WO2013039141A1 - Color conversion substrate, image display apparatus, and method for manufacturing color conversion substrate - Google Patents

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真也 門脇
山渕　浩二
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Abstract

A color conversion substrate (4) of the present invention is provided with: a substrate (20) having a main surface (19); and fluorescent sections (30R, 30G), which are formed on the main surface (19), absorb incident light (BL) within an incident wavelength range, and emit light. In the color conversion substrate (4), at least a surface portion where the incident light enters is formed in a curved shape, said portion being a part of the surfaces of the fluorescent sections (30R, 30G).

Description

色変換基板、画像表示装置および色変換基板の製造方法Color conversion substrate, image display device, and method of manufacturing color conversion substrate
　本発明は、色変換基板、画像表示装置および色変換基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a color conversion substrate, an image display device, and a method for manufacturing a color conversion substrate.
　従来の画像表示装置は、たとえば、バックライトと、光シャッタと、カラーフィルタとを備える。バックライトは、たとえば、ＬＥＤ（Light　Emitting　Diode）や冷陰極管などの光源を含む。光シャッタとしては、たとえば、液晶パネルなどが採用されている。液晶パネルは、ＴＦＴ基板と、ＴＦＴ（Thin　Film　Transistor）基板の背面に設けられた偏光板と、ＴＦＴ基板から間隔をあけて配置された対向基板と、対向基板の上面に配置された偏光板と、ＴＦＴ基板および対向基板の間に配置された液晶層とを含む。カラーフィルタには、たとえば、赤色、青色および緑色のフィルタ部が形成されている。 The conventional image display device includes, for example, a backlight, an optical shutter, and a color filter. The backlight includes a light source such as an LED (Light Emitting Diode) or a cold cathode tube. For example, a liquid crystal panel is used as the optical shutter. The liquid crystal panel includes a TFT substrate, a polarizing plate provided on the back surface of the TFT (Thin Film Transistor) substrate, a counter substrate disposed at a distance from the TFT substrate, and a polarizing plate disposed on the top surface of the counter substrate. And a liquid crystal layer disposed between the TFT substrate and the counter substrate. For example, red, blue and green filter portions are formed in the color filter.
　そして、バックライトからの光は、光シャッタによってカラーフィルタのフィルタ部に選択的に入射する。このように、選択されたフィルタ部から着色光が出射することで、画像が形成される。 And the light from the backlight is selectively incident on the filter portion of the color filter by the optical shutter. Thus, an image is formed by emitting colored light from the selected filter portion.
　ここで、フィルタ部に入射した光は、所定の波長域の光のみが当該フィルタ部を通過しており、その他の波長域の光は当該フィルタ部で吸収される。この結果、従来の画像表示装置においては、光の利用効率が著しく低いものであった。 Here, as for the light incident on the filter unit, only light in a predetermined wavelength region passes through the filter unit, and light in other wavelength regions is absorbed by the filter unit. As a result, in the conventional image display apparatus, the light utilization efficiency is extremely low.
　近年、バックライトから光の利用効率の向上が図られた表示装置が各種提案されている。たとえば、特開２０００－１３１６８３号公報（特許文献１）に記載されたカラー表示装置は、照明装置と、この照明装置上に配置された液晶表示素子と、この液晶表示素子上に配置された波長変換部とを備える。この波長変換部は、赤色用蛍光体と、緑色用蛍光体と、青色カラーフィルタと、ブラックマトリックスとを含む。各蛍光体の間と、青色フィルタと蛍光体との間とには、ブラックマトリックスが配置されている。 In recent years, various display devices that improve the light use efficiency from the backlight have been proposed. For example, a color display device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-131683 (Patent Document 1) includes a lighting device, a liquid crystal display element disposed on the lighting device, and a wavelength disposed on the liquid crystal display element. A conversion unit. The wavelength conversion unit includes a red phosphor, a green phosphor, a blue color filter, and a black matrix. A black matrix is arranged between each phosphor and between the blue filter and the phosphor.
　特開２００３－５１８２号公報（特許文献２）に記載されたカラーＬＣＤ（Liquid　Crystal　Display）は、青色バックライトと、この青色バックライト上に配置された液晶表示素子と、この液晶表示素子上に配置された蛍光体層とを備えている。 A color LCD (Liquid Crystal Display) described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-5182 (Patent Document 2) includes a blue backlight, a liquid crystal display element disposed on the blue backlight, and a liquid crystal display element on the liquid crystal display element. And a disposed phosphor layer.
　特開２００９－２３０８８９号公報（特許文献３）に記載された色変換基板は、透明基板と、透明基板上に形成されたブラックマトリクスと、透明基板上に形成された赤色カラーフィルタ層と、緑色カラーフィルタ層と、青色カラーフィルタ層と、各フィルタ層の境界上に配置されたバンクと、赤色および緑色カラーフィルタ層の上に設けられた赤色および緑色の２種の色変換層とを備えている。 The color conversion substrate described in JP 2009-230889 A (Patent Document 3) includes a transparent substrate, a black matrix formed on the transparent substrate, a red color filter layer formed on the transparent substrate, and a green color. A color filter layer; a blue color filter layer; a bank disposed on a boundary between the filter layers; and two kinds of color conversion layers of red and green provided on the red and green color filter layers. Yes.
　特開２００７－７９５６５号公報（特許文献４）に記載された液晶表示装置は、バックライトと、バックライト上に設けられた背面基板と背面基板上に配置された液晶層と、液晶層上に配置された前面基板と、この前面基板上に配置された蛍光体層と、この蛍光体層上に配置されたカラーフィルタとを備える。 A liquid crystal display device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-79565 (Patent Document 4) includes a backlight, a back substrate provided on the backlight, a liquid crystal layer disposed on the back substrate, and a liquid crystal layer. A front substrate is disposed, a phosphor layer disposed on the front substrate, and a color filter disposed on the phosphor layer.
　蛍光体層は、バックライトからの青色光によって励起され、赤色に発光する赤色蛍光体と、バックライトからの青色光によって励起され、緑色に発光する緑色蛍光体とを含む。 The phosphor layer includes a red phosphor that is excited by blue light from the backlight and emits red light, and a green phosphor that is excited by blue light from the backlight and emits green light.
　カラーフィルタは、赤色蛍光体上に配置された赤色フィルタと、緑色蛍光体上に配置された緑色フィルタとを含む。 The color filter includes a red filter disposed on the red phosphor and a green filter disposed on the green phosphor.
　特開２０１０－６６４３７号公報（特許文献５）に記載された液晶表示装置は、青色光源と、この青色光源上に配置された光シャッタと、光シャッタ上に配置された光取り出し構造とを備える。光取り出し構造は、基板と、この基板上に形成された赤色蛍光体層と、緑色蛍光体層と、光拡散層と、各蛍光体層の周面および光拡散層の周面とに形成された反射膜とを含む。 A liquid crystal display device described in Japanese Patent Laying-Open No. 2010-66437 (Patent Document 5) includes a blue light source, an optical shutter disposed on the blue light source, and a light extraction structure disposed on the optical shutter. . The light extraction structure is formed on the substrate, the red phosphor layer formed on the substrate, the green phosphor layer, the light diffusion layer, the peripheral surface of each phosphor layer, and the peripheral surface of the light diffusion layer. And a reflective film.
　赤色蛍光体層と、緑色蛍光体層と、光拡散層とは、いずれも、フォトリソグラフによって形成されており、いずれも、円錐台形状に形成されている。 The red phosphor layer, the green phosphor layer, and the light diffusion layer are all formed by photolithography, and all are formed in a truncated cone shape.
　特開平１１－３２９７２６号公報（特許文献６）に記載された有機ＥＬ（Electro　Luminescence）素子は、ＥＬ発光素子部と、ＥＬ発光素子部からの光を吸収して、蛍光を発光する蛍光層とを含む。この蛍光体も、フォトリソグラフによって形成されている。 An organic EL (Electro Luminescence) element described in JP-A-11-329726 (Patent Document 6) includes an EL light-emitting element part, a fluorescent layer that absorbs light from the EL light-emitting element part, and emits fluorescence. including. This phosphor is also formed by photolithography.
特開２０００－１３１６８３号公報JP 2000-131683 A 特開２００３－５１８２号公報JP 2003-5182 A 特開２００９－２３０８８９号公報JP 2009-230889 A 特開２００７－７９５６５号公報JP 2007-79565 A 特開２０１０－６６４３７号公報JP 2010-66437 A 特開平１１－３２９７２６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-329726
　上記のように、複数の蛍光体を含む蛍光体層を備えた表示装置においては、各蛍光体は、フォトリソグラフによって形成されている。フォトリドグラフによって形成された蛍光体は、上面が平坦面となる。 As described above, in a display device including a phosphor layer containing a plurality of phosphors, each phosphor is formed by photolithography. The phosphor formed by the photolithograph has a flat upper surface.
　その一方で、バックライトからの光が蛍光体に入射した際に、蛍光体の高さなどによっては、入射した光のうち一部が蛍光体で吸収されずに、蛍光体を通過する場合がある。 On the other hand, when light from the backlight enters the phosphor, depending on the height of the phosphor, etc., some of the incident light may not be absorbed by the phosphor and pass through the phosphor. is there.
　観察者は、１つのピクセルから、蛍光体を通過した光と、蛍光体が励起することで放射される光とを同時に観察することになり、色の混色が生じる。 The observer observes simultaneously the light that has passed through the phosphor and the light emitted when the phosphor is excited from one pixel, and color mixing occurs.
　さらに、バックライトからの光の指向性が高い場合には、蛍光体を通過した光の強度は高く、観察者がこの蛍光体を通過した光を観察すると、観察者の目に刺激を与えるおそれがある。 Furthermore, when the directivity of the light from the backlight is high, the intensity of the light that has passed through the phosphor is high, and if the observer observes the light that has passed through the phosphor, it may irritate the eyes of the observer. There is.
　上記のように、蛍光体を含む従来の表示装置の製造方法においては、各蛍光体は、フォトリソグラフによって形成されている。 As described above, in the conventional method for manufacturing a display device including phosphors, each phosphor is formed by photolithography.
　フォトリソグラフによって蛍光体を形成する場合には、たとえば、紫外線硬化樹脂溶液を基板の上面の全面に形成する。その後、ストライプ状のパターンが形成されたフォトマスクを介して紫外線を上記樹脂溶液に照射し、この樹脂を硬化させる。その後、未露光部（未硬化の部分）を現像により取り除く。 When forming the phosphor by photolithography, for example, an ultraviolet curable resin solution is formed on the entire upper surface of the substrate. Thereafter, the resin solution is irradiated with ultraviolet rays through a photomask having a striped pattern to cure the resin. Thereafter, unexposed portions (uncured portions) are removed by development.
　フォトマスクの位置ずれが生じた場合には、所定の位置に蛍光体が形成されず、蛍光体がカラーフィルタのブラックマトリックス上に形成されたり、蛍光体の周囲に形成される部材上に蛍光体が形成されたりするおそれが生じる。そして、フォトリソグラフで蛍光体を形成する場合に、上記のような弊害を回避するには、蛍光体を小さくする必要が生じる。このように、フォトリソグラフで蛍光体を形成する場合には、数々の問題が生じる。 When the photomask is misaligned, the phosphor is not formed at a predetermined position, and the phosphor is formed on the black matrix of the color filter or on the member formed around the phosphor. May form. When the phosphor is formed by photolithography, it is necessary to make the phosphor small in order to avoid the above-described adverse effects. As described above, when a phosphor is formed by photolithography, a number of problems arise.
　本発明は、上記のような課題に鑑みてなされた発明であって、その第１の目的は、入射光が蛍光体を通過したとしても、入射光が観察者に視認されることが抑制された色変換基板および画像表示装置を提供することである。本願発明の第２の目的は、蛍光体をフォトリスグラフを用いずに形成することができる色変換基板の製造方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the problems as described above, and the first object thereof is to prevent the incident light from being visually recognized by the observer even when the incident light passes through the phosphor. Another object of the present invention is to provide a color conversion substrate and an image display device. The second object of the present invention is to provide a method for manufacturing a color conversion substrate that can form a phosphor without using a photolithograph.
　本発明に係る色変換基板は、主表面を有する基板と、主表面上に形成され、入射波長域の入射光を吸収して発光する蛍光部とを備える。上記蛍光部の表面のうち、少なくとも、入射光が入射する部分の表面は、湾曲面状に形成される。 The color conversion substrate according to the present invention includes a substrate having a main surface and a fluorescent part that is formed on the main surface and absorbs incident light in an incident wavelength region and emits light. Of the surface of the fluorescent part, at least the surface of the part where incident light is incident is formed in a curved surface.
　好ましくは、主表面は、液体の濡れ性が高い第１領域と、第１領域の周囲に形成され液体の濡れ性が低い第２領域とを含む。上記蛍光部は、第１領域上に形成される。好ましくは、基板は、主板と、主板上に形成されたカラーフィルタとを含む。上記カラーフィルタは、透過波長域の光を透過するフィルタ部と、フィルタ部の周囲を取り囲むように形成され、光の透過を妨げる遮光部とを含む。上記第１領域は、フィルタ部によって形成され、第２領域は、遮光部によって形成される。 Preferably, the main surface includes a first region having a high liquid wettability and a second region having a low liquid wettability formed around the first region. The fluorescent part is formed on the first region. Preferably, the substrate includes a main plate and a color filter formed on the main plate. The color filter includes a filter portion that transmits light in a transmission wavelength region and a light shielding portion that is formed so as to surround the periphery of the filter portion and prevents light from being transmitted. The first region is formed by a filter portion, and the second region is formed by a light shielding portion.
　好ましくは、上記入射光が蛍光部に入射するように、蛍光部の表面の一部を露出するように蛍光部上に形成され、蛍光部からの光を基板に向けて反射する反射部をさらに備える。 Preferably, a reflection part formed on the fluorescent part so as to expose a part of the surface of the fluorescent part so that the incident light enters the fluorescent part, and further reflecting a light from the fluorescent part toward the substrate Prepare.
　好ましくは、蛍光部は、基板上に位置する平坦面と、平坦面の周縁部に接続された主面とを含む。上記蛍光部の主面は、平坦面の周縁部から平坦面の中央部に向けて蛍光部の厚さが厚くなるように湾曲面状に形成さる。上記反射部は、平坦面の周縁部に沿って延びるように蛍光部の主面に形成される。上記反射部の高さは、カラーフィルタの高さよりも高い。 Preferably, the fluorescent part includes a flat surface located on the substrate and a main surface connected to the peripheral part of the flat surface. The main surface of the fluorescent part is formed in a curved surface shape so that the fluorescent part becomes thicker from the peripheral part of the flat surface toward the central part of the flat surface. The reflection part is formed on the main surface of the fluorescent part so as to extend along the peripheral part of the flat surface. The height of the reflection part is higher than the height of the color filter.
