CN101133684A - 色变换基板及其制造方法以及发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供白色平衡好、耐久性优良的色变换方式的发光装置、其中所使用的色变换基板及其制造方法。提供如下的色变换基板，即，在支撑基板1上，具有发出第一荧光的第一荧光层2a、发出第二荧光的第二荧光层2b，第一荧光层2a含有有机荧光体，第二荧光层2b含有半导体纳晶。特别优选第一荧光层2a为绿色荧光层，第二荧光层2b为红色荧光层。

Description

色变换基板及其制造方法以及发光装置
技术领域
本发明涉及色变换基板、该基板的制造方法及发光装置。更具体来说，涉及并用了使用有机荧光体的荧光层和使用半导体纳晶的荧光层的色变换基板。
背景技术
使用荧光材料来变换由光源中发出的光的波长的色变换基板被应用于以电子显示器领域为首的各种领域中。
例如公布有如下的技术(例如参照专利文献1-3)，即，将蓝色发光元件的光在荧光体层中变换为绿色、红色，发出蓝、绿、红光的三原色光，得到全色显示器。
本方式中，由于可以使用单色的发光元件，因此不需要向多色的发光元件那样分别涂覆而成膜，所以成膜装置可以是小型的，发光材料的使用量也可以很少。
另外，由于色变换基板可以适用通用的光刻法、印刷法等，因此容易实现大画面、高精细的显示器的批量化生产。
另外，由于与将白色的发光元件和滤色片组合而获得全色显示器的方式(CF方式)相比，可以使用更为稳定的发光元件，而且是利用荧光，因此有在原理上效率很高的优点。
另外，可以使用本方式形成白色发光装置(液晶用背光灯、照明等)。通过将单色或双色的发光元件(例如蓝色、蓝绿色)与荧光体层层叠，就可以高耐久性(发光元件的色变化小)地并且容易地获得白色发光装置(专利文献1、非专利文献1)。
作为形成色变换基板的荧光层的荧光材料，研究过有机荧光体及无机荧光体。
作为有机荧光体，研究过荧光染料、荧光颜料，作为无机荧光体，研究过在金属氧化物、硫化物等中掺杂了过渡金属离子的材料；在金属硫族化物中掺杂了过渡金属离子的材料；利用了半导体的带隙的材料(半导体纳晶)。其中，作为吸收发光元件的光，发出强的绿色、红色的荧光的材料，可以举出荧光染料、荧光颜料(有机荧光体)及半导体纳晶(无机荧光体)。
半导体纳晶是将半导体超微粒子化(～10nm直径)，利用电子的封闭效应(量子尺寸效应)，体现出特异的吸发光特性的材料。由于半导体纳晶是无机材料，因此具有如下所示的特征。
(a)对于热或光稳定(高耐久性)。
(b)没有浓度消光。
(c)具有高的荧光量子产率(设备的高效率化)。
(d)由于是超微粒子，因此不会发生光散射(高对比度)。
(e)虽然是相同材料，然而通过改变粒子尺寸，就可以调整为在任意的波长发出尖锐的荧光(丰富的颜色、高效率化)。
专利文献1-3中，公布有在绿色荧光层、红色荧光层中都使用了有机荧光体的色变换基板。
另一方面，专利文献4中，公布有在绿色荧光层、红色荧光层中使用了半导体纳晶的色变换基板。
这里，在将蓝色发光元件(也包括蓝绿色)的光变换为红色的情况下，当使用有机荧光体时，则由于有机荧光体的斯托克斯位移(吸收峰与荧光峰的波长差，参照图17(a))一般来说很小，因此进行利用蓝绿变换材料、绿红变换材料的混合造成的能量移动，进行蓝红变换(例如参照专利文献5。)。
但是，由于荧光体的浓度变高，因此会引起浓度消光，向红色的变换效率变小，红色纯度也变差。
另一方面，在使用半导体纳晶，将蓝色发光元件(也包括蓝绿色)的光变换为绿色的情况下，由于发光元件的光的吸收大的波长区域与荧光峰的波长的差(参照图17(b))较大，因此最佳的吸收区域与蓝色区域相比波长更短(紫外区域)(参照图18)。即，由于无法充分地吸收在蓝色区域发光的发光元件的光，而使发光元件的光透过，因此向绿色的变换效率变小，绿色纯度也变差。
像这样，在利用蓝色发光元件、在绿色荧光层及红色荧光层双方中使用了有机荧光体的色变换基板构成的发光装置中，红色发光相对地较弱，而将白色平衡破坏。即，形成带点蓝绿色的白色显示(蓝色、红色及绿色全点亮时)，当想要用与各色对应的发光元件的亮度来调整白色，连续地进行显示时，则对于与红色对应的发光元件的载荷就会变大，成为引起发光装置的不均一的老化、烧伤的原因。
另一方面，在利用蓝色发光元件、在绿色荧光层及红色荧光层双方中使用了半导体纳晶的色变换基板构成的发光装置中，绿色发光相对地较弱，而将白色平衡破坏。即，形成带点紫色的白色显示，当想要用与各色对应的发光元件的亮度来调整白色，连续地进行显示时，则对于与绿色对应的发光元件的载荷就会变大，成为引起发光装置的不均一的老化、烧伤的原因。
而且，当将发光元件设为白色(蓝色+橙～红色或蓝绿色+橙～红色)时，则可以将发色成分中的橙～红成分的光也用于发光装置的发光中。但是，在利用白色发光元件、在绿色荧光层及红色荧光层双方中使用了有机荧光体的色变换基板构成的发光装置中，蓝色发光相对地变弱，而将白色平衡破坏。即，形成带点黄色的白色显示，当想要用与各色对应的发光元件的亮度来调整白色，连续地进行显示时，则对于与蓝色对应的发光元件的载荷就会变大，成为引起发光装置的不均一的老化、烧伤的原因。
另外，在利用白色发光元件、在绿色荧光层及红色荧光层双方中使用了半导体纳晶的色变换基板构成的发光装置中，红色发光相对地变得过强，而将白色平衡破坏。即，形成带点红色的白色显示，当想要用与各色对应的发光元件的亮度来调整白色，连续地进行显示时，则对于与蓝、绿色对应的发光元件的载荷就会变大，成为引起发光装置的不均一的老化、烧伤的原因。
所以，以往的色变换基板中，需要与各色变换基板适应的发光元件的发光颜色的调整，例如需要蓝+绿+红的三波长发光，然而由于元件构成变得复杂，需要改良元件的驱动特性(电流-电压-亮度特性)、稳定性及高温驱动等的耐久性，因此调整发光元件的发光颜色并不容易。
另外，进行过在绿色荧光层内的半导体纳晶中选择吸光系数更大的材料的尝试。但是，当在红及绿色双方的材料中使用粒径控制严格的半导体纳晶时，就有可能使得色变换基板的质量变得不稳定，或使成本升高。
另一方面，以往的白色发光装置中，公开过利用蓝色发光元件和有机荧光体层(苝)和无机荧光体层(Y(Gd)AG:Ce，即在金属氧化物、硫化物等中掺杂了过渡金属离子的材料)的叠层体的白色发光装置(非专利文献1)。
该构成的发光装置中，由于无机荧光体的粒径大，因此发光元件的光及荧光的散射损失很大，无法获得效率良好的白色发光装置。
专利文献1：特开平3-152897号公报
专利文献2：特开平5-258860号公报
专利文献3：国际公开第WO 98/34437号小册子
专利文献4：美国专利6,608,439号公报
专利文献5：特开平8-286033号公报
非专利文献1：Appl.Phys.Lett.，Vol.80，No.19，3470(2002)
发明内容
本发明是鉴于所述的问题而完成的，其目的在于，提供白色平衡良好、耐久性优良的色变换方式的多色发光装置、其中所使用的色变换基板及其制造方法。另外，目的还在于，提供效率好、发光均一性好的白色发光装置、其中所使用的色变换基板。
本发明人等为了解决所述问题进行了深入研究，结果发现，使用了在相同的基板上形成了使用有机荧光体的荧光层、使用半导体纳晶的荧光层的色变换基板的发光装置白色平衡好，耐久性优良，从而完成了本发明。
根据本发明，可以提供以下的色变换基板、制造方法及发光装置。
1.一种色变换基板，其具有发出第一荧光的第一荧光层、发出第二荧光的第二荧光层，所述第一荧光层含有有机荧光体，所述第二荧光层含有半导体纳晶。
2.根据1所述的色变换基板，其中，所述第一荧光层为绿色荧光层，所述第二荧光层为红色荧光层。
3.根据1或2所述的色变换基板，其中，所述第一荧光层或第二荧光层在支撑基板上被平面地分离配置。
4.根据3所述的色变换基板，其中，在所述支撑基板上的第一荧光层及第二荧光层之间，具有蓝色滤色片层。
5.根据3或4所述的色变换基板，其中，在所述支撑基板上的所述第一荧光层和第二荧光层之间；或在所述蓝色滤色片层、第一荧光层及第二荧光层的各自之间，具有黑矩阵。
