JP2003243153A - 有機ｅｌディスプレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コントラスト比を改善して、視認性の良好な
有機ＥＬディスプレイを提供すること。 【解決手段】 第１の基板と、第１の基板上に形成され
る薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタ上部に形成お
よび接続された導電性薄膜材料からなる第１電極と、有
機ＥＬ層と、透明導電性材料からなる第２電極と、該第
２電極上に形成される少なくとも１層以上のパッシベー
ション層とを有し、該薄膜トランジスタにより駆動され
る有機ＥＬ発光素子と；第２の基板と、該第２の基板上
に形成された複数種の色変換フィルタ層とを有する色変
換フィルタとを、前記第２電極と前記色変換フィルタ層
とを対向させて貼り合わせられた有機ＥＬディスプレイ
において、前記第２の基板が８０％未満の可視光透過率
を有することを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高精細で視認性に
優れ、携帯端末機または産業用計測器の表示など広範囲
な応用可能性を有する有機ＥＬディスプレイに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用
いた駆動方式のカラー有機ＥＬ表示装置が考案されてい
る。ＴＦＴが形成されている基板側に光を取り出す方式
では、配線部分の遮光効果により、開口率が上がらない
ため、最近ではＴＦＴが形成されている基板とは反対側
に光を取り出す方式、いわゆるトップエミッション方式
が考案されてきている。

【０００３】一方、パターニングした蛍光体に有機ＥＬ
素子の発光を吸収させ、それぞれの蛍光体から多色の蛍
光を発光させる、色変換方式の有機ＥＬディスプレイが
提案され、開発が進められている。色変換方式ディスプ
レイに対して、ＴＦＴ駆動方式を用いたトップエミッシ
ョン方式を採用することにより、さらに高精細で高輝度
の有機ＥＬディスプレイを提供できる可能性を有してい
る。特開平１１−２５１０５９号公報および特開２００
０−７７９９１号公報に開示されているカラー表示装置
は、このような方式の一例である。その典型的な例を、
図２に示した。図２においては、基板２０２上にＴＦＴ
２０４および平坦化絶縁膜２０６が形成され、そのソー
ス電極が陽極２０８に接続されている。陽極２０８と対
向する陰極２１２との間に有機ＥＬ層２１０が設けられ
ている。一方、透明基板２２０上に色変換フィルタ層２
１６が形成され、それぞれの色変換フィルタ層２１６の
間には、ブラックマスク２１８が設けられている。有機
ＥＬ層を担持する基板２０２と色変換フィルタ層を担持
する基板２２０とは、陰極２１２と色変換フィルタ層２
１６とが対向するように接着層２１４により接着されて
いる。そのように形成された素子の周囲を封止樹脂２２
２により封止して、色変換方式有機ＥＬディスプレイ２
００が形成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２に
示すような構成において、色変換フィルタ層２１６が形
成されている基板２２０が全く透明なガラス基板やプラ
スチック基板では、外部から色変換フィルタ層の蛍光体
を励起する波長の光が透過するおそれがある。その際に
は、外部からの透過光が、有機ＥＬ発光層からの光と同
様に蛍光体を励起して発光させてしまうため、外光が強
い環境下では、点灯時と非点灯時との明るさの比（コン
トラスト比）が低下して、視認性が低下するという問題
が生じる。

【０００５】本発明の目的は、コントラスト比を改善し
て、視認性の良好な有機ＥＬディスプレイを提供するこ
とである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の有機ＥＬディス
プレイは、第１の基板と、該第１の基板上に形成される
ソースおよびドレインからなる薄膜トランジスタと、該
薄膜トランジスタ上部に形成される前記ソースまたはド
レインに接続された導電性薄膜材料からなる第１電極
と、有機ＥＬ層と、透明導電性材料からなる第２電極
と、該第２電極上に形成される少なくとも１層以上のパ
ッシベーション層とを有し、該薄膜トランジスタにより
駆動される有機ＥＬ発光素子と；第２の基板と、該第２
の基板上に形成された複数種の色変換フィルタ層とを有
する色変換フィルタとを、前記第２電極と前記色変換フ
ィルタ層とを対向させて貼り合わせられ、前記第２の基
板が８０％未満の可視光透過率を有することを特徴とす
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の有機ＥＬディスプレイに
ついて以下に説明する。図１は、本発明の実施形態を示
す有機ＥＬディスプレイ１００の構成断面図である。以
下の説明では、第１電極１０８が陽極である場合を説明
するが、第１電極１０８を陰極とすることも可能であ
る。その場合には、図１における有機ＥＬ層１１０が、
上下逆の膜構成となる。

【０００８】Ａ．有機ＥＬ発光素子１３０ 本発明の有機ＥＬ発光素子１３０は、第１の基板１０２
と、基板１０２上に形成される薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）１０４と、平坦化絶縁膜１０６と、陽極（第１電
極）１０８と、有機ＥＬ層１１０と、陰極（第２電極）
１１２と、パッシベーション層１１４とを含む。

