実施形態において、前記発光素子がミニ発光ダイオードチップ又はマイクロ発光ダイオードチップである。

【0016】

一実施形態において、前記ポリマーマトリクスが、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）から選ばれる１つ以上である。

【0017】

一実施形態において、前記液晶マイクロカプセルが円形又は楕円形である。

【0018】

本発明は、第１基板を含む表示パネルの製造方法を提供し、前記表示パネルの製造方法は、
第１ベースを提供するステップと、
前記第１ベースの一側に複数の発光素子を形成するステップと、
隣り合う２つの前記発光素子の間には、コレステリック液晶を含む反射部を形成して、第１基板を得るステップと、を含む。

【0019】

一実施形態において、前記隣り合う２つの前記発光素子の間には、コレステリック液晶を含む反射部を形成するステップは、
ネマチック液晶、紫外光重合型液晶性モノマー、キラル化合物、紫外光開始剤を混合して、反射性液晶材料を得ることと、
前記反射性液晶材料を液晶マイクロカプセルにすることと、
前記液晶マイクロカプセルを重合性モノマー、光開始剤、分散剤、溶媒を混合して、反射型フォトレジスト材料を得ることと、
前記反射型フォトレジスト材料を隣り合う２つの前記発光素子の間に塗布して、前記反射型フォトレジスト材料を硬化させて、反射部を得ることと、を含む。

【0020】

一実施形態において、前記反射性液晶材料における各成分の配合割合が、ネマチック液晶６０ｗｔ％～９８ｗｔ％、紫外光重合型液晶性モノマー０ｗｔ％～３０ｗｔ％、キラル化合物０．０５ｗｔ％～１１ｗｔ％、紫外光開始剤０．０５ｗｔ％～２．５ｗｔ％である。

【0021】

一実施形態において、前記反射性液晶材料を液晶マイクロカプセルにする方法は、エマルション法又はマイクロ流体法である。

【0022】

一実施形態において、前記反射性液晶材料を液晶マイクロカプセルにすることは、
前記反射性液晶材料を１０ｗｔ％のポリビニルアルコール水溶液に分散し、撹拌して水中液晶エマルションを調製し、さらに重合、濾過、洗浄などのステップを経て液晶微小球を得ることを含む。

【発明の効果】

【0023】

本発明は、隣り合う発光素子の間に、反射性コレステリック液晶を含む反射部を設けることにより、発光素子から発せられる光を反射することができ、光のクロストークを効果的に低下させるとともに、光の利用効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

本発明における技術的手段をより明確に説明するために、以下の実施例の説明で使用する必要がある図面を簡単に紹介し、以下の説明における図面は、本発明の幾つかの実施例に過ぎなく、当業者にとっては創造的努力なしにこれらの図面から他の図面を導き出すこともできることは明らかである。

【図1】図１は本発明の第１実施形態の表示パネルの平面模式図である。

【図2】図２は図１の表示パネルのＡ－Ａ線に沿う断面図である。

【図3】図３は本発明の第１実施形態で使用されるコレステリック液晶の異なる波長における反射率を示す図である。

【図4】図４は本発明の第２実施形態の表示パネルの平面模式図である。

【図5】図５は図４の表示パネルのＡ－Ａ線に沿う断面図である。

【図6】図６は本発明の第３実施形態の表示パネルの平面模式図である。

【図7】図７は図６の表示パネルのＡ－Ａ線に沿う断面図である。

【図8】図８は本発明の第４実施形態の表示パネルの平面模式図である。

【図9】図９は図８の表示パネルのＡ－Ａ線に沿う断面図である。

【図10】図１０は本発明の表示パネルの製造方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明の実施形態における図面を参照しながら、本発明における技術的手段を、明確かつ完全に説明する。説明した実施形態はすべての実施形態ではなく、本発明の一部の実施形態であることは明らかである。本発明における実施形態に基づいて、当業者が創造的努力なしに取得したすべての他の実施形態は、いずれも本発明の保護範囲に属している。

