TW202032165A

TW202032165A - 濾光器

Info

Publication number: TW202032165A
Application number: TW108143396A
Authority: TW
Inventors: 佐佐木真哉; 佐佐木友
Original assignee: 日商迪愛生股份有限公司
Priority date: 2018-11-30
Filing date: 2019-11-28
Publication date: 2020-09-01
Also published as: US20220019006A1; WO2020111150A1; KR20210075170A; JPWO2020111150A1; CN113039467A

Abstract

本發明之一態樣係一種濾光器，其係將自一面入射之入射光轉換成不同波長之光並使其自另一面出射者，且具備：觸排，其自另一面向一面立設，且具有複數個開口部；複數個像素部，其等分別設置於複數個開口部；及反射膜，其以覆蓋觸排之側面之至少一部分之方式設置；且複數個像素部具有：包含含有發光性奈米晶粒之轉換層之像素部，觸排之高度相對於寬度之比為0.5以上，觸排之側面與另一面所成之角度為60°～90°。

Description

濾光器

本發明係關於一種濾光器。

於液晶顯示裝置等顯示器中之濾光器，設置有紅色像素部、綠色像素部、藍色像素部等複數個像素部（濾光器像素部），且於該像素部之一部分或全部設置有將自光源入射之光轉換成不同波長之光之轉換層。又，通常，於該等像素部之間，設置有將相鄰之像素部間隔開之觸排，以防混色等。近年，正在研究將量子點等發光性奈米晶粒用於濾光器之轉換層（例如專利文獻1）。先前技術文獻專利文獻

專利文獻1：美國申請公開第2017/0153366號說明書

[發明所欲解決之課題]

於使用發光性奈米晶粒之濾光器中，需要將入射之光轉換成不同波長之光並使其高效率地向外部出射（提高光之轉換效率）。對此，例如正在研究發光性奈米晶粒之構成或包含發光性奈米晶粒之組成物之構成之最佳化，為了提高光之轉換效率，於其他觀點而言亦有改善餘地。

因此，本發明之目的在於：於使用發光性奈米晶粒之濾光器中提高光之轉換效率。 [解決課題之技術手段]

本發明之一態樣係一種濾光器，其係將自一面入射之入射光轉換成不同波長之光並使其自另一面出射者，且具備：觸排（bank），其自另一面（出射面）向一面（入射面）立設，且具有複數個開口部；複數個像素部，其等分別設置於複數個開口部；及反射膜，其以覆蓋觸排之側面之至少一部分之方式設置；且複數個像素部具有：包含含有發光性奈米晶粒之轉換層之像素部，觸排之高度相對於寬度之比為0.5以上，觸排之側面與另一面所成之角度為60°～90°。

於上述濾光器中，因於觸排之側面設置有反射膜，故入射至像素部之光（入射光）被反射膜反射，從而被發光性奈米晶粒吸收及轉換之機率提高，並且藉由發光性奈米晶粒而波長經轉換之光（轉換光）被反射膜反射，從而向濾光器之外部出射之機率（出射光之量）亦提高。因此，藉由設置有反射膜，與未設置反射膜之情形相比，光（入射光及轉換光）被觸排吸收之現象受到抑制，故可提高光之轉換效率（出射光相對於入射光之比率）。又，於上述濾光器中，因觸排之高度相對於寬度之比（縱橫比：高度/寬度）為0.5以上，為相對較高之觸排，故可使包含轉換層之像素部較厚。藉此，可增多轉換層中之發光性奈米晶粒之含量，故入射光被發光性奈米晶粒吸收及轉換之機率提高。進而，於上述濾光器中，因觸排之側面之傾斜角度為60°～90°，故與該角度未達60°之情形相比，於供光入射之面（入射面）側之觸排之寬度相同時，可提高像素部於供光出射之面（出射面）中所占之面積之比率（開口率），從而提高出射光之量，並且與該角度超過90°之情形相比，可良好地形成反射膜，從而可較佳地獲得上述之利用反射膜提高光之轉換效率之效果。

於濾光器中，可於轉換層之另一面側，設置有使藉由轉換層加以轉換後之光穿透且吸收入射光之著色層。於該情形時，可提高濾光器之顏色再現性。即，例如於使用藍色光或於450 nm具有峰值之類白色光作為入射光之情形時，存在入射光穿透轉換層之情形。如此，有入射光與發光性奈米晶粒所發出之光（轉換光）混色而導致顏色再現性降低之虞。對此，藉由於轉換層之另一面側設置有著色層，入射光被阻斷，僅轉換光穿透，因此可抑制濾光器之顏色再現性降低。

