CN113039467A - 滤色器 - Google Patents
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Abstract
本发明的一个方面是一种滤色器，其是将从一个面入射的入射光转换成不同波长的光并使其从另一个面出射的滤色器，其具备从另一个面向一个面竖立设置且具有多个开口部的触排、设置于多个开口部的每个的多个像素部、及以覆盖触排的侧面的至少一部分的方式设置的反射膜，多个像素部具有包含含有发光性纳米晶体粒子的转换层的像素部，触排的高度相对于宽度之比为0.5以上，触排的侧面与另一个面所成的角度为60～90°。
Description
技术领域
本发明涉及滤色器。
背景技术
在液晶显示装置等显示器中的滤色器中，设置有红色像素部、绿色像素部、蓝色像素部等多个像素部(滤色器像素部)，在该像素部的一部分或全部设置有将从光源入射的光转换成不同波长的光的转换层。另外，通常，在这些像素部之间，以防止混色等作为目的，设置有将相邻的像素部间隔开的触排(bank)。近年，正在研究将量子点等发光性纳米晶体粒子用于滤色器的转换层(例如专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利申请公开第2017/0153366号说明书
发明内容
发明所要解决的课题
在使用发光性纳米晶体粒子的滤色器中，需要将入射的光转换成不同波长的光并使其高效率地向外部出射(提高光的转换效率)。对此，例如，正在研究优化发光性纳米晶体粒子的构成、包含发光性纳米晶体粒子的组合物的构成，但为了提高光的转换效率，在其他观点而言也有改善余地。
因此，本发明的目的在于，在使用发光性纳米晶体粒子的滤色器中提高光的转换效率。
用于解决课题的方法
本发明的一个方面是一种滤色器，其是将从一个面入射的入射光转换成不同波长的光并使其从另一个面出射的滤色器，其具备从另一个面向一个面竖立设置且具有多个开口部的触排、设置于多个开口部的每个的多个像素部、及以覆盖触排的侧面的至少一部分的方式设置的反射膜，多个像素部具有包含含有发光性纳米晶体粒子的转换层的像素部，触排的高度相对于宽度之比为0.5以上，触排的侧面与另一个面所成的角度为60～90°。
在上述滤色器中，由于在触排的侧面设置有反射膜，因此，入射至像素部的光(入射光)被反射膜反射，被发光性纳米晶体粒子吸收及转换的概率提高，并且经由发光性纳米晶体粒子转换了波长的光(转换光)被反射膜反射，向滤色器的外部出射的概率(出射光的量)也提高。因此，通过设置有反射膜，与未设置反射膜的情形相比，抑制了由触排所导致的光(入射光及转换光)的吸收，因此可提高光的转换效率(出射光相对于入射光的比例)。另外，在上述滤色器中，触排的高度相对于宽度之比(纵横比：高度/宽度)为0.5以上，为比较高的触排，因此可使包含转换层的像素部变厚。由此，可使转换层中的发光性纳米晶体粒子的含量增多，因此，入射光被发光性纳米晶体粒子吸收及转换的概率提高。进而，在上述滤色器中，触排的侧面的倾斜角度为60°～90°，因此与该角度小于60°的情形相比，在光入射的面(入射面)侧的触排的宽度相同时，可提高像素部相对于光出射的面(出射面)所占的面积的比例(开口率)，从而提高出射光的量，并且与该角度大于90°的情形相比，可良好地形成反射膜，从而可适宜地获得上述的利用反射膜提高光的转换效率的效果。
在滤色器中，可在转换层的另一个面侧，设置有使经由转换层转换后的光透过且吸收入射光的着色层。在该情形时，可提高滤色器的颜色再现性。即，例如在使用蓝色光或在450nm具有峰的类白色光作为入射光的情形时，存在入射光透过转换层的情形。由此，担心入射光与发光性纳米晶体粒子所发出的光(转换光)混色而导致颜色再现性降低。对此，通过在转换层的另一个面侧设置有着色层，入射光被阻断，仅转换光透过，因此可抑制滤色器的颜色再现性降低。