6.根据1或2所述的色变换基板，其中，所述第一荧光层和第二荧光层被层叠于支撑基板上。
7.根据1～6中任意一项所述的色变换基板，其中，所述第一荧光层的有机荧光体含有苝色素。
8.根据1～7中任意一项所述的色变换基板，其中，所述第一荧光层是在不具有乙烯性不饱和键的透明介质内分散了有机荧光体的层。
9.根据8所述的色变换基板，其中，所述有机荧光体为香豆素类色素。
10.根据1～9中任意一项所述的色变换基板，其中，将所述第一荧光层及/或第二荧光层与滤色片层叠。
11.一种发光装置，是在所述1～10中任意一项所述的色变换基板上的第一荧光层、第二荧光层及/或蓝色滤色片层上，分别层叠发光元件而成。
12.一种发光装置，是将所述1～10中任意一项所述的色变换基板与在基板上形成了发光元件的发光元件基板对置贴合而成。
13.一种发光装置，在支撑基板上至少具有：依次形成了第一发光元件、发出第一荧光的第一荧光层的第一像素；依次形成了第二发光元件、发出第二荧光的第二荧光层的第二像素，所述第一荧光层含有有机荧光体，第二荧光层含有半导体纳晶。
14.根据11～13中任意一项所述的发光装置，其中，所述发光元件是在蓝色区域具有发光峰的发光元件。
15.根据11～14中任意一项所述的发光装置，其中，所述发光元件是有机电致发光元件。
16.一种色变换基板的制造方法，是所述1～10中任意一项所述的色变换基板的制造方法，其中，包括在形成了所述第二荧光层后，形成第一荧光层的工序。
17.根据16所述的色变换基板的制造方法，其中，利用光刻法形成所述第二荧光层，利用印刷法或印刷法及研磨法形成所述第一荧光层。
利用本发明的色变换基板，可以获得白色平衡好、耐久性优良的多色发光装置。
另外，利用本发明的色变换基板，可以获得效率好、发光均一性好的白色发光装置。
附图说明
图1是本发明的色变换基板的概略剖面图。
图2是表示本发明的色变换基板的实施方式1的概略剖面图。
图3是表示本发明的色变换基板的实施方式2的概略剖面图。
图4是表示本发明的色变换基板的实施方式3的概略剖面图。
图5是表示本发明的色变换基板的实施方式4的概略剖面图。
图6是表示本发明的发光装置的实施方式1的概略剖面图。
图7是表示本发明的发光装置的实施方式2的概略剖面图。
图8是表示本发明的发光装置的实施方式3的概略剖面图。
图9是表示本发明的发光装置的实施方式4的概略剖面图。
图10是表示本发明的发光装置的实施方式5的概略剖面图。
图11是表示本发明的发光装置的其他的实施方式的概略剖面图。
图12是表示本发明的色变换基板的制造方法的一个实施方式的概略剖面图。
图13是表示本发明的色变换基板的制造方法的其他的实施方式的概略剖面图。
图14是表示多晶硅TFT的形成工序的图。
图15是表示含有多晶硅TFT的电气开关连接构造的电路图。
图16是表示含有多晶硅TFT的电气开关连接构造的俯视透视图。
图17是表示荧光体的光吸收与发光光谱的一个例子的图，(a)是表示有机荧光体的例子的图，(b)是表示半导体纳晶的例子的图。
图18是半导体纳晶的光吸收光谱的一个例子。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的色变换基板进行说明。
图1是本发明的色变换基板的概略剖面图。
色变换基板在支撑基板1上，具有作为第一荧光层的绿色荧光层2a、作为第二荧光层的红色荧光层2b。而且，图1中虽然分别只图示了一个绿色荧光层2a和红色荧光层2b，然而实际上是以图案状重复形成了多个。其他的图也相同。
绿色荧光层2a是含有有机荧光体的层，吸收发光元件所发出的光，发出不同的波长的荧光(第一荧光)。
红色荧光层2b是含有半导体纳晶的层，吸收发光元件所发出的光，发出不同的波长的荧光(第二荧光)。
例如在作为发光元件(激发光源：图中用箭头表示光，B表示蓝色，G表示绿色，R表示红色。)使用了蓝色发光元件的情况下，绿色荧光层2a吸收蓝色区域的光而发出绿色的荧光。同样地，红色荧光层2b吸收蓝色区域的光而发出红色的荧光。
本发明中，由于使用不同的荧光材料形成绿色荧光层2a和红色荧光层2b，因此可以不用调整发光元件的发光颜色，获得白色平衡好、视认性及耐久性优良的发光装置。
这是因为，由于在绿色荧光层2a中，斯托克斯位移也可以较小，因此通过设为含有有机荧光体的层，就可以充分地吸收在蓝色区域具有发光峰的发光元件的发光，能够有效地变换为色纯度良好的绿色发光。所以，由于取得发光装置的白色平衡，因此可以解决绿色弱的问题。
另一方面，红色荧光层2b通过使用吸收大的波长区域与荧光峰波长的差较大、含有半导体纳晶的层，在原理上就不会产生浓度消光。所以，可以充分地吸收在蓝色区域具有发光峰的发光元件的发光，有效地变换为色纯度好的红色发光，结果就可以取得发光装置的白色平衡，可以抑制发光装置的不均一的老化及烧伤的产生。
而且，从未形成荧光层2a、2b的区域中作为显示光可以观测到蓝色光，其结果是，由于可以显示三原色，因此就能够实现全色显示。
另外，在作为发光元件使用了白色发光元件(蓝色+橙～红色，或蓝绿色+橙～红色)的情况下，与在绿色荧光层2a及红色荧光层2b双方都使用了有机荧光体的色变换基板相比，可以抑制红色过强的发光。所以，可以取得发光装置的白色平衡，可以抑制发光装置的不均一的老化及烧伤的产生。
而且，本发明中，虽然使得「第一荧光层含有有机荧光体，第二荧光层含有半导体纳晶」，然而该「含有」的意思是指，第一荧光层或第二荧光层的在发光元件的发光峰波长下的吸收(吸光度)中的有机荧光体或半导体纳晶的吸收(吸光度)的比例为50％以上，优选70％以上。即，对于第一荧光层是指，有机荧光体主要吸收发光元件的光，发出荧光，对于第二荧光层是指，半导体纳晶主要吸收发光元件的光，发出荧光。
所以，根据需要，既可以在第一荧光层内少量含有半导体纳晶等无机荧光体，另外也可以在第二荧光层内少量含有有机荧光体。这样，就可以对第一荧光层加强不足的耐久性，或吸收第二荧光层的漏光，增强第二荧光层的荧光性。
本发明中，最好第一荧光层为绿色荧光层，第二荧光层为红色荧光层。这样，就可以获得变换效率高、色再现性高的适于全色发光装置的色变换基板。
另外，由于可以减小作为绿色荧光层的第一荧光层的膜厚，因此就可以与红色荧光层的膜厚一致。这样，色变换基板的表面平坦化就变得容易，可以减少层叠发光元件时的由发光元件的短路、断线等造成的缺陷。
另外，在与发光元件组合而形成了发光装置时，由于将各荧光层与发光元件的距离均一化，因此可以提高发光装置的视角特性等视认性。
接下来，参照附图对本发明的色变换基板及发光装置的优选的实施方式进行说明。
[色变换基板]
实施方式1
图2是表示本发明的色变换基板的实施方式1的概略剖面图。
该色变换基板中，分别在支撑基板1上，形成滤色片3a、滤色片3b，在滤色片3a上形成第一荧光层2a，在滤色片3b上形成第二荧光层2b。
由于通过像这样将滤色片和各荧光层设为叠层构造，就可以进行从各荧光层中发出的光的颜色调整，因此可以进一步改善制成发光装置时的色再现性。另外，由于可以利用滤色片来截断抑制荧光层的外来光激发，因此可以获得对比度更好的发光装置。
例如，在作为发光元件使用蓝色发光元件，将第一荧光层2a设为绿色荧光层，将滤色片3a设为选择性地透过绿色光的滤色片，将第二荧光层2b设为红色荧光层，将滤色片3b设为选择性地透过红色光的滤色片的情况下，就可以形成色纯度高、对比度好的全色发光装置。
作为滤色片，在可以从各荧光层获得最大的荧光强度时的激发光谱的主峰波长下，透过率优选10％以下，更优选1％以下。另外，来自荧光层的发光峰(也包括发光元件的漏光)波长下的透过率优选70％以上，更优选80％以上。
实施方式2
图3是表示本发明的色变换基板的实施方式2的概略剖面图。
该色变换基板中，在所述的实施方式1的基板中，在第一荧光层2a、滤色片3a的侧部，又形成了蓝色滤色片3c。
这样就能够实现发光元件的发光颜色的调整，可以获得发出色纯度更好的蓝色光的发光装置。另外，由于可以抑制向发光元件内的外来光入射、反射，因此可以获得对比度更好的发光装置。
而且，虽然在图3中，蓝色滤色片3c被形成于支撑基板1上的端部侧，然而实际上由于是作为图案形成了多个，因此是形成于支撑基板1上的第一荧光层2a与第二荧光层2b之间。
