WO2016204166A1 - 波長変換方式発光装置並びにこれを備えた表示装置、照明装置および電子機器 - Google Patents

波長変換方式発光装置並びにこれを備えた表示装置、照明装置および電子機器 Download PDF

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WO2016204166A1
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wavelength conversion
layer
substrate
light
organic
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PCT/JP2016/067744
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晶子 岩田
勝一 香村
柏 張
秀謙 尾方
礼隆 遠藤
大江 昌人
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シャープ株式会社
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    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50Wavelength conversion elements
    • HELECTRICITY
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    • H05B33/22Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of auxiliary dielectric or reflective layers
    • H05B33/24Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of auxiliary dielectric or reflective layers of metallic reflective layers

Definitions

  • the present invention relates to a wavelength conversion type light emitting device and a display device, an illumination device, and an electronic apparatus including the same.
  • Organic EL display devices have advantages over currently popular liquid crystal display elements in terms of light weight and thinness, high response speed, high contrast, and low power consumption. In recent years, it has attracted much attention as a device. In the case of liquid crystal display devices that are currently popular, there is a problem that power consumption increases significantly as the definition becomes higher. In a liquid crystal display device, the size of a thin film transistor (TFT) is constant regardless of the pixel size. Therefore, the higher the definition and the smaller the pixel, the greater the ratio of TFT to the pixel. Since the portion where the TFT is installed cannot transmit light from the backlight, the aperture ratio decreases as the definition becomes higher, and the backlight needs to be brightened.
  • TFT thin film transistor
  • the organic EL display device has an advantage over the liquid crystal display device in terms of power consumption.
  • a three-color painting method for painting three colors of RGB by mask vapor deposition see, for example, Patent Document 1.
  • B A method of transmitting RGB by combining a color filter with a white organic EL element (for example, see Patent Document 2).
  • C A wavelength conversion method in which a wavelength conversion layer is combined with a blue or blue-green organic EL element (see, for example, Patent Document 3).
  • the degree of difficulty in dimensional accuracy and position accuracy of the mask is high, and it is difficult to achieve a large area and high definition.
  • color misregistration is likely to occur due to the different lifetimes of the RGB light emitting materials.
  • the method (B) is advantageous in increasing the area and resolution because the organic light emitting layer is formed in a single color, but since most of the energy of white light is absorbed by the color filter, white light There is a problem that the use efficiency is low and power consumption is high.
  • the wavelength conversion method of (C) is promising in that it is advantageous for increasing the area and definition, and can also increase the efficiency compared to the method of (B).
  • a green phosphor that is excited by absorbing a part of the wavelength contained in the blue or blue-green light source Green light and red light are emitted using a red phosphor as a wavelength conversion layer.
  • a partition wall is provided between the sub-pixels so as to surround the periphery of the wavelength conversion layer so that light emission from each sub-pixel of blue, green, and red does not leak to adjacent pixels and color mixing occurs.
  • the characteristics required for this partition include (1) low visible light transmittance so that no light leaks to adjacent pixels, and (2) high efficiency light extraction.
  • the shape of the partition is smaller on the side closer to the substrate on the light extraction side, and on the side closer to the light source
  • the cross-sectional shape is large (that is, the area of the subpixel is large on the side close to the substrate on the light extraction side, and the area of the subpixel is small on the side close to the light source).
  • Patent Document 4 describes a forward tapered shape as the shape of the partition wall.
  • a partition wall is formed by a photolithography method using a photosensitive resin or the like, and a CVD method or a sputtering method is formed on the partition wall.
  • a method of forming a metal film by a method, an ion plating method, a vapor deposition method or the like.
  • Patent Document 4 when a reflective film is formed on a reverse-tapered partition using a sputtering method, which is a preferable method for forming a reflective film with high production efficiency and excellent quality stability, Since the side surface of the partition wall becomes a shadow of the partition wall, there is a problem that a metal film cannot be formed on the side surface of the partition wall.
  • a structure is known in which a reflective film is provided on a partition wall between wavelength conversion layers so that an emission side is widened (reverse taper shape) (see, for example, Patent Document 5).
  • Patent Document 5 does not specifically describe a method of forming a partition wall.
  • Some aspects of the present invention have been made in view of the above circumstances, and include a wavelength conversion light-emitting device with high light extraction efficiency and low power consumption, and a display device, a lighting device, and an electronic device including the same.
  • the purpose is to provide.
  • a wavelength conversion type light-emitting device includes a light source that emits blue light or blue-green light, and a wavelength conversion substrate provided on the light source, and the wavelength conversion substrate includes a transparent substrate, A partition provided on one surface of the transparent substrate, and a color filter layer, a wavelength conversion layer, and a light provided in each of a plurality of regions partitioned by the partition among the one surface of the transparent substrate.
  • At least one of a transmission layer and a light scattering layer, and the partition has a reverse taper shape in which a cross-sectional shape increases in a direction away from the transparent substrate, and the side surface of the partition reflects the visible light.
  • the color filter layer, the wavelength conversion layer, and the light are disposed between the transparent substrate and the color filter layer in a region partitioned by the partition wall.
  • a low refractive index layer may be provided between the transmission layer or the light scattering layer, and between the wavelength conversion layer and the light source.
  • the low refractive index layer includes the transparent substrate and the color filter layer, the color filter layer, the wavelength conversion layer, the light transmission layer, or You may be comprised from the transparent medium with which the space
  • the reflective film may be a metal film.
  • the wavelength conversion layer may include at least a red wavelength conversion layer and a green wavelength conversion layer.
  • a grid-like black matrix may be formed on one surface of the transparent substrate, and the partition may be provided on the black matrix.
  • the light source may be an organic electroluminescence element or a light emitting diode.
  • the display device, lighting device, and electronic device according to one aspect of the present invention include the wavelength conversion type light emitting device according to one aspect of the present invention.
  • a wavelength conversion type light emitting device with high light extraction efficiency and low power consumption, and a display device, an illumination device, and an electronic apparatus including the same.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a wavelength conversion type light emitting device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of an organic EL element constituting the wavelength conversion type light emitting device according to the first embodiment of the present invention.
  • the wavelength conversion type light emitting device 100 of this embodiment is provided between an organic EL element substrate (light source) 10, a wavelength conversion substrate 20, and between the organic EL element substrate 10 and the wavelength conversion substrate 20.
  • a top emission type light emitting device that is driven by an active driving method.
  • the wavelength conversion type light-emitting device 100 is an organic EL light-emitting device is illustrated.
  • the organic EL element substrate 10 mainly includes a substrate 11, a TFT (thin film transistor) circuit 12, and an organic EL element 40, and a plurality of organic EL elements 40 are provided on the substrate 11 provided with the TFT circuit 12.
  • the wavelength conversion substrate 20 includes a transparent substrate 21, a grid-like black matrix 22 provided on one surface 21 a of the transparent substrate 21, a partition wall 23 provided on the black matrix 22, and one surface of the transparent substrate 21.
  • the color filter layer 24, the wavelength conversion layer 25, and the excitation light scattering layer 26 provided in a plurality of regions partitioned by the partition wall 23 are mainly configured.
  • the color filter layer 24 and the wavelength conversion layer 25 corresponding to the R (red), G (green), and B (blue) subpixels S are provided on the one surface 21 a side of the transparent substrate 21. It has been.
  • blue light or blue-green light emitted from the organic EL element 40 that is a light source is incident on the wavelength conversion layer 25 and the color filter layer 24, so that red light, Blue light or blue-green light emitted from the organic EL element 40 as green light is emitted to the outside of the wavelength conversion substrate 20 (the other surface 21b side of the transparent substrate 21 and the observer side).
  • the blue light or the blue-green light transmitted through the excitation light scattering layer 26 without changing the spectral shape to the outside and emitted from the organic EL element 40 is incident on the excitation light scattering layer 26 and the color filter layer 24. Blue light is emitted to the outside of the wavelength conversion substrate 20.
  • blue light is light having a peak wavelength of 400 nm or more and less than 495 nm.
  • Green light is light having a peak wavelength of 495 nm or more and less than 580 nm.
  • Red light is light having a peak wavelength of 580 nm or more and less than 750 nm.
  • the blue-green light is light having a peak of the blue light and the green light in each of the blue region and the green region, or having a peak wavelength of 470 nm or more and less than 520 nm.
  • the organic EL element 40 includes an organic EL layer 41 sandwiched between a first electrode 42 and a second electrode 43.
  • the first electrode 42 is connected to one of the TFT circuits 12 through a contact hole 12 b provided through the interlayer insulating film 13 and the planarizing film 14.
  • the second electrode 43 is connected to one of the TFT circuits 12 by a wiring (not shown) provided through the interlayer insulating film 13 and the planarizing film 14.
  • FIG. 3 is a top view showing the wavelength conversion type light emitting device 100.
  • the wavelength conversion type light emitting device 100 of this embodiment has a plurality of pixels.
  • Each pixel has three sub-pixels S (red pixel portion S (R), green pixel portion S (G), blue pixel corresponding to red light (R), green light (G), and blue light (B), respectively. Part S (B)).
  • the red pixel portion S (R), the green pixel portion S (G), and the blue pixel portion S (B) extend in a stripe shape along the y axis, and the red pixel portion S (R), green color along the x axis.
  • the pixel portion S (G) and the blue pixel portion S (B) are arranged in this order to form a two-dimensional stripe arrangement.
  • FIG. 3 shows an example in which RGB sub-pixels (red pixel portion S (R), green pixel portion S (G), and blue pixel portion S (B)) are arranged in stripes.
  • the present embodiment is not limited to this, and the arrangement of the RGB sub-pixels (red pixel portion S (R), green pixel portion S (G), blue pixel portion S (B)) is a mosaic arrangement, a delta arrangement, or the like. A conventionally known pixel arrangement can also be used.
  • the organic EL element substrate 10 includes an active matrix substrate 15, a plurality of organic EL elements 40 provided on the active matrix substrate 15, partitions (banks) 16, and a sealing layer 17. It is configured.
  • the active matrix substrate 15 includes a substrate 11, a TFT circuit 12 formed on the substrate 11, an interlayer insulating film 13, and a planarizing film 14.
  • a TFT circuit 12 and various wirings (not shown) are formed on the substrate 11, and an interlayer insulating film 13 and a planarizing film 14 are sequentially stacked so as to cover the upper surface of the substrate 11 and the TFT circuit 12. .
  • substrate etc. which performed the insulation process by the method are mentioned, this embodiment is not limited to these.
  • the TFT circuit 12 is formed on the substrate 11 in advance before the organic EL element 40 is formed, and functions as a switching device and a driving device.
  • a conventionally known TFT circuit can be used.
  • a metal-insulator-metal (MIM) diode can be used as a switching and driving element instead of the TFT.
  • the TFT circuit 12 can be formed using a known material, structure, and formation method.
  • Examples of the material of the active layer of the TFT circuit 12 include inorganic semiconductor materials such as amorphous silicon (amorphous silicon), polycrystalline silicon (polysilicon), microcrystalline silicon, and cadmium selenide, zinc oxide, indium oxide-oxide.
  • Examples thereof include oxide semiconductor materials such as gallium-zinc oxide, and organic semiconductor materials such as polythiophene derivatives, thiophene oligomers, poly (p-ferylene vinylene) derivatives, naphthacene, and pentacene.
  • Examples of the structure of the TFT circuit 12 include a staggered type, an inverted staggered type, a top gate type, and a coplanar type.
  • the gate insulating film of the TFT circuit 12 used in this embodiment can be formed using a known material. Examples thereof include SiO 2 formed by plasma oxidation chemical vapor deposition (PECVD), low pressure chemical vapor deposition (LPCVD), or the like, or SiO 2 obtained by thermally oxidizing a polysilicon film. Further, the signal electrode line, the scanning electrode line, the common electrode line, the first drive electrode, and the second drive electrode of the TFT circuit 12 used in this embodiment can be formed using a known material, for example, tantalum. (Ta), aluminum (Al), copper (Cu), and the like.
  • PECVD plasma oxidation chemical vapor deposition
  • LPCVD low pressure chemical vapor deposition
  • SiO 2 obtained by thermally oxidizing a polysilicon film.
  • the signal electrode line, the scanning electrode line, the common electrode line, the first drive electrode, and the second drive electrode of the TFT circuit 12 used in this embodiment can be formed using a known material, for example, tantalum. (Ta),
  • the interlayer insulating film 13 can be formed using a known material.
  • the material include silicon oxide (SiO 2 ), silicon nitride (SiN or Si 2 N 4 ), tantalum oxide (TaO, Alternatively, an inorganic material such as Ta 2 O 5 ), an organic material such as an acrylic resin or a resist material, or the like can be given.
  • Examples of the method for forming the interlayer insulating film 13 include a dry process such as a chemical vapor deposition (CVD) method and a vacuum deposition method, and a wet process such as a spin coat method. Moreover, it can also pattern by the photolithographic method etc. as needed.
  • CVD chemical vapor deposition
  • vacuum deposition method a vacuum deposition method
  • wet process such as a spin coat method.
  • it can also pattern by the photolithographic method etc. as needed.
  • the interlayer insulating film 13 and the light-shielding insulating film can be used in combination.
  • a pigment or dye such as phthalocyanine or quinacridone dispersed in a polymer resin such as polyimide, a color resist, a black matrix material, an inorganic insulating material such as Ni x Zn y Fe 2 O 4, or the likecan be illustrated.
  • the planarization film 14 has a defect in the organic EL element 40 (for example, a defect in the pixel electrode, a defect in the organic EL layer, a disconnection in the counter electrode, a short circuit between the pixel electrode and the counter electrode, a decrease in breakdown voltage due to unevenness on the surface of the TFT circuit 12 Etc.) and the like are provided.
  • the planarizing film 14 can be omitted.
  • the planarization film 14 can be formed using a known material, and examples thereof include inorganic materials such as silicon oxide, silicon nitride, and tantalum oxide, and organic materials such as polyimide resin, acrylic resin, and resist material.
  • examples of the method for forming the planarizing film 14 include a dry process such as a CVD method and a vacuum deposition method, and a wet process such as a spin coating method, but the present embodiment is not limited to these materials and the formation method.
  • the planarizing film 14 may have a single layer structure or a multilayer structure.
  • the partition 16 surrounds the periphery of the organic EL element 40 and is formed so as to partition each sub-pixel S.
  • the partition 16 is formed between at least the sub-pixels S on the one surface 11 a of the substrate 11, and prevents leakage between the first electrode 42 and the second electrode 43.
  • the partition wall 16 includes a first end surface 16a facing the substrate 11, a second end surface 16b facing the first end surface 16a and having an area smaller than the area of the first end surface 16a, and a side surface 16c. It has a forward tapered shape.
  • the “forward taper shape” refers to a taper shape whose cross-sectional shape becomes narrower in a direction away from the substrate 11.
  • the partition wall 16 may have an inverse taper shape in which the cross-sectional shape increases in a direction away from the substrate 11.
  • the partition wall 16 may be formed of a light reflective or light scattering bank in consideration of light extraction efficiency from the organic EL element 40. Thereby, the luminance is improved.
  • the partition 16 can be formed using an insulating material by a known method such as an electron beam (EB) vapor deposition method, a sputtering method, an ion plating method, or a resistance heating vapor deposition method.
  • the partition wall 16 can be patterned by a known dry method or a wet photolithography method.
  • the formation method of the partition 16 is not limited to these formation methods.
  • the material constituting the partition wall 16 is not particularly limited, but a known material is used. For example, the same material as that of the planarizing film 14 can be used.
  • the partition wall 16 has a film thickness that can sufficiently secure the insulation between the first electrode 42 and the second electrode 43.
  • the film thickness of the partition wall 16 is preferably 100 nm to 2000 nm, for example. If the thickness of the partition wall 16 is less than 100 nm, the insulating property is not sufficient, and leakage occurs between the first electrode 42 and the second electrode 43, resulting in an increase in power consumption and non-light emission. On the other hand, when the film thickness of the partition wall 16 exceeds 2000 nm, it takes time for the film forming process, and there is a concern that the productivity deteriorates.
  • the organic EL element 40 includes a first electrode 42, an organic EL layer 41, and a second electrode 43.
  • the first electrode 42 and the second electrode 43 function as a pair as an anode or a cathode of the organic EL element 40.
  • FIG. 1, FIG. 2, and the following description the case where the 1st electrode 42 is an anode and the 2nd electrode 43 is a cathode is demonstrated to an example.
  • the first electrode 42 and the second electrode 43 can be formed using a conventional electrode material.
  • a material for forming the first electrode 42 serving as an anode gold (Au) or platinum (Pt) having a work function of 4.5 eV or more from the viewpoint of efficiently injecting holes into the organic EL layer 41.
  • Metals such as nickel (Ni); oxides (ITO) made of indium (In) and tin (Sn), oxides (SnO 2 ) of tin (Sn), oxides made of indium (In) and zinc (Zn) (IZO) etc. are mentioned.
  • lithium (Li) and calcium (Ca) having a work function of 4.5 eV or less from the viewpoint of more efficiently injecting electrons into the organic EL layer 41.
  • metals such as cerium (Ce), barium (Ba), and aluminum (Al); alloys containing these metals such as Mg: Ag alloys and Li: Al alloys.
  • the film thickness of the first electrode 42 and the second electrode 43 is preferably 50 nm or more.
  • the film thicknesses of the first electrode 42 and the second electrode 43 are 50 nm or more, the effect of suppressing an increase in drive voltage accompanying an increase in wiring resistance is enhanced.
  • a transparent electrode can be formed using ITO, IGZO, IDIXO, IZO, GZO, SnO 2 or the like.
  • a translucent electrode it is preferable to use a translucent electrode as the second electrode 43.
  • the second electrode 43 may be a combination of a metal translucent electrode and a transparent electrode material.
  • a material for the semitransparent electrode silver is preferable from the viewpoint of reflectance and transmittance.
  • the film thickness of the semitransparent electrode is preferably 5 nm to 30 nm. When the film thickness of the semitransparent electrode is less than 5 nm, the light cannot be sufficiently reflected, and the interference effect cannot be sufficiently obtained. Further, when the film thickness of the semi-transparent electrode exceeds 30 nm, the light transmittance is drastically lowered, so that the luminance and light emission efficiency of the organic EL element 40 may be lowered.
  • the organic EL layer 41 is disposed between the first electrode 42 and the second electrode 43 and emits light when a voltage is applied.
  • the organic EL layer 41 includes, in order from the first electrode 42 side, a hole injection layer 44, a hole transport layer 45, an electron blocking layer 46, a light emitting layer 47, an electron transport layer 48, an electron An injection layer 49 is provided (hole injection layer / hole transport layer / electron blocking layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer).
  • the light emitting layer 47 of the present embodiment has a single layer structure that emits blue to blue-green light.
  • the light emission of the organic EL layer 41 is directed in the front direction (light extraction direction) due to the interference effect between the first electrode 42 and the second electrode 43. It can be condensed. In that case, since the directivity can be given to the light emission of the organic EL layer 41, the light emission loss escaping to the surroundings can be reduced, and the light emission efficiency can be increased. Thereby, the light emission energy generated in the organic EL layer 41 can be emitted more efficiently to the wavelength conversion layer 24 side, and the front luminance of the organic EL element 40 can be increased.
  • the microresonator structure constituted by the first electrode 42 and the second electrode 43, it is possible to adjust the emission spectrum of the organic EL layer 41, and to adjust to the desired emission peak wavelength and half width. Can do. Thereby, the emission spectrum of the organic EL layer 41 can be controlled to a spectrum that can effectively excite the organic fluorescent dye in the wavelength conversion layer 25.
  • the first electrode 42 and the second electrode 43 can be formed on the substrate by a known method such as an EB (electron beam) vapor deposition method, a sputtering method, an ion plating method, or a resistance heating vapor deposition method using the above materials.
  • the forming method is not limited to these.
  • the formed electrode can be patterned by a photolithography method or a laser peeling method, and a directly patterned electrode can also be formed by combining with a shadow mask.
  • the hole injection layer 44 is provided in order to efficiently receive holes from the first electrode 42 and deliver them efficiently to the hole transport layer 45.
  • the HOMO level of the material used for the hole injection layer 44 is preferably lower than the HOMO level used for the hole transport layer 45 and higher than the work function of the first electrode 42.
  • the hole injection layer 44 may be a single layer or a multilayer.
  • Examples of the material constituting the hole injection layer 44 include phthalocyanine derivatives such as copper phthalocyanine; 4,4 ′, 4 ′′ -tris (3-methylphenylphenylamino) triphenylamine, 4,4 ′, 4 ′′ -tris ( 1-naphthylphenylamino) triphenylamine, 4,4 ′, 4 ′′ -tris (2-naphthylphenylamino) triphenylamine, 4,4 ′, 4 ′′ -tris [biphenyl-2-yl (phenyl) amino] Triphenylamine, 4,4 ′, 4 ′′ -tris [biphenyl-3-yl (phenyl) amino] triphenylamine, 4,4 ′, 4 ′′ -tris [biphenyl-4-yl (3-methylphenyl) amino ] Amine compounds such as triphenylamine, 4,4 ′, 4 ′′ -tris [9,9-
  • the hole transport layer 45 is provided in order to efficiently receive holes from the hole injection layer 44 and deliver them efficiently to the light emitting layer 47.
  • the HOMO level of the material used for the hole transport layer 45 is preferably higher than the HOMO level of the hole injection layer 44 and lower than the HOMO level of the light emitting layer 47.
  • the reason that the HOMO level of the material used for the hole transport layer 45 preferably has such a property is as follows. This is because the hole transport layer 45 can inject and transport holes to the light emitting layer 47 more efficiently, and can obtain the effect of reducing the voltage required for light emission and the effect of improving the light emission efficiency.
  • the LUMO level of the hole transport layer 45 is preferably lower than the LUMO level of the light emitting layer 47 so that leakage of electrons from the light emitting layer 47 can be suppressed. In this way, the light emission efficiency in the light emitting layer 47 can be increased.
  • the band gap of the hole transport layer 45 is preferably larger than the band gap of the light emitting layer 47. In this way, excitons can be effectively confined in the light emitting layer 47.
  • the hole transport layer 45 may be a single layer or a multilayer.
  • the hole transport layer 45 can be formed in the same manner as the hole injection layer 44 using a dry process or a wet process.
  • the material constituting the hole transport layer 45 includes oxides such as vanadium oxide (V 2 O 5 ) and molybdenum oxide (MoO 2 ); inorganic p-type semiconductor materials; porphyrin compounds; N, N′-bis (3- Aromatic tertiary compounds such as methylphenyl) -N, N′-bis (phenyl) -benzidine (TPD), N, N′-di (naphthalen-1-yl) -N, N′-diphenyl-benzidine (NPD) Low molecular weight materials such as hydrazone compounds, quinacridone compounds, styrylamine compounds; polyaniline (PANI), polyaniline-camphor sulfonic acid (polyaniline-camphorsulfonic acid; PANI-CSA), 3,4-polyethylenedioxythiophene / Polystyrene sulfonate (PEDOT / PSS), poly (triphenylamine) derivative (Poly-TPD) ),
  • the hole injection layer 44 and the hole transport layer 45 are preferably doped with an acceptor.
  • acceptor those known as acceptor materials for organic EL are used.
  • Acceptor materials include gold (Au), platinum (Pt), tungsten (W), iridium (Ir), phosphoryl chloride (POCl 3 ), arsenic pentafluoride (AsF 5 ), chlorine (Cl), bromine (Br)
  • Inorganic materials such as iodine (I), vanadium oxide (V 2 O 5 ), molybdenum oxide (MoO 2 ); TCNQ (7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane), TCNQF4 (tetrafluorotetracyanoquino) Compounds having a cyano group such as dimethane), TCNE (tetracyanoethylene), HCNB (hexacyanobutadiene), DDQ (dicyclodicyanobenzoquinone);
  • the electron blocking layer 46 can be formed using the same material as the hole injection layer 44 and the hole transport layer 45. However, the absolute value of the LUMO level of the material is preferably smaller than the absolute value of the LUMO level of the material of the hole injection layer 44 included in the light emitting layer 47 in contact with the electron blocking layer 46. This is because electrons can be more effectively confined in the light emitting layer 47.
  • the electron blocking layer 46 may be a single layer or a multilayer.
  • the electron blocking layer 46 can be formed in the same manner as the hole injection layer 44 using a dry process or a wet process.
  • the light emitting layer 47 may be composed only of the organic light emitting material exemplified below, or may be composed of a combination of a light emitting dopant and a host material, and optionally includes a hole transport material, an electron transport material, and an additive. An agent (donor, acceptor, etc.) may be included. Moreover, the structure by which these each material was disperse
  • the organic light emitting material a known light emitting material for an organic EL element can be used. Such light emitting materials are classified into low molecular light emitting materials, polymer light emitting materials, and the like. Although these specific compounds are illustrated below, this embodiment is not limited to these materials.
  • the organic light emitting material may be classified into a fluorescent material, a phosphorescent material, and the like. As the organic light emitting material, it is preferable to use a phosphorescent material having high light emission efficiency from the viewpoint of reducing power consumption.
  • a known organic EL host material is used as the host material.
  • host materials include 4,4′-bis (carbazole) biphenyl, 9,9-di (4-dicarbazole-benzyl) fluorene (CPF), 3,6-bis (triphenylsilyl) carbazole (mCP).
  • PCF Poly (N-octyl-2,7-carbazole-O-9,9-dioctyl-2,7-fluorene) (PCF), 1,3,5-tris (carbazol-9-yl) benzene (TCP) , 9,9-bis [4- (carbazol-9-yl) -phenyl] fluorene (FL-2CBP), etc .; 4- (diphenylphosphoyl) -N, N-diphenylaniline (HM-A1) etc.
  • 1,3-bis (9-phenyl-9H-fluoren-9-yl) benzene mDPFB
  • 1,4-bis (9-phenyl-) Fluorene derivatives such as H-fluoren-9-yl) benzene (pDPFB); 1,3,5-tris [4- (diphenylamino) phenyl] benzene (TDAPB); 1,4-bistriphenylsilylbenzene (UGH-2) ); 1,3-bis (triphenylsilyl) benzene (UGH-3); 9- (4-tert-butylphenyl) -3,6-bis (triphenylsilyl) -9H-carbazole (CzSi) It is done.
  • the light emitting layer 47 When the light emitting layer 47 is used in combination with a light emitting dopant (light emitting material) that is a light emitting compound and a conventional host material, the light emitting dopant may be a known light emitting dopant for organic EL. Material is used.
  • Such luminescent dopants include tris (2-phenylpyridine) iridium (III) (Ir (ppy) 3 ), bis (2-phenylpyridine) (acetylacetonate) iridium (III) (Ir (ppy) 2 (acac)), tris [2- (p-tolyl) pyridine] iridium (III) (Ir (mppy) 3 ), bis [(4,6-difluorophenyl) -pyridinato-N, C2 ′] picolinate iridium ( III) (FIrPic), bis (4 ′, 6′-difluorophenylpolydinato) tetrakis (1-pyrazoyl) borateiridium (III) (FIr6), tris (1-phenyl-3-methylbenzimidazoline-2-ylidene- C, C2 ′) Iridium (III) (Ir (Pmb) 3 ), bis (2,4-bifur Oroph
  • a low molecular light emitting material is preferable, and from the viewpoint of low power consumption, it is preferable to use a phosphorescent material having high light emission efficiency.
  • the thickness of the light emitting layer 47 is preferably 5 nm to 500 nm.
  • the material constituting the electron transport layer 48 is an inorganic material that is an n-type semiconductor; oxadiazole derivatives, triazole derivatives, thiopyrazine dioxide derivatives, benzoquinone derivatives, naphthoquinone derivatives, anthraquinone derivatives, diphenoquinone derivatives, fluorenone derivatives, benzodifuran derivatives. And low molecular weight materials such as poly (oxadiazole) (Poly-OXZ) and polystyrene derivatives (PSS).
  • “derivative” means, for example, a compound having a structure in which one or more hydrogen atoms of the original compound are substituted with a group other than a hydrogen atom.
  • the electron injection layer 49 is provided in order to efficiently receive electrons from the second electrode 43 and transfer them efficiently to the electron transport layer 48.
  • the material constituting the electron injection layer 49 include fluorides such as lithium fluoride (LiF) and barium fluoride (BaF 2 ); oxides such as lithium oxide (Li 2 O) and the like.
  • the material constituting the electron injection layer 49 is a material having the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energy than the material used for the electron transport layer 48 in that electrons are injected and transported more efficiently from the second electrode 43 serving as the cathode.
  • a material having a high level is preferably used, and a material having a higher electron mobility than a material used for the electron injection layer 49 is preferably used as a material constituting the electron transport layer 48.
  • the material used for the electron injection layer 49 preferably has a higher LUMO level than the material used for the electron transport layer 48.
  • the material used for the electron transport layer 48 is preferably a material having a higher electron mobility than the material used for the electron injection layer 49.
  • the electron injection layer 49 and the electron transport layer 48 are preferably doped with a donor.
  • a donor a known donor material for organic EL is used.
  • donor materials inorganic materials such as alkali metals, alkaline earth metals, rare earth elements, aluminum (Al), silver (Ag), copper (Cu), indium (In); anilines; phenylenediamines; N, N , N ′, N′-tetraphenylbenzidine, N, N′-bis- (3-methylphenyl) -N, N′-bis- (phenyl) -benzidine, N, N′-di (naphthalen-1-yl) ) -N, N'-diphenyl-benzidine and other benzidines; triphenylamine, 4,4 ', 4 "-tris (N, N-diphenyl-amino) -triphenylamine, 4,4', 4"- Tris (N-3-methylphen
  • Torife Compounds having aromatic tertiary amines of triphenyldiamines such as N, N′-di- (4-methyl-phenyl) -N, N′-diphenyl-1,4-phenylenediamine in the skeleton; phenanthrene , Pyrene, perylene, anthracene, tetracene, pentacene and other condensed polycyclic compounds (however, the condensed polycyclic compound may have a substituent); TTF (tetrathiafulvalene), dibenzofuran, phenothiazine, carbazole, etc. Materials and the like.
  • a compound having an aromatic tertiary amine as a skeleton, a condensed polycyclic compound, and an alkali metal are more preferable because the carrier concentration can be increased more effectively.
  • the configuration of the organic EL layer 41 is not limited to this, and can be appropriately set as necessary.
  • hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer configuration hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer configuration, hole injection layer / hole transport layer / electron A blocking layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron injection layer may also be used.
  • a spin coating method, a dipping method, a doctor blade method is used by using an organic EL layer forming composition obtained by dissolving or dispersing the above materials in a solvent.
  • a method of forming by a known wet process such as a coating method such as a discharge coating method or a spray coating method, an ink jet method, a relief printing method, an intaglio printing method, a screen printing method, a printing method such as a micro gravure coating method, etc .;
  • a method of forming a material by a known dry process such as a resistance heating vapor deposition method, an electron beam (EB) vapor deposition method, a molecular beam epitaxy (MBE) method, a sputtering method, or an organic vapor deposition (OVPD) method;
  • EB electron beam
  • MBE molecular beam epitaxy
  • OVPD organic vapor deposition
  • the organic EL layer forming composition is blended with additives for adjusting the physical properties of the composition, such as a leveling agent and a viscosity modifier. It may be a thing.
