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发光体基板、太阳能电池、显示装置、照明装置、电子设备、有机EL元件和发光体基板的制造方法

摘要

色变换基板(1)在基板(11)上具备:作为发光层的红色变换层(142)、绿色变换层(152)和光散射层(162);和立设于基板(11)上的用于划分上述发光层的间隔壁(13),在间隔壁(13)的作为与上述发光层相对的面的侧面(13a)的至少一部分具备光透射抑制层(10),该光透射抑制层(10)用于通过使光反射或散射来抑制隔着间隔壁(13)的发光层(红色变换层(142)、绿色变换层(152)、光散射层(162))间的光的透射,光透射抑制层(10)由金属或金属盐构成,间隔壁(13)具有将上述金属或金属的离子固定的基团、离子或分子。

著录项

  • 公开/公告号CN105794322A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2016-07-20

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 夏普株式会社;

    申请/专利号CN201480066049.5

  • 申请日2014-12-05

  • 分类号H05B33/22(20060101);H01L51/50(20060101);H05B33/10(20060101);H05B33/12(20060101);

  • 代理机构11322 北京尚诚知识产权代理有限公司;

  • 代理人龙淳;池兵

  • 地址 日本大阪府

  • 入库时间 2023-06-19 00:06:42

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2018-04-17

    授权

    授权

  • 2016-08-17

    实质审查的生效 IPC(主分类):H05B33/22 申请日:20141205

    实质审查的生效

  • 2016-07-20

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及在基板上具备发光层和用于划分该发光层的间隔壁、 且在该间隔壁上具备光透射抑制层的发光体基板、使用上述发光体基 板的太阳能电池、显示装置、照明装置、电子设备和有机EL元件以及 上述发光体基板的制造方法。

本申请基于2013年12月6日在日本提出申请的特愿2013-253500 号和2014年11月20日在日本提出申请的特愿2014-235768号主张优 先权,在此援用其内容。

背景技术

使用荧光体的色变换方式的液晶显示器(液晶元件)在液晶显示 器的中也特别在视野角特性上优异,被期待今后的进一步的技术开发。 此外,使用荧光体的色变换方式的有机EL显示器(有机EL元件)例 如与三色分涂方式的显示器和使用白色光源与彩色滤光片的方式显示 器相比也为高精细、省电、高视野角,因此被期待今后的进一步的技 术开发。这些液晶显示器和有机EL显示器均同样包括通过使荧光体吸 收从激发光源发射的蓝色光或紫外光、发出红色光和绿色光而进行色 变换的色变换基板(波长变换基板、发光体基板)。

色变换基板通常在基板上具备包含上述荧光体的发光层,进一步, 为了防止子像素间的混色和提高光的取出效率,在基板上具备用于划 分上述发光层的间隔壁(参照专利文献1)。已提出了,在有机EL显 示器中,在发光元件侧的基板中,为了使各向同性的光、特别是与基 板表面平行的方向的光高效率地向观察者侧反射导光,在基板上设置 用于划分发光层的间隔壁(参照专利文献2)。

另一方面,在这些显示器中,产生了以下问题:随着高精细化和 像素的高开口率化的进展,上述间隔壁的宽度变窄(发光层的划分距 离变短),从间隔壁透射的光的比例(间隔壁的光透射率)随之变高, 观察者侧的光的取出效率降低的问题。在这样光的取出效率低的情况 下,如果要在观察者侧得到期望的光量,则消耗电力会变高。间隔壁 即使是例如包含光透射率低且光反射率高的氧化钛等的间隔壁,也随 着宽度变窄而光透射率变高。因此,公开了通过在间隔壁的与发光层 相对的面(间隔壁的与发光层的接触面)设置由金属等构成的反射膜 (光反射层)而使间隔壁的光透射率降低的方法(参照专利文献3)。 现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平11-54273号公报

专利文献2:日本特开2010-9793号公报

专利文献3:日本特开平11-329726号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

但是,在专利文献3中公开的方法中,利用蒸镀法和光刻法等以 往的半导体制造工序中采用的方法形成光反射层。在该情况下,在光 反射层的形成工序中,由于光反射层的形成材料从基板表面(即,基 板的光反射层形成面)上部的分开的位置向基板表面飞来,在宽度窄、 与基板表面形成的角度大的间隔壁和随着自基板表面起的高度的上升 而宽度变宽的间隔壁的情况下,存在相对于与该发光层相对的面,光 反射层的形成材料难以到达,光反射层的形成困难的问题。另一方面, 在上述的以往的半导体制造工序中采用的方法中,由于成膜的速度慢, 所以存在无论间隔壁的形状如何,均难以将由金属或无机氧化物等构 成的光反射层形成得较厚的问题。

本发明的几个方式是鉴于上述情况而做出的,其目的在于,提供 在基板上具备发光层和用于划分该发光层的间隔壁,无论间隔壁的宽 度和形状如何,间隔壁的光的透射率都低的发光体基板及其制造方法。 用于解决技术问题的手段

为了解决上述技术问题,本发明的第一方式提供一种发光体基板, 该发光体基板在基板上具备发光层和立设于上述基板上的用于划分上 述发光层的间隔壁,在上述间隔壁的与上述发光层相对的面的至少一 部分具备光透射抑制层,该光透射抑制层用于通过使光反射或散射来 抑制隔着上述间隔壁的上述发光层间的光的透射,上述光透射抑制层 由金属或金属盐构成,上述间隔壁具有将上述金属或金属的离子固定 的基团、离子或分子。

本发明的第一方式的发光体基板,上述发光层可以由从其外部到 达的光激发而发光,该发光体基板也可以为如下结构:上述间隔壁在 相对于该间隔壁的与上述发光层相对的面正交的方向的截面中,具有 随着自上述基板的表面起的高度的上升而宽度变宽的区域。

本发明的第一方式的发光体基板也可以为如下结构:上述间隔壁 在内部具有随着靠近该间隔壁的与上述发光层相对的面,上述光透射 抑制层的金属或金属盐的密度上升的区域。

本发明的第一方式的发光体基板也可以为如下结构:上述间隔壁 在相对于该间隔壁的与上述发光层相对的面正交的方向的截面中,具 有随着自上述基板的表面起的高度的上升而宽度变宽的多个区域,离 上述基板的表面越远,上述多个区域各自的宽度的最大值越小。

本发明的第一方式的发光体基板也可以为如下结构:上述间隔壁 在相对于该间隔壁的与上述发光层相对的面正交的方向的截面中,具 有随着自上述基板的表面起的高度的上升而宽度变宽的多个区域和随 着自上述基板的表面起的高度的上升而宽度变窄的一个以上的区域, 离上述基板的表面越远,上述宽度变宽的多个区域各自的宽度的最大 值越小。

本发明的第一方式的发光体基板也可以为如下结构:上述发光层 配置在至少2个电极间,通过来自上述电极的空穴和电子的注入而发 光。

本发明的第一方式的发光体基板也可以为如下结构:上述光透射 抑制层由银或银盐构成,上述间隔壁具有羧基或阴离子。

本发明的第一方式的发光体基板也可以为如下结构:上述间隔壁 含有树脂和作为光催化剂的氧化钛。

本发明的第一方式的发光体基板也可以为如下结构:上述光透射 抑制层含有银或金,上述间隔壁具有将上述金属或金属的离子固定的 分子,上述分子为具有巯基的分子。

本发明的第一方式的发光体基板也可以为如下结构:上述间隔壁 含有使得从金属离子生成单体金属的金属化催化剂。

本发明的第一方式的发光体基板也可以为如下结构:上述间隔壁 含有导电性成分。

本发明的第一方式的发光体基板也可以为如下结构:上述光透射 抑制层由难溶于水的金属盐构成,上述间隔壁具有羧基或阴离子。

此外,本发明的第二方式提供具备上述发光体基板的太阳能电池、 显示装置、照明装置或电子设备。

此外,本发明的第三方式提供一种有机EL元件,其具备以下的发 光体基板中的任一者或两者:上述的发光层由从其外部到达的光激发 而发光的发光体基板;和上述的发光层配置在至少2个电极间,通过 来自上述电极的空穴和电子的注入而发光的发光体基板。

此外,本发明的第四方式提供一种发光体基板的制造方法,其为 上述发光体基板的制造方法,其特征在于,包括:在基板上形成间隔 壁的工序,其中,该间隔壁具有将上述金属或金属的离子固定的基团、 离子或分子;和使上述间隔壁与含有上述金属或金属的离子的液体接 触的工序。

本发明的第四方式的发光体基板的制造方法也可以为如下方式: 上述间隔壁具有羧基,上述液体含有银离子,在使上述间隔壁与上述 液体接触的工序之后,还包括向上述间隔壁照射光,将上述间隔壁上 的上述银离子还原的工序。

发明效果

根据本发明的几个方式,能够提供在基板上具备发光层和用于划 分该发光层的间隔壁,无论间隔壁的宽度和形状如何,间隔壁的光的 透射率都低的发光体基板及其制造方法。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的发光体基板的一个实施方式的截面 图。

图2A是示意性地表示本发明的发光体基板的另一个实施方式的 第一截面图。

图2B是示意性地表示本发明的发光体基板的另一个实施方式的 第二截面图。

图3是示意性地表示具备具有图1和2所示以外的形状的间隔壁 的发光体基板的例子的截面图。

图4A是示意性地表示具有图1~3所示以外的形状的间隔壁的例 子的第一截面图。

图4B是示意性地表示具有图1~3所示以外的形状的间隔壁的例 子的第二截面图。

图4C是示意性地表示具有图1~3所示以外的形状的间隔壁的例 子的第三截面图。

图4D是示意性地表示具有图1~3所示以外的形状的间隔壁的例 子的第四截面图。

图5A是示意性地表示具有图1~3所示以外的形状的间隔壁的另 一个例子的第一截面图。

图5B是示意性地表示具有图1~3所示以外的形状的间隔壁的另 一个例子的第二截面图。

图5C是示意性地表示具有图1~3所示以外的形状的间隔壁的另 一个例子的第三截面图。

图5D是示意性地表示具有图1~3所示以外的形状的间隔壁的另 一个例子的第四截面图。

图6A是示意性地表示具有图1~3所示以外的形状的间隔壁的又 一个例子的第一截面图。

图6B是示意性地表示具有图1~3所示以外的形状的间隔壁的又 一个例子的第二截面图。

图6C是示意性地表示具有图1~3所示以外的形状的间隔壁的又 一个例子的第三截面图。

图6D是示意性地表示具有图1~3所示以外的形状的间隔壁的又 一个例子的第四截面图。

图7A是示意性地表示具有图1~3所示以外的形状的间隔壁的又 一个例子的第一截面图。

图7B是示意性地表示具有图1~3所示以外的形状的间隔壁的又 一个例子的第二截面图。

图7C是示意性地表示具有图1~3所示以外的形状的间隔壁的又 一个例子的第三截面图。

图7D是示意性地表示具有图1~3所示以外的形状的间隔壁的又 一个例子的第四截面图。

图8A是示意性地表示具有图1~3所示以外的形状的间隔壁的又 一个例子的第一截面图。

图8B是示意性地表示具有图1~3所示以外的形状的间隔壁的又 一个例子的第二截面图。

图8C是示意性地表示具有图1~3所示以外的形状的间隔壁的又 一个例子的第三截面图。

图8D是示意性地表示具有图1~3所示以外的形状的间隔壁的又 一个例子的第四截面图。

图8E是示意性地表示具有图1~3所示以外的形状的间隔壁的又 一个例子的第五截面图。

图9是例示发光体基板的光的取出效率的模拟值与间隔壁的锥角 的关系的图表。

图10是示意性地表示本发明的发光体基板的另一个实施方式的截 面图。

图11A是示意性地表示激发光向本发明的发光体基板入射的方式 根据激发光源的配置位置而不同的第一截面图。

图11B是示意性地表示激发光向本发明的发光体基板入射的方式 根据激发光源的配置位置而不同的第二截面图。

图12是示意性地表示本发明的发光体基板的又一个实施方式的截 面图。

图13A是用于对本发明的发光体基板的制造方法的一个实施方式 (制造方法1)进行说明的第一截面图。

图13B是用于对本发明的发光体基板的制造方法的一个实施方式 (制造方法1)进行说明的第二截面图。

图13C是用于对本发明的发光体基板的制造方法的一个实施方式 (制造方法1)进行说明的第三截面图。

图13D是用于对本发明的发光体基板的制造方法的一个实施方式 (制造方法1)进行说明的第四截面图。

图13E是用于对本发明的发光体基板的制造方法的一个实施方式 (制造方法1)进行说明的第五截面图。

图13F是用于对本发明的发光体基板的制造方法的一个实施方式 (制造方法1)进行说明的第六截面图。

图14A是用于对本发明的发光体基板的制造方法的另一个实施方 式(制造方法2)进行说明的第一截面图。

图14B是用于对本发明的发光体基板的制造方法的另一个实施方 式(制造方法2)进行说明的第二截面图。

图14C是用于对本发明的发光体基板的制造方法的另一个实施方 式(制造方法2)进行说明的第三截面图。

图14D是用于对本发明的发光体基板的制造方法的另一个实施方 式(制造方法2)进行说明的第四截面图。

图14E是用于对本发明的发光体基板的制造方法的另一个实施方 式(制造方法2)进行说明的第五截面图。

图14F是用于对本发明的发光体基板的制造方法的另一个实施方 式(制造方法2)进行说明的第六截面图。

图15A是用于对本发明的发光体基板的制造方法的另一个实施方 式(制造方法3)进行说明的第一截面图。

图15B是用于对本发明的发光体基板的制造方法的另一个实施方 式(制造方法3)进行说明的第二截面图。

图15C是用于对本发明的发光体基板的制造方法的另一个实施方 式(制造方法3)进行说明的第三截面图。

图15D是用于对本发明的发光体基板的制造方法的另一个实施方 式(制造方法3)进行说明的第四截面图。

图15E是用于对本发明的发光体基板的制造方法的另一个实施方 式(制造方法3)进行说明的第五截面图。

图15F是用于对本发明的发光体基板的制造方法的另一个实施方 式(制造方法3)进行说明的第六截面图。

图16A是用于对本发明的发光体基板的制造方法的另一个实施方 式(制造方法4)进行说明的第一截面图。

图16B是用于对本发明的发光体基板的制造方法的另一个实施方 式(制造方法4)进行说明的第二截面图。

图16C是用于对本发明的发光体基板的制造方法的另一个实施方 式(制造方法4)进行说明的第三截面图。

图16D是用于对本发明的发光体基板的制造方法的另一个实施方 式(制造方法4)进行说明的第四截面图。

图16E是用于对本发明的发光体基板的制造方法的另一个实施方 式(制造方法4)进行说明的第五截面图。

图16F是用于对本发明的发光体基板的制造方法的另一个实施方 式(制造方法4)进行说明的第六截面图。

图17A是用于对本发明的发光体基板的制造方法的另一个实施方 式(制造方法5)进行说明的第一截面图。

图17B是用于对本发明的发光体基板的制造方法的另一个实施方 式(制造方法5)进行说明的第二截面图。

图17C是用于对本发明的发光体基板的制造方法的另一个实施方 式(制造方法5)进行说明的第三截面图。

图17D是用于对本发明的发光体基板的制造方法的另一个实施方 式(制造方法5)进行说明的第四截面图。

图17E是用于对本发明的发光体基板的制造方法的另一个实施方 式(制造方法5)进行说明的第五截面图。

图17F是用于对本发明的发光体基板的制造方法的另一个实施方 式(制造方法5)进行说明的第六截面图。

图18是将本发明中的间隔壁与光透射抑制层的金属或金属盐的分 布一起示意性地表示的放大截面图。

图19是将利用蒸镀法和光刻法等形成光透射抑制层的情况下的以 往的间隔壁与光透射抑制层一起示意性地表示的放大截面图。

图20A是用于对本发明的另一个发光体基板的制造方法的一个例 子进行说明的第一截面图。

图20B是用于对本发明的另一个发光体基板的制造方法的一个例 子进行说明的第二截面图。

图20C是用于对本发明的另一个发光体基板的制造方法的一个例 子进行说明的第三截面图。

图20D是用于对本发明的另一个发光体基板的制造方法的一个例 子进行说明的第四截面图。

图20E是用于对本发明的另一个发光体基板的制造方法的一个例 子进行说明的第五截面图。

图20F是用于对本发明的另一个发光体基板的制造方法的一个例 子进行说明的第六截面图。

图21是示意性地表示本发明的有机EL元件的一个实施方式的截 面图。

图22是示意性地表示本发明的有机EL元件的另一个实施方式的 截面图。

图23是表示本发明的太阳能电池的一个实施方式的主要部分的概 略图。

图24是表示本发明的显示装置的一个实施方式的概略正面图。

图25是表示本发明的显示装置中的1个像素(子像素)的等效电 路的电路图。

图26是表示本发明的照明装置的一个实施方式的概略立体图。

图27是示意性地表示本发明的照明装置中的发光元件的一个实施 方式的截面图。

图28是表示本发明的电子设备的一个实施方式的概略正面图。

图29是表示本发明的电子设备的另一个实施方式的概略正面图。

图30是表示本发明的电子设备的另一个实施方式的概略立体图。

图31是表示本发明的电子设备的另一个实施方式的概略立体图。

图32是表示本发明的电子设备的另一个实施方式的概略立体图。

图33是表示本发明的电子设备的另一个实施方式的概略立体图。

图34是表示实验例1中的光透射率的测定结果的图表。

图35是表示实验例1中的光反射率的测定结果的图表。

图36是表示实验例1和2中的光透射率的测定结果的图表。

图37是表示实验例1和2中的光反射率的测定结果的图表。

具体实施方式

<发光体基板>

本发明的发光体基板,在基板上具备发光层和立设于上述基板上 的用于划分上述发光层的间隔壁,在上述间隔壁的与上述发光层相对 的面的至少一部分具备光透射抑制层,该光透射抑制层通过使光反射 或散射来抑制隔着上述间隔壁的上述发光层间的光的透射,上述光透 射抑制层由金属或金属盐构成,上述间隔壁具有将上述金属或金属的 离子固定的基团、离子或分子。

该发光体基板中,光透射抑制层为了抑制间隔壁的光透射,将各 向同性的光、特别是与基板表面平行的方向的光,高效率地向与基板 表面相对的方向的观察者侧进行反射导光,因此,向观察者侧的光的 取出效率高,消耗电力低。而且,这样的优异的效果能够不依赖于间 隔壁的宽度和形状而得到,因此,能够显示高精细的鲜明的图像。

[色变换基板]

图1是示意性地表示作为本发明的发光体基板的一个实施方式的 色(波长)变换基板的截面图。上述色变换基板是具有将激发光的波 长或颜色变换为其它的波长或颜色的功能的基板,本发明的发光体基 板中,发光层是由从上述发光体基板的外部到达的光激发而发光的方 式的层。不过,本发明的色变换基板并不限定于在此所示的结构。

另外,以下所示的实施方式是为了使得更好地理解发明的主旨而 具体地进行说明,只要没有特别指定,就不是对本发明进行限定。

此外,在以下的说明中使用的附图,存在为了使本发明的特征容 易理解,为方便起见而将成为主要部分的部分放大表示的情况,各构 成要素的尺寸比率等不一定与实际相同。

在此所示的色变换基板1,在基板11上隔着黑矩阵12立设有间隔 壁13,具备通过该间隔壁13被相互划分开的红色像素14、绿色像素 15和蓝色像素16。由间隔壁13划分的基板11上的规定的区域分别构 成子像素。

