蛍光体基板および表示装置
【課題】高アスペクト比、高精細の障壁を備えた蛍光体基板を提供する。
【解決手段】本発明の蛍光体基板１は、基板２と、基板２上に設けられ、入射された励起光により発光する蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂと、蛍光体層の側面を囲む障壁４と、を備え、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂと障壁４とを有する第１の領域Ｍ１と、第１の領域Ｍ１の外側に位置する第２の領域Ｍ２と、を備え、第２の領域Ｍ２には、第１の領域Ｍ１に形成された障壁４を構成する全ての部材あるいは一部の部材で形成された構造物５が設けられ、障壁４と構造物５の少なくとも一部とが連続体をなしている。
【解決手段】本発明の蛍光体基板１は、基板２と、基板２上に設けられ、入射された励起光により発光する蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂと、蛍光体層の側面を囲む障壁４と、を備え、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂと障壁４とを有する第１の領域Ｍ１と、第１の領域Ｍ１の外側に位置する第２の領域Ｍ２と、を備え、第２の領域Ｍ２には、第１の領域Ｍ１に形成された障壁４を構成する全ての部材あるいは一部の部材で形成された構造物５が設けられ、障壁４と構造物５の少なくとも一部とが連続体をなしている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光体基板および表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、従来主流であったブラウン管を使用した表示装置から、薄型のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の表示装置へのニーズが高まりつつある。ＦＰＤには各種のものがある。例えば、非自発光型の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、自発光型のプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、無機エレクトロルミネッセンス（無機ＥＬ）ディスプレイ、または有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）ディスプレイ等が知られている。
【０００３】
中でも、有機ＥＬディスプレイは、表示に使用する素子（有機ＥＬ素子）が薄型かつ軽量であり、かつ低電圧駆動、高輝度および自発光等の特性を有している。そのため、研究開発が盛んに行われている。最近では、電子写真複写機、またはプリンター等の光源、または発光等への有機ＥＬ素子の応用が期待されている。有機ＥＬ素子を発光に用いた場合、有機ＥＬ素子は面発光であり、高い演色性を示し、かつ調光が容易であるという利点がある。さらに、蛍光灯は水銀を含んでいるが、有機ＥＬ素子は水銀を含んでおらず、有機ＥＬ素子の発光には紫外線を含まない等、優位な点が多い。
【０００４】
有機ＥＬディスプレイにおいては、単純マトリクス駆動により動画表示を行う技術、または、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いて、有機ＥＬ素子のアクティブマトリクス駆動により動画表示を行う技術が知られている。
また、従来のディスプレイでは、赤色、緑色、青色を発光する画素を１つの表示単位として並置し、白色を代表とする様々な色を作り出すことでフルカラー化を行っている。
【０００５】
これを実現するためには、有機ＥＬの場合、一般的にシャドーマスクを用いたマスク蒸着法により有機発光層を塗り分けることにより、赤色、緑色、青色の画素を形成する。しかし、この方法では、マスクの加工精度、マスクのアライメント精度、マスクの大型化等が大きな課題となっている。特に、ＴＶに代表される大型ディスプレイの分野では、Ｇ６からＧ８、Ｇ１０と基板サイズの大型化が進んでいる。従来の方法では、基板サイズと同等以上のマスクを必要とするため、大型基板に対応したマスクの作製、加工が必要となる。マスクは、非常に薄い金属（一般的な膜厚：５０〜１００ｎｍ）が用いられるため、大型化が非常に困難である。また、大型基板に対応したマスクの作製、加工が問題となる。
【０００６】
マスクの加工精度とマスクのアライメント精度の低下は、発光層の混じりによる混色を引き起こす。この問題を防止するには、画素間に設ける絶縁層の幅を通常よりも広く取る必要がある。ところが、画素の面積が一定の場合、絶縁層の幅を広くすると、非発光部の面積が少なくなる、すなわち、画素の開口率の低下に繋がり、輝度の低下、消費電力の上昇、寿命の低下に繋がる。
【０００７】
また、従来の製造方法では、蒸着ソースを基板より下側に配置し、有機材料を下方から上方に向けて飛散させて蒸着することで有機層を成膜する。そのため、基板の大型化（マスクの大型化）に伴い、中央部でのマスクの撓みが問題となる。ここで、撓みの問題は上記の混色の原因ともなる。また、極端な場合には、有機層が形成されない部分ができてしまい、上下の電極間のリークによる欠陥となる。また、従来の方法では、マスクは、特定の使用回数でマスクの劣化が生じ、使用不可能となる。したがって、マスクの大型化はディスプレイのコストアップの問題に繋がる。特に、コストの問題は、有機ＥＬディスプレイでの最大の問題とされている。
【０００８】
この問題を解決するため、青色〜青緑色の光を発光する発光層を有する有機ＥＬと、有機ＥＬからの青色〜青緑色発光を励起光として吸収して緑色光を発光する蛍光体層からなる緑色画素と、赤色光を発光する蛍光体層からなる赤色画素と、色純度を向上させる目的での青色カラーフィルターからなる青色画素と、を組み合わせることでフルカラーの表示を行う方法が提案されている（例えば下記の特許文献１参照）。この方法は、上記の塗り分け方式に比べて、有機層のパターニングを行う必要がなく、簡単に製造できる点でコスト的に優れている。
【０００９】
また、従来の液晶表示装置と蛍光体を組み合わせた自発光型の液晶表示装置も提案されている。これは、従来の液晶表示装置とは異なり、液晶層の外側に設けられた赤色、緑色、青色の蛍光体層が発光するため、視野角特性が非常に優れた表示装置を実現することが可能となる（例えば特許文献２、非特許文献１参照）。
【００１０】
これら蛍光体基板には、隣り合う蛍光体層間を仕切る障壁が設けられることが多い。障壁は主として蛍光体層間の発光にじみの防止や、インクジェット等のウェットプロセスで蛍光体層を形成する場合のインクにじみの防止等の役割を果たす。ところが、障壁が高アスペクト比、高精細になると、障壁にヨレが生じたり、障壁が基板から剥がれたりする、といった課題がある。この種の課題に対しては、例えば特許文献３では障壁を特定の形状に形成する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第２７９５９３２号公報
【特許文献２】特開２０００−１３１６８３号公報
【特許文献３】特許第３４４０７６８号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】ＩＤＷ‘０９，ｐ．１００１（２００９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献３の方法では障壁の形状の自由度が制限されるため、例えば障壁の上面幅が下面幅よりも広い逆テーパー形状に対応するのが困難である。また、特定の形状の障壁を形成するために、材料の選定、材料組成等の条件出しが必要となり、煩雑である。さらに、例えば光反射率などの障壁の性能が高くても、特定の形状が得られないために使用できないという問題がある。その結果、半端な性能の障壁を採用せざるを得ず、例えば消費電力などのディスプレイの性能を極めて低下させてしまう、という問題がある。
【００１４】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、使用する材料や形状に係わらず、高アスペクト比、高精細の障壁を備えた蛍光体基板を提供することを目的とする。また、この蛍光体基板を有機ＥＬ素子、液晶素子と組み合わせることで、視野角特性に優れ、すなわち視野角によらずに色純度、輝度がずれることがない良好な画像が得られ、かつ、低コスト化、低消費電力化が可能な表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するために、本発明の蛍光体基板は、基板と、前記基板上に設けられ、入射された励起光により発光する蛍光体層と、前記蛍光体層の側面を囲む障壁と、を備え、前記基板が、前記蛍光体と前記障壁とを有する第１の領域と、前記第１の領域の外側に位置する第２の領域と、を備え、前記第２の領域には、前記第１の領域に形成された障壁を構成する全ての部材あるいは一部の部材で形成された構造物が設けられ、前記障壁と前記構造物の少なくとも一部とが連続体をなしていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の蛍光体基板は、前記蛍光体層が、互いに異なる色の光を発光する複数の蛍光体層を含み、前記障壁が、前記複数の蛍光体層の各々の側面に設けられたことを特徴とする。
【００１７】
本発明の蛍光体基板は、前記構造物が、前記第１の領域に形成された障壁と同一の幅で形成されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の蛍光体基板は、前記構造物の少なくとも一部が、前記第１の領域に形成された障壁よりも大きな幅で形成されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明の蛍光体基板は、前記構造物が、前記第２の領域の全域に隙間無く形成されていることを特徴とする。
【００２０】
本発明の蛍光体基板は、前記障壁が、光散乱性と光反射性との少なくとも一方を有することを特徴とする。
【００２１】
本発明の蛍光体基板は、前記第２の領域において前記構造物で囲まれた領域に遮光層が設けられたことを特徴とする。
【００２２】
本発明の表示装置は、前記本発明の蛍光体基板と、前記蛍光体層に照射する励起光を射出する発光素子を有する光源と、を備えたことを特徴とする。
【００２３】
本発明の表示装置は、赤色光による表示を行う赤色画素と、緑色光による表示を行う緑色画素と、青色光による表示を行う青色画素と、を少なくとも含む複数の画素が備えられ、前記光源から前記励起光としての紫外光が射出され、前記蛍光体層として、前記赤色画素に前記紫外光を前記励起光として赤色光を発する赤色蛍光体層が設けられ、前記緑色画素に前記紫外光を前記励起光として緑色光を発する緑色蛍光体層が設けられ、前記青色画素に前記紫外光を前記励起光として青色光を発する青色蛍光体層が設けられたことを特徴とする。
【００２４】
本発明の表示装置は、赤色光による表示を行う赤色画素と、緑色光による表示を行う緑色画素と、青色光による表示を行う青色画素と、を少なくとも含む複数の画素が備えられ、前記光源から前記励起光としての青色光が射出され、前記蛍光体層として、前記赤色画素に前記青色光を前記励起光として赤色光を発する赤色蛍光体層が設けられ、前記緑色画素に前記青色光を前記励起光として緑色光を発する緑色蛍光体層が設けられ、前記青色画素には前記青色光を散乱させる散乱層が設けられたことを特徴とする。
【００２５】
本発明の表示装置は、前記光源が、前記複数の画素に対応して設けられた複数の発光素子と、前記複数の発光素子をそれぞれ駆動する複数の駆動素子と、を備えたアクティブマトリクス駆動方式の光源であることを特徴とする。
【００２６】
本発明の表示装置は、前記光源が、発光ダイオード、有機エレクトロルミネセンス素子、無機エレクトロルミネセンス素子のいずれかであることを特徴とする。
【００２７】
本発明の表示装置は、前記光源が、光射出面から光を射出する面状光源であり、 前記面状光源と前記蛍光体基板との間に、前記画素毎に前記面状光源から射出された光の透過率を制御可能な液晶素子が設けられたことを特徴とする。
【００２８】
本発明の表示装置は、前記光源が指向性を有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、高アスペクト比、高精細の障壁を備えた蛍光体基板を提供することができる。また、視野角特性に優れ、すなわち視野角によらずに色純度、輝度がずれることのない良好な画像が得られ、かつ、低コスト化、低消費電力化が可能な表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】（Ａ）第１実施形態の蛍光体基板を示す断面図であり、（Ｂ）第１実施形態の蛍光体基板を示す平面図である。
【図２】（Ａ）第２実施形態の蛍光体基板を示す断面図であり、（Ｂ）第２実施形態の蛍光体基板を示す平面図である。
【図３】（Ａ）第３実施形態の蛍光体基板を示す断面図であり、（Ｂ）第３実施形態の蛍光体基板を示す平面図である。
【図４】（Ａ）第４実施形態の蛍光体基板を示す断面図であり、（Ｂ）第４実施形態の蛍光体基板を示す平面図である。
【図５】（Ａ）第５実施形態の蛍光体基板を示す断面図であり、（Ｂ）第５実施形態の蛍光体基板を示す平面図である。
【図６】（Ａ）第６実施形態の蛍光体基板を示す断面図であり、（Ｂ）第６実施形態の蛍光体基板を示す平面図である。
【図７】（Ａ）第７実施形態の蛍光体基板を示す断面図であり、（Ｂ）第７実施形態の蛍光体基板を示す平面図である。
【図８】（Ａ）第８実施形態の蛍光体基板を示す断面図であり、（Ｂ）第８実施形態の蛍光体基板を示す平面図である。
【図９】（Ａ）第８実施形態の蛍光体基板における構造物を示す平面図であり、（Ｂ）構造物の変形例を示す平面図であり、（Ｃ）構造物の他の変形例を示す平面図であり、（Ｄ）構造物の他の変形例を示す平面図である。
【図１０】第1構成例の表示装置を示す断面図である。
【図１１】第1構成例の表示装置の全体構成を示す平面図である。
【図１２】第1構成例の表示装置における一つの画素の等価回路図である。
【図１３】第２構成例の表示装置を示す断面図である。
【図１４】本発明の表示装置を備えた電子機器の一例を示す正面図である。
【図１５】本発明の表示装置を備えた電子機器の他の例を示す正面図である。
【図１６】（Ａ）〜（Ｃ）は、比較例１の障壁パターン基板の断面構造を示す工程図である。
【図１７】（Ａ）〜（Ｃ）は、比較例１の障壁パターン基板の平面構造を示す工程図である。
【図１８】（Ａ）実施例１の障壁基板を示す断面図であり、（Ｂ）実施例１の障壁基板を示す平面図である。
【図１９】（Ａ）実施例３の障壁基板を示す断面図であり、（Ｂ）実施例３の障壁基板を示す平面図である。
【図２０】（Ａ）実施例４の障壁基板を示す断面図であり、（Ｂ）実施例４の障壁基板を示す平面図である。
【図２１】（Ａ）実施例６の障壁基板を示す断面図であり、（Ｂ）実施例６の障壁基板を示す平面図である。
【図２２】（Ａ）従来の蛍光体基板を示す断面図であり、（Ｂ）従来の蛍光体基板を示す平面図である。
【図２３】（Ａ）従来の障壁基板を示す断面図であり、（Ｂ）従来の障壁基板を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明者らは、従来の問題点について検討したところ、障壁のパターンが形成されている領域の中で、領域の端部に向かうほど障壁のヨレの程度が大きく、一方で領域の中央に向かうほど障壁のヨレの程度が小さくなることを発見した。本発明者らは、本発見に着目し、鋭意努力した結果、高いアスペクト比、高精細の障壁を備えた蛍光体基板を提供可能な方法を実現し、上記課題を解決することができることに想到し、本発明に到達した。なお、本明細書で言う「障壁のアスペクト比」は、障壁の幅に対する障壁の高さの比、のことである。
【００３２】
すなわち、本発明は、基板と、前記基板上に設けられ、入射された励起光により発光する蛍光体層と、前記蛍光体層の側面を囲む障壁と、を備え、前記基板が、前記蛍光体と前記障壁とを有する第１の領域と、前記第１の領域の外側に位置する第２の領域と、を備え、前記第２の領域には、前記第１の領域に形成された障壁を構成する全ての部材あるいは一部の部材で形成された構造物が設けられ、前記障壁と前記構造物の少なくとも一部とが連続体をなしていることを特徴とする蛍光体基板である。
【００３３】
これにより、第１の領域に形成された障壁にかかる応力を、障壁と連続体をなしている第２の領域に形成した構造物に効果的に分散させることができる。その結果、第１の領域の障壁にかかる応力が小さくなるため、第１の領域における障壁のヨレや剥がれを防止することができる。また、第２の領域に形成された構造物の一部（特に第２の領域の外側端部）に仮にヨレが発生したとしても、第２の領域は基板の周縁部にあたり、ディスプレイの自発光成分には何ら寄与するものではない。よって、第２の領域での構造物のヨレはディスプレイの性能を貶めるものではない。また、構造物は、障壁を構成する全ての部材あるいは一部の部材で形成されているため、障壁と構造物とを同時に形成でき、効率的である。
【００３４】
本発明は、前記構造物が、前記第１の領域に形成された障壁と同様の幅で形成されていることを特徴とする。
この構成では、例えばフォトリソグラフィー手法により障壁と構造物とを形成する場合、障壁のパターンと構造物のパターンとが共通になる。そのため、障壁をパターニングする際に用いたフォトマスクを用いて構造物のパターン形成を行うことができる。よって、フォトマスクが１枚で済むという効果が生じる。
【００３５】
本発明は、前記構造物の少なくとも一部が、前記第１の領域に形成された障壁よりも大きな幅で形成されていることを特徴とする。
これにより、第１の領域の障壁にかかる応力を第２の領域の構造体により多く分散させることができる。そのため、第１の領域の障壁にかかる応力をさらに小さくできる。その結果、より高いアスペクト比で高精細な障壁をヨレなく形成することが可能となる。
【００３６】
本発明は、前記構造物が、前記第２の領域の全域に隙間無く形成されていることを特徴とする。
構造物を第２の領域の全域に隙間無く（ベタ状に）形成することで、構造物をパターニングしたときの切欠き効果が消失する。そのため、さらに高アスペクト比で高精細な障壁をヨレなく形成することが可能となる。
なお、本明細書で言う「切欠き効果」とは、構造物に応力が作用したときに構造物のパターニング縁部（切欠き部）に非常に大きな応力が生じる現象のことである。
【００３７】
本発明は、前記障壁が、光散乱性と光反射性との少なくとも一方を有することを特徴とする。
これにより、蛍光体層から側方へ向かう発光成分を障壁で散乱、反射して蛍光体層の内部へ戻し、正面への光取出し効率を向上させることが可能となる。その結果、ディスプレイの消費電力を低減できる。
【００３８】
以下、実施形態および実施例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態及び実施例に限定されるものではない。
【００３９】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態の蛍光体基板について、図１（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
図１（Ａ）は図１（Ｂ）のＡ−Ａ’線に沿う、本実施形態の蛍光体基板の断面図であり、図１（Ｂ）は本実施形態の蛍光体基板の平面図である。
なお、以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素により寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
【００４０】
本実施形態に係る蛍光体基板１は、基板２と、基板２上に設けられ、入射された励起光により発光する蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂと、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの側面を囲む障壁４と、を備えている。基板２は、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂと障壁４とを有する第１の領域Ｍ１と、第１の領域Ｍ１の外側に位置する第２の領域Ｍ２と、を備えている。第２の領域Ｍ２には、第１の領域Ｍ１に形成された障壁４を構成する全ての部材あるいは一部の部材で形成された構造物５が設けられている。障壁４と構造物５の少なくとも一部とは連続体をなしている。
【００４１】
図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、蛍光体基板１は、蛍光体基板１の中央部にあたる第１の領域Ｍ１に複数の障壁４が所定の間隔をおいて形成されている。複数の障壁４は、所定の間隔で互いに平行に水平方向に配置された第１の障壁４Ａと、所定の間隔で互いに平行に垂直方向に配置された第２の障壁４Ｂと、を含む。蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂは、隣り合う第１の障壁４Ａと隣り合う第２の障壁４Ｂとによって囲まれた空間の内部に配置されている。第１の領域Ｍ１の周囲にあたる第２の領域Ｍ２に、複数の構造物５が形成されている。構造物５は、障壁４と同一の部材で構成され、障壁４と連続体をなしている。本実施形態では、構造物５は、第１の領域Ｍ１に形成された障壁４と同一の幅で形成されている。
【００４２】
本実施形態の場合、励起光として紫外光が照射されることを前提とした場合、蛍光体層として、紫外光を励起光として赤色光を発する赤色蛍光体層３Ｒと、紫外光を励起光として緑色光を発する緑色蛍光体層３Ｇと、紫外光を励起光として青色光を発する青色蛍光体層３Ｂが設けられている。同じ色の色光を発する蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂが第２の障壁４Ｂの延在方向に沿って配列され、異なる色の色光を発する蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂが第１の障壁４Ａの延在方向に沿って配列されている。励起光は、障壁４が形成された側から蛍光体基板１へ入射され、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂで色変換された後、基板２から取り出される。
【００４３】
隣り合う第１の障壁４Ａと隣り合う第２の障壁４Ｂとによって囲まれた空間は、蛍光体基板１と光源とを組み合わせて表示装置を構成した際の画像の最小表示単位である画素に対応する。したがって、赤色蛍光体層３Ｒが配置された領域は赤色光による表示が行なわれる赤色画素に対応する。同様に、緑色蛍光体層３Ｇが配置された領域は緑色光による表示が行なわれる緑色画素に対応する。青色蛍光体層３Ｂが配置された領域は青色光による表示が行なわれる青色画素に対応する。図１（Ｂ）においては、図示の都合上、水平方向と垂直方向にマトリクス状に配置された３個の赤色蛍光体層３Ｒ、３個の緑色蛍光体層３Ｇ、３個の青色蛍光体層３Ｂのみを示す。しかしながら、実際の蛍光体基板１ではより多数の赤色蛍光体層３Ｒ、緑色蛍光体層３Ｇ、青色蛍光体層３Ｂが配置されている。
【００４４】
図２２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、従来の蛍光体基板２０１では、基板２０２上において蛍光体層２０３Ｒ，２０３Ｇ，２０３Ｂが形成される領域にのみ障壁２０４が設けられるのが通常であった。ここで、障壁２０４のアスペクト比を高くした場合、従来の蛍光体基板２０１では、図２３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、蛍光体層２０３Ｒ，２０３Ｇ，２０３Ｂの形成領域の外側には障壁２０４が存在しないため、障壁２０４にかかる応力によって障壁２０４のヨレや剥がれが発生していた。
【００４５】
これに対し、本実施形態では、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１の領域Ｍ１の障壁４と連続体をなす構造物５が第２の領域Ｍ２に形成されているため、第１の領域Ｍ１の障壁４にかかる応力を第２の領域の構造物に分散させることができる。その結果、第２の領域Ｍ２の構造物５にはヨレや剥がれが発生したとしても、第１の領域Ｍ１の障壁４のヨレや剥がれを効果的に防止することが可能となる。
【００４６】
以下、本発明に係る蛍光体基板１の構成部材およびその形成方法について具体的に説明するが、本発明は後述する構成部材および形成方法に限定されるものではない。
［基板］
本実施形態で用いられる蛍光体基板１用の基板２としては、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂからの発光を外部に取り出す必要があることから、蛍光体の発光領域で光を透過する必要がある。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ティック基板等が挙げられる。ただし、これらの基板に限定されるものではない。湾曲部、折り曲げ部をストレス無く形成できるという観点では、プラスティック基板を用いることが好ましい。さらに、ガスバリア性を向上させる観点から、プラスティック基板に無機材料をコートした基板がより好ましい。
【００４７】
［蛍光体層］
本実施形態の蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂは、紫外発光有機ＥＬ素子、青色発光有機ＥＬ素子、紫外発光ＬＥＤ、青色ＬＥＤ等の励起光源からの励起光を吸収し、赤色光、緑色光、青色光を発する赤色蛍光体層３Ｒ、緑色蛍光体層３Ｇ、青色蛍光体層３Ｂ等から構成されている。ただし、励起光源として青色光を適用する場合には、青色蛍光体層３Ｂは設けず、青色励起光をそのまま青色画素部からの発光としてもよい。励起光源として指向性を有する青色発光を用いる場合は、青色蛍光体層３Ｂに代えて、当該指向性を有する励起光を散乱させ、等方発光にして外部へ取り出すことができるような光散乱層を用いてもよい。こうすることで蛍光体層からの発光の配光特性と光散乱層からの青色光の配光特性を合わせることができ、視野角特性に優れた表示を行うことが可能となる。また、蛍光体層からの発光が等方発光でない場合は、光散乱層を形成する材料を調整することで、光散乱層からの配光特性を蛍光体層からの発光の配光特性に合わせることができる。
【００４８】
必要に応じて、シアン、イエローに発光する蛍光体を画素に加えることが好ましい。ここで、シアン、イエローに発光する画素のそれぞれの色純度を、色度図上での赤色、緑色、青色に発光する画素の色純度の点で結ばれる三角形より外側にすることで、赤色、緑色、青色の３原色光を発光する画素を用いる表示装置よりも色再現範囲を広げることが可能となる。
【００４９】
蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂは、以下に例示する蛍光体材料のみから構成されていてもよい。また、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂは、任意に添加剤等を含んでいてもよく、これらの材料が高分子材料（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。
本実施形態の蛍光体材料としては、公知の蛍光体材料を用いることができる。このような蛍光体材料は、有機系蛍光体材料と無機系蛍光体材料に分類され、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るものではない。
【００５０】
有機系蛍光体材料としては、青色蛍光色素として、スチルベンゼン系色素：１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン、トランス−４，４‘−ジフェニルスチルベンゼン、クマリン系色素：７−ヒドロキシ−４−メチルクマリン等が挙げられる。緑色蛍光色素として、クマリン系色素：２，３，５，６−１Ｈ、４Ｈ−テトラヒドロ−８−トリフロメチルキノリジン（９，９ａ、１−ｇｈ）クマリン（クマリン１５３）、３−（２′−ベンゾチアゾリル）―７−ジエチルアミノクマリン（クマリン６）、３−（２′−ベンゾイミダゾリル）―７−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリン（クマリン７）、ナフタルイミド系色素：ベーシックイエロー５１、ソルベントイエロー１１、ソルベントイエロー１１６等が挙げられる。赤色蛍光色素としては、シアニン系色素：４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチルリル）−４Ｈ−ピラン、ピリジン系色素：１−エチル−２−［４−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）−１，３−ブタジエニル］−ピリジニウム−パークロレート、及びローダミン系色素：ローダミンＢ、ローダミン６Ｇ、ローダミン３Ｂ、ローダミン１０１、ローダミン１１０、ベーシックバイオレット１１、スルホローダミン１０１等が挙げられる。
【００５１】
無機系蛍光体材料としては、青色蛍光体として、Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：Ｓｎ4+、Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ2+、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+、ＳｒＧａ2Ｓ4：Ｃｅ3+、ＣａＧａ2Ｓ4：Ｃｅ3+、（Ｂａ、Ｓｒ）（Ｍｇ、Ｍｎ）Ａｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+、（Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ2、0 Ｍｇ）10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ2+、ＢａＡｌ2ＳｉＯ8：Ｅｕ2+、Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：Ｅｕ2+、Ｓｒ5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ2+、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ2+、ＢａＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ2+、（Ｂａ，Ｃａ）5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ2+、Ｂａ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ2+、Ｓｒ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ2+等が挙げられる。緑色蛍光体として、（ＢａＭｇ）Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ2+，Ｍｎ2+、Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ2+、（ＳｒＢａ）Ａl12Ｓｉ2Ｏ8：Ｅｕ2+、（ＢａＭｇ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+、Ｙ2ＳｉＯ5：Ｃｅ3+，Ｔｂ3+、Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7−Ｓｒ2Ｂ2Ｏ5：Ｅｕ2+、（ＢａＣａＭｇ）5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ2+、Ｓｒ2Ｓｉ3Ｏ8−２ＳｒＣｌ2：Ｅｕ2+、Ｚｒ2ＳｉＯ4、ＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｃｅ3+，Ｔｂ3+、Ｂａ2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+、Ｓｒ2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+、（ＢａＳｒ）ＳｉＯ4：Ｅｕ2+等が挙げられる。赤色蛍光体としては、Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ3+、ＹＡｌＯ3：Ｅｕ3+、Ｃａ2Ｙ2（ＳｉＯ4）6：Ｅｕ3+、ＬｉＹ9（ＳｉＯ4）6Ｏ2：Ｅｕ3+、ＹＶＯ4：Ｅｕ3+、ＣａＳ：Ｅｕ3+、Ｇｄ2Ｏ3：Ｅｕ3+、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ3+、Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ4：Ｅｕ3+、Ｍｇ4ＧｅＯ5.5Ｆ：Ｍｎ4+、Ｍｇ4ＧｅＯ6：Ｍｎ4+、Ｋ5Ｅｕ2.5（ＷＯ4）6.25、Ｎａ5Ｅｕ2.5（ＷＯ4）6.25、Ｋ5Ｅｕ2.5（ＭｏＯ4）6.25、Ｎａ5Ｅｕ2.5（ＭｏＯ4）6.25等が挙げられる。
【００５２】
上記無機系蛍光体は、必要に応じて表面改質処理を施してもよい。表面改質処理の方法としては、シランカップリング剤等の化学的処理によるもの、サブミクロンオーダーの微粒子等の添加による物理的処理によるもの、更にそれらの併用によるもの等が挙げられる。励起光による劣化、発光による劣化等の安定性を考慮すると、無機材料を使用する方が好ましい。さらに、無機材料を用いる場合には、無機材料の平均粒径（ｄ５０）が０．５〜５０μｍであることが好ましい。無機材料の平均粒径が０．５μｍ以下であると、蛍光体の発光効率が急激に低下する。無機材料の平均粒径が５０μｍ以上であると、高解像度にパターニングすることが困難になる。
【００５３】
蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂは、上記の蛍光体材料と樹脂材料を溶剤に溶解、分散させた蛍光体層形成用塗液を用いて、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、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できる。あるいは、上記の材料を用いて、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、または、レーザー転写法等により形成できる。
【００５４】
蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂは、上記の高分子材料として感光性樹脂を用いることで、フォトリソグラフィー法によりパターニングが可能となる。
ここで、感光性樹脂としては、アクリル酸系樹脂、メタクリル酸系樹脂、ポリ桂皮酸ビニル系樹脂、硬ゴム系樹脂等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂（光硬化型レジスト材料）の一種類または複数種類の混合物を用いることが可能である。また、インクジェット法、凸版印刷法、凹版印刷法、スクリーン印刷法等のウェットプロセス、シャドーマスクを用いた抵抗加熱蒸着法、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、または、レーザー転写法等により蛍光体材料をダイレクトにパターニングすることも可能である。
【００５５】
蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの膜厚は、一般的には１００ｎｍ〜１００μｍ程度であるが、１〜１００μｍが好ましい。蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの膜厚が１００ｎｍ未満であると、励起光源からの光を十分吸収できず、発光効率が低下する、必要とされる色に励起光の透過光が混じることで色純度が悪化する、といった問題が生じる。さらに、励起光源からの発光の吸収を高め、色純度の悪影響を及ぼさない程度に励起光の透過光を低減するためには、蛍光体層の膜厚は１μｍ以上とすることが好ましい。蛍光体層の膜厚が１００μｍを超えると、励起光源からの光を既に十分吸収することから、効率の上昇には繋がらず、材料を消費するだけに留まり、材料コストのアップに繋がる。
【００５６】
励起光として青色光を用いる際に、青色蛍光体層の代わりとして光散乱層を適用する場合、光散乱粒子は、有機材料、無機材料のいずれで構成してもよいが、無機材料により構成することが好ましい。これにより、指向性を有する励起光をより等方的に効果的に拡散または散乱させることが可能となる。また、無機材料を使用することにより、光および熱に安定な光散乱層を提供することが可能となる。
【００５７】
光散乱粒子としては、透明度が高いものであることが好ましい。また、光散乱層としては、低屈折率の母材中に母材よりも高屈折率の微粒子が分散されたものであることが好ましい。また、青色光が光散乱層によって効果的に散乱するためには、光散乱性粒子の粒径がミー散乱の領域にあることが必要である。そのため、光散乱性粒子の粒径は１００ｎｍ〜５００ｎｍ程度が好ましい。また、光散乱粒子を樹脂材料と混合して用いる場合には、樹脂材料との屈折率比が上述した数値範囲に含まれるものであることが好ましい。
【００５８】
光散乱粒子として、無機材料を用いる場合には、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ばれる少なくとも１種の金属の酸化物を主成分とした粒子（微粒子）等が挙げられる。光散乱粒子として、無機材料により構成された粒子（無機微粒子）を用いる場合には、例えば、シリカビーズ（屈折率：１．４４）、アルミナビーズ（屈折率：１．６３）、酸化チタンビーズ（屈折率 アナタース型：２．５０、ルチル型：２．７０）、酸化ジルコニアビーズ（屈折率：２．０５）、酸化亜鉛ビーズ（屈折率：２．００）等が挙げられる。