【０００９】１．ＴＦＴ部 本発明の有機ＥＬディスプレイのＴＦＴ部は、第１の基
板１０２と、ＴＦＴ１０４と、平坦化絶縁膜１０６と、
陽極１０８とを含む。

【００１０】ガラスやプラスチックなどからなる絶縁性
基板、または、半導電性や導電性基板に絶縁性の薄膜を
形成した基板上に、ＴＦＴ１０４がマトリックス状に配
置され、各画素に対応した陽極にソース電極が接続され
る。好ましくは、ＴＦＴ１０４は、ゲート電極をゲート
絶縁膜の下に設けたボトムゲートタイプで、能動層とし
て多結晶シリコン膜を用いた構造である。

【００１１】ＴＦＴ１０４のドレイン電極およびゲート
電極に対する配線部、並びにＴＦＴ自身の構造は、所望
される耐圧性、オフ電流特性、オン電流特性を達成する
ように、当該技術において知られている方法により作成
することができる。また、トップエミッション方式を用
いる本発明の有機ＥＬディスプレイにおいてはＴＦＴ部
を光が通過しないので、開口率を増加させるためにＴＦ
Ｔを小さくする必要がなく、ＴＦＴ設計の自由度が高
く、上記の特性を達成するために有利である。

【００１２】ＴＦＴ１０４の上部には、平坦化された絶
縁膜（以下、平坦化絶縁膜１０６と称する）が形成され
る。平坦化絶縁膜１０６は、ソース電極と陽極１０８と
の接続およびその他の回路の接続に必要な部分以外に設
けられ、基板表面を平坦化して引き続く層の高精細なパ
ターン形成を容易にする。ソース電極と陽極とは、平坦
化絶縁膜内に設けられたコンタクトホールに充填された
導電性プラグによって接続されてもよい。導電性プラグ
は、陽極１０８と一体に形成されてもよいし、あるいは
金、銀、銅、アルミニウム、モリブデン、タングステン
などの低抵抗の金属類を用いて形成されてもよい。

【００１３】陽極１０８は、ＴＦＴ１０４上に形成され
た平坦化絶縁膜１０６上に形成される。正孔の注入を効
率よく行うために、陽極１０８には仕事関数が大きい材
料が用いられる。特に通常の有機ＥＬ素子では、陽極を
通して光が放出されるために陽極が透明であることが要
求され、ＩＴＯ等の導電性金属酸化物が用いられる。本
発明のトップエミッション方式では透明であることは必
要ではないが、ＩＴＯ、ＩＺＯなどの導電性金属酸化物
を陽極１０８として用いることができる。さらに、ＩＴ
Ｏなどの導電性金属酸化物を用いる場合、その下に反射
率の高いメタル電極（Ａｌ，Ａｇ，Ｍｏ，Ｗなど）を用
いることが好ましい。このメタル電極は、導電性金属酸
化物より抵抗率が低いので補助電極として機能すると同
時に、有機ＥＬ層１１０にて発光される光を色変換フィ
ルタ１４０側に反射して光の有効利用を図ることが可能
となる。

【００１４】第１電極１０８を陰極として用いる場合、
ＴＦＴ１０４のドレインと接続される。また、導電性金
属酸化物に代えて、仕事関数が小さい材料であるリチウ
ム、ナトリウム等のアルカリ金属、カリウム、カルシウ
ム、マグネシウム、ストロンチウムなどのアルカリ土類
金属、またはこれらのフッ化物等からなる電子注入性の
金属、その他の金属との合金や化合物を用いられる。

【００１５】２．有機ＥＬ層１１０および陰極１１２ ＴＦＴ１０４と陽極１０８がパターン形成されたＴＦＴ
部上に、有機ＥＬ層１１０および陰極１１２を設ける。
色変換方式を用いる場合、有機ＥＬ層１１０から発せら
れる近紫外から可視領域の光、好ましくは青色から青緑
色領域の光を色変換フィルタ層に入射させて、所望され
る色を有する可視光を放出する。

【００１６】有機ＥＬ層１１０は、少なくとも有機ＥＬ
発光層を含み、必要に応じて、正孔注入層、正孔輸送
層、および／または電子注入層を介在させた構造を有す
る。具体的には、下記のような層構成からなるものが採
用される。 （１）陽極／有機ＥＬ発光層／陰極 （２）陽極／正孔注入層／有機ＥＬ発光層／陰極 （３）陽極／有機ＥＬ発光層／電子注入層／陰極 （４）陽極／正孔注入層／有機ＥＬ発光層／電子注入層
／陰極 （５）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／有機ＥＬ発光層
／電子注入層／陰極

【００１７】上記各層の材料としては、公知のものが使
用される。青色から青緑色の発光を得るためには、有機
ＥＬ発光層中に、例えばベンゾチアゾール系、ベンゾイ
ミダゾール系、べンゾオキサゾール系などの蛍光増白
剤、金属キレート化オキソニウム化合物、スチリルベン
ゼン系化合物、芳香族ジメチリディン系化合物などが好
ましく使用される。