在滤色器中，可在转换层的一个面侧，设置有用于保护转换层的阻挡层。在转换层的光的入射面侧的面上设置有阻挡层的情形时，经由阻挡层可抑制转换层与空气中的物质(水、氧等)接触，因此转换层的劣化受到抑制，从而可保护转换层。
发明的效果
根据本发明，可在使用发光性纳米晶体粒子的滤色器中提高光的转换效率。
附图说明
图1(a)是一个实施方式的滤色器的示意剖面图，(b)是(a)的主要部分剖面图。
图2是另一个实施方式的滤色器的主要部分剖面图。
具体实施方式
以下，一边适当参照附图，一边对本发明的实施方式详细地进行说明。再者，在附图的说明中，对相同要素附以相同符号，并省略重复说明。
图1是表示一个实施方式的滤色器的示意剖面图。如图1(a)所示，一个实施方式的滤色器100具备触排10、多个像素部20、反射膜30、阻挡层40及基材50。触排10、多个像素部20及反射膜30设置于阻挡层40的一个面上。在该滤色器100中，配置有阻挡层40的侧为光的入射面，配置有基材50的侧为光的出射面。
触排10从滤色器100的另一个面(出射面)向一个面(入射面)竖立设置。再者，还可以换言之，触排10从滤色器100的一个面(入射面)向另一个面(出射面)竖立设置。在俯视下，触排10具有呈二维排列的多个开口部，且整体具有格子状的平面形状。在触排10的多个开口部的每个设置有多个像素部20。
像素部20具有第1像素部20a、第2像素部20b及第3像素部20c。第1像素部20a、第2像素部20b及第3像素部20c依序反复地呈格子状排列。触排10设置于相邻的像素部之间，即，第1像素部20a与第2像素部20b之间、第2像素部20b与第3像素部20c之间、第3像素部20c与第1像素部20a之间。换言之，这些相邻的像素部彼此通过触排10而隔开。
触排10可由用于触排的公知材料所形成，例如可由树脂(树脂的固化物)构成。构成触排10的材料例如，可为在形成厚度为10μm的膜(触排)时，380～780nm的透过率的最小值为50％以下、30％以下或10％以下的材料(在可见光区域(380～780nm)具有吸收的有色树脂等)，也可为在形成厚度为10μm的膜(触排)时，380～780nm的透过率的最小值为50％以上、70％以上或90％以上的材料(在可见光区域不具有吸收的透明树脂等)，优选为后者的材料。
图1(b)是表示图1(a)中的触排10附近的主要部分剖面图。如图1(b)所示，在一个实施方式的滤色器100中，触排10的侧面与光的出射面(基材50的设置有触排10的面)所成的角度α为90°(触排10具有垂直锥形形状)。图2是表示另一个实施方式的滤色器的触排10附近的主要部分剖面图。如图2所示，在另一个实施方式的滤色器中，触排10的侧面可相对于光的出射面(基材50的设置有触排10的面)斜向倾斜。触排10的侧面与光的出射面(基材50的设置有触排10的面)所成的角度α为60°以上且小于90°(触排10具有规定的倾斜角度的正锥形状)。
由此，触排10的侧面与光的出射面(基材50的设置有触排10的面)所成的角度α为60～90°。如果角度α为60～90°，则与该角度小于60°的情形相比，在光入射的面(入射面)侧的触排的宽度L2相同时，可提高像素部20相对于光出射的面(出射面)所占的面积的比例(开口率)，从而提高出射光的量。另外，与该角度大于90°(触排具有倒锥形状)的情形相比，由于反射膜30的制膜容易，因此可良好地形成反射膜30，从而可适宜地获得利用反射膜30提高光的转换效率的效果。
触排10的侧面与光的出射面(基材50的设置有触排10的面)所成的角度α也可为60°以上、70°以上或80°以上，也可为85°以下，也可为60～85°、70～90°、70°以上且小于90°、70～85°、80～90°、80°以上且小于90°、或80～85°。
触排10的下底的宽度(与基材50相接的面中与触排10的延伸方向垂直的方向的长度)L1可为1μm以上、5μm以上、10μm以上、15μm以上或18μm以上，可为50μm以下、40μm以下、30μm以下或25μm以下。
