カラーフィルタおよびその製造方法並びに発光装置
【課題】光取り出し効率を高めつつ、各色間でのクロストークの発生を抑制することが可能なカラーフィルタおよびその製造方法並びに発光装置を提供する。
【解決手段】封止パネル２０において、カラーフィルタ層２２側の一部が連結してなる複数の突部４１が、カラーフィルタ層２２に接して色ごとに設けられ、各突部４１の側面には、反射鏡膜４２が形成されている。各突部４１へ入射した各色光は、突部４１内を直進あるいは反射鏡膜４２によって反射されて通過したのち、対応するカラーフィルタへ入射する。カラーフィルタ層２２と複数の突部４１との間に接着層や他の基板を介在させる場合に比べ、各突部４１からの出射光が対応するカラーフィルタへ入射し易くなる。
【解決手段】封止パネル２０において、カラーフィルタ層２２側の一部が連結してなる複数の突部４１が、カラーフィルタ層２２に接して色ごとに設けられ、各突部４１の側面には、反射鏡膜４２が形成されている。各突部４１へ入射した各色光は、突部４１内を直進あるいは反射鏡膜４２によって反射されて通過したのち、対応するカラーフィルタへ入射する。カラーフィルタ層２２と複数の突部４１との間に接着層や他の基板を介在させる場合に比べ、各突部４１からの出射光が対応するカラーフィルタへ入射し易くなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば有機ＥＬ（Electroluminescence：電界発光）素子などの自発光素子に用いられるカラーフィルタおよびその製造方法並びにこれを用いた発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子などの自発光素子は、基板に、第１電極，発光層を含む有機層および第２電極を順に有し、第１電極と第２電極との間に直流電圧を印加すると発光層において正孔−電子再結合が起こり、光を発生するものである。発生した光は、例えば第２電極の側から、つまり開口率を上げるためにＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）や配線を含む回路とは反対側から取り出される場合もある。第２電極の側から光を取り出す場合には、第１電極として高反射の金属電極を用いることが一般的である。
【０００３】
このような有機ＥＬ素子が複数形成された発光装置では、素子内部における屈折率が高い（例えば屈折率１．５以上）ため、空気層（屈折率１．０）との界面において全反射が生じ易い。このため、発光光を外部に十分に取り出すことが困難である。そこで、有機ＥＬ素子の光取り出し側に反射板（リフレクタ）を配設することにより、発光光の放射角を補正して光取り出し効率を高める手法が提案されている（例えば、特許文献１，２）。リフレクタは、ガラス基板上に、有機ＥＬ素子の配列に対応して複数の突部が形成され、各突部の側面が反射鏡膜によって覆われたものである。
【０００４】
一方、上記複数の有機ＥＬ素子が、例えば赤色（Ｒ：Red）、緑色（Ｇ：Green）および青色（Ｂ：Blue）の３原色の色光を発生する場合であっても、色純度を高めたり、明所コントラストを高めるために、有機ＥＬ素子ごとに各色のカラーフィルタを設けることが有効である。この場合、各色カラーフィルタは、有機ＥＬ素子を封止するための封止基板の一面に各有機ＥＬ素子ごとに形成される。そして、上記リフレクタは、このカラーフィルタの表面に接着層を介して貼り合わせられる。このような構成により、各有機ＥＬ素子から発生した各色光はそれぞれ、リフレクタの各突部において放射角が補正されたのち、対応するカラーフィルタを通過して、３原色の色光として取り出される。
【０００５】
【特許文献１】特許第３５７３３９３号公報
【特許文献２】特表２００５−５３１１０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、各色カラーフィルタとリフレクタにおける各突部との間には、上述したように、接着層やガラス基板が介在している。これらの接着層やガラス基板は、少なくとも１０μｍ以上の厚みを有するため、発光層から発せられた光の一部が、各突部を通過したのち、上記厚み部分において、他色のカラーフィルタ側へ浸入してしまうことがある。これにより、各色間でクロストークが発生するという問題があった。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、光取り出し効率を高めつつ、各色間でのクロストークの発生を抑制することが可能なカラーフィルタおよびその製造方法並びに発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のカラーフィルタは、基板上に設けられた複数色のカラーフィルタ層と、複数色のカラーフィルタ層に接して色ごとに設けられると共に、カラーフィルタ層側の一部が互いに連結した複数の突部と、各突部の側面を覆うように形成された反射鏡膜と備えたものである。
【０００９】
本発明の発光装置は、複数の自発光素子と、これら複数の自発光素子を駆動する駆動素子とを有する駆動パネルと、駆動パネルに対向配置された封止パネルとを備えたものである。ここで、封止パネルは、基板上に上記本発明のカラーフィルタを有するものである。
【００１０】
本発明のカラーフィルタおよび発光装置では、各突部へ入射した光は、突部内を直進あるいは反射鏡膜によって反射されて通過したのち、対応するカラーフィルタ層へ入射する。このとき、カラーフィルタ層側の一部が連結してなる複数の突部がそれぞれ、各カラーフィルタ層に接して色ごとに設けられていることにより、カラーフィルタ層と突部との間に接着層や他の基板を介在させる場合に比べ、カラーフィルタ層と突部との間の距離が小さくなり、各突部からの出射光が対応するカラーフィルタ層へ入射し易くなる。
【００１１】
本発明のカラーフィルタの製造方法は、基板上に形成された複数色のカラーフィルタ層の表面に、カラーフィルタ層側の一部が連結してなる複数の突部を形成する工程と、各突部の側面に反射鏡膜を形成する工程とを含むものである。これにより、カラーフィルタ層と突部との間に接着層や他の基板を介在させることなく、複数の突部が一括形成される。この各突部の側面に、反射鏡膜が形成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のカラーフィルタおよびカラーフィルタの製造方法ならびに発光装置によれば、カラーフィルタ層側の一部が互いに連結してなる複数の突部をそれぞれ、各カラーフィルタ層に接して色ごとに設けるようにしたので、カラーフィルタ層と突部との間に他の基板や接着層を介在させる場合に比べ、他色のカラーフィルタへの光漏れを低減させることができる。よって、光取り出し効率を高めつつ、各色間でのクロストークの発生を抑制することが可能となる。これにより、発光装置では、色純度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施の形態に係る発光装置１の断面構成を表すものである。この発光装置１は、薄型の有機発光カラーディスプレイ装置などとして用いられる。この発光装置１では、駆動パネル１０と封止パネル２０とが、熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂などの接着層３０を介して貼り合わせられている。本実施の形態の封止パネル２０では、カラーフィルタ層２２上にリフレクタ４０が一体的に形成されており、これらカラーフィルタ層２２およびリフレクタ４０が、本発明のカラーフィルタに対応する。以下、各部の構成について説明する。
【００１５】
駆動パネル１０は、駆動用基板１１上に、赤色の光を発生する有機ＥＬ素子１０Ｒと、緑色の光を発生する有機ＥＬ素子１０Ｇと、青色の光を発生する有機ＥＬ素子１０Ｂとが、順に全体としてマトリクス状に形成されたものである。駆動用基板１１は、例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）などを含んで構成されている。
【００１６】
ここで、図２に、駆動用基板１１における回路構成の一例を示す。また、図３に、画素駆動回路１４０の一例を示す。このように、駆動用基板１１では、上記有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂからなる表示領域１１０の周辺に、映像表示用のドライバである信号線駆動回路１２０および走査線駆動回路１３０が設けられ、表示領域１１０内には、画素駆動回路１４０が形成されている。画素駆動回路１４０は、後述する第１電極１２の下層に形成され、駆動トランジスタＴｒ１および書き込みトランジスタＴｒ２と、その間のキャパシタ（保持容量）Ｃｓと、第１の電源ライン（Ｖｃｃ）および第２の電源ライン（ＧＮＤ）の間において駆動トランジスタＴｒ１に直列に接続された有機ＥＬ素子１０Ｒ（または１０Ｇ，１０Ｂ）とを有するアクティブ型の駆動回路である。駆動トランジスタＴｒ１および書き込みトランジスタＴｒ２は、一般的な薄膜トランジスタ（ＴＦＴ（Thin Film Transistor））により構成され、その構成は例えば逆スタガー構造（いわゆるボトムゲート型）でもよいしスタガー構造（トップゲート型）でもよく特に限定されない。
【００１７】
画素駆動回路１４０において、列方向には信号線１２０Ａが複数配置され、行方向には走査線１３０Ａが複数配置されている。各信号線１２０Ａと各走査線１３０Ａとの交差点が、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのいずれか一つ（サブピクセル）に対応している。各信号線１２０Ａは、信号線駆動回路１２０に接続され、この信号線駆動回路１２０から信号線１２０Ａを介して書き込みトランジスタＴｒ２のソース電極に画像信号が供給されるようになっている。各走査線１３０Ａは走査線駆動回路１３０に接続され、この走査線駆動回路１３０から走査線１３０Ａを介して書き込みトランジスタＴｒ２のゲート電極に走査信号が順次供給されるようになっている。
【００１８】
有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、それぞれ、駆動用基板１１の側から、陽極としての第１電極１２、絶縁膜１３、後述する発光層を含む有機層１４、および陰極としての第２電極１５がこの順に積層された構成を有し、必要に応じて保護膜１６により被覆されている。なお、駆動用基板１１には、上述した画素駆動回路１４０および平坦化層（図示せず）が設けられており、この平坦化層の上に第１電極１２が形成されている。また、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの各発光面は、リフレクタ４０の各突部４１（後述）の光入射面（有機ＥＬ素子側の面）よりも大きな面積となるように構成されることが望ましい。あるいは、発光面が各突部４１の光入射面と同等以下の面積である場合には、両者が同一形状（相似形状を含む）となるように構成されていることが望ましい。均一な放射特性を実現し易くするためである。
【００１９】
第１電極１２は、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの各々に対応して形成され、絶縁膜１３により互いに電気的に分離されている。また、第１電極１２は、発光層で発生した光を反射させる反射電極としての機能を有しており、できるだけ高い反射率を有するようにすることが発光効率を高める上で望ましい。第１電極１２は、例えば、厚みが１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下、具体的には５０ｎｍ程度であり、アルミニウム（Ａｌ）あるいはアルミニウム（Ａｌ）を含む合金、または、銀（Ａｇ）あるいは銀（Ａｇ）を含む合金により構成されている。また、第１電極１２は、クロム（Ｃｒ），チタン（Ｔｉ），鉄（Ｆｅ），コバルト（Ｃｏ），ニッケル（Ｎｉ），モリブデン（Ｍｏ），銅（Ｃｕ），タンタル（Ｔａ），タングステン（Ｗ），白金（Ｐｔ）あるいは金（Ａｕ）などの他の金属元素の単体または合金により構成されていてもよい。
【００２０】
