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熒光體基板、顯示裝置和電子設(shè)備的制作方法

文檔序號:7251608閱讀:382來源:國知局
熒光體基板、顯示裝置和電子設(shè)備的制作方法
【專利摘要】熒光體基板(10)包括:基板(1);設(shè)置在上述基板(1)上,通過入射的激發(fā)光(L1)產(chǎn)生熒光(L2)的熒光體層(3R、3G、3B);和包圍上述熒光體層(3R、3G、3B)的側(cè)面的分隔壁(7),上述分隔壁(7)的至少與上述熒光體層(3R、3G、3B)接觸的部分具有光散射性。
【專利說明】熒光體基板、顯示裝置和電子設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及熒光體基板、顯示裝置和電子設(shè)備。
[0002]本申請基于2011年8月5日在日本申請的特愿2011-171767號主張優(yōu)先權(quán),在此援引其內(nèi)容。
【背景技術(shù)】
[0003]近年來,對于電視機、個人電腦、信息終端設(shè)備等所搭載的顯示器的高性能化的需求高漲,顯像管顯示器、液晶顯示器、等離子體顯示器(PDP)、有機EL顯示器等各種各樣的顯示裝置的研究開發(fā)不斷發(fā)展。其中,液晶顯示器由于薄而輕,因此占據(jù)了現(xiàn)在顯示器市場的主流,但是液晶顯示器與現(xiàn)有的顯像管顯示器相比,視野角較窄,從傾斜方向觀察時的圖像辨認性較差。
[0004]作為液晶顯示裝置改善視野角特性的方法,公開了一種在液晶顯示裝置的前表面配置突光體和散射體,將偏振準直(collimated light source)光源的藍色光的一部分用于藍顯示,且將其一部分通過熒光體轉(zhuǎn)換為紅色和綠色進行顯示的方法(例如參照專利文獻 1、2)。
[0005]另外,有機EL顯示器是具有高對比度、高視野角、高響應(yīng)速度的優(yōu)秀顯示特性的顯示裝置,但是為了實現(xiàn)全彩色,需要使用掩模蒸鍍來進行RGB發(fā)光層的圖案化,難以實現(xiàn)高精細和大型化。
[0006]針對這一點,公開了一種將單色的有機EL作為激發(fā)光源使RGB熒光體發(fā)光的方法(例如參照專利文獻3)。
[0007]另外,在熒光體色轉(zhuǎn)換顯示器中,在設(shè)置有黑色分隔壁的情況下,從熒光體發(fā)出的光被分隔壁吸收或者被封閉于熒光體層,無法提高外部光取出效率。
[0008]針對這一點,提出了 PDP的分隔壁使用白色膏的方法(例如參照專利文獻4)。
[0009]作為其他現(xiàn)有技術(shù),提出了在將有機EL元件作為激發(fā)光源的熒光體色轉(zhuǎn)換顯示器中,在熒光體層的側(cè)面設(shè)置有反射膜的構(gòu)造(例如參照專利文獻5)。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0011]專利文獻
[0012]專利文獻1:日本特開2000-131683號公報
[0013]專利文獻2:日本特開昭62-194227號公報
[0014]專利文獻3:日本特開平3-152897號公報
[0015]專利文獻4:日本特開2010-215688號公報
[0016]專利文獻5:日本特開平11-329726號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0018]在專利文獻I所記載的熒光體基板中,在與不同的像素對應(yīng)的熒光體層與彩色濾光片之間形成有黑矩陣。因此,熒光體層產(chǎn)生的熒光被黑矩陣吸收,無法將熒光充分取出至外部。
[0019]本發(fā)明是為了解決上述技術(shù)問題而完成的,其目的在于提供一種能夠?qū)⒂蔁晒怏w層產(chǎn)生的熒光充分取出至外部的熒光體基板、顯示裝置和電子設(shè)備。
[0020]解決技術(shù)問題的技術(shù)手段
[0021]本發(fā)明的一個方式的熒光體基板,包括:基板;設(shè)置在上述基板上,通過入射的激發(fā)光產(chǎn)生熒光的熒光體層;和包圍上述熒光體層的側(cè)面的分隔壁,上述分隔壁的至少與上述熒光體層接觸的部分具有光散射性。
[0022]本發(fā)明的一個方式的熒光體基板中,上述分隔壁的至少與上述熒光體層接觸的部分可以由包含樹脂和光散射性顆粒的材料形成。
[0023]本發(fā)明的一個方式的熒光體基板中,上述分隔壁的至少與上述熒光體層接觸的部分可以是白色的。
[0024]本發(fā)明的一個方式的熒光體基板中,上述分隔壁的至少與上述熒光體層接觸的部分可以是凹凸形狀的。
[0025]本發(fā)明的其他方式的顯示裝置,包括上述熒光體基板和射出照射至上述熒光體層的激發(fā)光的光源。
[0026]本發(fā)明的另一方式的顯示裝置可以包括多個像素,該多個像素至少包括利用紅色光進行顯示的紅色像素、利用綠色光進行顯示的綠色像素、利用藍色光進行顯示的藍色像素,從上述光源射出作為上述激發(fā)光的紫外光,作為上述熒光體層,在上述紅色像素設(shè)置有將紫外光作為上述激發(fā)光而發(fā)出紅色光的紅色熒光體層,在上述綠色像素設(shè)置有將紫外光作為上述激發(fā)光而發(fā)出綠色光的綠色熒光體層,在上述藍色像素設(shè)置有將上述紫外光作為上述激發(fā)光而發(fā)出藍色光的藍色熒光體層。
[0027]本發(fā)明的另一方式的顯示裝置可以包含多個像素,該多個像素至少包括利用紅色光進行顯示的紅色像素、利用綠色光進行顯示的綠色像素、利用藍色光進行顯示的藍色像素,從上述光源射出作為上述激發(fā)光的藍色光,作為上述熒光體層,在上述紅色像素設(shè)置有將藍色光作為上述激發(fā)光而發(fā)出紅色光的紅色熒光體層,在上述綠色像素設(shè)置有將藍色光作為上述激發(fā)光而發(fā)出綠色光的綠色熒光體層,在上述藍色像素設(shè)置有使上述藍色光散射的散射層。
[0028]在本發(fā)明的另一方式的顯示裝置中,上述光源可以是有源矩陣驅(qū)動方式的光源,上述光源具備:與上述多個像素對應(yīng)設(shè)置的多個發(fā)光元件;和分別驅(qū)動上述多個發(fā)光元件的多個驅(qū)動元件。
[0029]本發(fā)明的另一方式的顯示裝置中,上述光源可以是發(fā)光二極管、有機電致發(fā)光元件、無機電致發(fā)光元件中的任一元件。
[0030]本發(fā)明的另一方式的顯示裝置,上述光源可以是從光射出面射出光的面狀光源,在上述面狀光源與上述熒光體基板之間,設(shè)置有能夠按每個上述像素控制從上述面狀光源射出的光的透過率的液晶元件。
[0031]在本發(fā)明的另一方式的顯示裝置中,上述光源也可以具有指向性。
[0032]在本發(fā)明的另一方式的顯示裝置中,在上述光源與上述熒光體基板之間,可以設(shè)置有波長為435nm以上480nm以下時的消光比為10000以上的偏光板。[0033]在本發(fā)明的另一方式的顯示裝置中,可以在上述熒光體層的上表面或下表面設(shè)置有彩色濾光片。
[0034]在本發(fā)明的另一方式的顯示裝置中,可以在上述分隔壁的上表面和下表面中的至少一者設(shè)置有黑色層。
[0035]在本發(fā)明的另一方式的顯示裝置中,在上述光源與上述熒光體基板之間,可以設(shè)置有使藍色區(qū)域的光透過且將從綠色到近紅外區(qū)域的光反射的帶通濾光片。
[0036]本發(fā)明的另一方式的電子設(shè)備,具備上述本發(fā)明的顯示裝置。
[0037]發(fā)明的效果
[0038]根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種能將由熒光體層產(chǎn)生的熒光充分取出至外部的熒光體基板、顯示裝置和電子設(shè)備。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]圖1是本發(fā)明的第一實施方式的顯示裝置的剖視示意圖。
[0040]圖2是本發(fā)明的第一實施方式的熒光體基板的剖視示意圖。
[0041]圖3A是用于對本發(fā)明的第一實施方式的分隔壁的作用進行說明的示意圖。
[0042]圖3B是用于對現(xiàn)有技術(shù)的分隔壁的作用進行說明的示意圖。
[0043]圖4是作為發(fā)光元件的一例的LED的剖視示意圖。
[0044]圖5是作為發(fā)光元件的一例的有機EL元件的剖視示意圖。
[0045]圖6是作為發(fā)光元件的一例的有源矩陣驅(qū)動方式的有機EL元件的剖視示意圖。
[0046]圖7是顯示裝置的俯視示意圖。
[0047]圖8是顯示裝置的I個像素(點)的等效電路圖。
[0048]圖9是作為發(fā)光元件的一例的無機EL元件的剖視示意圖。
[0049]圖10是本發(fā)明的第二實施方式的顯示裝置的剖視示意圖。
[0050]圖11是同樣是用于對分隔壁的作用進行說明的示意圖。
[0051]圖12是本發(fā)明的第三實施方式的顯示裝置的剖視示意圖。
[0052]圖13是本發(fā)明的第四實施方式的顯示裝置的剖視示意圖。
[0053]圖14是表示本發(fā)明的第五實施方式的顯示裝置的剖視示意圖。
[0054]圖15A是表示電子設(shè)備的一例的示意圖。
[0055]圖15B是表示電子設(shè)備的一例的示意圖。
[0056]圖16A是表示電子設(shè)備的一例的示意圖。
[0057]圖16B是表示電子設(shè)備的一例的示意圖。
[0058]圖17A是表示電子設(shè)備的一例的示意圖。
[0059]圖17B是表示電子設(shè)備的一例的示意圖。
[0060]圖18A是用于對比較例進行說明的示意圖。
[0061]圖18B是用于對比較例進行說明的示意圖。
[0062]圖18C是用于對比較例進行說明的示意圖。
[0063]圖18D是用于對比較例進行說明的示意圖。
[0064]圖19A是表示實施例1的制造方法的剖視示意圖。
[0065]圖19B是表示實施例1的制造方法的剖視示意圖。[0066]圖19C是表示實施例1的制造方法的剖視示意圖。
[0067]圖19D是表示實施例1的制造方法的剖視示意圖。
[0068]圖20A是表示實施例2的制造方法的剖視示意圖。
[0069]圖20B是表示實施例2的制造方法的剖視示意圖。
[0070]圖20C是表示實施例2的制造方法的剖視示意圖。
[0071]圖20D是表示實施例2的制造方法的剖視示意圖。
[0072]圖20E是表示實施例2的制造方法的剖視示意圖。
[0073]圖20F是表示實施例2的制造方法的剖視示意圖。
[0074]圖20G是表示實施例2的制造方法的剖視示意圖。
[0075]圖21是表示實施例3的制造方法的剖視示意圖。
[0076]圖22A是表示實施例4的制造方法的剖視示意圖。
[0077]圖22B是表示實施例4的制造方法的剖視示意圖。
[0078]圖22C是表示實施例4的制造方法的剖視示意圖。
[0079]圖22D是表示實施例4的制造方法的剖視示意圖。
[0080]圖22E是表示實施例4的制造方法的剖視示意圖。
[0081]圖22F是表示實施例4的制造方法的剖視示意圖。
【具體實施方式】
[0082]以下,例舉實施方式和實施例,對本發(fā)明的方式進一步進行詳細說明,但本發(fā)明的方式不限定于這些實施方式和實施例。
[0083]此外,在下面的所有附圖中,為了更容易地觀察各結(jié)構(gòu)元素,有時根據(jù)各構(gòu)成元素的不同,比例尺不同。
[0084][第一實施方式]
[0085]圖1是第一實施方式的顯示裝置100的剖視示意圖。
[0086]顯示裝置100包括熒光體基板10、基板13、光源11和粘接層14?;?3設(shè)置于突光體基板與光源11之間。光源11包括發(fā)光兀件2。從發(fā)光兀件2射出入射至突光體基板10的激發(fā)光LI。粘接層14將光源11和熒光體基板10粘合。粘接層能夠使用一般的紫外線固化樹脂、熱固化樹脂等的粘接劑層。
[0087]另外,在熒光體基板10上直接形成有光源時,可以將粘接層14配置熒光體基板10和光源11的周緣部,且配置在熒光體基板10與光源11之間,在由粘接層14包圍的區(qū)域中例如封入氮氣、氬氣等不活潑氣體。進而,在封入的不活潑氣體中混入有氧化鋇等吸濕劑等時,例如在激發(fā)光源為有機EL的情況下,能夠有效地減小水分對有機EL的影響,因而優(yōu)選。但是,本實施方式并不限定于這些部件或形成方法。
[0088]圖2是第一實施方式的突光體基板10的剖視不意圖。
[0089]在本實施方式中,基板I與熒光體基板10相對配置。熒光體基板10中,由分別進行紅色顯示、綠色顯示和藍色顯示的三個點構(gòu)成作為形成圖像的最小單位的I個像素。在以下的說明中,將進行紅色顯示的點稱為紅色像素PR,將進行綠色顯示的點稱為綠色像素PG,將進行藍色顯示的點稱為藍色像素PB。
[0090]從基板13的外部射出例如紫外光或藍色光,作為激發(fā)光LI。熒光體基板10接受從外部射出的激發(fā)光LI,在紅色像素PR產(chǎn)生紅色的熒光L2,在綠色像素PG產(chǎn)生綠色的熒光L2,在藍色像素PB產(chǎn)生藍色的熒光L2。于是,通過這些紅色、綠色和藍色的3種色光進行全彩色顯示。
[0091](熒光體基板)