红色像素14通过在基板11上依次叠层红色滤光片141和红色变 换层142而构成。绿色像素15通过在基板11上依次叠层绿色滤光片 151和绿色变换层152而构成。蓝色像素16通过在基板11上依次叠层 蓝色滤光片161和用于使蓝色光散射的光散射层162而构成。其中, 红色变换层142和绿色变换层152为发光层(在该情况下,也称为色 变换层或波长变换层),光散射层162展现与发光层同样的效果。

色变换基板1进一步在间隔壁13的与红色变换层142、绿色变换 层152或光散射层162相对的面、即侧面13a具备光透射抑制层10。 光透射抑制层10通过使光反射或散射,在间隔壁13的外部与内部之 间对光的透射进行抑制等、对隔着间隔壁13的发光层间的光的透射进 行抑制。这样,色变换基板1具有由在侧面13a具备光透射抑制层10 的间隔壁13,将红色变换层142、绿色变换层152和光散射层162相 互划分开的结构。

光透射抑制层10不仅设置在间隔壁13的侧面13a而且也设置在 间隔壁13的上表面13b,在间隔壁13的与黑矩阵12的接触面以外的 整个表面设置有光透射抑制层10。不过,在本发明中,只要在间隔壁 13的侧面13a的至少一部分设置有光透射抑制层10即可,例如在间隔 壁13的上表面13b可以不设置光透射抑制层10。不过,间隔壁13的 侧面13a中,设置有光透射抑制层10的区域的比率(面积比)越高越 优选,优选上述比率为90%以上,更优选为96%以上,进一步优选为 99%以上,特别优选为100%、即在间隔壁13的侧面13a的整个面具备 光透射抑制层10。

另外,存在以下情况:在间隔壁13的侧面13a,不仅在侧面13a 上形成光透射抑制层10,而且在间隔壁13的内部在侧面13a的附近区 域也形成光透射抑制层10。即,作为图1中的光透射抑制层10,能够 采取在间隔壁13的侧面13a上叠层的光透射抑制层和在间隔壁13的 内部混合形成的光透射抑制层这两种方式。光透射抑制层10是否这样 在间隔壁13的内部形成,主要依赖于后述的光透射抑制层10的形成 方法。在本说明书中,只要没有特别说明,“在间隔壁的侧面形成的光 透射抑制层”这一主旨的记载,如上所述不仅包括在间隔壁的侧面上 叠层形成的光透射抑制层,而且也包括在间隔壁的内部形成的光透射 抑制层。这对于在间隔壁(间隔壁13)的上表面(上表面13b)形成 的光透射抑制层(光透射抑制层10)也是同样。

作为基板11,可以列举光的透射率为90%以上的基板,例如:由 玻璃、石英等构成的无机材料基板;由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚咔 唑、聚酰亚胺等构成的塑料基板;将上述塑料基板的表面利用无机材 料涂敷而得到的基板;由氧化铝等构成的陶瓷基板等绝缘性基板,但 是并不限定于此。其中,在能够没有应力地形成弯曲部、折曲部的方 面,优选上述塑料基板,更优选在上述塑料基板上涂敷无机材料而得 到的基板。例如,已知有机EL元件由于微量的水分和氧气也会劣化, 在使用塑料基板的有机EL元件中,该基板的由水分和氧气的透过引起 的劣化成为大问题。与此相对,上述的在塑料基板上涂敷无机材料而 得到的基板,抑制水分和氧气的透过的效果高,在将该基板应用于有 机EL元件的情况下,能够高度地抑制由水分和氧气引起的有机EL元 件的劣化。

基板11的厚度优选为10~2000μm,更优选为100~1000μm。

色变换基板1并不一定需要具备黑矩阵12,但是优选具备黑矩阵 12。黑矩阵12是光吸收性的黑色间隔壁,通过具备该黑矩阵,各像素 间的对比度更加提高。

黑矩阵12为公知的材质即可,作为优选的材质,可以列举由含有 黑色颜料的树脂构成的遮光性材料。

黑矩阵12的厚度(相对于与基板11的接触面正交的方向的高度) 优选为100nm~100μm,更优选为500nm~2μm。

间隔壁13具有将构成作为后述的光透射抑制层10的材质的金属 或金属盐的金属离子固定的基团、离子或分子,只要满足该条件,其 材质就没有特别限定。

作为将上述金属或金属的离子固定的基团,能够例示能够形成阴 离子的基团、能够与金属或金属的离子形成配位键的基团。

作为优选的能够形成阴离子的基团,能够例示羧基(-C(=O)-OH)、 硫代羧基(-C(=O)-SH)、硫羰羧基(-C(=S)-OH)、二硫代羧基 (-C(=S)-SH)、异羟肟酸基(-C(=O)-NH-OH)、磺酸基(-S(=O) 2-OH)、膦酸基(-P(=O)(-OH)2)。

作为上述能够形成配位键的基团,能够例示具有非共用电子对的 基团,作为优选的基团,能够例示羟基(-OH)、氨基(-NH2)、由通 式“-NHR2”或“-NR22”(式中,R2是一价的烃基)表示的基团、由 通式“-N=R3”(式中,R3是二价的烃基)表示的基团、氰基(-CN)、 吡啶基、联吡啶基、膦基(-PH2)、由通式“-PHR2”或“-PR22”(式 中,R2是一价的烃基)表示的基团等。

R2和R3中的上述烃基只要碳原子数为1以上就没有特别限定。

作为将上述金属或金属的离子固定的离子,只要是通过电引力将 金属或金属的离子固定的离子即可,优选为阴离子,更优选为羧酸阴 离子(-C(=O)-O-)、硫代羧酸阴离子(-C(=O)-S-)、硫羰羧酸阴 离子(-C(=S)-O-)、二硫代羧酸阴离子(-C(=S)-S-)、异羟肟酸 阴离子(-C(=O)-NH-O-)、磺酸阴离子(-S(=O)2-O-)、膦酸阴 离子(-P(=O)(-O-)2)、六氟锑酸盐阴离子(SbF6-)。

作为将上述金属或金属的离子固定的分子,只要是与银或金形成 共价键而固定的分子即可,能够例示具有硫原子(S)作为构成原子的 分子,优选具有巯基(-SH)的分子(硫醇),更优选具有2个以上的 巯基(-SH)的分子。

上述硫醇为脂肪族硫醇和芳香族硫醇中的任一种均可。脂肪族硫 醇为直链状、支链状和环状中的任一种均可,优选在分子的末端具有 巯基的结构,更优选为烷基硫醇,因为与单官能结构相比每1分子的 官能团的数量多,即使在间隔壁中的量少也能够高效率地将上述金属 或金属的离子固定,所以特别优选为烷基二硫醇。

作为优选的烷基二硫醇,能够例示1,2-乙二硫醇(HS-(CH2)2-SH)、 1,3-丙二硫醇(HS-(CH2)3-SH)、1,4-丁二硫醇(HS-(CH2)4-SH)、 1,5-戊二硫醇(HS-(CH2)5-SH)、1,6-己二硫醇(HS-(CH2)6-SH)、 1,8-辛二硫醇(HS-(CH2)8-SH)、1,10-癸二硫醇(HS-(CH2)10-SH) 等。

在间隔壁13中,将上述金属或金属的离子固定的基团和离子,可 以为与后述的树脂等间隔壁13的构成成分通过化学键结合而存在的基 团和离子,也可以为与和间隔壁13的主要构成成分一起作为其它成分 含有的成分通过化学键结合而存在的基团和离子。

此外,在间隔壁13中,将上述金属或金属的离子固定的分子是与 间隔壁13的主要构成成分一起作为添加剂含有的成分。

间隔壁13具有选自将上述金属或金属的离子固定的基团、离子和 分子中的一种以上即可,例如,可以仅具有一种以上的上述基团,同 样,也可以仅具有一种以上的上述离子和分子中的任一方,也可以同 时具有一种以上的上述基团和离子等、同时具有一种以上的不同组的 基团、离子和分子。

在间隔壁13具有二种以上的上述基团、离子或分子的情况下,其 组合和比率能够任意地选择。

在上述的说明中,间隔壁13优选具有羧基或阴离子。

此外,作为优选的间隔壁13,能够例示含有树脂的间隔壁,能够 例示由树脂构成的间隔壁、含有树脂作为主要成分并进一步在树脂以 外含有添加剂的间隔壁。

作为上述树脂,能够例示环氧树脂、(甲基)丙烯酸树脂、硅树脂、 聚酰亚胺等。另外,在本说明书中“(甲基)丙烯酸”是包括“丙烯酸” 和“甲基丙烯酸”两者的概念。

上述添加剂只要不损害本发明的效果就没有特别限定,作为优选 的添加剂,能够例示在色变换基板1的制造时促进光透射抑制层10的 形成的成分等。

促进光透射抑制层10的形成的成分是在形成光透射抑制层10的 工序中有效地发挥作用的成分,能够例示作为光催化剂的氧化钛以及 在后述的制造方法中说明的导电性成分和金属化催化剂。

另外,在本说明书中,“氧化钛”只要没有特别说明就是指“作为 光催化剂的氧化钛”。

氧化钛为金红石型和锐钛矿型中的任一型均可。此外,氧化钛也 作为白色颜料发挥作用,因此,在使用氧化钛的情况下,形成的间隔 壁13自身具有抑制光的透射的效果。

作为上述导电性成分,能够例示乙炔黑、科琴黑等炭黑、和石墨 (graphite)、碳纳米管、石墨烯、聚苯胺衍生物、聚吡咯衍生物、聚噻 吩衍生物、聚对苯乙炔衍生物等。

关于上述金属化催化剂,将在后述的制造方法中进行说明。

在间隔壁13中,上述树脂和添加剂各自可以仅为一种也可以为二 种以上,在为二种以上的情况下,其组合和比率能够任意地选择。

从能够更容易并且稳定地形成后述的光透射抑制层10出发,间隔 壁13优选含有树脂和作为光催化剂的氧化钛。

在图1中,作为间隔壁13,表示出了在该截面(即,与间隔壁13 的侧面13a正交的方向的、间隔壁13的截面)中,随着自基板11的 表面11a起的高度的上升,宽度W1变窄的形状(以下,有时将该形状 简称为“梯形状”),但是间隔壁13的形状并不限定于此。例如,间隔 壁13也可以为如图2A所示随着自基板11的表面11a起的高度的上升, 宽度W1变宽的形状(以下,有时将该形状简称为“倒梯形状”),也可 以为如图2B所示宽度W1一定的形状,也可以为不是上述形状中任一 种的形状。此外,在图1~2中,表示出了间隔壁13的侧面13a为平 面的情况,但是也可以侧面13a的一部分或全部为曲面,例如在图1 中也可以为半圆形状。此外,侧面13a也可以由彼此不平行的多个平 面的组合构成。

图1~2中,符号α表示上述截面中的间隔壁13的侧面13a与上 表面13b形成的锥角,间隔壁13的上述截面形状,在α>90°的情况 下如图1所示为梯形状,在α<90°的情况下如图2A所示为倒梯形状, 在α=90°的情况下如图2B所示为长方形状或正方形状。

不过,在如图2A所示的倒梯形状的间隔壁的侧面具备与本发明中 的光透射抑制层相当的光反射层的以往的色变换基板,如上所述,难 以应用在蒸镀法和光刻法等半导体制造工序中采用的方法制造,而本 发明的色变换基板1,即使间隔壁13为这样的倒梯形状,如后所述也 能够容易地制造,在这一点上极为有用。

间隔壁13的宽度W1优选为0.5~100μm,更优选为2~20μm。通 过间隔壁13的宽度W1为上述下限值以上,能够稳定地维持间隔壁13 的结构,通过间隔壁13的宽度W1为上述上限值以下,能够显示更高 精细的图像。

间隔壁13的高度(相对于与黑矩阵12的接触面正交的方向的高 度)没有特别限定,但是优选黑矩阵12的厚度与间隔壁13的高度的 合计值,为比红色变换层142、绿色变换层152或光散射层162的厚度 与位于该各色变换层的正下方的红色滤光片141、绿色滤光片151或蓝 色滤光片161的厚度的合计值大的厚度,由此,子像素间的混色的防 止和向观察者侧(基板11的与表面11a相反的一侧的、没有设置间隔 壁13等的面一侧)的光的取出效率的提高变得更显著。

在间隔壁13中,高度/宽度W1的比率(高宽比)能够根据目的任 意地设定,例如,即使为1~5等的高值(高的高宽比),也与间隔壁 13的上述截面形状为倒梯形状的情况同样,能够比以往方法更容易地 制造色变换基板1。

图3是示意性地表示具备具有图1和2所示以外的形状的间隔壁 的发光体基板的例子的截面图。另外,对图3所示的构成要素中与图1 所示相同的构成要素,标注与图1的情况相同的符号,省略其详细的 说明。这在以后的图中也是同样。

在此所示的间隔壁13具有以下形状:如图2A所示的截面(间隔 壁13的与侧面13a正交的方向的截面)为倒梯形状的间隔壁在其高度 方向上逐个地叠层4个。以下,将相当于本实施方式的间隔壁中的叠 层单位的部位从基板11侧起依次称为第一部位131、第二部位132、 第三部位133和第四部位134。

在间隔壁13中,第一部位131、第二部位132、第三部位133和 第四部位134,上述截面的宽度的最大值依次从大到小(第一部位131 最大),并且构成为将上述截面二等分的中心线全部一致。不过,在本 实施方式中,第一部位131~第四部位134中的任一个以上的上述中心 线不一致也可以。此外,第一部位131~第四部位134也可以不是上述 截面的宽度的最大值依次从大到小,也可以上述截面的宽度的最大值 的任意个相同。此外,叠层单位的数量只要为2个以上即可,可以为4 个以外。

另外,在如本实施方式那样具有叠层结构的形状的情况下,间隔 壁13整体的高宽比,由各叠层单位的高宽比乘以叠层数而得到的数 ([各叠层单位的高宽比]×[叠层数])决定,因此,结果能够提高高 宽比。

在图3所示的发光体基板中,光透射抑制层10反映间隔壁13的 形状,也具有上述截面的形状为倒梯形状的光透射抑制层10叠层而得 到的形状。

图4A~图4D是示意性地表示具有图1~3所示以外的形状的间隔 壁的例子的第一~第四截面图。不过,光透射抑制层的图示省略,这 在表示间隔壁的又一个例子的以后的图中也是同样。

图4A~图4D所示的间隔壁13中,上述截面(间隔壁13的与侧 面13a正交的方向的截面)的形状中的下边、即表示间隔壁13的基板 11侧的面(下表面)13c的边,比上边、即表示间隔壁13的上表面13b 的边长。图4A所示的间隔壁13,在上述截面中,随着自基板11的表 面11a起的高度的上升,宽度W1逐渐变窄。图4B和图4C所示的间 隔壁13,在上述截面中具有随着自基板11的表面11a起的高度的上升 而宽度W1逐渐变窄的区域和随着自基板11的表面11a起的高度的上 升而宽度W1逐渐变宽的区域两者。图4D所示的间隔壁13,在上述截 面中具有随着自基板11的表面11a起的高度的上升而宽度W1逐渐变 窄的区域和宽度W1为一定的区域两者。图4A、图4B和图4D所示的 间隔壁13的侧面13a由相互不平行的多个平面的组合构成,图4C所 示的间隔壁13的侧面13a由曲面构成。

图5A~图5D是示意性地表示具有图1~3所示以外的形状的间隔 壁的另一个例子的第一~第四截面图。

图5A~图5D所示的间隔壁13中,上述截面(间隔壁13的与侧 面13a正交的方向的截面)的形状中的下边(表示间隔壁13的下表面 13c的边)比上边(表示间隔壁13的上表面13b的边)短。图5A所 示的间隔壁13,在上述截面中,随着自基板11的表面11a起的高度的 上升,宽度W1逐渐变宽。图4B和图4C所示的间隔壁13,在上述截 面中具有随着自基板11的表面11a起的高度的上升而宽度W1逐渐变 宽的区域和随着自基板11的表面11a起的高度的上升而宽度W1逐渐 变窄的区域两者。图5D所示的间隔壁13,在上述截面中具有随着自 基板11的表面11a起的高度的上升而宽度W1逐渐变宽的区域和宽度 W1为一定的区域两者。图5A、图5B和图5D所示的间隔壁13的侧面 13a由相互不平行的多个平面的组合构成,图5C所示的间隔壁13的侧 面13a由曲面构成。

图6A~图6D是示意性地表示具有图1~3所示以外的形状的间隔 壁的又一个例子的第一~第四截面图。

图6A~图6D所示的间隔壁13中,上述截面(间隔壁13的与侧 面13a正交的方向的截面)的形状中的下边(表示间隔壁13的下表面 13c的边)与上边(表示间隔壁13的上表面13b的边)为相同长度。 图6A和图6B所示的间隔壁13,在上述截面中具有随着自基板11的 表面11a起的高度的上升而宽度W1逐渐变宽的区域和随着自基板11 的表面11a起的高度的上升而宽度W1逐渐变窄的区域两者,侧面13a 向间隔壁13的内部凹陷。图6C和图6D所示的间隔壁13,在上述截 面中具有随着自基板11的表面11a起的高度的上升而宽度W1逐渐变 宽的区域和随着自基板11的表面11a起的高度的上升而宽度W1逐渐 变窄的区域两者,侧面13a向间隔壁13的外部凸出。图6A和图6C 所示的间隔壁13的侧面13a由相互不平行的多个平面的组合构成,图 6B和图6D所示的间隔壁13的侧面13a由曲面构成。

图7A~图7D是示意性地表示具有图1~3所示以外的形状的间隔 壁的又一个例子的第一~第四截面图。

图7A~图7D所示的间隔壁13,与图3所示的间隔壁13同样具 有多个叠层单位在其高度方向上逐个叠层的形状。图7A所示的间隔壁 13具有截面(间隔壁13的与侧面13a正交的方向的截面)为梯形状的 叠层单位叠层而得到的形状。图7B和图7D所示的间隔壁13具有上 述截面为倒梯形状和梯形状的叠层单位交替地叠层而得到的形状。图 7C所示的间隔壁13具有上述截面为四边形(矩形)状的叠层单位叠 层而得到的形状。不过,图7A和图7C所示的间隔壁13,随着远离基 板11的表面11a,叠层单位的上述截面的宽度的最大值变小。图7B所 示的间隔壁13中,各叠层单位的上述截面为相同的大小。图7D所示 的间隔壁13,随着远离基板11的表面11a,叠层单位的上述截面的大 小变小。特别是,在该间隔壁13中,在将倒梯形状的叠层单位(上述 截面的宽度变宽的区域)彼此进行比较的情况下,离基板11的表面11a 越远,上述截面各自的宽度的最大值越小,在将梯形状的叠层单位(上 述截面的宽度变窄的区域)彼此进行比较的情况下也是同样,离基板 11的表面11a越远,上述截面各自的宽度的最大值越小。

图8A~图8E是示意性地表示具有图1~3所示以外的形状的间隔 壁的又一个例子的第一~第五截面图。

图8A~图8E所示的间隔壁13中,上述截面形状为四边形状或将 四边形组合而得到的形状以外的形状。图8A所示的间隔壁13中,上 述截面形状为三角形状。图8B和图8C所示的间隔壁13,侧面13a由 平面构成,上表面13b由曲面构成。不过,图8B所示的间隔壁13的 上表面13b向间隔壁13的外部凸出。图8C所示的间隔壁13的上表面 13b向间隔壁13的内部凹陷。图8D和图8E所示的间隔壁13的上表 面13b由相互不平行的多个平面的组合构成,上表面13b具有向间隔 壁13的内部凹陷的凹状部131b。不过,图8D所示的间隔壁13,除凹 状部131b以外,上述截面形状为梯形状。图8E所示的间隔壁13,除 凹状部131b以外,上述截面形状为倒梯形状。