【0026】

本発明において、別途明確な規定及び限定がない限り、第１特徴が第２特徴の「上」または「下」にあることは、第１特徴及び第２特徴が直接接続されていてもよいし、または第１特徴及び第２特徴が直接接続されておらず、それらの間の他の特徴を介して接触されていることを含んでいてもよい。さらに、第１特徴が第２特徴の「上」、「上方」及び「上面」にあることは、第１特徴が第２特徴の真上及び斜め上方にあることを含み、又は単に第１特徴の高さが第２特徴よりも高いことを示してもよい。第１特徴が第２特徴の「下」、「下方」及び「下面」にあることは、第１特徴が第２特徴の真下及び斜め下方にあることを含み、又は単に第１特徴の高さが第２特徴よりも低いことを示してもよい。また、「第１」、「第２」という用語は、単に説明するためのものであり、相対的な重要性を指示又は示唆するか、又は示される技術的特徴の数を暗示すると理解されるべきではない。したがって、「第一」、「第二」によって限定されている特徴は、１つ又は複数の特徴を含むことを明示又は暗示することができる。

【0027】

本発明は、表示パネル及び表示パネルの製造方法を提供する。本発明の実施例における表示パネルは、携帯電話、タブレット型パソコン、電子書籍リーダー、電子ディスプレイ、ノート型パソコン、スマートフォン、拡張現実（ａｕｇｍｅｎｔｅｄ ｒｅａｌｉｔｙ，ＡＲ）／仮想現実（ｖｉｒｔｕａｌ ｒｅａｌｉｔｙ，ＶＲ）機器、メディアプレーヤ、ウェアラブル機器、デジタルカメラ、カーナビゲーションなどに用いることができる。

【0028】

本発明に係る表示パネルは、マイクロ発光ダイオード（Ｍｉｃｒｏ Ｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ，Ｍｉｃｒｏ－ＬＥＤ）表示パネル又はミニ発光ダイオード（Ｍｉｎｉ Ｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ，Ｍｉｎｉ－ＬＥＤ）表示パネルであってもよい。図１及び図２を参照されたく、表示パネル１００は、対向配置される第１基板１０及び第２基板２０を含む。第１基板１０が発光基板であり、第２基板２０がカラーフィルタ基板である。

【0029】

第１基板１０は、第１ベース１１と、第１ベース１１上に設けられる複数の発光素子１２と、隣り合う２つの発光素子１２の間に設けられる反射部１３とを含む。

【0030】

第１ベース１１がガラス、プラスチック又はフレキシブル基板であってもよい。

【0031】

複数の発光素子１２が第１ベース１１上にマトリクス状に配列されてもよい。発光素子１２がＭｉｃｒｏ－ＬＥＤチップ又はＭｉｎｉ－ＬＥＤチップであってもよい。所望により、複数の発光素子１２が同一色又は異なる色の発光チップであってもよい。好ましくは、複数の発光素子１２がそれぞれ青色発光チップである。

【0032】

反射部１３は、発光素子１２から発せられる光を反射することにより、隣り合う２つの発光素子１２の間から発せられる光のクロストークを防止するためのものである。さらに、表示パネル１００は、表示領域ＤＡと、表示領域ＤＡの少なくとも一側に位置する非表示領域ＮＤＡとを含む。具体的な一実施形態において、非表示領域ＮＤＡが表示領域ＤＡの周りに設けられる。複数の発光素子１２が表示領域ＤＡに設けられ、反射部１３が表示領域ＤＡ内に位置してもよい。他の実施形態において、反射部１３が表示領域ＤＡ及び非表示領域ＮＤＡに同時に位置してもよい。なお、本発明は、発光素子１２からなるマトリクスを取り囲む領域を非表示領域ＮＤＡと定義する。発光素子１２からなるマトリクスと発光素子１２との間の領域を表示領域ＤＡと定義する。図１における反射部１３が占める領域を本発明の表示領域ＤＡとする。