【００１８】陰極（第２電極）１１２に用いられる材料
は、電子を効率よく注入するために仕事関数が小さいこ
とが求められる。さらに本実施形態のトップエミッショ
ン色変換方式では、有機ＥＬ層１１０からの光が陰極１
１２を通して放出されるので、該有機ＥＬ発光層の発す
る光の波長域において透明であることが必要とされる。
これら２つの特性を両立するために、本発明において陰
極１１２を複数層からなる積層構造とすることが好まし
い。なぜなら、仕事関数の小さい材料は、一般的に透明
性が低いからである。すなわち、有機ＥＬ層１１０と接
触する部位に、リチウム、ナトリウム等のアルカリ金
属、カリウム、カルシウム、マグネシウム、ストロンチ
ウムなどのアルカリ土類金属、またはこれらのフッ化物
等からなる電子注入性の金属、その他の金属との合金や
化合物の極薄膜（１０ｍｍ以下）を用いる。これらの仕
事関数の小さい材料を用いることにより効率のよい電子
注入を可能とし、さらに極薄膜とすることによりこれら
材料による透明性低下を最低限とすることが可能とな
る。該極薄膜の上には、ＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明
導電膜を形成する。これらの導電膜は補助電極として機
能し、陰極１１２全体の抵抗値を減少させ有機ＥＬ層１
１０に対して充分な電流を供給することを可能にする。

【００１９】第２電極１１２を陽極として用いる場合、
正孔注入効率を高めるために仕事関数の大きな材料を用
いる必要がある。また、有機ＥＬ層１１０からの発光が
第２電極を通過するために透明性の高い材料を用いる必
要がある。したがって、この場合にはＩＴＯまたはＩＺ
Ｏのような透明導電性材料を用いることが好ましい。

【００２０】３．パッシベーション層１１４ 以上のように形成される第２電極１１２以下の各層を覆
ってパッシベーション層１１４が設けられる。パッシベ
ーション層１１４は、外部環境からの酸素、低分子成分
および水分の透過を防止し、それらによる有機ＥＬ層１
１０の機能低下を防止することに有効である。パッシベ
ーション層１１４は、その上への他の層の形成を容易に
するために適当な硬度を有することが好ましい。

【００２１】これらの要請を満たすために、パッシベー
ション層１１４は、可視域における透明性が高く（４０
０〜７００ｎｍの範囲で透過率５０％以上）、電気絶縁
性を有し、水分、酸素および低分子成分に対するバリア
性を有し、好ましくは２Ｈ以上の膜硬度を有する材料で
形成される。例えば、ＳｉＯ_ｘ、ＳｉＮ_ｘ、ＳｉＮ_ｘＯ
_ｙ、ＡｌＯ_ｘ、ＴｉＯ_ｘ、ＴａＯ_ｘ、ＺｎＯ_ｘ等の無機
酸化物、無機窒化物等の材料を使用できる。該パッシベ
ーション層の形成方法としては特に制約はなく、スパッ
タ法、ＣＶＤ法、真空蒸着法、ディップ法、ゾル−ゲル
法等の慣用の手法により形成できる。

【００２２】また、パッシベーション層として種々のポ
リマー材料を用いることができる。イミド変性シリコー
ン樹脂（特開平５−１３４１１２号公報、特開平７−２
１８７１７号公報、特開平７−３０６３１１号公報等を
参照されたい）、無機金属化合物（ＴｉＯ、Ａｌ
_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２等）をアクリル、ポリイミド、シリコ
ーン樹脂等の中に分散した材料（特開平５−１１９３０
６号公報、特開平７−１０４１１４号公報等を参照され
たい）、アクリレートモノマー／オリゴマー／ポリマー
の反応性ビニル基を有した樹脂、レジスト樹脂（特開平
６−３００９１０号公報、特開平７−１２８５１９号公
報、特開平８−２７９３９４号公報、特開平９−３３０
７９３号公報等を参照されたい）、フッ素系樹脂（特開
平５−３６４７５号公報、特開平９−３３０７９３号公
報）、または高い熱伝導率を有するメソゲン構造を有す
るエポキシ樹脂などの光硬化性樹脂および／または熱硬
化性樹脂を挙げることができる。これらポリマー材料を
用いる場合にも、その形成法は特に制限はない。たとえ
ば、乾式法（スパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法など）、あ
るいは湿式法（スピンコート法、ロールコート法、キャ
スト法など）のような慣用の手法により形成することが
できる。

【００２３】上述のパッシベーション層１１４は単層で
も良いが、複数の層が積層されたものではその効果がよ
り大きい。単層のあるいは積層されたパッシベーション
層１１４の厚さは、０．１〜１０μｍであることが好ま
しい。

【００２４】Ｂ．色変換フィルタ１４０ 本発明の色変換フィルタ１４０は、第２の基板であるＮ
Ｄフィルタ基板１２４と、その上に設けられ、所望され
る各色に対応するカラーフィルタ層１２０および／また
はカラーフィルタ層１２０と蛍光変換層１１８との積層
体と、ブラックマスク１２２とを含む。なお、本明細書
において用いられる際に、術語「色変換フィルタ層」と
は、カラーフィルタ層１２０、およびカラーフィルタ層
１２０と蛍光変換層１１８との積層体の総称である。