於濾光器中，可於轉換層之一面側，設置有用以保護轉換層之障壁層。於轉換層之光之入射面側的面上設置有障壁層之情形時，藉由障壁層可抑制轉換層與空氣中之物質（水、氧等）接觸，故轉換層之劣化受到抑制，從而可保護轉換層。 [發明之效果]

根據本發明，可於使用發光性奈米晶粒之濾光器中提高光之轉換效率。

以下，適當參照圖式對本發明之實施形態詳細進行說明。再者，於圖式之說明中，對相同要素附以相同符號，並省略重複說明。

圖1係表示一實施形態之濾光器之模式性剖面圖。如圖1（a）所示，一實施形態之濾光器100具備觸排10、複數個像素部20、反射膜30、障壁層40及基材50。觸排10、複數個像素部20及反射膜30設置於障壁層40之一面上。於該濾光器100中，配置有障壁層40之側為光之入射面，配置有基材50之側為光之出射面。

觸排10自濾光器100之另一面（出射面）向濾光器100之一面（入射面）立設。再者，換言之，觸排10自濾光器100之一面（入射面）向濾光器100之另一面（出射面）立設。觸排10於俯視下，具有呈二維排列之複數個開口部，且整體具有格子狀之平面形狀。於觸排10之複數個開口部分別設置有複數個像素部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依序反覆地呈格子狀排列。觸排10設置於相鄰之像素部之間，即第1像素部20a與第2像素部20b之間、第2像素部20b與第3像素部20c之間、第3像素部20c與第1像素部20a之間。換言之，該等相鄰之像素部彼此藉由觸排10而隔開。

觸排10可由用於觸排之公知材料所形成，例如可由樹脂（樹脂之硬化物）所構成。構成觸排10之材料例如可為於形成厚度為10 μm之膜（觸排）時，380～780 nm之穿透率之最小值為50%以下、30%以下或10%以下之材料（於可見光區域（380～780 nm）具有吸收之有色樹脂等），亦可為於形成厚度為10 μm之膜（觸排）時，380～780 nm之穿透率之最小值為50%以上、70%以上或90%以上之材料（於可見光區域不具有吸收之透明樹脂等），較佳為後者之材料。

圖1（b）係表示圖1（a）中之觸排10附近之主要部分剖面圖。如圖1（b）所示，於一實施形態之濾光器100中，觸排10之側面與光之出射面（基材50之設置有觸排10之面）所成之角度α為90°（觸排10具有垂直錐形形狀）。圖2係表示另一實施形態之濾光器之觸排10附近之主要部分剖面圖。如圖2所示，於另一實施形態之濾光器中，觸排10之側面可相對於光之出射面（基材50之設置有觸排10之面）斜向傾斜。觸排10之側面與光之出射面（基材50之設置有觸排10之面）所成之角度α為60°以上且未達90°（觸排10具有特定傾斜角度之正錐形狀）。

如此，觸排10之側面與光之出射面（基材50之設置有觸排10之面）所成之角度α為60°～90°。若角度α為60°～90°，則與該角度未達60°之情形相比，於供光入射之面（入射面）側之觸排之寬度L2相同時，可提高像素部20於供光出射之面（出射面）中所占之面積之比率（開口率），從而提高出射光之量。又，與該角度超過90°（觸排具有倒錐形狀）之情形相比，由於反射膜30之製膜較為容易，故而可良好地形成反射膜30，從而可較佳地獲得利用反射膜30提高光之轉換效率之效果。

觸排10之側面與光之出射面（基材50之設置有觸排10之面）所成之角度α亦可為60°以上、70°以上或80°以上，且亦可為85°以下，亦可為60°～85°、70°～90°、70°以上且未達90°、70°～85°、80°～90°、80°以上且未達90°、或80°～85°。

觸排10之下底之寬度（與基材50相接之面之與觸排10之延伸方向垂直的方向之長度）L1可為1 μm以上、5 μm以上、10 μm以上、15 μm以上或18 μm以上，且可為50 μm以下、40 μm以下、30 μm以下或25 μm以下。

觸排10之上底之寬度（與障壁層40相接之面之與觸排10之延伸方向垂直的方向之長度）L2可與下底之寬度L1相同，或亦可小於下底之寬度L1。觸排10之上底之寬度L2可為1 μm以上、5 μm以上、10 μm以上、15 μm以上或18μm以上，且可為50 μm以下、40 μm以下、30 μm以下或25 μm以下。