  • the sealing layer 17 seals the plurality of organic EL elements 40 provided on the one surface 11 a of the substrate 11.
  • the sealing layer 17 is formed so as to cover the surfaces of the partition wall 16 and the organic EL element 40 partitioned by the partition wall 16.
  • Examples of the method for forming the sealing layer 17 include EB vapor deposition, sputtering, ion plating, and resistance heating vapor deposition. Moreover, as a material of the sealing layer 17, if it is an organic substance, a phthalocyanine etc. will be mentioned, and if it is an inorganic substance, SiON, SiO, SiN etc. will be mentioned.
  • the wavelength conversion substrate 20 includes a transparent substrate 21, a grid-like black matrix 22 provided on one surface 21 a of the transparent substrate 21, a partition wall 23 provided on the black matrix 22, and one surface of the transparent substrate 21.
  • 21 a, the color filter layer 24, the wavelength conversion layer 25, and the excitation light scattering layer 26 provided in a plurality of regions partitioned by the partition wall 23 are included.
  • substrate which has the light transmittance used with the conventional organic EL light-emitting device is used.
  • the material of the transparent substrate 21 include a transparent inorganic glass substrate, various transparent plastic substrates, and various transparent films.
  • the black matrix 22 is formed between the sub-pixels S. Of the one surface 21a of the transparent substrate 21, the black pixel portion S (R), the green pixel portion S (G), and the blue pixel portion S ( Formed during (B).
  • a material of the black matrix 22 a material containing a colorant such as carbon black for blackening in an acrylic resin, a black matrix material for liquid crystal, or the like is used.
  • an adhesive seal member 27 may be provided between the black matrix 22 and the one surface 21 a of the transparent substrate 21.
  • the material of the adhesive seal member 27 include various curable adhesives such as a reactive curable adhesive, a thermosetting adhesive, a photocurable adhesive such as an ultraviolet curable adhesive, and an anaerobic curable adhesive. Can be mentioned.
  • the composition of these adhesives may be any, for example, epoxy, acrylate, or silicone.
  • the partition wall 23 is formed between the sub-pixels S, and the red pixel portion S (R), the green pixel portion S (G), and the blue pixel portion S (B) of the one surface 21a of the transparent substrate 21. ).
  • the partition wall 23 includes a first end surface 23a facing the transparent substrate 21, a second end surface 23b facing the first end surface 23a and having an area larger than the area of the first end surface 23a, a side surface 23c, It has a reverse taper shape with
  • the “reverse taper shape” refers to a taper shape whose cross-sectional shape becomes thicker in a direction away from the transparent substrate 21.
  • the width of the partition wall 23, that is, the length of the first end surface 23a and the length of the second end surface 23b of the partition wall 23 are equal in all the partition walls 23.
  • the red pixel portion S (R), the green pixel portion S (G), and the blue pixel portion S (B) have the same width and area.
  • the light output portion corresponding to the red pixel portion S (R) is the light output corresponding to the first light output portion 51 and the green pixel portion S (G). If the part is the second light output part 52 and the light output part corresponding to the blue pixel part S (B) is the third light output part 53, the width and area of these light output parts are equal. .
  • the material of the partition wall 23 is not particularly limited, but an organic resin or the like is used.
  • a release layer 28 is provided on the second end surface 23 b side of the partition wall 23.
  • the partition wall 23 is provided on the release layer 28, and the second end face 23 b of the partition wall 23 is in contact with one surface (the surface on the wavelength conversion layer 25 and the excitation light scattering layer 26 side) 28 a of the release layer 28.
  • the material of the release layer 28 include hydrogenated amorphous silicon; oxide-based or nitride-based ceramics; alloys containing hydrogen, oxygen, and nitrogen; organic polymers whose bonds are broken by light irradiation or heating. It is done.
  • the surface (the first end surface 23 a and the side surface 23 c) of the partition wall 23 is covered with a reflective film 29 that reflects visible light.
  • the reflectance of the reflective film 29 is not particularly limited as long as the light extraction efficiency can be improved, but is preferably 50% or more, more preferably 75% or more, and further preferably 90% or more.
  • the material of the reflective film 29 is not particularly limited as long as it satisfies the above reflectance. Examples of such a reflective film 29 include a metal film made of a metal such as aluminum, silver, tin, chromium, nickel, and titanium. The metal which forms the reflective film 29 may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • the thickness of the reflective film 29 is not particularly limited, but is preferably 20 nm to 5000 nm, more preferably 50 nm to 3000 nm, and still more preferably 100 nm to 1000 nm, for example. If the thickness of the reflective film 29 is not within the above range, the reflective film 29 may not have sufficient reflectivity. On the other hand, if the thickness of the reflective film 29 exceeds the above range, it takes too much time to form the film, which causes a problem in terms of cost.
  • the reflective film 29 By using a metal as the material of the reflective film 29, it is possible to reflect light emitted from the phosphor contained in the wavelength conversion layer 25 and to emit light only in a desired direction, thereby improving the light emission efficiency. Is preferable.
  • the average length a of the bottom 29a of the reflective film 29 extending along one surface 28a of the release layer 28 with the outer edge of the bottom surface (second end surface 23b) of the partition wall 23 as the base end That is, the average contact distance a of the reflective film 29 that contacts one surface 28 a of the release layer 28 is larger than the average film thickness b of the reflective film 29 on the side surface 23 c of the partition wall 23.
  • the average length a (average contact distance a) is a length extending along one surface 28a of the release layer 28 at the bottom 29a of the reflective film 29 formed on the surface of each partition wall 23. Average value.
  • the average film thickness b is an average value of the film thicknesses of the reflection films 29 formed on the side surfaces 23c of the respective partition walls 23.
  • the release layer 28 may not be provided.
  • the end of the reflective film 29 opposite to the transparent substrate 21 in the height direction of the partition wall 23 film thickness in the thickness direction of the wavelength conversion substrate 20
  • the average length extending in the direction perpendicular to the height direction is larger than the average film thickness of the reflective film 29 on the side surface 23 c of the partition wall 23.
  • the bottom 29 a of the reflective film 29 exists along the surface of the wavelength conversion layer 25 on the side of the release layer 28, that is, the surface of the wavelength conversion layer 25 facing the organic EL element substrate 10. .
  • a low refractive index layer 31 is provided between the transparent substrate 21 and the color filter layer 24 in the region partitioned by the partition wall 23.
  • the low refractive index layer 31 is composed of a transparent medium filled in a gap 32 formed between the transparent substrate 21 and the color filter layer 24.
  • As the transparent medium air, an inert gas such as nitrogen gas or argon gas, an inert liquid, or a resin material having a low refractive index is used.
  • the low refractive index resin material include silicone resin, fluorine-based inert liquid, fluorine-based oil, and the like.
  • the color filter layer 24 obtains light emission of a specific wavelength and has a function of reducing light of other wavelengths. That is, the color filter layer 24 corrects the emission color emitted from the wavelength conversion layer 25 and the excitation light scattering layer 26, and outputs the wavelength conversion layer 25 and the excitation light scattering layer 26 in order to realize good color reproducibility.
  • the characteristics required for the color filter layer 24 include high light absorption in an undesired wavelength region in order to extract only light having a desired color purity to the outside, and improve light extraction efficiency to achieve low power consumption driving.
  • the transmittance is high in a desired wavelength region, and that it has heat resistance, light resistance, solvent resistance, etc. that can withstand the process of the subsequent step.
  • the color filter layer 24 includes a red color filter 24R, a green color filter 24G, and a blue color filter 24B that are formed on the one surface 21a side of the transparent substrate 21.
  • the red pixel portion S (R) is set by the red color filter 24R
  • the green pixel portion S (G) is set by the green color filter 24G
  • the blue pixel portion S (B) is set by the blue color filter 24B.
  • the color filter layer 24 in the present embodiment has a lower refractive index than the wavelength conversion layer 25.
  • the material for forming the color filter layer 24 is not particularly limited.
  • the color filter layer 24 includes a desired colorant (dye or pigment) for each color and a transparent resin.
  • a desired colorant die or pigment
  • a transparent resin e.g., polymethyl methacrylate
  • commercially available color filter materials for various displays such as liquid crystal can also be used.
  • the color filter layer 24 may have a configuration of only two colors of red and green, or may have a multicolor configuration of three or more colors.
  • the color filter layer 24 may have a four-color configuration in which yellow or white is added, or a six-color configuration in which yellow, cyan, and magenta are added. If the film thickness of the color filter layer 24 is too small, light in an undesired wavelength region may not be sufficiently absorbed. On the other hand, if it is too large, the light transmittance in the desired wavelength region may be reduced. 100 nm to 5 ⁇ m is preferable.
  • the wavelength conversion layer 25 has a function of absorbing incident light and emitting light in different wavelength ranges. Specifically, the wavelength conversion layer 25 absorbs a part of incident light (light emitted from the plurality of organic EL elements 40 mounted on the substrate 11), performs wavelength distribution conversion, and does not absorb incident light. This is a layer for emitting light including minute and converted light (light having a wavelength distribution different from that of incident light).
  • the wavelength conversion layer 25 is a layer containing at least one fluorescent material, and may be composed of only the fluorescent material. However, for the purpose of improving the film forming property and increasing the wavelength conversion efficiency, the fluorescent material is made of resin or A form dispersed in a binder material made of a low-molecular material that does not correspond to a phosphor material is preferable.
  • the wavelength conversion layer 25 is selectively provided at positions corresponding to the red pixel portion S (R) and the green pixel portion S (G) among the sub-pixels partitioned by the partition wall 23 on the transparent substrate 21.
  • the wavelength conversion layer 25 is a position corresponding to the red pixel portion S (R), and is laminated on the surface of the red color filter 24R.
  • the wavelength conversion layer 25 is laminated on the surface of the green color filter 24G at a position corresponding to the green pixel portion S (G).
  • the fluorescent material may be either a fluorescent material or a phosphorescent material, but a material having a high absorption rate in the wavelength band of excitation light and a high emission quantum yield for converting the wavelength of excitation light to another wavelength is preferable.
  • the fluorescent material is preferably a material with high color purity that emits light corresponding to a desired color (red, green). Only one type of fluorescent material may be included in the wavelength conversion layer 25, or two or more types may be used. When there are two or more fluorescent materials included in the wavelength conversion layer 25, the combination and ratio can be arbitrarily set.
  • the fluorescent material can be arbitrarily selected from an organic fluorescent material or an inorganic fluorescent material.
  • Organic fluorescent materials are preferred because they generally have a high emission quantum yield.
  • Inorganic fluorescent materials are preferred because of their high durability.
  • Organic fluorescent materials include low-molecular fluorescent materials such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), polymethines, heteroaromatics, and complexes, and high molecular weights containing these chemical structures as main chains and side chains. Examples thereof include molecular fluorescent materials.
  • PAH system examples include anthracene, rubrene, perylene, and derivatives thereof.
  • polymethine series include linear forms such as cyanine, cyclic polymethines such as boron pyromethene (BODIPY), rhodamine, and fluorescein, and derivatives thereof.
  • Heteroaromatic systems include coumarin, oxadiazole, imidazole and derivatives thereof.
  • the complex system examples include a complex having a rare earth such as Eu or Ir as a central metal and a ⁇ -conjugated molecule as a ligand.
  • a polymeric fluorescent material is preferable because it can also serve as a binder material and has good film forming properties.
  • Examples of the inorganic fluorescent material include a light emission center type and a quantum dot type.
  • Examples of the luminescent center type include ⁇ -sialon and CaAlSiN 3 : Eu 2+
  • the luminescent center metal such as Eu 2+ and Ce 3+ includes silicon, aluminum oxide, nitride, oxynitride, and sulfide in the base crystal.
  • the material dispersed in is mentioned.
  • Examples of the quantum dot type include II-VI groups such as CdSe and III-V groups such as InP.
  • the quantum dot type can suppress concentration quenching of the fluorescent material by dispersing it in the binder material, similarly to the low molecular fluorescent material, and can increase the emission quantum yield of the fluorescent material. This is preferable because the color purity of the converted light can be increased.
  • the binder material for dispersing the fluorescent material is preferably a material that improves the film forming property of the wavelength conversion layer 25 without deteriorating the light emission characteristics of the fluorescent material.
  • the binder material is preferably transparent in the wavelength range of the converted light. Further, from the viewpoint of not reducing the light emission characteristics of the fluorescent material, it is preferable to disperse the fluorescent material in the range of 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder material.
  • the binder material is preferably a resin. Further, by using a resin having photosensitivity as the binder material, the high-definition wavelength conversion layer 25 can be patterned as will be described later.
  • an energy transfer material may be included in the wavelength conversion layer 25 for the purpose of improving the absorption rate and the light emission quantum efficiency of the wavelength conversion layer 25.
  • the energy transfer material has a function of absorbing excitation light, transferring energy to the fluorescent material, and bringing the fluorescent material into an excited state. Accordingly, it is preferable that the excitation light has absorption in the wavelength region, and the energy level of the energy transfer material in the excited state is higher than the energy level of the excited state of the fluorescent material.
  • the energy transfer material may also serve as a fluorescent material or a binder material.
  • the film thickness of the wavelength conversion layer 25 is preferably 100 nm to 100 ⁇ m, and more preferably 1 ⁇ m to 100 ⁇ m. Since the wavelength conversion layer 25 has a film thickness of 100 nm or more, it can sufficiently absorb the excitation light (blue light or blue-green light) from the organic EL element 40, and the light emission efficiency in the wavelength conversion type light emitting device 100 is improved. . In addition, the blue light or blue-green light from the organic EL element 40 is absorbed to reduce the blue light transmission in the red pixel portion S (R) and the green pixel portion S (G) to the extent that the color purity is not adversely affected. In order to do so, the film thickness of the wavelength conversion layer 25 is preferably 1 ⁇ m or more.
  • the film thickness of the wavelength conversion layer 25 is preferably 100 ⁇ m or less from the viewpoint that the material cost can be reduced.
  • the shape of the wavelength conversion layer 25 is such that the surface on which the excitation light in the wavelength conversion layer 25 is incident, the surface on which the converted light is emitted, and the surface substantially perpendicular to the thickness direction of the transparent substrate 21 From the viewpoint of efficiently taking the light into the wavelength conversion layer 25 and efficiently taking the converted light to the outside, it is preferably a flat surface or a curved surface, or a shape combining a flat surface and a curved surface.
  • the film thickness of the wavelength conversion layer 25 is preferably 0.1 ⁇ m to 100 ⁇ m, and more preferably 1 ⁇ m to 10 ⁇ m. When the film thickness of the wavelength conversion layer 25 is thin, the absorption rate of the excitation light in the wavelength conversion layer 25 decreases. On the other hand, when the film thickness of the wavelength conversion layer 25 is thick, the fluorescent material and the binder material that form the wavelength conversion layer 25 are only consumed wastefully.
  • the excitation light scattering layer 26 is a layer that transmits and scatters blue light or blue-green light from the organic EL element 40 to the other surface 21b side of the transparent substrate 21 without changing the spectral shape.
  • the characteristics required for the excitation light scattering layer 26 include a high light scattering property that allows the excitation light to be diffused to a wide viewing angle and emitted to the outside, and a wavelength range of the excitation light that can realize high light extraction efficiency.
  • the excitation light scattering layer 26 is provided for the purpose of improving the viewing angle by scattering light emitted from the organic EL element 40 when the blue wavelength conversion layer is not provided in the blue pixel portion S (B).
  • the excitation light scattering layer 26 is a scattering layer that does not contain a fluorescent material.
  • the excitation light scattering layer 26 is composed of a transparent binder resin and transparent light scattering particles dispersed in the transparent binder resin.
  • a transparent binder resin for example, a photocurable resin having a reactive vinyl group of acrylate type or methacrylate type, or a thermosetting resin is used.
  • the transparent binder resin include polymethyl methacrylate, polyacrylate, polycarbonate, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, polyvinyl chloride resin, melamine resin, phenol resin, alkyd resin, epoxy resin, polyurethane resin, polyester. Resins, maleic acid resins, polyamide resins and the like can be mentioned.
  • the transparent light scattering particles may be composed of an inorganic material, may be composed of an organic material, or may be composed of a combination of an inorganic material and an organic material.
  • the particles composed of an inorganic material include, for example, particles mainly composed of an oxide of at least one metal selected from the group consisting of silicon, titanium, zirconium, aluminum, indium, zinc, tin, and antimony. ) Etc. are used. Specific examples include silica beads, alumina beads, titanium oxide beads, zirconia oxide beads, zinc oxide beads, and barium titanate.
  • Examples of particles composed of organic materials include polymethyl methacrylate beads, acrylic beads, acrylic-styrene copolymer beads, melamine beads, high refractive index melamine beads, polycarbonate beads, styrene beads, cross-linked polystyrene beads, polyvinyl chloride.
  • Examples include beads, benzoguanamine-melamine formaldehyde beads, and silicone beads.
  • the content of the transparent light scattering particles in the excitation light scattering layer 26 is not particularly limited, and is appropriately adjusted according to the target viewing angle and the like.
  • the particle diameter of the transparent light scattering particles is preferably on the order of several hundred nm.
  • a plurality of transparent light scattering particles may be used. For example, by using the first transparent light scattering particle and the second transparent light scattering particle having a smaller particle diameter and a higher refractive index than the first transparent light scattering particle, higher light scattering can be realized more effectively. Is possible.
  • the film thickness of the excitation light scattering layer 26 is preferably 1 ⁇ m to 15 ⁇ m. If the thickness of the excitation light scattering layer 26 is less than 1 ⁇ m, sufficient scattering characteristics cannot be obtained, and as a result, wide viewing angle characteristics may not be realized. On the other hand, if the thickness of the excitation light scattering layer 26 exceeds 15 ⁇ m, sufficient transmission characteristics cannot be obtained, and the material is wasted, leading to an increase in material cost.
  • the thickness of the excitation light scattering layer 26 is preferably thin as long as sufficient scattering characteristics and transmission performance can be maintained.
  • auxiliary electrode (auxiliary wiring) made of metal (not shown) is provided between the transparent substrate 21 and the partition wall 23. Further, a feeding point for connecting the auxiliary electrode to an external power source (not shown) is provided on the first end face 23 a of the partition wall 23.
  • the auxiliary electrode can be formed using a known material, and examples thereof include Cu, Ag, Au, Pt, Al, Cr, Co, and Mo.
  • the feeding point can be formed using a known material, and examples of the material include silver paste and carbon paste.
  • the organic EL element is configured such that the partition wall 16 of the organic EL element substrate 10 and the partition wall 23 of the wavelength conversion substrate 20 are connected (contacted) or face each other.
  • the element substrate 10 and the wavelength conversion substrate 20 are disposed to face each other.
  • the organic EL element substrate 10 and the wavelength conversion substrate 20 are bonded together via a sealing member 33 that is disposed along the outer edge portion of either the organic EL element substrate 10 or the wavelength conversion substrate 20. Yes.
  • the filling layer 30 is provided between the organic EL element substrate 10 and the wavelength conversion substrate 20 and in a space surrounded by the sealing member 33 for sealing.
  • the filling layer 30 is made of a transparent medium.
  • As the transparent medium air, an inert gas such as nitrogen gas or argon gas, and a high refractive index resin material are used.
  • electroconductive fillers such as an ionic liquid
  • the cation constituting the ionic liquid include a tetraalkylammonium ion, a tetraalkylphosphonium ion, a dialkylpiperidinium ion, a dialkylimidazolium ion, a trialkylimidazolium ion, a trialkylsulfonium ion, and an alkylpyridinium ion.
  • anion constituting the ionic liquid examples include hexafluorophosphate ion, tetrafluoroborate ion, methanesulfonate ion, chloride ion, bromide ion, acetate ion, trifluoroacid ion, thiocyanate ion, dicyanamide.
  • Ion bis (trifluoromethanesulfonyl) imide ion, dibutyl phosphate ion and the like.
  • the ionic liquid When an ionic liquid is used as the transparent conductive filler, the ionic liquid preferably has a melting point of room temperature or lower, and is a liquid having a low viscosity near room temperature.
  • the high refractive index filler forming the filling layer 30 a material having a refractive index of 1.5 to 1.9 is used.
  • the filler having a refractive index of 1.5 to 1.9 include an ultraviolet curable resin, a thermosetting resin, a fluorine-based inert liquid, a fluorine-based oil, SiO x , SiO x N y , AlN x , and SiAlO. x N y, inorganic materials such as TiO x and the like.
  • the ultraviolet curable resin include an acrylic resin.
  • the thermosetting resin include silicone resins.
  • the light emission (excitation light) from the organic EL element 40 is blue light or blue green light.
  • the blue pixel portion S (B) light emitted from the organic EL element 40 passes through the blue color filter 24B, thereby reducing green light emission and obtaining blue light emission with high color purity.
  • the green pixel portion S (G) the light from the organic EL element 40 is first converted to substantially yellow by transmitting through the wavelength conversion layer 25, and further converted to approximately yellow by transmitting through the green color filter 24G. Of the emitted light, light having a wavelength close to red is reduced to obtain green light emission.
  • red pixel portion S (R) light from the organic EL element 40 is first converted to substantially yellow by transmitting through the wavelength conversion layer 25, and further converted to approximately yellow by transmitting through the red color filter 24R. Of the emitted light, light having a wavelength close to green is reduced to obtain red light emission.
  • the light emitted from the fluorescent material travels in the same direction, the light emitted from the fluorescent material is not only on the light extraction side (the other surface 21b side of the transparent substrate 21).
  • the process proceeds to the organic EL element substrate 10 side. Therefore, according to the organic EL light emitting device 100 of this embodiment, the surface (first end surface 23a, side surface 23c) of the partition wall 23 is covered with the reflective film 29 that reflects visible light, and the outer edge of the second end surface 23b of the partition wall 23.
  • the average length a of the bottom 29a of the reflective film 29 extending along one surface 28a of the release layer 28 is larger than the average film thickness b of the reflective film 29 on the side surface 23c of the partition wall 23. Therefore, of the light emitted from the fluorescent material, part of the light scattered toward the organic EL element substrate 10 side can be effectively reflected to the light extraction side (the other surface 21b side of the transparent substrate 21). Therefore, light extraction efficiency can be improved and power consumption can be reduced.
  • the wavelength conversion layer 102 is surrounded on all sides by a Lambertian scattering surface 103 having a reflectance of 90%, an absorptance of 10%, and a height of 5 ⁇ m.
  • a reflective film 104 made of the same material as that surrounding the four sides of the wavelength conversion layer 102 also extends to the outer edge of the bottom surface of the wavelength conversion layer 102 on the OLED light source 101 side by a length x4 ⁇ m longer than the scattering surface. Assuming that Here, x4 roughly corresponds to the difference between a and b shown in FIG.
  • be the rate at which the light L1 emitted from the OLED light source 101 enters the wavelength conversion layer 102
  • the value of x4 is 0 to 6 with respect to the width x4 ⁇ m of the reflective film 104 existing at the outer edge of the bottom surface of the wavelength conversion layer 102.
  • the value of ⁇ was calculated when it was changed in steps of 1 ⁇ m.
  • the ratio ⁇ of light incident on the detector 106 installed in front of the glass substrate 105 is obtained by simulation when the value of x4 is changed from 0 to 6 in 1 ⁇ m increments. It was. At this time, the refractive index of the wavelength conversion layer 102 was set to 1.5, and the fluorescence quantum yield was set to 100%. Further, it is assumed that the light absorber 107 exists on the end surface of the glass substrate 105. The number of starting rays was 1 million.
  • the light extraction efficiency which is the ratio of the light L2 extracted forward from the light L1 emitted from the OLED light source 101, is proportional to ⁇ ⁇ ⁇ , and the value of x4 was changed from 0 to 6 in 1 ⁇ m increments. The relative value of ⁇ ⁇ ⁇ at the time was determined.
  • FIG. 19 plots the relationship between the width x 4 ⁇ m of the reflective film 104 existing on the bottom surface of the wavelength conversion layer 102 and the relative value of the light extraction efficiency.
  • x4> that is, “the end portion of the reflective film opposite to the transparent substrate in the height direction of the partition wall extends in a direction perpendicular to the height direction of the partition wall.
  • the length corresponds to the case where the length is larger than the average film thickness of the reflective film on the side surface of the partition wall.
  • x4 0 “the transparent substrate in the height direction of the partition wall of the reflective film”
  • the length of the opposite end extending in the direction perpendicular to the height direction of the partition corresponds to the case where the average film thickness of the reflective film on the side surface of the partition is the same.
  • the release layer 28 is formed on one surface 110 a of the first substrate 110.
  • substrate 110 The board
  • the first substrate 110 is preferably excellent in heat resistance and dimensional stability.
  • the first substrate 110 for example, a transparent inorganic glass substrate or the like is used.
  • the peeling layer 28 is a layer capable of peeling off the first substrate 110 by causing light peeling or heating at the inside or the interface with the one surface 110a of the first substrate 110 in a later step. is there.
  • the material of the release layer 28 for example, a material that causes the above-described peeling due to disappearance or reduction of the atomic force or the intermolecular force due to light irradiation or heating is used.
  • a material from which gas is released by light irradiation or heating is also used as the material of the release layer 28 a material from which gas is released by light irradiation or heating.
  • Examples of the material of the release layer 28 include hydrogenated amorphous silicon; oxide-based or nitride-based ceramics; alloys containing hydrogen, oxygen, and nitrogen; organic polymers whose bonds are broken by light irradiation or heating. It is done.
  • the formation method of the peeling layer 28 is not specifically limited, It selects suitably according to a film
  • the method for forming the release layer 28 include various vapor deposition methods such as CVD, vapor deposition, molecular beam vapor deposition (MB), sputtering, ion plating, and PVD, electroplating, immersion plating (dipping), and electroless plating. And various plating methods such as Langmuir Projet (LB) method, spin coating, spray coating, roll coating and other coating methods, various printing methods, transfer methods, and ink jet methods. These forming methods can be performed alone or in combination of two or more.
  • LB Langmuir Projet
  • the partition wall 23 is formed on one surface (the surface opposite to the surface in contact with the first substrate 110) 28 a of the release layer 28.
  • the partition wall 23 is formed between the sub-pixels S, and is formed between the red pixel portion S (R), the green pixel portion S (G), and the blue pixel portion S (B).
  • the shape of the partition wall 23 is a tapered shape in which the cross-sectional shape becomes narrower in the direction away from the one surface 110 a of the first substrate 110.
  • the film thickness of the partition wall 23 is a film of the wavelength conversion layer 25 formed in a later step in order to effectively extract the light emitted from the wavelength conversion layer 25 to the outside. It is preferable that the thickness is larger than the thickness.
  • a reflective film 29 is formed on the surface (first end surface 23 a, side surface 23 c) of the partition wall 23.
  • a vacuum vapor deposition method such as a chemical vapor deposition (CVD) method, a sputtering method, an ion plating method, an electron beam (EB) vapor deposition method, a resistance heating method, or the like.
  • dry processes such as laser ablation, and wet processes such as spin coating.
  • the sputtering method in consideration of the productivity of the wavelength conversion substrate, it is preferable to use a sputtering method, an ion plating method, or a CVD method, and more preferably to use a sputtering method.
  • the sputtering method By using the sputtering method, the reflective film 29 with high productivity and excellent quality stability can be formed.
  • Examples of the patterning method of the reflective film 29 include a method using a metal mask and a photo etching method.
  • a photo etching method When patterning the reflective film 29 by the photoetching method, first, an etching resist is applied on the reflective film 29.
  • the reflective film 29 coated with the etching resist is exposed with a mask having an appropriate shape to remove the etching resist coated on the portion of the reflective film 29 to be etched. Thereafter, the reflective film 29 is dissolved by immersing the reflective film 29 in an appropriate etchant. Finally, the reflective resist 29 patterned so as to cover the side surface 23c of the partition wall 23 is obtained by removing the etchant resist with an appropriate solvent or the like. 4A to 4D, a reflective film 29 is also formed on the first end surface 23a of the partition wall 23.
  • the reflective film 29 In the formation of the reflective film 29, as shown in FIG. 4B, the reflective film 29 extending along the one surface 28a of the release layer 28 with the outer edge of the bottom surface (second end surface 23b) of the partition wall 23 as the base end.
  • the average length “a” of the bottom portion 29 a is made larger than the average film thickness “b” of the reflective film 29 on the side surface 23 c of the partition wall 23.
  • the black matrix 22 is formed on the first end surface 23 a of the partition wall 23.
  • the method for forming the black matrix 22 include a photolithography method using a material containing a colorant such as carbon black for blackening in an acrylic resin, a black matrix material for liquid crystal, and the like.
  • the wavelength conversion layer 25 is formed in a plurality of regions partitioned by the partition wall 23 on the one surface 110 a of the first substrate 110.
  • a method for forming the wavelength conversion layer 25 using the above-described fluorescent material or a binder material in which the above-described fluorescent material is dispersed, a conventional spin coating method, a vapor deposition method, a printing method such as an inkjet method, Examples thereof include a method of forming the wavelength conversion layer 25 by a laser thermal transfer method or the like.
  • the wavelength conversion layer 25 can be patterned simultaneously with the formation of the wavelength conversion layer 25.
  • a spin coating method, a vapor deposition method, or the like it is necessary to separately form the wavelength conversion layer 25 and pattern the wavelength conversion layer 25.
  • the methods (1) and (2) since a photosensitive resin having a track record in patterning can be used, patterning can be performed reliably.
  • the methods (1) and (2) since the pattern definition depends on the photosensitive resin, the use of a photosensitive resin capable of high-definition patterning can easily achieve high definition.
  • the method (1) is preferable because the number of patterning steps is small.
  • the method (3) since there are a wide range of choices for the binder material, it is possible to use a binder material having high film forming properties without deteriorating the light emission characteristics.
  • Examples of the photosensitive material in the method (1) include a negative photosensitive material that is cured by exposure, or a positive photosensitive material that is solubilized in a developer by exposure.
  • any photosensitive material may be used. Since the negative photosensitive material can remarkably reduce the solubility of the formed wavelength conversion layer, it has high durability against processes such as a wet process after the formation of the wavelength conversion layer. Since the positive photosensitive material is not irradiated with light when the wavelength conversion layer is formed, deterioration of the fluorescent material can be suppressed, and the light emission characteristics inherent to the fluorescent material can be maintained.
  • the negative photosensitive material includes a monomer or oligomer having many radical polymerizable groups such as a meth) acrylate group and a photo radical polymerization initiator, and has many cationic polymerizable groups such as a cyclic ether.
  • a form containing a monomer and an oligomer having a group causing a photodimerization reaction such as coumarin and cinnamate.
  • the positive photosensitive material includes a polymer material such as a novolak resin or polyimide and a diazonaphthoquinone derivative, a polymer material having a carboxy group or a hydroxyl protecting group such as a tertiary butyl group, and light. And a form containing a polymer material having a photocleavable group such as cyclobutanediimide and nitrobenzyl group.
  • photosensitive materials do not lower the emission quantum yield or color purity of the fluorescent material. Therefore, a material having excellent pattern accuracy can be arbitrarily selected from these photosensitive materials.
  • the excitation light scattering layer 26 is formed in a plurality of regions partitioned by the partition wall 23 on the one surface 110 a of the first substrate 110.
  • a known method is used as a method of forming the excitation light scattering layer 26.