触排10的上底的宽度(与阻挡层40相接的面中与触排10的延伸方向垂直的方向的长度)L2与下底的宽度L1相同，或小于下底的宽度L1。触排10的上底的宽度L2可为1μm以上、5μm以上、10μm以上、15μm以上或18μm以上，可为50μm以下、40μm以下、30μm以下或25μm以下。
触排10的高度H是从触排10的下底至上底的最短距离。触排10的高度H可为1μm以上、5μm以上、7μm以上或9μm以上，可为30μm以下、15μm以下、13μm以下或11μm以下。
触排10的纵横比意指触排10的高度H相对于触排10的下底的宽度L1之比(H/L1)。触排10的纵横比为0.5以上，例如，可为0.6以上、0.8以上或1.0以上，可为1.5以下、1.0以下、0.8以下或0.6以下。在触排10的纵横比为上述范围内的情形时，可使包含转换层的像素部变厚，因此易于形成可高效率地利用入射的光的像素部。
第1像素部20a包含第1转换层21a，该第1转换层21a含有第1树脂23a、及分散于第1树脂23a的第1发光性纳米晶体粒子22a。第1发光性纳米晶体粒子22a是吸收420～480nm的范围的波长的光、且发出在605～665nm的范围具有发光峰波长的光的红色发光性的纳米晶体粒子。即，可换言之，第1像素部20a是包含用于将蓝色光转换成红色光的第1转换层21a的红色像素部。
第2像素部20b包含第2转换层21b，该第2转换层21b含有第2树脂23b、及分散于第2树脂23b的第2发光性纳米晶体粒子22b。第2发光性纳米晶体粒子22b是吸收420～480nm的范围的波长的光、且发出在500～560nm的范围具有发光峰波长的光的绿色发光性的纳米晶体粒子。即，可换言之，第2像素部20b是包含用于将蓝色光转换成绿色光的第2转换层21b的绿色像素部。
发光性纳米晶体粒子是吸收激发光且发出荧光或磷光的纳米尺寸的晶体，例如为通过透过型电子显微镜或扫描型电子显微镜所测定的最大粒径为100nm以下的晶体。
发光性纳米晶体粒子例如可通过吸收规定波长的光，而发出与所吸收的波长不同的波长的光(荧光或磷光)。发光性纳米晶体粒子可为发出在605～665nm的范围具有发光峰波长的光(红色光)的红色发光性的纳米晶体粒子(红色发光性纳米晶体粒子)，可为发出在500～560nm的范围具有发光峰波长的光(绿色光)的绿色发光性的纳米晶体粒子(绿色发光性纳米晶体粒子)，也可为发出在420～480nm的范围具有发光峰波长的光(蓝色光)的蓝色发光性的纳米晶体粒子(蓝色发光性纳米晶体粒子)。在本实施方式中，优选为油墨组合物包含这些发光性纳米晶体粒子中的至少1种。另外，发光性纳米晶体粒子所吸收的光例如可为400nm以上且小于500nm的范围的波长的光(蓝色光)、或200nm～400nm的范围的波长的光(紫外光)。再者，发光性纳米晶体粒子的发光峰波长例如可在使用分光荧光光度计所测定的荧光光谱或磷光光谱中加以确认。
红色发光性的纳米晶体粒子优选为在665nm以下、663nm以下、660nm以下、658nm以下、655nm以下、653nm以下、651nm以下、650nm以下、647nm以下、645nm以下、643nm以下、640nm以下、637nm以下、635nm以下、632nm以下或630nm以下具有发光峰波长，优选为在628nm以上、625nm以上、623nm以上、620nm以上、615nm以上、610nm以上、607nm以上或605nm以上具有发光峰波长。这些上限值及下限值可任意组合。再者，在以下相同记载中，个别记载的上限值及下限值也可任意组合。
绿色发光性的纳米晶体粒子优选为在560nm以下、557nm以下、555nm以下、550nm以下、547nm以下、545nm以下、543nm以下、540nm以下、537nm以下、535nm以下、532nm以下或530nm以下具有发光峰波长，优选为在528nm以上、525nm以上、523nm以上、520nm以上、515nm以上、510nm以上、507nm以上、505nm以上、503nm以上或500nm以上具有发光峰波长。