另外，通过将滤色片3c的膜厚统一为与第一荧光层2a和滤色片3a的叠层体及第二荧光层2b和滤色片3b的叠层体的膜厚大致相同的高度，就可以将色变换基板的表面平坦化，可以减少由发光元件的短路、断线等造成的缺陷。另外，由于将色变换基板上的各层与发光元件之间的距离均一化，因此发光装置的视角特性等视认性提高。
实施方式3
图4是表示本发明的色变换基板的实施方式3的概略剖面图。
该色变换基板中，在所述的实施方式2的基板中，在第一荧光层2a与第二荧光层2b之间，及在第一荧光层2a与滤色片3c之间，形成了黑矩阵4。这样，就可以进一步提高色变换基板的表面平坦性、制成发光装置时的对比度、视角特性等视认性。
实施方式4
图5是表示本发明的色变换基板的实施方式4的概略剖面图。
该色变换基板中，在支撑基板1上，层叠有作为第一荧光层的绿色荧光层2a、作为第二荧光层的红色荧光层2b。
绿色荧光层2a是含有有机荧光体的层，吸收发光元件所发出的光，发出不同的波长的荧光(第一荧光)。
红色荧光层2b是含有半导体纳晶的层，吸收发光元件所发出的光，发出不同的波长的荧光(第二荧光)。
而且，各色变换基板的荧光层透过发光元件所发出的光的一部分。
例如在作为发光元件(激发光源：图中用箭头表示光，B表示蓝色，G表示绿色，R表示红色。)使用了蓝色发光元件的情况下，绿色荧光层2a吸收蓝色区域的光而发出绿色的荧光。同样地，由于红色荧光层2b吸收蓝色区域的光而发出红色的荧光，因此所取出的光就成为混合了蓝、绿、红的光的白色光。
本实施方式中，由于在荧光层中不含有散射性的粒子(无机荧光体：Y(Gd)AG:Ce，即在金属氧化物、硫化物等中掺杂了过渡金属离子的材料)，半导体纳晶的透明性高，因此发光元件的光或荧光的散射损失小，可以获得效率好的白色发光装置。另外，由于半导体纳晶的光吸收效率高，因此不需要进行厚膜化，膜厚的均一性良好，发光不均变小。
而且，即使使用图1～图4的色变换基板构成，也可以获得白色发光装置。特别是，图1的构成由于可以不将从发光元件或荧光层中发出的光利用滤色片切除地取出光，因此白色发光装置的发光效率变得良好。另外，由于白色发光装置的白色发光光谱可以较宽，因此就不一定需要利用滤色片来使得蓝、绿、红的发光光谱尖锐。
在以上的色变换基板中，可以在光取出侧的最外部，还配置光扩散层或亮度提高膜，来提高光取出效率，或进一步提高面内发光均一性。
[发光装置]
实施方式1
图6是表示本发明的发光装置的实施方式1的概略剖面图。
本实施方式是多色发光装置，采用如下的构成，即，在所述的实施方式2的色变换基板上形成了保护层5，在之上的与第一荧光层、第二荧光层及蓝色滤色片对应的位置分别形成、层叠了发光元件6a、6b、6c。
该发光装置是在色变换基板上层叠发光元件，穿过支撑基板将光向装置的外部取出的所谓底部发射型发光装置。该构成中，发光元件(6a、6b、6c)与色变换基板的对位变得容易，另外由于基板为1片即可，因此可以将发光装置薄型、轻量化。
实施方式2
图7是表示本发明的发光装置的实施方式2的概略剖面图。
本实施方式为多色发光装置，采用如下的构成，即，将所述的实施方式2的色变换基板10与在基板7上形成了发光元件(6a、6b、6c)的发光元件基板20对置，夹隔粘接层8而贴合。
该发光装置是在色变换基板上使发光元件对置，并且不透过形成了元件的基板7地将光向装置的外部取出的所谓顶部发射型发光装置。本实施方式中，由于色变换基板与发光元件分离，因此与底部发射型相比，可以缓解发光元件的由色变换基板造成的不良影响(基板的凹凸、水分从荧光层等向发光元件的移动等)。
实施方式3
图8是表示本发明的发光装置的实施方式3的概略剖面图。
本实施方式是多色发光装置，在支撑基板1上，形成第一发光元件6a、第二发光元件6b及第三发光元件6c，并且具有：在所述第一发光元件6a上，夹隔钝化层9依次层叠第二荧光层2a及滤色片3a而成的第一像素31；在所述第二发光元件6b上夹隔钝化层9依次层叠第一荧光层2b及滤色片3b而成的第二像素32；在所述第三发光元件6c上夹隔钝化层9层叠滤色片3c而成的第三像素33。
实施方式3中，由于通过在发光元件上直接配置荧光层，就可以将发光元件的光有效地取入荧光层，因此可以提高发光装置的效率。
而且，所述的各实施方式中，由于例示了全色发光装置，因此形成由蓝色滤色片层构成的第三像素，然而在本发明中也包括未形成第三像素的装置。另外，在各像素之间也可以配置黑矩阵。
实施方式4
图9是表示本发明的发光装置的实施方式4的概略剖面图。
本实施方式是白色发光装置，采用在所述的实施方式4的色变换基板的荧光层2b上层叠了发光元件6的构成。而且，根据需要，也可以在荧光层与发光元件之间配置保护层或钝化层。
该发光装置的构成中，由于发光元件6与荧光层靠近，因此可以将发光元件6的光有效地向荧光层2a、2b内取入，所以可以提高发光装置的发光效率。
实施方式5
图10是表示本发明的发光装置的实施方式5的概略剖面图。
本实施方式为白色发光装置，采用在所述的实施方式4的色变换基板的与荧光层2a、2b相反一侧层叠了发光元件6的构成。
该发光装置的构成中，由于可以将发光元件6与荧光层2a、2b用支撑基板分离，因此减轻从荧光层2a、2b中产生的水、氧、单体或表面平滑性对发光元件6的影响，并且将构成简化。
而且，也可以像前面的实施方式2或3那样，将发光元件基板与色变换基板对置，或在发光元件上配置荧光层。
另外，所述发光装置中，也可以取代实施方式4或5的色变换基板，使用图1～图4的色变换基板。其中特别优选图1的色变换基板。这是因为，由于可以不利用滤色片将从发光元件或荧光层中发出的光切除地取出光，因此白色发光装置的发光效率变得良好。
另外，由于白色发光装置的白色发光光谱可以较宽，因此不一定需要利用滤色片使蓝、绿、红的发光光谱尖锐。在图11中表示了这样的一个例子。
图11是表示本发明的发光装置的其他的实施方式的概略剖面图。
本实施方式为白色发光装置，采用了在所述的实施方式1的色变换基板的与荧光层2a、2b相反一侧层叠了发光元件6的构成。
在以上的白色发光装置中，为了不使缺陷影响显示全面，也可以将发光元件以岛状或像素状分离。
另外，在光取出侧的最外部，配置光扩散层或亮度提高膜，则可以提高光取出效率，或进一步提高面内发光均一性。
以下，将对构成本发明的色变换基板及发光装置的各构件进行说明。
1.支撑基板
是支撑色变换基板或发光装置的基板，优选400nm～700nm的可见光区域的光的透过率在50％以上且平滑的基板。具体来说，可以举出玻璃板、聚合物板等。
作为玻璃板，特别可以举出钠钙玻璃、含钡·锶玻璃、铅玻璃、铝硅酸玻璃、硼硅酸玻璃、钡硼硅酸玻璃、石英等。
另外，作为聚合物板，可以举出聚碳酸酯、丙烯酸类、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚硫醚、聚砜等。
而且，支撑发光元件的基板也可以使用相同的材料。但是，当是不将元件的光向外部取出的基板时，则不需要是透明的。
2.第一荧光层
第一荧光层是含有有机荧光体的层。通常来说采用在透明介质内分散了有机荧光体的构成。特别优选将有机荧光体进行分子分散。当有机荧光体被进行分子分散时，由于荧光层中的光的散射变少，因此可以获得透明性提高、对比度良好、没有颜色的渗透的视认性优良的发光装置。
所谓「被进行分子分散」是指，利用SEM或TEM观察，有机荧光体的最大粒径在10nm以下，优选1nm以下，基本上观测不到有机荧光体。当有机荧光体被进行分子分散时，由于即使有机荧光体向荧光层内的添加量少，发光元件的光的吸收效率也良好，因此可以将荧光层薄膜化。另外，由于即使将其厚膜化，有机荧光体的影响也变小，因此荧光层的加工变得容易。
作为有机荧光体，具体来说，可以举出1，4-双(2-甲基苯乙烯基)苯(以下记作Bis-MSB)、反-4，4’-二苯基茋(以下记作DPS)等茋类色素；7-羟基-4-甲基香豆素(以下记作香豆素4)、2，3，5，6-1H，4H-四氢-8-三氟甲基喹嗪基(9，9a，1-gh)香豆素(以下记作香豆素153)、3-(2’-苯并噻唑基)-7-二乙基氨基香豆素(以下记作香豆素6)、3-(2’-苯并咪唑基)-7-N，N-二乙基氨基香豆素(以下记作香豆素7)等香豆素类色素；碱性黄51等香豆素色素类染料；溶剂黄11、溶剂黄116等萘二甲酰亚胺色素；花类色素。