【0033】

反射部１３がコレステリック液晶１３１を含む。コレステリック液晶１３１は、周期的な螺旋超構造を有するソフトフォトニック結晶であり、異なる波長の光を選択的に反射して構造色を発生させることができる。コレステリック液晶１３１は、ネマチック液晶に光応答性キラル分子をドーピングすることにより製造することができる。外部光源の刺激により、光応答性キラル分子の空間構造が変化し、螺旋超構造のピッチを変化させるように誘導することにより、コレステリック液晶１３１の反射光の波長を制御する。コレステリック液晶１３１の反射光の波長λは、結晶回折のブラッグ式：
λ＝２ｎｐｓｉｎφを満たす。
（式中、λは反射光の波長であり、ｎは平均屈折率であり、ｐはコレステリック液晶１３１のピッチであり、φは入射光と液晶表面とのなす角である。）ピッチＰは、異なる層のディレクタが螺旋方向に沿って３６０°回転した後、元の方向に戻る層間距離である。

【0034】

コレステリック液晶１３１は、プレーナ状態とフォーカルコニック状態とを有する。プレーナ状態及びフォーカルコニック状態のコレステリック液晶１３１は反射することができ、プレーナ状態のコレステリック液晶の反射効果のほうがよい。本実施形態において、コレステリック液晶１３１がプレーナ状態のコレステリック液晶１３１であることが好ましい。プレーナ状態の選択反射現象は液晶のピッチに非常に敏感であるため、温度や電界を調整することでコレステリック液晶１３１のピッチを変化させ、反射型コレステリック液晶１３１のデバイスから発せられる異なる色の光を制御することができる。

【0035】

所望により、コレステリック液晶１３１の配向方向を制御するために、コレステリック液晶１３１をポリマーマトリクス１３２中に分散させて液晶マイクロカプセル１３０を形成してもよい。反射部１３は、ポリマーマトリクス１３２と、ポリマーマトリクス１３２中に分散している液晶マイクロカプセル１３０とを含む。具体的には、ポリマーマトリクス１３２が、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）から選ばれる１つ以上である。コレステリック液晶１３１が液晶マイクロカプセル１３０内に位置する。液晶マイクロカプセル１３０は、円形又は楕円形とすることができ、異なる方向の光を反射することができ、コレステリック液晶１３１を配向させる工程を省略することができる。一方、均一に配向させた液晶は光透過率が大きく、液晶マイクロカプセル１３０とすると、液晶マイクロカプセル１３０の反射や散乱により光透過が無視できる。

【0036】

本発明では、コレステリック液晶１３１の配向方向を制御するための配向層を第１ベース１１上に形成してもよく、配向層が反射部１３を形成する必要がある位置、例えば隣り合う発光素子１２の間に位置した後、配向層の上方にコレステリック液晶１３１を設けて、コレステリック液晶１３１を有する反射部１３を形成してもよいことを理解されたい。

【0037】

所望により、コレステリック液晶１３１の反射波長範囲が３８０ｎｍ～７８０ｎｍである。即ち、コレステリック液晶１３１は、可視光領域の全ての光を反射することができる。本実施形態の発光素子１２は青色発光素子１２であるため、反射部１３は、発光素子１２から反射された光を反射することができる。好ましくは、本実施形態の発光素子１２が青色発光素子１２であるため、コレステリック液晶１３１の反射波長範囲が４００ｎｍ～５００ｎｍであってもよい。即ち、コレステリック液晶１３１は、青色光を反射することができる。図３を参照されたく、図３は本発明の第１実施形態で使用されるコレステリック液晶１３１の異なる波長における反射率を示す図である。ここで、横軸は入射光の波長であり、単位はｎｍであり、縦軸は反射率であり、単位は％である。

