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JP2024071058A - LED display device - Google Patents

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JP2024071058A
JP2024071058A JP2022181792A JP2022181792A JP2024071058A JP 2024071058 A JP2024071058 A JP 2024071058A JP 2022181792 A JP2022181792 A JP 2022181792A JP 2022181792 A JP2022181792 A JP 2022181792A JP 2024071058 A JP2024071058 A JP 2024071058A
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JP
Japan
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led
display device
partition
light
led display
Prior art date
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Application number
JP2022181792A
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Japanese (ja)
Inventor
英敏 木部
Hidetoshi Kibe
賢治 坂尾
Kenji Sakao
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Toppan Holdings Inc
Original Assignee
Toppan Holdings Inc
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Publication date
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Abstract

【課題】形成した金属膜にクラックやピンホールが発生することの少ない隔壁基板を備えるLEDディスプレイ装置を提供する。【解決手段】LED素子22の配列により画素の配列が形成されたLED基板20と、透明基板11に格子状に隔壁12が形成された隔壁基板10と、を有し、LED基板と隔壁基板は、LED素子と隔壁が対向する向きに、前記隔壁がLED素子それぞれの間を仕切る様に配置され、隔壁は、樹脂からなる隔壁本体12Aの表面に金属膜を含む薄膜からなる光反射層12Bが形成され、隔壁の頂部に、光反射層が形成されていない抜き部14がある。【選択図】図2[Problem] To provide an LED display device equipped with a partition board in which cracks and pinholes are less likely to occur in the metal film formed thereon. [Solution] The display device includes an LED board 20 on which an array of pixels is formed by an array of LED elements 22, and a partition board 10 on which partition boards 12 are formed in a lattice pattern on a transparent substrate 11, the LED board and the partition board are arranged so that the LED elements and the partition boards face each other, and the partition board has a light reflecting layer 12B made of a thin film including a metal film formed on the surface of a partition board body 12A made of resin, and a cutout portion 14 on the top of the partition board where no light reflecting layer is formed. [Selected Figure] Figure 2

Description

本発明は、LEDディスプレイ装置に関し、特にピクセル間に形成される隔壁の構造に関する。 The present invention relates to an LED display device, and in particular to the structure of partitions formed between pixels.

フルカラーディスプレイ装置として、液晶ディスプレイ装置、有機ELディスプレイ装置などが実用化され、市販されている。そのような中、新たなディスプレイ装置としてLED(Light Emmision Diode)素子を光源として、複数配置したLEDディスプレイ装置が提案され、注目されている。LEDディスプレイ装置は、LEDを光源としており、その輝度や点灯/消灯の制御が容易なことから、液晶ディスプレイ装置や有機ELディスプレイ装置よりも優れた表示性能が実現できるものとされている。 As full-color display devices, liquid crystal display devices, organic EL display devices, and the like have been put to practical use and are commercially available. In the midst of this, a new display device, an LED display device in which multiple light-emitting diode (LED) elements are arranged as the light source, has been proposed and is attracting attention. LED display devices use LEDs as the light source, and because their brightness and on/off control are easy, they are expected to achieve better display performance than liquid crystal display devices and organic EL display devices.

LEDディスプレイ装置はLED素子の点灯/消灯制御方法によりマイクロLEDディスプレイとミニLEDディスプレイとに分類されている。ミニLEDディスプレイは、従来の液晶ディスプレイなどに見られるバックライト照明を用いる表示装置である。ミニLEDディスプレイのバックライト照明は、画面を複数に分割したエリアごとにLED素子を点灯/消灯すること(マイクロディミング方式)を特徴としている。それ以外の部分では従来の液晶ディスプレイ装置と類似する点が多い。 LED display devices are classified into micro LED displays and mini LED displays depending on the method of controlling the lighting of the LED elements. Mini LED displays are display devices that use backlighting, as seen in conventional LCD displays. The backlighting of mini LED displays is characterized by the fact that the screen is divided into multiple areas and the LED elements are turned on and off for each area (micro dimming method). In other respects, there are many similarities to conventional LCD display devices.

一方、マイクロLEDディスプレイは、画素単位に割り当て配置されたLED素子の点灯/消灯することを特徴としている、いわゆる、自発光型のディスプレイである。LED素子を画素に相当する位置に配置しているので、画面の大型化に対応しやすく、画素単位に発光制御できるので4K、8Kといったより高精細な画像表示に適している。 On the other hand, micro LED displays are so-called self-luminous displays, characterized by the turning on and off of LED elements that are assigned to each pixel. Because the LED elements are placed at positions equivalent to pixels, they are easy to accommodate larger screens, and because light emission can be controlled on a pixel-by-pixel basis, they are suitable for displaying higher-definition images such as 4K and 8K.

