CN104303081B - 滤色器基板、滤色器基板的制造方法、以及使用了其的图像显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于,提供适合于图像显示装置、尤其是滤色器方式有机EL显示器的可靠性高的滤色器基板,廉价且简便地实现、提供鲜明且对比度优异的显示品位高的图像显示装置。本发明的滤色器基板的特征在于,其在具备有机电致发光元件的图像显示装置中使用,具有红、绿、蓝的各着色层、顶涂膜以及无机阻隔膜,该滤色器基板在氦气气氛中加热至300℃时,由滤色器基板产生的N-甲基吡咯烷酮的量相对于滤色器基板的质量为0.02~0.5ppm。
Description
技术领域
本发明涉及滤色器基板、以及使用了其的图像显示装置。
背景技术
近年来,作为新的薄型显示器之一,有机EL(电致发光)显示器备受关注,作为手机、移动设备等的显示用显示器而在市场上崭露头角。薄型显示器的先驱即液晶显示器是非自发光型的,与此相对,有机EL显示器是自发光型显示元件,因此色彩重现范围大、能够鲜明地显色、应答性快、可更顺利地实现视频传输等,从这些方面来看,其与液晶显示器相比更优异,作为下一代薄型显示器的有利候补而受到重视。
作为使有机EL显示器呈现全彩化的方法,一直以来,对红(R)、绿(G)、蓝(B)的各发光材料进行制膜的RGB分涂方式的开发正在推进,但随着显示器大型化,会出现因制膜装置的巨大化而导致成本增加、高精细化存在界限等弊端,正在研究各种方式。其中,将具有发出白光的有机EL元件和RGB的各着色层的滤色器基板组合的滤色器方式备受关注,提出了各种各样的方案(专利文献1~3)。
将以往的滤色器方式的有机EL显示器的一例示于图1。其呈现滤色器基板20与发出白色光的1种有机EL发光元件30组合而成的结构,有机EL层9所发出的白色光穿过滤色器的RGB着色层3~5而进行色度转换,从而能够进行全彩显示。因此,有机EL层9可以是发白色光的单独1种,因此,从成本方面、制造成品率、大画面化的容易度等观点出发,比分涂方式更优异。
然而,在这样的滤色器方式有机EL显示器中,将电能转换成光的有机EL元件原理上容易因杂质、水分等产生不良情况,与使用现有滤色器基板的情况相比,难以稳定地制造或显示图像,期望将其解决。
为了减轻这样的不良情况而提出了:如图2那样,在滤色器的RGB着色层3~5表面加置顶涂层(平坦化层)6,并设置阻隔层7等,例如还研究了如下方法:将聚硅氮烷涂布于滤色器表面,使其加热氧化,从而得到二氧化硅膜的方法(专利文献4);在最外表面上通过溅射法、CVD法形成氧化硅(SiOx)、氮氧化硅(SiOxNy)等无机阻隔膜的方法(专利文献5),由于裂纹的发生等而容易在有机EL元件上产生黑点(暗斑)、白点(亮度异常)等缺陷,期望将其解决。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平11-260562号公报
专利文献2:日本特开2004-227853号公报
专利文献3:日本特开2007-273327号公报
专利文献4:日本特开2002-222691号公报
专利文献5:日本特开2004-277317号公报。
发明内容
发明要解决的课题
本发明是鉴于这些问题点而进行的,其目的在于,提供适合于图像显示装置、尤其是滤色器方式有机EL显示器的可靠性高的滤色器基板,廉价且简便地实现、提供鲜明且对比度优异的显示品位高的图像显示装置。
用于解决问题的手段
上述课题可通过以下手段来解决。
即,
(1)滤色器基板,其特征在于,其在具备有机电致发光元件的图像显示装置中使用,具有红、绿、蓝的各着色层以及无机阻隔膜,该滤色器基板在氦气气氛中加热至300℃时,由滤色器基板产生的N-甲基吡咯烷酮的量相对于滤色器基板的重量为0.02~0.5ppm。
(2)根据(1)所述的滤色器基板,其中,该红、绿、蓝的各着色层中使用的树脂分别为聚酰亚胺树脂。
(3)根据滤色器基板的制造方法,其特征在于,其为制造(1)或(2)所述的滤色器基板的方法,具备利用至少包含着色剂、树脂、溶剂的着色糊剂来形成红、绿、蓝的各着色层的工序,至少1个颜色的着色糊剂中作为溶剂而包含10~95质量%的N-甲基吡咯烷酮。
(4)根据(3)所述的滤色器基板的制造方法,其中,至少1个颜色的着色糊剂中作为溶剂而包含30~90质量%的N-甲基吡咯烷酮和5~20质量%的沸点为170~210℃的溶剂。
(5)根据(3)或(4)所述的滤色器基板的制造方法,其具备热处理工序,最大热处理温度为200~270℃。
(6)图像显示装置,其特征在于,其至少具备有机电致发光元件和(1)或(2)所述的滤色器基板。
发明效果
通过使用本发明的滤色器基板,能够不产生裂纹或亮度降低等缺陷地稳定制造鲜明且对比度优异的显示品位高的图像显示装置。
附图说明
图1是表示本发明中的图像显示装置的一例的示意剖面图。
图2是表示本发明中的图像显示装置的一例的示意剖面图。
图3是表示本发明中的图像显示装置的一例的示意剖面图。
具体实施方式
以下,针对本发明的实施方式进行说明。
本发明的滤色器基板在氦气气氛中加热至300℃时,由滤色器基板产生的N-甲基吡咯烷酮(以下简称为NMP)的量相对于滤色器基板的重量为0.02~0.5ppm,通过使用这种滤色器基板,能够防止在滤色器表面形成的无机阻隔膜的裂纹等缺陷,并且能够抑制在制成图像显示装置时的暗斑等缺陷。
令人震惊的是,通过使NMP的含量在上述范围内,能够防止裂纹、暗斑等缺陷,作为其原因而考虑如下。即,一般来说,滤色器的着色层为了满足耐溶剂性、耐光性等可靠性,大多利用固化时的热固化反应,其结果,膜的表面产生残留应力。并且,进而在其表面上形成氧化硅(SiOx)、氮氧化硅(SiOxNy)等无机阻隔膜时,有时因其残留应力而产生裂纹等。