　好ましくは、上記基板は、主板とフィルタ部との間に配置され、屈折率がフィルタ部の屈折率よりも小さい低屈折率層を含む。 Preferably, the substrate includes a low refractive index layer that is disposed between the main plate and the filter portion and has a refractive index smaller than that of the filter portion.
　好ましくは、基板は、主板と、主板上に形成されたカラーフィルタと、カラーフィルタに形成され、屈折率が蛍光部の屈折率より低い低屈折率層を含む。上記カラーフィルタは、光の透過を妨げる遮光部と、透過波長域の光を透過するフィルタ部とを含む。上記フィルタ部の濡れ性は、遮光部の濡れ性よりも高い。上記低屈折率層は、フィルタ部上に形成される。上記第１領域は、低屈折率層によって形成される。上記第２領域は、遮光部によって形成される。上記蛍光部は、低屈折率層上に形成される。 Preferably, the substrate includes a main plate, a color filter formed on the main plate, and a low refractive index layer formed on the color filter and having a refractive index lower than that of the fluorescent portion. The color filter includes a light-blocking portion that prevents light transmission and a filter portion that transmits light in the transmission wavelength range. The wettability of the filter part is higher than the wettability of the light shielding part. The low refractive index layer is formed on the filter portion. The first region is formed by a low refractive index layer. The second region is formed by a light shielding part. The fluorescent part is formed on the low refractive index layer.
　好ましくは、上記入射光が蛍光部に入射するように、蛍光部の表面の一部を露出するように蛍光部上に形成され、蛍光部からの光を基板に向けて反射する反射部をさらに備える。 Preferably, a reflection part formed on the fluorescent part so as to expose a part of the surface of the fluorescent part so that the incident light enters the fluorescent part, and further reflecting a light from the fluorescent part toward the substrate Prepare.
　好ましくは、上記蛍光部は、基板上に位置する平坦面と、平坦面の周縁部に接続された主面とを含む。上記蛍光部の主面は、平坦面の周縁部から平坦面の中央部に向けて蛍光部の厚さが厚くなるように湾曲面状に形成される。上記反射部は、平坦面の周縁部に沿って延びるように蛍光部の主面に形成される。上記反射部の高さは、カラーフィルタの厚さよりも高い。 Preferably, the fluorescent portion includes a flat surface located on the substrate and a main surface connected to a peripheral portion of the flat surface. The main surface of the fluorescent portion is formed in a curved surface shape so that the thickness of the fluorescent portion increases from the peripheral portion of the flat surface toward the central portion of the flat surface. The reflection part is formed on the main surface of the fluorescent part so as to extend along the peripheral part of the flat surface. The height of the reflection part is higher than the thickness of the color filter.
　好ましくは、上記蛍光部は、入射光が入射することで、発光波長領域の光を発光する。上記蛍光部は、発光波長領域の光を透過する材料によって形成される。 Preferably, the fluorescent part emits light in a light emission wavelength region when incident light is incident thereon. The fluorescent part is formed of a material that transmits light in the emission wavelength region.
　本発明に係る画像表示装置は、上記色変換基板を備える。
　本発明に係る色変換基板の製造方法は、蛍光液の濡れ性が高い第１領域と、蛍光液の濡れ性が低い第２領域とが主表面に形成された基板を形成する工程と、第１領域上に蛍光液を塗布する工程と、第１領域上に塗布された蛍光液を硬化して蛍光部を形成する工程とを備える。 An image display device according to the present invention includes the color conversion substrate.
The method for manufacturing a color conversion substrate according to the present invention includes a step of forming a substrate in which a first region having a high wettability of a fluorescent solution and a second region having a low wettability of the fluorescent solution are formed on a main surface; A step of applying a fluorescent solution on one region, and a step of forming a fluorescent portion by curing the fluorescent solution applied on the first region.
　好ましくは、上記基板を形成する工程は、主板を準備する工程と、主板上に光の透過を妨げる枠状の遮光部を形成する工程と、主板の上面うち、遮光部によって囲まれた部分に透過波長域の光を透過するフィルタ部を形成する工程とを含む。上記フィルタ部によって第１領域が形成され、遮光部によって第２領域が形成される。 Preferably, the step of forming the substrate includes a step of preparing a main plate, a step of forming a frame-shaped light blocking portion that prevents light transmission on the main plate, and a portion of the upper surface of the main plate surrounded by the light blocking portion. Forming a filter part that transmits light in the transmission wavelength range. A first region is formed by the filter unit, and a second region is formed by the light shielding unit.
　好ましくは、上記基板を形成する工程は、主板を準備する工程と、主板上に光の透過を妨げる枠状の遮光部を形成する工程と、主板の上面のうち、遮光部によって囲まれた部分に透過波長域の光を透過すると共に濡れ性が遮光部の濡れ性よりも高いフィルタ部を形成する工程とを含む。上記フィルタ部上に低屈折率液を塗布する工程と低屈折率液を硬化させて低屈折率膜を形成する工程とをさらに備える。上記低屈折率膜によって第１領域が形成され、遮光部によって第２領域が形成される。 Preferably, the step of forming the substrate includes a step of preparing a main plate, a step of forming a frame-shaped light blocking portion that prevents light transmission on the main plate, and a portion surrounded by the light blocking portion of the upper surface of the main plate And a step of forming a filter part that transmits light in the transmission wavelength region and has higher wettability than the wettability of the light shielding part. The method further includes a step of applying a low refractive index liquid on the filter portion and a step of curing the low refractive index liquid to form a low refractive index film. A first region is formed by the low refractive index film, and a second region is formed by the light shielding portion.
　好ましくは、遮光部を形成する工程は、遮光性膜を主板上に形成する工程と、遮光性膜をパターニングして、枠状の枠部を形成する工程と、枠部にプラズマ処理を施す工程とを含む。 Preferably, the step of forming the light shielding portion includes a step of forming a light shielding film on the main plate, a step of patterning the light shielding film to form a frame-shaped frame portion, and a step of performing plasma treatment on the frame portion. Including.
　好ましくは、上記遮光部は、撥水性を有する材料から形成される。好ましくは、蛍光部上に透光性を有する保護膜を形成する工程と、保護膜上に金属膜を形成する工程と、金属膜をパターニングする工程とをさらに備える。上記金属膜をパターニングすることで、入射光が入射する穴部が形成された反射部が形成される。 Preferably, the light shielding part is formed from a material having water repellency. Preferably, the method further includes a step of forming a light-transmitting protective film on the fluorescent portion, a step of forming a metal film on the protective film, and a step of patterning the metal film. By patterning the metal film, a reflection part in which a hole part for incident light is formed is formed.
　本発明に係る色変換基板および画像表示装置によれば、蛍光体を通過した入射光が観察者に達することを抑制することができる。本発明に係る色変換基板の製造方法によれば、フォトリソグラフを用いずに蛍光体を形成することができる。 According to the color conversion substrate and the image display device according to the present invention, it is possible to suppress the incident light that has passed through the phosphor from reaching the observer. According to the method for manufacturing a color conversion substrate of the present invention, a phosphor can be formed without using a photolithography.
本実施の形態１に係る画像表示装置１を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing an image display device 1 according to a first embodiment. 蛍光部などを示す平面図である。It is a top view which shows a fluorescence part etc. 図２に示すＩＩＩ－ＩＩＩ線における断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III shown in FIG. 色変換基板４の製造工程の第１工程を示す断面図である。5 is a cross-sectional view showing a first step of a manufacturing process of the color conversion substrate 4. FIG. 図４に示す製造工程後の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process after the manufacturing process shown in FIG. 図５に示す製造工程後の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process after the manufacturing process shown in FIG. 図６に示す製造工程後の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process after the manufacturing process shown in FIG. 赤色蛍光液４４Ｒおよび赤色フィルタ部２８Ｒとその周囲に位置する構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure located in the periphery of the red fluorescent liquid 44R and the red filter part 28R. 図７に示す製造工程後の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process after the manufacturing process shown in FIG. 図９に示す製造工程後の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process after the manufacturing process shown in FIG. 図１０に示す製造工程後の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process after the manufacturing process shown in FIG. 本実施の形態２に係る画像表示装置１を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the image display apparatus 1 which concerns on this Embodiment 2. FIG. 蛍光部３０Ｒおよび低屈折率層５１と、その周囲に位置する部材を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the fluorescence part 30R, the low refractive index layer 51, and the member located in the circumference | surroundings. 本実施の形態に係る色変換基板４の第１工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st process of the color conversion board | substrate 4 which concerns on this Embodiment. 図１４に示す製造工程後の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process after the manufacturing process shown in FIG. 図１５に示す製造工程後の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process after the manufacturing process shown in FIG. 赤色蛍光液４４Ｒ、低屈折率層５０およびブラックマトリックス２７と、その周囲に位置する部材を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the member located in the periphery of the red fluorescent liquid 44R, the low refractive index layer 50, the black matrix 27, and its periphery. 図１６に示す製造工程後の工程を示す断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view showing a step after the manufacturing step shown in FIG. 16. 図１８に示す製造工程後の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process after the manufacturing process shown in FIG. 図１９に示す製造工程後の工程を示す断面図である。FIG. 20 is a cross-sectional view showing a step after the manufacturing step shown in FIG. 19. 本実施の形態２に係る色変換基板４の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the color conversion board | substrate 4 which concerns on this Embodiment 2. FIG. 蛍光液を塗布する基板を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the board | substrate which apply | coats a fluorescent solution. 蛍光液とベーク処理とを繰り返して形成された蛍光部６１を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the fluorescence part 61 formed by repeating fluorescent solution and a baking process. 図２３に示す蛍光部６１および基板６０を示す平面図である。It is a top view which shows the fluorescence part 61 and the board | substrate 60 which are shown in FIG.
　本発明に係る色変換基板およびこの色変換基板を備えた画像表示装置と、色変換基板の製造方法とについて、図１から図２４を用いて説明する。なお、下記の実施の形態１で示された構成と、実施の形態２で示された構成とを適宜組み合わせることは、出願当初から予定されている。 A color conversion substrate according to the present invention, an image display device including the color conversion substrate, and a method for manufacturing the color conversion substrate will be described with reference to FIGS. In addition, combining the structure shown in the following Embodiment 1 and the structure shown in Embodiment 2 as appropriate is planned from the beginning of the application.
　（実施の形態１）
　図１は、本実施の形態１に係る画像表示装置１を示す断面図である。この図１に示すように、画像表示装置１は、バックライト２と、このバックライト２上に配置された光シャッタ３と、この光シャッタ３上に配置された色変換基板４とを備える。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an image display device 1 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the image display device 1 includes a backlight 2, an optical shutter 3 disposed on the backlight 2, and a color conversion substrate 4 disposed on the optical shutter 3.
　バックライト２は、光学ユニット５と、この光学ユニット５の側面に向けて青色光ＢＬを出射する光源としてのＬＥＤ６とを含む。光学ユニット５は、板状の導光板と、この導光板上に設けられたプリズムシートと、拡散板とを含む。 The backlight 2 includes an optical unit 5 and an LED 6 as a light source that emits blue light BL toward the side surface of the optical unit 5. The optical unit 5 includes a plate-shaped light guide plate, a prism sheet provided on the light guide plate, and a diffusion plate.
　ＬＥＤ６は、青色光ＢＬを光学ユニット５に向けて出射する。そして、ＬＥＤ６から出射された青色光ＢＬは、導光板内に広がった後、プリズムシートや拡散板内に入り込む。その後、拡散板から光シャッタ３に向けて出射される。バックライト２から光シャッタ３にむけて出射される青色光ＢＬは、略平行光となっており、高い指向性を有する。 LED 6 emits blue light BL toward the optical unit 5. Then, the blue light BL emitted from the LED 6 spreads into the light guide plate and then enters the prism sheet or the diffusion plate. Thereafter, the light is emitted from the diffusion plate toward the optical shutter 3. The blue light BL emitted from the backlight 2 toward the optical shutter 3 is substantially parallel light and has high directivity.
　この青色光ＢＬの波長領域は、たとえば、３９０ｎｍ以上５１０ｎｍ以下である。この青色光ＢＬの強度が最も高くなるときの波長は、たとえば、４５０ｎｍ程度である。 The wavelength region of this blue light BL is, for example, not less than 390 nm and not more than 510 nm. The wavelength when the intensity of the blue light BL is highest is, for example, about 450 nm.
　光シャッタ３は、バックライト２上に配置されたＴＦＴ基板７と、このＴＦＴ基板７と間隔をあけて配置された対向基板８と、ＴＦＴ基板７および対向基板８の間に封入された液晶層９とを備える。 The optical shutter 3 includes a TFT substrate 7 disposed on the backlight 2, a counter substrate 8 disposed at a distance from the TFT substrate 7, and a liquid crystal layer sealed between the TFT substrate 7 and the counter substrate 8. 9.
　ＴＦＴ基板７は、ガラス基板１０と、バックライト２と対向するガラス基板１０の背面に形成された偏光板１１と、ガラス基板１０の上面に形成された絶縁層１２と、絶縁層１２上に形成された複数の画素電極１３とを備える。さらに、ＴＦＴ基板７は、ガラス基板１０の上面上に形成された複数のＴＦＴトランジスタを備える。なお、この図１においては、ＴＦＴトランジスタを図示していない。 The TFT substrate 7 is formed on the glass substrate 10, the polarizing plate 11 formed on the back surface of the glass substrate 10 facing the backlight 2, the insulating layer 12 formed on the upper surface of the glass substrate 10, and the insulating layer 12. The plurality of pixel electrodes 13 are provided. Further, the TFT substrate 7 includes a plurality of TFT transistors formed on the upper surface of the glass substrate 10. In FIG. 1, the TFT transistor is not shown.
　ＴＦＴトランジスタは、各画素電極１３ごとに設けられており、ＴＦＴトランジスタがＯＮまたはＯＦＦすることで、当該ＴＦＴトランジスタに接続された画素電極１３に所定電位が印加される。 The TFT transistor is provided for each pixel electrode 13, and when the TFT transistor is turned on or off, a predetermined potential is applied to the pixel electrode 13 connected to the TFT transistor.
　対向基板８は、ガラス基板１４と、ガラス基板１４の下面に形成された対向電極１５と、ガラス基板１４の上面に形成された偏光板１６とを含む。対向電極１５には、所定電位が印加されている。液晶層９は、複数の液晶分子を含む。 The counter substrate 8 includes a glass substrate 14, a counter electrode 15 formed on the lower surface of the glass substrate 14, and a polarizing plate 16 formed on the upper surface of the glass substrate 14. A predetermined potential is applied to the counter electrode 15. The liquid crystal layer 9 includes a plurality of liquid crystal molecules.