【００２５】４．ＮＤフィルタ基板１２４ ＮＤフィルタ基板１２４としては、フィルム状をなすプ
ラスチック材料（セルロースアセテート、ポリエチレン
テレフタレートなどのポリエステル類、ポリ塩化ビニ
ル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ（４−メチル
ペンテン−１）等のポリオレフィン類、ポリメチルメタ
クリレートなどのアクリル樹脂、ポリイミド類、ポリカ
ーボネート類）に、光（可視光または蛍光発光に用いる
光）を吸収する有機染料または顔料を混入し、練り込む
タイプのいわゆるＮＤフィルタを使用する。厚さは２０
μｍから２００μｍが適当であり、特に貼り付け工程に
おける取り扱い性に優れた１００μｍ程度の厚さが最適
である。また、基板としてフィルム状をなすプラスチッ
ク類を用いることによって、本発明の有機ＥＬディスプ
レイを、ガラスを用いる場合に比較して軽くすることが
でき、かつ曲げ応力などに対しても強いものとすること
ができる。

【００２６】有機染料または顔料として、カーボンブラ
ックのような黒色（すなわち、無彩色）の単一の顔料を
用いてもよいし、複数の有機染料および顔料を組み合わ
せて無彩色の色調を実現してもよい。用いることができ
る有機染料および顔料の例として、アニリンブラック、
キノン系染料または顔料（キノンイミン系、ナフトキノ
ン系、アントラキノン系など）、アゾ染料または顔料
（C. I. Direct Black 19など）、カーボンブラック、
鉄黒などを挙げることができる。

【００２７】ＮＤフィルタ基板１２４の可視光透過率
は、８０％未満とし外光をできるだけ遮断するが、可視
光透過率が低すぎると有機ＥＬ層１１０の発光を色変換
して取り出す光量（蛍光変換層１１８により蛍光変換さ
れた光）が減少するため、少なくとも１０％以上の可視
光透過率が必要である。可視光透過率は、蛍光変換層に
おいて使用される蛍光色素の変換性能により最適値が存
在するが、好ましくは４０〜８０％、最も好ましくは６
０〜７０％に調整される。

【００２８】ＮＤフィルタ基板１２４の可視光透過率
は、通常の分光光度計などにより測定することができ
る。本発明において「可視光透過率が８０％未満であ
る」とは、可視光の全波長および近紫外領域（３００〜
７００ｎｍ）において、光透過率が８０％未満であるこ
とを意味する。同様に、「可視光透過率が６０〜７０％
である」とは、可視光の全波長および近紫外領域（３０
０〜７００ｎｍ）において、光透過率が６０〜７０％で
あることを意味する。このようなＮＤフィルタ基板１２
４を用いることにより、外光の侵入を抑え、蛍光体の外
光励起によるコントラスト比の低下の抑制を図ることが
可能となる。

【００２９】なお、同様の可視光透過率を有する場合、
直線偏光フィルタフィルムまたは円偏光フィルタフィル
ムも適用可能である。また、ＮＤフィルタ基板１２４の
外部表面に反射防止処理を施して外光の反射（いわゆる
映り込み）を防止することも、表示の視認性を向上する
上で有用である。

【００３０】５．色変換フィルタ層 本明細書において、色変換フィルタ層は、カラーフィル
タ層１２０、またはカラーフィルタ層１２０と蛍光変換
層１１８との積層体である。蛍光変換層１１８は、有機
ＥＬ層１１０にて発光される近紫外領域ないし可視領域
の光、特に青色ないし青緑色領域の光を吸収して異なる
波長の可視光を蛍光として発光するものである。フルカ
ラー表示を可能にするためには、少なくとも青色（Ｂ）
領域、緑色（Ｇ）領域および赤色（Ｒ）領域の光を放出
する独立した層が設けられる。ＲＧＢそれぞれの層は、
少なくとも有機蛍光色素とマトリクス樹脂とを含む。

【００３１】１）有機蛍光色素 本発明において、好ましくは、少なくとも赤色領域の蛍
光を発する蛍光色素の１種類以上を用い、さらに緑色領
域の蛍光を発する蛍光色素の１種類以上と組み合わせて
もよい。すなわち、光源として青色ないし青緑色領域の
光を発光する有機ＥＬ層１１０を用いる場合、有機ＥＬ
層１１０からの光を単なる赤色フィルタに通して赤色領
域の光を得ようとすると、元々赤色領域の波長の光が少
ないために極めて暗い出力光になってしまう。