【0038】

第２基板２０は第２ベース２１と、第２ベース２１上に設けられるカラーフィルタ層２２とを含む。カラーフィルタ層２２は、第１カラーフィルタ部２２Ｇと、第２カラーフィルタ部２２Ｒと、第３カラーフィルタ部２２Ｂとを含む。第１カラーフィルタ部２２Ｇ、第２カラーフィルタ部２２Ｒ及び第３カラーフィルタ部２２Ｂは、第１方向Ｄ１に順次間隔をおいて配列される。隣り合うカラーフィルタ部の間には、クロストークを防止する遮光層２３がさらに設けられている。各遮光層２３は、１つの反射部１３に対応して設けられている。反射部１３は反射波長により構造色を発生させる可能性があるので、反射部１３の出光側に遮光層２３を設けることにより、隣り合う副画素の間のクロストークを防止しつつ、反射部１３の構造色を遮断することができる。各カラーフィルタ部は、それぞれ１つの発光素子１２に対応して設けられている。具体的には、第１カラーフィルタ部２２Ｇは緑色カラーフィルタ部である。第２カラーフィルタ部２２Ｒは赤色カラーフィルタ部である。第３カラーフィルタ部２２Ｂは青色カラーフィルタ部である。具体的には、第１カラーフィルタ部２２Ｇは、第２基板２０の第１基板１０に近い側に設けられる第１カラーフィルタブロック２２２Ｇと、第１カラーフィルタブロック２２２Ｇの第１基板１０に近い側に設けられる第１色変換ブロック２２１Ｇとを含む。第１カラーフィルタブロック２２２Ｇは緑色カラーフィルタブロックであり、第１色変換ブロック２２１Ｇは、第１透明マトリクス２２１１Ｇと、第１透明マトリクス２２１１Ｇに分散している緑色量子ドット２２１２Ｇとを含む。第２カラーフィルタ部２２Ｒは、第２基板２０の第１基板１０に近い側に設けられる第２カラーフィルタブロック２２２Ｒと、第２カラーフィルタブロック２２２Ｒの第１基板１０に近い側に設けられる第２色変換ブロック２２１Ｒとを含む。第２カラーフィルタブロック２２２Ｒは赤色カラーフィルタブロックであり、第２色変換ブロック２２１Ｒは第２透明マトリクス２２１１Ｒと、第２透明マトリクス２２１１Ｒに分散している赤色量子ドット２２１２Ｒとを含む。第３カラーフィルタ部２２Ｂは、第２基板２０の第１基板１０に近い側に設けられる第３カラーフィルタブロック２２２Ｂと、第２透明マトリクス２２１１Ｒとを含み、第３透明マトリクス２２１Ｂが第３カラーフィルタブロック２２２Ｂの第１基板１０に近い側に設けられる。第３カラーフィルタブロック２２２Ｂは青色カラーフィルタブロックである。第３透明マトリクス２２１Ｂに量子ドットを添加しなくてもよい。第１カラーフィルタ部２２Ｇ及び第２カラーフィルタ部２２Ｒは、ＱＤＣＦ膜とも呼ばれてもよい。なお、色変換ブロックにおける色変換粒子は、蛍光体粉末等の他の材料であってもよい。

【0039】

表示パネル１００の動作時に、青色の発光素子１２から青色光が発せられ、第１カラーフィルタ部２２Ｇに対応して設けられる発光素子１２から発せられた青色光は、第１色変換ブロック２２１Ｇにおける緑色量子ドット２２１２Ｇによって緑色に変換された後、カラーフィルタブロックから出射される。第２カラーフィルタ部２２Ｒに対応して設けられる発光素子１２から発せられた青色光は、第２色変換ブロック２２１Ｒにおける赤色量子ドット２２１２Ｒによって赤色に変換された後、カラーフィルタブロックから出射される。第３カラーフィルタ部２２Ｂに対応して設けられる発光素子１２から発せられる青色光は、第３透明マトリクス２２１Ｂを透過して、第３透明マトリクス２２１Ｂによって出射される。第１カラーフィルタ部２２Ｇに対応する発光素子１２がオンにされ、第２カラーフィルタ部２２Ｒ及び第３カラーフィルタ部２２Ｂに対応する発光素子１２もオンにされる場合に、同様に、第２カラーフィルタ部２２Ｒ及び第３カラーフィルタ部２２Ｂに対応する発光素子１２から発せられる光がそれぞれ対応するカラーフィルタ部に反射されることにより、隣り合う副画素の間にクロストークの発生を防止する。第１カラーフィルタ部２２Ｇに対応する発光素子１２がオンにされ、第２カラーフィルタ部２２Ｒ及び第３カラーフィルタ部２２Ｂに対応する発光素子１２がオフにされる場合に、第１カラーフィルタ部２２Ｇに対応する発光素子１２から発せられる青色光が垂直方向に向かって出射されるだけではなく、斜め方向又は横方向にも出射される。ここで、垂直方向とは、第１ベース１１と垂直な方向を指す。斜め方向とは、垂直方向と交差して垂直ではない方向を指し、横方向とは、第１ベース１１と平行な方向を指す。隣り合う２つの発光素子１２の間に反射部１３が設けられ、第１カラーフィルタ部２２Ｇに対応する発光素子１２から発せられる青色光のうち斜め方向又は横方向に出射される光が反射部１３に反射され、反射部１３におけるコレステリック液晶１３１によって反射されて発光素子１２に対応する第１カラーフィルタ部２２Ｇに入射することにより、青色光が第２カラーフィルタ部２２Ｒ及び第３カラーフィルタ部２２Ｂ内に出射されて、第２カラーフィルタ部２２Ｒ及び第３カラーフィルタ部２２Ｂの光漏れを防止する。

