專利名稱：濾色器、其制造方法以及發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種例如用于諸如有機(jī)EL(電致發(fā)光)元件的自發(fā)光元件中的濾色 器，該濾色器的制造方法，以及使用該濾色器的發(fā)光器件。 諸如有機(jī)EL元件的自發(fā)光元件在基板上依次包括第一電極、包括發(fā)光層的有機(jī) 層、以及第二電極，并且當(dāng)在第一電極與第二電極之間施加DC電壓時，在發(fā)光層中發(fā)生電 子空穴的重新組合從而發(fā)射光。發(fā)射的光可從更靠近第二電極的一側(cè)提取，即，從與布置有 包括TFT(薄膜晶體管)或布線的電路的一側(cè)相反的一側(cè)提取，從而增加孔徑比。在從更靠 近第二電極的一側(cè)提取光的情況下，通常使用高反射金屬電極作為第一電極。
在形成多個這類有機(jī)EL元件的發(fā)光器件中，元件中的折射率高(例如，折射率為 1.5或以上)，因此在與空氣層(折射率為1.0)的界面處容易發(fā)生光的全反射。因此，難以 將發(fā)射光充分地提取到外部。因此，如在日本專利No.3573393和PCT國際申請的
公開日語 翻譯No. 2005-531102中描述的那樣，已經(jīng)提出了一種技術(shù)將反射板(反射器)布置在有 機(jī)EL元件的光提取側(cè)上，從而校正發(fā)射光的發(fā)射角，由此提高光提取效率。在這類反射器 中，在玻璃基板上形成多個突起，從而對應(yīng)于所布置的有機(jī)EL元件，并且用反射鏡膜覆蓋 各個突起的側(cè)面。 另一方面，即使在上述多個有機(jī)EL元件發(fā)射例如三種原色(S卩，紅色(R)、綠色 (G)和藍(lán)色(B))的光的情況下，有效的是，對有機(jī)EL元件分別布置用于這些顏色的濾色器 從而提高色純度或光場對比度。在這種情況下，用于這些顏色的濾色器形成在用于密封有 機(jī)EL元件的密封基板的一個表面上，從而分別對應(yīng)于有機(jī)EL元件。然后，利用上述反射器 與濾色器的表面之間的粘合層將反射器結(jié)合到濾色器的表面。在這類構(gòu)造中，在反射器的 突起中校正從有機(jī)EL元件發(fā)射的各色光的發(fā)射角，然后各色光分別穿過對應(yīng)的濾色器而 被提取為三種原色的光。 如上所述，在濾色器與反射器中的突起之間包括粘合層或玻璃基板。該粘合層或 玻璃基板具有10ym或以上的厚度，因此從發(fā)光層發(fā)射的光的一部分可穿過突起，然后可 能進(jìn)入到具有上述厚度的粘合層或玻璃基板中不與光的顏色對應(yīng)的濾色器中。從而顏色之 間出現(xiàn)交叉串?dāng)_。 理想的是，提供一種在提高光提取效率的同時防止出現(xiàn)顏色間交叉串?dāng)_的濾色 器、該濾色器的制造方法以及發(fā)光器件。 根據(jù)本發(fā)明的實施方式，提供了一種濾色器，該濾色器包括布置在基板上的用于 多種顏色的多個濾色器層；與所述濾色器層接觸布置的多個突起，位于更靠近所述濾色器 層的一側(cè)上的突起的一部分彼此連接；以及反射鏡膜，該反射鏡膜被形成為覆蓋在所述多 個突起中的每一個的側(cè)面上。
背景技術(shù)：
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的實施方式，提供了一種發(fā)光器件，該發(fā)光器件包括包含多個自發(fā)光 元件和驅(qū)動所述多個自發(fā)光元件的驅(qū)動元件的驅(qū)動面板；以及布置成面對所述驅(qū)動面板的 密封面板。在這種情況下，所述密封面板在基板上包括根據(jù)本發(fā)明的上述實施方式的上述
濾色為。 在根據(jù)本發(fā)明實施方式的濾色器和發(fā)光器件中，進(jìn)入到突起中的光在突起中沿直 線行進(jìn)，或者被反射鏡膜反射而穿過突起，然后進(jìn)入到對應(yīng)的濾色器層中。此時，位于更靠 近所述濾色器層的一側(cè)上的部分彼此連接的多個突起，分別與所述多個濾色器層接觸布 置，因此與在濾色器層和突起之間布置粘合層或另一基板的情況相比，減小了濾色器層和 突起之間的距離，從而從突起發(fā)射的光容易進(jìn)入到對應(yīng)的濾色器層中。 根據(jù)本發(fā)明的實施方式，提供了一種濾色器的制造方法，該制造方法包括以下步 驟在形成于基板上的用于多種顏色的多個濾色器層的表面上形成多個突起，使得多個突 起的位于更靠近所述濾色器層的一側(cè)上的部分彼此連接；以及在所述多個突起中的每一個 的側(cè)面上形成反射鏡膜。從而，共同形成多個突起，而未在濾色器層與突起之間布置粘合層 或另一基板。反射鏡膜形成在各個突起的側(cè)面上。 在根據(jù)本發(fā)明實施方式的濾色器、該濾色器的制造方法和發(fā)光器件中，位于更靠 近所述濾色器層的一側(cè)上的部分彼此連接的多個突起分別與多個濾色器層接觸布置，因此 與在濾色器層和突起之間布置另一基板或粘合層的情況相比，使得能夠減小光向不與光的 顏色相對應(yīng)的濾色器的泄漏。因此，在提高光提取效率的同時可防止出現(xiàn)顏色間的交叉串 擾。從而，在發(fā)光器件中，可以改進(jìn)色純度。 從以下描述將更加完全地清楚本發(fā)明的其他和進(jìn)一步目的、特征和優(yōu)點。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施方式的發(fā)光器件的示意性剖視圖。圖2是圖1所示的驅(qū)動基板的電路構(gòu)造的圖。