觸排10之高度H係自觸排10之下底至上底之最短距離。觸排10之高度H可為1 μm以上、5 μm以上、7 μm以上或9 μm以上，且可為30 μm以下、15 μm以下、13 μm以下或11 μm以下。

觸排10之縱橫比意指觸排10之高度H相對於觸排10之下底之寬度L1之比（H/L1）。觸排10之縱橫比為0.5以上，例如，可為0.6以上、0.8以上或1.0以上，且可為1.5以下、1.0以下、0.8以下或0.6以下。於觸排10之縱橫比處於上述範圍內之情形時，可使包含轉換層之像素部較厚，故易於形成可高效率地利用入射之光之像素部。

第1像素部20a包含第1轉換層21a，該第1轉換層21a含有第1樹脂23a、及分散於第1樹脂23a之第1發光性奈米晶粒22a。第1發光性奈米晶粒22a係吸收420～480 nm之範圍之波長之光，且發出於605～665 nm之範圍具有發光峰值波長之光的紅色發光性之奈米晶粒。即，換言之，第1像素部20a係包含用以將藍色光轉換成紅色光之第1轉換層21a之紅色像素部。

第2像素部20b包含第2轉換層21b，該第2轉換層21b含有第2樹脂23b、及分散於第2樹脂23b之第2發光性奈米晶粒22b。第2發光性奈米晶粒22b係吸收420～480 nm之範圍之波長之光，且發出於500～560 nm之範圍具有發光峰值波長之光的綠色發光性之奈米晶粒。即，換言之，第2像素部20b係包含用以將藍色光轉換成綠色光之第2轉換層21b之綠色像素部。

發光性奈米晶粒係吸收激發光且發出螢光或磷光之奈米尺寸之晶體，例如為藉由穿透式電子顯微鏡或掃描式電子顯微鏡所測定之最大粒徑為100 nm以下之晶體。

發光性奈米晶粒例如可藉由吸收特定波長之光，而發出與所吸收之波長不同之波長之光（螢光或磷光）。發光性奈米晶粒可為發出於605～665 nm之範圍具有發光峰值波長之光（紅色光）的紅色發光性之奈米晶粒（紅色發光性奈米晶粒），可為發出於500～560 nm之範圍具有發光峰值波長之光（綠色光）的綠色發光性之奈米晶粒（綠色發光性奈米晶粒），亦可為發出於420～480 nm之範圍具有發光峰值波長之光（藍色光）的藍色發光性之奈米晶粒（藍色發光性奈米晶粒）。於本實施形態中，較佳為油墨組成物包含該等發光性奈米晶粒中之至少1種。又，發光性奈米晶粒所吸收之光例如可為400 nm以上且未達500 nm之範圍之波長之光（藍色光）、或200 nm～400 nm之範圍之波長之光（紫外線光）。再者，發光性奈米晶粒之發光峰值波長例如可於使用分光螢光光度計所測定之螢光光譜或磷光光譜中加以確認。

紅色發光性之奈米晶粒較佳為於665 nm以下、663 nm以下、660 nm以下、658 nm以下、655 nm以下、653 nm以下、651 nm以下、650 nm以下、647 nm以下、645 nm以下、643 nm以下、640 nm以下、637 nm以下、635 nm以下、632 nm以下或630 nm以下具有發光峰值波長，且較佳為於628 nm以上、625 nm以上、623 nm以上、620 nm以上、615 nm以上、610 nm以上、607 nm以上或605 nm以上具有發光峰值波長。該等上限值及下限值可任意組合。再者，於以下相同記載中，個別記載之上限值及下限值亦可任意組合。

綠色發光性之奈米晶粒較佳為於560 nm以下、557 nm以下、555 nm以下、550 nm以下、547 nm以下、545 nm以下、543 nm以下、540 nm以下、537 nm以下、535 nm以下、532 nm以下或530 nm以下具有發光峰值波長，且較佳為於528 nm以上、525 nm以上、523 nm以上、520 nm以上、515 nm以上、510 nm以上、507 nm以上、505 nm以上、503 nm以上或500 nm以上具有發光峰值波長。