【0040】

従来技術で使用される白色レジストは、光に対し、特に青色光に対する吸収が悪く、本実施形態は青色光を選択的に反射するコレステリック液晶を設けることにより、光の反射率を向上させ、隣り合う副画素の間のクロストーク及び光漏れを低下させることができる。反射部によって反射される光が最終的に対応するカラーフィルタ部に入ることができることで、発光の利用効率を向上させる。

【0041】

図４及び図５を参照されたく、本発明の第２実施形態の表示パネル１００において、反射部１３が非表示領域ＮＤＡにさらに設けられる。表示領域の周りに設けられる非表示領域ＮＤＡにコレステリック液晶１３１を含有する反射部１３を設けることにより、発光素子１２から非表示領域ＮＤＡに出射される光を表示領域に反射して、発光効率を向上させることができる。

【0042】

図６及び図７を参照されたく、本発明の第３実施形態の表示パネル１００において、複数の発光素子１２が異なる色の発光チップであってもよい。好ましくは、複数の発光素子１２が青色発光チップ、緑色発光チップ及び赤色発光チップを含む。又は、複数の発光素子１２が青色発光チップ、緑色発光チップ、赤色発光チップ及び第４の色の発光チップを含む。第４の色の発光チップは白色発光チップ又は黄色発光チップであってもよい。発光チップによって、本発明の反射部１３が対応して設けられてもよい。

【0043】

具体的には、複数の発光素子１２は、第１発光素子１２１、第２発光素子１２２及び第３発光素子１２３を含む。第１発光素子１２１、第２発光素子１２２及び第３発光素子１２３のそれぞれから発せられる光の色が異なる。第１発光素子１２１と第２発光素子１２２との間に第１反射部１３Ａが設けられ、第１反射部１３Ａは、第１発光素子１２１から発せられる光を反射するための第１コレステリック液晶１３１１と、第２発光素子１２２から発せられる光を反射するための第２コレステリック液晶１３１２とを含む。第２発光素子１２２と第３発光素子１２３との間に第２反射部１３Ｂが設けられ、第２反射部１３Ｂは、第２発光素子１２２から発せられる光を反射するための第２コレステリック液晶１３１２と、第３発光素子１２３から発せられる光を反射するための第３コレステリック液晶１３１３とを含む。なお、第１コレステリック液晶１３１１、第２コレステリック液晶１３１２及び第３コレステリック液晶１３１３が液晶マイクロカプセル１３０の形態で反射部１３に存在する。図に示すように、第１コレステリック液晶１３１１、第２コレステリック液晶１３１２及び第３コレステリック液晶１３１３がそれぞれ異なる液晶マイクロカプセル１３０を製造してもよく、２つずつが同一の液晶マイクロカプセル１３０に位置してもよい。