絶縁膜１３は、第１電極１２と第２電極１５との絶縁性を確保すると共に発光領域を正確に所望の形状にするためのものであり、例えば、感光性のアクリル，ポリイミド，ポリベンズオキサゾールなどの有機材料、または酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）などの無機絶縁材料により構成されている。絶縁膜１３は、第１電極１２の発光領域に対応して開口部を有している。なお、有機層１４および第２電極１５は、発光領域だけでなく絶縁膜１３の上にも連続して設けられていてもよいが、発光が生じるのは絶縁膜１３の開口部だけである。
【００２１】
有機層１４は、例えば、第１電極１２の側から順に、正孔注入層，正孔輸送層，発光層および電子輸送層を積層した構成を有するが、これらのうち発光層以外の層は必要に応じて設ければよい。また、有機層１４は、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの発光色によってそれぞれ構成が異なっていてもよい。正孔注入層は、正孔注入効率を高めるためのものであると共に、リークを防止するためのバッファ層である。正孔輸送層は、発光層への正孔輸送効率を高めるためのものである。発光層は、電界をかけることにより電子と正孔との再結合が起こり、光を発生するものである。電子輸送層は、発光層への電子輸送効率を高めるためのものである。なお、電子輸送層と第２電極１５との間には、ＬｉＦ，Ｌｉ2Ｏなどよりなる電子注入層（図示せず）を設けてもよい。
【００２２】
有機ＥＬ素子１０Ｒの正孔注入層の構成材料としては、例えば、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（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）あるいは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（２−ＴＮＡＴＡ）が挙げられる。有機ＥＬ素子１０Ｒの正孔輸送層の構成材料としては、例えば、ビス［（Ｎ−ナフチル）−Ｎ−フェニル］ベンジジン（α−ＮＰＤ）が挙げられる。有機ＥＬ素子１０Ｒの発光層の構成材料としては、例えば、８−キノリノールアルミニウム錯体（Ａｌｑ3）に２，６−ビス［４−［Ｎ−（４−メトキシフェニル）−Ｎ−フェニル］アミノスチリル］ナフタレン−１，５−ジカルボニトリル（ＢＳＮ−ＢＣＮ）を４０体積％混合したものが挙げられる。有機ＥＬ素子１０Ｒの電子輸送層の構成材料としては、例えば、Ａｌｑ3が挙げられる。
【００２３】
有機ＥＬ素子１０Ｇの正孔注入層の構成材料としては、例えば、ｍ−ＭＴＤＡＴＡあるいは２−ＴＮＡＴＡが挙げられる。有機ＥＬ素子１０Ｇの正孔輸送層の構成材料としては、例えば、α−ＮＰＤが挙げられる。有機ＥＬ素子１０Ｇの発光層の構成材料としては、例えば、Ａｌｑ3にクマリン６（Ｃｏｕｍａｒｉｎ６）を３体積％混合したものが挙げられる。有機ＥＬ素子１０Ｇの電子輸送層の構成材料としては、例えば、Ａｌｑ3が挙げられる。
【００２４】
有機ＥＬ素子１０Ｂの正孔注入層の構成材料としては、例えば、ｍ−ＭＴＤＡＴＡあるいは２−ＴＮＡＴＡが挙げられる。有機ＥＬ素子１０Ｂの正孔輸送層の構成材料としては、例えば、α−ＮＰＤが挙げられる。有機ＥＬ素子１０Ｂの発光層の構成材料としては、例えば、スピロ６Φ（ｓｐｉｒｏ６Φ）が挙げられる。有機ＥＬ素子１０Ｂの電子輸送層の構成材料としては、例えば、Ａｌｑ3が挙げられる。
【００２５】
第２電極１５は、例えば、厚みが５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、アルミニウム（Ａｌ），マグネシウム（Ｍｇ），カルシウム（Ｃａ），ナトリウム（Ｎａ）などの金属元素の単体または合金により構成されている。中でも、マグネシウムと銀との合金（ＭｇＡｇ合金）、またはアルミニウム（Ａｌ）とリチウム（Ｌｉ）との合金（ＡｌＬｉ合金）が好ましい。また、第２電極１５は、ＩＴＯ（インジウム・スズ複合酸化物）またはＩＺＯ（インジウム・亜鉛複合酸化物）により構成されていてもよい。
【００２６】
保護膜１６は、例えば、厚みが５００ｎｍ以上１００００ｎｍ以下であり、酸化シリコン（ＳｉＯ2），窒化シリコン（ＳｉＮ）などにより構成されている。
【００２７】
封止パネル２０は、接着層３０と共に有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを封止する封止用基板２１を有している。封止用基板２１は、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂで発生した光に対して透明なガラスなどの材料により構成されている。この封止用基板２１には、例えば、カラーフィルタ層２２およびブラックマトリクスとしての遮光膜２３が設けられている。
【００２８】
カラーフィルタ層２２は、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂで発生した各色光の色純度を高め、コントラストを改善するものである。このカラーフィルタ層２２は、赤色のカラーフィルタ２２Ｒ，緑色のカラーフィルタ２２Ｇおよび青色のカラーフィルタ２２Ｂを有しており、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに対応して順に配置されている。
【００２９】
これらのカラーフィルタ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂは、それぞれ駆動用基板１１上の有機層１４に対向して形成され、それぞれの色の顔料を混入した樹脂により構成されている。これにより、赤，緑あるいは青の波長域における光透過率が高く、他の波長域における光透過率が低くなるように調整されている。
【００３０】
遮光膜２３は、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ並びにその間の配線において反射された光や迷光を吸収し、コントラストを改善するものである。この遮光膜２３は、カラーフィルタ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ同士の境界に沿って設けられている。遮光膜２３は、例えば黒色の着色剤を混入した黒色の樹脂膜、あるいはクロム（Ｃｒ）などの金属，金属窒化物あるいは金属酸化物よりなる薄膜を１層以上積層したものである。このようなカラーフィルタ層２２および遮光膜２３の表面には、リフレクタ４０が配設されている。
【００３１】
リフレクタ４０は、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂからの各色光の放射角を補正することにより光取り出し効率を高めるためのものである。このリフレクタ４０は、カラーフィルタ層２２に接して形成された複数の突部４１と、各突部の側面４１ｂを覆うように形成された反射鏡膜４２とを有している。
【００３２】
複数の突部４１は、カラーフィルタ層２２側の一部（連結部４１ａ）により互いに連結されている。各突部４１は、カラーフィルタ層２２におけるカラーフィルタ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの配置に対応して、色ごとに設けられている。この突部４１のカラーフィルタ層２２側の平面積Ｓ１は、カラーフィルタ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの各開口面積Ｓ２以下（Ｓ１≦Ｓ２）なるように構成されている。このような突部４１は、例えば紫外線硬化型や熱硬化型の樹脂材料、具体的にはスリーボンド製のThreebond３０２１Ｊ（商品名）などにより構成され、ピッチ（幅）は例えば２０μｍ〜１００μｍ、厚みは例えばピッチの０．５倍〜１倍程度である。連結部４１ａの厚みｄは、画素ピッチに対して１５％程度以下であり、隣の素子への光漏れを低減させるために、できるだけ小さいことが好ましい。
【００３３】
ここで、図４（Ａ），（Ｂ）を参照して、各突部４１の具体的な形状について説明する。但し、図４（Ａ）は、突部４１を斜め上方からみたものであり、図４（Ｂ）は、上面図および側面図である。但し、側面図は、基板面内において互いに直交する２方向Ｄ１，Ｄ２に沿った方向からみたものである。突部４１は、例えば軸Ａを中心とした回転対称形状となっており、側面４１ｂ、下底面（カラーフィルタ層２２側の面、以下同様）４１ｃ１および上底面（有機層１４側の面、以下同様）４１ｃ２を有している。これらのうち、下底面４１ｃ１および上底面４１ｃ２は、互いに平行な平坦面であり、平面形状はそれぞれ円形状となっている。
【００３４】
側面４１ｂは、例えば放物面から構成され、少なくとも方向Ｄ１，Ｄ２からみた側面形状ｂ１，ｂ２が互いに等しいものである。但し、本実施の形態では、２方向に限らず、全方向からみた側面形状４１ｂ１，４１ｂ２…が互いに等しくなっている。すなわち、各方向における側面４１ｂのテーパが互いに等しくなっている。
【００３５】
反射鏡膜４２は、突部４１の上底面４１ｃ２側から入射した光を反射させることにより、外部の空気層との間で全反射が起こらないような角度方向に補正して出射させるものである。この反射鏡膜４２は、厚みが例えば５０ｎｍ〜２００ｎｍ程度であり、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）単体あるいはこれらの金属を含む合金により構成されている。
【００３６】
この反射鏡膜４２による放射特性（配光特性）は、発光装置１の用途に応じて、上述した突部４１のピッチや厚み、あるいは側面４１ｂのテーパ等を変化させることにより、適宜調整することが可能である。例えば、テレビ用途の場合には、広視野角となるように設定され、携帯電話機に用いられる場合には、正面方向の輝度が高くなるように設定される。
【００３７】
上記発光装置１は、例えば次のようにして製造することができる。
【００３８】
まず、駆動用基板１１に有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを形成して駆動パネル１０を形成する。すなわち、まず、上述した材料よりなる駆動用基板１１の上に画素駆動回路１４０および平坦化層（図示せず）を形成し、例えばスパッタ法により、上述した材料よりなる第１電極１２を形成し、フォトリソグラフィおよびエッチングにより、所定の形状にパターニングする。次いで、駆動用基板１１の全面にわたり感光性樹脂を塗布し、露光および現像処理により開口部を設けたのち、焼成して、絶縁膜１３を形成する。続いて、例えば蒸着法により、上述した材料よりなる有機層１４および第２電極１５を成膜し、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを形成し、上述した材料よりなる保護膜１６で覆う。これにより、駆動パネル１０が形成される。
【００３９】
一方、封止用基板２１に、上述した材料よりなる遮光膜２３を成膜し、所定の形状にパターニングする。次いで、封止用基板２１の上に、カラーフィルタ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの材料を、例えばスピンコートなどにより塗布し、フォトリソグラフィ技術によりパターニングして焼成することにより、それぞれ形成する。これにより、封止用基板２１上にカラーフィルタ層２２および遮光膜２３が形成される。
【００４０】
次いで、形成したカラーフィルタ層２２および遮光膜２３上に、リフレクタ４０を形成する。この際、まず、図５（Ａ）に示したように、例えばポリカーボネート（ＰＣ）などよりなる原盤（スタンパ）４１−１の表面に、例えばＫｒＦエキシマレーザを用いたマスクイメージング法により、複数の突部４１の反転パターン４１−２を形成する。これにより、パターン転写用のスタンパ４１−１が形成される。続いて、図５（Ｂ）に示したように、スタンパ４１−１の表面（反転パターン４１−２が形成されている面）の全面に、例えばアクリル系ＵＶ硬化樹脂よりなる樹脂層４１−３を塗布形成する。
【００４１】