　この光シャッタ３においては、画素電極１３に電圧が印加されると、当該画素電極１３と、対向電極１５との間に位置する液晶分子の配列が切り替わる。その結果、青色光ＢＬが偏光板１６から色変換基板４に向けて出射される。 In the optical shutter 3, when a voltage is applied to the pixel electrode 13, the arrangement of liquid crystal molecules located between the pixel electrode 13 and the counter electrode 15 is switched. As a result, the blue light BL is emitted from the polarizing plate 16 toward the color conversion substrate 4.
　色変換基板４は、主表面１８および主表面１９を含む基板２０と、主表面１９に形成された蛍光層２１と、蛍光層２１を覆うように形成された保護膜２３と、反射膜２４とを含む。 The color conversion substrate 4 includes a substrate 20 including a main surface 18 and a main surface 19, a fluorescent layer 21 formed on the main surface 19, a protective film 23 formed so as to cover the fluorescent layer 21, and a reflective film 24. including.
　基板２０は、主板として機能するガラス基板２５と、ガラス基板２５の主表面に形成されたカラーフィルタ２６とを含む。 The substrate 20 includes a glass substrate 25 that functions as a main plate and a color filter 26 formed on the main surface of the glass substrate 25.
　カラーフィルタ２６は、赤色フィルタ部２８Ｒと、緑色フィルタ部２８Ｇと、青色フィルタ部２８Ｂと、各フィルタ部の周囲を取り囲むように形成されたブラックマトリックス２７とを含む。ブラックマトリックス２７は、遮光部として機能する。 The color filter 26 includes a red filter portion 28R, a green filter portion 28G, a blue filter portion 28B, and a black matrix 27 formed so as to surround each filter portion. The black matrix 27 functions as a light shielding part.
　赤色フィルタ部２８Ｒ、緑色フィルタ部２８Ｇおよび青色フィルタ部２８Ｂの蛍光液に対する濡れ性は、ブラックマトリックス２７の蛍光液に対する濡れ性より高くなっている。 The wettability of the red filter part 28R, the green filter part 28G and the blue filter part 28B with respect to the fluorescent liquid is higher than the wettability of the black matrix 27 with respect to the fluorescent liquid.
　換言すれば、基板２０の主表面１９には、蛍光液に対する濡れ性の高い領域と、蛍光液に対する濡れ性の低い領域とが形成されており、濡れ性の高い領域は、赤色フィルタ部２８Ｒ、緑色フィルタ部２８Ｇおよび青色フィルタ部２８Ｂによって形成されている。そして、濡れ性の低い領域は、ブラックマトリックス２７によって形成されている。 In other words, the main surface 19 of the substrate 20 is formed with a region having high wettability with respect to the fluorescent solution and a region with low wettability with respect to the fluorescent solution, and the region having high wettability includes the red filter portion 28R, The green filter portion 28G and the blue filter portion 28B are formed. The region having low wettability is formed by the black matrix 27.
　蛍光層２１は、赤色フィルタ部２８Ｒの表面に形成された蛍光部３０Ｒと、緑色フィルタ部２８Ｇの表面に形成された蛍光部３０Ｇと、青色フィルタ部２８Ｂの表面に形成された拡散部３１とを含む。 The fluorescent layer 21 includes a fluorescent part 30R formed on the surface of the red filter part 28R, a fluorescent part 30G formed on the surface of the green filter part 28G, and a diffusion part 31 formed on the surface of the blue filter part 28B. Including.
　図２は、蛍光部などを示す平面図であり、この図２の破線に示すように、蛍光部３０Ｒ、蛍光部３０Ｇおよび拡散部３１を基板２０に垂直な方向から見ると、蛍光部３０Ｒ、蛍光部３０Ｇおよび拡散部３１は略長方形形状となるように形成されている。たとえば、蛍光部３０Ｒ、蛍光部３０Ｇおよび拡散部３１の長さＬは、３０μｍ以上２４００μｍ以下であり、蛍光部３０Ｒ、蛍光部３０Ｇおよび拡散部３１の幅Ｗは、３０μｍ以上８００μｍ以下である。 FIG. 2 is a plan view showing the fluorescent part and the like. As shown by the broken lines in FIG. 2, when the fluorescent part 30R, the fluorescent part 30G, and the diffusing part 31 are viewed from the direction perpendicular to the substrate 20, the fluorescent part 30R, The fluorescent part 30G and the diffusing part 31 are formed to have a substantially rectangular shape. For example, the length L of the fluorescent part 30R, the fluorescent part 30G, and the diffusing part 31 is not less than 30 μm and not more than 2400 μm, and the width W of the fluorescent part 30R, the fluorescent part 30G, and the diffusing part 31 is not less than 30 μm and not more than 800 μm.
　図３は、図２に示すＩＩＩ－ＩＩＩ線における断面図である。この図３に示すように、蛍光部３０Ｒは、基板２０の主表面１９に位置する平坦面３５と、平坦面３５の外周縁部に接続された主面３６とを含む。主面３６は、凸状の湾曲面状に形成されている。 FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III shown in FIG. As shown in FIG. 3, the fluorescent portion 30 </ b> R includes a flat surface 35 located on the main surface 19 of the substrate 20 and a main surface 36 connected to the outer peripheral edge of the flat surface 35. The main surface 36 is formed in a convex curved surface shape.
　平坦面３５の中心点を中心点Ｏとする。主面３６は、平坦面３５の外周縁部から中心点Ｏに向かうにつれて、蛍光部３０Ｒの厚さが厚くなるように形成されている。蛍光部３０Ｒの厚さは、中心点Ｏが位置する部分で最も厚くなる。 The center point of the flat surface 35 is the center point O. The main surface 36 is formed so that the thickness of the fluorescent portion 30 </ b> R increases from the outer peripheral edge of the flat surface 35 toward the center point O. The thickness of the fluorescent portion 30R is the thickest at the portion where the center point O is located.
　中心点Ｏが位置する部分の蛍光部３０Ｒの厚さは、たとえば、３μｍ以上２０μｍ以下である。蛍光部３０Ｒの厚さが３μｍよりも薄くなると、蛍光部３０Ｒで吸収されずに蛍光部３０Ｒを通過する青色光ＢＬの量が過剰となる。蛍光部３０Ｒの厚さが２０μｍよりも厚くなると、色変換基板４の大きさが過大となる。好ましくは、中心点Ｏが位置する部分の厚さは、５μｍ以上１０μｍ程度とする。このような範囲で蛍光部３０Ｒを形成することで、蛍光部３０Ｒを通過する青色光ＢＬの量を抑えることができると共に、色変換基板４が過大に厚くなることを抑制することができる。 The thickness of the fluorescent portion 30R where the center point O is located is, for example, 3 μm or more and 20 μm or less. When the thickness of the fluorescent part 30R becomes thinner than 3 μm, the amount of blue light BL that passes through the fluorescent part 30R without being absorbed by the fluorescent part 30R becomes excessive. When the thickness of the fluorescent part 30R is thicker than 20 μm, the size of the color conversion substrate 4 becomes excessive. Preferably, the thickness of the portion where the center point O is located is about 5 μm to about 10 μm. By forming the fluorescent part 30R in such a range, it is possible to suppress the amount of blue light BL passing through the fluorescent part 30R and to suppress the color conversion substrate 4 from becoming excessively thick.
　図３において、蛍光部３０Ｒの外周縁部３８は、ブラックマトリックス２７と赤色フィルタ部２８Ｒとの境界上に位置している。そして、外周縁部３８における蛍光部３０Ｒと主表面１９との接触角度θは、２０°以上７０°以下とされている。 In FIG. 3, the outer peripheral edge 38 of the fluorescent part 30R is located on the boundary between the black matrix 27 and the red filter part 28R. The contact angle θ between the fluorescent portion 30R and the main surface 19 at the outer peripheral edge 38 is set to 20 ° to 70 °.
　なお、図１に示すように、蛍光部３０Ｇおよび拡散部３１も、蛍光部３０Ｒと同様の形状となるように形成されている。蛍光部３０Ｒは、青色光ＢＬが入射すると、赤色に発光する。なお、赤色光の強度が最も高くなるピーク波長は、６１０ｎｍおよびその近傍に位置している。赤色光の波長域は、たとえば、５３０ｎｍ以上６９０ｎｍ以下程度である。蛍光部３０Ｇは青色光ＢＬが入射すると、緑色に発光する。緑色光の強度が最も高くなるピーク波長は、５２０ｎｍおよびその近傍に位置している。緑色光の波長領域は、たとえば、４６０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下程度である。蛍光部３０Ｒ，３０Ｇからの光は、放射状に出射される。 As shown in FIG. 1, the fluorescent part 30G and the diffusing part 31 are also formed to have the same shape as the fluorescent part 30R. The fluorescent portion 30R emits red light when the blue light BL is incident. The peak wavelength at which the intensity of red light is highest is located at 610 nm and in the vicinity thereof. The wavelength range of red light is, for example, about 530 nm to 690 nm. The fluorescent portion 30G emits green light when blue light BL is incident. The peak wavelength at which the intensity of green light is highest is located at 520 nm and in the vicinity thereof. The wavelength region of green light is, for example, about 460 nm or more and 580 nm or less. Light from the fluorescent portions 30R and 30G is emitted radially.
　蛍光部３０Ｒ，３０Ｇは、有機蛍光材料またはナノ蛍光材料などから形成されている。有機蛍光材料としては、赤色蛍光色素としてローダミンＢ等のローダミン系色素、緑色蛍光色素としてクマリン６等のクマリン系色素などが挙げられる。ナノ蛍光材料は、バインダと、バインダ内に拡散した複数の蛍光体とを含む。バインダは、たとえば、透明なシリコーン系またはエポキシ系またはアクリル系などの樹脂から形成されている。蛍光体は、たとえば、CdSeやZnS等のナノ粒子蛍光体を使うこともできる。上記のような材料で蛍光部３０Ｒを形成することで、蛍光部３０Ｒは赤色光（波長域が５３０ｎｍ以上６９０ｎｍ以下の光）を透過させることができる。これにより、蛍光部３０Ｒが励起することで発光した光が、蛍光部３０Ｒ自身を透過することができ、蛍光部３０Ｒからの光の利用効率の向上を図ることができる。同様に、蛍光部３０Ｇは、緑色光（波長域が４６０ｎｍ以上５８０ｎｍの光）を透過することができ、蛍光部３０Ｇが発光することで生じる光の利用効率の向上を図ることができる。 The fluorescent portions 30R and 30G are formed of an organic fluorescent material or a nano fluorescent material. Examples of organic fluorescent materials include rhodamine dyes such as rhodamine B as red fluorescent dyes, and coumarin dyes such as coumarin 6 as green fluorescent dyes. The nano fluorescent material includes a binder and a plurality of phosphors diffused in the binder. The binder is made of, for example, a transparent silicone-based, epoxy-based, or acrylic resin. As the phosphor, for example, a nanoparticle phosphor such as CdSe or ZnS can be used. By forming the fluorescent part 30R with the material as described above, the fluorescent part 30R can transmit red light (light having a wavelength range of 530 nm to 690 nm). Thereby, the light emitted when the fluorescent part 30R is excited can pass through the fluorescent part 30R itself, and the utilization efficiency of the light from the fluorescent part 30R can be improved. Similarly, the fluorescent part 30G can transmit green light (light having a wavelength range of 460 nm or more and 580 nm), and the utilization efficiency of light generated by the emission of the fluorescent part 30G can be improved.
　拡散部３１は、バインダと、バインダ内に拡散したフィラとを含み、拡散部３１は、青色の光を透過または散乱するものであればよい。フィラとしては、屈折率がバインダより低いフィラと、屈折率がバインダよりも高いフィラと、ＴｉＯ2などのミー散乱するフィラとを採用することができる。なお、蛍光部３０Ｒ，３０Ｇが発光するときにおいて、蛍光部３０Ｒから放射状に光が放射される。このため、拡散部３１を形成する材料としては、ランバーシアン（Lambertian）特性を有する材料を採用するのが好ましい。 The diffusing unit 31 includes a binder and a filler diffused in the binder, and the diffusing unit 31 only needs to transmit or scatter blue light. As the filler, a filler having a refractive index lower than that of the binder, a filler having a refractive index higher than that of the binder, and a filler with Mie scattering such as TiO 2 can be adopted. When the fluorescent parts 30R and 30G emit light, light is emitted radially from the fluorescent part 30R. For this reason, it is preferable to employ a material having Lambertian characteristics as a material for forming the diffusion portion 31.
　図１において、保護膜２３は、蛍光部３０Ｒ、蛍光部３０Ｇおよび拡散部３１を覆うように形成されている。保護膜２３は透明材料から形成されており、保護膜２３は、たとえば、シリコン酸化膜（ＳｉＯ2）やシリコン窒化膜（ＳｉxＮy）などから形成されている。 In FIG. 1, the protective film 23 is formed so as to cover the fluorescent part 30 </ b> R, the fluorescent part 30 </ b> G, and the diffusion part 31. The protective film 23 is made of a transparent material, and the protective film 23 is made of, for example, a silicon oxide film (SiO 2 ) or a silicon nitride film (Si x N y ).
　反射膜２４は、保護膜２３を覆うように形成されている。図１および図２に示すように、反射膜２４には、開口部３２、開口部３３および開口部３４が形成されている。 The reflective film 24 is formed so as to cover the protective film 23. As shown in FIGS. 1 and 2, the reflective film 24 has an opening 32, an opening 33, and an opening 34.
　図３において、反射膜２４は、蛍光部３０Ｒの平坦面３５の外周縁部に沿って延び、蛍光部３０Ｒの主面３６上に形成された反射部３７を含む。なお、図２に示すように、反射膜２４は、環状に形成されている。 In FIG. 3, the reflective film 24 includes a reflective portion 37 that extends along the outer peripheral edge of the flat surface 35 of the fluorescent portion 30R and is formed on the main surface 36 of the fluorescent portion 30R. As shown in FIG. 2, the reflective film 24 is formed in an annular shape.
　この反射部３７によって開口部３２が形成されている。青色光ＢＬは、開口部３２から蛍光部３０Ｒ内に入り込む。蛍光部３０Ｒ内に入り込んだ青色光ＢＬの少なくとも一部は、蛍光部３０Ｒに吸収される。図３に示すように、蛍光部３０Ｒは、青色光ＢＬを吸収すると励起して、赤色光ＲＬを放射状に出射する。 The opening portion 32 is formed by the reflection portion 37. The blue light BL enters the fluorescent portion 30R from the opening 32. At least a part of the blue light BL entering the fluorescent part 30R is absorbed by the fluorescent part 30R. As shown in FIG. 3, the fluorescent part 30R is excited when absorbing the blue light BL, and emits the red light RL radially.