  • a method for forming the excitation light scattering layer 26 for example, a spin coating method, a dipping method, a doctor blade method, a discharge method using a scattering layer forming composition in which a binder resin and transparent particles are dissolved or dispersed in a solvent. Examples thereof include known wet processes such as coating methods, spray coating methods and the like, or printing methods such as an ink jet method, a relief printing method, an intaglio printing method, a screen printing method, and a micro gravure coating method.
  • the color filter layer is formed on the wavelength conversion layer 25 and the excitation light scattering layer 26 in a plurality of regions partitioned by the partition wall 23 on the one surface 110 a of the first substrate 110.
  • 24 red color filter 24R, green color filter 24G, blue color filter 24B.
  • a known method such as a photolithography method or a printing method is used.
  • an electron beam curable resin or an ultraviolet curable resin having an acrylate-based or methacrylate-based reactive vinyl group is used.
  • the electron beam curable resin and the ultraviolet curable resin may contain a sensitizer, a coating property improver, a development improver, a crosslinking agent, a polymerization inhibitor, a plasticizer, a flame retardant, and the like as necessary. Good.
  • the second substrate 120 is bonded to the first substrate 110 on which the black matrix 22, the partition wall 23, the color filter layer 24, the wavelength conversion layer 25, and the excitation light scattering layer 26 are formed.
  • the second substrate 120 is bonded to the first substrate 110 so as to face the surface 22a of the black matrix 22 opposite to the partition wall 23a.
  • the second substrate 120 is not particularly limited, and a light-transmitting substrate used in a conventional organic EL light emitting device is used.
  • Examples of the material of the second substrate 120 include a transparent inorganic glass substrate, various transparent plastic substrates, and various transparent films.
  • a gas barrier layer may be provided in advance on at least the surface (hereinafter referred to as “one surface”) 120 a facing the black matrix 22 in the second substrate 120. Good.
  • the second substrate 120 is the transparent substrate 21 described above.
  • the first substrate 110 and the second substrate 120 are bonded together via an adhesive seal member disposed on either the first substrate 110 or the second substrate 120.
  • the adhesive seal member include various curable adhesives such as a reactive curable adhesive, a thermosetting adhesive, a photocurable adhesive such as an ultraviolet curable adhesive, and an anaerobic curable adhesive.
  • the composition of these adhesives may be any, for example, epoxy, acrylate, or silicone.
  • the curable adhesive When using the curable adhesive, for example, after applying the curable adhesive on the black matrix 22 and bonding the second substrate 120 thereon, the curable adhesive is cured by a curing method according to the characteristics of the curable adhesive. The adhesive is cured, and the black matrix 22 and the second substrate 120 are bonded and fixed.
  • a photocurable adhesive as the adhesive seal member, light is irradiated from the outside of at least one of the light-transmissive first substrate 110 and the second substrate 120.
  • a photo-curing adhesive such as an ultraviolet curing type
  • the portion corresponding to the wavelength conversion layer 25 is covered with a mask or the like so that the wavelength conversion layer 25 is not deteriorated by being irradiated with ultraviolet rays. It is preferable to do.
  • a gap 32 is formed between the transparent substrate 21 and the color filter layer 24 in the region partitioned by the partition wall 23. Is done.
  • the void 32 is filled with a transparent medium, and the low refractive index layer 31 is formed.
  • the transparent medium air, an inert gas such as nitrogen gas or argon gas, an inert liquid, a liquid that gels after curing of the seal member, or a resin material having a low refractive index is used.
  • the low refractive index resin material include silicone resin, fluorine-based inert liquid, fluorine-based oil, and the like.
  • substrate 120 is performed in nitrogen atmosphere in order to prevent deterioration of the wavelength conversion layer 25.
  • FIG. by performing the bonding process between the first substrate 110 and the second substrate 120 in a vacuum or a reduced pressure environment, it is possible to prevent bubbles from remaining.
  • the gap 32 can be formed between the transparent substrate 21 and the color filter layer 24 in the region defined by the partition wall 23.
  • a known method can be used as a method of removing the first substrate 110.
  • Typical examples of known methods include a method of peeling the first substrate 110 and a method of etching the first substrate 110.
  • Examples of the method for peeling the first substrate 110 include the following methods. (1) A material that allows gas to be released by light irradiation or heating is disposed on the one surface 110a of the first substrate 110 as the release layer 28. On the release layer 28, a black matrix 22, partition walls 23, and a color filter are provided.
  • a resin material such as polyimide or polybenzoxazole is applied to one surface 110a of the first substrate 110 and baked to form a resin layer.
  • a barrier film is formed on the resin layer, and the barrier film is formed on the barrier film.
  • the black matrix 22, the partition wall 23, the color filter layer 24, the wavelength conversion layer 25, and the excitation light scattering layer 26 are formed and bonded to the second substrate 120, and then, between the first substrate 110 and the resin layer by light irradiation or heating.
  • a method of peeling the first substrate 110 by cutting the bond see, for example, International Publication No. 2010/064185, Japanese Patent No. 5408848).
  • an oxide film made of silicon oxide or metal oxide is further formed on the metal film by sputtering.
  • a black matrix 22, a partition wall 23, a color filter layer 24, a wavelength conversion layer 25, and an excitation light scattering layer 26 are formed, bonded to the second substrate 120, and then the interface between the oxide film and the metal film.
  • a method of peeling the first substrate 110 by applying a physical method, for example, mechanical force, to the interface using the weak bonding of the substrate see, for example, Japanese Patent No. 5576421).
  • a film (a band-pass filter or the like) is attached to one surface 110a of the first substrate 110 via an adhesive whose adhesive strength is reduced by light irradiation, heating, or cooling.
  • a method in which the matrix 22, the partition wall 23, the color filter layer 24, the wavelength conversion layer 25, and the excitation light scattering layer 26 are formed and bonded to the second substrate 120, and then the first substrate 110 is peeled off by light irradiation, heating, or cooling. (For example, refer to Japanese Patent No. 5688258).
  • the peeling layer 28 When the peeling layer 28 is irradiated with light to peel off the peeling layer 28, the light is irradiated from the surface 110 b side of the first substrate 110 that is not bonded to the second substrate 120.
  • the light applied to the release layer 28 may be any light as long as peeling occurs inside or at the interface of the release layer 28.
  • X-rays ultraviolet rays, visible light, infrared rays (heat rays), laser light, millimeter waves , Microwave, electron beam, radiation ( ⁇ ray, ⁇ ray, ⁇ ray) and the like.
  • a laser beam is preferable because it easily causes peeling.
  • Examples of laser devices that generate laser light include various gas lasers and solid-state lasers (semiconductor lasers).
  • excimer laser Nd—YAG laser, Ar laser, CO 2 laser, CO laser, He—Ne laser and the like are preferably used.
  • excimer laser is particularly preferable. Since the excimer laser outputs high energy in a short wavelength region, it can cause ablation in the release layer 28 in an extremely short time, so that it hardly causes a temperature rise that damages the adjacent transfer body.
  • the first substrate 110 can be peeled off.
  • examples of the method for etching the first substrate 110 include the following methods. (5) An etching stopper layer is formed on one surface 110a of the first substrate 110, and the black matrix 22, the partition wall 23, the color filter layer 24, the wavelength conversion layer 25, and the excitation light scattering layer 26 are formed on the etching stopper layer. Is formed and bonded to the second substrate 120, and then the first substrate 110 is etched using a hydrofluoric acid aqueous solution (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-184959).
  • an adhesive is applied only to the periphery of the first substrate 110, the first substrate 110 and the film are bonded, and a black matrix is formed on the film.
  • partition wall 23 color filter layer 24, wavelength conversion layer 25, and excitation light scattering layer 26 are formed, bonded to the second substrate 120, and then cut in a region inside the adhesive, whereby the first substrate 110 may be removed.
  • the organic EL element substrate 10 and the wavelength conversion substrate 20 are bonded together. Thereby, the wavelength conversion type light emitting device 100 of the present embodiment is obtained.
  • the organic EL element substrate 10 and the wavelength conversion substrate 20 are arranged to face each other so that the partition 16 of the organic EL element substrate 10 and the partition 23 of the wavelength conversion substrate 20 face each other.
  • the organic EL element substrate 10 and the wavelength are arranged such that the second end surface 16b of the partition wall 16 and the second end surface 23b of the partition wall 23 are in contact with each other and the partition wall 16 and the partition wall 23 face each other.
  • the conversion substrate 20 is disposed facing the conversion substrate 20.
  • the organic EL element substrate 10 and the wavelength conversion substrate 20 are bonded together via a sealing member 33 that is disposed along the outer edge of either the organic EL element substrate 10 or the wavelength conversion substrate 20.
  • the sealing member 31 for sealing include various curable adhesives such as a reactive curable adhesive, a thermosetting adhesive, a photocurable adhesive such as an ultraviolet curable adhesive, and an anaerobic curable adhesive. It is done.
  • the composition of these adhesives may be any, for example, epoxy, acrylate, or silicone.
  • Such a sealing member 33 for sealing is arrange
  • the characteristics of the curable adhesive are obtained.
  • the curable adhesive is cured by a curing method according to the above, and the organic EL element substrate 10 and the wavelength conversion substrate 20 are bonded and fixed.
  • a photocurable adhesive As the sealing member for sealing, light is irradiated from the outside of at least one of the organic EL element substrate 10 and the wavelength conversion substrate 20.
  • a photo-curing adhesive such as an ultraviolet curing type
  • the portion corresponding to the wavelength conversion layer 25 is covered with a mask or the like so that the wavelength conversion layer 25 is not deteriorated by being irradiated with ultraviolet rays. It is preferable to do.
  • a filling layer 30 is provided in a space between the organic EL element substrate 10 and the wavelength conversion substrate 20 and surrounded by the seal member 31.
  • the filling layer 30 may be applied or dispersed on the organic EL element substrate 10 or the wavelength conversion substrate 20 before the organic EL element substrate 10 and the wavelength conversion substrate 20 are bonded together, or after the two substrates are bonded together.
  • the gap between the two substrates may be filled through the inlet provided in the sealing member 33 for sealing.
  • the bonding step of the organic EL element substrate 10 and the wavelength conversion substrate 20 is preferably performed in a nitrogen atmosphere in order to prevent the wavelength conversion layer 25 and the organic EL element 40 from being deteriorated. Further, by performing the bonding process between the organic EL element substrate 10 and the wavelength conversion substrate 20 in a vacuum or a reduced pressure environment, it is possible to prevent bubbles from remaining.
  • the wavelength conversion type light emitting device 100 of the present embodiment manufactured by the above manufacturing method has high light extraction efficiency and low power consumption.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a wavelength conversion type light emitting apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • the same components as those of the wavelength conversion type light emitting device shown in FIG. the wavelength conversion type light emitting device 200 of the present embodiment is provided between the organic EL element substrate (light source) 10, the wavelength conversion substrate 20, and the organic EL element substrate 10 and the wavelength conversion substrate 20.
  • a top emission type light emitting device that is driven by an active driving method.
  • the wavelength conversion type light emitting device 200 is an organic EL light emitting device is illustrated.
  • the wavelength conversion type light emitting device 200 of the present embodiment is different from the wavelength conversion type light emitting device 100 of the first embodiment described above in that a color filter layer is formed in a region partitioned by the partition walls 23 as shown in FIG. 24, a low refractive index layer 31 is provided between the wavelength conversion layer 25 and the excitation light scattering layer 26.
  • the low refractive index layer 31 is composed of a transparent medium filled in a gap 32 formed between the color filter layer 24, the wavelength conversion layer 25 and the excitation light scattering layer 26.
  • the black matrix 22 is formed on the surface 27 a opposite to the surface in contact with the transparent substrate 21 in the adhesive seal member 27 provided on one surface 21 a of the transparent substrate 21.
  • a color filter layer 24 is provided on one surface 21 a of the transparent substrate 21, the black matrix 22 and the color filter layer 24 are on the same surface.
  • the outer edge of the bottom surface (second end surface 23 b) of the partition wall 23 is extended along one surface 28 a of the release layer 28.
  • the average length a of the bottom 29a of the reflecting film 29, that is, the average contact distance a of the reflecting film 29 in contact with one surface 28a of the release layer 28 is the average film thickness b of the reflecting film 29 on the side surface 23c of the partition wall 23. Is bigger than.
  • the surface (first end surface 23a, side surface 23c) of the partition wall 23 is covered with the reflective film 29 that reflects visible light, and the outer edge of the second end surface 23b of the partition wall 23 is used as a base.
  • the average length a of the bottom 29 a of the reflective film 29 extending along one surface 28 a of the release layer 28 is larger than the average film thickness b of the reflective film 29 on the side surface 23 c of the partition wall 23. Therefore, a portion of the light emitted from the fluorescent material scattered toward the organic EL element substrate 10 side can be effectively reflected to the light extraction side (the other surface 21b side of the transparent substrate 21). Light extraction efficiency can be improved and power consumption can be reduced.
  • a release layer 28 is formed on one surface 110 a of the first substrate 110.
  • a method for forming the release layer 28 the same method as in the first embodiment described above is used.
  • the partition wall 23 is formed on one surface (the surface opposite to the surface in contact with the first substrate 110) 28 a of the release layer 28.
  • the same method as that in the first embodiment described above is used.
  • a reflective film 29 is formed on the surface (first end surface 23a, side surface 23c) of the partition wall 23.
  • a method for forming the reflective film 29 the same method as in the first embodiment described above is used.
  • the reflective film 29 extending along one surface 28a of the release layer 28 with the outer edge of the bottom surface (second end surface 23b) of the partition wall 23 as the base end.
  • the average length “a” of the bottom portion 29 a is made larger than the average film thickness “b” of the reflective film 29 on the side surface 23 c of the partition wall 23.
  • the wavelength conversion layer 25 is formed in a plurality of regions partitioned by the partition wall 23 on the one surface 110 a of the first substrate 110.
  • a method for forming the wavelength conversion layer 25 the same method as in the first embodiment is used.
  • the excitation light scattering layer 26 is formed in a plurality of regions partitioned by the partition wall 23 on the one surface 110a of the first substrate 110.
  • a method for forming the excitation light scattering layer 26 the same method as in the first embodiment described above is used.
  • the black matrix 22 is formed on one surface 120 a of the second substrate 120.
  • a method for forming the black matrix 22 the same method as in the first embodiment described above is used.
  • the color filter layer 24 (the red color filter 24R, the green color filter 24G, A blue color filter 24B) is formed.
  • the same method as in the first embodiment is used.
  • the first substrate 110 on which the partition wall 23, the color filter layer 24, the wavelength conversion layer 25, and the excitation light scattering layer 26 are formed has the black matrix 22 and the color filter layer 24 formed thereon.
  • the two substrates 120 are bonded together.
  • substrate 120 are bonded together by the method similar to the above-mentioned 1st Embodiment.
  • the second substrate 120 by bonding the second substrate 120 to the first substrate 110, the color filter layer 24, the wavelength conversion layer 25, and the excitation light scattering layer 26 in the region partitioned by the partition wall 23.
  • a gap 32 is formed between the two.
  • the void 32 is filled with a transparent medium, and the low refractive index layer 31 is formed.
  • the organic EL element substrate 10 and the wavelength conversion substrate 20 are bonded together. Thereby, the wavelength conversion type light emitting device 200 of the present embodiment is obtained.
  • the same method as in the first embodiment described above is used as a method for bonding the organic EL element substrate 10 and the wavelength conversion substrate 20.
  • the wavelength conversion type light emitting device 200 of this embodiment manufactured by the above-described manufacturing method has high light extraction efficiency and low power consumption.
  • a display device includes the above-described wavelength conversion light emitting device according to the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic front view showing a display device according to the third embodiment of the present invention.
  • an organic EL light emitting device 2010 including an organic EL substrate 2001 and a wavelength conversion substrate 2002 disposed to face the organic EL substrate 2001, and the region where the organic EL substrate 2001 and the wavelength conversion substrate 2002 face each other.
  • a printed wiring board (FPC) 2008 and an external drive circuit 2009 are provided.
  • the display device 2000 can be a flexible display device that can bend the pixel portion 2003 and the like into a curved surface.
  • the organic EL substrate 2001 is electrically connected to an external drive circuit 2009 including a scanning line electrode circuit, a data signal electrode circuit, a power supply circuit, and the like through the FPC 2008 to drive a light emitting unit including an anode, an organic EL layer, and a cathode. It is connected.
  • a switching circuit such as a TFT is arranged in the pixel portion 2003, and a data signal side driving circuit 2005 and a gate for driving the light emitting portion to a wiring such as a data line and a gate line to which the TFT and the like are connected.
  • a signal side drive circuit 2004 is connected to each other, and an external drive circuit 2009 is connected to these drive circuits via a signal wiring 2006.
  • a plurality of gate lines and a plurality of data lines are arranged, and TFTs are arranged at intersections of the gate lines and the data lines.
  • FIG. 10 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of one pixel (sub-pixel) in the display device.
  • the light emitting unit is driven by a voltage-driven digital gray scale method, and two TFTs, a switching TFT and a driving TFT, are arranged for each pixel, and the driving TFT and the anode of the light emitting unit are connected via a contact hole. Electrically connected. Further, a capacitor for setting the gate potential of the driving TFT to a constant potential is arranged in one pixel so as to be connected to the gate electrode of the driving TFT.
  • the present invention is not particularly limited thereto, and the driving method may be the voltage-driven digital gradation method described above or the current-driven analog gradation method.
  • the number of TFTs is not particularly limited, and the light emitting unit may be driven by two TFTs as described above, and compensation is performed in the pixel for the purpose of preventing variations in TFT characteristics (mobility, threshold voltage).
  • the light emitting unit may be driven using two or more TFTs incorporating a circuit.
  • the illumination device according to the present invention includes the above-described wavelength conversion type light emitting device according to the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic perspective view showing an illumination apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the lighting device shown here is a lighting stand.
  • the illumination stand 2100 shown here includes an illumination unit 2101, a stand 2102, a power switch 2103, a power cord 2104, and the like, and the illumination unit 2101 includes the above-described wavelength conversion light emitting device according to the present invention. Since the illumination stand 2100 includes the above-described wavelength conversion light emitting device, light extraction efficiency is high and power consumption is low.
  • FIG. 12 is a schematic front view which shows an example of the electronic device which is 5th Embodiment of this invention.
  • the electronic device shown here is a television receiver.
  • a television receiver 2200 shown here includes a display portion 2201, a speaker 2202, a cabinet 2203, a stand 2204, and the like, and the display portion 2201 includes the above-described wavelength conversion light emitting device according to the present invention. Since the television receiver 2200 includes the above-described wavelength conversion light-emitting device, light extraction efficiency is high, power consumption is low, and high-definition display is possible.
  • FIG. 13 is a schematic front view which shows an example of the electronic device which is 5th Embodiment of this invention.
  • the electronic device shown here is a portable game machine.
  • a portable game machine 2300 shown here includes an operation button 2301, an infrared port 2302, an LED lamp 2303, a display portion 2304, a housing 2305, and the like. Further, the above-described wavelength conversion light emitting device according to the present invention is provided on the display portion 2304. It is prepared for. Since the portable game machine 2300 includes the above-described wavelength conversion light-emitting device, light extraction efficiency is high, power consumption is low, and high-definition display is possible.
  • FIG. 14 is a schematic perspective view showing an example of an electronic apparatus according to the fifth embodiment of the present invention.
  • the electronic device shown here is a notebook computer.
  • a laptop computer 2400 shown here includes a display portion 2401, a keyboard 2402, a pointing device 2403, a power switch 2404, a camera 2405, an external connection port 2406, a housing 2407, and the like.
  • a conversion type light emitting device is provided. Since the laptop computer 2400 includes the above-described wavelength conversion light-emitting device, light extraction efficiency is high, power consumption is low, and high-definition display is possible.
  • FIG. 15 is a schematic front view which shows an example of the electronic device which is 5th Embodiment concerning this invention.
  • the electronic device shown here is a smartphone (tablet terminal).
  • a smartphone 2500 shown here includes an audio input unit 2501, an audio output unit 2502, an operation switch 2503, a display unit 2504, a touch panel 2505, a housing 2506, and the like. It is configured with a device.
  • the smartphone 2500 includes the above-described wavelength conversion light-emitting device, so that light extraction efficiency is high, power consumption is low, and high-definition display is possible.
  • FIG. 16 is a schematic perspective view which shows an example of the electronic device which is 5th Embodiment concerning this invention.
  • the electronic device shown here is a wristwatch type display (wearable computer).
  • a wristwatch-type display 2600 shown here includes a power switch 2601, a display portion 2602, a fixed band 2603, and the like, and the display portion 2602 includes the above-described wavelength conversion light emitting device according to the present invention. Since the wristwatch type display 2600 includes the above-described wavelength conversion light emitting device, light extraction efficiency is high, power consumption is low, and high-definition display is possible.
  • FIG. 17 is a schematic perspective view showing an example of an electronic apparatus according to the fifth embodiment of the invention.
  • the electronic device shown here is a head mounted display (wearable computer).
  • a head mounted display 2700 shown here includes a power switch 2701, a display portion 2702, a fixed band 2703, a frame 2704, and the like, and the display portion 2702 includes the above-described wavelength conversion light emitting device according to the present invention. . Since the head mounted display 2700 includes the above-described wavelength conversion light emitting device, light extraction efficiency is high, power consumption is low, and high-definition display is possible.
  • Example 1 “Cleaning of transparent substrates for wavelength conversion substrates” A glass substrate having a thickness of 0.7 mm was prepared as the first substrate. After this glass substrate was washed with water, pure water ultrasonic cleaning was performed for 10 minutes, acetone ultrasonic cleaning was performed for 10 minutes, and isopropyl alcohol vapor cleaning was performed for 5 minutes, followed by drying at 100 ° C. for 1 hour.
  • a polyamic acid solution was spin-coated on one surface of the cleaned glass substrate to form a coating film having a thickness of 5 ⁇ m.
  • the coating film was preheated at 120 ° C. for 3 minutes and then baked at 350 ° C. for 30 minutes to obtain a polyimide layer.
  • a SiNx film having a thickness of 20 ⁇ m was formed as an insulating film by a CVD method to obtain a release layer.
  • a resist made of positive photosensitive polyimide was applied on the release layer formed on one surface of the glass substrate by a spin coating method to form a coating film having a thickness of 5 ⁇ m.
  • the coating film was covered with a mask (pixel pitch 57 ⁇ m, line width 6 ⁇ m, subpixel size 13 ⁇ m ⁇ 51 ⁇ m), and the coating film was irradiated with i-line (100 mJ / cm 2 ) and exposed.
  • the coating film is developed, rinsed with pure water, and on the release layer, A thick-film partition with a forward taper shape having a thickness of 5 ⁇ m and a cross-sectional shape narrowing in a direction away from one surface of the glass substrate was formed.
  • Formation of reflective film Next, an aluminum film having a thickness of 120 nm was formed on one surface of the glass substrate over which the partition walls were formed, using a sputtering apparatus. Next, an etching resist (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) was applied on the aluminum film by a spin coating method, and a coating film was formed on the aluminum film. Next, the coating film was covered with a mask, and the coating film was irradiated with i-line (100 mJ / cm 2 ) and exposed.
  • etching resist manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.
  • the coating film is developed and rinsed with pure water to form a thick film partition. Cover only the part of the part extending along one side of the release layer with the outer edge of the top of the part, the side of the partition, and the outer edge of the bottom of the partition (the one side of the glass substrate) Patterned as shown.
  • the exposed aluminum film is etched using a SLA etchant made of a solution containing phosphoric acid, acetic acid and nitric acid, rinsed with pure water, covering the side and top surfaces of the partition walls, and further, the bottom surfaces of the partition walls
  • a SLA etchant made of a solution containing phosphoric acid, acetic acid and nitric acid, rinsed with pure water, covering the side and top surfaces of the partition walls, and further, the bottom surfaces of the partition walls
  • An aluminum reflective film was selectively formed so as to extend along one surface of the release layer with the outer edge of (the surface on the one surface side of the glass substrate) as the base end.
  • the length that the aluminum reflective film extends on the release layer is larger than the average film thickness of the reflective film on the side surface of the partition wall.
  • a black barrier rib material (BK resist, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied by spin coating on a glass substrate on which a release layer, barrier ribs, and a reflective film are formed, and prebaked at 70 ° C. for 15 minutes. A 1 ⁇ m thick coating was formed. Next, the coating film was covered with a mask (pixel pitch 57 ⁇ m, line width 6 ⁇ m, subpixel size 13 ⁇ m ⁇ 51 ⁇ m), and the coating film was irradiated with i-line (100 mJ / cm 2 ) and exposed.
  • a black barrier rib material (BK resist, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied by spin coating on a glass substrate on which a release layer, barrier ribs, and a reflective film are formed, and prebaked at 70 ° C. for 15 minutes. A 1 ⁇ m thick coating was formed. Next, the coating film was covered with a mask (pixel pitch 57 ⁇ m,
  • the coating film is developed, rinsed with pure water, and the upper surface of the partition wall (glass substrate) A black matrix was formed on the surface opposite to the first surface.
  • a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution (trade name: NMD-3, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) as a developing solution.
  • the green wavelength conversion layer was formed in the part corresponding to the green pixel part between partition walls in the following procedure.
  • a compound represented by the following formula (1) (trade name: Denacol DA-314, manufactured by Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd., hereinafter abbreviated as “compound (1)”), represented by the following formula (2): Compound (trade name: Aronix M-215, manufactured by Toa Gosei Co., Ltd., hereinafter abbreviated as “compound (2)”), and a compound represented by the following formula (3) (trade name: Aronix M-5700, Toa Gosei Co., Ltd.
  • PMEA propylene glycol-1-monomethyl ether-2-acetate
  • 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone is added in an amount of 4 mol% based on the total amount of acryloyl groups (CH 2 ⁇ CHCO—) in the diluted solution, and dissolved by applying ultrasonic waves to obtain a solution (green Wavelength conversion layer forming composition and curable composition) were prepared.
  • a solution (a composition for forming a green wavelength conversion layer) was applied by spin coating on a glass substrate on which a release layer, partition walls, a reflective film, and a black matrix had been formed, thereby forming a coating film.
  • the i-line (600 mJ / cm 2 ) of parallel light is applied to the coating film through a photomask that is patterned so that only the portion corresponding to the green pixel portion is irradiated with light in a nitrogen atmosphere. Irradiated to cure the coating.
  • the glass substrate provided with the cured product was immersed in 2-propanol and developed by dissolving the coating film in the unexposed area, thereby forming a green wavelength conversion layer pattern.
  • the green wavelength conversion layer was formed by heating the glass substrate in which this pattern was formed on a 90 degreeC hotplate, and removing the remaining solvent. The thickness of the obtained green wavelength conversion layer was 4 ⁇ m.
  • a red wavelength conversion layer (red purple wavelength conversion layer) was formed in a portion corresponding to the red pixel portion between the partition walls by the following procedure.
  • a luminescent substance Coumarin 6 (green luminescent substance) is added in an amount of 1% by mass with respect to the total amount of the compound (1), the compound (2) and the compound (3).
  • substance was added in an amount of 1% by mass relative to the total amount of compound (1), compound (2) and compound (3).
  • the solution (The composition for red wavelength conversion layer formation, a curable composition) was prepared by the method similar to the formation method of the above-mentioned green wavelength conversion layer.
  • a solution (a composition for forming a red wavelength conversion layer) is applied by spin coating on a glass substrate on which a release layer, a partition wall, a reflective film, a black matrix, and a green wavelength conversion layer are formed, thereby forming a coating film.
  • the i-line (600 mJ / cm 2 ) of parallel light is applied to the coating film through a photomask that is patterned so that only the portion corresponding to the red pixel portion is irradiated with light in a nitrogen atmosphere. Irradiated to cure the coating.
  • the glass substrate provided with the cured product was immersed in 2-propanol and developed by dissolving the unexposed film, thereby forming a pattern of the red wavelength conversion layer.
  • the red wavelength conversion layer was formed by heating the glass substrate in which this pattern was formed on a 90 degreeC hotplate, and removing the remaining solvent. The thickness of the obtained red wavelength conversion layer was 4 ⁇ m.
  • the glass substrate on which the green wavelength conversion layer and the red wavelength conversion layer are formed is transferred to a glove box (moisture concentration: 1 ppm or less, oxygen concentration: 1 ppm or less) and heated at 80 ° C. for 1 hour to convert the green wavelength. Water and oxygen in the layer and the red wavelength conversion layer were removed.
  • an excitation light scattering layer was formed in a portion corresponding to the blue pixel portion between the partition walls.
  • titanium oxide having an average particle size of 200 nm as light scattering particles is added to an epoxy resin (trade name: SU-8, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), which is a binder resin, and thoroughly mixed in an automatic mortar, followed by dispersion stirring.
  • an apparatus (“Filmix (registered trademark) 40-40 type” manufactured by Primics), the mixture was stirred for 15 minutes to prepare a composition for forming an excitation light scattering layer.
  • the composition for forming an excitation light scattering layer was applied to the portion corresponding to the blue pixel portion between the partition walls by a spin coating method to form a coating film.
  • the i-line (600 mJ / cm 2 ) of parallel light is applied to the coating film through a photomask patterned so that only the portion corresponding to the blue pixel portion is irradiated with light in a nitrogen atmosphere. Irradiated to cure the coating.
  • cured material was immersed in PGMEA, and it developed by dissolving the coating film of an unexposed part, and formed the pattern of the excitation light scattering layer.
  • the substrate on which this pattern was formed was heated on a hot plate at 90 ° C. to remove the remaining solvent, thereby forming an excitation light scattering layer.
  • the thickness of the obtained excitation light scattering layer was 4 ⁇ m.
  • a red color filter, a green color filter, and a blue color filter are pattern-formed by a photolithography method using a conventional color filter material for a liquid crystal display device on a portion corresponding to each color pixel portion, and then on a glass substrate.
  • a laminate in which a release layer, a partition wall, a reflective film, a black matrix, a wavelength conversion layer (a green wavelength conversion layer and a red wavelength conversion layer), an excitation light scattering layer, and a color filter were obtained.
  • a polyethylene terephthalate substrate having a thickness of 0.3 mm was prepared as the second substrate. After washing the polyethylene terephthalate substrate with water, ultrasonic cleaning with pure water was performed for 10 minutes, and isopropyl alcohol vapor cleaning was performed for 5 minutes, followed by drying at 100 ° C. for 1 hour. Next, a gas barrier layer made of a 2 ⁇ m thick SiON film was formed on one surface of the second substrate by sputtering.
  • substrate was bonded together to the said laminated body through the ultraviolet curable resin arrange
  • the gas barrier layer was disposed on the glass substrate (first substrate) side.
  • an ultraviolet curable adhesive (trade name: 30Y-437, manufactured by ThreeBond Co., Ltd.) in which a spacer of 20 ⁇ m is dispersed is applied to the outer edge portion on one surface side of the second substrate by using a dispenser. It was set as the sealing material.
  • a transparent silicone resin (trade name: TSE3051, manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.) was applied as a filler to the inside of the outer peripheral sealing material using a dispenser.