蓝色发光性的纳米晶体粒子优选为在480nm以下、477nm以下、475nm以下、470nm以下、467nm以下、465nm以下、463nm以下、460nm以下、457nm以下、455nm以下、452nm以下或450nm以下具有发光峰波长，优选为在450nm以上、445nm以上、440nm以上、435nm以上、430nm以上、428nm以上、425nm以上、422nm以上或420nm以上具有发光峰波长。
根据阱型势能模型的薛定谔波动方程的解，发光性纳米晶体粒子所发出的光的波长(发光颜色)取决于发光性纳米晶体粒子的尺寸(例如粒径)，还取决于发光性纳米晶体粒子所具有的能隙。因此，可通过变更所使用的发光性纳米晶体粒子的构成材料及尺寸而选择发光颜色。
发光性纳米晶体粒子可为包含半导体材料的发光性纳米晶体粒子(发光性半导体纳米晶体粒子)。作为发光性半导体纳米晶体粒子，可列举量子点、量子棒等。其中，从易于控制发光光谱、确保可靠性的基础上，可降低生产成本，并提高量产性的观点而言，优选量子点。
发光性半导体纳米晶体粒子可仅由包含第一半导体材料的核所构成，也可具有：包含第一半导体材料的核、及包含与第一半导体材料不同的第二半导体材料且覆盖上述核的至少一部分的壳。换言之，发光性半导体纳米晶体粒子的结构可为仅由核所构成的结构(核结构)，也可为由核及壳所构成的结构(核/壳结构)。另外，发光性半导体纳米晶体粒子也可除包含第二半导体材料的壳(第一壳)以外，进而具有：包含与第一及第二半导体材料不同的第三半导体材料且覆盖上述核的至少一部分的壳(第二壳)。换言之，发光性半导体纳米晶体粒子的结构也可为由核、第一壳及第二壳所构成的结构(核/壳/壳结构)。核及壳分别可为包含2种以上半导体材料的混晶(例如，CdSe+CdS、ClS+ZnS等)。
发光性纳米晶体粒子优选为包含选自由II-VI族半导体、III-V族半导体、I-III-VI族半导体、IV族半导体及I-II-IV-VI族半导体所组成的组中的至少1种半导体材料作为半导体材料。
作为具体的半导体材料，可列举：CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、CdHgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe；GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb；SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe；Si、Ge、SiC、SiGe、AgInSe2、CuGaSe2、CuInS2、CuGaS2、CuInSe2、AgInS2、AgGaSe2、AgGaS2、C、Si及Ge。从易于控制发光光谱、确保可靠性的基础上，可降低生产成本，并提高量产性的观点而言，发光性半导体纳米晶体粒子优选为包含选自由CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、InP、InAs、InSb、GaP、GaAs、GaSb、AgInS2、AgInSe2、AgInTe2、AgGaS2、AgGaSe2、AgGaTe2、CuInS2、CuInSe2、CuInTe2、CuGaS2、CuGaSe2、CuGaTe2、Si、C、Ge及Cu2ZnSnS4所组成的组中的至少1种。
作为红色发光性的半导体纳米晶体粒子，例如，可列举：CdSe的纳米晶体粒子；具备核/壳结构，该壳部分为CdS，且内侧的核部为CdSe的纳米晶体粒子；具备核/壳结构，该壳部分为CdS，且内侧的核部为ZnSe的纳米晶体粒子；CdSe与ZnS的混晶的纳米晶体粒子；InP的纳米晶体粒子；具备核/壳结构，该壳部分为ZnS，且内侧的核部为InP的纳米晶体粒子；具备核/壳结构，该壳部分为ZnS与ZnSe的混晶，且内侧的核部为InP的纳米晶体粒子；CdSe与CdS的混晶的纳米晶体粒子；ZnSe与CdS的混晶的纳米晶体粒子；具备核/壳/壳结构，第一壳部分为ZnSe，第二壳部分为ZnS，且内侧的核部为InP的纳米晶体粒子；具备核/壳/壳结构，第一壳部分为ZnS与ZnSe的混晶，第二壳部分为ZnS，且内侧的核部为InP的纳米晶体粒子等。