另外，也可以使用4-二氰基亚甲基-2-甲基-6-(p-二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃(以下记作DCM)等花青类色素、1-乙基-2-(4-(p-二甲基氨基苯基)-1，3-丁二烯基)-吡啶鎓全盐酸盐(以下记作吡啶1)等吡啶类色素、罗丹明B、罗丹明6G等罗丹明类色素、噁嗪类色素。
另外，如果各种染料(直接染料、酸性染料、碱性染料、分散染料等)有荧光性，则也可以选择。
而且，也可以是将所述的荧光色素预先混合到聚甲基丙烯酸酯、聚氯乙烯、氯乙烯醋酸乙烯共聚物、醇酸树脂、芳香族磺酰胺树脂、脲醛树脂、蜜胺树脂、苯并胍胺树脂等颜料树脂中而颜料化的材料。
另外，这些荧光色素或颜料可以根据需要单独使用或混合使用。
本发明中，第一荧光层的有机荧光体优选含有苝类色素。苝类色素是荧光性高、光耐久性高的色素，而且在分子内不具有反应性高的不饱和键。由此，由于受粘合剂树脂等周围环境的影响小，因此就可以抑制使用了色变换基板的发光装置的不均一的老化(烧伤)。其结果是，可以获得高变换效率、高耐久性的荧光层。
作为苝类色素的具体例，可以举出下述式(1)～(3)的化合物。
[化1]
Figure A20068000707500181
(式中，R1～R4分别为氢、直链烷基、支链烷基、环烷基的某种，也可以被取代。R5～R8是苯基、杂芳香族基、直链烷基、支链烷基的某种，也可以被取代。R9、R10分别是氢、直链烷基、支链烷基、环烷基的某种，也可以被取代。R11～R14分别是氢、直链烷基、支链烷基、环烷基的某种，也可以被取代。)
透明介质
透明介质是将有机荧光体分散·保持的介质，可以选择玻璃或透明树脂等透明材料。
具体来说，可以举出聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、羟基乙基纤维素、羧甲基纤维素等透明树脂(高分子)。
而且，为了将荧光层在平面上分离配置，也可以选择能够应用光刻法的感光性树脂。
例如可以举出丙烯酸类、甲基丙烯酸类、聚肉桂酸乙烯酯类、环化橡胶类等具有反应性乙烯基的光固化型抗蚀剂材料。另外，在使用印刷法的情况下，选择使用了透明的树脂的印刷墨水(媒体)。例如可以举出聚氯乙烯树脂、蜜胺树脂、酚醛树脂、醇酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、马来酸树脂、聚酰胺树脂的单体、低聚物、聚合物。
而且，这些树脂也可以是热固化型。
另外，这些树脂既可以单独使用一种树脂，也可以混合使用多种。
本发明的色变换基板中，第一荧光层优选在不具有乙烯性不饱和键的透明介质内分散了有机荧光体的层。
这是因为，在具有乙烯性不饱和键的透明介质(粘合剂树脂)内，分散了有机荧光体的情况下，有可能因有机荧光体与乙烯性不饱和键反应或随时间产生的自由基，使得有机荧光体老化。
所以，通过在不具有乙烯性不饱和键的透明介质(粘合剂树脂)内，分散有机荧光体，就可以提高荧光层的耐久性，可以抑制使用了本色变换基板的发光装置的不均一的老化(烧伤)。
这里，所谓「不具有乙烯性不饱和键的透明介质」是指本来就不具有乙烯性不饱和键的透明介质，或者即使在固化前具有乙烯性不饱和键的情况下，在荧光层形成后(固化后)，也无法观测到乙烯性不饱和键的透明介质。但是，由于不容易在荧光层形成进程中完全消除乙烯性不饱和键，因此优选前者。
而且，关于乙烯性不饱和键的有无，可以通过进行荧光层或透明介质的红外线(IR)分析，利用乙烯性不饱和键固有的吸收峰的有无来确认。
另外，在作为透明介质使用不具有乙烯性不饱和键的情况下，有机荧光体优选香豆素类色素。虽然香豆素类色素是荧光性极高的色素，然而在分子内具有反应性高的不饱和键。由此，当分散于具有乙烯性不饱和键的透明介质(粘合剂树脂)内时，会因光照射而与透明介质反应，从而有容易丧失吸收荧光特性的问题。
所以，通过将香豆素类色素分散于不具有乙烯性不饱和键的透明介质中，就可以获得高效率、高耐久性的荧光层。其结果是，可以抑制使用了本色变换基板的发光装置的由颜色造成的不均一的老化(烧伤)。
而且，对于苝类色素的情况，由于在分子内不具有反应性高的乙烯性的不饱和键，因此不需要选择树脂。
第一荧光层的制作是通过使用将有机荧光体和透明介质使用碾磨法或超声波分散法等公知的方法混合分散了的分散液来进行的。
此时，可以使用所述透明介质的良好溶剂。使用该分散液，利用光刻法或各种印刷法，可以制作荧光层的图案或实地(ベタ)膜。
这里，有机荧光体与透明介质的混合比(有机荧光体/透明介质：重量比)，虽然根据有机荧光体的种类、发光装置的种类而不同，但是优选1/100000～1/20，更优选1/10000～1/30。当小于1/100000时，则有机荧光体无法充分地吸收发光元件的光，有可能使变换性能降低，或变换后的色度变差。而且，由于当为了吸收发光元件的光，增大荧光层的膜厚时，则因由热造成的应力的产生等，发光装置的机械稳定性降低，或者色变换基板的平坦化变得困难，因此在发光元件与色变换基板的距离中会产生不匹配，对于发光装置的视角特性等视认性造成不良影响，因此不够理想。
另一方面，当超过1/20时，则有机荧光体会聚，有可能引起浓度消光。
而且，在不损害本目的的范围中，也可以向荧光层内添加紫外线吸收剂、分散剂、流平剂等。
3.第二荧光层
第二荧光层是含有半导体纳晶的层。通常来说，将半导体纳晶分散于透明介质内。
作为半导体纳晶的材料，可以举出由长周期型周期表的IV族元素、IIa族元素-VIb族元素的化合物、IIIa族元素-Vb族元素的化合物、IIIb族元素-Vb族元素的化合物、黄铜矿型化合物形成的晶体。
具体来说，可以举出Si、Ge、MgS、ZnS、MgSe、ZnSe、AlP、GaP、AlAs、GaAs、CdS、CdSe、InP、InAs、GaSb、AlSb、ZnTe、CdTe、InSb、CuAlS2、CuAlSe2、CuAlTe2、CuGaSe2、CuGaTe2、CuInS2、CuInSe2、CuInTe2、AgAlS2、AgAlSe2、AgAlTe2、AgGaS2、AgGaSe2、AgGaTe2、AgInS2、AgInSe2、AgInTe2、ZnSiP2、ZnSiAs2、ZnGeP2、ZnGeAs2、ZnSnP2、ZnSnAs2、ZnSnSb2、CdSiP2、CdSiAs2、CdGeP2、CdGeAs2、CdSnP2、CdSnAs2等晶体及由这些元素或化合物形成的混晶晶体。
可以优选举出AlP、GaP、Si、ZnSe、AlAs、GaAs、CdS、InP、ZnTe、AlSb、CdTe、CdSe、CuGaSe2、CuGaTe2、CuInS2、CuInSe2、CuInTe2，其中，因发光效率高，或激发光源的光吸收效率高的方面，而特别优选作为直接过渡型半导体的ZnSe、CdSe、GaAs、CdS、InP、ZnTe、CdTe、CuInS2、CuInSe2。
这里，虽然为了获得红色荧光，利用半导体纳晶的种类及粒径进行调整，然而在制造半导体纳晶之时，通过测定吸收、荧光来控制是容易的。
半导体纳晶可以利用US6501091、特开2003-286292、特表2004-510678、特开2004-315661等记载的方法来制造。
例如有如下的方法，即，将在三辛基膦(TOP)中混合了硒化三辛基膦和二甲基镉的前驱体溶液投入加热为350℃的氧化三辛基膦(TOPO)的方法。
作为本发明中所用的半导体纳晶的其他的例子，可以举出芯/壳型半导体纳晶。其具有例如将由CdSe(带隙：1.74eV)构成的芯微粒的表面用ZnS(带隙：3.8eV)之类的带隙大的半导体材料的壳覆盖的构造。这样就容易体现出在芯微粒内产生的电子的封闭效应。
芯/壳型半导体的纳晶可以利用所述的公知的方法来制造。