[0092]本實施方式的熒光體基板10包括:基板I ;熒光體層3R、3G、3B ;分隔壁7 ;和平坦化層8。熒光體層3R、3G、3B設(shè)置于基板I上。熒光體層3R、3G、3B通過從與基板I相對配置的基板13的外部入射的激發(fā)光LI而產(chǎn)生熒光L2。分隔壁7包圍熒光體層3R、3G、3B的側(cè)面。平坦化層8設(shè)置于突光體層3R、3G、3B的表面。
[0093]熒光體層3R、3G、3B的入射激發(fā)光LI的激發(fā)光入射面3a,從分隔壁7的開口部露出。即,激發(fā)光入射面3a是使從光源11的發(fā)光元件2射出的激發(fā)光LI能夠入射的面。激發(fā)光LI在熒光體層3R、3G、3B被轉(zhuǎn)換為熒光L2。熒光L2從熒光體層3R、3G、3B的射出面3b射出。
[0094]熒光體層3R、3G、3B由按每個點分割的多個熒光體層構(gòu)成。多個熒光體層3R、3G、3B為了能夠按點的不同而發(fā)出不同顏色的色光,由不同的熒光體材料構(gòu)成。此外,構(gòu)成這些多個熒光體層3R、3G、3B的熒光體材料,折射率可以相互不同。
[0095]熒光體層3R、3G、3B例如是俯視時為矩形形狀的薄膜。在熒光體層3R、3G、3B的激發(fā)光入射面3a的外面?zhèn)?,可以形成有使激發(fā)光LI透射且將從熒光體層3R、3G、3B放射的熒光L2反射的波長選擇透射反射部件。此外,使激發(fā)光透射,意思是至少使激發(fā)光的波峰波長的光透射,另外,將熒光體層3R、3G、3B產(chǎn)生的熒光反射,是指至少將從熒光體層3R、3G、3B射出的光中位于峰值波長的光反射。
[0096]分隔壁7在內(nèi)部分散有光散射性顆粒7a。具體而言,分隔壁7由包含樹脂和光散射性顆粒的材料形成。此外,在本實施方式中,整個分隔壁7由包含樹脂和光散射性顆粒的材料形成,但并不限定于此。例如,可以只有分隔壁7的與熒光體層3R、3G、3B接觸的部分是由包含樹脂和光散射性顆粒的材料形成。即,分隔壁7的至少與熒光體層3R、3G、3B接觸的部分具有光散射性即可。
[0097]分隔壁7可以是白色的。具體而言,分隔壁7可以包含白色抗蝕劑。此外,可以是整個分隔壁7包含白色抗蝕劑,也可以是只有分隔壁7的與熒光體層3R、3G、3B接觸的部分包含白色抗蝕劑。即,分隔壁7的至少與熒光體層3R、3G、3B接觸的部分是白色的即可。由此,與分隔壁是黑色的情況相比,能夠使熒光L2不容易被分隔壁7吸收。
[0098]圖3A和圖3B是用于對第一實施方式的顯示裝置100的分隔壁7的作用進行說明的示意圖。圖3A是表示本實施方式的顯示裝置100的剖視示意圖。圖3B是表示現(xiàn)有技術(shù)中的顯示裝置100X的剖視示意圖。
[0099]在使激發(fā)光LI從外部入射至熒光體層3X的情況下,當如圖3B所示在熒光體層3X的周圍形成有黑矩陣7X的結(jié)構(gòu)時,在熒光體層3X產(chǎn)生的熒光L2被黑矩陣7X吸收,熒光L2不能被充分取出至外部(圖3B的虛線)。
[0100]與此相對,在本實施方式中,如圖3A所示,在包圍熒光體層3的側(cè)面的分隔壁7中分散有光散射性顆粒7a,因此在熒光體層3產(chǎn)生的熒光L2被與分隔壁7接觸的部分的光散射性顆粒7a散射,熒光L2不容易被分隔壁7吸收。
[0101]因此,能夠使在熒光體層3產(chǎn)生的熒光L2被分隔壁7吸收所導致的熒光L2的損失減小,能夠?qū)晒釲2充分地取出至外部。
[0102]另外,在本實施方式中,由于具備基板13,因此容易制造。例如,考慮在基板的外部具備激發(fā)光源的結(jié)構(gòu)。例如,在激發(fā)光源為有機EL的情況下,如果沒有基板13,需要將有機EL的各層層疊形成后將熒光體層、彩色濾光片層、分隔壁層等依次層疊,或者需要將形成有直至有機EL的陰極的基板和在另一基板上形成有分隔壁層、彩色濾光片層、熒光體層而得到的熒光體基板,在排除了水、氧氣的氣氛中粘合,這樣制造是非常困難的。另外,例如在激發(fā)光源為LED、通過液晶元件對光的透射進行調(diào)整時,也是在有基板的情況下能夠分別制造液晶基板、熒光體基板,因而能夠容易且廉價地制造。
[0103]另外,在顯示裝置中設(shè)置基板13時,對有機EL元件進行密封、保護的效果較好。有機EL元件容易因水分或氧氣的影響而劣化。因此,與僅由基板I密封的構(gòu)造相比,由基板13和基板I這2片基板密封的構(gòu)造能夠減少大氣中的水分、氧氣向有機EL元件內(nèi)侵入的機會。因而,能夠防止有機EL元件的劣化,提高可靠性。另外,通過插入基板13,能夠使有機EL元件,與經(jīng)過顯影流程而可能含有殘留水分的分隔壁或可能含有殘留有機溶劑的熒光體、彩色濾光片等其他部件分離,因此與未設(shè)置基板13的情況相比,能夠使有機EL元件壽命變長。
[0104]在光源與熒光體的距離較近時,從光源產(chǎn)生的熱使得熒光體容易劣化。與此相對,在基板13的外部存在激發(fā)光源時,能夠充分確保光源和熒光體的距離,能夠抑制激發(fā)光源的發(fā)熱引起的熒光體的劣化。
[0105]以下,針對本實施方式的熒光體基板10的結(jié)構(gòu)部件及其形成方法,具體地進行說明,但熒光體基板10的結(jié)構(gòu)部件及其形成方法并不限定于此。
[0106]“基板”
[0107]作為本實施方式中使用的熒光體基板10用的基板1,由于需要將熒光體層3R、3G、3B發(fā)出的熒光L2取出至外部,因此需要在熒光體層3R、3G、3B的發(fā)光區(qū)域使熒光L2透射。作為熒光體基板10,可舉出例如包含玻璃、石英等的無機材料基板,包含聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚咔唑、聚酰亞胺等的塑料基板等,但是本實施方式并不限定于這些基板。
[0108]“熒光體層”
[0109]本實施方式的熒光體層3R、3G、3B,包括吸收由紫外發(fā)光有機EL元件、藍色發(fā)光有機EL元件、紫外發(fā)光LED、藍色LED等發(fā)光元件2發(fā)出的激發(fā)光LI而發(fā)出紅色光、綠色光、藍色光的紅色熒光體層3R、綠色熒光體層3G、藍色熒光體層3B。但是,作為發(fā)光元件2適用藍色發(fā)光時,可以不設(shè)置藍色熒光體層3B,而是將藍色激發(fā)光LI作為藍色像素PB發(fā)出的光。另外,作為發(fā)光元件2,適用具有指向性的藍色發(fā)光時,可以適用能夠使具有指向性的激發(fā)光LI散射而作為各向同性發(fā)光被取出至外部這樣的光散射層,而不設(shè)置藍色熒光體層3B。
[0110]另外,根據(jù)需要,優(yōu)選將發(fā)出青色光、黃色光的熒光體層添加至像素。在此,通過使發(fā)出青色光、黃色光的像素各自的色純度位于色度圖上的將由發(fā)出紅色、綠色、藍色光的像素的色純度的點連結(jié)而成的三角形的外側(cè),能夠?qū)崿F(xiàn)比使用發(fā)出紅色、綠色、藍色的3原色的光的像素的顯示裝置更寬的色再現(xiàn)范圍。
[0111]熒光體層3R、3G、3B可以僅由以下例示的熒光體材料構(gòu)成,也可以任意地含有添加劑等,也可以由這些材料分散在高分子材料(粘結(jié)用樹脂)或無機材料中而構(gòu)成。
[0112]作為本實施方式的熒光體材料,能夠使用公知的熒光體材料。這樣的熒光體材料可分類為有機類熒光體材料和無機類熒光體材料,這些具體的化合物如以下例示,但熒光體材料并不限定于這些材料。
[0113]有機類熒光體材料中,作為藍色熒光色素,能夠舉例:苯乙烯基苯類色素:1,4_雙(2-甲基苯乙烯基)苯、反式-4,4,二苯基苯乙烯基苯;香豆素類色素:7_羥基-4-甲基香豆素、2,3,6,7_四氫-11-氧代-1H,5H,11H- [ I ]苯并吡喃基[6,7,8_i j ]喹嗪-10-羧酸酯(香豆素314)、10_乙?;?2,3,6,7-四氫-1H,5H,IlH- [I]苯并吡喃基[6,7,8_i j]喹嗪-11-酮(香豆素334);蒽類色素:9,10雙(苯基乙炔基)蒽、茈等。另外,作為綠色熒光色素,能夠舉例:香豆素類色素:2,3,5,6-1Η、4Η-四氫_8_三氟甲基喹嗪(9,9a、Ι-gh)香豆素(香豆素153)、3- (2'-苯并噻唑基)-7-二乙基氨基香豆素(香豆素6)、3- (2'-苯并咪唑基)-7-Ν,Ν- 二乙基氨基香豆素(香豆素7)、10-(苯并噻唑-2-基)-2,3,6,7-四氫-1H,5H,IlH- [1]苯并吡喃基[6,7,8-^喹嗪-11-酮(香豆素545)、香豆素545T、香豆素545P、萘二甲酰亞胺類色素:堿性黃51、溶劑黃11、溶劑黃98、溶劑黃116、溶劑黃43、溶劑黃44 ;茈類色素:路瑪近(Lumogen)黃、路瑪近綠、溶劑綠5、熒光素類色素、偶氮類色素、酞菁類色素、蒽醌類色素、喹吖啶酮類色素、異吲哚啉酮類色素、硫靛藍類色素、二惡嗪類色素等。
[0114]另外,作為紅色熒光色素,能夠舉例:花青類色素:4_ 二氰基亞甲基-2-甲基-6-(對二甲基氨基苯乙烯基)-4H_吡喃;吡啶類色素:1-乙基-2- [4-(對二甲基氨基苯基)-1,3- 丁二烯基]-吡啶-高氯酸酯(吡啶I);以及咕噸類色素:羅丹明B、羅丹明6G、羅丹明3B、羅丹明101、羅丹明110、堿性紫11、磺酰羅丹明101、堿性紫11、堿性紅2,茈類色素:路瑪近橙、路瑪近粉紅、路瑪近紅、溶劑橙55 ;惡嗪類色素;屈類色素;硫磺素類色素;芘類色素;蒽類色素;吖啶酮類色素;吖啶類色素;荷類色素;三聯(lián)苯類色素;乙烯類色素;丁二烯類色素;已三烯類色素;惡唑類色素;香豆素類色素;芪類色素;三苯甲燒類色素;噻唑類色素;噻嗪類色素;萘二甲酰亞胺類色素;蒽醌類色素等。
[0115]使用有機熒光體材料作為各色熒光體時,優(yōu)選使用難以因背光源的藍色光或紫外光、外部光而劣化的色素。在這一點上,特別優(yōu)選使用耐光性優(yōu)秀且具有高量子產(chǎn)率的茈類色素。
[0116]另外,作為將有機類熒光`體材料分散的粘結(jié)用樹脂,優(yōu)選為透光性樹脂,例如丙烯酸樹脂、三聚氰胺樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、醇酸樹脂、環(huán)氧樹脂、丁醛樹脂、多晶硅樹脂、聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、黑色素樹脂、酚醛樹脂、聚乙烯醇、聚乙烯醇(polyvinylhydrin)、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素、芳香族磺酰胺樹脂、尿素樹脂、苯代三聚氰胺樹脂、三醋酸纖維素(TAC)、聚醚砜、聚醚酮、尼龍、聚苯乙烯、三聚氰胺珠粒、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚MBS、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚四氟乙烯等。
[0117]另外,無機類熒光體材料中,作為藍色熒光體,能夠舉例=Sr2P2O7:Sn4+、Sr4Al14O25:Eu2+、BaMgAl10O17:Eu2\ SrGa2S4:Ce3+、CaGa2S4:Ce3+、(Ba、Sr) (Mg、Mn) Al10O17:Eu2+、(Sr、Ca、Ba2、0Mg) 10 (PO4) 6C12:Eu2+、BaAl2SiO8:Eu2+、Sr2P2O7:Eu2+、Sr5 (PO4) 3C1:Eu2+、(Sr, Ca, Ba)5 (PO4) 3C1:Eu2+、BaMg2Al16O27:Eu2+、(Ba, Ca) 5 (PO4) 3C1:Eu2+、Ba3MgSi2O8:Eu2+、Sr3MgSi2O8:Eu2+等。另外,作為綠色熒光體,能夠舉例=(BaMg)Al16O27:Eu2+,Mn2+、Sr4Al14O25:Eu2\(SrBa)Al12Si2O8:Eu2+、(BaMg) 2Si04:Eu2+、Y2SiO5:Ce3+, Tb3+、Sr2P2O7-Sr2B2O5:Eu2+、(BaCaMg) 5 (PO4)3C1:Eu2+、Sr2Si308-2SrCl2:Eu2+、Zr2SiO4, MgAl11O19:Ce3+, Tb3+、Ba2SiO4:Eu2+、Sr2SiO4:Eu2+、(BaSr) SiO4:Eu2+ 等。
[0118]另外,作為紅色熒光體,能夠舉例=Y2O2S:Eu3\YAlO3 =Eu3+Xa2Y2 (SiO4)6:Eu3+、LiY9(SiO4) 602:Eu3+、YVO4:Eu3+、CaS:Eu3+、Gd2O3:Eu3+、Gd2O2S:Eu3+、Y (P, V) O4:Eu3+、Mg4GeO5.5F:Mn4+、Mg4GeO6:Mn4+、K5Eu2 5 (WO4) 6 25、Na5Eu25 (WO4) 6 25、K5Eu2 5 (MoO4) 6 25、Na5Eu25 (MoO4)625
坐寸ο
[0119]另外,對上述無機類熒光體可以根據(jù)需要實施表面改性處理,作為表面改性處理的方法,可列舉:通過硅烷偶聯(lián)劑等的化學處理進行的方法,通過添加亞微米級的微顆粒等的物理處理進行的方法,以及將這些方法并用的方法等。當考慮由激發(fā)光引起的劣化、由發(fā)出光引起的劣化等穩(wěn)定性時,優(yōu)選使用無機材料。進而,在使用無機材料的情況下,優(yōu)選平均粒徑為(d5Q) 0.5 μ m~50 μ m。平均粒徑為I μ m以下時,突光體的發(fā)光效率急劇降低。 [0120]另外,在平均粒徑為50μπι以上時,以高清晰度進行圖案形成是困難的。
