CN101738660B - 反射体、显示装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够抑制由回复反射引起的对比度减小的反射体，具有该反射体的显示装置及其制造方法。所述反射体包括：具有彼此相对的第一和第二表面的基体，第二表面设置有反射元件；和在反射元件周围形成的并包括至少一个光吸收埋层的多个埋层。
Description
技术领域
本发明涉及用于改善利用自发光的发光元件如有机EL(电致发光)元件的显示装置亮度的反射体，具有该反射体的显示装置及其制造方法。
背景技术
自发光的发光元件例如有机发光元件依次包括在基板上的第一电极、包含发光层的层和第二电极。当在第一电极和第二电极之间施加DC电压时，在发光层中产生空穴-电子复合从而发光。在一些情况下，产生的光从第一电极侧和基板提取。也存在产生的光从第二电极侧，即与包括TFT(薄膜晶体管)和配线的电路相反的侧面提取以增加开口率的情况。在从第二电极侧提取光的情况下，通常使用具有高反射率的金属电极作为第一电极。
发明内容
使用自发光的发光元件的显示装置的一个实例是使用有机发光元件的显示装置，例如，如日本未审查的专利申请公开2005-227519中所述的。相关技术的显示装置具有用作提高对比度的措施的称为黑色基体的光屏蔽膜。设置光屏蔽膜用来吸收外部的光，降低屏幕上黑色水平的亮度，提高可见性，并且与滤色器一起形成在密封基板上。在使用有机发光元件的显示装置中，滤色器用于调节光的发射波长和实现极好的色彩再现性。
但是，常规技术涉及反射体本身。没有进行对于包括黑色基体功能的结构和制造反射体的方法的研究，仍然存在改进的空间。
另外，由于反射体和有机发光元件之间的对准偏移，没有进入反射元件的漏光变成杂散光，杂散光表现得如同是由相邻像素发出的光。因此，画质可能明显劣化。尤其是，在没有提供滤色器的情况下，该问题更加明显。
因此期望提供能够抑制由杂散光引起的画质劣化的反射体，具有这种反射体的显示装置及其制造方法。
根据本发明的一个实施方案，提供反射体，其包括：具有彼此相对的第一和第二表面的基体，第二表面设置有反射元件；和在反射元件周围形成的包括至少一个光吸收埋层的多个埋层。
根据本发明的一个实施方案，提供显示装置，包括：在基材上的具有多个自发光的发光元件的发光面板；和设置在发光面板的光提取侧的反射体。该反射体是如上所述的反射体。
根据本发明的一个实施方案，提供制造显示装置的方法，包括如下步骤：通过在基材上形成自发光的发光元件来形成发光面板；形成具有反射元件的反射体；和将反射体布置于发光面板的光提取侧，使得反射元件的前端面面对自发光的发光元件。形成反射体的步骤包括下列步骤(A)到(D)：
(A)形成具有彼此相对的第一和第二表面的基体，第二表面设置有反射元件；
(B)在反射元件周围形成由树脂材料制成的第一埋层，并使第一埋层固化，从而在第一埋层中形成表面低于反射元件的前端面的凹陷部分；
(C)用含有树脂材料和光吸收材料的第二埋层掩埋凹陷部分并覆盖反射元件，然后使第二埋层固化；和
(D)通过除去第二埋层在厚度方向的部分使反射元件的前端面暴露出来。
在本发明一个实施方案的反射体和显示装置中，由发光面板上的自发光的发光元件发出的光从反射元件的前端面入射，被反射元件的侧面反射，然后提取到外部。因为包括至少一个光吸收埋层的多个埋层在反射元件周围形成，所以没有入射到反射元件的漏光被光吸收埋层吸收。因此，减少了杂散光，从而抑制了画质的劣化如色混。
在本发明一个实施方案的反射体和显示装置中，在反射元件周围形成包括至少一个光吸收埋层的多个埋层。因此，没有入射到反射元件的漏光被光吸收埋层吸收，从而减少了杂散光，抑制了由杂散光引起的画质的劣化。
在本发明一个实施方案的显示装置的制造方法中，由树脂材料制成的第一埋层形成在反射元件周围并固化，因此在第一埋层中形成表面低于反射元件的前端面的凹陷部分。用含有树脂材料和光吸收材料的第二埋层掩埋凹陷部分并覆盖反射元件，然后固化第二埋层。通过除去第二埋层在厚度方向的部分暴露反射元件的前端面。以这种方式，通过简单方法制造本发明一个实施方案的显示装置。
本发明的其他更多的主题、特征和优点将更加全面地出现在下列说明中。
附图说明
图1是说明根据本发明第一实施方案的显示装置的结构的图。
图2是说明图1中所示的像素驱动电路的一个实例的等效电路图。
图3是说明图1中所示的显示装置的显示区域结构的横截面图。
图4A和4B是按工艺顺序说明图3中所示的显示装置的制造方法的横截面图。
图5A和5B是说明图4A和4B之后的工艺的横截面图。
图6A和6B是说明图5A和5B之后的工艺的横截面图。
图7是说明图6A和6B之后的工艺的横截面图。
图8A～8C是说明图7之后的工艺的横截面图。
图9A和9B是说明图8A～8C之后的工艺的横截面图。
图10A和10B是按工艺顺序说明图9B中所示的工艺的一个实例的横截面图。
图11A和11B是说明图9B中所示的工艺的另一实例的横截面图。
图12A和12B是说明图9A和9B之后的工艺的横截面图。
图13A和13B是说明图12A和12B之后的工艺的横截面图。
图14A和14B是说明图13A和13B之后的工艺的横截面图。
图15A和15B是说明图14A和14B之后的工艺的横截面图。
图16是解释图15A和15B所示的第一埋层的涂覆厚度的横截面图。
图17A和17B是说明图15A和15B之后的工艺的横截面图。
图18A和18B是说明图17A和17B之后的工艺的横截面图。
图19是说明图18A和18B之后的工艺的图。
图20A～20C是说明图19之后的工艺的横截面图。
图21A～21C是按工艺顺序说明图3中所示的显示装置的另一制造方法的横截面图。
图22A～22C是说明图20A～20C之后的工艺的横截面图。
图23A～23C是说明图21A～21C之后的工艺的横截面图。
图24是说明根据本发明第二实施方案的显示装置的结构的图。