圖3是示出圖1所示的像素驅(qū)動電路的示例的等效電路圖。圖4是用于描述圖1所示的突起的形狀的圖。圖5A和5B是按步驟順序示出圖1所示的發(fā)光器件的制作方法的剖視圖。圖6A和6B是示出圖5A和5B之后的步驟的剖視圖。圖7A和7B是示出圖6A和6B之后的步驟的剖視圖。圖8是示出從有機(jī)層發(fā)射的光的光路的示意圖。圖9是根據(jù)比較示例的發(fā)光器件的示意性剖視圖。圖10是用于描述根據(jù)模擬1和2的評估系統(tǒng)的圖。圖11是示出相對于模擬1中的視角的亮度分布的圖。圖12是示出相對于模擬2中的視角的亮度分布的圖。圖13是模擬1和2中的相對光提取效率的圖。圖14是用于描述變型例1中的突起的形狀的圖。圖15A至15C是用于描述變型例2中的突起的形狀的圖。圖16A至16D是用于描述變型例3中的突起的形狀的圖。圖17是包括根據(jù)上述實施方式的發(fā)光器件的模塊的示意性平面圖。
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圖18是根據(jù)上述實施方式的發(fā)光器件的應(yīng)用示例1的外部立體圖。 圖19A和19B分別是應(yīng)用示例2從前側(cè)看去的外部立體圖和應(yīng)用示例2從后側(cè)看
去的外部立體圖。 圖20是應(yīng)用示例3的外部立體圖。
圖21是應(yīng)用示例4的外部立體圖。 圖22A至22G示出了應(yīng)用示例5，圖22A和22B分別是在應(yīng)用示例5打開的狀態(tài)下 的前視圖和側(cè)視圖，圖22C、22D、22E、22F和22G分別是在應(yīng)用示例5閉合的狀態(tài)下的前視 圖、左側(cè)視圖、右側(cè)視圖、俯視圖和仰視圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖詳細(xì)描述優(yōu)選實施方式。 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方式的發(fā)光器件1的剖面構(gòu)造。發(fā)光器件1用作平 面型有機(jī)發(fā)光彩色顯示器等。在發(fā)光器件1中，驅(qū)動面板10和密封面板20利用其間由熱 固化樹脂、可紫外線固化樹脂等制成的粘合層40結(jié)合在一起。在本實施方式的密封面板20 中，反射器40整體形成在濾色器層22上，并且濾色器層22和反射器40對應(yīng)于本發(fā)明的濾 色器。下面將描述各個部件的構(gòu)造。 在驅(qū)動面板10中，在驅(qū)動基板11上以基體(matrix)形式依次形成發(fā)射紅光的有 機(jī)EL元件10R、發(fā)射綠光的有機(jī)EL元件10G和發(fā)射藍(lán)光的有機(jī)EL元件IOB。驅(qū)動基板11 例如包括TFT (薄膜晶體管)等。 圖2示出了在驅(qū)動基板11中的電路構(gòu)造的示例。而且，圖3示出了像素驅(qū)動電路 140的示例。如圖所示，在驅(qū)動基板11中，在包括上述有機(jī)EL元件10R、10G和10B的顯示 區(qū)域110周圍布置信號線驅(qū)動電路120和掃描線驅(qū)動電路130，作為用于畫面顯示的驅(qū)動 器，并且在顯示區(qū)域110中，形成像素驅(qū)動電路140。像素驅(qū)動電路140形成在稍后說明的 第一電極12下方，并且像素驅(qū)動電路140是有源驅(qū)動電路，其包括驅(qū)動晶體管Trl、寫入晶 體管Tr2、驅(qū)動晶體管Trl和寫入晶體管Tr2之間的電容器(保持電容器)Cs、在第一電源 線(Vcc)和第二電源線(GND)之間串聯(lián)連接到驅(qū)動晶體管Trl的有機(jī)EL元件IOR(或10G 或10B)。驅(qū)動晶體管Trl和寫入晶體管Tr2均由典型的薄膜晶體管(TFT)構(gòu)成，并且TFT 可例如具有反向交錯構(gòu)造(所謂的底部柵極類型)或交錯構(gòu)造(頂部柵極類型)，TFT的構(gòu) 造不受具體限制。 在像素驅(qū)動電路140中，多個信號線120A沿列方向布置，而多個掃描線130A沿行 方向布置。各個信號線120A和各個掃描線130A之間的相交處對應(yīng)于有機(jī)EL元件10R、10G 和10B中的一個(子像素)。各個信號線120A連接到信號線驅(qū)動電路120，并且從信號線 驅(qū)動電路120通過信號線120A向?qū)懭刖w管Tr2的源極電極供應(yīng)圖像信號。各個掃描線 130A連接到掃描線驅(qū)動電路130，并且從掃描線驅(qū)動電路130通過掃描線130A向?qū)懭刖w 管Tr2的柵極電極順序地供應(yīng)掃描信號。 有機(jī)EL元件10R、10G和10B均具有以下的構(gòu)造，其中作為陽極的第一電極12、絕 緣膜13、包括稍后說明的發(fā)光層的有機(jī)層14、以及作為陰極的第二電極15依次疊置在驅(qū)動 基板11上，并且在必要時有機(jī)EL元件10R、10G和10B被保護(hù)膜16覆蓋。此外，驅(qū)動基板 11包括上述像素驅(qū)動電路140和平面化層(未示出)，并且第一電極12形成在該平面化層上。而且，各個有機(jī)EL元件10R、10G和10B的發(fā)光表面的面積優(yōu)選大于反射器40的各 個突起41 (將稍后說明)的光入射表面(更靠近有機(jī)EL元件10R、10G和10B的一側(cè)的表 面)的面積?？