【0044】

図８及び図９を参照されたく、本発明の第４実施形態の表示パネル１００において、複数の発光素子１２は第１発光素子１２１、第２発光素子１２２及び第３発光素子１２３を含み、第１発光素子１２１、第２発光素子１２２及び第３発光素子１２３のそれぞれから発せられる光の色が異なり、反射部１３は、第１発光素子１２１から発せられる光を反射するための第１コレステリック液晶１３１１と、第２発光素子１２２から発せられる光を反射するための第２コレステリック液晶１３１２と、第３発光素子１２３から発せられる光を反射するための第３コレステリック液晶１３１３と、を含む。図に示すように、第１コレステリック液晶１３１１、第２コレステリック液晶１３１２及び第３コレステリック液晶１３１３が同一の液晶マイクロカプセル１３０に位置してもよく、それぞれ異なる液晶マイクロカプセル１３０を製造してもよい。第１コレステリック液晶１３１１、第２コレステリック液晶１３１２及び第３コレステリック液晶１３１３がそれぞれ異なる液晶マイクロカプセル１３０を製造してもよく、同一の液晶マイクロカプセル１３０に位置してもよい。

【0045】

図１０を参照されたく、本発明は、第１基板を含む表示パネルの製造方法をさらに提供し、表示パネルの製造方法は、ステップ１０１～ステップ１０３を含む。

【0046】

１０１：第１ベースを提供する。
第１ベースがガラス、プラスチック又はフレキシブル基板であってもよい。

【0047】

１０２：第１ベースの一側に複数の発光素子を形成する。
複数の発光素子が第１ベース上にマトリクス状に配列されてもよい。発光素子がＭｉｃｒｏ－ＬＥＤチップ又はＭｉｎｉ－ＬＥＤチップであってもよい。所望により、複数の発光素子が同一色又は異なる色の発光チップであってもよい。好ましくは、複数の発光素子が青色発光チップであってもよい。

【0048】

１０３：隣り合う２つの発光素子の間には、コレステリック液晶を含む反射部を形成して、第１基板を得る。
隣り合う２つの発光素子の間に反射部を形成する具体的な方法は、スピンコート、インプリント又はプリントなどであってもよい。反射部は、発光素子から発せられる光を反射することにより、隣り合う２つの発光素子の間から発せられる光のクロストークを防止するためのものである。さらに、表示パネルは表示領域と、表示領域の少なくとも一側に位置する非表示領域とを含む。具体的な一実施形態において、非表示領域が表示領域の周りに設けられる。複数の発光素子が表示領域に設けられ、反射部が表示領域内に位置してもよい。反射部が表示領域及び非表示領域に同時に位置してもよい。

【0049】

ステップ１０３は具体的に１０３１～１０３４を含むことができる。

【0050】

１０３１：ネマチック液晶、紫外光重合型液晶性モノマー、キラル化合物、紫外光開始剤を混合して、反射性液晶材料を得る。

【0051】

具体的な一実施形態において、反射性液晶材料における各成分の配合割合が、ネマチック液晶６０ｗｔ％～９８ｗｔ％、紫外光重合型液晶性モノマー０ｗｔ％～３０ｗｔ％、キラル化合物０．０５ｗｔ％～１１ｗｔ％、紫外光開始剤０．０５ｗｔ％～２．５ｗｔ％である。以上の材料を混合、加熱、撹拌して反射性液晶材料を得、コレステリック液晶の選択反射帯域が青色であり、図３に示すように、この配合割合により、反射波長範囲が青色光であるコレステリック液晶を得ることができる。ネマチック液晶分子は単一配向方向であるため、回転することはなく、キラル化合物を加えることで液晶分子の回転を誘導し、ネマチック液晶からコレステリック液晶に転移するが、キラル化合物が不斉中心を有する化合物である。紫外光重合型液晶性モノマーの量は０ｗｔ％であってもよく、分子間力や親疎水性により液晶マイクロカプセルを形成することができる。ただし、液晶マイクロカプセルの安定性を向上させるために、紫外光重合型液晶性モノマーを添加してもよい。コレステリック液晶は、プレーナ状態とフォーカルコニック状態とを有する。プレーナ状態及びフォーカルコニック状態のコレステリック液晶は反射することができ、プレーナ状態のコレステリック液晶の反射効果のほうがよい。本実施形態において、コレステリック液晶がプレーナ状態のコレステリック液晶であることが好ましい。コレステリック液晶の反射波長範囲が４００ｎｍ～５００ｎｍであってもよい。所望により、表示パネルの発光素子がすべて青色発光素子である場合に、コレステリック液晶の反射波長範囲が３８０ｎｍ～７８０ｎｍである。