图25是说明根据本发明第三实施方案的显示装置的结构的图。
图26是说明根据本发明第四实施方案的显示装置的结构的图。
图27A～27C是按工艺顺序说明图26中所示的显示装置的制造方法的横截面图。
图28A和28B是说明图27A～27C之后的工艺的横截面图。
图29A和29B是说明图28A和28B之后的工艺的横截面图。
图30A和30B是说明图29A和29B之后的工艺的横截面图。
图31A和31B是说明图30A和30B之后的工艺的横截面图。
图32A和32B是说明图31A和31B之后的工艺的横截面图。
图33A和33B是说明图32A和32B之后的工艺的横截面图。
图34A和34B是说明图33A和33B之后的工艺的横截面图。
图35是说明包括前述实施方案的显示装置的模块的示意性结构的平面图。
图36是说明前述实施方案的显示装置的应用实例1的外观的立体图。
图37A是应用实例2外观的侧视立体图，图37B是说明背面外观的立体图。
图38是说明应用实例3的外观的立体图。
图39是说明应用实例4的外观的立体图。
图40A是说明应用实例5的显示装置打开状态时的正视图，图40B是显示装置的侧视图，图40C是说明显示装置关闭状态时的正视图，图40D是左视图，图40E是右视图，图40F是顶视图，和图40G是底视图。
具体实施方式
下文中将结合附图详细描述本发明的一些实施方案。
第一实施方案
图1说明根据本发明第一实施方案的显示装置的结构。该显示装置用作超薄有机发光彩色显示装置等。例如，在驱动基板11上形成显示区域110，其中多个有机发光元件10R、10G和10B(下文将描述)布置成矩阵形式。在显示区域110周围形成信号线驱动电路120和扫描线驱动电路130作为用于视频图像显示的驱动器。
在显示区域110中形成像素驱动电路140。图2说明像素驱动电路140的一个实例。像素驱动电路140以层的形式形成在第一电极13之下(下文将描述)，并且是有源型驱动电路，其具有驱动晶体管Tr1和写入晶体管Tr2、晶体管Tr1和Tr2之间的电容器(保持电容器)Cs、在第一电源线(Vcc)和第二电源线(GND)之间串联连接至驱动晶体管Tr1的有机发光元件10R(或10G或10B)。驱动晶体管Tr1和写入晶体管Tr2通常是薄膜晶体管(TFT)。晶体管的结构可以是例如反交错式结构(inverted staggered structure)(所谓的底栅型)或交错式结构(顶栅型)。
在像素驱动电路140中，沿列方向布置多个信号线120A，沿行方向布置多个扫描线130A。每个信号线120A和每个扫描线130A之间的交叉点对应于有机发光元件10R、10G和10B中的任一个(子像素)。每个信号线120A连接至信号线驱动电路120。图像信号通过信号线120A从信号线驱动电路120供给至写入晶体管Tr2的源电极。扫描线130A的每一个连接至扫描线驱动电路130。然后，扫描信号通过扫描线130A从扫描线驱动电路130供给至写入晶体管Tr2的栅电极。
图3说明图1所示显示装置的显示区域110中的截面结构。显示装置具有在发光面板10和密封面板20之间的反射体30。发光面板10和反射体30利用其之间的粘合层41互相粘合，所述粘合层41由热固性树脂或紫外可固化性树脂等制成。反射体30和密封面板20利用由热固性树脂或紫外可固化性树脂制成的粘合层42彼此粘合。
在发光面板10中，在由玻璃、硅(Si)晶片、或树脂等制成的驱动基板11上，发红光的有机发光元件10R、发绿光的有机发光元件10G和发蓝光的有机发光元件10B依次形成为总体上为矩阵形式。在平面视图中有机发光元件10R、10G和10B各自具有条形形状，通过相邻有机发光元件10R、10G和10B的组合构成一个像素。
有机发光元件10R、10G和10B各自具有如下结构：在驱动基板11上依次层叠作为阳极的第一电极13、绝缘膜14、包含发光层的有机层15(下文将描述)和作为阴极的第二电极16(其间具有上述像素驱动电路140和平坦化层12)，如果必要，可以覆盖有保护膜17。
第一电极13形成为对应于有机发光元件10R、10G和10B，并且通过绝缘膜14彼此电隔离。第一电极13具有用于反射由发光层发出的光的反射电极的作用。从提高发光效率的观点看，期望具有尽可能高的反射率。第一电极13具有例如100nm～1000nm(包含两个端值)的厚度，并由铝(Al)、包含铝(Al)的合金、银(Ag)或者包含银(Ag)的合金制成。第一电极13可由如下所述的其它金属元素或者该金属元素的合金制成：铬(Cr)、钛(Ti)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、钼(Mo)、铜(Cu)、钽(Ta)、钨(W)、铂(Pt)或金(Au)。
提供绝缘膜14以确保第一电极13和第二电极16之间的绝缘并确保精确地形成具有期望形状的发光区域，并且例如由有机材料例如光敏丙烯酸、聚酰亚胺、或聚苯并噁唑等或者无机材料例如二氧化硅(SiO2)制成。绝缘膜14具有对应于第一电极13的发光区域的开口。有机层15和第二电极16可连续地设置在发光区域上和绝缘膜14上，但是仅从绝缘膜14的开口发光。
有机层15具有如下结构：例如，空穴注入层、空穴传输层、发光层和电子传输层依次层叠在第一电极13上。如果必要，可设置除了发光层之外的层。有机层15的结构可以根据有机发光元件10R、10G和10B发出的光的颜色而改变。空穴注入层是用于提高空穴注入效率和防止泄漏的缓冲层。提供空穴传输层以提高空穴传输至发光层的效率。当施加电场时，发生电子和空穴的复合，发光层发光。提供电子传输层以提高电子传输至发光层的效率。可在电子传输层和第二电极16之间设置由LiF、或Li2O等制成的电子注入层(未示出)。