藍色發光性之奈米晶粒較佳為於480 nm以下、477 nm以下、475 nm以下、470 nm以下、467 nm以下、465 nm以下、463 nm以下、460 nm以下、457 nm以下、455 nm以下、452 nm以下或450 nm以下具有發光峰值波長，且較佳為於450 nm以上、445 nm以上、440 nm以上、435 nm以上、430 nm以上、428 nm以上、425 nm以上、422 nm以上或420 nm以上具有發光峰值波長。

根據井型電位模型之薛丁格波動方程式之解，發光性奈米晶粒所發出之光之波長（發光顏色）取決於發光性奈米晶粒之尺寸（例如粒徑），亦取決於發光性奈米晶粒所具有之能隙。因此，可藉由變更所使用之發光性奈米晶粒之構成材料及尺寸而選擇發光顏色。

發光性奈米晶粒可為包含半導體材料之發光性奈米晶粒（發光性半導體奈米晶粒）。作為發光性半導體奈米晶粒，可列舉量子點、量子棒等。其中，自易於控制發光光譜、能確保可靠性之基礎上，可降低生產成本，並提高量產性之觀點而言，尤以量子點為佳。

發光性半導體奈米晶粒可僅由包含第一半導體材料之核所構成，亦可具有：包含第一半導體材料之核、及包含與第一半導體材料不同之第二半導體材料且覆蓋上述核之至少一部分之殼。換言之，發光性半導體奈米晶粒之結構可為僅由核所構成之結構（核結構），亦可為由核及殼所構成之結構（核/殼結構）。又，發光性半導體奈米晶粒亦可除包含第二半導體材料之殼（第一殼）以外，進而具有：包含與第一及第二半導體材料不同之第三半導體材料且覆蓋上述核之至少一部分之殼（第二殼）。換言之，發光性半導體奈米晶粒之結構亦可為由核、第一殼及第二殼所構成之結構（核/殼/殼結構）。核及殼分別可為包含2種以上半導體材料之混晶（例如、CdSe＋CdS、ClS＋ZnS等）。

發光性奈米晶粒較佳為包含選自由II-VI族半導體、III-V族半導體、I-III-VI族半導體、IV族半導體及I-II-IV-VI族半導體所組成之群中之至少1種半導體材料作為半導體材料。

作為具體之半導體材料，可列舉：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。自易於控制發光光譜、能確保可靠性之基礎上，可降低生產成本，並提高量產性之觀點而言，發光性半導體奈米晶粒較佳為包含選自由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Cu₂ ZnSnS₄ 所組成之群中之至少1種。

作為紅色發光性之半導體奈米晶粒，例如，可列舉：CdSe之奈米晶粒；具備核/殼結構，該殼部分為CdS，且內側之核部為CdSe之奈米晶粒；具備核/殼結構，該殼部分為CdS，且內側之核部為ZnSe之奈米晶粒；CdSe與ZnS之混晶之奈米晶粒；InP之奈米晶粒；具備核/殼結構，該殼部分為ZnS，且內側之核部為InP之奈米晶粒；具備核/殼結構，該殼部分為ZnS與ZnSe之混晶，且內側之核部為InP之奈米晶粒；CdSe與CdS之混晶之奈米晶粒；ZnSe與CdS之混晶之奈米晶粒；具備核/殼/殼結構，第一殼部分為ZnSe，第二殼部分為ZnS，且內側之核部為InP之奈米晶粒；具備核/殼/殼結構，第一殼部分為ZnS與ZnSe之混晶，第二殼部分為ZnS，且內側之核部為InP之奈米晶粒等。

作為綠色發光性之半導體奈米晶粒，例如，可列舉：CdSe之奈米晶粒；CdSe與ZnS之混晶之奈米晶粒；具備核/殼結構，該殼部分為ZnS，且內側之核部為InP之奈米晶粒；具備核/殼結構，該殼部分為ZnS與ZnSe之混晶，且內側之核部為InP之奈米晶粒；具備核/殼/殼結構，第一殼部分為ZnSe，第二殼部分為ZnS，且內側之核部為InP之奈米晶粒；具備核/殼/殼結構，第一殼部分為ZnS與ZnSe之混晶，第二殼部分為ZnS，且內側之核部為InP之奈米晶粒等。

