JP2003249363A - 有機エレクトロルミネッセント画像表示装置およびその製造方法 - Google Patents

有機エレクトロルミネッセント画像表示装置およびその製造方法

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JP2003249363A
JP2003249363A JP2002045691A JP2002045691A JP2003249363A JP 2003249363 A JP2003249363 A JP 2003249363A JP 2002045691 A JP2002045691 A JP 2002045691A JP 2002045691 A JP2002045691 A JP 2002045691A JP 2003249363 A JP2003249363 A JP 2003249363A
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transparent
phosphor layer
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JP2002045691A
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Hiroshi Kubota
博志 久保田
Kenya Miyoshi
建也 三好
Koji Arai
浩次 新井
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 透明電極層の断線がなく、有機エレクトロル
ミネッセンス素子層の安定した発光が得られ、高品質の
画像表示が可能な有機エレクトロルミネッセント画像表
示装置と、このような装置を簡便に製造することを可能
とする製造方法を提供する。 【解決手段】 有機エレクトロルミネッセント画像表示
装置を、透明基材上にカラーフィルタ層、色変換蛍光体
層、透明保護層、透明電極層、有機エレクトロルミネッ
センス素子層、および、背面電極層とを順次設けて備え
たものとし、色変換蛍光体層の端部外側に該端部から離
間する方向で所定の間隙を設けて1個以上のダミー薄壁
を有し、このダミー薄壁と色変換蛍光体層とを覆うよう
に透明保護層が透明基材上に設けられ、透明電極は上記
のダミー薄壁が配設された部位において透明基材から色
変換蛍光体層に乗り上げるように帯状に透明保護層上に
配設されたものとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は有機エレクトロルミ
ネッセント画像表示装置とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】有機のエレクトロルミネッセンス(E
L)素子は、自己発色により視認性が高いこと、液晶デ
ィスプレーと異なり全固体ディスプレーであること、温
度変化の影響をあまり受けないこと、視野角が大きいこ
と等の利点をもっており、近年、画像表示装置の画素等
としての実用化が進んでいる。有機EL素子を用いた画
像表示装置としては、(1)三原色の有機EL素子層を
各発光色毎に所定のパターンで形成したもの、(2)白
色発光の有機EL素子層を使用し、三原色のカラーフィ
ルタを介して表示するもの、(3)青色発光の有機EL
素子層を使用し、蛍光色素を利用した色変換蛍光体層を
設置して、青色光を緑色蛍光や赤色蛍光に変換して三原
色表示をするもの等が提案されている。
【0003】しかし、上記の(1)の有機EL画像表示
装置では、各発色光の取出し効率は高いものの、各色の
有機EL素子の特性を均一にすることが難しく、さら
に、微細なパターンで三原色の有機EL素子層を形成す
る工程が複雑であり、量産化を難しいものとしている。
また、上記の(2)の有機EL画像表示装置では、白色
光を三原色のカラーフィルタで分解すると、三原色の中
の一色の発光効率が白色光の3分の1に低下して取出し
効率が悪く、このため高効率の白色有機EL素子が必要
となるが、十分な輝度を安定して得られる白色有機EL
素子は未だ得られていない。これに対して、上記の
(3)の有機EL画像表示装置では、色変換蛍光体層の
変換効率が光吸収効率と蛍光効率の積で決定されるた
め、光吸収効率と蛍光効率の高い蛍光色素を使用するこ
とにより、変換効率が非常に高い三原色発光が可能であ
る。
【0004】ここで、有機EL素子は、色変換蛍光体層
等から発生する水蒸気、酸素、有機モノマー、低分子成
分等のガスにより劣化するため、色変換蛍光体層上に直
接有機EL素子層を形成することはできず、色変換蛍光
体層を透明保護層で覆って、上記のガスを遮断する必要
がある。そして、この透明保護層上に透明電極を所定の
パターンで形成し、この透明電極上に有機EL素子層、
背面電極層が形成されることになる。また、各色に対応
する蛍光体の変換性能に差があり、所望の色調を得るた
めに各色毎に色変換蛍光体層の厚みを異にする必要があ
る場合、色変換蛍光体層間に段差が生じる。このような
段差が存在すると、有機EL素子層の厚みムラが発生
し、安定した発光が得られないことになるが、上記の透
明保護層を形成することにより、このような段差を解消
することができる。しがたって、有機EL画像表示装置
では、色変換蛍光体層を覆うように形成されている透明
保護層は必須の構成となっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、光吸収効率と
蛍光効率の高い色変換蛍光体層を得るためには、色変換
蛍光体層を厚くする必要があり、色変換蛍光体層が厚く
なるほど、その端部での段差が大きくなる。そして、こ
の段差の大きさは、色変換蛍光体層を覆うように形成さ
れている透明保護層に反映される。一方、周辺の端子部
から画素領域まで透明保護層上に形成される帯状の透明
電極層は、一般に真空成膜法により透明電極膜を形成
し、これをパターンエッチングすることにより形成され
る。このため、上記の色変換蛍光体層の端部に生じてい
る透明保護層の段差箇所では、成膜不良や、エッチング
処理時の応力等による切断が生じ易く、透明電極層に断
線が発生し易いという問題がある。
【0006】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、透明電極層の断線がなく、有機エレクト
ロルミネッセンス素子層の安定した発光が得られ、高品
質の画像表示が可能な有機エレクトロルミネッセント画
像表示装置と、このような装置を簡便に製造することを
可能とする製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の有機エレクトロルミネッセント画像
表示装置は、透明基材と、該透明基材上に順次設けられ
たカラーフィルタ層、色変換蛍光体層、透明保護層、透
明電極層、有機エレクトロルミネッセンス素子層、およ
び、背面電極層とを少なくとも備え、前記色変換蛍光体
層の端部外側に該端部から離間する方向で所定の間隙を
設けて1個以上のダミー薄壁が配設され、前記透明保護
層は前記色変換蛍光体層および前記ダミー薄壁を覆うよ
うに前記透明基材上に設けられ、前記透明電極層は前記
ダミー薄壁が配設された部位において前記透明基材から
前記色変換蛍光体層に乗り上げるように帯状に前記透明
保護層上に配設されているような構成とした。
【0008】本発明の他の態様として、前記ダミー薄壁
は前記色変換蛍光体層と同じ材質からなり、前記間隙は
20〜200μmの範囲内、前記ダミー薄壁の長さは2
0〜200μmの範囲内、前記ダミー薄壁の高さは1.