有机发光元件10R的空穴注入层的材料是，例如，4，4′4″-三(3-甲基苯基苯氨基)三苯胺(m-MTDATA)或4，4′4″-三(2-萘基苯基氨基)三苯胺(2-TNATA)。有机发光元件10R的空穴传输层的材料是，例如，双[(N-萘基)-N-苯基]联苯胺(α-NPD)。有机发光元件10R的发光层的材料是，例如，通过混合40体积％的2，6-双[4-[N-(4-甲氧基苯基)-N-苯基]氨基苯乙烯基]萘-1，5-二腈(BSN-BCN)与8-羟基喹啉铝络合物(Alq3)所获得的材料。有机发光元件10R的电子传输层的材料是例如Alq3。
有机发光元件10G的空穴注入层的材料是，例如，m-MTDATA或2-TNATA。有机发光元件10G的空穴传输层的材料是，例如，α-NPD。有机发光元件10G的发光层的材料是，例如，通过混合3体积％的香豆素6与Alq3所获得的材料。有机发光元件10G的电子传输层的材料是例如Alq3。
有机发光元件10B的空穴注入层的材料是，例如，m-MTDATA或2-TNATA。有机发光元件10B的空穴传输层的材料是例如α-NPD。有机发光元件10B的发光层的材料是例如spiro 6Φ，有机发光元件10B的电子传输层的材料是例如Alq3。
第二电极16的厚度为例如5nm～50nm，并由例如铝(Al)、镁(Mg)、钙(Ca)、或钠(Na)等的金属元素或其合金制成。尤其是，优选镁和银的合金(MgAg合金)或者铝(Al)和锂(Li)的合金(AlLi合金)。第二电极16可由ITO(氧化铟锡)或者IZO(铟锌复合氧化物)制成。
保护膜17的厚度为例如500nm～10000nm并由二氧化硅(SiO2)、或氮化硅(SiN)等制成。
密封面板20位于发光面板10的第二电极16侧并具有密封基板21用于与粘合层42一起密封有机发光元件10R、10G和10B。密封基板21由例如对有机发光元件10R、10G和10B发出的光透明的玻璃的材料制成。密封基板21设置有例如滤色器22和作为黑色基体的光屏蔽膜23，提取由有机发光元件10R、10G和10B发出的光，并且吸收由有机发光元件10R、10G和10B以及有机发光元件10R、10G和10B之间的配线所反射的外部光，由此改善对比度。在滤色器22和光屏蔽膜23上面，提供由丙烯酸树脂、或环氧树脂等制成的保护层(未示出)以增加平坦性。
可在密封基板21的任意面上设置滤色器22，但是优选设置在发光面板10侧。原因在于滤色器22没有暴露于表面并且被粘合层42保护。滤色器22具有对应于有机发光元件10R、10G和10B按顺序设置的红色滤色器22R、绿色滤色器22G和蓝色滤色器22B。
均具有矩形形状的红色滤色器22R、绿色滤色器22G和蓝色滤色器22B紧密地形成。红色滤色器22R、绿色滤色器22G和蓝色滤色器22B均由混有颜料的树脂制成。通过选择颜料进行调节，使得在目标的红色、绿色或者蓝色波长区域中的透光率高，而在其它波长区域中的透光率低。
沿红色滤色器22R、绿色滤色器22G和蓝色滤色器22B的边界设置光屏蔽膜23。光屏蔽膜23是例如其中混有黑色着色剂的黑色树脂膜，光密度为1或更大，或者使用薄膜干涉的薄膜滤色器。优选由黑树脂膜制成光屏蔽膜23，这是因为该膜可以以低成本容易地形成。薄膜滤色器通过例如堆叠至少一个由金属、金属氮化物或者金属氧化物制成的薄膜而获得，通过利用薄膜干涉来使光衰减。具体地，通过交替层叠铬和氧化铬(III)(Cr2O3)获得薄膜滤色器。
在发光面板10的光提取侧，即在第二电极16侧提供反射体30，以提高从有机发光元件10R、10G和10B提取光的效率。反射体30包括具有互相面对的第一表面31A和第二表面31B的基体31。基体31的第二表面31B设置有多个突出的反射元件31C。基体31由紫外可固化的树脂或热固性树脂制成。另外，基体31可通过在玻璃基板上形成由紫外可固化的树脂或者热固性树脂制成的树脂层来获得，并且反射元件31C可部分或全部设置在树脂层的厚度方向上。
光吸收膜32形成于基体31的第二表面31B中的除反射元件31C之外的平坦区域31D中。设置光吸收膜32以吸收穿过光屏蔽膜23的外部光“h1”以抑制由外部光的回复反射所引起的对比度的减小。光吸收膜32具有例如约500nm的厚度并且由具有高光吸收率的材料如a-Si或p-Si制成。
反射体膜33形成在反射元件31C的侧面31E上。提供反射体膜33以使得光从反射元件31C的前端面31F入射。例如，反射体膜33具有约400nm的厚度并且由铝(Al)或包含铝(Al)的合金制成。反射体膜33不仅可设置在反射元件31C的侧面31E上而且可设置在光吸收膜32上。
反射元件31C的周围被埋层34掩埋。设置埋层34以防止在制造工艺(以下将详述)中抛光反射元件31C的前端时反射元件31C的坍塌等，并且用于增加成品率。通过设置埋层34，发光面板10的反射体30和保护膜17以互相面对的状态相互粘结。还有一个优点是与反射体30和保护膜17直接利用粘合层41粘合而不提供埋层34的情况相比，更能抑制水汽和空气组分的停留。
埋层34具有多个层，包括至少一个光吸收埋层。具体地，从基体31侧开始，埋层34依次包括由树脂材料制成的第一埋层34A、和含有树脂材料和光吸收材料的第二埋层34B。在显示装置中，这种结构抑制由杂散光引起的画质劣化。
第一埋层34A由例如基于丙烯酸或环氧的紫外可固化树脂、或热固性树脂等制成，并且在表面中具有比反射元件31C的前端面31F低的凹陷部分34C。
第二埋层34B掩埋第一埋层34A的凹陷部分34C，并且通过例如分散光吸收材料至基于丙烯酸或环氧的紫外可固化树脂、或热固性树脂等中而制成。光吸收材料的实例是碳(C)、氧化铬(CrO)、氮化钛(TiN)和硅(Si)。可以使用一种光吸收材料，或者可以使用两种或更多种光吸收材料。第二埋层34B的表面34D和反射元件31C的前端面31F相互平齐。
例如，可如下制造该显示装置。
图4A和4B至图18A～18C以工艺顺序说明制造显示装置的方法。首先，如图4A所示，在由上述材料制成的驱动基板11上形成像素驱动电路140。