【００５９】
光散乱粒子として、有機材料により構成された粒子（有機微粒子）を用いる場合には、例えば、ポリメチルメタクリレートビーズ（屈折率：１．４９）、アクリルビーズ（屈折率：１．５０）、アクリル−スチレン共重合体ビーズ（屈折率：１．５４）、メラミンビーズ（屈折率：１．５７）、高屈折率メラミンビーズ（屈折率：１．６５）、ポリカーボネートビーズ（屈折率：１．５７）、スチレンビーズ（屈折率：１．６０）、架橋ポリスチレンビーズ（屈折率：１．６１）、ポリ塩化ビニルビーズ（屈折率：１．６０）、ベンゾグアナミン−メラミンホルムアルデヒドビーズ（屈折率：１．６８）、シリコーンビーズ（屈折率：１．５０）等が挙げられる。
【００６０】
上述した光散乱粒子と混合して用いる樹脂材料としては、透光性の樹脂であることが好ましい。また、樹脂材料としては、例えば、メラミン樹脂（屈折率：１．５７）、ナイロン（屈折率：１．５３）、ポリスチレン（屈折率：１．６０）、メラミンビーズ（屈折率：１．５７）、ポリカーボネート（屈折率：１．５７）、ポリ塩化ビニル（屈折率：１．６０）、ポリ塩化ビニリデン（屈折率：１．６１）、ポリ酢酸ビニル（屈折率：１．４６）、ポリエチレン（屈折率：１．５３）、ポリメタクリル酸メチル（屈折率：１．４９）、ポリＭＢＳ（屈折率：１．５４）、中密度ポリエチレン（屈折率：１．５３）、高密度ポリエチレン（屈折率：１．５４）、テトラフルオロエチレン（屈折率：１．３５）、ポリ三フッ化塩化エチレン（屈折率：１．４２）、ポリテトラフルオロエチレン（屈折率：１．３５）等が挙げられる。
【００６１】
［障壁］
障壁４は、例えば、感光性ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、メタクリル系樹脂、ノボラック系樹脂またはエポキシ樹脂などの樹脂材料をフォトリソグラフィー等の手法によりパターニングして形成することができる。光の漏れや外光によるコントラスト低下を防ぐために、障壁４は、カーボン微粒子や金属酸化物等の遮光性粒子を上述の感光性樹脂材料に含有させたものをパターニングして形成したものであっても良い。非感光性樹脂材料をスクリーン印刷等により直接パターニングして障壁を形成してもよい。
【００６２】
障壁４の少なくとも蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂと接する面には、反射膜を設けてもよい。反射膜を設けた場合、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂから側方に逃げる蛍光成分の進行方向を光取り出し方向に変更することができる。このような反射膜材料としては、例えば、アルミニウム、銀、金、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム−ネオジウム合金、アルミニウム−シリコン合金等の反射性金属等が挙げられる。可視光全域にわたって高い反射率を有する観点では、反射膜材料はアルミニウムもしくは銀が好ましい。ここで挙げた材料は一例であり、本実施形態はこれらの材料に限定されるわけではない。ただし、反射膜材料は、ＣＩＥ１９７６Ｌ*ａ*ｂ表示系において８０％以上の反射率を有することが好ましい。
【００６３】
反射ではなく、光散乱を生じる材料を適用しても良い。光散乱性の材料としては例えば上述した光散乱粒子を用いることができ、必要に応じて光散乱粒子を樹脂に分散したものを用いても良い。また、青色光が光散乱膜によって効果的に散乱するためには、光散乱性粒子の粒径がミー散乱の領域にあることが必要である。この観点から、光散乱粒子の粒径は、１００ｎｍ〜５００ｎｍ程度が好ましい。光散乱効果を用いる場合においても、好適にはＣＩＥ１９７６Ｌ*ａ*ｂ表示系において８０％以上の拡散反射率を有することが好ましい。
【００６４】
反射膜材料や光散乱性材料を障壁４の表面にコーティングする手法としては、例えばマスク蒸着などが挙げられる。あるいは、フォトリソグラフィー手法などの他の手法によって反射膜や光散乱膜を障壁４の表面に形成してもよい。また、障壁４の表面のみを反射膜とする以外にも、可視光を反射する材料や可視光を散乱する材料で障壁４を形成してもよい。可視光を反射する材料や可視光を散乱する材料は上述した材料を用いることができる。
【００６５】
障壁４自体を反射性材料あるいは散乱性材料で形成する場合、好適には障壁４と基板２との間に遮光層を設けることが望ましい。遮光層を設けることで、外光が障壁４で反射あるいは散乱することによるコントラスト低下を抑止できる。障壁４の表面に反射膜あるいは光散乱膜が形成されている場合、反射膜あるいは光散乱膜と基板２が接する界面に遮光層を入れても良いし、障壁４および反射膜あるいは光散乱膜全体と基板２が接する界面に遮光層を入れても良い。さらに、一つの画素に進入するように設計された励起光が隣接画素に漏れて混色が起きるのを防止するために、隣接画素に進入しようとする光を吸収する目的で、光散乱性の障壁４の光取出し方向とは反対側に遮光層を挿入しても良い。
【００６６】
障壁４は、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂよりも厚く形成されることが好ましい。これにより、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂが励起光源側の任意の部材と接触して損傷することを防止できる。障壁４の少なくとも蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂと接する面が光反射性あるいは光散乱性を有する場合、障壁４を蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂよりも厚く形成すれば、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂから側方へ逃げる蛍光成分を外部への光取出し方向に効率良く変更することができる。また、このような障壁４の形状としては、格子状、ストライプ状など、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの周囲を囲む各種の形状を採用することができる。障壁４の断面形状に関しては、励起光が本来入射すべき画素の隣接画素に入射しないように、基板２側よりも入射側で障壁４の開口部が広くなるような、テーパー形状が望ましい。
【００６７】
障壁４の横幅に対する障壁４の高さの比率（アスペクト比＝障壁４の高さ／障壁４の幅）については、０．５以上が好ましく、さらに好適には０．５以上２以下が好ましい。アスペクト比が０．５未満であると、障壁４にかかる応力が小さいため、第２の領域Ｍ２に構造物５を設けなくても障壁４のヨレや剥がれは発生せず、本発明の効果が出にくい。逆に、アスペクト比が２を超えると、障壁４にかかる応力が大きくなるため、第２の領域Ｍ２に構造物５を設けても十分に応力を分散することができず、障壁４のヨレや剥がれを完全には解消できない懸念がある。
【００６８】
蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂをディスペンサー法、インクジェット法などによってパターニングする場合、障壁４から蛍光体溶液が溢れ出て隣接画素間での混色を防止するためには、障壁４に撥液性を付与することが必須である。障壁４に撥液性を付与する方法としては例えば以下のような方法がある。
（１）フッ素プラズマ処理
例えば、特開２０００−７６９７９号公報に開示されているように、障壁を形成した基板に対して導入ガスをフッ素系とした条件下でプラズマ処理を行うことによって隔壁に撥液性を付与することができる。
（２）フッ素系表面改質剤の添加
光散乱性の障壁４の材料にフッ素系表面改質剤を添加することにより障壁４に撥液性を付与することができる。フッ素系表面改質剤としては、例えばＵＶ硬化型表面改質剤ディフェンサ（ＤＩＣ株式会社製）やメガファックなどが使用できる。
【００６９】
［構造物］
本実施形態において、第２の領域Ｍ２に形成される構造物５は、第１の領域Ｍ１の障壁４にかかる応力を分散して受け取るために、障壁４とは連続体をなしている必要がある。
本実施形態における「第１の領域」とは、励起光源から入射された励起光により発光する蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂが形成されている領域を指す。すなわち、本実施形態の蛍光体基板１を用いた表示装置において、第１の領域Ｍ１は表示装置の表示に直接寄与する領域となる。
【００７０】
一方、本実施形態の蛍光体基板１を用いた表示装置において、第２の領域Ｍ２は表示装置の表示に寄与しない領域となる。したがって、好適には、第２の領域Ｍ２には励起光源からの励起光が照射されず、かつ蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂが設けられていないことが好ましい。この構成であれば、第２の領域Ｍ２からは励起光も蛍光も出射されないので、これらの光が本来の表示に悪影響を及ぼすことが無く、第２の領域Ｍ２は表示装置の表示に寄与しない領域となる。
【００７１】
なお、第２の領域Ｍ２が励起光を透過させない機能、もしくは蛍光を透過させない機能を有する場合は、第２の領域Ｍ２に励起光源からの励起光が照射されてもよいし、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂが形成されていてもよい。励起光を透過させない機能、あるいは蛍光を透過させない機能を実現するためには、例えば第２の領域Ｍ２の構造物５で囲まれた領域に遮光層が設けられていればよい。
【００７２】
遮光層の機能としては可視光全域を遮光する機能を有していても良いし、カラーフィルターのように一部の波長領域のみを遮光する機能を有していても良い。遮光層は、理想的には励起光や蛍光を１００％吸収することが好ましいが、現実的には不可能である。人間の目の網膜感度を考慮すると、第２の領域Ｍ２で生じる輝度が１０−４ｃｄ／ｍ２以下、さらに好適には桿体細胞が働いている暗所視における絶対閾値輝度１０−６ｃｄ／ｍ２以下になるような遮光機能を有していることが好ましい。この構成であれば、第２の領域Ｍ２は表示装置の表示に寄与しない領域となる。
なお、第１の領域Ｍ１と第２の領域Ｍ２の境界線に位置する障壁４については、構造物として機能させても良い。
【００７３】
効率良く応力を分散させるために、構造物５は障壁４と同程度の熱膨張率を有することが望ましい。より好適には、熱膨張率を一致させるために、構造物５は障壁４を構成する部材そのもので形成されていることが好ましい。障壁４の表面に反射膜あるいは光散乱膜が設けられている場合、構造物５の表面にも障壁４の表面に設けられた反射膜あるいは光散乱膜と同一の膜が設けられていることが望ましい。ただし、必ずしも全ての構造物５の表面に反射膜や光散乱膜を設ける必要はなく、一部の構造物５に設けるだけでも良い。その場合、第１の領域Ｍ１の近傍に位置する第２の領域Ｍ２の構造物５に設けることが好ましい。構造物５の材料や形成は障壁４と同様なため、ここでは説明を省略する。
【００７４】
構造物５は障壁４と同時に形成しても良いし、障壁４を形成した後で構造物５を形成しても良いし、構造物５を形成した後で障壁４を形成しても良い。製造プロセスでの工程数を増やさない観点では、構造物５と障壁４とを同時に形成することが望ましい。ここで、障壁４を形成した後で構造物５を形成する場合、第１の領域Ｍ１と第２の領域Ｍ２との境界に位置する構造物５が、第１の領域Ｍ１と第２の領域Ｍ２の境界に位置する障壁４の上部に少なくとも部分的に重畳していることが好ましい。構造物５を形成した後で障壁４を形成する場合、第１の領域Ｍ１と第２の領域Ｍ２の境界に位置する障壁４が、第１の領域Ｍ１と第２の領域Ｍ２の境界に位置する構造物５の上部に少なくとも部分的に重畳していることが好ましい。
【００７５】
上記の構成とすることで障壁４と構造物５とが確実に接触するため、第１の領域Ｍ１の障壁４にかかる応力を第２の領域Ｍ２の構造物５により確実に分散させることができる。この効果は、障壁４と構造物５とが同一の部材であるかないかに関わらず有効である。上述したように、第２の領域Ｍ２は表示装置の自発光成分には何ら寄与しないが、構造物５の一部あるいは構造物５自体に反射機能あるいは光散乱機能が付与されている場合は、外光によるコントラスト低下を防ぐため、構造物５と基板２の間に遮光層を設けることが好ましい。
【００７６】
構造物５の幅やパターン形状などの仕様は、第１の領域Ｍ１に形成された障壁４と同一の仕様であることが好ましい。これにより、例えばフォトリソグラフィー法により障壁４および構造物５を形成する場合、障壁４と構造物５のパターンが全く同一であるため、障壁４をパターニングする際に用いたフォトマスクを用いて構造物５のパターニングを行うことが可能となる。そのため、フォトマスクが一枚で済むという効果が得られる。さらに、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂをインクジェットやディスペンサーなどのウェットプロセスで形成する場合、第２の領域Ｍ２に形成された構造物５を用いて蛍光体インクの吐出量や吐出位置などの吐出条件の最適化を行うことができる。吐出条件の最適化のためには第１の領域Ｍ１に形成した障壁４と同じ撥液性を構造体５に付与する必要がある。
【００７７】
なお、インクジェット方式で基板上に有機ＥＬ材料を吐出、塗布し、有機ＥＬ層を形成する有機ＥＬ表示装置においても同様な構造が提案されている（例えば特開２００２−２５２０８３公報参照）。しかしながら、この文献は、発光に寄与する領域内での乾燥状態の不均一さによる発光ムラを解消するためだけの内容であり、障壁のヨレを防止する本発明の課題解決の糸口を何ら与えていない。加えて、有機ＥＬ素子は発光層を電界励起により発光させるため、画素内で発光層を含めた有機層に膜厚ムラが少しでも生じると、電極から注入されるキャリアのバランスが崩れ、顕著な発光ムラになる。
【００７８】
一方、本実施形態は電界励起ではなく、光励起によって蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂを発光させるため、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂがある膜厚以上であれば発光強度が飽和する。したがって、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの膜厚ムラが、発光強度が飽和する膜厚以上であれば、発光ムラは起こらない。したがって、膜厚ムラを解消するための上記の文献から本発明の問題とする障壁ヨレを解消するには至らない。また、有機ＥＬ層をインクジェットで形成するための障壁の高さは数μmであり、障壁の幅に対して障壁の高さが非常に小さい。そのため、障壁のヨレという課題は生じえない。一方、本実施形態では、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの厚みとして１μｍ以上が好ましいことから、障壁４は数十μｍあることが好ましい。したがって、障壁４の幅に対して障壁４の高さが近付くためにアスペクト比が高くなり、結果として障壁のヨレという課題が生じる。
以上のことから、上記の文献の内容と本発明の内容は全く異なり、上記の文献から本発明を容易に創出することはできない。
【００７９】
膜の基材に対する接着性を向上させるために、基材に対する膜の接着面積を大きくすることは公知である。しかしながら、本実施形態は、発光に寄与する第１の領域Ｍ１については障壁４の接着面積は大きくせず、発光に寄与しない第２の領域Ｍ２に障壁４と連続体をなす構造物５を設け、必要であれば、構造物５の接着面積を大きくすることで接着性を向上させる。すなわち、本実施形態は障壁４のヨレを第２の領域Ｍ２に設けた構造体５で解決することで密着性を確保し、かつ発光特性に何ら影響しない蛍光体基板、表示装置を提供することにある。このように、密着性が問題となっている膜あるいは領域それ自体で解決せずに、他の膜あるいは領域で解決するという考えは公知内容からは容易に想到し得ない。
【００８０】
［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態の蛍光体基板について、図２（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
本実施形態の蛍光体基板の基本構成は第１実施形態と同様であり、第２の領域に設けた構造物の構成のみが第１実施形態と異なる。
図２（Ａ）は図２（Ｂ）のＡ−Ａ’線に沿う、本実施形態の蛍光体基板の断面図であり、図２（Ｂ）は本実施形態の蛍光体基板の平面図である。
図２（Ａ）、（Ｂ）において、第１実施形態の図１（Ａ）、（Ｂ）と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００８１】
第２の領域が基板に占める占有面積は、第１の領域にある障壁にヨレが発生しない範囲に適宜設定すればよい。第２の領域の占有面積を大きくするほど、障壁にかかる応力を小さくできる。ただし、基板の大きさは有限なため、第１の領域に形成された障壁にヨレが発生しない範囲まで第２の領域の占有面積を拡張できない場合がある。このような場合、構造物の基板に対する接着面積を増やすことで応力を効果的に分散することができる。
【００８２】
本実施形態の蛍光体基板１１は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第２の領域Ｍ２において、複数の構造物１２が水平方向および垂直方向に格子状に配置されている点は第１実施形態と同様である。しかしながら、第１実施形態では、第１の領域Ｍ１の障壁４と連続体をなす構造物５が、障壁４と同じ幅で形成されていた。これに対し、本実施形態では、第１の領域Ｍ１の障壁４と連続体をなす構造物１２が、障壁４と異なる幅で形成されている。具体的には、構造物１２のうち、第１の領域Ｍ１近傍（１行×１列分）における構造物１２の幅は障壁４と同じ幅であり、第１の領域Ｍ１から所定距離離れた位置における構造物１２の幅は障壁４の幅よりも広く形成されている。ただし、幅広の構造物１２であっても、隣り合う構造物１２間のピッチは障壁４のピッチと同一である。
【００８３】
本実施形態のように、構造物１２のピッチを変えず、構造物１２の少なくとも一部の幅だけを障壁４よりも大きくすることが応力を効果的に分散させるのに有効である。構造物１２で囲われた領域の面積を変えると、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂをインクジェットやディスペンサーなどのウェットプロセスで形成する場合、上述した吐出条件の最適化を行うことが困難となる。しかしながら、第１の領域Ｍ１近傍における構造物１２の幅は障壁４と同じ幅であるため、この領域においては構造物１２で囲われた領域の面積は障壁４で囲われた領域の面積と同じである。したがって、第１の領域Ｍ１近傍の部分を用いて吐出条件の最適化を行うことができる。
【００８４】
図２（Ｂ）では、第１の領域Ｍ１から所定距離離れた位置においては、全ての構造物１２について幅を広くしている。ただし、必ずしも全ての構造物の幅を広くする必要はなく、一部の構造物のみ幅を広くしても良い。あるいは、図２（Ｂ）とは逆に、第１の領域Ｍ１の近傍の構造物の幅を広くしても良い。第１の領域の近傍の構造物の幅を広くすると、障壁のヨレ防止には効果的である。
【００８５】
［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態の蛍光体基板について、図３（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
本実施形態の蛍光体基板の基本構成は第１実施形態と同様であり、第２の領域に設けた構造物の構成のみが第１実施形態と異なる。
図３（Ａ）は図３（Ｂ）のＡ−Ａ’線に沿う、本実施形態の蛍光体基板の断面図であり、図３（Ｂ）は本実施形態の蛍光体基板の平面図である。
図３（Ａ）、（Ｂ）において、第１実施形態の図１（Ａ）、（Ｂ）と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００８６】
構造物の幅は、構造物の延在方向（長手方向）で必ずしも一定にする必要はなく、構造物の延在方向で変えてもよい。第２実施形態で述べたように、第１の領域近傍の構造物ほど幅が大きくなるように設計するのも効果的である。しかしながら、障壁と構造物の接合部で急激に幅を変えると、応力が充分に分散されない懸念がある。
【００８７】
本実施形態の蛍光体基板１４は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１の領域Ｍ１と第２の領域Ｍ２との境界部分、すなわち障壁４と構造物１５の接合部から構造物１５の端部に向かうにつれて、構造物１５の幅が連続的になだらかに広くなっている。このような構造にすることで、障壁４にかかる応力を構造物１５の全域に円滑に分散させることができる。その結果、障壁４のヨレや剥がれを確実に防止することができる。
【００８８】
［第４実施形態］
以下、本発明の第４実施形態の蛍光体基板について、図４（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
本実施形態の蛍光体基板の基本構成は第１実施形態と同様であり、第２の領域に設けた構造物の構成のみが第１実施形態と異なる。
図４（Ａ）は図４（Ｂ）のＡ−Ａ’線に沿う、本実施形態の蛍光体基板の断面図であり、図４（Ｂ）は本実施形態の蛍光体基板の平面図である。
図４（Ａ）、（Ｂ）において、第１実施形態の図１（Ａ）、（Ｂ）と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００８９】
第２、第３実施形態のように、第２領域の構造物の幅を大きくしても、未だ障壁のヨレや剥がれが解消できない場合がある。そこで、本実施形態の蛍光体基板１８は、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、構造物１９が第２の領域Ｍ２の全域に隙間無く形成されている。すなわち、構造物１９が第２の領域Ｍ２の全域に隙間なく形成されている。図４（Ａ）、（Ｂ）の構造例では、第１の領域Ｍ１と第２の領域Ｍ２との境界線に位置する障壁４は、構造物１９として機能している。このように、構造物１９をベタ状に形成することでパターンによる切欠き効果が消失するため、さらに高アスペクト比で高精細な障壁をヨレや剥がれが生じることなく形成することができる。
【００９０】
［第５実施形態］
以下、本発明の第５実施形態の蛍光体基板について、図５（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
本実施形態の蛍光体基板の基本構成は第１実施形態と同様であり、第２の領域に設けた構造物の構成のみが第１実施形態と異なる。
図５（Ａ）は図５（Ｂ）のＡ−Ａ’線に沿う、本実施形態の蛍光体基板の断面図であり、図５（Ｂ）は本実施形態の蛍光体基板の平面図である。
図５（Ａ）、（Ｂ）において、第１実施形態の図１（Ａ）、（Ｂ）と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００９１】
第１〜第４実施形態では、構造物が配置された第２の領域が、矩形状の第１の領域の４辺を囲むように設けられていた。しかしながら、第２の領域は、必ずしも第１の領域の４辺全部を囲む必要はない。例えば、基板の水平方向に延在する障壁の幅と基板の垂直方向に延在する障壁の幅とが異なる場合、幅の狭い障壁にはより大きな応力が加わる。
【００９２】
そこで、本実施形態の蛍光体基板２２は、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、基板２の水平方向に延在する第１の障壁４Ａの幅が、基板２の垂直方向に延在する第２の障壁４Ｂの幅よりも狭い。したがって、第１の障壁４Ａにはより大きな応力が加わる。これに対応して、基板２の水平方向に延在する第１の障壁４Ａに連続する構造体２３のみが基板２上に設けられている。基板２の垂直方向に延在する第２の障壁４Ｂに連続する構造体は設けられていない。すなわち、基板２の水平方向における第１の領域Ｍ１の側方のみに第２の領域Ｍ２が設けられている。この構成においても、高アスペクト比で高精細な障壁をヨレや剥がれが生じることなく形成することができる。
【００９３】
［第６実施形態］
以下、本発明の第６実施形態の蛍光体基板について、図６（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
本実施形態の蛍光体基板の基本構成は第１実施形態と同様であり、第２の領域に設けた構造物の構成のみが第１実施形態と異なる。
図６（Ａ）は図６（Ｂ）のＡ−Ａ’線に沿う、本実施形態の蛍光体基板の断面図であり、図６（Ｂ）は本実施形態の蛍光体基板の平面図である。
図６（Ａ）、（Ｂ）において、第１実施形態の図１（Ａ）、（Ｂ）と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００９４】
第５実施形態では、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、基板２の水平方向に延在する第１の障壁４Ａに連続する構造体２３のみが設けられていた。これに対して、本実施形態の蛍光体基板２６は、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、基板２の水平方向に延在する第１の障壁４Ａに連続する構造体２３に加えて、第２の障壁４Ｂと同じ幅の構造物２７が、隣り合う構造体２３間にわたって垂直方向に延在して設けられている。基板２の水平方向における第１の領域Ｍ１の側方のみに第２の領域Ｍ２が設けられている点は、第５実施形態と同様である。
【００９５】
このように、２つの方向に延在する構造物２３，２７を設けることで、応力をより効果的に分散させることができる。
【００９６】
［第７実施形態］
以下、本発明の第７実施形態の蛍光体基板について、図７（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
本実施形態の蛍光体基板の基本構成は第１実施形態と同様であり、第２の領域に設けた構造物の構成のみが第１実施形態と異なる。
図７（Ａ）は図７（Ｂ）のＡ−Ａ’線に沿う、本実施形態の蛍光体基板の断面図であり、図７（Ｂ）は本実施形態の蛍光体基板の平面図である。
図７（Ａ）、（Ｂ）において、第１実施形態の図１（Ａ）、（Ｂ）と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００９７】
第１〜第４実施形態では、第２の領域Ｍ２の構造物が全て連続して形成され、完全な格子をなすように形成されていた。これに対して、本実施形態の蛍光体基板３０は、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第２の領域Ｍ２の構造物５の一部は連続しておらず、構造物５が所々で分断された箇所（符号Ｂで示す）を有している。
【００９８】
この構成においても、構造物５が障壁４と連続した箇所を介して障壁４の応力が充分に分散されるため、高アスペクト比で高精細な障壁をヨレが生じることなく形成することができる。
【００９９】
［第８実施形態］
以下、本発明の第８実施形態の蛍光体基板について、図８（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
本実施形態の蛍光体基板の基本構成は第１実施形態と同様であり、第２の領域に設けた構造物の構成のみが第１実施形態と異なる。
図８（Ａ）は図８（Ｂ）のＡ−Ａ’線に沿う、本実施形態の蛍光体基板の断面図であり、図８（Ｂ）は本実施形態の蛍光体基板の平面図である。
図８（Ａ）、（Ｂ）において、第１実施形態の図１（Ａ）、（Ｂ）と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１００】
本実施形態の蛍光体基板３３は、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第２の領域Ｍ２において格子状に配置された複数の構造物５に加えて、隣り合う構造物５によって囲まれる矩形の２本の対角線上にも構造物３４が設けられている。対角線上に設けられた構造物３４は、格子状に配置された複数の構造物５と連続体をなしている。
【０１０１】
この構成によれば、格子状の構造物５と連続体をなす構造物３４がさらに付加されたため、障壁４の応力がより分散されやすくなる。そのため、高アスペクト比で高精細な障壁４をヨレや剥がれが生じることなく形成することができる。
【０１０２】
本実施形態においては、図９（Ａ）に示すような構造物３４を設けたが、この構成に代えて、図９（Ｂ）〜（Ｄ）に示すような構造物を設けてもよい。
図９（Ｂ）に示す例では、２本の対角線上に設けられた構造物３５が、互いに交差する点で分断されている。
図９（Ｃ）に示す例では、２本の対角線のうち、１本の対角線上にのみ構造物３６が設けられている。
図９（Ｄ）に示す例では、２本の対角線上に配置され、分断された構造物３７に加えて、各辺の中点から中心に向かって延びる構造物３７が設けられている。
【０１０３】
［カラーフィルター］
上記実施形態の蛍光体基板１には、光取り出し側の基板２と蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの間にカラーフィルターを設けることが好ましい。カラーフィルターとしては、従来のカラーフィルターを用いることが可能である。カラーフィルターを設けることによって、赤色、緑色、青色画素の色純度を高めることができ、表示装置の色再現範囲を拡大することができる。青色蛍光体層３Ｂ上に形成された青色カラーフィルター、緑色蛍光体層３Ｇ上に形成された緑色カラーフィルター、赤色蛍光体層３Ｒ上に形成された赤色カラーフィルターの各々は、外光中に含まれる各蛍光体を励起する励起光成分を吸収する。その結果、外光による蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの発光を低減、防止することが可能となり、コントラストの低下を低減・防止することができる。青色カラーフィルター、緑色カラーフィルター、赤色カラーフィルターの存在により、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂで吸収されず、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂを透過する励起光が外部に漏れ出すことを防止できる。そのため、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂから発する光と励起光との混色による色純度の低下を防止することができる。
【０１０４】
［光源］
次に、本実施形態に係る光源について説明する。
蛍光体を励起する光源としては、紫外光、青色光が好ましい。光源としては、例えば紫外ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、紫外発光無機ＥＬ、青色発光無機ＥＬ、紫外発光有機ＥＬ、青色発光有機ＥＬ等が挙げられるが、これらの光源に限定されるものではない。これらの光源を直接スイッチングすることで、画像を表示するための光のＯＮ／ＯＦＦをコントロールすることが可能である。あるいは、蛍光体層と光源との間に液晶層のようなシャッター機能（光透過率調整機能）を有する層を配置し、それをコントロールすることで光のＯＮ／ＯＦＦをコントロールすることも可能である。また、液晶層のようなシャッター機能を有する層、光源の双方ともにＯＮ／ＯＦＦをコントロールすることも可能である。
【０１０５】
次に、蛍光体基板と光源から構成される場合の表示装置の実施形態の詳細を説明する。
光源としては、公知の紫外ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、紫外発光無機ＥＬ、青色発光無機ＥＬ、紫外発光有機ＥＬ、青色発光有機ＥＬ等が使用可能であり、特に限定されるものではない。これらの光源は、公知の材料、公知の製造方法で作製することが可能である。紫外光としては、３６０〜４１０ｎｍの範囲に主発光ピークを有する光が好ましい。青色光としては、４１０〜４７０ｎｍの範囲に主発光ピークを有する光が好ましい。
【０１０６】
光源は、指向性を有していることが望ましい。指向性とは、光の強度が方向によって異なる性質をいう。指向性は、光が蛍光体層に入射する時点で有していればよい。光源は、平行光を蛍光体層に入射させることが望ましい。光源の指向性の程度としては半値幅３０度以下、より好ましくは１０度以下が良い。半値幅が３０度よりも大きいと、光源から射出された光が所望の画素以外に入射し、所望の画素以外の蛍光体を励起することにより、色純度やコントラストが低下するからである。
【０１０７】
以下、光源に好適に利用可能な発光素子について説明する。
［ＬＥＤ］
本実施形態で用いられるＬＥＤは、公知のＬＥＤを用いることが可能である。例えば、紫外発光無機ＬＥＤ、青色発光無機ＬＥＤを用いることが可能である。これらのＬＥＤは、例えば基板、バッファ層、ｎ型コンタクト層、ｎ型クラッド層、活性層、ｐ型クラッド層、およびｐ型コンタクト層より構成されるが、これらに限定されるものではない。
【０１０８】
本実施形態で用いられる活性層は、電子と正孔との再結合により発光を生じる層である。活性層材料としては、ＬＥＤ用の公知の活性層材料を用いることができる。例えば、紫外活性層材料としては、ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＮ、ＩｎaＡｌbＧａ1-a-bＮ（０≦a、０≦b、a＋b≦１）、青色活性層材料としては、Ｉｎz Ｇａ1-z N（０＜ｚ＜１）等が挙げられるが、本実施形態はこれらに限定されるものではない。
【０１０９】
単一量子井戸構造または多重量子井戸構造の活性層を用いることができる。量子井戸構造の活性層は、ｎ型、ｐ型のいずれでもよいが、特にノンドープ（不純物無添加）の活性層を用いれば、バンド間発光により発光波長の半値幅が狭くなり、色純度のよい発光が得られるため、好ましい。活性層にドナー不純物、アクセプター不純物の少なくとも一方をドープしてもよい。不純物をドープした活性層の結晶性がノンドープと同じであれば、ドナー不純物をドープした場合、ノンドープの活性層に比べてバンド間発光強度をさらに強くすることができる。アクセプター不純物をドープすると、バンド間発光のピーク波長よりも約０．５ｅＶ低エネルギー側にピーク波長をシフトさせることができるが、半値幅は広くなる。アクセプター不純物とドナー不純物との両者をドープすると、アクセプター不純物のみをドープした活性層の発光強度に比べて発光強度をさらに大きくすることができる。特に、アクセプター不純物をドープした活性層を形成する場合、活性層の導電型はＳｉ等のドナー不純物をもドープしてｎ型とすることが好ましい。
【０１１０】
本実施形態で用いられるｎ型クラッド層としては、ＬＥＤ用の公知のｎ型クラッド層材料を用いることができる。ｎ型クラッド層は、１層でも多層でも良い。活性層よりもバンドギャップエネルギーが大きいｎ型半導体材料でｎ型クラッド層を構成することで、ｎ型クラッド層と活性層の間には正孔に対する電位障壁ができ、正孔を活性層に閉じ込めることができる。一例として、ｎ型クラッド層をｎ型Ｉｎx Ｇａ1-x Ｎ（０≦ｘ＜１）により形成することが可能であるが、本実施形態はこれらに限定されるものではない。
【０１１１】
本実施形態で用いられるｐ型クラッド層としては、ＬＥＤ用の公知のｐ型クラッド層材料を用いることができる。ｐ型クラッド層は、１層でも多層でも良い。活性層よりもバンドギャップエネルギーが大きいｐ型半導体材料でｐ型クラッド層を構成することで、ｐ型クラッド層と活性層の間には電子に対する電位障壁ができ、電子を活性層に閉じ込めることができる。一例として、ｐ型クラッド層をＡｌy Ｇａ1-y Ｎ（０≦ｙ≦１）で形成することができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１１２】
本実施形態で用いられるコンタクト層としては、ＬＥＤ用の公知のコンタクト層材料を用いることができる。例えば、ｎ型クラッド層に接して電極を形成する層として、ｎ型ＧａＮからなるｎ型コンタクト層を形成することができる。ｐ型クラッド層に接して電極を形成する層として、ｐ型ＧａＮからなるｐ型コンタクト層を形成することができる。ただし、コンタクト層は、第２のｎ型クラッド層、第２のｐ型クラッド層がＧａＮで形成されていれば、特に形成する必要はなく、第２のクラッド層をコンタクト層とすることも可能である。
【０１１３】
また、本実施形態で用いられる上記の各層は、ＬＥＤ用の公知の成膜プロセスを用いることが可能であるが、本発明は特にこれらに限定されるものではない。例えば、ＭＯＶＰＥ（有機金属気相成長法）、ＭＢＥ（分子線気相成長法）、ＨＤＶＰＥ（ハイドライド気相成長法）等の気相成長法を用いて、例えばサファイア（Ｃ面、Ａ面、Ｒ面を含む）、ＳｉＣ（６Ｈ−ＳｉＣ、４Ｈ−ＳｉＣも含む）、スピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４、特にその（１１１）面）、ＺｎＯ、Ｓｉ、ＧａＡｓ、あるいは他の酸化物単結晶基板（ＮＧＯ等）等の基板上に形成することができる。
【０１１４】
［有機ＥＬ素子］
本実施形態で用いられる有機ＥＬ素子は、公知の有機ＥＬを用いることが可能である。例えば、基板上に第１電極、第１電極のエッジ部を覆うエッジカバー、少なくとも有機発光層を含む有機層、第２電極により有機EL素子を構成することができるが、これらに限定されるものではない。
【０１１５】
［基板］