[0121]另外,熒光體層能夠通過使用將上述熒光體材料和樹脂材料溶解、分散在溶劑中得到的熒光體層形成用涂液,利用旋涂法、浸潰法、刮刀法、排出涂布法、噴涂法等涂布法、噴墨法、凸版印刷法、凹版印刷法、絲網(wǎng)印刷法、微凹版涂布法等印刷法等的公知的濕式法形成,或者通過使用上述材料利用電阻加熱蒸鍍法、電子束(EB)蒸鍍法、分子束外延(MBE)法、濺射法、有機氣相蒸鍍(ovro)法等公知的干式法形成,或者利用激光轉(zhuǎn)印法等形成。
[0122]上述突光體的膜厚通常為IOOnm~100 μ m左右,優(yōu)選為I μ m~100 μ m。膜厚不足IOOnm時,不能充分吸收從光源發(fā)出的光,因此發(fā)生發(fā)光效率降低、激發(fā)光的透射光混入所需要的色而引起色純度惡化。進而為了提高從此光源發(fā)出的光的吸收,將激發(fā)光的透射光降低到不會對色純度產(chǎn)生不良影響的程度,優(yōu)選膜厚為Iym以上。另外,膜厚超過100 μ m時,由于從光源發(fā)出的光已經(jīng)被充分吸收,因此不會帶來效率的提高,而只是在消耗材料,導致材料成本的提高。
[0123]另一方面,用光散射層取代藍色突光體層3B時,光散射顆??梢杂捎袡C材料構(gòu)成,也可以由無機材料構(gòu)成,優(yōu)選由無機材料構(gòu)成。由此,能夠有效地使來自外部(例如發(fā)光元件)的具有指向性的光各向同性地擴散或散射。另外,通過使用無機材料,能夠提供相對于光和熱穩(wěn)定的光散射層。另外,作為光散射顆粒,優(yōu)選使用透明度高的材料。另外,作為光散射顆粒,優(yōu)選使用在低折射率的基材中分散有折射率高于基材的微顆粒的材料。另外,為了使藍色光被光散射層更有效地散射,需要光散射性顆粒的粒徑位于米氏散射的區(qū)域中,因此優(yōu)選光散射性顆粒的粒徑為IOOnm~500nm左右。
[0124]使用無機材料作為光散射顆粒時,例如能夠列舉以從硅、鈦、鋯、鋁、銦、鋅、錫、銻中選出的至少I種金屬的氧化物為主成分的顆粒(微顆粒)等。
[0125]另外,使用由無機材料構(gòu)成的顆粒(無機微顆粒)作為光散射顆粒時,例如能夠列舉:二氧化硅珠(折射率:1.44)、氧化鋁珠(折射率:1.63)、氧化鈦珠(銳鈦礦型的折射率:
2.50、金紅石型的折射率:2.70)、氧化鋯珠(折射率:2.05)、氧化鋅珠(折射率:2.00)、鈦酸鋇(BaTiO3)(折射率:2.4)等。
[0126]在使用由有機材料構(gòu)成的顆粒(有機微顆粒)作為光散射顆粒時,可列舉例如--聚甲基丙烯酸甲酯珠(折射率:1.49)、丙烯酸珠(折射率:1.50)、丙烯酸-苯乙烯共聚物珠(折射率:1.54)、三聚氰胺珠(折射率:1.57)、高折射率三聚氰胺珠(折射率:1.65)、聚碳酸酯珠(折射率:1.57)、苯乙烯珠(折射率:1.60)、交聯(lián)聚苯乙烯珠(折射率:1.61)聚氯乙烯珠(折射率:1.60)、苯代-三聚氰胺甲醛珠(折射率:1.68)、硅珠(折射率:1.50)等。
[0127]與上述光散射性顆?;旌鲜褂玫臉渲牧希瑑?yōu)選為透光性的樹脂。另外,作為樹脂材料,可列舉例如:丙烯酸樹脂(折射率:1.49)、三聚氰胺樹脂(折射率:1.57)、尼龍(折射率:1.53)、聚苯乙烯(折射率:1.60)、三聚氰胺珠(折射率:1.57)、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)、聚醋酸乙烯酯(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)、四氟乙烯(折射率:1.35)、聚三氟氯乙烯(折射率:1.42)、聚四氟乙烯(折射率:1.35)等。
[0128]“分隔壁”
[0129]本實施方式的分隔壁7由包含樹脂和光散射性顆粒7a的材料形成。與上述的光散射層同樣地,優(yōu)選使用在低折射率的樹脂中分散有折射率比樹脂高的光散射微顆粒的材料。另外,為了使藍色光被光散射性分隔壁更有效地散射,需要光散射性顆粒的粒徑位于米氏散射的區(qū)域中,因此作為光散射性顆粒的粒徑優(yōu)選為IOOnm?500nm左右。
[0130]作為樹脂,能夠使用例如“分隔壁”的前一段說明書中舉出的樹脂材料等。另外,作為光散射性顆粒7a,能夠使用例如“分隔壁”的前二?五段說明書中舉出的光散射性顆粒。
[0131]作為分隔壁材料的構(gòu)成樹脂,選擇堿性可溶性樹脂,能夠通過添加光聚合性單體、光聚合引發(fā)劑、溶劑而使分隔壁材料作為光致抗蝕劑發(fā)揮作用,從而能夠通過光刻進行圖案化。
[0132]此外,優(yōu)選分隔壁7的開口部(熒光體層一個分區(qū))的縱橫尺寸為20 μ mX20 μ m左右?500 μ mX 500 μ m左右。分隔壁7優(yōu)選在CIE1976L*a*b顯示系統(tǒng)中具有80%以上的反射率。
[0133]另外,可以與現(xiàn)有技術(shù)同樣,以提高對比度為目的,在光散射性分隔壁的光取出方向側(cè)插入0.01 μ m至3 μ m左右的與光散射性分隔壁相比薄的黑色分隔壁層。進而,也可以為了防止被設(shè)計成要進入某像素的激發(fā)光逃逸至相鄰像素而造成混色,以吸收要進入相鄰像素的光為目的,在光散射性分隔壁的光取出方向的相反側(cè)插入0.01 μ m至3 μ m左右的與光散射性分隔壁相比更薄的黑色分隔壁層。
[0134]“對分隔壁賦予撥液性”
[0135]通過滴注法、噴墨法等使熒光體層圖案化的情況下,為了防止熒光體溶液從分隔壁溢出而導致相鄰像素間的混色,必須對分隔壁賦予撥液性。作為對分隔壁賦予撥液性的方法,例如有以下這樣的方法。
[0136](I)氟等離子體處理
[0137]例如,如日本特開2000-76979號公報中公開的那樣,通過在導入氣體為氟類的條件下對形成分隔壁的基板進行等離子體處理,能夠?qū)Ψ指舯谫x予撥液性。
[0138](2)添加氟類表面改性劑
[0139]通過在光散射性分隔壁的材料中添加氟類表面改性劑,能夠向分隔壁賦予撥液性。作為氟類表面改性劑,例如能夠使用UV固化型表面改性劑DEFENSA (DIC株式會社制)或 MEGAFACE 等。
[0140]“分隔壁的形狀”
[0141]作為分隔壁的形狀,為了不使背光源光入射至本來應(yīng)入射的像素的相鄰像素,優(yōu)選分隔壁的開口部在入射側(cè)比在出射基板側(cè)大的錐形狀。
[0142]另外,為了充分提高基板和分隔壁的密合性,優(yōu)選分隔壁的高度相對于分隔壁的橫寬的比例(高寬比)為I以下。
[0143]“彩色濾光片”
[0144]優(yōu)選在本實施方式的熒光體基板10的光取出側(cè)的基板I與熒光體層3R、3G、3B之間設(shè)置有彩色濾光片。作為彩色濾光片,能夠使用現(xiàn)有技術(shù)的彩色濾光片。在此,通過設(shè)置彩色濾光片,能夠使紅色像素PR、綠色像素PG、藍色像素PB的色純度提高,能夠擴大顯示裝置100的色再現(xiàn)范圍。另外,與藍色熒光體層3B相對的藍色濾光片、與綠色熒光體層3G相對的綠色濾光片、與紅色熒光體層3R相對的紅色濾光片吸收外部光的對各熒光體層3R、3G、3B進行激發(fā)的激發(fā)光,因此,能夠降低或防止外部光引起的熒光體層3R、3G、3B的發(fā)光,能夠降低或防止對比度下降。另外,能夠通過藍色濾光片、綠色濾光片、紅色濾光片來防止不被熒光體層3R、3G、3B吸收而透射的激發(fā)光LI漏出至外部,因此能夠防止熒光體層3R、3G、3B發(fā)出的光和激發(fā)光LI引起的混色所造成的發(fā)出光的色純度的降低。
[0145](光源)
[0146]也可以在本實施方式的突光體基板10的基板13的外部,設(shè)置射出激發(fā)光的光源,該激發(fā)光照射至熒光體層3R、3G、3B,構(gòu)成顯示裝置。作為激發(fā)熒光體層3R、3G、3B的光源,優(yōu)選紫外光、藍色光。作為射出激發(fā)光的光源,可列舉例如紫外LED、藍色LED、紫外發(fā)光無機EL、藍色發(fā)光無機EL、紫外發(fā)光有機EL、藍色發(fā)光有機EL等,但本實施方式并不限定于這些光源。另外,通過對這些光源直接進行開關(guān),能夠?qū)τ糜陲@示圖像的發(fā)光的開/閉進行控制,也可以在熒光體層3R、3G、3B與光源11之間,配置液晶那樣的具有閘門功能的層,通過對其進行控制而控制發(fā)光的開/閉。另外,能夠?qū)σ壕菢拥木哂虚l門功能的層和光源雙方控制開/閉。
[0147]作為光源,能夠使用公知的紫外LED、藍色LED、紫外發(fā)光無機EL、藍色發(fā)光無機EL、紫外發(fā)光有機EL、藍色發(fā)光有機EL等,沒有特別的限定,能夠使用公知的材料、公知的制造方法進行制作。在此,作為紫外光,優(yōu)選主發(fā)光峰值為360nm?410nm的發(fā)光,作為藍色光,優(yōu)選主發(fā)光峰值為410nm?480nm的發(fā)光。光源優(yōu)選為具有指向性的光源。指向性是指光的強度因方向而不同的性質(zhì)。在光入射至熒光體層的時刻具有指向性即可。優(yōu)選光源使平行光入射至熒光體層。
[0148]優(yōu)選光源的指向性的程度為半值寬度在30度以下,進一步優(yōu)選半值寬度在10度以下。半值寬度比30度大時,從背光源射出的光入射至期望的像素以外的地方,將期望的之外的熒光體激發(fā),由此導致色純度、對比度降低。
[0149]下面,對適合用作光源的發(fā)光元件進行說明。
[0150]“LED”
[0151]如圖4所示,能夠?qū)ED (發(fā)光二極管)用作發(fā)光元件2A。作為LED,能夠使用公知的LED,例如優(yōu)選紫外發(fā)光無機LED、藍色發(fā)光無機LED。這些LED例如為在基板9的一面依次層疊有第一緩沖層23、n型接觸層24、第二 η型包覆層25、第一 η型包覆層26、活性層27、第一 P型包覆層28、第二 P型包覆層29、第二緩沖層30,在η型接觸層24上形成有陰極22,在第二緩沖層30上形成有陽極21的結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件2Α。此外,LED的具體結(jié)構(gòu)并不限于上述結(jié)構(gòu)。[0152]活性層27是通過電子和空穴的再結(jié)合而進行發(fā)光的層。作為活性層27的活性層材料,能夠使用LED用的公知的活性層材料。作為這樣的活性層材料的紫外活性層材料,可列舉例如AlGaN, InAlN, InaAlbGa1+a—bN (O≤a、0≤b、a + b≤1 ),作為這樣的活性層材料的藍色活性層材料,能夠舉例InzGa^N (O < z < 1)等,但是活性層材料并不限定于這些材料。
[0153]作為活性層27,能夠利用單一量子阱構(gòu)造或多重量子阱構(gòu)造的活性層。
[0154]量子阱構(gòu)造的活性層既可以是η型,也可以是P型,但是特別是使活性層為無摻雜(雜質(zhì)無添加),利用帶間發(fā)光能夠得到發(fā)光波長的半值寬度窄、色純度好的發(fā)出光,因此優(yōu)選。
[0155]在活性層27中可以摻雜施主雜質(zhì)、受主雜質(zhì)中的至少一種。在摻雜有雜質(zhì)的活性層的結(jié)晶性與無摻雜相同的情況下,摻雜施主雜質(zhì)時,與無摻雜的情況相比,能夠進一步增強帶間發(fā)光強度。
[0156]摻雜受主雜質(zhì)時,能夠使峰值波長偏移至比帶間發(fā)光的峰值波長低0.5eV能量偵牝半值寬度變寬。摻雜受主雜質(zhì)和施主雜質(zhì)兩者時,與僅摻雜有受主雜質(zhì)的活性層的發(fā)光強度相比,能夠進一步增大其發(fā)光強度。特別是在形成摻雜有受主雜質(zhì)的活性層的情況下,優(yōu)選活性層的導電型也摻雜Si等施主雜質(zhì)而成為n型。
[0157]作為n型包覆層25、26,能夠使用LED用的公知的n型包覆層材料。在圖4的例子中,由第一 n型包覆層26和第二 n型包覆層25這兩層構(gòu)成n型包覆層,但是n型包覆層既可以是1層,也可以是3層以上的多層。通過由帶隙能量比活性層27大的n型半導體形成的材料構(gòu)成n型包覆層,在n型包覆層與活性層27之間形成針對空穴的電位屏障,能夠使空穴閉鎖在活性層中。例如,能夠通過n型InxGanN (O≤χ < 1)形成n型包覆層25、26,但是n型包覆層25、26并不限定于此。
[0158]作為P型包覆層28、29,能夠使用LED用的公知的ρ型包覆層材料。在圖4的例子中,由第一 P型包覆層28和第二 P型包覆層29這兩層構(gòu)成P型包覆層,但是P型包覆層既可以是1層,也可以是3層以上的多層。通過由帶隙能量比活性層27大的ρ型半導體形成的材料構(gòu)成P型包覆層,在P型包覆層與活性層27之間形成針對電子的電位屏障,能夠使電子閉鎖在活性層27中。例如,能夠通過AlyGa^yN (O ≤ y ≤ 1)形成ρ型包覆層28、29,但是P型包覆層28、29并不限定于此。