但是,可预测:由于本发明的滤色器基板中适度地包含NMP,残留应力得以缓和,其结果,无机阻隔膜的裂纹的发生受到抑制。可以认为这种效果是因为相对于滤色器基板包含某种程度量的NMP而表现出的,具体而言发现:从在氦气气氛中加热至300℃时的滤色器基板中产生的NMP的量相对于滤色器基板的重量为0.02ppm以上即可。
另一方面,已知的是,在图像显示装置、特别优选具备有机电致发光(EL)元件的有机EL显示器的情况下,由于源自滤色器或绝缘膜的水分、二氧化碳气体、一氧化碳气体、有机物的分解气体等而导致的脱气,元件自身会劣化。关于NMP,可以认为其分子量略大且呈现化学稳定的结构,因此促进劣化的影响比较轻微,但确认了其含量过量时,会对有机EL显示器造成不良影响。具体而言发现:从在氦气气氛中加热至300℃时的滤色器基板中产生的NMP的量相对于滤色器基板的重量为0.5ppm以下即可。
即发现:作为适合于有机EL显示器组合的滤色器基板,从在氦气气氛中加热至300℃时的滤色器基板中产生的NMP的量相对于滤色器基板的重量为0.02~0.5ppm,从而得到了本发明。从在氦气气氛中加热至300℃时的滤色器基板中产生的NMP的量为0.02~0.5ppm时,能够获得对于得到无机阻隔膜有效地作用、没有黑点和白点等缺陷、鲜明且对比度优异的显示器而言适合的滤色器基板。使用了NMP的产生量少于0.02ppm的滤色器基板的显示器可观察到大量缺陷、显示性能差,故不优选,使用了NMP的产生量多于0.5ppm的滤色器基板的显示器由于有机EL元件的劣化而鲜明度、对比度差,故不优选。
作为这种NMP的产生量的测定方法,可以使用升温脱离-质谱分析法,例如准备切断成10mm×20mm左右的滤色器基板,在氦气气氛下、在50mL/分钟的氦流气氛下,测定在以10℃/分钟的升温速度从室温(25℃)升温至300℃(共计27.5分钟)的条件下产生的气体量,从而能够以质量数相当于NMP分子量的99的峰的形式进行观测。
需要说明的是,通常滤色器基板是指除了在中央附近1个部分制作与透明基板上的液晶面板尺寸相符的图案之外,还有在1块透明基板内在多个部位制作6倒角(6面取り)、8倒角(8面取り)等的情况,关于从本发明的滤色器基板产生的NMP的量,可以通过将制作有图案的基板内的任意部位切断来测定,通过该产生量落入上述范围而可以作为从滤色器基板产生的NMP的量来估算。切断未制作图案的面外以将其排除。此处提及的面外是指未形成黑色矩阵、着色层等的区域,即使具有基板编号、其它校准标记等,在制成图像显示装置时未进入显示区的区域均视作面外。另外,为了消除测定带来的偏差,相对于滤色器基板的面垂直地进行切断,使用10个以上10mm×20mm左右的断片来测定。
这样操作而测得的由在氦气气氛中加热至300℃时的滤色器基板产生的NMP的量相对于滤色器基板的重量为0.02~0.5ppm是必须的,更优选为0.04~0.4ppm。
另外,本发明的滤色器基板在氦气气氛中加热至300℃时,由滤色器基板产生的NMP的量相对于滤色器基板的单位面积优选为0.003~0.09μg/cm2、更优选为0.007~0.07μg/cm2。通过制成这样的范围,能够抑制无机阻隔膜的裂纹等缺陷的发生、获得显示性能优异的滤色器基板。
可以通过与测定NMP的产生量相同的方法来定量滤色器基板的水分的产生量,能够以相当于水的分子量的18的峰的形式进行观测。在氦气气氛中加热至300℃时由滤色器基板产生的水分的量相对于滤色器基板的重量优选为1~20ppm、更优选为2~10ppm。水分的产生量少于1ppm时,存在NMP的产生量过少的倾向,故不优选,而多于20ppm时,存在NMP的产生量过多的倾向。
进而,可以利用相同的方法来定量滤色器基板的其他脱气产生量,可以通过从脱气成分总体的量减去相当于分子量99的NMP产生量和分子量18的水分产生量来求得。在氦气气氛中加热至300℃时由滤色器基板产生的其它脱气的量相对于滤色器基板的重量优选为0.1~10ppm、更优选为0.3~5ppm。其它脱气产生量少于0.1ppm时,存在NMP的产生量过少的倾向,故不优选,而多于10ppm时,不仅存在NMP的产生量过多的倾向,还担心其自身对有机EL元件、进而图像显示装置的性能产生不良影响,故不优选。
本发明的发明点在于,通过使NMP在上述范围内,能够实现鲜明且对比度高、具有优异显示性能的有机EL显示器,滤色器基板即使包含其它溶剂也不会表现出这样的特异效果。考虑这是因为沸点为204℃的NMP具有对于抑制由应力缓和导致的裂纹而言适度的沸点,进而推测是因为:其作为溶剂自身的化学结构而具有闭环结构、热稳定性高、难以产生分解气体。认可沸点过低过高均无法期待这种显著的效果,另外,即使仅使用不具有闭环结构的其它溶剂、具有酯骨架之类的内酯系溶剂,也由于热稳定性差而无法发挥上述那样的效果,在氦气气氛中加热至300℃时由滤色器基板产生的NMP的量相对于滤色器基板的重量为0.02~0.5ppm是重要的,更优选为0.04~0.4ppm。
需要说明的是,本发明中提及的滤色器基板是指具备在至少透射或反射光时能够以颜色的形式进行识别的着色层的基板,一般来说,具备红(R)、绿(G)、蓝(B)这三种颜色的着色层。除了着色层之外,还可以具有黑色矩阵或TFT电路、平坦化膜、透明电极、以及根据需要的其它有机物部件、无机物部件、RGB以外的着色层,在已经组入显示器的情况下,也可以将有机EL元件与滤色器基板拆卸后再测定NMP的产生量。难以拆卸时,也可以将有机EL元件与滤色器基板视作一体而直接测定NMP的产生量,以完全没有从有机EL元件产生NMP的形式进行计算来求出。
接着,针对本发明的滤色器基板的构成进行叙述。
本发明的滤色器基板至少具有着色层。
作为滤色器基板中使用的透明基板没有特别限定,可以使用钠玻璃、无碱玻璃、硼硅酸玻璃、石英玻璃等玻璃;塑料膜、片等。这些透明基板之中,使用无碱玻璃时杂质的溶出少、可靠性高,故而优选。关于透明基板的厚度,没有特别限定,优选为0.01~3mm、更优选为0.1~0.8mm。薄于0.01mm时,作为支撑体而缺乏强度,厚于3mm时,图像显示装置变重。另外,透明基板上也可以根据需要预先形成黑色矩阵、TFT电路等。