5〜15μmの範囲内、前記ダミー薄壁の厚みは1.5
〜12μmの範囲内であるような構成とした。本発明の
他の態様として、前記透明基材と前記カラーフィルタと
の間に、所定の開口パターンを有するブラックマトリッ
クスを備えるような構成とした。さらに、本発明の他の
態様として、前記有機エレクトロルミネッセンス素子層
は青色発光であり、前記色変換蛍光体層は青色光を緑色
蛍光に変換して発光する緑色変換層と、青色光を赤色蛍
光に変換して発光する赤色変換層とを備えているような
構成とした。
【0009】本発明の有機エレクトロルミネッセント画
像表示装置の製造方法は、透明基材上に複数色の着色層
を色毎に帯状に形成してカラーフィルタ層を設ける工
程、前記カラーフィルタ層上に色変換蛍光体層を帯状に
形成すると同時に、色変換蛍光体層の帯状形成領域の端
部外側に該端部から離間する方向で所定の間隙を設けて
1個以上のダミー薄壁を形成する工程、前記色変換蛍光
体層と前記ダミー薄壁を覆うように前記透明基材上に透
明保護層を形成する工程、前記ダミー薄壁が配設された
部位にて前記透明基材から前記色変換蛍光体層に乗り上
げるように帯状に透明電極層を形成する工程、該透明電
極層と交差するように有機エレクトロルミネッセンス素
子層を帯状に形成し、該有機エレクトロルミネッセンス
素子層上に背面電極層を形成する工程、とを有するよう
な構成とした。
【0010】上記のような本発明では、ダミー薄壁と色
変換蛍光体層端部との間に存在する間隙部分に、さら
に、ダミー薄壁相互間に存在する間隙部分に、ダミー薄
壁と色変換蛍光体層とを覆うように形成されている透明
保護層の構成材料が入り込み、その分、ダミー薄壁が配
設された部位の透明保護層の高さが色変換蛍光体層上の
透明保護層の表面よりも低くなり、これによって、色変
換蛍光体層端部における透明保護層の段差が緩和され、
透明電極層の断線発生が防止される。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
しながら説明する。有機エレクトロルミネッセント画像表示装置 図1は、本発明の有機エレクトロルミネッセント(E
L)画像表示装置の一実施形態を示す部分平面図であ
り、図2は図1に示される有機EL画像表示装置のII−
II線における縦断面図であり、図3は図1に示される有
機EL画像表示装置のIII−III線における縦断面図であ
る。尚、図1では、後述する補助電極8、透明電極層9
を示すために、青色有機EL素子層10と背面電極層1
1の一部を切り欠いた状態で示している。図1〜図3に
おいて、有機EL画像表示装置1は、透明基材2と、こ
の透明基材2上に所定の開口パターンを備えたブラック
マトリックス3を介して帯状の赤色着色層4R、緑色着
色層4G、青色着色層4Bからなるカラーフィルタ層4
が設けられている。
【0012】このカラーフィルタ層4上には、赤色変換
蛍光体層5R、緑色変換蛍光体層5Gと青色変換ダミー
層5Bからなる色変換蛍光体層5が形成されている。色
変換蛍光体層5を構成する各層は、赤色着色層4R上に
赤色変換蛍光体層5Rが、緑色着色層4G上に緑色変換
蛍光体層5Gが、青色着色層4B上に青色変換ダミー層
5Bがそれぞれ帯状に配設されている。このような色変
換蛍光体層5の厚みは、赤色変換蛍光体層5Rおよび緑
色変換蛍光体層5Gが後述する青色有機EL素子層10
で発光された青色光を十分に吸収し蛍光を発生する機能
が発現できるものとする必要があり、使用する蛍光色
素、蛍光色素濃度等を考慮して適宜設定することがで
き、例えば、2〜15μm程度とすることができる。ま
た、青色変換ダミー層5Bの厚みは、赤色変換蛍光体層
5Rや緑色変換蛍光体層5Gとほぼ同じ厚みとすること
ができる。尚、赤色変換蛍光体層5Rと緑色変換蛍光体
層5Gとの厚みが異なる場合があってもよい。
【0013】上記の色変換蛍光体層5の端部5a外側
(図2を参照)には、この端部5aから離間する方向
(図2に矢印aで示される方向)で所定の間隙pを設け
て2個のダミー薄壁6が配設されている。このようなダ
ミー薄壁6と色変換蛍光体層5との位置関係を図4に示
す。但し、図4では、ブラックマトリックス3、カラー
フィルタ層4の状態を示すために、色変換蛍光体層5の
一部を切り欠いた状態で示している。このようなダミー
薄壁6の高さhは色変換蛍光体層5の厚みと同じ、また
は、それ以下であり、例えば、1.5〜15μmの範囲
内とすることができ、ダミー薄壁6の厚みtは1.5〜
12μmの範囲内とすることが好ましい。また、色変換
蛍光体層5の端部5aとダミー薄壁6との間隙p、およ
び、ダミー薄壁6相互の間隙pは20〜200μmの範
囲内とすることができ、ダミー薄壁6の長さLは20〜
200μmμmの範囲内とすることが好ましい。ダミー
薄壁6の寸法および配設間隙は、後述する透明保護層7
の構成材料の量が間隙に入り込み、その分、ダミー薄壁
6が配設された部位の透明保護層7の高さが、色変換蛍
光体層5上の透明保護層7の表面の高さよりも低くなる
ように、透明保護層構成材料等を考慮して上記の範囲内
で適宜設定することができる。
【0014】尚、図4に示される例では、色変換蛍光体
層5の端部5aとダミー薄壁6との間隙pと、ダミー薄
壁6相互の間隙pとが同じとなるように設定されている
が、これに限定されるものではなく、例えば、ダミー薄
壁6相互の間隙pがより大きくなるように設定してもよ
い。また、図示例では、ダミー薄壁6の長さL(図4参
照)が色変換蛍光体層5の各帯状パターン幅と同じであ
り、2個のダミー薄壁6の厚みtが等しくなるように設
定されているが、これに限定されるものではない。さら
に、ダミー薄壁6の配設個数は2個に限定されるもので
はない。
【0015】このようなダミー薄壁6と色変換蛍光体層
5とを覆うように透明保護層7が透明基材2上に設けら
れ、この透明保護層7上に補助電極8および透明電極層
9が形成されている。図5は、このように補助電極8と
透明電極層9が透明保護層7上に形成されている状態を
示す部分平面図である。図5に示されるように、補助電
極8と透明電極層9は周辺の端子部から中央の画素領域
まで透明保護層7上に帯状に配設され、ダミー薄壁6が
配設された部位において透明基材2(周辺端子部)から
色変換蛍光体層5(画素領域)に乗り上げている。
【0016】本発明の有機EL画像表示装置1では、上
記のように配設された帯状の透明電極層9と直角に交差
し、ブラックマトリックス3の開口部上に位置するよう
に帯状の青色有機EL素子層10と背面電極層11とが
透明保護層7上に形成されている。また、帯状の透明電
極層9と直角に交差し、ブラックマトリックス3の遮光
部上に位置するように、絶縁層13を介して隔壁部15
が透明保護層7上に形成されている。この隔壁部15の
上部平面にはダミーの有機EL素子層10′と背面電極
層11′とが形成されており、これらは、隔壁部15を
パターニング手段として利用した青色有機EL素子層1
0および背面電極層11の形成において、帯状のパター
ンを形成するために、形成材料を透明電極層9上に到達
しないよう隔壁部15に付着させて排除した結果形成さ
れたものである。尚、図示例では、絶縁層13は隔壁部
15の形成部位のみにストライプ状に設けられている
が、これに限定されるものではなく、透明電極層9と背
面電極層11とが青色有機EL素子層10を介して交差
する各部位(絵素)に開口をもつような格子形状のパタ
ーンからなる絶縁層13であってもよい。
【0017】上述のような本発明の有機EL画像表示装
置1では、青色有機EL素子層10で発光された青色光
が、赤色変換蛍光体層5Rにて赤色蛍光とされ、緑色変
換蛍光体層5Gにて緑色蛍光とされ、青色変換ダミー層
5Bでは青色光がそのまま透過し、その後、各色の光は
カラーフィルタ層4にて色補正されて三原色表示がなさ
れる。そして、透明保護層7の構成材料がダミー薄壁6
により形成されている上記の間隙に入り込むこととな