以上,对间隔壁的形状进行了说明,但是,图1~8所示的间隔壁 13只不过例示了本发明的优选实施方式的一部分,本发明中的间隔壁 的形状并不限定于这些,例如,也可以改变图1~8所示的间隔壁13 的一部分的形状和尺寸,能够根据目的适当地选择。

光透射抑制层10用于抑制隔着间隔壁13的发光层间的光的透射, 由金属或金属盐构成。光透射抑制层10只要为使光反射或散射的层即 可,也可以为使光反射并且散射的层。

在光透射抑制层10中,上述金属和金属盐各自可以仅为一种,也 可以为二种以上,在为二种以上的情况下,其组合和比率能够任意地 选择,通常仅一种就足够。

作为优选的上述金属,能够例示银、铂、金、铜、镍、钴、铝, 从在可见光区域(400~760nm)的反射率和透射率的观点出发,优选 为银、铂或金。

作为优选的上述金属盐,从在可见光区域(400~760nm)的反射 率和透射率的观点出发,能够例示硫酸钡(BaSO4)、氯化银(AgCl)。

在上述的金属和金属盐中,优选光透射抑制层10由银或银盐构成。

光透射抑制层10的厚度(与间隔壁13的侧面13a正交的方向的 厚度)优选为10~5000nm,更优选为50~2000nm。通过光透射抑制 层10的厚度为上述下限值以上,隔着间隔壁13的发光层间的光的透 射抑制效果更高。此外,通过光透射抑制层10的厚度为上述上限值以 下,能够避免成为过剩的厚度,而且能够容易地形成光透射抑制层10。

此外,在使用氧化钛形成间隔壁13的情况下,因为如上所述氧化 钛也作为白色颜料发挥作用,所以与不使用氧化钛形成间隔壁13的情 况相比,即使使光透射抑制层10的厚度最大变薄50%左右,也能够得 到同样优异的光透射抑制效果。

红色变换层142和绿色变换层152至少包含发光物质,上述发光 物质优选分散在树脂中或不属于上述发光物质的低分子材料中。

上述发光物质为荧光性物质和磷光性物质中的任一种均可,优选 为荧光性物质,能够适当使用与期望的颜色(红色、绿色)对应的公 知的物质。此外,上述发光物质可以为高分子(发光性高分子),也可 以兼作上述树脂。

在红色变换层142和绿色变换层152中,发光物质可以仅为一种, 也可以为二种以上,在为二种以上的情况下,其组合和比率能够任意 地设定。

作为优选的上述发光物质,能够例示吸收紫外光或蓝色光而产生 绿色光的绿色发光物质、吸收紫外光或蓝色光而产生红色光的红色发 光物质。此外,例如,为了产生红色光,作为发光物质不是单独使用 红色发光物质,而是与绿色发光物质同时使用,由此,波长的变换效 率有时会变高,因此,将二种以上的发光物质适当组合使用也是有用 的。

上述发光物质为有机发光物质和无机发光物质中的任一种均可, 但是,从与树脂的相容性和成形性的观点出发,优选为有机发光物质。

作为优选的上述发光物质,具体而言,能够例示香豆素及其衍生 物、苝(perylene)及其衍生物、(chrysene)及其衍生物、芘(pyrene) 及其衍生物、红荧烯(rubrene)及其衍生物、三萘嵌二苯(terrylene) 及其衍生物、四萘嵌三苯(quaterrylene)及其衍生物、茋(stilbene) 及其衍生物、青蓝(cyanine)及其衍生物、吡啶(pyridine)及其衍生 物、若丹明(Rhodamine)及其衍生物等。在此,“衍生物”是指原来 的化合物中的1个以上的氢原子或氢原子以外的基团被其它的基团(取 代基)取代而形成的化合物,取代基的数量和位置没有特别限定,在 取代基为2个以上的情况下,这些取代基可以相互结合而与这些取代 基分别结合的基团一起形成环。列举一个例子,作为苝衍生物,能够 例示:路玛近黄083(LumogenYellow083)等4,10-二氰基苝-3,9-二 羧酸的二烷基酯、3,4,9,10-苝四甲酸二酰亚胺;路玛近红305(Lumogene Red305)等与3,4,9,10-苝四甲酸二酰亚胺的氮原子结合的氢原子进一 步由其它基团取代而得到的物质。此外,作为香豆素衍生物,能够例 示香豆素545T、香豆素6(Coumarin6)、香豆素7、香豆素504、马高 列斯红(MacrolexRed)、马高列斯黄10GN(MacrolexYellow10GN)。 将各发光物质的结构、吸收波长和发光波长表示在表1中。另外,在 此“吸收波长”是指各发光物质的光的吸收强度成为极大的波长,“发 光波长”是指各发光物质的发光强度成为最大的波长。在红色变换层 142和绿色变换层152中,上述发光物质吸收上述吸收波长的光,以上 述发光波长发光,由此进行波长变换。

[表1]

作为红色变换层142和绿色变换层152中的上述树脂,能够例示 具有从具有聚合性不饱和双键的化合物(聚合性化合物)衍生出的结 构单元的聚合物,上述聚合性化合物只要具有聚合性不饱和双键即可, 可以为单体、低聚物和预聚物等中的任一种。

在红色变换层142和绿色变换层152中,上述聚合性化合物(结 构单元)可以仅为一种,也可以为二种以上,在为二种以上的情况下, 其组合和比率能够任意地设定。

上述树脂例如能够通过使用光聚合引发剂使上述聚合性化合物聚 合而得到。

上述光聚合引发剂可以单独使用一种,也可以同时使用二种以上, 但是通常单独使用一种就足够。

红色变换层142和绿色变换层152的厚度优选为100nm~100μm, 更优选为1~20μm。通过上述厚度为上述下限值以上,能够充分地吸 收来自激发光源的激发光,发光效率提高,由在需要的颜色中混合来 自目的外的激发光源的光而引起的色纯度的恶化被抑制。此外,通过 上述厚度为上述上限值以下,能够避免成为过剩的厚度,能够降低成 本。

色变换基板1并不一定需要具备红色滤光片141和绿色滤光片 151,但是优选具备这些彩色滤光片。通过具备这些彩色滤光片,能够 防止未被红色变换层142或绿色变换层152吸收而透射的激发光漏出 到外部,能够防止由来自红色变换层142或绿色变换层152的发光与 激发光的混色引起的光的色纯度的降低。另外,通过提高各像素的色 纯度,例如能够进一步扩大有机EL元件的色再现范围。此外,通过将 有可能激发红色变换层142和绿色变换层152中的发光物质的外部光 吸收,能够抑制由外部光引起的在红色变换层142和绿色变换层152 的发光,能够抑制对比度的降低。

色变换基板1也可以具备蓝色滤光片161。通过具备蓝色滤光片 161,能够抑制光散射层162中的外部光的散射,能够抑制对比度的降 低。不过,光散射层162会使从有机EL元件等光源发出的光的透射率 降低,因此也存在不需要的情况。

作为红色滤光片141、绿色滤光片151和蓝色滤光片161,能够适 当地使用公知的材质的彩色滤光片。

红色滤光片141、绿色滤光片151和蓝色滤光片161的厚度优选为 0.5~10μm,更优选为1~3μm。

另外,在此,说明了作为发光层(色变换层、波长变换层)具备 红色变换层142和绿色变换层152的色变换基板,但是本发明的色变 换基板可以在这些发光层以外还具备青色变换层、黄色变换层等其它 发光层,在该情况下,可以设置与各个颜色对应的彩色滤光片。

色变换基板1具备(i)直接利用从色变换基板1的外部入射的光 的蓝色像素16、和(ii)利用发光层通过从色变换基板1的外部入射的 光而发出的光的红色像素14和绿色像素15,不过存在在从色变换基板 1的外部入射的光和发光层发出的光中,配光特性不同的情况。在这样 的情况下,优选在蓝色像素16中设置光散射层162,由此,光散射层 162在配光特性不同的这些像素间,降低与由视野角引起的配光特性的 偏差相伴的亮度和颜色的变化。

光散射层162例如能够通过使用配合光散射颗粒和粘合剂树脂而 形成的固化性组合物(光散射层形成用组合物)使粘合剂树脂固化而 形成。

上述光散射颗粒由有机材料和无机材料中的任一种构成均可。

作为上述有机材料,能够例示聚甲基丙烯酸甲酯(折射率1.49)、 丙烯酸树脂(折射率1.50),丙烯酸-苯乙烯共聚物(折射率1.54)、三 聚氰胺树脂(折射率1.57)、高折射率三聚氰胺树脂(折射率1.65)、 聚碳酸酯(折射率1.57)、聚苯乙烯(折射率1.60)、交联聚苯乙烯(折 射率1.61)、聚氯乙烯(折射率1.60)、苯代三聚氰胺-三聚氰胺甲醛树 脂(折射率1.68)、有机硅(折射率1.50)等。

作为上述无机材料,能够例示选自硅、钛、锆、铝、铟、锌、锡 和锑中的1种或2种以上的金属的氧化物。作为其中的优选无机材料, 能够例示二氧化硅(折射率1.44)、氧化铝(折射率1.63)、氧化钛(折 射率2.50(锐钛矿型)、2.70(金红石型))、二氧化锆(折射率2.05)、 氧化锌(折射率2.00)、钛酸钡(BaTiO3)(折射率2.4)等。

其中,上述光散射颗粒优选由无机材料构成。通过使用由无机材 料构成的光散射颗粒,能够使来自外部(例如发光元件、背光源)的 具有方向性的光更加各向同性地有效地扩散或散射。此外,能够提高 光散射层162对光和热的稳定性。

上述光散射颗粒优选透明度高的颗粒,优选在低折射率的母材中 分散与该母材相比高折射率的微粒而形成的颗粒。

此外,光散射颗粒的粒径优选为100~500nm。通过为这样的范围, 在光散射层162中,蓝色光通过米氏散射而更有效地被散射。

上述粘合剂树脂优选具有透光性。

作为上述粘合剂树脂的材质,能够例示丙烯酸树脂(折射率1.49)、 三聚氰胺树脂(折射率1.57)、尼龙(折射率1.53)、聚苯乙烯(折射 率1.60)、聚碳酸酯(折射率1.57)、聚氯乙烯(折射率1.60)、聚偏二 氯乙烯(折射率1.61)、聚乙酸乙烯酯(折射率1.46)、聚乙烯(折射 率1.53)、聚甲基丙烯酸甲酯(折射率1.49)、聚MBS(折射率1.54)、 中密度聚乙烯(折射率1.53)、高密度聚乙烯(折射率1.54)、聚氯三 氟乙烯(折射率1.42)、聚四氟乙烯(折射率1.35)等。

光散射层162的厚度与红色变换层142和绿色变换层152的厚度 相同。

色变换基板1可以在彩色滤光片(红色滤光片141和绿色滤光片 151)与发光层(红色变换层142和绿色变换层152)之间、以及在不 设置彩色滤光片的情况下在基板11与发光层(红色变换层142和绿色 变换层152)之间,设置与基板11和发光层相比折射率低的低折射率 层。

同样,色变换基板1可以在蓝色滤光片161与光散射层162之间、 以及在不设置蓝色滤光片161的情况下在基板11与光散射层162之间, 设置与基板11与光散射层162相比折射率低的低折射率层。

在发光层(红色变换层142和绿色变换层152)或光散射层162 与彩色滤光片(红色滤光片141、绿色滤光片151和蓝色滤光片)或基 板11的表面11a接触的色变换基板1的情况下,基板11的折射率通常 比观察者侧的空气层的折射率高,因此,从发光层或光散射层162发 出而进入基板11的光中,在空气层与基板11的界面以临界角以上的 角度入射的光,在基板11的内部进行导波,不能向观察者侧(空气层) 取出。但是,通过这样设置低折射率层,能够利用发光层或光散射层 162与低折射率层的折射率差,仅使从发光层或光散射层162发出的光 中在低折射率层与发光层或光散射层162的界面的入射角小的光进入 低折射率层。其结果,低折射率层与基板11的界面以及基板11与空 气层的界面的入射角,比在空气层与基板11的界面的临界角小,因此, 能够不在基板11进行导波地向空气层侧取出。

另一方面,从发光层或光散射层162发出的光中在低折射率层与 发光层或光散射层162的界面的入射角大的光,不进入低折射率层, 而在发光层或光散射层162的内部在水平方向上进行导波。但是,该 在水平方向上进行导波后的光被间隔壁13(光透射抑制层10)反射, 因此,低折射率层与发光层或光散射层162的界面的入射角发生变化。 其结果,能够产生低折射率层与发光层或光散射层162的界面的入射 角小的光,并使该光进入低折射率层。

另外,通过在发光层或光散射层162的与观察者侧相反的一侧的 界面设置使激发发光层的光透射并且使来自发光层的发光反射的反射 膜(例如,电介质多层膜、带通滤波器、金属的超薄膜等),在该界面 也发生反射,因此,容易产生低折射率层与发光层或光散射层162的 界面的入射角小的光。

作为上述低折射率层的材质,能够例示:聚(1,1,1,3,3,3-六氟异丙 基丙烯酸酯)(折射率1.375)、聚(2,2,3,3,4,4,4-七氟丁基甲基丙烯酸 酯)(折射率1.383)、聚(2,2,3,3,3-五氟丙基甲基丙烯酸酯)(折射率 1.395)、聚(2,2,2-三氟乙基甲基丙烯酸酯)(折射率1.418)等氟类树 脂(具有氟原子的树脂);介孔二氧化硅(折射率1.2);气凝胶(折射 率1.05)等。此外,也可以利用填充有干燥空气或氮气等气体的空隙 部或被减压的空隙部构成上述低折射率层。

色变换基板1优选在红色变换层142、绿色变换层152和光散射层 162上分别具备密封膜。通过这样具备密封膜,能够高度地抑制来自外 部的氧气和水分混入这些发光层,能够高度地抑制这些发光层的劣化。 在将色变换基板1应用于显示装置等的情况下,还能够抑制氧气和水 分从这些发光层例如混入有机EL层,还能够高度地抑制有机EL元件 的劣化。

优选色变换基板1进一步在上述密封膜上具备平坦化膜。通过这 样具备平坦化膜,在与后述的激发光源组合时,能够防止耗尽的产生, 并且能够提高激发光源与色变换基板1的密合性。

上述密封膜和平坦化膜为公知的膜即可。

本发明的色变换基板具备光透射抑制层,由此,间隔壁的、与其 侧面正交的方向的截面的形状为上述的梯形状、倒梯形状、长方形状 (正方形状)和这些以外的形状中的任一形状,向观察者侧的光的取 出效率都高。在此,在图9中例示在间隔壁的侧面形成有反射率90% 的光透射抑制层的条件下,在发光层(例如,图1~2中的红色变换层 142、绿色变换层152或光散射层162)内部发光时,对向观察者侧(基 板11侧)取出的光量进行模拟而计算出的光的取出效率(%)与上述 的锥角α(°)的关系。另外,光量的模拟使用光学模拟软件“LightTools” 进行。另一方面,锥角α越小,像素的开口率越小,因此,相对于基 板11从位于发光层侧的激发光源向发光层入射的光的光量减少。因此, 在图9中一并表示考虑该入射光的光量减少,基于开口率进行使在发 光层内部的发光量减少的修正而计算出的光的取出效率(光的取出效 率(%)“有修正”)。图9中“无修正”是没有进行上述修正的、上述 的光的取出效率(%)的计算值。

从图9可知:随着锥角α变小,即,随着间隔壁的上述截面形状 的倒梯形状的程度变强,光的取出效率变大。而且,锥角α变得越小, 开口率变得越小,从激发光源向发光层入射的光的光量越减少,这样, 随着锥角α变小,光的取出效率变大,因此,根据该效果,修正后的 光的取出效率最终会随着锥角α变小而变大。

本发明的色变换基板具备光透射抑制层,由此,光的取出效率进 一步变高,作为优选实施方式的、具备锥角α为90°以下的间隔壁的 色变换基板也能够如后所述容易地形成光透射抑制层,因此极为有用。

另一方面,图3所示的间隔壁13具有与图2A所示的间隔壁13同 样的、上述截面为倒梯形状的叠层单位叠层而得到的形状,通过叠层 单位(第一部位131~第四部位134)为这样的形状,与图2A所示的 间隔壁13、即上述锥角α为90°以下的情况同样,光的取出效率大。 另外,图3所示的间隔壁13中,上述截面的宽度的最大值按照第四部 位134、第三部位133、第二部位132和第一部位131的顺序从小到大 (第四部位134最小),因此,与图2A所示的间隔壁13不同,开口率 不变小。例如,在图3所示的间隔壁13的上述截面的第一部位131与 图2A所示的间隔壁13的基板11侧的部位的形状和大小相同的情况 下,图3所示的间隔壁13与图2A所示的间隔壁13相比开口率显著变 大。

图3所示的间隔壁13那样的间隔壁,在其上述截面(相对于与发 光层相对的面正交的方向的截面)中,具有随着自基板的表面起的高 度的上升而宽度变宽的多个区域(在图3中,与第一部位131、第二部 位132、第三部位133和第四部位134各自的和发光层相对的面、即侧 面对应的区域),离基板的表面越远,该多个区域各自的宽度的最大值 越小(在图3中,按照第四部位134、第三部位133、第二部位132和 第一部位131的顺序从小到大)。这样的形状的间隔壁,不仅光的取出 效率大,而且从激发光源向发光层入射的光的光量也多,光的利用效 率特别优异。具有这样的结构、光的取出效率和利用效率特别优异的 间隔壁,例如也可以具有随着自基板的表面起的高度的上升而宽度变 窄的一个以上的区域。在此“随着自基板的表面起的高度的上升而宽 度变窄”包括:如图3所示的间隔壁13那样,在自基板的表面起的高 度上升时,宽度按照以规定的高度形成台阶的方式急剧地变窄(在图3 中,如间隔壁13的侧面13a中的第一部位131与第二部位132的边界、 第二部位132与第三部位133的边界以及第三部位133与第四部位134 的边界那样,宽度变窄)的方式;和如图7D所示的间隔壁13那样, 随着自基板的表面起的高度的上升而宽度变窄的方式。

图8D和图8E所示的间隔壁13,如之前说明的那样,上表面13b 由相互不平行的多个平面的组合构成,上表面13b向间隔壁13的内部 具有凹状部,除上述凸状部以外,上述截面的形状为梯形状或倒梯形 状。这些间隔壁13在上述凹状部131b也形成光透射抑制层,因此, 这些间隔壁13在其宽度方向上每1个具备与通常相比多1层以上的光 透射抑制层,例如,即使使光透射抑制层的每1层的厚度比通常薄也 能够得到充分的光透射抑制,因此,能够降低色变换基板的制造成本。

图10是示意性地表示作为本发明的发光体基板的另一个实施方式 的色(波长)变换基板的截面图。

在此所示的色变换基板5,在基板11上立设有间隔壁13,在间隔 壁13的侧面13a和上表面13b设置有光透射抑制层10,仅具有1个由 该间隔壁13划分出的区域,在该区域内,在间隔壁13的高度方向上 叠层有2层的色变换层。在此,表示出了作为色变换层,第一色变换 层542和第二色变换层552从基板11侧起依次叠层的例子。