作为形成着色层的方法,可以使用染色法、电沉积法、印刷法、颜料分散法等公知的方法,其中优选为颜料分散法。作为颜料分散法,可以是如下的非感光聚酰亚胺法:涂布使颜料等着色剂分散于非感光聚酰亚胺树脂而成的着色糊剂后,层叠涂布正型光致抗蚀剂或负型光致抗蚀剂,经由曝光、显影而进行图案形成;也可以使用使颜料分散于包含粘结剂树脂和光聚合引发剂的溶液而成的感光彩色抗蚀剂,优选使用能够高精细加工的非感光聚酰亚胺法。
作为非感光聚酰亚胺法中使用的着色层,可以使用至少包含着色剂、聚酰亚胺树脂和/或聚酰亚胺前体、溶剂的着色糊剂。
作为着色糊剂中使用的着色剂,可以使用染料、有机颜料、无机颜料等,从耐热性、透明性的方面出发,优选为有机颜料。其中,优选为透明性高、耐光性、耐热性、耐化学试剂性优异的着色剂。用颜色指数(CI)编码来表示代表性有机颜料的具体例时,可优选使用以下的颜料,均不限定这些。
作为黄色颜料的例子,可使用颜料黄(以下简称为PY)12、13、17、20、24、83、86、93、95、109、110、117、125、129、137、138、139、147、148、150、153、154、166、168、180、185等。
另外,作为橙色颜料的例子,可使用颜料橙13、36、38、43、51、55、59、61、64、65、71等。
另外,作为红色颜料的例子,可使用颜料红(以下简称为PR)9、48、97、122、123、144、149、166、168、177、179、180、192、209、215、216、217、220、223、224、226、227、228、240、254等。
另外,作为紫色颜料的例子,可使用颜料紫19、23、29、30、32、37、40、50等。
另外,作为蓝色颜料的例子,可使用颜料蓝(以下简称为PB)15、15:3、15:4、15:6、22、60、64、80等。
另外,作为绿色颜料的例子,可使用颜料绿(以下简称为PG)7、10、36、58等。
这些颜料根据需要还可以进行松香处理、酸性处理、碱性处理等表面处理。
上述颜料可以根据目标色调通过要使用的有机EL元件的色调来适当调整。作为有机EL元件,可以是发出白色光的元件,也可以组合RGB的各个发光元件,若考虑到能够以低成本来制造,优选使用发出白色光的有机EL元件。
作为与发出白色光的有机EL元件组合时的颜料的一例,优选的是,以R(红)的情况为例,通过PR-254与PR-177的组合、PR-254与PY-138的组合、PR-254与PY-139的组合、PR-254与PR-150的组合等来调整色度;在G(绿)的情况下,通过选自PG-7、PG-36、PG-58中的绿色颜料与选自PY-138、PY-139、PY-150中的黄色颜料组合等来调整色度;在B(蓝)的情况下,将PB15:3、PB15:6与PV23等组合来调色,不限定于此。
作为着色糊剂中使用的树脂,可以使用丙烯酸系、环氧系、有机硅系等透明树脂,从涂膜的耐热性、耐光性、耐溶剂性来看,优选使用聚酰亚胺树脂。此处,聚酰亚胺树脂是指:除了具有完全闭环结构的聚酰亚胺树脂以外,还包括具有完全闭环结构的聚酰亚胺树脂的前体即聚酰胺酸树脂和聚酰胺酸树脂部分闭环而成的聚酰亚胺树脂。
聚酰亚胺树脂可以通过使四羧酸二酐与二胺反应而得到。
聚酰亚胺树脂的合成中,作为四羧酸二酐,例如可以使用脂肪族系或脂环式系的四羧酸二酐,作为其具体例,可列举出1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-环戊烷四羧酸二酐、1,2,3,5-环戊烷四羧酸二酐、1,2,4,5-双环己烯四羧酸二酐、1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘[1,2-C]呋喃-1,3-二酮等。另外,使用芳香族系的四羧酸二酐时,能够获得可转换成耐热性良好的膜的聚酰亚胺树脂,作为其具体例,可列举出3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、均苯四酸二酐、3,4,9,10-苝四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯砜四羧酸二酐、4,4’-氧杂二邻苯二甲酸酐、3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、1,2,5,6-萘四羧酸二酐、3,3”,4,4”-对三联苯四羧酸二酐、3,3”,4,4”-间三联苯四羧酸二酐。另外,使用氟系的四羧酸二酐时,能够获得可转换成短波长区域下的透明性良好的膜的聚酰亚胺树脂,作为其具体例,可列举出4,4’-(六氟异丙叉基)二邻苯二甲酸酐等。需要说明的是,本发明不限定于这些,四羧酸二酐可以使用1种或2种以上。
另外,作为二胺,例如可以使用脂肪族系或脂环式系的二胺,作为其具体的例子,可列举出1,3-二氨基环己烷、1,4-二氨基环己烷、4,4’-二氨基-3,3’-二甲基二环己基甲烷、4,4’-二氨基-3,3’-二甲基二环己烷等。另外,使用芳香族系的二胺时,能够获得可转换成耐热性良好的膜的聚酰亚胺树脂,作为其具体例,可列举出4,4’-二氨基二苯基醚、3,4’-二氨基二苯基醚、4,4’-二氨基二苯基甲烷、3,3’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基砜、3,3’-二氨基二苯基砜、4,4’-二氨基二苯基硫化物、间苯二胺、对苯二胺、2,4-二氨基甲苯、2,5-二氨基甲苯、2,6-二氨基甲苯、联苯胺、3,3’-二甲基联苯胺、3,3’-二甲氧基联苯胺、邻联甲苯胺、4,4”-二氨基三联苯、1,5-二氨基萘、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-双(4-氨基苯氧基)联苯、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]醚、双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜、双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜等。另外,使用氟系的二胺时,能够获得可转换成短波长区域下的透明性良好的膜的聚酰亚胺树脂,作为其具体例,可列举出2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷等。