如图4B所示，通过旋涂等在驱动基板11的整个表面上施加由例如光敏聚酰亚胺制成的平坦化层12，并且通过曝光和显影工艺将平坦化层12图案化为预定形状，形成连接孔12A。然后，执行烘焙工艺。
然后，如图5A中所示，通过例如溅射方法，在平坦化层12上形成由上述材料制成的并具有上述厚度的第一电极13，然后通过例如光刻技术和蚀刻将第一电极13图案化为预定形状。通过此操作，在平坦化层12上形成多个第一电极13。
如图5B中所示，在驱动基板11的整个表面上施加光敏树脂，通过曝光和显影工艺形成开口，然后进行烘焙操作，从而形成绝缘膜14。
如图6A中所示，例如通过真空沉积法，依次形成由上述材料制成的并具有上述厚度的有机发光元件10R的空穴注入层、空穴传输层、发光层和电子传输层，以形成有机发光元件10R的有机层15。然后，还如图6A所示，以与有机发光元件10R的有机层15类似的方式，依次形成由上述材料制成的并具有上述厚度的有机发光元件10G的空穴注入层、空穴传输层、发光层和电子传输层，从而形成有机发光元件10G的有机层15。然后，还如图6A中所示，以与有机发光元件10R的有机层15类似的方式，依次形成由上述材料制成的并具有上述厚度的有机发光元件10B的空穴注入层、空穴传输层、发光层和电子传输层，从而形成有机发光元件10B的有机层15。
在形成有机发光元件10R、10G和10B的有机层15之后，如图6B所示，通过蒸发法等在驱动基板11的整个表面上形成由上述材料制成的并具有上述厚度的第二电极16。以这种方式，形成图3中所示的有机发光元件10R、10G和10B。
然后，如图7中所示，在第二电极16上形成由上述材料制成的并具有上述厚度的保护膜17。结果，形成如图3中所示的发光面板10。
还形成反射体30。首先，如图8A所示，通过用狭缝涂敷器等在玻璃基材61上施加抗蚀剂以形成抗蚀剂膜62A。然后，如图8B中所示，例如，通过用光刻技术，抗蚀剂膜62A经由光掩膜63用紫外光UV曝光并显影，由此使抗蚀剂膜62A图案化。如图8C中所示，形成母模64，其中在玻璃基板61上形成凸起62。
然后，如图9A中所示，使用母模64通过电铸法形成由镍(Ni)制成的模具65。如图9B中所示，通过光刻印(光聚合(2P))或热刻印使用模具65形成基体31。以此方式，从单个模具65低成本地拷贝(复制)多个基体31。提高了生产率，有利于进行大规模生产。
在光刻印的情况下，首先，如图10A中所示，在由例如BK-7玻璃制成的玻璃基板71上形成由紫外可固化树脂制成的树脂层72。使树脂层72与模具65接触并辐照紫外射线。辐照条件是例如，300mJ×30次(pass)(9J)。然后使模具65脱模，从而形成具有如图10B所示的反射元件31C的基体31。
在热刻印情况下，首先，如图11A中所示，树脂73如PDMS(聚二甲基硅氧烷)从容器73A注入到模具65中，并进行热固化。作为PDMS，具体地，例如，可使用Dow Corning Corporation制造的“Sylgard(注册商标)184”。固化条件可设定为，例如，58℃和一小时。然后，如图11B中所示，通过从模具65中移出所得物，形成具有反射元件31C的基体31。
形成基体31之后，如图12A所示，通过例如溅射在基体31的表面上形成由a-Si、或p-Si等制成的光吸收材料膜32A。此时，如图12B所示，沿几乎垂直于基体31的第二表面31B的方向沉积形成膜的材料32A1。因此，反射元件31C的侧面31E中的膜形成速率和基体31的第二表面31B中的除反射元件31C之外的平坦区域31D以及反射元件31C的前端面31F中的膜形成速率互不相同。反射元件31C的侧面31E的膜形成速率低。
在形成光吸收材料膜32A之后，如图13A和13B所示，通过例如使用XeF2的各向同性蚀刻除去在反射元件31C的侧面31E上的光吸收材料膜32A。
在除去了在反射元件31C的侧面31E上的光吸收材料膜32A之后，如图14A和14B中所示，在基体31的表面上形成反射材料膜33A。
然后，如图15A和15B所示，例如，通过如旋涂、喷射、涂刷、或浸渍等涂覆方法，在反射元件31C周围形成由上述材料制成的第一埋层34A并固化。因为第一埋层34A由于固化收缩约10％，所以形成了表面低于反射元件31C的前端面31F的凹陷部分34C。
为此目的，优选地，如图15B中虚线所示，施加高度34A1等于或小于反射元件31C的前端面31F的第一埋层34A，然后固化。更优选地，施加高度与反射元件31C的前端面31F相同的第一埋层34A，并固化。原因在于，如图16所示，如果第一埋层34A施加的高度34A1覆盖了反射元件31C，即使树脂固化收缩，凹陷部分34C的水平仍高于反射元件31C的前端面31F，从而难以可靠地形成第二埋层34B。
此后，如图17A和17B中所示，通过如旋涂、喷射、涂刷、或浸渍等涂覆方法，用由上述材料制成的第二埋层34B掩埋凹陷部分34C并覆盖反射元件31C。然后，固化第二埋层34B。
施加第二埋层34B的条件使得其吸收反射元件31C的前端面31F与凹陷部分34C之间的台阶，使最上层表面34E变平。具体地，最上层表面34E的高度覆盖反射元件31C的前端面31F，优选地，覆盖部分的厚度为1μm以下。更优选地，厚度为100nm以下。在此范围，很难发挥固化收缩的影响。
然后，如图18A和18B中所示，除去第二埋层34B在厚度方向的部分(该部分覆盖反射元件31C的前端面31F)和在反射元件31C的前端面31F上的反射材料膜33A和光吸收材料膜32A。通过此操作，暴露了反射元件31C的前端面31F，并且第二埋层34B的表面34D和反射元件31C的前端面31F互相齐平。此时，由光吸收材料膜32A制成的光吸收膜32形成在平坦区域31D上。在反射元件31C的侧面31E和光吸收膜32上，形成由反射材料膜33A制成的反射体膜33。
优选地，暴露反射元件31C的前端面31F的工艺通过蚀刻进行，原因是生产率大于现有的磨光法，并且容易以连贯的工艺引入蚀刻。