本実施形態で用いられる基板としては、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ティック基板、アルミナ等からなるセラミックス基板等の絶縁性基板、又は、アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）等からなる金属基板、または、上記の基板上に酸化シリコン（ＳｉＯ２）、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、Ａｌ等からなる金属基板の表面に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。
【０１１６】
さらに、上記のプラスティック基板に無機材料をコートした基板、上記の金属基板に無機絶縁材料をコートした基板が更に好ましい。これにより、プラスティック基板を有機ＥＬの基板として用いた場合の最大の問題となる水分の透過による有機ＥＬの劣化を解消することが可能となる。なお、有機ＥＬは、特に低量の水分に対しても劣化が起こることが知られている。また、金属基板を有機ＥＬの基板として用いた場合の最大の問題となる金属基板の突起によるリーク（ショート）を解消することが可能となる。なお、有機ＥＬの膜厚は、１００〜２００ｎｍ程度と非常に薄いため、突起による画素部での電流にリーク（ショート）が顕著に起こることが知られている。
【０１１７】
また、有機ＥＬ素子をアクティブマトリックス方式で駆動するためのＴＦＴを形成する場合には、５００℃以下の温度で融解せず、歪みも生じない基板を用いることが好ましい。また、一般的な金属基板は、ガラスと熱膨張率が異なるため、従来の生産装置で金属基板上にＴＦＴを形成することが困難である。しかしながら、線膨張係数が１×１０−５／ ℃ 以下の鉄−ニッケル系合金である金属基板を用いて、線膨張係数をガラスに合わせ込むことで金属基板上にＴＦＴを従来の生産装置を用いて安価に形成することが可能となる。また、プラスティック基板の場合には、耐熱温度が非常に低いため、ガラス基板上にＴＦＴを形成した後、プラスティック基板にＴＦＴを転写することで、プラスティック基板上にＴＦＴを転写形成することが可能である。
【０１１８】
さらに、有機ＥＬ層からの発光を基板と逆側から取り出す場合には、基板としての制約はない。一方、有機ＥＬ層からの発光を基板側から取り出す場合には、用いる基板として有機ＥＬ層からの発光を外部に取り出すために、透明または半透明の基板を用いる必要がある。
【０１１９】
［ＴＦＴ］
ＴＦＴは、有機ＥＬ素子を形成する前に予め基板上に形成され、スイッチング用および駆動用として機能する。本実施形態で用いられるＴＦＴとしては、公知のＴＦＴが挙げられる。また、本実施形態では、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。
【０１２０】
本実施形態のアクティブ駆動型有機ＥＬ素子に用いることが可能なＴＦＴは、公知の材料、構造及び形成方法を用いて形成することができる。ＴＦＴ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、チオフェンオリゴマー、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。
【０１２１】
ＴＦＴを構成する活性層の形成方法としては、（１）プラズマ誘起化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）法により成膜したアモルファスシリコンに不純物をイオンドーピングする方法、（２）シラン（ＳｉＨ４）ガスを用いた減圧化学気相成長（ＬＰＣＶＤ）法によりアモルファスシリコンを形成し、固相成長法によりアモルファスシリコンを結晶化してポリシリコンを得た後、イオン打ち込み法によりイオンドーピングする方法、（３）Ｓｉ２Ｈ６ガスを用いたＬＰＣＶＤ法またはＳｉＨ４ガスを用いたＰＥＣＶＤ法によりアモルファスシリコンを形成し、エキシマレーザー等のレーザーによりアニールし、アモルファスシリコンを結晶化してポリシリコンを得た後、イオンドーピングを行う方法（低温プロセス）、（４）ＬＰＣＶＤ法またはＰＥＣＶＤ法によりポリシリコン層を形成し、１０００℃以上で熱酸化することによりゲート絶縁膜を形成し、その上に、ｎ＋ポリシリコンのゲート電極を形成した後、イオンドーピングを行う方法（高温プロセス）、（５）有機半導体材料をインクジェット法等により形成する方法、（６）有機半導体材料の単結晶膜を得る方法、等が挙げられる。
【０１２２】
本実施形態で用いられるＴＦＴ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、ＰＥＣＶＤ法、ＬＰＣＶＤ法等により形成されたＳｉＯ２またはポリシリコン膜を熱酸化して得られるＳｉＯ２等が挙げられる。本実施形態で用いられるＴＦＴ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る。これらの材料としては、例えばタンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）等が挙げられる。本実施形態に係る有機ＥＬ素子のＴＦＴは、上記のような構成で形成することができるが、これらの材料、構造及び形成方法に限定されるものではない。
【０１２３】
［層間絶縁膜］
本実施形態のアクティブ駆動型有機ＥＬ素子に用いることが可能な層間絶縁膜は、公知の材料を用いて形成することができる。材料としては、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、窒化シリコン（ＳｉＮまたはＳｉ２Ｎ４）、酸化タンタル（ＴａＯまたはＴａ２Ｏ５）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。また、層間絶縁膜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。
【０１２４】
有機ＥＬ層からの発光を基板の逆側（第２電極側）から取り出す場合には、外光が基板上に形成されたＴＦＴに入射して、ＴＦＴ特性に変化が生じることを防ぐ目的で、遮光性を兼ね備えた遮光性絶縁膜を用いることが好ましい。また、上記の層間絶縁膜と遮光性絶縁膜とを組み合わせて用いることもできる。遮光性層間絶縁膜としては、フタロシアニン、キナクロ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したもの、カラーレジスト、ブラックマトリクス材料、ＮｉｘＺｎｙＦｅ２Ｏ４等の無機絶縁材料等が挙げられる。しかしながら、本実施形態はこれらの材料および形成方法に限定されるものではない。
【０１２５】
［平坦化膜］
本実施形態のアクティブ駆動型有機ＥＬ素子において基板上にＴＦＴ等を形成した場合には、その表面に凸凹が形成され、この凸凹によって有機ＥＬ素子の欠陥、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、耐圧の低下等が発生するおそれがある。これらの欠陥を防止するために、層間絶縁膜上に平坦化膜を設けてもよい。
【０１２６】
本実施形態で用いられる平坦化膜は、公知の材料を用いて形成することができる。平坦化膜の材料としては、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、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、本発明はこれらの材料及び形成方法に限定されるものではない。また、平坦化膜は、単層構造でも多層構造でもよい。
【０１２７】
［第１電極および第２電極］
本実施形態で用いられる第１電極および第２電極は、有機ＥＬ素子の陽極または陰極として対で機能する。つまり、第１電極を陽極とした場合には第２電極は陰極となり、第１電極を陰極とした場合には第２電極は陽極となる。以下に、具体的な化合物および形成方法を例示するが、本実施形態はこれらの材料及び形成方法に限定されるものではない。
【０１２８】
第１電極および第２電極を形成する電極材料としては、公知の電極材料を用いることができる。陽極の材料としては、有機ＥＬ層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以上の金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属、および、インジウム（Ｉｎ）と錫（Ｓｎ）からなる酸化物（ＩＴＯ）、錫（Ｓｎ）の酸化物（ＳｎＯ２）インジウム（Ｉｎ）と亜鉛（Ｚｎ）からなる酸化物（ＩＺＯ）等が透明電極材料として挙げられる。また、陰極の材料としては、有機ＥＬ層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以下のリチウム（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、または、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。
【０１２９】
第１電極および第２電極は、上記の材料を用いて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。ただし、本実施形態はこれらの形成方法に限定されるものではない。また、必要に応じて、フォトリソグラフフィー法、レーザー剥離法等により、電極をパターン化することもでき、シャドーマスクと組み合わせることでパターン化した電極を直接形成することもできる。電極の膜厚は、５０ｎｍ以上が好ましい。電極の膜厚が５０ｎｍ未満の場合には、配線抵抗が高くなることから、駆動電圧の上昇が生じるおそれがある。
【０１３０】
色純度の向上、発光効率の向上、正面輝度の向上等の目的でマイクロキャビティ効果を用いる場合には、有機ＥＬ層からの発光を第１電極側（第２電極側）から取り出す場合には、第１電極（第２電極）として半透明電極を用いることが好ましい。ここで用いる材料として、金属の半透明電極単体、もしくは、金属の半透明電極と透明電極材料の組み合わせを用いることが可能である。半透明電極材料としては、反射率・透過率の観点から、銀が好ましい。半透明電極の膜厚は、５〜３０ｎｍが好ましい。膜厚が５ｎｍ未満の場合には、光が十分に反射せず、干渉の効果を十分得ることができない。膜厚が３０ｎｍを超える場合には、光の透過率が急激に低下し、輝度、効率が低下するおそれがある。また、第２電極（第１電極）として光を反射する反射率の高い電極を用いることが好ましい。この際に用いる電極材料としては、例えば、アルミニウム、銀、金、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム−ネオジウム合金、アルミニウム−シリコン合金等の反射性金属電極、透明電極と前記反射性金属電極（反射電極）を組み合わせた電極等が挙げられる。
【０１３１】
［有機ＥＬ層］
本実施形態で用いられる有機ＥＬ層は、有機発光層の単層構造でも、有機発光層と電荷輸送層の多層構造でも良い。具体的には、下記の構成が挙げられるが、本実施形態はこれらにより限定されるものではない。
（１）有機発光層
（２）正孔輸送層／有機発光層
（３）有機発光層／電子輸送層
（４）正孔輸送層／有機発光層／電子輸送層
（５）正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電子輸送層
（６）正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電子輸送層／電子注入層
（７）正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／正孔防止層／電子輸送層
（８）正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／正孔防止層／電子輸送層／電子注入層
（９）正孔注入層／正孔輸送層／電子防止層／有機発光層／正孔防止層／電子輸送層／電子注入層
【０１３２】
有機発光層、正孔注入層、正孔輸送層、正孔防止層、電子防止層、電子輸送層および電子注入層の各層は、単層構造でも多層構造でもよい。
有機発光層は、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い。有機発光層は、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く、これらの材料が高分子材料（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・寿命の観点からは、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。
【０１３３】
有機発光材料としては、有機ＥＬ用の公知の発光材料を用いることができる。この種の発光材料は、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、本発明はこれらの材料に限定されるものではない。また、上記発光材料は、蛍光材料、燐光材料等に分類されるものでもよく、低消費電力化の観点で、発光効率の高い燐光材料を用いることが好ましい。
【０１３４】
具体的な化合物を以下に例示するが、本発明はこれらの材料に限定されるものではない。
発光層に任意に含まれる発光性のドーパントとしては、有機ＥＬ用の公知のドーパント材料を用いることができる。このようなドーパント材料としては、例えば、紫外発光材料としては、ｐ−クォーターフェニル、３，５，３,５テトラ-ｔ-ブチルセクシフェニル、３，５，３,５テトラ-ｔ-ブチル-ｐ−クィンクフェニル等の蛍光発光材料等が挙げられる。青色発光材料として、スチリル誘導体等の蛍光発光材料、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）等の燐光発光有機金属錯体等が挙げられる。
【０１３５】
ドーパントを用いるときのホスト材料としては、有機ＥＬ用の公知のホスト材料を用いることができる。このようなホスト材料としては、上述した低分子発光材料、高分子発光材料、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）、（ＰＣＦ）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等が挙げられる。
【０１３６】
電荷注入輸送層は、電荷（正孔、電子）の電極からの注入と発光層への輸送（注入）をより効率よく行う目的で、電荷注入層（正孔注入層、電子注入層）と電荷輸送層（正孔輸送層、電子輸送層）に分類される。電荷注入輸送層は、以下に例示する電荷注入輸送材料のみから構成されていてもよく、任意に添加剤（ドナー、アクセプター等）等を含んでいてもよく、これらの材料が高分子材料（結着用樹脂）又は無機材料中に分散された構成であってもよい。
【０１３７】
電荷注入輸送材料としては、有機ＥＬ用、有機光導電体用の公知の電荷輸送材料を用いることができる。このような電荷注入輸送材料は、正孔注入輸送材料及び電子注入輸送材料に分類され、これらの具体的な化合物を以下に例示するが、本発明はこれらの材料に限定されるものではない。
【０１３８】
正孔注入・正孔輸送材料としては、例えば、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）、酸化モリブデン（ＭｏＯ２）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（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。
【０１３９】
陽極からの正孔の注入・輸送をより効率よく行う点で、正孔注入層として用いる材料としては、正孔輸送層に使用する正孔注入輸送材料よりも最高被占分子軌道（ＨＯＭＯ）のエネルギー準位が低い材料を用いることが好ましい。正孔輸送層としては、正孔注入層に使用する正孔注入輸送材料よりも正孔の移動度が高い材料を用いることが好ましい。
【０１４０】
より正孔の注入・輸送性を向上させるため、正孔注入・輸送材料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用の公知のアクセプター材料を用いることができる。これらの具体的な化合物を以下に例示するが、本発明はこれらの材料に限定されるものではない。
【０１４１】
アクセプター材料としては、Ａｕ、Ｐｔ、Ｗ，Ｉｒ、ＰＯＣｌ3 、ＡｓＦ6 、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）、酸化モリブデン（ＭｏＯ２）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が挙げられる。この内、ＴＣＮＱ、ＴＣＮＱＦ4 、ＴＣＮＥ、ＨＣＮＢ、ＤＤＱ等のシアノ基を有する化合物がよりキャリア濃度を効果的に増加させることができるため、より好ましい。
【０１４２】
電子注入・電子輸送材料としては、例えば、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）等の高分子材料が挙げられる。特に、電子注入材料としては、特にフッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化バリウム（ＢａＦ２）等のフッ化物、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）等の酸化物等が挙げられる。
【０１４３】
陰極からの電子の注入・輸送をより効率よく行う点で、電子注入層として用いる材料としては、電子輸送層に使用する電子注入輸送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い。電子輸送層として用いる材料としては、電子注入層に使用する電子注入輸送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。
【０１４４】
電子の注入・輸送性をより向上させるため、上記の電子注入・輸送材料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用の公知のドナー材料を用いることができる。これらの具体的な化合物を以下に例示するが、本発明はこれらの材料に限定されるものではない。
【０１４５】
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、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｉｎ等の無機材料、アニリン類、フェニレンジアミン類、ベンジジン類（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）、トリフェニルアミン類（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）、トリフェニルジアミン類（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）等の芳香族３級アミンを骨格にもつ化合物、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がある。
このうち、特に、芳香族３級アミンを骨格にもつ化合物、縮合多環化合物、アルカリ金属がより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。
【０１４６】
発光層、正孔輸送層、電子輸送層、正孔注入層および電子注入層等の有機ＥＬ層は、上記の材料を溶剤に溶解、分散させた有機ＥＬ層形成用塗液を用いて、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、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ことができる。あるいは、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、または、レーザー転写法等により形成することができる。なお、ウェットプロセスにより有機ＥＬ層を形成する場合には、有機ＥＬ層形成用塗液は、レベリング剤、粘度調整剤等の塗液の物性を調整するための添加剤を含んでいてもよい。
【０１４７】
上記の各有機ＥＬ層の膜厚は、通常、１〜１０００ｎｍ程度であるが、特に１０〜２００ｎｍが好ましい。膜厚が１０ｎｍ未満であると、本来必要とされる物性（電荷の注入特性、輸送特性、閉じ込め特性）が得られない。また、ゴミ等の異物による画素欠陥が生じるおそれがある。また、膜厚が２００ｎｍを超えると、有機ＥＬ層の抵抗成分により駆動電圧の上昇が生じ、消費電力の上昇に繋がる。
【０１４８】
［エッジカバー］
本実施形態の有機ＥＬ素子は、第１電極と第２電極との間に、基板側に形成された第１電極のエッジ部において、第１電極と第２電極との間でリークが生じるのを防止する目的で絶縁材料からなるエッジカバーが設けられている。エッジカバーは、絶縁材料を用いて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、公知のドライおよびウエット法のフォトリソグラフィー法によりパターニングすることができるが、本発明はこれらの形成方法に限定されるものではない。
【０１４９】
絶縁材料は、公知の材料を使用することができ、本発明では特に限定されない。ただし、絶縁材料は光を透過する必要があり、例えば、ＳｉＯ、ＳｉＯＮ、ＳｉＮ、ＳｉＯＣ、ＳｉＣ、ＨｆＳｉＯＮ、ＺｒＯ、ＨｆＯ、ＬａＯ等が挙げられる。また、エッジカバーの膜厚としては、１００〜２０００ｎｍが好ましい。膜厚が１００ｎｍ以下であると、絶縁性が十分ではなく、第１電極と第２電極との間でリークが生じ、消費電力の上昇、非発光の原因となる。また、膜厚が２０００ｎｍ以上であると、成膜プロセスに時間が掛かり、生産性の悪化、エッジカバーでの第２電極の断線の原因となる。
【０１５０】
有機ＥＬ素子は、陽極、陰極からなる電極として用いられる反射電極と半透明電極との干渉効果による、もしくは、誘電体多層膜によるマイクロキャビティ構造（光微小共振器構造）を有することが好ましい。これにより、有機ＥＬ素子の発光を正面方向に集光する（指向性を持たせる）ことが可能となる。その結果、周囲に逃げる光のロスを低減することが可能となり、正面での発光効率を高めることができる。これにより、有機ＥＬ素子の発光層中で生じる発光エネルギーをより効率良く蛍光体層へ伝搬することが可能となり、正面輝度を高めることが可能となる。また、干渉効果により、発光スペクトルの調整も可能となり、所望の発光ピーク波長、もしくは半値幅に調整することで発光スペクトルの調整が可能となる。赤色、緑色蛍光体をより効果的に励起することが可能なスペクトルに制御すれば、青色画素の色純度を向上させることができる。
【０１５１】
本実施形態に係る有機ＥＬ素子は、駆動のために外部駆動回路（走査線電極回路、データ信号電極回路、電源回路）に電気的に接続される。有機ＥＬを構成する基板は、ガラス基板上、より好ましくは、金属基板上、プラスティック基板上、更に好ましくは、金属基板、もしくは、プラスティック基板上に絶縁材料をコートした基板を用いている。
【０１５２】
本実施形態に係る有機ＥＬ素子は、有機ＥＬを外部回路に直接接続し、駆動しても良いし、ＴＦＴ等のスイッチング回路を画素内に配置し、ＴＦＴ等が接続される配線に有機ＥＬ素子を駆動するための外部駆動回路（走査線電極回路（ソースドライバ）、データ信号電極回路（ゲートドライバ）、電源回路）が電気的に接続されていても良い。
【０１５３】
アクティブ駆動型有機ＥＬ素子を構成するアクティブ有機ＥＬ素子基板は、ガラス基板上、より好ましくは、金属基板上、プラスティック基板上、更に好ましくは、金属基板、もしくは、プラスティック基板上に絶縁材料をコートした基板上に、複数の走査信号線、データ信号線が配置され、走査信号線とデータ信号線との交差部にＴＦＴが配置される。
【０１５４】
［表示装置の第1構成例］
以下、アクティブマトリクス駆動型有機ＥＬ素子基板を光源とした表示装置の構成例を説明する。
図１０は本実施形態の表示装置を示す断面図である。図１１は本実施形態の表示装置を示す平面図である。図１０において、図１（Ａ）と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明は省略する。
【０１５５】
本実施形態の表示装置８２は、図１０に示すように、蛍光体基板１と、蛍光体基板１上に平坦化膜４０を介して貼り合わされた有機ＥＬ素子基板８３（光源）と、から構成されている。本実施形態の有機ＥＬ素子基板８３は、赤色画素ＰＲ、緑色画素ＰＧ、青色画素ＰＢの各々に光を照射するか否かを切り換える手段として、ＴＦＴを用いたアクティブマトリクス駆動方式が用いられている。一方、蛍光体基板１の構成は上記実施形態で説明した通りである。本実施形態の有機ＥＬ素子基板８３が紫外光を発光する場合には、青色画素ＰＢは紫外光を励起光として青色光を発光する青色蛍光体層３Ｂを有するものとする。もしくは、本実施形態の有機ＥＬ素子基板８３が青色光を発光する場合には、青色画素ＰＢは青色光を散乱させる光散乱層を有するものとする。
【０１５６】
（アクティブマトリクス駆動型有機ＥＬ素子基板）
以下、アクティブマトリクス駆動型の本実施形態の有機ＥＬ素子基板８３について詳細に説明する。
本実施形態の有機ＥＬ素子基板８３は、図１０に示すように、基板８４の一面にＴＦＴ８５が形成されている。すなわち、ゲート電極８６およびゲート線８７が形成され、これらゲート電極８６およびゲート線８７を覆うように基板８４上にゲート絶縁膜８８が形成されている。ゲート絶縁膜８８上には活性層（図示略）が形成され、活性層上にソース電極８９、ドレイン電極９０およびデータ線９１が形成され、これらソース電極８９、ドレイン電極９０およびデータ線９１を覆うように平坦化膜９２が形成されている。なお、この平坦化膜９２は単層構造でなくても良く、他の層間絶縁膜と平坦化膜を組み合わせた構成としても良い。また、平坦化膜もしくは層間絶縁膜を貫通してドレイン電極９０に達するコンタクトホール９３が形成され、平坦化膜９２上にコンタクトホール９３を介してドレイン電極９０と電気的に接続された有機ＥＬ素子４１の陽極４３が形成されている。
【０１５７】
有機ＥＬ素子９自体の構成は上述した通りである。すなわち、本実施形態の有機ＥＬ素子９は、下層側から上層側に向けて、陽極４３、正孔注入層４４、正孔輸送層４５、発光層４６、正孔ブロッキング層４７、電子輸送層４８、電子注入層４９、陰極５０が順次積層されている。また、陽極４３の端面を覆うようにエッジカバー５１が形成されている。
【０１５８】
本実施形態の表示装置８２は、図１１に示すように、有機ＥＬ素子基板８３上に形成された画素部９４、ゲート信号側駆動回路９５、データ信号側駆動回路９６、信号配線９７、および電流供給線９８と、有機ＥＬ素子基板８３に接続されたフレキシブルプリント配線板９９（ＦＰＣ）および外部駆動回路１１１、とを備えている。
【０１５９】
本実施形態に係る有機ＥＬ素子基板８３は、有機ＥＬ素子９を駆動するために走査線電極回路、データ信号電極回路、電源回路等を含む外部駆動回路１１１に、ＦＰＣ９９を介して電気的に接続されている。本実施形態の場合、ＴＦＴ８５等のスイッチング回路が画素部９４内に配置され、ＴＦＴ８５等が接続されるデータ線９１、ゲート線８７等の配線に有機ＥＬ素子９を駆動するためのデータ信号側駆動回路９６、ゲート信号側駆動回路９５がそれぞれ接続され、これら駆動回路に信号配線９７を介して外部駆動回路１１１が接続されている。画素部９４内には、複数のゲート線８７および複数のデータ線９１が配置され、ゲート線８７とデータ線９１との交差部にＴＦＴ８５が配置されている。
【０１６０】
外部駆動回路１１１は、画素部９４の走査ライン（走査線）をゲート信号側駆動回路９５により順次選択し、選択されている走査ラインに沿って配置されている各画素素子に対し、データ信号側駆動回路９６により画素データを書き込む。すなわち、ゲート信号側駆動回路９５が走査線を順次駆動し、データ信号側駆動回路９６がデータ線に画素データを出力することで、駆動された走査線とデータが出力されたデータ線との交差する位置に配置された画素素子が駆動される。
【０１６１】
本実施形態に係る有機ＥＬ素子では、電圧駆動デジタル階調方式により駆動が行われる。例えば、図１２に示すように、画素毎にスイッチング用ＴＦＴ６１および駆動用ＴＦＴ６２の２つのＴＦＴが配置され、駆動用ＴＦＴ６２と有機ＥＬ素子４１に設けられた陽極４３とが平坦化層９２に形成されるコンタクトホール９３を介して電気的に接続されている。また、１画素中には駆動用ＴＦＴ６２のゲート電位を定電位にするためのコンデンサー６３が、駆動用ＴＦＴ６２のゲート部分に接続されている。
【０１６２】
なお、本発明の表示装置は、特にこれらに限定されるものではなく、電圧駆動デジタル階調方式に代えて、電流駆動アナログ階調方式を採用しても良い。また、ＴＦＴの数も、特に限定されるものではなく、前述した２つのＴＦＴにより有機ＥＬ素子を駆動しても良いし、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従来の２個以上のＴＦＴを用いた有機ＥＬ素子を駆動しても良い。
【０１６３】
［無機ＥＬ］
本実施形態において、光源として用いる無機ＥＬ素子としては、公知の無機ＥＬを用いることが可能である。例えば、紫外発光無機ＥＬ、青色発光無機ＥＬは、例えば、基板、第１電極、第１誘電体層、発光層、第２誘電体層、および第２電極より構成されるが、これらに限定されるものではない。
【０１６４】
［基板］
無機ＥＬ素子に用いられる基板としては、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ティック基板、アルミナ等からなるセラミックス基板等の絶縁性基板、又は、アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）等からなる金属基板、または、前記基板上に酸化シリコン（ＳｉＯ２）、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、Ａｌ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、本発明はこれらの基板に限定されるものではない。しかし、湾曲部、折り曲げ部をストレス無く形成できる観点から、プラスティック基板、もしくは、金属基板を用いることが好ましい。更に、プラスティック基板に無機材料をコートした基板、金属基板に無機絶縁材料をコートした基板が更に好ましい。
【０１６５】
［第１電極および第２電極］
無機ＥＬ素子に用いられる第１電極および第２電極としては、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属、もしくはインジウム（Ｉｎ）と錫（Ｓｎ）からなる酸化物（ＩＴＯ）、錫（Ｓｎ）の酸化物（ＳｎＯ２）インジウム（Ｉｎ）と亜鉛（Ｚｎ）からなる酸化物（ＩＺＯ）等が透明電極材料として挙げられるが、本発明はこれらの材料に限定されるものではない。しかし、光を取り出す方向にはＩＴＯ等の透明電極を用いることが好ましく、光を取り出す方向と逆側にはアルミニウム等の反射膜を用いることが好ましい。
【０１６６】
第１電極および第２電極は、上記の材料を用いて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が、本発明はこれらの形成方法に限定されるものではない。また、必要に応じて、フォトリソグラフフィー法、レーザー剥離法により、形成した電極をパターン化することもでき、シャドーマスクと組み合わせることでパターニングした電極を直接形成することもできる。第１電極および第２電極の膜厚は、５０ｎｍ以上が好ましい。膜厚が５０ｎｍ未満の場合には、配線抵抗が高くなることから、駆動電圧の上昇が生じるおそれがある。
【０１６７】
［誘電体層］
無機ＥＬ素子に用いられる第１誘電体層および第２誘電体層としては、無機ＥＬ用の公知の誘電体材料を用いることができる。このような誘電体材料としては、例えば、五酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）、酸化珪素（ＳｉＯ２）、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、チタン酸アルミニウム（ＡｌＴｉＯ３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、およびチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、本実施形態の第１誘電体層および第２誘電体層は上記の誘電体材料のうちから選んだ１種類でも良いし、２種類以上の材料を積層した構成でも良い。また、第１誘電体層および第２誘電体層の膜厚は、２００〜５００ｎｍ程度が好ましい。
【０１６８】
［発光層］
無機ＥＬ素子に用いられる発光層としては、無機ＥＬ用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としては、例えば、紫外発光材料としては、ＺｎＦ2：Ｇｄ、青色発光材料としては、ＢａＡｌ2Ｓ4：Ｅｕ、ＣａＡｌ2Ｓ4：Ｅｕ、ＺｎＡｌ2Ｓ4：Ｅｕ、Ｂａ2ＳｉＳ4：Ｃｅ、ＺｎＳ：Ｔｍ、ＳｒＳ：Ｃｅ、ＳｒＳ：Ｃｕ、ＣａＳ：Ｐｂ、（Ｂａ，Ｍｇ）Ａｌ２Ｓ４：Ｅｕ等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、発光層の膜厚は、３００〜１０００ｎｍ程度が好ましい。
【０１６９】
［封止膜、封止基板］
本実施形態の各種の光源には、封止膜または封止基板を設けることが好ましい。封止膜および封止基板は、公知の封止材料および封止方法により形成することができる。具体的には、上記の光源の基板と逆側の表面上にスピンコート法、ＯＤＦ、ラミレート法を用いて樹脂を塗布することによって封止膜とすることができる。プラズマＣＶＤ法、イオンプレーティング法、イオンビーム法、スパッタ法等により、ＳｉＯ、ＳｉＯＮ、ＳｉＮ等の無機膜を形成した後、更に、スピンコート法、ＯＤＦ、ラミレート法を用いて樹脂を塗布する、または、貼り合わせることによって封止膜とすることもできる。封止膜により、外部からの発光素子内への酸素や水分の混入を防止することができ、光源の寿命が向上する。光源と蛍光体基板とを接続させるときは、従来の紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等で接着させることが可能である。また、蛍光体基板上に光源を直接形成した場合には、例えば、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスをガラス、金属等で封止する方法が挙げられる。更に、封入した不活性ガス中に酸化バリウム等の吸湿剤等を混入すると、水分による有機ＥＬの劣化をより効果的に低減できるため好ましい。ただし、本発明は、これらの部材や形成方法に限定されるものではない。また、基板と逆側から発光を取り出す場合は、封止膜、封止基板ともに光透過性の材料を使用する必要がある。
【０１７０】
［偏光板］
本実施形態の表示装置には、光取り出し側に偏光板を設けることが好ましい。偏光板としては、従来の直線偏光板とλ／４板とを組み合わせたものを用いることができる。偏光板を設けることによって、表示装置の電極からの外光反射、基板もしくは封止基板の表面での外光反射を防止することができる。その結果、表示装置のコントラストを向上させることができる。
【０１７１】
［表示装置の第２構成例］
以下、蛍光体層と光源との間に液晶素子を備えた表示装置の構成例を説明する。
図１３は本実施形態の表示装置を示す断面図である。
図１３において、図１（Ａ）と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明は省略する。
【０１７２】
本構成例の表示装置１１３は、図１３に示すように、蛍光体基板２と、有機ＥＬ素子基板１１４（光源）と、液晶素子１１５と、を備えている。蛍光体基板１の構成は第１実施形態と同様であり、説明は省略する。また、有機ＥＬ素子基板１１４の積層構造は、第１構成例の表示装置に用いたものと同様である。ところが、第１構成例では、各画素に対応する有機ＥＬ素子に個別に駆動信号が供給され、各有機ＥＬ素子が独立して発光、非発光が制御されていた。これに対し、本実施形態では、有機ＥＬ素子１１６は、画素毎に分割されておらず、全ての画素に共通の面状光源として機能する。
【０１７３】
液晶素子１１５は、一対の電極を用いて液晶層に印加する電圧を画素毎に制御可能な構成とされ、有機ＥＬ素子１１６の全面から射出された光の透過率を画素毎に制御する。すなわち、液晶素子１１５は、有機ＥＬ素子基板１１４からの光を画素毎に選択的に透過させる光シャッターとしての機能を有する。
【０１７４】
本実施形態の液晶素子１１５は、公知の液晶素子を用いることが可能であり、例えば一対の偏光板１１７，１１８と、電極１１９，１２０と、配向膜１２１，１２２と、基板１２３と、を有し、配向膜１２１，１２２間に液晶１２４が挟持されている。さらに、液晶セルと一方の偏光板１１７，１１８との間に光学異方性層が１枚配置されるか、または、液晶セルと双方の偏光板１１７，１１８との間に光学異方性層が２枚配置されることもある。 液晶セルの種類としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばＴＮモード、ＶＡモード、ＯＣＢモード、ＩＰＳモード、ＥＣＢモードなどが挙げられる。また、液晶素子１１５は、パッシブ駆動でも良いし、ＴＦＴ等のスイッチング素子を用いたアクティブ駆動でも良い。液晶素子のスイッチングと光源のスイッチングとを組み合わせることで、消費電力をより低減できるため好ましい。
【０１７５】
［表示装置の応用例］
上記実施形態に係る表示装置は、例えば図１４に示す携帯電話に適用できる。
図１４に示す携帯電話１２７は、音声入力部１３０、音声出力部１３１、アンテナ１３２、操作スイッチ１３３、表示部１２９、および筐体１２８等を備えている。そして、表示部１２９として上記実施形態の表示装置が好適に適用できる。本発明の一実施形態に係る表示装置を携帯電話１２７の表示部１２９に適用することによって、表示品位に優れた表示部を有する携帯電話を提供することができる。