另外,作为二胺的一部分而使用硅氧烷二胺时,能够使其与基板的粘接性良好。硅氧烷二胺通常使用全部二胺中的1~20摩尔%的量。硅氧烷二胺的量过少时,发挥不出提高粘接性的效果,而过多时,耐热性会降低。作为硅氧烷二胺的具体例,可列举出双-3-(氨基丙基)四甲基硅氧烷等。本发明不限定于此,二胺可以使用1种或2种以上。
聚酰亚胺树脂的合成通常通过在极性有机溶剂中将四羧酸二酐与二胺混合并使其反应来进行。此时,通过二胺与四羧酸二酐的混合比,能够调节所得聚酰亚胺树脂的聚合度。
除此之外,为了获得聚酰亚胺树脂而存在以下各种方法:使四羧酸二氯化物与二胺在极性有机溶剂中发生反应,其后去除盐酸和溶剂,从而获得聚酰亚胺树脂等。
这些聚酰亚胺树脂之中,酸二酐和二胺均包含芳香族结构时,耐热性优异,故而优选,进而,更优选为具有下述通式(1)表示的酰亚胺结构、下述通式(2)表示的酰胺酸结构、下述通式(3)表示的部分酰亚胺闭环而成的结构中的任一种的芳香族聚酰亚胺树脂。
上述通式(1)~(3)中,X和Y表示连结基团,-X-表示-O-、-CO-、一部分H任选被其它原子或原子团取代的-CH2-、无连结基团的直接键中的任一者,-Y-表示-O-、-SO2-、-CONH-、一部分H任选被其它原子或原子团取代的-CH2-、无连结基团的直接键中的任一者。
另外,这种芳香族聚酰亚胺树脂的一部分可以与其它脂肪族基团置换,包含芳香族基团的酸二酐和二胺的比例在聚酰亚胺树脂整体之中优选为50摩尔%以上、更优选为70摩尔%以上时,耐热性高而优选。
作为着色糊剂中使用的溶剂,优选包含NMP,优选包含10~95质量%,进一步优选包含30~90质量%。
NMP对聚酰亚胺树脂、聚酰胺酸的溶解性高,不用担心凝胶化等,并且作为如上所述那样由本发明的滤色器基板产生的成分是必须的。也可优选包含NMP以外的溶剂,例如可列举出甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、甲基卡必醇、乙基卡必醇、乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、二乙二醇单甲基醚等(聚)亚烷基二醇醚系溶剂;或者,丙二醇单乙基醚乙酸酯、乙酰醋酸乙酯、甲基-3-甲氧基丙酸酯、3-甲氧基-3-甲基-1-丁基乙酸酯、醋酸苄酯、苯甲酸乙酯、草酸二乙酯、马来酸二乙酯、丙二酸二乙酯、丙二醇二乙酸酯、1,3-丁二醇二乙酸酯等酯类;或者,乙醇、1-辛醇、1-壬醇、苄醇、3-甲氧基-3-甲基丁醇等醇类;环戊酮、环己酮等酮类;或者,β-丙内酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯、δ-戊内酯、γ-己内酯、ε-己内酯等内酯类;进而,苄基乙基醚、二己醚、丙酮基丙酮、异佛尔酮、己酸、辛酸、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、苯基溶纤剂乙酸酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、双丙酮醇、三丙二醇甲基醚、二丙二醇甲基醚乙酸酯、二丙二醇二甲基醚、二丙二醇正丙基醚、二丙二醇正丁基醚、三丙二醇正丁基醚、丙二醇苯基醚、环己醇乙酸酯等,也可以将这些溶剂组合两种以上使用。
这些溶剂之中,包含沸点为170~210℃的溶剂会容易控制对由滤色器基板产生的NMP的量造成的影响,故而优选。更优选包含5~20质量%的170~210℃的溶剂。
除了NMP之外仅包含沸点低于170℃的溶剂时,在着色层的固化时随着低沸点溶剂的挥发,NMP也容易一起挥发,其结果,滤色器基板的NMP含量变少,故不优选,相反地,除了NMP之外仅包含沸点高于210℃的溶剂时,存在NMP的残留量变得过剩的倾向,故不优选。
进而,这些沸点为170~210℃的溶剂之中,从聚酰亚胺树脂、聚酰胺酸的溶解性的观点出发,特别优选包含3-甲氧基-3-甲基丁醇、3-甲氧基-3-甲基-1-丁基乙酸酯、γ-丁内酯。
作为着色糊剂,还可以含有其它添加剂,例如可列举出高分子分散剂、颜料衍生物等对颜料分散有效的添加剂;密合改良剂、表面活性剂、有机酸、有机氨基化合物、阻聚剂、抗氧化剂等。
作为高分子分散剂,通常只要是用于滤色器用途的高分子分散剂,就没有特别限定,可以将聚酯、聚烷基胺、聚烯丙基胺、聚亚胺、聚酰胺、聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、或者它们的共聚物等各种物质单独或混合使用。在非感光性聚酰亚胺法中使用的着色糊剂的情况下,在这些之中,聚酰亚胺树脂从分散稳定性、相容性的观点出发是优选的。
密合改良剂可优选以提高对涂膜基板的密合性的目的而添加。例如可列举出乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷等硅烷偶联剂,其中,含有带氨基的硅烷偶联剂时提高密合力的效果高,故而优选,特别优选为N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
可以出于使热固化性着色组合物的涂布性和着色层的表面均一性变得良好的目的、或者出于使颜料分散性变得良好的目的来添加表面活性剂。所述表面活性剂的添加量相对于颜料优选为0.001~10质量%、进一步优选为0.01~1质量%即可。添加量少于该范围时,改善涂布性、着色膜表面的均一性、或者改善颜料分散性的效果小,过多时,相反地,有时涂布性变得不良或颜料产生凝集,故不优选。