次いで、図６（Ａ）に示したように、樹脂層４１−３が形成されたスタンパ４１−１を、カラーフィルタ層２２と樹脂層４１−３とが向かい合うようにして、押し合わせる。この際、樹脂層４１−３の各突部４１と、各カラーフィルタ層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ同士が互いに対向するように位置合わせを行う。続いて、例えばスタンパ４１−１の側から紫外光ＵＶを全面に照射することにより、樹脂層４１−３を硬化させる。
【００４２】
続いて、図６（Ｂ）に示したように、スタンパ４１−１を剥離する。これにより、カラーフィルタ層２２の表面に、複数の突部４１が一括して転写される。このとき、カラーフィルタ層２２と突部４１の突形状との間には、スタンパ４１−１の持つ形状とは別に、樹脂材料の層が形成される。これは、スタンパ４１−１によって成型されなかった樹脂材料が残存したものであるが、この樹脂材料の層により、突部４１のカラーフィルタ層２２に対する密着性が高まる。言い換えると、複数の突部４１のカラーフィルタ層２２側の一部が互いに連結された構成となる。
【００４３】
次いで、図７（Ａ）に示したように、形成した複数の突部４１の表面を覆うように、上述した材料よりなる反射鏡膜４２を、例えば真空蒸着法、スパッタリング法や塗布法により成膜する。
【００４４】
続いて、図７（Ｂ）に示したように、反射鏡膜４２のうち、各突部４１の上底面４１ｃ２を覆っている部分を、例えばウェットエッチングなどにより除去する。これにより、突部４１の上底面４１ｃ２に、開口が形成される。あるいは、このような開口は、次のようにして形成してもよい。例えば、上記反射鏡膜４２を形成する際に、突部４１の上底面４１ｃ２に対向する領域を予めマスクしておき、上底面４１ｃ２にのみ反射鏡膜４２が形成されないようにしてもよい。これにより、カラーフィルタ２２上にリフレクタ４０が配設された封止パネルが形成される。
【００４５】
最後に、駆動パネル１０と封止パネル２０とを、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂとリフレクタ４０における各突部４１とが互いに向かい合うように位置合わせをして、接着層３０を用いて貼り合わせる。以上により、図１に示した発光装置１を完成する。
【００４６】
次に、上記のような発光装置１の作用、効果について図１〜図９を参照して説明する。図８は、緑色有機層１４Ｇからの発光光の光路について模式的に表すものである。図９は、比較例に係る発光装置１００の概略構成を表す断面図である。
【００４７】
発光装置１では、走査線駆動回路１３０から供給される走査信号と、信号線駆動回路１２０から供給される画像信号に基づいて、各有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに駆動電流が注入されると、各有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂにおける有機層１４において正孔と電子とが再結合して発光が起こる。この光は、第２電極１５の上方へ向けて出射され、接着層３０、リフレクタ４０、カラーフィルタ層２２を順に通過して、封止パネル２０の上方から赤色、緑色および青色の色光として取り出される。
【００４８】
ここで、図８を参照して、発光装置１における光取り出しについて説明する。但し、簡便化のため、３つの有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのうち、緑色光を発生する有機ＥＬ素子１０Ｇを例に挙げて説明する。図８に示したように、緑色有機層１４Ｇで発生した緑色光の一部（ＬＧ１）は、リフレクタ４０における突部４１の上底面４１ｃ２から入射して、突部４１内部を直進し、対応するカラーフィルタ２２Ｇを通過して、封止用基板２１の上方へ緑色光として取り出される。一方、緑色有機層１４Ｇで発生した緑色光のうち、放射角の大きな光、突部４１に所定の角度以上の角度で入射する光ＬＧ２は、反射鏡膜４２により、界面Ａ１に対する入射角が臨界角以下の角度となるように光路変換され、カラーフィルタ２２Ｇへ入射する。これにより、光取り出し効率が向上する。
【００４９】
続いて、図９を参照して、比較例に係る発光装置１００について説明する。発光装置１００は、駆動用基板１０１１に有機発光素子１０１０Ｒ，１０１０Ｇ，１０１０Ｂが形成された駆動パネル１０１０と、封止用基板１０２１にカラーフィルタ１０２２が形成された封止パネル１０２０とを、接着層１０３０を間にして貼り合わせた構成を有している。封止パネル１０２０のカラーフィルタ１０２２側には、リフレクタ１０４０が設けられている。
【００５０】
有機発光素子１０１０Ｒ，１０１０Ｇ，１０１０Ｂは、駆動用基板１０１１側から順に、第１電極１０１２，有機層１０１４および第２電極１０１５を積層した構成を有し、保護層１０１６で覆われている。第１電極１０１２は、各有機発光素子１０１０Ｒ，１０１０Ｇ，１０１０Ｂごとにパターニングされており、絶縁膜１０１３により互いに電気的に分離されている。このような構成において、第２電極１０１５の側から光が取り出される。封止パネル１０２０には、いわゆるブラックマトリクスとして遮光膜１０２３と、カラーフィルタ１０２２（赤色フィルタ１０２２Ｒ，緑色フィルタ１０２２Ｇおよび青色フィルタ１０２２Ｂ）とが形成されている。
【００５１】
リフレクタ１０４０は、ガラスなどよりなる基板１０４１上に、複数の突部１０４２が形成され、各突部１０４２の側面に反射鏡膜１０４３が形成されたものである。各突部１０４２は、上記有機発光素子１０１０Ｒ，１０１０Ｇ，１０１０Ｂのそれぞれに対向するように配置されている。
【００５２】
発光装置１００では、このようなリフレクタ１０４０は、上記封止パネル１０２０に対して、ガラス基板１０４１とカラーフィルタ１０２２とが互いに向かい合うように、接着層１０３１を介して貼り合わせられている。このような構成では、カラーフィルタ１０２２と突部１０４２との間に、ガラス基板１０４１および接着層１０３１が介在することとなる。ところが、これらの接着層１０３１やガラス基板１０４１は、少なくとも１０μｍ以上の厚みを有するため、発光光の一部が、上記厚み部分において、他色のカラーフィルタへ浸入することがある。これにより、各色間でのクロストークが発生してしまう。また、ガラス基板１０４１や接着層１０３１の厚みの分、カラーフィルタ１０２２と有機発光素子１０１０Ｒ，１０１０Ｇ，１０１０Ｂとの間の距離が長くなり、視野角特性が悪化する。これは、カラーフィルタ１０２２と各有機発光素子との間の距離が長くなると、リフレクタ１０４０から斜めに出射した光が遮光膜１０２３に入射して吸収され、特に斜め方向における輝度が低下するためである。
【００５３】
これに対し、本実施の形態では、カラーフィルタ層２２側の一部が連結された複数の突部４１が、カラーフィルタ層２２に接して設けられているため、カラーフィルタ層２２と突部４１との間には、上記のような厚みの大きなガラス基板や接着層が介在しない。このため、リフレクタ４０の各突部４１から出射した各色光は、他の層を介することなく、カラーフィルタ層２２において対応する各色カラーフィルタ２２Ｇ，２２Ｒ，２２Ｂのそれぞれに入射する。従って、各有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂから発生した各色光が、他色のカラーフィルタへ浸入することが抑制される。また、ガラス基板や接着層が配置されていない分、カラーフィルタ層２２と各有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂとの間の距離が短くなるため、上記のような遮光膜２３に入射する光が生じにくい。よって、良好な視野角特性が実現される。
【００５４】
以上のように本実施の形態では、カラーフィルタ層２２側の一部が連結された複数の突部４１を、カラーフィルタ層２２に接するように設けたので、カラーフィルタ層２２と突部４１との間の厚みを低減して、各有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂから発せられた各色光が他色のカラーフィルタへ浸入することを抑制することができる。よって、光取り出し効率を高めつつ、各色間でのクロストークの発生を抑制することが可能となる。
【００５５】
また、各突部４１の側面４１ｂを放物面とし、各方向における側面形状４１ｂ１，４１ｂ２…が互いに等しくなるように構成すれば、突部４１に入射した光を、全方角に対して均一に放射させることができる。これにより、全方向に対して均一な放射特性を得ることができる。
【００５６】
さらに、各突部４１のカラーフィルタ層２２側の平面積Ｓ１を、カラーフィルタ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの各開口面積Ｓ２以下（Ｓ１≦Ｓ２）なるようにすれば、各突部４１からそれぞれ出射する各色光が、対応するカラーフィルタ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂに入射し易くなる。よって、各色間のクロストークの発生をより効果的に抑制することが可能となる。
【００５７】
また、本実施の形態の実施例として、図１０に示したような評価系を用いて、リフレクタの放射特性（配光特性）を評価するシミュレーション１，２を行った。具体的には、駆動用基板１１と、カラーフィルタ２２Ｇが形成された封止用基板２１との間に、リフレクタ４４を配設する際に、カラーフィルタ２２Ｇとリフレクタ４４との間に、厚みｄ１の中間層４６が介在する構成を想定した。但し、シミュレーション１，２では、それぞれ以下のような光源（１）およびリフレクタ（２）を用いた。
（シミュレーション１）
１．光源：Lambert
２．リフレクタ：Liner Reflector
（シミュレーション２）
１．光源：Gauss
２．リフレクタ：ＣＰＣ（Compound Parabolic Concentrator） Reflector
【００５８】
このような構成において、中間層４６の厚みｄ１を１μｍ〜４０μｍの範囲で段階的に変化させた場合のそれぞれについて、封止用基板２１からの出射光の視野角に対する輝度を測定した。図１１に、シミュレーション１における輝度分布、図１２に、シミュレーション２における輝度分布をそれぞれ示す。但し、視野角については、基板面に垂直な正面方向を０°として、基板面に平行な方向を−９０°，９０°とする。また、図１３には、各シミュレーション１，２における相対光取り出し効率についてまとめたものを示す。なお、この相対光取り出し効率とは、光源４４から発せられた光量を１とした場合の測定光量の割合をいうものとする。
【００５９】
図１１に示したように、シミュレーション１では、正面方向を除いては、中間層４６の厚みｄが小さい場合には、輝度が高くなる傾向にあることがわかる。一方、図１２に示したように、シミュレーション２では、厚みｄによる輝度の差はさほど見られなかったものの、厚みｄが小さい場合において輝度が若干向上した。また、図１３に示したように、相対光取り出し効率は厚みｄが大きくなるに従って、低減する傾向を示した。以上の結果から、本実施の形態のように、リフレクタとカラーフィルタとの間の厚みを低減することが、光取り出し効率の向上に寄与することがわかった。また、良好な視野角特性を示すこともわかった。
【００６０】
次に、上記実施の形態のリフレクタにおける各突部の変形例について説明する。以下では、上記実施の形態の発光装置１と同様の構成要素については、同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００６１】
（変形例１）
図１４は、変形例１に係るリフレクタの突部４７Ａの形状を説明するためのものである。図１４に示したように、突部４７Ａは、側面４８ａ、下底面４７ａ１および上底面４７ａ２を有している。これら下底面４１ｃ１および上底面４１ｃ２の平面形状はそれぞれ円形状となっている。また、突部４７Ａは、基板面内の各方向Ｄ１，Ｄ２…からみた側面形状４８ａ１，４８ａ２…が、互いに等しくなっている。但し、本例では、各側面形状４８ａ１，４８ａ２…のテーパ部分が直線状である。言い換えると、突部４７Ａは円錐台形状となっている。このように、突部４７Ａの側面は上記放物面に限らず、直線状のテーパを有する曲面であってもよい。