　放射状に出射された赤色光ＲＬのうち、基板２０に向けて出射された赤色光ＲＬは、基板２０をとおり、外部に向けて放射される。放射状に出射された赤色光ＲＬのうち、側方に向けて出射された赤色光ＲＬは、反射部３７によって、基板２０にむけて反射される。このように、反射部３７が設けられることで、光の利用効率の向上が図られている。 Among the red light RL emitted radially, the red light RL emitted toward the substrate 20 is emitted toward the outside through the substrate 20. Of the red light RL emitted radially, the red light RL emitted toward the side is reflected by the reflecting portion 37 toward the substrate 20. As described above, the light utilization efficiency is improved by providing the reflection portion 37.
　蛍光部３０Ｒ内に入射した光の一部が、蛍光部３０Ｒに吸収されずに、蛍光部３０Ｒを通過する場合がある。図３において、蛍光部３０Ｒを通過する青色光ＢＬを青色光ＢＬ１，ＢＬ２とする。 Some of the light incident on the fluorescent part 30R may pass through the fluorescent part 30R without being absorbed by the fluorescent part 30R. In FIG. 3, the blue light BL that passes through the fluorescent part 30R is referred to as blue light BL1 and BL2.
　蛍光部３０Ｒの表面のうち青色光ＢＬが入射する部分は、湾曲面状に形成されているため、青色光ＢＬ１、ＢＬ２は、蛍光部３０Ｒの主面３６で屈曲する。なお、この図３に示す例では、青色光ＢＬ１および青色光ＢＬ２は、基板２０に近い位置で集光している。そして、青色光ＢＬ１，ＢＬ２は、焦点Ｐから離れるにつれて互いに拡散するように進む。 Since the portion of the surface of the fluorescent portion 30R where the blue light BL is incident is formed in a curved surface, the blue lights BL1 and BL2 are bent at the main surface 36 of the fluorescent portion 30R. In the example shown in FIG. 3, the blue light BL <b> 1 and the blue light BL <b> 2 are collected at a position close to the substrate 20. And blue light BL1, BL2 advances so that it may mutually spread as it leaves | separates from the focus P. FIG.
　このため、観察者が色変換基板４から離れた位置で観察した際に、青色光ＢＬ１，ＢＬ２が観察者の目に入ることを抑制することができる。 For this reason, when an observer observes in the position away from the color conversion board | substrate 4, it can suppress that blue light BL1, BL2 enters into an observer's eyes.
　反射部３７は、平坦面３５の外周縁部から主面３６上を延び、蛍光部３０Ｒの頂点部に向けて延びるように形成されている。反射部３７の端部によって開口部３２の開口縁部が形成されており、反射部３７の端部の高さＨは、カラーフィルタ２６の厚さＴ１よりも大きい。 The reflection portion 37 is formed so as to extend from the outer peripheral edge portion of the flat surface 35 onto the main surface 36 and toward the apex portion of the fluorescent portion 30R. An opening edge portion of the opening portion 32 is formed by the end portion of the reflection portion 37, and the height H of the end portion of the reflection portion 37 is larger than the thickness T <b> 1 of the color filter 26.
　このため、蛍光部３０Ｒのうち、少なくとも厚さＴ１よりも薄い部分は反射部３７によって覆われている。このため、蛍光部３０Ｒのうち、厚さの薄い部分に青色光ＢＬが入射することが抑制されており、青色光ＢＬが蛍光部３０Ｒを通過することが抑制されている。なお、赤色フィルタ部２８Ｒは、赤色光の波長域の光（波長域が５３０ｎｍ以上６９０ｎｍ以下の光）を透過する一方で、赤色光の波長域以外の波長域の光を吸収する。この赤色フィルタ部２８Ｒが青色光ＢＬを吸収する吸収効率は、蛍光部３０Ｒが青色光ＢＬを吸収する吸収効率よりも高く、赤色フィルタ部２８Ｒは、蛍光部３０Ｒを通過した青色光ＢＬを良好に吸収する。 For this reason, at least a portion thinner than the thickness T1 in the fluorescent portion 30R is covered with the reflecting portion 37. For this reason, it is suppressed that blue light BL injects into the thin part among fluorescent part 30R, and it is suppressed that blue light BL passes fluorescent part 30R. The red filter portion 28R transmits light in the wavelength range of red light (light having a wavelength range of 530 nm or more and 690 nm or less), and absorbs light in a wavelength range other than the wavelength range of red light. The red filter portion 28R absorbs blue light BL has higher absorption efficiency than the fluorescent portion 30R absorbs blue light BL, and the red filter portion 28R improves the blue light BL that has passed through the fluorescent portion 30R. Absorb.
　なお、赤色フィルタ部２８Ｒは、外部から青色光が入射した際に、当該青色光も良好に吸収するため、外部から蛍光部３０Ｒに向けて青色光が入射したとしても、当該青色光によって蛍光部３０Ｒが励起することを抑制することができる。なお、図１に示す緑色フィルタ部２８Ｇは、緑色光の波長域の光（波長域が４６０ｎｍ以上５８０ｎｍの光）を透過する一方で、緑色光の波長域以外の波長域の光は、吸収する。このため、蛍光部３０Ｇが、外部からの光によって励起することを抑制することができると共に、蛍光部３０Ｇを通過した青色光ＢＬが外部に出射されることを抑制することができる。 The red filter portion 28R absorbs the blue light well when blue light is incident from the outside. Therefore, even if the blue light is incident from the outside toward the fluorescent portion 30R, the red light portion 28R is affected by the blue light. Excitation of 30R can be suppressed. The green filter unit 28G shown in FIG. 1 transmits light in the wavelength region of green light (light having a wavelength region of 460 nm or more and 580 nm), but absorbs light in a wavelength region other than the wavelength region of green light. . For this reason, it can suppress that the fluorescence part 30G is excited by the light from the outside, and can suppress that the blue light BL that has passed through the fluorescence part 30G is emitted to the outside.
　図２および図３において、基板２０に垂直な方向から蛍光部３０Ｒおよび蛍光部３０Ｒを見ると、開口部３２は、蛍光部３０Ｒのうち中心点Ｏおよびその周囲に位置する部分に青色光ＢＬが入射するように配置されている。 2 and 3, when the fluorescent part 30R and the fluorescent part 30R are viewed from the direction perpendicular to the substrate 20, the opening 32 has the blue light BL at the central point O and the part located around the central part O of the fluorescent part 30R. It arrange | positions so that it may inject.
　このため、青色光ＢＬは、蛍光部３０Ｒのうち厚さが厚い部分を通るため、青色光ＢＬは蛍光部３０Ｒに吸収され易く、青色光ＢＬが蛍光部３０Ｒを通りぬけることを抑制することができる。 For this reason, since the blue light BL passes through a thick portion of the fluorescent portion 30R, the blue light BL is easily absorbed by the fluorescent portion 30R, and the blue light BL is prevented from passing through the fluorescent portion 30R. it can.
　図１において、青色光ＢＬは、開口部３３を通って蛍光部３０Ｇ内に入り込む。蛍光部３０Ｇのうち、青色光ＢＬが入り込む部分は、凸曲面状に形成されている。このため、蛍光部３０Ｇ内に入り込んだ青色光ＢＬの一部が蛍光部３０Ｇを通過したとしても、基板２０から離れるにつれて拡散するように基板２０から出射される。 In FIG. 1, the blue light BL passes through the opening 33 and enters the fluorescent part 30G. Of the fluorescent part 30G, the part into which the blue light BL enters is formed in a convex curved surface shape. For this reason, even if a part of the blue light BL that has entered the fluorescent part 30G passes through the fluorescent part 30G, it is emitted from the substrate 20 so as to diffuse away from the substrate 20.
　このため、蛍光部３０Ｇを青色光ＢＬが通過したとしても、観察者が当該青色光ＢＬを視認することを抑制することができる。開口部３３を形成する反射膜２４の端部と主表面１９との間の距離は、カラーフィルタ２６の厚さよりも大きい。このため、蛍光部３０Ｇにおいても、青色光ＢＬが通過することが抑制されている。また、側方に出射された蛍光部３０Ｇからの光は、反射膜２４によって基板２０に向けて反射される。このように、蛍光部３０Ｇで発光した光の利用効率の向上が図られている。 For this reason, even if the blue light BL passes through the fluorescent part 30G, it is possible to suppress an observer from visually recognizing the blue light BL. The distance between the end of the reflective film 24 that forms the opening 33 and the main surface 19 is greater than the thickness of the color filter 26. For this reason, the passage of the blue light BL is also suppressed in the fluorescent part 30G. Further, the light emitted from the fluorescent part 30 </ b> G emitted to the side is reflected toward the substrate 20 by the reflective film 24. Thus, the utilization efficiency of the light emitted from the fluorescent part 30G is improved.
　図１において、青色光ＢＬは、開口部３４を通って拡散部３１内に入り込む。拡散部３１内に入り込んだ光は、拡散部３１内のフィラによって拡散された後、基板２０から外部に出射される。そして、拡散部３１内で側方に拡散した青色光ＢＬは、反射膜２４によって、ガラス基板２５に向けて反射される。このため、拡散部３１に入射した青色光ＢＬの利用効率の向上が図られている。 In FIG. 1, the blue light BL enters the diffusion part 31 through the opening 34. The light that has entered the diffusing unit 31 is diffused by the filler in the diffusing unit 31 and then emitted from the substrate 20 to the outside. Then, the blue light BL diffused laterally in the diffusing unit 31 is reflected toward the glass substrate 25 by the reflective film 24. For this reason, the utilization efficiency of the blue light BL incident on the diffusion portion 31 is improved.
　上記のように構成された色変換基板４の製造方法について、図４から図１１を用いて説明する。 A method for manufacturing the color conversion substrate 4 configured as described above will be described with reference to FIGS.
　図４は、色変換基板４の製造工程の第１工程を示す断面図である。この図４に示すように、主表面を有するガラス基板２５を準備する。 FIG. 4 is a cross-sectional view showing a first step of the manufacturing process of the color conversion substrate 4. As shown in FIG. 4, a glass substrate 25 having a main surface is prepared.
　その後、ガラス基板２５の主表面に、カーボンブラック含有感光性樹脂などをガラス基板２５の主表面上にスピンコート法などによって形成する。 Thereafter, a carbon black-containing photosensitive resin or the like is formed on the main surface of the glass substrate 25 by a spin coating method or the like.
　その後、この樹脂層に加熱処理を施す。そして、マスクを用いて、樹脂層に露光処理を行い、その後、現像処理を施す。そして、現像処理が施された樹脂層にベーク処理を施す。ベーク処理が施された樹脂層にプラズマ法により、CF4等のフッ素系ガスを用いて樹脂層の表面を改質させる。これにより、撥水性を有するブラックマトリックス２７を形成することができる。 Thereafter, the resin layer is subjected to heat treatment. Then, using the mask, the resin layer is subjected to an exposure process, and then developed. And the baking process is performed to the resin layer to which the development process was performed. The surface of the resin layer is modified by a plasma method using a fluorine-based gas such as CF 4 on the baked resin layer. Thereby, the black matrix 27 having water repellency can be formed.
　なお、撥水性を有するブラックマトリックス２７を形成する方法として、次のような方法も採用することができる。たとえば、撥水剤が添加された感光性樹脂、主鎖にフッ素などを含む感光性樹脂、または、側鎖にフッ素などを含む感光性樹脂をガラス基板２５の主表面上に形成する。その後、この樹脂層にフォトリソグラフを施してブラックマトリックス２７を形成する。このようにして濡れ性の低いブラックマトリックス２７を形成することができる。なお、上記撥水剤としては、たとえば、フッ素化合物やケイ素化合物などを採用することができる。フッ素化合物としては、例えばフルオロアルキル基を有するオリゴマーやポリマーなどを採用することができる。 In addition, as a method for forming the black matrix 27 having water repellency, the following method can also be employed. For example, a photosensitive resin to which a water repellent is added, a photosensitive resin containing fluorine or the like in the main chain, or a photosensitive resin containing fluorine or the like in the side chain is formed on the main surface of the glass substrate 25. Thereafter, the resin layer is subjected to photolithography to form a black matrix 27. In this way, the black matrix 27 with low wettability can be formed. In addition, as said water repellent, a fluorine compound, a silicon compound, etc. are employable, for example. As the fluorine compound, for example, an oligomer or polymer having a fluoroalkyl group can be employed.
　なお、ブラックマトリックス２７は、たとえば、１μｍ以上５μｍ以下程度とする。１μｍよりもブラックマトリックス２７を薄く形成すると、ブラックマトリックス２７の遮光性の機能が著しく低下し、５μｍよりも厚い場合には、最終的にカラーフィルタが厚くなるためである。 The black matrix 27 is, for example, about 1 μm to 5 μm. This is because if the black matrix 27 is formed thinner than 1 μm, the light blocking function of the black matrix 27 is remarkably lowered, and if it is thicker than 5 μm, the color filter is finally thickened.
　ブラックマトリックス２７は、枠状に形成されており、ブラックマトリックス２７には複数の穴部３９が形成されている。 The black matrix 27 is formed in a frame shape, and a plurality of holes 39 are formed in the black matrix 27.
　図５は、図４に示す製造工程後の工程を示す断面図である。この図５に示すように、インクジェット法により、各穴部３９にフィルタ材料を穴部３９内に充填する。青色フィルタ材料４０Ｂ、緑色フィルタ材料４０Ｇおよび赤色フィルタ材料４０Ｒは、インクジェット装置のノズル４１，４２，４３から各穴部３９に向けて吐出される。この際、ブラックマトリックス２７の表面には、撥水処理が施されているため、フィルタ材料がブラックマトリックス２７の上面に乗り上げることが抑制されている。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing a step after the manufacturing step shown in FIG. As shown in FIG. 5, the hole 39 is filled with a filter material in each hole 39 by an ink jet method. The blue filter material 40B, the green filter material 40G, and the red filter material 40R are discharged toward the respective holes 39 from the nozzles 41, 42, and 43 of the inkjet device. At this time, since the surface of the black matrix 27 is subjected to water repellent treatment, the filter material is prevented from running on the upper surface of the black matrix 27.