例如，对于CdSe芯/ZnS壳构造的情况，可以通过将在TOP中混合了二乙基锌和三甲基甲硅烷硫化物的前驱体溶液投入将分散了CdSe芯粒子的TOPO液在140℃下加热了的液体中来制造。
所述的半导体纳晶的具体例中，S或Se等容易被后述的透明介质中的未反应单体或水分等活性成分拉出，将纳晶的晶体构造破坏，引起荧光性消灭的现象。所以，为了防止该结果，也可以用氧化硅等金属氧化物或有机物等进行表面修饰。
另外，在微粒表面，为了提高向透明介质中的分散性，例如也可以用长链烷基、磷酸、树脂等来修饰或涂覆表面。
而且，所述的半导体纳晶既可以单独使用一种，另外也可以组合使用两种以上。
透明介质可以举出与第一荧光层相同的介质。
第二荧光层的制作是使用通过将所述的半导体纳晶和透明介质使用碾磨法或超声波分散法等公知的方法混合·分散了的分散液来进行的。
此时，可以使用所述透明介质的良溶剂。使用该分散液，利用光刻法或各种印刷法，就可以制作荧光层的图案。
这里，半导体纳晶与透明介质的混合比(半导体纳晶/透明介质：重量比)虽然根据半导体纳晶的比重、粒径而不同，然而优选1/1000～4/6，更优选1/100～3/7。
当小于1/1000时，则半导体纳晶无法充分地吸收发光元件的光，有可能使变换性能降低，或变换后的色度变差。而且，由于当为了吸收发光元件的光，增大膜厚时，则因由热造成的应力的产生等，发光装置的机械稳定性降低，或者色变换基板的平坦化变得困难，在发光元件与色变换基板的距离中会产生不匹配，对于发光装置的视角特性等视认性造成不良影响，因此不够理想。
另一方面，当超过4/6时，则很难控制粒径而将其稳定地分散，有可能折射率变大，光取出效率变差，图案加工变得困难。
而且，在不损害本目的的范围中，也可以向荧光层内添加紫外线吸收剂、分散剂、流平剂等。
4.滤色片
作为滤色层，例如可以举出仅为下述的色素，或者将色素溶解或分散于粘合剂树脂中的固体状态的材料。
A.红色滤色片用色素
可以举出苝类颜料、色淀颜料、偶氮类颜料、喹吖酮类颜料、蒽醌类颜料、蒽类颜料、异吲哚满类颜料、异吲哚满酮类颜料、二酮吡咯并吡咯类颜料等的单项及至少两种以上的混合物。
B.绿色滤色片用色素
可以举出多卤素取代酞菁类颜料、多卤素取代酮酞菁类颜料、三苯甲烷类碱性染料、异吲哚满类颜料、异吲哚满酮类颜料等的单项及至少两种以上的混合物蓝色。
C.蓝色滤色片用色素：
铜酞菁类颜料、阴丹酮类颜料、靛酚类颜料、花青类颜料、二噁嗪类颜料等的单项及至少两种以上的混合物。
作为粘合剂树脂，可以选择与所述的第一荧光层相同的材料。另外，为了将滤色片在平面上分离地配置而必需的粘合剂树脂也可以选择与荧光层相同的材料。另外，特别是在滤色片主要由色素构成的情况下，还是在由色素与粘合剂树脂构成的情况下，都可以与荧光体层相同地图案化。
对于滤色片是由色素与粘合剂树脂构成的材料，色素的浓度只要是在可以没有问题将滤色片图案化，并且可以充分地透过发光元件的发光的范围中即可。一般来说，虽然根据色素的种类而不同，然而在所使用的含有粘合剂树脂的滤色片中含有5～50重量％的色素。
5.黑矩阵
黑矩阵是为了防止发光装置的混色，提高视角特性而使用的。通常来说，被配置于各色荧光层或滤色片图案之间。作为材料，可以选择黑色颜料、金属等的截断光的材料。
6.保护膜
保护膜配置于荧光层上，被用于将色变换基板的表面平坦化，或防止来自外部的损伤。
具体来说，可以举出所述透明介质的材料。
7.钝化层
是为了防止由水分、氧、单体等低分子有机成分向发光元件，特别是有机EL元件中的侵入造成的劣化而配置的。配置于有机EL元件的密封层、色变换基板与有机EL元件之间。特别可以选择无机氧化物、氮化物氧氮化物的膜。
8.粘接层
是在将色变换基板与发光元件基板贴合之时配置的层，具体来说，可以使用二液混合型粘接剂、光或热固化型粘接剂。根据需要，可以将玻璃珠子或干燥剂等分散于粘接层中，以控制两基板的间隙或截断来自外部的水分。
9.发光元件
作为发光元件，可以使用发出可见光的元件，例如可以使用有机EL元件、无机EL元件、半导体发光二极管、荧光显示管等。其中，优选在光取出侧使用了透明电极的EL元件，具体来说，优选含有光反射性电极、发光层、夹隔该发光层与光反射性电极相面对的透明电极的有机EL元件及无机EL元件。特别是，对于有机EL元件，由于可以获得低电压、高亮度的发光元件，因而可以获得高效率的发光装置，所以优选。
本发明中，发光装置的发光元件优选设为在蓝色区域，即400nm～500nm的区域中具有发光峰的发光元件。
由于如果是在蓝色区域具有发光峰的发光元件，则蓝色色度就会提高，因此可以成为色再现性或彩色再现指数高的发光装置，将第二荧光层强烈地激发，提高荧光强度。
本发明的色变换基板可以利用公知的方法来制造。例如有：在所述的支撑基板上，成膜一方的荧光层，在利用光刻法等进行了图案化后，形成另一方的荧光层，以使之位于先前形成的荧光层之间的方式图案化的方法；利用印刷法等形成的方法。
本发明的制造方法中，特别是在形成了第二荧光层后，形成第一荧光层。这是因为，由于含有半导体纳晶的第二荧光层的耐热性高达200℃以上，然而含有有机荧光体的第一荧光层的耐热性较低，因此最好以使第一荧光层的受热过程变少的方式制造色变换基板。
这样，由于可以抑制第一荧光层的由热造成的劣化，因此可以获得效率、色纯度好的第一荧光层。其结果是，可以形成效率高的色变换基板。
另外，本发明的色变换基板的制造方法中，最好用光刻法形成第二荧光层，利用印刷法形成第一荧光层，或在利用印刷法的成膜后，利用研磨法形成第一荧光层。以下，将使用附图对本发明的色变换基板的制造方法的一个例子进行说明。
图12是表示本发明的色变换基板的制造方法的一个实施方式的图。
本实施方式中，使用在支撑基板1上利用常法形成了滤色片(3a、3b、3c)的基板(图12(a))。
首先，在该基板1上成膜成为第二荧光层的层(图12(b))。成膜可以利用公知的方法，例如旋转涂覆法或棒涂覆法等来实施。
然后，将该层利用光刻法进行图案处理，在第二滤色片3b上形成第二荧光层2b(图12(c))。
然后，在第一滤色片3a上，利用印刷法形成第一荧光层2a，制造色变换基板(图12(d))。
而且，还有如下的方法，即，如图13所示，在第二滤色片3b上形成了第二荧光层2b后(图12(c)、图13(a))之后，在特定的滤色片上不指定印刷位置地在全面上印刷形成成为第一荧光层的层后(图13(b))，利用研磨法将不要部分除去，在第一滤色片上形成第一荧光层(图13(c))。
通过如此制造，就可以获得色纯度好、效率好的第一荧光层。
另外，可以使第一荧光层与第二荧光层的膜厚一致，提高色变换基板的平坦性。其结果是，可以减少发光装置的缺陷，提高视角特性等视认性。
[实施例]
以下，将利用实施例对本发明进行进一步具体说明。
制造例1
[使用了半导体纳晶：(CdSe)ZnS的红色荧光材料的调制]
(1)半导体纳晶：(CdSe)ZnS的制作
将醋酸镉二水合物0.5g及四癸基膦酸(TDPA)1.6g加入到5ml的三辛基膦(TOP)中。在氮气气氛下，将该溶液加热为230℃，搅拌1小时。冷却到60℃后，向该溶液中加入含有0.2g硒的TOP溶液2ml，形成了原料溶液。
在三口烧瓶中取氧化三辛基膦(TOPO)10g，在195℃下真空干燥1小时。在氮气中回到大气压，在保持氮气气氛的状态下加热到270℃，在搅拌体系的同时，添加所述的原料溶液1.5ml，进行了半导体纳晶的芯部的生长反应。反应是在随时确认反应溶液的荧光光谱的同时进行的。在使之吸收波长470nm的光之时，在半导体纳晶在615nm具有荧光峰的时候，将反应溶液冷却到60℃，停止反应的进行。
向该反应溶液中加入丁醇20ml，使半导体纳晶(芯)沉淀，利用离心分离将其分离而减压干燥。
在三口烧瓶中取TOPO(5g)，在195℃下真空干燥1小时。在氮气中回到大气压，在保持氮气气氛的同时冷却到60℃，添加了在TOP(0.5ml)及0.5ml的己烷中悬浊的所述的半导体纳晶(芯)(0.05g)。在减压下，在100℃搅拌了1小时后，升温到160℃，在氮气中回到大气压，形成了溶液A。