蛇x地，在發(fā)光表面的面積等于或小于各個突起41的光入射表面的面積的情 況下，各個有機(jī)EL元件10R、10G和10B的發(fā)光表面和各個突起41的光入射表面二者優(yōu)選 都具有相同的形狀(包括類似形狀)，從而容易實現(xiàn)均勻的發(fā)射特性。 第一電極12形成為分別對應(yīng)于有機(jī)EL元件10R、10G和IOB，并且通過絕緣膜13 彼此電氣分離。而且，第一電極12具有作為反射電極的將從發(fā)光層發(fā)射的光反射的功能， 而且期望的是第一電極12的反射率盡可能高，從而提高發(fā)光效率。第一電極12中的每一 個具有例如100nm至1000nm(兩者均包括在內(nèi))的厚度，并且由鋁(Al)或包含鋁(Al)的 合金或銀(Ag)或包含銀(Ag)的合金制成。而且，第一電極12可由單質(zhì)或任何其它金屬元 素(例如鉻(Cr)、鈦(Ti)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鉬(Mo)、銅(Cu)、鉭(Ta)、鎢(W)、鉑 (Pt)或金(Au))的合金制成。 設(shè)置絕緣膜13以確保第一電極12與第二電極15之間的絕緣，并且精確地具有發(fā) 光區(qū)域的期望形狀，絕緣膜13例如由諸如光敏丙烯酸、聚酰亞胺或聚苯并噁唑的有機(jī)材料 或諸如氧化硅(Si02)的無機(jī)絕緣材料制成。絕緣膜13具有與第一電極12的發(fā)光區(qū)域?qū)?應(yīng)的開口 。有機(jī)層14和第二電極15不僅可連續(xù)地設(shè)置在發(fā)光區(qū)域上，而且可設(shè)置在絕緣 膜13上，但是僅從絕緣膜13的開口發(fā)射光。 有機(jī)層14例如具有以下的構(gòu)造，其中空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳 輸層從更靠近第一電極12的一側(cè)依次層疊，但是在必要時可以布置這些層中除發(fā)光層以 外的任意層。另外，有機(jī)層14可根據(jù)從有機(jī)發(fā)光器件10R、10G或IOB發(fā)射的光的顏色而具 有不同的構(gòu)造。設(shè)置空穴注入層以提高空穴注入效率，并且所述空穴注入層是用于防止泄 漏的緩沖層。設(shè)置空穴傳輸層，以提高對發(fā)光層的空穴傳輸效率。發(fā)光層通過響應(yīng)于電場 的施加重新組合電子和空穴而發(fā)光。設(shè)置電子傳輸層以提高對發(fā)光層傳輸電子的效率。此 外，由LiF、Li20等制成的電子注入層(未示出)可布置在電子傳輸層與第二電極15之間。
在有機(jī)EL元件10R中，空穴注入層的材料的示例包括4，4'4"-三(3-甲基苯基苯 基氨基)_三苯基胺(m-MTDATA)和4， 4'4"-三(2-萘基苯基氨基)三苯基胺(2-TNATA)，空 穴傳輸層的材料的示例包括二 [ (N-萘基)-N-苯基]對二氨基聯(lián)苯(a -NPD)。另外，在有 機(jī)EL元件10R中，發(fā)光層的材料的示例包括與40vol %的2， 6- 二 [N- (4-甲氧苯基)_N_苯 基]苯乙烯氨基]萘-1， 5- 二氰基咪唑(BSN-BCN)混合的8-羥基喹啉鋁復(fù)合物(Alq3)，電 子傳輸層的材料的示例包括Alq3。 在有機(jī)EL元件10G中，空穴注入層的材料的示例包括m-MTDATA和2-TNATA，而空 穴傳輸層的材料的示例包括a-NPD。另外，在有機(jī)EL元件IOG中，發(fā)光層的材料的示例包 括與3vol %的香豆素6混合的Alq3，電子傳輸層的材料的示例包括Alq3。
在有機(jī)EL元件10B中，空穴注入層的材料的示例包括m-MTDATA和2-TNATA，空穴 傳輸層的材料的示例包括a-NPD。另外，在有機(jī)EL元件IOB中，發(fā)光層的材料的示例包括 spiro6①，電子傳輸層的材料的示例包括Alq3。 第二電極15例如具有5nm至50nm的厚度(兩者均包括)，并且由單質(zhì)或者諸如 鋁(Al)、鎂(Mg)、鈣(Ca)或鈉(Na)的金屬元素的合金制成。在它們當(dāng)中，第二電極15優(yōu) 選由鎂和銀的合金(MgAg合金)或者鋁(Al)和鋰(Li)的合金(AlLi合金)制成。另外，
7第二電極15可由ITO(銦錫復(fù)合氧化物)或IZO(銦鋅復(fù)合氧化物)制成。保護(hù)膜16例如具有500nm至10000nm的厚度(兩者均包括)，并且由氧化硅
(SiO》、氮化硅(SiN)等制成。 密封面板20包括粘合層30以及密封有機(jī)EL元件IOR、 10G和10B的密封基板21 。 密封基板21由對有機(jī)EL元件10R、10G和IOB中產(chǎn)生的光透明的諸如玻璃的材料制成。在 密封基板21上，例如布置濾色器層22和黑色基體形式的遮光膜23。 濾色器層22改進(jìn)了在有機(jī)EL元件10R、10G和10B中產(chǎn)生的光的顏色的色純度， 從而改進(jìn)了對比度。濾色器層22包括分別依次對應(yīng)于有機(jī)EL元件IOR、 10G和10B布置的 紅色濾色器22R、綠色濾色器22G和藍(lán)色濾色器22B。 這些濾色器22R、22G和22B被形成為面對驅(qū)動基板11上的有機(jī)層14，并且由混合 有對應(yīng)顏色的顏料的樹脂制成。從而，濾色器22R、22G和22B被調(diào)節(jié)為在紅色、綠色或藍(lán)色 波長區(qū)域中具有高透光率，在其他波長區(qū)域中具有低透光率。 遮光膜23吸收由有機(jī)EL元件10R、10G和10B以及它們之間的布線反射的光或雜 散光，從而改進(jìn)對比度。遮光膜23沿著紅色濾色器22R、綠色濾色器22G和藍(lán)色濾色器22B 的邊界布置。