　図６は、図５に示す製造工程後の工程を示す断面図である。この図６に示すように、青色フィルタ材料４０Ｂ、緑色フィルタ材料４０Ｇおよび赤色フィルタ材料４０Ｒをベークして、青色フィルタ部２８Ｂ、緑色フィルタ部２８Ｇおよび赤色フィルタ部２８Ｒを形成する。この際、各青色フィルタ部２８Ｂ、緑色フィルタ部２８Ｇおよび赤色フィルタ部２８Ｒの上面は平坦面状となる。このようにして、カラーフィルタ２６が形成される。 FIG. 6 is a cross-sectional view showing a step after the manufacturing step shown in FIG. As shown in FIG. 6, the blue filter material 40B, the green filter material 40G, and the red filter material 40R are baked to form the blue filter portion 28B, the green filter portion 28G, and the red filter portion 28R. At this time, the upper surfaces of the blue filter portions 28B, the green filter portions 28G, and the red filter portions 28R are flat. In this way, the color filter 26 is formed.
　図７は、図６に示す製造工程後の工程を示す断面図である。この図７に示すように、インクジェット法により、青色フィルタ部２８Ｂ上に拡散材料４５を塗布する。緑色フィルタ部２８Ｇ上に緑色蛍光液４４Ｇを塗布すると共に、赤色フィルタ部２８Ｒ上に赤色蛍光液４４Ｒを塗布する。なお、拡散材料４５、緑色蛍光液４４Ｇおよび赤色蛍光液４４Ｒは、各々ノズル４６，４７，４８から吐出される。 FIG. 7 is a cross-sectional view showing a step after the manufacturing step shown in FIG. As shown in FIG. 7, a diffusion material 45 is applied on the blue filter portion 28B by an inkjet method. A green fluorescent solution 44G is applied on the green filter portion 28G, and a red fluorescent solution 44R is applied on the red filter portion 28R. The diffusing material 45, the green fluorescent solution 44G, and the red fluorescent solution 44R are discharged from nozzles 46, 47, and 48, respectively.
　この際、拡散材料４５および蛍光液に対するブラックマトリックス２７の濡れ性は、拡散材料４５および蛍光液に対する各フィルタ部の濡れ性よりも低い。 At this time, the wettability of the black matrix 27 with respect to the diffusing material 45 and the fluorescent liquid is lower than the wettability of each filter part with respect to the diffusing material 45 and the fluorescent liquid.
　図８は、赤色蛍光液４４Ｒおよび赤色フィルタ部２８Ｒとその周囲に位置する構成を示す断面図である。赤色フィルタ部２８Ｒの上面の赤色蛍光液４４Ｒに対する濡れ性は、ブラックマトリックス２７の上面の赤色蛍光液４４Ｒに対する濡れ性よりも大きい。 FIG. 8 is a cross-sectional view showing the red fluorescent solution 44R and the red filter portion 28R and the configuration located in the periphery thereof. The wettability of the upper surface of the red filter portion 28R with respect to the red fluorescent solution 44R is greater than the wettability of the upper surface of the black matrix 27 with respect to the red fluorescent solution 44R.
　このため、接触角度θ１は、所定範囲になっており、赤色蛍光液４４Ｒがブラックマトリックス２７の上面に広がることが抑制されている。 For this reason, the contact angle θ1 is in a predetermined range, and the red fluorescent solution 44R is prevented from spreading on the upper surface of the black matrix 27.
　同様に、図７において、青色フィルタ部２８Ｂの拡散材料４５に対する濡れ性は、ブラックマトリックス２７の拡散材料４５に対する濡れ性よりも高いため、拡散材料４５がブラックマトリックス２７の上面上に広がることを抑制することができる。 Similarly, in FIG. 7, the wettability of the blue filter portion 28 </ b> B with respect to the diffusion material 45 is higher than the wettability of the black matrix 27 with respect to the diffusion material 45, so that the diffusion material 45 is prevented from spreading on the upper surface of the black matrix 27. can do.
　緑色フィルタ部２８Ｇの緑色蛍光液４４Ｇに対する濡れ性は、ブラックマトリックス２７の緑色蛍光液４４Ｇに対する濡れ性よりも高いため、緑色蛍光液４４Ｇがブラックマトリックス２７の上面上に広がることが抑制されている。 Since the wettability of the green filter part 28G to the green fluorescent solution 44G is higher than the wettability of the black matrix 27 to the green fluorescent solution 44G, the green fluorescent solution 44G is prevented from spreading on the upper surface of the black matrix 27.
　このように、セルフアラインによって赤色蛍光液４４Ｒ、緑色蛍光液４４Ｇおよび拡散材料４５を赤色フィルタ部２８Ｒ、緑色フィルタ部２８Ｇおよび青色フィルタ部２８Ｂ上に形成することができる。このため、フォトリソグラフ法で蛍光部を形成する場合と比較すると、マスクずれなどの弊害が生じることを抑制することができる。 As described above, the red fluorescent solution 44R, the green fluorescent solution 44G, and the diffusion material 45 can be formed on the red filter portion 28R, the green filter portion 28G, and the blue filter portion 28B by self-alignment. For this reason, compared with the case where the fluorescent part is formed by the photolithographic method, it is possible to suppress the occurrence of adverse effects such as mask displacement.
　なお、赤色蛍光液４４Ｒおよび緑色蛍光液４４Ｇは、有機蛍光材料およびナノ蛍光材料などから形成されている。 Note that the red fluorescent solution 44R and the green fluorescent solution 44G are formed of an organic fluorescent material, a nano fluorescent material, or the like.
　ここで、フォトリソグラフ法で蛍光部を形成する場合には、蛍光部の原材料として無機材料を採用する必要がある。仮に、フォトリソグラフ法で有機系の蛍光材料を採用すると、蛍光材料を紫外線で露光する際に、有機材料の特性が変質するおそれがあるためである。その一方で、フォトリソグラフ法で採用される無機材料の粒径は大きいため、当該無機材料をインクジェット装置のノズルから吐出することができない。 Here, when the fluorescent part is formed by the photolithographic method, it is necessary to adopt an inorganic material as a raw material of the fluorescent part. If an organic fluorescent material is employed in the photolithographic method, the characteristics of the organic material may be altered when the fluorescent material is exposed to ultraviolet rays. On the other hand, since the particle size of the inorganic material employed in the photolithographic method is large, the inorganic material cannot be discharged from the nozzle of the ink jet apparatus.
　その一方で、本実施の形態１に係る色変換基板４の製造方法においては、上記の有機蛍光材料は流動体であるため、インクジェット装置のノズルから当該材料を吐出させることができる。さらに、上記のナノ蛍光材料に含まれる蛍光体は、粒径が数百ナノメートル以下のオーダであるため、ナノ蛍光材料もインクジェット装置のノズルから吐出することができる。 On the other hand, in the method for manufacturing the color conversion substrate 4 according to the first embodiment, since the organic fluorescent material is a fluid, the material can be discharged from the nozzle of the ink jet apparatus. Furthermore, since the phosphor contained in the nano-fluorescent material has an order of particle size of several hundred nanometers or less, the nano-fluorescent material can also be discharged from the nozzle of the ink jet apparatus.
　図２に示すように、青色フィルタ部２８Ｂ、緑色フィルタ部２８Ｇおよび赤色フィルタ部２８Ｒの長さＬは、３０μｍ以上２４００μｍ以下であり、緑色フィルタ部２８Ｇおよび赤色フィルタ部２８Ｒの幅Ｗは、３０μｍ以上８００μｍ以下である。 As shown in FIG. 2, the length L of the blue filter portion 28B, the green filter portion 28G, and the red filter portion 28R is not less than 30 μm and not more than 2400 μm, and the width W of the green filter portion 28G and the red filter portion 28R is not less than 30 μm. 800 μm or less.
　蛍光液が塗布される面積が広い場合には、蛍光液などの上面が自重によって平坦面状となる一方で、本実施の形態においては、上記のように狭い領域に蛍光液などを塗布するために、蛍光液の表面は、湾曲面状となる。 When the area where the fluorescent liquid is applied is large, the upper surface of the fluorescent liquid or the like becomes a flat surface due to its own weight, whereas in the present embodiment, the fluorescent liquid or the like is applied to a narrow region as described above. Moreover, the surface of the fluorescent solution is curved.
　図９は、図７に示す製造工程後の工程を示す断面図である。この図９に示すように、拡散材料４５、緑色蛍光液４４Ｇおよび赤色蛍光液４４Ｒにベーク処理を施して、拡散部３１、蛍光部３０Ｇおよび蛍光部３０Ｒを形成する。なお、接触角度θは、たとえば、２０°以上７０°以下である。 FIG. 9 is a cross-sectional view showing a step after the manufacturing step shown in FIG. As shown in FIG. 9, the diffusing material 45, the green fluorescent solution 44G, and the red fluorescent solution 44R are baked to form the diffusing unit 31, the fluorescent unit 30G, and the fluorescent unit 30R. The contact angle θ is, for example, not less than 20 ° and not more than 70 °.
　図１０は、図９に示す製造工程後の工程を示す断面図である。この図１０に示すように、ブラックマトリックス２７、拡散部３１および蛍光部３０Ｇ，３０Ｒを覆うように、保護膜２３を形成する。保護膜２３は、たとえば、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜であり、透明膜である。 FIG. 10 is a cross-sectional view showing a step after the manufacturing step shown in FIG. As shown in FIG. 10, the protective film 23 is formed so as to cover the black matrix 27, the diffusion part 31, and the fluorescent parts 30G and 30R. The protective film 23 is, for example, a silicon oxide film or a silicon nitride film, and is a transparent film.
　図１１は、図１０に示す製造工程後の工程を示す断面図である。この図１１において、スパッタリングによって、アルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）もしくはその合金などの金属膜を保護膜２３上に形成する。 FIG. 11 is a cross-sectional view showing a step after the manufacturing step shown in FIG. In FIG. 11, a metal film such as aluminum (Al), silver (Ag), or an alloy thereof is formed on the protective film 23 by sputtering.
　ここで、図９において、蛍光部３０Ｒと主表面１９との接触角度θは、７０°以下であるため、蛍光部３０Ｒ上に金属膜が良好に堆積する。同様に、蛍光部３０Ｇおよび拡散部３１上にも、金属膜を良好に形成することができる。 Here, in FIG. 9, since the contact angle θ between the fluorescent portion 30R and the main surface 19 is 70 ° or less, the metal film is favorably deposited on the fluorescent portion 30R. Similarly, a metal film can be satisfactorily formed on the fluorescent part 30G and the diffusion part 31.
　その後、金属膜をエッチングして、開口部３４、開口部３３および開口部３２が形成された反射膜２４を形成する。金属膜をエッチングする際には、金属膜上にレジストマスクを形成し、その後、エッチング液で金属膜をパターニングする。この際、拡散部３１、蛍光部３０Ｇおよび蛍光部３０Ｒの主面は、保護膜２３によって覆われているため、エッチング液やレジスト剥離液によって、拡散部３１、蛍光部３０Ｇおよび蛍光部３０Ｒが劣化することを抑制することができる。このようにして、本実施の形態に係る色変換基板４を形成することができる。 Thereafter, the metal film is etched to form the reflective film 24 in which the opening 34, the opening 33, and the opening 32 are formed. When etching the metal film, a resist mask is formed on the metal film, and then the metal film is patterned with an etching solution. At this time, since the main surfaces of the diffusion part 31, the fluorescent part 30G, and the fluorescent part 30R are covered with the protective film 23, the diffusion part 31, the fluorescent part 30G, and the fluorescent part 30R are deteriorated by the etching solution or the resist stripping solution. Can be suppressed. In this way, the color conversion substrate 4 according to the present embodiment can be formed.
　このように、本実施の形態１に係る色変換基板４の製造方法によれば、インクジェット法により蛍光部３０Ｒ，蛍光部３０Ｇおよび拡散部３１を形成することができ、フォトリソグラフ法で蛍光部３０Ｒ、蛍光部３０Ｇおよび拡散部３１を形成する場合よりも工程数を少なく抑えることができる。さらに、本実施の形態１に係る色変換基板４の製造方法によれば、フォトリソグラフ法で蛍光部を形成した場合と異なりマスクずれを考慮して、各蛍光部を形成する必要がない。このため、各蛍光部および拡散部３１を大きくすることができ、バックライトからの光の利用効率の向上を図ることができる。 As described above, according to the method for manufacturing the color conversion substrate 4 according to the first embodiment, the fluorescent part 30R, the fluorescent part 30G, and the diffusing part 31 can be formed by the ink jet method, and the fluorescent part 30R by the photolithography method. The number of steps can be reduced as compared with the case where the fluorescent part 30G and the diffusion part 31 are formed. Furthermore, according to the manufacturing method of the color conversion substrate 4 according to the first embodiment, it is not necessary to form each fluorescent part in consideration of mask displacement unlike the case where the fluorescent part is formed by photolithography. For this reason, each fluorescence part and the diffusion part 31 can be enlarged, and the utilization efficiency of the light from a backlight can be aimed at.
　（実施の形態２）
　図１２から図２１を用いて、本実施の形態２に係る画像表示装置１、色変換基板４および色変換基板４の製造方法について説明する。なお、図１２から図２１に示す構成のうち、上記図１から図１１に示す構成と同一または相当する構成については同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。 (Embodiment 2)
The manufacturing method of the image display device 1, the color conversion board 4 and the color conversion board 4 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. Of the configurations shown in FIGS. 12 to 21, the same or corresponding components as those shown in FIGS. 1 to 11 may be assigned the same reference numerals and explanation thereof may be omitted.
　図１２は、本実施の形態２に係る画像表示装置１を示す断面図である。この図１２に示す例においても、上記実施の形態１に係る画像表示装置１と同様に、バックライト２と、光シャッタ３と、光シャッタ３上に配置された色変換基板４とを備える。 FIG. 12 is a cross-sectional view showing the image display device 1 according to the second embodiment. The example shown in FIG. 12 also includes a backlight 2, an optical shutter 3, and a color conversion substrate 4 disposed on the optical shutter 3, as in the image display device 1 according to the first embodiment.
　色変換基板４は、基板２０と、基板２０の主表面１９に形成された蛍光層２１と、蛍光層２１を覆うように形成された保護膜２３と、保護膜２３に形成された反射膜２４とを含む基板２０は、ガラス基板２５と、ガラス基板２５の主表面に形成されたカラーフィルタ２６と、カラーフィルタ２６のフィルタ部に形成された低屈折率層５０，５１，５２とを含む。 The color conversion substrate 4 includes a substrate 20, a fluorescent layer 21 formed on the main surface 19 of the substrate 20, a protective film 23 formed so as to cover the fluorescent layer 21, and a reflective film 24 formed on the protective film 23. The glass substrate 25 includes a glass substrate 25, a color filter 26 formed on the main surface of the glass substrate 25, and low refractive index layers 50, 51, 52 formed on the filter portion of the color filter 26.