在色变换基板5中,第一色变换层542是将蓝色光变换为绿色光 的绿色变换层,第二色变换层552是将紫外光变换为蓝色光的蓝色变 换层,这一点适合应用于后述的太阳能电池。通过使用这样的色变换 基板5,入射的太阳光中的紫外光在第二色变换层(蓝色变换层)552 被变换为蓝色光,该变换后的蓝色光和太阳光中的蓝色光在第一色变 换层(绿色变换层)542被变换为绿色光,最终从短波长侧至长波长侧 从色变换基板5射出绿色光~红色光,通过这些发电效率高的波段的 光入射太阳能电池元件(省略图示),能够构成发电效率高的太阳能电 池。

色变换基板5中的第一色变换层542和第二色变换层552,与色变 换基板1中的红色变换层142和绿色变换层152同样,至少包含产生 对应的光的发光物质。例如,作为上述的绿色变换层中的发光物质, 能够使用吸收蓝色光产生绿色光的绿色发光物质,作为蓝色变换层572 中的发光物质,能够使用吸收紫外光产生蓝色光的蓝色发光物质。

色变换基板5中的第一色变换层542和第二色变换层552,除了发 光物质有可能不同、以及在间隔壁13的高度方向上叠层以外,与色变 换基板1中的红色变换层142等相同。

色变换基板5中的基板11、间隔壁13和光透射抑制层10,与色 变换基板1中的基板11、间隔壁13和光透射抑制层10相同。

不过,间隔壁13的高度(相对于与基板11的接触面正交的方向 的高度)的值没有特别限定,但是优选大于色变换层的厚度的合计值 (第一色变换层542的厚度与第二色变换层552的厚度的合计值),由 此,向出射侧(基板11的与表面11a相反的一侧的、没有设置间隔壁 13等的面一侧)的光的取出效率的提高更显著。

在此,作为色变换基板5,表示出了叠层有2层色变换层的结构, 但是,色变换基板5也可以为叠层有3层以上的色变换层的结构。

此外,在此,作为色变换基板5,表示出了仅具有1个由间隔壁 13划分出的区域的结构,但是,色变换基板5也可以具有2个以上的 由间隔壁13划分出的区域,在具有2个以上的区域的结构中,叠层的 色变换层的组合和叠层顺序可以在所有的上述区域中相同,也可以在 所有的上述区域中不同,也可以仅在一部分上述区域中相同。在色变 换基板具有2个以上由间隔壁划分出的区域的情况下,在色变换基板 的光入射的面,通常,间隔壁的区域增加,因此,开口率变小,光的 取入效率降低。但是,根据本发明,如后所述,在“高度/宽度的比率 (高宽比)”高的间隔壁也能够形成光透射抑制层,因此,即使色变换 基板具有2个以上的由间隔壁划分出的区域,也能够通过使间隔壁的 宽度变窄,将开口率的降低抑制在最小限度。

本发明的色变换基板,如后所述适合应用于显示装置和太阳能电 池。例如,在将上述色变换基板应用于显示装置的情况下,作为激发 光源,优选在发出紫外光、深蓝色光、蓝色光或蓝绿色光的有机EL元 件或无机EL元件或者发出紫外光、深蓝色光、蓝色光或蓝绿色光的背 光源中具备液晶/微机电系统(MEMS)等光闸元件的发光元件。其中, 从低电力消耗、高精细、高可靠性的观点出发,作为激发光源,特别 优选发出蓝色光的有机EL元件。

激发光源在色变换基板的外部中可以相对于基板11配置在色变换 层侧,也可以相对于基板11配置在与色变换层侧相反的一侧。图11A 和图11B是示意性地表示激发光向色变换基板入射的方式根据激发光 源的配置位置而不同的截面图。

例如,列举使用色变换基板1的情况为例进行说明,在激发光源 相对于基板11配置在色变换层侧的情况下,如图11A所示,激发光 L1不经由基板11而直接向色变换层(红色变换层142、绿色变换层152) 和光散射层162入射,该激发光L1被红色变换层142变换为红色光L11, 被绿色变换层152变换为绿色光L12,这些红色光L11和绿色光L12与从 光散射层162透射的蓝色光L13一起从色变换基板1的基板11侧射出。 此时,色变换基板1不仅光的取出效率高,而且因为激发光L1不经由 基板11地入射,所以向红色变换层142、绿色变换层152和光散射层 162的光的取入效率高。在该情况下,作为色变换基板1,因为光的取 出效率特别高,所以优选如图2A所示的间隔壁13的上述截面形状为 倒梯形状的结构。

另一方面,在激发光源相对于基板11配置在与色变换层侧相反的 一侧的情况下,除了如图11B所示,激发光L1经由基板11等向色变 换层(红色变换层142、绿色变换层152)和光散射层162入射这一点 以外,色变换基板1与激发光源相对于基板11配置在色变换层侧的情 况同样地发挥作用。在该情况下,作为色变换基板1,因为光的取出效 率特别高,所以优选如图1所示的间隔壁13的上述截面形状为梯形状 的结构。

[有机EL基板]

图12是示意性地表示作为本发明的发光体基板的另一个实施方式 的有机EL基板的截面图。上述有机EL基板是本发明的发光体基板中 的、发光层配置在至少2个电极间且通过来自上述电极的空穴和电子 的注入而发光的方式的基板。不过,本发明的有机EL基板并不限定于 在此所示的结构。

有机EL基板2在基板21上设置有薄膜晶体管(TFT)22,在薄 膜晶体管22上设置有层间绝缘层23,薄膜晶体管22包括源极电极22a、 漏极电极22b、半导体层22c、栅极电极22d和栅极绝缘层22e。

此外,有机EL基板2在层间绝缘层23上立设有间隔壁28,在该 间隔壁28的侧面和上表面设置有光透射抑制层20。间隔壁28划分后 述的有机EL层26。另外,光透射抑制层20也可以仅设置在间隔壁28 的侧面而不设置在上表面。

间隔壁28和光透射抑制层20分别与上述发光体基板中的间隔壁 和光透射抑制层(例如,间隔壁13和光透射抑制层10)相同,光透射 抑制层20通过使光反射或散射来抑制隔着间隔壁28的发光层间的光 的透射。

此外,有机EL基板2在层间绝缘层23和光透射抑制层20(间隔 壁28)上以覆盖它们的方式在整个面设置有绝缘层29。绝缘层29是 将光透射抑制层20与后述的阳极25、有机EL层26以及阴极27电绝 缘的层。不过,光透射抑制层20如利用后述的制造方法5形成的光透 射抑制层那样,由金属盐形成且为绝缘性的情况下,也可以不设置绝 缘层29。

另外,在本说明书中,有机EL基板中的仅“绝缘层”的记载不是 指层间绝缘层,而是指设置在光透射抑制层等的上部的上述的绝缘层。

此外,有机EL基板2概略结构为:在层间绝缘层23和绝缘层29, 在源极电极22a上的部位设置有接触孔24,设置在绝缘层29上的阳极 (像素电极、下部电极)25通过该接触孔24与源极电极22a电连接, 在阳极25上设置有有机EL层26,在有机EL层26上设置有阴极(上 部电极)27。

另外,在此根据纸面的情况,在每个子像素图示了1个薄膜晶体 管22,但是,为了稳定和高效率地驱动有机EL层26,也可以在每子 像素设置有多个薄膜晶体管22。

作为基板21,能够例示由玻璃、石英等构成的无机材料基板和由 聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等构成的有机材料基板。

基板21的厚度优选为100~1000μm。

作为半导体层22c,能够例示由:非晶硅;多晶硅;并五苯、聚噻 吩、富勒烯C60等有机半导体;铟-镓-锌氧化物(IGZO)等无机氧化 物构成的半导体层,其厚度优选为20~200nm。

作为源极电极22a、漏极电极22b,能够例示:在半导体层22c中 掺杂磷等杂质元素而得到的电极;由金、银、铜或铝等金属构成的电 极,其厚度优选为10~500nm。

作为栅极电极22d,能够例示由:金、铂、银、铜、铝、钽、掺杂 硅等金属;3,4-聚乙烯二氧噻吩(PEDOT)/聚苯乙烯磺酸盐(PSS) 等有机化合物构成的电极,其厚度优选为20~200nm。

作为栅极绝缘层22e,能够例示由:氮化硅、氧化硅等无机化合物; 甲基环戊烯醇酮、透明氟树脂(CYTOP)、聚对二甲苯等有机化合物构 成的层,其厚度优选为50~300nm。

作为层间绝缘层23,能够例示由:氮化硅、氧化硅等无机化合物; 甲基环戊烯醇酮、透明氟树脂(CYTOP)、聚对二甲苯等有机化合物构 成的层,其厚度优选为100~2000nm。

绝缘层29为与层间绝缘层23相同的材质,其厚度优选为50~ 500nm。

作为阳极25,能够例示由银或铝等构成的反射电极与由铟锡氧化 物(ITO)或氧化铟-氧化锌(IZO)等构成的透明电极叠层形成的电极, 反射电极设置在基板21侧。反射电极的厚度优选为10~1000nm,透 明电极的厚度优选为10~100nm。

作为有机EL层26,能够例示仅适当地叠层有空穴注入层、空穴 输送层、蓝色发光层、空穴阻挡层、电子输送层、电子注入层等必需 的层而得到的层,各层的厚度优选在0.5~200nm的范围任意地选择。

作为阴极27,能够例示由:镁银、铝锂等合金;银、铝等单体金 属构成的电极,由单层构成和由多层构成均可。

阴极27的厚度优选为10~1000nm。

有机EL基板2中,通过来自阳极25和阴极27的空穴和电子的注 入而发出的光中的各向同性的光、特别是与基板21的表面平行的方向 的光,由光透射抑制层20向与基板21的表面相对的方向(设置有阴 极27的方向)高效率地被反射导光,因此,光的取出效率高,消耗电 力低。

<发光体基板的制造方法>

本发明的发光体基板的制造方法是上述的本发明的发光体基板的 制造方法,其特征在于,包括:在基板上形成间隔壁的工序,其中, 该间隔壁具有将上述金属或金属的离子固定的基团、离子或分子;和 使上述间隔壁与含有上述金属或金属的离子的液体接触的工序。

根据该制造方法,能够不依赖于间隔壁的宽度和形状,容易地制 造间隔壁的光的透射率低的发光体基板。此外,在该制造方法中,关 于在基板上形成上述间隔壁的工序和使上述间隔壁与上述液体接触的 工序这2个工序以外的工序,能够与以往的制造方法同样地进行。

以下,列举色变换基板1和有机EL基板2的制造方法为例,对本 发明的制造方法进行详细说明。

[色变换基板的制造方法]

(制造方法1)

图13A~图13F是用于对本发明的色变换基板(色变换基板1)的 制造方法的一个实施方式(简称为“制造方法1”)进行说明的截面图。

在制造方法1中,首先,如图13A所示,在基板11上形成黑矩阵 12。

黑矩阵12能够利用光刻法形成,例如能够通过如下方式形成:在 基板11的表面11a上涂敷将单体、光聚合引发剂、黑色颜料、粘合剂 和溶剂配合而形成的固化性组合物(黑矩阵形成用组合物),并隔着光 掩模从形成有上述涂膜的一侧对所得到的涂膜照射光(曝光),由此使 涂膜的期望的部位固化,然后,使用显影液进行显影,并进行图案化。 固化性组合物的涂敷例如能够利用旋涂法等涂敷法进行。此外,根据 需要,也可以进行预烘焙、后烘焙等。基板11根据需要使用水、有机 溶剂等清洗后使用。

在制造方法1中,接下来,如图13B所示,在黑矩阵12上形成间 隔壁13。

间隔壁13例如除了作为固化性组合物使用将单体、光聚合引发剂 和溶剂配合而形成的间隔壁形成用组合物(间隔壁形成用组合物、负 型抗蚀剂组合物)这一点以外,能够利用与上述的黑矩阵12的情况同 样的光刻法形成。作为光掩模,使用能够在黑矩阵12上叠层间隔壁13 那样的图案的光掩模即可。

本工序对如图示那样,适合形成截面形状为上述的梯形状的间隔 壁作为间隔壁13。

间隔壁形成用组合物中的上述单体,如上所述具有将上述金属或 金属的离子固定的基团或离子。使用这样的单体形成的树脂能够在形 成间隔壁13后将上述金属或金属的离子固定。作为这样的单体中、具 有羧基而优选的单体,能够例示由下述式(M)-1~(M)-2表示的 化合物、甲基丙烯酸、丙烯酸、苯甲酸乙烯酯。

(式中,n是1~3的整数)。

由上述式(M)-1~(M)-2表示的化合物既可以单独使用一种, 也可以同时使用二种以上。不过,在本发明中,作为由式(M)-2表 示的化合物,优选仅使用n为2的化合物或以n为2的化合物为主成 分的化合物。

不过,在使用具有羧基(-C(=O)-OH)的单体作为上述单体的 情况下,显影使用碳酸钠水溶液、氢氧化钠水溶液等碱的水溶液进行。 由此,在间隔壁13中的羧基与形成碱的阳离子(例如,在碱为碳酸钠 (Na2CO3)的情况下为钠离子(Na+))一起形成盐(例如,钠盐(-C (=O)-O-Na+)),间隔壁13成为更适合于光透射抑制层10的形成的 结构。

间隔壁形成用组合物中的上述光聚合引发剂和溶剂均为公知的物 质即可,没有特别限定。

在间隔壁形成用组合物中,单体的配合量相对于上述单体和溶剂 的总配合量的比例优选为55~90质量%,更优选为65~85质量%。

此外,在间隔壁形成用组合物中,光聚合引发剂的配合量相对于 上述单体的配合量优选为0.1~10摩尔%。

间隔壁形成用组合物在配合有上述添加剂的情况下,其配合量能 够根据目的任意地选择。例如,氧化钛的配合量相对于上述单体的配 合量优选为5~20质量%。

间隔壁形成用组合物中的上述单体、光聚合引发剂、溶剂和添加 剂分别既可以单独使用一种,也可以同时使用二种以上。

本工序中的曝光量适当地调节即可,例如优选为100~ 2000mJ/cm2。此外,此时,优选照射以365nm或其附近的波长为中心 波长的光。

在制造方法1中,接下来,如图13C所示,使叠层有黑矩阵12和 间隔壁13的基板11的间隔壁13与含有构成光透射抑制层10的金属 或金属的离子的水性介质90接触。由此,在间隔壁13的表面、即侧 面13a和上表面13b,存在大量上述的将上述金属或金属的离子固定的 基团或离子,因此,这些基团或离子与水性介质90中的金属或金属的 离子发生反应或相互作用,由此,构成光透射抑制层10的金属被固定 在间隔壁13的表面,或在间隔壁13的表面形成成为光透射抑制层10 的前体的盐(省略图示)。另外,含有金属或金属的离子的水性介质是 指金属分散在水或水溶液中而形成的分散液、溶解有金属的离子的水 溶液等,例如,含有金属的离子的水性介质能够通过使能够在水中产 生金属的离子的金属盐(与上述的在间隔壁13的表面形成的物质和之 前说明的构成光透射抑制层10的金属盐不同)溶解在水或水溶液中而 制备。

作为优选的上述金属盐,能够例示银盐,其中,硝酸银(AgNO3) 或氟化银(AgF)因为在水中的溶解性高、操作性优异、能够得到高的 效果所以更优选。

在本工序中,例如,在使用具有羧基(-C(=O)-OH)的单体作 为上述单体,使用银盐作为上述形成材料的情况下,由在前工序中形 成的钠盐(-C(=O)-O-Na+)形成银盐(-C(=O)-O-Ag+)。

使基板11的间隔壁13与上述水性介质90接触的方法没有特别限 定,但是因为能够得到高的效果,所以优选将基板11(间隔壁13)浸 渍在水性介质90中的方法。

对于使间隔壁13与上述水性介质90接触的基板11,优选在从水 性介质90取出后,使用氮气枪、热板、烤箱等,利用公知的方法使其 干燥。

在制造方法1中,接下来,至少将间隔壁13用水濡湿后,如图13D 所示,根据间隔壁13的表面的金属或盐的种类,向间隔壁13照射适 合的波长的光。由此,在间隔壁13的表面析出的金属形成层结构,形 成由金属构成的光透射抑制层10。例如,形成的上述盐为银盐,当在 间隔壁13的表面使银析出的情况下,优选照射以315nm或其附近的波 长为中心波长的光。由此,构成银盐的银离子(Ag+)被还原,成为金 属银(Ag)。另外,当在前工序中在间隔壁13的表面固定有金属的情 况下,也存在不需要本工序的光照射的情况。

在制造方法1中,光透射抑制层10主要在间隔壁13的内部在侧 面的附近区域形成。另外,在图13D中,表观上,将作为没有形成光 透射抑制层10的间隔壁13的最外侧的区域的面记载为侧面13a,将在 间隔壁13的内部形成有光透射抑制层10的区域看做光透射抑制层10。 这在间隔壁的内部同样形成有光透射抑制层的以下的发光体基板中也 是同样。

在本工序中,在与上述水性介质90接触的间隔壁13的区域,形 成光透射抑制层10,因此,在此表示出了在间隔壁13的侧面13a和上 表面13b均形成有光透射抑制层10的例子,但是,例如,在通过利用 不具有上述的将上述金属或金属的离子固定的基团或离子的材料覆盖 该上表面13b等方法,使间隔壁13的上表面13b不与上述水性介质90 接触的情况下,光透射抑制层10仅在间隔壁13的侧面13a形成,在 上表面13b不形成。这样,能够通过调节与上述水性介质90的接触部 位来调节间隔壁13的光透射抑制层10的形成部位。

在本工序中,能够通过光的照射时间等来调节光透射抑制层10的 厚度。此外,通过另外调节本工序之前的工序中的、例如间隔壁形成 用组合物的上述单体中的上述基团或离子的量、上述水性介质90中的 构成光透射抑制层10的金属或金属离子的浓度,也能够调节光透射抑 制层10的厚度。

向间隔壁13照射光时的曝光量适当地调节即可,例如,在使银析 出的情况下,优选为10~2000J/cm2

不过,在将间隔壁13用水覆盖(濡湿)的情况下,与金属的生成 (例如,在银的情况下,由Ag+生成Ag)相关的还原反应的反应速度 变大,因此,能够降低曝光量。

此外,在使用促进光透射抑制层10的形成的成分中的作为光催化 剂的氧化钛等作为上述添加剂来形成间隔壁13的情况下,由于该间隔 壁13中的氧化钛等,与和上述同样的金属的生成相关的还原反应通过 催化作用被促进,因此,能够降低曝光量。

对于形成有光透射抑制层10的基板11,优选在使用纯水等进行清 洗,将来自在间隔壁13的表面形成的上述盐中未反应的部分的金属离 子等杂质除去后,使用氮气枪等,利用公知的方法使其干燥。

在制造方法1中,接下来,如图13E所示,在由间隔壁13划分出 的各子像素区域形成红色滤光片141、绿色滤光片151和蓝色滤光片 161。

红色滤光片141、绿色滤光片151和蓝色滤光片161,除了使用能 够形成它们的固化性组合物(彩色滤光片形成用组合物)这一点以外, 能够利用与上述的黑矩阵12的情况同样的光刻法形成。作为光掩模, 使用能够在各子像素区域形成作为目标的彩色滤光片那样的图案的光 掩模即可。另外,红色滤光片141、绿色滤光片151和蓝色滤光片161 的形成顺序没有特别限定。

接下来,如图13F所示,在红色滤光片141上形成红色变换层142, 在绿色滤光片151上形成绿色变换层152,在蓝色滤光片161上形成光 散射层162。另外,红色变换层142、绿色变换层152和光散射层162 的形成顺序没有特别限定。