このLEDディスプレイにおいて、RGBカラーを発光させるための方式として青色LEDと色変換層を用いた方式が提案されている。この方式では、青色LEDを光源素子としており、まず、青色画素では、光源光の光量を減光調整する散乱材料を充填した層を通すことで青色光が得ている。また、赤色画素、緑色画素では、蛍光体や量子ドットを充填した変換層に、青色LEDから発せられる青色光を透過させることで赤色光、緑色光をそれぞれ得ている。これら三色の光を制御することでフルカラー表現を可能としている。 For this LED display, a method using blue LEDs and a color conversion layer has been proposed as a method for emitting RGB colors. In this method, a blue LED is used as the light source element, and first, in the blue pixels, blue light is obtained by passing the light through a layer filled with a scattering material that adjusts the amount of light from the light source. In addition, in the red and green pixels, red and green light are obtained by passing the blue light emitted from the blue LED through a conversion layer filled with phosphors and quantum dots. Full color expression is possible by controlling these three colors of light.

しかし、色変換蛍光体を含む色発光部には、厚みがあるため、表示するための光が広がりやすく、隣接する画素の光と混じるいわゆる光漏れが起きることで、コントラストの低下や混色が発生するという問題があった。 However, because the color-emitting section containing the color-converting phosphor is thick, the light used for display tends to spread out and mix with the light from adjacent pixels, causing problems with light leakage, which reduces contrast and creates color mixing.

そして隣接画素への光漏れを抑制するためには、画素間に遮光性の隔壁を配置して光の広がりを抑制することが有効であると考えられることから、様々な提案がなされている(例えば特許文献1)。 In order to prevent light from leaking into adjacent pixels, it is believed that placing light-shielding partitions between pixels to prevent the spread of light is effective, and various proposals have been made (for example, Patent Document 1).

一方で、隔壁を高くすると、LEDから発せられる光が隔壁に当たり、反射する際に、反射率に基づく減光があるため、これが繰り返されると、隔壁の領域を通過できた光の量、いわゆる光の取出し効率が低下するという問題があった。特に画素サイズが小さくなる4K、8Kといった高精細表示では画素の面積が小さくなるので、画面が暗く見えるという問題があった。その対策として出願人は、特許文献2において、図7の模式図に示した様に、隔壁本体は透明な樹脂などとして、その表面を、反射率の高い金属膜を形成することで、隔壁による光の吸収を抑え、かつ、光の透過、漏れを防ぐ隔壁を提案した。 On the other hand, if the partition is made taller, when the light emitted from the LED hits the partition and is reflected, there is a dimming effect based on the reflectivity, and if this is repeated, the amount of light that passes through the partition area, or the so-called light extraction efficiency, decreases. In particular, in high-definition displays such as 4K and 8K, where the pixel size becomes smaller, the pixel area becomes smaller, so there is a problem that the screen appears dark. As a countermeasure to this, the applicant proposed in Patent Document 2, as shown in the schematic diagram of Figure 7, a partition wall in which the main body of the partition wall is made of a transparent resin or the like and the surface is formed with a highly reflective metal film, thereby suppressing light absorption by the partition wall and preventing light from passing through or leaking.

しかしながら出願人は、さらなる検討を加えたところ、樹脂の隔壁本体の表面に金属反射層を形成して高い隔壁を形成した場合、以下の様な2点の事象の発生が懸念されることを見出した。
1点目は、高い隔壁を透明な樹脂で形成するため、樹脂の体積が大きくなる。そのためLEDを点灯した際の熱により樹脂から発生するガスの影響で、金属膜にクラックやピンホール(欠損)が発生することがある。特に金属膜が薄くなりやすい角部や裾部で発生し易い。
2点目は、上記の熱による応力や貼り合わせ時の応力等により、クラックが発生することがある。
However, after further investigation, the applicant found that when a metal reflective layer is formed on the surface of a resin barrier rib body to form a high barrier rib, there is concern that the following two phenomena may occur.
First, the high bulkhead is made of transparent resin, which increases the volume of the resin. As a result, when the LED is turned on, gas is generated from the resin due to heat, which can cause cracks and pinholes (defects) in the metal film. This is especially likely to occur at corners and bottoms where the metal film tends to become thinner.
Secondly, cracks may occur due to the above-mentioned thermal stress or stress during lamination.