具体而言,可列举出月桂基硫酸铵、聚氧乙烯烷基醚硫酸三乙醇胺等阴离子表面活性剂;硬脂胺乙酸酯、月桂基三甲基氯化铵等阳离子表面活性剂;月桂基二甲基胺氧化物、月桂基羧甲基羟乙基咪唑鎓甜菜碱等两性表面活性剂;聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、脱水山梨糖醇单硬脂酸酯等非离子表面活性剂;丙烯酸系表面活性剂、氟系表面活性剂、有机硅系表面活性剂等。其中,作为本发明的滤色器用基板中使用的着色糊剂,优选包含NMP,优选相合性良好、少量即有效果的丙烯酸系表面活性剂。
作为丙烯酸系表面活性剂,优选为将丙烯酸系单体制成共聚物而成的表面活性剂,可以是丙烯酸系单体的共聚物,也可以是与其它乙烯基系、苯乙烯系等的共聚物,进而使用了包含丙烯酸系单体与烷基乙烯基醚类和/或含芳香族的乙烯基醚类的共聚物的丙烯酸系表面活性剂时,能够显著地抑制在形成着色层时的涂布时的不均,故而特别优选。丙烯酸系表面活性剂的基于凝胶渗透色谱法(GPC法)的重均分子量优选为1,000~50,000、进一步优选为2,000~5,000。小于1,000时,抑制不均的效果小,大于50,000时,有时在溶剂中的溶解性恶化。
作为利用非感光聚酰亚胺法形成着色层的方法,在透明基板上涂布着色糊剂,使用热板、烘箱、真空干燥进行加热干燥(预烘焙)。在预烘焙后涂布正型光致抗蚀剂并干燥,接着进行掩膜曝光之后进行碱显影,进而用溶剂来剥离光致抗蚀剂,从而可以获得着色层。
作为涂布着色糊剂的方法,可适合地使用浸渍法、辊涂法、旋涂法、模涂法、模涂与旋涂并用法、线棒涂布法(Wire-Bar coating method)等,其中,优选为膜厚均一性优异、糊剂的使用效率良好的模涂法。
通过上述,在基板上涂布感光性透明树脂组合物后,通过风干、减压干燥、加热干燥等而去除溶剂,形成感光性透明树脂组合物的涂膜。尤其是,在设置减压干燥工序后,利用烘箱或热板进行追加的加热干燥,从而因对流而产生的涂布缺点得以消除,故而更优选。接着,在所涂布的着色糊剂上,进行正型光致抗蚀剂的涂布、干燥。涂布、干燥的方法可以利用与着色糊剂的情况相同的方法来进行。接着,进行光刻加工的曝光工序。在该着色糊剂与正型光致抗蚀剂层叠而成的涂膜的上部设置掩膜,使用超高压汞灯、化学灯、高压汞灯等,利用紫外线等而选择性地曝光。
碱显影液可以使用有机碱显影液和无机碱显影液中的任一种。无机碱显影液可适合地使用碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾的水溶液等。有机碱显影液可适合地使用四甲基氢氧化铵水溶液、甲醇胺等胺系水溶液,从减轻杂质的观点出发,特别优选为四甲基氢氧化铵水溶液。
这些显影液中的碱性物质的浓度没有特别限定,通常为0.01~10质量%、优选为0.05~5质量%。碱浓度过低时,难以显影,相反过高时,容易产生涂膜表面的膜粗糙、图案的缺口(ギザリ),故不优选。另外,显影液中也优选使用表面活性剂,通过添加0.01~10质量%、更优选添加0.1~3质量%的非离子系表面活性剂等,也能够提高图案形状。
碱显影可以为浸渍显影、喷淋显影、桨式显影等方法,可以将它们组合。喷淋显影中,优选调整喷淋压力来形成最佳的像素形状,喷淋的压力优选为0.05~5MPa。显影后为了去除碱显影液也可以增加利用适当纯水等的洗涤工序。
显影后剥离正型光致抗蚀剂。正型光致抗蚀剂可通过用溶剂使其溶解、或者在真空中进行离子蚀刻来剥离。作为用于溶解正型光致抗蚀剂的溶剂,优选使用有机溶剂,可适合地使用丙酮、醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸甲基溶纤剂等,不限定于这些。
所得着色层的涂膜图案之后通过加热处理(固化)来进行图案形成。加热处理通常在空气中、氮气气氛中、或者真空中等基于150~300℃的温度连续或阶段性地进行0.1~5小时。本发明的滤色器基板在氦气气氛中加热至300℃时产生的NMP的量必须为0.02~0.5ppm,因此,固化温度、尤其是施加最高温度的最大热处理温度是重要的。
具体而言,制造滤色器基板时的最大热处理温度优选为200~270℃、更优选为210~240℃。最大热处理温度高于270℃时,存在NMP的残留量变得极少、防止阻隔膜的裂纹等的效果变小的倾向,故不优选,最大热处理温度低于200℃时,NMP的残留量变得过量,其结果,容易带来有机EL元件的缺陷,故不优选,所述有机EL元件的缺陷推测是由脱气的影响而导致的。
着色层的形成在通过上述非感光聚酰亚胺法来进行之外,还可以使用感光性着色糊剂。
关于着色层的形成,在上述非感光聚酰亚胺法之外,也可以使用将颜料分散在包含粘结剂树脂和光聚合引发剂的溶液中而成的感光彩色抗蚀剂来制作。此时,可以涂布感光彩色抗蚀剂并干燥后通过光刻加工来直接形成图案而不涂布正型光致抗蚀剂,但存在难以进行高精细的加工的倾向。
本发明的滤色器基板优选的是,至少形成有多个着色层,该着色层的至少1层中使用的树脂包含聚酰亚胺树脂。通过包含聚酰亚胺树脂,能够获得高性能且可靠性高的滤色器基板。进而,本发明的滤色器基板更优选的是,至少形成有红、绿、蓝的着色层,红、绿、蓝的各着色层中使用的树脂分别包含聚酰亚胺树脂。由此,能够获得具有更高可靠性的滤色器基板。
着色层的形成可以依次进行RGB,对其顺序没有特别限定。
着色层的表面根据需要可以设置顶涂层。顶涂是为了保护黑色矩阵和着色层、提高滤色器表面的平坦性、防止由滤色器对有机EL元件的污染而设置的。尤其是,作为黑色矩阵而使用树脂黑色矩阵时,为了基于树脂黑色矩阵的膜厚而降低滤色器表面高低差,因此有时需要顶涂。顶涂要求与下层·上层的粘接性、杂质的阻断性、平滑性、耐光性、耐湿热性、耐溶剂性、耐化学试剂性、强韧性、透明性、耐热性等广泛的特性,作为顶涂,可以使用聚酰亚胺树脂、环氧树脂、丙烯酸类树脂、硅氧烷树脂前体、有机硅树脂、以及它们的复合树脂等。