[0159]作為n型接觸層24,能夠使用LED用的公知的接觸層材料。例如,作為與n型覆蓋層接觸而形成電極(陰極22)的層,能夠形成由n型GaN構(gòu)成的n型接觸層。另外,作為與P型包覆層接觸而形成電極(陽極21)的層,能夠形成由ρ型GaN構(gòu)成的ρ型接觸層。但是,由GaN形成第二 n型包覆層25、第二 ρ型包覆層29時,不需要形成該接觸層,能夠令第二n型和ρ型包覆層為接觸層。
[0160]上述各層能夠使用LED用的公知的成膜工藝,但成膜工藝并不限定于這些。例如,能夠使用MOVPE (有機金屬氣相沉積法)、ΜΒΕ (分子束氣相沉積法)、HDVPE (氫化物氣相沉積法)等的氣相沉積法,例如在藍寶石(包括C面、A面、R面)、SiC (也包含6H-SiC、4H-SiC)、尖晶石(MgAl2O4,特別是其(111)面)、ZnO、S1、GaAs或其他的氧化物單晶基板(NG0等)等的基板上形成上述各層。
[0161]“有機EL元件”[0162]如圖5所示,能夠?qū)⒂袡CEL元件用作發(fā)光元件2B。本實施方式中使用的有機EL元件,能夠使用公知的有機EL。有機EL元件2B例如為在基板9的一面依次層疊有陽極41、空穴注入層43、空穴輸送層44、發(fā)光層45、空穴防止層46、電子輸送層47、電子注入層48、陰極49而構(gòu)成的發(fā)光元件2B。以覆蓋陽極41的端面的方式形成有邊緣罩42。作為有機EL元件2B,在陽極41與陰極49之間至少包括有機EL層即可,該有機EL層包含由有機發(fā)光材料形成的發(fā)光層(有機發(fā)光層)45,具體的結(jié)構(gòu)并不限定于上述的情況。此外,在以下的說明中,有時將空穴注入層43到電子注入層48之間的層稱為有機EL層。
[0163]有機EL元件2B分別與圖1所示的紅色像素PR、綠色像素PG、藍色像素PB對應(yīng)地設(shè)置為矩陣狀,獨立地進行開/閉控制。
[0164]多個有機EL元件2B的驅(qū)動方法,可以是有源矩陣驅(qū)動,也可以是無源矩陣驅(qū)動。使用有源矩陣方式的有機EL元件的結(jié)構(gòu)例,在后面的說明中詳述。
[0165]以下,對有機EL元件2B的各結(jié)構(gòu)元素進行詳細說明。
[0166]“基板”
[0167]作為本實施方式中使用的基板9,例如能夠列舉:由玻璃、石英等構(gòu)成的無機材料基板;由聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚咔唑、聚酰亞胺等構(gòu)成的塑料基板,由氧化鋁等構(gòu)成的陶瓷基板等絕緣性基板;或者,由鋁(Al)、鐵(Fe)等構(gòu)成的金屬基板;或者,在上述基板上將由氧化硅(Si02)、有機絕緣材料等構(gòu)成的絕緣物涂布在表面而得到的基板;用陽極氧化等方法對由Al等構(gòu)成的金屬基板的表面實施了絕緣化處理而得到的基板等。進而,還優(yōu)選為在上述塑料基板涂布無機材料而得到的基板、在上述金屬基板涂布無機絕緣材料而得到的基板。由此,能夠消除將塑料基板用作有機EL基板的情況下產(chǎn)生的水分透過的情況。另外,能夠消除金屬基板的突起造成的泄漏(短路)(已知,由于有機EL的膜厚非常薄,為IOOnm?200nm左右,因此突起造成在像素部電流顯著地發(fā)生泄漏(短路))的問題,該問題為將金屬基板用作有機EL基板的情況下的最大問題。
[0168]另外,在形成用于對有機EL元件進行有源矩陣驅(qū)動的TFT時,優(yōu)選使用在500°C以下的溫度不會融解、不產(chǎn)生變形的基板。另外,一般的金屬基板的熱膨脹率與玻璃的熱膨脹率不同,因此通過現(xiàn)有的生產(chǎn)裝置在金屬基板上形成TFT是困難的,但通過使用金屬基板,使線膨脹系數(shù)與玻璃匹配,能夠利用現(xiàn)有的生產(chǎn)裝置廉價地在金屬基板上形成TFT,其中,該金屬基板為線膨脹系數(shù)在1X10 —5/°C以下的鐵-鎳類合金。另外,在塑料基板的情況下,耐熱溫度非常低,因此,能夠通過在玻璃基板上形成有TFT后,將TFT轉(zhuǎn)印到塑料基板上,在塑料基板上轉(zhuǎn)印形成TFT。
[0169]進而,在將從有機EL層發(fā)出的光取出至基板的相反側(cè)時,作為基板沒有限制,但在將從有機EL層發(fā)出的光從基板側(cè)取出的情況下,為了將從有機EL層發(fā)出的光取出至外部,作為使用的基板,需要使用透明或半透明的基板。
[0170]“陽極”和“陰極”
[0171]本實施方式中使用的陽極41和陰極49,作為將電流供給至有機EL層的第一電極和第二電極發(fā)揮作用。在圖5中,作為第一電極的陽極41隔著有機EL層配置于基板9側(cè),作為第二電極的陰極49隔著有機EL層配置在基板9的相反側(cè),但該關(guān)系也可以顛倒。SP,也可以是作為第一電極的陽極41隔著有機EL層配置于基板9的相反側(cè),作為第二電極的陰極49隔著有機EL層配置于基板9側(cè)。以下,例示具體的化合物和形成方法,但化合物和形成方法并不限定于此。
[0172]作為形成陽極41和陰極49的電極材料,能夠使用公知的電極材料。作為形成陽極的電極材料,從更高效地進行空穴向有機EL層的注入的觀點出發(fā),可列舉功函數(shù)為4.5eV以上的金(Au)、鉬(Pt)、鎳(Ni)等金屬、包含銦(In)與錫(Sn)的氧化物(ΙΤ0)、錫(Sn)的氧化物(SnO2)、包含銦(In)和鋅(Zn)的氧化物(ΙΖ0)等作為透明電極材料。另外,作為形成陰極49的電極材料,從更高效地進行電子向有機EL層的注入的觀點出發(fā),可列舉功函數(shù)為4.5eV以下的鋰(Li )、鈣(Ca)、鈰(Ce)、鋇(Ba)、鋁(Al)等金屬、或含有這些金屬的Mg: Ag合金、li:al合金等合金。
[0173]陽極41和陰極49能夠使用上述的材料,利用EB蒸鍍法、濺射法、離子鍍法、電阻加熱蒸鍍法等公知的方法形成,但陽極和陰極的形成方法并不限定于此。另外,也能夠根據(jù)需要利用光刻法、激光剝離法對形成的電極進行圖案化,也能夠通過與陰影掩模(shadowmask)組合而直接形成圖案化的電極。其膜厚優(yōu)選為50nm以上。在膜厚小于50nm的情況下,配線電阻變高,因此,有可能產(chǎn)生驅(qū)動電壓的上升。
[0174]在以色純度的提高、發(fā)光效率的提高、正面亮度的提高等為目的而使用微腔效果的情況下,當將從有機EL層發(fā)出的光從陽極41側(cè)取出時,優(yōu)選使用半透明電極作為陽極41。作為在此使用的材料,能夠使用金屬的半透明電極單體,或金屬的半透明電極與透明電極材料的組合,但從反射率和透射率的觀點出發(fā),優(yōu)選為銀作為半透明電極材料。半透明電極的膜厚優(yōu)選為5nm~30nm。在膜厚小于5nm的情況下,不能充分進行光的反射、不能充分得到干涉的效果。另外,在膜厚超過30nm的情況下,光的透射率急劇地降低,因此,亮度、效率有可能降低。另外,作為陰極49,優(yōu)選使用對光進行反射的反射率高的電極。作為此時使用的電極材料,可列舉例如:鋁、銀、金、鋁-鋰合金、鋁-釹合金、鋁-硅合金等反射性金屬電極,將透明電極和上述反射性金屬電極(反射電極)組合而成的電極等。
[0175]在將從有機EL層發(fā)出的光從陰極49側(cè)取出時,與上述不同,由反射率高的電極形成陽極41,令陰極49為半透明電極即可。
[0176]“有機 EL 層”
[0177]本實施方式中使用的有機EL層,可以是有機發(fā)光層的單層構(gòu)造,也可以是有機發(fā)光層和電荷輸送層的多層構(gòu)造,具體而言,能夠列舉為下述的結(jié)構(gòu),但有機EL層的結(jié)構(gòu)并不限定于這些方案。圖5的例子中,使用下述(8)的結(jié)構(gòu)。此外,在以下的說明中,空穴和電子稱為電荷,從陽極41或陰極49向發(fā)光層45注入電荷的層(空穴注入層或電子注入層)稱為電荷注入層,將通過電荷注入層從陽極41或陰極49注入的電荷向發(fā)光層45輸送的層(空穴輸送層、電子輸送層)稱為電荷輸送層,有時將電荷注入層和電荷輸送層統(tǒng)稱為電荷注入輸送層。
[0178](I)有機發(fā)光層
[0179](2)空穴輸送層/有機發(fā)光層
[0180](3)有機發(fā)光層/電子輸送層
[0181](4)空穴輸送層/有機發(fā)光層/電子輸送層
[0182](5)空穴注入層/空穴輸送層/有機發(fā)光層/電子輸送層
[0183](6)空穴注入層/空穴輸送層/有機發(fā)光層/電子輸送層/電子注入層
[0184](7)空穴注入層/空穴輸送層/有機發(fā)光層/空穴防止層/電子輸送層[0185](8)空穴注入層/空穴輸送層/有機發(fā)光層/空穴防止層/電子輸送層/電子注入層
[0186](9)空穴注入層/空穴輸送層/電子防止層/有機發(fā)光層/空穴防止層/電子輸送層/電子注入層
[0187]在此,有機發(fā)光層、空穴注入層、空穴輸送層、空穴防止層、電子防止層、電子輸送層和電子注入層的各層,可以為單層結(jié)構(gòu),也可以為多層結(jié)構(gòu)。
[0188]有機發(fā)光層45可以僅由以下例示的有機發(fā)光材料構(gòu)成,也可以由發(fā)光性的摻雜劑與主體材料的組合構(gòu)成,也可以任意地含有空穴輸送材料、電子輸送材料、添加劑(施主、受主等)等,另外,也可以為在高分子材料(粘結(jié)用樹脂)或無機材料中分散有這些材料的結(jié)構(gòu)。從發(fā)光效率和壽命的觀點出發(fā),優(yōu)選主體材料中分散有作為發(fā)光性的摻雜劑的結(jié)構(gòu)。
[0189]作為有機發(fā)光材料,能夠使用有機EL用的公知的發(fā)光材料。這樣的發(fā)光材料可分類為低分子發(fā)光材料、高分子發(fā)光材料等,這些具體的化合物如以下例示,但有機發(fā)光材料并不限定于這些材料。另外,上述發(fā)光材料也可以分類為熒光材料、磷光材料等,從低耗電化的觀點出發(fā),優(yōu)選使用發(fā)光效率高的磷光材料。
[0190]在此,以下例示具體化合物,但有機發(fā)光材料并不限定于這些材料。
[0191]作為發(fā)光層中任意含有的發(fā)光性的摻雜劑,能夠使用有機EL用的公知的摻雜劑材料。這樣的摻雜劑材料中,例如,作為紫外發(fā)光材料,能夠舉例對四聯(lián)苯、3,5,3,5四-叔丁基六聯(lián)苯、3,5,3,5四-叔丁基-對五聯(lián)苯等的熒光發(fā)光材料等。作為藍色發(fā)光材料,能夠列舉苯乙烯衍生物等的熒光發(fā)光材料、雙[(4,6-二氟苯基)-吡啶N,C2 ‘]吡啶甲酸合銥(III) (FIrpic), 二Ui,6 二氟苯基吡啶)四(1-吡唑)硼酸銥(III) (FIr6)等的磷光發(fā)光有機金屬絡(luò)合物等。
[0192]另外,作為使用摻雜劑時的主體材料,能夠使用有機EL用的公知的主體材料。作為這樣的主體材料,可列舉:上述低分子發(fā)光材料、高分子發(fā)光材料、4,4 雙(咔唑)聯(lián)苯、9,9_ 二(4-二咔唑-偶苯酰)芴(CPF)、3,6-雙(三苯甲硅烷基)咔唑(mCP)、(PCF)等咔唑衍生物;4- (二苯基磷酰)-N,N-二苯基苯胺(HM-Al)等苯胺衍生物;1,3_雙(9-苯基-9H-芴-9-基)苯(mDPFB )、I,4-雙(9-苯基-9H-芴-9-基)苯(pDPFB )等芴衍生物等。
[0193]電荷注入輸送層,出于更高效率地進行電荷(空穴、電子)從電極的注入和向發(fā)光層的輸送(注入)的目的,可分類為電荷注入層(空穴注入層、電子注入層)和電荷輸送層(空穴輸送層、電子輸送層)。電荷注入輸送層可以僅由以下例不的電荷注入輸送材料構(gòu)成,也可以任意地含有添加劑(施主、受主等)等,也可以由這些材料分散在高分子材料(粘結(jié)用樹月旨)或無機材料中而構(gòu)成。
[0194]作為電荷注入輸送材料,能夠使用有機EL用、有機光導電體用的公知的電荷輸送材料。這樣的電荷注入輸送材料可分類為空穴注入輸送材料和電子注入輸送材料,這些具體的化合物如以下例示,但電荷注入輸送材料并不限定于這些材料。
[0195]作為空穴注入空穴輸送材料,可列舉例如:氧化釩(V205)、氧化鑰(MoO3)等氧化物;無機P型半導體材料;葉啉化合物;N,N'-雙(3-甲基苯基)-N,N'-雙(苯基)-聯(lián)苯胺(TH))、N,N' -二 (萘-1-基)-N,N' - 二苯基-聯(lián)苯胺(NPD)等芳香族叔胺化合物;腙化合物、喹吖啶酮化合物、苯乙烯基胺化合物等低分子材料;聚苯胺(PANI)、聚苯胺-樟腦磺酸(PAN1-CSA)、3,4-聚乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸鹽(PED0T/PSS )、聚(三苯胺)衍生物(Poly-Tro)、聚乙烯咔唑(PVCz)、聚(對苯乙烯撐)(PPV)、聚(對萘乙炔)(PNV)等高分子材料等。
[0196]另外,為了更高效地進行來自陽極的41的空穴的注入和輸送,作為用作空穴注入層43的材料,優(yōu)選使用與空穴輸送層44使用的空穴注入輸送材料相比最高被占分子軌道(HOMO)的能級低的材料,作為空穴輸送層44,優(yōu)選使用與空穴注入層43使用的空穴注入輸送材料相比空穴的遷移率高的材料。
[0197]另外,為了使空穴的注入和輸送性進一步提高,優(yōu)選在上述空穴注入輸送材料中摻雜受主。作為受主,能夠使用作為有機EL用的公知的受主材料。以下例示這些具體化合物,但受主材料并不限定于這些材料。