　カラーフィルタ２６は、赤色フィルタ部２８Ｒと、緑色フィルタ部２８Ｇと、青色フィルタ部２８Ｂと、ブラックマトリックス２７とを含む。低屈折率層５０は、赤色フィルタ部２８Ｒの表面に形成され、低屈折率層５１は、緑色フィルタ部２８Ｇの表面に形成されている。低屈折率層５２は、青色フィルタ部２８Ｂに形成されている。蛍光層２１は、低屈折率層５０，５１の下面に形成された蛍光部３０Ｒ，３０Ｇと、低屈折率層５２の下面に形成された拡散部３１とを含む。 The color filter 26 includes a red filter portion 28R, a green filter portion 28G, a blue filter portion 28B, and a black matrix 27. The low refractive index layer 50 is formed on the surface of the red filter portion 28R, and the low refractive index layer 51 is formed on the surface of the green filter portion 28G. The low refractive index layer 52 is formed in the blue filter portion 28B. The fluorescent layer 21 includes fluorescent portions 30 </ b> R and 30 </ b> G formed on the lower surfaces of the low refractive index layers 50 and 51, and a diffusion portion 31 formed on the lower surface of the low refractive index layer 52.
　図１３は、蛍光部３０Ｒおよび低屈折率層５０と、その周囲に位置する部材を示す断面図である。この図１３に示すように、カラーフィルタ２６は、枠状に形成されたブラックマトリックス２７と、ブラックマトリックス２７の穴部３９内に形成された赤色フィルタ部２８Ｒとを含む。 FIG. 13 is a cross-sectional view showing the fluorescent portion 30R, the low refractive index layer 50, and members located therearound. As shown in FIG. 13, the color filter 26 includes a black matrix 27 formed in a frame shape and a red filter portion 28 </ b> R formed in the hole 39 of the black matrix 27.
　低屈折率層５０は、穴部３９内に形成されると共に、赤色フィルタ部２８Ｒの下面に形成されている。なお、低屈折率層５０とブラックマトリックス２７とは面一となるように形成されている。 The low refractive index layer 50 is formed in the hole 39 and is formed on the lower surface of the red filter portion 28R. The low refractive index layer 50 and the black matrix 27 are formed to be flush with each other.
　そして、低屈折率層５０の下面に蛍光部３０Ｒが形成されており、蛍光部３０Ｒの外周縁部は、ブラックマトリックス２７の縁部２９と低屈折率層５０との境界上に位置している。 The fluorescent portion 30R is formed on the lower surface of the low refractive index layer 50, and the outer peripheral edge of the fluorescent portion 30R is located on the boundary between the edge 29 of the black matrix 27 and the low refractive index layer 50. .
　低屈折率層５０としては、たとえば、中空シリカなどを採用することができ、中空シリカの平均粒子径は、たとえば、５ｎｍ～３００ｎｍ程度である。この中空シリカは、細孔を有する外殻の内部に空洞が形成されており、中空球状に形成されている。該空洞内に該微粒子調製時の溶媒および／または気体を包含している。 As the low refractive index layer 50, for example, hollow silica or the like can be employed, and the average particle diameter of the hollow silica is, for example, about 5 nm to 300 nm. The hollow silica has a hollow formed inside the outer shell having pores, and is formed into a hollow sphere. The cavity contains the solvent and / or gas at the time of preparation of the fine particles.
　ここで、蛍光部３０Ｒの屈折率は、１．４９以上１．５９以下であり、ガラス基板２５の屈折率は、１．５２程度である。低屈折率層５０の屈折率は、たとえば、１．２０以上１．４０以下程度である。なお、赤色フィルタ部２８Ｒの屈折率は、低屈折率層５０よりも大きい。 Here, the refractive index of the fluorescent part 30R is 1.49 or more and 1.59 or less, and the refractive index of the glass substrate 25 is about 1.52. The refractive index of the low refractive index layer 50 is, for example, about 1.20 or more and 1.40 or less. Note that the refractive index of the red filter portion 28 </ b> R is larger than that of the low refractive index layer 50.
　青色光ＢＬが、開口部３２から蛍光部３０Ｒ内に入り込むと、蛍光部３０Ｒが青色光ＢＬを吸収して、蛍光部３０Ｒが励起する。蛍光部３０Ｒが励起すると、蛍光部３０Ｒが赤色光ＲＬを放射状に出射する。 When the blue light BL enters the fluorescent part 30R from the opening 32, the fluorescent part 30R absorbs the blue light BL and the fluorescent part 30R is excited. When the fluorescent part 30R is excited, the fluorescent part 30R emits red light RL radially.
　蛍光部３０Ｒの屈折率は、低屈折率層５０の屈折率よりも大きいため、蛍光部３０Ｒからの赤色光ＲＬが低屈折率層５０に入射するときの入射角度が臨界角度よりも、大きいときには、赤色光ＲＬが全反射する。 Since the refractive index of the fluorescent part 30R is larger than the refractive index of the low refractive index layer 50, when the incident angle when the red light RL from the fluorescent part 30R enters the low refractive index layer 50 is larger than the critical angle. The red light RL is totally reflected.
　低屈折率層５０と蛍光部３０Ｒとの界面で全反射した光は、その後、反射部３７の表面で反射される。反射部３７で反射された赤色光ＲＬは、再度低屈折率層５０に向けて進む。 The light totally reflected at the interface between the low refractive index layer 50 and the fluorescent part 30 </ b> R is then reflected by the surface of the reflective part 37. The red light RL reflected by the reflecting portion 37 travels toward the low refractive index layer 50 again.
　この際、赤色光ＲＬの低屈折率層５０への入射角度は小さいため、赤色光ＲＬは、低屈折率層５０内に入り込む。その後、赤色フィルタ部２８Ｒを抜けてガラス基板２５内に入り込む。 At this time, since the incident angle of the red light RL to the low refractive index layer 50 is small, the red light RL enters the low refractive index layer 50. Thereafter, the light passes through the red filter portion 28R and enters the glass substrate 25.
　その後、上記赤色光ＲＬがガラス基板２５と空気との界面に達する。ガラス基板２５の屈折率は空気の屈折率よりも大きい一方で、上記赤色光ＲＬがガラス基板２５と空気との界面に入射するときの入射角度が小さいため、ガラス基板２５から空気への臨界角度より小さい当該赤色光ＲＬは、ガラス基板２５と空気との界面で全反射せずに外部に出射される。 Thereafter, the red light RL reaches the interface between the glass substrate 25 and the air. While the refractive index of the glass substrate 25 is larger than the refractive index of air, since the incident angle when the red light RL is incident on the interface between the glass substrate 25 and air is small, the critical angle from the glass substrate 25 to air is small. The smaller red light RL is emitted to the outside without being totally reflected at the interface between the glass substrate 25 and air.
　仮に、低屈折率層５０が形成されていない場合には、蛍光部３０Ｒからの赤色光ＲＬのうち、ガラス基板２５と空気との界面に入射する入射角度が、臨界角度よりも大きい赤色光ＲＬは、ガラス基板２５と空気との界面で全反射する。ガラス基板２５と空気との界面で全反射した赤色光ＲＬは、ガラス基板２５内で反射を繰り返し、その後、ガラス基板２５の側面から外部に出射される。 If the low refractive index layer 50 is not formed, among the red light RL from the fluorescent portion 30R, the red light RL having an incident angle that is incident on the interface between the glass substrate 25 and air is larger than the critical angle. Is totally reflected at the interface between the glass substrate 25 and air. The red light RL totally reflected at the interface between the glass substrate 25 and air is repeatedly reflected in the glass substrate 25 and then emitted from the side surface of the glass substrate 25 to the outside.
　すなわち、蛍光部３０Ｒで放射状に出射された赤色光ＲＬのうち、放射角度αが所定角度以下の赤色光ＲＬがガラス基板２５の主表面１８から外部に出射される一方で、放射角度αがガラス基板２５の屈折率と空気の屈折率を用いてスネルの法則により定義される所定角度よりも大きい赤色光ＲＬは、ガラス基板２５の主表面１８から出射されなくなる。 That is, among the red light RL emitted radially from the fluorescent portion 30R, the red light RL having a radiation angle α of a predetermined angle or less is emitted to the outside from the main surface 18 of the glass substrate 25, while the radiation angle α is glass. Red light RL larger than a predetermined angle defined by Snell's law using the refractive index of the substrate 25 and the refractive index of air is not emitted from the main surface 18 of the glass substrate 25.
　その一方で、本実施の形態２に係る色変換基板４によれば、赤色光ＲＬのうち、放射角度αがガラス基板２５の屈折率と空気の屈折率を用いてスネルの法則により定義される所定角度よりも大きい赤色光ＲＬであっても、蛍光部３０Ｒの屈折率と低屈折率層の屈折率を用いてスネルの法則により定義される所定角度より大きい赤色光ＲＬは低屈折率層５０および反射部３７で反射させることで、ガラス基板２５の主表面１８から外部に出射させることができる。 On the other hand, according to the color conversion substrate 4 according to the second embodiment, the emission angle α of the red light RL is defined by Snell's law using the refractive index of the glass substrate 25 and the refractive index of air. Even if the red light RL is larger than the predetermined angle, the red light RL larger than the predetermined angle defined by Snell's law using the refractive index of the fluorescent portion 30R and the refractive index of the low refractive index layer is low. And it can be made to radiate | emits outside from the main surface 18 of the glass substrate 25 by reflecting with the reflection part 37. FIG.
　このように、低屈折率層５０を設けることで、蛍光部３０Ｒから出射された赤色光ＲＬの利用効率の向上を図ることができる。 Thus, by providing the low refractive index layer 50, the utilization efficiency of the red light RL emitted from the fluorescent portion 30R can be improved.
　なお、図１３を用いて、蛍光部３０Ｒについて説明したが、蛍光部３０Ｇおよび拡散部３１においても、同様の効果を得ることができる。 Although the fluorescent part 30R has been described with reference to FIG. 13, the same effect can be obtained in the fluorescent part 30G and the diffusing part 31.
　次に、本実施の形態２に係る色変換基板４の製造方法について説明する。図１４は、本実施の形態に係る色変換基板４の第１工程を示す断面図である。この図１４に示すように、枠状のブラックマトリックス２７をガラス基板２５の主表面上に形成する。その後、ブラックマトリックス２７の穴部３９内に青色フィルタ部２８Ｂ、緑色フィルタ部２８Ｇおよび赤色フィルタ部２８Ｒをインクジェット法により形成する。 Next, a method for manufacturing the color conversion substrate 4 according to the second embodiment will be described. FIG. 14 is a cross-sectional view showing a first step of the color conversion substrate 4 according to the present embodiment. As shown in FIG. 14, a frame-like black matrix 27 is formed on the main surface of the glass substrate 25. Thereafter, a blue filter portion 28B, a green filter portion 28G, and a red filter portion 28R are formed in the hole 39 of the black matrix 27 by an ink jet method.
　なお、ブラックマトリックス２７には、上記実施の形態１と同様に、撥水処理が施されており、ブラックマトリックス２７の濡れ性は、青色フィルタ部２８Ｂ，緑色フィルタ部２８Ｇおよび赤色フィルタ部２８Ｒの濡れ性よりも低い。 The black matrix 27 is subjected to water repellent treatment as in the first embodiment, and the wettability of the black matrix 27 is that of the blue filter portion 28B, the green filter portion 28G, and the red filter portion 28R. Lower than sex.
　図１５は、図１４に示す製造工程後の工程を示す断面図である。この図１５において、青色フィルタ部２８Ｂ、緑色フィルタ部２８Ｇおよび赤色フィルタ部２８Ｒの上面上に、中空シリカと、アクリル系などの透明樹脂と硬化剤と溶剤とを含む塗料をインクジェット装置で塗布する。 FIG. 15 is a cross-sectional view showing a step after the manufacturing step shown in FIG. In FIG. 15, a paint containing hollow silica, an acrylic-based transparent resin, a curing agent, and a solvent is applied to the upper surfaces of the blue filter portion 28B, the green filter portion 28G, and the red filter portion 28R by an inkjet device.
　この際、上記塗料に対するブラックマトリックス２７の濡れ性は、上記塗料に対する青色フィルタ部２８Ｂ、緑色フィルタ部２８Ｇおよび赤色フィルタ部２８Ｒの濡れ性よりも低いため、上記塗料がブラックマトリックス２７の上面上に形成されることが抑制される。 At this time, the wettability of the black matrix 27 with respect to the paint is lower than the wettability of the blue filter part 28B, the green filter part 28G, and the red filter part 28R with respect to the paint, so that the paint is formed on the upper surface of the black matrix 27. Is suppressed.
　その後、ベーク処理を施すことで、青色フィルタ部２８Ｂの上面に低屈折率層５２が形成され、緑色フィルタ部２８Ｇの上面に低屈折率層５１が形成される。さらに、赤色フィルタ部２８Ｒの上面に低屈折率層５０が形成される。 Then, by performing a baking process, the low refractive index layer 52 is formed on the upper surface of the blue filter portion 28B, and the low refractive index layer 51 is formed on the upper surface of the green filter portion 28G. Further, the low refractive index layer 50 is formed on the upper surface of the red filter portion 28R.
　このように、本実施の形態２に係る色変換基板４の製造方法によれば、低屈折率層５０～５２をセルフアラインで形成することができ、マスクずれなどの弊害が生じることを抑制することができる。 As described above, according to the method for manufacturing the color conversion substrate 4 according to the second embodiment, the low refractive index layers 50 to 52 can be formed by self-alignment, and the occurrence of adverse effects such as mask displacement is suppressed. be able to.
　さらに、インクジェット法で低屈折率層５０～５２を形成することができるので、フォトリソグラフによって低屈折率層を形成する場合と比較して、製造工程を簡略化することができる。 Furthermore, since the low refractive index layers 50 to 52 can be formed by the ink jet method, the manufacturing process can be simplified as compared with the case where the low refractive index layer is formed by photolithography.
　図１６は、図１５に示す製造工程後の工程を示す断面図である。この図１６に示すように、インクジェット装置を用いて、低屈折率層５２の上面上に拡散材料４５を塗布し、低屈折率層５１および低屈折率層５０の上面上に、緑色蛍光液４４Ｇおよび赤色蛍光液４４Ｒを塗布する。 FIG. 16 is a cross-sectional view showing a step after the manufacturing step shown in FIG. As shown in FIG. 16, the diffusion material 45 is applied on the upper surface of the low refractive index layer 52 using an inkjet device, and the green fluorescent solution 44G is formed on the upper surfaces of the low refractive index layer 51 and the low refractive index layer 50. And the red fluorescent solution 44R is applied.
　図１７は、赤色蛍光液４４Ｒ、低屈折率層５０およびブラックマトリックス２７と、その周囲に位置する部材を示す断面図である。 FIG. 17 is a cross-sectional view showing the red fluorescent solution 44R, the low refractive index layer 50, the black matrix 27, and members located therearound.