这些之中,优选使用聚酰亚胺树脂,作为要使用的树脂和溶剂,也优选使用与着色层中使用的树脂和溶剂相同的树脂和溶剂。尤其是,作为顶涂层中使用的透明糊剂的溶剂,优选包含10~95质量%的NMP,进而,更优选包含30~90重量份的NMP和5~20质量%的沸点为170~210℃的溶剂。
将顶涂层固化时,固化温度也优选为200~270℃、进一步优选为210~240℃。该顶涂层也包含在滤色器基板中,作为最大加热温度优选为上述范围。
另外,根据需要可以形成无机阻隔膜。
本发明的滤色器基板具有无机阻隔膜(以下,有时称为阻隔层。),阻隔层可以由氧化硅(SiOx)、氮氧化硅(SiOxNy)、氮化硅(SixNy)等来形成。特别优选使用氮氧化硅。阻隔层的折射率优选为1.4~1.6、更优选为1.42~1.48。大多会因为折射率而导致阻隔性能出现偏差,过高时存在容易透过脱气成分的倾向,过低时存在会透过水分的倾向,故不优选。阻隔层的膜厚通常为0.1~5μm、更优选为0.3~3μm。过薄时,存在阻隔效果变小的倾向,故不优选,过厚时,相反存在阻隔层容易产生裂纹等缺陷的倾向。
阻隔层也可以通过溅射法、等离子体CVD法等来成膜,更优选利用等离子体CVD法来成膜。作为利用等离子体CVD法来成膜的方法,可以在氧气和/或氮气的存在下使用包含Si的化合物、例如甲基硅烷、二甲基硅烷、三甲基硅烷、四甲基硅烷、二乙基硅烷、四乙基硅烷、四丁基硅烷、二甲基二乙基硅烷、四苯基硅烷、甲基三苯基硅烷、二甲基二苯基硅烷、三甲基苯基硅烷、三甲基甲硅烷基-三甲基硅烷、三甲基甲硅烷基甲基-三甲基硅烷等,在0.1~100Pa的减压下进行成膜。
重要的是,这种阻隔膜的表面不存在裂纹等缺陷,通过制成本发明的滤色器基板,能够防止表面裂纹。在产生了表面裂纹的情况下,水分、杂质气体等会由裂纹的发生部位而透过,不会起到本来的作用。这种表面裂纹也可以通过光学显微镜、电子显微镜等来观察,也有产生在通常的观察中无法确认的程度的微小裂纹的情况,最终而言,组入图像显示装置中之后才看到缺陷的情况也较多。
进而,本发明的滤色器基板根据需要也可具有透明电极。透明电极通常优选使用铟·锡氧化物(ITO)。透明电极对于驱动有机EL元件而言是必须的,可以是底发射类型、顶发射类型中的任一种,另外,可以呈现其它任意构成,也可以通过光刻蚀刻法等对ITO进行图案形成。
本发明的滤色器的制造工序的概略如下所述。
在透明基板上,使用旋涂机或模涂机等将至少包含着色剂、树脂、溶剂的非感光性着色糊剂涂布在透明基板上后,通过风干、加热干燥、真空干燥等来形成着色皮膜。作为着色覆膜的厚度,通常可以使用0.5~3.0μm的范围。优选的是,使用烘箱、热板等,以60~160℃的范围进行1~60分钟的加热干燥(半固化)。接着,在这样操作而得到的着色覆膜上涂布正型光致抗蚀剂,使用烘箱、热板等以50~150℃的范围加热干燥1~30分钟(预烘焙)。接着,使用光掩模和接近曝光装置照射h射线曝光量为20~300mJ/cm2的紫外线,煅烧目标图案后,进行碱显影而在期望位置形成期望图案,从而得到着色层。将正型光致抗蚀剂用溶剂等剥离,最后以150~300℃对着色层加热1分钟~3小时,从而使其固化(cure)。
针对期望的红、绿、蓝的像素来进行以上的工序。
本发明的图像显示装置的特征在于,使用了本发明的滤色器基板。通过将本发明的滤色器基板与有机EL显示器组合,能够获得没有暗斑等缺陷、显示性能良好且鲜明的图像显示装置。
针对本发明的图像显示装置,参照图1来叙述。
本发明的液晶显示装置是由滤色器基板20与有机EL元件30组合而成的,所述滤色器基板20包括:在透明基板1上根据需要制作的黑色矩阵2;以及作为必要条件的与红、绿、蓝相当的着色层3、4、5;以及根据需要制作的顶涂层6、阻隔层7;有机EL元件30包括:ITO等透明电极8、包含空穴传输层、发光层、电子传输层的有机电致发光层(有机EL层)9、背面电极层10、绝缘膜11、基板12、与外部电源相连的取出电极13,该液晶显示装置用密封剂14进行了密封,根据需要可设置有干燥剂15等。
另外,也可以呈现其它构成,可以如图2那样呈现滤色器基板与有机EL元件密合而成的结构,可以如图3那样地将密封剂14形成在顶涂层6上。本发明的液晶显示装置只要使用本发明的滤色器基板即可,可以呈现未图示的任意构成。
针对滤色器基板的各构成要素,如上所述那样。
作为有机EL元件中使用的基板12,为用于制作有机EL元件的支撑基板,除了玻璃、膜、塑料等各种透明基板之外,还可以是铝、铬、不锈钢等各种金属基板或者陶瓷等不透明的基板。
作为绝缘膜,是能够防止透明电极层与背面电极层通电的绝缘膜,优选利用有机材料来制作。作为要使用的树脂,可列举出聚酰亚胺树脂、丙烯酸类树脂、环氧树脂、有机硅树脂等,使用包含聚酰亚胺树脂的树脂时,可靠性高,故而优选。绝缘膜通过制成感光性材料,能够利用光刻法来形成。
作为背面电极层10,是在基板12与有机EL层9之间制作的层,是通过在其与透明电极8之间施加电压而使有机EL层发光的构件。作为背面电极层的形成材料,可列举出金属、金属氧化物、合金、以及它们的混合物,更具体而言,可列举出镁、铝、铟、锂、银、氧化铝等,也优选使用它们的混合物。作为背面电极层的膜厚,通常为0.01~1μm,优选使用在通过蒸镀、溅射等形成薄膜后利用光刻法来形成图案的方法。
作为有机EL层9,通常呈现将空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等有机物层叠而成的构成。本发明的图像显示装置中,可以使用具有RGB等着色层的滤色器基板,因此利用发光层发出的光优选为白色光。关于白色光的波长分布,可以使用使用任意分布,优选包含红、绿、蓝的各波长区域。配合着白色光的波长分布来适当变更滤色器基板中使用的着色层的色调,可以制成具备期望的彩色重现范围的图像显示装置。另外,将有机EL层制成RGB分涂方式,也能够与本发明的滤色器基板组合,能够扩展彩色重现范围,故而优选。