遮光膜23例如由一個或多個混合有黑色著色劑的黑色樹脂膜、或者一個或多 個由諸如鉻(Cr)的金屬、金屬氮化物或金屬氧化物制成的薄膜制成。反射器40布置在該 濾色器層22和遮光膜23的表面上。 反射器40校正來自有機(jī)EL元件10R、10G和10B的各色光的發(fā)射角，從而改進(jìn)光 提取效率。反射器40包括與濾色器層22接觸形成的多個突起41，以及形成為覆蓋在各個 突起41的側(cè)面41b上的反射鏡膜42。 多個突起41被布置成通過其間的位于更靠近濾色器層22的一側(cè)上的突起41的 一部分(連接部41a)而彼此連接。突起41被布置成分別對應(yīng)于濾色器層22中的濾色器 22R、22G和22B。各個突起41的更靠近濾色器層22的一側(cè)上的平面面積Sl等于或小于各個 濾色器22R、22G和22B的開口面積S2(S1《S2)。這類突起41由例如可紫外線固化樹脂材 料或熱固性樹脂材料制成，更具體地說，由Threebond有限公司制作的Threebond3021J (產(chǎn) 品名稱)等制成，各個突起41的間距(寬度)例如為20 ii m至100 ii m，而各個突起41的厚 度例如為間距的0. 5至1. 0倍大。連接部41a的厚度d約為像素間距的15%或以下，并且 優(yōu)選盡可能小，以減少泄漏至相鄰元件的光。 參照圖4，下面將描述各個突起41的具體形狀。圖4(A)示出了從斜上方觀察的突 起41，而圖4(B)示出了俯視圖和側(cè)視圖。然而，側(cè)視圖是從沿著基板表面中彼此正交的兩 個方向Dl和D2觀察的。各個突起41例如具有關(guān)于軸線A旋轉(zhuǎn)對稱的形狀，并且具有側(cè)面 41b、下底面(lower base surface,更靠近濾色器層22的一側(cè)上的表面，下文同)41cl和上 底面(u卯er base surface,更靠近有機(jī)層14的一側(cè)上的表面，下文同)41c2。下底面41cl 和上底面41c2是彼此平行的平的表面，并且下底面41cl和上底面41c2均具有圓形平面形 狀。 側(cè)面41b例如是拋物面，并且至少從方向Dl和D2觀察的側(cè)面形狀bl和b2彼此 等同。然而，在該實施方式中，從所有方向觀察的側(cè)面形狀41bl、41b2、...彼此等同。換言 之，側(cè)面41b的所有方向的錐形形狀彼此等同。 反射鏡膜42反射從突起41的上底面41c2進(jìn)入的光，從而沿使得在與外部空氣層的界面處不發(fā)生全反射的角度方向校正和發(fā)射光。反射鏡膜42具有例如約50nm至200nm
的厚度，并且由鋁(Al)或銀(Ag)的單質(zhì)或包括這些金屬的合金制成。 根據(jù)發(fā)光器件1的應(yīng)用，通過改變上述突起41的間距或厚度或者側(cè)面41b的錐形
形狀，可適當(dāng)調(diào)節(jié)反射鏡膜42的發(fā)射特性(發(fā)光強(qiáng)度分布特性)。例如，在發(fā)光器件l應(yīng)用
于電視的情況下，發(fā)射特性被設(shè)定為具有寬視角，而在發(fā)光器件1應(yīng)用于蜂窩式電話的情
況下，發(fā)射特性被設(shè)定為在向前方向上具有高亮度。 上述發(fā)光器件1通過以下步驟制造。 首先，有機(jī)EL元件10R、10G和10B形成在驅(qū)動基板11上以形成驅(qū)動面板10。更 具體地說，首先，像素驅(qū)動電路140和平面化層(未示出)形成在由上述材料制成的驅(qū)動基 板11上，然后通過例如噴濺法形成由上述材料制成的第一電極12，并且通過光刻和蝕刻將 第一電極12構(gòu)圖成預(yù)定形狀。接下來，用光敏樹脂涂覆驅(qū)動基板ll的整個表面，并且在光 敏樹脂中通過曝光和顯影形成開口，然后燒灼(fire)光敏樹脂以形成絕緣膜13。接著，例 如通過蒸發(fā)法形成由上述材料制成的有機(jī)層14和第二電極15，以形成有機(jī)EL元件10R、 10G和10B，然后用由上述材料制成的保護(hù)膜16涂覆有機(jī)EL元件10R、 10G和10B。從而形 成驅(qū)動面板10。 另一方面，由上述材料制成的遮光膜23形成在密封基板21上，然后將遮光膜23 構(gòu)圖成預(yù)定形狀。接著，通過旋涂等用濾色器22R、22G和22B的材料涂覆密封基板21，并 通過光刻技術(shù)對濾色器22R、22G和22B的材料進(jìn)行構(gòu)圖和燒灼，以形成濾色器22R、22G和 22B。從而，在密封基板21上形成濾色器層22和遮光膜23。 接下來，在形成的濾色器層22和形成的遮光膜23上形成反射器40。此時，首先例 如如圖5A所示，例如通過利用KrF準(zhǔn)分子激光器的掩模成像法，將多個突起41的反轉(zhuǎn)圖案 (reverse pattern) 41_2形成在例如由聚碳酸酯等制成的母版(壓模)41_1的表面上。從 而形成用于圖案轉(zhuǎn)印的壓模41-1。接著，如圖5B所示，壓模41-1的表面(形成反轉(zhuǎn)圖案 41-2的表面)被用例如丙烯酸UV可固化樹脂完全涂覆，以形成樹脂層41-3。