特開2018-182282号公報JP 2018-182282 A 特開2021-173926号公報JP 2021-173926 A

そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、隔壁に形成した金属膜にクラックやピンホールが発生することの少ない隔壁基板を備えるLEDディスプレイ装置を提供することを課題とする。 In view of the above problems, the present invention aims to provide an LED display device equipped with a partition substrate that is less likely to develop cracks or pinholes in the metal film formed on the partition.

上記課題を解決するため、本発明は、
LEDディスプレイ装置であって、
LED素子の配列により画素の配列が形成されたLED基板と、
透明基板に格子状に隔壁が形成された隔壁基板と、を有し、
前記LED基板と前記隔壁基板は、前記LED素子と前記隔壁が対向する向きに、前記隔壁が前記LED素子それぞれの間を仕切る様に配置され、
前記隔壁は、樹脂からなる隔壁本体の表面に金属膜を含む薄膜からなる光反射層が形成され、
前記隔壁の頂部に、前記光反射層が形成されていない抜き部があることを特徴とするLEDディスプレイ装置である。
In order to solve the above problems, the present invention provides
1. An LED display device, comprising:
an LED substrate on which an array of pixels is formed by an array of LED elements;
a partition wall substrate in which partition walls are formed in a lattice pattern on a transparent substrate,
the LED substrate and the partition substrate are arranged such that the LED elements and the partitions face each other, and the partitions separate the LED elements;
The partition wall has a light reflecting layer formed of a thin film including a metal film on a surface of a partition wall body made of a resin,
The LED display device is characterized in that the partition has a top portion having a cutout portion where the light reflecting layer is not formed.

上記LEDディスプレイ装置において、
前記隔壁が、前記光反射層を覆うように積層された透明保護層を有していて良い。
In the above LED display device,
The partition wall may have a transparent protective layer laminated so as to cover the light reflecting layer.

上記LEDディスプレイ装置において、
前記隔壁が、前記透明基板に対して順テーパー形状となる様に形成されていて良い。
In the above LED display device,
The partition wall may be formed to have a forward tapered shape with respect to the transparent substrate.

上記LEDディスプレイ装置において、
前記LED素子が、青色LED素子であって良い。
In the above LED display device,
The LED element may be a blue LED element.

上記LEDディスプレイ装置において、
前記隔壁と前記透明基板と前記LED素子で囲まれたそれぞれの領域に、光の散乱層を有していて良い。
In the above LED display device,
A light scattering layer may be provided in each of the areas surrounded by the partition wall, the transparent substrate, and the LED element.

上記LEDディスプレイ装置において、
前記隔壁と前記透明基板と前記LED素子で囲まれたそれぞれの領域に、光の波長変換層を有していて良い。
In the above LED display device,
A light wavelength conversion layer may be provided in each of the areas surrounded by the partition wall, the transparent substrate, and the LED element.

上記LEDディスプレイ装置において、
前記薄膜が、導電性酸化物薄膜、金属膜、導電性酸化物薄膜が順次積層された3層構成であって良い。
In the above LED display device,
The thin film may have a three-layer structure in which a conductive oxide thin film, a metal film, and a conductive oxide thin film are laminated in this order.

上記LEDディスプレイ装置において、
前記金属膜が、銀、銀合金、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金のいずれかからなるものであって良い。
In the above LED display device,
The metal film may be made of any one of silver, a silver alloy, aluminum, an aluminum alloy, copper, and a copper alloy.

本発明によれば、より輝度の高いLED発光素子が使えるようになるので、コントラストが高く、色再現性の高いLEDディスプレイ装置が得られる。 The present invention makes it possible to use LED light-emitting elements with higher brightness, resulting in an LED display device with high contrast and excellent color reproducibility.