  • the laminate and the second substrate were transferred into a vacuum chamber, and the inside of the vacuum chamber was decompressed to 1 Pa. And using the alignment marker, the said laminated body and the 2nd board
  • Xe—Cl excimer laser (wavelength: 308 nm) is irradiated from the first substrate side to cause peeling inside the peeling layer and at the interface between the peeling layer and the first substrate, removing the first substrate, A wavelength conversion substrate was obtained.
  • the energy density of the irradiated Xe—Cl excimer laser was 300 mJ / cm 2 , and the irradiation time was 20 nsec.
  • Substrate cleaning for organic EL element substrates, TFT formation A glass substrate having a thickness of 0.7 mm was used as the organic EL element substrate. After this glass substrate was washed with water, pure water ultrasonic cleaning was performed for 10 minutes, acetone ultrasonic cleaning was performed for 10 minutes, and isopropyl alcohol vapor cleaning was performed for 5 minutes, followed by drying at 100 ° C. for 1 hour. Next, an amorphous silicon semiconductor film was formed on the glass substrate by PECVD, and then a crystallization process was performed to form a polycrystalline silicon semiconductor film.
  • a polycrystalline silicon semiconductor film was patterned into a plurality of islands by photolithography.
  • a gate insulating film and a gate electrode layer were formed in this order on the patterned polycrystalline silicon semiconductor film.
  • the gate insulating film and the gate electrode layer were patterned into a predetermined shape by photolithography.
  • a doped polycrystalline silicon semiconductor film was doped with an impurity element such as phosphorus to form a source region and a drain region, and a TFT element was manufactured.
  • a silicon nitride film was formed on the TFT element by PECVD.
  • an acrylic resin layer was formed on the silicon nitride film by spin coating, and a planarization layer in which the silicon nitride film and the acrylic resin layer were laminated in this order was formed.
  • the silicon nitride film and the gate insulating film were etched together to form a contact hole leading to at least one of the source region and the drain region, and then a source wiring was formed.
  • an active matrix substrate was obtained by forming a contact hole in the acrylic resin layer at the same position as the contact hole in the drain region drilled in the silicon nitride film and the gate insulating film, leading to the drain region.
  • the function as the planarizing layer is realized by an acrylic resin layer.
  • a capacitor for setting the gate potential of the TFT element to a constant potential was formed between the drain of the switching TFT element and the source of the driving TFT element via an insulating film such as an interlayer insulating film.
  • a contact hole penetrating the planarization layer and electrically connecting the driving TFT element and the anode of the organic EL element was provided on the active matrix substrate.
  • the anode (first electrode) of each pixel portion was formed by sputtering.
  • Al aluminum
  • IZO indium oxide-zinc oxide
  • the anode is removed from the sub-pixels S (the red pixel portion S (R), the green pixel portion S (G), and the blue pixel portion S (B)) having the same area of three pixels by a conventional photolithography method.
  • the pattern was formed so as to correspond to the shape of the configured image pattern.
  • the size of the display unit was 80 mm ⁇ 80 mm.
  • Sealing areas with a width of 2 mm were provided on the top, bottom, left and right of the display unit.
  • a terminal lead-out portion having a width of 2 mm was further provided outside the sealing area.
  • a terminal lead-out portion with a width of 2 mm was provided for bending.
  • SiO 2 having a thickness of 200 nm was laminated on the anode by sputtering, and SiO 2 was patterned to cover the edge of the anode by conventional photolithography.
  • the four sides are covered with SiO 2 by 10 ⁇ m from the end of the anode. Thereby, an edge cover was formed.
  • a hole injection layer having a thickness of 20 nm is formed on the first electrode by resistance heating evaporation using 1,1-bis-di-4-tolylamino-phenyl-cyclohexane (TAPC) as a hole injection material. Formed.
  • TAPC 1,1-bis-di-4-tolylamino-phenyl-cyclohexane
  • NPD 1,1-bis-di-4-tolylamino-phenyl-cyclohexane
  • NPD N, N′-di-1-naphthyl-N, N′-diphenyl-1,1′-biphenyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine
  • a hole transport layer having a thickness of 20 nm was formed on the hole injection layer by resistance heating vapor deposition.
  • a blue organic light emitting layer having a thickness of 20 nm was formed on the hole transport layer.
  • 1,4-bis-triphenylsilyl-benzene (host material) and bis [(4,6-difluorophenyl) -pyridinato-N, C2 ′] picolinate iridium are formed by vacuum deposition.
  • a blue-green organic light-emitting layer was formed by co-evaporating (III) (FIrpic) (blue-green phosphorescent light-emitting dopant) at a deposition rate of 1.5 ⁇ / sec and 0.2 ⁇ / sec.
  • a hole blocking layer having a thickness of 10 nm was formed on the blue-green organic light emitting layer by using 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP).
  • BCP 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline
  • an electron transport layer having a thickness of 10 nm was formed on the hole blocking layer using tris (8-hydroxyquinoline) aluminum (Alq 3 ) and lithium (Li).
  • tris (8-hydroxyquinoline) aluminum (Alq 3 ) and lithium (Li) are vapor-deposited at a rate of 1.5 ⁇ / sec and 0.2 ⁇ / sec by vacuum evaporation.
  • An electron transport layer was formed.
  • an electron injection layer having a thickness of 0.5 nm was formed on the electron transport layer using lithium fluoride (LiF).
  • a second electrode was formed on the electron injection layer.
  • the second electrode was formed by co-evaporation of magnesium and silver at a rate of 0.1 ⁇ / sec and 0.9 ⁇ / sec by vacuum evaporation.
  • silver is formed into a desired pattern at a deposition rate of 1 mm / sec by vacuum deposition.
  • a thin film made of silver having a thickness of 19 nm was formed. This obtained the 2nd electrode.
  • an organic EL element was formed on the glass substrate.
  • an inorganic protective layer made of SiO 2 having a thickness of 3 ⁇ m was formed on the organic EL element formed on the glass substrate by plasma CVD. Then, the inorganic protective layer was pattern-formed from the edge of the display part to the sealing area of 2 mm up and down, right and left using the shadow mask. Thus, an active drive type organic EL element substrate was obtained.
  • wavelength conversion substrate and organic EL device substrate “Lamination of wavelength conversion substrate and organic EL device substrate”
  • the wavelength conversion substrate and the active drive organic EL element substrate were carried into a glove box for bonding (water concentration: 1 ppm or less, oxygen concentration: 1 ppm or less).
  • a UV curable adhesive (trade name: 30Y-437, manufactured by ThreeBond Co., Ltd.) in which a spacer of 20 ⁇ m was dispersed was applied to the outer edge portion of the wavelength conversion substrate using a dispenser to obtain an outer peripheral sealing material.
  • a transparent silicone resin (trade name: TSE3051, manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.) was applied as a filler to the inside of the outer peripheral sealing material using a dispenser.
  • the wavelength conversion substrate and the active drive organic EL element substrate were transferred into a vacuum chamber, and the inside of the vacuum chamber was depressurized to 1 Pa. Then, using the alignment marker, the wavelength conversion substrate and the active drive organic EL element substrate were temporarily bonded and fixed while performing primary alignment. Next, the temporarily bonded wavelength conversion substrate and the active drive organic EL element substrate were transferred to a glove box, and secondary alignment was performed using a CCD. Next, the outer peripheral sealing material was irradiated with ultraviolet rays using an ultraviolet lamp, and the outer peripheral sealing material was cured to form an outer peripheral sealing layer. Then, it heated at 80 degreeC for 1 hour, and the transparent silicone resin was gelatinized.
  • a polarizing plate was bonded to the light extraction side of the wavelength conversion substrate to obtain an active drive type organic EL display device.
  • the terminal formed on the short side is connected to the power supply circuit via the source driver, and the terminal formed on the long side is connected to the external power supply via the gate driver.
  • An organic EL light emitting device was obtained.
  • a black partition wall material (BK resist, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) was applied to one surface of the cleaned glass substrate by spin coating, and prebaked at 70 ° C. for 15 minutes to form a coating film having a thickness of 1 ⁇ m.
  • the coating film was covered with a mask (pixel pitch 57 ⁇ m, line width 6 ⁇ m, subpixel size 13 ⁇ m ⁇ 51 ⁇ m), and the coating film was irradiated with i-line (100 mJ / cm 2 ) and exposed.
  • a resist made of positive photosensitive polyimide was applied on one surface of the glass substrate on which the black matrix was formed by spin coating to form a coating film having a thickness of 5 ⁇ m.
  • the coating film was covered with a mask (pixel pitch 57 ⁇ m, line width 6 ⁇ m, subpixel size 13 ⁇ m ⁇ 51 ⁇ m), and the coating film was irradiated with i-line (100 mJ / cm 2 ) and exposed.
  • a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution (trade name: NMD-3, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) as a developing solution
  • NMD-3 tetramethylammonium hydroxide aqueous solution
  • the coating film is developed, rinsed with pure water, and a film is formed on the black matrix.
  • the organic EL element substrate and the wavelength conversion substrate have the inversely tapered partition walls, in the organic EL element substrate and the wavelength conversion substrate, The light emitted in the horizontal direction is reflected and guided in the vertical direction with respect to the substrate, thereby improving the light extraction efficiency and reducing the power consumption for reaching a predetermined luminance.
  • Comparative Example 2 In the same manner as in Comparative Example 1, a black matrix, a partition wall, and a reflective film were formed on a transparent substrate. The difference from Comparative Example 1 is that the length of the aluminum reflecting film that extends on the substrate is larger than the average film thickness of the reflecting film on the side surface of the partition wall. Further, a color filter, a wavelength conversion layer, and an excitation light scattering layer were formed by the same method as in Comparative Example 1. Moreover, the organic EL element produced by the method similar to Example 1 and the wavelength conversion board
  • Comparative Example 3 By the same method as in Example 1, a release layer, a partition wall, and a reflective film were formed on a transparent substrate. The difference from Comparative Example 2 is that the length of the aluminum reflective film extending on the release layer is substantially equal to the average film thickness of the reflective film on the side surfaces of the partition walls. Further, a black matrix, a wavelength conversion layer, and a color filter were formed by the same method as in Example 1, and after bonding to the second substrate, the first substrate was removed. Moreover, the organic EL element produced by the method similar to Example 1 and the wavelength conversion board
  • Example 2 “Cleaning of transparent substrates for wavelength conversion substrates” A glass substrate having a thickness of 0.7 mm was prepared as the first substrate. After this glass substrate was washed with water, pure water ultrasonic cleaning was performed for 10 minutes, acetone ultrasonic cleaning was performed for 10 minutes, and isopropyl alcohol vapor cleaning was performed for 5 minutes, followed by drying at 100 ° C. for 1 hour.
  • amorphous silicon (a-Si) film containing 20 at% (atomic percent) of hydrogen was formed as a release layer on one surface of the cleaned glass substrate by low pressure CVD.
  • the thickness of the release layer was 50 nm.
  • a positive photosensitive polyimide resist was applied on the release layer formed on one surface of the glass substrate by a spin coating method to form a coating film having a thickness of 5 ⁇ m.
  • the coating film was covered with a mask (pixel pitch 57 ⁇ m, line width 6 ⁇ m, subpixel size 13 ⁇ m ⁇ 51 ⁇ m), and the coating film was irradiated with i-line (100 mJ / cm 2 ) and exposed.
  • the coating film is developed, rinsed with pure water, and on the release layer, A thick-film partition with a forward taper shape having a thickness of 5 ⁇ m and a cross-sectional shape narrowing in a direction away from one surface of the glass substrate was formed.
  • Formation of black matrix on second substrate A glass substrate having a thickness of 0.7 mm was prepared as the second substrate. After this glass substrate was washed with water, pure water ultrasonic cleaning was performed for 10 minutes, acetone ultrasonic cleaning was performed for 10 minutes, and isopropyl alcohol vapor cleaning was performed for 5 minutes, followed by drying at 100 ° C. for 1 hour.
  • a black barrier rib material (BK resist, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) was applied to one surface of the second substrate by spin coating, and prebaked at 70 ° C. for 15 minutes to form a coating film having a thickness of 1 ⁇ m. .
  • the coating film was covered with a mask (pixel pitch 57 ⁇ m, line width 6 ⁇ m, subpixel size 13 ⁇ m ⁇ 51 ⁇ m), and the coating film was irradiated with i-line (100 mJ / cm 2 ) and exposed.
  • the coating film is developed, rinsed with pure water, and applied to one surface of the second substrate. A black matrix was formed.
  • a red color filter, a green color filter, a blue color are formed by photolithography using a conventional color filter material for a liquid crystal display device on a portion corresponding to each color pixel portion on the one surface of the second substrate on which the black matrix is formed.
  • a color filter was patterned.
  • Xe—Cl excimer laser (wavelength: 308 nm) is irradiated from the first substrate side to cause peeling inside the peeling layer and at the interface between the peeling layer and the first substrate, removing the first substrate, A wavelength conversion substrate was obtained.
  • the energy density of the irradiated Xe—Cl excimer laser was 300 mJ / cm 2 , and the irradiation time was 20 nsec.
  • Example 2 “Lamination of wavelength conversion substrate and organic EL device substrate” Next, the wavelength conversion substrate and the active drive organic EL element substrate were bonded together by the same method as in Example 1. Thus, an active drive type organic EL light emitting device of Example 2 was obtained.
  • Example 3 “Cleaning of transparent substrates for wavelength conversion substrates” A glass substrate having a thickness of 0.7 mm was prepared as the first substrate. After this glass substrate was washed with water, pure water ultrasonic cleaning was performed for 10 minutes, acetone ultrasonic cleaning was performed for 10 minutes, and isopropyl alcohol vapor cleaning was performed for 5 minutes, followed by drying at 100 ° C. for 1 hour.
  • partition walls were formed on the oxide film formed on one surface of the glass substrate by the same method as in Example 1.
  • “Lamination with second substrate” A polyethylene terephthalate substrate having a thickness of 0.3 mm was prepared as the second substrate. After washing the polyethylene terephthalate substrate with water, ultrasonic cleaning with pure water was performed for 10 minutes, and isopropyl alcohol vapor cleaning was performed for 5 minutes, followed by drying at 100 ° C. for 1 hour. Next, a gas barrier layer made of a 2 ⁇ m thick SiON film was formed on one surface of the second substrate by sputtering. Next, the laminate and the second substrate were bonded together by the same method as in Example 1.
  • a red wavelength conversion layer is formed on the red color filter corresponding to the red pixel portion, and the green wavelength conversion is performed on the green color filter corresponding to the green pixel portion by the same method as in the first embodiment.
  • a layer was formed.
  • Example 3 “Lamination of wavelength conversion substrate and organic EL device substrate” Next, the wavelength conversion substrate and the active drive organic EL element substrate were bonded together by the same method as in Example 1. Thus, an active drive type organic EL light emitting device of Example 3 was obtained.