作為藍色發光性之半導體奈米晶粒，例如，可列舉：ZnSe之奈米晶粒；ZnS之奈米晶粒；具備核/殼結構，該殼部分為ZnSe，且內側之核部為ZnS之奈米晶粒；CdS之奈米晶粒；具備核/殼結構，該殼部分為ZnS，且內側之核部為InP之奈米晶粒；具備核/殼結構，該殼部分為ZnS與ZnSe之混晶，且內側之核部為InP之奈米晶粒；具備核/殼/殼結構，第一殼部分為ZnSe，第二殼部分為ZnS，且內側之核部為InP之奈米晶粒；具備核/殼/殼結構，第一殼部分為ZnS與ZnSe之混晶，第二殼部分為ZnS，且內側之核部為InP之奈米晶粒等。半導體奈米晶粒可藉由採用同一化學組成但改變其本身之平均粒徑，而將應自該粒子發出之顏色改變成紅色或綠色。又，半導體奈米晶粒較佳為使用其本身對人體等之不良影響儘可能低者。於使用含有鎘、硒等之半導體奈米晶粒作為發光性奈米晶粒之情形時，較佳為選擇儘可能不包含上述元素（鎘、硒等）之半導體奈米晶粒而單獨使用，或以使上述元素儘可能少之方式與其他發光性奈米晶粒組合而使用。

發光性奈米晶粒之形狀並未特別限定，可為任意之幾何形狀，亦可為任意之不規則形狀。發光性奈米晶粒之形狀例如可為球狀、橢圓體狀、角錐形狀、盤狀、枝狀、網狀、棒狀等。然而，自可進一步提高油墨組成物之均勻性及流動性之觀點而言，較佳為使用就粒子形狀而言方向性較少之粒子（例如，球狀、正四面體狀等之粒子）作為發光性奈米晶粒。

自易於獲得所需之波長之發光之觀點、以及分散性及保存穩定性優異之觀點而言，發光性奈米晶粒之平均粒徑（體積平均徑）可為1 nm以上，可為1.5 nm以上，亦可為2 nm以上。自易於獲得所需之發光波長之觀點而言，其可為40 nm以下，可為30 nm以下，亦可為20 nm以下。發光性奈米晶粒之平均粒徑（體積平均徑）可藉由利用穿透式電子顯微鏡或掃描式電子顯微鏡測定各粒徑並算出體積平均徑而獲得。

第1樹脂23a及第2樹脂23b分別可為包含光聚合性化合物及/或熱硬化性樹脂之組成物之硬化物。第1樹脂23a與第2樹脂23b可彼此相同，亦可互不相同。

轉換層中之發光性奈米晶粒之含量各自相對於樹脂100質量份，可為80質量份以下、70質量份以下、60質量份以下或50質量份以下，且可為1.0質量份以上、3.0質量份以上、5.0質量份以上或10.0質量份以上。

第1轉換層21a及第2轉換層21b分別可進而含有光散射性粒子（詳細內容將於下文敘述）。轉換層中之光散射性粒子之含量相對於樹脂100質量份，可為0.1質量份以上，可為1質量份以上，可為5質量份以上，可為7質量份以上，可為10質量份以上，亦可為12質量份以上。光散射性粒子之含量相對於樹脂100質量份，可為60質量份以下，可為50質量份以下，可為40質量份以下，可為30質量份以下，可為25質量份以下，可為20質量份以下，亦可為15質量份以下。

第1轉換層21a及第2轉換層21b分別可視需要進而包含對發光性奈米晶粒具有親和性之分子、公知之添加劑、其他有色材料。

於第1像素部20a及第2像素部20b中，轉換層21a、21b之光之出射面側的面上分別設置有透使藉由轉換層21a、21b加以轉換後之光穿透且吸收入射光之第1著色層24a及第2著色層24b。即，第1像素部20a自障壁層40（光之入射面）側依序具備第1轉換層21a及第1著色層24a。同樣地，第2像素部20b自障壁層40（光之入射面）側依序具備第2轉換層21b及第2著色層24b。

第1著色層24a包含：使於第1轉換層21a中藉由第1發光性奈米晶粒22a加以轉換後之波長（例如605～665 nm）之光穿透且吸收入射光（例如420～480 nm之範圍之波長之光）的第1有色材料、及使第1有色材料分散之樹脂。第1有色材料為紅色有色材料。作為紅色有色材料，例如，可使用選自由吡咯并吡咯二酮（diketo-pyrrolo-pyrrole）顏料及陰離子性紅色有機染料所組成之群中之至少1種。

第2著色層24b包含：使於第2轉換層21b中藉由第1發光性奈米晶粒22a加以轉換後之波長（例如500～560 nm）之光穿透且吸收入射光（例如420～480 nm之範圍之波長之光）的第2有色材料、及使第2有色材料分散之樹脂。第2有色材料為綠色有色材料。作為綠色有色材料，例如，可使用選自由鹵化銅酞青顏料、酞青系綠色染料、酞青系藍色染料與偶氮系黃色有機染料之混合物所組成之群中之至少1種。