将另行调制的二乙基锌的1N浓度的n-己烷溶液0.7ml和在TOP3ml中溶解了双(三甲基甲硅烷基)硫化物0.13g的溶液(溶液B)用30分钟向保持为160℃的溶液A中滴下。其后，降温到90℃，继续搅拌2小时。继而，降温到60℃，添加丁醇20ml，使半导体纳晶沉淀，利用离心分离将其分离而减压干燥，回收了半导体纳晶(芯：CdSe/壳：ZnS)。
(2)红色荧光材料的调制
然后，将所得的半导体纳晶分散于作为粘合剂树脂的丙烯酸类负型光刻胶(V259PA：新日铁化学公司制)中，使得半导体纳晶的对固形成分浓度达到28wt％(体积比率为7vol％)，调制了使用了半导体纳晶(CdSe)ZnS的红色荧光材料。
而且，利用IR测定了该粘合剂树脂，其结果是，在1410cm-1，存在由不饱和键(C＝C)引起的吸收。
制造例2
[使用了半导体纳晶：(CdSe)ZnS的绿色荧光材料的调制]
除了将芯生长反应进行至纳晶在530nm具有荧光峰的时候以外，与制造例1相同地得到了半导体纳晶(芯：CdSe/壳：ZnS)。
然后，将所得的半导体纳晶分散于与制造例2相同的粘合剂树脂中，使得半导体纳晶的对固形成分浓度达到28wt％(体积比率为7vol％)，调制了使用了半导体纳晶：(CdSe)ZnS的绿色荧光材料。
制造例3
[使用了有机荧光体(香豆素类色素)的绿色荧光材料1的调制]
将达到0.7wt％(对固形成分)的量的香豆素6溶解于作为粘合剂树脂的氨基甲酸酯类热固化型树脂(十条Chemical制MIG2500)中，调制了使用了香豆素类色素的绿色荧光材料。而且，利用IR测定了本粘合剂树脂，其结果是，在1410cm-1，不存在由不饱和键(C＝C)引起的吸收。
制造例4
[使用了有机荧光体(香豆素类色素)的绿色荧光材料2的调制]
将达到0.7wt％(对固形成分)的量的香豆素6溶解于与制造例1相同的粘合剂树脂中，调制了使用了香豆素类色素的绿色荧光材料。
制造例5
[使用了有机荧光体(苝类色素)的绿色荧光材料的调制]
将下述式(4)的苝类色素(式(2)的R9及R10为-CH(CH3)2)0.9wt％(对固形成分)溶解于与制造例1相同的粘合剂树脂中，调制了使用了苝类色素的绿色荧光材料。
[化2]
Figure A20068000707500271
制造例6
[使用了有机荧光体(香豆素类色素、罗丹明类色素)的红色荧光材料的调制]
将达到0.7wt％(对固形成分)的量的香豆素6、达到0.3wt％(对固形成分)的量的罗丹明6G、达到0.3wt％(对固形成分)的量的罗丹明B溶解于与制造例1相同的粘合剂树脂中，调制了使用了香豆素类色素和罗丹明类色素的红色荧光材料。
实施例1
(1)色变换基板的制作
在102mm×133mm×1.1mm的支撑基板(透明基板)(OA2玻璃：日本电气玻璃公司制)上，作为黑矩阵(BM)的材料旋转涂覆V259BK(新日铁化学公司制)，夹隔能够形成格子状的图案的光掩模进行紫外线曝光，在用2％碳酸钠水溶液显影后，在200℃下烘烤，形成了黑矩阵(膜厚1.5μm)的图案。
然后，作为绿色滤色片的材料，旋转涂覆V259G(新日铁化学公司制)，夹隔能够获得320条长方形(90μm线宽(line)、240μm间隙)的条纹状图案的光掩模，与BM对齐地进行紫外线曝光，在用2％碳酸钠水溶液显影后，在200℃下烘烤，形成了绿色滤色片(膜厚1.5μm)的图案。
然后，作为红色滤色片的材料，旋转涂覆V259R(新日铁化学公司制)，夹隔能够获得320条长方形(90μm线宽、240μm间隙)的条纹状图案的光掩模，与BM对齐地进行紫外线曝光，在用2％碳酸钠水溶液显影后，在200℃下烘烤，在绿色滤色片的相邻位置形成了红色滤色片(膜厚1.5μm)的图案。
然后，作为蓝色滤色片的材料，旋转涂覆将铜酞菁类颜料和二噁嗪类颜料和V259PA(新日铁化学公司制)分散而成的材料，夹隔能够获得320条长方形(90μm线宽、240μm间隙)的条纹状图案的光掩模，与BM对齐地进行紫外线曝光，在用2％碳酸钠水溶液显影后，在200℃下烘烤，在绿色滤色片与红色滤色片之间形成了蓝色滤色片(膜厚13.5μm)的图案。
然后，作为红色荧光层的材料，使用制造例1的材料，旋转涂覆于先前的基板上，将红色滤色片上面紫外线曝光，用2％碳酸钠水溶液显影后，在200℃下烘烤，在红色滤色片上形成了红色荧光层的图案(膜厚12μm)。
然后，作为绿色荧光层的材料，使用制造例3的材料，利用网板印刷在先前的基板上全面地成膜，在180℃下烘烤。
继而，将基板安置于带研磨机上，用WA6000(MIPOX制)的带将红色荧光层及蓝色滤色片上的绿色荧光层研磨除去，在红色荧光层及蓝色滤色片之间形成了绿色荧光层图案。所得的色变换基板的各层(红、绿、蓝)的色间阶差在0.5μm以下，膜厚为12μm左右，确认得到了高平坦性的色变换基板。
(2)发光元件(有机EL元件)基板的制作
(2-1)TFT基板的制作
图14(a)～(i)是表示多晶硅TFT的形成工序的图。另外，图15是表示含有多晶硅TFT的电气开关连接构造的电路图，图16是表示含有多晶硅TFT的电气开关连接构造的俯视透视图。
首先，在112mm×143mm×1.1mm的玻璃基板1(OA2玻璃、日本电气玻璃(株)制)上，利用减压CVD(Low Pressure Chemical VaporDeposition，LPCVD)等方法，层叠了α-Si层40(图14(a))。然后，向α-Si层40照射KrF(248nm)激光等准分子激光，进行退火结晶化，形成了多晶硅(图14(b))。将该多晶硅利用光刻以岛状图案化(图14(c))。在所得的岛状化多晶硅41及基板1的表面，利用化学蒸镀(CVD)等层叠绝缘栅材料42，形成了栅氧化物绝缘层42(图14(d))。然后，利用蒸镀或溅射进行成膜而形成栅电极43(图14(e))，对栅电极43进行图案处理，并且进行了阳极氧化(图14(f)～(h))。继而，利用离子掺杂(离子注入)，形成掺杂区域，利用它形成活性层，作为源45及漏47，形成了多晶硅TFT(图14(i))。此时，将栅电极43(及图15的扫描电极50、电容器57的底部电极)设为Al，将TFT的源45及漏47设为n+型。
然后，在所得的活性层上，以500nm的膜厚利用CRCVD法形成了层间绝缘膜(SiO2)后，进行了信号电极线5 1及公共电极线52、电容器上部电极(Al)的形成；第二晶体管(Tr2)56的源电极与公共电极的连结；第一晶体管(Tr1)55的漏电极与信号电极的连结(图15、图16)。各TFT与各电极的连结是利用氢氟酸的湿式蚀刻将层间绝缘膜SiO2恰当地开口而进行的。
然后，依次利用溅射，分别以2000、1300进行了Al和ITO(铟锡氧化物)的成膜。在该基板上旋转涂覆正型抗蚀剂(HPR204：富士胶片ア一チ制)，夹隔能够形成90μm×320μm的点状的图案的光掩模，进行紫外线曝光，用TMAH(氢氧化四甲基铵)的显影液显影，在130℃下烘烤，得到了抗蚀剂图案。
然后，用由47％氢溴酸构成的ITO蚀刻剂，蚀刻露出的部分的ITO，然后用由磷酸/醋酸/硝酸构成的Al蚀刻剂，蚀刻Al。然后，用以乙醇胺为主成份的剥离液(N303：长濑产业制)处理抗蚀剂，得到了Al/ITO图案(下部电极：阳极)。
此时，Tr2 56与下部电极10被借助开口部59连接(图12)。
然后，作为第二层间绝缘膜，旋转涂覆负型抗蚀剂(V259PA：新日铁化学公司制)，进行紫外线曝光，用TMAH(氢氧化四甲基铵)的显影液显影。然后，在180℃下烘烤，形成了将Al/ITO的边缘覆盖了的(ITO的开口部为70μm×200μm)有机膜的层间绝缘膜(未图示)。
(2-2)有机EL元件的制作
将如此得到的带有层间绝缘膜的基板在纯水及异丙醇中进行超声波清洗，在利用鼓风干燥后，进行了UV清洗。
然后，将TFT基板移动到有机蒸镀装置(日本真空技术制)中，将基板固定于基板夹具上。而且，预先在各个钼制的加热舟皿中，分别加入了作为空穴注入材料的4，4’，4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯基胺(MTDATA)、4，4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯基(NPD)；作为发光材料的主相的4，4’-双(2，2-二苯基乙烯基)联苯基(DPVBi)；作为掺杂剂的1，6-双(二苯基氨基)芘(DPAP)、作为电子注入材料及阴极的三(8-羟基喹啉)铝(Alq)和Li另外作为阴极的取出电极，将IZO(铟锌氧化物)靶安装在了另外的溅射槽中。