接著，如圖6A所示，在其上形成樹脂層41-3的壓模41_1被按壓到濾色器層22，使 得濾色器層22和樹脂層41-3彼此面對。此時，執(zhí)行對準(zhǔn)，使得樹脂層41-3的突起41分別 面對濾色器22R、22G和22B。接著，例如從壓模41_1側(cè)向整個表面施加紫外線UV，從而固 化樹脂層41-3。 接著，如圖6B所示，移除壓模41-1。從而將多個突起41共同轉(zhuǎn)印到濾色器層22 的表面上。此時，除了由壓模41-1形成的形狀之外，在濾色器層22與突起41的形狀之間 形成樹脂材料層。樹脂材料層是未通過壓模41-1模制的剩余樹脂材料，并通過樹脂材料層 改進(jìn)突起41至濾色器層22的粘合。換言之，在更靠近濾色器層22的一側(cè)上的多個突起41 的一部分彼此連接。 然后，如圖7A所示，例如通過真空淀積法、噴濺法或涂覆法形成由上述材料制成 的反射鏡膜42，從而將其覆蓋在所形成的突起41的表面上。 接著，如圖7B所示，例如通過濕蝕刻等移除覆蓋在反射鏡膜42的各個突起41的 上底面41c2上的部分。從而在突起41的上底面41c2上形成開口?？蛇x地，這些開口可通 過以下步驟形成。例如，當(dāng)形成上述反射鏡膜42時，可以預(yù)先掩蓋面對突起41的上底面 41c2的區(qū)域，從而防止反射鏡膜42形成在上底面41c2上。從而形成密封面板，其中在濾色
9器層22上形成反射器40。 最后，對準(zhǔn)驅(qū)動面板10和密封面板20，使得有機(jī)EL元件10R、 10G和10B分別面對 反射器40中的突起41，然后將驅(qū)動面板10和密封面板20通過其間的粘合層30結(jié)合在一 起。從而完成了圖l所示的發(fā)光器件l。 接著，將參照圖8至9描述上述發(fā)光器件1的功能和效果。圖8示意性地示出了 從綠色有機(jī)層14G發(fā)射的光的光路。圖9是根據(jù)比較示例的發(fā)光器件的示意性剖視圖。
在發(fā)光器件1中，當(dāng)響應(yīng)于從掃描線驅(qū)動電路130供應(yīng)的掃描信號和從信號線驅(qū) 動電路120供應(yīng)的圖像信號而向各個有機(jī)EL元件10R、10G和10B中注入驅(qū)動電流時，在各 個有機(jī)EL元件10R、10G和10B的有機(jī)層14中空穴和電子重新組合而發(fā)光。光向上發(fā)射到 第二電極15，并穿過粘合層30、反射器40和濾色器層22，以便作為紅光、綠光和藍(lán)光從密封 面板20的頂部提取。 參照圖8，下面將描述發(fā)光器件1中的光提取。然而，為了便利，將給出對涉及三 個有機(jī)EL元件10R、10G和10B中的有機(jī)EL元件10G的描述。如圖8所示，從綠色有機(jī)層 14G發(fā)射的綠光的一部分(LG1)從反射器40中的突起41的上底面41c2進(jìn)入，然后在突起 41中直線行進(jìn)，穿過對應(yīng)于綠光的濾色器22G，從而從密封基板21的頂部將部分LG1提取 為綠光。另一方面，通過反射鏡膜42改變從綠色有機(jī)層14G發(fā)射的綠光的發(fā)射角較大的光 的光路，即，以等于或大于綠光預(yù)定角度的角度進(jìn)入突起41中的光LG2的光路，使得光LG2 射到界面A1的入射角等于或小于臨界角，然后光LG2進(jìn)入濾色器22G中。從而改進(jìn)了光提 取效率。 接著，參照圖9，下面將描述根據(jù)比較示例的發(fā)光器件100。通過將驅(qū)動面板1010 和密封面板1020利用其間的粘合層1030結(jié)合而配置發(fā)光器件IOO，在驅(qū)動面板1010中， 有機(jī)發(fā)光器件1010R、1010G和1010B形成在驅(qū)動基板1011上，在密封面板1020中，在密封 基板1021上形成濾色器層1022。反射器1040被布置在更靠近密封面板1020的濾色器層 1022的一側(cè)上。 有機(jī)EL元件1010R、1010G和1010B均具有以下的構(gòu)造，其中第一電極1012、有機(jī) 層1014和第二電極1015依次從驅(qū)動基板1011層疊，并且被保護(hù)層1016覆蓋。對于各個 有機(jī)EL元件1010R、1010G和1010B對第一電極1012進(jìn)行構(gòu)圖，并且有機(jī)EL元件1010R、 1010G和1010B的第一電極1012通過絕緣膜1013彼此電隔離。在該構(gòu)造中，從第二電極 1015提取光。在密封面板1020中，形成濾色器層1022(包括紅色濾色器1022R、綠色濾色 器1022G和藍(lán)色濾色器1022B)和作為所謂的黑色基體的遮光膜1023。
通過在由玻璃等制成的基板1041上形成多個突起1042，然后在各個突起1042的 側(cè)面上形成反射鏡膜1043，而形成反射器1040。突起1042分別布置成面對上述有機(jī)EL元 件1010R、1010G和1010B。 在發(fā)光器件100中，這類反射器1040和上述密封面板1020利用其間的粘合層 1031結(jié)合，使得玻璃基板1041和濾色器層1022彼此面對。在這類構(gòu)造中，玻璃基板1041和 粘合層1031布置在濾色器層1022與突起1042之間。然而，粘合層1031或玻璃基板1041 的厚度為10 ii m或以上，從而發(fā)射光的一部分可進(jìn)入到不與具有上述厚度的粘合層1031或 玻璃基板1041中的發(fā)射光的顏色對應(yīng)的濾色器中。從而，發(fā)生顏色間的交叉串?dāng)_。另外， 濾色器層1022和各個有機(jī)EL元件1010R、1010G和1010B之間的距離增加了玻璃基板1041或粘合層1031的厚度，并且視角特性劣化，這是因為當(dāng)濾色器層1022與各個有機(jī)EL元件 1010R、1010G和1010B之間的距離增加時，從反射器1040斜向發(fā)射的光進(jìn)入并且被吸收到 遮光膜1023中，從而特別地減少了斜向上的亮度。 另一方面，在該實施方式中，位于更靠近濾色器層22 —側(cè)上的部分彼此連接的多 個突起41與濾色器層22接觸布置，因此上述具有較大厚度的玻璃基板或粘合層未布置在 濾色器層22與突起41之間。