【００６２】
（変形例２）
図１５（Ａ）〜（Ｃ）は、変形例２に係るリフレクタの突部４７Ｄ，４７Ｅ，４７Ｆの形状をそれぞれ説明するためのものである。図１５（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、突部４７Ｄ，４７Ｅ，４７Ｆは、直線状のテーパを有する側面４８ｄ，４８ｅ，４８ｆ、下底面４７ｄ１，４７ｅ１，４７ｆ１および上底面４７ｄ２，４７ｅ２，４７ｆ２をそれぞれ有している。また、上記突部４７Ｃと同様、基板面内において直交する２つの方向Ｄ１，Ｄ２からみた側面形状４８ｄ１，４８ｄ２同士、側面形状４８ｅ１，４８ｅ２同士、側面形状４８ｆ１，４８ｆ２同士がそれぞれ互いに異なっている。
【００６３】
但し、図１５（Ａ）に示した突部４７Ｄでは、下底面４７ｄ１が楕円形状、上底面４７ｄ２が円形状となっている。このように、突部４７Ｄの下底面４７ｄ１および上底面４７ｄ２はそれぞれ同一の形状でなくともよい。また、図１５（Ｂ）に示した突部４７Ｅのように、下底面４７ｅ１および上底面４７ｅ２の平面形状が、長軸方向（短軸方向）が互いに同一の楕円形状となっていてもよい。一方、図１５（Ｃ）に示した突部４７Ｆのように、下底面４７ｆ１および上底面４７ｆ２の平面形状が、長軸方向（短軸方向）が互いに直交する楕円形状となっていてもよい。
【００６４】
（変形例３）
図１６（Ａ）〜（Ｄ）は、変形例３に係るリフレクタの突部４７Ｉ，４７Ｊ，４７Ｋ，４７Ｍの形状をそれぞれ説明するためのものである。図１６（Ａ）に示したように、突部４７Ｉは、上底面４７ｉ１の平面形状が正方形、下底面４７ｉ２の平面形状が円形となっており、方向Ｄ１，Ｄ２からみた側面形状４８ｉ１，４８ｉ２が互いに等しくなっている。また、図１６（Ｂ）に示したように、突部４７Ｊは、上底面４７ｊ１の平面形状が矩形、下底面４７ｊ２の平面形状が円形となっており、方向Ｄ１，Ｄ２からみた側面形状４８ｊ１，４８ｊ２が互いに異なっている。
【００６５】
図１６（Ｃ），（Ｄ）に示したように、突部４７Ｋ，４７Ｍは、上底面４７ｋ１，４７ｍ１の平面形状が矩形、下底面４７ｋ２，４７ｍ２の平面形状が楕円形であり、方向Ｄ１，Ｄ２からみた側面形状４８ｋ１，４８ｋ２同士、および側面形状４８ｍ１，４８ｍ２同士が互いに異なっている。但し、突部４７Ｋでは、上底面４７ｋ１の長手方向と下底面４７ｋ２の長軸が平行となっている。一方、突部４７Ｍでは、上底面４７ｍ１の長手方向と下底面４７ｍ２の長軸が直交している。上記のように、突部の側面形状、上底面および下底面の平面形状は、様々な形状の組み合わせが可能である。これにより、リフレクタの放射特性を自由に調整することができる。
【００６６】
なお、上述した実施の形態および変形例１〜３の各突部の側面は、放物面、円錐曲面および円柱曲面などに限定されず、球面や非球面などの他の曲面であってもよい。また、各突部の平面形状は、円形、楕円形、正方形および矩形に限定されず、三角形や五角形以上の多角形であってもよい。
【００６７】
（モジュールおよび適用例）
以下、上記実施の形態および変形例で説明した発光装置の適用例について説明する。上記実施の形態の発光装置は、テレビジョン装置，デジタルカメラ，ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなど、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。
【００６８】
（モジュール）
上記実施の形態等の発光装置は、例えば、図１７に示したようなモジュールとして、後述する適用例１〜５などの種々の電子機器に組み込まれる。このモジュールは、例えば、駆動用基板１１の一辺に、封止パネル２０から露出した領域２１０を設け、この露出した領域２１０に、信号線駆動回路１２０および走査線駆動回路１３０の配線を延長して外部接続端子（図示せず）を形成したものである。外部接続端子には、信号の入出力のためのフレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ；Flexible Printed Circuit）２２０が設けられていてもよい。
【００６９】
（適用例１）
図１８は、上記実施の形態等の発光装置が適用されるテレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル３１０およびフィルターガラス３２０を含む映像表示画面部３００を有しており、この映像表示画面部３００は、上記実施の形態等に係る発光装置により構成されている。
【００７０】
（適用例２）
図１９は、上記実施の形態等の発光装置が適用されるデジタルカメラの外観を表したものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部４１０、表示部４２０、メニュースイッチ４３０およびシャッターボタン４４０を有しており、その表示部４２０は、上記実施の形態等に係る発光装置により構成されている。
【００７１】
（適用例３）
図２０は、上記実施の形態等の発光装置が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体５１０，文字等の入力操作のためのキーボード５２０および画像を表示する表示部５３０を有しており、その表示部５３０は、上記実施の形態等に係る発光装置により構成されている。
【００７２】
（適用例４）
図２１は、上記実施の形態等の発光装置が適用されるビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部６１０，この本体部６１０の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ６２０，撮影時のスタート／ストップスイッチ６３０および表示部６４０を有しており、その表示部６４０は、上記実施の形態等に係る発光装置により構成されている。
【００７３】
（適用例５）
図２２は、上記実施の形態等の発光装置が適用される携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体７１０と下側筐体７２０とを連結部（ヒンジ部）７３０で連結したものであり、ディスプレイ７４０，サブディスプレイ７５０，ピクチャーライト７６０およびカメラ７７０を有している。そのディスプレイ７４０またはサブディスプレイ７５０は、上記各実施の形態等に係る発光装置により構成されている。
【００７４】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。
【００７５】
また、上記実施の形態等では、リフレクタ４０を形成する際に、ポリカーボネート原盤にマスクイメージング法を用いて突部４１の反転パターンを形成することにより、転写用のスタンパを形成したが、スタンパの形成方法はこれに限定されない。例えば、以下の（１）〜（４）のような方法を用いることができる。なお、基体４１に用いる樹脂材料は、使用するスタンパの材料によって異なるが、例えば以下の（２）のゼオノアスタンパを用いる場合には、樹脂との剥離性が良好であるため、多種のＵＶ硬化樹脂を用いることができる。
（１）ポリカーボネート原盤からニッケル（Ｎｉ）電鋳を作成し、Ｎｉ電鋳スタンパを得る方法
（２）Ｎｉ電鋳スタンパからゼオノアフィルムにパターンを熱転写し、ゼオノアスタンパを得る方法
（３）スタンパとなるポリカーボネートや金属などの基板に、バイト切削や集光レーザなどを用いて直接パターンを形成する方法
（４）スタンパとなる基板に、フォトリソグラフィ技術を用いて直接パターンを形成する方法
【００７６】
また、上記実施の形態等では、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｂ，１０Ｇの構成を具体的に挙げて説明したが、全ての層を備える必要はなく、また、他の層を更に備えていてもよい。
【００７７】
また、本発明は、有機ＥＬ素子のほか、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＦＥＤ（Field Emission Display）、無機エレクトロルミネッセンス素子などの他の自発光素子を用いた自発光装置にも適用可能である。
【００７８】
また、上記実施の形態等では、本発明の発光装置を表示装置に適用した場合について説明したが、本発明の発光装置は、照明装置など、表示以外の他の目的の発光装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る発光装置の概略構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した駆動用基板の回路構成を表す図である。
【図３】図１に示した画素駆動回路の一例を表す等価回路図である。
【図４】図１に示した突部の形状を説明するための図である。
【図５】図１に示した発光装置の製造方法を工程順に表した断面図である。
【図６】図５に続く工程を表す断面図である。
【図７】図６に続く工程を表す断面図である。
【図８】有機層からの発光光の光路を模式的に表す図である。
【図９】比較例に係る発光装置の概略構成を表す断面図である。
【図１０】シミュレーション１，２に係る評価系を説明するための図である。
【図１１】シミュレーション１の視野角に対する輝度分布を示す特性図である。
【図１２】シミュレーション２の視野角に対する輝度分布を示す特性図である。
【図１３】シミュレーション１，２の相対光取り出し効率を示す図である。
【図１４】変形例１に係る突部の形状を説明するための図である。
【図１５】変形例２に係る突部の形状を説明するための図である。
【図１６】変形例３に係る突部の形状を説明するための図である。
【図１７】上記実施の形態の発光装置を含むモジュールの概略構成を表す平面図である。
【図１８】上記実施の形態の発光装置の適用例１の外観を表す斜視図である。
【図１９】（Ａ）は適用例２の表側から見た外観を表す斜視図であり、（Ｂ）は裏側から見た外観を表す斜視図である。
【図２０】適用例３の外観を表す斜視図である。
【図２１】適用例４の外観を表す斜視図である。
【図２２】（Ａ）は適用例５の開いた状態の正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態の正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。
【符号の説明】
【００８０】
１…発光装置、１０…駆動パネル、１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ…有機ＥＬ素子、１１…駆動用基板、１２…第１電極、１３…絶縁膜、１４…有機層、１５…第２電極、１６…保護膜、２０…封止パネル、２１…封止用基板、２２…カラーフィルタ層、２３…遮光膜、３０…接着層、４０…リフレクタ、４１…突部、４１ａ…連結部、４２…反射鏡膜。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば有機ＥＬ（Electroluminescence：電界発光）素子などの自発光素子に用いられるカラーフィルタおよびその製造方法並びにこれを用いた発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子などの自発光素子は、基板に、第１電極，発光層を含む有機層および第２電極を順に有し、第１電極と第２電極との間に直流電圧を印加すると発光層において正孔−電子再結合が起こり、光を発生するものである。発生した光は、例えば第２電極の側から、つまり開口率を上げるためにＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）や配線を含む回路とは反対側から取り出される場合もある。第２電極の側から光を取り出す場合には、第１電極として高反射の金属電極を用いることが一般的である。
【０００３】