本発明のLEDディスプレイ装置の一形態の部分断面模式図である。1 is a schematic partial cross-sectional view of an embodiment of an LED display device of the present invention; 図1のLEDディスプレイ装置の隔壁基板の部分断面模式図である。2 is a partial cross-sectional schematic view of a partition wall substrate of the LED display device of FIG. 1; 本発明のLEDディスプレイ装置の隔壁部分の拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of a partition portion of the LED display device of the present invention. 本発明のLEDディスプレイ装置の隔壁を平面視した図である。FIG. 2 is a plan view of a partition wall of the LED display device of the present invention. 本発明のLEDディスプレイ装置の隔壁基板の第二形態の部分断面模式図である。FIG. 4 is a schematic partial cross-sectional view of a second embodiment of a partition wall substrate of an LED display device according to the present invention; 本発明のLEDディスプレイ装置の隔壁基板の第三形態の部分断面模式図である。FIG. 4 is a partial cross-sectional schematic view of a third embodiment of a partition wall substrate of an LED display device according to the present invention; 従来のLEDディスプレイ装置の隔壁基板の一例の部分断面模式図である。FIG. 1 is a partial schematic cross-sectional view of an example of a partition wall substrate of a conventional LED display device.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお本発明は以下に説明する実施形態に限定されるものではない。また以下に示す実施形態では、発明を実施するために技術的に好ましい限定がなされているが、この限定は本発明の必須要件ではない。 The following describes in detail the embodiments of the present invention with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments described below. In addition, the embodiments described below have technically preferable limitations for implementing the invention, but these limitations are not essential requirements for the present invention.

図1は、本発明のLEDディスプレイ装置(以下、「本装置」と記すことがある)の一形態の部分断面模式図である。本発明のLEDディスプレイ装置1は、基板21上に、図示しない薄膜トランジスタ(TFT)により駆動されるLED発光素子22が一定のピッチで2次元のマトリクス状に配列されたLED基板20と、透明基板11上に、透明基板11の法線方向から見る平面視において隔壁12が格子状となる様に形成された隔壁基板10とを有し、LED発光素子22と隔壁12が対向する向きに組み合わされ当接されている。隔壁12は、LED発光素子22それぞれの間に位置する様に組み合わされ、従ってそれぞれのLED発光素子22は、隔壁12に取り囲まれたような態様の画素を形成する。 Figure 1 is a partial cross-sectional schematic diagram of one embodiment of the LED display device of the present invention (hereinafter, sometimes referred to as "the device"). The LED display device 1 of the present invention has an LED substrate 20 on which LED light-emitting elements 22 driven by thin film transistors (TFTs) (not shown) are arranged in a two-dimensional matrix at a fixed pitch on a substrate 21, and a partition substrate 10 on which partitions 12 are formed on a transparent substrate 11 so that they form a lattice shape in a plan view seen from the normal direction of the transparent substrate 11, and the LED light-emitting elements 22 and the partitions 12 are combined and abutted against each other in an opposing orientation. The partitions 12 are combined so as to be positioned between the LED light-emitting elements 22, and therefore each LED light-emitting element 22 forms a pixel in a manner that is surrounded by the partitions 12.

上記の各画素には、それぞれ光の散乱層または光の波長変換層(合わせて光調整層と記すことがある。)13R、13G、13Bが形成されている。光の散乱層または光の波長変換層は、LED発光素子22から発光される光が、光の3原色である赤、緑、青の3色となる様に調整するために設けられる。図1において、光調整層13Rは赤色光を発光するための光調整層、光調整層13Gは緑色光を発光するための光調整層、光調整層13Bは青色光を発光するための光調整層として例示しているが、光調整層の色、色数、その組み合わせはこれに限定されない。 Each of the above pixels is formed with a light scattering layer or a light wavelength conversion layer (sometimes collectively referred to as a light adjustment layer) 13R, 13G, 13B. The light scattering layer or light wavelength conversion layer is provided to adjust the light emitted from the LED light emitting element 22 to the three primary colors of light, red, green, and blue. In FIG. 1, the light adjustment layer 13R is illustrated as a light adjustment layer for emitting red light, the light adjustment layer 13G as a light adjustment layer for emitting green light, and the light adjustment layer 13B as a light adjustment layer for emitting blue light, but the colors, number of colors, and combinations of the light adjustment layers are not limited to these.

光調整層は、例えば、LED発光素子22を赤色LED、緑色LED、青色LEDの3種で構成して、LED素子自体から赤、緑、青の光がそれぞれ発光される構成とすると、光調整層13R、13G、13Bはそれぞれの光の散乱層とすることができる。また、L
ED発光素子22を青色LEDのみで構成することもでき、その場合は光調整層13Bを光の散乱層とし、光調整層13Rは青色光を赤色光に波長変換する光の波長変換層、光調整層13Gは青色光を緑色光に波長変換する光の波長変換層とすることができる。
For example, when the LED light emitting element 22 is composed of three types of LEDs, namely red LEDs, green LEDs, and blue LEDs, and the LED elements themselves emit red, green, and blue light, respectively, the light adjustment layers 13R, 13G, and 13B can be used as scattering layers for the respective lights.
The ED light-emitting element 22 can also be constructed using only blue LEDs, in which case the light adjustment layer 13B can be a light scattering layer, the light adjustment layer 13R can be a light wavelength conversion layer that converts the wavelength of blue light to red light, and the light adjustment layer 13G can be a light wavelength conversion layer that converts the wavelength of blue light to green light.