  • Example 4 A glass substrate having a thickness of 0.7 mm was prepared as the first substrate. After this glass substrate was washed with water, pure water ultrasonic cleaning was performed for 10 minutes, acetone ultrasonic cleaning was performed for 10 minutes, and isopropyl alcohol vapor cleaning was performed for 5 minutes, followed by drying at 100 ° C. for 1 hour. Next, a band is formed on one surface of the first substrate through an adhesive (trade name: Riva Alpha, manufactured by Nitto Denko Corporation) whose adhesive strength is reduced by expansion of the foaming agent contained in the adhesive layer by heating. A pass filter was pasted.
  • an adhesive trade name: Riva Alpha, manufactured by Nitto Denko Corporation
  • a resist made of positive photosensitive polyimide was applied on the bandpass filter by spin coating to form a coating film having a thickness of 5 ⁇ m.
  • the coating film was covered with a mask (pixel pitch 57 ⁇ m, line width 6 ⁇ m, subpixel size 13 ⁇ m ⁇ 51 ⁇ m), and the coating film was irradiated with i-line (100 mJ / cm 2 ) and exposed.
  • a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution (trade name: NMD-3, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) as a developing solution, the coating film is developed, rinsed with pure water, In addition, a thick-film partition with a forward taper shape having a film thickness of 5 ⁇ m and a cross-sectional shape narrowing in a direction away from one surface of the first substrate was formed.
  • the first substrate was removed from the bandpass filter by heating the substrate at 170 ° C. for 10 minutes. This obtained the wavelength conversion board
  • Example 4 “Lamination of wavelength conversion substrate and organic EL device substrate” Next, the wavelength conversion substrate and the active drive organic EL element substrate were bonded together by the same method as in Example 1. Thus, an active drive type organic EL light emitting device of Example 4 was obtained.
  • Example 5 A wavelength conversion substrate was produced in the same manner as in Example 1 except that the following first substrate removal method was used. First, a 5 ⁇ m-thick polyvinyl chloride coating film was formed as an etching stopper layer on one surface of the first substrate by spin coating. On the etching stopper layer, a black matrix, a partition, a color filter, a wavelength conversion layer, and an excitation light scattering layer were formed and bonded to the second substrate.
  • an ultraviolet curable resin is injected into a region sandwiched between both the outer periphery of the first substrate and the second substrate, The etching solution was prevented from penetrating into the interior by performing ultraviolet curing. Thereafter, the first substrate was removed by etching using a hydrofluoric acid aqueous solution. Moreover, the active drive type organic EL light-emitting device of Example 5 was obtained by the same method as Example 1 except that the filling layer was not provided when the wavelength conversion substrate and the active drive type organic EL element substrate were bonded. .
  • the power consumption required for light emission in the active drive type organic EL light emitting device is 94, the power consumption required for light emission in the active drive type organic EL light emitting device of Example 1 is 85, and the active drive type organic EL light emission of Example 2
  • the power consumption required for light emission by the device is 87, the power consumption required for light emission by the active drive organic EL light emitting device of Example 3 is 89, and the power consumption required by the active drive organic EL light emission device of Example 4 is required for light emission.
  • the power consumption was 89, and the power consumption required for light emission in the active drive type organic EL light emitting device of Example 5 was 91.
  • the wavelength conversion substrate includes an inversely tapered partition and a reflective film covering the partition, and the reflective film is in a direction perpendicular to the height direction of the partition. Is longer than the average film thickness of the reflection film on the side surface of the partition wall, so that in the organic EL element substrate and the wavelength conversion substrate, the light emitted in the horizontal direction with respect to the substrate is The light extraction efficiency is improved by being reflected and guided in the vertical direction, and the power consumption for reaching a predetermined luminance can be reduced.
  • Some embodiments of the present invention can be applied to an organic EL display device, a lighting device, and an electronic apparatus.

Abstract

有機EL素子基板(10)と、光源上に設けられた波長変換基板(20)とを備え、波長変換基板(20)は、透明基板(21)と、透明基板(21)上に設けられた隔壁(23)と、透明基板(21)の一方の面(21a)のうち隔壁(23)によって区画された複数の領域内にそれぞれ設けられたカラーフィルター層(24)、波長変換層(25)および光散乱層(26)の少なくともいずれか1つとを有し、隔壁(23)は逆テーパー形状をなし、隔壁(23)の側面(23c)が反射膜(29)で被覆され、反射膜(29)のうち隔壁(23)の高さ方向における透明基板(21)とは反対側の端部(29a)が、隔壁(23)の高さ方向と垂直な方向に延在する長さは隔壁(23)の側面(23c)における反射膜(29)の平均膜厚よりも大きい波長変換方式発光装置(100)。

Description

波長変換方式発光装置並びにこれを備えた表示装置、照明装置および電子機器
 本発明は、波長変換方式発光装置並びにこれを備えた表示装置、照明装置および電子機器に関する。
 本願は、2015年6月15日に、日本に出願された特願2015-120430号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 有機EL表示装置は、軽量薄型、高応答速度、高コントラスト、低消費電力を実現できる等の点において、現在普及している液晶表示素子に対して優位性を有しており、次世代の表示装置として近年大変注目されている。
 現在普及している液晶表示装置の場合、高精細化が進むにつれて消費電力が大幅に増大するという問題がある。液晶表示装置では、薄膜トランジスタ(TFT)の大きさは画素サイズに関係なく一定である。そのため、高精細化して画素が小さくなるほど、画素に対するTFTの割合が大きくなる。そして、TFTを設置している部分は、バックライトからの光を透過させることができないため、高精細化するほど開口率が低下し、バックライトをより明るく光らせる必要がある。
 一方、TFT側とは反対側から光を取り出すトップエミッション方式の有機EL表示装置の場合、高精細化しても開口率はほとんど低下しないため、消費電力は精細度にほとんど依存せず、ほぼ一定である。ゆえに、高精細化への要求が高まるほど、消費電力の点から、有機EL表示装置が液晶表示装置に対して優位になると考えられる。
 従来、有機EL表示装置をフルカラー化する方法としては、主に、以下の3つの方法が知られている。(A)RGBの3色をマスク蒸着によって塗り分ける3色塗り分け方法(例えば、特許文献1参照)。(B)白色有機EL素子にカラーフィルターを組み合わせてRGBを透過させる方法(例えば、特許文献2参照)。(C)青色または青緑色有機EL素子に波長変換層を組み合わせた波長変換方式(例えば、特許文献3参照)。
 (A)の方法は、3種の異なる発光材料をマトリクス状に配置する必要があるため、マスクの寸法精度、位置精度の難易度が高く、大面積化、高精細化が困難である。また、RGB発光材料の寿命がそれぞれ異なることにより、色ずれが起こりやすいという問題もある。
 (B)の方法は、有機発光層を単色で形成するため、大面積化、高精細化には有利であるが、白色光のエネルギーの大部分がカラーフィルターに吸収されてしまうため、白色光の利用効率が低く消費電力が高くなってしまうという問題がある。
 (C)の波長変換方式は、大面積化、高精細化に有利である上に、効率も(B)の方法よりも高くできる点で有望である。
 (C)の波長変換方式によって、青色または青緑色有機EL素子から緑色光、赤色光を取り出すにあたっては、青色または青緑色光源に含まれる波長の一部を吸収して励起される緑色蛍光体、赤色蛍光体を波長変換層として用いて、緑色光、赤色光を発光させる。このときに、青色、緑色、赤色の各副画素からの発光が隣接画素へ漏れて混色が起こらないように、各副画素間には、波長変換層の周囲を取り囲むように隔壁を設けることが望ましい。この隔壁に要求される特性としては、(1)隣接する画素への光漏れがないように、可視光の光透過率が低いこと、(2)高効率な光取出しを実現するため、隔壁の側面の可視光反射率が高いこと、(3)高効率な光取出しを実現するため、隔壁の形状が、光取出し側の基板に近い側で断面形状が小さくなっており、光源に近い側で断面形状が大きくなっている(すなわち、光取出し側の基板に近い側で副画素の面積が大きくなっており、光源に近い側で副画素の面積が小さくなっている)逆テーパー形状であること、が挙げられる。
 (1)および(2)の特性を得るために、画素間の隔壁を、台座部分と、台座部分を覆う反射膜とによって形成することが知られている(例えば、特許文献4参照)。特許文献4には、隔壁の形状として、順テーパー形状が記載されている。(1)および(2)の特性を両立するには、特許文献4に記載されているように、感光性樹脂等を用いてフォトリソグラフィー法によって隔壁を形成し、その隔壁に、CVD法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、蒸着法等によって金属膜を形成する方法がある。しかしながら、特許文献4において、生産効率が高く、品質安定性に優れた反射膜を形成するために好ましい方法とされているスパッタリング法を用いて、逆テーパー形状の隔壁に反射膜を形成した場合、隔壁の側面が、隔壁の影になってしまうため、隔壁の側面に金属膜を形成できないという問題がある。
 また、波長変換層間の隔壁に、出射側が広がるように(逆テーパー形状)反射膜を設けた構造が知られている(例えば、特許文献5参照)。しかしながら、特許文献5には、隔壁の形成方法が具体的に記載されていない。
特開平5-258859号公報 特開平7-220871号公報 特許第2795932号公報 特開2012-124103号公報 特開2013-246303号公報
 本発明のいくつかの態様は、上記事情に鑑みてなされたものであって、光取出し効率が高く、消費電力の低い波長変換方式発光装置並びにこれを備えた表示装置、照明装置および電子機器を提供することを目的とする。
 本発明の1つの態様の波長変換方式発光装置は、青色光または青緑色光を発光する光源と、該光源上に設けられた波長変換基板と、を備え、前記波長変換基板は、透明基板と、前記透明基板の一方の面上に設けられた隔壁と、前記透明基板の一方の面のうち、前記隔壁によって区画された複数の領域内にそれぞれ設けられたカラーフィルター層、波長変換層、光透過層および光散乱層の少なくともいずれか1つと、を有し、前記隔壁は、前記透明基板から離れる方向に断面形状が太くなる逆テーパー形状をなし、前記隔壁の側面が可視光を反射する反射膜で被覆されており、前記反射膜のうち、前記隔壁の高さ方向における前記透明基板とは反対側の端部が、前記隔壁の高さ方向と垂直な方向に延在する長さは、前記隔壁の側面における前記反射膜の平均膜厚よりも大きい。
 本発明の1つの態様の波長変換方式発光装置において、前記隔壁によって区画された領域内に、前記透明基板と、前記カラーフィルター層との間、前記カラーフィルター層と、前記波長変換層、前記光透過層または前記光散乱層との間、並びに、前記波長変換層と、前記光源との間のいずれか1つに低屈折率層が設けられていてもよい。
 本発明の1つの態様の波長変換方式発光装置において、前記低屈折率層は、前記透明基板と、前記カラーフィルター層との間、前記カラーフィルター層と、前記波長変換層、前記光透過層または前記光散乱層との間、並びに、前記波長変換層と、前記光源との間のいずれか1つに形成された空隙に充填された透明性媒体から構成されていてもよい。
 本発明の1つの態様の波長変換方式発光装置において、前記反射膜は、金属膜であってもよい。
 本発明の1つの態様の波長変換方式発光装置において、前記波長変換層は、少なくとも赤色波長変換層および緑色波長変換層を有していてもよい。
 本発明の1つの態様の波長変換方式発光装置において、前記透明基板の一方の面に格子状のブラックマトリクスが形成され、該ブラックマトリクス上に前記隔壁が設けられていてもよい。
 本発明の1つの態様の波長変換方式発光装置において、前記光源は、有機エレクトロルミネッセンス素子または発光ダイオードであってもよい。
 本発明の1つの態様の表示装置、照明装置、電子機器は、本発明の1つの態様の波長変換方式発光装置を備えている。
 本発明のいくつかの態様によれば、光取り出し効率が高く、消費電力の低い波長変換方式発光装置並びにこれを備えた表示装置、照明装置および電子機器を提供することができる。
本発明の第1実施形態である波長変換方式発光装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の第1実施形態である波長変換方式発光装置を構成する有機EL素子の概略構成を示す図である。 本発明の第1実施形態である波長変換方式発光装置を示す上面図である。 本発明の第1実施形態である波長変換方式発光装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の第1実施形態である波長変換方式発光装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の第1実施形態である波長変換方式発光装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の第1実施形態である波長変換方式発光装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の第1実施形態である波長変換方式発光装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の第1実施形態である波長変換方式発光装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の第1実施形態である波長変換方式発光装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の第2実施形態である波長変換方式発光装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の第2実施形態である波長変換方式発光装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の第2実施形態である波長変換方式発光装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の第2実施形態である波長変換方式発光装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の第2実施形態である波長変換方式発光装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の第2実施形態である波長変換方式発光装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の第2実施形態である波長変換方式発光装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の第2実施形態である波長変換方式発光装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の第3実施形態である表示装置を示す概略正面図である。 本発明の第3実施形態である表示装置における1画素(サブ画素)の等価回路を示す回路図である。 本発明の第4実施形態である照明装置を示す概略斜視図である。 本発明の第5実施形態である電子機器の一例を示す概略正面図である。 本発明の第5実施形態である電子機器の一例を示す概略正面図である。 本発明の第5実施形態である電子機器の一例を示す概略斜視図である。 本発明の第5実施形態である電子機器の一例を示す概略正面図である。 本発明の第5実施形態である電子機器の一例を示す概略斜視図である。 本発明の第5実施形態である電子機器の一例を示す概略斜視図である。 本発明の第1実施形態に基づくシミュレーションモデルを示す図である。 図18のシミュレーションモデルにおける波長変換層底面の反射膜幅と光取り出し効率の関係を示すグラフである。
 本発明の波長変換方式発光装置並びにこれを備えた表示装置、照明装置および電子機器の実施の形態について説明する。
 なお、本実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
 また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴を分かりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。
(1)第1実施形態
[波長変換方式発光装置]
 図1は、本発明の第1実施形態である波長変換方式発光装置の概略構成を示す断面図である。図2は、本発明の第1実施形態である波長変換方式発光装置を構成する有機EL素子の概略構成を示す図である。
 図1に示すように、本実施形態の波長変換方式発光装置100は、有機EL素子基板(光源)10と、波長変換基板20と、有機EL素子基板10と波長変換基板20との間に設けられた充填層30と、を備え、アクティブ駆動方式で駆動されるトップエミッションタイプの発光装置である。本実施形態では、波長変換方式発光装置100が有機EL発光装置である場合を例示する。
 有機EL素子基板10は、基板11、TFT(薄膜トランジスタ)回路12、有機EL素子40を主として構成されており、TFT回路12を備えた基板11上に複数の有機EL素子40が設けられている。
 波長変換基板20は、透明基板21と、透明基板21の一方の面21aに設けられた格子状のブラックマトリクス22と、ブラックマトリクス22上に設けられた隔壁23と、透明基板21の一方の面21aのうち、隔壁23によって区画された複数の領域内に設けられたカラーフィルター層24と、波長変換層25と、励起光散乱層26と、を主として構成されている。また、波長変換基板20において、透明基板21の一面21a側に、R(赤),G(緑),B(青)の各サブ画素Sに対応したカラーフィルター層24および波長変換層25が設けられている。
 本実施形態の波長変換方式発光装置100は、光源である有機EL素子40から発光された青色光または青緑色光が、波長変換層25およびカラーフィルター層24へと入射することで、赤色光、緑色光として波長変換基板20の外側(透明基板21の他方の面21b側、観測者側)へと射出され、有機EL素子40から発光された青色光または青緑色光が、波長変換基板20の外側にスペクトル形状を変えずに励起光散乱層26を透過し、有機EL素子40から発光された青色光または青緑色光が、励起光散乱層26およびカラーフィルター層24へと入射することで、青色光として波長変換基板20の外側へと射出されるようになっている。
 本実施形態において、青色光とは、ピーク波長が400nm以上495nm未満の光である。また、緑色光とは、ピーク波長が495nm以上580nm未満の光である。また、赤色光とは、ピーク波長が580nm以上750nm未満の光である。また、青緑色光とは、青色領域と緑色領域のそれぞれに、上記の青色光と緑色光のピークを有するか、または、ピーク波長が470nm以上520nm未満の光である。
 図2に示すように、有機EL素子40は、有機EL層41が第1電極42と第2電極43とにより挟持されて構成されている。図1に示すように、第1電極42は、層間絶縁膜13および平坦化膜14を貫通して設けられたコンタクトホール12bにより、TFT回路12の1つに接続されている。第2電極43は、層間絶縁膜13、平坦化膜14を貫通して設けられた不図示の配線によりTFT回路12の1つに接続されている。
 図3は、波長変換方式発光装置100を示す上面図である。
 図3に示すように、本実施形態の波長変換方式発光装置100は、複数の画素を有している。各画素は、赤色光(R)、緑色光(G)、青色光(B)のそれぞれに対応する3つのサブ画素S(赤色画素部S(R)、緑色画素部S(G)、青色画素部S(B))から構成されている。
 赤色画素部S(R)、緑色画素部S(G)、青色画素部S(B)は、y軸に沿ってストライプ状に延長され、x軸に沿って赤色画素部S(R)、緑色画素部S(G)、青色画素部S(B)が順に配置された、2次元的なストライプ配列とされている。
 なお、図3に示す例では、RGBの各サブ画素(赤色画素部S(R)、緑色画素部S(G)、青色画素部S(B))がストライプ配列された例を示しているが、本実施形態はこれに限定されず、RGBの各サブ画素(赤色画素部S(R)、緑色画素部S(G)、青色画素部S(B))の配列はモザイク配列、デルタ配列等、従来公知の画素配列とすることもできる。
「有機EL素子基板」
 有機EL素子基板10は、図1に示すように、アクティブマトリクス基板15と、アクティブマトリクス基板15上に設けられた複数の有機EL素子40と、隔壁(バンク)16と、封止層17とを有して構成されている。アクティブマトリクス基板15は、基板11、基板11上に形成されたTFT回路12、層間絶縁膜13および平坦化膜14を有する。
 基板11上には、TFT回路12および各種配線(図示略)が形成され、さらに、基板11の上面およびTFT回路12を覆うように層間絶縁膜13と平坦化膜14が順次積層形成されている。
 基板11としては、例えば、ガラス、石英等からなる無機材料基板、ポリエチレンテレフタレート、ポリカルバゾール、ポリイミド等からなるプラスチック基板、アルミナ等からなるセラミックス基板等の絶縁性基板、アルミニウム(Al)、鉄(Fe)等からなる金属基板、これらの基板上に酸化シリコン(SiO)等の有機絶縁材料等からなる絶縁物を表面にコーティングした基板、または、アルミニウム等からなる金属基板の表面を陽極酸化等の方法で絶縁化処理を施した基板等が挙げられるが、本実施形態はこれらに限定されない。
 TFT回路12は、有機EL素子40を形成する前に、予め基板11上に形成され、スイッチング用および駆動用として機能する。TFT回路12としては、従来公知のTFT回路を用いることができる。また、本実施形態においては、スイッチング用および駆動用素子としてTFTの代わりに金属-絶縁体-金属(MIM)ダイオードを用いることもできる。
 TFT回路12は、公知の材料、構造および形成方法を用いて形成することができる。
TFT回路12の活性層の材料としては、例えば、非晶質シリコン(アモルファスシリコン)、多結晶シリコン(ポリシリコン)、微結晶シリコン、セレン化カドミウム等の無機半導体材料、酸化亜鉛、酸化インジウム-酸化ガリウム-酸化亜鉛等の酸化物半導体材料、または、ポリチオフェン誘導体、チオフエンオリゴマー、ポリ(p-フェリレンビニレン)誘導体、ナフタセン、ペンタセン等の有機半導体材料が挙げられる。また、TFT回路12の構造としては、例えば、スタガ型、逆スタガ型、トップゲート型、コプレーナ型が挙げられる。
 本実施形態で用いられるTFT回路12のゲート絶縁膜は、公知の材料を用いて形成することができる。例えば、プラズマ誘起化学気相成長(PECVD)法、減圧化学気相成長(LPCVD)法等により形成されたSiOまたはポリシリコン膜を熱酸化して得られるSiO等が挙げられる。また、本実施形態で用いられるTFT回路12の信号電極線、走査電極線、共通電極線、第1駆動電極および第2駆動電極は、公知の材料を用いて形成することができ、例えば、タンタル(Ta)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)等が挙げられる。
 層間絶縁膜13は、公知の材料を用いて形成することができ、例えば、その材料としては、酸化シリコン(SiO)、窒化シリコン(SiN、または、Si)、酸化タンタル(TaO、または、Ta)等の無機材料、または、アクリル樹脂、レジスト材料等の有機材料等が挙げられる。
 層間絶縁膜13の形成方法としては、化学気相成長(CVD)法、真空蒸着法等のドライプロセス、スピンコート法等のウェットプロセスが挙げられる。また、必要に応じてフォトリソグラフィー法等によりパターニングすることもできる。
 有機EL素子基板10では、層間絶縁膜13と遮光性絶縁膜とを組み合わせて用いることもできる。
 遮光性絶縁膜としては、フタロシアニン、キナクリドン等の顔料または染料をポリイミド等の高分子樹脂に分散させたものや、カラーレジスト、ブラックマトリクス材料、NiZnFe等の無機絶縁材料等が例示できる。
 平坦化膜14は、TFT回路12の表面の凸凹により有機EL素子40の欠陥(例えば、画素電極の欠損、有機EL層の欠損、対向電極の断線、画素電極と対向電極の短絡、耐圧の低下等)等が発生することを防止するために設けられる。なお、平坦化膜14は省略することも可能である。
 平坦化膜14は、公知の材料を用いて形成することができ、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化タンタル等の無機材料、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、レジスト材料等の有機材料等が挙げられる。
 平坦化膜14の形成方法としては、CVD法、真空蒸着法等のドライプロセス、スピンコート法等のウェットプロセスが挙げられるが、本実施形態はこれらの材料および形成方法に限定されない。
 また、平坦化膜14は、単層構造でも多層構造でもよい。
 隔壁16は、有機EL素子40の周囲を取り囲み、各サブ画素Sを区画するようにして形成されている。隔壁16は、基板11の一方の面11a上の少なくとも各サブ画素S間に形成され、第1電極42と第2電極43との間でリークを起こすことを防止する。
 具体的に、隔壁16は、基板11に対向する第1端面16aと、第1端面16aに対向して第1端面16aの面積よりも小さい面積を有する第2端面16bと、側面16cと、を有した順テーパー形状となっている。ここで、「順テーパー形状」とは、基板11から離れる方向に断面形状が細くなるテーパー形状のことをいう。
 ここでは、隔壁16が順テーパー形状となっている例を示したが、隔壁16は、基板11から離れる方向に断面形状が太くなる逆テーパー形状であってもよい。
 隔壁16は、有機EL素子40からの光取り出し効率を考慮した光反射性または光散乱性のバンクからなってもよい。これにより輝度が向上する。
 隔壁16は、絶縁材料を用いて、電子線(EB)蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、抵抗加熱蒸着法等の公知の方法により形成することができる。また、隔壁16は、公知のドライ法またはウェット法のフォトリソグラフィー法によりパターン化することができる。なお、隔壁16の形成方法は、これらの形成方法に限定されない。また、隔壁16を構成する材料としては、特に限定されないが、公知の材料が用いられる。
例えば、平坦化膜14と同様の材料を用いることも可能である。
 隔壁16は、第1電極42と第2電極43との絶縁性を充分に確保することのできる膜厚を有する。隔壁16の膜厚としては、例えば、100nm~2000nmであることが好ましい。隔壁16の膜厚が100nm未満であると、絶縁性が充分ではなく、第1電極42と第2電極43との間でリークが起こり、消費電力の上昇、非発光の原因となる。一方、隔壁16の膜厚が2000nmを超えると、成膜プロセスに時間がかかるため生産性の悪化が懸念される。
 有機EL素子40は、第1電極42、有機EL層41、第2電極43を有する。
 第1電極42および第2電極43は、有機EL素子40の陽極または陰極として対で機能する。
 図1、図2および以下の説明においては、第1電極42が陽極、第2電極43が陰極の場合を例に説明する。
 第1電極42および第2電極43は、従来の電極材料を用いて形成することができる。
 陽極である第1電極42を形成する材料としては、有機EL層41への正孔の注入をより効率よく行う観点から、仕事関数が4.5eV以上である金(Au)、白金(Pt)、ニッケル(Ni)等の金属;インジウム(In)および錫(Sn)からなる酸化物(ITO)、錫(Sn)の酸化物(SnO)インジウム(In)および亜鉛(Zn)からなる酸化物(IZO)等が挙げられる。
 陰極である第2電極43を形成する電極材料としては、有機EL層41への電子の注入をより効率よく行う観点から、仕事関数が4.5eV以下であるリチウム(Li)、カルシウム(Ca)、セリウム(Ce)、バリウム(Ba)、アルミニウム(Al)等の金属;これらの金属を含有するMg:Ag合金、Li:Al合金等の合金が挙げられる。
 第1電極42および第2電極43の膜厚は、50nm以上であることが好ましい。第1電極42および第2電極43の膜厚が50nm以上であることにより、配線抵抗の上昇に伴う駆動電圧の上昇を抑制する効果が高くなる。
 第2電極43は、ITOやIGZO、IDIXO、IZO、GZO、SnO等を用いて透明電極を形成することもできる。第1電極42と第2電極43により微小共振器構造を構成する場合、第2電極43として半透明電極を用いることが好ましい。
 第2電極43としては、金属の半透明電極と透明電極材料を組み合わせて用いることもできる。特に、半透明電極の材料としては、反射率と透過率の観点から、銀が好ましい。
半透明電極の膜厚は、5nm~30nmが好ましい。半透明電極の膜厚が5nm未満の場合には、光の反射を充分に行えず、干渉の効果を充分に得ることができない。また、半透明電極の膜厚が30nmを超える場合には、光の透過率が急激に低下することから、有機EL素子40の輝度および発光効率が低下するおそれがある。
 有機EL層41は、第1電極42と第2電極43との間に配置され、電圧が印加されることによって発光する。有機EL層41は、例えば、図2に示すように、第1電極42側から順に、正孔注入層44、正孔輸送層45、電子ブロッキング層46、発光層47、電子輸送層48、電子注入層49が設けられている(正孔注入層/正孔輸送層/電子ブロッキング層/発光層/電子輸送層/電子注入層)。本実施形態の発光層47は、青色~青緑色光を発光する単層構造とされている。
 第1電極42と第2電極43により微小共振器構造が構成されると、第1電極42と第2電極43との干渉効果により、有機EL層41の発光を正面方向(光取り出し方向)に集光することができる。その際、有機EL層41の発光に指向性を持たせることができるため、周囲に逃げる発光損失を低減することができ、その発光効率を高めることができる。これにより、有機EL層41で生じる発光エネルギーをより効率よく、波長変換層24側へ出射させることができ、ひいては、有機EL素子40の正面輝度を高めることができる。
 また、第1電極42と第2電極43により構成される微小共振器構造によれば、有機EL層41の発光スペクトルを調整することも可能となり、所望の発光ピーク波長および半値幅に調整することができる。これにより、有機EL層41の発光スペクトルを、波長変換層25中の有機蛍光色素を効果的に励起することが可能なスペクトルに制御することができる。
 第1電極42および第2電極43は、上記の材料を用いてEB(電子ビーム)蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、抵抗加熱蒸着法等の公知の方法により基板上に形成できるが、形成方法はこれらに限定されない。また、必要に応じて、フォトリソグラフフィー法、レーザ剥離法により、形成した電極をパターニングすることもでき、シャドーマスクと組み合わせることで直接パターニングした電極を形成することもできる。
 正孔注入層44は、第1電極42から効率良く正孔を受け取り、正孔輸送層45へ効率良く受け渡すために設けられている。正孔注入層44に用いられる材料のHOMOレベルは、正孔輸送層45に用いられるHOMOレベルよりも低く、第1電極42の仕事関数よりも高いのが好ましい。正孔注入層44は、単層であっても、多層であってもよい。