このような有機ＥＬ素子が複数形成された発光装置では、素子内部における屈折率が高い（例えば屈折率１．５以上）ため、空気層（屈折率１．０）との界面において全反射が生じ易い。このため、発光光を外部に十分に取り出すことが困難である。そこで、有機ＥＬ素子の光取り出し側に反射板（リフレクタ）を配設することにより、発光光の放射角を補正して光取り出し効率を高める手法が提案されている（例えば、特許文献１，２）。リフレクタは、ガラス基板上に、有機ＥＬ素子の配列に対応して複数の突部が形成され、各突部の側面が反射鏡膜によって覆われたものである。
【０００４】
一方、上記複数の有機ＥＬ素子が、例えば赤色（Ｒ：Red）、緑色（Ｇ：Green）および青色（Ｂ：Blue）の３原色の色光を発生する場合であっても、色純度を高めたり、明所コントラストを高めるために、有機ＥＬ素子ごとに各色のカラーフィルタを設けることが有効である。この場合、各色カラーフィルタは、有機ＥＬ素子を封止するための封止基板の一面に各有機ＥＬ素子ごとに形成される。そして、上記リフレクタは、このカラーフィルタの表面に接着層を介して貼り合わせられる。このような構成により、各有機ＥＬ素子から発生した各色光はそれぞれ、リフレクタの各突部において放射角が補正されたのち、対応するカラーフィルタを通過して、３原色の色光として取り出される。
【０００５】
【特許文献１】特許第３５７３３９３号公報
【特許文献２】特表２００５−５３１１０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、各色カラーフィルタとリフレクタにおける各突部との間には、上述したように、接着層やガラス基板が介在している。これらの接着層やガラス基板は、少なくとも１０μｍ以上の厚みを有するため、発光層から発せられた光の一部が、各突部を通過したのち、上記厚み部分において、他色のカラーフィルタ側へ浸入してしまうことがある。これにより、各色間でクロストークが発生するという問題があった。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、光取り出し効率を高めつつ、各色間でのクロストークの発生を抑制することが可能なカラーフィルタおよびその製造方法並びに発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のカラーフィルタは、基板上に設けられた複数色のカラーフィルタ層と、複数色のカラーフィルタ層に接して色ごとに設けられると共に、カラーフィルタ層側の一部が互いに連結した複数の突部と、各突部の側面を覆うように形成された反射鏡膜と備えたものである。
【０００９】
本発明の発光装置は、複数の自発光素子と、これら複数の自発光素子を駆動する駆動素子とを有する駆動パネルと、駆動パネルに対向配置された封止パネルとを備えたものである。ここで、封止パネルは、基板上に上記本発明のカラーフィルタを有するものである。
【００１０】
本発明のカラーフィルタおよび発光装置では、各突部へ入射した光は、突部内を直進あるいは反射鏡膜によって反射されて通過したのち、対応するカラーフィルタ層へ入射する。このとき、カラーフィルタ層側の一部が連結してなる複数の突部がそれぞれ、各カラーフィルタ層に接して色ごとに設けられていることにより、カラーフィルタ層と突部との間に接着層や他の基板を介在させる場合に比べ、カラーフィルタ層と突部との間の距離が小さくなり、各突部からの出射光が対応するカラーフィルタ層へ入射し易くなる。
【００１１】
本発明のカラーフィルタの製造方法は、基板上に形成された複数色のカラーフィルタ層の表面に、カラーフィルタ層側の一部が連結してなる複数の突部を形成する工程と、各突部の側面に反射鏡膜を形成する工程とを含むものである。これにより、カラーフィルタ層と突部との間に接着層や他の基板を介在させることなく、複数の突部が一括形成される。この各突部の側面に、反射鏡膜が形成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のカラーフィルタおよびカラーフィルタの製造方法ならびに発光装置によれば、カラーフィルタ層側の一部が互いに連結してなる複数の突部をそれぞれ、各カラーフィルタ層に接して色ごとに設けるようにしたので、カラーフィルタ層と突部との間に他の基板や接着層を介在させる場合に比べ、他色のカラーフィルタへの光漏れを低減させることができる。よって、光取り出し効率を高めつつ、各色間でのクロストークの発生を抑制することが可能となる。これにより、発光装置では、色純度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施の形態に係る発光装置１の断面構成を表すものである。この発光装置１は、薄型の有機発光カラーディスプレイ装置などとして用いられる。この発光装置１では、駆動パネル１０と封止パネル２０とが、熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂などの接着層３０を介して貼り合わせられている。本実施の形態の封止パネル２０では、カラーフィルタ層２２上にリフレクタ４０が一体的に形成されており、これらカラーフィルタ層２２およびリフレクタ４０が、本発明のカラーフィルタに対応する。以下、各部の構成について説明する。
【００１５】
駆動パネル１０は、駆動用基板１１上に、赤色の光を発生する有機ＥＬ素子１０Ｒと、緑色の光を発生する有機ＥＬ素子１０Ｇと、青色の光を発生する有機ＥＬ素子１０Ｂとが、順に全体としてマトリクス状に形成されたものである。駆動用基板１１は、例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）などを含んで構成されている。
【００１６】
ここで、図２に、駆動用基板１１における回路構成の一例を示す。また、図３に、画素駆動回路１４０の一例を示す。このように、駆動用基板１１では、上記有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂからなる表示領域１１０の周辺に、映像表示用のドライバである信号線駆動回路１２０および走査線駆動回路１３０が設けられ、表示領域１１０内には、画素駆動回路１４０が形成されている。画素駆動回路１４０は、後述する第１電極１２の下層に形成され、駆動トランジスタＴｒ１および書き込みトランジスタＴｒ２と、その間のキャパシタ（保持容量）Ｃｓと、第１の電源ライン（Ｖｃｃ）および第２の電源ライン（ＧＮＤ）の間において駆動トランジスタＴｒ１に直列に接続された有機ＥＬ素子１０Ｒ（または１０Ｇ，１０Ｂ）とを有するアクティブ型の駆動回路である。駆動トランジスタＴｒ１および書き込みトランジスタＴｒ２は、一般的な薄膜トランジスタ（ＴＦＴ（Thin Film Transistor））により構成され、その構成は例えば逆スタガー構造（いわゆるボトムゲート型）でもよいしスタガー構造（トップゲート型）でもよく特に限定されない。
【００１７】
画素駆動回路１４０において、列方向には信号線１２０Ａが複数配置され、行方向には走査線１３０Ａが複数配置されている。各信号線１２０Ａと各走査線１３０Ａとの交差点が、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのいずれか一つ（サブピクセル）に対応している。各信号線１２０Ａは、信号線駆動回路１２０に接続され、この信号線駆動回路１２０から信号線１２０Ａを介して書き込みトランジスタＴｒ２のソース電極に画像信号が供給されるようになっている。各走査線１３０Ａは走査線駆動回路１３０に接続され、この走査線駆動回路１３０から走査線１３０Ａを介して書き込みトランジスタＴｒ２のゲート電極に走査信号が順次供給されるようになっている。
【００１８】
有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、それぞれ、駆動用基板１１の側から、陽極としての第１電極１２、絶縁膜１３、後述する発光層を含む有機層１４、および陰極としての第２電極１５がこの順に積層された構成を有し、必要に応じて保護膜１６により被覆されている。なお、駆動用基板１１には、上述した画素駆動回路１４０および平坦化層（図示せず）が設けられており、この平坦化層の上に第１電極１２が形成されている。また、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの各発光面は、リフレクタ４０の各突部４１（後述）の光入射面（有機ＥＬ素子側の面）よりも大きな面積となるように構成されることが望ましい。あるいは、発光面が各突部４１の光入射面と同等以下の面積である場合には、両者が同一形状（相似形状を含む）となるように構成されていることが望ましい。均一な放射特性を実現し易くするためである。
【００１９】
第１電極１２は、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの各々に対応して形成され、絶縁膜１３により互いに電気的に分離されている。また、第１電極１２は、発光層で発生した光を反射させる反射電極としての機能を有しており、できるだけ高い反射率を有するようにすることが発光効率を高める上で望ましい。第１電極１２は、例えば、厚みが１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下、具体的には５０ｎｍ程度であり、アルミニウム（Ａｌ）あるいはアルミニウム（Ａｌ）を含む合金、または、銀（Ａｇ）あるいは銀（Ａｇ）を含む合金により構成されている。また、第１電極１２は、クロム（Ｃｒ），チタン（Ｔｉ），鉄（Ｆｅ），コバルト（Ｃｏ），ニッケル（Ｎｉ），モリブデン（Ｍｏ），銅（Ｃｕ），タンタル（Ｔａ），タングステン（Ｗ），白金（Ｐｔ）あるいは金（Ａｕ）などの他の金属元素の単体または合金により構成されていてもよい。
【００２０】
絶縁膜１３は、第１電極１２と第２電極１５との絶縁性を確保すると共に発光領域を正確に所望の形状にするためのものであり、例えば、感光性のアクリル，ポリイミド，ポリベンズオキサゾールなどの有機材料、または酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）などの無機絶縁材料により構成されている。絶縁膜１３は、第１電極１２の発光領域に対応して開口部を有している。なお、有機層１４および第２電極１５は、発光領域だけでなく絶縁膜１３の上にも連続して設けられていてもよいが、発光が生じるのは絶縁膜１３の開口部だけである。
【００２１】
有機層１４は、例えば、第１電極１２の側から順に、正孔注入層，正孔輸送層，発光層および電子輸送層を積層した構成を有するが、これらのうち発光層以外の層は必要に応じて設ければよい。また、有機層１４は、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの発光色によってそれぞれ構成が異なっていてもよい。正孔注入層は、正孔注入効率を高めるためのものであると共に、リークを防止するためのバッファ層である。正孔輸送層は、発光層への正孔輸送効率を高めるためのものである。発光層は、電界をかけることにより電子と正孔との再結合が起こり、光を発生するものである。電子輸送層は、発光層への電子輸送効率を高めるためのものである。なお、電子輸送層と第２電極１５との間には、ＬｉＦ，Ｌｉ2Ｏなどよりなる電子注入層（図示せず）を設けてもよい。
【００２２】
有機ＥＬ素子１０Ｒの正孔注入層の構成材料としては、例えば、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（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）あるいは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（２−ＴＮＡＴＡ）が挙げられる。有機ＥＬ素子１０Ｒの正孔輸送層の構成材料としては、例えば、ビス［（Ｎ−ナフチル）−Ｎ−フェニル］ベンジジン（α−ＮＰＤ）が挙げられる。有機ＥＬ素子１０Ｒの発光層の構成材料としては、例えば、８−キノリノールアルミニウム錯体（Ａｌｑ3）に２，６−ビス［４−［Ｎ−（４−メトキシフェニル）−Ｎ−フェニル］アミノスチリル］ナフタレン−１，５−ジカルボニトリル（ＢＳＮ−ＢＣＮ）を４０体積％混合したものが挙げられる。有機ＥＬ素子１０Ｒの電子輸送層の構成材料としては、例えば、Ａｌｑ3が挙げられる。
【００２３】