作为发光材料,只要是发出荧光或磷光的材料就没有特别限定,可列举出色素系材料、金属络合物系材料以及高分子系材料,更具体而言,作为色素系材料,可列举出:具有甲环戊丙胺(シクロペンダミン)、四苯基丁二烯、三苯基胺、噁二唑、吡唑基喹啉(pyrazoloquinoline)、二苯乙烯基苯、二苯乙烯基亚芳香基化合物、噻咯、噻吩、吡啶、芘酮、苝、低聚噻吩、三呋喃胺(トリフマニルアミン)等各骨架的有机化合物;噁二唑二聚物、吡唑啉二聚物等,作为金属络合物系材料,可列举出喹啉铝络合物、苯并喹啉铍络合物、苯并噁唑锌络合物、苯并噻唑锌络合物、偶氮甲基锌络合物、卟啉锌络合物、铕络合物;或者中心金属具有Al、Zn、Be等或Tb、Eu、Dy等稀土金属,在配位体具有噁二唑、噻二唑、苯基吡啶、苯基苯并咪唑、喹啉结构等的金属络合物等,作为高分子系的材料,可列举出聚对苯亚乙烯基衍生物、聚噻吩衍生物、聚对亚苯基衍生物、聚硅烷衍生物、聚乙炔衍生物等、聚芴衍生物、聚乙烯咔唑衍生物、上述色素系材料或金属络合物系材料进行高分子化而成的高分子系材料等。
作为发光层的形成方法,可以使用蒸镀法、旋涂法、印刷法以及喷墨法等,作为发光层的膜厚,通常为0.05~5μm左右。
作为透明电极8,优选为会透射由有机EL层发出的光的电极,透射率优选为80~99%、更优选为90~99%。作为这种透明电极中使用的材料,可列举出金属氧化物,可列举出氧化铟锡(ITO)、氧化铟、氧化锌、或氧化锡等。作为膜厚,通常为0.1~1μm,优选使用在利用蒸镀法或溅射法等来形成薄膜后通过光刻法来形成图案的方法。
作为取出电极13,只要是具有导电性的材料就没有特别限定,一般可以使用在有机EL元件的取出电极中使用的材料,例如可以使用银、铝、金、铬、镍、钼等金属或各种合金等,以层叠膜的形式形成。
通过将上述那样的滤色器基板与有机EL显示器组合,利用密封剂等来进行贴合,从而能够制作图像显示装置。
作为密封剂,优选为能够抑制有机EL元件与大气中的水分等接触的密封剂,可以使用公知的材料。
如上那样操作而制造的本发明的滤色器基板、以及使用了本发明的滤色器基板的图像显示装置适合于缺陷少、鲜明且显示性能良好的显示器。
实施例
以下,基于实施例来具体说明本发明,本发明不限定于这些。
实施例1
A.聚酰亚胺树脂溶液的制作
将4,4’-二氨基二苯基醚95.1g和双(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷6.2g与745gNMP一并投入,添加3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐144.1g,以70℃反应3小时后,添加邻苯二甲酸酐3.0g,进而以70℃反应2小时,从而得到25质量%的聚酰亚胺树脂溶液(PAA)。
B.高分子分散剂的合成
将4,4’-二氨基苯甲酰苯胺161.3g、3,3’-二氨基二苯基砜176.7g以及双(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷18.6g与3194g NMP一并投入,添加3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐439.1g,以70℃反应3小时后,添加邻苯二甲酸酐2.2g,进而以70℃反应2小时,从而得到20质量%的聚酰亚胺树脂溶液即高分子分散剂(PD)。
C.着色糊剂的制作
将3.6g PR254(80质量%)、0.9g PR177(20质量%)、22.5g高分子分散剂(PD)以及63g NMP与玻璃珠90g一并投入,使用均质混合器,以7000rpm分散5小时后,过滤并去除玻璃珠。这样操作而得到包含PR254和PR177的分散液5%溶液(RD)。
在分散液(RD)45.6g中添加混合聚酰亚胺树脂溶液(PAA)18.2g、作为密合改良剂的3-氨基丙基三乙氧基硅烷0.1g、作为表面活性剂的丙烯酸系表面活性剂0.03g、以及适量的NMP,从而得到颜料/树脂比率为25/75、固体成分浓度为6%且作为溶剂而包含94%的NMP的红色着色糊剂(RP-1)。同样操作而得到PG36与PY150的重量混合比(G/Y)为60/40且颜料/树脂比率为25/75、固体成分浓度为6%、作为溶剂而包含94%的NMP的绿色着色糊剂(GP-1);包含PB15:6且颜料/树脂比率为25/75、固体成分浓度为6%、作为溶剂而包含94% NMP的蓝色着色糊剂(BP-1)。
D.着色层的制作
用狭缝涂布机在玻璃基板(Corning Incorporated制、EAGLE XG材、厚度为0.7mm)上涂布上述红色着色糊剂PR-1,用120℃的热板加热10分钟,从而形成进行了半固化处理的红色树脂涂膜。用狭缝涂布机以预烘焙后的膜厚达到1.0μm的方式涂布正型光致抗蚀剂(ロームアンドハース电子材料株式会社制、“LC-100A”),用100℃的热板干燥5分钟,进行了预烘焙。
使用佳能株式会社制造的紫外线曝光机PLA-501F,借助光掩模以100mJ/cm2(365nm的紫外线强度)进行掩膜曝光,接着使用2.0%的四甲基氢氧化铵水溶液,同时进行光致抗蚀剂的显影和树脂涂膜的蚀刻,形成图案,接着用甲基溶纤剂乙酸酯剥离抗蚀剂。接着,通过用230℃的烘箱进行30分钟的热处理来进行固化,从而形成了膜厚为1.5μm的红色着色层。
同样操作,使用绿色着色糊剂PG-1来形成绿色着色层、使用蓝色着色糊剂来形成蓝色着色层。
E.阻隔膜的制作
阻隔膜的制作利用等离子体CVD法来进行。在氧气和氮气的存在下使用四甲基硅烷在减压下成膜,形成了膜厚为2μm的氮氧化硅膜。
F.滤色器基板的外观检查
使用光学显微镜对所制作的滤色器基板来进行外观检查。针对RGB的各100像素进行检查,利用以下的评价方法来进行判定。