藉由設置有第1著色層24a及第2著色層24b，可提高濾光器之顏色再現性。即，例如於使用藍色光或於450 nm具有峰值之類白色光作為入射光之情形時，存在入射光穿透轉換層21a、21b之情形。如此，有入射光與發光性奈米晶粒所發出之光（轉換光）混色而導致顏色再現性降低之虞。對此，藉由設置有第1著色層24a及第2著色層24b，入射光被阻斷，僅轉換光穿透，因此可抑制濾光器之顏色再現性降低。

第3像素部20c包含使入射之光擴散之擴散層25。擴散層25不含有發光性奈米晶粒，而含有第3樹脂23c、及分散於第3樹脂23c之光散射性粒子26。第3像素部20c穿透入射光（420～480 nm之範圍之波長之光），例如，對該入射光具有30%以上之穿透率。由此，第3像素部20c於使用發出420～480 nm之範圍之波長之光的光源之情形時，作為藍色像素部而發揮功能。再者，第3像素部20c之穿透率可藉由顯微分光裝置而測定。

光散射性粒子26例如為具有光學不活性之無機微粒子。作為構成光散射性粒子之材料，例如，可列舉：鎢、鋯、鈦、鉑金、鉍、銠、鈀、銀、錫、鉑、金等單質金屬；二氧化矽（silica）、硫酸鋇、滑石、黏土、高嶺土、鋁白、氧化鈦、氧化鎂、氧化鋇、氧化鋁、氧化鉍、氧化鋯、氧化鋅等金屬氧化物；碳酸鎂、碳酸鋇、次碳酸鉍、碳酸鈣等金屬碳酸鹽；氫氧化鋁等金屬氫氧化物；鋯酸鋇、鋯酸鈣、鈦酸鈣、鈦酸鋇、鈦酸鍶等複合氧化物；次硝酸鉍等金屬鹽等。自噴出穩定性優異之觀點、及提高外部量子效率之效果更加優異之觀點而言，光散射性粒子較佳為包含選自由氧化鈦、氧化鋁、氧化鋯、氧化鋅、碳酸鈣、硫酸鋇、鈦酸鋇及二氧化矽所組成之群中之至少1種，更佳為包含選自由氧化鈦、氧化鋯、氧化鋅及鈦酸鋇所組成之群中之至少1種。

光散射性粒子之形狀可為球狀、絲狀、不定形狀等。所使用之光散射性粒子之平均粒徑（體積平均徑）可為0.05 μm以上，且亦可為1.0 μm以下。所使用之光散射性粒子之平均粒徑（體積平均徑）例如可藉由利用穿透式電子顯微鏡或掃描式電子顯微鏡測定各粒子之粒徑並算出體積平均徑而獲得。

光散射性粒子26可與第1轉換層21a及第2轉換層21b中之光散射性粒子相同，亦可不同。

於第3像素部20c中，擴散層25之光之出射面側的面上設置有使420～480 nm之範圍之波長的光穿透且吸收其他波長的光之第3著色層24c。第3著色層24c包含：使420～480 nm之範圍之波長之光穿透且吸收其他波長之光的第3有色材料、及使第3有色材料分散之樹脂。第3有色材料為藍色有色材料。作為藍色有色材料，例如，可使用選自由ε型銅酞青顏料及陽離子性藍色有機染料所組成之群中之至少1種。

像素部（第1像素部20a、第2像素部20b及第3像素部20c）之厚度例如可為1 μm以上，可為2 μm以上，亦可為3 μm以上。像素部（第1像素部20a、第2像素部20b及第3像素部20c）之厚度例如可為30 μm以下，可為20 μm以下，亦可為15 μm以下。

反射膜30係對可見光區域（波長為380～750 nm之全域）之光之反射率為50%以上之膜。對可見光區域之光之反射率定義為藉由分光反射率測定裝置所測定之值。

反射膜30設置於觸排10之側面（與像素部20相接之面）之至少一部分，亦可設置於觸排10之側面之全部，自可提高濾光器中之光之轉換效率之觀點而言，較佳為設置於觸排10之側面之全部。