り、ダミー薄壁6と色変換蛍光体層5とを覆うように形
成されている透明保護層7は、ダミー薄壁6が配設され
た部位の高さが色変換蛍光体層5上の透明保護層7の表
面よりも低いものとなっている。このため、色変換蛍光
体層5の端部における透明保護層7に生じる段差が緩和
され、透明保護層7上に形成されている帯状の透明電極
層9は、透明基材2から色変換蛍光体層5に乗り上げる
段差部位での断線がなく、信頼性が高く、高品質の画像
表示が可能である。
【0018】尚、上述の実施形態では、ブラックマトリ
ックス3を介してカラーフィルタ4等の各構成層が設け
られているが、ブラックマトリックス3を備えない形態
であってもよい。また、色変換蛍光体層5は、青色有機
EL素子層10からの青色発光を赤色蛍光、緑色蛍光に
変換する赤色変換蛍光体層5Rと緑色変換蛍光体層5G
を備えているが、これに限定されるものではなく、発光
(青色)波長よりも長波長の蛍光へ変換できる色変換蛍
光体層を備えるものであればよい。そして、色変換蛍光
体層5からの各色の光を色補正して色純度を高めるカラ
ーフィルタ層4との組み合わせを適正なものに設定する
ことにより、三原色表示を行うことができる。
【0019】次に、本発明の有機EL画像表示装置1の
各構成部材について説明する。有機EL画像表示装置1
を構成する透明基材2は、光透過性を有するガラス材
料、樹脂材料、これらの複合材料からなるものを使用す
ることができる。透明基材2の厚みは、材料、画像表示
装置の使用状況等を考慮して設定することができ、例え
ば、0.2〜2.0mm程度とすることができる。ま
た、カラーフィルタ層4は、色変換蛍光体層5からの各
色の光を色補正して色純度を高めるものである。カラー
フィルタ層4を構成する青色着色層4B、赤色着色層4
R、緑色着色層4Gは、青色有機EL素子層10からの
青色発光、赤色変換蛍光体層5Rからの赤色蛍光、およ
び、緑色変換蛍光体層5Gからの緑色蛍光の特性に応じ
て適宜材料を選択して形成することができ、例えば、ア
ゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系等の顔料の
1種または複数種を感光性樹脂に分散して調製した樹脂
組成物を用いて形成することができる。
【0020】有機EL画像表示装置1を構成する色変換
蛍光体層5のうち、赤色変換蛍光体層5Rおよび緑色変
換蛍光体層5Gは、樹脂中に蛍光色素を含有した層であ
る。青色発光を赤色蛍光に変換する赤色変換蛍光体層5
Rに使用する蛍光色素としては、4−ジシアノメチレン
−2−メチル−6−(p−ジメチルアミノスチリル)−
4H−ピラン等のシアニン系色素、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]−ピリジウム−パークロレート等のピリジン
色素、ローダミンB、ローダミン6G等のローダミン系
色素、オキサジン系色素等が挙げられる。また、青色発
光を緑色蛍光に変換する緑色変換蛍光体層5Gに使用す
る蛍光色素としては、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ノ(9,
9a,1−gh)クマリン、3−(2′−ベンゾチアゾ
リル)−7−ジエチルアミノクマリン、3−(2′−ベ
ンズイミダゾリル)−7−N,N−ジエチルアミノクマ
リン等のクマリン色素、ベーシックイエロー51等のク
マリン色素系染料、ソルベントイエロー11、ソルベン
トイエロー116等のナフタルイミド色素等が挙げられ
る。さらに、直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染
料等の各種染料も蛍光性があれば使用することができ
る。上述のような蛍光色素は単独、あるいは、2種以上
の組み合わせで使用することができる。赤色変換蛍光体
層5Rおよび緑色変換蛍光体層5Gが樹脂中に蛍光色素
を含有したものである場合、蛍光色素の含有量は、使用
する蛍光色素、色変換蛍光体層の厚み等を考慮して適宜
設定することができるが、例えば、使用する樹脂に対し
0.1〜10重量%程度とすることができる。また、青
色変換ダミー層5Bは、青色有機EL素子層10で発光
された青色光をそのまま透過してカラーフィルタ層4に
送るものであり、赤色変換蛍光体層5R、緑色変換蛍光
体層5Gとほぼ同じ厚みの透明樹脂層とすることができ
る。
【0021】赤色変換蛍光体層5Rおよび緑色変換蛍光
体層5Gが樹脂中に蛍光色素を含有したものである場
合、樹脂としては、ポリメチルメタクリレート、ポリア
クリレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコー
ル、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロー
ス、カルボキシメチルセルロース、ポリ塩化ビニル樹
脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、エ
ポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マ
レイン酸樹脂、ポリアミド樹脂等の透明(可視光透過率
50%以上)樹脂を使用することができる。また、色変
換蛍光体層5のパターン形成をフォトリソグラフィー法
により行う場合、例えば、アクリル酸系、メタクリル酸
系、ポリケイ皮酸ビニル系、環ゴム系等の反応性ビニル
基を有する光硬化型レジスト樹脂を使用することができ
る。さらに、これらの樹脂は、上述の青色変換ダミー層
5Bに使用することができる。
【0022】有機EL画像表示装置1を構成するダミー
薄壁6は、色変換蛍光体層5の端部5a外側に設けられ
ており、上述の色変換蛍光体層5と同様の材質で形成す
ることができる。例えば、緑色変換蛍光体層5Gの端部
外側に配設されたダミー薄壁6(6G)は、緑色変換蛍
光体層5Gと同様の材質であり、赤色変換蛍光体層5R
の端部外側に配設されたダミー薄壁6(6R)は、赤色
変換蛍光体層5Rと同様の材質であり、青色変換ダミー
層5Bの端部外側に配設されたダミー薄壁6(6B)
は、青色変換ダミー層5Bと同様の材質であってよい。
図示例では、ダミー薄壁6はブラックマトリックス3上
に設けられているが、これに限定されるものではなく、
透明基材2上に設けられていてもよく、また、複数のダ
ミー薄壁6のうちの一部はブラックマトリックス3上
に、他(色変換蛍光体層5の端部5aからより離間した
ダミー薄壁)は透明基材2上に設けられていてもよい。
【0023】有機EL画像表示装置1を構成する透明保
護層7は、色変換蛍光体層5等から発生する水蒸気、酸
素、有機モノマー、低分子成分等のガスを遮断して青色
有機EL素子層10が劣化するのを防止する保護作用
と、色変換蛍光体層5以下の構成により段差(表面凹
凸)が存在する場合に、この段差を解消して平坦化を図
り、青色有機EL素子層10の厚みムラ発生を防止する
平坦化作用をなすものである。このような透明保護層7
は、透明(可視光透過率50%以上)樹脂により形成す
ることができる。具体的には、アクリレート系、メタク
リレート系の反応性ビニル基を有する光硬化型樹脂、熱
硬化型樹脂を使用することができる。また、透明樹脂と
して、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、
ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリビニル
ピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシ
メチルセルロース、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹
脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポ
リウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、
ポリアミド樹脂等を使用することができる。透明保護層
7は、青色有機EL素子層10と色変換蛍光体層5との
ギャップによる発光漏れを防止する点から、上記の保護
作用、平坦化作用を発現できる範囲で膜厚は薄い方が好
ましく、例えば、0.5〜10μmの範囲とすることが
できる。
【0024】本発明では、上記の透明保護層7上に絶縁
性の透明バリアー層として無機酸化物膜を設けることが
好ましい。この無機酸化物膜は、酸化珪素、酸化アルミ
ニウム、酸化チタン、酸化イットリウム、酸化ゲルマニ
ウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、
酸化ホウ素、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化
鉛、酸化ジルコニウム、酸化ナトリウム、酸化リチウ
ム、酸化カリウム等の1種あるいは2種以上の酸化物を
用いて形成することができ、特に酸化珪素、酸化アルミ
ニウム、酸化チタンが好適に使用できる。無機酸化物膜
の厚みは、バリアー性と透明性とを考慮して0.01〜
200μmの範囲で適宜設定することができる。このよ
うな無機酸化物膜は2層以上の多層構成であってもよ
く、また、窒化珪素等の窒化物を副成分として含有した
ものであってもよい。
【0025】有機EL画像表示装置1を構成する補助電
極8は、一般には、金属材料が用いられ、金、銀、銅、
マグネシウム合金(MgAg等)、アルミニウム合金
(AlLi、AlCa、AlMg等)、金属カルシウム
等を挙げることができる。このような補助電極8は、周
辺の端子部から中央の画素領域までブラックマトリック
ス3の遮光部分上に位置するように配設されている。
【0026】有機EL画像表示装置1を構成する透明電
極層9の材料としては、仕事関数の大きい(4eV以
上)金属、合金、これらの混合物を使用することがで
き、例えば、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化イン
ジウム、酸化亜鉛、酸化第二スズ等の導電材料を挙げる
ことができる。この透明電極層9は、周辺の端子部から
中央の画素領域までブラックマトリックス3の開口部分
上および上記補助電極8上に位置するように帯状に配設
されている。このような透明電極層9はシート抵抗が数
百Ω/□以下が好ましく、材質にもよるが、透明電極層
9の厚みは、例えば、10nm〜1μm、好ましくは1
0〜200nm程度とすることができる。
【0027】有機EL画像表示装置1を構成する青色有
機EL素子層10は、発光層単独からなる構造、発光層
の透明電極層9側に正孔注入層を設けた構造、発光層の
背面電極層11側に電子注入層を設けた構造、発光層の
透明電極層9側に正孔注入層を設け、背面電極層11側
に電子注入層を設けた構造等とすることができる。
【0028】青色有機EL素子層10を構成する発光層
は、以下の機能を併せ持つものである。 ・注入機能:電界印加時に陽極または正孔注入層より正
孔を注入することができ、陰極または電子注入層より電
子を注入することができる機能 ・輸送機能:注入した電荷(電子と正孔)を電界の力で
移動させる機能 ・発光機能:電子と正孔の再結合の場を提供し、これを
発光につなげる機能
【0029】このような機能をもつ発光層の材料として
は、例えば、特開平8−279394号公報に開示され
ているベンゾチアゾール系、ベンゾイミダゾール系、ベ
ンゾオキサゾール系等の蛍光増白剤、金属キレート化オ
キシノイド化合物、スチリルベンゼン系化合物、ジスチ
リルピラジン誘導体、芳香族ジメチリディン系化合物等
を挙げることができる。
【0030】具体的には、2−2′−(p−フェニレン
ジビニレン)−ビスヘンゾチアゾール等のベンゾチアゾ
ール系; 2−[2−[4−(2−ベンゾイミダゾリ
ル)フェニル]ビニル]ベンゾイミダゾール、2−[2
−(4−カルボキシフェニル)ビニル]ベンゾイミダゾ
ール等のベンゾイミダゾール系; 2,5−ビス(5,
7−ジ−t−ペンチル−2−ベンゾオキサゾリル)−
1,3,4−チアジアゾール、4,4′−ビス(5,7
−t−ペンチル−2−ベンゾオキサゾリル)スチルベ
ン、2−[2−(4−クロロフェニル)ビニル]ナフト
[1,2−d]オキサゾール等のベンゾオキサゾール系
等の蛍光増白剤を挙げることができる。また、上記の金
属キレート化オキシノイド化合物としては、トリス(8
−キノリノール)アルミニウム、ビス(8−キノリノー
ル)マグネシウム、ビス(ベンゾ[f]−8−キノリノ
ール)亜鉛等の8−ヒドロキシキノリン系金属錯体やジ
リチウムエピントリジオン等を挙げることができる。
【0031】また、上記のスチリルベンゼン系化合物と
しては、1,4−ビス(2−メチルスチリル)ベンゼ
ン、1,4−ビス(3−メチルスチリル)ベンゼン、
1,4−ビス(4−メチルスチリル)ベンゼン、ジスチ
リルベンゼン、1,4−ビス(2−エチルスチリル)ベ
ンゼン、1,4−ビス(3−エチルスチリル)ベンゼ
ン、1,4−ビス(2−メチルスチリル)−2−メチル
ベンゼン、1,4−ビス(2−メチルスチリル)−2−
エチルベンゼン等を挙げることができる。
【0032】また、上記のジスチリルピラジン誘導体と
しては、2,5−ビス(4−メチルスチリル)ピラジ
ン、2,5−ビス(4−エチルスチリル)ピラジン、
2,5−ビス[2−(1−ナフチル)ビニル]ピラジ
ン、2,5−ビス(4−メトキシスチリル)ピラジン、
2,5−ビス[2−(4−ビフェニル)ビニル]ピラジ
ン、2,5−ビス[2−(1−ピレニル)ビニル]ピラ
ジン等を挙げることができる。また、上記の芳香族ジメ
チリディン系化合物としては、1,4−フェニレンジメ
チリディン、4,4−フェニレンジメチリディン、2,
5−キシレンジメチリディン、2,6−ナフチレンジメ
チリディン、1,4−ビフェニレンジメチリディン、
1,4−p−テレフェニレンジメチリディン、9,10
−アントラセンジイルジルメチリディン、4,4′−ビ
ス(2,2−ジ−t−ブチルフェニルビニル)ビフェニ
ル、4,4′−ビス(2,2−ジフェニルビニル)ビフ
ェニル等、およびその誘導体を挙げることができる。
【0033】さらに、発光層の材料として、特開平5−
258862号公報に記載されている一般式(Rs−
Q)2−AL−O−Lで表される化合物も挙げることが
できる(上記式中、ALはベンゼン環を含む炭素原子6
〜24個の炭化水素であり、O−Lはフェニラート配位
子であり、Qは置換8−キノリノラート配位子であり、
Rsはアルミニウム原子に置換8−キノリノラート配位
子が2個以上結合するのを立体的に妨害するように選ば
れた8−キノリノラート置換基を表す)。具体的には、
ビス(2−メチル−8−キノリノラート)(パラーフェ
ニルフェノラート)アルミニウム(III)、ビス(2−
メチル−8−キノリノラート)(1−ナフトラート)ア
ルミニウム(III)等が挙げられる。発光層の厚みは特
に制限はなく、例えば、5nm〜5μm程度とすること
ができる。
【0034】正孔注入層の材料としては、従来より光伝
導材料の正孔注入材料として使用されているものや有機
EL素子の正孔注入層に使用されている公知のものの中
から任意のものを選択して使用することがでる。正孔注
入層の材料は、正孔の注入、電子の障壁性のいずれかを
有するものであり、有機物あるいは無機物のいずれであ
ってもよい。具体的には、トリアゾール誘導体、オキサ
ジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリール
アルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導
体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導
体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、
スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒ
ドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、
ポリシラン系、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴ
マー等の誘電性高分子オリゴマー等、を挙げることがで
きる。
【0035】さらに、正孔注入層の材料として、ポリフ
ィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物、スチリルア
ミン化合物を挙げることもできる。上記のポリフィリン
化合物としては、ポリフィン、1,10,15,20−
テトラフェニル−21H、23H−ポリフィン銅(I
I)、アルミニウムフタロシアニンクロリド、銅オクタ
メチルフタロシアニン等を挙げることができる。また、
芳香族第三級アミン化合物およびスチリルアミン化合物
としては、N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,
4′−ジアミノフェニル、N,N′−ジフェニル−N,
N′−ビス(3−メチルフェニル)−[1,1′−ビフ
ェニル]−4,4′−ジアミン、4−(ジ−p−トリル
アミノ)−4′−[4(ジ−p−トリルアミノ)スチリ
ル]スチルベン、3−メトキシ−4′−N,N−ジフェ
ニルアミノスチルベンゼン、4,4′−ビス[N−(1
−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル、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等を挙げること
ができる。正孔注入層の厚みは特に制限はなく、例え
ば、5nm〜5μm程度とすることができる。
【0036】また、電子注入層の材料としては、陰極よ
り注入された電子を発光層に伝達する機能を有していれ
ばよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任
意のものを選択して使用することができる。具体的に
は、ニトロ置換フルオレン誘導体、アントラキノジメタ
ン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキ
シド誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカル
ボン酸無水物、カルボジイミド、フレオレニリデンメタ
ン誘導体、アントラキノジメタンおよびアントロン誘導
体、オキサジアゾール誘導体、上記のオキサジアゾール
環の酸素原子をイオウ原子に置換したチアゾール誘導
体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有
したキノキサリン誘導体、トリス(8−キノリノール)
アルミニウム等の8−キノリノール誘導体の金属錯体、
フタロシアニン、金属フタロシアニン、ジスチリルピラ
ジン誘導体等を挙げることができる。電子注入層の厚み
は特に制限はなく、例えば、5nm〜5μm程度とする
ことができる。
【0037】有機EL画像表示装置1を構成する背面電
極層11の材料としては、仕事関数の小さい(4eV以
下)金属、合金、これらの混合物で形成される。具体的
には、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネ
シウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシ
ウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、
マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化
アルミニウム(Al23)混合物、インジウム、リチウ
ム/アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。
電子注入性および電極としての酸化等に対する耐久性を
考えると、電子注入性金属と、これより仕事関数の値が
大きく安定な金属である第二金属との混合物が好まし
く、例えば、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/
アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合
物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al23)混合
物、リチウム/アルミニウム混合物等が挙げられる。こ
のような背面電極層11はシート抵抗が数百Ω/□以下
が好ましく、このため、背面電極層11の厚みは、例え
ば、10nm〜1μm、好ましくは50〜200nm程
度とすることができる。
【0038】有機EL画像表示装置1を構成する絶縁層
13は、ブラックマトリックス3の遮光部上に位置する
ように形成されている。この絶縁層13は、例えば、上
述の透明保護層7と同様の感光性樹脂、ポリイミド樹脂
等の感光性樹脂を用いて形成することができ、厚みは
0.3〜2.0μm程度とすることができる。
【0039】有機EL画像表示装置1を構成する隔壁部
15は、後述する本発明の製造方法において、帯状の透
明電極層9と直角に交差するように青色有機EL素子層
10と背面電極層11とを帯状に形成するための隔壁パ
ターンである。このような隔壁部15は、上述の透明保
護層7と同様の感光性樹脂、または、上記感光性樹脂に
染料、顔料、カーボンブラック等を添加した感光性樹脂
を使用してフォトリソグラフィー法により形成すること
ができ、隔壁部15の高さは2.0〜10.0μm程
度、幅はブラックマトリックス3の遮光部の幅等に応じ
て設定することができ、通常、10〜100μm程度と
することができる。
【0040】有機エレクトロルミネッセント画像表示装
置の製造方法 次に、本発明の有機エレクトロルミネッセント(EL)
画像表示装置の製造方法の一実施形態を、上述の有機E
L画像表示装置1を例として図面を参照しながら説明す
る。
【0041】(1) 本発明の製造方法の最初の工程で
は、図6に示すように、透明基材2上にブラックマトリ
ックス3を介してカラーフィルタ層4を形成する。尚、
図6では、ブラックマトリックス3の状態を示すため
に、赤色着色層4Rの一部を切り欠いた状態で示してい
る。ブラックマトリックス3は所定のパターンで開口部
3aと遮光部3bを備えている。このようなブラックマ
トリックス3は、スパッタリング法、真空蒸着法等によ
り厚み1000〜2000Å程度のクロム等の金属薄
膜、または、酸化クロム等の金属酸化物薄膜を形成し、
この薄膜をパターニングして形成したもの、カーボン微
粒子等の遮光性粒子を含有させたポリイミド樹脂、アク
リル樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂層を形成し、この樹脂
層をパターニングして形成したもの、カーボン微粒子、
金属酸化物等の遮光性粒子を含有させた感光性樹脂層を
形成し、この感光性樹脂層をパターニングして形成した
もの等、いずれであってもよい。
【0042】また、カラーフィルタ層4は、赤色着色層
4R、緑色着色層4Gおよび青色着色層4Bがそれぞれ
ブラックマトリックス3の開口部3aを覆うように帯状
に配列されており、所望の着色材を含有した感光性樹脂
を使用した顔料分散法により形成することができ、さら
に、印刷法、電着法、転写法等の公知の方法により形成
することができる。このようなカラーフィルタ層4の厚
みは、各着色層の材料、色変換蛍光体層5から発光され
る蛍光等に応じて適宜設定することができ、例えば、
1.0〜2.0μm程度の範囲で設定することができ
る。