因此，從反射器40的突起41發(fā)射的各色光分別進(jìn)入濾色器層 22中對應(yīng)的濾色器22G、22R和22B，而不穿過其他層。因此，防止從各個有機(jī)EL元件IOR、 IOG和IOB發(fā)射的各色光進(jìn)入不與光的顏色對應(yīng)的濾色器。另外，在未布置玻璃基板和粘合 層時，濾色器層22與各個有機(jī)EL元件IOR、 10G和10B之間的距離短，因此產(chǎn)生上述進(jìn)入遮 光膜23中的光的可能性較小。因此，實現(xiàn)了良好的視角特性。 如上所述，在本實施方式中，位于更靠近濾色器層22 —側(cè)上的部分彼此連接的多 個突起41與濾色器層22接觸布置，因此減少了濾色器層22與突起41之間的厚度，從而防 止從各個有機(jī)EL元件10R、10G和10B發(fā)射的各色光進(jìn)入不與光的顏色對應(yīng)的濾色器。因 此，在提高光提取效率的同時，可以防止顏色之間出現(xiàn)交叉串?dāng)_。 另外，當(dāng)各個突起41的側(cè)面41b是拋物面，并且所有方向上的側(cè)面形狀41bl、 41b2...彼此等同時，進(jìn)入突起41中的光可以沿所有方向均勻發(fā)射。從而可獲得在所有方 向上均勻的發(fā)射特性。 另外，當(dāng)各個突起41的位于更靠近濾色器層22的一側(cè)上的平面面積Sl等于或小
于各個濾色器22R、22G和22B的開口面積S2(S1《S2)時，從突起41發(fā)射的各色光容易分
別進(jìn)入對應(yīng)的濾色器22R、22G和22B中。因此，可更加有效地防止顏色之間出現(xiàn)交叉串?dāng)_。 另外，作為本實施方式的實施示例，利用圖10所示的評估系統(tǒng)進(jìn)行評估發(fā)射特性
(發(fā)光強(qiáng)度分布特性)的模擬1和2。更具體地說，在模擬1和2中，使用以下的構(gòu)造，即，
在驅(qū)動基板11與包括在其中形成的濾色器22G的密封基板21之間包括反射器44的情況
下，在濾色器22G與反射器44之間包括厚度為dl的中間層46。在模擬1和2中，使用以下
光源(1)和以下反射器(2)。 模擬1 1.光源朗伯 2.反射器Liner (襯里)反射器 模擬2 1.光源高斯 2.反射器CPC(復(fù)合拋物面聚光鏡)反射器 在這類構(gòu)造中，在中間層46的厚度d在1 i！ m至40 i！ m的范圍內(nèi)階段改變的情況 下，測量相對于視角從密封基板21發(fā)射的光的亮度。圖11示出了模擬1中的亮度分布，而 圖12示出了模擬2中的亮度分布。作為視角，垂直于基板表面的向前方向為0。，平行于基 板表面的方向為-90°和90° 。另外，圖13示出了模擬1和2中的相對光提取效率。相對 光提取效率是在從光源45發(fā)射的光的光量為1的情況下測量光量的比。
如圖ll所示，在模擬1中，明顯的是除了向前方向以外，在中間層46的厚度d較 小的情況下，亮度趨于增加。另一方面，如圖12所示，在模擬2中，幾乎不能觀察到厚度d 所造成的亮度的差異，但是在厚度d較小的情況下，亮度略微提高。而且，如圖13所示，隨著厚度d增加，相對光提取效率趨于減小。因此，從以上結(jié)果確認(rèn)，如該實施方式的情況那
樣，反射器與濾色器之間的厚度減小有助于提高光提取效率。而且，還確認(rèn)表現(xiàn)出良好的視 角特性。 接下來，下面將描述上述實施方式的反射器中的各個突起的變型例。在以下描述 中，與根據(jù)上述實施方式的發(fā)光器件1相同的部件由相同的標(biāo)記表示，并且不再對其進(jìn)行 描述。 變型例1 圖14描述了根據(jù)變型例1的反射器的突起47A的形狀。如圖14所示，突起47A具 有側(cè)面48a、下底面47al和上底面47a2。下底面47al和上底面47a2均具有圓形平面形狀。 而且，在突起47A中，在基板表面中從方向D1、D2、...觀察的側(cè)面形狀48al、48a2、...彼 此等同。然而，在變型例中，各個側(cè)面形狀48al、48a2、...的錐形部分是線性的。換言之， 突起47A具有截頭圓錐形狀。因此，突起47A的側(cè)面不限于上述拋物面形狀，并且可以是具 有線性錐形形狀的曲面。
變型例2 圖15A至15C描述根據(jù)變型例2的反射器的突起47D、47E和47F的形狀。如圖 15A至15C所示，突起47D、47E和47F分別具有呈線性錐形形狀的側(cè)面48d、48e和48f ，下 底面47dl、47el和47fl以及上底面47d2、47e2和47f2。而且，如同上述突起47A的情況那 樣，在基板表面中從彼此正交的兩個方向Dl和D2觀察的側(cè)面形狀48dl和48d2、側(cè)面形狀 48el和48e2以及側(cè)面形狀48fl和48f2彼此不同。 然而，在圖15A所示的突起47D中，下底面47dl具有橢圓形狀，上底面47d2具有 圓形形狀。如上所述，下底面47dl和上底面47d2可不具有相同形狀。另外，如同圖15B所 示的突起47E的情況那樣，下底面47el和上底面47e2可具有橢圓平面形狀，其長軸方向 (短軸方向)沿相同方向定向。另一方面，如同圖15C所示的突起47F的情況那樣，下底面 47fl和上底面47f2可具有橢圓平面形狀，其長軸方向(短軸方向)彼此正交。