光の散乱層としては、光散乱粒子としての透明樹脂粒子や金属酸化物粒子を透明樹脂中に分散したものを用いることができる。光の散乱層には、例えば、平均粒径が0.03μm以上5.0μm以下の大きさの光散乱粒子を用いることが好ましい。 The light scattering layer can be made of transparent resin particles or metal oxide particles dispersed in a transparent resin. For example, it is preferable to use light scattering particles with an average particle size of 0.03 μm or more and 5.0 μm or less for the light scattering layer.

光の波長変換層としては、量子ドットや公知の蛍光色素から適宜選択して用いることができ、これらを併用しても良い。蛍光色素は、耐熱性などに優れる無機蛍光体を採用すると好ましい。波長変換層に適用する無機蛍光体粒子の粒形は、1.0μm以上10.0μm以下の範囲内であると波長変換効率や塗膜中の分散性が良い。波長変換層の厚さは無機蛍光体や量子ドット材料が光源から発せられる励起光を十分に吸収し、変換することが求められ、その厚さは例えば2μmから200μmの範囲内とすることができる。 The light wavelength conversion layer can be appropriately selected from quantum dots and known fluorescent dyes, and these may be used in combination. It is preferable to use an inorganic phosphor with excellent heat resistance as the fluorescent dye. If the particle size of the inorganic phosphor particles used in the wavelength conversion layer is within the range of 1.0 μm to 10.0 μm, the wavelength conversion efficiency and dispersibility in the coating film are good. The thickness of the wavelength conversion layer is required to allow the inorganic phosphor or quantum dot material to sufficiently absorb and convert the excitation light emitted from the light source, and the thickness can be, for example, within the range of 2 μm to 200 μm.

基板21および透明基板11としては、例えばガラス基板、石英基板、サファイア基板、プラスチック基板などを用いることができる。 The substrate 21 and the transparent substrate 11 may be, for example, a glass substrate, a quartz substrate, a sapphire substrate, a plastic substrate, etc.

図2は、図1のLEDディスプレイ装置1の隔壁基板10の部分の詳細を示した図である。隔壁12は、樹脂からなる隔壁本体12Aの表面を、金属膜を含む薄膜(以下、単に「薄膜」と記すこともある)からなる光反射層12Bが覆うように形成されている。LED発光素子22の光が光反射層12Bで反射することで、遮光と同様の効果が得られ、コントラストの低下や隣接画素へ光漏れがないので、隔壁本体12Aには必ずしも遮光性を持たせる必要がない。 Figure 2 is a diagram showing details of the partition substrate 10 of the LED display device 1 of Figure 1. The partition 12 is formed so that the surface of the partition body 12A made of resin is covered with a light reflecting layer 12B made of a thin film (hereinafter, sometimes simply referred to as "thin film") including a metal film. The light of the LED light-emitting element 22 is reflected by the light reflecting layer 12B, which provides the same effect as light blocking, and there is no decrease in contrast or light leakage to adjacent pixels, so the partition body 12A does not necessarily need to have light blocking properties.

隔壁本体12Aは、例えば感光性樹脂を透明基板11上にコーティングし、パターニング露光し、現像することで形成できるが、これに限定されるものではない。 The partition body 12A can be formed, for example, by coating a photosensitive resin onto the transparent substrate 11, patterning it with light, and developing it, but is not limited to this.

隔壁12の頂部、すなわちLED基板20に当接する部位には、薄膜が形成されていない抜き部14が形成されている。 At the top of the partition 12, i.e., the portion that abuts against the LED substrate 20, a cutout portion 14 is formed where no thin film is formed.