【0043】(2) 本発明の製造方法の次の工程で
は、カラーフィルタ層4上に帯状の赤色変換蛍光体層5
R、緑色変換蛍光体層5Gと青色変換ダミー層5Bから
なる色変換蛍光体層5を形成するとともに、上記の図4
に示されるように、この色変換蛍光体層5の帯状形成領
域Aの端部A′外側に、端部A′から離間する方向(図
4の矢印a方向)に間隙pを設けて2個のダミー薄壁6
を形成する。色変換蛍光体層5の形成では、赤色変換蛍
光体層5Rが赤色着色層4R上に配設され、緑色変換蛍
光体層5Gが緑色着色層4G上に配設され、青色変換ダ
ミー層5Bが青色着色層4B上に配設されるようにす
る。色変換蛍光体層5を構成する赤色変換蛍光体層5R
と緑色変換蛍光体層5Gは、例えば、蛍光色素と樹脂と
を分散、または可溶化させた塗布液をスピンコート、ロ
ールコート、キャストコート等の方法で塗布して成膜
し、これをフォトリソグラフィー法でパターニングする
方法、上記の塗布液をスクリーン印刷法等でパターン印
刷する方法等により赤色変換蛍光体層5Rや緑色変換蛍
光体層5Gを形成することができる。また、青色変換ダ
ミー層5Bは、所望の感光性樹脂塗料をスピンコート、
ロールコート、キャストコート等の方法で塗布して成膜
し、これをフォトリソグラフィー法でパターニングする
方法、所望の樹脂塗布液をスクリーン印刷法等でパター
ン印刷する方法等により形成することができる。
【0044】このような色変換蛍光体層5の形成と同時
に、色変換蛍光体層5の帯状形成領域Aの端部A′外側
に、端部A′から離間する方向(図4の矢印a方向)に
間隙pを設けて2個のダミー薄壁6を形成する。例え
ば、緑色変換蛍光体層5Gの形成と同時に、緑色変換蛍
光体層5Gの端部外側にダミー薄壁6Gを形成し、赤色
変換蛍光体層5Rの形成と同時に、赤色変換蛍光体層5
Rの端部外側にダミー薄壁6Rを形成し、青色変換ダミ
ー層5Bの形成と同時に、青色変換ダミー層5Bの端部
外側にダミー薄壁6Bを形成することができる。
【0045】(3) 本発明の製造方法の次の工程で
は、色変換蛍光体層5とダミー薄壁6を覆うように透明
基材2上に透明保護層7を形成する。この透明保護層7
の形成は、上述の使用材料をスピンコート、ロールコー
ト、キャストコート等の方法で塗布して成膜し、光硬化
型樹脂は紫外線照射後に必要に応じて熱硬化させ、熱硬
化型樹脂は成膜後そのまま硬化させる。このように色変
換蛍光体層5とダミー薄壁6を覆うように透明基材2上
に形成された透明保護層7は、構成材料がダミー薄壁6
と色変換蛍光体層5の端部との間隙、および、ダミー薄
壁6相互間の間隙に入り込み、その分、ダミー薄壁6が
配設された部位の透明保護層7の高さが色変換蛍光体層
5上の透明保護層7の表面よりも低いものとなる。した
がって、ダミー薄壁6が形成されている部位における透
明保護層7に生じる段差は小さいものとなる。
【0046】(4) 本発明の製造方法の次の工程で
は、ダミー薄壁6が配設された部位にて透明基材2から
色変換蛍光体層5に乗り上げるように、透明保護層7上
に補助電極8と透明電極層9を形成する(上記の図5参
照)。補助電極8および透明電極層9は、上述の材料を
用いて真空蒸着法、スパッタリング法により薄膜を形成
し、これをフォトリソグラフィー法を用いたパターンエ
ッチングで所望の形状とすることができる。上述のよう
にダミー薄壁6によって透明保護層7の段差が小さいも
のとなっているので、補助電極8や透明電極層9の形成
時の成膜不良(段差部分での材料付着不良)、および、
パターンエッチング時の応力等による断線の発生を防止
することができる。したがって、信頼性が高く、高品質
の画像表示が可能な有機EL画像表示装置を良好な製造
歩留りで製造することができる。
【0047】(5) 本発明の製造方法の次の工程で
は、まず、帯状の透明電極層9と直角に交差し、ブラッ
クマトリックス3の遮光部上に位置するようにストライ
プ状の絶縁層13を形成し、この絶縁層13上に障壁部
15を形成する。そして、透明電極層9と交差するよう
に青色有機EL素子層10を帯状に形成し、この青色有
機EL素子層10上に背面電極層11を形成する。上記
の絶縁層13は、上述の絶縁材料を用いて真空蒸着法、
スパッタリング法等により薄膜を形成し、これをフォト
リソグラフィー法を用いたパターンエッチングで所望の
形状とすることができる。
【0048】また、障壁部15は、青色有機EL素子層
10と背面電極層11とを帯状に形成するための隔壁パ
ターンであり、上述の感光性樹脂材料をスピンコート、
ロールコート、キャストコート等の方法で塗布して成膜
し、これをフォトリソグラフィー法でパターニングして
形成することができる。このように形成された障壁部1
5は、ブラックマトリックス3の遮光部上に位置する。
したがって、ブラックマトリックス3の開口部3aに位
置している透明電極層9は、障壁部15が形成されずに
露出しているものとなる。
【0049】また、青色有機EL素子層10の形成は、
上述した発光層材料を用いて真空蒸着法、インクジェッ
ト等の印刷法等により成膜して形成することができる。
この方法では、画像表示領域に相当する開口部を備えた
フォトマスク(周辺部の補助電極8や透明電極層9から
なる電極端子への成膜を防止するためのマスク)を介し
て成膜することによって、隔壁部15がマスクパターン
となり、各隔壁部15間のみを発光層材料が通過して透
明電極層9に到達することができる。これにより、フォ
トリソグラフィー法等のパターニングを行うことなく、
帯状の青色有機EL素子層10を形成することができ
る。上記のような隔壁部15を用いた青色有機EL素子
層10の形成では、図1および図2に示されるように、
複数配列している障壁部15のうち、最も周辺部に位置
している隔壁部15の上部平面に、上記の画像表示領域
の端部が位置しており、幅方向の約半分(画像表示領域
側)のみにダミーの有機EL素子層10′が形成されて
いる。
【0050】また、青色有機EL素子層10が発光層単
独からなる構造ではなく、発光層の透明電極層9側に正
孔注入層を備えた構造、発光層の背面電極層11側に電
子注入層を備えた構造、発光層の透明電極層9側に正孔
注入層を備え背面電極層11側に電子注入層を備えた構
造とする場合、それぞれ上述の正孔注入層材料、電子注
入層材料を用いて真空蒸着法、インクジェット等の印刷
法等により成膜することにより、上記の発光層と同様
に、帯状パターンを形成することができる。また、背面
電極層11は、上述した電極材料を用いて真空蒸着法、
スパッタリング法等により成膜して形成することができ
る。ここでも、隔壁部15がマスクパターンとなり、各
隔壁部15間のみを電極材料が通過して青色有機EL素
子層10上に到達することができる。そして、フォトリ
ソグラフィー法等のパターニングを行う必要がないの
で、青色有機EL素子層10の特性を劣化させることが
ない。
【0051】
【実施例】次に、実施例を示して本発明を更に詳細に説
明する。 [実施例]
【0052】ブラックマトリックスの形成 透明基材として、550mm×650mm、厚み0.7
mmのソーダガラス(旭硝子(株)製 SiO2付ソー
ダガラス)を準備した。この透明基材を定法にしたがっ
て洗浄した後、透明基材の片側全面にスパッタリング法
によりクロムの薄膜(厚み0.2μm)を形成し、この
クロム薄膜上に感光性レジストを塗布し、マスク露光、
現像、クロム薄膜のエッチングを行って、70μm×2
70μmの長方形状の開口部を100μmピッチでマト
リックス状に備えたブラックマトリックスを形成した。
【0053】カラーフィルタ層の形成 次に、下記組成の3種の着色層用感光性塗料を用いて各
色の着色層を形成した。すなわち、ブラックマトリック
スが形成された上記の透明基材全面に、緑色着色層用の
感光性塗料をスピンコート法により塗布し、プリベーク
(100℃、5分間)を行った。その後、所定の着色層
用フォトマスクを用いて露光した。次いで、現像液