作為構成反射膜30之材料，可列舉金屬等。反射膜30可由單獨1種金屬所形成，亦可由包含2種以上金屬之合金所形成。金屬例如可由鋁、釹、銀、銠、及其等之合金所形成。金屬較佳為包含鋁。反射膜30較佳為由包含鋁之金屬所形成，更佳為由包含鋁及其他金屬之金屬所形成，進而更佳為由包含鋁及釹之金屬所形成。

反射膜30之膜厚可為50 nm以上、100 nm以上或150 nm以上，且可為300 nm以下、250 nm以下或200 nm以下。反射膜之膜厚係藉由觸針式輪廓儀、白光干涉式膜厚計、電子顯微鏡而測定。

藉由設置有反射膜30，入射光被反射膜30反射，從而被發光性奈米晶粒22a、22b吸收及轉換之機率提高。此外，藉由發光性奈米晶粒22a、22b而波長經轉換之光（轉換光）被反射膜30反射，從而向濾光器100之外部出射之機率（出射光之量）亦提高。因此，藉由設置有反射膜30，與未設置反射膜之情形相比，光（入射光及轉換光）被觸排10吸收之現象受到抑制，故可提高濾光器中之光之轉換效率。

作為障壁層40之材質，例如，可列舉SiN_x 、SiO₂ 、Al₂ O₃ 。障壁層40之厚度可為0.01 μm以上、0.1 μm以上或0.5 μm以上，且可為10 μm以下、5 μm以下或1 μm以下。

基材50係具有透光性之透明基材，例如，可使用：石英玻璃、Pyrex（註冊商標）玻璃、合成石英板等透明之玻璃基板；透明樹脂膜、光學用樹脂膜等透明之可撓性基材等。其中，尤以使用由玻璃中不包含鹼性成分之無鹼玻璃所構成之玻璃基板為佳。具體而言，較佳為：康寧公司製造之「7059玻璃」、「1737玻璃」、「EAGLE 2000」及「EAGLE XG」；AGC股份有限公司製造之「AN100」；日本電氣硝子股份有限公司製造之「OA-10G」及「OA-11」。其等為熱膨脹率較小之材料，尺寸穩定性及高溫加熱處理中之作業性優異。

具備以上轉換層21a、21b之濾光器100於使用發出420～480 nm之範圍之波長之光的光源之情形時，可較佳地使用。

濾光器100例如可藉由以下方法而製造。首先，於基材50上以圖案狀形成觸排10後，於基材50及觸排10上形成反射膜30。將形成於像素部形成區域、觸排之上底（觸排之與基材相接之面的相反側的面）等不需形成反射膜30之區域之反射膜30去除。藉由噴墨方式將含有顏料及硬化性成分之著色層形成用油墨組成物選擇性地附著於基材50上之藉由觸排10所劃分出之像素部形成區域，並藉由活性能量線之照射使著色層形成用油墨組成物硬化。藉由噴墨方式將含有發光性奈米晶粒及硬化性成分（藉由熱或光而硬化之成分）之轉換層形成用油墨組成物（噴墨油墨）、或含有光散射性粒子及硬化性成分之擴散層形成用油墨組成物選擇性地附著於設置在像素部形成區域之著色層24上，並藉由活性能量線之照射使油墨組成物硬化。

著色層24亦可不形成於基材上之藉由觸排所劃分出之像素部形成區域。於該情形時，藉由噴墨方式將油墨組成物選擇性地附著於基材50上之藉由觸排10所劃分出之像素部形成區域，並藉由活性能量線之照射使油墨組成物硬化，藉此於基材50之光之入射面側的面上設置轉換層21或擴散層25。

作為形成觸排10之方法，可列舉以下方法等，即，於基材50之一面側之作為複數個像素部20間交界之區域，形成鉻等金屬薄膜、或含有樹脂之樹脂組成物之薄膜，並對該薄膜進行圖案化。金屬薄膜例如可藉由濺鍍法、真空蒸鍍法等而形成，含有樹脂之樹脂組成物之薄膜例如可藉由塗佈、印刷等方法而形成。作為進行圖案化之方法，可列舉光蝕刻法等。

作為噴墨方式，可列舉使用電熱轉換體作為能量產生元件之Bubble Jet（註冊商標）方式、或使用壓電元件之壓電噴墨方式等。

於藉由活性能量線（例如紫外線）之照射進行油墨組成物之硬化之情形時，例如，可使用水銀燈、金屬鹵素燈、氙燈、LED等。所照射之光之波長例如可為200 nm以上，且可為440 nm以下。曝光量例如可為10 mJ/cm² 以上，且可為4000 mJ/cm² 以下。