【0052】

１０３２：反射性液晶材料を液晶マイクロカプセルにする。

【0053】

ステップ１０３２において、液晶マイクロカプセルの製造方法は、エマルション法、マイクロ流体法又は他の方法であってもよく、エマルション法を例として、配合した反射性液晶材料を１０ｗｔ％のポリビニルアルコール（ＰＶＡ）水溶液に分散し、磁気撹拌により水中液晶エマルションを調製し、さらに紫外線重合、濾過、洗浄などのステップを経て液晶マイクロカプセルを形成する。

【0054】

コレステリック液晶の配向方向を制御するために、ステップ１０３１及び１０３２によりコレステリック液晶をポリマーマトリクス中に分散させて液晶マイクロカプセルを形成してもよい。液晶マイクロカプセルは、円形又は楕円形とすることができ、液晶を配向させる必要がなく、異なる方向の光を反射することができる。一方、均一に配向させた液晶は光透過率が大きく、液晶マイクロカプセルとすると、液晶マイクロカプセルの反射や散乱により光透過が無視できる。液晶マイクロカプセルを設けない場合に、本発明では、コレステリック液晶の配向方向を制御するための配向層を第１ベース上に形成してもよく、配向層が反射部を形成する必要がある位置、例えば隣り合う発光素子の間に位置した後、配向層の上方にコレステリック液晶を設けて、コレステリック液晶を有する反射部を形成してもよいことを理解されたい。

【0055】

なお、反射部におけるコレステリック液晶の種類は、使用される発光素子の色によって１種であっても複数種であってもよく、発光素子から発せられる光を反射するためのものである。

【0056】

１０３３：液晶マイクロカプセルを重合性モノマー、光開始剤、分散剤、溶媒を混合して、反射型フォトレジスト材料を得る。

【0057】

ステップ１０３３において、重合性モノマーが、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）から選ばれる１つ以上のモノマーである。

【0058】

１０３４：反射型フォトレジスト材料を隣り合う２つの発光素子の間に塗布して、反射型フォトレジスト材料を硬化させて、反射部を得る。

【0059】

反射部は、ポリマーマトリクスと、ポリマーマトリクス中に分散している液晶マイクロカプセルとを含み、コレステリック液晶が液晶マイクロカプセル内に位置する。ステップ１０３３でのポリマーモノマーが重合してポリマーマトリクスとなる。ポリマーマトリクスが、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）から選ばれる少なくとも１つである。

【0060】

なお、ステップ１０３の後に、第２基板２０を形成するステップと、第１基板１０と第２基板２０とを位置合わせして表示パネルを形成するステップとをさらに含んでもよく、第２基板２０の構成については、上述した実施形態を参照することができ、ここではその説明を省略する。

【0061】

以下、本発明の実施例の表示パネルの製造方法について具体的に説明する。

【0062】

図１及び図２を参照されたく、本発明の第１実施形態の表示パネルの製造方法はステップ２１０１～ステップ２１０２を含む。

【0063】

２１０１：第１ベース１１を提供する。

【0064】

２１０２：第１ベース１１の一側に複数の発光素子１２を形成する。

【0065】

本実施形態において、複数の発光素子１２がそれぞれ青色発光素子１２である。

【0066】

２０３：隣り合う２つの発光素子１２の間には、コレステリック液晶１３１を含む反射部１３を形成して、第１基板１０を得る。

【0067】

本実施形態において、反射部１３が表示領域ＤＡのみに設けられる。コレステリック液晶の反射波長範囲が４００ｎｍ～５００ｎｍであってもよい。即ち、コレステリック液晶１３１は、青色光を反射することができる。例えば、図３に示す反射波長範囲のコレステリック液晶を有する。