　この図１７において、赤色蛍光液４４Ｒに対する低屈折率層５０の濡れ性は、赤色蛍光液４４Ｒに対するブラックマトリックス２７の濡れ性よりも高い。このため、低屈折率層５０の上面上に赤色蛍光液４４Ｒを塗布した際に、赤色蛍光液４４Ｒがブラックマトリックス２７の上面に広がることを抑制することができる。 In FIG. 17, the wettability of the low refractive index layer 50 with respect to the red fluorescent solution 44R is higher than the wettability of the black matrix 27 with respect to the red fluorescent solution 44R. For this reason, when the red fluorescent solution 44R is applied on the upper surface of the low refractive index layer 50, the red fluorescent solution 44R can be prevented from spreading on the upper surface of the black matrix 27.
　さらに、低屈折率層５０の上面と、ブラックマトリックス２７の上面とは、互いに面一となるように形成されている。このため、低屈折率層５０がブラックマトリックス２７よりも上方に突出している場合と比較すると、低屈折率層５０の上面に載せることができる赤色蛍光液４４Ｒの塗布量を増やすことができる。 Furthermore, the upper surface of the low refractive index layer 50 and the upper surface of the black matrix 27 are formed to be flush with each other. For this reason, compared with the case where the low refractive index layer 50 protrudes upwards from the black matrix 27, the coating amount of the red fluorescent liquid 44R that can be placed on the upper surface of the low refractive index layer 50 can be increased.
　図１６において、拡散材料４５に対するブラックマトリックス２７の濡れ性は、拡散材料４５に対する低屈折率層５２の濡れ性よりも低く、緑色蛍光液４４Ｇに対するブラックマトリックス２７の濡れ性は、緑色蛍光液４４Ｇに対する低屈折率層５１の濡れ性よりも低い。 In FIG. 16, the wettability of the black matrix 27 with respect to the diffusing material 45 is lower than the wettability of the low refractive index layer 52 with respect to the diffusing material 45, and the wettability of the black matrix 27 with respect to the green fluorescent solution 44G is The wettability of the low refractive index layer 51 is lower.
　このため、低屈折率層５２上に塗布された拡散材料４５がブラックマトリックス２７の上面に広がることが抑制され、低屈折率層５１上に形成された緑色蛍光液４４Ｇがブラックマトリックス２７上に広がることを抑制することができる。 Therefore, the diffusion material 45 applied on the low refractive index layer 52 is suppressed from spreading on the upper surface of the black matrix 27, and the green fluorescent solution 44 </ b> G formed on the low refractive index layer 51 spreads on the black matrix 27. This can be suppressed.
　このように、本実施の形態２に係る色変換基板４においても、セルフアラインで、拡散材料４５、緑色蛍光液４４Ｇおよび赤色蛍光液４４Ｒを低屈折率層５２、低屈折率層５１および低屈折率層５０上に形成することができる。 As described above, also in the color conversion substrate 4 according to the second embodiment, the diffusion material 45, the green fluorescent solution 44G, and the red fluorescent solution 44R are self-aligned with the low refractive index layer 52, the low refractive index layer 51, and the low refractive index. It can be formed on the rate layer 50.
　図１８は、図１６に示す製造工程後の工程を示す断面図である。この図１８に示すように、拡散材料４５、緑色蛍光液４４Ｇおよび赤色蛍光液４４Ｒにベーク処理を施して、拡散部３１、蛍光部３０Ｇおよび蛍光部３０Ｒを形成する。 FIG. 18 is a cross-sectional view showing a step after the manufacturing step shown in FIG. As shown in FIG. 18, the diffusion material 45, the green fluorescent solution 44G, and the red fluorescent solution 44R are baked to form the diffusing unit 31, the fluorescent unit 30G, and the fluorescent unit 30R.
　図１９は、図１８に示す製造工程後の工程を示す断面図である。この図１９に示すように、拡散部３１、蛍光部３０Ｇおよび蛍光部３０Ｒの主面を覆うように保護膜２３を形成する。 FIG. 19 is a cross-sectional view showing a step after the manufacturing step shown in FIG. As shown in FIG. 19, the protective film 23 is formed so as to cover the main surfaces of the diffusion part 31, the fluorescent part 30G, and the fluorescent part 30R.
　図２０は、図１９に示す製造工程後の工程を示す断面図である。この図２０に示すように、保護膜２３の上面上にスパッタリングで、アルミニウムや銀もしくはその合金などの金属膜を形成する。その後、この金属膜をエッチングして、開口部３２、３３，３４が形成された反射膜２４を形成する。 FIG. 20 is a cross-sectional view showing a step after the manufacturing step shown in FIG. As shown in FIG. 20, a metal film such as aluminum, silver or an alloy thereof is formed on the upper surface of the protective film 23 by sputtering. Thereafter, the metal film is etched to form the reflective film 24 in which the openings 32, 33, and 34 are formed.
　本実施の形態２に係る色変換基板４の製造方法においても、保護膜２３が形成されているため、金属膜をパターニングする際に、拡散部３１、蛍光部３０Ｇおよび蛍光部３０Ｒが劣化することを抑制することができる。 Also in the method for manufacturing the color conversion substrate 4 according to the second embodiment, since the protective film 23 is formed, the diffusion portion 31, the fluorescent portion 30G, and the fluorescent portion 30R deteriorate when the metal film is patterned. Can be suppressed.
　なお、図２１は、本実施の形態２に係る色変換基板４の変形例を示す断面図である。この図２１に示す例においては、低屈折率層５１は、赤色フィルタ部２８Ｒとガラス基板２５との間に形成されている。このように形成された色変換基板４においても、青色光ＢＬが蛍光部３０Ｒに入射することで、蛍光部３０Ｒから放射状の赤色光ＲＬが出射される。 FIG. 21 is a cross-sectional view showing a modification of the color conversion board 4 according to the second embodiment. In the example shown in FIG. 21, the low refractive index layer 51 is formed between the red filter portion 28 </ b> R and the glass substrate 25. Also in the color conversion substrate 4 formed in this way, when the blue light BL is incident on the fluorescent part 30R, the radial red light RL is emitted from the fluorescent part 30R.
　そして、放射角度αが所定角度よりも大きい赤色光ＲＬは、低屈折率層５１で全反射される。低屈折率層５１で全反射した赤色光ＲＬは、反射部３７で反射される。反射部３７で反射された赤色光ＲＬは、低屈折率層５１に入射する。この際、赤色光ＲＬが低屈折率層５１に入射するときに入射角度は、臨界角度よりも小さいため、当該赤色光ＲＬは低屈折率層５１内に入り込む。そして、当該赤色光ＲＬは、ガラス基板２５の主表面１８に入射する。 Then, the red light RL having the radiation angle α larger than the predetermined angle is totally reflected by the low refractive index layer 51. The red light RL totally reflected by the low refractive index layer 51 is reflected by the reflecting portion 37. The red light RL reflected by the reflecting portion 37 enters the low refractive index layer 51. At this time, since the incident angle is smaller than the critical angle when the red light RL enters the low refractive index layer 51, the red light RL enters the low refractive index layer 51. The red light RL is incident on the main surface 18 of the glass substrate 25.
　この際、赤色光ＲＬが主表面１８に入射するときの入射角度は小さいため、当該赤色光ＲＬは、ガラス基板２５と空気との界面で全反射されずに、主表面１８から外部に出射される。このように、図２１に示す例においても、蛍光部３０Ｒで発光した光の利用効率の向上を図ることができる。 At this time, since the incident angle when the red light RL enters the main surface 18 is small, the red light RL is emitted from the main surface 18 to the outside without being totally reflected at the interface between the glass substrate 25 and the air. The Thus, also in the example shown in FIG. 21, the utilization efficiency of the light emitted from the fluorescent portion 30R can be improved.
　なお、上記実施の形態１，２において、バックライトとして、サイドエッジ型のバックライトを採用した例について説明したが、他のバックライトを採用することができる。 In addition, although the example which employ | adopted the side edge type backlight as a backlight was demonstrated in the said Embodiment 1, 2, the other backlight can be employ | adopted.
　たとえば、アレイ状に配列された複数のＬＥＤ光源を有する直下型のバックライト、アレイ状に配列された無機ＥＬ光源を有するバックライト、アレイ状に配列する複数の有機ＥＬ光源を有するバックライトなども採用することができる。 For example, a direct type backlight having a plurality of LED light sources arranged in an array, a backlight having an inorganic EL light source arranged in an array, a backlight having a plurality of organic EL light sources arranged in an array, etc. Can be adopted.
　図２２から図２４を用いて、本発明の実施例１について説明する。具体的には、撥水領域と、非撥水領域とが形成された基板上に、蛍光部を形成したときについて説明する。 Example 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. Specifically, the case where the fluorescent part is formed on the substrate on which the water-repellent region and the non-water-repellent region are formed will be described.
　図２２は、蛍光液を塗布する基板を模式的に示す平面図である。この図２２に示すように、基板６０の主表面上には、撥水領域Ｒ１と非撥水領域Ｒ２と非撥水領域Ｒ３とが形成されている。撥水領域Ｒ１は、枠状に形成されており、非撥水領域Ｒ２および非撥水領域Ｒ３は、撥水領域Ｒ１に囲まれている。 FIG. 22 is a plan view schematically showing a substrate to which a fluorescent solution is applied. As shown in FIG. 22, a water repellent region R1, a non-water repellent region R2, and a non-water repellent region R3 are formed on the main surface of the substrate 60. The water repellent region R1 is formed in a frame shape, and the non-water repellent region R2 and the non-water repellent region R3 are surrounded by the water repellent region R1.
　この基板６０は、ガラス基板上に、撥水性を有するネガ型感光性樹脂を塗布し、その後、当該感光性樹脂をフォトマスクを通して紫外線にて露光し、未露光部分を現像により除去して、非撥水領域Ｒ２および非撥水領域Ｒ３を形成することで製造される。 The substrate 60 is coated with a negative photosensitive resin having water repellency on a glass substrate, and then the photosensitive resin is exposed to ultraviolet rays through a photomask, and unexposed portions are removed by development. It is manufactured by forming the water repellent region R2 and the non-water repellent region R3.
　このようにして形成された基板６０の非撥水領域Ｒ２に蛍光液をインクジェット法によって塗布する。その後、蛍光液をベークする。ベークした後、再度、蛍光液を塗布して、ベーク処理を施す。このように、蛍光液の塗布と、ベーク処理とを複数回繰り返す。 Fluorescent liquid is applied to the non-water-repellent region R2 of the substrate 60 thus formed by an ink jet method. Thereafter, the fluorescent solution is baked. After baking, the fluorescent solution is applied again to perform baking. Thus, the application of the fluorescent solution and the baking process are repeated a plurality of times.
　なお、撥水性を有するネガ型感光性樹脂を硬化形成した薄膜上に滴下された蛍光液の接触角度は、４９．５度である。その一方で、該薄膜上に純水を滴下したときの接触角度は、９５．２度であった。 In addition, the contact angle of the fluorescent liquid dropped on the thin film formed by curing the negative photosensitive resin having water repellency is 49.5 degrees. On the other hand, the contact angle when pure water was dropped on the thin film was 95.2 degrees.
　蛍光液とベーク処理とを繰り返して形成された蛍光部６１の断面図を図２３に示す。図２４は、図２３に示す蛍光部６１および基板６０を示す平面図である。 FIG. 23 shows a cross-sectional view of the fluorescent part 61 formed by repeating the fluorescent solution and the baking process. FIG. 24 is a plan view showing the fluorescent part 61 and the substrate 60 shown in FIG.
　図２４において、接触角度βは、３５度であり、膜厚Ｔ２は、１１．７μｍである。このように、実施例１によれば、表面が凸状の湾曲面とされた蛍光部６１を形成することができることがわかる。 24, the contact angle β is 35 degrees, and the film thickness T2 is 11.7 μm. Thus, according to Example 1, it turns out that the fluorescence part 61 by which the surface was made into the convex curved surface can be formed.
　さらに、図２４からも明らかなように、蛍光部６１は、非撥水領域Ｒ２内に収まっており、蛍光部６１が撥水領域Ｒ１上に形成されることを抑制することできることがわかる。 Further, as is apparent from FIG. 24, it can be seen that the fluorescent part 61 is contained in the non-water-repellent region R2, and the fluorescent part 61 can be suppressed from being formed on the water-repellent region R1.
　なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。 It should be noted that the above-described embodiment disclosed herein is illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
　本発明は、色変換基板、画像表示装置および色変換基板の製造方法に適用することができる。 The present invention can be applied to a color conversion substrate, an image display device, and a method for manufacturing a color conversion substrate.
　１　画像表示装置、２　バックライト、３　光シャッタ、４　色変換基板、５　光学ユニット、６　ＬＥＤ、７，２０，６０　基板、８　対向基板、９　液晶層、１０，１４，２５　ガラス基板、１１　偏光板、１２　絶縁層、１３　画素電極、１５　対向電極、１８，１９　主表面、２１　蛍光層、２３　保護膜、２４　反射膜、２６　カラーフィルタ、２７　ブラックマトリックス、２８Ｂ　青色フィルタ部、２８Ｇ　緑色フィルタ部、２８Ｒ　赤色フィルタ部、２９　縁部、３０Ｒ，３０Ｇ，６１　蛍光部、３１　拡散部、３２，３３，３４　開口部、３５　平坦面、３６　主面、３７　反射部、３８　外周縁部、３９　穴部、４０Ｂ　青色フィルタ材料、４０Ｇ　緑色フィルタ材料、４０Ｒ　赤色フィルタ材料、４１，４２，４３，４６，４７，４８　ノズル、４４Ｇ　緑色蛍光液、４４Ｒ
　赤色蛍光液、４５　拡散材料、５０～５２　低屈折率層、ＢＬ，ＢＬ１，ＢＬ２　青色光、Ｐ　焦点、Ｒ１　撥水領域、Ｒ２，Ｒ３　非撥水領域、ＲＬ　赤色光、Ｔ１　厚さ、Ｔ２　膜厚、Ｗ　幅。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image display apparatus, 2 Backlight, 3 Optical shutter, 4 Color conversion board, 5 Optical unit, 6 LED, 7, 20, 60 board | substrate, 8 Opposite board | substrate, 9 Liquid crystal layer 10, 14, 25 Glass board | substrate, 11 Polarization Plate, 12 Insulating layer, 13 Pixel electrode, 15 Counter electrode, 18, 19 Main surface, 21 Fluorescent layer, 23 Protective film, 24 Reflective film, 26 Color filter, 27 Black matrix, 28B Blue filter part, 28G Green filter part, 28R red filter part, 29 edge part, 30R, 30G, 61 fluorescent part, 31 diffusion part, 32, 33, 34 opening part, 35 flat surface, 36 main surface, 37 reflecting part, 38 outer peripheral part, 39 hole part, 40B blue filter material, 40G green filter material, 40R red filter material, 41, 42, 43, 46, 47, 48 nozzle, 44G green phosphor, 44 R
Red fluorescent liquid, 45 diffusion material, 50-52 low refractive index layer, BL, BL1, BL2 blue light, P focus, R1 water repellent area, R2, R3 non-water repellent area, RL red light, T1 thickness, T2 film Thickness, W width.