【０１７６】
上記実施形態に係る表示装置は、例えば図１５に示す薄型テレビに適用できる。図１５に示す薄型テレビ１３５は、表示部１３７、スピーカ１３８、キャビネット１３６、およびスタンド１３９等を備えている。そして、表示部１３７として上記実施形態の表示装置が好適に適用できる。上記実施形態に係る表示装置を薄型テレビ１３５の表示部１３７に適用することによって、表示品位に優れた表示部を有する薄型テレビを提供することができる。
【実施例】
【０１７７】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
【０１７８】
（比較例1）従来技術による障壁パターン基板
図１６（Ａ）〜（Ｃ）は、比較例１の障壁パターン基板の断面構造を示す工程図である。図１７（Ａ）〜（Ｃ）は、比較例１の障壁パターン基板の平面構造を示す工程図である。
【０１７９】
基板２００として、厚さ０．７ｍｍのガラスを用いた。これを水洗した後、純水超音波洗浄１０分、アセトン超音波洗浄１０分、イソプロピルアルコール蒸気洗浄５分を行い、１００℃にて１時間乾燥させた（図１６（Ａ）、図１７（Ａ）参照）。
次に、基板２００上に、エポキシ系のポジ型感光性樹脂をスピンコート法によりベタ状に形成した後、これを９０℃で２分焼成し、膜厚３０μｍの樹脂膜２０１を得た（図１６（Ｂ）、図１７（Ｂ）参照）。
【０１８０】
次に、幅３０μｍ、ピッチ５０μｍで４行×４列個の枠状の障壁２０２を作製するための遮光マスクを用いて、基板を露光量３００ｍＪ／ｃｍ２で露光し、その後、アルカリ現像液で１分間現像した。
現像後の基板を光学顕微鏡で観察したところ、枠状の障壁２０２のうち、端から１行×１列の障壁２０２にヨレおよび剥がれが生じてしまった（図１６（Ｃ）、図１７（Ｃ）参照）。
【０１８１】
（実施例１）
図１８（Ａ）は、図１８（Ｂ）のＡ−Ａ’線に沿う、実施例１の障壁パターン基板の断面構造を示す図である。図１８（Ｂ）は、実施例１の障壁パターン基板の平面構造を示す図である。
【０１８２】
比較例１と同様に、基板３００上に膜厚３０μｍの樹脂膜をスピンコート手法により得た。
次に、比較例１と同一のマスクを用いて第１の領域Ｍ１を露光した。次に、同一のフォトマスクを用いて第２の領域Ｍ２を露光した。この際、第１の領域Ｍ１に形成される障壁３０１と第２の領域Ｍ２に形成される構造物３０２のピッチが同一になるように、基板に対してフォトマスクの相対位置をずらして露光した。第２の領域Ｍ２に形成する構造物３０２は４行×４列個の枠状になるように露光した。なお、第１の領域Ｍ１および第２の領域Ｍ２での露光量は、比較例１と同様に３００ｍＪ／ｃｍ２にした。
【０１８３】
次に、アルカリ現像液で１分間現像した。現像後の基板を光学顕微鏡で観察したところ、第２の領域Ｍ２に形成された構造物３０２の一部にはヨレおよび剥がれが生じていたが、第１の領域Ｍ１に形成された障壁３０１にはヨレも剥がれも発生していなかった。
【０１８４】
（実施例２）
実施例１で作製した基板を用いて、膜厚２０μｍの緑色蛍光体層をパターン形成した。
緑色蛍光体層の形成は、まず、平均粒径４μｍの緑色蛍光体Ｂａ2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+３０ｇとポリビニルアルコール１０ｗｔ％水溶液３０ｇを加え、分散機により攪拌した緑色蛍光体形成用塗液を作製した。
次に、基板をＵＶ／Ｏ３で洗浄し、ついで、フッ素プラズマ処理をすることで障壁に撥液性を付与し、ガラス基板に親液性を付与した。
次に、先に作製した緑色蛍光体形成用塗液を、ディスペンサー法で、基板上に設けられた枠状の障壁の内部にパターン塗布した。引き続き、真空オーブン（２００℃、１０ｍｍＨｇの条件）で４時間加熱乾燥して緑色蛍光体層を形成し、蛍光体基板を完成させた。
【０１８５】
（比較例２）
（障壁を光散乱性の白色障壁にし、実施例１のプロセスで作製した例）
基板として、厚さ０．７ｍｍのガラスを用いた。これを水洗後、純水超音波洗浄１０分、アセトン超音波洗浄１０分、イソプロピルアルコール蒸気洗浄５分を行い、１００℃にて１時間乾燥させた。
次に、基板上に酸化チタンおよび硫酸バリウムを含有した白色レジストをスピンコート手法にてベタ状に形成し、８０℃で１０分焼成し、膜厚３０μｍのレジスト膜を得た。
【０１８６】
次に、幅３０μｍ、ピッチ５０μｍで４行×４列個の枠状の障壁を作製するための遮光マスクを用いて第１の領域を露光した。
次に、同一フォトマスクを用いて第２の領域を露光した。この際、第１の領域に形成される障壁と第２の領域に形成される構造物のピッチが同一になるように、基板に対してフォトマスクの相対位置をずらして露光した。第２の領域に形成する構造物は４行×４列個の枠になるように露光した。なお、第１の領域及び第２の領域の露光量は、比較例１と同様に３００ｍＪ／ｃｍ２にした。
【０１８７】
次に、アルカリ現像液で１分間現像した。
現像後の基板を光学顕微鏡で観察したところ、第２の領域に形成された構造物だけでなく、第１の領域に形成された障壁においてもヨレおよび剥がれが生じていることが観測された。実施例１と同様のパターン仕様にも関わらず、障壁にヨレが生じた原因は、障壁に光散乱粒子を含有させた白色レジストを使うことで、障壁の自重が実施例１よりも重くなった結果、応力が実施例１よりも大きくなり、実施例１と同様のパターン仕様ではヨレが解消できなかったと考えられる。
【０１８８】
（実施例３）
（構造物が複数個所途切れた実施例）
図１９（Ａ）は、図１９（Ｂ）のＡ−Ａ’線に沿う、実施例３の障壁パターン基板の断面構造を示す図である。図１９（Ｂ）は、実施例３の障壁パターン基板の平面構造を示す図である。
【０１８９】
比較例２と同様、膜厚３０μｍの白色レジスト膜を基板３００上にベタ状に形成した。
次に、幅３０μｍ、ピッチ５０μｍで４行×４列個の枠状の障壁を作製するための遮光マスクを用いて第１の領域を露光した。
次に、同一のフォトマスクを用いて第２の領域Ｍ２を露光した。この際、第１の領域Ｍ１に形成される障壁３０３と第２の領域Ｍ２に形成される構造物３０４のピッチとが同一になるように、基板に対してフォトマスクの相対位置をずらして露光した。第２の領域Ｍ２に形成する構造物３０４は８行×８列個の枠状になるように露光した。なお、第１の領域Ｍ１および第２の領域Ｍ２に露光する露光量は、比較例２と同様に３００ｍＪ／ｃｍ２にした。
【０１９０】
次に、アルカリ現像液で１分間現像した。
現像後の基板を光学顕微鏡で観察したところ、第２の領域Ｍ２に形成された構造物３０４の一部にはヨレおよび剥がれが生じていたが（図１９（Ｂ）の符号Ｂの箇所）、第１の領域Ｍ１に形成された障壁３０３はヨレも剥がれも発生していなかった。この理由は、第２の領域Ｍ２を４行×４列個から８行×８列個へと増やしたことで、第２の領域Ｍ２に形成された構造物３０４の単位面積当たりの応力を減らし、結果的に第２の領域Ｍ２に形成された構造物３０４に効率良く応力を分散させることができたからである。
【０１９１】
（実施例４）
（格子状の構造物の対角線上にさらに構造物を付加した実施例）
図２０（Ａ）は、図２０（Ｂ）のＡ−Ａ’線に沿う、実施例４の障壁パターン基板の断面構造を示す図である。図２０（Ｂ）は、実施例４の障壁パターン基板の平面構造を示す図である。
【０１９２】
比較例２と同様に、膜厚３０μｍの白色レジスト膜を基板３００上にベタ状に形成した。
次に、幅３０μｍ、ピッチ５０μｍで４行×４列個の枠状の障壁３０３および構造物３０４を、障壁３０３と同じ幅、同じピッチで４行×４列個の枠状となるように、１枚のフォトマスクを用いて同時に露光した。
ここで、枠状の構造物３０４の対角線上にも幅２０μｍで構造物３０５が形成されるようにフォトマスクを設計した。なお、第１の領域Ｍ１および第２の領域Ｍ２の露光量は、比較例２と同様に３００ｍＪ／ｃｍ２にした。
【０１９３】
次に、アルカリ現像液で１分間現像した。
現像後の基板を光学顕微鏡で観察したところ、第２の領域Ｍ２に形成された構造物３０４，３０５の一部にはヨレおよび剥がれが生じていたが、第１の領域Ｍ１に形成された障壁３０３にはヨレも剥がれも発生していなかった。これは、第２の領域Ｍ２の枠状の構造物３０４内にも構造物３０５が存在することで単位面積当たりに占める構造物の面積が増え、結果として応力を効率良く分散できたからである。
【０１９４】
なお、本実施例では、図９（Ａ）に示すように、構造物の対角線上に構造物を形成したが、本発明はこれに限らない。例えば本実施例では２本の対角線上に設けているが、図９（Ｃ）に示すように、１本の対角線上に設けるだけでも十分に効果がある。また、構造物の矩形の頂点同士が枠内の構造物で連結されている必要はなく、例えば図９（Ｂ）に示すように、途中で切れていても良い。また、構造物の枠内の構造物が構造物の頂点から延長されている必要もなく、図９（Ｄ）に示すように、構造物の枠上から延長されていれば良い。また、構造物の全域に構造物内の構造物を設ける必要もなく、実施形態によって一部だけ構造物枠内の構造物を設けても良い。
【０１９５】
（実施例５）
（構造物のピッチを狭くした実施例）
比較例２と同様に、膜厚３０μｍの白色レジスト膜を基板上にベタ状に形成した。
次に、幅３０μｍ、ピッチ５０μｍで４行×４列個の枠状の障壁および構造物を幅３０μｍ、ピッチ４０μｍで４行×４列個の枠状の構造物になるように、１枚のフォトマスクを用いて同時に露光した。なお、第１の領域および第２の領域の露光量は比較例２と同様に３００ｍＪ／ｃｍ２にした。
【０１９６】
次に、アルカリ現像液で１分間現像した。
現像後の基板を光学顕微鏡で観察したところ、第２の領域に形成された構造物の一部にはヨレおよび剥がれが生じていたが、第１の領域に形成された障壁はヨレも剥がれも発生していなかった。これは、構造物のピッチを狭くすることで構造物が単位面積当たりに占める割合を増やしたため、結果として応力を効率良く分散できたからである。なお、構造物のピッチや幅は第２の領域全域にわたって一様にする必要はなく、実施形態によって適宜変えても良い。
【０１９７】
（実施例６）
（比較例２で構造物の幅を大きくした実施例）
図２１（Ａ）は、図２１（Ｂ）のＡ−Ａ’線に沿う、実施例６の障壁パターン基板の断面構造を示す図である。図２１（Ｂ）は、実施例６の障壁パターン基板の平面構造を示す図である。
【０１９８】
比較例２と同様に、膜厚３０μｍの白色レジスト膜を基板３００上にベタ状に形成した。
次に、幅３０μｍ、ピッチ５０μｍで４行×４列個の枠状の障壁３０３を作製するための遮光マスクを用いて第１の領域Ｍ１を露光した。なお、第２の領域Ｍ２との境界に位置する障壁３０３の幅が６０μｍになるようなフォトマスクを用いた。
次に、第１の領域Ｍ１を露光したマスクとは異なるマスクを用いて第２の領域Ｍ２に形成する構造物３０６が４行×４列個の枠状になるように露光した。この時、構造物３０６の幅は６０μｍ、ピッチ５０μｍになるように設計したフォトマスクを用いた。なお、第１の領域Ｍ１および第２の領域Ｍ２の露光量は実施例１と同様に３００ｍＪ／ｃｍ２にした。
【０１９９】
次に、アルカリ現像液で１分間現像した。
現像後の基板を光学顕微鏡で観察したところ、第２の領域Ｍ２に形成された構造物３０６の一部にはヨレおよび剥がれが生じていたが、第１の領域Ｍ１に形成された障壁３０３はヨレも剥がれも発生していなかった。
【０２００】
（実施例７）
実施例６で作製した基板を用いて、膜厚２０μｍの緑色蛍光体層をパターン形成した。
緑色蛍光体層の形成は、まず、平均粒径４μｍの緑色蛍光体Ｂａ2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+３０ｇとポリビニルアルコール１０ｗｔ％水溶液３０ｇを加え、分散機により攪拌した緑色蛍光体形成用塗液を作製した。
次に、基板をＵＶ／Ｏ３で洗浄し、ついで、フッ素プラズマ処理をすることで障壁に撥液性を付与し、ガラス基板に親液性を付与した。
次に、先に作製した緑色蛍光体形成用塗液を、ディスペンサー法で、基板上に設けられた枠状の障壁内にパターン塗布した。引き続き、真空オーブン（２００℃、１０ｍｍＨｇの条件）で４時間加熱乾燥し、緑色蛍光体層を形成し、蛍光体基板を完成した。
【０２０１】
最後に、この蛍光体基板を市販の輝度計（ＢＭ−７：株式会社トップコンテクノハウス社製）を用いて、青色ＬＥＤを励起光源として４５０ｎｍの光の２５℃での輝度を測定した結果、実施例２に対して１．２倍の輝度向上が観測された。蛍光体層からの発光は等方的であるため、蛍光体層の側方に向かう蛍光成分は実施例２ではロスになる。一方、実施例７では、蛍光体層側方に向かう蛍光成分は白色の障壁によって散乱されて蛍光体層に戻り、光の進行方向を光取出し方向へ変えることで光の再利用が可能となる。したがって、実施例７のような構造を取ることで、実施例２よりもさらに輝度を向上させることができたと考えられる。
【０２０２】
なお、障壁の構成材料としては、光散乱ではなく光反射を利用する銀やアルミニウムなどの金属であっても良い。また、障壁全体を光散乱や光反射性の材料で構成する必要はなく、少なくとも障壁の表面に光散乱や光反射性を有する膜が形成されていれば良い。
【０２０３】
また、実施例７においては、蛍光体層から側方へ向かう蛍光成分は障壁によって散乱され、再利用が可能となるが、蛍光体層から後方へ向かう蛍光成分（蛍光体層の励起光入射側に向かう蛍光成分）は本実施例ではロスになる。したがって、光取出し効率をより向上させるためには、蛍光体層の励起光入射面側に励起光を透過し、蛍光を反射する波長選択透過反射膜を設けると良い。波長選択透過反射膜としては例えば、誘電体多層膜、金属薄膜ガラス、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ティック基板等が挙げられるが、本発明はこれらの層に限定されるものではない。
【０２０４】
また、波長選択透過反射膜を蛍光体基板と貼り合せる前に、蛍光体基板の励起光入射面側を平坦化するような膜を形成してもよい。このような平坦化膜としては公知の材料を用いて形成することができる。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、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及び形成方法に限定されるものではない。また、平坦化膜は、単層構造でも多層構造でもよい。
【０２０５】
また、波長選択透過反射膜と蛍光体基板を貼り合せる時に用いる接着剤は、波長選択透過反射膜と蛍光体基板の間全域に充填しても良いし、あるいは蛍光体基板と波長選択透過反射膜との間に枠状に形成しても良い。接着剤を枠状に形成した場合、波長選択透過反射膜と蛍光体基板の間には不活性ガスもしくは空気あるいは屈折率を調整するためのマッチングオイルなどが介在する。
【０２０６】
（実施例８）
（青色有機ＥＬ＋蛍光体方式の実施例）
実施例６で作製した基板を用いて、赤色蛍光体層、緑色蛍光体層、青色散乱体層を膜厚２０μｍでパターン形成し、蛍光体基板とした。
最初に、赤色蛍光体層形成用塗液、緑色蛍光体層形成用塗液、および青色散乱体層形成塗液の調整について説明する。
赤色蛍光体層形成用塗液については、平均粒径４μｍの赤色蛍光体Ｋ5Ｅｕ2.5（ＷＯ4）6.25 ３０ｇに、１０ｗｔ％ポリビニルアルコール水溶液３０ｇを加え、分散機により攪拌し、赤色蛍光体層形成用塗液を作製した。
【０２０７】
緑色蛍光体層形成用塗液については、平均粒径４μｍの緑色蛍光体Ｂａ2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+３０ｇに、１０ｗｔ％ポリビニルアルコール水溶液３０ｇを加え、分散機により攪拌し、緑色蛍光体層形成用塗液を作製した。
青色散乱体層形成用塗液については、１．５μｍのシリカ粒子（屈折率：１．６５）３０ｇに、１０ｗｔ％ポリビニルアルコール水溶液３０ｇを加え、分散機により攪拌し、青色散乱体層形成用塗液を作製した。
【０２０８】
次に、基板をＵＶ／Ｏ３で洗浄し、ついで、フッ素プラズマ処理をすることで障壁に撥液性を付与し、ガラス基板に親液性を付与した。
次に、先に作製した赤色蛍光体層形成用塗液、緑色蛍光体層形成用塗液、および青色散乱体層形成用塗液をそれぞれディスペンサー法で、基板上に設けられた枠状の障壁内にパターン塗布した。
引き続き、真空オーブン（２００℃、１０ｍｍＨｇの条件）で４時間加熱乾燥し、膜厚２０μｍの赤色蛍光体層、緑色蛍光体層、青色散乱体層を形成した。
【０２０９】
次に、蛍光体層および散乱体層と、障壁および構造物とによって生じる蛍光体基板の表面高さの不釣り合いを最小限に抑えるため、アクリル樹脂をスピンコート法により厚さ２０μｍで蛍光体基板の表面全体に塗布し、１２０℃、３０分加熱することで平坦化層を形成した。
以上の工程により、蛍光体基板を完成させた。
【０２１０】
次に、光源として用いる青色有機ＥＬ素子基板の作製手法について説明する。
０．７ｍｍの厚みのガラス基板上に、銀を膜厚１００ｎｍとなるようにスパッタ法により成膜して反射膜とし、その上にインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）を、膜厚２０ｎｍとなるようスパッタ法により成膜し、銀とＩＴＯとの積層膜からなる第１電極として反射電極（陽極）を形成した。従来のフォトリソグラフィー法により、第１電極は、幅が３０μｍ、ピッチが５０μｍとなるようにストライプ状にパターニングした。
【０２１１】
次に、基板上にＳｉＯ２をスパッタ法により２００ｎｍ積層し、従来のフォトリソグラフィー法により、第１電極のエッジ部のみを覆うようにパターニングし、エッジカバーを形成した。ここでは、第１電極の端から２μｍ分だけ短辺側をＳｉＯ２で覆う構造とした。これを水洗した後、純水超音波洗浄１０分、アセトン超音波洗浄１０分、イソプロピルアルコール蒸気洗浄５分を行い、１２０℃にて１時間乾燥させた。
【０２１２】
次に、この基板を抵抗加熱蒸着装置内の基板ホルダーに固定し、１×１０−４Ｐａ以下の真空まで減圧し、有機発光層を含む有機層を抵抗加熱蒸着法により形成した。
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、抵抗加熱蒸着法により膜厚１００ｎｍ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−ｌ-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）を用い抵抗加熱蒸着法により膜厚４０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
【０２１３】
次いで、正孔輸送層の上に青色有機発光層（厚さ：３０ｎｍ）を形成した。この青色有機発光層は、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）（青色燐光発光ドーパント）をそれぞれの蒸着速度を１．５Å/sec、０．２Å/ secとし、共蒸着することで作製した。
【０２１４】
次いで、発光層の上に２，９−ジメチルー４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）を用いて、正孔防止層（厚さ：１０ｎｍ）を形成した。
次いで、正孔防止層の上にトリス(８−ヒドロキシキノリン)アルミニウム（Ａｌｑ３）を用いて、電子輸送層（厚さ：３０ｎｍ）を形成した。
次いで、電子輸送層の上にフッ化リチウム（ＬｉＦ）を用いて、電子注入層（厚さ：０．５ｎｍ）を形成した。
【０２１５】
この後、第２電極として半透明電極を形成した。
まず、上記の基板を金属蒸着用チャンバーに固定した。
次に、第２電極形成用のシャドーマスク（第１電極のストライプと対向する向きに３０μｍ幅、５０μｍピッチのストライプ状に第２電極を形成できるように開口部が空いているマスク）と基板をアライメントし、電子注入層の表面に真空蒸着法を用いて、マグネシウムと銀がそれぞれ０．１Å/sec０．９Å/secの蒸着速度となるように、共蒸着によるマグネシウム銀を所望のパターンで形成（厚さ：１ｎｍ）した。
【０２１６】
さらに、その上に干渉効果を強調する目的、および、第２電極の配線抵抗による電圧降下を防止する目的で、銀を１Å／secの蒸着速度で所望のパターンで形成（厚さ：１９ｎｍ）した。これにより、第２電極が形成された。ここで、有機ＥＬ素子としては、反射電極（第１電極）と半透過電極（第２電極）との間でマイクロキャビティ効果（干渉効果）が発現し、正面輝度を高めることが可能となった。その結果、有機ＥＬ素子からの発光エネルギーをより効率良く蛍光体層に伝搬させることが可能となった。また、同様にマイクロキャビティ効果により発光ピークを４６０ｎｍ、半値幅を５０ｎｍに調整した。
【０２１７】
次に、プラズマＣＶＤ法により、膜厚３μｍのＳｉＯ２からなる無機保護層を、シャドーマスクを用いて表示部の端から上下左右２ｍｍの封止エリアまでパターニング形成した。以上により、青色有機ＥＬ素子からなる基板を作製した。
次に、以上のようにして作製した有機ＥＬ素子基板と蛍光体基板とを、表示部の外に形成されている位置合わせマーカーにより位置合わせを行った。なお、事前に蛍光体基板には熱硬化樹脂を塗布しており、熱硬化樹脂を介して両基板を密着し、８０℃、２時間加熱することで硬化を行った。なお、上記の貼り合わせ工程は、有機ＥＬの水分による劣化を防止する目的で、ドライエアー環境下（水分量：−８０℃）で行った。
最後に、周辺に形成した端子を外部電源に接続することで有機ＥＬ表示装置が完成した。
【０２１８】
ここで、外部電源により所望の電流を所望のストライプ状電極に印加することで青色発光有機ＥＬを任意にスイッチング可能な励起光源とし、赤色蛍光体層、緑色蛍光体層において青色光をそれぞれ赤色光、緑色光に変換し、赤色、緑色の等方発光が得られた。また、青色散乱体層を介することで、等方的な青色発光を得ることができた。その結果、フルカラー表示において良好な画像、視野角特性の良い画像を得ることができた。
【０２１９】
（実施例９）
（アクティブ駆動青色有機ＥＬ＋蛍光体方式の実施例）
蛍光体基板は実施例８と同様にして作製した。
１００×１００ｍｍ角のガラス基板上に、ＰＥＣＶＤ法を用いて、アモルファスシリコン半導体膜を形成した。
続いて、結晶化処理を施すことにより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を用いて多結晶シリコン半導体膜を複数の島状にパターニングした。続いて、パターニングした多結晶シリコン半導体層の上にゲート絶縁膜およびゲート電極層をこの順番で形成し、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングを行った。
【０２２０】
その後、パターニング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。
その後、平坦化膜を形成した。平坦化膜としては、ＰＥＣＶＤ法で形成した窒化シリコン膜、スピンコーターで形成したアクリル系樹脂層をこの順で積層した。
【０２２１】
次いで、窒化シリコン膜を形成した後、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、ドレイン領域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。
その後、アクリル系樹脂層を形成し、ゲート絶縁膜及び窒化シリコン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が完成した。平坦化膜としての機能は、アクリル系樹脂層で実現される。なお、ＴＦＴのゲート電位を定電位にするためのコンデンサーは、スイッチング用ＴＦＴのドレインと駆動用ＴＦＴのソースとの間に層間絶縁膜等の絶縁膜を介することで形成される。
【０２２２】
アクティブマトリクス基板上には、平坦化層を貫通して、駆動用ＴＦＴと、赤色発光有機ＥＬ素子の第１電極、緑色発光有機ＥＬ素子の第１電極、青色発光有機ＥＬ素子の第１電極とをそれぞれ電気的に接続するコンタクトホールが設けられている。次に、各発光画素を駆動するためのＴＦＴと接続した平坦化層を貫通して設けられたコンタクトホールに電気的に接続するように、スパッタ法により各画素の第１電極（陽極）が形成されている。第１電極は、Ａｌ（アルミニウム）を１５０ｎｍとＩＺＯ（酸化インジウム−酸化亜鉛）を２０ｎｍの膜厚で積層して形成されている。次に、第１電極を各画素に対応した形状に従来のフォトリソグラフィー法でパターニングした。ここでは、第１電極の面積としては、７０μｍ×７０μｍとした。また、１００×１００ｍｍ角の基板に対して、表示部は８０×８０ｍｍであり、表示部の上下左右に２ｍｍ幅の封止エリアを設け、短辺側には更に封止エリアの外にそれぞれ２ｍｍの端子取出し部を設けた。長辺側は折り曲げを行う方に２ｍｍの端子取出し部を設けた。
【０２２３】
次に、第１電極のＳｉＯ２をスパッタ法により２００ｎｍ積層し、従来のフォトリソグラフィー法により、第１電極のエッジ部を覆うようにパターニングした。ここでは、第１電極の端から２μｍ分だけ４辺をＳｉＯ２で覆う構造とし、エッジカバーとした。
次に、上記のアクティブマトリクス基板を洗浄した。アクティブマトリクス基板の洗浄では、例えば、アセトン、ＩＰＡを用いて超音波洗浄を１０分間行い、次に、ＵＶ−オゾン洗浄を３０分間行った。
【０２２４】
次に、この基板をインライン型抵抗加熱蒸着装置内の基板ホルダーに固定し、１×１０−４Ｐａ以下の真空まで減圧し、各有機層の成膜を行った。
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、抵抗加熱蒸着法により膜厚１００ｎｍ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−ｌ-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、抵抗加熱蒸着法により膜厚４０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
【０２２５】
次いで、正孔輸送層の上に青色有機発光層（厚さ：３０ｎｍ）を形成した。この青色有機発光層は、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）（青色燐光発光ドーパント）をそれぞれの蒸着速度が１．５Å/sec、０．２Å/ secとなるように、共蒸着することで作製した。
【０２２６】
次いで、発光層の上に２，９−ジメチルー４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）を用いて正孔防止層（厚さ：１０ｎｍ）を形成した。
次いで、正孔防止層の上にトリス(８−ヒドロキシキノリン)アルミニウム（Ａｌｑ３）を用いて電子輸送層（厚さ：３０ｎｍ）を形成した。
次いで、電子輸送層の上にフッ化リチウム（ＬｉＦ）を用いて電子注入層（厚さ：０．５ｎｍ）を形成した。
【０２２７】
この後、第２電極として半透明電極を形成した。
まず、上記基板を金属蒸着用チャンバーに固定した。
次に、第２電極形成用のシャドーマスク（第１電極のストライプと対向する向きに２ｍｍ幅のストライプ状に第２電極を形成できるように開口部が空いているマスク）と基板とをアライメントし、電子注入層の表面に真空蒸着法を用いて、マグネシウムと銀がそれぞれ０．１Å/sec、０．９Å/secの蒸着速度となるように、共蒸着によるマグネシウム銀を所望のパターンで形成（厚さ：１ｎｍ）した。
さらに、その上に、干渉効果を強調する目的、および、第２電極の配線抵抗による電圧降下を防止する目的で、銀を１Å／secの蒸着速度で所望のパターンで形成（厚さ：１９ｎｍ）した。これにより、第２電極が形成された。
【０２２８】
ここで、有機ＥＬ素子としては、反射電極（第１電極）と半透過電極（第２電極）との間でマイクロキャビティ効果（干渉効果）が発現し、正面輝度を高めることが可能となった。その結果、有機ＥＬ素子からの発光エネルギーをより効率良く、蛍光体層および配向性向上層に伝搬させることが可能となった。また、同様にマイクロキャビティ効果により、発光ピークを４６０ｎｍ、半値幅を５０ｎｍに調整した。
【０２２９】
次に、プラズマＣＶＤ法により、３μｍのＳｉＯ２からなる無機保護層を、シャドーマスクを用いて表示部の端から上下左右２ｍｍの封止エリアまでパターニング形成した。以上により、アクティブ駆動型有機ＥＬ素子基板を作製した。
【０２３０】
次に、以上のようにして作製したアクティブ駆動型有機ＥＬ素子基板と蛍光体基板とを、表示部の外に形成されている位置合わせマーカーにより位置合わせした。なお、事前に蛍光体基板には熱硬化樹脂を塗布し、熱硬化樹脂を介して両基板を密着させ、９０℃、２時間加熱することで硬化を行った。なお、上記の貼り合わせ工程は、有機ＥＬの水分による劣化を防止する目的で、ドライエアー環境下（水分量：−８０℃）で行った。
【０２３１】
次に、光取り出し方向の基板に偏光板を張り合わせ、アクティブ駆動型有機ＥＬが完成した。
最後に、短辺側に形成している端子を、ソースドライバを介して電源回路に接続し、長辺側に形成している端子を、ゲートドライバを介して外部電源に接続した。
これにより、８０×８０ｍｍの表示部を持つアクティブ駆動型有機ＥＬディスプレイが完成した。
【０２３２】
ここで、外部電源により所望の電流を各画素に印加することで青色発光有機ＥＬを任意にスイッチングし、赤色蛍光体層、緑色蛍光体層において青色光をそれぞれ赤色光、緑色光に変換し、赤色、緑色の等方発光が得られた。また、青色散乱体層を介することで等方的な青色発光が得られ、フルカラー表示によって良好な画像、視野角特性の良い画像を得ることができた。
【０２３３】
（実施例１０）
（青色ＬＥＤ＋蛍光体方式の実施例）
蛍光体基板は実施例８と同様にして作製した。
ＴＭＧ（トリメチルガリウム）とＮＨ３とを用い、反応容器にセットしたサファイア基板のＣ面に温度５５０℃で、ＧａＮからなるバッファ層を６０ｎｍの膜厚で成長させた。
次に、温度を１０５０℃まで上げ、ＴＭＧ、ＮＨ３に加え、ＳｉＨ４ガスを用い、Ｓｉドープｎ型ＧａＮよりなるｎ型コンタクト層を５μｍの膜厚で成長させた。
続いて、原料ガスにＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）を加え、同じく１０５０℃でＳｉドープｎ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ｎ層からなる第２のクラッド層を０．２μｍの膜厚で成長させた。
【０２３４】
次に、温度を８５０℃に下げ、ＴＭＧ、ＴＭＩ（トリメチルインジウム）、ＮＨ３およびＳｉＨ４を用い、Ｓｉドープｎ型Ｉｎ0.01Ｇａ0.99Ｎからなる第１のｎ型クラッド層を６０ｎｍの膜厚で成長させた。
続いて、ＴＭＧ、ＴＭＩおよびＮＨ３を用い、８５０℃でノンドープＩｎ0.05Ｇａ0.95Ｎからなる活性層を５ｎｍの膜厚で成長させた。さらに、ＴＭＧ、ＴＭＩ、ＮＨ３に加え、新たにＣＰＭｇ（シクロペンタジエニルマグネシウム）を用い、温度８５０℃でＭｇドープｐ型Ｉｎ0.01Ｇａ0.99Ｎからなる第１のｐ型クラッド層を６０ｎｍの膜厚で成長させた。
【０２３５】
次に、温度を１１００℃に上げ、ＴＭＧ、ＴＭＡ、ＮＨ３、ＣＰＭｇを用い、Ｍｇドープｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ｎからなる第２のｐ型クラッド層を１５０ｎｍの膜厚で成長させた。
続いて、温度１１００℃でＴＭＧ、ＮＨ３およびＣＰＭｇを用い、Ｍｇドープｐ型ＧａＮからなるｐ型コンタクト層を６００ｎｍの膜厚で成長させた。
以上の操作終了後、温度を室温まで下げてウェーハを反応容器から取り出し、７２０℃でウェーハのアニーリングを行い、ｐ型層を低抵抗化した。
【０２３６】
次に、最上層のｐ型コンタクト層の表面に所定の形状のマスクを形成し、ｎ型コンタクト層の表面が露出するまでエッチングした。エッチング後、ｎ型コンタクト層の表面にチタン（Ｔｉ）とアルミニウム（Ａｌ）からなる負電極、ｐ型コンタクト層の表面にニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）からなる正電極を形成した。
電極形成後、ウェーハを３５０μｍ角のＬＥＤチップに分離した後、別に用意した外部回路に接続するための配線を形成した基板上に、作製したＬＥＤチップをＵＶ硬化樹脂で固定し、ＬＥＤチップと基板上の配線を電気的に接続し、青色ＬＥＤからなる光源基板を作製した。
【０２３７】
次に、以上のようにして作製した光源基板と蛍光体基板とを、表示部の外に形成されている位置合わせマーカーにより位置合わせした。なお、事前に蛍光体基板には熱硬化樹脂を塗布し、熱硬化樹脂を介して両基板を密着し、８０℃、２時間加熱することで硬化を行った。なお、上記の貼り合わせ工程は、ドライエアー環境下（水分量：−８０℃）で行った。
最後に、周辺に形成した端子を外部電源に接続することでＬＥＤ表示装置が完成した。
【０２３８】
ここで、外部電源により所望の電流を所望のストライプ状電極に印加することで青色ＬＥＤを任意にスイッチング可能な励起光源とした。赤色蛍光体層、緑色蛍光体層において青色光をそれぞれ赤色光、緑色光に変換し、赤色、緑色の等方発光が得られた。また、青色散乱体層を介することで、等方的な青色発光を得ることができた。その結果、フルカラー表示による良好な画像、視野角特性の良い画像を得ることができた。
【産業上の利用可能性】
【０２３９】
本発明は、蛍光体基板、この蛍光体基板を用いた各種の表示装置に利用可能である。
【符号の説明】
【０２４０】
１，１１，１４，１８，２２，２６，３０，３３…蛍光体基板、２…基板、３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ…蛍光体層、４，４Ａ，４Ｂ，３０１，３０３…障壁、５，１２，１５，１９，２３，２７，３４，３５，３６，３７，３０２，３０４，３０５，３０６…構造物、８２，１１３…表示装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光体基板および表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、従来主流であったブラウン管を使用した表示装置から、薄型のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の表示装置へのニーズが高まりつつある。ＦＰＤには各種のものがある。例えば、非自発光型の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、自発光型のプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、無機エレクトロルミネッセンス（無機ＥＬ）ディスプレイ、または有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）ディスプレイ等が知られている。
【０００３】
中でも、有機ＥＬディスプレイは、表示に使用する素子（有機ＥＬ素子）が薄型かつ軽量であり、かつ低電圧駆動、高輝度および自発光等の特性を有している。そのため、研究開発が盛んに行われている。最近では、電子写真複写機、またはプリンター等の光源、または発光等への有機ＥＬ素子の応用が期待されている。有機ＥＬ素子を発光に用いた場合、有機ＥＬ素子は面発光であり、高い演色性を示し、かつ調光が容易であるという利点がある。さらに、蛍光灯は水銀を含んでいるが、有機ＥＬ素子は水銀を含んでおらず、有機ＥＬ素子の発光には紫外線を含まない等、優位な点が多い。
【０００４】
有機ＥＬディスプレイにおいては、単純マトリクス駆動により動画表示を行う技術、または、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いて、有機ＥＬ素子のアクティブマトリクス駆動により動画表示を行う技術が知られている。
また、従来のディスプレイでは、赤色、緑色、青色を発光する画素を１つの表示単位として並置し、白色を代表とする様々な色を作り出すことでフルカラー化を行っている。
【０００５】
これを実現するためには、有機ＥＬの場合、一般的にシャドーマスクを用いたマスク蒸着法により有機発光層を塗り分けることにより、赤色、緑色、青色の画素を形成する。しかし、この方法では、マスクの加工精度、マスクのアライメント精度、マスクの大型化等が大きな課題となっている。特に、ＴＶに代表される大型ディスプレイの分野では、Ｇ６からＧ８、Ｇ１０と基板サイズの大型化が進んでいる。従来の方法では、基板サイズと同等以上のマスクを必要とするため、大型基板に対応したマスクの作製、加工が必要となる。マスクは、非常に薄い金属（一般的な膜厚：５０〜１００ｎｍ）が用いられるため、大型化が非常に困難である。また、大型基板に対応したマスクの作製、加工が問題となる。
【０００６】
マスクの加工精度とマスクのアライメント精度の低下は、発光層の混じりによる混色を引き起こす。この問題を防止するには、画素間に設ける絶縁層の幅を通常よりも広く取る必要がある。ところが、画素の面積が一定の場合、絶縁層の幅を広くすると、非発光部の面積が少なくなる、すなわち、画素の開口率の低下に繋がり、輝度の低下、消費電力の上昇、寿命の低下に繋がる。
【０００７】
また、従来の製造方法では、蒸着ソースを基板より下側に配置し、有機材料を下方から上方に向けて飛散させて蒸着することで有機層を成膜する。そのため、基板の大型化（マスクの大型化）に伴い、中央部でのマスクの撓みが問題となる。ここで、撓みの問題は上記の混色の原因ともなる。また、極端な場合には、有機層が形成されない部分ができてしまい、上下の電極間のリークによる欠陥となる。また、従来の方法では、マスクは、特定の使用回数でマスクの劣化が生じ、使用不可能となる。したがって、マスクの大型化はディスプレイのコストアップの問題に繋がる。特に、コストの問題は、有機ＥＬディスプレイでの最大の問題とされている。
【０００８】