作为绿色发光性的半导体纳米晶体粒子，例如，可列举：CdSe的纳米晶体粒子；CdSe与ZnS的混晶的纳米晶体粒子；具备核/壳结构，该壳部分为ZnS，且内侧的核部为InP的纳米晶体粒子；具备核/壳结构，该壳部分为ZnS与ZnSe的混晶，且内侧的核部为InP的纳米晶体粒子；具备核/壳/壳结构，第一壳部分为ZnSe，第二壳部分为ZnS，且内侧的核部为InP的纳米晶体粒子；具备核/壳/壳结构，第一壳部分为ZnS与ZnSe的混晶，第二壳部分为ZnS，且内侧的核部为InP的纳米晶体粒子等。
作为蓝色发光性的半导体纳米晶体粒子，例如，可列举：ZnSe的纳米晶体粒子；ZnS的纳米晶体粒子；具备核/壳结构，该壳部分为ZnSe，且内侧的核部为ZnS的纳米晶体粒子；CdS的纳米晶体粒子；具备核/壳结构，该壳部分为ZnS，且内侧的核部为InP的纳米晶体粒子；具备核/壳结构，该壳部分为ZnS与ZnSe的混晶，且内侧的核部为InP的纳米晶体粒子；具备核/壳/壳结构，第一壳部分为ZnSe，第二壳部分为ZnS，且内侧的核部为InP的纳米晶体粒子；具备核/壳/壳结构，第一壳部分为ZnS与ZnSe的混晶，第二壳部分为ZnS，且内侧的核部为InP的纳米晶体粒子等。半导体纳米晶体粒子可通过采用同一化学组成但改变其本身的平均粒径，而将应从该粒子发出的颜色改变成红色或绿色。另外，半导体纳米晶体粒子优选为使用其本身对人体等的不良影响尽可能低的半导体纳米晶体粒子。在使用含有镉、硒等的半导体纳米晶体粒子作为发光性纳米晶体粒子的情形时，优选为选择尽可能不包含上述元素(镉、硒等)的半导体纳米晶体粒子而单独使用，或以使上述元素尽可能少的方式与其他发光性纳米晶体粒子组合而使用。
发光性纳米晶体粒子的形状并不特别限定，可为任意的几何形状，也可为任意的不规则形状。发光性纳米晶体粒子的形状例如可为球状、椭圆体状、角锥形状、盘状、枝状、网状、棒状等。然而，从可进一步提高油墨组合物的均匀性及流动性的观点而言，优选为使用就粒子形状而言方向性较少的粒子(例如，球状、正四面体状等的粒子)作为发光性纳米晶体粒子。
从易于获得所需的波长的发光的观点、以及分散性及保存稳定性优异的观点而言，发光性纳米晶体粒子的平均粒径(体积平均径)可为1nm以上，可为1.5nm以上，也可为2nm以上。从易于获得所需的发光波长的观点而言，可为40nm以下，可为30nm以下，也可为20nm以下。发光性纳米晶体粒子的平均粒径(体积平均径)可通过利用透过型电子显微镜或扫描型电子显微镜进行测定，并算出体积平均径而获得。
第1树脂23a及第2树脂23b分别可为包含光聚合性化合物及/或热固化性树脂的组合物的固化物。第1树脂23a与第2树脂23b可彼此相同，也可互不相同。
转换层中的发光性纳米晶体粒子的含量各自相对于树脂100质量份，可为80质量份以下、70质量份以下、60质量份以下或50质量份以下，可为1.0质量份以上、3.0质量份以上、5.0质量份以上或10.0质量份以上。
第1转换层21a及第2转换层21b分别可进而含有光散射性粒子(详细内容将于下文叙述)。转换层中的光散射性粒子的含量相对于树脂100质量份，可为0.1质量份以上，可为1质量份以上，可为5质量份以上，可为7质量份以上，可为10质量份以上，也可为12质量份以上。光散射性粒子的含量相对于树脂100质量份，可为60质量份以下，可为50质量份以下，可为40质量份以下，可为30质量份以下，可为25质量份以下，可为20质量份以下，也可为15质量份以下。
第1转换层21a及第2转换层21b分别可视需要进而包含对发光性纳米晶体粒子具有亲和性的分子、公知的添加剂、其他色材。