另一方面，过去，通过利用抛光剂的物理除去方法暴露反射元件的前端面。因此，在对于附着到抛光台的精确度、抛光终点等的控制中继续采用尝试试验方法。因长期工作或过度抛光而易于出现差的平面内分布。
作为除去第二埋层34B的蚀刻剂，例如，在光吸收材料是碳(C)基材料的情况下，优选使用氧等离子体或臭氧。在光吸收材料是基于氧化铬(CrO)的材料的情况下，优选使用含氯(Cl)或ZnCl2的等离子体物质。在光吸收材料是基于钛(Ti)或硅(Si)的材料的情况下，优选使用含氟(F)或XeF2的等离子体物质。利用蚀刻剂，可以不用利用等离子体等的所谓RIE(反应性离子蚀刻)来形成期望的形状。即，不用通过高频激发产生离子物质的反应形成期望的形状，因此在制造成本和生产时间方面是有利的。
作为用于除去反射材料膜33A的蚀刻剂，例如，在反射材料膜33A由基于铝(Al)或银(Ag)的材料制成的情况下，优选使用含氯(Cl)或ZnCl2的等离子体物质。在反射材料膜33A由钛(Ti)等制成的情况下，优选使用含氟(F)或XeF2的等离子体物质。原因与第二埋层34B的相似。
作为除去光吸收材料膜32A的蚀刻剂，例如，在光吸收材料膜32A由p-Si制成的情况下，优选使用XeF2。原因与第二埋层34B的相似。在光吸收材料膜32A由例如含铬(Cr)或钛(Ti)的无机材料制成的情况下，可使用与用于第二埋层34B的蚀刻剂相似的蚀刻剂。
蚀刻不限于干过程。也可以结合利用基于酸或碱的材料的湿蚀刻。例如，因为含氟(F)的等离子体物质具有毒性，所以优选使用湿蚀刻。
通过上述操作，形成了图3中所示的反射体30。
在形成反射体30和发光面板10之后，如图19所示，在发光面板10的保护膜17上形成粘合层41。反射体30以反射元件31C的前端面31F面对有机发光元件10R、10G和10B的状态设置在发光面板10的光提取侧(第二电极16侧)，并且通过粘合层41粘合。
如图20A中所示，在由上述材料制成的密封基板21上形成由上述材料制成的光屏蔽膜23，并且将其图案化为预定形状。然后，如图20B中所示，通过旋涂等将红色滤色器22R的材料涂敷在密封基板21上，通过光刻技术将其图案化，并烘焙，从而形成红色滤色器22R。在图案化的时候，红色滤色器22R的外围可以位于光屏蔽层23上。然后，如图20C中所示，以与形成红色滤色器22R类似的方式，依次形成蓝色滤色器22B和绿色滤色器22G，从而形成密封面板20。
然后，在反射体30上形成粘合层42，并且反射体30和密封面板20利用其间的粘合层42互相粘合。通过以上操作，完成图1～3中所示的显示装置。
例如，该显示装置也以如下方式制造。
首先，以与上述制造方法相似的方式，通过如图4A和4B至图7中所示的工艺形成发光面板10。
也形成反射体30。图21A～21C至图23A～23C按工艺顺序说明另一种制造反射体30的方法。首先，如图21A所示，以与上述制造方法类似的方法，通过如图8A中所示的工艺在玻璃基板61上形成抗蚀剂膜62A。此时，使用由Nippon Kayaku Co.，Ltd.制造的“SU-8(商品名)”代表的永久抗蚀剂作为抗蚀剂膜62A的材料。然后，如图21B中所示，以与上述制造方法类似的方法，通过如图8B中所示的工艺图案化抗蚀剂膜62A。如图21C中所示，在玻璃基板61上形成由抗蚀剂膜62A制成的反射元件31C，所得物作为基体31。
如图22A中所示，以与上述制造方法类似的方法，通过如图12A和12B中所示的工艺在基体31的表面上形成光吸收材料膜32A。
然后，如图22B中所示，以与上述制造方法类似的方式，通过如图13A和13B中所示的工艺，通过各向同性蚀刻除去反射元件31C的侧面31E上的光吸收材料膜32A。
在除去了反射元件31C的侧面31E上的光吸收材料膜32A之后，如图22C中所示，以与上述制造方法类似的方式，通过如图14A和14B中所示的工艺，在基体31的第二表面31B上形成反射材料膜33A。
在形成反射材料膜33A之后，如图23A所示，以与上述制造方法类似的方式，通过如图15A和15B中所示的工艺，在反射元件31C周围形成第一埋层34A并固化。
在形成第一埋层34A并固化之后，如图23B所示，以与上述制造方法类似的方式，通过如图17A和17B中所示的工艺，形成第二埋层34B并固化。
在形成第二埋层34B并固化之后，如图23C所示，除去第二埋层34B在厚度方向的部分(该部分覆盖反射元件31C的前端面31F)和在反射元件31C的前端面31F上的反射材料膜33A和光吸收材料膜32A。通过此操作，反射元件31C的前端面31F暴露出来，使得第二埋层34B的表面34D和反射元件31C的前端面31F相互齐平。以此方式，形成如图3所示的反射体30。
在形成反射体30和发光面板10之后，以与上述制造方法类似的方式，通过如图19中所示的工艺，反射体30设置在发光面板10的光提取侧(第二电极16侧)，并且通过粘合层41粘合。
以与上述制造方法类似的方式，通过如图20A～20C中所示的工艺形成密封面板20，并且反射体30和密封面板20利用其间的粘合层42彼此粘合。通过此操作，完成了如图1～3所示的显示装置。
在显示装置中，扫描信号从扫描线驱动电路130经由写入晶体管Tr2的栅电极供给至每个像素，来自信号线驱动电路120的图像信号经由写入晶体管Tr2保持在保持电容器Cs中。即，响应于保持在保持电容器Cs中的信号控制驱动晶体管Tr1的开/关。在控制下，驱动电流Id注入到有机发光元件10R、10G和10B，空穴和电子发生复合，并发光。光穿过第二电极16、反射体30、滤色器22和密封基板21，然后被提取。
具体地，有机发光元件10R、10G和10B发出的光从反射元件31C的前端面31F入射，被形成在反射元件31C的侧面31E上的反射体膜33反射，并被提取到外部。因此，光提取效率提高，亮度改善。因为含有光吸收材料的第二埋层34B形成在反射元件31C周围，所以没有入射到反射元件31C的漏光h1被第二埋层34B吸收。因此，减少了杂散光，抑制了画质的劣化如色混。