【0068】

具体的には、ステップ２０３は、２０３１～２０３４を含む。

【0069】

２０３１：ネマチック液晶、紫外光重合型液晶性モノマー、キラル化合物、紫外光開始剤を混合して、反射性液晶材料を得る。

【0070】

２０３２：反射性液晶材料を液晶マイクロカプセルにする。

【0071】

２０３３：液晶マイクロカプセルを重合性モノマー、光開始剤、分散剤、溶媒を混合して、反射型フォトレジスト材料を得る。

【0072】

２０３４：反射型フォトレジスト材料を隣り合う２つの発光素子１２の間に塗布して、反射型フォトレジスト材料を硬化させて、反射部１３を得る。

【0073】

図４及び図５を参照されたく、本発明の第２実施形態の表示パネルの製造方法と第１実施形態の表示パネルの製造方法との相違点は、反射部１３が非表示領域ＮＤＡにさらに設けられることにある。

【0074】

図６及び図７を参照されたく、本発明の第３実施形態の表示パネルの製造方法と第１実施形態の表示パネルの製造方法との相違点は、
ステップ２１０２において、複数の発光素子１２が異なる色の発光チップであることにある。好ましくは、複数の発光素子１２が青色発光チップ、緑色発光チップ及び赤色発光チップを含む。又は、複数の発光素子１２が青色発光チップ、緑色発光チップ、赤色発光チップ及び第４の色の発光チップを含む。第４の色の発光チップは白色発光チップ又は黄色発光チップであってもよい。発光チップによって、本発明の反射部１３が対応して設けられてもよい。

【0075】

具体的には、複数の発光素子１２は、第１発光素子１２１、第２発光素子１２２及び第３発光素子１２３を含む。第１発光素子１２１、第２発光素子１２２及び第３発光素子１２３のそれぞれから発せられる光の色が異なる。

【0076】

ステップ２０３において、第１発光素子１２１と第２発光素子１２２との間に第１反射部１３Ａを形成する。第１反射部１３Ａは、第１発光素子１２１から発せられる光を反射するための第１コレステリック液晶１３１１と、第２発光素子１２２から発せられる光を反射するための第２コレステリック液晶１３１２とを含む。第２発光素子１２２と第３発光素子１２３との間に第２反射部１３Ｂを形成し、第２反射部１３Ｂは、第２発光素子１２２から発せられる光を反射するための第２コレステリック液晶１３１２と、第３発光素子１２３から発せられる光を反射するための第３コレステリック液晶１３１３とを含む。なお、第１コレステリック液晶１３１１、第２コレステリック液晶１３１２及び第３コレステリック液晶１３１３が液晶マイクロカプセルの形態で反射部１３に存在する。

【0077】

図８及び図９を参照されたく、本発明の第４実施形態の表示パネルの製造方法と第１実施形態の表示パネルの製造方法との相違点は、
ステップ２１０２において、複数の発光素子１２は、第１発光素子１２１、第２発光素子１２２及び第３発光素子１２３を含み、第１発光素子１２１、第２発光素子１２２及び第３発光素子１２３のそれぞれから発せられる光の色が異なることにある。

【0078】

ステップ２０３において、反射部１３は、第１発光素子１２１から発せられる光を反射するための第１コレステリック液晶１３１１と、第２発光素子１２２から発せられる光を反射するための第２コレステリック液晶１３１２と、第３発光素子１２３から発せられる光を反射するための第３コレステリック液晶１３１３とを含む。第１コレステリック液晶１３１１、第２コレステリック液晶１３１２及び第３コレステリック液晶１３１３が液晶マイクロカプセルの形態で反射部１３に存在する。第１コレステリック液晶１３１１、第２コレステリック液晶１３１２及び第３コレステリック液晶１３１３がそれぞれ異なる液晶マイクロカプセルを製造してもよく、同一の液晶マイクロカプセルに位置してもよい。

【0079】

以上、本発明の実施形態を詳細に説明したが、本明細書では具体的な実施例を用いて本発明の原理及び実施形態について説明し、以上の実施形態の説明は本発明を理解するためのものに過ぎない。一方、当業者であれば、本発明の構想に基づき、具体的な実施形態及び適用範囲に変更を加えることがあり、要約すると、本明細書の内容は本発明を限定するものとして理解されるべきではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【国際調査報告】