【００３２】したがって、有機ＥＬ層１１０からの青色
ないし青緑色領域の光を、蛍光色素によって赤色領域の
光に変換することにより、十分な強度を有する赤色領域
の光の出力が可能となる。発光体から発せられる青色か
ら青緑色領域の光を吸収して、赤色領域の蛍光を発する
蛍光色素としては、例えばローダミンＢ、ローダミン６
Ｇ、ローダミン３Ｂ、ローダミン１０１、ローダミン１
１０、スルホローダミン、ベーシックバイオレット１
１、ベーシックレッド２などのローダミン系色素、シア
ニン系色素、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（ピリジン１）などのピリジン系色
素、あるいはオキサジン系色素などが挙げられる。さら
に、各種染料（直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散
染料など）も蛍光性があれば使用することができる。

【００３３】発光体から発せられる青色ないし青緑色領
域の光を吸収して、緑色領域の蛍光を発する蛍光色素と
しては、例えば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−ジエチルアミノ−クマリ
ン（クマリン７）、３−（２’−Ｎ−メチルベンゾイミ
ダゾリル）−７−ジエチルアミノ−クマリン（クマリン
３０）、２，３，５，６−１Ｈ，４Ｈ−テトラヒドロ−
８−トリフルオロメチルキノリジン（９，９ａ，１−ｇ
ｈ）クマリン（クマリン１５３）などのクマリン系色
素、あるいはクマリン色素系染料であるベーシックイエ
ロー５１、さらにはソルベントイエロー１１、ソルベン
トイエロー１１６などのナフタルイミド系色素などが挙
げられる。さらに、各種染料（直接染料、酸性染料、塩
基性染料、分散染料など）も蛍光性があれば使用するこ
とができる。

【００３４】さらに、青色領域の光に関しては、有機Ｅ
Ｌ層１１０からの発光を単なる青色フィルタに通して出
力させることが可能である。

【００３５】なお、本発明に用いる有機蛍光色素を、ポ
リメタクリル酸エステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル
−酢酸ビニル共重合樹脂、アルキッド樹脂、芳香族スル
ホンアミド樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグ
アナミン樹脂およびこれらの樹脂混合物などに予め練り
込んで顔料化して、有機蛍光顔料としてもよい。また、
これらの有機蛍光色素や有機蛍光顔料（本明細書中で、
前記２つを合わせて有機蛍光色素と総称する）は単独で
用いてもよく、蛍光の色相を調整するために２種以上を
組み合わせて用いてもよい。

【００３６】本発明に用いる有機蛍光色素は、蛍光変換
層に対して、該蛍光変換層の重量を基準として０．０１
〜５質量％、より好ましくは０．１〜２質量％含有され
る。もし有機蛍光色素の含有量が０．０１質量％未満な
らば、十分な波長変換を行うことができず、あるいは含
有量が５％を越えるならば、濃度消光等の効果により色
変換効率の低下をもたらす。

【００３７】２）マトリクス樹脂 次に、本発明の蛍光変換層に用いられるマトリクス樹脂
は、光硬化性または光熱併用型硬化性樹脂（レジスト）
を光および／または熱処理して、ラジカル種またはイオ
ン種を発生させて重合または架橋させ、不溶不融化させ
たものである。また、蛍光変換層のパターニングを行う
ために、該光硬化性または光熱併用型硬化性樹脂は、未
露光の状態において有機溶媒またはアルカリ溶液に可溶
性であることが望ましい。

【００３８】具体的には、マトリクス樹脂は、（１）ア
クロイル基やメタクロイル基を複数有するアクリル系多
官能モノマーおよびオリゴマーと、光または熱重合開始
剤とからなる組成物膜を光または熱処理して、光ラジカ
ルまたは熱ラジカルを発生させて重合させたもの、
（２）ボリビニル桂皮酸エステルと増感剤とからなる組
成物を光または熱処理により二量化させて架橋したも
の、（３）鎖状または環状オレフィンとビスアジドとか
らなる組成物膜を光または熱処理してナイトレンを発生
させ、オレフィンと架橋させたもの、および（４）エポ
キシ基を有するモノマーと酸発生剤とからなる組成物膜
を光または熱処理により、酸（カチオン）を発生させて
重合させたものなどを含む。特に、（１）のアクリル系
多官能モノマーおよびオリゴマーと光または熱重合開始
剤とからなる組成物を重合させたものが好ましい。なぜ
なら、該組成物は高精細なパターニングが可能であり、
および重合した後は耐溶剤性、耐熱性等の信頼性が高い
からである。

【００３９】本発明で用いることができる光重合開始
剤、増感剤および酸発生剤は、含まれる蛍光変換色素が
吸収しない波長の光によって重合を開始させるものであ
ることが好ましい。本発明の蛍光変換層において、光硬
化性または光熱併用型硬化性樹脂中の樹脂自身が光また
は熱により重合することが可能である場合には、光重合
開始剤および熱重合開始剤を添加しないことも可能であ
る。

【００４０】マトリクス樹脂（蛍光変換層）は、光硬化
性または光熱併用型硬化性樹脂、有機蛍光色素および添
加剤を含有する溶液または分散液を、支持基板上に塗布
して樹脂の層を形成し、そして所望される部分の光硬化
性または光熱併用型硬化性樹脂を露光することにより重
合させて形成される。所望される部分に露光を行って光
硬化性または光熱併用型硬化性樹脂を不溶化させた後
に、パターニングを行う。該パターニングは、未露光部
分の樹脂を溶解または分散させる有機溶媒またはアルカ
リ溶液を用いて、未露光部分の樹脂を除去するなどの慣
用の方法によって実施することができる。