因为光吸收膜32形成在基体31的第二表面31B中的平坦区域31D中，所以穿过光屏蔽膜23的外部光h2被光吸收膜32吸收。因此，抑制了外部光通过反射体膜33的回复反射，减少了杂散光。因此，抑制了对比度降低。
在如上所述实施方案的显示装置中，由树脂材料制成的第一埋层34A、和含有树脂材料和光吸收材料的第二埋层34B形成在反射元件31C周围。因此，没有入射到反射元件31C的漏光h1被第二埋层34B吸收，抑制了由杂散光引起的画质劣化。
在该实施方案的制造显示装置的方法中，在形成反射体30的过程中，在反射元件31C周围形成第一埋层34A并随后固化，从而在第一埋层34A中形成凹陷部分34C。利用第二埋层34B掩埋凹陷部分34C并覆盖反射元件31C。然后，固化第二埋层34B，并除去第二埋层34B在厚度方向的部分，从而暴露反射元件31C的前端面31F。因此，通过简单工艺制造该实施方案的显示装置。
第二实施方案
图24说明根据本发明第二实施方案的显示装置的截面结构。除了不具有密封面板20和粘合层42的无滤色器结构之外，该实施方案的显示装置的结构、作用和效果与前述第一实施方案的类似，并且类似地制造。
第三实施方案
图25说明根据本发明第三实施方案的显示装置的截面结构。该实施方案的显示装置的结构与第一实施方案的结构类似，不同在于其具有与滤色器一体化的反射体，其中密封面板20与反射体30一体化，并且在反射元件31C的底面上设置滤色器22。
例如，该显示装置也以如下方式制造。
首先，以与第一实施方案类似的方式，通过如图4A～4B至图7所示的工艺，形成发光面板10。以与第一实施方案类似的方式，通过如图20A～20C中所示的工艺，形成密封面板20。
然后，通过第一实施方案中所述两种制造方法的任一种形成反射体30。通过使用密封面板20作为如图10A和10B中所示光刻印方法中的玻璃基板71，或者图21A中所示的玻璃基板61，在反射元件31C的底面上形成滤色器22。
接着，以与第一实施方案类似的方式，反射体30设置在发光面板10的光提取侧(第二电极16侧)，并且通过粘合层41粘合。通过上述操作，完成如图25中所示的显示装置。
因为滤色器22形成在反射元件31C的底面上，密封面板20和反射体30一体化，所以与第一实施方案相比，部件数目减少，并且粘合过程也减少。另外，不必分离滤色器22以降低成本，也不担心引起性能劣化如对比度降低或可见性劣化。通过提供反射体30，不增加电流注入即可提高亮度，改善了可靠性如装置寿命。
在该实施方案中，除了第一实施方案中的作用和效果之外，部件数目减少，并且减少了用于粘合的对准次数。因此，从制造成本、生产时间、和成品率等方面来看是有利的。
第四实施方案
图26显示根据本发明第四实施方案的显示装置的截面结构。在该显示装置中，在反射元件31C的侧面31E上的反射体膜33上和在平坦区域31D上形成光吸收膜32。反射体膜33上形成的光吸收膜32吸收由有机发光元件10R、10G和10B发出的光中没有入射到反射元件31C的前端面31F的光分量。利用该结构，可以防止没有入射到反射元件31C的光分量被相邻反射元件31C的侧面31E的反射体膜33反射，变成杂散光，并引起与相邻像素的色混的现象。除此之外，该实施方案的显示装置具有与前述第一实施方案的显示装置类似的结构。
例如，该显示装置也以如下方式制造。
图27A～27C至图34按工艺顺序说明制造显示装置的方法。将参考图4A～4B至图7以及图20A～20C描述与第一实施方案相似的制造过程。
首先，以与第一实施方案类似的方式，通过如图4A和4B至图7中所示的工艺形成发光面板10。
也形成反射体30。首先，如图27A中所示，以与第一实施方案类似的方式，通过如图8A中所示的工艺在玻璃基板61上形成抗蚀剂膜62A。
如图27B所示，以与第一实施方案类似的方式，通过如图8B中所示的工艺图案化抗蚀剂膜62A。通过该工艺，如图27C所示，在玻璃基板61上形成其中形成有反射元件62的母模64。
如图28A所示，以与第一实施方案类似的方式，通过如图9A中所示的工艺，利用母模64通过电浇铸形成模具65。然后，如图28B所示，以与第一实施方案类似的方式，通过如图9B至图11所示的工艺，通过利用模具65的光刻印或热刻印形成基体31。基体31可通过如第一实施方案中参考图21A～21C所述的工艺形成。
在形成基体31之后，如图29A所示，在基体31的第二表面31B上形成由铝(Al)或含铝(Al)的合金制成的反射体膜33A。此时，如图29B所示，膜形成材料33A1沿几乎垂直于基体31的第二表面31B的方向沉积。因此，反射元件31C的侧面31E中的膜形成速率和基体31的第二表面31B中的平坦区域31D以及反射元件31C的前端面31F中的膜形成速率互不相同。反射元件31C的侧面31E中的膜形成速率低。
在形成反射材料膜33A之后，如图30A和30B所示，通过各向异性蚀刻除去反射元件31C的平坦区域31D和前端面31F上的反射材料膜33A。具体地，通过例如RIE(反应性离子蚀刻)的方法调节基体31的偏压，在使得反射元件31C的平坦区域31D和前端面31F的蚀刻速率与反射元件31C的侧面31E的蚀刻速率互不相同的条件下蚀刻整个表面。作为蚀刻物质，例如，可以使用含有Cl、F或Br离子的蚀刻物质。具体地，例如，可使用Cl2基蚀刻气体。具有高线性反应性(短时恒定)的离子物质到达基体31，反射元件31C的平坦区域31D和前端面31F上的反射材料膜33A首先蚀刻掉，反射材料膜33B只保留在反射元件31C的侧面31E上。
在除去了反射元件31C的平坦区域31D和前端面31F上的反射材料膜33A之后，如图31A和31B所示，在基体31的表面上形成光吸收材料膜32A。膜形成方法不限于如蒸发或溅射方法，而是可以为同时实现适当的高生产率和适当的低制造成本的任何方法，如旋涂、喷雾、缝涂、浸涂、刮板印刷等。