红色变换层142和绿色变换层152能够利用与以往的发光层(色 变换层、波长变换层)同样的方法(光刻法)形成,例如,能够通过 如下方式形成:将能够形成这些层的固化性组合物(色变换层形成用 组合物)涂敷在形成发光层的规定的基材上,并隔着光掩模对所得到 的涂膜照射光(曝光),由此使涂膜的期望的部位固化(使上述聚合性 化合物聚合),接着,通过使用显影液进行显影而进行图案化,并对所 得到的图案进行加热干燥。固化性组合物的涂敷例如能够利用旋涂法、 浸渍法、刮片法、吐出涂敷法、喷涂法等涂敷法进行。

光散射层162例如除了使用之前说明的光散射层形成用的组合物 (光散射层形成用组合物)作为固化性组合物这一点以外,能够利用 与红色变换层142和绿色变换层152的情况同样的光刻法形成。

在本工序中,作为光掩模,只要使用能够在红色滤光片141上叠 层红色变换层142、在绿色滤光片151上叠层绿色变换层152、在蓝色 滤光片161上叠层光散射层162那样的图案的光掩模即可。

红色变换层142、绿色变换层152和光散射层162优选将各自相同 种类的层同时形成(例如,同时形成多个红色变换层142),各层的形 成顺序没有特别限定。

通过以上工序,得到色变换基板1,在制造还具有其它结构的色变 换基板的情况下,适当地在合适的时机进行形成该结构所需要的工序 即可。例如,当在色变换基板1设置上述低折射率层的情况下,在红 色滤光片141、绿色滤光片151和蓝色滤光片161的形成后,在红色变 换层142、绿色变换层152和光散射层162的形成前,在这些彩色滤光 片上形成低折射率层即可。

此外,上述密封膜例如能够通过利用旋涂法、ODF法、层压法等 在红色变换层142、绿色变换层152和光散射层162上涂敷树脂而形成, 也能够通过在利用等离子体CVD法、离子镀法、离子束法、溅射法等, 形成SiO、SiON、SiN等无机膜后,进一步利用旋涂法、ODF法、层 压法等在该无机膜上涂敷树脂或贴合树脂膜而形成。

(制造方法2)

图14A~图14F是用于对本发明的色变换基板的制造方法的另一 个实施方式(简称为“制造方法2”)进行说明的截面图。

制造方法2除了间隔壁的形成方法不同这点以外与制造方法1相 同,在制造方法1中,作为间隔壁形成用组合物使用负型抗蚀剂组合 物,而在制造方法2中,作为间隔壁形成用组合物使用正型抗蚀剂组 合物。

在制造方法2中,首先,如图14A所示,与制造方法1的情况同 样地在基板11上形成黑矩阵12。

在制造方法2中,接下来,如图14B所示,设置用于在黑矩阵12 上形成间隔壁13的涂膜13’。

涂膜13’除了例如使用将树脂、由下述通式(D)-1表示的邻叠 氮萘醌(DNQ)衍生物、光酸发生剂和溶剂配合而形成的间隔壁形成 用组合物(正型抗蚀剂组合物)代替上述固化性组合物这点以外,能 够利用与上述的黑矩阵12的情况同样的方法形成。不过,在本工序中 不进行与黑矩阵12的情况同样的显影以后的操作。

(式中,R1为烷基)。

间隔壁形成用组合物中的上述光酸发生剂,优选为之前说明的、 具有将上述金属或金属的离子固定的离子的光酸发生剂。使用这样的 光酸发生剂形成的树脂,能够在形成间隔壁13后将上述金属或金属的 离子固定。作为优选的这样的光酸发生剂,能够例示由下述式(P)-1 表示的光酸发生剂。

此外,在作为上述光酸发生剂不使用具有将上述金属或金属的离 子固定的离子的光酸发生剂的情况下、和不使用邻叠氮萘醌衍生物的 情况下,需要使用配合有硫醇等将上述金属或金属的离子固定的分子 作为上述添加剂的间隔壁形成用组合物。在使用具有将上述金属或金 属的离子固定的离子的光酸发生剂的情况下、和使用邻叠氮萘醌衍生 物的情况下,也可以使用硫醇等将上述金属或金属的离子固定的分子。

制造方法2的间隔壁形成用组合物中的上述树脂和溶剂均为公知 的物质,没有特别限定。例如,作为优选的上述树脂,能够例示丙烯 酸树脂、环氧树脂。

在间隔壁形成用组合物中,上述树脂的配合量优选为10~80质 量%,溶剂的配合量优选为10~90质量%,邻叠氮萘醌衍生物的配合 量优选为0.1~30质量%,光酸发生剂的配合量优选为0.1~30质量%。

在间隔壁形成用组合物为配合有上述添加剂的组合物的情况下, 其配合量能够根据目的任意地选择。例如,将上述金属或金属的离子 固定的分子的配合量优选为0.1~30质量%。

间隔壁形成用组合物中的上述树脂、邻叠氮萘醌衍生物、光酸发 生剂、溶剂和添加剂分别既可以单独使用一种,也可以同时使用二种 以上。

在制造方法2中,接下来,如图14B所示,从没有形成黑矩阵12 的一侧对设置有涂膜13’的基板11进行曝光(背面曝光),使涂膜13’ 的期望的部位可溶。

在本工序中,例如由下述式所示,通过曝光使得邻叠氮萘醌衍生 物变化为茚羧酸衍生物。在此,表示出了邻叠氮萘醌衍生物为由上述 通式(D)-1表示的结构,生成由下述通式(D’)-1表示的茚羧酸衍 生物的情况。由此,被曝光后的部位对于碱性水溶液可溶。

此外,在本工序中,同时由光酸发生剂生成将上述金属或金属的 离子固定的离子(在光酸发生剂为由式(P)-1表示的物质的情况下为 SbF6-)。由此,也使得被曝光后的部位进一步对于碱性水溶液可溶。

(式中,R1为烷基)。

本工序中的曝光量适当地调节即可,例如优选为100~ 2000mJ/cm2。此外,此时优选照射以365nm或其附近的波长为中心波 长的光。

在制造方法2中,接下来,使用由碳酸钠、四甲基氢氧化铵、氢 氧化钠等碱性水溶液构成的显影液,使被曝光后的部位溶解而显影, 并进行图案化,由此,如图14C所示形成间隔壁13。

本工序如图示那样适合于形成截面形状为上述的倒梯形状的间隔 壁作为间隔壁13。

进一步,在制造方法2中,接下来,从形成有黑矩阵12的一侧对 设置有间隔壁13的基板11进行曝光(后曝光),进一步,对基板11 进行加热(后烘焙),由此使间隔壁13固化。

通过进行上述后曝光,残存的光酸发生剂生成将金属或金属的离 子固定的离子。进一步,同样残存的邻叠氮萘醌衍生物变化为茚羧酸 衍生物。该茚羧酸衍生物具有作为将金属或金属的离子固定的基团的 羧基。

后曝光后的间隔壁13具有由光酸发生剂产生的上述离子和茚羧酸 衍生物,因此相对于碱性水溶液为可溶性的。但是,通过进行后烘焙, 间隔壁13进行热固化而相对于碱性水溶液等所有溶剂成为不溶性的。 另外,通过后烘焙,由光酸发生剂产生的上述离子和茚羧酸衍生物被 消耗一部分,但是大半残存,因此,后烘焙后的间隔壁13具有将上述 金属或金属的离子固定的能力。

后曝光时的曝光量适当地调节即可,例如优选为100~ 2000mJ/cm2。此外,此时优选照射以365nm或其附近的波长为中心波 长的光。

后烘焙时的加热温度适当地调节即可,例如优选为80℃~250℃。

在制造方法2中,以后能够通过与制造方法1同样的操作来制造 色变换基板1。

即,接下来,如图14D所示,使叠层有黑矩阵12和间隔壁13的 基板11的间隔壁13与含有构成光透射抑制层10的金属或金属的离子 的水性介质90接触。由此,在间隔壁13的表面、即侧面13a和上表 面13b,存在大量上述的将上述金属或金属的离子固定的离子,根据情 况不同,存在大量该离子和将上述金属或金属的离子固定的分子,因 此,通过这些离子或分子与水性介质90中的金属或金属的离子发生反 应或相互作用,构成光透射抑制层10的金属被固定在间隔壁13的表 面,或在间隔壁13的表面形成成为光透射抑制层10的前体的盐(省 略图示)。例如,在将上述金属或金属的离子固定的离子为SbF6-的情 况下,形成SbF6-Ag+,在将上述金属或金属的离子固定的分子为由上 述通式(D’)-1表示的茚羧酸衍生物的情况下,形成其银盐(-C(=O) -O-Ag+)。

对于使间隔壁13与上述水性介质90接触后的基板11,优选在从 水性介质90取出后,使用氮气枪、热板、烤箱等,利用公知的方法使 其干燥。

接着,至少将间隔壁13用水濡湿后,根据间隔壁13的表面的金 属或盐的种类,向间隔壁13照射适合的波长的光。由此,与制造方法 1的情况同样地,如图14E所示,在间隔壁13的表面析出的金属形成 层结构,形成由金属构成的光透射抑制层10。

在制造方法2中,光透射抑制层10主要在间隔壁13的内部在侧 面的附近区域形成。

在本工序中,能够与制造方法1的情况同样地照射光,也可以如 图14B所示的涂膜13’的曝光那样,从没有形成黑矩阵12的一侧对 设置有间隔壁13的基板11进行背面曝光。通过这样进行背面曝光, 能够将间隔壁13的侧面13a没有遗漏地曝光。不过,在该情况下,不 能将间隔壁13的上表面13b曝光,因此,在上表面13b不形成光透射 抑制层10。在从形成有黑矩阵12的一侧进行曝光的情况下,在间隔壁 13的上表面13b也形成光透射抑制层10。

向间隔壁13照射光时的曝光量与制造方法1的情况同样,例如, 在使银析出的情况下,优选为10~2000J/cm2,优选照射以315nm或其 附近的波长为中心波长的光。

以后,通过与制造方法1同样的操作,如图14F所示,在由间隔 壁13划分出的各子像素区域形成红色滤光片141、绿色滤光片151和 蓝色滤光片161,进一步,在红色滤光片141上形成红色变换层142, 在绿色滤光片151上形成绿色变换层152,在蓝色滤光片161上形成光 散射层162,从而能够制造色变换基板1。

(制造方法3)

图15A~图15F是用于对本发明的色变换基板的制造方法的另一 个实施方式(简称为“制造方法3”)进行说明的截面图。

制造方法3除了利用非电解镀层法形成光透射抑制层这点以外与 制造方法2相同,在制造方法3中,作为间隔壁形成用组合物,使用 以在非电解镀层法中使得从金属离子生成单体金属的金属化催化剂为 必需的配合成分的正型抗蚀剂组合物。

作为优选的上述金属化催化剂,能够例示四氯钯(II)酸钠 (Na2PdCl4)、四氯钯(II)酸钠三水合物(Na2PdCl4·3H2O),也能够 使用锡化合物。

在制造方法3中,首先,如图15A所示,与制造方法1(制造方 法2)的情况同样地在基板11上形成黑矩阵12。

在制造方法3中,接下来,如图15B所示,在黑矩阵12上设置用 于形成间隔壁13的涂膜13’。

涂膜13’除了使用将树脂、上述邻叠氮萘醌衍生物、光酸发生剂、 金属化催化剂和溶剂配合而形成的组合物(正型抗蚀剂组合物)作为 间隔壁形成用组合物这点以外,能够利用与制造方法2的情况同样的 方法形成。作为制造方法3中的间隔壁形成用组合物,也能够使用在 制造方法2中的间隔壁形成用组合物中将一部分配合成分利用金属化 催化剂替换而得到的组合物。

制造方法3的间隔壁形成用组合物中的上述树脂、邻叠氮萘醌衍 生物、光酸发生剂和溶剂均为公知的物质即可,能够例示与制造方法2 中同样的物质。

在间隔壁形成用组合物中,上述树脂的配合量优选为10~80质 量%,溶剂的配合量优选为10~90质量%,光酸发生剂的配合量优选 为0.1~30质量%,邻叠氮萘醌衍生物的配合量优选为1~30质量%。

此外,在间隔壁形成用组合物中,上述金属化催化剂的配合量优 选为1~30质量%。

在间隔壁形成用组合物为配合有上述添加剂的组合物的情况下, 其配合量能够根据目的任意地选择。

制造方法3的间隔壁形成用组合物中的上述树脂、邻叠氮萘醌衍 生物、光酸发生剂、金属化催化剂、溶剂和添加剂分别既可以单独使 用一种,也可以同时使用二种以上。

在制造方法3中,接下来,通过利用与制造方法2同样的操作进 行图案化,如图15C所示形成间隔壁13。

在制造方法3中,接下来,如图15D所示,将叠层有黑矩阵12和 间隔壁13的基板11浸渍在非电解镀液91中(使基板11与非电解镀 液91接触),进行非电解镀层。由此,在间隔壁13的表面、即侧面13a 和上表面13b存在大量的金属化催化剂,因此,通过该金属化催化剂 的作用,如图15E所示,在间隔壁13的表面析出金属,形成光透射抑 制层10。

在制造方法3中,光透射抑制层10主要在间隔壁13的侧面13a 上和上表面13b上形成。

非电解镀层后,优选使用氮气等使形成有光透射抑制层10的基板 11干燥。

非电解镀层除了使用含有用于使构成光透射抑制层10的金属析出 的金属配位化合物和还原剂的非电解镀液91这点以外,能够利用公知 的方法进行,例如能够利用“特开2008-192752号公报”中记载的方 法进行,但是并不限定于此。非电解镀液91相当于含有用于形成构成 光透射抑制层10的金属的金属离子的液体。

将优选的非电解镀液91中的上述金属配位化合物和还原剂的组合 表示在表2中。如表2所示,例如,想要使银(Ag)析出的情况下, 优选使用Ag(NH3)+或[Ag(CN)2]-作为金属配位化合物,优选使用 二甲基胺硼烷或四氢硼酸作为还原剂。

[表2]

另外,表2中,“Citrate”、“Succinate”、“EDTA”分别指由下述式 表示的结构。

在制造方法3中,以后,能够通过与制造方法1同样的操作,如 图15F所示,在由间隔壁13划分出的各子像素区域形成红色滤光片 141、绿色滤光片151和蓝色滤光片161,进一步,在红色滤光片141 上形成红色变换层142,在绿色滤光片151上形成绿色变换层152,在 蓝色滤光片161上形成光散射层162,从而制造色变换基板1。

(制造方法4)

图16A~图16F是用于对本发明的色变换基板的制造方法的另一 个实施方式(简称为“制造方法4”)进行说明的截面图。

制造方法4除了利用电解镀层法形成光透射抑制层这点以外,与 制造方法2相同,在制造方法4中,进一步,使用以作为上述添加剂 列举的导电性成分为必需的配合成分的正型抗蚀剂组合物作为间隔壁 形成用组合物。

在制造方法4中,首先,如图16A所示,与制造方法1(制造方 法2)的情况同样地,在基板11上形成黑矩阵12。

在制造方法4中,接下来,如图16B所示,在黑矩阵12上设置用 于形成间隔壁13的涂膜13’。

涂膜13’除了使用将树脂、上述邻叠氮萘醌衍生物、光酸发生剂、 导电性成分和溶剂配合而形成的组合物(正型抗蚀剂组合物)作为间 隔壁形成用组合物这点以外,能够利用与制造方法2的情况同样的方 法形成。作为制造方法4中的间隔壁形成用组合物,也能够使用在制 造方法2的间隔壁形成用组合物中将一部分配合成分利用导电性成分 替换而得到的组合物。

制造方法4的间隔壁形成用组合物中的上述树脂、邻叠氮萘醌衍 生物、光酸发生剂和溶剂均为公知的物质即可,能够例示与制造方法2 中同样的物质。

在间隔壁形成用组合物中,上述树脂的配合量优选为10~80质 量%,溶剂的配合量优选为10~90质量%,光酸发生剂的配合量优选 为0.1~30质量%,邻叠氮萘醌衍生物的配合量优选为1~30质量%。 此外,在间隔壁形成用组合物中,上述导电性成分的配合量,从需要 对间隔壁13赋予导电性(半导体性)这一点出发,优选为5~60质量%。

在间隔壁形成用组合物为配合有上述添加剂的组合物的情况下, 其配合量能够根据目的任意地选择。

制造方法4的间隔壁形成用组合物中的上述树脂、邻叠氮萘醌衍 生物、光酸发生剂、导电性成分、溶剂和添加剂分别既可以单独使用 一种,也可以同时使用二种以上。

在制造方法4中,接下来,通过利用与制造方法2同样的操作进 行图案化,如图16C所示形成间隔壁13。

在制造方法4中,接下来,如图16D所示,将叠层有黑矩阵12和 间隔壁13的基板11浸渍在电解镀液92中(使基板11与电解镀液92 接触),进行电解镀层。由此,在表面和内部存在导电性成分的间隔壁 13能够作为电极发挥作用,因此,通过对间隔壁13与电解镀液92之 间施加电场,电解镀液92中的金属离子被还原,如图16E所示,在间 隔壁13的表面析出金属,形成光透射抑制层10。电解镀液92相当于 含有用于形成构成光透射抑制层10的金属的金属离子的液体。另外, 在图16D中,符号81、82和83分别表示电极、配线和电源。

在制造方法4中,光透射抑制层10主要在间隔壁13的侧面13a 上和上表面13b上形成。

电解镀层后,优选使用氮气等使形成有光透射抑制层10的基板11 干燥。

电解镀层能够利用公知的方法进行。

例如,在进行镀银的情况下,能够使用含有氰化银、氰化钾、碳 酸钾的水溶液作为电解镀液,能够通过使用银板作为阴极、使用基板 11(间隔壁13)作为阳极、在室温下流动10~500mA/cm2左右的电流 而进行。

此外,在进行镀铝的情况下,能够使用含有氯化铝、烷基氯化铵 的二甲基砜溶液作为电解镀液,能够通过使用基板11(间隔壁13)作 为阴极、使用铝板作为阳极、在100℃左右流动10~500mA左右的电 流而进行。

不过,电解镀层的方法并不限定于这些方法。

在制造方法4中,以后,能够通过与制造方法1同样的操作,如 图16F所示,在由间隔壁13划分出的各子像素区域,形成红色滤光片 141、绿色滤光片151和蓝色滤光片161,进一步,在红色滤光片141 上形成红色变换层142,在绿色滤光片151上形成绿色变换层152,在 蓝色滤光片161上形成光散射层162,从而制造色变换基板1。

(制造方法5)

图17A~图17F是用于对本发明的色变换基板的制造方法的另一 个实施方式(简称为“制造方法5”)进行说明的截面图。

在制造方法5中,首先,如图17A所示,与制造方法1的情况同 样地,在基板11上形成黑矩阵12。

在制造方法5中,接下来,与制造方法2(制造方法1)的情况同 样地,如图17B所示,在黑矩阵12上设置用于形成间隔壁13的涂膜 13’。不过,作为固化性组合物中的上述单体,使用具有羧基(-C(=O) -OH)的单体。

在制造方法5中,接下来,与制造方法1的情况同样地,从形成 有黑矩阵12的一侧对设置有涂膜13’的基板11进行曝光,使涂膜13’ 的期望的部位固化,或者与制造方法2的情况同样地,从没有形成黑 矩阵12的一侧对设置有涂膜13’的基板11进行曝光(背面曝光),使 涂膜13’的期望的部位可溶。在此,说明从形成有黑矩阵12的一侧进 行曝光的情况。