[0198]作為受主材料,可列舉:Au、Pt、W,Ir、POCl3、AsF6、Cl、Br、1、氧化釩(V205)、氧化鑰(MoO3)等無機材料;TCNQ (7,7,8,8,-四氰基醌二甲烷)、TCNQF4 (四氟四氰基醌二甲烷)、TCNE (四氰乙烯)、HCNB (六氰基丁二烯)、DDQ (二氯二氰基苯醌)等具有氰基的化合物;TNF(三硝基芴酮)、DNF (二硝基芴酮)等具有硝基的化合物;四氟對苯醌;四氯對苯醌;四溴對苯醌等有機材料。其中,TCNQ, TCNQF4, TCNE, HCNB, DDQ等具有氰基的化合物能夠使載流子濃度更有效地增加,因此更優(yōu)選。
[0199]作為電子注入電子輸送材料,可列舉例如:作為η型半導體的無機材料、噁二唑衍生物、三唑衍生物、硫基二氧化吡嗪衍生物、苯醌衍生物、萘醌衍生物、蒽醌衍生物、聯(lián)苯醌衍生物、芴酮衍生物、苯并二呋喃衍生物等低分子材料;聚(噁二唑)(Poly-OXZ)、聚苯乙烯衍生物(PSS)等高分子材料。特別是,作為電子注入材料,特別可列舉:氟化鋰(LiF)、氟化鋇(BaF2)等氟化物;氧化鋰(Li2O)等氧化物等。
[0200]為了更有效率地進行來自陰極49的電子的注入和輸送,作為用作電子注入層48的材料,優(yōu)選使用與電子輸送層47使用的電子注入輸送材料相比最低空分子軌道(LUMO)的能級高的材料,作為用作電子輸送層47的材料,優(yōu)選使用與電子注入層48使用的電子注入輸送材料相比電子的遷移率高的材料。
[0201]另外,為了使電子的注入和輸送性進一步提高,優(yōu)選在上述電子注入輸送材料中摻雜施主。作為施主,能夠使用作為有機EL用的公知的施主材料。以下例示這些具體化合物,但施主材料并不限定于這些材料。
[0202]作為施主材料,有:堿金屬、堿土金屬、稀土元素、Al、Ag、Cu、In等無機材料;苯胺
類、苯二胺類、聯(lián)苯胺類(N,N,N',N'-四苯基聯(lián)苯胺、N,N'-雙-(3-甲基苯基)-N,N'-雙-(苯基)-聯(lián)苯胺、N,N' -二 (萘-1-基)-N,N' -二苯基-聯(lián)苯胺等)、三苯胺類(三苯胺、4,4' 4f '-三(N,N-二苯基-氨基)-三苯胺、4,4' 4''-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)-三苯胺、4,4' 4f ,-三(N- (1-萘基)-N-苯基-氨基)-三苯胺等)、三苯基二胺類(N,N' -二- (4-甲基-苯基)-N,N' - 二苯基-1,4-苯二胺)等骨架中具有芳香族叔胺的化合物;菲、芘、茈、蒽、并四苯、并五苯等縮合多環(huán)化合物(其中,縮合多環(huán)化合物可以具有取代基)、TTF (四硫富瓦烯)類、二苯并呋喃、吩噻嗪、咔唑等有機材料。
[0203]其中,特別是骨架中具有芳香族叔胺的化合物、縮合多環(huán)化合物、堿金屬能夠使載流子濃度更有效地增加,因此更優(yōu)選。
[0204]發(fā)光層45、空穴輸送層44、電子輸送層47、空穴注入層43和電子注入層48等有機EL層,能夠使用將上述材料溶解、分散在溶劑中得到的有機EL層形成用涂液,利用旋涂法、浸潰法、刮刀法、排出涂布法、噴涂法等涂布法;噴墨法、凸版印刷法、凹版印刷法、絲網(wǎng)印刷法、微凹版涂布法等印刷法等的公知的濕式法形成,或者使用上述材料利用電阻加熱蒸鍍法、電子束(EB)蒸鍍法、分子束外延(MBE)法、濺射法、有機氣相蒸鍍(OVPD)法等公知的干式法形成,或者利用激光轉(zhuǎn)印法等形成。此外,在利用濕式法形成有機EL層的情況下,有機EL層形成用涂液可以含有均染劑、粘度調(diào)節(jié)劑等用于調(diào)整涂液的物性的添加劑。
[0205]上述各有機EL層的膜厚通常為Inm?IOOOnm左右,優(yōu)選為IOnm?200nm。當膜厚小于IOnm時,得不到本來需要的物性(電荷的注入特性、輸送特性、鎖定特性)。另外,有可能產(chǎn)生由廢物等異物所致的像素缺陷。另外,當膜厚超過200nm時,由于有機EL層的電阻成分,會使驅(qū)動電壓上升,導致耗電上升。
[0206]“邊緣罩”
[0207]在圖5的例子中,在基板9側(cè)形成的陽極41的邊緣部,為了防止在陽極41與陰極49之間發(fā)生泄漏,設(shè)置有的邊緣罩42。在此,邊緣罩42能夠使用絕緣材料利用EB蒸鍍法、濺射法、離子電鍍法、電阻加熱蒸鍍法等公知的方法來形成,能夠利用公知的干式和濕式法的光刻法進行圖案化,但邊緣罩42的形成方法并不限定于這些形成方法。
[0208]另外,作為構(gòu)成邊緣罩42的材料,能夠使用以往公知的材料,在本實施方式中沒有特別限定,但在需要使光透射時,可列舉例如SiO、SiON、SiN、SiOC、SiC、HfSiON、ZrO、HfO、LaO等。另外,作為膜厚,優(yōu)選為IOOnm?2000nm。在IOOnm以下時,絕緣性并不充分,陽極41和陰極49之間發(fā)生泄漏,造成耗電的上升、不發(fā)光。另外,在2000nm以上時,成膜工藝花費時間,導致生產(chǎn)效率降低、引起邊緣罩42所致的電極的斷線。
[0209]有機EL元件2B優(yōu)選具有作為陽極41和陰極49使用的反射電極和半透明電極的干涉效果帶來的、或者電介質(zhì)多層膜帶來的微腔構(gòu)造(光學微共振器結(jié)構(gòu))。由此,能夠使有機EL元件2B的發(fā)光聚集在正面方向(具有指向性),能夠降低漏到周圍的發(fā)光損失,能夠提高正面的發(fā)光效率。由此,能夠以更高的效率將在有機EL元件2B的發(fā)光層45中產(chǎn)生的發(fā)光能量傳遞至熒光體層3R、3G、3B。另外,也能夠通過干涉效果來調(diào)整發(fā)光光譜,能夠通過調(diào)整至所期望的發(fā)光峰值波長、半高寬來調(diào)整發(fā)光光譜。由此,能夠控制為能夠更有效地激發(fā)熒光體層3R、3G、3B的光譜。
[0210]有機EL元件2B與外部驅(qū)動電路電連接。此時,有機EL元件2B也可以直接與外部驅(qū)動電路連接、被外部驅(qū)動電路驅(qū)動,也可以將TFT等開關(guān)電路配置在像素內(nèi)、外部驅(qū)動電路(掃描線電極電路(源極驅(qū)動器)、數(shù)據(jù)信號電極電路(柵極驅(qū)動器)、電源電路)與連接有TFT等的配線電連接。
[0211]“有源矩陣驅(qū)動型有機EL元件”
[0212]圖6是使用有源矩陣驅(qū)動型的有機EL元件2B的有機EL元件基板70 (光源)的首1J視圖。
[0213]本實施方式的有機EL元件基板70中,在基板9的一面形成有TFT (驅(qū)動元件)51。即,形成有柵極電極52和柵極線53、以覆蓋這些柵極電極52和柵極線53的方式在基板主體9上形成有柵極絕緣膜54。在柵極絕緣膜54上形成有活性層(未圖示),在活性層上形成有源極電極55、漏極電極56和數(shù)據(jù)線57,以覆蓋這些源極電極55、漏極電極56和數(shù)據(jù)線57的方式形成有平坦化膜58。
[0214]此外,該平坦化膜58可以不是單層構(gòu)造,可以是與其他的層間絕緣膜和平坦化膜組合的結(jié)構(gòu)。另外,形成有貫通平坦化膜或?qū)娱g絕緣膜到達漏極電極56的接觸孔59,在平坦化膜58上形成有經(jīng)接觸孔59與漏極電極56電連接的有機EL元件2B的陽極41。有機EL元件2B自身的結(jié)構(gòu)與前述情況同樣。
[0215]TFT51在形成有機EL元件2B之前形成在基板9上,作為有機EL元件驅(qū)動用元件起作用。作為本實施方式中使用的TFT51,能夠舉例為公知的TFT,能夠使用公知的材料、構(gòu)造和形成方法形成。另外,在本實施方式中,也能夠使用金屬-絕緣體-金屬(MIM)二極管來代替TFT51。
[0216]作為TFT51的活性層的材料,可列舉例如:非晶娃(amorphous silicon)、多晶娃(polysilicon)、微晶娃、硒化鎘等無機半導體材料;氧化鋅、氧化銦-氧化鎵_氧化鋅等氧化物半導體材料;或聚噻吩衍生物、噻吩低聚物、聚(對苯乙炔)衍生物、并四苯、并五苯等有機半導體材料等。另外,作為TFT51的結(jié)構(gòu),可列舉例如:柵極電極上置型、柵極電極下置型、頂柵型、共面型等。
[0217]作為構(gòu)成TFT51的活性層的形成方法,可列舉:(1)在通過等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)法成膜的非晶硅中以離子摻雜的方式摻入雜質(zhì)的方法;(2)通過使用硅烷(SiH4)氣體的減壓化學氣相沉積(LPCVD)法形成非晶硅、通過固相沉積法使非晶硅結(jié)晶化得到多晶硅后,通過離子注入法進行離子摻雜的方法;(3)通過使用Si2H6氣體的LPCVD法或使用SiH4氣體的PECVD法形成非晶硅、通過準分子激光等激光進行退火,使非晶硅結(jié)晶化得到多晶硅后,進行離子摻雜的方法(低溫工藝);(4)通過LPCVD法或PECVD法形成多晶硅層,通過在1000°C以上進行熱氧化形成柵極絕緣膜,在其上形成n+多晶硅的柵極電極,然后進行離子摻雜的方法(高溫工藝);(5)通過噴墨法等形成有機半導體材料的方法;(6)得到有機半導體材料的單晶膜的方法等。
[0218]本實施方式中使用的TFT51的柵極絕緣膜54能夠使用公知的材料形成??闪信e例如:利用PECVD法、LPCVD法等形成的SiO2或?qū)Χ嗑Ч枘みM行熱氧化而得到的SiO2等。另夕卜,本實施方式中使用的TFT51的數(shù)據(jù)線57、柵極線53、源極電極55和漏極電極56能夠使用公知的導電性材料形成,可列舉例如:鉭(Ta)、鋁(Al)、銅(Cu)等。本實施方式的TFT51能夠形成為上述這樣的結(jié)構(gòu),但并不限定于這些材料、構(gòu)造和形成方法。
[0219]本實施方式中使用的層間絕緣膜能夠使用公知的材料形成,可列舉例如:二氧化娃(Si02)、氮化娃(SiN或Si3N4)、氧化鉭(TaO或Ta2O5)等無機材料;或丙烯酸樹脂、抗蝕劑材料等有機材料等。另外,作為其形成方法,可列舉:化學氣相沉積(CVD)法、真空蒸鍍法等干式處理、旋涂法等濕式處理。另外,也能夠根據(jù)需要利用光刻法等進行圖案化。
[0220]另外,在從基板9的相反側(cè)取出來自有機EL元件2B的光時,出于防止因外部光入射到在基板9上形成的TFT51而使TFT51的電特性產(chǎn)生變化的目的,優(yōu)選使用兼具遮光性的遮光性絕緣膜。另外,也能夠?qū)⑸鲜鰧娱g絕緣膜和遮光性絕緣膜組合使用。作為遮光性絕緣膜,可列舉在聚酰亞胺等高分子樹脂中分散酞菁、喹吖啶酮等顏料或染料而得到的材料、彩色抗蝕劑、黑矩陣材料、NixZnyFe204等無機絕緣材料等。但是,本實施方式并不限定于這些材料和形成方法。
[0221]在本實施方式中,由于在基板9上形成的TFT51或各種配線、電極,在其表面形成凹凸,由于這些凹凸,在有機EL元件2B可能發(fā)生例如陽極41或陰極49的缺陷、斷線、有機EL層的缺損、陽極41與陰極49的短路、耐壓的降低等。由此,為了防止這些現(xiàn)象,優(yōu)選在層間絕緣膜上設(shè)置平坦化膜58。本實施方式中使用的平坦化膜58能夠使用公知的材料形成,可列舉為例如:氧化硅、氮化硅、氧化鉭等無機材料;聚酰亞胺、丙烯酸樹脂、抗蝕劑材料等有機材料等。作為平坦化膜58的形成方法,可列舉:CVD法、真空蒸鍍法等干式處理;旋涂法等濕式處理,但本實施方式并不限定于這些材料和形成方法。另外,平坦化膜58可以為單層結(jié)構(gòu),也可以為多層結(jié)構(gòu)。
[0222]圖7是具備上述有機EL元件基板70的顯示裝置200的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0223]顯示裝置200包括:有機EL元件基板70、熒光體基板10、像素部71、柵極信號驅(qū)動電路72、數(shù)據(jù)信號驅(qū)動電路73、信號配線74、電流供給線75、柔性印刷配線板76 (FPC)和外部驅(qū)動電路77。熒光體基板10與有機EL元件基板70相對配置。像素部71設(shè)置在有機EL元件基板70與熒光體基板10相對的區(qū)域。柵極信號驅(qū)動電路72、數(shù)據(jù)信號驅(qū)動電路73、信號配線74和電流供給線75,將驅(qū)動信號供給至像素部71。柔性印刷配線板76與有機EL元件基板70連接。
[0224]本實施方式的有機EL元件基板70,為了驅(qū)動圖6所示的有機EL元件2B,經(jīng)FPC76與包括掃描線電極電路、數(shù)據(jù)信號電極電路、電源電路等的外部驅(qū)動電路77電連接。在本實施方式中,圖6所示的TFT51等的開關(guān)電路配置于像素部71內(nèi)。TFT51等與數(shù)據(jù)線57、柵極線53等配線連接。數(shù)據(jù)線57和柵極線53分別與用于驅(qū)動有機EL元件2B的數(shù)據(jù)信號驅(qū)動電路73、柵極信號驅(qū)動電路72連接。外部驅(qū)動電路77經(jīng)信號配線74與這些數(shù)據(jù)信號驅(qū)動電路73、柵極信號驅(qū)動電路72連接。在像素部71內(nèi),配置有多個柵極線53和多個數(shù)據(jù)線57,在柵極線53和數(shù)據(jù)線57的交叉部附近配置有TFT51。