有機ＥＬ素子１０Ｇの正孔注入層の構成材料としては、例えば、ｍ−ＭＴＤＡＴＡあるいは２−ＴＮＡＴＡが挙げられる。有機ＥＬ素子１０Ｇの正孔輸送層の構成材料としては、例えば、α−ＮＰＤが挙げられる。有機ＥＬ素子１０Ｇの発光層の構成材料としては、例えば、Ａｌｑ3にクマリン６（Ｃｏｕｍａｒｉｎ６）を３体積％混合したものが挙げられる。有機ＥＬ素子１０Ｇの電子輸送層の構成材料としては、例えば、Ａｌｑ3が挙げられる。
【００２４】
有機ＥＬ素子１０Ｂの正孔注入層の構成材料としては、例えば、ｍ−ＭＴＤＡＴＡあるいは２−ＴＮＡＴＡが挙げられる。有機ＥＬ素子１０Ｂの正孔輸送層の構成材料としては、例えば、α−ＮＰＤが挙げられる。有機ＥＬ素子１０Ｂの発光層の構成材料としては、例えば、スピロ６Φ（ｓｐｉｒｏ６Φ）が挙げられる。有機ＥＬ素子１０Ｂの電子輸送層の構成材料としては、例えば、Ａｌｑ3が挙げられる。
【００２５】
第２電極１５は、例えば、厚みが５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、アルミニウム（Ａｌ），マグネシウム（Ｍｇ），カルシウム（Ｃａ），ナトリウム（Ｎａ）などの金属元素の単体または合金により構成されている。中でも、マグネシウムと銀との合金（ＭｇＡｇ合金）、またはアルミニウム（Ａｌ）とリチウム（Ｌｉ）との合金（ＡｌＬｉ合金）が好ましい。また、第２電極１５は、ＩＴＯ（インジウム・スズ複合酸化物）またはＩＺＯ（インジウム・亜鉛複合酸化物）により構成されていてもよい。
【００２６】
保護膜１６は、例えば、厚みが５００ｎｍ以上１００００ｎｍ以下であり、酸化シリコン（ＳｉＯ2），窒化シリコン（ＳｉＮ）などにより構成されている。
【００２７】
封止パネル２０は、接着層３０と共に有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを封止する封止用基板２１を有している。封止用基板２１は、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂで発生した光に対して透明なガラスなどの材料により構成されている。この封止用基板２１には、例えば、カラーフィルタ層２２およびブラックマトリクスとしての遮光膜２３が設けられている。
【００２８】
カラーフィルタ層２２は、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂで発生した各色光の色純度を高め、コントラストを改善するものである。このカラーフィルタ層２２は、赤色のカラーフィルタ２２Ｒ，緑色のカラーフィルタ２２Ｇおよび青色のカラーフィルタ２２Ｂを有しており、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに対応して順に配置されている。
【００２９】
これらのカラーフィルタ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂは、それぞれ駆動用基板１１上の有機層１４に対向して形成され、それぞれの色の顔料を混入した樹脂により構成されている。これにより、赤，緑あるいは青の波長域における光透過率が高く、他の波長域における光透過率が低くなるように調整されている。
【００３０】
遮光膜２３は、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ並びにその間の配線において反射された光や迷光を吸収し、コントラストを改善するものである。この遮光膜２３は、カラーフィルタ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ同士の境界に沿って設けられている。遮光膜２３は、例えば黒色の着色剤を混入した黒色の樹脂膜、あるいはクロム（Ｃｒ）などの金属，金属窒化物あるいは金属酸化物よりなる薄膜を１層以上積層したものである。このようなカラーフィルタ層２２および遮光膜２３の表面には、リフレクタ４０が配設されている。
【００３１】
リフレクタ４０は、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂからの各色光の放射角を補正することにより光取り出し効率を高めるためのものである。このリフレクタ４０は、カラーフィルタ層２２に接して形成された複数の突部４１と、各突部の側面４１ｂを覆うように形成された反射鏡膜４２とを有している。
【００３２】
複数の突部４１は、カラーフィルタ層２２側の一部（連結部４１ａ）により互いに連結されている。各突部４１は、カラーフィルタ層２２におけるカラーフィルタ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの配置に対応して、色ごとに設けられている。この突部４１のカラーフィルタ層２２側の平面積Ｓ１は、カラーフィルタ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの各開口面積Ｓ２以下（Ｓ１≦Ｓ２）なるように構成されている。このような突部４１は、例えば紫外線硬化型や熱硬化型の樹脂材料、具体的にはスリーボンド製のThreebond３０２１Ｊ（商品名）などにより構成され、ピッチ（幅）は例えば２０μｍ〜１００μｍ、厚みは例えばピッチの０．５倍〜１倍程度である。連結部４１ａの厚みｄは、画素ピッチに対して１５％程度以下であり、隣の素子への光漏れを低減させるために、できるだけ小さいことが好ましい。
【００３３】
ここで、図４（Ａ），（Ｂ）を参照して、各突部４１の具体的な形状について説明する。但し、図４（Ａ）は、突部４１を斜め上方からみたものであり、図４（Ｂ）は、上面図および側面図である。但し、側面図は、基板面内において互いに直交する２方向Ｄ１，Ｄ２に沿った方向からみたものである。突部４１は、例えば軸Ａを中心とした回転対称形状となっており、側面４１ｂ、下底面（カラーフィルタ層２２側の面、以下同様）４１ｃ１および上底面（有機層１４側の面、以下同様）４１ｃ２を有している。これらのうち、下底面４１ｃ１および上底面４１ｃ２は、互いに平行な平坦面であり、平面形状はそれぞれ円形状となっている。
【００３４】
側面４１ｂは、例えば放物面から構成され、少なくとも方向Ｄ１，Ｄ２からみた側面形状ｂ１，ｂ２が互いに等しいものである。但し、本実施の形態では、２方向に限らず、全方向からみた側面形状４１ｂ１，４１ｂ２…が互いに等しくなっている。すなわち、各方向における側面４１ｂのテーパが互いに等しくなっている。
【００３５】
反射鏡膜４２は、突部４１の上底面４１ｃ２側から入射した光を反射させることにより、外部の空気層との間で全反射が起こらないような角度方向に補正して出射させるものである。この反射鏡膜４２は、厚みが例えば５０ｎｍ〜２００ｎｍ程度であり、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）単体あるいはこれらの金属を含む合金により構成されている。
【００３６】
この反射鏡膜４２による放射特性（配光特性）は、発光装置１の用途に応じて、上述した突部４１のピッチや厚み、あるいは側面４１ｂのテーパ等を変化させることにより、適宜調整することが可能である。例えば、テレビ用途の場合には、広視野角となるように設定され、携帯電話機に用いられる場合には、正面方向の輝度が高くなるように設定される。
【００３７】
上記発光装置１は、例えば次のようにして製造することができる。
【００３８】
まず、駆動用基板１１に有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを形成して駆動パネル１０を形成する。すなわち、まず、上述した材料よりなる駆動用基板１１の上に画素駆動回路１４０および平坦化層（図示せず）を形成し、例えばスパッタ法により、上述した材料よりなる第１電極１２を形成し、フォトリソグラフィおよびエッチングにより、所定の形状にパターニングする。次いで、駆動用基板１１の全面にわたり感光性樹脂を塗布し、露光および現像処理により開口部を設けたのち、焼成して、絶縁膜１３を形成する。続いて、例えば蒸着法により、上述した材料よりなる有機層１４および第２電極１５を成膜し、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを形成し、上述した材料よりなる保護膜１６で覆う。これにより、駆動パネル１０が形成される。
【００３９】
一方、封止用基板２１に、上述した材料よりなる遮光膜２３を成膜し、所定の形状にパターニングする。次いで、封止用基板２１の上に、カラーフィルタ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの材料を、例えばスピンコートなどにより塗布し、フォトリソグラフィ技術によりパターニングして焼成することにより、それぞれ形成する。これにより、封止用基板２１上にカラーフィルタ層２２および遮光膜２３が形成される。
【００４０】
次いで、形成したカラーフィルタ層２２および遮光膜２３上に、リフレクタ４０を形成する。この際、まず、図５（Ａ）に示したように、例えばポリカーボネート（ＰＣ）などよりなる原盤（スタンパ）４１−１の表面に、例えばＫｒＦエキシマレーザを用いたマスクイメージング法により、複数の突部４１の反転パターン４１−２を形成する。これにより、パターン転写用のスタンパ４１−１が形成される。続いて、図５（Ｂ）に示したように、スタンパ４１−１の表面（反転パターン４１−２が形成されている面）の全面に、例えばアクリル系ＵＶ硬化樹脂よりなる樹脂層４１−３を塗布形成する。
【００４１】
次いで、図６（Ａ）に示したように、樹脂層４１−３が形成されたスタンパ４１−１を、カラーフィルタ層２２と樹脂層４１−３とが向かい合うようにして、押し合わせる。この際、樹脂層４１−３の各突部４１と、各カラーフィルタ層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ同士が互いに対向するように位置合わせを行う。続いて、例えばスタンパ４１−１の側から紫外光ＵＶを全面に照射することにより、樹脂層４１−３を硬化させる。
【００４２】
続いて、図６（Ｂ）に示したように、スタンパ４１−１を剥離する。これにより、カラーフィルタ層２２の表面に、複数の突部４１が一括して転写される。このとき、カラーフィルタ層２２と突部４１の突形状との間には、スタンパ４１−１の持つ形状とは別に、樹脂材料の層が形成される。これは、スタンパ４１−１によって成型されなかった樹脂材料が残存したものであるが、この樹脂材料の層により、突部４１のカラーフィルタ層２２に対する密着性が高まる。言い換えると、複数の突部４１のカラーフィルタ層２２側の一部が互いに連結された構成となる。
【００４３】
次いで、図７（Ａ）に示したように、形成した複数の突部４１の表面を覆うように、上述した材料よりなる反射鏡膜４２を、例えば真空蒸着法、スパッタリング法や塗布法により成膜する。
【００４４】
続いて、図７（Ｂ）に示したように、反射鏡膜４２のうち、各突部４１の上底面４１ｃ２を覆っている部分を、例えばウェットエッチングなどにより除去する。これにより、突部４１の上底面４１ｃ２に、開口が形成される。あるいは、このような開口は、次のようにして形成してもよい。例えば、上記反射鏡膜４２を形成する際に、突部４１の上底面４１ｃ２に対向する領域を予めマスクしておき、上底面４１ｃ２にのみ反射鏡膜４２が形成されないようにしてもよい。これにより、カラーフィルタ２２上にリフレクタ４０が配設された封止パネルが形成される。
【００４５】
最後に、駆動パネル１０と封止パネル２０とを、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂとリフレクタ４０における各突部４１とが互いに向かい合うように位置合わせをして、接着層３０を用いて貼り合わせる。以上により、図１に示した発光装置１を完成する。
【００４６】
次に、上記のような発光装置１の作用、効果について図１〜図９を参照して説明する。図８は、緑色有機層１４Ｇからの発光光の光路について模式的に表すものである。図９は、比較例に係る発光装置１００の概略構成を表す断面図である。
【００４７】