在制造方法5中,接下来,使用显影液进行显影,对涂膜13’进 行图案化,由此,如图17C所示形成间隔壁13。

在制造方法5中,接下来,将形成有间隔壁13的基板11浸渍在 氢氧化钡、硝酸银等含有能够形成难溶于水的盐(例如,硫酸钡 (BaSO4)、氯化银(AgCl)等)的阳离子(例如,钡离子、银离子等) 的水溶液中(使基板11与水溶液接触)。该水溶液相当于含有用于形 成构成光透射抑制层10的金属盐的金属离子的液体。由此,间隔壁13 中的羧基与上述阳离子一起形成盐(例如,(-C(=O)-O-)2Ba2+、-C (=O)-O-Ag+等)。

不过,在前工序中的显影时,作为显影液使用含有氢氧化钡的水 溶液的情况下,能够同时进行显影和本工序中的盐的形成,因此,能 够省略本工序。

在制造方法5中,接下来,如图17D所示,将叠层有黑矩阵12和 间隔壁13的基板11浸渍在含有能够与上述阳离子(例如,钡离子、 银离子等)反应而形成难溶于水的金属盐的阴离子(例如,硫酸离子、 氯化物离子等)的水溶液93中(使基板11与水溶液93接触)。由此, 阳离子被交换,间隔壁13中的羧基与上述阴离子的抗衡阳离子(例如, 硫酸钠的钠离子(Na+)、氯化钠的钠离子等)一起形成不同的盐(例 如,-C(=O)-O-Na+等),并且上述阳离子(例如,钡离子、银离子 等)与上述阴离子(例如,硫酸离子(SO42-)、氯化物离子(Cl-)等) 发生反应,生成难溶于水的金属盐(例如,硫酸钡、氯化银等)。所生 成的难溶性的金属盐附着在间隔壁13的表面(侧面13a、上表面13b) 而固定,如图17E所示,形成由金属盐构成的光透射抑制层10。

在制造方法5中,光透射抑制层10主要在间隔壁13的内部在侧 面的附近区域形成。

在光透射抑制层10形成后,优选在从上述水溶液93取出基板11 后,使用氮气等使该光透射抑制层10干燥。

硫酸钡、氯化银为绝缘性的,因此,具备由这些盐构成的光透射 抑制层10的色变换基板1在应用于有机EL元件的情况下能够省略后 述的绝缘层的形成,优选。

在制造方法5中,以后,能够通过与制造方法1同样的操作,如 图17F所示,在由间隔壁13划分出的各子像素区域形成红色滤光片 141、绿色滤光片151和蓝色滤光片161,进一步,在红色滤光片141 上形成红色变换层142,在绿色滤光片151上形成绿色变换层152,在 蓝色滤光片161上形成光散射层162,从而制造色变换基板1。

(制造方法6)

作为具备高度/宽度的比率(高宽比)高的值(高的高宽比)的间 隔壁的色变换基板1的优选的制造方法,能够例示以下所示的实施方 式(简称为“制造方法6”)。制造方法6除了间隔壁的形成方法不同这 点以外与制造方法2相同。

在制造方法6中,首先,与制造方法2的情况同样地在基板11上 形成黑矩阵12。

接着,除了使用含有聚酰亚胺的间隔壁形成用组合物(正型抗蚀 剂组合物)这点以外,利用与制造方法2的情况同样的方法,在黑矩 阵12上设置用于形成间隔壁13的涂膜13’,从没有形成黑矩阵12的 一侧对设置有涂膜13’的基板11进行曝光(背面曝光),使涂膜13’ 的期望的部位可溶,通过进行显影而形成间隔壁13,通过对基板11进 行加热(后烘焙)而使间隔壁13固化。

在以高的高宽比形成高精细的间隔壁时,作为间隔壁形成用组合 物,优选含有聚酰亚胺的正型抗蚀剂组合物和具有环氧基的负型抗蚀 剂组合物。特别地,上述正型抗蚀剂组合物,如后述那样,含有的聚 酰亚胺容易水解为聚酰胺酸,聚酰胺酸的羧基作为将上述金属的离子 固定的基发挥作用,因此,优选在间隔壁的表面或内部可靠地生成将 这样的金属的离子固定的基团。

在制造方法6中,接下来,通过使固化后的间隔壁13与氢氧化钾 等碱性水溶液接触,使聚酰亚胺的至少一部分水解,生成聚酰胺酸, 由此形成具有羧基的间隔壁13。

在制造方法6中,以后,能够通过与制造方法2同样的方法来制 造色变换基板1。

例如,在尺寸为5.5英寸、精细度为4K或8K等的高精细显示器 中使用的色变换基板1中,需要使间隔壁13的宽度(在图1~2中为 W1)变窄,另一方面,间隔壁13的高度为了利用色变换层充分地吸收 光而难以变低。即,在这样的用途中使用的色变换基板1的高宽比必 然高。但是,在本发明中,能够利用上述的方法高精度地形成高的高 宽比的间隔壁,且能够在间隔壁可靠地生成能够将上述金属的离子固 定的基团。其结果,在本发明中,与以往方法不同,能够在高精细的 间隔壁容易地形成光透射抑制层10。

另外,图3~图8E所示的间隔壁,能够考虑构成它们的间隔壁形 成用组合物的配合成分的种类等,适当地调节对由上述组合物得到的 涂膜的曝光量、光掩模的图案的形状和大小等制造条件。例如,图3 所示的间隔壁13能够利用以下的方法形成。在使用负型抗蚀剂组合物 在基板表面形成涂膜作为间隔壁形成用组合物后,从形成有该涂膜的 一侧,隔着光掩模对该涂膜进行曝光,并进行显影,形成第一部位131。 接着,在基板的第一部位131的形成面,同样使用负型抗蚀剂组合物 形成涂膜后,使用同样的光掩模,使对涂膜的曝光量成为约0.8倍,除 了这点以外,利用与第一部位131的情况同样的方法进行曝光和显影, 形成第二部位132。接着,在基板的第一部位131和第二部位132的形 成面,同样使用负型抗蚀剂组合物形成涂膜后,使用相同的光掩模, 使对涂膜的曝光量成为约0.8倍,除了这点以外,利用与第二部位132 的情况同样的方法进行曝光和显影,形成第三部位133。接着,在基板 的第一部位131、第二部位132和第三部位133的形成面同样使用负型 抗蚀剂组合物形成涂膜后,使用相同的光掩模,使对涂膜的曝光量成 为约0.8倍,除了这点以外,利用与第三部位133的情况同样的方法进 行曝光和显影,形成第四部位134。这样,通过仅通过使曝光量变化, 重复地进行涂膜的曝光和显影的操作,能够形成图3所示的间隔壁13。

图10所示的色变换基板5也能够通过以下方式制造:利用与上述 的色变换基板1的情况同样的方法,进行至间隔壁13和光透射抑制层 10的形成,接着,利用与色变换基板1的红色变换层142等的情况同 样的方法,依次形成第一色变换层542和第二色变换层552。

例如,在利用蒸镀法和光刻法等以往的半导体制造工序中采用的 方法形成光反射层(光透射抑制层)时,在宽度窄且与基板表面形成 的角度大的间隔壁和随着自基板表面起的高度的上升而宽度变宽的间 隔壁的情况下,存在光反射层的形成材料不易到达与其发光层相对的 面、光反射层的形成困难的问题。

但是,根据上述的本发明的制造方法,使含有用于形成光透射抑 制层的材料的液体通过浸渍等与形成光透射抑制层的间隔壁的表面接 触,因此,能够不依赖于间隔壁的宽度和形状地使上述液体接触至间 隔壁的表面各处边角,能够容易地形成光透射抑制层。此外,光透射 抑制层的厚度也能够容易地调节。

此外,根据本发明的制造方法中的制造方法1、2、5和6,如上所 述,光透射抑制层主要在间隔壁的内部、在至少侧面的附近区域形成。 这是因为,在光透射抑制层的形成时,通过使含有用于形成光透射抑 制层的材料的液体通过浸渍等与形成光透射抑制层的间隔壁的表面接 触,使得上述材料进入间隔壁的内部。在这样的光透射抑制层的形成 时,通常随着间隔壁的自内部的侧面起的距离变长,来自侧面的上述 材料的进入量变少。因此,在光透射抑制层的形成后的间隔壁内部, 在上述侧面的最附近的区域,光透射抑制层的金属或金属盐的量多, 与此相对,在与这样的区域相比自上述侧面起的距离长的区域,光透 射抑制层的金属或金属盐的量变少,以某个距离为界,上述金属或金 属盐消失。作为在这样的在内部存在光透射抑制层的金属或金属盐的 间隔壁的典型的结构,能够例示在内部具有随着靠近间隔壁的侧面(与 发光层相对的面)而上述金属或金属盐的密度上升的区域的间隔壁, 这样的密度上升的区域越宽,作为间隔壁越优选,作为更优选的间隔 壁,能够例示在其内部、侧面的附近整个区域由这样的密度上升的区 域占据的间隔壁。

图18是将这样的本发明中的间隔壁与光透射抑制层的金属或金属 盐的分布一起示意性地表示的放大截面图。在此所示的间隔壁13,如 上所述,在内部具有随着靠近其侧面13a,用符号101表示的上述金属 或金属盐的密度上升的区域。不过,这只是一个例子,上述金属或金 属盐的分布并不限定于在此所示的分布。此外,在此作为间隔壁13例 示上述截面的形状为梯形状的间隔壁,上述截面的形状为其它形状的 间隔壁也同样,能够在内部存在上述金属或金属盐。此外,在此将上 述金属或金属盐101设为上述截面的形状为圆形状进行了例示,这是 为了使得易于理解,上述金属或金属盐101的形状并不限定于在此所 示的形状。

另一方面,图19是将利用蒸镀法和光刻法等半导体制造工序采用 的方法形成光透射抑制层的情况下的以往的间隔壁与光透射抑制层一 起示意性地表示的放大截面图。在此所示的间隔壁13,与图18所示不 同,在形成光透射抑制层时,用于形成光透射抑制层的材料完全不能 或几乎不能进入间隔壁13的内部。因此,光透射抑制层10’在间隔壁 13的内部几乎不存在而主要仅存在于侧面13a上。

从它们的比较能够明白,通过利用间隔壁的截面能量色散X-射线 荧光光谱(EnergydispersiveX-rayspectrometry;EDX)法、使用透射 型电子显微镜(TransmissionElectronMicroscope;TEM)的分析法进 行分析,能够确认上述截面的上述金属或金属盐的分布的有无,能够 明确地识别是否是利用上述的制造方法1、2、5和6中的某个方法制 造的发光体基板(色变换基板、波长变换基板)。

在图18所示的在侧面形成有光透射抑制层、在内部存在光透射抑 制层的金属或金属盐的间隔壁,光透射抑制层的密合性特别高,因此, 在制造后的发光体基板中,光透射抑制层的结构能够长期稳定地维持, 耐久性高。

[有机EL基板的制造方法]

图20A~图20F是用于对本发明的有机EL基板(有机EL基板2) 的制造方法的一个例子进行说明的截面图。

首先,如图20A所示,在基板21上利用已有的半导体工艺形成薄 膜晶体管22,进一步,利用溅射法、真空蒸镀法、旋涂法等或喷墨法 等印刷法,以覆盖薄膜晶体管22的方式在基板21上形成层间绝缘层 23。

接着,如图20B所示,利用与发光体基板1的间隔壁13和光透射 抑制层10的情况同样的方法,在层间绝缘层23上形成间隔壁28和光 透射抑制层20。在此,例示利用与参照图13A~图13F说明的制造方 法1同样的方法进行形成的例子,光透射抑制层20在间隔壁28的侧 面28a和上表面28b形成。

接着,如图20C所示,在层间绝缘层23和光透射抑制层20(间 隔壁28)上,以覆盖这些层的方式在整个面形成绝缘层29。绝缘层29 例如能够利用溅射法、真空蒸镀法、旋涂法等或喷墨法等印刷法形成。

接着,如图20D所示,在层间绝缘层23和绝缘层29的源极电极 22a上的部位,形成将层间绝缘层23和绝缘层29连续地贯通的接触孔 24,形成有源矩阵TFT基板。

进一步,利用溅射法等,在绝缘层29上和接触孔24中形成阳极 25。

接着,如图20E所示,利用真空蒸镀法等,以覆盖阳极25的方式 在绝缘层29上形成有机EL层26。

接着,如图20F所示,利用真空蒸镀法等,在有机EL层26上形 成阴极27。

根据以上说明,能够得到有机EL基板2。

<有机EL元件>

本发明的有机EL元件具备上述的本发明的发光体基板,具备上述 的本发明的色变换基板和有机EL基板中的任一者或两者。

图21是示意性地表示上述有机EL元件的一个实施方式的截面图。 不过,使用本发明的发光体基板的有机EL元件并不限定于在此所示的 结构。

在此所示的有机EL元件3是图12所示的有机EL基板2和图1 所示的色变换基板1贴合而形成的。不过,在此,为了对色变换基板1 的波长(色)变换的情况容易理解地进行说明,将色变换基板1与有 机EL基板2分离地表示。

在有机EL元件3中,使色变换基板1的间隔壁13与有机EL基 板2的间隔壁28对位、并且色变换基板1的红色像素14、绿色像素 15和蓝色像素16以与有机EL基板2的阴极27相对的方式被对位地 配置色变换基板1和有机EL基板2。

有机EL元件3通过这样构成而使得来自有机EL基板2的激发光 (蓝色光)L1向色变换基板1入射,该激发光L1由红色变换层142变 换为红色光L11,由绿色变换层152变换为绿色光L12,这些红色光L11和绿色光L12与从光散射层162透射后的蓝色光L13一起从色变换基板 1的基板11侧射出。

有机EL元件3除了设置间隔壁13和28以及光透射抑制层10和 20这点以外,能够利用与以往的有机EL元件同样的方法制造,以使 得有机EL基板2的阴极27与色变换基板1的红色像素14、绿色像素 15和蓝色像素16相对的方式配置有机EL基板2和色变换基板1并进 行贴合固定即可。

有机EL元件3为色(波长)变换方式的元件,通过具备有机EL 基板2,电发光的光的取出效率优异,进一步通过具备色变换基板1, 通过激发光发光的光的取出效率也优异。

本发明的有机EL元件中,作为其它实施方式,可以列举在图21 所示的有机EL元件3中,代替有机EL基板2设置有以往的有机EL 基板的结构。该有机EL元件为色(波长)变换方式的元件,通过与图 21所示的有机EL元件3同样地具备色变换基板1,通过激发光发光的 光的取出效率优异。

作为本发明的有机EL元件的又一个实施方式,可以列举在图21 所示的有机EL元件中,代替色变换基板1设置有以往的色变换基板的 结构。该有机EL元件在三色分涂方式、使用白色光源和彩色滤光片的 方式以及色(波长)变换方式中均能够应用,通过与图21所示的有机 EL元件3同样地具备有机EL基板2,电发光的光的取出效率优异。

图22是示意性地表示上述有机EL元件的另一个实施方式的截面 图。

在此所示的有机EL元件4为在共用的基板上一体地设置有有机 EL基板和色变换基板的结构。

有机EL元件4在基板21上设置有薄膜晶体管(TFT)22,在薄 膜晶体管22上设置有层间绝缘层23,薄膜晶体管22包括源极电极22a、 漏极电极22b、半导体层22c、栅极电极22d和栅极绝缘层22e。这些 结构与之前说明的有机EL基板2的情况同样。

此外,有机EL元件4在层间绝缘层23上立设有间隔壁48,在其 侧面48a和上表面48b设置有光透射抑制层40。间隔壁48与后述的有 机EL层46一起划分具备红色变换层142、绿色变换层152或光散射 层162的各像素。另外,光透射抑制层40也可以仅在间隔壁48的侧 面48a设置,在上表面48b不设置。

此外,有机EL元件4在层间绝缘层23和光透射抑制层40(间隔 壁48)上,以覆盖这些层的方式在整个面具备绝缘层29。绝缘层29 将光透射抑制层40与后述的阳极45、有机EL层46和阴极47电绝缘。 不过,在光透射抑制层40如利用之前说明的制造方法5形成的光透射 抑制层那样,由金属盐形成且为绝缘性的情况下,也可以不设置绝缘 层29。

此外,有机EL元件4,在层间绝缘层23和绝缘层29中,在源极 电极22a上的部位设置有接触孔24,设置在绝缘层29上的阳极(像素 电极、下部电极)45与源极电极22a通过该接触孔24电连接,在阳极 45上具备有机EL层46,在有机EL层46上具备阴极(上部电极)47。

进一步,有机EL元件4概略构成为:阳极45、有机EL层46和 阴极47的叠层结构在由间隔壁48划分出的区域内被密封层43密封, 在密封层43上,按每个由间隔壁48划分出的区域具备红色变换层142、 绿色变换层152和光散射层162。

有机EL元件4中的接触孔24和绝缘层29,与有机EL基板2的 情况同样。此外,阳极45、有机EL层46和阴极47,除了形成的区域 以外,与有机EL基板2中的阳极25、有机EL层26和阴极27同样。 此外,密封层43的材质与层间绝缘层23的材质相同,其厚度优选为 0.1~5μm。

有机EL元件4的间隔壁48除了如上述那样与有机EL层46一起 划分具备红色变换层142、绿色变换层152或光散射层162的各像素, 为此所需要的高度不同这点以外,与色变换基板1的间隔壁13或有机 EL基板2的间隔壁28同样。

间隔壁48的高度(相对于与层间绝缘层23的接触面正交的方向 的高度)没有特别限定,优选为比密封层43的厚度厚的高度,由此, 子像素间的混色的防止和向观察者侧的光的取出效率的提高变得显 著。

有机EL元件4的光透射抑制层40除了形成的间隔壁不同这点以 外,与色变换基板1的光透射抑制层10或有机EL基板2的光透射抑 制层20相同。光透射抑制层40通过使光反射或散射,来抑制隔着间 隔壁48的发光层间的光的透射。

有机EL元件4既可以与有机EL基板2的情况同样地在每个子像 素具备1个薄膜晶体管22,也可以在每个子像素具备多个薄膜晶体管 22。

有机EL元件4能够通过将之前说明的色变换基板1的制造方法和 有机EL基板2的制造方法组合而制造。例如,如以下所述。

首先,利用与参照图20A~图20F说明的方法同样的方法,进行 至阴极47的形成,制作相当于有机EL基板2的发光体基板。接着, 将该发光体基板的阳极45、有机EL层46和阴极47的叠层结构在由 间隔壁48划分出的区域内通过形成密封层43而密封。接着,进一步 在密封层43上,按每个由间隔壁48划分出的区域形成红色变换层142、 绿色变换层152和光散射层162,由此得到有机EL元件4。

密封层43能够与有机EL基板2的层间绝缘层23的情况同样地利 用溅射法、真空蒸镀法、旋涂法等或喷墨法等印刷法形成。

红色变换层142、绿色变换层152和光散射层162例如除了这些层 的形成部位不同这点以外,能够利用与参照图13A~17说明的色变换 基板1的方法同样的方法形成。

有机EL元件4与有机EL元件3同样为色(波长)变换方式的元 件,电发光的光(激发光)的取出效率优异,通过激发光发出的光的 取出效率也优异。进一步,有机EL元件4在以下那样的方面比有机 EL元件3优异。即,有机EL元件4由于光源与红色变换层142、绿 色变换层152和光散射层的距离短而射向这些层的光入射效率特别高。 此外,有机EL元件4由于是有机EL基板和色变换基板在共用的基板 上一体化的结构,所以能够实现轻量化和薄型化。此外,有机EL元件 4在其制造时例如不需要有机EL元件3中的有机EL基板2与色变换 基板1的贴合那样的贴合工序,因此,能够避免对位的不良等工序不 良,制造时的成品率高。