この問題を解決するため、青色〜青緑色の光を発光する発光層を有する有機ＥＬと、有機ＥＬからの青色〜青緑色発光を励起光として吸収して緑色光を発光する蛍光体層からなる緑色画素と、赤色光を発光する蛍光体層からなる赤色画素と、色純度を向上させる目的での青色カラーフィルターからなる青色画素と、を組み合わせることでフルカラーの表示を行う方法が提案されている（例えば下記の特許文献１参照）。この方法は、上記の塗り分け方式に比べて、有機層のパターニングを行う必要がなく、簡単に製造できる点でコスト的に優れている。
【０００９】
また、従来の液晶表示装置と蛍光体を組み合わせた自発光型の液晶表示装置も提案されている。これは、従来の液晶表示装置とは異なり、液晶層の外側に設けられた赤色、緑色、青色の蛍光体層が発光するため、視野角特性が非常に優れた表示装置を実現することが可能となる（例えば特許文献２、非特許文献１参照）。
【００１０】
これら蛍光体基板には、隣り合う蛍光体層間を仕切る障壁が設けられることが多い。障壁は主として蛍光体層間の発光にじみの防止や、インクジェット等のウェットプロセスで蛍光体層を形成する場合のインクにじみの防止等の役割を果たす。ところが、障壁が高アスペクト比、高精細になると、障壁にヨレが生じたり、障壁が基板から剥がれたりする、といった課題がある。この種の課題に対しては、例えば特許文献３では障壁を特定の形状に形成する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第２７９５９３２号公報
【特許文献２】特開２０００−１３１６８３号公報
【特許文献３】特許第３４４０７６８号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】ＩＤＷ‘０９，ｐ．１００１（２００９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献３の方法では障壁の形状の自由度が制限されるため、例えば障壁の上面幅が下面幅よりも広い逆テーパー形状に対応するのが困難である。また、特定の形状の障壁を形成するために、材料の選定、材料組成等の条件出しが必要となり、煩雑である。さらに、例えば光反射率などの障壁の性能が高くても、特定の形状が得られないために使用できないという問題がある。その結果、半端な性能の障壁を採用せざるを得ず、例えば消費電力などのディスプレイの性能を極めて低下させてしまう、という問題がある。
【００１４】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、使用する材料や形状に係わらず、高アスペクト比、高精細の障壁を備えた蛍光体基板を提供することを目的とする。また、この蛍光体基板を有機ＥＬ素子、液晶素子と組み合わせることで、視野角特性に優れ、すなわち視野角によらずに色純度、輝度がずれることがない良好な画像が得られ、かつ、低コスト化、低消費電力化が可能な表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するために、本発明の蛍光体基板は、基板と、前記基板上に設けられ、入射された励起光により発光する蛍光体層と、前記蛍光体層の側面を囲む障壁と、を備え、前記基板が、前記蛍光体と前記障壁とを有する第１の領域と、前記第１の領域の外側に位置する第２の領域と、を備え、前記第２の領域には、前記第１の領域に形成された障壁を構成する全ての部材あるいは一部の部材で形成された構造物が設けられ、前記障壁と前記構造物の少なくとも一部とが連続体をなしていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の蛍光体基板は、前記蛍光体層が、互いに異なる色の光を発光する複数の蛍光体層を含み、前記障壁が、前記複数の蛍光体層の各々の側面に設けられたことを特徴とする。
【００１７】
本発明の蛍光体基板は、前記構造物が、前記第１の領域に形成された障壁と同一の幅で形成されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の蛍光体基板は、前記構造物の少なくとも一部が、前記第１の領域に形成された障壁よりも大きな幅で形成されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明の蛍光体基板は、前記構造物が、前記第２の領域の全域に隙間無く形成されていることを特徴とする。
【００２０】
本発明の蛍光体基板は、前記障壁が、光散乱性と光反射性との少なくとも一方を有することを特徴とする。
【００２１】
本発明の蛍光体基板は、前記第２の領域において前記構造物で囲まれた領域に遮光層が設けられたことを特徴とする。
【００２２】
本発明の表示装置は、前記本発明の蛍光体基板と、前記蛍光体層に照射する励起光を射出する発光素子を有する光源と、を備えたことを特徴とする。
【００２３】
本発明の表示装置は、赤色光による表示を行う赤色画素と、緑色光による表示を行う緑色画素と、青色光による表示を行う青色画素と、を少なくとも含む複数の画素が備えられ、前記光源から前記励起光としての紫外光が射出され、前記蛍光体層として、前記赤色画素に前記紫外光を前記励起光として赤色光を発する赤色蛍光体層が設けられ、前記緑色画素に前記紫外光を前記励起光として緑色光を発する緑色蛍光体層が設けられ、前記青色画素に前記紫外光を前記励起光として青色光を発する青色蛍光体層が設けられたことを特徴とする。
【００２４】
本発明の表示装置は、赤色光による表示を行う赤色画素と、緑色光による表示を行う緑色画素と、青色光による表示を行う青色画素と、を少なくとも含む複数の画素が備えられ、前記光源から前記励起光としての青色光が射出され、前記蛍光体層として、前記赤色画素に前記青色光を前記励起光として赤色光を発する赤色蛍光体層が設けられ、前記緑色画素に前記青色光を前記励起光として緑色光を発する緑色蛍光体層が設けられ、前記青色画素には前記青色光を散乱させる散乱層が設けられたことを特徴とする。
【００２５】
本発明の表示装置は、前記光源が、前記複数の画素に対応して設けられた複数の発光素子と、前記複数の発光素子をそれぞれ駆動する複数の駆動素子と、を備えたアクティブマトリクス駆動方式の光源であることを特徴とする。
【００２６】
本発明の表示装置は、前記光源が、発光ダイオード、有機エレクトロルミネセンス素子、無機エレクトロルミネセンス素子のいずれかであることを特徴とする。
【００２７】
本発明の表示装置は、前記光源が、光射出面から光を射出する面状光源であり、 前記面状光源と前記蛍光体基板との間に、前記画素毎に前記面状光源から射出された光の透過率を制御可能な液晶素子が設けられたことを特徴とする。
【００２８】
本発明の表示装置は、前記光源が指向性を有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、高アスペクト比、高精細の障壁を備えた蛍光体基板を提供することができる。また、視野角特性に優れ、すなわち視野角によらずに色純度、輝度がずれることのない良好な画像が得られ、かつ、低コスト化、低消費電力化が可能な表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】（Ａ）第１実施形態の蛍光体基板を示す断面図であり、（Ｂ）第１実施形態の蛍光体基板を示す平面図である。
【図２】（Ａ）第２実施形態の蛍光体基板を示す断面図であり、（Ｂ）第２実施形態の蛍光体基板を示す平面図である。
【図３】（Ａ）第３実施形態の蛍光体基板を示す断面図であり、（Ｂ）第３実施形態の蛍光体基板を示す平面図である。
【図４】（Ａ）第４実施形態の蛍光体基板を示す断面図であり、（Ｂ）第４実施形態の蛍光体基板を示す平面図である。
【図５】（Ａ）第５実施形態の蛍光体基板を示す断面図であり、（Ｂ）第５実施形態の蛍光体基板を示す平面図である。
【図６】（Ａ）第６実施形態の蛍光体基板を示す断面図であり、（Ｂ）第６実施形態の蛍光体基板を示す平面図である。
【図７】（Ａ）第７実施形態の蛍光体基板を示す断面図であり、（Ｂ）第７実施形態の蛍光体基板を示す平面図である。
【図８】（Ａ）第８実施形態の蛍光体基板を示す断面図であり、（Ｂ）第８実施形態の蛍光体基板を示す平面図である。
【図９】（Ａ）第８実施形態の蛍光体基板における構造物を示す平面図であり、（Ｂ）構造物の変形例を示す平面図であり、（Ｃ）構造物の他の変形例を示す平面図であり、（Ｄ）構造物の他の変形例を示す平面図である。
【図１０】第1構成例の表示装置を示す断面図である。
【図１１】第1構成例の表示装置の全体構成を示す平面図である。
【図１２】第1構成例の表示装置における一つの画素の等価回路図である。
【図１３】第２構成例の表示装置を示す断面図である。
【図１４】本発明の表示装置を備えた電子機器の一例を示す正面図である。
【図１５】本発明の表示装置を備えた電子機器の他の例を示す正面図である。
【図１６】（Ａ）〜（Ｃ）は、比較例１の障壁パターン基板の断面構造を示す工程図である。
【図１７】（Ａ）〜（Ｃ）は、比較例１の障壁パターン基板の平面構造を示す工程図である。
【図１８】（Ａ）実施例１の障壁基板を示す断面図であり、（Ｂ）実施例１の障壁基板を示す平面図である。
【図１９】（Ａ）実施例３の障壁基板を示す断面図であり、（Ｂ）実施例３の障壁基板を示す平面図である。
【図２０】（Ａ）実施例４の障壁基板を示す断面図であり、（Ｂ）実施例４の障壁基板を示す平面図である。
【図２１】（Ａ）実施例６の障壁基板を示す断面図であり、（Ｂ）実施例６の障壁基板を示す平面図である。
【図２２】（Ａ）従来の蛍光体基板を示す断面図であり、（Ｂ）従来の蛍光体基板を示す平面図である。
【図２３】（Ａ）従来の障壁基板を示す断面図であり、（Ｂ）従来の障壁基板を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明者らは、従来の問題点について検討したところ、障壁のパターンが形成されている領域の中で、領域の端部に向かうほど障壁のヨレの程度が大きく、一方で領域の中央に向かうほど障壁のヨレの程度が小さくなることを発見した。本発明者らは、本発見に着目し、鋭意努力した結果、高いアスペクト比、高精細の障壁を備えた蛍光体基板を提供可能な方法を実現し、上記課題を解決することができることに想到し、本発明に到達した。なお、本明細書で言う「障壁のアスペクト比」は、障壁の幅に対する障壁の高さの比、のことである。
【００３２】
すなわち、本発明は、基板と、前記基板上に設けられ、入射された励起光により発光する蛍光体層と、前記蛍光体層の側面を囲む障壁と、を備え、前記基板が、前記蛍光体と前記障壁とを有する第１の領域と、前記第１の領域の外側に位置する第２の領域と、を備え、前記第２の領域には、前記第１の領域に形成された障壁を構成する全ての部材あるいは一部の部材で形成された構造物が設けられ、前記障壁と前記構造物の少なくとも一部とが連続体をなしていることを特徴とする蛍光体基板である。
【００３３】
これにより、第１の領域に形成された障壁にかかる応力を、障壁と連続体をなしている第２の領域に形成した構造物に効果的に分散させることができる。その結果、第１の領域の障壁にかかる応力が小さくなるため、第１の領域における障壁のヨレや剥がれを防止することができる。また、第２の領域に形成された構造物の一部（特に第２の領域の外側端部）に仮にヨレが発生したとしても、第２の領域は基板の周縁部にあたり、ディスプレイの自発光成分には何ら寄与するものではない。よって、第２の領域での構造物のヨレはディスプレイの性能を貶めるものではない。また、構造物は、障壁を構成する全ての部材あるいは一部の部材で形成されているため、障壁と構造物とを同時に形成でき、効率的である。
【００３４】
本発明は、前記構造物が、前記第１の領域に形成された障壁と同様の幅で形成されていることを特徴とする。
この構成では、例えばフォトリソグラフィー手法により障壁と構造物とを形成する場合、障壁のパターンと構造物のパターンとが共通になる。そのため、障壁をパターニングする際に用いたフォトマスクを用いて構造物のパターン形成を行うことができる。よって、フォトマスクが１枚で済むという効果が生じる。
【００３５】
本発明は、前記構造物の少なくとも一部が、前記第１の領域に形成された障壁よりも大きな幅で形成されていることを特徴とする。
これにより、第１の領域の障壁にかかる応力を第２の領域の構造体により多く分散させることができる。そのため、第１の領域の障壁にかかる応力をさらに小さくできる。その結果、より高いアスペクト比で高精細な障壁をヨレなく形成することが可能となる。
【００３６】
本発明は、前記構造物が、前記第２の領域の全域に隙間無く形成されていることを特徴とする。
構造物を第２の領域の全域に隙間無く（ベタ状に）形成することで、構造物をパターニングしたときの切欠き効果が消失する。そのため、さらに高アスペクト比で高精細な障壁をヨレなく形成することが可能となる。
なお、本明細書で言う「切欠き効果」とは、構造物に応力が作用したときに構造物のパターニング縁部（切欠き部）に非常に大きな応力が生じる現象のことである。
【００３７】
本発明は、前記障壁が、光散乱性と光反射性との少なくとも一方を有することを特徴とする。
これにより、蛍光体層から側方へ向かう発光成分を障壁で散乱、反射して蛍光体層の内部へ戻し、正面への光取出し効率を向上させることが可能となる。その結果、ディスプレイの消費電力を低減できる。
【００３８】
以下、実施形態および実施例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態及び実施例に限定されるものではない。
【００３９】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態の蛍光体基板について、図１（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
図１（Ａ）は図１（Ｂ）のＡ−Ａ’線に沿う、本実施形態の蛍光体基板の断面図であり、図１（Ｂ）は本実施形態の蛍光体基板の平面図である。
なお、以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素により寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
【００４０】
本実施形態に係る蛍光体基板１は、基板２と、基板２上に設けられ、入射された励起光により発光する蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂと、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの側面を囲む障壁４と、を備えている。基板２は、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂと障壁４とを有する第１の領域Ｍ１と、第１の領域Ｍ１の外側に位置する第２の領域Ｍ２と、を備えている。第２の領域Ｍ２には、第１の領域Ｍ１に形成された障壁４を構成する全ての部材あるいは一部の部材で形成された構造物５が設けられている。障壁４と構造物５の少なくとも一部とは連続体をなしている。
【００４１】
図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、蛍光体基板１は、蛍光体基板１の中央部にあたる第１の領域Ｍ１に複数の障壁４が所定の間隔をおいて形成されている。複数の障壁４は、所定の間隔で互いに平行に水平方向に配置された第１の障壁４Ａと、所定の間隔で互いに平行に垂直方向に配置された第２の障壁４Ｂと、を含む。蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂは、隣り合う第１の障壁４Ａと隣り合う第２の障壁４Ｂとによって囲まれた空間の内部に配置されている。第１の領域Ｍ１の周囲にあたる第２の領域Ｍ２に、複数の構造物５が形成されている。構造物５は、障壁４と同一の部材で構成され、障壁４と連続体をなしている。本実施形態では、構造物５は、第１の領域Ｍ１に形成された障壁４と同一の幅で形成されている。
【００４２】
本実施形態の場合、励起光として紫外光が照射されることを前提とした場合、蛍光体層として、紫外光を励起光として赤色光を発する赤色蛍光体層３Ｒと、紫外光を励起光として緑色光を発する緑色蛍光体層３Ｇと、紫外光を励起光として青色光を発する青色蛍光体層３Ｂが設けられている。同じ色の色光を発する蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂが第２の障壁４Ｂの延在方向に沿って配列され、異なる色の色光を発する蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂが第１の障壁４Ａの延在方向に沿って配列されている。励起光は、障壁４が形成された側から蛍光体基板１へ入射され、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂで色変換された後、基板２から取り出される。
【００４３】
隣り合う第１の障壁４Ａと隣り合う第２の障壁４Ｂとによって囲まれた空間は、蛍光体基板１と光源とを組み合わせて表示装置を構成した際の画像の最小表示単位である画素に対応する。したがって、赤色蛍光体層３Ｒが配置された領域は赤色光による表示が行なわれる赤色画素に対応する。同様に、緑色蛍光体層３Ｇが配置された領域は緑色光による表示が行なわれる緑色画素に対応する。青色蛍光体層３Ｂが配置された領域は青色光による表示が行なわれる青色画素に対応する。図１（Ｂ）においては、図示の都合上、水平方向と垂直方向にマトリクス状に配置された３個の赤色蛍光体層３Ｒ、３個の緑色蛍光体層３Ｇ、３個の青色蛍光体層３Ｂのみを示す。しかしながら、実際の蛍光体基板１ではより多数の赤色蛍光体層３Ｒ、緑色蛍光体層３Ｇ、青色蛍光体層３Ｂが配置されている。
【００４４】
図２２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、従来の蛍光体基板２０１では、基板２０２上において蛍光体層２０３Ｒ，２０３Ｇ，２０３Ｂが形成される領域にのみ障壁２０４が設けられるのが通常であった。ここで、障壁２０４のアスペクト比を高くした場合、従来の蛍光体基板２０１では、図２３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、蛍光体層２０３Ｒ，２０３Ｇ，２０３Ｂの形成領域の外側には障壁２０４が存在しないため、障壁２０４にかかる応力によって障壁２０４のヨレや剥がれが発生していた。
【００４５】
これに対し、本実施形態では、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１の領域Ｍ１の障壁４と連続体をなす構造物５が第２の領域Ｍ２に形成されているため、第１の領域Ｍ１の障壁４にかかる応力を第２の領域の構造物に分散させることができる。その結果、第２の領域Ｍ２の構造物５にはヨレや剥がれが発生したとしても、第１の領域Ｍ１の障壁４のヨレや剥がれを効果的に防止することが可能となる。
【００４６】
以下、本発明に係る蛍光体基板１の構成部材およびその形成方法について具体的に説明するが、本発明は後述する構成部材および形成方法に限定されるものではない。
［基板］
本実施形態で用いられる蛍光体基板１用の基板２としては、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂからの発光を外部に取り出す必要があることから、蛍光体の発光領域で光を透過する必要がある。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ティック基板等が挙げられる。ただし、これらの基板に限定されるものではない。湾曲部、折り曲げ部をストレス無く形成できるという観点では、プラスティック基板を用いることが好ましい。さらに、ガスバリア性を向上させる観点から、プラスティック基板に無機材料をコートした基板がより好ましい。
【００４７】
［蛍光体層］
本実施形態の蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂは、紫外発光有機ＥＬ素子、青色発光有機ＥＬ素子、紫外発光ＬＥＤ、青色ＬＥＤ等の励起光源からの励起光を吸収し、赤色光、緑色光、青色光を発する赤色蛍光体層３Ｒ、緑色蛍光体層３Ｇ、青色蛍光体層３Ｂ等から構成されている。ただし、励起光源として青色光を適用する場合には、青色蛍光体層３Ｂは設けず、青色励起光をそのまま青色画素部からの発光としてもよい。励起光源として指向性を有する青色発光を用いる場合は、青色蛍光体層３Ｂに代えて、当該指向性を有する励起光を散乱させ、等方発光にして外部へ取り出すことができるような光散乱層を用いてもよい。こうすることで蛍光体層からの発光の配光特性と光散乱層からの青色光の配光特性を合わせることができ、視野角特性に優れた表示を行うことが可能となる。また、蛍光体層からの発光が等方発光でない場合は、光散乱層を形成する材料を調整することで、光散乱層からの配光特性を蛍光体層からの発光の配光特性に合わせることができる。
【００４８】
必要に応じて、シアン、イエローに発光する蛍光体を画素に加えることが好ましい。ここで、シアン、イエローに発光する画素のそれぞれの色純度を、色度図上での赤色、緑色、青色に発光する画素の色純度の点で結ばれる三角形より外側にすることで、赤色、緑色、青色の３原色光を発光する画素を用いる表示装置よりも色再現範囲を広げることが可能となる。
【００４９】
蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂは、以下に例示する蛍光体材料のみから構成されていてもよい。また、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂは、任意に添加剤等を含んでいてもよく、これらの材料が高分子材料（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。
本実施形態の蛍光体材料としては、公知の蛍光体材料を用いることができる。このような蛍光体材料は、有機系蛍光体材料と無機系蛍光体材料に分類され、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るものではない。
【００５０】
有機系蛍光体材料としては、青色蛍光色素として、スチルベンゼン系色素：１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン、トランス−４，４‘−ジフェニルスチルベンゼン、クマリン系色素：７−ヒドロキシ−４−メチルクマリン等が挙げられる。緑色蛍光色素として、クマリン系色素：２，３，５，６−１Ｈ、４Ｈ−テトラヒドロ−８−トリフロメチルキノリジン（９，９ａ、１−ｇｈ）クマリン（クマリン１５３）、３−（２′−ベンゾチアゾリル）―７−ジエチルアミノクマリン（クマリン６）、３−（２′−ベンゾイミダゾリル）―７−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリン（クマリン７）、ナフタルイミド系色素：ベーシックイエロー５１、ソルベントイエロー１１、ソルベントイエロー１１６等が挙げられる。赤色蛍光色素としては、シアニン系色素：４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチルリル）−４Ｈ−ピラン、ピリジン系色素：１−エチル−２−［４−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）−１，３−ブタジエニル］−ピリジニウム−パークロレート、及びローダミン系色素：ローダミンＢ、ローダミン６Ｇ、ローダミン３Ｂ、ローダミン１０１、ローダミン１１０、ベーシックバイオレット１１、スルホローダミン１０１等が挙げられる。
【００５１】
無機系蛍光体材料としては、青色蛍光体として、Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：Ｓｎ4+、Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ2+、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+、ＳｒＧａ2Ｓ4：Ｃｅ3+、ＣａＧａ2Ｓ4：Ｃｅ3+、（Ｂａ、Ｓｒ）（Ｍｇ、Ｍｎ）Ａｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+、（Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ2、0 Ｍｇ）10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ2+、ＢａＡｌ2ＳｉＯ8：Ｅｕ2+、Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：Ｅｕ2+、Ｓｒ5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ2+、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ2+、ＢａＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ2+、（Ｂａ，Ｃａ）5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ2+、Ｂａ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ2+、Ｓｒ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ2+等が挙げられる。緑色蛍光体として、（ＢａＭｇ）Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ2+，Ｍｎ2+、Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ2+、（ＳｒＢａ）Ａl12Ｓｉ2Ｏ8：Ｅｕ2+、（ＢａＭｇ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+、Ｙ2ＳｉＯ5：Ｃｅ3+，Ｔｂ3+、Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7−Ｓｒ2Ｂ2Ｏ5：Ｅｕ2+、（ＢａＣａＭｇ）5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ2+、Ｓｒ2Ｓｉ3Ｏ8−２ＳｒＣｌ2：Ｅｕ2+、Ｚｒ2ＳｉＯ4、ＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｃｅ3+，Ｔｂ3+、Ｂａ2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+、Ｓｒ2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+、（ＢａＳｒ）ＳｉＯ4：Ｅｕ2+等が挙げられる。赤色蛍光体としては、Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ3+、ＹＡｌＯ3：Ｅｕ3+、Ｃａ2Ｙ2（ＳｉＯ4）6：Ｅｕ3+、ＬｉＹ9（ＳｉＯ4）6Ｏ2：Ｅｕ3+、ＹＶＯ4：Ｅｕ3+、ＣａＳ：Ｅｕ3+、Ｇｄ2Ｏ3：Ｅｕ3+、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ3+、Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ4：Ｅｕ3+、Ｍｇ4ＧｅＯ5.5Ｆ：Ｍｎ4+、Ｍｇ4ＧｅＯ6：Ｍｎ4+、Ｋ5Ｅｕ2.5（ＷＯ4）6.25、Ｎａ5Ｅｕ2.5（ＷＯ4）6.25、Ｋ5Ｅｕ2.5（ＭｏＯ4）6.25、Ｎａ5Ｅｕ2.5（ＭｏＯ4）6.25等が挙げられる。
【００５２】
上記無機系蛍光体は、必要に応じて表面改質処理を施してもよい。表面改質処理の方法としては、シランカップリング剤等の化学的処理によるもの、サブミクロンオーダーの微粒子等の添加による物理的処理によるもの、更にそれらの併用によるもの等が挙げられる。励起光による劣化、発光による劣化等の安定性を考慮すると、無機材料を使用する方が好ましい。さらに、無機材料を用いる場合には、無機材料の平均粒径（ｄ５０）が０．５〜５０μｍであることが好ましい。無機材料の平均粒径が０．５μｍ以下であると、蛍光体の発光効率が急激に低下する。無機材料の平均粒径が５０μｍ以上であると、高解像度にパターニングすることが困難になる。
【００５３】
蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂは、上記の蛍光体材料と樹脂材料を溶剤に溶解、分散させた蛍光体層形成用塗液を用いて、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、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できる。あるいは、上記の材料を用いて、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、または、レーザー転写法等により形成できる。
【００５４】
蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂは、上記の高分子材料として感光性樹脂を用いることで、フォトリソグラフィー法によりパターニングが可能となる。
ここで、感光性樹脂としては、アクリル酸系樹脂、メタクリル酸系樹脂、ポリ桂皮酸ビニル系樹脂、硬ゴム系樹脂等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂（光硬化型レジスト材料）の一種類または複数種類の混合物を用いることが可能である。また、インクジェット法、凸版印刷法、凹版印刷法、スクリーン印刷法等のウェットプロセス、シャドーマスクを用いた抵抗加熱蒸着法、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、または、レーザー転写法等により蛍光体材料をダイレクトにパターニングすることも可能である。
【００５５】
蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの膜厚は、一般的には１００ｎｍ〜１００μｍ程度であるが、１〜１００μｍが好ましい。蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの膜厚が１００ｎｍ未満であると、励起光源からの光を十分吸収できず、発光効率が低下する、必要とされる色に励起光の透過光が混じることで色純度が悪化する、といった問題が生じる。さらに、励起光源からの発光の吸収を高め、色純度の悪影響を及ぼさない程度に励起光の透過光を低減するためには、蛍光体層の膜厚は１μｍ以上とすることが好ましい。蛍光体層の膜厚が１００μｍを超えると、励起光源からの光を既に十分吸収することから、効率の上昇には繋がらず、材料を消費するだけに留まり、材料コストのアップに繋がる。
【００５６】
励起光として青色光を用いる際に、青色蛍光体層の代わりとして光散乱層を適用する場合、光散乱粒子は、有機材料、無機材料のいずれで構成してもよいが、無機材料により構成することが好ましい。これにより、指向性を有する励起光をより等方的に効果的に拡散または散乱させることが可能となる。また、無機材料を使用することにより、光および熱に安定な光散乱層を提供することが可能となる。
【００５７】
光散乱粒子としては、透明度が高いものであることが好ましい。また、光散乱層としては、低屈折率の母材中に母材よりも高屈折率の微粒子が分散されたものであることが好ましい。また、青色光が光散乱層によって効果的に散乱するためには、光散乱性粒子の粒径がミー散乱の領域にあることが必要である。そのため、光散乱性粒子の粒径は１００ｎｍ〜５００ｎｍ程度が好ましい。また、光散乱粒子を樹脂材料と混合して用いる場合には、樹脂材料との屈折率比が上述した数値範囲に含まれるものであることが好ましい。
【００５８】
光散乱粒子として、無機材料を用いる場合には、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ばれる少なくとも１種の金属の酸化物を主成分とした粒子（微粒子）等が挙げられる。光散乱粒子として、無機材料により構成された粒子（無機微粒子）を用いる場合には、例えば、シリカビーズ（屈折率：１．４４）、アルミナビーズ（屈折率：１．６３）、酸化チタンビーズ（屈折率 アナタース型：２．５０、ルチル型：２．７０）、酸化ジルコニアビーズ（屈折率：２．０５）、酸化亜鉛ビーズ（屈折率：２．００）等が挙げられる。
【００５９】
光散乱粒子として、有機材料により構成された粒子（有機微粒子）を用いる場合には、例えば、ポリメチルメタクリレートビーズ（屈折率：１．４９）、アクリルビーズ（屈折率：１．５０）、アクリル−スチレン共重合体ビーズ（屈折率：１．５４）、メラミンビーズ（屈折率：１．５７）、高屈折率メラミンビーズ（屈折率：１．６５）、ポリカーボネートビーズ（屈折率：１．５７）、スチレンビーズ（屈折率：１．６０）、架橋ポリスチレンビーズ（屈折率：１．６１）、ポリ塩化ビニルビーズ（屈折率：１．６０）、ベンゾグアナミン−メラミンホルムアルデヒドビーズ（屈折率：１．６８）、シリコーンビーズ（屈折率：１．５０）等が挙げられる。
【００６０】
上述した光散乱粒子と混合して用いる樹脂材料としては、透光性の樹脂であることが好ましい。また、樹脂材料としては、例えば、メラミン樹脂（屈折率：１．５７）、ナイロン（屈折率：１．５３）、ポリスチレン（屈折率：１．６０）、メラミンビーズ（屈折率：１．５７）、ポリカーボネート（屈折率：１．５７）、ポリ塩化ビニル（屈折率：１．６０）、ポリ塩化ビニリデン（屈折率：１．６１）、ポリ酢酸ビニル（屈折率：１．４６）、ポリエチレン（屈折率：１．５３）、ポリメタクリル酸メチル（屈折率：１．４９）、ポリＭＢＳ（屈折率：１．５４）、中密度ポリエチレン（屈折率：１．５３）、高密度ポリエチレン（屈折率：１．５４）、テトラフルオロエチレン（屈折率：１．３５）、ポリ三フッ化塩化エチレン（屈折率：１．４２）、ポリテトラフルオロエチレン（屈折率：１．３５）等が挙げられる。
【００６１】
［障壁］
障壁４は、例えば、感光性ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、メタクリル系樹脂、ノボラック系樹脂またはエポキシ樹脂などの樹脂材料をフォトリソグラフィー等の手法によりパターニングして形成することができる。光の漏れや外光によるコントラスト低下を防ぐために、障壁４は、カーボン微粒子や金属酸化物等の遮光性粒子を上述の感光性樹脂材料に含有させたものをパターニングして形成したものであっても良い。非感光性樹脂材料をスクリーン印刷等により直接パターニングして障壁を形成してもよい。
【００６２】
障壁４の少なくとも蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂと接する面には、反射膜を設けてもよい。反射膜を設けた場合、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂから側方に逃げる蛍光成分の進行方向を光取り出し方向に変更することができる。このような反射膜材料としては、例えば、アルミニウム、銀、金、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム−ネオジウム合金、アルミニウム−シリコン合金等の反射性金属等が挙げられる。可視光全域にわたって高い反射率を有する観点では、反射膜材料はアルミニウムもしくは銀が好ましい。ここで挙げた材料は一例であり、本実施形態はこれらの材料に限定されるわけではない。ただし、反射膜材料は、ＣＩＥ１９７６Ｌ*ａ*ｂ表示系において８０％以上の反射率を有することが好ましい。
【００６３】
反射ではなく、光散乱を生じる材料を適用しても良い。光散乱性の材料としては例えば上述した光散乱粒子を用いることができ、必要に応じて光散乱粒子を樹脂に分散したものを用いても良い。また、青色光が光散乱膜によって効果的に散乱するためには、光散乱性粒子の粒径がミー散乱の領域にあることが必要である。この観点から、光散乱粒子の粒径は、１００ｎｍ〜５００ｎｍ程度が好ましい。光散乱効果を用いる場合においても、好適にはＣＩＥ１９７６Ｌ*ａ*ｂ表示系において８０％以上の拡散反射率を有することが好ましい。
【００６４】
反射膜材料や光散乱性材料を障壁４の表面にコーティングする手法としては、例えばマスク蒸着などが挙げられる。あるいは、フォトリソグラフィー手法などの他の手法によって反射膜や光散乱膜を障壁４の表面に形成してもよい。また、障壁４の表面のみを反射膜とする以外にも、可視光を反射する材料や可視光を散乱する材料で障壁４を形成してもよい。可視光を反射する材料や可視光を散乱する材料は上述した材料を用いることができる。
【００６５】
障壁４自体を反射性材料あるいは散乱性材料で形成する場合、好適には障壁４と基板２との間に遮光層を設けることが望ましい。遮光層を設けることで、外光が障壁４で反射あるいは散乱することによるコントラスト低下を抑止できる。障壁４の表面に反射膜あるいは光散乱膜が形成されている場合、反射膜あるいは光散乱膜と基板２が接する界面に遮光層を入れても良いし、障壁４および反射膜あるいは光散乱膜全体と基板２が接する界面に遮光層を入れても良い。さらに、一つの画素に進入するように設計された励起光が隣接画素に漏れて混色が起きるのを防止するために、隣接画素に進入しようとする光を吸収する目的で、光散乱性の障壁４の光取出し方向とは反対側に遮光層を挿入しても良い。
【００６６】