 正孔注入層44を構成する材料としては、銅フタロシアニン等のフタロシアニン誘導体;4,4’,4”-トリス(3-メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン、4,4’,4”-トリス(1-ナフチルフェニルアミノ)トリフェニルアミン、4,4’,4”-トリス(2-ナフチルフェニルアミノ)トリフェニルアミン、4,4’,4”-トリス[ビフェニル-2-イル(フェニル)アミノ]トリフェニルアミン、4,4’,4”-トリス[ビフェニル-3-イル(フェニル)アミノ]トリフェニルアミン、4,4’,4”-トリス[ビフェニル-4-イル(3-メチルフェニル)アミノ]トリフェニルアミン、4,4’、4”-トリス[9,9-ジメチル-2-フルオレニル(フェニル)アミノ]トリフェニルアミン等のアミン化合物;酸化バナジウム(V)、酸化モリブデン(MoO)等の酸化物等が挙げられるが、これらに限定されない。
 正孔輸送層45は、正孔注入層44から効率良く正孔を受け取り、発光層47へ効率良く受け渡すために設けられている。正孔輸送層45に用いられる材料のHOMOレベルは、正孔注入層44のHOMOレベルよりも高く、発光層47のHOMOレベルよりも低いのが好ましい。正孔輸送層45に用いられる材料のHOMOレベルがそのような性質を有することが好ましい理由は、次の通りである。正孔輸送層45が、正孔をより効率よく発光層47に注入、輸送でき、発光に要する電圧の低減効果や発光効率の向上効果を得ることができるからである。
 また、発光層47からの電子の漏れを抑制できるように、正孔輸送層45のLUMOレベルは発光層47のLUMOレベルより低くするのが好ましい。このようにすれば、発光層47での発光効率を高めることができる。また、正孔輸送層45のバンドギャップは、発光層47のバンドギャップより大きくするのが好ましい。このようにすれば、発光層47中に励起子を効果的に閉じ込めることができる。
 正孔輸送層45は、単層であっても、多層であってもよい。正孔輸送層45は、ドライプロセスやウェットプロセスを用い、正孔注入層44と同じようにして形成することができる。
 正孔輸送層45を構成する材料としては、酸化バナジウム(V)、酸化モリブデン(MoO)等の酸化物;無機p型半導体材料;ポルフィリン化合物;N,N’-ビス(3-メチルフェニル)-N,N’-ビス(フェニル)-ベンジジン(TPD)、N,N’-ジ(ナフタレン-1-イル)-N,N’-ジフェニル-ベンジジン(NPD)等の芳香族第三級アミン化合物;ヒドラゾン化合物、キナクリドン化合物、スチリルアミン化合物等の低分子材料;ポリアニリン(PANI)、ポリアニリン-樟脳スルホン酸(ポリアニリン-カンファースルホン酸;PANI-CSA)、3,4-ポリエチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンサルフォネイト(PEDOT/PSS)、ポリ(トリフェニルアミン)誘導体(Poly-TPD)、ポリビニルカルバゾール(PVCz)、ポリ(p-フェニレンビニレン)(PPV)、ポリ(p-ナフタレンビニレン)(PNV)等の高分子材料等が挙げられる。
 正孔の注入・輸送性をより向上させるために、正孔注入層44および正孔輸送層45に、アクセプターをドープすることが好ましい。アクセプターとしては、有機EL用のアクセプター材料として公知のものが用いられる。
 アクセプター材料としては、金(Au)、白金(Pt)、タングステン(W)、イリジウム(Ir)、塩化ホスホリル(POCl)、五フッ化ヒ素(AsF)、塩素(Cl)、臭素(Br)、ヨウ素(I)、酸化バナジウム(V)、酸化モリブデン(MoO)等の無機材料;TCNQ(7,7,8,8-テトラシアノキノジメタン)、TCNQF4(テトラフルオロテトラシアノキノジメタン)、TCNE(テトラシアノエチレン)、HCNB(ヘキサシアノブタジエン)、DDQ(ジシクロジシアノベンゾキノン)等のシアノ基を有する化合物;TNF(トリニトロフルオレノン)、DNF(ジニトロフルオレノン)等のニトロ基を有する化合物;フルオラニル、クロラニル、ブロマニル等の有機材料等が挙げられる。
 これらの中でも、TCNQ、TCNQF4、TCNE、HCNB、DDQ等のシアノ基を有する化合物が、キャリア濃度を効果的に増加させることが可能であるためより好ましい。
 電子ブロッキング層46は、正孔注入層44および正孔輸送層45と同種の材料を用いて形成することができる。ただし、その材料のLUMOレベルの絶対値は、電子ブロッキング層46と接する発光層47が含む正孔注入層44の材料のLUMOレベルの絶対値より小さいのが好ましい。
 電子をより効果的に発光層47中に閉じ込めることができるからである。
 電子ブロッキング層46は、単層であっても、多層であってもよい。電子ブロッキング層46は、ドライプロセスやウェットプロセスを用い、正孔注入層44と同じようにして形成することができる。
 発光層47は、以下に例示する有機発光材料のみから構成されていてもよく、発光性のドーパントとホスト材料の組み合わせから構成されていてもよく、任意に正孔輸送材料、電子輸送材料、添加剤(ドナー、アクセプター等)等を含んでいてもよい。また、これらの各材料が高分子材料(結着用樹脂)または無機材料中に分散された構成であってもよい。発光効率および耐久性の観点からは、発光層47の材質は、ホスト材料中に発光性のドーパントが分散されたものが好ましい。
 有機発光材料としては、有機EL素子向けの公知の発光材料を用いることができる。
 このような発光材料は、低分子発光材料、高分子発光材料等に分類される。これらの具体的な化合物を以下に例示するが、本実施形態はこれらの材料に限定されない。
 また、有機発光材料は、蛍光材料、燐光材料等に分類されるものでもよい。有機発光材料としては、低消費電力化の観点から、発光効率の高い燐光材料を用いることが好ましい。
 発光層47の材料として、発光性化合物である発光性のドーパント(発光材料)と、従来のホスト材料とを組み合わせて用いる場合、ホスト材料としては、公知の有機EL用のホスト材料が用いられる。このようなホスト材料としては、4,4’-ビス(カルバゾール)ビフェニル、9,9-ジ(4-ジカルバゾール-ベンジル)フルオレン(CPF)、3,6-ビス(トリフェニルシリル)カルバゾール(mCP)、ポリ(N-オクチル-2,7-カルバゾール-O-9,9-ジオクチル-2,7-フルオレン)(PCF)、1,3,5-トリス(カルバゾール-9-イル)ベンゼン(TCP)、9,9-ビス[4-(カルバゾール-9-イル)-フェニル]フルオレン(FL-2CBP)等のカルバゾール誘導体;4-(ジフェニルフォスフォイル)-N,N-ジフェニルアニリン(HM-A1)等のアニリン誘導体;1,3-ビス(9-フェニル-9H-フルオレン-9-イル)ベンゼン(mDPFB)、1,4-ビス(9-フェニル-9H-フルオレン-9-イル)ベンゼン(pDPFB)等のフルオレン誘導体;1,3,5-トリス[4-(ジフェニルアミノ)フェニル]ベンゼン(TDAPB);1,4-ビストリフェニルシリルベンゼン(UGH-2);1,3-ビス(トリフェニルシリル)ベンゼン(UGH-3);9-(4-ターシャルブチルフェニル)-3,6-ビス(トリフェニルシリル)-9H-カルバゾール(CzSi)等が挙げられる。
 発光層47の材料として、発光性化合物である発光性のドーパント(発光材料)と、従来のホスト材料とを組み合わせて用いる場合、発光性のドーパントとしては、公知の有機EL用の発光性のドーパント材料が用いられる。このような発光性のドーパントとしては、トリス(2-フェニルピリジン)イリジウム(III)(Ir(ppy))、ビス(2-フェニルピリジン)(アセチルアセトネート)イリジウム(III)(Ir(ppy)(acac))、トリス[2-(p-トリル)ピリジン]イリジウム(III)(Ir(mppy))、ビス[(4,6-ジフルオロフェニル)-ピリジナト-N,C2’]ピコリネート イリジウム(III)(FIrPic)、ビス(4’,6’-ジフルオロフェニルポリジナト)テトラキス(1-ピラゾイル)ボレートイリジウム(III)(FIr6)、トリス(1-フェニル-3-メチルベンゾイミダゾリン-2-イリデン-C,C2’)イリジウム(III)(Ir(Pmb))、ビス(2,4-ビフルオロフェニルピリジナト)(5-(ピリジン-2-イル)-1H-テトラゾネート)イリジウム(III)(FIrN4)、ビス(2-ベンゾ[b]チオフェン-2-イル-ピリジン)(アセチルアセトナト)イリジウム(III)(Ir(btp)(acac))、トリス(1-フェニルイソキノリン)イリジウム(III)(Ir(piq))、トリス(1-フェニルイソキノリン)(アセチルアセトネート)イリジウム(III)(Ir(piq)(acac))、ビス[1-(9,9-ジメチル-9H-フルオレン-2-イル)-イソキノリン](アセチルアセトネート)イリジウム(III)(Ir(fliq)(acac))、ビス[2-(9,9-ジメチル-9H-フルオレン-2-イル)-イソキノリン](アセチルアセトネート)イリジウム(III)(Ir(flq)(acac))、トリス(2-フェニルキノリン)イリジウム(III)(Ir(2-phq))、トリス(2-フェニルキノリン)(アセチルアセトネート)イリジウム(III)(Ir(2-phq)(acac))等のイリジウム錯体;ビス(3-トリフルオロメチル-5-(2-ピリジル)-ピラゾネート)(ジメチルフェニルフォスフィン)オスミウム(Os(fppz)(PPhMe)、ビス(3-トリフルオロメチル)-5-(4-tert-ブチルピリジル)-1,2,4-トリアゾネート)(ジフェニルメチルフォスフィン)オスミウム(Os(bpftz)(PPhMe))等のオスミウム錯体;5,10,15,20-テトラフェニルテトラベンゾポリフィリン白金等の白金錯体;等の燐光発光有機金属錯体等が挙げられる。
 発光性化合物としては、低分子発光材料が好ましく、低消費電力化の観点から、発光効率の高い燐光材料を用いることが好ましい。
 発光層47の膜厚は、5nm~500nmであることが好ましい。
 電子輸送層48を構成する材料としては、n型半導体である無機材料;オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、チオピラジンジオキシド誘導体、ベンゾキノン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、フルオレノン誘導体、ベンゾジフラン誘導体等の低分子材料;ポリ(オキサジアゾール)(Poly-OXZ)、ポリスチレン誘導体(PSS)等の高分子材料等が挙げられる。なお、本明細書において「誘導体」とは、例えば、元の化合物の1個以上の水素原子が水素原子以外の基で置換された構造を有する化合物を意味する。
 電子注入層49は、第2電極43から効率良く電子を受け取り、電子輸送層48へ効率良く受け渡すために設けられている。
 電子注入層49を構成する材料としては、特に、フッ化リチウム(LiF)、フッ化バリウム(BaF)等のフッ化物;酸化リチウム(LiO)等の酸化物等が挙げられる。
 陰極である第2電極43から電子の注入・輸送をより効率よく行う点で、電子注入層49を構成する材料としては、電子輸送層48に用いる材料よりも最低空分子軌道(LUMO)のエネルギー準位が高い材料を用いることが好ましく、電子輸送層48を構成する材料としては、電子注入層49に用いる材料よりも電子の移動度が高い材料を用いることが好ましい。
 電子の注入、輸送をより効率よく行うために、電子注入層49に用いる材料は、電子輸送層48に用いられる材料よりもLUMOレベルが高いものが好ましい。また、電子輸送層48に用いる材料は、電子注入層49に用いられる材料より電子の移動度が高い材料を用いることが好ましい。
 電子の注入・輸送性をより向上させるために、電子注入層49および電子輸送層48に、ドナーをドープすることが好ましい。ドナーとしては、有機EL用のドナー材料として公知のものが用いられる。
 ドナー材料としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、銅(Cu)、インジウム(In)等の無機材料;アニリン類;フェニレンジアミン類;N,N,N’,N’-テトラフェニルベンジジン、N,N’-ビス-(3-メチルフェニル)-N,N’-ビス-(フェニル)-ベンジジン、N,N’-ジ(ナフタレン-1-イル)-N,N’-ジフェニル-ベンジジン等のベンジジン類;トリフェニルアミン、4,4’,4”-トリス(N,N-ジフェニル-アミノ)-トリフェニルアミン、4,4’,4”-トリス(N-3-メチルフェニル-N-フェニル-アミノ)-トリフェニルアミン、4,4’,4”-トリス(N-(1-ナフチル)-N-フェニル-アミノ)-トリフェニルアミン等のトリフェニルアミン類;N,N’-ジ-(4-メチル-フェニル)-N,N’-ジフェニル-1,4-フェニレンジアミン等のトリフェニルジアミン類の芳香族3級アミンを骨格に有する化合物;フェナントレン、ピレン、ペリレン、アントラセン、テトラセン、ペンタセン等の縮合多環化合物(ただし、縮合多環化合物は置換基を有してもよい);TTF(テトラチアフルバレン)類、ジベンゾフラン、フェノチアジン、カルバゾール等の有機材料等が挙げられる。
 これらの中でも、キャリア濃度をより効果的に増加させることが可能であることから、芳香族3級アミンを骨格に有する化合物、縮合多環化合物、アルカリ金属がより好ましい。
 なお、有機EL層41の構成はこれに限定されず、必要に応じて適宜設定することができる。例えば、正孔輸送層/発光層/電子輸送層の構成、正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層の構成、正孔注入層/正孔輸送層/電子ブロッキング層/発光層/正孔ブロッキング層/電子注入層の構成にすることもできる。
 有機EL層41を構成している各層の形成方法としては、上記の材料を溶媒に、溶解または分散させてなる有機EL層形成用組成物を用いて、スピンコーティング法、ディッピング法、ドクターブレード法、吐出コート法、スプレーコート法等の塗布法や、インクジェット法、凸版印刷法、凹版印刷法、スクリーン印刷法、マイクログラビアコート法等の印刷法等による公知のウェットプロセスにより形成する方法;上記の材料を抵抗加熱蒸着法、電子線(EB)蒸着法、分子線エピタキシー(MBE)法、スパッタリング法、有機気相蒸着(OVPD)法等の公知のドライプロセスにより形成する方法;レーザ転写法等により形成する方法等が挙げられる。なお、ウェットプロセスにより有機EL層41を形成する場合には、有機EL層形成用組成物は、レベリング剤、粘度調整剤等の、組成物の物性を調整するための添加剤が配合されてなるものでもよい。
 封止層17は、基板11の一方の面11a上に設けられた複数の有機EL素子40を封止するものである。封止層17は、隔壁16と隔壁16によって区画された有機EL素子40との表面を覆うようにして形成されている。封止層17により、外部から有機EL素子40内へ酸素や水分や混入するのを防止することができ、ひいては、有機EL素子40の寿命を向上させることができる。
 封止層17の形成方法としては、例えば、EB蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、抵抗加熱蒸着法等が挙げられる。また、封止層17の材料としては、有機物であればフタロシアニン等が挙げられ、無機物であればSiONやSiO、SiN等が挙げられる。
「波長変換基板」
 波長変換基板20は、透明基板21と、透明基板21の一方の面21aに設けられた格子状のブラックマトリクス22と、ブラックマトリクス22上に設けられた隔壁23と、透明基板21の一方の面21aのうち、隔壁23によって区画された複数の領域内に設けられたカラーフィルター層24と、波長変換層25と、励起光散乱層26と、を有して構成されている。
 透明基板21としては、特に限定されないが、従来の有機EL発光装置で用いられる光透過性を有する基板が用いられる。透明基板21の材料としては、例えば、透明無機ガラス基板、各種透明プラスチック基板、各種透明フィルム等が挙げられる。
 ブラックマトリクス22は、サブ画素S同士の間に形成されるもので、透明基板21の一方の面21aのうち、赤色画素部S(R)、緑色画素部S(G)、青色画素部S(B)の間に形成されている。
 ブラックマトリクス22の材料としては、アクリル樹脂中に黒色化するためのカーボンブラック等の着色剤を含有した材料、液晶用ブラックマトリクス材料等が用いられる。
 また、ブラックマトリクス22と、透明基板21の一方の面21aとの間には、接着用シール部材27が設けられていてもよい。
 接着用シール部材27の材料としては、例えば、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤等の光硬化型接着剤、嫌気硬化型接着剤等の各種硬化型接着剤が挙げられる。これらの接着剤の組成としては、例えば、エポキシ系、アクリレート系、シリコーン系等、いかなるものであってもよい。
 隔壁23は、サブ画素S同士の間に形成されるもので、透明基板21の一方の面21aのうち、赤色画素部S(R)、緑色画素部S(G)、青色画素部S(B)の間に形成されている。
 具体的に、隔壁23は、透明基板21に対向する第1端面23aと、第1端面23aに対向して第1端面23aの面積よりも大きい面積を有する第2端面23bと、側面23cと、を有した逆テーパー形状となっている。ここで、「逆テーパー形状」とは、透明基板21から離れる方向に断面形状が太くなるテーパー形状のことをいう。
 また、本実施形態においては、隔壁23の幅、すなわち、隔壁23の第1端面23aの長さおよび第2端面23bの長さはそれぞれ、全ての隔壁23において等しくなっている。これにより、透明基板21の一方の面21a側において、赤色画素部S(R)、緑色画素部S(G)および青色画素部S(B)は、その幅および面積が等しくなっている。さらに、言い換えれば、透明基板21の一方の面21a側において、赤色画素部S(R)に対応する光出力部を第1の光出力部51、緑色画素部S(G)に対応する光出力部を第2の光出力部52、および、青色画素部S(B)に対応する光出力部を第3の光出力部53とすると、それらの光出力部の幅および面積が等しくなっている。
 隔壁23の材料としては、特に限定されないが、有機樹脂等が用いられる。
 隔壁23の第2端面23b側には、剥離層28が設けられている。言い換えれば、剥離層28上に隔壁23が設けられ、隔壁23の第2端面23bが剥離層28の一方の面(波長変換層25、励起光散乱層26側の面)28aに接している。
 剥離層28の材料としては、例えば、水素化アモルファスシリコン;酸化物系または窒化物系セラミックス;水素、酸素、窒素を含有する合金;光照射や加熱により結合が切断される有機高分子等が挙げられる。
 隔壁23は、図1に示すように、その表面(第1端面23a、側面23c)が、可視光を反射する反射膜29で被覆されている。
 反射膜29の反射率は、光取り出し効率を向上させることができれば特に限定されないが、50%以上であることが好ましく、75%以上であることがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましい。
 反射膜29の材料としては、上記の反射率を満たすものであれば特に限定されない。このような反射膜29としては、アルミニウム、銀、スズ、クロム、ニッケル、チタン等の金属からなる金属膜が挙げられる。反射膜29を形成する金属は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 反射膜29の膜厚としては、特に限定されないが、例えば、20nm~5000nmであることが好ましく、50nm~3000nmであることがより好ましく、100nm~1000nmであることがさらに好ましい。
 反射膜29の膜厚が上記の範囲内にないと、反射膜29は充分な反射率が得られない場合がある。一方、反射膜29の膜厚が上記の範囲を超えると、製膜に時間が掛かり過ぎて、コスト面で問題となる。
 反射膜29の材料として、金属を用いることにより、波長変換層25に含まれる蛍光体からの発光を反射させ、所望の方向にのみ、発光させることが可能となり、ひいては、発光効率を向上させることができるため好ましい。
 図1に示すように、隔壁23の底面(第2端面23b)の外縁を基端として、剥離層28の一方の面28aに沿って延在する反射膜29の底部29aの平均長さa、すなわち、剥離層28の一方の面28aと接触する反射膜29の平均接触距離aは、隔壁23の側面23cにおける反射膜29の平均膜厚bよりも大きくなっている。ここで、平均長さa(平均接触距離a)とは、それぞれの隔壁23の表面に形成される反射膜29の底部29aにおける剥離層28の一方の面28aに沿って延在する長さの平均値である。また、平均膜厚bとは、それぞれの隔壁23の側面23cに形成される反射膜29膜厚の平均値である。
 なお、本実施形態では、剥離層28が設けられている場合を例示したが、本実施形態はこれに限定されない。本実施形態にあっては、剥離層28が設けられていなくてもよい。
剥離層28が設けられていない場合、反射膜29のうち、隔壁23の高さ(波長変換基板20の厚み方向の膜厚)方向における透明基板21とは反対側の端部が、隔壁23の高さ方向と垂直な方向に延在する平均長さが、隔壁23の側面23cにおける反射膜29の平均膜厚よりも大きくなっている。
 そのため、図1に示すように、波長変換層25における剥離層28側の面、すなわち、波長変換層25における有機EL素子基板10と対向する面に沿って、反射膜29の底部29aが存在する。これにより、波長変換層25に含まれる蛍光材料から発光した光のうち、有機EL素子基板10側に散乱した光の一部を効果的に光取り出し側(透明基板21の他方の面21b側)へ反射することができる。
 図1に示すように、隔壁23によって区画された領域内において、透明基板21と、カラーフィルター層24との間に、低屈折率層31が設けられている。
 低屈折率層31は、透明基板21と、カラーフィルター層24との間に形成された空隙32に充填された透明性媒体から構成されている。
 透明性媒体としては、空気、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガス、不活性液体、低屈折率の樹脂材料が用いられる。低屈折率の樹脂材料としては、例えば、シリコーン樹脂、フッ素系不活性液体、フッ素系オイル等が挙げられる。
 透明基板21と、カラーフィルター層24との間に、低屈折率層31が設けられていることにより、波長変換基板20の光取り出し効率、すなわち、波長変換方式発光装置100の光取り出し効率をより向上することが可能になる。
 カラーフィルター層24は、特定の波長の発光を得るもので、それ以外の波長の光を削減する機能を有する。すなわち、カラーフィルター層24は、波長変換層25および励起光散乱層26から射出した発光色を補正し、良好な色再現性を実現するために、波長変換層25および励起光散乱層26の出力側に設けられる。
 カラーフィルター層24に要求される特性としては、所望の色純度の発光のみを外部に取出すために所望外の波長域の光吸収率が高いこと、光取出し効率を向上させて低消費電力駆動を可能にするために所望の波長域で透過率が高いこと、後工程のプロセスに耐え得る耐熱性、耐光性、耐溶剤性等を備えていることが挙げられる。
 カラーフィルター層24は、透明基板21の一方の面21a側に形成された、赤色カラーフィルター24R、緑色カラーフィルター24G、青色カラーフィルター24Bを有する。赤色カラーフィルター24Rにより赤色画素部S(R)が設定され、緑色カラーフィルター24Gにより緑色画素部S(G)が設定され、青色カラーフィルター24Bにより青色画素部S(B)が設定されることになる。
 本実施形態におけるカラーフィルター層24は、波長変換層25よりも低い屈折率を有する。
 カラーフィルター層24を形成する材料は、特に制限されないが、例えば、所望とする各色の着色剤(染料または顔料)と透明樹脂から構成される。
 また、カラーフィルター層24としては、液晶等の各種ディスプレイ用の市販カラーフィルター材料も用いることができる。
 なお、カラーフィルター層24は、赤色と緑色の2色のみの構成としてもよいし、3色以上の多色構成としてもよい。例えば、カラーフィルター層24は、黄色や白色を加えた4色構成としてもよいし、黄色とシアンとマゼンダを加えた6色構成としてもよい。
 カラーフィルター層24の膜厚は、小さ過ぎると所望外の波長域の光を充分に吸収できないことがあり、一方、大き過ぎると所望の波長域での光透過率が低下することがあることから、100nm~5μmであることが好ましい。
 波長変換層25は、入射光を吸収して、異なる波長域の光を放射する機能を有する。具体的に、波長変換層25は、入射光(基板11上に搭載される複数の有機EL素子40から放出される光)の一部を吸収して波長分布変換を行い、入射光の非吸収分と変換光とを含む光(入射光とは異なる波長分布を有する光)を放出するための層である。
 波長変換層25は、少なくとも1種の蛍光材料を含む層であり、蛍光材料のみから構成されていてもよいが、成膜性の向上や波長変換効率を高める目的から、蛍光材料が、樹脂や蛍光体材料には該当しない低分子材料からなるバインダー材料に分散されている形態が好ましい。
 波長変換層25は、透明基板21上の隔壁23によって区画されたサブ画素のうち、赤色画素部S(R)および緑色画素部S(G)に対応する位置に選択的に設けられている。
波長変換層25は、赤色画素部S(R)に対応する位置であって、赤色カラーフィルター24Rの表面に積層されている。また、波長変換層25は、緑色画素部S(G)に対応する位置であって、緑色カラーフィルター24Gの表面に積層されている。
 蛍光材料は、蛍光性物質および燐光性物質のいずれでもよいが、励起光の波長帯域における吸収率が高く、励起光の波長を他の波長に変換する発光量子収率が高い材料が好ましい。また、蛍光材料は、所望の色(赤色、緑色)に対応した発光を示す、いわゆる色純度の高い材料であることが好ましい。波長変換層25に含まれる蛍光材料は1種のみでもよいし、2種以上でもよい。波長変換層25に含まれる蛍光材料が2種以上である場合、その組み合わせおよび比率は任意に設定できる。
 蛍光材料は、有機蛍光材料または無機蛍光材料から任意に選択することができる。有機蛍光材料は、一般的に発光量子収率が高いため好ましい。無機蛍光材料は、耐久性が高いため好ましい。
 有機蛍光材料としては、多環芳香族炭化水素(PAH)系、ポリメチン系、ヘテロ環式芳香族系、錯体系等の低分子系蛍光材料や、これら化学構造を主鎖や側鎖として含む高分子系蛍光材料が挙げられる。
 PAH系としては、アントラセン、ルブレン、ペリレンや、その誘導体が挙げられる。
 ポリメチン系としては、シアニン等の直線型や、ボロンピロメテン(BODIPY)、ローダミン、フルオロセイン等の環式ポリメチンや、それらの誘導体が挙げられる。
 ヘテロ環式芳香族系としては、クマリン、オキサジアゾール、イミダゾールおよびその誘導体が挙げられる。
 錯体系としては、Eu等の希土類やIrを中心金属とし、π共役系分子を配位子とした錯体が挙げられる。
 これら低分子系蛍光材料は、バインダー材料に分散させることで、蛍光体材料の濃度消光を抑制することが可能で、発光量子収率を高めることができる。
 また、高分子系蛍光材料であれば、バインダー材料を兼ねることが可能であり、成膜性がよいため好ましい。
 無機蛍光材料としては、発光中心型や量子ドット型が挙げられる。
 発光中心型としては、β-サイアロンやCaAlSiN:Eu2+が挙げられ、Eu2+やCe3+の発光中心金属が、シリコンやアルミニウムの酸化物、窒化物、酸窒化物、硫化物を母体結晶中に分散されている材料が挙げられる。
 量子ドット型としては、CdSe等のII-VI族、InP等のIII-V族が挙げられる。量子ドット型は、低分子系蛍光材料と同様に、バインダー材料に分散させることで、蛍光材料の濃度消光を抑制することが可能で、蛍光材料の発光量子収率を高めることができ、さらに、変換された光の色純度を高めることができるため好ましい。
 蛍光材料を分散させるバインダー材料としては、蛍光材料の発光特性を低下させることなく、波長変換層25の成膜性を高める材料であることが好ましい。蛍光材料の発光特性を低下させない観点から、バインダー材料は、変換された光の波長域で透明であることが好ましい。
 また、蛍光材料の発光特性を低下させない観点から、バインダー材料100質量部に対して、蛍光材料を0.01質量部~10質量部の範囲で分散させることが好ましい。蛍光材料の濃度が低い場合には、励起光を十分に吸収できない。一方、蛍光材料の濃度が高い場合には、濃度消光により波長変換効率が低下する可能性がある。
 成膜性を高める観点から、バインダー材料は樹脂であることが好ましい。さらに、バインダー材料として感光性を有する樹脂を用いることで、後述するように高精細な波長変換層25のパターニングが可能となる。
 蛍光材料やバインダー材料の他にも、波長変換層25の吸収率や発光量子効率を向上させる目的から、波長変換層25にエネルギー移動材料が含まれていてもよい。エネルギー移動材料は、励起光を吸収し、蛍光材料へエネルギー移動させ、蛍光材料を励起状態にする機能を有する。したがって、励起光の波長域に吸収があり、エネルギー移動材料の励起状態のエネルギー準位が、蛍光材料の励起状態のエネルギー準位よりも高いことが好ましい。また、エネルギー移動材料は、蛍光材料やバインダー材料が兼ねていてもよい。
 波長変換層25の膜厚は、100nm~100μmであることが好ましく、1μm~100μmであることがより好ましい。波長変換層25は、膜厚が100nm以上であることで、有機EL素子40からの励起光(青色光または青緑色光)を充分に吸収でき、波長変換方式発光装置100における発光効率が向上する。また、有機EL素子40からの青色光または青緑色光の吸収を高め、色純度の悪影響を及ぼさない程度に赤色画素部S(R)、緑色画素部S(G)における青色光の透過を低減するためには、波長変換層25の膜厚は1μm以上であることが好ましい。波長変換層25は、膜厚が100μmを超えても、有機EL素子40からの青色光は既に充分吸収されているため、波長変換方式発光装置100における発光効率の向上には繋がらない。そこで、材料コストを低減できる点から、波長変換層25の膜厚は100μm以下であることが好ましい。
 波長変換層25の形状は、波長変換層25における励起光が入射される面、変換された光が射出される面、透明基板21の厚み方向に対して略垂直方向の面は、励起光を波長変換層25の内部に効率的に取り入れ、変換された光を外部へ効率的に取出す観点から、平面もしくは曲面であるか、または、平面と曲面を組合せた形状であることが好ましい。また、波長変換層25の膜厚は、0.1μm~100μmであることが好ましく、1μm~10μmであることがより好ましい。波長変換層25の膜厚が薄い場合には、波長変換層25における励起光の吸収率が低下する。一方、波長変換層25の膜厚が厚い場合には、波長変換層25を形成する蛍光材料やバインダー材料を無駄に消費するだけに留まる。
 励起光散乱層26は、有機EL素子40からの青色光または青緑色光を、透明基板21の他方の面21b側にスペクトル形状を変えずに透過、散乱する層である。励起光散乱層26に要求される特性としては、励起光を広視野角に拡散させて外部に出射させることができる高い光散乱性と、高い光取り出し効率が実現できるような励起光の波長域の光に対する高い光透過性が挙げられる。励起光散乱層26は、青色画素部S(B)に青色波長変換層を設けない場合に、有機EL素子40から放出される光を散乱させて視野角を改善する目的で設けられる。
 励起光散乱層26は、蛍光材料を含まない散乱層である。励起光散乱層26は、透明バインダー樹脂と、透明バインダー樹脂に分散された透明光散乱粒子とから構成されている。
 透明バインダー樹脂としては、例えば、アクリレート系、メタクリレート系の反応性ビニル基を有する光硬化型樹脂、熱硬化型樹脂が用いられる。透明バインダー樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。
 透明光散乱粒子は、無機材料から構成されていてもよく、有機材料から構成されていてもよく、あるいは、無機材料と有機材料の組み合わせによって構成されていてもよい。
 無機材料から構成される粒子としては、例えば、ケイ素、チタン、ジルコニウム、アルミニウム、インジウム、亜鉛、錫およびアンチモンからなる群から選択される少なくとも1種の金属の酸化物を主成分とした粒子(微粒子)等が用いられる。具体的には、シリカビーズ、アルミナビーズ、酸化チタンビーズ、酸化ジルコニアビーズ、酸化亜鉛ビーズ、チタン酸バリウム等が挙げられる。
 有機材料により構成される粒子としては、例えば、ポリメチルメタクリレートビーズ、アクリルビーズ、アクリル-スチレン共重合体ビーズ、メラミンビーズ、高屈折率メラミンビーズ、ポリカーボネートビーズ、スチレンビーズ、架橋ポリスチレンビーズ、ポリ塩化ビニルビーズ、ベンゾグアナミン-メラミンホルムアルデヒドビーズ、シリコーンビーズ等が挙げられる。
 励起光散乱層26中の透明光散乱粒子の含有量は、特に限定されず、目的とする視野角等に応じて適宜調節される。
 励起光が励起光散乱層26によって効果的に拡散するためには、低屈折率の透明バインダー樹脂中に、透明バインダー樹脂よりも高屈折率の透明光散乱粒子を分散することが好ましい。また、光散乱強度は、一般的に透明光散乱粒子の粒子径が波長の1/2程度のときに最も大きくなるため、透明光散乱粒子の粒子径は数百nmオーダーであることが好ましい。
 また、複数の透明光散乱粒子を用いてもよい。例えば、第1の透明光散乱粒子と、第1の透明光散乱粒子よりも粒子径が小さく、屈折率が大きい第2の透明光散乱粒子を用いることにより、より効果的に高い光散乱を実現可能である。
 励起光散乱層26の膜厚は、1μm~15μmであることが好ましい。励起光散乱層26の膜厚が1μm未満では、十分な散乱特性が得られず、結果として、広視野角特性を実現することができないことがある。一方、励起光散乱層26の膜厚が15μmを超えると、十分な透過特性が得られず、また、材料を無駄に消費して材料コストの増加に繋がることがある。励起光散乱層26の膜厚は、充分な散乱特性および透過性能を保持できる範囲で薄いことが好ましい。
 また、透明基板21と隔壁23との間に、図示しない金属からなる補助電極(補助配線)が設けられている。さらに、補助電極に、図示しない外部電源と接続するための給電点が、隔壁23の第1端面23aに設けられている。
 補助電極は、公知の材料を用いて形成することができ、その材料としては、例えば、Cu、Ag、Au、Pt、Al、Cr、Co、Mo等が挙げられる。
 給電点は、公知の材料を用いて形成することができ、その材料としては、例えば、銀ペーストやカーボンペースト等が挙げられる。
 本実施形態の波長変換方式発光装置100では、図1に示すように、有機EL素子基板10の隔壁16と、波長変換基板20の隔壁23とが接続(接触)または対向するように、有機EL素子基板10と波長変換基板20とが対向して配置されている。
 有機EL素子基板10と波長変換基板20とは、有機EL素子基板10および波長変換基板20のいずれか一方の基板の外縁部に沿って配置された封止用シール部材33を介して貼り合わされている。
 充填層30は、有機EL素子基板10と波長変換基板20との間であって、封止用シール部材33によって囲まれた空間内に設けられる。
 充填層30は、透明性媒体からなる。透明性媒体としては、空気、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガス、高屈折率の樹脂材料が用いられる。
 また、透明性媒体としては、イオン液体等の導電性充填剤が好ましい。イオン液体を構成するカチオンとしては、例えば、テトラアルキルアンモニウムイオン、テトラアルキルホスホニウムイオン、ジアルキルピペリジニウムイオン、ジアルキルイミダゾリウムイオン、トリアルキルイミダゾリウムイオン、トリアルキルスルホニウムイオン、アルキルピリジニウムイオン等が挙げられる。
 充填層30を構成する透明性媒体として導電性充填剤を用いることにより、有機EL素子40の有機EL層41で発生した熱や、TFT回路12の駆動や配線抵抗による熱を、充填層30を介して、効率よく装置の外部(波長変換基板20の透明基板21側)に放出することができる。
 また、イオン液体を構成するアニオンとしては、例えば、ヘキサフルオロホスファートイオン、テトラフルオロボレートイオン、メタンスルホン酸イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、酢酸イオン、トリフルオロ酸イオン、チオシアン酸イオン、ジシアナミドイオン、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドイオン、ジブチルフォスファートイオン等が挙げられる。
 透明な導電性充填剤としてイオン液体を用いる場合、イオン液体は、融点が常温以下であること、室温付近で低粘度の液体であることが好ましい。
 充填層30を形成する高屈折率の充填剤としては、屈折率が1.5~1.9の材料が用いられる。屈折率が1.5~1.9の充填剤としては、例えば、紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、フッ素系不活性液体、フッ素系オイル、SiO、SiO、AlN、SiAlO、TiO等の無機材料等が挙げられる。紫外線硬化性樹脂としては、アクリル樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、シリコーン系樹脂が挙げられる。
 本実施形態の波長変換方式発光装置100では、有機EL素子40からの発光(励起光)が青色光または青緑色光である。青色画素部S(B)においては、有機EL素子40からの光が青色カラーフィルター24Bを透過することによって緑色の発光を削減して、色純度の高い青色の発光を得ている。緑色画素部S(G)においては、有機EL素子40からの光がまず波長変換層25を透過することによって略黄色に変換され、さらに、緑色カラーフィルター24Gを透過することによって、略黄色に変換された光のうち赤色に近い波長の光を削減して、緑色の発光を得ている。赤色画素部S(R)においては、有機EL素子40からの光がまず波長変換層25を透過することによって略黄色に変換され、さらに、赤色カラーフィルター24Rを透過することによって、略黄色に変換された光のうち緑色に近い波長の光を削減して、赤色の発光を得ている。
 ところで、波長変換基板20の波長変換層25において、蛍光材料から発光した光は等方向に進むため、蛍光材料から発光した光は光取り出し側(透明基板21の他方の面21b側)のみならず、有機EL素子基板10側にも進む。
 そこで、本実施形態の有機EL発光装置100によれば、隔壁23の表面(第1端面23a、側面23c)が可視光を反射する反射膜29で被覆され、隔壁23の第2端面23bの外縁を基端として、剥離層28の一方の面28aに沿って延在する反射膜29の底部29aの平均長さaは、隔壁23の側面23cにおける反射膜29の平均膜厚bよりも大きくなっているため、蛍光材料から発光した光のうち、有機EL素子基板10側に散乱した光の一部を効果的に光取り出し側(透明基板21の他方の面21b側)へ反射することができるから、光取り出し効率を向上し、消費電力を低下することができる。