變型例3 圖16A至16D描述了根據(jù)變型例3的反射器的突起471、47J、47K和47M的形狀。 如圖16A所示，在突起471中，上底面47il具有正方形平面形狀，而下底面47i2具有圓形 平面形狀，并且從方向Dl和D2觀察的側(cè)面形狀48il和48i2彼此等同。另外，如圖16B所 示，在突起47J中，上底面47jl具有矩形平面形狀，而下底面47j2具有圓形平面形狀，并且 從方向Dl和D2觀察的側(cè)面形狀48jl和48J2彼此不同。 如圖16C和16D所示，在突起47K和47M中，上底面47kl和47ml均具有矩形平面 形狀，而下底面47k2和47m2均具有橢圓平面形狀，并且從方向Dl和D2觀察的側(cè)面形狀 48kl和48k2以及側(cè)面形狀48ml和48m2彼此不同。然而，在突起47K中，上底面47kl的縱 向方向和下底面47k2的長軸彼此平行。另一方面，在突起47M中，上底面47ml的縱向方向 和下底面47m2的長軸彼此正交。如上所述，可應(yīng)用突起的側(cè)面形狀以及上底面和下底面的 平面形狀的各種組合。從而可自由調(diào)節(jié)反射器的發(fā)射特性。 此外，本實施方式和變型例1至3的各個突起的側(cè)面不限于拋物面、錐形曲面、圓 柱形曲面等，而可以是諸如球形表面或非球形表面的其他曲面。而且，各個突起的平面形狀 不限于圓形形狀、橢圓形形狀、正方形形狀和矩形形狀，并且可以是諸如三角形形狀或五邊形形狀的多邊形形狀。
模塊和應(yīng)用示例 下面將描述上述實施方式和上述變型例所述的發(fā)光器件的應(yīng)用示例。根據(jù)上述實
施方式的發(fā)光器件可應(yīng)用于諸如電視、數(shù)字照相機(jī)、筆記本個人電腦、諸如蜂窩式電話的便
攜式終端設(shè)備、以及攝像機(jī)的任何領(lǐng)域中的電子器件的顯示器，該顯示器顯示從外部輸入
的畫面信號或者在內(nèi)部產(chǎn)生的畫面信號作為圖像或畫面。 模塊 根據(jù)上述實施方式等的發(fā)光器件結(jié)合在諸如應(yīng)用示例1至5的各種電子器件中， 這些電子器件將在稍后描述為圖17所示的模塊。在該模塊中，例如從密封面板20露出的 區(qū)域210被布置在驅(qū)動基板11的一側(cè)，并且通過延伸信號線驅(qū)動電路120和掃描線驅(qū)動電 路130的布線而在露出的區(qū)域210中形成外部連接端子(未示出)。在外部連接端子中，可 以布置用于信號輸入/輸出的柔性印刷電路(FPC)220。
應(yīng)用示例1 圖18示出了應(yīng)用根據(jù)上述實施方式等的發(fā)光器件的電視的外觀。電視例如具有 包括前面板310和濾光玻璃320的畫面顯示屏部分300。畫面顯示屏部分300由根據(jù)上述 實施方式等的發(fā)光器件配置。
應(yīng)用示例2 圖19A和19B示出了應(yīng)用根據(jù)上述實施方式等的發(fā)光器件的數(shù)字照相機(jī)的外觀。 數(shù)字照相機(jī)例如具有用于閃光的發(fā)光部410、顯示部420、菜單開關(guān)430和快門按鈕440。顯 示部420由根據(jù)上述實施方式等的發(fā)光器件配置。
應(yīng)用示例3 圖20示出了應(yīng)用根據(jù)上述實施方式等的發(fā)光器件的筆記本個人電腦的外觀。筆 記本個人電腦例如具有主體510、用于輸入字符等的操作的鍵盤520、以及用于顯示圖像的 顯示部530。顯示部530由根據(jù)上述實施方式等的發(fā)光器件配置。
應(yīng)用示例4 圖21示出了應(yīng)用根據(jù)上述實施方式等的發(fā)光器件的攝像機(jī)的外觀。攝像機(jī)例如 具有主體610、布置在主體610的前表面上的用于拍攝對象的鏡頭620、拍攝開始/停止開 關(guān)630、以及顯示部640。顯示部640由根據(jù)上述實施方式等的發(fā)光器件配置。
應(yīng)用示例5 圖22A至22G示出了應(yīng)用根據(jù)上述實施方式等的發(fā)光器件的蜂窩式電話的外觀。 蜂窩式電話例如通過用連接部(鉸接部)730將頂側(cè)外殼710和底側(cè)外殼720相互連接而 形成。蜂窩式電話具有顯示器740、子顯示器750、畫面燈760和照相機(jī)770。顯示器740或 子顯示器750由根據(jù)上述實施方式等的發(fā)光器件配置。 盡管參照實施方式描述了本發(fā)明，但本發(fā)明不限于此，而可進(jìn)行各種修改。例如， 各層的材料和厚度、形成各層的方法和條件不限于上述實施方式中所述的那些，并且各層 可在任何其它條件下通過任何其它方法由具有任何其它厚度的任何其它材料制成。
另外，在上述實施方式等中，在形成反射器40時，通過掩模成像法在聚碳酸酯母 版上形成突起41的反轉(zhuǎn)圖案而形成用于轉(zhuǎn)印的壓模。然而，形成壓模的方法不限于此。例 如，可使用以下方法(1)至(4)。此外，用于基部41的樹脂材料取決于所用壓模的材料。例如，在使用方法(2)中的Zeonor (商標(biāo))壓模的情況下，Zeonor (商標(biāo))壓模具有良好的從 樹脂剝離的特性，因此使用各種UV可固化樹脂。 (1)通過利用聚碳酸酯母版進(jìn)行鎳電成型獲得鎳(Ni)電成型壓模的方法 (2)通過利用Ni電成型壓模將圖案熱轉(zhuǎn)印到Zeonor (商標(biāo))膜而獲得Zeonor (商