発光装置１では、走査線駆動回路１３０から供給される走査信号と、信号線駆動回路１２０から供給される画像信号に基づいて、各有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに駆動電流が注入されると、各有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂにおける有機層１４において正孔と電子とが再結合して発光が起こる。この光は、第２電極１５の上方へ向けて出射され、接着層３０、リフレクタ４０、カラーフィルタ層２２を順に通過して、封止パネル２０の上方から赤色、緑色および青色の色光として取り出される。
【００４８】
ここで、図８を参照して、発光装置１における光取り出しについて説明する。但し、簡便化のため、３つの有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのうち、緑色光を発生する有機ＥＬ素子１０Ｇを例に挙げて説明する。図８に示したように、緑色有機層１４Ｇで発生した緑色光の一部（ＬＧ１）は、リフレクタ４０における突部４１の上底面４１ｃ２から入射して、突部４１内部を直進し、対応するカラーフィルタ２２Ｇを通過して、封止用基板２１の上方へ緑色光として取り出される。一方、緑色有機層１４Ｇで発生した緑色光のうち、放射角の大きな光、突部４１に所定の角度以上の角度で入射する光ＬＧ２は、反射鏡膜４２により、界面Ａ１に対する入射角が臨界角以下の角度となるように光路変換され、カラーフィルタ２２Ｇへ入射する。これにより、光取り出し効率が向上する。
【００４９】
続いて、図９を参照して、比較例に係る発光装置１００について説明する。発光装置１００は、駆動用基板１０１１に有機発光素子１０１０Ｒ，１０１０Ｇ，１０１０Ｂが形成された駆動パネル１０１０と、封止用基板１０２１にカラーフィルタ１０２２が形成された封止パネル１０２０とを、接着層１０３０を間にして貼り合わせた構成を有している。封止パネル１０２０のカラーフィルタ１０２２側には、リフレクタ１０４０が設けられている。
【００５０】
有機発光素子１０１０Ｒ，１０１０Ｇ，１０１０Ｂは、駆動用基板１０１１側から順に、第１電極１０１２，有機層１０１４および第２電極１０１５を積層した構成を有し、保護層１０１６で覆われている。第１電極１０１２は、各有機発光素子１０１０Ｒ，１０１０Ｇ，１０１０Ｂごとにパターニングされており、絶縁膜１０１３により互いに電気的に分離されている。このような構成において、第２電極１０１５の側から光が取り出される。封止パネル１０２０には、いわゆるブラックマトリクスとして遮光膜１０２３と、カラーフィルタ１０２２（赤色フィルタ１０２２Ｒ，緑色フィルタ１０２２Ｇおよび青色フィルタ１０２２Ｂ）とが形成されている。
【００５１】
リフレクタ１０４０は、ガラスなどよりなる基板１０４１上に、複数の突部１０４２が形成され、各突部１０４２の側面に反射鏡膜１０４３が形成されたものである。各突部１０４２は、上記有機発光素子１０１０Ｒ，１０１０Ｇ，１０１０Ｂのそれぞれに対向するように配置されている。
【００５２】
発光装置１００では、このようなリフレクタ１０４０は、上記封止パネル１０２０に対して、ガラス基板１０４１とカラーフィルタ１０２２とが互いに向かい合うように、接着層１０３１を介して貼り合わせられている。このような構成では、カラーフィルタ１０２２と突部１０４２との間に、ガラス基板１０４１および接着層１０３１が介在することとなる。ところが、これらの接着層１０３１やガラス基板１０４１は、少なくとも１０μｍ以上の厚みを有するため、発光光の一部が、上記厚み部分において、他色のカラーフィルタへ浸入することがある。これにより、各色間でのクロストークが発生してしまう。また、ガラス基板１０４１や接着層１０３１の厚みの分、カラーフィルタ１０２２と有機発光素子１０１０Ｒ，１０１０Ｇ，１０１０Ｂとの間の距離が長くなり、視野角特性が悪化する。これは、カラーフィルタ１０２２と各有機発光素子との間の距離が長くなると、リフレクタ１０４０から斜めに出射した光が遮光膜１０２３に入射して吸収され、特に斜め方向における輝度が低下するためである。
【００５３】
これに対し、本実施の形態では、カラーフィルタ層２２側の一部が連結された複数の突部４１が、カラーフィルタ層２２に接して設けられているため、カラーフィルタ層２２と突部４１との間には、上記のような厚みの大きなガラス基板や接着層が介在しない。このため、リフレクタ４０の各突部４１から出射した各色光は、他の層を介することなく、カラーフィルタ層２２において対応する各色カラーフィルタ２２Ｇ，２２Ｒ，２２Ｂのそれぞれに入射する。従って、各有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂから発生した各色光が、他色のカラーフィルタへ浸入することが抑制される。また、ガラス基板や接着層が配置されていない分、カラーフィルタ層２２と各有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂとの間の距離が短くなるため、上記のような遮光膜２３に入射する光が生じにくい。よって、良好な視野角特性が実現される。
【００５４】
以上のように本実施の形態では、カラーフィルタ層２２側の一部が連結された複数の突部４１を、カラーフィルタ層２２に接するように設けたので、カラーフィルタ層２２と突部４１との間の厚みを低減して、各有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂから発せられた各色光が他色のカラーフィルタへ浸入することを抑制することができる。よって、光取り出し効率を高めつつ、各色間でのクロストークの発生を抑制することが可能となる。
【００５５】
また、各突部４１の側面４１ｂを放物面とし、各方向における側面形状４１ｂ１，４１ｂ２…が互いに等しくなるように構成すれば、突部４１に入射した光を、全方角に対して均一に放射させることができる。これにより、全方向に対して均一な放射特性を得ることができる。
【００５６】
さらに、各突部４１のカラーフィルタ層２２側の平面積Ｓ１を、カラーフィルタ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの各開口面積Ｓ２以下（Ｓ１≦Ｓ２）なるようにすれば、各突部４１からそれぞれ出射する各色光が、対応するカラーフィルタ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂに入射し易くなる。よって、各色間のクロストークの発生をより効果的に抑制することが可能となる。
【００５７】
また、本実施の形態の実施例として、図１０に示したような評価系を用いて、リフレクタの放射特性（配光特性）を評価するシミュレーション１，２を行った。具体的には、駆動用基板１１と、カラーフィルタ２２Ｇが形成された封止用基板２１との間に、リフレクタ４４を配設する際に、カラーフィルタ２２Ｇとリフレクタ４４との間に、厚みｄ１の中間層４６が介在する構成を想定した。但し、シミュレーション１，２では、それぞれ以下のような光源（１）およびリフレクタ（２）を用いた。
（シミュレーション１）
１．光源：Lambert
２．リフレクタ：Liner Reflector
（シミュレーション２）
１．光源：Gauss
２．リフレクタ：ＣＰＣ（Compound Parabolic Concentrator） Reflector
【００５８】
このような構成において、中間層４６の厚みｄ１を１μｍ〜４０μｍの範囲で段階的に変化させた場合のそれぞれについて、封止用基板２１からの出射光の視野角に対する輝度を測定した。図１１に、シミュレーション１における輝度分布、図１２に、シミュレーション２における輝度分布をそれぞれ示す。但し、視野角については、基板面に垂直な正面方向を０°として、基板面に平行な方向を−９０°，９０°とする。また、図１３には、各シミュレーション１，２における相対光取り出し効率についてまとめたものを示す。なお、この相対光取り出し効率とは、光源４４から発せられた光量を１とした場合の測定光量の割合をいうものとする。
【００５９】
図１１に示したように、シミュレーション１では、正面方向を除いては、中間層４６の厚みｄが小さい場合には、輝度が高くなる傾向にあることがわかる。一方、図１２に示したように、シミュレーション２では、厚みｄによる輝度の差はさほど見られなかったものの、厚みｄが小さい場合において輝度が若干向上した。また、図１３に示したように、相対光取り出し効率は厚みｄが大きくなるに従って、低減する傾向を示した。以上の結果から、本実施の形態のように、リフレクタとカラーフィルタとの間の厚みを低減することが、光取り出し効率の向上に寄与することがわかった。また、良好な視野角特性を示すこともわかった。
【００６０】
次に、上記実施の形態のリフレクタにおける各突部の変形例について説明する。以下では、上記実施の形態の発光装置１と同様の構成要素については、同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００６１】
（変形例１）
図１４は、変形例１に係るリフレクタの突部４７Ａの形状を説明するためのものである。図１４に示したように、突部４７Ａは、側面４８ａ、下底面４７ａ１および上底面４７ａ２を有している。これら下底面４１ｃ１および上底面４１ｃ２の平面形状はそれぞれ円形状となっている。また、突部４７Ａは、基板面内の各方向Ｄ１，Ｄ２…からみた側面形状４８ａ１，４８ａ２…が、互いに等しくなっている。但し、本例では、各側面形状４８ａ１，４８ａ２…のテーパ部分が直線状である。言い換えると、突部４７Ａは円錐台形状となっている。このように、突部４７Ａの側面は上記放物面に限らず、直線状のテーパを有する曲面であってもよい。
【００６２】
（変形例２）
図１５（Ａ）〜（Ｃ）は、変形例２に係るリフレクタの突部４７Ｄ，４７Ｅ，４７Ｆの形状をそれぞれ説明するためのものである。図１５（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、突部４７Ｄ，４７Ｅ，４７Ｆは、直線状のテーパを有する側面４８ｄ，４８ｅ，４８ｆ、下底面４７ｄ１，４７ｅ１，４７ｆ１および上底面４７ｄ２，４７ｅ２，４７ｆ２をそれぞれ有している。また、上記突部４７Ｃと同様、基板面内において直交する２つの方向Ｄ１，Ｄ２からみた側面形状４８ｄ１，４８ｄ２同士、側面形状４８ｅ１，４８ｅ２同士、側面形状４８ｆ１，４８ｆ２同士がそれぞれ互いに異なっている。
【００６３】
但し、図１５（Ａ）に示した突部４７Ｄでは、下底面４７ｄ１が楕円形状、上底面４７ｄ２が円形状となっている。このように、突部４７Ｄの下底面４７ｄ１および上底面４７ｄ２はそれぞれ同一の形状でなくともよい。また、図１５（Ｂ）に示した突部４７Ｅのように、下底面４７ｅ１および上底面４７ｅ２の平面形状が、長軸方向（短軸方向）が互いに同一の楕円形状となっていてもよい。一方、図１５（Ｃ）に示した突部４７Ｆのように、下底面４７ｆ１および上底面４７ｆ２の平面形状が、長軸方向（短軸方向）が互いに直交する楕円形状となっていてもよい。
【００６４】
（変形例３）
図１６（Ａ）〜（Ｄ）は、変形例３に係るリフレクタの突部４７Ｉ，４７Ｊ，４７Ｋ，４７Ｍの形状をそれぞれ説明するためのものである。図１６（Ａ）に示したように、突部４７Ｉは、上底面４７ｉ１の平面形状が正方形、下底面４７ｉ２の平面形状が円形となっており、方向Ｄ１，Ｄ２からみた側面形状４８ｉ１，４８ｉ２が互いに等しくなっている。また、図１６（Ｂ）に示したように、突部４７Ｊは、上底面４７ｊ１の平面形状が矩形、下底面４７ｊ２の平面形状が円形となっており、方向Ｄ１，Ｄ２からみた側面形状４８ｊ１，４８ｊ２が互いに異なっている。
【００６５】
図１６（Ｃ），（Ｄ）に示したように、突部４７Ｋ，４７Ｍは、上底面４７ｋ１，４７ｍ１の平面形状が矩形、下底面４７ｋ２，４７ｍ２の平面形状が楕円形であり、方向Ｄ１，Ｄ２からみた側面形状４８ｋ１，４８ｋ２同士、および側面形状４８ｍ１，４８ｍ２同士が互いに異なっている。但し、突部４７Ｋでは、上底面４７ｋ１の長手方向と下底面４７ｋ２の長軸が平行となっている。一方、突部４７Ｍでは、上底面４７ｍ１の長手方向と下底面４７ｍ２の長軸が直交している。上記のように、突部の側面形状、上底面および下底面の平面形状は、様々な形状の組み合わせが可能である。これにより、リフレクタの放射特性を自由に調整することができる。