 図1に示す反射膜29の延在部29aが波長変換基板20からの光取出しに与える効果について、光学シミュレーションソフトであるライトツールズを用いて、簡単なモデルを設定し、試算を行った。まず、図18に示すように、OLED光源101から出射した光L1が、その上部に設置されたx1μm×x2μm、厚さx3μm(ここでは、x1=16μm、x2=48μm、x3=5μm)のサブピクセルから成る波長変換層102に入射することを想定し、その波長変換層102が反射率90%、吸収率10%、高さ5μmのランバート散乱面103によって四方を囲まれていると仮定した。さらに、波長変換層102のOLED光源101側の底面外縁部にも、波長変換層102の四方を囲んでいるのと同じ材質の反射膜104が、散乱面よりも長さx4μm長く延在していると仮定した。ここでx4は、図1に示すaとbの差分におおよそ相当する。
 まず、OLED光源101から出射した光L1が波長変換層102に入射する割合をαとし、波長変換層102底面の外縁部に存在する反射膜104の幅x4μmに対し、x4の値を0から6まで1μm刻みで変化させた時のαの値を算出した。次に、OLED光源101から波長変換層102に入射した光L1のうち、波長変換されて前面のガラス基板105(サイズx5mm×x6mm、厚さx7mmと仮定(ここでは、x5=16mm、x6=48mm、x7=5mm))を通過してガラス基板105の前方に設置された検出器106に入射する光の割合βを、x4の値を0から6まで1μm刻みで変化させた時のシミュレーションにより求めた。この時、波長変換層102の屈折率は1.5、蛍光量子収率は100%と設定した。また、ガラス基板105の端面には光吸収体107が存在すると仮定した。開始光線本数は100万本とした。
 OLED光源101からの出射光である光L1のうち、前方に取り出される光L2の割合である光取出し効率はα×βに比例すると考え、x4の値を0から6まで1μm刻みで変化させた時のα×βの相対値を求めた。図19に波長変換層102の底面部に存在する反射膜104の幅x4μmと光取り出し効率の相対値との関係をプロットした。x4>0の時は、即ち、前述した「反射膜のうち、前記隔壁の高さ方向における前記透明基板とは反対側の端部が、前記隔壁の高さ方向と垂直な方向に延在する長さは、前記隔壁の側面における前記反射膜の平均膜厚よりも大きい」場合に相当し、x4=0の時は、「反射膜のうち、前記隔壁の高さ方向における前記透明基板とは反対側の端部が、前記隔壁の高さ方向と垂直な方向に延在する長さは、前記隔壁の側面における前記反射膜の平均膜厚」と同じである場合に相当する。図19に示すように、本シミュレーションにおいては、0μm<x4≦4.5μmでは、x4=0の時に比べて光取出し効率が向上していることが明らかになった。
[波長変換方式発光装置の製造方法]
 次に、図4A~図5Cを参照して、本実施形態の波長変換方式発光装置の製造方法を説明する。なお、図4A~図5Cにおいて、図1に示した波長変換方式発光装置と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
{波長変換基板の作製}
(剥離層の形成)
 まず、図4Aに示すように、第一基板110の一方の面110aに剥離層28を形成する。
 第一基板110としては、特に限定されないが、光透過性を有する基板が好ましい。また、後述する波長変換基板の製造プロセス中にプロセス温度が高くなることがあるため、第一基板110は、耐熱性や寸法安定性に優れていることが好ましい。第一基板110としては、例えば、透明無機ガラス基板等が用いられる。
 剥離層28は、後の工程において、光照射や加熱によって、その内部、あるいは、第一基板110の一方の面110aとの界面で剥離を生じ、第一基板110を剥離することができる層である。
 剥離層28の材料としては、例えば、光照射や加熱によって、原子間力または分子間力の結合力が消失または減少し、上記のような剥離を生ずるような材料が用いられる。また、剥離層28の材料としては、光照射や加熱によって、気体が放出されるような材料も用いられる。剥離層28の材料としては、例えば、水素化アモルファスシリコン;酸化物系または窒化物系セラミックス;水素、酸素、窒素を含有する合金;光照射や加熱により結合が切断される有機高分子等が挙げられる。 
 剥離層28の形成方法は、特に限定されず、膜組成や膜厚等に応じて適宜選択される。
剥離層28の形成方法としては、例えば、CVD、蒸着、分子線蒸着(MB)、スパッタリング、イオンプレーティング、PVD等の各種気相成膜法、電気メッキ、浸漬メッキ(ディッピング)、無電解メッキ等の各種メッキ法、ラングミュア・プロジェット(LB)法、スピンコート、スプレーコート、ロールコート等の塗布法、各種印刷法、転写法、インクジェット法等が挙げられる。これらの形成方法は、1種を単独で行うこともできるし、2種以上を組み合わせて行うこともできる。
(隔壁の形成、反射膜の形成、ブラックマトリクスの形成)
 次いで、図4Bに示すように、剥離層28の一方の面(第一基板110と接する面とは反対側の面)28aに隔壁23を形成する。
 隔壁23は、サブ画素S同士の間に形成されるもので、赤色画素部S(R)、緑色画素部S(G)、青色画素部S(B)の間に形成される。ここで、隔壁23の形状を、第一基板110の一方の面110aから離れる方向に断面形状が細くなるテーパー形状とする。
 隔壁23の形成方法としては、感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィー法や印刷法等の公知のパターニング方法が用いられる。
 隔壁23の膜厚(剥離層28の一方の面28aを基準とする高さ)は、波長変換層25の発光を有効に外部に取り出すために、後の工程で形成する波長変換層25の膜厚よりも大きいことが好ましい。
 次いで、図4Bに示すように、隔壁23の表面(第1端面23a、側面23c)に反射膜29を形成する。
 反射膜29の形成方法としては、上記の金属を用い、例えば、化学気相成長(CVD)法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、電子ビーム(EB)蒸着法や抵抗加熱法等の真空蒸着法、レーザーアブレーション法等のドライプロセス、スピンコート法等のウェットプロセスが挙げられる。これらの形成方法の中でも、波長変換基板の生産性を考慮すると、スパッタリング法、イオンプレーティング法、CVD法を用いることが好ましく、スパッタリング法を用いることがより好ましい。スパッタリング法を用いることにより、高生産性で、品質安定性に優れた反射膜29を形成することができる。
 反射膜29のパターニング方法としては、例えば、メタルマスクを用いる方法、フォトエッチング法が挙げられる。
 フォトエッチング法により、反射膜29をパターニングする場合には、まず、反射膜29の上にエッチングレジストを塗布する。エッチングレジストを塗布した反射膜29に、適切な形状のマスクをかけて露光することにより、反射膜29のうち、エッチングしたい部分の上に塗布されているエッチングレジストを除去する。その後、適切なエッチャントに反射膜29を浸漬することにより、反射膜29を溶解する。最後に、エッチンレジストを適切な溶剤等によって除去することにより、隔壁23の側面23cを覆うようにパターニングされた反射膜29を得る。なお、図4A~図4Dに示すように、隔壁23の第1端面23aにも反射膜29が形成されている。
 また、反射膜29の形成において、図4Bに示すように、隔壁23の底面(第2端面23b)の外縁を基端として、剥離層28の一方の面28aに沿って延在する反射膜29の底部29aの平均長さaを、隔壁23の側面23cにおける反射膜29の平均膜厚bよりも大きくする。
 次いで、図4Cに示すように、隔壁23の第1端面23aに、ブラックマトリクス22を形成する。
 ブラックマトリクス22の形成方法としては、アクリル樹脂中に黒色化するためのカーボンブラック等の着色剤を含有した材料、液晶用ブラックマトリクス材料等を用いた、フォトリソグラフィー法等が挙げられる。
(波長変換層の形成)
 次いで、図4Dに示すように、第一基板110の一方の面110a上のうち、隔壁23によって区画された複数の領域内に波長変換層25を形成する。
 波長変換層25の形成方法としては、上記の蛍光材料、または、上記の蛍光材料を分散させたバインダー材料を用いて、従来のスピンコート法や、蒸着法や、インクジェット法等の印刷法や、レーザー熱転写法等で波長変換層25を形成する方法が挙げられる。
 インクジェット法等の印刷法や、レーザー熱転写法を用いた場合には、波長変換層25の形成と同時に、波長変換層25のパターニングをすることができる。
 スピンコート法や蒸着法等を用いた場合には、波長変換層25の形成と、波長変換層25のパターニングとを、別々に行う必要がある。この場合、(1)蛍光材料を、バインダー材料を兼ねる感光性樹脂に分散させて、その蛍光材料を含む感光性樹脂で薄膜を形成し、その薄膜をフォトリソグラフィーによりパターニングする方法、(2)蛍光材料を、バインダー材料に分散させて、その蛍光材料を含むバインダー材料で薄膜を形成し、その薄膜の上に感光性樹脂を塗布し、その感光性樹脂をフォトリソグラフィーによりパターニングし、不要な波長変換層の領域をエッチングする方法、(3)波長変換層として不要な領域に光を照射し、蛍光材料を退色する方法、を用いることが好ましい。
 (1)、(2)の方法は、パターニングに実績のある感光性樹脂を用いることができるため、確実にパターニングすることができる。また、(1)、(2)の方法は、パターン精細度が感光性樹脂に依存するため、高精細なパターニングが可能な感光性樹脂を用いることにより、容易に高精細化が可能である。特に(1)の方法は、パターニングの工程数が少ないため好ましい。(3)の方法は、バインダー材料の選択肢が広いため、発光特性を低下させることなく、成膜性の高いバインダー材料を用いることが可能である。
 (1)の方法における感光性材料としては、露光により硬化するネガ型感光性材料、または、露光により現像液へ可溶化するポジ型感光性材料が挙げられる。(1)の方法では、いずれの感光性材料を用いてもよい。ネガ型感光性材料は、形成された波長変換層の溶解性を著しく低下させることができるため、波長変換層形成後のウェットプロセス等の工程に対する耐久性が高い。ポジ型感光性材料は、波長変換層形成時に光が照射されないため、蛍光材料の劣化を抑制することが可能であり、蛍光材料が本来有する発光特性を維持することができる。
 ネガ型感光性材料としては、メタ)アクリレート基のようなラジカル重合性基を多く有するモノマーまたはオリゴマーと、光ラジカル重合開始剤と、を含む形態、環状エーテルのようなカチオン重合性基を多く有するモノマーまたはオリゴマーと、光酸発生剤と、を含む形態、環状エーテル等のようなアニオン重合性基や、塩基との架橋反応が起こる基を多く有するモノマーまたはオリゴマーと、光塩基発生剤と、を含む形態、クマリンやシンナメートのような光二量化反応を起こす基を有するモノマーおよびオリゴマーを含む形態が挙げられる。
 ポジ型感光性材料としては、ノボラック樹脂やポリイミド等の高分子材料と、ジアゾナフトキノン誘導体と、を含む形態、ターシャリーブチル基のようなカルボキシ基や水酸基の保護基を有する高分子材料と、光酸発生剤と、を含む形態、シクロブタンジイミドやニトロベンジル基のような光開裂基を有する高分子材料を含む形態が挙げられる。
 これら感光性材料は、蛍光材料の発光量子収率や色純度を低下させることがない。そのため、これらの感光性材料の中から、パターン精度が優れた材料を任意に選択することができる。
(励起光散乱層の形成)
 また、図4Dに示すように、第一基板110の一方の面110a上のうち、隔壁23によって区画された複数の領域内に励起光散乱層26を形成する。
 励起光散乱層26の形成方法は、公知の方法が用いられる。励起光散乱層26の形成方法としては、例えば、バインダー樹脂および透明粒子を、溶媒に溶解または分散させてなる散乱層形成用組成物を用いた、スピンコーティング法、ディッピング法、ドクターブレード法、吐出コート法、スプレーコート法等の塗布法、または、インクジェット法、凸版印刷法、凹版印刷法、スクリーン印刷法、マイクログラビアコート法等の印刷法等による公知のウェットプロセスが挙げられる。
(カラーフィルター層の形成)
 次いで、図4Dに示すように、第一基板110の一方の面110a上のうち、隔壁23によって区画された複数の領域内において、波長変換層25および励起光散乱層26上に、カラーフィルター層24(赤色カラーフィルター24R、緑色カラーフィルター24G、青色カラーフィルター24B)を形成する。
 カラーフィルター層24の形成方法は、フォトリソグラフィー法や印刷法等の公知の方法が用いられる。
 フォトリソグラフィー法によりカラーフィルター層24を形成する場合、例えば、アクリレート系、メタクリレート系の反応性ビニル基を有する電子線硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂が用いられる。
 紫外線硬化性樹脂を用いる場合、バインダー樹脂に、少なくとも1種の光重合開始剤が添加される。
 また、電子線硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂は、必要に応じて、増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を含有してもよい。
(第二基板との貼り合せ)
 次いで、図5Aに示すように、ブラックマトリクス22、隔壁23、カラーフィルター層24、波長変換層25および励起光散乱層26が形成された第一基板110に、第二基板120を貼り合せる。第二基板120は、ブラックマトリクス22における隔壁23とは反対側の面22aに対向するように、第一基板110に貼り合わされる。
 第二基板120としては、特に限定されないが、従来の有機EL発光装置で用いられる光透過性を有する基板が用いられる。第二基板120の材料としては、例えば、透明無機ガラス基板、各種透明プラスチック基板、各種透明フィルム等が挙げられる。有機EL素子へのガスや水分の侵入を防止するために、第二基板120における少なくともブラックマトリクス22と対向する面(以下、「一方の面」と言う。)120aに予めガスバリア層を設けてもよい。第二基板120は、上記の透明基板21となる。
 第一基板110と第二基板120とは、第一基板110および第二基板120のいずれか一方に配置された接着用シール部材を介して貼り合わされる。
 接着用シール部材としては、例えば、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤等の光硬化型接着剤、嫌気硬化型接着剤等の各種硬化型接着剤が挙げられる。これらの接着剤の組成としては、例えば、エポキシ系、アクリレート系、シリコーン系等、いかなるものであってもよい。
 硬化型接着剤を用いる場合、例えば、ブラックマトリクス22上に硬化型接着剤を塗布し、その上に第二基板120を接合した後、硬化型接着剤の特性に応じた硬化方法により、硬化型接着剤を硬化させて、ブラックマトリクス22と第二基板120を接着し、固定する。
 接着用シール部材として光硬化型接着剤を用いる場合、光透過性の第一基板110および第二基板120の少なくともいずれか一方の外側から光を照射する。
 紫外線硬化型等の光硬化型接着剤を用いる場合には、波長変換層25に紫外線が照射されて劣化することがないように、波長変換層25に対応する部分をマスク等で覆って光照射することが好ましい。
 また、図5Aに示すように、第一基板110に第二基板120を貼り合せることにより、隔壁23によって区画された領域内において、透明基板21とカラーフィルター層24との間に空隙32が形成される。
 この空隙32には、透明性媒体が充填され、低屈折率層31が形成される。
 透明性媒体としては、空気、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガス、不活性液体、シール部材の硬化後にゲル化するような液体、低屈折率の樹脂材料が用いられる。低屈折率の樹脂材料としては、例えば、シリコーン樹脂、フッ素系不活性液体、フッ素系オイル等が挙げられる。
 なお、第一基板110と第二基板120との貼り合せ工程は、波長変換層25の劣化を防止するために、窒素雰囲気下で、行われることが好ましい。また、第一基板110と第二基板120との貼り合せ工程を、真空または減圧環境下で行うことにより、気泡の残留等を防止することができる。
 このように、第一基板110の一方の面110a上に、ブラックマトリクス22、隔壁23、カラーフィルター層24、波長変換層25および励起光散乱層26を形成した後、第一基板110に、第二基板120を貼り合せることにより、隔壁23によって区画された領域内において、透明基板21とカラーフィルター層24との間に空隙32を形成することができる。
(第一基板の除去)
 次いで、図5Bに示すように、第一基板110と第二基板120を貼り合せた後、第一基板110を除去する。これにより、波長変換基板20を得る。
 第一基板110を除去する方法としては、公知の方法を用いることができる。公知の方法の代表的なものとしては、第一基板110を剥離する方法と、第一基板110をエッチングする方法とが挙げられる。
 第一基板110を剥離する方法としては、例えば、以下のような方法が挙げられる。
(1)第一基板110の一方の面110aに光照射や加熱によって気体が放出されるような材料を剥離層28として設置し、その剥離層28上に、ブラックマトリクス22、隔壁23、カラーフィルター層24、波長変換層25および励起光散乱層26を形成し、第二基板120と貼り合せた後、光照射や加熱によって、第一基板110を剥離する方法(例えば、特許第4525603号公報参照)。
(2)第一基板110の一方の面110aにポリイミドやポリベンゾオキサゾール等の樹脂材料を塗布、焼成して樹脂層を形成し、その樹脂層上にバリア膜を形成し、そのバリア膜上に、ブラックマトリクス22、隔壁23、カラーフィルター層24、波長変換層25および励起光散乱層26を形成し、第二基板120と貼り合せた後、光照射や加熱によって第一基板110と樹脂層間の結合を切断して、第一基板110を剥離する方法(例えば、国際公開第2010/064185号、特許第5408848号公報参照)。
(3)第一基板110の一方の面110aに、スパッタ法により、金属膜を形成した後、さらに、その金属膜上に、スパッタ法により、酸化ケイ素または酸化金属からなる酸化膜を形成し、その酸化膜上に、ブラックマトリクス22、隔壁23、カラーフィルター層24、波長変換層25および励起光散乱層26を形成し、第二基板120と貼り合せた後、酸化膜と金属膜との界面の結合が弱いことを利用して、その界面に物理的手法、例えば、機械的な力を加えることで第一基板110を剥離する方法(例えば、特許第5577421号公報参照)。
(4)第一基板110の一方の面110aに、光照射や加熱、冷却によって接着力が低下するような接着剤を介してフィルム(バンドパスフィルター等)を貼り付け、そのフィルム上に、ブラックマトリクス22、隔壁23、カラーフィルター層24、波長変換層25および励起光散乱層26を形成し、第二基板120と貼り合せた後、光照射や加熱、冷却によって第一基板110を剥離する方法(例えば、特許第5689258号公報参照)。
 剥離層28に光を照射して、剥離層28を剥離する場合、第一基板110における第二基板120と貼り合せていない方の面110b側から光を照射する。
 剥離層28に照射する光としては、剥離層28の内部または界面で剥離が生じるものであればいかなるものでもよく、例えば、X線、紫外線、可視光、赤外線(熱線)、レーザ光、ミリ波、マイクロ波、電子線、放射線(α線、β線、γ線)等が挙げられる。これらの中でも、剥離を生じさせ易いという点から、レーザ光が好ましい。
 レーザ光を発生させるレーザ装置としては、各種気体レーザ、固体レーザ(半導体レーザ)等が挙げられる。これらの中でも、エキシマレーザ、Nd-YAGレーザ、Arレーザ、COレーザ、COレーザ、He-Neレーザ等が好適に用いられる。これらの中でも、エキシマレーザが特に好ましい。
 エキシマレーザは、短波長域で高エネルギーを出力するため、極めて短時間で剥離層28にアブレーションを生じさせることができるため、隣接する転写体に損傷を与えるほどの温度上昇をほとんど生じさせることなく、第一基板110を剥離することができる。
 また、第一基板110としてガラス基板を用いた場合、第一基板110をエッチングする方法としては、例えば、以下のような方法が挙げられる。
(5)第一基板110の一方の面110aに、エッチングストッパ層を形成し、そのエッチングストッパ層上に、ブラックマトリクス22、隔壁23、カラーフィルター層24、波長変換層25および励起光散乱層26を形成し、第二基板120と貼り合せた後、第一基板110を、フッ酸水溶液を用いてエッチングする方法(例えば、特開2002-184959号公報参照)。
 また、特開2011-142168号公報に開示されているように、第一基板110の周辺部のみに接着剤を塗布して、第一基板110とフィルムを貼り合せ、そのフィルム上に、ブラックマトリクス22、隔壁23、カラーフィルター層24、波長変換層25および励起光散乱層26を形成し、第二基板120と貼り合せた後、接着剤よりも内側の領域で切断することにより、第一基板110を除去してもよい。
(波長変換基板と有機EL素子基板との貼り合せ)
 次いで、図5Cに示すように、有機EL素子基板10と波長変換基板20を貼り合わせる。これにより、本実施形態の波長変換方式発光装置100を得る。
 このとき、図1に示すように、有機EL素子基板10の隔壁16と、波長変換基板20の隔壁23とが対向するように、有機EL素子基板10と波長変換基板20とを対向して配置する。すなわち、図1に示すように、隔壁16の第2端面16bと、隔壁23の第2端面23bとが当接して、隔壁16と隔壁23とが対向するように、有機EL素子基板10と波長変換基板20とを対向して配置する。
 有機EL素子基板10と波長変換基板20とは、有機EL素子基板10および波長変換基板20のいずれか一方の外縁部に沿って配置された封止用シール部材33を介して貼り合わされる。
 封止用シール部材31としては、例えば、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤等の光硬化型接着剤、嫌気硬化型接着剤等の各種硬化型接着剤が挙げられる。これらの接着剤の組成としては、例えば、エポキシ系、アクリレート系、シリコーン系等、いかなるものであってもよい。このような封止用シール部材33は、例えば、塗布法により、有機EL素子基板10および波長変換基板20のいずれか一方の外縁部に配置される。
 硬化型接着剤を用いる場合、例えば、波長変換基板20の外縁部上に硬化型接着剤を塗布し、その硬化型接着剤上に有機EL素子基板10を接合した後、硬化型接着剤の特性に応じた硬化方法により、硬化型接着剤を硬化させて、有機EL素子基板10と波長変換基板20を接着し、固定する。
 封止用シール部材として光硬化型接着剤を用いる場合、有機EL素子基板10および波長変換基板20の少なくともいずれか一方の外側から光を照射する。紫外線硬化型等の光硬化型接着剤を用いる場合には、波長変換層25に紫外線が照射されて劣化することがないように、波長変換層25に対応する部分をマスク等で覆って光照射することが好ましい。
 有機EL素子基板10と波長変換基板20との間であって、シール部材31によって囲まれた空間内に、充填層30を設ける。
 充填層30は、有機EL素子基板10と波長変換基板20を貼り合わせる前に、有機EL素子基板10または波長変換基板20上に塗布または分散されてもよいし、2つの基板が貼り合わされた後に、封止用シール部材33に設けられた注入口を通して、2つの基板間の間隙に充填されてもよい。
 有機EL素子基板10と波長変換基板20の貼り合せ工程は、波長変換層25や有機EL素子40の劣化を防止するために、窒素雰囲気下で、行われることが好ましい。また、有機EL素子基板10と波長変換基板20の貼り合せ工程を、真空または減圧環境下で行うことにより、気泡の残留等を防止することができる。
 上述の製造方法によって作製された本実施形態の波長変換方式発光装置100は、光取り出し効率が高く、また、消費電力が低い。
(2)第2実施形態
[波長変換方式発光装置]
 図6は、本発明の第2実施形態である波長変換方式発光装置の概略構成を示す断面図である。なお、図6において、図1に示した波長変換方式発光装置と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
 図6に示すように、本実施形態の波長変換方式発光装置200は、有機EL素子基板(光源)10と、波長変換基板20と、有機EL素子基板10と波長変換基板20との間に設けられた充填層30と、を備え、アクティブ駆動方式で駆動されるトップエミッションタイプの発光装置である。本実施形態では、波長変換方式発光装置200が有機EL発光装置である場合を例示する。
 本実施形態の波長変換方式発光装置200が、上述の第1実施形態の波長変換方式発光装置100と異なる点は、図6に示すように、隔壁23によって区画された領域内において、カラーフィルター層24と、波長変換層25および励起光散乱層26との間に、低屈折率層31が設けられている点である。
 低屈折率層31は、カラーフィルター層24と、波長変換層25および励起光散乱層26との間に形成された空隙32に充填された透明性媒体から構成されている。
 本実施形態の波長変換方式発光装置200では、透明基板21の一方の面21aに設けられた接着用シール部材27における、透明基板21と接する面とは反対側の面27aに、ブラックマトリクス22とカラーフィルター層24が設けられている。透明基板21の一方の面21aにおいて、ブラックマトリクス22とカラーフィルター層24は同一面をなしている。
 本実施形態の波長変換方式発光装置200においても、図6に示すように、隔壁23の底面(第2端面23b)の外縁を基端として、剥離層28の一方の面28aに沿って延在する反射膜29の底部29aの平均長さa、すなわち、剥離層28の一方の面28aと接触する反射膜29の平均接触距離aは、隔壁23の側面23cにおける反射膜29の平均膜厚bよりも大きくなっている。
 本実施形態の有機EL発光装置200によれば、隔壁23の表面(第1端面23a、側面23c)が可視光を反射する反射膜29で被覆され、隔壁23の第2端面23bの外縁を基端として、剥離層28の一方の面28aに沿って延在する反射膜29の底部29aの平均長さaは、隔壁23の側面23cにおける反射膜29の平均膜厚bよりも大きくなっているため、蛍光材料から発光した光のうち、有機EL素子基板10側に散乱した光の一部を効果的に光取り出し側(透明基板21の他方の面21b側)へ反射することができるから、光取り出し効率を向上し、消費電力を低下することができる。
[波長変換方式発光装置の製造方法]
 次に、図7A~図8Cを参照して、本実施形態の波長変換方式発光装置の製造方法を説明する。なお、図7A~図8Cにおいて、図1に示した波長変換方式発光装置、および、図4A~図5Cに示した波長変換方式発光装置の製造方法と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
{波長変換基板の作製}
(剥離層の形成)
 まず、図7Aに示すように、第一基板110の一方の面110aに剥離層28を形成する。
 剥離層28の形成方法としては、上述の第1実施形態と同様の方法が用いられる。
(隔壁の形成、反射膜の形成)
 次いで、図7Bに示すように、剥離層28の一方の面(第一基板110と接する面とは反対側の面)28aに隔壁23を形成する。
 隔壁23の形成方法としては、上述の第1実施形態と同様の方法が用いられる。
 次いで、図7Bに示すように、隔壁23の表面(第1端面23a、側面23c)に反射膜29を形成する。
 反射膜29の形成方法としては、上述の第1実施形態と同様の方法が用いられる。
 また、反射膜29の形成において、図7Bに示すように、隔壁23の底面(第2端面23b)の外縁を基端として、剥離層28の一方の面28aに沿って延在する反射膜29の底部29aの平均長さaを、隔壁23の側面23cにおける反射膜29の平均膜厚bよりも大きくする。
(波長変換層の形成)
 次いで、図7Cに示すように、第一基板110の一方の面110a上のうち、隔壁23によって区画された複数の領域内に波長変換層25を形成する。
 波長変換層25の形成方法としては、上述の第1実施形態と同様の方法が用いられる。
(励起光散乱層の形成)
 また、図7Cに示すように、第一基板110の一方の面110a上のうち、隔壁23によって区画された複数の領域内に励起光散乱層26を形成する。
 励起光散乱層26の形成方法としては、上述の第1実施形態と同様の方法が用いられる。
(ブラックマトリクスの形成)
 次いで、図7Dに示すように、第二基板120の一方の面120aに、ブラックマトリクス22を形成する。
 ブラックマトリクス22の形成方法としては、上述の第1実施形態と同様の方法が用いられる。
(カラーフィルター層の形成)
 次いで、図7Dに示すように、第二基板120の一方の面120a上のうち、ブラックマトリクス22によって区画された複数の領域内において、カラーフィルター層24(赤色カラーフィルター24R、緑色カラーフィルター24G、青色カラーフィルター24B)を形成する。
 カラーフィルター層24の形成方法としては、上述の第1実施形態と同様の方法が用いられる。
(第二基板との貼り合せ)
 次いで、図8Aに示すように、隔壁23、カラーフィルター層24、波長変換層25および励起光散乱層26が形成された第一基板110に、ブラックマトリクス22およびカラーフィルター層24が形成された第二基板120を貼り合せる。
 第一基板110と第二基板120とは、上述の第1実施形態と同様の方法で貼り合わされる。
 また、図8Aに示すように、第一基板110に第二基板120を貼り合せることにより、隔壁23によって区画された領域内において、カラーフィルター層24と、波長変換層25および励起光散乱層26との間に空隙32が形成される。
 この空隙32には、透明性媒体が充填され、低屈折率層31が形成される。
(第一基板の除去)
 次いで、図8Bに示すように、第一基板110と第二基板120を貼り合せた後、第一基板110を除去する。これにより、波長変換基板20を得る。
 第一基板110を除去する方法としては、上述の第1実施形態と同様の方法が用いられる。
(波長変換基板と有機EL素子基板との貼り合せ)
 次いで、図8Cに示すように、有機EL素子基板10と波長変換基板20を貼り合わせる。これにより、本実施形態の波長変換方式発光装置200を得る。
 有機EL素子基板10と波長変換基板20を貼り合わせる方法としては、上述の第1実施形態と同様の方法が用いられる。
 上述の製造方法によって作製された本実施形態の波長変換方式発光装置200は、光取り出し効率が高く、また、消費電力が低い。
[第3実施形態]
<表示装置>
 本発明に係る表示装置は、上述の本発明に係る波長変換方式発光装置を備えたものである。
 図9は、本発明の第3実施形態である表示装置を示す概略正面図である。
 ここに示す表示装置2000は、有機EL基板2001および有機EL基板2001に対向配置された波長変換基板2002を備えた有機EL発光装置2010と、有機EL基板2001および波長変換基板2002が対向する領域に設けられた画素部2003と、画素部2003に駆動信号を供給するゲート信号側駆動回路2004、データ信号側駆動回路2005、信号配線2006および電流供給線2007と、有機EL基板2001に接続されたフレキシブルプリント配線板(FPC)2008と、外部駆動回路2009とを備えて、構成されている。
 表示装置2000は、画素部2003等を曲面状に曲げることが可能なフレキシブル表示装置とすることが可能である。
 有機EL発光装置2010としては、上述の本発明に係る波長変換方式発光装置を用いることができる。有機EL基板2001は、陽極、有機EL層および陰極を含む発光部を駆動するために走査線電極回路、データ信号電極回路および電源回路等を含む外部駆動回路2009に、FPC2008を介して電気的に接続されている。本実施形態の場合、TFT等のスイッチング回路が画素部2003内に配置され、TFT等が接続されるデータ線、ゲート線等の配線に発光部を駆動するためのデータ信号側駆動回路2005およびゲート信号側駆動回路2004がそれぞれ接続され、これら駆動回路に信号配線2006を介して外部駆動回路2009が接続されている。画素部2003内には、複数のゲート線および複数のデータ線が配置され、ゲート線とデータ線との交差部にTFTが配置されている。
 図10は、前記表示装置における1画素(サブ画素)の等価回路を示す回路図である。
 発光部は、電圧駆動デジタル階調方式によって駆動が行われ、画素毎にスイッチング用TFTおよび駆動用TFTの2つのTFTが配置され、駆動用TFTと発光部の陽極とが、コンタクトホールを介して電気的に接続されている。また、一つの画素内には駆動用TFTのゲート電位を定電位にするためのコンデンサーが、駆動用TFTのゲート電極に接続されるように配置されている。しかし、本実施形態では、特にこれらに限定されず、駆動方式は、上述の電圧駆動デジタル階調方式であってもよいし、電流駆動アナログ階調方式であってもよい。また、TFTの数も特に限定されず、上述のように2つのTFTにより発光部を駆動してもよいし、TFTの特性(移動度、閾値電圧)バラツキを防止する目的で、画素内に補償回路を内蔵した2個以上のTFTを用いて発光部を駆動してもよい。
[第4実施形態]
<照明装置>
 本発明に係る照明装置は、上述の本発明に係る波長変換方式発光装置を備えたものである。
 図11は、本発明の第4実施形態である照明装置を示す概略斜視図である。ここに示す照明装置は、照明スタンドである。
 ここに示す照明スタンド2100は、照明部2101、スタンド2102、電源スイッチ2103および電源コード2104等を備え、さらに照明部2101に上述の本発明に係る波長変換方式発光装置を備えて構成されている。
 照明スタンド2100は、上述の波長変換方式発光装置を備えていることで、光取り出し効率が高くて消費電力が低い。
[第5実施形態]
<電子機器>
 本発明に係る電子機器は、上述の本発明に係る波長変換方式発光装置を備えたものである。
 図12は、本発明の第5実施形態である電子機器の一例を示す概略正面図である。ここに示す電子機器は、テレビ受信装置である。
 ここに示すテレビ受信装置2200は、表示部2201、スピーカ2202、キャビネット2203およびスタンド2204等を備え、さらに表示部2201に上述の本発明に係る波長変換方式発光装置を備えて構成されている。
 テレビ受信装置2200は、上述の波長変換方式発光装置を備えていることで、光取り出し効率が高くて消費電力が低く、高精細な表示が可能となっている。
 図13は、本発明の第5実施形態である電子機器の一例を示す概略正面図である。ここに示す電子機器は、携帯型ゲーム機である。
 ここに示す携帯型ゲーム機2300は、操作ボタン2301、赤外線ポート2302、LEDランプ2303、表示部2304並びに筐体2305等を備え、さらに表示部2304に上述の本発明に係る波長変換方式発光装置を備えて構成されている。
 携帯型ゲーム機2300は、上述の波長変換方式発光装置を備えていることで、光取り出し効率が高くて消費電力が低く、高精細な表示が可能となっている。
 図14は、本発明の第5実施形態である電子機器の一例を示す概略斜視図である。ここに示す電子機器は、ノートパソコンである。
 ここに示すノートパソコン2400は、表示部2401、キーボード2402、ポインティングデバイス2403、電源スイッチ2404、カメラ2405、外部接続ポート2406および筐体2407等を備え、さらに表示部2401に上述の本発明に係る波長変換方式発光装置を備えて構成されている。
 ノートパソコン2400は、上述の波長変換方式発光装置を備えていることで、光取り出し効率が高くて消費電力が低く、高精細な表示が可能となっている。
 図15は、本発明に係る第5実施形態である電子機器の一例を示す概略正面図である。
ここに示す電子機器は、スマートフォン(タブレット端末)である。
 ここに示すスマートフォン2500は、音声入力部2501、音声出力部2502、操作スイッチ2503、表示部2504、タッチパネル2505および筐体2506等を備え、さらに表示部2504に上述の本発明に係る波長変換方式発光装置を備えて構成されている。
 スマートフォン2500は、上述の波長変換方式発光装置を備えていることで、光取り出し効率が高くて消費電力が低く、高精細な表示が可能となっている。
 図16は、本発明に係る第5実施形態である電子機器の一例を示す概略斜視図である。
ここに示す電子機器は、腕時計型ディスプレイ(ウエアラブルコンピュータ)である。
 ここに示す腕時計型ディスプレイ2600は、電源スイッチ2601、表示部2602および固定バンド2603等を備え、さらに表示部2602に上述の本発明に係る波長変換方式発光装置を備えて構成されている。
 腕時計型ディスプレイ2600は、上述の波長変換方式発光装置を備えていることで、光取り出し効率が高くて消費電力が低く、高精細な表示が可能となっている。
 図17は、本発明に係る第5実施形態である電子機器の一例を示す概略斜視図である。
ここに示す電子機器は、ヘッドマウントディスプレイ(ウエアラブルコンピュータ)である。
 ここに示すヘッドマウントディスプレイ2700は、電源スイッチ2701、表示部2702、固定バンド2703およびフレーム2704等を備え、さらに表示部2702に上述の本発明に係る波長変換方式発光装置を備えて構成されている。
 ヘッドマウントディスプレイ2700は、上述の波長変換方式発光装置を備えていることで、光取り出し効率が高くて消費電力が低く、高精細な表示が可能となっている。
 以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
[実施例1]
「波長変換基板用の透明基板の洗浄」
 第一基板として、厚さ0.7mmのガラス基板を用意した。このガラス基板を水洗した後、純水超音波洗浄を10分、アセトン超音波洗浄を10分、イソプロピルアルコール蒸気洗浄を5分行い、100℃にて1時間乾燥させた。
「剥離層の形成」
 次に、洗浄したガラス基板の一面に、ポリアミック酸溶液をスピン塗布して、膜厚5μmの塗膜を形成した。
 次に、その塗膜を、120℃にて3分間予備加熱した後、350℃にて30分間焼成することによって、ポリイミド層を得た。