[0225]本實施方式的有機EL元件,如圖8所示,通過電壓驅(qū)動數(shù)字灰度等級方式進行驅(qū)動,對每個像素配置開關(guān)用TFT60和驅(qū)動用TFT51這兩個TFT,驅(qū)動用TFT51和發(fā)光部61(有機EL元件2B)的陽極,經(jīng)形成于圖6所示的平坦化膜58的接觸孔59電連接。另外,在一個像素內(nèi),用于使驅(qū)動用TFT51的柵極電位固定的電容器,以與驅(qū)動用TFT51的柵極電極連接的方式配置。電容器與電源線62連接。但是,在本實施方式中,對這些沒有特別的限定,驅(qū)動方式可以用前述的電壓驅(qū)動數(shù)字灰度等級方式,也可以為電流驅(qū)動模擬灰度等級方式。另外,TFT的數(shù)量沒有特別的限定,可以通過前述的2個TFT驅(qū)動有機EL元件,也可以以防止TFT的特性(遷移率、閾值電壓)不均勻為目的,使用在像素內(nèi)內(nèi)置有補償電路的2個以上的TFT來驅(qū)動有機EL元件。
[0226]“無機EL元件”
[0227]如圖9所示,能夠?qū)o機EL元件用作發(fā)光元件2C。作為無機EL元件,能夠使用公知的無機EL元件,例如優(yōu)選為紫外發(fā)光無機EL元件、藍色發(fā)光無機EL元件。這些無機EL元件,例如為在基板9的一面依次層疊有第一電極81、第一電介質(zhì)層82、發(fā)光層83、第二電介質(zhì)層84和第二電極85而構(gòu)成的發(fā)光元件2C。此外,無機EL素子的具體的結(jié)構(gòu)不由上述情況限定。
[0228]以下,針對無機EL元件2C的各結(jié)構(gòu)元素進行詳細說明。
[0229]“第一電極”和“第二電極”
[0230]作為本實施方式中使用的第一電極81和第二電極85,可列舉為鋁(Al )、金(Au)、鉬(Pt)、鎳(Ni)等金屬、包含銦(In)和錫(Sn)的氧化物(ΙΤ0)、錫(Sn)的氧化物(Sn02)、包含銦(In)和鋅(Zn)的氧化物(IZO)等作為透明電極材料,但電極材料并不限定于這些材料。但是,在取出光的方向,優(yōu)選ITO等的透明電極。在取出光的方向的相反側(cè),優(yōu)選使用鋁等的反射膜。
[0231]第一電極81和第二電極85能夠通過使用上述的材料,利用EB蒸鍍法、濺射法、離子電鍍法、電阻加熱蒸鍍法等公知的方法形成,但電極的形成方法并不限定于這些形成方法。另外,也能夠根據(jù)需要利用光刻法、激光剝離法對形成的電極進行圖案化,也能夠通過與陰影掩模(shadow mask)組合而直接形成圖案化的電極。其膜厚優(yōu)選為50nm以上。在膜厚小于50nm的情況下,配線電阻變高,因此,有可能產(chǎn)生驅(qū)動電壓的上升。
[0232]“電介質(zhì)層”
[0233]作為本實施方式中使用的第一電介質(zhì)層82和第二電介質(zhì)層84,能夠使用無機EL用的公知的電介質(zhì)材料。作為這樣的電介質(zhì)材料,可列舉例如五氧化鉭(Ta205)、二氧化硅(Si02)、氮化硅(Si3N4)、氧化鋁(A1203)、鈦酸鋁(AlTi03)、鈦酸鋇(BaTiO3)和鈦酸鍶(SrTiO3)等,但電介質(zhì)材料并不限定于這些材料。另外,本實施方式的第一電介質(zhì)層82和第二電介質(zhì)層84可以是對從上述電介質(zhì)材料中選出的一種或兩種以上的材料進行層疊而構(gòu)成。另外,第一電介質(zhì)層82和第二電介質(zhì)層84的膜厚,優(yōu)選為200nm?500nm左右。
[0234]“發(fā)光層”
[0235]作為本實施方式中使用的發(fā)光層83,能夠使用無機EL元件用的公知的發(fā)光材料。這樣的發(fā)光材料中,例如,作為紫外發(fā)光材料,能夠舉例ZnF2:Gd,作為藍色發(fā)光材料,能夠舉例 BaAl2S4:Eu、CaAl2S4:Eu、ZnAl2S4:Eu、Ba2SiS4:Ce、ZnS:Tm、SrS:Ce、SrS:Cu、CaS:Pb、(Ba,Mg) Al2S4:Eu等,但是發(fā)光材料并不限定于這些材料。另外,發(fā)光層83的膜厚優(yōu)選為300nm ?IOOOnm 左右。
[0236]如上所述,作為在圖1的基板13的外部設(shè)置有光源時的發(fā)光元件,能夠適宜地使用LED、有機EL元件、無機EL元件等。在這些結(jié)構(gòu)例中,優(yōu)選設(shè)有將LED、有機EL元件、無機EL元件等的發(fā)光元件密封的密封膜或密封基板。密封膜和密封基板,能夠通過公知的密封材料和密封方法形成。具體而言,也能夠通過在構(gòu)成光源的基板主體和相反側(cè)的表面上使用旋涂法、0DF、層壓法來涂布樹脂而形成密封膜?;蛘撸軌蛲ㄟ^利用等離子體CVD法、離子電鍍法、離子束法、濺射法等將SiO、SiON, SiN等形成無機膜后,進一步使用旋涂法、0DF、層壓法來涂布樹脂,或者能夠通過貼合來形成密封膜。
[0237]通過這樣的密封膜或密封基板,能夠防止來自外部的氧或水混入發(fā)光元件內(nèi),提高光源的壽命。另外,在將光源和熒光體基板10粘合時,能夠通過一般的紫外線固化樹脂、熱固化樹脂等的粘接劑層粘接。
[0238]另外,在熒光體基板10上直接形成光源時,例如能夠舉例將氮氣、氬氣等不活潑氣體用玻璃板、金屬板等密封的方法。進而,在封入的不活潑氣體中混入氧化鋇等吸濕劑等時,能夠有效地減小水分對有機EL的影響,因而優(yōu)選。但是,本實施方式并不限定于這些部件或形成方法。另外,在將光從基板9的相反側(cè)取出時,需要使用密封膜、密封基板和光透射性材料。
[0239]另外,在圖1的顯示裝置100中,也可以在光取出側(cè)設(shè)置偏光板。作為偏光板,能夠使用將現(xiàn)有技術(shù)的直線偏光板和λ/4板組合而成的偏光板。在此,通過設(shè)置偏光板,能夠防止來自顯不裝置100的電極的外部光反射、基板1、9或者密封基板的表面的外部光反射,能夠使顯示裝置100的對比度提高。[0240][第二實施方式]
[0241]以下,使用圖10和圖11對本發(fā)明的第二實施方式進行說明。
[0242]本實施方式的顯示裝置的基本結(jié)構(gòu)與第一實施方式相同,分隔壁的結(jié)構(gòu)與第一實施方式不同。因此,在本實施方式中,省略顯示裝置的基本結(jié)構(gòu)的說明,僅對分隔壁進行說明。
[0243]圖10是第二實施方式的顯示裝置100A的剖視示意圖。
[0244]在第一實施方式中,在分隔壁7的內(nèi)部分散有光散射性顆粒7a。與此相對,本實施方式的分隔壁17,如圖10所示,與分隔壁17的熒光體層3R、3G、3B接觸的部分(分隔壁17的側(cè)面)為凹凸形狀。其他的結(jié)構(gòu)與第一實施方式是同樣的。即,分隔壁17由樹脂形成。分隔壁17也可以是白色抗蝕劑。分隔壁17的材料與第一實施方式中記載的分隔壁7中包含的樹脂材料相同即可。
[0245]此外,在本實施方式中,僅分隔壁17的側(cè)面是凹凸形狀的,但并不限定于此。例如,分隔壁17的整個表面可以(分隔壁17的側(cè)面加上分隔壁17的上表面)是凹凸形狀。即,分隔壁17的至少與熒光體層3R、3G、3B接觸的部分具有光散射性即可。
[0246]圖11是用于對第二實施方式的顯示裝置100A的分隔壁17的作用進行說明的示意圖。
[0247]在本實施方式中,如圖11所示,熒光體層3的側(cè)面為凹凸形狀,因此在熒光體層3產(chǎn)生的熒光L2因與分隔壁17接觸的部分的凹凸形狀17而散射,熒光L2難以被分隔壁17吸收。因此,能夠使在熒光體層3產(chǎn)生的熒光L2被分隔壁17吸收所導致的熒光L2的損失減小,能夠?qū)晒釲2充分地取出至外部。
[0248]在本實施方式中,分隔壁17的側(cè)面是凹凸形狀即可,分隔壁17也可以含有光散射性顆粒7a。
[0249][第三實施方式]
[0250]以下,使用圖12對本發(fā)明的第三實施方式進行說明。
[0251]本實施方式的顯示裝置100B的基本結(jié)構(gòu)與第一實施方式相同,在基板I與熒光體層3之間設(shè)置有彩色濾光片4,在分隔壁7設(shè)有黑色層5、6,在這些方面與第一實施方式不同。因此,在本實施方式中,省略顯示裝置100B的基本結(jié)構(gòu)的說明。
[0252]圖12是第三實施方式的顯示裝置100B的剖視示意圖。
[0253]在本實施方式的顯示裝置100B中,在基板I與紅色熒光體層3R之間設(shè)置有紅色彩色濾光片4R。在基板I與綠色熒光體層3G之間設(shè)置有綠色彩色濾光片4G。在基板I與藍色熒光體層3B之間設(shè)置有藍色彩色濾光片4B。由此能夠提高色度。
[0254]在分隔壁7的上表面設(shè)有第一黑色層5。由此能夠抑制向相鄰像素的光泄漏而避免混色的發(fā)生。此外,第一黑色層5的厚度比分隔壁7的厚度薄。例如,第一黑色層5的厚度為0.0111111?311111左右。另外,第一黑色層5的寬度與分隔壁7的寬度為同等的寬度。
[0255]在分隔壁7的下表面(基板I與分隔壁7之間)設(shè)置有第二黑色層6。由此,能夠提高對比度。此外,第二黑色層6的厚度比分隔壁7的厚度薄。例如,第二黑色層6的厚度,與第一黑色層5的厚度同樣為0.01 μ m?3 μ m左右。另外,第二黑色層6的寬度比分隔壁7的寬度大。
[0256]對于第二黑色層6和分隔壁7的橫寬,優(yōu)選第二黑色層的寬度比分隔壁7的寬度大。由此,在看到畫面時,分隔壁7被第二黑色層6遮蔽,能夠提高對比度。
[0257]對于第二黑色層6和彩色濾光片4的膜厚,優(yōu)選彩色濾光片4的膜厚大于第二黑色層6的膜厚。彩色濾光片4的膜厚小于第二黑色層6的膜厚時,熒光體層3的側(cè)面與第二黑色層6接觸。由此會發(fā)生從熒光體3發(fā)出的光被第二黑色層6吸收,光取出效率降低的現(xiàn)象。
[0258]此外,在本實施方式中,在分隔壁7的上表面和下表面這兩者設(shè)置有黑色層,但并不限定于此。例如,黑色層可以僅設(shè)置在分隔壁7的上表面,也可以僅設(shè)置于下表面。
[0259][第四實施方式]
[0260]以下,使用圖13對本發(fā)明的第四實施方式進行說明。
[0261]本實施方式的顯示裝置100C的基本結(jié)構(gòu)與第一實施方式相同,在平坦化層8的上表面設(shè)置有帶通濾光片12,在這方面與第一實施方式不同。因此,在本實施方式中,省略顯示裝置100C的基本結(jié)構(gòu)的說明。
[0262]圖13是第四實施方式的顯示裝置100C的剖視示意圖。
[0263]在本實施方式的顯示裝置100C中,在熒光體基板10的各熒光體層3R、3G、3B的上表面形成有平坦化層8。在平坦化層8和分隔壁7的上表面,設(shè)置有帶通濾光片12。
[0264]帶通濾光片12具有使藍色區(qū)域的光(波長435nm?480nm的范圍內(nèi)的光)透射且將從綠色到近紅外區(qū)域的光(上述藍色區(qū)域的波長的范圍外的光)反射的功能。帶通濾光片12由例如金、銀等的薄膜或者電介質(zhì)多層膜構(gòu)成。由此,從發(fā)光元件2射出的藍色光能夠透過帶通濾光片12,在熒光體層3波長變換,使得發(fā)出綠色光或紅色光。進而,帶通濾光片12使朝向該帶通濾光片12的綠色光、紅色光再次向熒光體層側(cè)反射,因此能夠高效率利用綠色光32、紅色光33。
[0265]此外,在本實施方式中,在平坦化層8的上表面設(shè)置有帶通濾光片12,但并不限定于此。例如,也可以不設(shè)置平坦化層8,而是將帶通濾光片設(shè)置于在分隔壁7的開口部形成的各熒光體層3R、3G、3B的上表面。即,帶通濾光片設(shè)置在發(fā)光元件2與熒光體基板10之間即可。
[0266][第五實施方式]
[0267]圖14是第五實施方式的顯示裝置300的剖視示意圖。顯示裝置300是在熒光體基板10與光源11之間,裝入有作為光學元件的液晶元件90的結(jié)構(gòu)例。在圖14中,對于與第一實施方式的顯示裝置100共同的結(jié)構(gòu)元素,標注相同的附圖標記,省略詳細的說明。
[0268]本實施方式的顯不裝置300具備突光體基板10、有機EL兀件基板11 (光源)和液晶元件90。熒光體基板10的結(jié)構(gòu)與第一實施方式是同樣的。
[0269]有機EL兀件基板11的層疊構(gòu)造與第一實施方式中圖5所不的情況同樣。但是,在第一實施方式中,向與各像素對應(yīng)的有機EL元件個別地供給驅(qū)動信號,各有機EL元件獨立地受到發(fā)光、不發(fā)光的控制,但在本實施方式中,有機EL元件2B不按照每個像素分割,而是作為所有像素共用的面狀光源起作用。另外,液晶元件90能夠按每個像素對使用一對電極93、94施加至液晶層98的電壓進行控制,按每個像素對從有機EL元件2B的整個面射出的光的透射率進行控制。即,液晶元件90具有按每個像素有選擇地使從有機EL元件基板11射出的光透射的光柵的功能。