作為將反射膜30自不需要形成反射膜30之區域去除之方法，例如，可列舉濕式蝕刻法、乾式蝕刻法、剝離法（lift-off method）。

障壁層40可藉由化學氣相沉積法（CVD）、原子層沉積法（ALD）、蒸鍍法、濺鍍法等而形成。

濾光器100之開口率（於自與光之入射方向正相反之方向觀察濾光器100時，像素部20於整個濾光器100中所占之面積之比率）例如可為60%以上、70%以上或80%以上，且可為95%以下、90%以下或85%以下。

以上，對濾光器及其製造方法之一實施形態進行了說明，然而本發明並未限定於上述實施形態。

例如，濾光器100亦可具備：包含含有第4樹脂、及分散於第4樹脂之藍色發光性之奈米晶粒的轉換層之像素部（藍色像素部）來代替第3像素部20c。又，轉換層亦可含有發出除紅、綠、藍以外之其他顏色（例如黃色）之光之奈米晶粒。於該等情形時，轉換層之各像素部所含之發光性奈米晶粒分別較佳為於同一波長區域具有吸收極大波長。又，轉換層亦可含有除發光性奈米晶粒以外之有色材料（顏料或染料）。

又，亦可不設置第1著色層24a、第2著色層24b及第3著色層24c之一部分或全部。亦可不設置障壁層40。

又，濾光器亦可於像素部之障壁層與轉換層之間具備保護層（外覆層）。該保護層係為了使濾光器平坦化並防止像素部所含之成分溶出而設置。構成保護層之材料可使用公知之用作濾光器用保護層之材料（例如，環氧樹脂、(甲基)丙烯酸酯樹脂）。

又，於濾光器之製造中，可不藉由噴墨方式而藉由光蝕刻方式形成像素部。於該情形時，首先，將油墨組成物層狀塗佈於基材，形成油墨組成物層。繼而，以圖案狀曝光油墨組成物層後，使用顯影液進行顯影。如此，形成由油墨組成物之硬化物構成之像素部。由於顯影液通常為鹼性，故而使用可溶於鹼之材料作為油墨組成物之材料。其中，自材料之使用效率之觀點而言，噴墨方式較光蝕刻方式更優異。其原因在於：光蝕刻方式原理上要將材料之大致2/3以上去除，會造成材料之浪費。因此，於本實施形態中，較佳為使用噴墨油墨，藉由噴墨方式形成像素部。

10:觸排 20:像素部 20a:第1像素部 20b:第2像素部 20c:第3像素部 21:轉換層 21a:第1轉換層 21b:第2轉換層 22a:第1發光性奈米晶粒 22b:第2發光性奈米晶粒 23a:第1樹脂 23b:第2樹脂 23c:第3樹脂 24:著色層 24a:第1著色層 24b:第2著色層 24c:第3著色層 25:擴散層 26:光散射性粒子 30:反射膜 40:障壁層 100:濾光器

[圖1]（a）係一實施形態之濾光器之模式性剖面圖，（b）係（a）之主要部分剖面圖。 [圖2]係另一實施形態之濾光器之主要部分剖面圖。

10:觸排

20:像素部

20a:第1像素部

20b:第2像素部

20c:第3像素部

21a:第1轉換層

21b:第2轉換層

22a:第1發光性奈米晶粒

22b:第2發光性奈米晶粒

23a:第1樹脂

23b:第2樹脂

23c:第3樹脂

24:著色層

24a:第1著色層

24b:第2著色層

24c:第3著色層

25:擴散層

26:光散射性粒子

30:反射膜

40:障壁層

50:基材

100:濾光器

Claims

一種濾光器，其係將自一面入射之入射光轉換成不同波長之光並使其自另一面出射者，且具備：觸排，其自上述另一面向上述一面立設，且具有複數個開口部；複數個像素部，其等分別設置於上述複數個開口部；及反射膜，其以覆蓋上述觸排之側面之至少一部分之方式設置；且上述複數個像素部具有：包含含有發光性奈米晶粒之轉換層之像素部，上述觸排之高度相對於寬度之比為0.5以上，上述觸排之側面與上述另一面所成之角度為60°～90°。
如請求項1所述之濾光器，其中，於上述轉換層之上述另一面側，設置有使藉由上述轉換層加以轉換後之光穿透且吸收上述入射光之著色層。
如請求項1或2所述之濾光器，其中，於上述轉換層之上述一面側，設置有用以保護上述轉換層之障壁層。