標(biāo))壓模的方法 (3)通過切割工具、聚焦激光等的切割，在由聚碳酸酯、金屬等制成的作為壓模的 基板上直接形成圖案的方法 (4)通過光刻技術(shù)在作為壓模的基板上直接形成圖案的方法 另外，在上述實施方式等中，具體描述了有機(jī)EL元件10R、10B和10G的構(gòu)造。然 而，不必包括所有層，或者可進(jìn)一步包括任意其它層。 本發(fā)明不僅可應(yīng)用于有機(jī)EL元件，而且還可應(yīng)用于諸如LED(發(fā)光二極管)、 FED(場發(fā)射顯示器)的任何其它自發(fā)光元件或無機(jī)電致發(fā)光元件。 另外，在上述實施方式等中，描述了將本發(fā)明的發(fā)光器件應(yīng)用于顯示器的情況。然 而，本發(fā)明的發(fā)光器件可應(yīng)用于除顯示器之外的用于任何目的的任何發(fā)光器件，例如照明 設(shè)備。 本發(fā)明包含與在2008年12月5日提交到日本專利局的日本在先專利申請
JP2008-310510中公開的主題相關(guān)的主題，該申請的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，可以根據(jù)設(shè)計要求和其他因素進(jìn)行各種修改、組合、子組
合和替代，只要它們落在所附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)即可。
權(quán)利要求
一種濾色器，其包括布置在基板上的用于多種顏色的多個濾色器層；與所述多個濾色器層接觸布置的多個突起，位于更靠近所述濾色器層的一側(cè)上的突起的一部分彼此連接；以及反射鏡膜，其被形成為覆蓋在所述多個突起中的每一個的側(cè)面上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的濾色器，其中， 各個突起的所有方向上的側(cè)面形狀彼此等同。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的濾色器，其中， 各個突起的側(cè)面是拋物面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的濾色器，其中， 各個突起的從彼此正交的兩個方向看的側(cè)面形狀彼此不同。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的濾色器，其中，各個突起的位于更靠近濾色器層的一側(cè)上的平面面積等于或小于每一個所述濾色器 層的開口面積。
6. —種濾色器的制造方法，該制造方法包括以下步驟在形成于基板上的用于多種顏色的多個濾色器層的表面上形成多個突起，使得所述多 個突起的位于更靠近所述濾色器層的一側(cè)上的一部分彼此連接；以及 在所述多個突起中的每一個的側(cè)面上形成反射鏡膜。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的濾色器的制造方法，其中，所述多個突起被形成為使得各個突起的所有方向上的側(cè)面形狀彼此等同。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的濾色器的制造方法，其中， 各個突起的側(cè)面是拋物面。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的濾色器的制造方法，其中，所述多個突起被形成為使得各個突起的從彼此正交的兩個方向看的側(cè)面形狀彼此不同。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的濾色器的制造方法，其中，各個突起的位于更靠近濾色器層的一側(cè)上的平面面積等于或小于每一個所述濾色器 層的開口面積。
11. 一種發(fā)光器件，該發(fā)光器件包括包括多個自發(fā)光元件和驅(qū)動所述多個自發(fā)光元件的驅(qū)動元件的驅(qū)動面板；以及布置成面對所述驅(qū)動面板的密封面板，其中，所述密封面板包括基板；布置在所述基板上的用于多種顏色的多個濾色器層；與所述濾色器層接觸布置的多個突起，位于更靠近所述濾色器層的一側(cè)上的突起的一 部分彼此連接；以及反射鏡膜，其被形成為覆蓋在所述多個突起中的每一個的側(cè)面上。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的發(fā)光器件，其中， 各個突起的所有方向上的側(cè)面形狀彼此等同。
13. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的發(fā)光器件，其中， 各個突起的側(cè)面是拋物面。
14. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的發(fā)光器件，其中， 各個突起的從彼此正交的兩個方向看去的側(cè)面形狀彼此不同。
15. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的發(fā)光器件，其中，各個突起的位于更靠近濾色器層的一側(cè)上的平面面積等于或小于每一個所述濾色器 層的開口面積。
全文摘要
提供了在提高光提取效率的同時防止出現(xiàn)顏色間交叉串?dāng)_的濾色器、該濾色器的制造方法以及發(fā)光器件。該濾色器包括布置在基板上的用于多種顏色的多個濾色器層；與所述濾色器層接觸布置的多個突起，位于更靠近所述濾色器層的一側(cè)上的突起的一部分彼此連接；以及反射鏡膜，其被形成為覆蓋在所述多個突起中的每一個的側(cè)面上。
文檔編號G02B5/20GK101750656SQ20091025312
公開日2010年6月23日 申請日期2009年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月5日
發(fā)明者木曾弘之, 渡邊達(dá)也, 野村優(yōu) 申請人:索尼株式會社