【００６６】
なお、上述した実施の形態および変形例１〜３の各突部の側面は、放物面、円錐曲面および円柱曲面などに限定されず、球面や非球面などの他の曲面であってもよい。また、各突部の平面形状は、円形、楕円形、正方形および矩形に限定されず、三角形や五角形以上の多角形であってもよい。
【００６７】
（モジュールおよび適用例）
以下、上記実施の形態および変形例で説明した発光装置の適用例について説明する。上記実施の形態の発光装置は、テレビジョン装置，デジタルカメラ，ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなど、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。
【００６８】
（モジュール）
上記実施の形態等の発光装置は、例えば、図１７に示したようなモジュールとして、後述する適用例１〜５などの種々の電子機器に組み込まれる。このモジュールは、例えば、駆動用基板１１の一辺に、封止パネル２０から露出した領域２１０を設け、この露出した領域２１０に、信号線駆動回路１２０および走査線駆動回路１３０の配線を延長して外部接続端子（図示せず）を形成したものである。外部接続端子には、信号の入出力のためのフレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ；Flexible Printed Circuit）２２０が設けられていてもよい。
【００６９】
（適用例１）
図１８は、上記実施の形態等の発光装置が適用されるテレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル３１０およびフィルターガラス３２０を含む映像表示画面部３００を有しており、この映像表示画面部３００は、上記実施の形態等に係る発光装置により構成されている。
【００７０】
（適用例２）
図１９は、上記実施の形態等の発光装置が適用されるデジタルカメラの外観を表したものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部４１０、表示部４２０、メニュースイッチ４３０およびシャッターボタン４４０を有しており、その表示部４２０は、上記実施の形態等に係る発光装置により構成されている。
【００７１】
（適用例３）
図２０は、上記実施の形態等の発光装置が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体５１０，文字等の入力操作のためのキーボード５２０および画像を表示する表示部５３０を有しており、その表示部５３０は、上記実施の形態等に係る発光装置により構成されている。
【００７２】
（適用例４）
図２１は、上記実施の形態等の発光装置が適用されるビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部６１０，この本体部６１０の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ６２０，撮影時のスタート／ストップスイッチ６３０および表示部６４０を有しており、その表示部６４０は、上記実施の形態等に係る発光装置により構成されている。
【００７３】
（適用例５）
図２２は、上記実施の形態等の発光装置が適用される携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体７１０と下側筐体７２０とを連結部（ヒンジ部）７３０で連結したものであり、ディスプレイ７４０，サブディスプレイ７５０，ピクチャーライト７６０およびカメラ７７０を有している。そのディスプレイ７４０またはサブディスプレイ７５０は、上記各実施の形態等に係る発光装置により構成されている。
【００７４】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。
【００７５】
また、上記実施の形態等では、リフレクタ４０を形成する際に、ポリカーボネート原盤にマスクイメージング法を用いて突部４１の反転パターンを形成することにより、転写用のスタンパを形成したが、スタンパの形成方法はこれに限定されない。例えば、以下の（１）〜（４）のような方法を用いることができる。なお、基体４１に用いる樹脂材料は、使用するスタンパの材料によって異なるが、例えば以下の（２）のゼオノアスタンパを用いる場合には、樹脂との剥離性が良好であるため、多種のＵＶ硬化樹脂を用いることができる。
（１）ポリカーボネート原盤からニッケル（Ｎｉ）電鋳を作成し、Ｎｉ電鋳スタンパを得る方法
（２）Ｎｉ電鋳スタンパからゼオノアフィルムにパターンを熱転写し、ゼオノアスタンパを得る方法
（３）スタンパとなるポリカーボネートや金属などの基板に、バイト切削や集光レーザなどを用いて直接パターンを形成する方法
（４）スタンパとなる基板に、フォトリソグラフィ技術を用いて直接パターンを形成する方法
【００７６】
また、上記実施の形態等では、有機ＥＬ素子１０Ｒ，１０Ｂ，１０Ｇの構成を具体的に挙げて説明したが、全ての層を備える必要はなく、また、他の層を更に備えていてもよい。
【００７７】
また、本発明は、有機ＥＬ素子のほか、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＦＥＤ（Field Emission Display）、無機エレクトロルミネッセンス素子などの他の自発光素子を用いた自発光装置にも適用可能である。
【００７８】
また、上記実施の形態等では、本発明の発光装置を表示装置に適用した場合について説明したが、本発明の発光装置は、照明装置など、表示以外の他の目的の発光装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る発光装置の概略構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した駆動用基板の回路構成を表す図である。
【図３】図１に示した画素駆動回路の一例を表す等価回路図である。
【図４】図１に示した突部の形状を説明するための図である。
【図５】図１に示した発光装置の製造方法を工程順に表した断面図である。
【図６】図５に続く工程を表す断面図である。
【図７】図６に続く工程を表す断面図である。
【図８】有機層からの発光光の光路を模式的に表す図である。
【図９】比較例に係る発光装置の概略構成を表す断面図である。
【図１０】シミュレーション１，２に係る評価系を説明するための図である。
【図１１】シミュレーション１の視野角に対する輝度分布を示す特性図である。
【図１２】シミュレーション２の視野角に対する輝度分布を示す特性図である。
【図１３】シミュレーション１，２の相対光取り出し効率を示す図である。
【図１４】変形例１に係る突部の形状を説明するための図である。
【図１５】変形例２に係る突部の形状を説明するための図である。
【図１６】変形例３に係る突部の形状を説明するための図である。
【図１７】上記実施の形態の発光装置を含むモジュールの概略構成を表す平面図である。
【図１８】上記実施の形態の発光装置の適用例１の外観を表す斜視図である。
【図１９】（Ａ）は適用例２の表側から見た外観を表す斜視図であり、（Ｂ）は裏側から見た外観を表す斜視図である。
【図２０】適用例３の外観を表す斜視図である。
【図２１】適用例４の外観を表す斜視図である。
【図２２】（Ａ）は適用例５の開いた状態の正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態の正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。
【符号の説明】
【００８０】
１…発光装置、１０…駆動パネル、１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ…有機ＥＬ素子、１１…駆動用基板、１２…第１電極、１３…絶縁膜、１４…有機層、１５…第２電極、１６…保護膜、２０…封止パネル、２１…封止用基板、２２…カラーフィルタ層、２３…遮光膜、３０…接着層、４０…リフレクタ、４１…突部、４１ａ…連結部、４２…反射鏡膜。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に設けられた複数色のカラーフィルタ層と、
前記複数色のカラーフィルタ層に接して色ごとに設けられると共に、前記カラーフィルタ層側の一部が互いに連結した複数の突部と、
前記複数の突部のそれぞれの側面を覆うように形成された反射鏡膜と
を備えたカラーフィルタ。
【請求項２】
各突部の全方向における側面形状が互いに等しい
請求項１に記載のカラーフィルタ。
【請求項３】
各突部の側面は放物面である
請求項１に記載のカラーフィルタ。
【請求項４】
各突部の直交する２方向からみた側面形状が互いに異なる
請求項１に記載のカラーフィルタ。
【請求項５】
各突部の前記カラーフィルタ層側の平面積は、各カラーフィルタ層の開口面積以下である
請求項１に記載のカラーフィルタ。
【請求項６】
基板上に形成された複数色のカラーフィルタ層の表面に、前記カラーフィルタ層側の一部が連結してなる複数の突部を形成する工程と、
前記複数の突部のそれぞれの側面に反射鏡膜を形成する工程と
を含むカラーフィルタの製造方法。
【請求項７】
複数の自発光素子と、前記複数の自発光素子を駆動する駆動素子とを有する駆動パネルと、
前記駆動パネルに対向配置された封止パネルとを備え、
前記封止パネルは、
基板と、
前記基板上に設けられた複数色のカラーフィルタ層と、
前記複数色のカラーフィルタ層に接して色ごとに設けられると共に、前記カラーフィルタ層側の一部が互いに連結した複数の突部と、
前記複数の突部のそれぞれの側面を覆うように形成された反射鏡膜と
を有する発光装置。
【請求項１】
基板上に設けられた複数色のカラーフィルタ層と、
前記複数色のカラーフィルタ層に接して色ごとに設けられると共に、前記カラーフィルタ層側の一部が互いに連結した複数の突部と、
前記複数の突部のそれぞれの側面を覆うように形成された反射鏡膜と
を備えたカラーフィルタ。
【請求項２】
各突部の全方向における側面形状が互いに等しい
請求項１に記載のカラーフィルタ。
【請求項３】
各突部の側面は放物面である
請求項１に記載のカラーフィルタ。
【請求項４】
各突部の直交する２方向からみた側面形状が互いに異なる
請求項１に記載のカラーフィルタ。
【請求項５】
各突部の前記カラーフィルタ層側の平面積は、各カラーフィルタ層の開口面積以下である
請求項１に記載のカラーフィルタ。
【請求項６】
基板上に形成された複数色のカラーフィルタ層の表面に、前記カラーフィルタ層側の一部が連結してなる複数の突部を形成する工程と、
前記複数の突部のそれぞれの側面に反射鏡膜を形成する工程と
を含むカラーフィルタの製造方法。
【請求項７】
複数の自発光素子と、前記複数の自発光素子を駆動する駆動素子とを有する駆動パネルと、
前記駆動パネルに対向配置された封止パネルとを備え、
前記封止パネルは、
基板と、
前記基板上に設けられた複数色のカラーフィルタ層と、
前記複数色のカラーフィルタ層に接して色ごとに設けられると共に、前記カラーフィルタ層側の一部が互いに連結した複数の突部と、
前記複数の突部のそれぞれの側面を覆うように形成された反射鏡膜と
を有する発光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１０−１３４２１７（Ｐ２０１０−１３４２１７Ａ）
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１０５１０（Ｐ２００８−３１０５１０）
【出願日】平成２０年１２月５日（２００８．１２．５）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月５日（２００８．１２．５）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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