[0270]本實施方式的液晶元件90,能夠使用公知的液晶元件,例如包括一對偏光板91、92,電極93、94,取向膜95、96,基板97,在取向膜95、96之間夾著液晶層98。進而,在液晶單元與偏光板91、92中的一片之間配置有I片光學各向異性層,或者在液晶單元與兩片偏光板91、92之間配置有兩片光學各向異性層。作為液晶單元的種類,沒有特別的限制,能夠根據(jù)目的適當選擇,可列舉例如TN模式、VA模式、OCB模式、IPS模式、ECB模式等。另外,液晶元件90可以是無源驅(qū)動,也可以是使用TFT等的開關(guān)元件的有源驅(qū)動。
[0271]熒光體基板10、液晶元件90和光源11通過粘接劑層14粘合,從而一體化。SP,形成有熒光體基板10的熒光體層3R、3G、3B的面與液晶元件90的偏光板91通過粘接劑層14粘合,形成有光源11的有機EL元件2B的面和液晶元件90的偏光板92通過粘接劑層14粘合。
[0272]作為偏光板91、92,優(yōu)選至少其中一方為波長43511111以上48011111以下時的消光比為10000以上的偏光板。消光比例如能夠通過使用格蘭-湯普森棱鏡的旋轉(zhuǎn)檢偏法測定。消光比作為偏光板91和偏光板92各自固有的性能體現(xiàn),按照下面的方式定義。
[0273]消光比=(偏光板透射軸方向的偏振透射率)/ (偏光板吸收軸方向的偏振透射率)
[0274]此外,偏振透射率是指使用格蘭-湯普森棱鏡,射入理想的偏振光時的透射率。
[0275]但是,在現(xiàn)有的液晶中,對比度、透射率一般主要針對550nm的區(qū)域進行最優(yōu)設(shè)計,現(xiàn)有液晶顯示器中使用的碘偏光板對于490nm以下的短波長區(qū)域的消光比為2000?3000左右(綠色區(qū)域、紅色區(qū)域的消光比為10000左右)。與此相對,本實施方式的使用藍色光背光源的藍色激發(fā)方式顯示器用的偏光板,能夠針對藍色區(qū)域進行最優(yōu)設(shè)計,因此使用藍色區(qū)域的消光比為10000以上的偏光板。
[0276]這樣,通過使用消光比高的偏光板,能夠提高面板的對比度。另外,消光比高的偏光板的透射率也高,因此能夠提高背光源的光利用效率,能夠?qū)崿F(xiàn)低耗電化。
[0277][電子設(shè)備的例子]
[0278]作為具備上述實施方式的顯示裝置的電子設(shè)備的例子,能夠舉出圖15A所示的便攜式電話、圖15B所示的電視接收裝置等。
[0279]圖15A所示的便攜式電話1000具備主體1001、顯示部1002、聲音輸入部1003、聲音輸出部1004、天線1005、操作開關(guān)1006等,顯示部1002使用上述實施方式的顯示裝置。
[0280]圖15B所示的電視機接收裝置1100具備主體機殼1101、顯示部1102、揚聲器1103、基座1104等,顯示部1102使用上述實施方式的顯示裝置。
[0281]在這樣的電子設(shè)備中,因為使用了上述實施方式的顯示裝置,因此能夠?qū)崿F(xiàn)顯示品質(zhì)優(yōu)秀的低耗電的電子設(shè)備。
[0282]另外,本發(fā)明的一個實施方式的顯示裝置能夠應(yīng)用于例如圖16A所示的便攜式游戲機。圖16A所示的便攜式游戲機1200具備操作按鈕1201、LED燈1202、殼體1203、顯示部1204、紅外線端口 1205等。而且,作為顯示部1204,適宜應(yīng)用前述實施方式的顯示裝置。通過將本發(fā)明的一個實施方式的顯示裝置應(yīng)用于便攜式游戲機1200的顯示部1204,能夠以較少的耗電顯示對比度高的視頻。
[0283]另外,本發(fā)明的一個實施方式的顯示裝置能夠應(yīng)用于例如圖16B所示的筆記本電腦。如圖16B所示的筆記本電腦1300,包括鍵盤1301、定位設(shè)備1302、殼體1303、顯示部1304、攝像頭1305、外部連接端口 1306、電源開關(guān)1307等。而且,作為該筆記本電腦1300的顯示部1304,能夠適合應(yīng)用前述實施方式的顯示裝置。通過將本發(fā)明的一個實施方式的顯示裝置應(yīng)用于筆記本電腦1300的顯示部1304,能夠?qū)崿F(xiàn)以較少的耗電顯示對比度高的視頻的筆記本電腦1300。
[0284]另外,本發(fā)明的一個實施方式的顯示裝置能夠應(yīng)用于例如圖17A所示的吊燈。圖17A所示的吊燈1400具備照明部1401、吊具1402和電源線1403等。而且,作為照明部1401,能夠適宜地應(yīng)用前述實施方式的顯示裝置。通過將本發(fā)明的一個實施方式的顯示裝置應(yīng)用于吊燈1400的照明部1401,能夠以較少的耗電得到色調(diào)自由的照明光,能夠?qū)崿F(xiàn)光顯色性高的照明器具。另外,能夠?qū)崿F(xiàn)以均勻的照度進行色純度高的面發(fā)光的照明器具。
[0285]另外,本發(fā)明的一個實施方式的顯示裝置能夠應(yīng)用于例如圖17B所示的立燈。圖17B所示的立燈1500具備照明部1501、基座1502、電源開關(guān)1503和電源線1504等。而且,作為照明部1501,能夠適宜地應(yīng)用本發(fā)明的顯示裝置。通過將本發(fā)明的一個實施方式的顯示裝置應(yīng)用于立燈1500的照明部1501,能夠以較少的耗電得到色調(diào)自由的照明光,能夠?qū)崿F(xiàn)光顯色性高的照明器具。另外,能夠?qū)崿F(xiàn)以均勻的照度進行色純度高的面發(fā)光的照明器具。
[0286]實施例
[0287]以下,通過實施例和比較例,對本發(fā)明的實施方式進行更詳細的說明,但本發(fā)明的方式不限定于這些例子。
[0288](比較例I)
[0289]如圖18A 所示,作為基板101,使用0.7mm的玻璃。將其水洗后,進行10分鐘純水超聲波清洗,進行10分鐘丙酮超聲波清洗,進行5分鐘異丙醇蒸氣清洗,在100°C干燥I小時。
[0290]接著,在基板101上,將Cr (鉻)或Cr/氧化Cr的多層膜等的金屬或碳顆粒分散于感光性樹脂而得的光致抗蝕劑,以像素間距500 μ m、線寬50 μ m進行圖案形成,制成將點分割的膜厚50 μ m的黑矩陣102。
[0291]接著,如圖18B至圖18D所示,在由黑矩陣102劃分的區(qū)域中,圖案形成紅色熒光體層111、綠色熒光體層112、藍色光散射層113。
[0292]在紅色熒光體層111的形成工序中,首先,在平均粒徑4μπι的紅色熒光體CaS:Eu20g中加入1(^丨%聚乙烯醇水溶液30g,通過分散機攪拌而制成紅色熒光體形成用涂液。
[0293]接著,將制成的紅色熒光體形成用涂液利用滴注法圖案涂布在由黑矩陣102劃分的區(qū)域。繼續(xù)以真空烤箱(200°C,IOmmHg的條件)進行4小時加熱干燥,以膜厚25 μ m圖案形成(圖18B)折射率1.6的紅色熒光體層111。
[0294]在綠色熒光體層112的形成工序中,首先,在平均粒徑4μπι的綠色熒光體Ga2SrS4:Eu20g中加入1(^七%聚乙烯醇水溶液30g,通過分散機攪拌而制成綠色熒光體形成用涂液。
[0295]接著,將制成的綠色熒光體形成用涂液利用滴注法圖案涂布在由黑矩陣102劃分的區(qū)域。繼續(xù)以真空烤箱(200°C,IOmmHg的條件)進行4小時加熱干燥,以膜厚25 μ m圖案形成(圖18C)折射率1.6的綠色熒光體層112。
[0296]在藍色光散射層113的形成工序中,在1.5 μ m的二氧化硅顆粒(折射率:1.65)20g中加入1(^丨%聚乙烯醇水溶液30g,通過分散機攪拌而制成藍色散射體層形成用涂液。
[0297]然后,將制成的藍色散射體層形成用涂液利用滴注法圖案涂布在由黑矩陣102劃分的區(qū)域。
[0298]繼續(xù)以真空烤箱(200°C,IOmmHg的條件)進行4小時加熱干燥,以膜厚50 μ m形成(圖18D)折射率1.6的藍色光散射層113。
[0299]由此完成熒光體基板。
[0300]最后,使用全光束測定系統(tǒng)(大塚電子公司制Halfmoon),從該突光體基板的背面照射波長460nm的激發(fā)光,測定熒光體基板的前表面的光取出的效率。其結(jié)果為光取出效率是43%。
[0301](比較例2)
[0302]通過與比較例I同樣的方法,在基板101上制作黑矩陣(分隔壁)102。接著,在由黑矩陣102劃分的區(qū)域中,圖案形成紅色熒光體層111、綠色熒光體層112、藍色熒光體層113。
[0303]在紅色熒光體層111的形成工序中,首先,在路瑪近紅F305、0.05g中加入溶解了10wt%的聚乙烯而得的甲苯溶液100g,加熱攪拌而制成紅色熒光體形成用涂液。
[0304]接著,將制成的紅色熒光體形成用涂液利用滴注法圖案涂布在由黑矩陣102劃分的區(qū)域。繼續(xù)以真空烤箱(200°C,IOmmHg的條件)進行4小時加熱干燥,圖案形成(圖18B)紅色突光體層。
[0305]在綠色熒光體層112的形成工序中,首先,在路瑪近黃H)83、0.05g中加入溶解了10wt%的聚乙烯而得的甲苯溶液100g,加熱攪拌而制成綠色熒光體形成用涂液。
[0306]接著,將制成的綠色熒光體形成用涂液利用滴注法圖案涂布在由黑矩陣102劃分的區(qū)域。繼續(xù)以真空烤箱(200°C,IOmmHg的條件)進行4小時加熱干燥,圖案形成(圖18C)綠色熒光體層。
[0307]在藍色光散射層113的形成工序中,首先,將作為光散射顆粒的平均粒徑200nm的氧化鈦5g加入至作為粘接劑樹脂的帝人杜邦(公司)制樹脂“LuxPrint8155”30g中,進而添加折射率1.21的粒徑20nm的中空二氧化硅10g,由自動研缽進行30分鐘的充分研磨混合后,使用PRMIX公司制分散攪拌裝置“FILMIX40-40型”攪拌15分鐘,制成藍色光散射層形成用涂液。
[0308]接著,將制成的藍色光散射層形成用涂液利用滴注法圖案涂布在由黑矩陣102劃分的區(qū)域。繼續(xù)以真空烤箱(200°C,IOmmHg的條件)進行4小時加熱干燥,圖案形成(圖18D)藍色熒散射體層113。
[0309]由此完成熒光體基板。
[0310]最后,使用全光束測定系統(tǒng)(大塚電子公司制Halfmoon),從該突光體基板的背面照射波長460nm的激發(fā)光,測定熒光體基板的整個表面的光取出的效率。其結(jié)果為光取出效率是42%。
[0311](實施例1)
[0312]如圖19A所示,與比較例I同樣地,作為基板101,使用0.7mm的玻璃。將其水洗后,進行10分鐘純水超聲波清洗,進行10分鐘丙酮超聲波清洗,進行5分鐘異丙醇蒸氣清洗,在100°C干燥I小時。
[0313]首先,作為分隔壁103的材料,使用對由環(huán)氧類樹脂(折射率1.59)、丙烯酸類樹脂(折射率1.49)、金紅石型氧化鈦(折射率2.71、粒徑250nm)、光聚合引發(fā)劑、芳香族類溶劑形成的白色感光性組成物進行攪拌混合而成的負型抗蝕劑。
[0314]接著,在基板101上,使用旋涂機涂布負型抗蝕劑。然后,在80°C下進行10分鐘的預(yù)烘焙,形成膜厚50 μ m的涂膜。在該涂膜上覆蓋能夠形成所期望的圖像圖案的掩模(像素間距500μηι、線寬50 μ m)后照射i射線(300mJ/cm2),進行曝光。接著,使用堿性顯影液進行顯影,得到像素圖案狀的構(gòu)造物。接著,使用熱風循環(huán)式干燥爐,在140°C下進行60分鐘后烘焙,制作將點分割的分隔壁103。此外,經(jīng)測定分隔壁103的反射率為96.5%。
[0315]接著,如圖19B至圖19D所示,與比較例I同樣地,在由分隔壁103劃分的區(qū)域,圖案形成紅色熒光體層111、綠色熒光體層112、藍色光散射層113。
[0316]由此完成熒光體基板。
[0317]最后,使用全光束測定系統(tǒng)(大塚電子公司制Halfmoon),從該突光體基板的背面照射波長460nm的激發(fā)光,測定熒光體基板的前表面的光取出效率。其結(jié)果是,光取出效率為67%,觀測到了光取出效率提高至比較例I的1.56倍。
[0318](實施例2)
[0319]如圖20A所示,與比較例I同樣地,作為基板101,使用0.7mm的玻璃。將其水洗后,進行10分鐘純水超聲波清洗,進行10分鐘丙酮超聲波清洗,進行5分鐘異丙醇蒸氣清洗,在100°C干燥I小時。
[0320]首先,作為黑色分隔壁材料,使用旋涂機涂布東京應(yīng)化公司制的BK抗蝕劑。然后,在70°C下進行15分鐘的預(yù)烘焙,形成膜厚I μ m的涂膜。在該涂膜上覆蓋能夠形成所期望的圖像圖案的掩模(像素間距500 μ m、線寬50 μ m)后,照射i射線(lOOmJ/cm2),進行曝光。接著,作為顯影液,使用碳酸鈉水溶液進行顯影,利用純水進行清洗處理,得到像素圖案狀的構(gòu)造物。接著,使用旋涂機涂布負型抗蝕劑,該負型抗蝕劑為實施例1記載的白色分隔壁材料。然后,在70°C下進行15分鐘的預(yù)烘焙,形成膜厚30 μ m的涂膜。在該涂膜上,與形成于下層的黑色分隔壁對準地覆蓋能夠形成所期望的圖像圖案的掩模(像素間距500 μ m、線寬50 μ m),照射i射線(300mJ/cm2),進行曝光。
[0321]接著,作為顯影液,使用碳酸鈉水溶液進行顯影,利用純水進行清洗處理,得到像素圖案狀的構(gòu)造物。接著,使用熱風循環(huán)式干燥爐,在140°C下進行60分鐘后烘焙,制作將點分割的膜厚30 μ m的分隔壁104。此外,經(jīng)測定分隔壁104的反射率為89.6%。
[0322]在由這樣形成的分隔壁劃分的區(qū)域中,如圖20B所示,利用噴墨法分別形成Ιμπι厚的紅色彩色濾光片109R、綠色彩色濾光片109G、藍色彩色濾光片109Β。