 その後、CVD法により、絶縁膜として、膜厚20μmのSiNx膜を成膜し、剥離層を得た。
「隔壁の形成」
 次に、ガラス基板の一面に形成した剥離層上に、スピンコート法により、ポジ型感光性ポリイミドからなるレジストを塗布し、膜厚5μmの塗膜を形成した。
 次に、その塗膜に、マスク(画素ピッチ57μm、線幅6μm、サブピクセルサイズ13μm×51μm)を被せて、塗膜にi線(100mJ/cm)を照射し、露光した。
 次に、現像液として、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(商品名:NMD-3、東京応化工業社製)を用いて、塗膜を現像し、純水でリンス処理を行い、剥離層上に、膜厚5μmであり、ガラス基板の一面から離れる方向に断面形状が細くなる順テーパー形状の厚膜の隔壁を形成した。
「反射膜の形成」
 次に、隔壁を形成したガラス基板の一面上に、スパッタリング装置を用いて、膜厚120nmのアルミニウム膜を形成した。
 次に、このアルミニウム膜上に、スピンコート法により、エッチングレジスト(東京応化工業社製)を塗布し、前記のアルミニウム膜上に、塗膜を形成した。
 次に、その塗膜に、マスクを被せて、塗膜にi線(100mJ/cm)を照射し、露光した。
 次に、現像液としてテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(商品名:NMD-3、東京応化工業社製)を用いて、塗膜を現像し、純水でリンス処理を行い、厚膜の隔壁を形成した部分の上部、隔壁の側面、および、隔壁の底面(ガラス基板の一面側の面)の外縁を基端とし、剥離層の一面に沿って延在する部分の一部のみがエッチングレジストで覆われるようにパターニングした。
 次に、リン酸、酢酸および硝酸を含む溶液からなるSLAエッチャントを用いて、露出しているアルミニウム膜をエッチングし、純水でリンス処理を行い、隔壁の側面および上面を覆い、さらに隔壁の底面(ガラス基板の一面側の面)の外縁を基端とし、剥離層の一面に沿って延在するように選択的にアルミニウム反射膜を形成した。アルミニウム反射膜が剥離層上に延在する長さは、隔壁の側面における反射膜の平均膜厚よりも大きくなっている。
「ブラックマトリクスの形成」
 次に、剥離層、隔壁、反射膜を形成したガラス基板上に、スピンコート法により、黒色隔壁材料(BKレジスト、東京応化社製)を塗布し、70℃にて15分間プリベークして、膜厚1μmの塗膜を形成した。
 次に、その塗膜に、マスク(画素ピッチ57μm、線幅6μm、サブピクセルサイズ13μm×51μm)を被せて、塗膜にi線(100mJ/cm)を照射し、露光した。
 次に、現像液としてテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(商品名:NMD-3、東京応化工業社製)を用いて、塗膜を現像し、純水でリンス処理を行い、隔壁の上面(ガラス基板の一面と反対側の面)上にブラックマトリクスを形成した。
「波長変換層の形成」
 下記の手順で、隔壁間の緑色画素部に対応する部分に、緑色波長変換層を形成した。
 まず、下記式(1)で表される化合物(商品名:デナコールDA-314、ナガセ化成工業社製、以下、「化合物(1)」と略記する。)、下記式(2)で表される化合物(商品名:アロニックスM-215、東亜合成社製、以下、「化合物(2)」と略記する。)、および、下記式(3)で表される化合物(商品名:アロニックスM-5700、東亜合成社製、以下、「化合物(3)」と略記する。)を、質量比で、化合物(1):化合物(2):化合物(3)=4:2:1の割合で混合した。
 次いで、この混合物に、溶媒としてプロピレングリコール-1-モノメチルエーテル-2-アセテート(PGMEA)を、化合物(1)、化合物(2)および化合物(3)の総量と同じ質量となるように加えて希釈した。
 さらに、この希釈液に、発光物質としてクマリン6(緑色発光物質)を、化合物(1)、化合物(2)および化合物(3)の総量に対して1質量%となる量だけ加え、重合開始剤として1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを、前記の希釈液中のアクリロイル基(CH=CHCO-)の総量に対して4モル%となる量だけ加えて、超音波をかけて溶解させ、溶液(緑色波長変換層形成用組成物、硬化性組成物)を調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 次に、剥離層、隔壁、反射膜、ブラックマトリクスを形成したガラス基板上に、スピンコート法により、溶液(緑色波長変換層形成用組成物)を塗布し、塗膜を形成した。
 その後、塗膜に対して、窒素雰囲気下において、緑色画素部に対応する部分のみに光が照射されるようにパターニングされたフォトマスクを介して、平行光のi線(600mJ/cm)を照射し、前記の塗膜を硬化させた。
 さらに、この硬化物を備えたガラス基板を2-プロパノールに浸漬し、未露光部の塗膜を溶解させることで現像し、緑色波長変換層のパターンを形成した。そして、このパターンを形成したガラス基板を90℃のホットプレート上で加熱し、残存する溶媒を除去することにより、緑色波長変換層を形成した。得られた緑色波長変換層の厚さは4μmであった。
 続いて、下記の手順で、隔壁間の赤色画素部に対応する部分に、赤色波長変換層(赤紫色波長変換層)を形成した。
 まず、発光物質として、クマリン6(緑色発光物質)を、化合物(1)、化合物(2)および化合物(3)の総量に対して1質量%となる量だけ加え、さらに、ルモゲンレッド305(赤色発光物質)を、化合物(1)、化合物(2)および化合物(3)の総量に対して1質量%となる量加えた。その他の点については、上述の緑色波長変換層の形成方法と同様の方法で、溶液(赤色波長変換層形成用組成物、硬化性組成物)を調製した。
 次に、剥離層、隔壁、反射膜、ブラックマトリクス、緑色波長変換層を形成したガラス基板上に、スピンコート法により、溶液(赤色波長変換層形成用組成物)を塗布し、塗膜を形成した。
 その後、塗膜に対して、窒素雰囲気下において、赤色画素部に対応する部分のみに光が照射されるようにパターニングされたフォトマスクを介して、平行光のi線(600mJ/cm)を照射し、前記の塗膜を硬化させた。
 さらに、この硬化物を備えたガラス基板を2-プロパノールに浸漬し、未露光部の塗膜を溶解させることで現像し、赤色波長変換層のパターンを形成した。そして、このパターンを形成したガラス基板を90℃のホットプレート上で加熱し、残存する溶媒を除去することにより、赤色波長変換層を形成した。得られた赤色波長変換層の厚さは4μmであった。
 次に、緑色波長変換層および赤色波長変換層が形成されたガラス基板を、グローブボックス(水分濃度:1ppm以下、酸素濃度:1ppm以下)に移し、80℃にて1時間加熱し、緑色波長変換層および赤色波長変換層中の水分、酸素を除去した。
「励起光散乱層の形成」
 次に、隔壁間の青色画素部に対応する部分に、励起光散乱層を形成した。
 まず、光散乱粒子として、平均粒径200nmの酸化チタンを、バインダー樹脂であるエポキシ樹脂(商品名:SU-8、日本化薬社製)に加えて、自動乳鉢でよくすり混ぜた後、分散攪拌装置(プライミクス社製「フィルミックス(登録商標)40-40型」)を用いて、15分間攪拌し、励起光散乱層形成用組成物を調製した。
 次に、隔壁間の青色画素部に対応する部分に、スピンコート法により、励起光散乱層形成用組成物を塗布し、塗膜を形成した。
 その後、塗膜に対して、窒素雰囲気下において、青色画素部に対応する部分のみに光が照射されるようにパターニングされたフォトマスクを介して、平行光のi線(600mJ/cm)を照射し、前記の塗膜を硬化させた。
 さらに、この硬化物を備えたガラス基板をPGMEAに浸漬し、未露光部の塗膜を溶解させることで現像し、励起光散乱層のパターンを形成した。そして、このパターンを形成した基板を90℃のホットプレート上で加熱し、残存する溶媒を除去することにより、励起光散乱層を形成した。得られた励起光散乱層の厚さは4μmであった。
「カラーフィルターの形成」
 次に、各色画素部に対応する部分に、従来の液晶表示装置用カラーフィルター材料を用いて、フォトリソグラフィー法により、赤色カラーフィルター、緑色カラーフィルター、青色カラーフィルター、をパターン形成し、ガラス基板上に、剥離層、隔壁、反射膜、ブラックマトリクス、波長変換層(緑色波長変換層、赤色波長変換層)、励起光散乱層およびカラーフィルターを形成した積層体を得た。
[第二基板へのガスバリア層の形成と貼り合せ]
 第二基板として、厚さ0.3mmのポリエチレンテレフタレート基板を用意した。このポリエチレンテレフタレート基板を水洗した後、純水超音波洗浄を10分、イソプロピルアルコール蒸気洗浄を5分行い、100℃にて1時間乾燥させた。
 次に、第二基板の一面に、スパッタリング法により、膜厚2μmのSiON膜からなるガスバリア層を形成した。
 次に、前記の積層体を構成するガラス基板(第一基板)の一面側の外縁部に沿って配置された紫外線硬化性樹脂を介して、前記の積層体に第二基板を貼り合せた。このとき、ガスバリア層をガラス基板(第一基板)側に配置した。
 次に、第二基板の一方の面側の外縁部に、ディスペンサーを用いて、20μmのスペーサーを分散させた紫外線硬化型接着剤(商品名:30Y-437、スリーボンド社製)を塗布し、外周封止材とした。さらに、その外周封止材の内側に、ディスペンサーを用いて、充填剤として、透明シリコーン樹脂(商品名:TSE3051、東芝シリコーン社製)を塗布した。
 次に、前記の積層体と第二基板とを、真空チャンバ内に移送し、真空チャンバ内を1Paまで減圧した。そして、アライメントマーカーを用いて、一次アライメントを行いながら、前記の積層体と第二基板とを仮接着し、固定した。
 次に、仮接着した前記の積層体と第二基板を大気中で、CCDを用いて二次アライメントを行った。
 次に、外周封止材に、紫外線ランプを用いて紫外線を照射し、外周封止材を硬化させて、外周封止層を形成した。
 その後、80℃にて1時間加熱し、透明シリコーン樹脂をゲル化させた。
[第一基板の除去]
 次に、Xe-Clエキシマレーザ(波長:308nm)を第一基板側から照射し、剥離層の内部、および、剥離層と第一基板の界面に剥離を生じさせ、第一基板を除去し、波長変換基板を得た。
 照射したXe-Clエキシマレーザのエネルギー密度は300mJ/cm、照射時間は20nsecであった。
「有機EL素子基板用の基板の洗浄、TFTの形成」
 有機EL素子用基板として、厚さ0.7mmのガラス基板を用いた。このガラス基板を水洗した後、純水超音波洗浄を10分、アセトン超音波洗浄を10分、イソプロピルアルコール蒸気洗浄を5分行い、100℃にて1時間乾燥させた。
 次に、このガラス基板上に、PECVD法により、アモルファスシリコン半導体膜を形成した後、結晶化処理を施し、多結晶シリコン半導体膜を形成した。
 次に、フォトリソグラフィー法により、多結晶シリコン半導体膜を複数の島状にパターン形成した。
 次に、パターン形成した多結晶シリコン半導体膜上に、ゲート絶縁膜およびゲート電極層をこの順に形成した。
 次に、フォトリソグラフィー法により、ゲート絶縁膜およびゲート電極層を所定の形状にパターン形成した。
 次に、パターン形成した多結晶シリコン半導体膜に、リン等の不純物元素をドーピングすることにより、ソース領域およびドレイン領域を形成し、TFT素子を作製した。
「平坦化層の形成、コンタクトホールの形成」
 次に、TFT素子上に、PECVD法により、窒化シリコン膜を形成した。
 次に、窒化シリコン膜上に、スピンコート法により、アクリル系樹脂層を形成し、窒化シリコン膜とアクリル系樹脂層がこの順に積層された平坦化層を形成した。
 次に、窒化シリコン膜とゲート絶縁膜とを一括してエッチングすることにより、ソース領域およびドレイン領域の少なくともいずれか一方に通ずるコンタクトホールを形成し、続いて、ソース配線を形成した。
 次に、アクリル系樹脂層に、窒化シリコン膜およびゲート絶縁膜に穿孔したドレイン領域のコンタクトホールと同じ位置に、ドレイン領域に通ずるコンタクトホールを形成することにより、アクティブマトリクス基板を得た。平坦化層としての機能は、アクリル系樹脂層で実現される。
 なお、TFT素子のゲート電位を定電位にするためのコンデンサーを、スイッチング用TFT素子のドレインと、駆動用TFT素子のソースとの間に、層間絶縁膜等の絶縁膜を介して形成した。
 また、アクティブマトリクス基板上に、平坦化層を貫通し、駆動用TFT素子と、有機EL素子の陽極とを電気的に接続するコンタクトホールを設けた。
「第1電極の形成、エッジカバーの形成」
 次に、スパッタリング法により、各画素部の陽極(第1電極)を形成した。
 まず、膜厚150nmのAl(アルミニウム)と、膜厚20nmのIZO(酸化インジウム-酸化亜鉛)とを積層して、陽極を形成した。
 次に、従来のフォトリソグラフィー法により、陽極を、1画素が3つの面積が等しいサブ画素S(赤色画素部S(R)、緑色画素部S(G)、青色画素部S(B))から構成されるような画像パターンの形状に対応するようにパターン形成した。
 表示部のサイズは80mm×80mmとした。表示部の上下左右に、幅2mmの封止エリアを設けた。短辺側には、さらに封止エリアの外に、それぞれ幅2mmの端子取り出し部を設けた。長辺側には、折り曲げを行う方に、幅2mmの端子取り出し部を設けた。
 次に、陽極上に、スパッタリング法により、厚さ200nmのSiOを積層し、従来のフォトリソグラフィー法により、陽極のエッジ部を覆うようにSiOをパターン形成した。ここでは、陽極の端から10μm分だけ、4辺をSiOで覆う構造とした。これにより、エッジカバーを形成した。
「有機EL素子の有機EL層の形成、第2電極の形成」
 前記のアクティブマトリクス基板を、アセトン、イソプロピルアルコール(IPA)等を用いて超音波洗浄を10分間行い、続いて、紫外線-オゾン洗浄を30分間行った。
 次に、インライン型抵抗加熱蒸着装置内の基板ホルダーに、このアクティブマトリクス基板を固定し、1×10-4Pa以下の真空まで減圧し、有機EL層を構成する各層を成膜した。
 まず、正孔注入材料として、1,1-ビス-ジ-4-トリルアミノ-フェニル-シクロヘキサン(TAPC)を用いて、抵抗加熱蒸着法により、第1電極上に、厚さ20nmの正孔注入層を形成した。
 次に、正孔輸送材料として、N,N’-di-1-ナフチル-N,N’-ジフェニル-1,1’-ビフェニル-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミン(NPD)を用いて、抵抗加熱蒸着法により、正孔注入層上に、厚さ20nmの正孔輸送層を形成した。
 次に、正孔輸送層上に、厚さ20nmの青色有機発光層を形成した。ここでは、真空蒸着法により、1,4-ビス-トリフェニルシリル-ベンゼン(UGH-2)(ホスト材料)と、ビス[(4,6-ジフルオロフェニル)-ピリジナト-N,C2’]ピコリネート
 イリジウム(III)(FIrpic)(青緑色燐光発光ドーパント)とを、それぞれの蒸着速度を1.5Å/sec、0.2Å/secとし、共蒸着することにより、青緑色有機発光層を形成した。
 次に、青緑色有機発光層上に、2,9-ジメチル-4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン(BCP)を用いて、厚さ10nmの正孔防止層を形成した。
 次に、正孔防止層上に、トリス(8-ヒドロキシキノリン)アルミニウム(Alq)とリチウム(Li)を用いて、厚さ10nmの電子輸送層を形成した。ここでは、真空蒸着法により、トリス(8-ヒドロキシキノリン)アルミニウム(Alq)とリチウム(Li)を、それぞれの蒸着速度を1.5Å/sec、0.2Å/secとし、共蒸着することにより、電子輸送層を形成した。
 次に、電子輸送層上に、フッ化リチウム(LiF)を用いて、厚さ0.5nmの電子注入層を形成した。
 その後、電子注入層上に、第2電極を形成した。ここでは、真空蒸着法により、マグネシウムと銀を、それぞれの蒸着速度を0.1Å/sec、0.9Å/secとし、共蒸着することにより、第2電極を形成した。
 さらに、第2電極上に、干渉効果を強調する目的、および、第2電極における配線抵抗による電圧降下を防止する目的で、真空蒸着法により、銀を、蒸着速度1Å/secで所望のパターンに形成し、厚さ19nmの銀からなる薄膜を形成した。これにより、第2電極を得た。
 以上により、ガラス基板上に有機EL素子を形成した。
「無機保護層の形成」
 次に、ガラス基板上に形成した有機EL素子上に、プラズマCVD法により、膜厚3μmのSiOからなる無機保護層を形成した。
 その後、シャドーマスクを用いて、表示部の端から上下左右2mmの封止エリアまで、無機保護層をパターン形成した。
 以上により、アクティブ駆動型有機EL素子基板を得た。
「波長変換基板と有機EL素子基板の貼り合せ」
 次に、波長変換基板と、アクティブ駆動型有機EL素子基板とを、貼り合わせ用のグローブボックス内(水分濃度:1ppm以下、酸素濃度:1ppm以下)に搬入した。
 次に、波長変換基板の外縁部に、ディスペンサーを用いて、20μmのスペーサーを分散させた紫外線硬化型接着剤(商品名:30Y-437、スリーボンド社製) を塗布し、外周封止材とした。さらに、その外周封止材の内側に、ディスペンサーを用いて、充填剤として、透明シリコーン樹脂(商品名:TSE3051、東芝シリコーン社製) を塗布した。
 次に、波長変換基板と、アクティブ駆動型有機EL素子基板とを、真空チャンバ内に移送し、真空チャンバ内を1Paまで減圧した。そして、アライメントマーカーを用いて、一次アライメントを行いながら、波長変換基板とアクティブ駆動型有機EL素子基板を仮接着し、固定した。
 次に、仮接着した波長変換基板とアクティブ駆動型有機EL素子基板をグローブボックスに移送し、CCDを用いて二次アライメントを行った。
 次に、外周封止材に、紫外線ランプを用いて紫外線を照射し、外周封止材を硬化させて、外周封止層を形成した。
 その後、80℃にて1時間加熱し、透明シリコーン樹脂をゲル化させた。
 次に、波長変換基板の光取り出し側に、偏光板を貼り合わせ、アクティブ駆動型有機EL表示装置を得た。
 最後に、短辺側に形成した端子を、ソースドライバを介して電源回路に接続し、長辺側に形成した端子を、ゲートドライバを介して外部電源に接続し、実施例1のアクティブ駆動型有機EL発光装置を得た。
[比較例1]
「波長変換基板用の透明基板の洗浄」
 基板として、厚さ0.7mmのガラス基板を用意した。このガラス基板を水洗した後、純水超音波洗浄を10分、アセトン超音波洗浄を10分、イソプロピルアルコール蒸気洗浄を5分行い、100℃にて1時間乾燥させた。
「ブラックマトリクスの形成」
 洗浄したガラス基板の一面に、スピンコート法により、黒色隔壁材料(BKレジスト、東京応化社製)を塗布し、70℃にて15分間プリベークして、膜厚1μmの塗膜を形成した。
 次に、その塗膜にマスク(画素ピッチ57μm、線幅6μm、サブピクセルサイズ13μm×51μm)を被せて、塗膜にi線(100mJ/cm)を照射し、露光した。
 次に、現像液としてテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(商品名:NMD-3、東京応化工業社製)を用いて、塗膜を現像し、純水でリンス処理を行い、ブラックマトリクスを形成した。
「隔壁の形成」
 次に、ブラックマトリクスを形成したガラス基板の一面上に、スピンコート法により、ポジ型感光性ポリイミドからなるレジストを塗布し、膜厚5μmの塗膜を形成した。
 次に、その塗膜に、マスク(画素ピッチ57μm、線幅6μm、サブピクセルサイズ13μm×51μm)を被せて、塗膜にi線(100mJ/cm)を照射し、露光した。
 次に、現像液としてテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(商品名:NMD-3、東京応化工業社製)を用いて、塗膜を現像し、純水でリンス処理を行い、ブラックマトリクス上に、膜厚5μmであり、ガラス基板の一面から離れる方向に断面形状が細くなる順テーパー形状の厚膜の隔壁を形成した。
「反射膜の形成」
 次に、実施例1と同様の方法により、隔壁の側面および上面を覆うアルミニウム反射膜を形成した。アルミニウム反射膜の基板上に延在する長さは、隔壁の側面上に形成されているアルミニウム反射膜の平均膜厚とほぼ等しくなるようにアルミニウム反射膜を形成した。
「カラーフィルターの形成」
 次に、隔壁間の各色画素部に対応する部分に、従来の液晶表示装置用カラーフィルター材料を用いて、フォトリソグラフィー法により、赤色カラーフィルター、緑色カラーフィルター、青色カラーフィルター、をパターン形成した。
「波長変換層の形成」
 次に、実施例1と同様の方法により、赤色画素部に対応する赤色カラーフィルター上に赤色波長変換層を、緑色画素部に対応する緑色カラーフィルター上に緑色波長変換層を形成した。
「励起光散乱層の形成」
 次に、実施例1と同様の方法により、青色画素部に対応する青色カラーフィルター上に励起光散乱層を形成した。
「アクティブ駆動型有機EL素子基板の作製」
 実施例1と同様の方法により、アクティブ駆動型有機EL素子基板を作製した。
「波長変換基板と有機EL素子基板の貼り合せ」
 実施例1と同様の方法により、波長変換基板と、アクティブ駆動型有機EL素子基板とを貼り合せた。
 以上により、比較例1のアクティブ駆動型有機EL発光装置を得た。
「点灯試験」
 実施例1および比較例1のアクティブ駆動型有機EL発光装置を、200cd/mの輝度で白色発光させたときの消費電力を比較した。結果を表1に示す。
 比較例1のアクティブ駆動型有機EL発光装置で発光時に必要とする消費電力を100とすると、実施例1のアクティブ駆動型有機EL発光装置で発光時に必要とする消費電力は85であった。すなわち、実施例1のアクティブ駆動型有機EL発光装置では、有機EL素子基板および波長変換基板が、逆テーパー形状の隔壁を備えているため、有機EL素子基板および波長変換基板において、基板に対して水平方向に放射された光が、基板に対して垂直方向に反射導光されることにより光取出し効率が向上し、所定の輝度に到達するための消費電力を低減できた。
[比較例2]
 比較例1と同様の方法により、透明基板上に、ブラックマトリクス、隔壁、反射膜を形成した。
 比較例1と異なる点は、アルミニウム反射膜のうち、基板上に延在する長さが、隔壁の側面における反射膜の平均膜厚よりも大きくなっている点である。
 さらに、比較例1と同様の方法により、カラーフィルター、波長変換層、励起光散乱層を形成した。
 また、実施例1と同様の方法によって作製した有機EL素子と波長変換基板とを貼り合わせて、比較例2のアクティブ駆動型有機EL発光装置を得た。
[比較例3]
 実施例1と同様の方法により、透明基板上に、剥離層、隔壁、反射膜を形成した。
 比較例2と異なる点は、アルミニウム反射膜のうち、剥離層上に延在する長さが、隔壁の側面における反射膜の平均膜厚とほぼ等しい点である。
 さらに、実施例1と同様の方法により、ブラックマトリクス、波長変換層、カラーフィルターを形成し、第二基板と貼り合わせた後、第一基板を除去した。
 また、実施例1と同様の方法によって作製した有機EL素子と波長変換基板とを貼り合わせて、比較例3のアクティブ駆動型有機EL発光装置を得た。
[実施例2]
「波長変換基板用の透明基板の洗浄」
 第一基板として、厚さ0.7mmのガラス基板を用意した。このガラス基板を水洗した後、純水超音波洗浄を10分、アセトン超音波洗浄を10分、イソプロピルアルコール蒸気洗浄を5分行い、100℃にて1時間乾燥させた。
「剥離層の形成」
 次に、洗浄したガラス基板の一面に、低圧CVD法により、剥離層として、水素を20at%(アトミックパーセント)含有する非晶質シリコン(a-Si)膜を形成した。剥離層の膜厚を50nmとした。
「隔壁の形成」
 次に、ガラス基板の一面に形成した剥離層上に、スピンコート法により、ポジ型感光性ポリイミドによるレジストを塗布し、膜厚5μmの塗膜を形成した。
 次に、その塗膜に、マスク(画素ピッチ57μm、線幅6μm、サブピクセルサイズ13μm×51μm)を被せて、塗膜にi線(100mJ/cm)を照射し、露光した。
 次に、現像液として、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(商品名:NMD-3、東京応化工業社製)を用いて、塗膜を現像し、純水でリンス処理を行い、剥離層上に、膜厚5μmであり、ガラス基板の一面から離れる方向に断面形状が細くなる順テーパー形状の厚膜の隔壁を形成した。
「反射膜の形成」
 次に、実施例1と同様の方法により、隔壁を覆う反射膜を形成した。
「波長変換層の形成」
 次に、実施例1と同様の方法により、隔壁間の赤色画素部に対応する部分に赤色波長変換層を形成し、緑色画素部に対応する部分に緑色波長変換層を形成した。
「励起光散乱層の形成」
 次に、実施例1と同様の方法により、隔壁間の青色画素部に対応する部分に励起光散乱層を形成した。これにより、ガラス基板上に、剥離層、隔壁、反射膜、波長変換層(緑色波長変換層、赤色波長変換層)および励起光散乱層を形成した積層体を得た。
「第二基板へのブラックマトリクスの形成」
 第二基板として、厚さ0.7mmのガラス基板を用意した。このガラス基板を水洗した後、純水超音波洗浄を10分、アセトン超音波洗浄を10分、イソプロピルアルコール蒸気洗浄を5分行い、100℃にて1時間乾燥させた。
 次に、第二基板の一面に、スピンコート法により、黒色隔壁材料(BKレジスト、東京応化社製)を塗布し、70℃にて15分間プリベークして、膜厚1μmの塗膜を形成した。
 次に、その塗膜に、マスク(画素ピッチ57μm、線幅6μm、サブピクセルサイズ13μm×51μm)を被せて、塗膜にi線(100mJ/cm)を照射し、露光した。
 次に、現像液としてテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(商品名:NMD-3、東京応化工業社製)を用いて、塗膜を現像し、純水でリンス処理を行い、第二基板の一面にブラックマトリクスを形成した。
「第二基板へのカラーフィルターの形成」
 次に、ブラックマトリクスを形成した第二基板の一面における各色画素部に対応する部分に、従来の液晶表示装置用カラーフィルター材料を用いて、フォトリソグラフィー法により、赤色カラーフィルター、緑色カラーフィルター、青色カラーフィルター、をパターン形成した。
「第二基板の貼り合せ」
 次に、実施例1と同様の方法により、前記の積層体と第二基板を貼り合せた。
「第一基板の除去」
 次に、Xe-Clエキシマレーザ(波長:308nm)を第一基板側から照射し、剥離層の内部、および、剥離層と第一基板の界面に剥離を生じさせ、第一基板を除去し、波長変換基板を得た。
 照射したXe-Clエキシマレーザのエネルギー密度は300mJ/cm、照射時間は20nsecであった。
「アクティブ駆動型有機EL素子基板の作製」
 次に、実施例1と同様の方法により、アクティブ駆動型有機EL素子基板を作製した。
「波長変換基板と有機EL素子基板の貼り合せ」
 次に、実施例1と同様の方法により、波長変換基板とアクティブ駆動型有機EL素子基板を貼り合せた。
 以上により、実施例2のアクティブ駆動型有機EL発光装置を得た。
[実施例3]
「波長変換基板用の透明基板の洗浄」
 第一基板として、厚さ0.7mmのガラス基板を用意した。このガラス基板を水洗した後、純水超音波洗浄を10分、アセトン超音波洗浄を10分、イソプロピルアルコール蒸気洗浄を5分行い、100℃にて1時間乾燥させた。
「合金膜、窒化膜、酸化膜の形成」
 次に、洗浄したガラス基板の一面に、スパッタリング法により、膜厚300nmのアルミニウム-シリコン合金層を形成した後、さらに、その合金膜上に、スパッタ法により、膜厚100nmの窒化チタンからなる窒化膜、膜厚200nmの酸化ケイ素膜からなる酸化膜を形成した。
「隔壁の形成」
 次に、実施例1と同様の方法により、ガラス基板の一面に形成した酸化膜上に隔壁を形成した。
「反射膜の形成」
 次に、実施例1と同様の方法により、隔壁を覆う反射膜を形成した。
「ブラックマトリクスの形成]
 次に、実施例1と同様の方法により、隔壁の上面(ガラス基板の一面と反対側の面)上にブラックマトリクスを形成した。これにより、ガラス基板上に、剥離層、隔壁および反射膜を形成した積層体を得た。
「第二基板との貼り合せ]
 第二基板として、厚さ0.3mmのポリエチレンテレフタレート基板を用意した。このポリエチレンテレフタレート基板を水洗した後、純水超音波洗浄を10分、イソプロピルアルコール蒸気洗浄を5分行い、100℃にて1時間乾燥させた。
 次に、第二基板の一面に、スパッタリング法により、膜厚2μmのSiON膜からなるガスバリア層を形成した。
 次に、実施例1と同様の方法により、前記の積層体と第二基板との貼り合せを行った。
「第一基板の除去]
 次に、前記の第一基板に機械的な力を加えることにより、酸化膜と窒化膜の間で分離を起こし、第一基板を除去した。
「カラーフィルターの形成」
 次に、実施例1と同様の方法により、第二基板において、隔壁間の赤色画素部に対応する部分に赤色カラーフィルターを形成し、緑色画素部に対応する部分に緑色カラーフィルターを形成した。
「波長変換層の形成」
 次に、実施例1と同様の方法により、第二基板において、赤色画素部に対応する赤色カラーフィルター上に赤色波長変換層を形成し、緑色画素部に対応する緑色カラーフィルター上に緑色波長変換層を形成した。
「励起光散乱層の形成」
 次に、実施例1と同様の方法により、第二基板において、青色画素部に対応する青色カラーフィルター上に励起光散乱層を形成した。これにより、波長変換基板を得た。
「アクティブ駆動型有機EL素子基板の作製」
 次に、実施例1と同様の方法により、アクティブ駆動型有機EL素子基板を作製した。
「波長変換基板と有機EL素子基板の貼り合せ」
 次に、実施例1と同様の方法により、波長変換基板とアクティブ駆動型有機EL素子基板を貼り合せた。
 以上により、実施例3のアクティブ駆動型有機EL発光装置を得た。
[実施例4]
 第一基板として、厚さ0.7mmのガラス基板を用意した。このガラス基板を水洗した後、純水超音波洗浄を10分、アセトン超音波洗浄を10分、イソプロピルアルコール蒸気洗浄を5分行い、100℃にて1時間乾燥させた。
 次に、第一基板の一面に、加熱によって粘着層中に含まれる発泡剤が膨張することによって接着力が低下するような接着剤(商品名:リバアルファ、日東電工社製)を介してバンドパスフィルターを貼り付けた。
「隔壁の形成」
 次に、バンドパスフィルター上に、スピンコート法により、ポジ型感光性ポリイミドからなるレジストを塗布し、膜厚5μmの塗膜を形成した。
 次に、その塗膜に、マスク(画素ピッチ57μm、線幅6μm、サブピクセルサイズ13μm×51μm)を被せて、塗膜にi線(100mJ/cm)を照射し、露光した。
 次に、現像液として、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(商品名:NMD-3、東京応化工業社製)を用いて、塗膜を現像し、純水でリンス処理を行い、第一基板の一面に、膜厚5μmであり、第一基板の一面から離れる方向に断面形状が細くなる順テーパー形状の厚膜の隔壁を形成した。
「反射膜の形成」
 次に、実施例1と同様の方法により、隔壁を覆う反射膜を形成した。
「ブラックマトリクスの形成]
 次に、実施例1と同様の方法により、隔壁の上面(第一基板の一面と反対側の面)上にブラックマトリクスを形成した。
「波長変換層の形成」
 次に、実施例1と同様の方法により、隔壁間の赤色画素部に対応する部分に赤色波長変換層を形成し、緑色画素部に対応する部分に緑色波長変換層を形成した。
「励起光散乱層の形成」
 次に、実施例1と同様の方法により、隔壁間の青色画素部に対応する部分に励起光散乱層を形成した。
「カラーフィルターの形成」
 次に、実施例1と同様の方法により、赤色波長変換層上に赤色カラーフィルターを形成し、緑色波長変換層上に緑色カラーフィルターを形成し、励起光散乱層上に青色カラーフィルターを形成し、第一基板上に、隔壁、反射膜、ブラックマトリクス、波長変換層(緑色波長変換層、赤色波長変換層)、励起光散乱層およびカラーフィルターを形成した積層体を得た。
「第二基板へのガスバリア層の形成と貼り合せ」
 実施例1と同様の方法により、第二基板の一面にガスバリア層を形成した。
 次に、実施例1と同様の方法により、前記の積層体と第二基板を貼り合わせた。
「第一基板の除去]
 次に、基板を170℃で10分間加熱することにより、第一基板をバンドパスフィルターから除去した。これにより、波長変換基板を得た。
「アクティブ駆動型有機EL素子基板の作製」
 次に、実施例1と同様の方法により、アクティブ駆動型有機EL素子基板を作製した。
「波長変換基板と有機EL素子基板の貼り合せ」
 次に、実施例1と同様の方法により、波長変換基板とアクティブ駆動型有機EL素子基板を貼り合せた。
 以上により、実施例4のアクティブ駆動型有機EL発光装置を得た。
[実施例5]
 以下の第一基板の除去方法を用いたこと以外は実施例1と同様にして、波長変換基板を作製した。
 まず、第一基板の一面に、スピン塗布法により、エッチングストッパ層として、膜厚5μmのポリ塩化ビニルの塗膜を形成した。
 そのエッチングストッパ層上に、ブラックマトリクス、隔壁、カラーフィルター、波長変換層および励起光散乱層を形成し、第二基板と貼り合せた。さらに、第一基板と第二基板の間に形成した構造物をエッチング液から守るために、第一基板と第二基板の外周部の両基板に挟持される領域に紫外線硬化樹脂を注入し、紫外線硬化を行うことによってエッチング液が内部へ浸透しないようにした。その後、第一基板を、フッ酸水溶液を用いてエッチングして除去した。
 また、波長変換基板とアクティブ駆動型有機EL素子基板を貼り合せる際に充填層を設けなかったこと以外は実施例1と同様の方法により、実施例5のアクティブ駆動型有機EL発光装置を得た。
「点灯試験」
 実施例1~5および比較例1、2、3のアクティブ駆動型有機EL発光装置を、200cd/mの輝度で白色発光させたときの消費電力を比較した。結果を表1に示す。
 比較例1のアクティブ駆動型有機EL発光装置で発光時に必要とする消費電力を100とすると、比較例2のアクティブ駆動型有機EL発光装置で発光時に必要とする消費電力は98、比較例3のアクティブ駆動型有機EL発光装置で発光時に必要とする消費電力は94、実施例1のアクティブ駆動型有機EL発光装置で発光時に必要とする消費電力は85、実施例2のアクティブ駆動型有機EL発光装置で発光時に必要とする消費電力は87、実施例3のアクティブ駆動型有機EL発光装置で発光時に必要とする消費電力は89、実施例4のアクティブ駆動型有機EL発光装置で発光時に必要とする消費電力は89、実施例5のアクティブ駆動型有機EL発光装置で発光時に必要とする消費電力は91であった。すなわち、実施例1~5のアクティブ駆動型有機EL発光装置では、波長変換基板が、逆テーパー形状の隔壁とそれを覆う反射膜を備え、かつその反射膜が隔壁の高さ方向と垂直な方向に延在する長さが、隔壁の側面における反射膜の平均膜厚よりも大きいため、有機EL素子基板および波長変換基板において、基板に対して水平方向に放射された光が、基板に対して垂直方向に反射導光されることにより光取出し効率が向上し、所定の輝度に到達するための消費電力を低減できた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 本発明のいくつかの態様は、有機EL表示装置、照明装置、電子機器に適用することができる。
10・・・有機EL素子基板、11・・・基板、12・・・TFT回路、13・・・層間絶縁膜、14・・・平坦化膜、15・・・アクティブマトリクス基板、16・・・隔壁、17・・・封止層、20・・・波長変換基板、21・・・透明基板、22・・・ブラックマトリクス、23・・・隔壁、24・・・カラーフィルター層、25・・・波長変換層、26・・・散乱層、27・・・接着用シール部材、28・・・剥離層、29・・・反射膜、30・・・充填層、31・・・低屈折率層、32・・・空隙、33・・・封止用シール部材、40・・・有機EL素子、41・・・有機EL層、42・・・第1電極、43・・・第2電極、44・・・正孔注入層、45・・・正孔輸送層、46・・・電子ブロッキング層、47・・・発光層、48・・・電子輸送層、49・・・電子注入層、100,200,300・・・波長変換方式発光装置、110・・・第一基板、120・・・第二基板。

Claims (8)

  1.  青色光または青緑色光を発光する光源と、該光源上に設けられた波長変換基板と、を備え、
     前記波長変換基板は、透明基板と、前記透明基板の一方の面上に設けられた隔壁と、前記透明基板の一方の面のうち、前記隔壁によって区画された複数の領域内にそれぞれ設けられたカラーフィルター層、波長変換層、光透過層および光散乱層の少なくともいずれか1つと、を有し、
     前記隔壁は、前記透明基板から離れる方向に断面形状が太くなる逆テーパー形状をなし、
     前記隔壁の側面が可視光を反射する反射膜で被覆されており、
     前記反射膜のうち、前記隔壁の高さ方向における前記透明基板とは反対側の端部が、前記隔壁の高さ方向と垂直な方向に延在する長さは、前記隔壁の側面における前記反射膜の平均膜厚よりも大きい波長変換方式発光装置。
  2.  前記隔壁によって区画された領域内に、前記透明基板と、前記カラーフィルター層との間、前記カラーフィルター層と、前記波長変換層、前記光透過層または前記光散乱層との間、並びに、前記波長変換層と、前記光源との間のいずれか1つに低屈折率層が設けられている請求項1に記載の波長変換方式発光装置。
  3.  前記低屈折率層は、前記透明基板と、前記カラーフィルター層との間、前記カラーフィルター層と、前記波長変換層、前記光透過層または前記光散乱層との間、並びに、前記波長変換層と、前記光源との間のいずれか1つに形成された空隙に充填された透明性媒体からなる請求項1に記載の波長変換方式発光装置。
  4.  前記反射膜は、金属膜である請求項1に記載の波長変換方式発光装置。
  5.  前記波長変換層は、少なくとも赤色波長変換層および緑色波長変換層を有する請求項1に記載の波長変換方式発光装置。
  6.  前記透明基板の一方の面に格子状のブラックマトリクスが形成され、該ブラックマトリクス上に前記隔壁が設けられている請求項1に記載の波長変換方式発光装置。
  7.  前記光源は、有機エレクトロルミネッセンス素子または発光ダイオードである請求項1に記載の波長変換方式発光装置。
  8.  請求項1に記載の波長変換方式発光装置を備えた表示装置、照明装置、電子機器。
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