LED素子22を点灯したとき、発生する熱の影響で隔壁本体12Aの樹脂から微量のガスが放出されることがある。抜き部14が設けられていない場合、隔壁本体12Aの表面が、ガスが透過しない金属膜を含む薄膜で覆われた態様であるために、ガスが逃げることができず、隔壁本体12Aと薄膜の界面に達したガスが薄膜に膨れやクラック、ピンホールなどを生じさせてしまうことがある。膨れやクラック、ピンホールなどが生じると、光の反射が不規則になり、光洩れの原因となることがあり、またLEDディスプレイ装置の耐久性に影響が出ることがある。抜き部14を設けることでガスが抜き部14から抜けることができ、この様な事象の発生を抑制することができる。 When the LED element 22 is turned on, the heat generated may cause a small amount of gas to be released from the resin of the partition body 12A. If the cutout portion 14 is not provided, the surface of the partition body 12A is covered with a thin film containing a metal film that is impermeable to gas, and the gas cannot escape. The gas that reaches the interface between the partition body 12A and the thin film may cause blisters, cracks, pinholes, etc. in the thin film. If blisters, cracks, pinholes, etc. occur, the reflection of light may become irregular, which may cause light leakage and may affect the durability of the LED display device. By providing the cutout portion 14, the gas can escape from the cutout portion 14, and the occurrence of such an event can be suppressed.

抜き部14を設ける位置は、隔壁本体12Aの側面側とすると、光調整層の蛍光体との接触や、LED素子22の光が入射してしまうなどの影響があるため、頂部に設けるのが好ましい。 The cutout 14 is preferably located at the top, since if it is located on the side of the bulkhead body 12A, it may come into contact with the phosphor in the light adjustment layer or the light from the LED element 22 may enter the cutout 14.

隔壁12には、信頼性を向上させるために、図3(a)に示す様に透明樹脂層12Cをさらに積層して形成してもよい。抜き部14も覆う形となるが、樹脂層であるため、ガスが透過することができるので支障は少ない。 To improve reliability, the partition 12 may be further laminated with a transparent resin layer 12C as shown in FIG. 3(a). This will cover the cutout portion 14, but as it is a resin layer, gas can pass through it, so this poses little problem.

隔壁12の高さは、隔壁内に波長変換層を充填する場合には波長変換層の厚みと同じかもしくは波長変換層の厚みよりも厚いことが求められ、例えば2μmから200μmの範
囲内とすることができる。なお、隔壁の高さは、200μm以上の高さとしても良いが、カーテンコーターやスリットコーターなど一般的な塗布装置を用いて隔壁を形成する場合、乾燥後の膜厚で厚みのある塗膜での形成はむずかしいので、200μmを上限とすることが適切である。
The height of the partition walls 12 is required to be equal to or thicker than the thickness of the wavelength converting layer when the wavelength converting layer is filled in the partition walls, and can be, for example, in the range of 2 μm to 200 μm. Note that the height of the partition walls may be 200 μm or more, but when the partition walls are formed using a general coating device such as a curtain coater or a slit coater, it is difficult to form a coating film with a thick thickness after drying, so that it is appropriate to set the upper limit at 200 μm.

金属膜を含む薄膜で形成される光反射層12Bは、金属膜単体の膜でも良く、反射率の高い銀、銀合金、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金の薄膜が好適に適用できる。ただし、銀薄膜あるいは銀合金薄膜は、ガラス基板や樹脂に対する密着力が弱いので、図3(b)に示す様に、銀薄膜あるいは銀合金薄膜121Bを導電性酸化物薄膜121Aで挟持する3層構成とすることにより、密着力向上が図れる。 The light reflecting layer 12B formed of a thin film including a metal film may be a film of a single metal film, and a thin film of silver, a silver alloy, aluminum, an aluminum alloy, copper, or a copper alloy, which has a high reflectivity, can be suitably applied. However, since a thin silver film or a thin silver alloy film has a weak adhesion to a glass substrate or a resin, the adhesion can be improved by forming a three-layer structure in which a thin silver film or a silver alloy film 121B is sandwiched between thin conductive oxide films 121A, as shown in FIG. 3(b).

導電性酸化物としては、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化錫、酸化アンチモン、酸化ガリウムなどの複合酸化物が例示できる。これら金属酸化物の組み合わせ、組成により導電性や酸に対する溶解度などを調整できる。銀、また銅などにおいても、これら導電性酸化物で挟持する3層構成とすることで、ガラス基板などへの密着力の向上が改善される。 Examples of conductive oxides include composite oxides such as indium oxide, zinc oxide, tin oxide, antimony oxide, and gallium oxide. The electrical conductivity and solubility in acid can be adjusted by combining and using these metal oxides. For silver and copper, a three-layer structure sandwiched between these conductive oxides can improve adhesion to glass substrates.