(0.05%KOH水溶液)にて現像を行い、次いで、
ポストベーク(200℃、60分間)を行って、ブラッ
クマトリックスパターンに対して所定の位置に帯状(幅
80μm)の緑色着色層(厚み2.0μm)を形成し
た。
【0054】同様に、赤色着色層の感光性塗料を用い
て、ブラックマトリックスパターンに対して所定の位置
に帯状(幅80μm)の赤色着色層(厚み2.0μm)
を形成した。さらに、青色着色層の感光性塗料を用い
て、ブラックマトリックスパターンに対して所定の位置
に帯状(幅80μm)の青色着色層(厚み2.0μm)
を形成した。 (赤色着色層感光性塗料) ・ジアントラキノニルレッド(Red−177) … 1重量部 ・メチルメタクリレート−メタクリル酸共重合体 … 8重量部 (メチルメタクリレート:メタクリル酸=2:1) ・光重合開始剤 … 1重量部 (チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製イルガキュア907) ・ジグライム[Bis(2-methoxyethyl)Ether] … 90重量部 (CH3OCH2CH2)2
【0055】 (緑色着色層感光性塗料) ・フタロシアニングリーン(Green−7) … 1重量部 ・メチルメタクリレート−メタクリル酸共重合体 … 8重量部 (メチルメタクリレート:メタクリル酸=2:1) ・光重合開始剤 … 1重量部 (チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製イルガキュア907) ・ジグライム[Bis(2-methoxyethyl)Ether] … 90重量部 (CH3OCH2CH2)2
【0056】 (青色着色層感光性塗料) ・フタロシアニンブルー(α)(Blue−15:1) … 1重量部 ・メチルメタクリレート−メタクリル酸共重合体 … 8重量部 (メチルメタクリレート:メタクリル酸=2:1) ・光重合開始剤 … 1重量部 (チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製イルガキュア907) ・ジグライム[Bis(2-methoxyethyl)Ether] … 90重量部 (CH3OCH2CH2)2
【0057】色変換蛍光体層とダミー薄壁の形成 次に、下記組成の感光性の青色変換ダミー層用塗布液、
緑色変換蛍光体層用塗布液、および、赤色変換蛍光体層
用塗布液を調製した。そして、カラーフィルタ層が形成
された上記の透明基材全面に、青色変換ダミー層用塗布
液をスピンコート法により塗布し、プリベーク(100
℃、5分間)を行った。その後、所定の色変換蛍光体層
用フォトマスクを用いて露光した。この色変換蛍光体層
用フォトマスクは、色変換蛍光体層用の帯状開口部(幅
80μm)とともに、色変換蛍光体層の帯状形成領域の
端部外側にダミー薄壁用の開口部(80μm×100μ
mの長方形開口)を間隙100μmで2個備えたものと
した。次いで、現像液(0.05%KOH水溶液)にて
現像を行い、ポストベーク(200℃、60分間)を行
った。これにより、青色着色層上に帯状(幅80μm)
の青色変換ダミー層(厚み15μm)を形成し、同時
に、この青色変換ダミー層の形成領域の端部外側に、高
さhが15μm、厚みtが10μm、長さLが80μm
であるダミー薄壁を間隙100μmで2個形成した。
【0058】次いで、緑色変換蛍光体層用塗布液をスピ
ンコート法により塗布し、プリベーク(100℃、5分
間)を行った。上記の色変換蛍光体層用フォトマスクを
用いて露光し、現像液(0.05%KOH水溶液)にて
現像を行い、ポストベーク(200℃、60分間)を行
った。これにより、緑色着色層上に帯状(幅80μm)
の緑色変換蛍光体層(厚み15μm)を形成し、同時
に、この緑色変換蛍光体層の形成領域の端部外側に、高
さhが15μm、厚みtが10μm、長さLが80μm
であるダミー薄壁を間隙100μmで2個形成した。同
様に、赤色変換蛍光体層用塗布液を用いて、赤色着色層
上に帯状(幅80μm)の赤色変換蛍光体層(厚み15
μm)を形成し、同時に、この赤色変換蛍光体層の形成
領域の端部外側に、高さhが15μm、厚みtが10μ
m、長さLが80μmであるダミー薄壁を間隙100μ
mで2個形成した。
【0059】以上により、青色変換ダミー層、緑色変換
蛍光体層、赤色変換蛍光体層からなる色変換蛍光体層
と、ダミー薄壁を形成した。 (青色変換ダミー層用塗布液) ・メチルメタクリレート−メタクリル酸共重合体 … 19重量部 (メチルメタクリレート:メタクリル酸=2:1) ・光重合開始剤 … 1重量部 (チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製イルガキュア907) ・ジグライム[Bis(2-methoxyethyl)Ether] … 80重量部 (CH3OCH2CH2)2
【0060】 (緑色変換蛍光体層用塗布液) ・ベーシックイエロー51 … 1重量部 ・メチルメタクリレート−メタクリル酸共重合体 … 18重量部 (メチルメタクリレート:メタクリル酸=2:1) ・光重合開始剤 … 1重量部 (チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製イルガキュア907) ・ジグライム[Bis(2-methoxyethyl)Ether] … 80重量部 (CH3OCH2CH2)2
【0061】 (赤色変換蛍光体層用塗布液) ・ローダミンB … 1重量部 ・メチルメタクリレート−メタクリル酸共重合体 … 18重量部 (メチルメタクリレート:メタクリル酸=2:1) ・光重合開始剤 … 1重量部 (チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製イルガキュア907) ・ジグライム[Bis(2-methoxyethyl)Ether] … 80重量部 (CH3OCH2CH2)2
【0062】透明保護層の形成 次いで、下記組成の透明保護層用塗布液を使用し、スピ
ンコート法により透明基材上に塗布した後、ベーク(2
00℃、60分間)を行った。これにより、上記の色変
換蛍光体層とダミー薄壁を覆うように透明保護層(厚み
10μm)を形成した。次に、上記の透明保護層上にス
パッタリング法により酸化珪素膜(厚み0.2μm)を
形成した。 (透明保護層用塗布液) ・メチルメタクリレート−メタクリル酸共重合体 … 18重量部 (メチルメタクリレート:メタクリル酸=2:1) ・光重合開始剤 … 2重量部 (チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製イルガキュア907) ・ジグライム[Bis(2-methoxyethyl)Ether] … 80重量部 (CH3OCH2CH2)2
【0063】補助電極の形成 次に、上記の透明保護層上の全面にスパッタリング法に
よりアルミニウム薄膜(厚み0.2μm)を形成し、こ
のアルミニウム薄膜上に感光性レジストを塗布し、マス
ク露光、現像、アルミニウム薄膜のエッチングを行っ
て、補助電極を形成した。この補助電極は、上記のダミ
ー薄壁が存在する箇所において、透明基材上から色変換
蛍光体層上に乗り上げるようなストライプ状のパターン
であり、色変換蛍光体層上では幅15μmでブラックマ
トリックスの遮光部上に位置し、透明基材周縁部の端子
部では幅が80μmのものとした。
【0064】透明電極層の形成 次いで、上記の補助電極を覆うように透明保護層上にス
パッタリング法により膜厚200nmの酸化インジウム
スズ(ITO)電極膜を形成し、このITO電極膜上に
感光性レジストを塗布し、マスク露光、現像、ITO電
極膜のエッチングを行って、透明電極層を形成した。こ
の透明電極層は、上記のダミー薄壁が存在する箇所にお
いて、透明基材上から色変換蛍光体層上に乗り上げるよ
うな幅80μmの帯状パターンであり、色変換蛍光体層
上ではカラーフィルタ層の各着色層上に位置するととも