【００４１】３）形状 赤色に関しては、蛍光変換層１１８Ｒのみから形成され
てもよい。しかし、蛍光色素による変換のみでは十分な
色純度が得られない場合は、図１に示されるように蛍光
変換層１１８Ｒとカラーフィルタ層１２０Ｒとの積層体
としてもよい。カラーフィルタ層１２０Ｒを併用する場
合、カラーフィルタ層１２０Ｒの厚さは１〜１．５μｍ
であることが好ましい。

【００４２】また、緑色に関しては、蛍光変換層１１８
Ｇのみから形成されてもよい。しかし、蛍光色素による
変換のみでは十分な色純度が得られない場合は、図１に
示されるように蛍光変換層１１８Ｇとカラーフィルタ層
１２０Ｇとの積層体としてもよい。カラーフィルタ層１
２０Ｇを併用する場合、カラーフィルタ層１２０Ｇの厚
さは１〜１．５μｍであることが好ましい。あるいはま
た、有機ＥＬ層１１０の発光が緑色領域の光を充分に含
む場合には、カラーフィルタ層１２０Ｇのみとしてもよ
い。カラーフィルタ層１２０Ｇのみを用いる場合、その
厚さは１〜１０μｍであることが好ましい。

【００４３】一方、青色に関しては、図１に示されるよ
うにカラーフィルタ層１２０Ｂのみとすることができ
る。カラーフィルタ層１２０Ｂのみを用いる場合、その
厚さは１〜１０μｍであることが好ましい。

【００４４】色変換フィルタ層の形状は、よく知られて
いるように各色ごとに分離したストライプパターンとし
てもよいし、各画素のサブピクセルごとに分離させた構
造を有してもよい。本発明の色変換フィルタ層は、有機
蛍光色素を含有する光硬化性または光熱併用型硬化性樹
脂を塗布（スピンコート、ディップ法、吹付法など）し
た後にフォトリソグラフ法を用いてパターニングを行う
ことにより形成することができる。あるいはまた、イン
クジェット法、印刷法、転写法などを用いて、色変換フ
ィルタ層を形成してもよい。さらに、支持体であるＮＤ
フィルタ基板に凹部を設け、該凹部を有機蛍光色素を含
有するインキで埋めることによって色変換フィルタ層を
形成してもよい。

【００４５】各色に対応する色変換フィルタ層の間の領
域には、ブラックマスク１２０を形成することが好まし
い。ブラックマスクを設けることによって、隣接するサ
ブピクセルの色変換フィルタ層への光の漏れを防止し
て、にじみのない所望される蛍光変換色のみを得ること
が可能となる。各々の色変換フィルタ層の間の領域に留
まらず、ＮＤフィルタ基板１２４上の色変換フィルタ層
が設けられていない領域全体にブラックマスクを設けて
もよい。ブラックマスク１２２は、好ましくは１〜６μ
ｍの厚さを有する。

【００４６】Ｃ．有機ＥＬディスプレイの組み立て 本発明の有機ＥＬディスプレイ１００は、先に述べた有
機ＥＬ発光素子１３０と、色変換フィルタ１４０とを別
個に準備し、対応する色変換フィルタ層と有機ＥＬ層１
１０とのアライメントを行い、粘着層１１６を用いてそ
れらを貼り合わせることにより作製することができる。

【００４７】粘着層１１６は、天然ゴム、ＩＲ、ＳＢＲ
もしくはＮＢＲ等のゴム系接着剤、アクリル系接着剤、
シリコーン系接着剤などの各種粘着剤を利用して作製す
ることができる。中でも、貼り付け後の再剥離防止の観
点から、架橋度の高いアクリル系粘着剤を用いることが
好ましい。

【００４８】粘着層１１６は、熱応力または曲げ応力を
緩和するために、ある程度の厚さを有することが好まし
い。しかしながら、有機ＥＬ発光層１１０からの発光の
隣接するサブピクセルへの光漏れを防止する観点から
は、粘着層１１６がなるべく薄い方が好ましい。これら
の点を考慮すると、本発明の粘着層１１６は、平均３〜
５μｍの厚さを有することが好ましい。

【００４９】

【実施例】以下本発明を適用した１つの例を、図面を参
照しながら説明する。

【００５０】（実施例１） ［ＴＦＴ基板］図１に示すように、ガラス基板１０２に
ボトムゲート型のＴＦＴ１０４を形成し、陽極１０８に
ＴＦＴのソースが接続されている構成とした。

【００５１】陽極１０８は、平坦化絶縁膜１０６に形成
されたコンタクトホール（不図示）を介してＴＦＴのソ
ースに接続されているＡｌが下部に形成され、その上部
表面にＩＺＯ（ＩｎＺｎＯ）が形成されている。両層共
に、スパッタ法により作製した。