障壁４は、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂよりも厚く形成されることが好ましい。これにより、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂが励起光源側の任意の部材と接触して損傷することを防止できる。障壁４の少なくとも蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂと接する面が光反射性あるいは光散乱性を有する場合、障壁４を蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂよりも厚く形成すれば、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂから側方へ逃げる蛍光成分を外部への光取出し方向に効率良く変更することができる。また、このような障壁４の形状としては、格子状、ストライプ状など、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの周囲を囲む各種の形状を採用することができる。障壁４の断面形状に関しては、励起光が本来入射すべき画素の隣接画素に入射しないように、基板２側よりも入射側で障壁４の開口部が広くなるような、テーパー形状が望ましい。
【００６７】
障壁４の横幅に対する障壁４の高さの比率（アスペクト比＝障壁４の高さ／障壁４の幅）については、０．５以上が好ましく、さらに好適には０．５以上２以下が好ましい。アスペクト比が０．５未満であると、障壁４にかかる応力が小さいため、第２の領域Ｍ２に構造物５を設けなくても障壁４のヨレや剥がれは発生せず、本発明の効果が出にくい。逆に、アスペクト比が２を超えると、障壁４にかかる応力が大きくなるため、第２の領域Ｍ２に構造物５を設けても十分に応力を分散することができず、障壁４のヨレや剥がれを完全には解消できない懸念がある。
【００６８】
蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂをディスペンサー法、インクジェット法などによってパターニングする場合、障壁４から蛍光体溶液が溢れ出て隣接画素間での混色を防止するためには、障壁４に撥液性を付与することが必須である。障壁４に撥液性を付与する方法としては例えば以下のような方法がある。
（１）フッ素プラズマ処理
例えば、特開２０００−７６９７９号公報に開示されているように、障壁を形成した基板に対して導入ガスをフッ素系とした条件下でプラズマ処理を行うことによって隔壁に撥液性を付与することができる。
（２）フッ素系表面改質剤の添加
光散乱性の障壁４の材料にフッ素系表面改質剤を添加することにより障壁４に撥液性を付与することができる。フッ素系表面改質剤としては、例えばＵＶ硬化型表面改質剤ディフェンサ（ＤＩＣ株式会社製）やメガファックなどが使用できる。
【００６９】
［構造物］
本実施形態において、第２の領域Ｍ２に形成される構造物５は、第１の領域Ｍ１の障壁４にかかる応力を分散して受け取るために、障壁４とは連続体をなしている必要がある。
本実施形態における「第１の領域」とは、励起光源から入射された励起光により発光する蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂが形成されている領域を指す。すなわち、本実施形態の蛍光体基板１を用いた表示装置において、第１の領域Ｍ１は表示装置の表示に直接寄与する領域となる。
【００７０】
一方、本実施形態の蛍光体基板１を用いた表示装置において、第２の領域Ｍ２は表示装置の表示に寄与しない領域となる。したがって、好適には、第２の領域Ｍ２には励起光源からの励起光が照射されず、かつ蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂが設けられていないことが好ましい。この構成であれば、第２の領域Ｍ２からは励起光も蛍光も出射されないので、これらの光が本来の表示に悪影響を及ぼすことが無く、第２の領域Ｍ２は表示装置の表示に寄与しない領域となる。
【００７１】
なお、第２の領域Ｍ２が励起光を透過させない機能、もしくは蛍光を透過させない機能を有する場合は、第２の領域Ｍ２に励起光源からの励起光が照射されてもよいし、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂが形成されていてもよい。励起光を透過させない機能、あるいは蛍光を透過させない機能を実現するためには、例えば第２の領域Ｍ２の構造物５で囲まれた領域に遮光層が設けられていればよい。
【００７２】
遮光層の機能としては可視光全域を遮光する機能を有していても良いし、カラーフィルターのように一部の波長領域のみを遮光する機能を有していても良い。遮光層は、理想的には励起光や蛍光を１００％吸収することが好ましいが、現実的には不可能である。人間の目の網膜感度を考慮すると、第２の領域Ｍ２で生じる輝度が１０−４ｃｄ／ｍ２以下、さらに好適には桿体細胞が働いている暗所視における絶対閾値輝度１０−６ｃｄ／ｍ２以下になるような遮光機能を有していることが好ましい。この構成であれば、第２の領域Ｍ２は表示装置の表示に寄与しない領域となる。
なお、第１の領域Ｍ１と第２の領域Ｍ２の境界線に位置する障壁４については、構造物として機能させても良い。
【００７３】
効率良く応力を分散させるために、構造物５は障壁４と同程度の熱膨張率を有することが望ましい。より好適には、熱膨張率を一致させるために、構造物５は障壁４を構成する部材そのもので形成されていることが好ましい。障壁４の表面に反射膜あるいは光散乱膜が設けられている場合、構造物５の表面にも障壁４の表面に設けられた反射膜あるいは光散乱膜と同一の膜が設けられていることが望ましい。ただし、必ずしも全ての構造物５の表面に反射膜や光散乱膜を設ける必要はなく、一部の構造物５に設けるだけでも良い。その場合、第１の領域Ｍ１の近傍に位置する第２の領域Ｍ２の構造物５に設けることが好ましい。構造物５の材料や形成は障壁４と同様なため、ここでは説明を省略する。
【００７４】
構造物５は障壁４と同時に形成しても良いし、障壁４を形成した後で構造物５を形成しても良いし、構造物５を形成した後で障壁４を形成しても良い。製造プロセスでの工程数を増やさない観点では、構造物５と障壁４とを同時に形成することが望ましい。ここで、障壁４を形成した後で構造物５を形成する場合、第１の領域Ｍ１と第２の領域Ｍ２との境界に位置する構造物５が、第１の領域Ｍ１と第２の領域Ｍ２の境界に位置する障壁４の上部に少なくとも部分的に重畳していることが好ましい。構造物５を形成した後で障壁４を形成する場合、第１の領域Ｍ１と第２の領域Ｍ２の境界に位置する障壁４が、第１の領域Ｍ１と第２の領域Ｍ２の境界に位置する構造物５の上部に少なくとも部分的に重畳していることが好ましい。
【００７５】
上記の構成とすることで障壁４と構造物５とが確実に接触するため、第１の領域Ｍ１の障壁４にかかる応力を第２の領域Ｍ２の構造物５により確実に分散させることができる。この効果は、障壁４と構造物５とが同一の部材であるかないかに関わらず有効である。上述したように、第２の領域Ｍ２は表示装置の自発光成分には何ら寄与しないが、構造物５の一部あるいは構造物５自体に反射機能あるいは光散乱機能が付与されている場合は、外光によるコントラスト低下を防ぐため、構造物５と基板２の間に遮光層を設けることが好ましい。
【００７６】
構造物５の幅やパターン形状などの仕様は、第１の領域Ｍ１に形成された障壁４と同一の仕様であることが好ましい。これにより、例えばフォトリソグラフィー法により障壁４および構造物５を形成する場合、障壁４と構造物５のパターンが全く同一であるため、障壁４をパターニングする際に用いたフォトマスクを用いて構造物５のパターニングを行うことが可能となる。そのため、フォトマスクが一枚で済むという効果が得られる。さらに、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂをインクジェットやディスペンサーなどのウェットプロセスで形成する場合、第２の領域Ｍ２に形成された構造物５を用いて蛍光体インクの吐出量や吐出位置などの吐出条件の最適化を行うことができる。吐出条件の最適化のためには第１の領域Ｍ１に形成した障壁４と同じ撥液性を構造体５に付与する必要がある。
【００７７】
なお、インクジェット方式で基板上に有機ＥＬ材料を吐出、塗布し、有機ＥＬ層を形成する有機ＥＬ表示装置においても同様な構造が提案されている（例えば特開２００２−２５２０８３公報参照）。しかしながら、この文献は、発光に寄与する領域内での乾燥状態の不均一さによる発光ムラを解消するためだけの内容であり、障壁のヨレを防止する本発明の課題解決の糸口を何ら与えていない。加えて、有機ＥＬ素子は発光層を電界励起により発光させるため、画素内で発光層を含めた有機層に膜厚ムラが少しでも生じると、電極から注入されるキャリアのバランスが崩れ、顕著な発光ムラになる。
【００７８】
一方、本実施形態は電界励起ではなく、光励起によって蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂを発光させるため、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂがある膜厚以上であれば発光強度が飽和する。したがって、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの膜厚ムラが、発光強度が飽和する膜厚以上であれば、発光ムラは起こらない。したがって、膜厚ムラを解消するための上記の文献から本発明の問題とする障壁ヨレを解消するには至らない。また、有機ＥＬ層をインクジェットで形成するための障壁の高さは数μmであり、障壁の幅に対して障壁の高さが非常に小さい。そのため、障壁のヨレという課題は生じえない。一方、本実施形態では、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの厚みとして１μｍ以上が好ましいことから、障壁４は数十μｍあることが好ましい。したがって、障壁４の幅に対して障壁４の高さが近付くためにアスペクト比が高くなり、結果として障壁のヨレという課題が生じる。
以上のことから、上記の文献の内容と本発明の内容は全く異なり、上記の文献から本発明を容易に創出することはできない。
【００７９】
膜の基材に対する接着性を向上させるために、基材に対する膜の接着面積を大きくすることは公知である。しかしながら、本実施形態は、発光に寄与する第１の領域Ｍ１については障壁４の接着面積は大きくせず、発光に寄与しない第２の領域Ｍ２に障壁４と連続体をなす構造物５を設け、必要であれば、構造物５の接着面積を大きくすることで接着性を向上させる。すなわち、本実施形態は障壁４のヨレを第２の領域Ｍ２に設けた構造体５で解決することで密着性を確保し、かつ発光特性に何ら影響しない蛍光体基板、表示装置を提供することにある。このように、密着性が問題となっている膜あるいは領域それ自体で解決せずに、他の膜あるいは領域で解決するという考えは公知内容からは容易に想到し得ない。
【００８０】
［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態の蛍光体基板について、図２（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
本実施形態の蛍光体基板の基本構成は第１実施形態と同様であり、第２の領域に設けた構造物の構成のみが第１実施形態と異なる。
図２（Ａ）は図２（Ｂ）のＡ−Ａ’線に沿う、本実施形態の蛍光体基板の断面図であり、図２（Ｂ）は本実施形態の蛍光体基板の平面図である。
図２（Ａ）、（Ｂ）において、第１実施形態の図１（Ａ）、（Ｂ）と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００８１】
第２の領域が基板に占める占有面積は、第１の領域にある障壁にヨレが発生しない範囲に適宜設定すればよい。第２の領域の占有面積を大きくするほど、障壁にかかる応力を小さくできる。ただし、基板の大きさは有限なため、第１の領域に形成された障壁にヨレが発生しない範囲まで第２の領域の占有面積を拡張できない場合がある。このような場合、構造物の基板に対する接着面積を増やすことで応力を効果的に分散することができる。
【００８２】
本実施形態の蛍光体基板１１は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第２の領域Ｍ２において、複数の構造物１２が水平方向および垂直方向に格子状に配置されている点は第１実施形態と同様である。しかしながら、第１実施形態では、第１の領域Ｍ１の障壁４と連続体をなす構造物５が、障壁４と同じ幅で形成されていた。これに対し、本実施形態では、第１の領域Ｍ１の障壁４と連続体をなす構造物１２が、障壁４と異なる幅で形成されている。具体的には、構造物１２のうち、第１の領域Ｍ１近傍（１行×１列分）における構造物１２の幅は障壁４と同じ幅であり、第１の領域Ｍ１から所定距離離れた位置における構造物１２の幅は障壁４の幅よりも広く形成されている。ただし、幅広の構造物１２であっても、隣り合う構造物１２間のピッチは障壁４のピッチと同一である。
【００８３】
本実施形態のように、構造物１２のピッチを変えず、構造物１２の少なくとも一部の幅だけを障壁４よりも大きくすることが応力を効果的に分散させるのに有効である。構造物１２で囲われた領域の面積を変えると、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂをインクジェットやディスペンサーなどのウェットプロセスで形成する場合、上述した吐出条件の最適化を行うことが困難となる。しかしながら、第１の領域Ｍ１近傍における構造物１２の幅は障壁４と同じ幅であるため、この領域においては構造物１２で囲われた領域の面積は障壁４で囲われた領域の面積と同じである。したがって、第１の領域Ｍ１近傍の部分を用いて吐出条件の最適化を行うことができる。
【００８４】
図２（Ｂ）では、第１の領域Ｍ１から所定距離離れた位置においては、全ての構造物１２について幅を広くしている。ただし、必ずしも全ての構造物の幅を広くする必要はなく、一部の構造物のみ幅を広くしても良い。あるいは、図２（Ｂ）とは逆に、第１の領域Ｍ１の近傍の構造物の幅を広くしても良い。第１の領域の近傍の構造物の幅を広くすると、障壁のヨレ防止には効果的である。
【００８５】
［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態の蛍光体基板について、図３（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
本実施形態の蛍光体基板の基本構成は第１実施形態と同様であり、第２の領域に設けた構造物の構成のみが第１実施形態と異なる。
図３（Ａ）は図３（Ｂ）のＡ−Ａ’線に沿う、本実施形態の蛍光体基板の断面図であり、図３（Ｂ）は本実施形態の蛍光体基板の平面図である。
図３（Ａ）、（Ｂ）において、第１実施形態の図１（Ａ）、（Ｂ）と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００８６】
構造物の幅は、構造物の延在方向（長手方向）で必ずしも一定にする必要はなく、構造物の延在方向で変えてもよい。第２実施形態で述べたように、第１の領域近傍の構造物ほど幅が大きくなるように設計するのも効果的である。しかしながら、障壁と構造物の接合部で急激に幅を変えると、応力が充分に分散されない懸念がある。
【００８７】
本実施形態の蛍光体基板１４は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１の領域Ｍ１と第２の領域Ｍ２との境界部分、すなわち障壁４と構造物１５の接合部から構造物１５の端部に向かうにつれて、構造物１５の幅が連続的になだらかに広くなっている。このような構造にすることで、障壁４にかかる応力を構造物１５の全域に円滑に分散させることができる。その結果、障壁４のヨレや剥がれを確実に防止することができる。
【００８８】
［第４実施形態］
以下、本発明の第４実施形態の蛍光体基板について、図４（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
本実施形態の蛍光体基板の基本構成は第１実施形態と同様であり、第２の領域に設けた構造物の構成のみが第１実施形態と異なる。
図４（Ａ）は図４（Ｂ）のＡ−Ａ’線に沿う、本実施形態の蛍光体基板の断面図であり、図４（Ｂ）は本実施形態の蛍光体基板の平面図である。
図４（Ａ）、（Ｂ）において、第１実施形態の図１（Ａ）、（Ｂ）と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００８９】
第２、第３実施形態のように、第２領域の構造物の幅を大きくしても、未だ障壁のヨレや剥がれが解消できない場合がある。そこで、本実施形態の蛍光体基板１８は、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、構造物１９が第２の領域Ｍ２の全域に隙間無く形成されている。すなわち、構造物１９が第２の領域Ｍ２の全域に隙間なく形成されている。図４（Ａ）、（Ｂ）の構造例では、第１の領域Ｍ１と第２の領域Ｍ２との境界線に位置する障壁４は、構造物１９として機能している。このように、構造物１９をベタ状に形成することでパターンによる切欠き効果が消失するため、さらに高アスペクト比で高精細な障壁をヨレや剥がれが生じることなく形成することができる。
【００９０】
［第５実施形態］
以下、本発明の第５実施形態の蛍光体基板について、図５（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
本実施形態の蛍光体基板の基本構成は第１実施形態と同様であり、第２の領域に設けた構造物の構成のみが第１実施形態と異なる。
図５（Ａ）は図５（Ｂ）のＡ−Ａ’線に沿う、本実施形態の蛍光体基板の断面図であり、図５（Ｂ）は本実施形態の蛍光体基板の平面図である。
図５（Ａ）、（Ｂ）において、第１実施形態の図１（Ａ）、（Ｂ）と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００９１】
第１〜第４実施形態では、構造物が配置された第２の領域が、矩形状の第１の領域の４辺を囲むように設けられていた。しかしながら、第２の領域は、必ずしも第１の領域の４辺全部を囲む必要はない。例えば、基板の水平方向に延在する障壁の幅と基板の垂直方向に延在する障壁の幅とが異なる場合、幅の狭い障壁にはより大きな応力が加わる。
【００９２】
そこで、本実施形態の蛍光体基板２２は、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、基板２の水平方向に延在する第１の障壁４Ａの幅が、基板２の垂直方向に延在する第２の障壁４Ｂの幅よりも狭い。したがって、第１の障壁４Ａにはより大きな応力が加わる。これに対応して、基板２の水平方向に延在する第１の障壁４Ａに連続する構造体２３のみが基板２上に設けられている。基板２の垂直方向に延在する第２の障壁４Ｂに連続する構造体は設けられていない。すなわち、基板２の水平方向における第１の領域Ｍ１の側方のみに第２の領域Ｍ２が設けられている。この構成においても、高アスペクト比で高精細な障壁をヨレや剥がれが生じることなく形成することができる。
【００９３】
［第６実施形態］
以下、本発明の第６実施形態の蛍光体基板について、図６（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
本実施形態の蛍光体基板の基本構成は第１実施形態と同様であり、第２の領域に設けた構造物の構成のみが第１実施形態と異なる。
図６（Ａ）は図６（Ｂ）のＡ−Ａ’線に沿う、本実施形態の蛍光体基板の断面図であり、図６（Ｂ）は本実施形態の蛍光体基板の平面図である。
図６（Ａ）、（Ｂ）において、第１実施形態の図１（Ａ）、（Ｂ）と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００９４】
第５実施形態では、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、基板２の水平方向に延在する第１の障壁４Ａに連続する構造体２３のみが設けられていた。これに対して、本実施形態の蛍光体基板２６は、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、基板２の水平方向に延在する第１の障壁４Ａに連続する構造体２３に加えて、第２の障壁４Ｂと同じ幅の構造物２７が、隣り合う構造体２３間にわたって垂直方向に延在して設けられている。基板２の水平方向における第１の領域Ｍ１の側方のみに第２の領域Ｍ２が設けられている点は、第５実施形態と同様である。
【００９５】
このように、２つの方向に延在する構造物２３，２７を設けることで、応力をより効果的に分散させることができる。
【００９６】
［第７実施形態］
以下、本発明の第７実施形態の蛍光体基板について、図７（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
本実施形態の蛍光体基板の基本構成は第１実施形態と同様であり、第２の領域に設けた構造物の構成のみが第１実施形態と異なる。
図７（Ａ）は図７（Ｂ）のＡ−Ａ’線に沿う、本実施形態の蛍光体基板の断面図であり、図７（Ｂ）は本実施形態の蛍光体基板の平面図である。
図７（Ａ）、（Ｂ）において、第１実施形態の図１（Ａ）、（Ｂ）と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００９７】
第１〜第４実施形態では、第２の領域Ｍ２の構造物が全て連続して形成され、完全な格子をなすように形成されていた。これに対して、本実施形態の蛍光体基板３０は、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第２の領域Ｍ２の構造物５の一部は連続しておらず、構造物５が所々で分断された箇所（符号Ｂで示す）を有している。
【００９８】
この構成においても、構造物５が障壁４と連続した箇所を介して障壁４の応力が充分に分散されるため、高アスペクト比で高精細な障壁をヨレが生じることなく形成することができる。
【００９９】
［第８実施形態］
以下、本発明の第８実施形態の蛍光体基板について、図８（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
本実施形態の蛍光体基板の基本構成は第１実施形態と同様であり、第２の領域に設けた構造物の構成のみが第１実施形態と異なる。
図８（Ａ）は図８（Ｂ）のＡ−Ａ’線に沿う、本実施形態の蛍光体基板の断面図であり、図８（Ｂ）は本実施形態の蛍光体基板の平面図である。
図８（Ａ）、（Ｂ）において、第１実施形態の図１（Ａ）、（Ｂ）と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１００】
本実施形態の蛍光体基板３３は、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第２の領域Ｍ２において格子状に配置された複数の構造物５に加えて、隣り合う構造物５によって囲まれる矩形の２本の対角線上にも構造物３４が設けられている。対角線上に設けられた構造物３４は、格子状に配置された複数の構造物５と連続体をなしている。
【０１０１】
この構成によれば、格子状の構造物５と連続体をなす構造物３４がさらに付加されたため、障壁４の応力がより分散されやすくなる。そのため、高アスペクト比で高精細な障壁４をヨレや剥がれが生じることなく形成することができる。
【０１０２】
本実施形態においては、図９（Ａ）に示すような構造物３４を設けたが、この構成に代えて、図９（Ｂ）〜（Ｄ）に示すような構造物を設けてもよい。
図９（Ｂ）に示す例では、２本の対角線上に設けられた構造物３５が、互いに交差する点で分断されている。
図９（Ｃ）に示す例では、２本の対角線のうち、１本の対角線上にのみ構造物３６が設けられている。
図９（Ｄ）に示す例では、２本の対角線上に配置され、分断された構造物３７に加えて、各辺の中点から中心に向かって延びる構造物３７が設けられている。
【０１０３】
［カラーフィルター］
上記実施形態の蛍光体基板１には、光取り出し側の基板２と蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの間にカラーフィルターを設けることが好ましい。カラーフィルターとしては、従来のカラーフィルターを用いることが可能である。カラーフィルターを設けることによって、赤色、緑色、青色画素の色純度を高めることができ、表示装置の色再現範囲を拡大することができる。青色蛍光体層３Ｂ上に形成された青色カラーフィルター、緑色蛍光体層３Ｇ上に形成された緑色カラーフィルター、赤色蛍光体層３Ｒ上に形成された赤色カラーフィルターの各々は、外光中に含まれる各蛍光体を励起する励起光成分を吸収する。その結果、外光による蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの発光を低減、防止することが可能となり、コントラストの低下を低減・防止することができる。青色カラーフィルター、緑色カラーフィルター、赤色カラーフィルターの存在により、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂで吸収されず、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂを透過する励起光が外部に漏れ出すことを防止できる。そのため、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂから発する光と励起光との混色による色純度の低下を防止することができる。
【０１０４】
［光源］
次に、本実施形態に係る光源について説明する。
蛍光体を励起する光源としては、紫外光、青色光が好ましい。光源としては、例えば紫外ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、紫外発光無機ＥＬ、青色発光無機ＥＬ、紫外発光有機ＥＬ、青色発光有機ＥＬ等が挙げられるが、これらの光源に限定されるものではない。これらの光源を直接スイッチングすることで、画像を表示するための光のＯＮ／ＯＦＦをコントロールすることが可能である。あるいは、蛍光体層と光源との間に液晶層のようなシャッター機能（光透過率調整機能）を有する層を配置し、それをコントロールすることで光のＯＮ／ＯＦＦをコントロールすることも可能である。また、液晶層のようなシャッター機能を有する層、光源の双方ともにＯＮ／ＯＦＦをコントロールすることも可能である。
【０１０５】
次に、蛍光体基板と光源から構成される場合の表示装置の実施形態の詳細を説明する。
光源としては、公知の紫外ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、紫外発光無機ＥＬ、青色発光無機ＥＬ、紫外発光有機ＥＬ、青色発光有機ＥＬ等が使用可能であり、特に限定されるものではない。これらの光源は、公知の材料、公知の製造方法で作製することが可能である。紫外光としては、３６０〜４１０ｎｍの範囲に主発光ピークを有する光が好ましい。青色光としては、４１０〜４７０ｎｍの範囲に主発光ピークを有する光が好ましい。
【０１０６】
光源は、指向性を有していることが望ましい。指向性とは、光の強度が方向によって異なる性質をいう。指向性は、光が蛍光体層に入射する時点で有していればよい。光源は、平行光を蛍光体層に入射させることが望ましい。光源の指向性の程度としては半値幅３０度以下、より好ましくは１０度以下が良い。半値幅が３０度よりも大きいと、光源から射出された光が所望の画素以外に入射し、所望の画素以外の蛍光体を励起することにより、色純度やコントラストが低下するからである。
【０１０７】
以下、光源に好適に利用可能な発光素子について説明する。
［ＬＥＤ］
本実施形態で用いられるＬＥＤは、公知のＬＥＤを用いることが可能である。例えば、紫外発光無機ＬＥＤ、青色発光無機ＬＥＤを用いることが可能である。これらのＬＥＤは、例えば基板、バッファ層、ｎ型コンタクト層、ｎ型クラッド層、活性層、ｐ型クラッド層、およびｐ型コンタクト層より構成されるが、これらに限定されるものではない。
【０１０８】
本実施形態で用いられる活性層は、電子と正孔との再結合により発光を生じる層である。活性層材料としては、ＬＥＤ用の公知の活性層材料を用いることができる。例えば、紫外活性層材料としては、ＡｌＧａＮ、ＩｎＡｌＮ、ＩｎaＡｌbＧａ1-a-bＮ（０≦a、０≦b、a＋b≦１）、青色活性層材料としては、Ｉｎz Ｇａ1-z N（０＜ｚ＜１）等が挙げられるが、本実施形態はこれらに限定されるものではない。
【０１０９】
単一量子井戸構造または多重量子井戸構造の活性層を用いることができる。量子井戸構造の活性層は、ｎ型、ｐ型のいずれでもよいが、特にノンドープ（不純物無添加）の活性層を用いれば、バンド間発光により発光波長の半値幅が狭くなり、色純度のよい発光が得られるため、好ましい。活性層にドナー不純物、アクセプター不純物の少なくとも一方をドープしてもよい。不純物をドープした活性層の結晶性がノンドープと同じであれば、ドナー不純物をドープした場合、ノンドープの活性層に比べてバンド間発光強度をさらに強くすることができる。アクセプター不純物をドープすると、バンド間発光のピーク波長よりも約０．５ｅＶ低エネルギー側にピーク波長をシフトさせることができるが、半値幅は広くなる。アクセプター不純物とドナー不純物との両者をドープすると、アクセプター不純物のみをドープした活性層の発光強度に比べて発光強度をさらに大きくすることができる。特に、アクセプター不純物をドープした活性層を形成する場合、活性層の導電型はＳｉ等のドナー不純物をもドープしてｎ型とすることが好ましい。
【０１１０】
本実施形態で用いられるｎ型クラッド層としては、ＬＥＤ用の公知のｎ型クラッド層材料を用いることができる。ｎ型クラッド層は、１層でも多層でも良い。活性層よりもバンドギャップエネルギーが大きいｎ型半導体材料でｎ型クラッド層を構成することで、ｎ型クラッド層と活性層の間には正孔に対する電位障壁ができ、正孔を活性層に閉じ込めることができる。一例として、ｎ型クラッド層をｎ型Ｉｎx Ｇａ1-x Ｎ（０≦ｘ＜１）により形成することが可能であるが、本実施形態はこれらに限定されるものではない。
【０１１１】
本実施形態で用いられるｐ型クラッド層としては、ＬＥＤ用の公知のｐ型クラッド層材料を用いることができる。ｐ型クラッド層は、１層でも多層でも良い。活性層よりもバンドギャップエネルギーが大きいｐ型半導体材料でｐ型クラッド層を構成することで、ｐ型クラッド層と活性層の間には電子に対する電位障壁ができ、電子を活性層に閉じ込めることができる。一例として、ｐ型クラッド層をＡｌy Ｇａ1-y Ｎ（０≦ｙ≦１）で形成することができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１１２】
本実施形態で用いられるコンタクト層としては、ＬＥＤ用の公知のコンタクト層材料を用いることができる。例えば、ｎ型クラッド層に接して電極を形成する層として、ｎ型ＧａＮからなるｎ型コンタクト層を形成することができる。ｐ型クラッド層に接して電極を形成する層として、ｐ型ＧａＮからなるｐ型コンタクト層を形成することができる。ただし、コンタクト層は、第２のｎ型クラッド層、第２のｐ型クラッド層がＧａＮで形成されていれば、特に形成する必要はなく、第２のクラッド層をコンタクト層とすることも可能である。
【０１１３】
また、本実施形態で用いられる上記の各層は、ＬＥＤ用の公知の成膜プロセスを用いることが可能であるが、本発明は特にこれらに限定されるものではない。例えば、ＭＯＶＰＥ（有機金属気相成長法）、ＭＢＥ（分子線気相成長法）、ＨＤＶＰＥ（ハイドライド気相成長法）等の気相成長法を用いて、例えばサファイア（Ｃ面、Ａ面、Ｒ面を含む）、ＳｉＣ（６Ｈ−ＳｉＣ、４Ｈ−ＳｉＣも含む）、スピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４、特にその（１１１）面）、ＺｎＯ、Ｓｉ、ＧａＡｓ、あるいは他の酸化物単結晶基板（ＮＧＯ等）等の基板上に形成することができる。
【０１１４】
［有機ＥＬ素子］
本実施形態で用いられる有機ＥＬ素子は、公知の有機ＥＬを用いることが可能である。例えば、基板上に第１電極、第１電極のエッジ部を覆うエッジカバー、少なくとも有機発光層を含む有機層、第２電極により有機EL素子を構成することができるが、これらに限定されるものではない。
【０１１５】
［基板］
本実施形態で用いられる基板としては、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ティック基板、アルミナ等からなるセラミックス基板等の絶縁性基板、又は、アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）等からなる金属基板、または、上記の基板上に酸化シリコン（ＳｉＯ２）、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、Ａｌ等からなる金属基板の表面に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。
【０１１６】
さらに、上記のプラスティック基板に無機材料をコートした基板、上記の金属基板に無機絶縁材料をコートした基板が更に好ましい。これにより、プラスティック基板を有機ＥＬの基板として用いた場合の最大の問題となる水分の透過による有機ＥＬの劣化を解消することが可能となる。なお、有機ＥＬは、特に低量の水分に対しても劣化が起こることが知られている。また、金属基板を有機ＥＬの基板として用いた場合の最大の問題となる金属基板の突起によるリーク（ショート）を解消することが可能となる。なお、有機ＥＬの膜厚は、１００〜２００ｎｍ程度と非常に薄いため、突起による画素部での電流にリーク（ショート）が顕著に起こることが知られている。
【０１１７】
また、有機ＥＬ素子をアクティブマトリックス方式で駆動するためのＴＦＴを形成する場合には、５００℃以下の温度で融解せず、歪みも生じない基板を用いることが好ましい。また、一般的な金属基板は、ガラスと熱膨張率が異なるため、従来の生産装置で金属基板上にＴＦＴを形成することが困難である。しかしながら、線膨張係数が１×１０−５／ ℃ 以下の鉄−ニッケル系合金である金属基板を用いて、線膨張係数をガラスに合わせ込むことで金属基板上にＴＦＴを従来の生産装置を用いて安価に形成することが可能となる。また、プラスティック基板の場合には、耐熱温度が非常に低いため、ガラス基板上にＴＦＴを形成した後、プラスティック基板にＴＦＴを転写することで、プラスティック基板上にＴＦＴを転写形成することが可能である。
【０１１８】
さらに、有機ＥＬ層からの発光を基板と逆側から取り出す場合には、基板としての制約はない。一方、有機ＥＬ層からの発光を基板側から取り出す場合には、用いる基板として有機ＥＬ層からの発光を外部に取り出すために、透明または半透明の基板を用いる必要がある。
【０１１９】
［ＴＦＴ］
ＴＦＴは、有機ＥＬ素子を形成する前に予め基板上に形成され、スイッチング用および駆動用として機能する。本実施形態で用いられるＴＦＴとしては、公知のＴＦＴが挙げられる。また、本実施形態では、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。
【０１２０】
本実施形態のアクティブ駆動型有機ＥＬ素子に用いることが可能なＴＦＴは、公知の材料、構造及び形成方法を用いて形成することができる。ＴＦＴ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、チオフェンオリゴマー、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。
【０１２１】
ＴＦＴを構成する活性層の形成方法としては、（１）プラズマ誘起化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）法により成膜したアモルファスシリコンに不純物をイオンドーピングする方法、（２）シラン（ＳｉＨ４）ガスを用いた減圧化学気相成長（ＬＰＣＶＤ）法によりアモルファスシリコンを形成し、固相成長法によりアモルファスシリコンを結晶化してポリシリコンを得た後、イオン打ち込み法によりイオンドーピングする方法、（３）Ｓｉ２Ｈ６ガスを用いたＬＰＣＶＤ法またはＳｉＨ４ガスを用いたＰＥＣＶＤ法によりアモルファスシリコンを形成し、エキシマレーザー等のレーザーによりアニールし、アモルファスシリコンを結晶化してポリシリコンを得た後、イオンドーピングを行う方法（低温プロセス）、（４）ＬＰＣＶＤ法またはＰＥＣＶＤ法によりポリシリコン層を形成し、１０００℃以上で熱酸化することによりゲート絶縁膜を形成し、その上に、ｎ＋ポリシリコンのゲート電極を形成した後、イオンドーピングを行う方法（高温プロセス）、（５）有機半導体材料をインクジェット法等により形成する方法、（６）有機半導体材料の単結晶膜を得る方法、等が挙げられる。
【０１２２】
本実施形態で用いられるＴＦＴ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、ＰＥＣＶＤ法、ＬＰＣＶＤ法等により形成されたＳｉＯ２またはポリシリコン膜を熱酸化して得られるＳｉＯ２等が挙げられる。本実施形態で用いられるＴＦＴ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る。これらの材料としては、例えばタンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）等が挙げられる。本実施形態に係る有機ＥＬ素子のＴＦＴは、上記のような構成で形成することができるが、これらの材料、構造及び形成方法に限定されるものではない。
【０１２３】
［層間絶縁膜］
本実施形態のアクティブ駆動型有機ＥＬ素子に用いることが可能な層間絶縁膜は、公知の材料を用いて形成することができる。材料としては、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、窒化シリコン（ＳｉＮまたはＳｉ２Ｎ４）、酸化タンタル（ＴａＯまたはＴａ２Ｏ５）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。また、層間絶縁膜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。
【０１２４】