抜き部14の形状は、特に限定するものではないが、例えば図4(a)に示す様に、格子状の隔壁12の頂部に、溝状に連続して設けることができる。あるいは、図4(b)に示す様に、不連続なスポット状の抜き部14としても良い。 The shape of the cutouts 14 is not particularly limited, but for example, as shown in FIG. 4(a), they can be provided in a continuous groove shape on the top of the lattice-shaped partition 12. Alternatively, as shown in FIG. 4(b), the cutouts 14 may be discontinuous spot-shaped.

光反射層12Bとなる金属膜を含む薄膜の形成には、例えば金属層スパッタとパターンエッチンングを組合せた工程が例示できるが、これに限定されるものではない。 The formation of a thin film containing a metal film that will become the light reflecting layer 12B can be achieved, for example, by a process that combines metal layer sputtering and pattern etching, but is not limited to this.

図5は、本発明のLEDディスプレイ装置の隔壁基板の第二形態の部分断面模式図である。本実施形態の隔壁基板10Bでは、隔壁12が透明基板11に対して順テーパー形状に形成されている。すなわち、側壁部分が透明基板に対してなす内側の角度が90°よりも小さい鋭角となっている。順テーパー形状とすると、隔壁を形成し易く、LED基板20に対しては逆テーパー状となり、光反射層12Bでの反射光が隣接画素により漏洩しにくくなる。 Figure 5 is a partial cross-sectional schematic diagram of a second embodiment of a partition substrate for an LED display device of the present invention. In the partition substrate 10B of this embodiment, the partition 12 is formed in a forward tapered shape with respect to the transparent substrate 11. That is, the inner angle that the side wall portion makes with respect to the transparent substrate is an acute angle that is smaller than 90°. The forward tapered shape makes it easier to form the partition, and the partition is reverse tapered with respect to the LED substrate 20, making it difficult for reflected light from the light reflecting layer 12B to leak through adjacent pixels.

図6は、本発明のLEDディスプレイ装置の隔壁基板の第三形態の部分断面模式図である。本実施形態の隔壁基板10Cでは、透明基板10に、隔壁12の基部を覆うようにブラックマトリクス15が設けられている。ブラックマトリクス15を設けることで、LED素子からの光が本装置の表面側、すなわち本装置を使用者が目視する側で隣接画素に漏れるのをより効果的に防ぐことができる。 Figure 6 is a partial cross-sectional schematic diagram of a third embodiment of a partition substrate for an LED display device of the present invention. In the partition substrate 10C of this embodiment, a black matrix 15 is provided on the transparent substrate 10 so as to cover the base of the partition 12. By providing the black matrix 15, it is possible to more effectively prevent light from the LED elements from leaking to adjacent pixels on the front side of the device, i.e., the side on which the user views the device.

上述の実施形態に係るLEDディスプレイ装置が適用可能な電子機器としては、携帯電話、携帯型ゲーム機器、携帯情報端末、パーソナルコンピュータ、電子書籍、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、ヘッドマウントディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置(カーオーディオ、デジタルオーディオプレイヤ等)、複写機、ファクシミリ、プリンター、プリンター複合機、自動販売機、現金自動預け入れ払い機(ATM)、個人認証機器、光通信機器、ICカードなどの電子デバイス等が挙げられる。上記の各実施形態は、自由に組み合わせて用いることができる。本発明の実施形態に係る表示装置が搭載された電子デバイスには、さらにアンテナを搭載して通信や非接触での受電給電を行うことが望ましい。 Electronic devices to which the LED display devices according to the above-described embodiments can be applied include electronic devices such as mobile phones, portable game machines, portable information terminals, personal computers, electronic books, video cameras, digital still cameras, head-mounted displays, navigation systems, audio playback devices (car audio, digital audio players, etc.), copiers, facsimiles, printers, multifunction printers, vending machines, automated teller machines (ATMs), personal authentication devices, optical communication devices, and IC cards. The above-described embodiments can be freely combined for use. Electronic devices equipped with the display devices according to the embodiments of the present invention are preferably further equipped with antennas for communication and contactless power reception and supply.