【００５２】Ａｌは、発光層からの発光を反射してトッ
プから効率よく光を放出するため、および電気抵抗低減
のために設ける。平坦化絶縁膜１０６上におけるＡｌ膜
の厚さは３００ｎｍとした。上部のＩＺＯは、仕事関数
が高く、効率よくホールを注入するために設ける。ＩＺ
Ｏの厚さは２００ｎｍとした。

【００５３】［有機ＥＬ層１１０］（陽極１０８）正孔
注入層／正孔輸送層／有機ＥＬ発光層／電子注入層（陰
極１１２）の４層構成とした。

【００５４】前記陽極１０８までを形成した基板１０２
を抵抗加熱蒸着装置内に装着し、正孔注入層、正孔輸送
層、有機ＥＬ発光層、電子注入層を真空を破らずに順次
成膜した。表１は各層に用いた材料の構造式である。成
膜に際して、真空槽内圧は１×１０^−４Ｐａまで減圧し
た。正孔注入層として銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を
１００ｎｍ積層した。正孔輸送層として４，４’−ビス
［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェ
ニル（α−ＮＰＤ）を２０ｎｍ積層した。有機ＥＬ発光
層として４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）
ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）を３０ｎｍ積層した。電子注
入層としてアルミキレート（アルミニウムトリス（８−
ヒドロキシキノリン）錯体、Ａｌｑ）を２０ｎｍ積層し
た。この後、メタルマスクを用いて、透明な陰極１１２
を真空を破らずに形成した。

【００５５】透明な陰極１１２は、電子注入に必要な仕
事関数の小さな金属Ｍｇ／Ａｇの厚さ２ｎｍの層を共蒸
着法にて製膜し、その上に膜厚２００ｎｍのＩＺＯ膜を
スパッタ法で製膜することにより形成した。

【００５６】［パッシベーション層１１４］上記のよう
に陰極１１２までを形成した基板に対して、スパッタ法
にて膜厚３００ｎｍのＳｉＯＮ_ｘ膜を堆積させ、パッシ
ベーション層１１４とし、有機ＥＬ発光素子１３０を得
た。

【００５７】［カラーフィルタ層］可視光透過率を約７
０％に調整した厚さ１００μｍのＰＥＴフィルムに、膜
厚１００ｎｍのＳｉＯ_２膜をスパッタコーティングし
て、ＮＤフィルタ基板１２２を得た。該基板１２２に対
して、青色フィルタ材料（富士ハントエレクトロニクス
テクノロジー製：カラーモザイクＣＢ−７００１）をス
ピンコート法によって塗布後、フォトリソグラフ法によ
りパターニングを実施し、膜厚１０μｍ、幅８０μｍの
ラインパターンを有する青色フィルタ層１１８Ｂを形成
した。

【００５８】赤色および緑色の同様のカラーフィルタ材
料系を、ＮＤフィルタ基板１２２上にスピンコート法に
て塗布後、フォトリソグラフ法によりパターニングを実
施し、膜厚１．５μｍ、幅８０μｍのラインパターンを
有する赤色および緑色のカラーフィルタ層１２０Ｒおよ
び１２０Ｇを形成した。

【００５９】［蛍光変換層］緑色蛍光色素としてクマリ
ン６（０．７重量部）を、溶剤であるプロピレングリコ
ールモノエチルアセテート（ＰＧＭＥＡ）１２０重量部
へ溶解させた。この溶液に対して、光重合性樹脂の「Ｖ
２５９ＰＡ／Ｐ５」（商品名、新日鐵化成工業株式会
社）１００重量部を加えて溶解させ、塗布液を得た。こ
の塗布液を、以上のようにカラーフィルタ層を形成した
ＮＤフィルタ基板１２２上にスピンコート法を用いて塗
布し、フォトリソグラフ法により、パターニングを実施
し、膜厚１０μｍ、幅８０μｍのラインパターンを有す
る緑色蛍光変換層１１８Ｇを、緑色カラーフィルタ層１
２０Ｇ上に形成した。

【００６０】赤色蛍光色素としてクマリン６（０．６重
量部）、ローダミン６Ｇ（０．３重量部）、ベーシック
バイオレット１１（０．３重量部）を、溶剤であるプロ
ビレングリコールモノエチルアセテート（ＰＧＭＥＡ）
１２０重量部へ溶解させた。この溶液に対して、光重合
性樹脂の「Ｖ２５９ＰＡ／Ｐ５」（商品名、新日鐵化成
工業株式会社）１００重量部を加えて溶解させ、塗布液
を得た。この塗布液をカラーフィルタ層および緑色蛍光
変換層を形成したＮＤフィルタ基板１２２上にスピンコ
ート法を用いて塗布し、フォトリソグラフ法により、パ
ターニングを実施し、膜厚１０μｍ、幅８０μｍのライ
ンパターンを有する赤色蛍光変換層１１８Ｇを赤色カラ
ーフィルタ層１２０Ｒ上に形成した。