在第1像素部20a及第2像素部20b中，转换层21a、21b的光的出射面侧的面上分别设置有使经由转换层21a、21b转换后的光透过且吸收入射光的第1着色层24a及第2着色层24b。即，第1像素部20a从阻挡层40(光的入射面)侧依序具备第1转换层21a及第1着色层24a。同样地，第2像素部20b从阻挡层40(光的入射面)侧依序具备第2转换层21b及第2着色层24b。
第1着色层24a包含：使在第1转换层21a中经由第1发光性纳米晶体粒子22a转换后的波长(例如605～665nm)的光透过且吸收入射光(例如420～480nm的范围的波长的光)的第1色材、及使第1色材分散的树脂。第1色材为红色色材。作为红色色材，例如，可使用选自由吡咯并吡咯二酮(diketo-pyrrolo-pyrrole)颜料及阴离子性红色有机染料所组成的组中的至少1种。
第2着色层24b包含：使在第2转换层21b中经由第1发光性纳米晶体粒子22a转换后的波长(例如500～560nm)的光透过且吸收入射光(例如420～480nm的范围的波长的光)的第2色材、及使第2色材分散的树脂。第2色材为绿色色材。作为绿色色材，例如，可使用选自由卤化铜酞菁颜料、酞菁系绿色染料、酞菁系蓝色染料与偶氮系黄色有机染料的混合物所组成的组中的至少1种。
通过设置有第1着色层24a及第2着色层24b，可提高滤色器的颜色再现性。即，例如在使用蓝色光或在450nm具有峰的类白色光作为入射光的情形时，存在入射光透过转换层21a、21b的情形。由此，担心入射光与发光性纳米晶体粒子所发出的光(转换光)混色而导致颜色再现性降低。对此，通过设置有第1着色层24a及第2着色层24b，入射光被阻断，仅转换光透过，因此可抑制滤色器的颜色再现性降低。
第3像素部20c包含使入射的光扩散的扩散层25。扩散层25不含有发光性纳米晶体粒子，而含有第3树脂23c、及分散于第3树脂23c的光散射性粒子26。第3像素部20c使入射光(420～480nm的范围的波长的光)透过，例如，相对于该入射光具有30％以上的透过率。因此，第3像素部20c在使用发出420～480nm的范围的波长的光的光源的情形时，作为蓝色像素部而发挥功能。再者，第3像素部20c的透过率可通过显微分光装置测定。
光散射性粒子26例如为具有光学不活性的无机微粒。作为构成光散射性粒子的材料，例如，可列举：钨、锆、钛、铂金、铋、铑、钯、银、锡、铂、金等单质金属；二氧化硅、硫酸钡、滑石、粘土、高岭土、铝白、氧化钛、氧化镁、氧化钡、氧化铝、氧化铋、氧化锆、氧化锌等金属氧化物；碳酸镁、碳酸钡、次碳酸铋、碳酸钙等金属碳酸盐；氢氧化铝等金属氢氧化物；锆酸钡、锆酸钙、钛酸钙、钛酸钡、钛酸锶等复合氧化物；次硝酸铋等金属盐等。从排出稳定性优异的观点、及提高外部量子效率的效果更加优异的观点而言，光散射性粒子优选为包含选自由氧化钛、氧化铝、氧化锆、氧化锌、碳酸钙、硫酸钡、钛酸钡及二氧化硅所组成的组中的至少1种，更优选为包含选自由氧化钛、氧化锆、氧化锌及钛酸钡所组成的组中的至少1种。
光散射性粒子的形状可为球状、丝状、不定形状等。所使用的光散射性粒子的平均粒径(体积平均径)可为0.05μm以上，也可为1.0μm以下。所使用的光散射性粒子的平均粒径(体积平均径)例如可通过利用透过型电子显微镜或扫描型电子显微镜测定各粒子的粒径并算出体积平均径而获得。
光散射性粒子26可与第1转换层21a及第2转换层21b中的光散射性粒子相同，也可不同。
在第3像素部20c中，扩散层25的光的出射面侧的面上设置有使420～480nm的范围的波长的光透过且吸收其他波长的光的第3着色层24c。第3着色层24c包含：使420～480nm的范围的波长的光透过且吸收其他波长的光的第3色材、及使第3色材分散的树脂。第3色材为蓝色色材。作为蓝色色材，例如，可使用选自由ε型铜酞菁颜料及阳离子性蓝色有机染料所组成的组中的至少1种。