在形成光吸收材料膜32A之后，如图32A和32B所示，以与第一实施方案类似的方式，通过如图15A和15B中所示的工艺，在反射元件31C周围形成第一埋层34A并固化。
在形成第一埋层34A并固化之后，如图33A和33B所示，以与上述制造方法类似的方式，通过如图17A和17B中所示的工艺形成第二埋层34B并固化。
在形成第二埋层34B并固化之后，如图34A和34B所示，除去在第二埋层34B在厚度方向的部分(该部分覆盖反射元件31C的前端面31F)和在反射元件31C的前端面31F上的反射材料膜33A和光吸收材料膜32A。通过此操作，反射元件31C的前端面31F暴露出来，使得第二埋层34B的表面34D和反射元件31C的前端面31F相互齐平。通过此操作，形成如图26所示的反射体30。
在形成反射体30和发光面板10之后，以与第一实施方案类似的方式，反射体30设置在发光面板10的光提取侧(第二电极16侧)，并且通过粘合层41粘合。
以与第一实施方案类似的方式，通过图20A～20C中所示的工艺，形成密封面板20。反射体30和密封面板20利用其间的粘合层42彼此粘合。通过上述工艺，完成了如图26所示的显示装置。
在该显示装置中，以与第一实施方案类似的方式，由有机发光元件10R、10G和10B发出光，然后光从反射元件31C的前端面31F入射，被形成在反射元件31C的侧面31E上的反射体膜33反射，并被提取到外部。因此，光提取效率提高，亮度改善。因为含有光吸收材料的第二埋层34B形成在反射元件31C的周围，所以没有入射到反射元件31C的漏光h1被第二埋层34B吸收。因此，减少了杂散光，抑制了画质劣化如色混。
因为光吸收膜32也形成在反射元件31C的侧面31E上的反射体膜33上，所以穿过第二埋层34B的漏光h1被光吸收膜32吸收。因此，更可靠地抑制了画质劣化如由杂散光引起的与相邻像素的色混。
因为光吸收膜32形成在基体31的第二表面31B中的平坦区域31D上，所以穿过光屏蔽膜23的外部光h2被光吸收膜32吸收。因此，抑制了外部光通过反射体膜33的回复反射，减少了杂散光。因此，抑制了对比度降低。
如上所述，在该实施方案的显示装置中，除了第一实施方案的效果之外，因为在反射体30的基体31的第二表面31B中的平坦区域31D上形成了光吸收膜32，所以外部光h2被光吸收膜32吸收，抑制了外部光的回复反射所引起的对比度降低。
另外，因为在反射元件31C的侧面31E上的反射体膜33上形成光吸收膜32，所以漏光h1被吸收，这抑制了漏光引起与相邻像素的色混。尤其是，通过将该实施方案应用到如图24所示的第二实施方案的无滤色器的结构中，也抑制无滤色器结构中对比度和画质的劣化，并改善可见性。
在该实施方案的制造显示装置的方法中，在形成反射体30的过程中，在基体31的第二表面31B上形成反射材料膜33A。通过各向异性蚀刻除去平坦区域31D和反射元件31C的前端面31F上的反射材料膜33A。然后，在基体31的表面上形成光吸收材料膜32A，并除去反射元件31C的前端面31F上的光吸收材料膜32A和反射材料膜33A。因此，用简单工艺制造了该实施方案的显示装置。
同样在此实施方案中，如在第三实施方案中，通过使用密封面板20作为如图10A和10B中所示的光刻印方法中的玻璃基板71，或者图21A中所示的玻璃基板61，可以在反射元件31C的底面上形成滤色器22。
模块和应用实例
以下，将描述在前述实施方案中解释的显示装置的应用实例。前述实施方案的显示装置适用于任何领域中的电子设备的显示装置，用于将从外部输入的或者在内部产生的视频信号显示为图像或者视频图像，所述电子设备为例如电视设备、数字照相机、笔记本式个人电脑、便携式终端设备如移动电话和摄像机。
模块
例如，将任意实施方案的显示装置组装成如图35所示的模块，用于以下将详述的应用实例1～5中的各种电子设备等。例如，该模块在基板11的一侧上具有从密封面板20和粘合层暴露出的区域210。信号线驱动电路120和扫描线驱动电路130的配线延伸至暴露区210，并形成外接端子(未示出)。外接端子中可设置有用于输入/输出信号的柔性印刷电路(FPC)220。
应用实例1
图36说明应用上述实施方案的显示装置的电视设备的外观。例如电视设备具有包括正面板310和滤色玻璃320的视频图像显示屏300。视频图像显示屏300由根据任意上述实施方案的显示装置构成。
应用实例2
图37A和37B说明应用任意上述实施方案的显示装置的数字式照相机的外观。数字式照相机具有例如用于闪光的发光单元410、显示单元420、菜单开关430和快门按钮440。显示单元420由根据任意前述实施方案的显示装置构成。
应用实例3
图38说明应用任意上述实施方案的显示装置的笔记本式个人电脑的外观。笔记本式个人计算机具有例如主体510、用于输入字符等操作的键盘520、和用于显示图像的显示单元530。显示单元530由根据任意上述实施方案的显示装置构成。
应用实例4
图39说明应用任意上述实施方案的显示装置的摄像机的外观。摄像机具有例如主体610、设置在主体610的正面上用于拍摄目标的镜头620、拍摄启动/停止开关630和显示单元640。显示部件640由根据任意实施方案的显示装置构成。
应用实例5
图40A～40G说明应用任意上述实施方案的显示装置的移动电话的外观。移动电话是例如通过连接单元(铰链)730连接上侧外壳710和下侧外壳720而获得的，并且具有显示屏740、子显示屏750、图像光(picture light)760和照相机770。显示屏740或者子显示屏750由根据任意实施方案的显示装置构成。
通过一些实施方案如上描述了本发明。但是本发明不限于这些实施方案，而是可进行各种改变。例如，本发明不限于实施方案中所述的材料和层的厚度、膜形成方法、和膜形成条件等，也可以使用其他的材料和厚度、其他的膜形成方法和其他的膜形成条件。