【００６１】ＲＧＢ各色の色変換フィルタ層の間に、ブ
ラックマスク１２２（厚さ１μｍ、幅３０μｍ）を形成
して、色変換フィルタ１４０を得た。また、画素のピッ
チは０．３３×０．３３ｍｍで、各色サブピクセルの形
状は８０×３００μｍである。

【００６２】［貼り合わせ］こうして得られた有機ＥＬ
発光素子１３０と、色変換フィルタ１４０とを、グロー
ブボックス内の乾燥窒素雰囲気（酸素および水分濃度と
もに１０ｐｐｍ以下）下において、粘着剤（ＡＲＤＥＬ
製ポリカーボネート）を用いて貼り合わせて、有機ＥＬ
ディスプレイ１００を得た。形成された粘着層１１６の
厚さは、平均３〜５μｍであった。

【００６３】（比較例１）ＮＤフィルタ基板１２２に代
えて、ガラス基板（可視光透過率９０％以上）を用いた
ことを除いて、実施例１を繰り返して、有機ＥＬディス
プレイを得た。 ［評価］上記実施例１および比較例１にて製作した有機
ＥＬディスプレイについて、２つの外光環境下でコント
ラスト比を測定し、結果を表１に示した。コントラスト
比は、以下の式で与えられる。 コントラスト比＝（点灯部の輝度）／（非点灯部の輝
度）

【００６４】

【表１】

【００６５】以上のように、いずれの外光条件において
も本発明の有機ＥＬディスプレイは、従来法のものより
も高いコントラスト比を示した。

【００６６】なお、本発明を説明する以上の実施形態で
は、ディスプレイの駆動をＴＦＴによるアクティブマト
リクス方式としたが、本発明はこの方式に限定されるも
のではなくパッシブマトリクス方式の駆動形態でも同様
の効果が得られることが確認されている。

【００６７】

【発明の効果】以上に述べたとおり、本発明の記載のよ
うに、基板上に形成されたＴＦＴに接続される陽極、有
機ＥＬ発光層および透明導電性材料からなる陰極を積層
して構成され、上記ＴＦＴにより駆動される有機ＥＬ発
光素子と、透光性基板に形成された色変換フィルタ層が
前記有機ＥＬ発光素子の陰極に対向して貼り合わせられ
た有機ＥＬディスプレイにおいて、前記透光性基板を、
８０％未満の可視光透過率を有するプラスチックフィル
ムフィルタとすることにより、有機ＥＬディスプレイの
コントラスト比が従来法のものに比べて著しく向上し
た。

【００６８】また、本発明の構成により極めて薄く軽い
有機ＥＬディスプレイの構成が可能となり、さらに熱応
力および曲げ応力に対しても粘着層が応力緩和の役割を
果たし、視認性に優れ、信頼性にも優れた有機ＥＬディ
スプレイを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機ＥＬディスプレイを示す概略断面
図である。

【図２】従来法の有機ＥＬディスプレイを示す概略断面
図である。

【符号の説明】

１００ 本発明の有機ＥＬディスプレイ １０２、２０２ 第１の基板 １０４、２０４ ＴＦＴ １０６、２０６ 平坦化絶縁層 １０８、２０８ 陽極（第１電極） １１０、２１０ 有機ＥＬ層 １１２、２１２ 陰極（第２電極） １１４、２１４ パッシベーション層 １１６ 粘着層 １１８ 蛍光変換層 １２０ カラーフィルタ層 １２２、２１８ ブラックマスク １２４ ＮＤフィルタ基板（第２の基板） ２００ 従来例の有機ＥＬディスプレイ ２１６ 色変換フィルタ層 ２２０ 透光性基板 ２２２ 封止樹脂

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の基板と、該第１の基板上に形成さ
   れるソースおよびドレインからなる薄膜トランジスタ
   と、該薄膜トランジスタ上部に形成され、前記ソースま
   たはドレインに接続された導電性薄膜材料からなる第１
   電極と、有機ＥＬ層と、透明導電性材料からなる第２電
   極と、該第２電極上に形成される少なくとも１層以上の
   パッシベーション層とを有し、該薄膜トランジスタによ
   り駆動される有機ＥＬ発光素子と；第２の基板と、該第
   ２の基板上に形成された複数種の色変換フィルタ層とを
   有する色変換フィルタとを、前記第２電極と前記色変換
   フィルタ層とを対向させて貼り合わせられた有機ＥＬデ
   ィスプレイにおいて、前記第２の基板が８０％未満の可
   視光透過率を有することを特徴とする有機ＥＬディスプ
   レイ。
2. 【請求項２】 前記第２の基板はプラスチックフィルム
   であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディ
   スプレイ。
3. 【請求項３】 前記第１電極が陽極であり、前記第２電
   極が陰極であることを特徴とする請求項１または２に記
   載の有機ＥＬディスプレイ。
4. 【請求項４】 前記第１電極が陰極であり、前記第２電
   極が陽極であることを特徴とする請求項１または２に記
   載の有機ＥＬディスプレイ。