有機ＥＬ層からの発光を基板の逆側（第２電極側）から取り出す場合には、外光が基板上に形成されたＴＦＴに入射して、ＴＦＴ特性に変化が生じることを防ぐ目的で、遮光性を兼ね備えた遮光性絶縁膜を用いることが好ましい。また、上記の層間絶縁膜と遮光性絶縁膜とを組み合わせて用いることもできる。遮光性層間絶縁膜としては、フタロシアニン、キナクロ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したもの、カラーレジスト、ブラックマトリクス材料、ＮｉｘＺｎｙＦｅ２Ｏ４等の無機絶縁材料等が挙げられる。しかしながら、本実施形態はこれらの材料および形成方法に限定されるものではない。
【０１２５】
［平坦化膜］
本実施形態のアクティブ駆動型有機ＥＬ素子において基板上にＴＦＴ等を形成した場合には、その表面に凸凹が形成され、この凸凹によって有機ＥＬ素子の欠陥、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、耐圧の低下等が発生するおそれがある。これらの欠陥を防止するために、層間絶縁膜上に平坦化膜を設けてもよい。
【０１２６】
本実施形態で用いられる平坦化膜は、公知の材料を用いて形成することができる。平坦化膜の材料としては、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、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、本発明はこれらの材料及び形成方法に限定されるものではない。また、平坦化膜は、単層構造でも多層構造でもよい。
【０１２７】
［第１電極および第２電極］
本実施形態で用いられる第１電極および第２電極は、有機ＥＬ素子の陽極または陰極として対で機能する。つまり、第１電極を陽極とした場合には第２電極は陰極となり、第１電極を陰極とした場合には第２電極は陽極となる。以下に、具体的な化合物および形成方法を例示するが、本実施形態はこれらの材料及び形成方法に限定されるものではない。
【０１２８】
第１電極および第２電極を形成する電極材料としては、公知の電極材料を用いることができる。陽極の材料としては、有機ＥＬ層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以上の金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属、および、インジウム（Ｉｎ）と錫（Ｓｎ）からなる酸化物（ＩＴＯ）、錫（Ｓｎ）の酸化物（ＳｎＯ２）インジウム（Ｉｎ）と亜鉛（Ｚｎ）からなる酸化物（ＩＺＯ）等が透明電極材料として挙げられる。また、陰極の材料としては、有機ＥＬ層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以下のリチウム（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、または、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。
【０１２９】
第１電極および第２電極は、上記の材料を用いて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。ただし、本実施形態はこれらの形成方法に限定されるものではない。また、必要に応じて、フォトリソグラフフィー法、レーザー剥離法等により、電極をパターン化することもでき、シャドーマスクと組み合わせることでパターン化した電極を直接形成することもできる。電極の膜厚は、５０ｎｍ以上が好ましい。電極の膜厚が５０ｎｍ未満の場合には、配線抵抗が高くなることから、駆動電圧の上昇が生じるおそれがある。
【０１３０】
色純度の向上、発光効率の向上、正面輝度の向上等の目的でマイクロキャビティ効果を用いる場合には、有機ＥＬ層からの発光を第１電極側（第２電極側）から取り出す場合には、第１電極（第２電極）として半透明電極を用いることが好ましい。ここで用いる材料として、金属の半透明電極単体、もしくは、金属の半透明電極と透明電極材料の組み合わせを用いることが可能である。半透明電極材料としては、反射率・透過率の観点から、銀が好ましい。半透明電極の膜厚は、５〜３０ｎｍが好ましい。膜厚が５ｎｍ未満の場合には、光が十分に反射せず、干渉の効果を十分得ることができない。膜厚が３０ｎｍを超える場合には、光の透過率が急激に低下し、輝度、効率が低下するおそれがある。また、第２電極（第１電極）として光を反射する反射率の高い電極を用いることが好ましい。この際に用いる電極材料としては、例えば、アルミニウム、銀、金、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム−ネオジウム合金、アルミニウム−シリコン合金等の反射性金属電極、透明電極と前記反射性金属電極（反射電極）を組み合わせた電極等が挙げられる。
【０１３１】
［有機ＥＬ層］
本実施形態で用いられる有機ＥＬ層は、有機発光層の単層構造でも、有機発光層と電荷輸送層の多層構造でも良い。具体的には、下記の構成が挙げられるが、本実施形態はこれらにより限定されるものではない。
（１）有機発光層
（２）正孔輸送層／有機発光層
（３）有機発光層／電子輸送層
（４）正孔輸送層／有機発光層／電子輸送層
（５）正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電子輸送層
（６）正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電子輸送層／電子注入層
（７）正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／正孔防止層／電子輸送層
（８）正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／正孔防止層／電子輸送層／電子注入層
（９）正孔注入層／正孔輸送層／電子防止層／有機発光層／正孔防止層／電子輸送層／電子注入層
【０１３２】
有機発光層、正孔注入層、正孔輸送層、正孔防止層、電子防止層、電子輸送層および電子注入層の各層は、単層構造でも多層構造でもよい。
有機発光層は、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い。有機発光層は、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く、これらの材料が高分子材料（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・寿命の観点からは、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。
【０１３３】
有機発光材料としては、有機ＥＬ用の公知の発光材料を用いることができる。この種の発光材料は、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、本発明はこれらの材料に限定されるものではない。また、上記発光材料は、蛍光材料、燐光材料等に分類されるものでもよく、低消費電力化の観点で、発光効率の高い燐光材料を用いることが好ましい。
【０１３４】
具体的な化合物を以下に例示するが、本発明はこれらの材料に限定されるものではない。
発光層に任意に含まれる発光性のドーパントとしては、有機ＥＬ用の公知のドーパント材料を用いることができる。このようなドーパント材料としては、例えば、紫外発光材料としては、ｐ−クォーターフェニル、３，５，３,５テトラ-ｔ-ブチルセクシフェニル、３，５，３,５テトラ-ｔ-ブチル-ｐ−クィンクフェニル等の蛍光発光材料等が挙げられる。青色発光材料として、スチリル誘導体等の蛍光発光材料、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）等の燐光発光有機金属錯体等が挙げられる。
【０１３５】
ドーパントを用いるときのホスト材料としては、有機ＥＬ用の公知のホスト材料を用いることができる。このようなホスト材料としては、上述した低分子発光材料、高分子発光材料、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）、（ＰＣＦ）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等が挙げられる。
【０１３６】
電荷注入輸送層は、電荷（正孔、電子）の電極からの注入と発光層への輸送（注入）をより効率よく行う目的で、電荷注入層（正孔注入層、電子注入層）と電荷輸送層（正孔輸送層、電子輸送層）に分類される。電荷注入輸送層は、以下に例示する電荷注入輸送材料のみから構成されていてもよく、任意に添加剤（ドナー、アクセプター等）等を含んでいてもよく、これらの材料が高分子材料（結着用樹脂）又は無機材料中に分散された構成であってもよい。
【０１３７】
電荷注入輸送材料としては、有機ＥＬ用、有機光導電体用の公知の電荷輸送材料を用いることができる。このような電荷注入輸送材料は、正孔注入輸送材料及び電子注入輸送材料に分類され、これらの具体的な化合物を以下に例示するが、本発明はこれらの材料に限定されるものではない。
【０１３８】
正孔注入・正孔輸送材料としては、例えば、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）、酸化モリブデン（ＭｏＯ２）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（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。
【０１３９】
陽極からの正孔の注入・輸送をより効率よく行う点で、正孔注入層として用いる材料としては、正孔輸送層に使用する正孔注入輸送材料よりも最高被占分子軌道（ＨＯＭＯ）のエネルギー準位が低い材料を用いることが好ましい。正孔輸送層としては、正孔注入層に使用する正孔注入輸送材料よりも正孔の移動度が高い材料を用いることが好ましい。
【０１４０】
より正孔の注入・輸送性を向上させるため、正孔注入・輸送材料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用の公知のアクセプター材料を用いることができる。これらの具体的な化合物を以下に例示するが、本発明はこれらの材料に限定されるものではない。
【０１４１】
アクセプター材料としては、Ａｕ、Ｐｔ、Ｗ，Ｉｒ、ＰＯＣｌ3 、ＡｓＦ6 、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）、酸化モリブデン（ＭｏＯ２）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が挙げられる。この内、ＴＣＮＱ、ＴＣＮＱＦ4 、ＴＣＮＥ、ＨＣＮＢ、ＤＤＱ等のシアノ基を有する化合物がよりキャリア濃度を効果的に増加させることができるため、より好ましい。
【０１４２】
電子注入・電子輸送材料としては、例えば、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）等の高分子材料が挙げられる。特に、電子注入材料としては、特にフッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化バリウム（ＢａＦ２）等のフッ化物、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）等の酸化物等が挙げられる。
【０１４３】
陰極からの電子の注入・輸送をより効率よく行う点で、電子注入層として用いる材料としては、電子輸送層に使用する電子注入輸送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い。電子輸送層として用いる材料としては、電子注入層に使用する電子注入輸送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。
【０１４４】
電子の注入・輸送性をより向上させるため、上記の電子注入・輸送材料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用の公知のドナー材料を用いることができる。これらの具体的な化合物を以下に例示するが、本発明はこれらの材料に限定されるものではない。
【０１４５】
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、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｉｎ等の無機材料、アニリン類、フェニレンジアミン類、ベンジジン類（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）、トリフェニルアミン類（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）、トリフェニルジアミン類（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）等の芳香族３級アミンを骨格にもつ化合物、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がある。
このうち、特に、芳香族３級アミンを骨格にもつ化合物、縮合多環化合物、アルカリ金属がより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。
【０１４６】
発光層、正孔輸送層、電子輸送層、正孔注入層および電子注入層等の有機ＥＬ層は、上記の材料を溶剤に溶解、分散させた有機ＥＬ層形成用塗液を用いて、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、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ことができる。あるいは、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、または、レーザー転写法等により形成することができる。なお、ウェットプロセスにより有機ＥＬ層を形成する場合には、有機ＥＬ層形成用塗液は、レベリング剤、粘度調整剤等の塗液の物性を調整するための添加剤を含んでいてもよい。
【０１４７】
上記の各有機ＥＬ層の膜厚は、通常、１〜１０００ｎｍ程度であるが、特に１０〜２００ｎｍが好ましい。膜厚が１０ｎｍ未満であると、本来必要とされる物性（電荷の注入特性、輸送特性、閉じ込め特性）が得られない。また、ゴミ等の異物による画素欠陥が生じるおそれがある。また、膜厚が２００ｎｍを超えると、有機ＥＬ層の抵抗成分により駆動電圧の上昇が生じ、消費電力の上昇に繋がる。
【０１４８】
［エッジカバー］
本実施形態の有機ＥＬ素子は、第１電極と第２電極との間に、基板側に形成された第１電極のエッジ部において、第１電極と第２電極との間でリークが生じるのを防止する目的で絶縁材料からなるエッジカバーが設けられている。エッジカバーは、絶縁材料を用いて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、公知のドライおよびウエット法のフォトリソグラフィー法によりパターニングすることができるが、本発明はこれらの形成方法に限定されるものではない。
【０１４９】
絶縁材料は、公知の材料を使用することができ、本発明では特に限定されない。ただし、絶縁材料は光を透過する必要があり、例えば、ＳｉＯ、ＳｉＯＮ、ＳｉＮ、ＳｉＯＣ、ＳｉＣ、ＨｆＳｉＯＮ、ＺｒＯ、ＨｆＯ、ＬａＯ等が挙げられる。また、エッジカバーの膜厚としては、１００〜２０００ｎｍが好ましい。膜厚が１００ｎｍ以下であると、絶縁性が十分ではなく、第１電極と第２電極との間でリークが生じ、消費電力の上昇、非発光の原因となる。また、膜厚が２０００ｎｍ以上であると、成膜プロセスに時間が掛かり、生産性の悪化、エッジカバーでの第２電極の断線の原因となる。
【０１５０】
有機ＥＬ素子は、陽極、陰極からなる電極として用いられる反射電極と半透明電極との干渉効果による、もしくは、誘電体多層膜によるマイクロキャビティ構造（光微小共振器構造）を有することが好ましい。これにより、有機ＥＬ素子の発光を正面方向に集光する（指向性を持たせる）ことが可能となる。その結果、周囲に逃げる光のロスを低減することが可能となり、正面での発光効率を高めることができる。これにより、有機ＥＬ素子の発光層中で生じる発光エネルギーをより効率良く蛍光体層へ伝搬することが可能となり、正面輝度を高めることが可能となる。また、干渉効果により、発光スペクトルの調整も可能となり、所望の発光ピーク波長、もしくは半値幅に調整することで発光スペクトルの調整が可能となる。赤色、緑色蛍光体をより効果的に励起することが可能なスペクトルに制御すれば、青色画素の色純度を向上させることができる。
【０１５１】
本実施形態に係る有機ＥＬ素子は、駆動のために外部駆動回路（走査線電極回路、データ信号電極回路、電源回路）に電気的に接続される。有機ＥＬを構成する基板は、ガラス基板上、より好ましくは、金属基板上、プラスティック基板上、更に好ましくは、金属基板、もしくは、プラスティック基板上に絶縁材料をコートした基板を用いている。
【０１５２】
本実施形態に係る有機ＥＬ素子は、有機ＥＬを外部回路に直接接続し、駆動しても良いし、ＴＦＴ等のスイッチング回路を画素内に配置し、ＴＦＴ等が接続される配線に有機ＥＬ素子を駆動するための外部駆動回路（走査線電極回路（ソースドライバ）、データ信号電極回路（ゲートドライバ）、電源回路）が電気的に接続されていても良い。
【０１５３】
アクティブ駆動型有機ＥＬ素子を構成するアクティブ有機ＥＬ素子基板は、ガラス基板上、より好ましくは、金属基板上、プラスティック基板上、更に好ましくは、金属基板、もしくは、プラスティック基板上に絶縁材料をコートした基板上に、複数の走査信号線、データ信号線が配置され、走査信号線とデータ信号線との交差部にＴＦＴが配置される。
【０１５４】
［表示装置の第1構成例］
以下、アクティブマトリクス駆動型有機ＥＬ素子基板を光源とした表示装置の構成例を説明する。
図１０は本実施形態の表示装置を示す断面図である。図１１は本実施形態の表示装置を示す平面図である。図１０において、図１（Ａ）と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明は省略する。
【０１５５】
本実施形態の表示装置８２は、図１０に示すように、蛍光体基板１と、蛍光体基板１上に平坦化膜４０を介して貼り合わされた有機ＥＬ素子基板８３（光源）と、から構成されている。本実施形態の有機ＥＬ素子基板８３は、赤色画素ＰＲ、緑色画素ＰＧ、青色画素ＰＢの各々に光を照射するか否かを切り換える手段として、ＴＦＴを用いたアクティブマトリクス駆動方式が用いられている。一方、蛍光体基板１の構成は上記実施形態で説明した通りである。本実施形態の有機ＥＬ素子基板８３が紫外光を発光する場合には、青色画素ＰＢは紫外光を励起光として青色光を発光する青色蛍光体層３Ｂを有するものとする。もしくは、本実施形態の有機ＥＬ素子基板８３が青色光を発光する場合には、青色画素ＰＢは青色光を散乱させる光散乱層を有するものとする。
【０１５６】
（アクティブマトリクス駆動型有機ＥＬ素子基板）
以下、アクティブマトリクス駆動型の本実施形態の有機ＥＬ素子基板８３について詳細に説明する。
本実施形態の有機ＥＬ素子基板８３は、図１０に示すように、基板８４の一面にＴＦＴ８５が形成されている。すなわち、ゲート電極８６およびゲート線８７が形成され、これらゲート電極８６およびゲート線８７を覆うように基板８４上にゲート絶縁膜８８が形成されている。ゲート絶縁膜８８上には活性層（図示略）が形成され、活性層上にソース電極８９、ドレイン電極９０およびデータ線９１が形成され、これらソース電極８９、ドレイン電極９０およびデータ線９１を覆うように平坦化膜９２が形成されている。なお、この平坦化膜９２は単層構造でなくても良く、他の層間絶縁膜と平坦化膜を組み合わせた構成としても良い。また、平坦化膜もしくは層間絶縁膜を貫通してドレイン電極９０に達するコンタクトホール９３が形成され、平坦化膜９２上にコンタクトホール９３を介してドレイン電極９０と電気的に接続された有機ＥＬ素子４１の陽極４３が形成されている。
【０１５７】
有機ＥＬ素子９自体の構成は上述した通りである。すなわち、本実施形態の有機ＥＬ素子９は、下層側から上層側に向けて、陽極４３、正孔注入層４４、正孔輸送層４５、発光層４６、正孔ブロッキング層４７、電子輸送層４８、電子注入層４９、陰極５０が順次積層されている。また、陽極４３の端面を覆うようにエッジカバー５１が形成されている。
【０１５８】
本実施形態の表示装置８２は、図１１に示すように、有機ＥＬ素子基板８３上に形成された画素部９４、ゲート信号側駆動回路９５、データ信号側駆動回路９６、信号配線９７、および電流供給線９８と、有機ＥＬ素子基板８３に接続されたフレキシブルプリント配線板９９（ＦＰＣ）および外部駆動回路１１１、とを備えている。
【０１５９】
本実施形態に係る有機ＥＬ素子基板８３は、有機ＥＬ素子９を駆動するために走査線電極回路、データ信号電極回路、電源回路等を含む外部駆動回路１１１に、ＦＰＣ９９を介して電気的に接続されている。本実施形態の場合、ＴＦＴ８５等のスイッチング回路が画素部９４内に配置され、ＴＦＴ８５等が接続されるデータ線９１、ゲート線８７等の配線に有機ＥＬ素子９を駆動するためのデータ信号側駆動回路９６、ゲート信号側駆動回路９５がそれぞれ接続され、これら駆動回路に信号配線９７を介して外部駆動回路１１１が接続されている。画素部９４内には、複数のゲート線８７および複数のデータ線９１が配置され、ゲート線８７とデータ線９１との交差部にＴＦＴ８５が配置されている。
【０１６０】
外部駆動回路１１１は、画素部９４の走査ライン（走査線）をゲート信号側駆動回路９５により順次選択し、選択されている走査ラインに沿って配置されている各画素素子に対し、データ信号側駆動回路９６により画素データを書き込む。すなわち、ゲート信号側駆動回路９５が走査線を順次駆動し、データ信号側駆動回路９６がデータ線に画素データを出力することで、駆動された走査線とデータが出力されたデータ線との交差する位置に配置された画素素子が駆動される。
【０１６１】
本実施形態に係る有機ＥＬ素子では、電圧駆動デジタル階調方式により駆動が行われる。例えば、図１２に示すように、画素毎にスイッチング用ＴＦＴ６１および駆動用ＴＦＴ６２の２つのＴＦＴが配置され、駆動用ＴＦＴ６２と有機ＥＬ素子４１に設けられた陽極４３とが平坦化層９２に形成されるコンタクトホール９３を介して電気的に接続されている。また、１画素中には駆動用ＴＦＴ６２のゲート電位を定電位にするためのコンデンサー６３が、駆動用ＴＦＴ６２のゲート部分に接続されている。
【０１６２】
なお、本発明の表示装置は、特にこれらに限定されるものではなく、電圧駆動デジタル階調方式に代えて、電流駆動アナログ階調方式を採用しても良い。また、ＴＦＴの数も、特に限定されるものではなく、前述した２つのＴＦＴにより有機ＥＬ素子を駆動しても良いし、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従来の２個以上のＴＦＴを用いた有機ＥＬ素子を駆動しても良い。
【０１６３】
［無機ＥＬ］
本実施形態において、光源として用いる無機ＥＬ素子としては、公知の無機ＥＬを用いることが可能である。例えば、紫外発光無機ＥＬ、青色発光無機ＥＬは、例えば、基板、第１電極、第１誘電体層、発光層、第２誘電体層、および第２電極より構成されるが、これらに限定されるものではない。
【０１６４】
［基板］
無機ＥＬ素子に用いられる基板としては、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ティック基板、アルミナ等からなるセラミックス基板等の絶縁性基板、又は、アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）等からなる金属基板、または、前記基板上に酸化シリコン（ＳｉＯ２）、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、Ａｌ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、本発明はこれらの基板に限定されるものではない。しかし、湾曲部、折り曲げ部をストレス無く形成できる観点から、プラスティック基板、もしくは、金属基板を用いることが好ましい。更に、プラスティック基板に無機材料をコートした基板、金属基板に無機絶縁材料をコートした基板が更に好ましい。
【０１６５】
［第１電極および第２電極］
無機ＥＬ素子に用いられる第１電極および第２電極としては、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属、もしくはインジウム（Ｉｎ）と錫（Ｓｎ）からなる酸化物（ＩＴＯ）、錫（Ｓｎ）の酸化物（ＳｎＯ２）インジウム（Ｉｎ）と亜鉛（Ｚｎ）からなる酸化物（ＩＺＯ）等が透明電極材料として挙げられるが、本発明はこれらの材料に限定されるものではない。しかし、光を取り出す方向にはＩＴＯ等の透明電極を用いることが好ましく、光を取り出す方向と逆側にはアルミニウム等の反射膜を用いることが好ましい。
【０１６６】
第１電極および第２電極は、上記の材料を用いて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が、本発明はこれらの形成方法に限定されるものではない。また、必要に応じて、フォトリソグラフフィー法、レーザー剥離法により、形成した電極をパターン化することもでき、シャドーマスクと組み合わせることでパターニングした電極を直接形成することもできる。第１電極および第２電極の膜厚は、５０ｎｍ以上が好ましい。膜厚が５０ｎｍ未満の場合には、配線抵抗が高くなることから、駆動電圧の上昇が生じるおそれがある。
【０１６７】
［誘電体層］
無機ＥＬ素子に用いられる第１誘電体層および第２誘電体層としては、無機ＥＬ用の公知の誘電体材料を用いることができる。このような誘電体材料としては、例えば、五酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）、酸化珪素（ＳｉＯ２）、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、チタン酸アルミニウム（ＡｌＴｉＯ３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、およびチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、本実施形態の第１誘電体層および第２誘電体層は上記の誘電体材料のうちから選んだ１種類でも良いし、２種類以上の材料を積層した構成でも良い。また、第１誘電体層および第２誘電体層の膜厚は、２００〜５００ｎｍ程度が好ましい。
【０１６８】
［発光層］
無機ＥＬ素子に用いられる発光層としては、無機ＥＬ用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としては、例えば、紫外発光材料としては、ＺｎＦ2：Ｇｄ、青色発光材料としては、ＢａＡｌ2Ｓ4：Ｅｕ、ＣａＡｌ2Ｓ4：Ｅｕ、ＺｎＡｌ2Ｓ4：Ｅｕ、Ｂａ2ＳｉＳ4：Ｃｅ、ＺｎＳ：Ｔｍ、ＳｒＳ：Ｃｅ、ＳｒＳ：Ｃｕ、ＣａＳ：Ｐｂ、（Ｂａ，Ｍｇ）Ａｌ２Ｓ４：Ｅｕ等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、発光層の膜厚は、３００〜１０００ｎｍ程度が好ましい。
【０１６９】
［封止膜、封止基板］
本実施形態の各種の光源には、封止膜または封止基板を設けることが好ましい。封止膜および封止基板は、公知の封止材料および封止方法により形成することができる。具体的には、上記の光源の基板と逆側の表面上にスピンコート法、ＯＤＦ、ラミレート法を用いて樹脂を塗布することによって封止膜とすることができる。プラズマＣＶＤ法、イオンプレーティング法、イオンビーム法、スパッタ法等により、ＳｉＯ、ＳｉＯＮ、ＳｉＮ等の無機膜を形成した後、更に、スピンコート法、ＯＤＦ、ラミレート法を用いて樹脂を塗布する、または、貼り合わせることによって封止膜とすることもできる。封止膜により、外部からの発光素子内への酸素や水分の混入を防止することができ、光源の寿命が向上する。光源と蛍光体基板とを接続させるときは、従来の紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等で接着させることが可能である。また、蛍光体基板上に光源を直接形成した場合には、例えば、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスをガラス、金属等で封止する方法が挙げられる。更に、封入した不活性ガス中に酸化バリウム等の吸湿剤等を混入すると、水分による有機ＥＬの劣化をより効果的に低減できるため好ましい。ただし、本発明は、これらの部材や形成方法に限定されるものではない。また、基板と逆側から発光を取り出す場合は、封止膜、封止基板ともに光透過性の材料を使用する必要がある。
【０１７０】
［偏光板］
本実施形態の表示装置には、光取り出し側に偏光板を設けることが好ましい。偏光板としては、従来の直線偏光板とλ／４板とを組み合わせたものを用いることができる。偏光板を設けることによって、表示装置の電極からの外光反射、基板もしくは封止基板の表面での外光反射を防止することができる。その結果、表示装置のコントラストを向上させることができる。
【０１７１】
［表示装置の第２構成例］
以下、蛍光体層と光源との間に液晶素子を備えた表示装置の構成例を説明する。
図１３は本実施形態の表示装置を示す断面図である。
図１３において、図１（Ａ）と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明は省略する。
【０１７２】
本構成例の表示装置１１３は、図１３に示すように、蛍光体基板２と、有機ＥＬ素子基板１１４（光源）と、液晶素子１１５と、を備えている。蛍光体基板１の構成は第１実施形態と同様であり、説明は省略する。また、有機ＥＬ素子基板１１４の積層構造は、第１構成例の表示装置に用いたものと同様である。ところが、第１構成例では、各画素に対応する有機ＥＬ素子に個別に駆動信号が供給され、各有機ＥＬ素子が独立して発光、非発光が制御されていた。これに対し、本実施形態では、有機ＥＬ素子１１６は、画素毎に分割されておらず、全ての画素に共通の面状光源として機能する。
【０１７３】
液晶素子１１５は、一対の電極を用いて液晶層に印加する電圧を画素毎に制御可能な構成とされ、有機ＥＬ素子１１６の全面から射出された光の透過率を画素毎に制御する。すなわち、液晶素子１１５は、有機ＥＬ素子基板１１４からの光を画素毎に選択的に透過させる光シャッターとしての機能を有する。
【０１７４】
本実施形態の液晶素子１１５は、公知の液晶素子を用いることが可能であり、例えば一対の偏光板１１７，１１８と、電極１１９，１２０と、配向膜１２１，１２２と、基板１２３と、を有し、配向膜１２１，１２２間に液晶１２４が挟持されている。さらに、液晶セルと一方の偏光板１１７，１１８との間に光学異方性層が１枚配置されるか、または、液晶セルと双方の偏光板１１７，１１８との間に光学異方性層が２枚配置されることもある。 液晶セルの種類としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばＴＮモード、ＶＡモード、ＯＣＢモード、ＩＰＳモード、ＥＣＢモードなどが挙げられる。また、液晶素子１１５は、パッシブ駆動でも良いし、ＴＦＴ等のスイッチング素子を用いたアクティブ駆動でも良い。液晶素子のスイッチングと光源のスイッチングとを組み合わせることで、消費電力をより低減できるため好ましい。
【０１７５】
［表示装置の応用例］
上記実施形態に係る表示装置は、例えば図１４に示す携帯電話に適用できる。
図１４に示す携帯電話１２７は、音声入力部１３０、音声出力部１３１、アンテナ１３２、操作スイッチ１３３、表示部１２９、および筐体１２８等を備えている。そして、表示部１２９として上記実施形態の表示装置が好適に適用できる。本発明の一実施形態に係る表示装置を携帯電話１２７の表示部１２９に適用することによって、表示品位に優れた表示部を有する携帯電話を提供することができる。
【０１７６】
上記実施形態に係る表示装置は、例えば図１５に示す薄型テレビに適用できる。図１５に示す薄型テレビ１３５は、表示部１３７、スピーカ１３８、キャビネット１３６、およびスタンド１３９等を備えている。そして、表示部１３７として上記実施形態の表示装置が好適に適用できる。上記実施形態に係る表示装置を薄型テレビ１３５の表示部１３７に適用することによって、表示品位に優れた表示部を有する薄型テレビを提供することができる。
【実施例】
【０１７７】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
【０１７８】
（比較例1）従来技術による障壁パターン基板
図１６（Ａ）〜（Ｃ）は、比較例１の障壁パターン基板の断面構造を示す工程図である。図１７（Ａ）〜（Ｃ）は、比較例１の障壁パターン基板の平面構造を示す工程図である。
【０１７９】
基板２００として、厚さ０．７ｍｍのガラスを用いた。これを水洗した後、純水超音波洗浄１０分、アセトン超音波洗浄１０分、イソプロピルアルコール蒸気洗浄５分を行い、１００℃にて１時間乾燥させた（図１６（Ａ）、図１７（Ａ）参照）。
次に、基板２００上に、エポキシ系のポジ型感光性樹脂をスピンコート法によりベタ状に形成した後、これを９０℃で２分焼成し、膜厚３０μｍの樹脂膜２０１を得た（図１６（Ｂ）、図１７（Ｂ）参照）。
【０１８０】
次に、幅３０μｍ、ピッチ５０μｍで４行×４列個の枠状の障壁２０２を作製するための遮光マスクを用いて、基板を露光量３００ｍＪ／ｃｍ２で露光し、その後、アルカリ現像液で１分間現像した。
現像後の基板を光学顕微鏡で観察したところ、枠状の障壁２０２のうち、端から１行×１列の障壁２０２にヨレおよび剥がれが生じてしまった（図１６（Ｃ）、図１７（Ｃ）参照）。
【０１８１】
（実施例１）
図１８（Ａ）は、図１８（Ｂ）のＡ−Ａ’線に沿う、実施例１の障壁パターン基板の断面構造を示す図である。図１８（Ｂ）は、実施例１の障壁パターン基板の平面構造を示す図である。
【０１８２】
比較例１と同様に、基板３００上に膜厚３０μｍの樹脂膜をスピンコート手法により得た。
次に、比較例１と同一のマスクを用いて第１の領域Ｍ１を露光した。次に、同一のフォトマスクを用いて第２の領域Ｍ２を露光した。この際、第１の領域Ｍ１に形成される障壁３０１と第２の領域Ｍ２に形成される構造物３０２のピッチが同一になるように、基板に対してフォトマスクの相対位置をずらして露光した。第２の領域Ｍ２に形成する構造物３０２は４行×４列個の枠状になるように露光した。なお、第１の領域Ｍ１および第２の領域Ｍ２での露光量は、比較例１と同様に３００ｍＪ／ｃｍ２にした。
【０１８３】
次に、アルカリ現像液で１分間現像した。現像後の基板を光学顕微鏡で観察したところ、第２の領域Ｍ２に形成された構造物３０２の一部にはヨレおよび剥がれが生じていたが、第１の領域Ｍ１に形成された障壁３０１にはヨレも剥がれも発生していなかった。
【０１８４】
（実施例２）
実施例１で作製した基板を用いて、膜厚２０μｍの緑色蛍光体層をパターン形成した。
緑色蛍光体層の形成は、まず、平均粒径４μｍの緑色蛍光体Ｂａ2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+３０ｇとポリビニルアルコール１０ｗｔ％水溶液３０ｇを加え、分散機により攪拌した緑色蛍光体形成用塗液を作製した。
次に、基板をＵＶ／Ｏ３で洗浄し、ついで、フッ素プラズマ処理をすることで障壁に撥液性を付与し、ガラス基板に親液性を付与した。
次に、先に作製した緑色蛍光体形成用塗液を、ディスペンサー法で、基板上に設けられた枠状の障壁の内部にパターン塗布した。引き続き、真空オーブン（２００℃、１０ｍｍＨｇの条件）で４時間加熱乾燥して緑色蛍光体層を形成し、蛍光体基板を完成させた。
【０１８５】
（比較例２）
（障壁を光散乱性の白色障壁にし、実施例１のプロセスで作製した例）
基板として、厚さ０．７ｍｍのガラスを用いた。これを水洗後、純水超音波洗浄１０分、アセトン超音波洗浄１０分、イソプロピルアルコール蒸気洗浄５分を行い、１００℃にて１時間乾燥させた。
次に、基板上に酸化チタンおよび硫酸バリウムを含有した白色レジストをスピンコート手法にてベタ状に形成し、８０℃で１０分焼成し、膜厚３０μｍのレジスト膜を得た。
【０１８６】
次に、幅３０μｍ、ピッチ５０μｍで４行×４列個の枠状の障壁を作製するための遮光マスクを用いて第１の領域を露光した。
次に、同一フォトマスクを用いて第２の領域を露光した。この際、第１の領域に形成される障壁と第２の領域に形成される構造物のピッチが同一になるように、基板に対してフォトマスクの相対位置をずらして露光した。第２の領域に形成する構造物は４行×４列個の枠になるように露光した。なお、第１の領域及び第２の領域の露光量は、比較例１と同様に３００ｍＪ／ｃｍ２にした。
【０１８７】
次に、アルカリ現像液で１分間現像した。
現像後の基板を光学顕微鏡で観察したところ、第２の領域に形成された構造物だけでなく、第１の領域に形成された障壁においてもヨレおよび剥がれが生じていることが観測された。実施例１と同様のパターン仕様にも関わらず、障壁にヨレが生じた原因は、障壁に光散乱粒子を含有させた白色レジストを使うことで、障壁の自重が実施例１よりも重くなった結果、応力が実施例１よりも大きくなり、実施例１と同様のパターン仕様ではヨレが解消できなかったと考えられる。
【０１８８】
（実施例３）
（構造物が複数個所途切れた実施例）
図１９（Ａ）は、図１９（Ｂ）のＡ−Ａ’線に沿う、実施例３の障壁パターン基板の断面構造を示す図である。図１９（Ｂ）は、実施例３の障壁パターン基板の平面構造を示す図である。
【０１８９】
比較例２と同様、膜厚３０μｍの白色レジスト膜を基板３００上にベタ状に形成した。