像素部(第1像素部20a、第2像素部20b及第3像素部20c)的厚度例如可为1μm以上，可为2μm以上，也可为3μm以上。像素部(第1像素部20a、第2像素部20b及第3像素部20c)的厚度例如可为30μm以下，可为20μm以下，也可为15μm以下。
反射膜30是对可见光区域(波长为380～750nm的全域)的光的反射率为50％以上的膜。对可见光区域的光的反射率定义为通过分光反射率测定装置所测定的值。
反射膜30设置于触排10的侧面(与像素部20相接的面)的至少一部分，也可设置于触排10的侧面的全部，从可提高滤色器中的光的转换效率的观点而言，优选为设置于触排10的侧面的全部。
作为构成反射膜30的材料，可列举金属等。反射膜30可由单独1种金属所形成，也可由包含2种以上金属的合金所形成。金属例如可由铝、钕、银、铑、及它们的合金所形成。金属优选为包含铝。反射膜30优选为由包含铝的金属所形成，更优选为由包含铝及其他金属的金属所形成，进而更优选为由包含铝及钕的金属所形成。
反射膜30的膜厚可为50nm以上、100nm以上或150nm以上，可为300nm以下、250nm以下或200nm以下。反射膜的膜厚利用触针式轮廓仪、白光干涉式膜厚计、电子显微镜测定。
通过设置有反射膜30，入射光被反射膜30反射，被发光性纳米晶体粒子22a、22b吸收及转换的概率提高。此外，经由发光性纳米晶体粒子22a、22b转换了波长的光(转换光)被反射膜30反射，向滤色器100的外部出射的概率(出射光的量)也提高。因此，通过设置有反射膜30，与未设置反射膜的情形相比，抑制了由触排10所导致的光(入射光及转换光)的吸收，因此可提高滤色器中的光的转换效率。
作为阻挡层40的材质，例如，可列举SiNx、SiO2、Al2O3。阻挡层40的厚度可为0.01μm以上、0.1μm以上或0.5μm以上，可为10μm以下、5μm以下或1μm以下。
基材50是具有透光性的透明基材，例如，可使用：石英玻璃、Pyrex(注册商标)玻璃、合成石英板等透明的玻璃基板；透明树脂膜、光学用树脂膜等透明的可挠性基材等。其中，优选使用由玻璃中不包含碱性成分的无碱玻璃所构成的玻璃基板。具体而言，优选为：康宁公司制造的“7059玻璃”、“1737玻璃”、“EAGLE 2000”及“EAGLE XG”；AGC株式会社制造的“AN100”；日本电气硝子株式会社制造的“OA-10G”及“OA-11”。它们为热膨胀率较小的材料，尺寸稳定性及高温加热处理中的作业性优异。
具备以上转换层21a、21b的滤色器100在使用发出420～480nm的范围的波长的光的光源的情形时，可优选地使用。
滤色器100例如可通过以下方法制造。首先，在基材50上以图案状形成触排10后，在基材50及触排10上形成反射膜30。将形成于像素部形成区域、触排的上底(触排的与基材相接的面的相反侧的面)等不需形成反射膜30的区域的反射膜30去除。通过喷墨方式将含有颜料及固化性成分的着色层形成用油墨组合物选择性地附着于基材50上的经由触排10所划分出的像素部形成区域，并通过活性能量线的照射使着色层形成用油墨组合物固化。通过喷墨方式将含有发光性纳米晶体粒子及固化性成分(通过热或光而固化的成分)的转换层形成用油墨组合物(喷墨油墨)、或含有光散射性粒子及固化性成分的扩散层形成用油墨组合物选择性地附着于设置在像素部形成区域的着色层24上，并通过活性能量线的照射使油墨组合物固化。
着色层24也可不形成于基材上的经由触排所划分出的像素部形成区域。在该情形时，通过喷墨方式将油墨组合物选择性地附着于基材50上的经由触排10所划分出的像素部形成区域，并通过活性能量线的照射使油墨组合物固化，由此在基材50的光的入射面侧的面上设置转换层21或扩散层25。
作为形成触排10的方法，可列举以下方法等，即，在基材50的一个面侧的作为多个像素部20间交界的区域，形成铬等金属薄膜、或含有树脂的树脂组合物的薄膜，并对该薄膜进行图案化。金属薄膜例如可通过溅镀法、真空蒸镀法等而形成，含有树脂的树脂组合物的薄膜例如可通过涂布、印刷等方法形成。作为进行图案化的方法，可列举光蚀刻法等。