<太阳能电池>

本发明的太阳能电池具备上述的本发明的发光体基板。

图23是表示上述太阳能电池的一个实施方式的主要部分的概略 图。不过,使用本发明的发光体基板的太阳能电池并不限定于在此所 示的结构。

在此所示的太阳能电池7包括图10所示的色变换基板5和与色变 换基板5相对地配置的太阳能电池元件71。

色变换基板5以第二色变换层552与太阳S相对的方式设置。而 且,以成为光的入射面的表面71a与色变换基板5的基板11相对的方 式配置有太阳能电池元件71。不过,在此,为了对色变换基板5和太 阳能电池元件71的配置关系容易明白地进行说明,将它们分离地进行 表示。此外,仅对色变换基板5进行截面表示。

太阳能电池元件71与以往的太阳能电池(元件)相同。

在太阳能电池7中,入射色变换基板5的太阳光中的规定的波段 的光被变换为目标波段的光而从基板11侧射出后,该出射光从表面71a 入射太阳能电池元件71而发电。在此,作为色变换基板5,例示第一 色变换层542为将蓝色光变换为绿色光的绿色变换层、第二色变换层 552为将紫外光变换为蓝色光的蓝色变换层的结构。在该情况下,入射 色变换基板5的太阳光中的紫外光R1由第二色变换层(蓝色变换层) 552变换为蓝色光,该变换后的蓝色光和太阳光中的蓝色光R2由第一 色变换层(绿色变换层)542变换为绿色光R3,最终从色变换基板5 射出绿色光R3、黄色光R4、橙色光R5和红色光R6等与蓝色光相比波 长长的光,这些发电效率高的波段的光向太阳能电池元件(省略图示) 入射,由此能够构成发电效率高的太阳能电池。

太阳能电池7通过使用作为本发明的发光体基板的色变换基板5, 光的取出效率高。此外,因为被进行色(波长)变换而发电效率高的 波段的光高效率地向太阳能电池元件71射出,所以光的利用效率特别 高。此外,通过紫外光等波长短的光变换被为波长长的光,太阳能电 池元件71的劣化被抑制,其效果特别是在容易劣化的有机薄膜太阳能 电池和染料敏化太阳能电池中显著。此外,在发光体基板的间隔壁(间 隔壁13等),通过使光透射抑制层的密合性特别高,能够进一步提高 太阳能电池7的可靠性。

<显示装置>

本发明的显示装置具备上述的本发明的发光体基板。

图24是表示本发明的显示装置的一个实施方式的概略正面图。

在此所示的显示装置2000包括:有机EL基板2001;与有机EL 基板2001相对配置的色变换基板2002;设置在有机EL基板2001和 色变换基板2002相对的区域的像素部2003;向像素部2003供给驱动 信号的栅极信号侧驱动电路2004、数据信号侧驱动电路2005、信号配 线2006和电流供给线2007;与有机EL基板2001连接的柔性印刷电 路配线板(FPC)2008;和外部驱动电路2009。

显示装置2000能够为能够将像素部2003等弯曲成曲面状的柔性 显示装置。

作为有机EL基板2001,能够使用上述的本发明的有机EL基板。 有机EL基板2001为了驱动包括阳极、有机EL层和阴极的发光部而 经FPC2008与包括扫描线电极电路、数据信号电极电路和电源电路等 的外部驱动电路2009电连接。在本实施方式的情况下,TFT等开关电 路配置在像素部2003内,在TFT等连接的数据线、栅极线等配线分别 连接有用于驱动发光部的数据信号侧驱动电路2005和栅极信号侧驱动 电路2004,在这些驱动电路经信号配线2006连接有外部驱动电路 2009。在像素部2003内,配置有多个栅极线和多个数据线,在栅极线 与数据线的交差部配置有TFT。

此外,作为色变换基板2002,能够使用上述的本发明的色变换基 板。

图25是表示上述显示装置中的1个像素(子像素)的等效电路的 电路图。

发光部通过电压驱动数字灰度等级方式进行驱动,按每个像素配 置有开关用TFT和驱动用TFT这2个TFT,驱动用TFT与发光部的阳 极通过接触孔电连接。此外,在一个像素内以与驱动用TFT的栅极电 极连接的方式配置有用于使驱动用TFT的栅极电位成为恒定电位的电 容器。但是,在本实施方式中,并不限定于此,驱动方式既可以为上 述的电压驱动数字灰度等级方式,也可以为电流驱动模拟灰度等级方 式。此外,TFT的数量也没有特别限定,既可以如上述那样通过2个 TFT驱动发光部,也可以为防止TFT的特性(迁移率、阈值电压)的 偏差而使用在像素内内置有补偿电路的2个以上TFT来驱动发光部。

显示装置2000的有机EL基板2001和色变换基板2002的至少一 个基板为本发明的发光体基板,上述发光体基板的光的取出效率高, 由此,消耗电力低。

<照明装置>

本发明的照明装置包括上述的本发明的发光体基板。

图26是表示本发明的照明装置的一个实施方式的概略立体图。在 此所示的照明装置为照明架。

在此所示的照明架1290包括照明部1291、台架1292、电源开关 1293和电源线1294等,进一步,在照明部1291具备上述的本发明的 发光体基板。

照明架1290具备上述发光体基板,由此,光的取出效率高,消耗 电力低。此外,在上述发光体基板的间隔壁,通过使光透射抑制层的 密合性特别高,可靠性进一步提高。

作为优选的照明部1291,能够例示具有图27所示的发光元件的照 明部。图27是示意性地表示上述照明装置中的发光元件的一个实施方 式的截面图。

在此所示的发光元件600在基板上21上具备光源69,进一步,在 基板21上立设有间隔壁68,在其侧面68a和上表面68b具备光透射抑 制层60。间隔壁68对光源69进行划分。另外,光透射抑制层60也可 以仅在间隔壁68的侧面68a设置,在上表面68b不设置。在发光元件 600中,由基板上21、光源69、间隔壁68和光透射抑制层60构成发 光体基板6。

此外,发光元件600在与光源69相对、从光源69发出的光入射 的位置具备色变换层642,色变换层642的周缘部与间隔壁68的侧面 68a上的光透射抑制层60密合地配置。不过,在此,为了对光源69和 色变换层642的配置关系容易明白地进行说明,将它们分离地进行表 示。

此外,发光元件600在色变换层642的与光源69相反的一侧的表 面具备密封层63,密封层63的光源69侧的表面与色变换层642的上 述表面密合,进一步,密封层63的上述表面的周缘部附近与间隔壁68 的上表面68b上的光透射抑制层60密合地配置。

在发光元件600中,来自光源69的出射光R61的一部分由色变换 层642变换为不同的光R62,由该变换光R62和未变换的出射光R61进 一步生成不同的光R63,最终射出该生成光R63

光源69没有特别限定,例如既可以为阳极、有机EL层和阴极的 叠层结构体,也可以为阳极、无机EL层和阴极的叠层结构体。

色变换层642除了至少含有产生对应的光的发光物质、发光物质 有可能不同这点以外,与色变换基板1的红色变换层142等相同。

色变换层642的种类根据来自光源69的光的波长适当地调节即 可。

作为优选的发光元件600,能够例示光源69为蓝色光源且色变换 层642为将蓝色光变换为黄色光的黄色变换层的结构。在这样的发光 元件600中,来自光源69的蓝色光(出射光)R61的一部分被色变换 层(黄色变换层)642变换为黄色光(变换光)R62,由该变换后的黄 色光R62和未变换的蓝色光R61生成白色光(生成光)R63,最终射出该 白色光R63。作为这样的情况下的色变换层642的发光物质,使用吸收 蓝色光而产生黄色光的黄色发光物质即可。

基板21和密封层63与上述的有机EL元件4中的基板21和密封 层43相同。

另外,密封层63也可以为由与基板21同样的材质构成的基板(对 置基板)。

间隔壁68和光透射抑制层60分别与上述发光体基板中的间隔壁 和光透射抑制层(例如,间隔壁13和光透射抑制层10)相同,光透射 抑制层60通过使光反射或散射,来抑制隔着间隔壁68的发光层间的 光的透射。

在此,作为发光元件600,例示了仅具有1个由间隔壁68划分出 的区域的例子,不过发光元件600也可以具有2个以上的由间隔壁68 划分出的区域,在具有2个以上的区域的结构中,色变换层既可以在 所有的上述区域相同,也可以在所有的上述区域不同,也可以仅在一 部分上述区域相同。

发光元件600例如能够通过以下方式制造:利用之前说明的色变 换基板1的制造方法,进行至光透射抑制层60的形成,按公知的方法 对所得到的基板形成光源69,制造发光体基板6后,将色变换层642 和密封层63的叠层物与贴合在发光体基板6上。

<电子设备>

本发明的电子设备具备上述的本发明的发光体基板。

图28是本发明的电子设备的一个实施方式的概略正面图。在此所 示的电子设备为电视接收装置。

在此所示的电视接收装置1220包括显示部1221、扬声器1222、 框架1223和台架1224等,进一步,在显示部1221具备上述的本发明 的发光体基板。

电视接收装置1220具备上述发光体基板,由此,光的取出效率高, 消耗电力低,能够进行高精细的显示。此外,在上述发光体基板的间 隔壁,通过使光透射抑制层的密合性特别高,可靠性进一步变高。

图29是表示本发明的电子设备的一个实施方式的概略正面图。在 此所示的电子设备为便携式游戏机。

在此所示的便携式游戏机1230包括操作按钮1231、红外端口 1232、LED灯1233、显示部1234以及壳体1235等,进一步,在显示 部1234具备上述的本发明的发光体基板。

便携式游戏机1230具备上述发光体基板,由此,光的取出效率高, 消耗电力低,能够进行高精细的显示。此外,在上述发光体基板的间 隔壁,通过使光透射抑制层的密合性特别高,可靠性进一步变高。

图30是表示本发明的电子设备的一个实施方式的概略立体图。在 此所示的电子设备为笔记本电脑。

在此所示的笔记本电脑1240包括显示部1241、键盘1242、定位 设备1243、电源开关1244、摄像机1245、外部连接端口1246和壳体 1247等,进一步,在显示部1241具备上述的本发明的发光体基板。

笔记本电脑1240具备上述发光体基板,由此,光的取出效率高, 消耗电力低,能够进行高精细的显示。此外,在上述发光体基板的间 隔壁,通过使光透射抑制层的密合性特别高,可靠性进一步变高。

图31是表示本发明的电子设备的一个实施方式的概略立体图。在 此所示的电子设备为智能手机(平板终端)。

在此所示的智能手机1210包括声音输入部1211、声音输出部 1212、操作开关1213、显示部1214、触摸面板1215和壳体1216等, 进一步,在显示部1214具备上述的本发明的发光体基板。

智能手机1210具备上述发光体基板,由此,光的取出效率高,消 耗电力低,能够进行高精细的显示。此外,在上述发光体基板的间隔 壁,通过使光透射抑制层的密合性特别高,可靠性进一步变高。

图32是表示本发明的电子设备的一个实施方式的概略立体图。在 此所示的电子设备为腕表型显示器(可穿戴式计算机)。

在此所示的腕表型显示器1250包括电源开关1251、显示部1252 和固定带1253等,进一步,在显示部1252具备上述的本发明的发光 体基板。

腕表型显示器1250具备上述发光体基板,由此,光的取出效率高, 消耗电力低,能够进行高精细的显示。此外,在上述发光体基板的间 隔壁,通过使光透射抑制层的密合性特别高,可靠性进一步变高。

图33是表示本发明的电子设备的一个实施方式的概略立体图。在 此所示的电子设备为头戴式显示器(可穿戴式计算机)。

在此所示的头戴式显示器1260包括电源开关1261、显示部1262、 固定带1263和框架1264等,进一步,在显示部1262具备上述的本发 明的发光体基板。

头戴式显示器1260通过具备上述发光体基板,光的取出效率高, 消耗电力低,能够进行高精细的显示。此外,在上述发光体基板的间 隔壁,通过使光透射抑制层的密合性特别高,可靠性进一步变高。

实施例

以下,通过具体的实施例对本发明进行更详细的说明。不过,本 发明完全不限定于以下所示的实施例。

<具备光透射抑制层的基板的制造和评价>

[实验例1]

按照制造方法1,在基板上省略黑矩阵的形成,形成光透射抑制层。 具体而言,如以下所述。

(间隔壁形成用组合物的制备)

使作为具有羧基的丙烯酸单体的邻苯二甲酸单羟基丙烯酸乙酯 (由上述式(M)-1表示的化合物)溶解在丙二醇-1-单甲基醚-2-乙 酸酯(PGMEA)中使得成为75质量%的浓度。进一步,在溶液中以相 对于上述丙烯酸酯为4摩尔%的量添加作为聚合引发剂的1-羟基环己 基苯基酮,在室温下充分搅拌,制备间隔壁形成用组合物(固化性组 合物)。

(图案的形成)

通过利用旋涂法(2000rpm)将所得到的间隔壁形成用组合物涂敷 于玻璃基板(尺寸:25mm×25mm、厚度:0.7mm)上,形成涂膜。

接着,对所得到的涂膜,在氮气气氛下,隔着具有1cm×1cm的开 口部的光掩模,以800mJ/cm2照射以i线为中心的紫外线,使上述涂膜 的曝光部固化。进一步,通过将具备该固化物的玻璃基板浸渍于2-丙 醇,使未曝光部的涂膜溶解而显影,形成相当于间隔壁的图案。所形 成的图案的厚度为5.6μm。

(光透射抑制层的形成)

将形成有图案的上述玻璃基板在室温下浸渍于浓度为1mmol/L的 氢氧化钠水溶液1分钟,之后提出而水洗后,进一步在室温下浸渍于 浓度为50mmol/L的硝酸银水溶液5分钟。

接着,将玻璃基板提出后,滴下纯水,以纯水覆盖玻璃基板的上 表面(形成有图案的面)。然后,在该状态的基板上,从形成有图案的 一侧照射以315nm为中心波长的紫外线(辐射照度206mW/cm2)3小 时。对照射后的玻璃基板进行目视观察后,仅在形成有图案的区域确 认到银色的金属光泽,能够确认形成了光透射抑制层。

(光透射抑制能力的评价)

使用紫外可见分光光度计(日本分光株式会社制造),对叠层有图 案和光透射抑制层的部位的玻璃基板测定光透射率和光反射率,评价 光透射抑制能力。此时,光从光透射抑制层侧向光透射抑制层、图案 和玻璃基板的叠层方向照射。将光透射率的测定结果表示在图34中, 将光反射率的测定结果表示在图35中。另外,在图34和35均还一并 表示形成光透射抑制层之前的、对叠层有上述图案的部位的玻璃基板 的光透射率和光反射率的测定结果。

由图34可知,仅通过形成上述图案,光透射率就变高,例如在 400~760nm的可见光区域为90%左右。与此相对,在叠层有图案和光 透射抑制层的情况下光透射率低,例如在400~760nm的可见光区域为 10%以下。这样,能够确认:通过具备由钠盐(-C(=O)-O-Na+)形 成银盐(-C(=O)-O-Ag+)、进一步由该银盐使银析出而形成的光透 射抑制层,光透射抑制能力变高。

此外,由图35可知,相对于仅通过形成上述图案光反射率变低, 在叠层有图案和光透射抑制层的情况下光反射率变高,例如在400~ 760nm的可见光区域为40%以上。这样,能够证实:通过具备由钠盐 (-C(=O)-O-Na+)形成银盐(-C(=O)-O-Ag+)、进一步由该银盐 使银析出而形成的光透射抑制层,光反射能变高,光透射抑制能力变 高。

[实验例2]

将在正型光抗蚀剂(JSR株式会社制造)中加入8体积%的平均粒 径200nm的氧化钛颗粒、并充分搅拌使其分散得到的组合物涂敷于玻 璃基板(尺寸:25mm×25mm、厚度:0.7mm)上,利用旋涂法(2000rpm) 形成涂膜。然后利用通常的方法,以成为与实验例1的情况同样的形 状的方式形成图案,形成含有氧化钛的图案。所形成的图案的厚度为 4μm,与实验例1的光透射抑制层为同等厚度。

然后,对形成有该图案的基板,与实验例1同样地测定光透射率 和光反射率,评价光透射抑制能力。将光透射率的测定结果表示在图 36中,将光反射率的测定结果表示在图37中。另外,在图36和37 均还一并表示实验例1的光透射率和光反射率的测定结果。

从图36能够确认:就光透射率而言,在400~760nm的可见光区 域,实验例1比实验例2低,光透射抑制能力高。这意味着:例如在 作为能够实现高精细且高开口率的元件,制作间隔壁的宽度为5μm左 右的发光体基板时,应用实验例1的图案和光透射抑制层的叠层结构 与应用实验例2的图案的情况相比,在向观察者侧的光的取出效率高、 消耗电力低这方面有利。

此外,从图37可知,就光反射率而言,在400~500nm的蓝色光 区域,实验例1比实验例2低,在500~760nm的绿色光、红色光区域, 实验例1比实验例2高。这意味着:关于划分红色变换层和绿色变换 层的间隔壁,通过采用实验例1的图案和光透射抑制层的叠层结构, 在观察者侧的光的取出效率高、消耗电力低这方面有利。

<发光体基板的制造>

根据制造方法1制造了色变换基板。具体而言,如以下所述。

[实施例1]

(黑矩阵的形成)

作为基板,在将厚度为0.7mm的5英寸的玻璃基板进行水洗后, 依次进行10分钟的纯水超声清洗、10分钟的丙酮超声清洗、5分钟的 2-丙醇蒸气清洗,在100℃使基板干燥1小时。

接着,作为黑矩阵形成用组合物将BK抗蚀剂(东京应化工业株 式会社制造)利用旋涂法涂敷在清洗完成的上述基板上,在70℃进行 15分钟的预烘焙,形成膜厚1μm的涂膜。在该涂膜上,设置用于形成 目标图案的光掩模(像素间距57μm、线宽度6μm、子像素尺寸 13μm×51μm),以曝光量100mJ/cm2照射i线,将涂膜曝光。接着,使 用炭酸钠水溶液作为显影液进行显影,使用纯水进行冲洗处理,由此 形成膜厚1μm的像素图案状的黑矩阵。

(间隔壁的形成)

接着,使用与实验例1中使用的间隔壁形成用组合物相同的间隔 壁形成用组合物形成间隔壁。

即,首先,使作为具有羧基的丙烯酸单体的邻苯二甲酸单羟基丙 烯酸乙酯(由上述式(M)-1表示的化合物)溶解在丙二醇-1-单甲基 醚-2-乙酸酯(PGMEA)中使得成为75质量%的浓度。进一步,在该 溶液中以相对于上述丙烯酸酯为4摩尔%的量添加作为聚合引发剂的 1-羟基环己基苯基酮,在室温下充分搅拌,制备间隔壁形成用组合物 (固化性组合物)。

通过利用旋涂法(2000rpm)将所得到的间隔壁形成用组合物涂敷 于形成有黑矩阵的上述玻璃基板上,形成涂膜。

接着,对所得到的涂膜,在氮气气氛下,隔着与黑矩阵的形成中 使用的光掩模相同的光掩模,以800mJ/cm2从形成有该涂膜的一侧照 射以i线为中心的紫外线,使上述涂膜的曝光部固化。进一步,通过将 具备该固化物的玻璃基板浸渍于2-丙醇,使未曝光部的涂膜溶解而显 影,形成间隔壁。使用电子显微镜观察所形成的间隔壁的截面(与基 板表面正交的方向的截面)形状,确认到高度为5.5μm的梯形状。此 时,从基板表面至间隔壁的上表面为止的高度还包括黑矩阵,为6.5μm。