次に、幅３０μｍ、ピッチ５０μｍで４行×４列個の枠状の障壁を作製するための遮光マスクを用いて第１の領域を露光した。
次に、同一のフォトマスクを用いて第２の領域Ｍ２を露光した。この際、第１の領域Ｍ１に形成される障壁３０３と第２の領域Ｍ２に形成される構造物３０４のピッチとが同一になるように、基板に対してフォトマスクの相対位置をずらして露光した。第２の領域Ｍ２に形成する構造物３０４は８行×８列個の枠状になるように露光した。なお、第１の領域Ｍ１および第２の領域Ｍ２に露光する露光量は、比較例２と同様に３００ｍＪ／ｃｍ２にした。
【０１９０】
次に、アルカリ現像液で１分間現像した。
現像後の基板を光学顕微鏡で観察したところ、第２の領域Ｍ２に形成された構造物３０４の一部にはヨレおよび剥がれが生じていたが（図１９（Ｂ）の符号Ｂの箇所）、第１の領域Ｍ１に形成された障壁３０３はヨレも剥がれも発生していなかった。この理由は、第２の領域Ｍ２を４行×４列個から８行×８列個へと増やしたことで、第２の領域Ｍ２に形成された構造物３０４の単位面積当たりの応力を減らし、結果的に第２の領域Ｍ２に形成された構造物３０４に効率良く応力を分散させることができたからである。
【０１９１】
（実施例４）
（格子状の構造物の対角線上にさらに構造物を付加した実施例）
図２０（Ａ）は、図２０（Ｂ）のＡ−Ａ’線に沿う、実施例４の障壁パターン基板の断面構造を示す図である。図２０（Ｂ）は、実施例４の障壁パターン基板の平面構造を示す図である。
【０１９２】
比較例２と同様に、膜厚３０μｍの白色レジスト膜を基板３００上にベタ状に形成した。
次に、幅３０μｍ、ピッチ５０μｍで４行×４列個の枠状の障壁３０３および構造物３０４を、障壁３０３と同じ幅、同じピッチで４行×４列個の枠状となるように、１枚のフォトマスクを用いて同時に露光した。
ここで、枠状の構造物３０４の対角線上にも幅２０μｍで構造物３０５が形成されるようにフォトマスクを設計した。なお、第１の領域Ｍ１および第２の領域Ｍ２の露光量は、比較例２と同様に３００ｍＪ／ｃｍ２にした。
【０１９３】
次に、アルカリ現像液で１分間現像した。
現像後の基板を光学顕微鏡で観察したところ、第２の領域Ｍ２に形成された構造物３０４，３０５の一部にはヨレおよび剥がれが生じていたが、第１の領域Ｍ１に形成された障壁３０３にはヨレも剥がれも発生していなかった。これは、第２の領域Ｍ２の枠状の構造物３０４内にも構造物３０５が存在することで単位面積当たりに占める構造物の面積が増え、結果として応力を効率良く分散できたからである。
【０１９４】
なお、本実施例では、図９（Ａ）に示すように、構造物の対角線上に構造物を形成したが、本発明はこれに限らない。例えば本実施例では２本の対角線上に設けているが、図９（Ｃ）に示すように、１本の対角線上に設けるだけでも十分に効果がある。また、構造物の矩形の頂点同士が枠内の構造物で連結されている必要はなく、例えば図９（Ｂ）に示すように、途中で切れていても良い。また、構造物の枠内の構造物が構造物の頂点から延長されている必要もなく、図９（Ｄ）に示すように、構造物の枠上から延長されていれば良い。また、構造物の全域に構造物内の構造物を設ける必要もなく、実施形態によって一部だけ構造物枠内の構造物を設けても良い。
【０１９５】
（実施例５）
（構造物のピッチを狭くした実施例）
比較例２と同様に、膜厚３０μｍの白色レジスト膜を基板上にベタ状に形成した。
次に、幅３０μｍ、ピッチ５０μｍで４行×４列個の枠状の障壁および構造物を幅３０μｍ、ピッチ４０μｍで４行×４列個の枠状の構造物になるように、１枚のフォトマスクを用いて同時に露光した。なお、第１の領域および第２の領域の露光量は比較例２と同様に３００ｍＪ／ｃｍ２にした。
【０１９６】
次に、アルカリ現像液で１分間現像した。
現像後の基板を光学顕微鏡で観察したところ、第２の領域に形成された構造物の一部にはヨレおよび剥がれが生じていたが、第１の領域に形成された障壁はヨレも剥がれも発生していなかった。これは、構造物のピッチを狭くすることで構造物が単位面積当たりに占める割合を増やしたため、結果として応力を効率良く分散できたからである。なお、構造物のピッチや幅は第２の領域全域にわたって一様にする必要はなく、実施形態によって適宜変えても良い。
【０１９７】
（実施例６）
（比較例２で構造物の幅を大きくした実施例）
図２１（Ａ）は、図２１（Ｂ）のＡ−Ａ’線に沿う、実施例６の障壁パターン基板の断面構造を示す図である。図２１（Ｂ）は、実施例６の障壁パターン基板の平面構造を示す図である。
【０１９８】
比較例２と同様に、膜厚３０μｍの白色レジスト膜を基板３００上にベタ状に形成した。
次に、幅３０μｍ、ピッチ５０μｍで４行×４列個の枠状の障壁３０３を作製するための遮光マスクを用いて第１の領域Ｍ１を露光した。なお、第２の領域Ｍ２との境界に位置する障壁３０３の幅が６０μｍになるようなフォトマスクを用いた。
次に、第１の領域Ｍ１を露光したマスクとは異なるマスクを用いて第２の領域Ｍ２に形成する構造物３０６が４行×４列個の枠状になるように露光した。この時、構造物３０６の幅は６０μｍ、ピッチ５０μｍになるように設計したフォトマスクを用いた。なお、第１の領域Ｍ１および第２の領域Ｍ２の露光量は実施例１と同様に３００ｍＪ／ｃｍ２にした。
【０１９９】
次に、アルカリ現像液で１分間現像した。
現像後の基板を光学顕微鏡で観察したところ、第２の領域Ｍ２に形成された構造物３０６の一部にはヨレおよび剥がれが生じていたが、第１の領域Ｍ１に形成された障壁３０３はヨレも剥がれも発生していなかった。
【０２００】
（実施例７）
実施例６で作製した基板を用いて、膜厚２０μｍの緑色蛍光体層をパターン形成した。
緑色蛍光体層の形成は、まず、平均粒径４μｍの緑色蛍光体Ｂａ2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+３０ｇとポリビニルアルコール１０ｗｔ％水溶液３０ｇを加え、分散機により攪拌した緑色蛍光体形成用塗液を作製した。
次に、基板をＵＶ／Ｏ３で洗浄し、ついで、フッ素プラズマ処理をすることで障壁に撥液性を付与し、ガラス基板に親液性を付与した。
次に、先に作製した緑色蛍光体形成用塗液を、ディスペンサー法で、基板上に設けられた枠状の障壁内にパターン塗布した。引き続き、真空オーブン（２００℃、１０ｍｍＨｇの条件）で４時間加熱乾燥し、緑色蛍光体層を形成し、蛍光体基板を完成した。
【０２０１】
最後に、この蛍光体基板を市販の輝度計（ＢＭ−７：株式会社トップコンテクノハウス社製）を用いて、青色ＬＥＤを励起光源として４５０ｎｍの光の２５℃での輝度を測定した結果、実施例２に対して１．２倍の輝度向上が観測された。蛍光体層からの発光は等方的であるため、蛍光体層の側方に向かう蛍光成分は実施例２ではロスになる。一方、実施例７では、蛍光体層側方に向かう蛍光成分は白色の障壁によって散乱されて蛍光体層に戻り、光の進行方向を光取出し方向へ変えることで光の再利用が可能となる。したがって、実施例７のような構造を取ることで、実施例２よりもさらに輝度を向上させることができたと考えられる。
【０２０２】
なお、障壁の構成材料としては、光散乱ではなく光反射を利用する銀やアルミニウムなどの金属であっても良い。また、障壁全体を光散乱や光反射性の材料で構成する必要はなく、少なくとも障壁の表面に光散乱や光反射性を有する膜が形成されていれば良い。
【０２０３】
また、実施例７においては、蛍光体層から側方へ向かう蛍光成分は障壁によって散乱され、再利用が可能となるが、蛍光体層から後方へ向かう蛍光成分（蛍光体層の励起光入射側に向かう蛍光成分）は本実施例ではロスになる。したがって、光取出し効率をより向上させるためには、蛍光体層の励起光入射面側に励起光を透過し、蛍光を反射する波長選択透過反射膜を設けると良い。波長選択透過反射膜としては例えば、誘電体多層膜、金属薄膜ガラス、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ティック基板等が挙げられるが、本発明はこれらの層に限定されるものではない。
【０２０４】
また、波長選択透過反射膜を蛍光体基板と貼り合せる前に、蛍光体基板の励起光入射面側を平坦化するような膜を形成してもよい。このような平坦化膜としては公知の材料を用いて形成することができる。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、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及び形成方法に限定されるものではない。また、平坦化膜は、単層構造でも多層構造でもよい。
【０２０５】
また、波長選択透過反射膜と蛍光体基板を貼り合せる時に用いる接着剤は、波長選択透過反射膜と蛍光体基板の間全域に充填しても良いし、あるいは蛍光体基板と波長選択透過反射膜との間に枠状に形成しても良い。接着剤を枠状に形成した場合、波長選択透過反射膜と蛍光体基板の間には不活性ガスもしくは空気あるいは屈折率を調整するためのマッチングオイルなどが介在する。
【０２０６】
（実施例８）
（青色有機ＥＬ＋蛍光体方式の実施例）
実施例６で作製した基板を用いて、赤色蛍光体層、緑色蛍光体層、青色散乱体層を膜厚２０μｍでパターン形成し、蛍光体基板とした。
最初に、赤色蛍光体層形成用塗液、緑色蛍光体層形成用塗液、および青色散乱体層形成塗液の調整について説明する。
赤色蛍光体層形成用塗液については、平均粒径４μｍの赤色蛍光体Ｋ5Ｅｕ2.5（ＷＯ4）6.25 ３０ｇに、１０ｗｔ％ポリビニルアルコール水溶液３０ｇを加え、分散機により攪拌し、赤色蛍光体層形成用塗液を作製した。
【０２０７】
緑色蛍光体層形成用塗液については、平均粒径４μｍの緑色蛍光体Ｂａ2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+３０ｇに、１０ｗｔ％ポリビニルアルコール水溶液３０ｇを加え、分散機により攪拌し、緑色蛍光体層形成用塗液を作製した。
青色散乱体層形成用塗液については、１．５μｍのシリカ粒子（屈折率：１．６５）３０ｇに、１０ｗｔ％ポリビニルアルコール水溶液３０ｇを加え、分散機により攪拌し、青色散乱体層形成用塗液を作製した。
【０２０８】
次に、基板をＵＶ／Ｏ３で洗浄し、ついで、フッ素プラズマ処理をすることで障壁に撥液性を付与し、ガラス基板に親液性を付与した。
次に、先に作製した赤色蛍光体層形成用塗液、緑色蛍光体層形成用塗液、および青色散乱体層形成用塗液をそれぞれディスペンサー法で、基板上に設けられた枠状の障壁内にパターン塗布した。
引き続き、真空オーブン（２００℃、１０ｍｍＨｇの条件）で４時間加熱乾燥し、膜厚２０μｍの赤色蛍光体層、緑色蛍光体層、青色散乱体層を形成した。
【０２０９】
次に、蛍光体層および散乱体層と、障壁および構造物とによって生じる蛍光体基板の表面高さの不釣り合いを最小限に抑えるため、アクリル樹脂をスピンコート法により厚さ２０μｍで蛍光体基板の表面全体に塗布し、１２０℃、３０分加熱することで平坦化層を形成した。
以上の工程により、蛍光体基板を完成させた。
【０２１０】
次に、光源として用いる青色有機ＥＬ素子基板の作製手法について説明する。
０．７ｍｍの厚みのガラス基板上に、銀を膜厚１００ｎｍとなるようにスパッタ法により成膜して反射膜とし、その上にインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）を、膜厚２０ｎｍとなるようスパッタ法により成膜し、銀とＩＴＯとの積層膜からなる第１電極として反射電極（陽極）を形成した。従来のフォトリソグラフィー法により、第１電極は、幅が３０μｍ、ピッチが５０μｍとなるようにストライプ状にパターニングした。
【０２１１】
次に、基板上にＳｉＯ２をスパッタ法により２００ｎｍ積層し、従来のフォトリソグラフィー法により、第１電極のエッジ部のみを覆うようにパターニングし、エッジカバーを形成した。ここでは、第１電極の端から２μｍ分だけ短辺側をＳｉＯ２で覆う構造とした。これを水洗した後、純水超音波洗浄１０分、アセトン超音波洗浄１０分、イソプロピルアルコール蒸気洗浄５分を行い、１２０℃にて１時間乾燥させた。
【０２１２】
次に、この基板を抵抗加熱蒸着装置内の基板ホルダーに固定し、１×１０−４Ｐａ以下の真空まで減圧し、有機発光層を含む有機層を抵抗加熱蒸着法により形成した。
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、抵抗加熱蒸着法により膜厚１００ｎｍ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−ｌ-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）を用い抵抗加熱蒸着法により膜厚４０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
【０２１３】
次いで、正孔輸送層の上に青色有機発光層（厚さ：３０ｎｍ）を形成した。この青色有機発光層は、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）（青色燐光発光ドーパント）をそれぞれの蒸着速度を１．５Å/sec、０．２Å/ secとし、共蒸着することで作製した。
【０２１４】
次いで、発光層の上に２，９−ジメチルー４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）を用いて、正孔防止層（厚さ：１０ｎｍ）を形成した。
次いで、正孔防止層の上にトリス(８−ヒドロキシキノリン)アルミニウム（Ａｌｑ３）を用いて、電子輸送層（厚さ：３０ｎｍ）を形成した。
次いで、電子輸送層の上にフッ化リチウム（ＬｉＦ）を用いて、電子注入層（厚さ：０．５ｎｍ）を形成した。
【０２１５】
この後、第２電極として半透明電極を形成した。
まず、上記の基板を金属蒸着用チャンバーに固定した。
次に、第２電極形成用のシャドーマスク（第１電極のストライプと対向する向きに３０μｍ幅、５０μｍピッチのストライプ状に第２電極を形成できるように開口部が空いているマスク）と基板をアライメントし、電子注入層の表面に真空蒸着法を用いて、マグネシウムと銀がそれぞれ０．１Å/sec０．９Å/secの蒸着速度となるように、共蒸着によるマグネシウム銀を所望のパターンで形成（厚さ：１ｎｍ）した。
【０２１６】
さらに、その上に干渉効果を強調する目的、および、第２電極の配線抵抗による電圧降下を防止する目的で、銀を１Å／secの蒸着速度で所望のパターンで形成（厚さ：１９ｎｍ）した。これにより、第２電極が形成された。ここで、有機ＥＬ素子としては、反射電極（第１電極）と半透過電極（第２電極）との間でマイクロキャビティ効果（干渉効果）が発現し、正面輝度を高めることが可能となった。その結果、有機ＥＬ素子からの発光エネルギーをより効率良く蛍光体層に伝搬させることが可能となった。また、同様にマイクロキャビティ効果により発光ピークを４６０ｎｍ、半値幅を５０ｎｍに調整した。
【０２１７】
次に、プラズマＣＶＤ法により、膜厚３μｍのＳｉＯ２からなる無機保護層を、シャドーマスクを用いて表示部の端から上下左右２ｍｍの封止エリアまでパターニング形成した。以上により、青色有機ＥＬ素子からなる基板を作製した。
次に、以上のようにして作製した有機ＥＬ素子基板と蛍光体基板とを、表示部の外に形成されている位置合わせマーカーにより位置合わせを行った。なお、事前に蛍光体基板には熱硬化樹脂を塗布しており、熱硬化樹脂を介して両基板を密着し、８０℃、２時間加熱することで硬化を行った。なお、上記の貼り合わせ工程は、有機ＥＬの水分による劣化を防止する目的で、ドライエアー環境下（水分量：−８０℃）で行った。
最後に、周辺に形成した端子を外部電源に接続することで有機ＥＬ表示装置が完成した。
【０２１８】
ここで、外部電源により所望の電流を所望のストライプ状電極に印加することで青色発光有機ＥＬを任意にスイッチング可能な励起光源とし、赤色蛍光体層、緑色蛍光体層において青色光をそれぞれ赤色光、緑色光に変換し、赤色、緑色の等方発光が得られた。また、青色散乱体層を介することで、等方的な青色発光を得ることができた。その結果、フルカラー表示において良好な画像、視野角特性の良い画像を得ることができた。
【０２１９】
（実施例９）
（アクティブ駆動青色有機ＥＬ＋蛍光体方式の実施例）
蛍光体基板は実施例８と同様にして作製した。
１００×１００ｍｍ角のガラス基板上に、ＰＥＣＶＤ法を用いて、アモルファスシリコン半導体膜を形成した。
続いて、結晶化処理を施すことにより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を用いて多結晶シリコン半導体膜を複数の島状にパターニングした。続いて、パターニングした多結晶シリコン半導体層の上にゲート絶縁膜およびゲート電極層をこの順番で形成し、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングを行った。
【０２２０】
その後、パターニング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。
その後、平坦化膜を形成した。平坦化膜としては、ＰＥＣＶＤ法で形成した窒化シリコン膜、スピンコーターで形成したアクリル系樹脂層をこの順で積層した。
【０２２１】
次いで、窒化シリコン膜を形成した後、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、ドレイン領域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。
その後、アクリル系樹脂層を形成し、ゲート絶縁膜及び窒化シリコン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が完成した。平坦化膜としての機能は、アクリル系樹脂層で実現される。なお、ＴＦＴのゲート電位を定電位にするためのコンデンサーは、スイッチング用ＴＦＴのドレインと駆動用ＴＦＴのソースとの間に層間絶縁膜等の絶縁膜を介することで形成される。
【０２２２】
アクティブマトリクス基板上には、平坦化層を貫通して、駆動用ＴＦＴと、赤色発光有機ＥＬ素子の第１電極、緑色発光有機ＥＬ素子の第１電極、青色発光有機ＥＬ素子の第１電極とをそれぞれ電気的に接続するコンタクトホールが設けられている。次に、各発光画素を駆動するためのＴＦＴと接続した平坦化層を貫通して設けられたコンタクトホールに電気的に接続するように、スパッタ法により各画素の第１電極（陽極）が形成されている。第１電極は、Ａｌ（アルミニウム）を１５０ｎｍとＩＺＯ（酸化インジウム−酸化亜鉛）を２０ｎｍの膜厚で積層して形成されている。次に、第１電極を各画素に対応した形状に従来のフォトリソグラフィー法でパターニングした。ここでは、第１電極の面積としては、７０μｍ×７０μｍとした。また、１００×１００ｍｍ角の基板に対して、表示部は８０×８０ｍｍであり、表示部の上下左右に２ｍｍ幅の封止エリアを設け、短辺側には更に封止エリアの外にそれぞれ２ｍｍの端子取出し部を設けた。長辺側は折り曲げを行う方に２ｍｍの端子取出し部を設けた。
【０２２３】
次に、第１電極のＳｉＯ２をスパッタ法により２００ｎｍ積層し、従来のフォトリソグラフィー法により、第１電極のエッジ部を覆うようにパターニングした。ここでは、第１電極の端から２μｍ分だけ４辺をＳｉＯ２で覆う構造とし、エッジカバーとした。
次に、上記のアクティブマトリクス基板を洗浄した。アクティブマトリクス基板の洗浄では、例えば、アセトン、ＩＰＡを用いて超音波洗浄を１０分間行い、次に、ＵＶ−オゾン洗浄を３０分間行った。
【０２２４】
次に、この基板をインライン型抵抗加熱蒸着装置内の基板ホルダーに固定し、１×１０−４Ｐａ以下の真空まで減圧し、各有機層の成膜を行った。
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、抵抗加熱蒸着法により膜厚１００ｎｍ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−ｌ-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、抵抗加熱蒸着法により膜厚４０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
【０２２５】
次いで、正孔輸送層の上に青色有機発光層（厚さ：３０ｎｍ）を形成した。この青色有機発光層は、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）（青色燐光発光ドーパント）をそれぞれの蒸着速度が１．５Å/sec、０．２Å/ secとなるように、共蒸着することで作製した。
【０２２６】
次いで、発光層の上に２，９−ジメチルー４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）を用いて正孔防止層（厚さ：１０ｎｍ）を形成した。
次いで、正孔防止層の上にトリス(８−ヒドロキシキノリン)アルミニウム（Ａｌｑ３）を用いて電子輸送層（厚さ：３０ｎｍ）を形成した。
次いで、電子輸送層の上にフッ化リチウム（ＬｉＦ）を用いて電子注入層（厚さ：０．５ｎｍ）を形成した。
【０２２７】
この後、第２電極として半透明電極を形成した。
まず、上記基板を金属蒸着用チャンバーに固定した。
次に、第２電極形成用のシャドーマスク（第１電極のストライプと対向する向きに２ｍｍ幅のストライプ状に第２電極を形成できるように開口部が空いているマスク）と基板とをアライメントし、電子注入層の表面に真空蒸着法を用いて、マグネシウムと銀がそれぞれ０．１Å/sec、０．９Å/secの蒸着速度となるように、共蒸着によるマグネシウム銀を所望のパターンで形成（厚さ：１ｎｍ）した。
さらに、その上に、干渉効果を強調する目的、および、第２電極の配線抵抗による電圧降下を防止する目的で、銀を１Å／secの蒸着速度で所望のパターンで形成（厚さ：１９ｎｍ）した。これにより、第２電極が形成された。
【０２２８】
ここで、有機ＥＬ素子としては、反射電極（第１電極）と半透過電極（第２電極）との間でマイクロキャビティ効果（干渉効果）が発現し、正面輝度を高めることが可能となった。その結果、有機ＥＬ素子からの発光エネルギーをより効率良く、蛍光体層および配向性向上層に伝搬させることが可能となった。また、同様にマイクロキャビティ効果により、発光ピークを４６０ｎｍ、半値幅を５０ｎｍに調整した。
【０２２９】
次に、プラズマＣＶＤ法により、３μｍのＳｉＯ２からなる無機保護層を、シャドーマスクを用いて表示部の端から上下左右２ｍｍの封止エリアまでパターニング形成した。以上により、アクティブ駆動型有機ＥＬ素子基板を作製した。
【０２３０】
次に、以上のようにして作製したアクティブ駆動型有機ＥＬ素子基板と蛍光体基板とを、表示部の外に形成されている位置合わせマーカーにより位置合わせした。なお、事前に蛍光体基板には熱硬化樹脂を塗布し、熱硬化樹脂を介して両基板を密着させ、９０℃、２時間加熱することで硬化を行った。なお、上記の貼り合わせ工程は、有機ＥＬの水分による劣化を防止する目的で、ドライエアー環境下（水分量：−８０℃）で行った。
【０２３１】
次に、光取り出し方向の基板に偏光板を張り合わせ、アクティブ駆動型有機ＥＬが完成した。
最後に、短辺側に形成している端子を、ソースドライバを介して電源回路に接続し、長辺側に形成している端子を、ゲートドライバを介して外部電源に接続した。
これにより、８０×８０ｍｍの表示部を持つアクティブ駆動型有機ＥＬディスプレイが完成した。
【０２３２】
ここで、外部電源により所望の電流を各画素に印加することで青色発光有機ＥＬを任意にスイッチングし、赤色蛍光体層、緑色蛍光体層において青色光をそれぞれ赤色光、緑色光に変換し、赤色、緑色の等方発光が得られた。また、青色散乱体層を介することで等方的な青色発光が得られ、フルカラー表示によって良好な画像、視野角特性の良い画像を得ることができた。
【０２３３】
（実施例１０）
（青色ＬＥＤ＋蛍光体方式の実施例）
蛍光体基板は実施例８と同様にして作製した。
ＴＭＧ（トリメチルガリウム）とＮＨ３とを用い、反応容器にセットしたサファイア基板のＣ面に温度５５０℃で、ＧａＮからなるバッファ層を６０ｎｍの膜厚で成長させた。
次に、温度を１０５０℃まで上げ、ＴＭＧ、ＮＨ３に加え、ＳｉＨ４ガスを用い、Ｓｉドープｎ型ＧａＮよりなるｎ型コンタクト層を５μｍの膜厚で成長させた。
続いて、原料ガスにＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）を加え、同じく１０５０℃でＳｉドープｎ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ｎ層からなる第２のクラッド層を０．２μｍの膜厚で成長させた。
【０２３４】
次に、温度を８５０℃に下げ、ＴＭＧ、ＴＭＩ（トリメチルインジウム）、ＮＨ３およびＳｉＨ４を用い、Ｓｉドープｎ型Ｉｎ0.01Ｇａ0.99Ｎからなる第１のｎ型クラッド層を６０ｎｍの膜厚で成長させた。
続いて、ＴＭＧ、ＴＭＩおよびＮＨ３を用い、８５０℃でノンドープＩｎ0.05Ｇａ0.95Ｎからなる活性層を５ｎｍの膜厚で成長させた。さらに、ＴＭＧ、ＴＭＩ、ＮＨ３に加え、新たにＣＰＭｇ（シクロペンタジエニルマグネシウム）を用い、温度８５０℃でＭｇドープｐ型Ｉｎ0.01Ｇａ0.99Ｎからなる第１のｐ型クラッド層を６０ｎｍの膜厚で成長させた。
【０２３５】
次に、温度を１１００℃に上げ、ＴＭＧ、ＴＭＡ、ＮＨ３、ＣＰＭｇを用い、Ｍｇドープｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ｎからなる第２のｐ型クラッド層を１５０ｎｍの膜厚で成長させた。
続いて、温度１１００℃でＴＭＧ、ＮＨ３およびＣＰＭｇを用い、Ｍｇドープｐ型ＧａＮからなるｐ型コンタクト層を６００ｎｍの膜厚で成長させた。
以上の操作終了後、温度を室温まで下げてウェーハを反応容器から取り出し、７２０℃でウェーハのアニーリングを行い、ｐ型層を低抵抗化した。
【０２３６】
次に、最上層のｐ型コンタクト層の表面に所定の形状のマスクを形成し、ｎ型コンタクト層の表面が露出するまでエッチングした。エッチング後、ｎ型コンタクト層の表面にチタン（Ｔｉ）とアルミニウム（Ａｌ）からなる負電極、ｐ型コンタクト層の表面にニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）からなる正電極を形成した。
電極形成後、ウェーハを３５０μｍ角のＬＥＤチップに分離した後、別に用意した外部回路に接続するための配線を形成した基板上に、作製したＬＥＤチップをＵＶ硬化樹脂で固定し、ＬＥＤチップと基板上の配線を電気的に接続し、青色ＬＥＤからなる光源基板を作製した。
【０２３７】
次に、以上のようにして作製した光源基板と蛍光体基板とを、表示部の外に形成されている位置合わせマーカーにより位置合わせした。なお、事前に蛍光体基板には熱硬化樹脂を塗布し、熱硬化樹脂を介して両基板を密着し、８０℃、２時間加熱することで硬化を行った。なお、上記の貼り合わせ工程は、ドライエアー環境下（水分量：−８０℃）で行った。
最後に、周辺に形成した端子を外部電源に接続することでＬＥＤ表示装置が完成した。
【０２３８】
ここで、外部電源により所望の電流を所望のストライプ状電極に印加することで青色ＬＥＤを任意にスイッチング可能な励起光源とした。赤色蛍光体層、緑色蛍光体層において青色光をそれぞれ赤色光、緑色光に変換し、赤色、緑色の等方発光が得られた。また、青色散乱体層を介することで、等方的な青色発光を得ることができた。その結果、フルカラー表示による良好な画像、視野角特性の良い画像を得ることができた。
【産業上の利用可能性】
【０２３９】
本発明は、蛍光体基板、この蛍光体基板を用いた各種の表示装置に利用可能である。
【符号の説明】
【０２４０】
１，１１，１４，１８，２２，２６，３０，３３…蛍光体基板、２…基板、３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ…蛍光体層、４，４Ａ，４Ｂ，３０１，３０３…障壁、５，１２，１５，１９，２３，２７，３４，３５，３６，３７，３０２，３０４，３０５，３０６…構造物、８２，１１３…表示装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に設けられ、入射された励起光により発光する蛍光体層と、
前記蛍光体層の側面を囲む障壁と、を備え、
前記基板が、前記蛍光体層と前記障壁とを有する第１の領域と、前記第１の領域の外側に位置する第２の領域と、を備え、
前記第２の領域には、前記第１の領域に形成された障壁を構成する全ての部材あるいは一部の部材で形成された構造物が設けられ、前記障壁と前記構造物の少なくとも一部とが連続体をなしていることを特徴とする蛍光体基板。
【請求項２】
前記蛍光体層が、互いに異なる色の光を発光する複数の蛍光体層を含み、
前記障壁が、前記複数の蛍光体層の各々の側面に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の蛍光体基板。
【請求項３】
前記構造物が、前記第１の領域に形成された障壁と同一の幅で形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の蛍光体基板。
【請求項４】
前記構造物の少なくとも一部が、前記第１の領域に形成された障壁よりも大きな幅で形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の蛍光体基板。
【請求項５】
前記構造物が、前記第２の領域の全域に隙間無く形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の蛍光体基板。
【請求項６】
前記障壁が、光散乱性と光反射性との少なくとも一方を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の蛍光体基板。
【請求項７】
前記第２の領域において前記構造物で囲まれた領域に遮光層が設けられたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の蛍光体基板。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか一項に記載の蛍光体基板と、
前記蛍光体層に照射する励起光を射出する発光素子を有する光源と、を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項９】
赤色光による表示を行う赤色画素と、緑色光による表示を行う緑色画素と、青色光による表示を行う青色画素と、を少なくとも含む複数の画素が備えられ、
前記光源から前記励起光としての紫外光が射出され、
前記蛍光体層として、前記赤色画素に前記紫外光を前記励起光として赤色光を発する赤色蛍光体層が設けられ、前記緑色画素に前記紫外光を前記励起光として緑色光を発する緑色蛍光体層が設けられ、前記青色画素に前記紫外光を前記励起光として青色光を発する青色蛍光体層が設けられたことを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
赤色光による表示を行う赤色画素と、緑色光による表示を行う緑色画素と、青色光による表示を行う青色画素と、を少なくとも含む複数の画素が備えられ、
前記光源から前記励起光としての青色光が射出され、
前記蛍光体層として、前記赤色画素に前記青色光を前記励起光として赤色光を発する赤色蛍光体層が設けられ、前記緑色画素に前記青色光を前記励起光として緑色光を発する緑色蛍光体層が設けられ、
前記青色画素には前記青色光を散乱させる散乱層が設けられたことを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記光源は、前記複数の画素に対応して設けられた複数の発光素子と、前記複数の発光素子をそれぞれ駆動する複数の駆動素子と、を備えたアクティブマトリクス駆動方式の光源であることを特徴とする請求項９または１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記光源が、発光ダイオード、有機エレクトロルミネセンス素子、無機エレクトロルミネセンス素子のいずれかであることを特徴とする請求項８ないし１１のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記光源が、光射出面から光を射出する面状光源であり、
前記面状光源と前記蛍光体基板との間に、前記画素毎に前記面状光源から射出された光の透過率を制御可能な液晶素子が設けられたことを特徴とする請求項８ないし１２のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記光源が、指向性を有していることを特徴とする請求項８ないし１３のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１】
基板と、
前記基板上に設けられ、入射された励起光により発光する蛍光体層と、
前記蛍光体層の側面を囲む障壁と、を備え、
前記基板が、前記蛍光体層と前記障壁とを有する第１の領域と、前記第１の領域の外側に位置する第２の領域と、を備え、
前記第２の領域には、前記第１の領域に形成された障壁を構成する全ての部材あるいは一部の部材で形成された構造物が設けられ、前記障壁と前記構造物の少なくとも一部とが連続体をなしていることを特徴とする蛍光体基板。
【請求項２】
前記蛍光体層が、互いに異なる色の光を発光する複数の蛍光体層を含み、
前記障壁が、前記複数の蛍光体層の各々の側面に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の蛍光体基板。
【請求項３】
前記構造物が、前記第１の領域に形成された障壁と同一の幅で形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の蛍光体基板。
【請求項４】
前記構造物の少なくとも一部が、前記第１の領域に形成された障壁よりも大きな幅で形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の蛍光体基板。
【請求項５】
前記構造物が、前記第２の領域の全域に隙間無く形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の蛍光体基板。
【請求項６】
前記障壁が、光散乱性と光反射性との少なくとも一方を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の蛍光体基板。
【請求項７】
前記第２の領域において前記構造物で囲まれた領域に遮光層が設けられたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の蛍光体基板。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか一項に記載の蛍光体基板と、
前記蛍光体層に照射する励起光を射出する発光素子を有する光源と、を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項９】
赤色光による表示を行う赤色画素と、緑色光による表示を行う緑色画素と、青色光による表示を行う青色画素と、を少なくとも含む複数の画素が備えられ、
前記光源から前記励起光としての紫外光が射出され、
前記蛍光体層として、前記赤色画素に前記紫外光を前記励起光として赤色光を発する赤色蛍光体層が設けられ、前記緑色画素に前記紫外光を前記励起光として緑色光を発する緑色蛍光体層が設けられ、前記青色画素に前記紫外光を前記励起光として青色光を発する青色蛍光体層が設けられたことを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
赤色光による表示を行う赤色画素と、緑色光による表示を行う緑色画素と、青色光による表示を行う青色画素と、を少なくとも含む複数の画素が備えられ、
前記光源から前記励起光としての青色光が射出され、
前記蛍光体層として、前記赤色画素に前記青色光を前記励起光として赤色光を発する赤色蛍光体層が設けられ、前記緑色画素に前記青色光を前記励起光として緑色光を発する緑色蛍光体層が設けられ、
前記青色画素には前記青色光を散乱させる散乱層が設けられたことを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記光源は、前記複数の画素に対応して設けられた複数の発光素子と、前記複数の発光素子をそれぞれ駆動する複数の駆動素子と、を備えたアクティブマトリクス駆動方式の光源であることを特徴とする請求項９または１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記光源が、発光ダイオード、有機エレクトロルミネセンス素子、無機エレクトロルミネセンス素子のいずれかであることを特徴とする請求項８ないし１１のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記光源が、光射出面から光を射出する面状光源であり、
前記面状光源と前記蛍光体基板との間に、前記画素毎に前記面状光源から射出された光の透過率を制御可能な液晶素子が設けられたことを特徴とする請求項８ないし１２のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記光源が、指向性を有していることを特徴とする請求項８ないし１３のいずれか一項に記載の表示装置。
【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２３】
【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２３】
【公開番号】特開２０１３−１０９９０７（Ｐ２０１３−１０９９０７Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５２８４３（Ｐ２０１１−２５２８４３）
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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