另外，在上述实施方案中，具体描述了有机发光元件10R、10B和10G以及反射体30的结构。不必提供所有的层，也可以提供另外的层。例如，描述了在实施方案的反射体30中的反射元件31C周围从基体31侧依次层叠由树脂制成的第一埋层34A和含有树脂材料以及光吸收材料的第二埋层34B。层叠顺序可以改变为：从基体31侧依次层叠含有树脂材料以及光吸收材料的第二埋层34B和由树脂制成的第一埋层34A。
另外，可以在反射元件31C周围层叠三个或更多个埋层，并且这些层的至少一个可以为光吸收埋层。
另外，除有机发光元件之外，本发明还适用于使用其它显示元件如LED(发光二极管)、FED(场发射显示器)、或无机电致发光元件等的自发光的发光设备。
此外，本发明的显示装置可应用于除显示目的之外的发光设备，例如照明设备。
本发明包含2008年11月20日提交给日本专利局的日本优先权专利申请JP 2008-297052中公开的主题，其全部内容通过引用并入本文。
本领域技术人员应理解根据设计要求和其他因素可做出各种改变、组合、亚组合和变化，它们都在所附权利要求或者其等同的范围内。
Claims (16)
1.一种反射体，包括：
具有彼此相对的第一和第二表面的基体，所述第二表面设置有反射元件，其中所述反射元件从所述第二表面突出并且部分或全部设置在所述基体的厚度方向上；和
在所述反射元件周围形成的并包括至少一个光吸收埋层的多个埋层，
其中在所述基体的第二表面中的除反射元件之外的区域中形成有光吸收膜。
2.根据权利要求1所述的反射体，其中所述多个埋层从所述基体侧依次包括由树脂材料制成的第一埋层和含有树脂材料和光吸收材料的第二埋层，
所述第一埋层具有表面低于所述反射元件的前端面的凹陷部分，和
所述第一埋层中的凹陷部分埋有所述第二埋层。
3.根据权利要求2所述的反射体，其中所述第二埋层的表面和所述反射元件的前端面相互齐平。
4.根据权利要求1所述的反射体，其中在所述反射元件的侧面上和在所述光吸收膜上形成有用于反射从所述反射元件的前端面入射的光的反射膜。
5.根据权利要求1所述的反射体，其中在所述反射元件的侧面上形成有用于反射从所述反射元件的前端面入射的光的反射膜，和
在所述第二表面中的除所述反射元件之外的区域上和在所述反射膜上形成有所述光吸收膜。
6.根据权利要求1所述的反射体，其中在所述反射元件的底部设置有滤色器。
7.一种显示装置，包括：
在基材上具有多个自发光的发光元件的发光面板；和
设置在所述发光面板的光提取侧的反射体，
其中所述反射体包括：
具有彼此相对的第一和第二表面的基体，所述第二表面设置有反射元件，其中所述反射元件从所述第二表面突出并且部分或全部设置在所述基体的厚度方向上；和
在所述反射元件周围形成的并包括至少一个光吸收埋层的多个埋层，
其中在所述基体的第二表面中的除反射元件之外的区域中形成有光吸收膜。
8.一种制造显示装置的方法，包括以下步骤：
通过在基体上形成自发光的发光元件而形成发光面板；
形成具有反射元件的反射体；和
将所述反射体设置在所述发光面板的光提取侧，以使得所述反射元件的前端面面对所述自发光的发光元件，
其中，形成所述反射体的步骤包括以下步骤：
形成具有彼此相对的第一和第二表面的基体，所述第二表面设置有所述反射元件，其中所述反射元件从所述第二表面突出并且部分或全部设置在所述基体的厚度方向上；
在所述反射元件周围形成由树脂材料制成的第一埋层，并使所述第一埋层固化，从而在所述第一埋层中形成表面低于所述反射元件的前端面的凹陷部分；
用含有树脂材料和光吸收材料的第二埋层掩埋所述凹陷部分并覆盖所述反射元件，然后使所述第二埋层固化；和
通过除去所述第二埋层在厚度方向的一部分暴露所述反射元件的前端面，
其中在所述基体的第二表面中的除反射元件之外的区域中形成有光吸收膜。
9.根据权利要求8所述的制造显示装置的方法，其中所述第一埋层形成为高度等于或小于所述反射元件的前端面的高度，然后固化所述第一埋层。
10.根据权利要求8所述的制造显示装置的方法，其中通过蚀刻进行暴露所述反射元件的前端面的步骤。
11.根据权利要求10所述的制造显示装置的方法，其中所述蚀刻通过使用含有XeF2和ZnCl2中至少一种的气体的干蚀刻而进行。
12.根据权利要求8所述的制造显示装置的方法，在形成所述基体的步骤和形成所述第一埋层并固化所述第一埋层的步骤之间，还包括以下步骤：
在所述基体的第二表面上形成光吸收材料膜；
通过各向同性蚀刻除去所述反射元件侧面上的光吸收材料膜；和
在除去所述反射元件侧面上的光吸收材料膜之后，在所述基体的第二表面上形成反射材料膜。
13.根据权利要求8所述的制造显示装置的方法，在形成所述基体的步骤和形成所述第一埋层并固化所述第一埋层的步骤之间，还包括以下步骤：
在所述基体的第二表面上形成反射材料膜；
通过各向异性蚀刻除去所述第二表面的除所述反射元件之外的区域中的和所述反射元件的前端面上的所述反射材料膜；和
在除去所述第二表面的除所述反射元件之外的区域中的和反射元件的前端面上的所述反射材料膜之后，在所述基体的第二表面上形成光吸收材料膜。
14.根据权利要求8所述的制造显示装置的方法，其中形成所述基体的步骤包括以下步骤：
在玻璃基板上形成抗蚀剂膜；和
曝光并显影所述抗蚀剂膜，从而在所述玻璃基板上形成由所述抗蚀剂膜制成的反射元件。
15.根据权利要求8所述的制造显示装置的方法，其中形成所述基体的步骤包括以下步骤：
在玻璃基板上形成抗蚀剂膜；
曝光并显影所述抗蚀剂膜，从而在所述玻璃基板上形成具有由所述抗蚀剂膜制成的反射元件的母模；
利用所述母模通过电浇铸形成模具；和
利用所述模具通过光刻印或热刻印形成所述基体。
16.根据权利要求8所述的制造显示装置的方法，其中在所述反射元件的底面设置滤色器。
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