(光透射抑制层的形成)

将形成有间隔壁的上述玻璃基板在室温下浸渍于浓度为1mmol/L 的氢氧化钠水溶液1分钟,之后提出而水洗后,进一步在室温下浸渍 于浓度为50mmol/L的硝酸银水溶液5分钟。

接着,将玻璃基板提出后,滴下纯水,以纯水覆盖玻璃基板的上 表面(形成有间隔壁的面)。然后,在该状态的基板上,从形成有间隔 壁的一侧照射以315nm为中心波长的紫外线(辐射照度206mW/cm2) 3小时,由此,将来自硝酸银的银离子还原,在间隔壁的表面(侧面和 上表面)形成由银构成的光透射抑制层。

(彩色滤光片的形成)

接着,在由上述间隔壁划分出的各子像素区域,通过利用已有的 光刻法进行图案化而形成红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片。这 些彩色滤光片的厚度均为2μm。

(绿色变换层的形成)

按下述顺序在绿色滤光片上形成绿色变换层。

首先,将由下述式(1a)-1表示的化合物(长濑化成工业株式会 社制造“Denacol(デナコール)DA-314”,以下简称为“化合物(1a) -1”)、由下述式(1a)-2表示的化合物(东亚合成株式会社制造“Aronix (アロニックス)M-215”,以下简称为“化合物(1a)-2”)和由下述 式(1a)-3表示的化合物(东亚合成株式会社制造“Aronix(アロニ ックス)M-5700”,以下简称为“化合物(1a)-3”)按化合物(1a) -1:化合物(1a)-2:化合物(1a)-3=4:2:1(质量比)的比例混合,在 其中以相对于化合物(1a)-1、化合物(1a)-2和化合物(1a)-3的 总量成为60质量%的量添加丙二醇-1-单甲基醚-2-乙酸酯(PGMEA) 作为溶剂进行稀释。进一步向该稀释液中,以相对于化合物(1a)-1、 化合物(1a)-2和化合物(1a)-3的总量成为1质量%的量添加香豆 素6(绿色发光物质)作为发光物质,以相对于上述稀释液中的丙烯酰 基(CH2=CHCO-)的总量成为4摩尔%的量添加1-羟苯基丁酮作为聚 合引发剂,施加超声波使其溶解,得到溶液(绿色变换层形成用组合 物、固化性组合物)。

接着,利用旋涂法将所得到的溶液涂敷在形成有绿色滤光片等的 上述玻璃基板上,形成涂膜。

接着,对所得到的涂膜,在氮气气氛下,隔着以仅在绿色滤光片 上照射光的方式进行了图案化的光掩模,以600mJ/cm2照射平行光的i 线,使上述涂膜固化。进一步,将具备该固化物的玻璃基板浸渍于2- 丙醇,使未曝光部的涂膜溶解,从而显影,形成图案。然后,将形成 有该图案的玻璃基板在90℃的热板上进行加热,除去残存的溶剂,由 此形成绿色变换层。所得到的绿色变换层的厚度为4μm。

(红色变换层的形成)

按下述步骤在红色滤光片上形成红色变换层。

首先,作为发光物质,代替以相对于化合物(1a)-1、化合物(1a) -2和化合物(1a)-3的总量成为1质量%的量添加香豆素6,而以相 对于上述化合物的总量成为1.5质量%的量添加将路玛近红305(红色 发光物质),并进一步以相对于上述化合物的总量成为0.5质量%的量 添加将香豆素6,除此以外,利用与上述的绿色变换层的情况同样的方 法制备溶液(红色变换层形成用组合物、固化性组合物)。

接着,将与绿色变换层的情况同样地得到的溶液涂敷于形成有红 色滤光片等的上述玻璃基板上,利用旋涂法形成涂膜。

接着,对所得到的涂膜,在氮气气氛下,隔着以仅在红色滤光片 上照射光的方式进行了图案化的光掩模,以600mJ/cm2照射平行光的i 线,使上述涂膜固化。进一步,与绿色转换层的情况同样地进行显影 和干燥,形成红色变换层。所得到的红色变换层的厚度为4μm。

(光散射层的形成)

按下述步骤在蓝色滤光片上形成光散射层。

首先,作为光散射颗粒,将平均粒径200nm的氧化钛加入作为粘 合剂树脂的环氧树脂(日本化药株式会社制造“SU-8”),利用自动研 钵充分混合,之后使用分散搅拌装置(谱莱密克司公司(PRIMIX Corporation)制造“FILMIX(フィルミックス)(注册商标)40-40型”), 将其搅拌15分钟,由此制备光散射层形成用组合物。

接着,将与绿色变换层的情况同样地得到的溶液涂敷于形成有蓝 色滤光片等的上述玻璃基板上,利用旋涂法形成涂膜。

接着,对所得到的涂膜,在氮气气氛下,隔着以仅在蓝色滤光片 上照射光的方式进行了图案化的光掩模,以600mJ/cm2照射平行光的i 线,使上述涂膜固化。进一步,将具备该固化物的玻璃基板浸渍于 PGMEA,使未曝光部的涂膜溶解,从而显影,形成图案。然后,将形 成有该图案的玻璃基板在90℃的热板上进行加热,除去残存的溶剂, 由此形成光散射层(蓝色光散射层)。所得到的光散射层的厚度为4μm。

根据以上说明,作为发光体基板得到色变换基板。

<发光体基板的制造>

[比较例1]

与实施例1同样地,在玻璃基板上形成黑矩阵。

接着,代替上述间隔壁形成用组合物,使用在正型光抗蚀剂(JSR 株式会社制)中加入8体积%的平均粒径200nm的氧化钛颗粒,进行 充分搅拌而使其分散后的组合物,除这点以外利用与实施例1同样的 方法形成含有氧化钛颗粒、具有光透射抑制能力的间隔壁,该间隔壁 为高度5.5μm的梯形状。

之后,对形成有该间隔壁的玻璃基板,利用与实施例1同样的方 法,形成厚度为2μm的红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片,进一 步形成厚度为4μm的绿色变换层、红色变换层和光散射层,作为发光 体基板得到色变换基板。

<发光体基板的评价>

对实施例1和比较例1的色变换基板,从形成有发光层(红色变 换层、绿色变换层和光散射层)的一侧以照射面积约1cm2、照度20W/m2的条件照射峰波长450nm(半值宽度40nm)的蓝色光,测定向玻璃基 板侧(观察者侧)透射后的光的光谱强度,由此评价色变换基板的光 的取出效率。

其结果,在400~760nm的可见光区域,实施例1的色变换基板与 比较例1的色变换基板相比光谱强度的积分值为高3倍的值,光的取 出效率显著变高。这样,能够确认实施例1的色变换基板与比较例1 的色变换基板相比间隔壁的光透射抑制能力高。

<发光体基板的制造>

[实施例2]

利用参照图20A~图20F说明的方法制造了有机EL基板。具体而 言,如以下所述。

(薄膜晶体管和层间绝缘层的形成)

作为基板,利用已有的半导体工艺在厚度为0.7mm的5英寸的玻 璃基板形成半导体层由多结晶硅构成的薄膜晶体管,进一步,在薄膜 晶体管上形成由氮化硅构成的层间绝缘层。

(间隔壁的形成)

接着,在层间绝缘层上,使用与实施例1中使用的间隔壁组合物 相同的间隔壁形成用组合物形成间隔壁。

即,首先,使作为具有羧基的丙烯酸单体的邻苯二甲酸单羟基丙 烯酸乙酯(由上述式(M)-1表示的化合物)溶解在丙二醇-1-单甲基 醚-2-乙酸酯(PGMEA)中使得成为25质量%的浓度。进一步,在该 溶液中以相对于上述丙烯酸酯成为4摩尔%的量添加作为聚合引发剂 的1-羟基环己基苯基酮,在室温下充分搅拌,制备间隔壁形成用组合 物(固化性组合物)。

通过利用旋涂法(2000rpm)将所得到的间隔壁形成用组合物涂敷 于形成有层间绝缘层的上述玻璃基板上,形成涂膜。

接着,对所得到的涂膜,在氮气气氛下,隔着与实施例1中黑矩 阵的形成中使用的光掩模相同的光掩模,以800mJ/cm2从形成有间隔 壁形成用组合物的涂膜的一侧照射以i线为中心的紫外线,使上述涂膜 的曝光部固化。进一步,通过将具备该固化物的玻璃基板浸渍于2-丙 醇,使未曝光部的涂膜溶解而显影,形成间隔壁。使用电子显微镜观 察所形成的间隔壁的截面(与基板表面正交的方向的截面)形状,确 认到高度为500nm的梯形状。

(光透射抑制层的形成)

将形成有间隔壁的上述玻璃基板在室温下浸渍于浓度为1mmol/L 的氢氧化钠水溶液1分钟,之后提出而水洗后,进一步在室温下浸渍 于浓度为50mmol/L的硝酸银水溶液5分钟。

接着,在所形成的间隔壁,形成与实施例1的情况同样的光透射 抑制层。

即,首先,将形成有间隔壁的上述玻璃基板在室温下浸渍于浓度 为1mmol/L的氢氧化钠水溶液1分钟,之后提出而水洗后,进一步在 室温下浸渍于浓度为50mmol/L的硝酸银水溶液5分钟。将玻璃基板提 出后,滴下纯水,以纯水覆盖玻璃基板的上表面(形成有间隔壁的面)。 然后,在该状态的基板上,从形成有间隔壁的一侧照射以315nm为中 心波长的紫外线(辐射照度206mW/cm2)3小时,由此,在间隔壁的 表面(侧面和上表面)形成由银构成的光透射抑制层。

(绝缘层的形成)

在所形成的光透射抑制层和层间绝缘层上,以覆盖这些层的方式 形成绝缘层。

具体而言,利用溅射法形成与层间绝缘层同样由氮化硅构成的绝 缘层。进一步,利用光刻法,在源极电极上的层间绝缘层和绝缘层形 成接触孔。

(阳极的形成)

在绝缘层上,作为有机EL的反射电极,以膜厚成为100nm的方 式利用真空蒸镀法使银成膜,在该膜上,作为透明电极,以膜厚成为 20nm的方式利用溅射法使IZO成膜。然后,利用光刻法,以阳极(像 素电极)仅留在由间隔壁划分出的区域的方式形成图案,通过接触孔 与晶体管的源极电极电连接。

(有机EL层的形成)

将形成至阳极的基板固定在串联式(in-line)加热蒸镀装置内的基 板保持部件,减压至1×10-4Pa以下的压力,以表3所示的材料和膜厚 依次形成空穴注入层、空穴输送层、蓝色发光层、空穴阻挡层、电子 输送层和电子注入层,作为有机EL层。

[表3]

(阴极的形成)

利用真空蒸镀法,隔着阴影掩模在有机EL层的表面共蒸镀镁和 银,形成厚度1nm的镁银层,进一步,在该层上形成厚度19nm的银 层,形成阴极(半透明电极)。

通过以上步骤,作为发光体基板得到有机EL基板。

[比较例2]

除了不形成间隔壁、光透射抑制层和绝缘层这点以外,利用与实 施例2同样的方法,作为发光体基板制作了有机EL基板。

<发光体基板的评价>

在实施例2和比较例2的有机EL基板均流动10mA/cm2的电流, 测定以蓝色发光时的形成有阴极的一侧的垂直方向的亮度。

其结果,实施例2的有机EL基板相对于比较例2的有机EL基板 显示高3倍左右的亮度。即,实施例2的有机EL基板通过具备间隔壁 和光透射抑制层,向与有机EL基板平行的方向发射的光向,被向与基 板垂直的方向反射导光,因此,能够确认垂直方向的亮度得到提高。

<有机EL元件的制造>

[实施例3]

将在实施例1中得到的色变换基板和在实施例2中得到的有机EL 基板,以有机EL基板的阴极与色变换基板的红色像素、绿色像素和蓝 色像素相对的方式配置,在氮气气氛下进行贴合,作为有机EL元件。

[比较例3]

将在比较例1中得到的色变换基板与在比较例2中得到的有机EL 基板,利用与实施例3同样的方法贴合,作为有机EL元件。

<有机EL元件的评价>

对实施例3和比较例3的有机EL元件,将以200cd/m2的亮度进 行白显示时的消耗电力进行比较,结果,实施例3的有机EL元件相对 于比较例3的有机EL元件为五分之一左右的消耗电力。即,在实施例 3的有机EL元件中,有机EL基板和色变换基板具备间隔壁和光透射 抑制层,因此,在有机EL基板和色变换基板中,向与基板平行的方向 发射的光,被向与基板垂直的方向反射导光,因此,能够降低用于达 到规定的亮度的消耗电力。

<发光体基板的制造>

[实施例4]

(黑矩阵的形成)

利用与实施例1同样的方法在基板上形成了黑矩阵。

(间隔壁的形成)

按以下步骤形成与图3的间隔壁相同的间隔壁。

即,利用旋涂法(4000rpm)在形成有黑矩阵的玻璃基板的表面涂 敷在环氧树脂中分散含有导电性碳的负型抗蚀剂组合物(日本化药株 式会社制造“SU-8”),形成涂膜。

接着,在该涂膜上,设置光掩模(像素间距57μm、线宽度6μm、 子像素尺寸13μm×51μm),以曝光量600mJ/cm2照射i线,使涂膜曝光 而固化。进一步,将具备该固化物的玻璃基板浸渍于PGMEA,使未曝 光部的涂膜溶解,由此进行显影,形成膜厚为2μm、上述截面为上边 10μm、下边8μm的倒梯形状的第一部位的图案。

接着,在玻璃基板的第一部位的图案形成面,同样使用上述组合 物形成涂膜后,在该涂膜上设置相同的光掩模,以曝光量500mJ/cm2照射i线,使涂膜曝光而固化。之后,利用与第一部位的图案的情况同 样的方法进行显影,在第一部位的图案上形成膜厚为2μm、上述截面 为上边8μm、下边6μm的倒梯形状的第二部位的图案。

接着,在玻璃基板的第一部位和第二部位的图案形成面,同样使 用上述组合物形成涂膜后,在该涂膜上设置相同的光掩模,以曝光量 400mJ/cm2照射i线,使涂膜曝光而固化。之后,利用与第一部位的图 案的情况同样的方法进行显影,在第二部位的图案上形成膜厚为2μm、 上述截面为上边6μm、下边4μm的倒梯形状的第三部位的图案。

接着,在玻璃基板的第一部位、第二部位和第三部位的图案形成 面,同样使用上述组合物形成涂膜后,在该涂膜上设置相同的光掩模, 以曝光量300mJ/cm2照射i线,使涂膜曝光而固化。之后,利用与第一 部位的图案的情况同样的方法进行显影,在第三部位的图案上形成膜 厚为2μm、上述截面为上边4μm、下边2μm的倒梯形状的第四部位的 图案。

通过以上步骤,形成与图3所示的间隔壁相同的间隔壁。

(光透射抑制层的形成)

利用制造方法4的方法、即电解镀层法,在间隔壁的表面形成由 银构成的光透射抑制层。

(彩色滤光片、绿色变换层、红色变换层和光散射层的形成)

之后,除了使用上述得到的具备黑矩阵、间隔壁和光透射抑制层 的玻璃基板这点以外,利用与实施例1同样的方法,形成彩色滤光片、 绿色变换层、红色变换层和光散射层,作为发光体基板得到色变换基 板。

[实施例5]

按照制造方法6制造了色变换基板。具体而言,如以下所述。

(黑矩阵的形成)

作为光掩模,代替“像素间距57μm、线宽度6μm、子像素尺寸 13μm×51μm”的光掩模,使用“像素间距32μm、线宽度3μm、子像素 尺寸8μm×29μm”的光掩模,除此以外,利用与实施例1同样的方法, 在基板上形成膜厚1μm的像素图案状的黑矩阵。使用扫描型电子显微 镜(ScanningElectronMicroscope;SEM)观察所得到的黑矩阵的截面, 确认在该黑矩阵形成有与光掩模的设计值大致相同的线宽度的图案。

(高的高宽比的间隔壁的形成)

将含有聚酰亚胺的间隔壁形成用组合物(东丽株式会社制造 “LT-1000”,正型抗蚀剂组合物)涂敷在形成有黑矩阵的玻璃基板上, 利用旋涂法形成涂膜。

接着,从没有形成黑矩阵的一侧利用i线对设置有涂膜的基板进行 曝光(背面曝光),使用四甲基氢氧化铵(TMAH)水溶液,使被曝光 后的部位溶解而显影,进行图案化,由此形成间隔壁。

使用SEM观察所得到的间隔壁的截面,确认该间隔壁的上述截面 的形状为大致矩形状,高度为约6μm,以高的高宽比(高宽比为约2) 高精细地进行了形成。

(光透射抑制层的形成)

通过将形成有间隔壁的上述玻璃基板浸渍于浓度为1mmol/L的氢 氧化钾水溶液,使间隔壁中的聚酰亚胺水解,生成聚酰胺酸,形成具 有羧基的间隔壁。

接着,使用形成有该间隔壁的玻璃基板,利用与实施例1同样的 方法,在间隔壁的表面形成由银构成的光透射抑制层。

(彩色滤光片、绿色变换层、红色变换层和光散射层的形成)

之后,除了使用上述得到的具备黑矩阵、间隔壁和光透射抑制层 的玻璃基板这点以外,利用与实施例1同样的方法形成彩色滤光片、 绿色变换层、红色变换层和光散射层,作为发光体基板得到色变换基 板。

产业上的可利用性

本发明能够应用于发光体基板和有机EL元件。

符号说明

1、5:色变换基板

10:光透射抑制层

101:光透射抑制层的金属或金属盐

11:基板

11a:基板的表面

12:黑矩阵

13:间隔壁

13a:间隔壁的侧面

13b:间隔壁的上表面

13c:间隔壁的下表面

13’:用于形成间隔壁13的涂膜

14:红色像素

141:红色滤光片

142:红色变换层

15:绿色像素

151:绿色滤光片

152:绿色变换层

16:蓝色像素

161:蓝色滤光片

162:光散射层

542:第一色变换层

552:第二色变换层

90:含有金属或金属的离子的水性介质

91:非电解镀液

92:电解镀液

93:含有能够形成难溶于水的金属盐的阴离子的水溶液

W1:间隔壁的宽度

2:有机EL基板

20:光透射抑制层

21:基板

22:薄膜晶体管

22a:源极电极

22b:漏极电极

22c:半导体层

22d:栅极电极

22e:栅极绝缘层

23:层间绝缘层

24:接触孔

25:阳极

26:有机EL层

27:阴极

28:间隔壁

29:绝缘层

3、4:有机EL元件

40:光透射抑制层

43:密封层

45:阳极

46:有机EL层

47:阴极

48:间隔壁

48a:间隔壁的侧面

48b:间隔壁的上表面

7:太阳能电池

71:太阳能电池元件

71a:太阳能电池元件的表面

6:发光体基板

600:发光元件

60:光透射抑制层

63:密封层

642:色变换层

68:间隔壁

68a:间隔壁的侧面

68b:间隔壁的上表面

69:光源

1210:智能手机(平板终端)

1214:显示部

1220:电视接收装置

1221:显示部

便携式游戏机1230

1234:显示部

1240:笔记本电脑

1241:显示部

1250:腕表型显示器

1252:显示部

1260:头戴式显示器

1262:显示部

1290:照明架

1291:照明部

2000:显示装置

2001:有机EL基板

2002:色变换基板

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