Claims (17)

  1. 　主表面を有する基板（２０）と、
    　前記主表面上に形成され、入射波長域の入射光（ＢＬ）を吸収して発光する蛍光部（３０Ｒ，３０Ｇ）と、
    　を備えた色変換基板であって、
    　前記蛍光部（３０Ｒ，３０Ｇ）の表面のうち、少なくとも、前記入射光（ＢＬ）が入射する部分の表面は、湾曲面状に形成された、色変換基板。     A substrate (20) having a main surface;
    A fluorescent part (30R, 30G) formed on the main surface and absorbing and emitting incident light (BL) in an incident wavelength region;
    A color conversion board comprising:
    Of the surfaces of the fluorescent portions (30R, 30G), at least the surface of the portion where the incident light (BL) is incident is formed in a curved surface shape.
  2. 　前記主表面は、液体の濡れ性が高い第１領域と、前記第１領域の周囲に形成され、液体の濡れ性が低い第２領域とを含み、
    　前記蛍光部（３０Ｒ，３０Ｇ）は、前記第１領域上に形成された、請求項１に記載の色変換基板。     The main surface includes a first region having high liquid wettability and a second region formed around the first region and having low liquid wettability,
    The color conversion substrate according to claim 1, wherein the fluorescent portion (30R, 30G) is formed on the first region.
  3. 　前記基板（２０）は、主板と、前記主板上に形成されたカラーフィルタ（２６）とを含み、
    　前記カラーフィルタ（２６）は、透過波長域の光を透過するフィルタ部（２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂ）と、前記フィルタ部（２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂ）の周囲を取り囲むように形成され、光の透過を妨げる遮光部（２７）とを含み、
    　前記第１領域は、前記フィルタ部（２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂ）によって形成され、前記第２領域は、前記遮光部（２７）によって形成された、請求項２に記載の色変換基板。     The substrate (20) includes a main plate and a color filter (26) formed on the main plate,
    The color filter (26) is formed so as to surround a filter part (28R, 28G, 28B) that transmits light in a transmission wavelength region and the filter part (28R, 28G, 28B), and transmits light. A light blocking portion (27) for blocking,
    The color conversion substrate according to claim 2, wherein the first region is formed by the filter portion (28R, 28G, 28B), and the second region is formed by the light shielding portion (27).
  4. 　前記入射光（ＢＬ）が前記蛍光部（３０Ｒ，３０Ｇ）に入射するように、前記蛍光部（３０Ｒ，３０Ｇ）の表面の一部を露出するように前記蛍光部（３０Ｒ，３０Ｇ）上に形成され、前記蛍光部（３０Ｒ，３０Ｇ）からの光を前記基板（２０）に向けて反射する反射部（２４）をさらに備えた、請求項３に記載の色変換基板。 Formed on the fluorescent part (30R, 30G) so that a part of the surface of the fluorescent part (30R, 30G) is exposed so that the incident light (BL) is incident on the fluorescent part (30R, 30G). The color conversion substrate according to claim 3, further comprising a reflection portion (24) that reflects light from the fluorescent portion (30 R, 30 G) toward the substrate (20).
  5. 　前記蛍光部（３０Ｒ，３０Ｇ）は、前記基板（２０）上に位置する平坦面と、前記平坦面の周縁部に接続された主面とを含み、
    　前記蛍光部（３０Ｒ，３０Ｇ）の主面は、前記平坦面の周縁部から前記平坦面の中央部に向けて前記蛍光部（３０Ｒ，３０Ｇ）の厚さが厚くなるように湾曲面状に形成され、
    　前記反射部（２４）は、前記平坦面の周縁部に沿って延びるように前記蛍光部（３０Ｒ，３０Ｇ）の主面に形成され、
    　前記反射部（２４）の高さは、前記カラーフィルタ（２６）の高さよりも高い、請求項４に記載の色変換基板。     The fluorescent portion (30R, 30G) includes a flat surface located on the substrate (20), and a main surface connected to a peripheral portion of the flat surface,
    The main surface of the fluorescent part (30R, 30G) is formed in a curved surface so that the thickness of the fluorescent part (30R, 30G) increases from the peripheral part of the flat surface toward the central part of the flat surface. And
    The reflection part (24) is formed on the main surface of the fluorescent part (30R, 30G) so as to extend along the peripheral edge of the flat surface,
    The color conversion substrate according to claim 4, wherein a height of the reflection portion (24) is higher than a height of the color filter (26).
  6. 　前記基板（２０）は、前記主板と前記フィルタ部（２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂ）との間に配置され、屈折率が前記フィルタ部（２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂ）の屈折率よりも小さい低屈折率層を含む、請求項３から請求項５のいずれかに記載の色変換基板。 The substrate (20) is disposed between the main plate and the filter part (28R, 28G, 28B), and has a low refractive index layer whose refractive index is smaller than the refractive index of the filter part (28R, 28G, 28B). The color conversion board according to claim 3, comprising:
  7. 　前記基板（２０）は、主板と、前記主板上に形成されたカラーフィルタ（２６）と、前記カラーフィルタ（２６）に形成され、屈折率が前記蛍光部（３０Ｒ，３０Ｇ）の屈折率より低い低屈折率層（５０，５１，５２）を含み、
    　前記カラーフィルタ（２６）は、光の透過を妨げる遮光部（２７）と、透過波長域の光を透過するフィルタ部（２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂ）とを含み、
    　前記フィルタ部（２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂ）の濡れ性は、前記遮光部（２７）の濡れ性よりも高く、
    　前記低屈折率層（５０，５１，５２）は、前記フィルタ部（２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂ）上に形成され、
    　前記第１領域は、前記低屈折率層（５０，５１，５２）によって形成され、
    　前記第２領域は、前記遮光部（２７）によって形成され、
    　前記蛍光部（３０Ｒ，３０Ｇ）は、前記低屈折率層（５０，５１，５２）上に形成された、請求項２に記載の色変換基板。     The substrate (20) is formed on a main plate, a color filter (26) formed on the main plate, and the color filter (26), and has a refractive index lower than that of the fluorescent part (30R, 30G). Including a low refractive index layer (50, 51, 52),
    The color filter (26) includes a light shielding portion (27) that prevents light transmission, and a filter portion (28R, 28G, 28B) that transmits light in the transmission wavelength range,
    The wettability of the filter part (28R, 28G, 28B) is higher than the wettability of the light shielding part (27),
    The low refractive index layer (50, 51, 52) is formed on the filter portion (28R, 28G, 28B),
    The first region is formed by the low refractive index layer (50, 51, 52),
    The second region is formed by the light shielding portion (27),
    The color conversion substrate according to claim 2, wherein the fluorescent part (30R, 30G) is formed on the low refractive index layer (50, 51, 52).
  8. 　前記入射光（ＢＬ）が前記蛍光部（３０Ｒ，３０Ｇ）に入射するように、前記蛍光部（３０Ｒ，３０Ｇ）の表面の一部を露出するように前記蛍光部（３０Ｒ，３０Ｇ）上に形成され、前記蛍光部（３０Ｒ，３０Ｇ）からの光を前記基板（２０）に向けて反射する反射部（２４）をさらに備えた、請求項７に記載の色変換基板。 Formed on the fluorescent part (30R, 30G) so that a part of the surface of the fluorescent part (30R, 30G) is exposed so that the incident light (BL) is incident on the fluorescent part (30R, 30G). The color conversion substrate according to claim 7, further comprising a reflection portion (24) for reflecting light from the fluorescent portion (30R, 30G) toward the substrate (20).
  9. 　前記蛍光部（３０Ｒ，３０Ｇ）は、前記基板（２０）上に位置する平坦面と、前記平坦面の周縁部に接続された主面とを含み、
    　前記蛍光部（３０Ｒ，３０Ｇ）の主面は、前記平坦面の周縁部から前記平坦面の中央部に向けて前記蛍光部（３０Ｒ，３０Ｇ）の厚さが厚くなるように湾曲面状に形成され、
    　前記反射部（２４）は、前記平坦面の周縁部に沿って延びるように前記蛍光部（３０Ｒ，３０Ｇ）の主面に形成され、
    　前記反射部（２４）の高さは、前記カラーフィルタ（２６）の高さよりも高い、請求項８に記載の色変換基板。     The fluorescent portion (30R, 30G) includes a flat surface located on the substrate (20), and a main surface connected to a peripheral portion of the flat surface,
    The main surface of the fluorescent part (30R, 30G) is formed in a curved surface so that the thickness of the fluorescent part (30R, 30G) increases from the peripheral part of the flat surface toward the central part of the flat surface. And
    The reflection part (24) is formed on the main surface of the fluorescent part (30R, 30G) so as to extend along the peripheral edge of the flat surface,
    The color conversion substrate according to claim 8, wherein a height of the reflection portion (24) is higher than a height of the color filter (26).
  10. 　前記蛍光部（３０Ｒ，３０Ｇ）は、前記入射光（ＢＬ）が入射することで、発光波長領域の光を発光し、
    　前記蛍光部（３０Ｒ，３０Ｇ）は、前記発光波長領域の光を透過する材料によって形成された、請求項１から請求項９のいずれかに記載の色変換基板。     The fluorescent part (30R, 30G) emits light in an emission wavelength region when the incident light (BL) is incident thereon,
    The color conversion substrate according to any one of claims 1 to 9, wherein the fluorescent part (30R, 30G) is formed of a material that transmits light in the emission wavelength region.
  11. 　請求項１から請求項１０のいずれかに記載の色変換基板を備えた画像表示装置。 An image display device comprising the color conversion substrate according to any one of claims 1 to 10.
  12. 　蛍光液の濡れ性が高い第１領域と、蛍光液の濡れ性が低い第２領域とが主表面に形成された基板（２０）を形成する工程と、
    　前記第１領域上に蛍光液を塗布する工程と、
    　前記第１領域上に塗布された前記蛍光液を硬化して蛍光部（３０Ｒ，３０Ｇ）を形成する工程と、
    　を備えた、色変換基板の製造方法。     Forming a substrate (20) on the main surface of a first region having high wettability of the fluorescent solution and a second region having low wettability of the fluorescent solution;
    Applying a fluorescent solution on the first region;
    Curing the fluorescent solution applied on the first region to form fluorescent portions (30R, 30G);
    A method for manufacturing a color conversion board, comprising:
  13. 　前記基板（２０）を形成する工程は、主板を準備する工程と、前記主板上に光の透過を妨げる枠状の遮光部（２７）を形成する工程と、前記主板の上面うち、前記遮光部（２７）によって囲まれた部分に透過波長域の光を透過するフィルタ部（２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂ）を形成する工程とを含み、
    　前記フィルタ部（２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂ）によって前記第１領域が形成され、前記遮光部（２７）によって前記第２領域が形成される、請求項１２に記載の色変換基板の製造方法。     The step of forming the substrate (20) includes a step of preparing a main plate, a step of forming a frame-shaped light blocking portion (27) that prevents light transmission on the main plate, and the light blocking portion of the upper surface of the main plate. (27) forming a filter part (28R, 28G, 28B) that transmits light in a transmission wavelength region in a portion surrounded by
    The method for manufacturing a color conversion substrate according to claim 12, wherein the first region is formed by the filter portion (28R, 28G, 28B) and the second region is formed by the light shielding portion (27).
  14. 　前記基板（２０）を形成する工程は、主板を準備する工程と、前記主板上に光の透過を妨げる枠状の遮光部（２７）を形成する工程と、前記主板の上面のうち、前記遮光部（２７）によって囲まれた部分に透過波長域の光を透過すると共に濡れ性が前記遮光部（２７）の濡れ性よりも高いフィルタ部（２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂ）を形成する工程とを含み、
    　前記フィルタ部（２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂ）上に低屈折率液を塗布する工程と、
    　前記低屈折率液を硬化させて低屈折率膜を形成する工程と、
    　をさらに備え、
    　前記低屈折率膜によって前記第１領域が形成され、前記遮光部（２７）によって前記第２領域が形成される、請求項１２に記載の色変換基板の製造方法。     The step of forming the substrate (20) includes a step of preparing a main plate, a step of forming a frame-shaped light blocking portion (27) that prevents light transmission on the main plate, and the light blocking portion of the upper surface of the main plate. Forming a filter portion (28R, 28G, 28B) that transmits light in a transmission wavelength region to a portion surrounded by the portion (27) and has higher wettability than the wettability of the light shielding portion (27). ,
    Applying a low refractive index liquid on the filter part (28R, 28G, 28B);
    Curing the low refractive index liquid to form a low refractive index film;
    Further comprising
    The method for manufacturing a color conversion substrate according to claim 12, wherein the first region is formed by the low refractive index film, and the second region is formed by the light shielding portion (27).
  15. 　前記遮光部（２７）を形成する工程は、遮光性膜を前記主板上に形成する工程と、前記遮光性膜をパターニングして、枠状の枠部を形成する工程と、前記枠部にプラズマ処理を施す工程とを含む、請求項１３または請求項１４に記載の色変換基板の製造方法。 The step of forming the light shielding portion (27) includes a step of forming a light shielding film on the main plate, a step of patterning the light shielding film to form a frame-shaped frame portion, and a plasma on the frame portion. The method for producing a color conversion substrate according to claim 13 or 14, comprising a step of performing a treatment.
  16. 　前記遮光部（２７）は、撥水性を有する材料から形成された、請求項１３または請求項１４に記載の色変換基板の製造方法。 The method for manufacturing a color conversion substrate according to claim 13 or 14, wherein the light shielding portion (27) is formed of a material having water repellency.
  17. 　前記蛍光部（３０Ｒ，３０Ｇ）上に透光性を有する保護膜を形成する工程と、
    　前記保護膜上に金属膜を形成する工程と、
    　前記金属膜をパターニングする工程と、
    　をさらに備え、
    　前記金属膜をパターニングすることで、入射光（ＢＬ）が入射する穴部が形成された反射部（２４）が形成される、請求項１２から請求項１６のいずれかに記載の色変換基板の製造方法。     Forming a translucent protective film on the fluorescent part (30R, 30G);
    Forming a metal film on the protective film;
    Patterning the metal film;
    Further comprising
    The color conversion substrate according to any one of claims 12 to 16, wherein the metal film is patterned to form a reflection part (24) in which a hole part into which incident light (BL) is incident is formed. Production method.
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