[0323]接著,如圖20C至圖20Ε所示,與比較例I同樣地,在由分隔壁104劃分的區(qū)域中,圖案形成紅色熒光體層121、綠色熒光體層122、藍色光散射層123。
[0324]接著,為了將得到的熒光體基板上形成的表面高度不均衡抑制為最小限度,利用旋涂法將丙烯酸樹脂以厚度20 μ m涂布在基板101的整個表面,接著在120°C下加熱30分鐘,由此形成平坦化層124 (圖20F)。
[0325]然后,為了提高光取出效率,使用熱固化性彈性體,將波長460nm的光的透射率為85%、波長480nm以上的可見光的透射率為5%以下的帶通濾光片125,粘合(參照圖20G)在平坦化層124上。
[0326]由此完成熒光體基板。
[0327]最后,使用全光束測定系統(tǒng)(大塚電子公司制Halfmoon),從該突光體基板的背面照射波長460nm的激發(fā)光,測定熒光體基板的前表面的光取出效率。其結(jié)果是,光取出效率為65%,觀測到了光取出效率提高至比較例I的1.51倍。
[0328](實施例3)[藍色LED+熒光體方式]
[0329]圖21是實施例3的顯示裝置400的剖視示意圖。本實施例的顯示裝置400具備熒光體基板10、LED背光源411和液晶元件90。
[0330]LED背光源411具備LED激發(fā)光源412、導光板413。
[0331]在具有半值寬度為10度的指向性的藍色LED (峰值波長450nm)的面光源上,形成由第一偏光板、第一基板、一對透明電極所夾的液晶層和保護膜、第二偏光板構(gòu)成的液晶面板。第一偏光板、第二偏光板在波長為435nm以上480nm以下時的消光比為12000。液晶的驅(qū)動為使用TFT的有源矩陣驅(qū)動方式。使用熱固化性透明彈性體將使藍色區(qū)域的光透過且將從綠色到近紅外區(qū)域的光反射的帶通濾光片貼合到第二基板上。進而在該基板貼合以實施例2的方法制成的熒光體基板。能夠得到能進行全彩色顯示、圖像良好、視野角特性良好的圖像。
[0332](實施例4)
[0333]如圖22A所示,與比較例I同樣地,作為基板101,使用0.7mm的玻璃。將其水洗后,進行10分鐘純水超聲波清洗,進行10分鐘丙酮超聲波清洗,進行5分鐘異丙醇蒸氣清洗,在100°C干燥I小時。
[0334]首先,使用涂料器,在基板101上以厚度30 μ m涂布玻璃膏105,并使其干燥。接著,在干燥的玻璃膏105上層壓干膜抗蝕劑(東京應(yīng)化工業(yè)制造,NB-235),通過光掩模進行曝光。接著,使用碳酸鈉水溶液,進行噴射顯影。由此,制成耐噴性圖案106 (圖22B)。接著,將S-9#1200 (不二制作所制造不銹鋼制磨料)作為磨料,利用噴砂法,隔著耐噴性圖案106,從干燥的玻璃膏105的垂直方向進行噴射處理。然后,使用氫氧化鈉水溶液剝離耐噴性圖案。然后,以峰值溫度550°C、保持時間13分鐘、全燒制時間2小時的條件,進行燒制。這樣,形成在側(cè)面設(shè)置有頂點間隔約500nm的細微的凹凸構(gòu)造的分隔壁107 (圖22C)。此時的分隔壁的膜厚為約30 μ m。此外,經(jīng)測定,分隔壁107的反射率為91%。
[0335]接著,如圖22D至圖22F所示,與比較例I同樣地,在由分隔壁107劃分的區(qū)域,圖案形成紅色熒光體層111、綠色熒光體層112、藍色光散射層113。
[0336]由此完成熒光體基板。
[0337]最后,使用全光束測定系統(tǒng)(大塚電子公司制Halfmoon),從該突光體基板的背面照射波長460nm的激發(fā)光,測定熒光體基板的前表面的光取出效率。其結(jié)果是,光取出效率為67%,觀測到了光取出效率提高至比較例I的1.56倍。
[0338](實施例5)
[0339]如圖19A所示,與實施例1同樣地,作為基板101,使用0.7mm的玻璃。將其水洗后,進行10分鐘純水超聲波清洗,進行10分鐘丙酮超聲波清洗,進行5分鐘異丙醇蒸氣清洗,在100°C干燥I小時。
[0340]首先,作為分隔壁103的材料,使用對由環(huán)氧類樹脂(折射率1.59)、丙烯酸類樹脂(折射率1.49)、金紅石型氧化鈦(折射率2.71、粒徑250nm)、光聚合引發(fā)劑、芳香族類溶劑形成的白色感光性組成物進行攪拌混合而成的負型抗蝕劑。
[0341]接著,在基板101上,使用旋涂機涂布負型抗蝕劑。然后,在80°C下進行10分鐘的預(yù)烘焙,形成膜厚50 μ m的涂膜。在該涂膜上覆蓋能夠形成所期望的圖像圖案的掩模(像素間距500μηι、線寬50 μ m)后照射i射線(300mJ/cm2),進行曝光。接著,使用堿性顯影液進行顯影,得到像素圖案狀的構(gòu)造物。接著,使用熱風循環(huán)式干燥爐,在140°C下進行60分鐘后烘焙,制作將點分割的分隔壁103。此外,經(jīng)測定,分隔壁103的反射率為96.5%。
[0342]接著,如圖19B至圖19D所示,與實施例1同樣地,在由分隔壁103劃分的區(qū)域,圖案形成紅色熒光體層111、綠色熒光體層112、藍色熒光體層113。
[0343]在紅色熒光體層111的形成工序中,首先,在平均粒徑4μπι的紅色熒光體CaAlSiN3:Eu20g中加入10被%聚乙烯醇水溶液30g,通過分散機攪拌而制成紅色熒光體形成用涂液。
[0344]接著,將制成的紅色熒光體形成用涂液,利用滴注法,圖案涂布在由黑矩陣102劃分的區(qū)域。繼續(xù)以真空烤箱(200°C,IOmmHg的條件)進行4小時加熱干燥,以膜厚25 μ m圖案形成(圖19B)折射率1.6的紅色熒光體層111。
[0345]在綠色熒光體層112的形成工序中,首先,在平均粒徑4μπι的綠色熒光體SrGa2S4:Eu20g中加入1(^七%聚乙烯醇水溶液30g,通過分散機攪拌而制成綠色熒光體形成用涂液。
[0346]接著,將制成的綠色熒光體形成用涂液,利用滴注法,圖案涂布在由黑矩陣102劃分的區(qū)域。繼續(xù)以真空烤箱(200°C,IOmmHg的條件)進行4小時加熱干燥,以膜厚25 μ m圖案形成(圖19C)折射率1.6的綠色熒光體層112。
[0347]在藍色熒光體層113的形成工序中,首先,在平均粒徑4μπι的藍色熒光體SrlO(P04)6C12:Eu20g中加 入10被%聚乙烯醇水溶液30g,通過分散機攪拌而制成藍色熒光體形成用涂液。
[0348]接著,將制成的藍色熒光體形成用涂液,利用滴注法,圖案涂布在由分隔壁劃分的區(qū)域。繼續(xù)以真空烤箱(200°C,IOmmHg的條件)進行4小時加熱干燥,以膜厚25 μ m圖案形成折射率1.6的藍色熒光體層。(圖19D)。
[0349]由此完成熒光體基板。
[0350]最后,使用全光束測定系統(tǒng)(大塚電子公司制Halfmoon),從該突光體基板的背面照射波長400nm的激發(fā)光,測定熒光體基板的前表面的光取出效率。其結(jié)果是,光取出效率為64%,觀測到了光取出效率提高至比較例I的1.49倍。
[0351](實施例6)
[0352]通過與實施例5同樣的方法,在基板101上形成光散射性的分隔壁103。
[0353]接著,使用與比較例2同樣的熒光體形成用涂布液,通過同樣的滴注法,在由分隔壁103劃分的區(qū)域,圖案形成紅色熒光體層111、綠色熒光體層112、藍色熒光體層113。
[0354]由此完成熒光體基板。
[0355]最后,使用全光束測定系統(tǒng)(大塚電子公司制Halfmoon),從該突光體基板的背面照射波長460nm的激發(fā)光,測定熒光體基板的整個表面的光取出效率。其結(jié)果是,光取出效率為61%,觀測到了光取出效率提高至比較例2的1.45倍。
[0356]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0357]本發(fā)明的實施方式能夠利用于熒光體基板、顯示裝置和電子設(shè)備領(lǐng)域。
[0358]附圖標記說明[0359]I...基板,2...發(fā)光元件,3R...紅色熒光體層,3G...綠色熒光體層,3B...藍色熒光體層,4R、4G、4B…彩色濾光片,5、6…黑色層,7、17…分隔壁,7a...光散射性顆粒,9…基板,10…突光體基板,11…光源,12…帶通濾光片,13…與基板相對配置的基板,14…粘接層,51…TFT (驅(qū)動元件),70…有機EL元件基板(光源),90…液晶元件,91、92…偏光板,100、100A、200、300…顯示裝置,1000…便攜式電話機(電子設(shè)備),1100…電視機接收裝置(電子設(shè)備),1200…便攜式游戲機(電子設(shè)備),1300…筆記本電腦(電子設(shè)備),1400…吊燈(電子設(shè)備),1500...立燈(電子設(shè)備),LI...激發(fā)光,L2...熒光,PR...紅色像素,PG...綠色像素,PB…藍色像素`
【權(quán)利要求】
1.一種熒光體基板,其特征在于,包括: 基板; 設(shè)置在所述基板上,通過入射的激發(fā)光產(chǎn)生熒光的熒光體層;和 包圍所述熒光體層的側(cè)面的分隔壁, 所述分隔壁的至少與所述熒光體層接觸的部分具有光散射性。
2.如權(quán)利要求1所述的熒光體基板,其特征在于: 所述分隔壁的至少與所述熒光體層接觸的部分由包含樹脂和光散射性顆粒的材料形成。
3.如權(quán)利要求1所述的熒光體基板,其特征在于: 所述分隔壁的至少與所述熒光體層接觸的部分是白色的。
4.如權(quán)利要求1所述的熒光體基板,其特征在于: 所述分隔壁的至少與所述熒光體層接觸的部分為凹凸形狀。
5.一種顯示裝置,其特征在于,包括: 權(quán)利要求1所述的熒光體基板;和 射出照射至所述熒光體層的激發(fā)光的光源。
6.如權(quán)利要求5所述的顯示裝置,其特征在于: 所述熒光體基板包含多個像素,該多個像素至少包括利用紅色光進行顯示的紅色像素、利用綠色光進行顯示的綠色像素和利用藍色光進行顯示的藍色像素, 從所述光源射出作為所述激發(fā)光的紫外光, 所述熒光體層包括:作為所述紅色像素設(shè)置的將所述紫外光作為所述激發(fā)光而發(fā)出紅色光的紅色熒光體層;作為所述綠色像素設(shè)置的將所述紫外光作為所述激發(fā)光而發(fā)出綠色光的綠色熒光體層;和作為所述藍色像素設(shè)置的將所述紫外光作為所述激發(fā)光而發(fā)出藍色光的藍色熒光體層。
7.如權(quán)利要求5所述的顯示裝置,其特征在于: 所述熒光體基板包含多個像素,該多個像素至少包括利用紅色光進行顯示的紅色像素、利用綠色光進行顯示的綠色像素和利用藍色光進行顯示的藍色像素, 從所述光源射出作為所述激發(fā)光的藍色光, 所述熒光體層包括:作為所述紅色像素設(shè)置的將所述藍色光作為所述激發(fā)光而發(fā)出紅色光的紅色熒光體層;和作為所述綠色像素設(shè)置的將所述藍色光作為所述激發(fā)光而發(fā)出綠色光的綠色熒光體層, 所述熒光體基板包括使所述藍色光散射的散射層作為所述藍色像素。
8.如權(quán)利要求6所述的顯示裝置,其特征在于: 所述光源是有源矩陣驅(qū)動方式的光源,所述光源具備:與所述多個像素對應(yīng)設(shè)置的多個發(fā)光元件;和分別驅(qū)動所述多個發(fā)光元件的多個驅(qū)動元件。
9.如權(quán)利要求7所述的顯示裝置,其特征在于: 所述光源是有源 矩陣驅(qū)動方式的光源,所述光源具備:與所述多個像素對應(yīng)設(shè)置的多個發(fā)光元件;和分別驅(qū)動所述多個發(fā)光元件的多個驅(qū)動元件。
10.如權(quán)利要求5所述的顯示裝置,其特征在于: 所述光源包括發(fā)光二極管、有機電致發(fā)光元件、無機電致發(fā)光元件。
11.如權(quán)利要求5所述的顯示裝置,其特征在于: 所述光源為從光射出面射出光的面狀光源, 在所述面狀光源與所述熒光體基板之間,設(shè)置有能夠按每個所述像素控制從所述面狀光源射出的光的透射率的液晶元件。
12.如權(quán)利要求5所述的顯示裝置,其特征在于: 所述光源具有指向性。
13.如權(quán)利要求5所述的顯示裝置,其特征在于: 在所述光源與所述熒光體基板之間,設(shè)置有波長為435nm以上480nm以下時的消光比為10000以上的偏光板。
14.如權(quán)利要求5所述的顯示裝置,其特征在于: 在所述熒光體層的上表面或下表面設(shè)置有彩色濾光片。
15.如權(quán)利要求5所述的顯示裝置,其特征在于: 在所述分隔壁的上表面和下表面中的至少一者設(shè)置有黑色層。
16.如權(quán)利要求5所述的顯示裝置,其特征在于: 在所述光源與所述熒光體`基板之間,設(shè)置有使藍色區(qū)域的光透射且將從綠色至近紅外區(qū)域的光反射的帶通濾光片。
17.—種電子設(shè)備,其特征在于: 具備權(quán)利要求5所述的顯示裝置。
【文檔編號】H01L51/50GK103733243SQ201280038538
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月5日
【發(fā)明者】巖田晶子, 向殿充浩, 小林勇毅, 別所久德, 柴田諭 申請人:夏普株式會社
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