其后，在将真空槽减压至5×10-7torr后，依照以下的顺序，在途中不破坏真空地以一次的真空抽吸从空穴注入层到阴极依次层叠。
首先，作为空穴注入层，将MTDATA以0.1～0.3nm/秒的蒸镀速度60nm的膜厚，以及将NPD以0.1～0.3nm/秒的蒸镀速度20nm的膜厚，作为发光层，将DPVBi及DPAP分别以0.1～0.3nm/秒的蒸镀速度、0.03～0.05nm/秒的蒸镀速度共蒸镀，膜厚设为50nm，作为电子注入层，以0.1～0.3nm/秒的蒸镀速度、20nm的膜厚蒸镀Alq，另外，作为阴极，分别以0.1～0.3nm/秒、0.005nm/秒的蒸镀速度共蒸镀Alq和Li，将膜厚设为20nm。
然后，将基板移动至溅射槽，作为阴极的取出电极，以0.1～0.3nm/秒的成膜速度形成IZO，膜厚设为200nm，制作了有机EL元件(蓝绿色发光元件)。
(2-3)钝化层的制作与有机EL元件基板的制作
然后，作为钝化层，在有机EL元件的上部电极上，作为透明无机膜将SiOxNy(O/O+N＝50％：Atomic ration)利用低温CVD以200nm的厚度成膜。这样，就得到了有机EL元件基板。
(3)发光装置的制作
将(2)中制作的有机EL元件基板和(1)中制作的色变换基板移动至流通有干燥氮气的干燥箱内，在有机EL元件基板的显示部(发光部)周边利用分配器涂布了阳离子型光固化型粘接剂(Threebond制3102)。
然后，在对齐有机EL元件基板和所述色变换基板后，进行光照射而粘接，在相当于显示部的部分，填充预先进行了脱气处理的惰性液体(氟化烃：3M制FC70)，制作了有机EL发光装置。
(4)有机EL发光装置的评价
对与有机EL发光装置的各像素(色像素)对应的下部电极(ITO/Al)和上部电极(IZO)，分别施加电压(下部电极：(+)，上部电极：(-))，将全部点亮时的发光色度调整为达到D93(0.28，0.29)。而且，发光的亮度、色度是用色彩色差仪(CS100，Minolta制)测定的。
此时的蓝、绿、红像素的电流密度比(与各像素对应的发光元件的亮度比)为1∶0.97∶1.04，与各像素对应的发光元件的载荷基本上均一，得到了白色平衡良好的发光装置。
另外，该有机EL发光装置的色再现范围以NTSC比表示为86％，使该有机EL发光装置全面发光时的亮度为145nit。本有机EL发光装置中，由于未重叠色变换基板时(仅有有机EL元件的发光装置)的亮度为300nit，因此该色变换基板的变换效率(白色变换效率)为48％，在维持高效率的同时，实现了较高的色再现性。
另外，使该有机EL发光装置在85℃全面发光1000小时，确认了从初期开始的颜色变化，其结果为，CIE色度的颜色变化为Δ0.01以内。
实施例2
除了在实施例1中，在形成了红色荧光层后，作为绿色荧光层的材料，使用制造例5的材料，进行旋转涂覆，对绿色滤色片上面进行紫外线曝光，用2％的碳酸钠水溶液显影后，在180℃下烘烤，在绿色滤色片上形成绿色荧光层的图案(膜厚12μm)，未实施研磨以外，相同地制作了色变换基板。
有机EL元件的制作及发光装置的制作与实施例1相同地进行。
与实施例1相同地进行了评价，其结果为，蓝、绿、红像素的电流密度比为1∶1∶1.05，与各像素对应的发光元件的载荷基本上均一，得到了白色平衡良好的发光装置。
另外，该有机EL发光装置的色再现范围以NTSC比表示为81％，使该有机EL发光装置全面发光时的亮度为145nit。本有机EL发光装置中，由于未重叠色变换基板时(仅有有机EL元件的发光装置)的亮度为300nit，因此该色变换基板的变换效率(白色变换效率)为48％，在维持高效率的同时，实现了较高的色再现性。
另外，使该有机EL发光装置在85℃全面发光1000小时，确认了从初期开始的颜色变化，其结果为，CIE色度的颜色变化为Δ0.01以内。
实施例3
除了在实施例1中，在形成了红色荧光层后，作为绿色荧光层的材料，使用制造例4的材料，进行旋转涂覆，对绿色滤色片上面进行紫外线曝光，用2％的碳酸钠水溶液显影后，在180℃下烘烤，在绿色滤色片上形成绿色荧光层的图案(膜厚12μm)，未实施研磨以外，相同地制作了色变换基板。
有机EL元件的制作及发光装置的制作与实施例1相同地进行。
与实施例1相同地进行了评价，其结果为，蓝、绿、红像素的电流密度比为1∶0.96∶1.04，与各像素对应的发光元件的载荷基本上均一，得到了白色平衡良好的发光装置。
另外，该有机EL发光装置的色再现范围以NTSC比表示为84％，使该有机EL发光装置全面发光时的亮度为147nit。本有机EL发光装置中，由于未重叠色变换基板时(仅有有机EL元件的发光装置)的亮度为300nit，因此该色变换基板的变换效率(白色变换效率)为48％，在维持高效率的同时，实现了较高的色再现性。
使该有机EL发光装置在85℃全面发光，确认了从初期开始的颜色变化，其结果为，经过550小时之后的CIE色度的颜色变化为Δ0.01。
与实施例1相比颜色变化变大的原因是，由于在绿色荧光层的透明介质中，使用了具有乙烯性不饱和键的透明介质，因此绿色荧光层的发光色的颜色变化变大。
实施例4
在实施例3中，在红色荧光层之前先形成了绿色荧光层。即，作为绿色荧光层的材料，使用制造例4的材料，进行旋转涂覆，对绿色滤色片上面进行紫外线曝光，用2％的碳酸钠水溶液显影后，在200℃下烘烤，在绿色滤色片上形成绿色荧光层的图案(膜厚12μm)，然后，与实施例1相同地形成了红色荧光层，制作了色变换基板。
有机EL元件的制作及发光装置的制作与实施例1相同地进行。
与实施例1相同地进行了评价，其结果为，蓝、绿、红像素的电流密度比为1∶1.05∶1.09，与各像素对应的发光元件的载荷基本上均一，得到了白色平衡良好的发光装置。
另外，该有机EL发光装置的色再现范围以NTSC比表示为80％，使该有机EL发光装置全面发光时的亮度为142nit。本有机EL发光装置中，由于未重叠色变换基板时(仅有有机EL元件的发光装置)的亮度为300nit，因此该色变换基板的变换效率(白色变换效率)为47％，与实施例3相比，色再现性略为降低。
这是因为，由于在含有半导体纳晶的红色荧光层之前形成了含有有机荧光体的绿色荧光层，因此绿色荧光层的效率、色度由于受热过程的缘故而降低。
实施例5
除了在实施例1中，作为绿色荧光层的材料，使用制造例2的材料，对绿色滤色片上面进行紫外线曝光，用2％的碳酸钠水溶液显影后，在200℃下烘烤，在绿色滤色片上形成绿色荧光层的图案(膜厚12μm)。
然后，作为红色荧光层的材料，使用制造例6的材料，进行旋转涂覆，对红色滤色片上面进行紫外线曝光，用2％的碳酸钠水溶液显影后，在180℃下烘烤，在红色滤色片上形成红色荧光层的图案(膜厚12μm)，未实施研磨以外，相同地制作了色变换基板。
另外，在实施例1的有机EL元件的发光层的蒸镀时，在分别蒸镀了DPVBi和DPAP后，又分别以0.1～0.3nm/秒、0.03～0.05nm/秒的蒸镀速度共蒸镀了DPVBi和红荧烯，另外形成了50nm的膜厚以外，相同地制作了有机EL元件(白色发光元件)。
发光装置的制作是与实施例1相同地进行的。
对与有机EL发光装置的各像素(色像素)对应的下部电极(ITO/Al)和上部电极(IZO)分别施加电压(下部电极：(+)，上部电极(-)，将全部点亮时的发光色度调整为达到D65(0.31，0.33)。而且，发光的亮度、色度是用色彩色差仪(CS100，Minolta制)测定的。
此时的蓝、绿、红像素的电流密度比为1∶0.90∶1.05，与各像素对应的发光元件的载荷基本上均一，得到了白色平衡良好的发光装置。
比较例1
除了在实施例1中，在形成了红色荧光层后，作为绿色荧光层的材料，使用制造例2的材料，进行旋转涂覆，对绿色滤色片上面进行紫外线曝光，用2％的碳酸钠水溶液显影后，在180℃下烘烤，在绿色滤色片上形成绿色荧光层的图案(膜厚12μm)，未实施研磨以外，相同地制作了色变换基板。