作为喷墨方式，可列举使用电热转换体作为能量产生元件的Bubble Jet(注册商标)方式、或使用压电元件的压电喷墨方式等。
在通过活性能量线(例如紫外线)的照射进行油墨组合物的固化的情形时，例如，可使用水银灯、金属卤素灯、氙灯、LED等。所照射的光的波长例如可为200nm以上，可为440nm以下。曝光量例如可为10mJ/cm2以上，可为4000mJ/cm2以下。
作为将反射膜30从不需要形成反射膜30的区域去除的方法，例如，可列举湿式蚀刻法、干式蚀刻法、剥离法(lift-off method)。
阻挡层40可通过化学气相沉积法(CVD)、原子层沉积法(ALD)、蒸镀法、溅镀法等而形成。
滤色器100的开口率(在从与光的入射方向正相反的方向观察滤色器100时，像素部20相对于整个滤色器100所占的面积的比例)例如可为60％以上、70％以上或80％以上，可为95％以下、90％以下或85％以下。
以上，对滤色器及其制造方法的一个实施方式进行了说明，然而本发明并不限定于上述实施方式。
例如，滤色器100也可具备包含含有第4树脂、及分散于第4树脂的蓝色发光性的纳米晶体粒子的转换层的像素部(蓝色像素部)，来代替第3像素部20c。另外，转换层也可含有发出除红、绿、蓝以外的其他颜色(例如黄色)的光的纳米晶体粒子。在这些情形时，转换层的各像素部所含的发光性纳米晶体粒子分别优选为在同一波长区域具有吸收极大波长。另外，转换层也可含有除发光性纳米晶体粒子以外的色材(颜料、染料)。
另外，也可不设置第1着色层24a、第2着色层24b及第3着色层24c的一部分或全部。也可不设置阻挡层40。
另外，滤色器也可在像素部的阻挡层与转换层之间具备保护层(外覆层)。该保护层是为了使滤色器平坦化并防止像素部所含的成分溶出而设置。构成保护层的材料可使用公知的用作滤色器用保护层的材料(例如，环氧树脂、(甲基)丙烯酸酯树脂)。
另外，在滤色器的制造中，可不通过喷墨方式而通过光蚀刻方式形成像素部。在该情形时，首先，将油墨组合物层状涂布于基材，形成油墨组合物层。接着，以图案状曝光油墨组合物层后，使用显影液进行显影。由此，形成由油墨组合物的固化物构成的像素部。由于显影液通常为碱性，因此使用可溶于碱的材料作为油墨组合物的材料。不过，从材料的使用效率的观点而言，喷墨方式较光蚀刻方式更优异。其原因在于：光蚀刻方式在其原理上要将材料的大致2/3以上去除，会造成材料的浪费。因此，在本实施方式中，优选为使用喷墨油墨，通过喷墨方式形成像素部。
符号说明
10：触排
20：像素部
20a：第1像素部
20b：第2像素部
20c：第3像素部
21：转换层
21a：第1转换层
21b：第2转换层
22a：第1发光性纳米晶体粒子
22b：第2发光性纳米晶体粒子
23a：第1树脂
23b：第2树脂
23c：第3树脂
24：着色层
24a：第1着色层
24b：第2着色层
24c：第3着色层
25：扩散层
26：光散射性粒子
30：反射膜
40：阻挡层
100：滤色器
Claims (3)
1.一种滤色器，其是将从一个面入射的入射光转换成不同波长的光并使其从另一个面出射的滤色器，其具备：从所述另一个面向所述一个面竖立设置且具有多个开口部的触排，设置于所述多个开口部的每个的多个像素部，及以覆盖所述触排的侧面的至少一部分的方式设置的反射膜，
所述多个像素部具有：包含含有发光性纳米晶体粒子的转换层的像素部，
所述触排的高度相对于宽度之比为0.5以上，
所述触排的侧面与所述另一个面所成的角度为60～90°。
2.根据权利要求1所述的滤色器，其中，在所述转换层的所述另一个面侧，设置有使经由所述转换层转换的光透过且吸收所述入射光的着色层。
3.根据权利要求1或2所述的滤色器，其中，在所述转换层的所述一个面侧，设置有用于保护所述转换层的阻挡层。
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