本発明のLEDディスプレイ装置は、ミニLEDディスプレイとマイクロLEDディスプレイのいずれにおいても適用が可能であるが、特に光反射層の欠陥の影響が出やすい高精細のマイクロLEDディスプレイに採用すると効果が大きい。そして遮光性に優れ、パターン形状が良好な隔壁を形成出来、薄膜のクラック発生を抑制することができるため、
輝度とコントラストが高く、隣接画素間における光の混色を抑制可能なLEDディスプレイ装置ができる。
The LED display device of the present invention can be applied to both mini LED displays and micro LED displays, but is particularly effective when applied to high-definition micro LED displays that are susceptible to defects in the light-reflecting layer. In addition, it is possible to form barrier ribs with excellent light-shielding properties and good pattern shapes, and to suppress the occurrence of cracks in the thin film.
An LED display device having high brightness and contrast and capable of suppressing color mixing between adjacent pixels can be obtained.

1・・・LEDディスプレイ装置
10、10B、10C・・・隔壁基板
11・・・透明基板
12・・・隔壁
12A・・・隔壁本体
12B・・・光反射層
12C・・・透明樹脂層
13R、13G、13B・・・光の散乱層または光の波長変換層(光調整層)
14・・・抜き部
15・・・ブラックマトリクス
20・・・LED基板
21・・・基板
22・・・LED素子
1 LED display device 10, 10B, 10C partition wall substrate 11 transparent substrate 12 partition wall 12A partition wall body 12B light reflecting layer 12C transparent resin layer 13R, 13G, 13B light scattering layer or light wavelength conversion layer (light adjustment layer)
14: Cutout portion 15: Black matrix 20: LED substrate 21: Substrate 22: LED element

Claims (8)

LEDディスプレイ装置であって、
LED素子の配列により画素の配列が形成されたLED基板と、
透明基板に格子状に隔壁が形成された隔壁基板と、を有し、
前記LED基板と前記隔壁基板は、前記LED素子と前記隔壁が対向する向きに、前記隔壁が前記LED素子それぞれの間を仕切る様に配置され、
前記隔壁は、樹脂からなる隔壁本体の表面に金属膜を含む薄膜からなる光反射層が形成され、
前記隔壁の頂部に、前記光反射層が形成されていない抜き部があることを特徴とするLEDディスプレイ装置。
1. An LED display device, comprising:
an LED substrate on which an array of pixels is formed by an array of LED elements;
a partition wall substrate in which partition walls are formed in a lattice pattern on a transparent substrate;
the LED substrate and the partition substrate are arranged such that the LED elements and the partitions face each other, and the partitions separate the LED elements;
The partition wall has a light reflecting layer formed of a thin film including a metal film on a surface of a partition wall body made of a resin,
4. An LED display device, comprising: a top portion of said partition wall having a cutout portion where said light reflecting layer is not formed.
前記隔壁が、前記光反射層を覆うように積層された透明保護層を有することを特徴とする請求項1に記載のLEDディスプレイ装置。 The LED display device according to claim 1, characterized in that the partition has a transparent protective layer laminated so as to cover the light reflecting layer. 前記隔壁が、前記透明基板に対して順テーパー形状となる様に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のLEDディスプレイ装置。 The LED display device according to claim 1, characterized in that the partition is formed to have a forward tapered shape with respect to the transparent substrate. 前記LED素子が、青色LED素子であることを特徴とする請求項1に記載のLEDディスプレイ装置。 The LED display device according to claim 1, characterized in that the LED elements are blue LED elements. 前記隔壁と前記透明基板と前記LED素子で囲まれたそれぞれの領域に、光の散乱層を有することを特徴とする請求項1に記載のLEDディスプレイ装置。 The LED display device according to claim 1, characterized in that it has a light scattering layer in each area surrounded by the partition, the transparent substrate, and the LED element. 前記隔壁と前記透明基板と前記LED素子で囲まれたそれぞれの領域に、光の波長変換層を有することを特徴とする請求項1に記載のLEDディスプレイ装置。 The LED display device according to claim 1, characterized in that each area surrounded by the partition, the transparent substrate, and the LED element has a light wavelength conversion layer. 前記薄膜が、導電性酸化物薄膜、金属膜、導電性酸化物薄膜が順次積層された3層構成であることを特徴とする請求項1に記載のLEDディスプレイ装置。 The LED display device according to claim 1, characterized in that the thin film has a three-layer structure in which a conductive oxide thin film, a metal film, and a conductive oxide thin film are laminated in this order. 前記金属膜が、銀、銀合金、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金のいずれかからなるものであることを特徴とする請求項1に記載のLEDディスプレイ装置。 The LED display device according to claim 1, characterized in that the metal film is made of any one of silver, a silver alloy, aluminum, an aluminum alloy, copper, and a copper alloy.
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