有机EL元件的制作及发光装置的制作与实施例1相同地进行。
与实施例1相同地进行了评价，其结果为，蓝、绿、红像素的电流密度比为1∶2.06∶1.36，对于与各像素对应的发光元件的载荷，绿色像素变得特别大，成为白色平衡差的发光装置。
比较例2
除了在实施例3中，作为红色荧光层的材料使用了制造例6的材料以外，相同地制作了色变换基板、有机EL元件、有机EL发光装置。
与实施例1相同地进行了评价，其结果为，蓝、绿、红像素的电流密度比为1∶0.98∶2.37，对于与各像素对应的发光元件的载荷，红色像素变得特别大，成为白色平衡差的发光装置。
将在以上的实施例、比较例中制作的发光装置的评价结果表示于表1中。
实施例6(白色发光装置)
是在25mm×75mm×1.1mm厚的带有ITO透明电极的玻璃基板(Diomatic公司制)的ITO膜的相反一面上，配置了实施例2的荧光层的色变换基板，得到了没有滤色片的基板。这里，将基板上的没有荧光层的部分、绿色荧光层的部分及红色荧光层的部分的面积比设为3∶2∶7。
然后，在将该基板在异丙醇中进行了5分钟超声波清洗后，进行了30分钟的ITO的UV臭氧清洗。将清洗后的带有下部电极的基板安装在了真空蒸镀装置的基板夹具上。
首先，在ITO电极上以25nm的膜厚蒸镀了作为空穴注入层发挥作用的下述化合物(HI)的膜。接着在HI膜的成膜之后，以10nm的膜厚蒸镀了作为空穴输送层发挥作用的下述化合物(HT)的膜。接着在HT膜的成膜之后，作为蓝色发光层，以10nm的膜厚共蒸镀了下述化合物(BH)和化合物(BD)，使之达到10∶0.5的膜厚比。
在该膜上作为电子输送层形成了膜厚10nm的三(8-羟基喹啉)铝膜(以下简记为「Alq膜」。)。之后作为电子注入层蒸镀1nm的LiF，继而作为阴极蒸镀150nm的Al，制作了蓝色发光的有机EL元件。
测定了该蓝色发光有机EL元件的发光光谱，其结果为，在蓝色区域457nm具有发光峰。
[化3]
另外，在该有机EL元件上，用粘接材料贴附0.3mm厚的所述玻璃基板，将有机EL元件密封，得到了发光装置。
在对该装置的ITO电极和Al电极施加了DC7V的电压(ITO电极：(+)，Al电极：(-))，结果得到了白色发光。
这里，相对于光源的有机EL元件的亮度的白色发光装置的亮度比，即白色变换效率为100％。
利用色彩色差仪(CS100，Minolta制)测定了所得的发光的亮度、色度，其结果为，以CIE色度坐标表示，X＝0.29，Y＝0.31，色温为8570K。
另外，在光取出侧的最外层上(荧光层上)，贴附亮度提高膜(3M制，No.8141)，白色变换效率提高到145％，而且面内的发光均一性提高。
比较例3
在实施例6的蓝色发光有机EL元件的玻璃基板的与ITO相反一侧，涂布了如下得到的荧光材料，即，在作为粘合剂树脂的环氧树脂(3M制Araldite)中，分散了YAG:Ce体材(bulk)粒子(YAG：钇铝石榴石，粒径1～15μm)，使得对固形成分浓度达到60wt％，形成了膜厚约为200μm的荧光层。
该荧光层与实施例1～4的荧光层相比是不透明的，是散射体。
然后，在对该装置的ITO电极和Al电极施加了DC7V的电压(ITO电极：(+)，Al电极：(-))的结果，有机EL元件的发光与YAG:Ce荧光材料的荧光混合，得到了白色发光。
这里，相对于光源的有机EL元件的亮度的白色发光装置的亮度比，即白色变换效率为70％，与实施例相比效率降低。这可以推定是因为，由于荧光体粒子大，荧光层为不透明的散射体，因此无法实现有机EL元件的透过光的有效利用。
利用色彩色差仪(CS100，Minolta制)测定了所得的发光的亮度、色度，其结果为，以CIE色度坐标表示，X＝0.32，Y＝0.32，色温为6200°K。
[表1]
  红色荧光层的荧光材料 绿色荧光层的荧光材料 荧光层的形成顺序 发光元件的发色   全部点亮时的显示光的色度(CIEx，CIEy)   全部点亮时的各色发光元件的电流密度比(蓝∶绿∶红)*
实施例1   半导体纳晶(制造例1) 有机荧光体(制造例3) 红色→绿色   蓝绿     (0.28，0.29)     (1.00∶0.97∶1.04)
实施例2   半导体纳晶(制造例1) 有机荧光体(制造例5) 红色→绿色   蓝绿     (0.28，0.29)     (1.00∶1.00∶1.05)
实施例3   半导体纳晶(制造例1) 有机荧光体(制造例4) 红色→绿色   蓝绿     (0.28，0.29)     (1.00∶0.96∶1.04)
实施例4   半导体纳晶(制造例1) 有机荧光体(制造例4) 绿色→红色   蓝绿     (0.28，0.29)     (1.00∶1.05∶1.09)
实施例5   有机荧光体(制造例6) 半导体纳晶(制造例2) 绿色→红色   白     (0.31，0.33)     (1.00∶0.90∶1.05)
比较例1   半导体纳晶(制造例1) 半导体纳晶(制造例2) 红色→绿色   蓝绿     (0.28，0.29)     (1.00∶2.06∶1.36)
比较例2   有机荧光体(制造例6) 有机荧光体(制造例4) 红色→绿色   蓝绿     (0.28，0.29)     (1.00∶0.98∶2.37)
*：与对应于各像素的发光元件的亮度比相同。
本发明的色变换基板可以全面地用于工业用、民用(携带电话、车载、屋内)的显示器中。

Claims (17)

1.一种色变换基板，其在支撑基板上具有发出第一荧光的第一荧光层和发出第二荧光的第二荧光层，
所述第一荧光层含有有机荧光体，所述第二荧光层含有半导体纳晶。
2.根据权利要求1所述的色变换基板，其中，所述第一荧光层为绿色荧光层，所述第二荧光层为红色荧光层。
3.根据权利要求1或2所述的色变换基板，其中，所述第一荧光层与第二荧光层在支撑基板上被平面地分离配置。
4.根据权利要求3所述的色变换基板，其中，在所述支撑基板上的第一荧光层及第二荧光层之间，具有蓝色滤色层。
5.根据权利要求3或4所述的色变换基板，其中，在所述支撑基板上的所述第一荧光层和第二荧光层之间；或在所述蓝色滤色层、第一荧光层及第二荧光层的各自之间，具有黑矩阵。
6.根据权利要求1或2所述的色变换基板，其中，所述第一荧光层和第二荧光层被层叠于支撑基板上。
7.根据权利要求1～6中任意一项所述的色变换基板，其中，所述第一荧光层的有机荧光体含有苝系色素。
8.根据权利要求1～7中任意一项所述的色变换基板，其中，所述第一荧光层是在不具有乙烯性不饱和键的透明介质内分散了有机荧光体的层。
9.根据权利要求8所述的色变换基板，其中，所述有机荧光体为香豆素系色素。
10.根据权利要求1～9中任意一项所述的色变换基板，其中，将所述第一荧光层及/或第二荧光层与滤色片层叠。
11.一种发光装置，是在权利要求1～10中任意一项所述的色变换基板上的第一荧光层、第二荧光层及/或蓝色滤色层上，分别层叠发光元件而成。
12.一种发光装置，是将权利要求1～10中任意一项所述的色变换基板与在基板上形成了发光元件的发光元件基板对置贴合而成。
13.一种发光装置，在支撑基板上至少具有：依次形成了第一发光元件、发出第一荧光的第一荧光层的第一像素；依次形成了第二发光元件、发出第二荧光的第二荧光层的第二像素，
所述第一荧光层含有有机荧光体，第二荧光层含有半导体纳晶。
14.根据权利要求11～13中任意一项所述的发光装置，其中，所述发光元件是在蓝色区域具有发光峰的发光元件。
15.根据权利要求11～14中任意一项所述的发光装置，其中，所述发光元件是有机电致发光元件。
16.一种色变换基板的制造方法，是权利要求1～10中任意一项所述的色变换基板的制造方法，其中，包括在形成了所述第二荧光层后形成第一荧光层的工序。
17.根据权利要求16所述的色变换基板的制造方法，其中，利用光刻法形成所述第二荧光层，利用印刷法或印刷法及研磨法形成所述第一荧光层。
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