A:100像素之中,裂纹等缺陷一个也看不到。
B:100像素之中,观察到1~3个轻微的裂纹。
C:100像素之中,观察到4个以上裂纹。
G.NMP产生量的测定
NMP的产生量利用升温脱离-质量分析法来进行测定。将所制作的滤色器基板的图案部切断成10mm×20mm左右,精密称量重量,在氦气气氛下、在50mL/分钟的氦流气氛下,定量在以10℃/分钟的升温速度从室温(25℃)升温至300℃的条件下(共计27.5分钟)产生的气体量。所产生的气体使用岛津制作所制造的气相色谱-质谱分析装置GC/MS“QP5050A”来分析,从而将质量数为相当于NMP分子量的99的峰作为NMP的产生量来求得。同样操作,将相当于水分分子量的18的峰作为水分产生量来求得,将其它脱气产生量通过从整体的脱气产生量减去NMP产生量和水分产生量来求得。
H.有机EL元件的制作
在玻璃基板上,作为绝缘膜,利用光刻法来形成感光性聚酰亚胺树脂。作为背面电极层,在溅射铝之后,利用光刻法来进行图案形成,从而在没有绝缘膜的开口部形成。接着,作为电子传输层,利用真空蒸镀法来成膜三(8-羟基喹啉)铝(以下简称为Alq3)后,作为发光层而形成了在Alq3中掺杂有二氰基亚甲基吡喃、喹吖啶酮、4,4’-双(2,2-二苯基乙烯基)联苯的白色发光层。接着,作为空穴传输层,通过真空蒸镀法而成膜N,N’-二苯基-N,N’-双(α-萘基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺。最后,作为透明电极而通过溅射来成膜ITO,从而制作了具有白色发光层的有机EL元件。
I. 图像显示装置的制作
使通过上述方法来制作的滤色器基板与有机EL元件对向设置,并通过密封剂来贴合,从而制作了图像显示装置。
A:是鲜明且对比度优异的显示器
B:一部分观察到黑点、白点等缺陷,但作为整体是显示良好的显示器。
C:是可观察到大量缺陷、显示性能差的显示器。
实施例2~13,比较例1、2
除了变更固化温度和着色糊剂的溶剂之外,与实施例1同样操作,从而制作了滤色器基板和图像显示装置。将结果与实施例1合并总结在表1和表2中。需要说明的是,表1和表2中使用的溶剂如下所示。
NMP:N-甲基吡咯烷酮(Kuraray Co., Ltd.制 NMP)沸点为202℃
γBL:γ-丁内酯(Kuraray Co., Ltd.制 GBL)沸点为204℃
MMB:3-甲氧基-3-甲基丁醇(Kuraray Co., Ltd.制 SOLFIT)沸点为174℃
MMB-AC:3-甲氧基-3-甲基-1-丁基乙酸酯(Kuraray Co., Ltd.制 SOLFITAC)沸点为188℃
PMA:丙二醇单甲基醚乙酸酯(Kuraray Co., Ltd.制 PGM-AC)沸点为146℃。
比较例3
C.着色糊剂的制作
作为着色糊剂,使用了包含颜料、丙烯酸系树脂、光聚合引发剂、溶剂的感光性彩色抗蚀剂。制作了固体成分浓度为20%、作为溶剂包含80% PMA的红色感光性彩色抗蚀剂(PR-2),同样地制作了绿色感光性彩色抗蚀剂(PG-2)、同样地制作了蓝色感光性彩色抗蚀剂(PB-2)。
D.着色层的制作
用狭缝涂布机在玻璃基板(Corning Incorporated制、EAGLE XG材、厚度为0.7mm)上涂布上述红色感光性彩色抗蚀剂PR-2,用90℃的热板加热10分钟,从而形成进行了预烘焙处理的红色树脂涂膜。使用佳能株式会社制造的紫外线曝光机PLA-501F,借助光掩模以100mJ/cm2(365nm的紫外线强度)进行掩膜曝光,接着使用0.05%的氢氧化钾水溶液来进行显影,形成了图案。接着,通过用230℃的烘箱进行30分钟的热处理来进行固化,从而形成膜厚为1.5μm的红色着色层。
同样操作,使用绿色感光性彩色抗蚀剂PG-2来形成绿色着色层,使用蓝色感光性彩色抗蚀剂PB-2来形成蓝色着色层。
E~I与实施例1同样操作来进行滤色器基板和图像显示装置的制作。结果总结在表1和表2中。
[表1]
[表2]
如表1和表2所示,在任意的实施例中均能够获得NMP产生量为0.02~0.5ppm且具备良好显示性能的图像显示装置,与此相对,偏离上述范围的比较例1~3无法获得鲜明的图像。
附图标记说明
1 ・・・透明基板
2 ・・・黑色矩阵
3 ・・・红色着色层
4 ・・・绿色着色层
5 ・・・蓝色着色层
6 ・・・顶涂层
7 ・・・阻隔层
8 ・・・透明电极
9 ・・・有机EL层
10 ・・・背面电极层
11 ・・・绝缘膜
12 ・・・基板
13 ・・・取出电极
14 ・・・密封剂
15 ・・・干燥剂
20 ・・・滤色器基板
30 ・・・有机EL发光元件
Claims (6)
1.滤色器基板,其在具备有机电致发光元件的图像显示装置中使用,具有红、绿、蓝的各着色层以及无机阻隔膜,其特征在于,该滤色器基板在氦气氛中加热至300℃时,由滤色器基板产生的N-甲基吡咯烷酮的量相对于滤色器基板的重量为0.02~0.5ppm。
2.根据权利要求1所述的滤色器基板,其中,该红、绿、蓝的各着色层中使用的树脂分别为聚酰亚胺树脂。
3.滤色器基板的制造方法,其为制造权利要求1所述的滤色器基板的方法,其特征在于,具备利用至少包含着色剂、树脂、溶剂的着色糊剂来形成红、绿、蓝的各着色层的工序,至少1个颜色的着色糊剂中包含10~95质量%的N-甲基吡咯烷酮作为溶剂。
4.根据权利要求3所述的滤色器基板的制造方法,其中,至少1个颜色的着色糊剂中包含30~90质量%的N-甲基吡咯烷酮和5~20质量%的沸点为170~210℃的溶剂作为溶剂。
5.根据权利要求3所述的滤色器基板的制造方法,其具备热处理工序,最大热处理温度为200~270℃。
6.图像显示装置,其特征在于,其至少具备有机电致发光元件和权利要求1或2所述的滤色器基板。
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