に、上記の補助電極に重なるものであった。上述の補助
電極および透明電極層の形成では、色変換蛍光体層の端
部位置に存在する透明保護層に生じる段差がダミー薄壁
によって緩和されているため、透明保護層上への補助電
極や透明電極層の形成時の成膜不良、および、パターン
エッチング時の応力等による断線は発生しなかった。
【0065】絶縁層と隔壁部の形成 次いで、上記の透明電極層を覆うように下記組成の絶縁
層用塗料をスピンコート法により全面に塗布し、プリベ
ーク(100℃、5分間)を行った。その後、所定の絶
縁層用フォトマスクを用いて露光し、現像液(0.05
%KOH水溶液)にて現像を行い、次いで、ポストベー
ク(200℃、60分間)を行って、透明保護層上に絶
縁層(厚み2μm)を形成した。この絶縁層は、ブラッ
クマトリックスと同一のパターンであり、ブラックマト
リックスの遮光部上に位置するものとした。 (絶縁層用塗料) ・メチルメタクリレート−メタクリル酸共重合体 … 9重量部 (メチルメタクリレート:メタクリル酸=2:1) ・光重合開始剤 … 1重量部 (チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製イルガキュア907) ・ジグライム[Bis(2-methoxyethyl)Ether] … 90重量部 (CH3OCH2CH2)2
【0066】次に、下記組成の隔壁部用塗料をスピンコ
ート法により絶縁層を覆うように全面に塗布し、プリベ
ーク(100℃、5分間)を行った。その後、所定の隔
壁部用フォトマスクを用いて露光し、現像液(0.05
%KOH水溶液)にて現像を行い、次いで、ポストベー
ク(200℃、60分間)を行って、絶縁層上に隔壁部
を形成した。この隔壁部は、高さ5μm、下部(絶縁層
側)の幅15μm、上部の幅20μmである形状を有す
るものであった。 (隔壁部用塗料) ・カーボンブラック … 0.1重量部 ・メチルメタクリレート−メタクリル酸共重合体 …17.9重量部 (メチルメタクリレート:メタクリル酸=2:1) ・光重合開始剤 … 2重量部 (チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製イルガキュア907) ・ジグライム[Bis(2-methoxyethyl)Ether] … 80重量部 (CH3OCH2CH2)2
【0067】青色有機EL素子層の形成 次いで、上記の隔壁部をマスクとして、真空蒸着法によ
り正孔注入層、発光層、電子注入層からなる青色有機E
L素子層を形成した。すなわち、まず、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を200nm厚まで蒸着し
て成膜し、その後、4,4′−ビス[N−(1−ナフチ
ル)−N−フェニルアミノ]ビフェニルを20nm厚ま
で蒸着して成膜することにより正孔注入層とした。次い
で、4,4′−ビス(2,2−ジフェニルビニル)ビフ
ェニルを50nmまで蒸着して成膜することにより発光
層とした。その後、トリス(8−キノリノール)アルミ
ニウムを20nm厚まで蒸着して成膜することにより電
子注入層とした。このようにして形成された青色有機E
L素子層は、幅280μmの帯状パターンとして各隔壁
部間に存在するものであり、隔壁部の上部表面にも同様
の層構成でダミーの青色有機EL素子層が形成された。
【0068】背面電極層の形成 次に、上記の隔壁部をマスクとして、真空蒸着法により
マグネシウムと銀を同時に蒸着(マグネシウムの蒸着速
度=1.3〜1.4nm/秒、銀の蒸着速度=0.1n
m/秒)して、マグネシウム/銀混合物からなる背面電
極層(厚み200nm)を形成した。このようにして形
成された背面電極層は、幅280μmの帯状パターンと
して青色有機EL素子層上に存在するものであり、隔壁
部の上部表面にもダミーの背面電極層が形成された。
【0069】以上により、有機EL画像表示装置を得
た。この有機EL画像表示装置の透明電極層と背面電極
層に直流5.0Vの電圧を印加することにより、透明電
極層と背面電極層とが交差する所望の部位の青色有機E
L素子層を発光させた。そして、色変換蛍光体層で色変
換、あるいは、そのまま透過し、カラーフィルタ層で色
補正された後、透明基材の反対面側で観測される各色の
発光について、CIE色度座標(JIS Z 870
1)を測定した。その結果、CIE色度座標でx=0.
64、y=0.33の赤色発光、CIE色度座標でx=
0.30、y=0.60の緑色発光、CIE色度座標で
x=0.15、y=0.06の青色発光が確認され、三
原色画像表示が可能であった。
【0070】[比較例]色変換蛍光体層の形成時にダミ
ー薄壁を形成しない他は、実施例と同様にして、透明電
極層の形成まで行った。しかし、色変換蛍光体層の端部
位置に存在する透明保護層の段差部位で、補助電極や透
明電極層の形成時の成膜不良、および、パターンエッチ
ング時の応力等による断線が生じ、この断線発生率は2
04/5520であった。その後、実施例と同様にして
青色有機EL素子層、背面電極層を形成して、有機EL
画像表示装置を得た。この有機EL画像表示装置に実施
例と同様に電圧を印加して画像表示品質を観察したが、
上記の断線発生による発光不良が見られ、良好な三原色
画像表示は得られなかった。
【0071】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によればダ
ミー薄壁と色変換蛍光体層端部との間に間隙が存在し、
さらに、ダミー薄壁が2個以上配設されている場合には
ダミー薄壁相互間に間隙が存在するので、透明保護層の
構成材料が上記の間隙に入り込むこととなり、ダミー薄
壁と色変換蛍光体層とを覆うように形成されている透明
保護層は、ダミー薄壁が配設された部位の高さが色変換
蛍光体層上の透明保護層の表面よりも低いものとなり、
これによって、色変換蛍光体層端部における透明保護層
の段差が緩和され、この透明保護層上に形成される帯状
の透明電極層は、その形成時の成膜不良やエッチング処
理時の応力等による断線の発生が防止され、これによ
り、信頼性が高く、高品質の画像表示が可能な有機エレ
クトロルミネッセント画像表示装置を良好な製造歩留り
で製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の有機エレクトロルミネッセント画像表
示装置の一実施形態を示す部分平面図である。
【図2】図1に示される有機エレクトロルミネッセント
画像表示装置のII−II線における縦断面図である。
【図3】図1に示される有機エレクトロルミネッセント
画像表示装置のIII−III線における縦断面図である。
【図4】本発明の有機エレクトロルミネッセント画像表
示装置におけるダミー薄壁と色変換蛍光体層との位置関
係を示す部分平面図である。
【図5】本発明の有機エレクトロルミネッセント画像表
示装置におけるダミー薄壁と透明電極層との位置関係を
示す部分平面図である。
【図6】本発明の有機エレクトロルミネッセント画像表
示装置の製造方法を説明する図であり、ブラックマトリ
ックスとカラーフィルタ層との位置関係を示す部分平面
図である。
【符号の説明】
1…有機エレクトロルミネッセント画像表示装置 2…透明基材 3…ブラックマトリックス 4…カラーフィルタ層 4R,4G,4B…着色層 5…色変換蛍光体層 5R…赤色変換蛍光体層 5G…緑色変換蛍光体層 5B…青色変換ダミー層 6(6R,6G,6B)…ダミー薄壁 7…透明保護層 8…補助電極 9…透明電極層 10…有機エレクトロルミネッセンス素子層 11…背面電極層 13…絶縁層 15…隔壁部 A…色変換蛍光体層の形成領域 A′…色変換蛍光体層形成領域の端部
フロントページの続き (72)発明者 新井 浩次 東京都新宿区市谷加賀町一丁目1番1号 大日本印刷株式会社内 Fターム(参考) 3K007 AB04 AB08 AB11 AB18 BB06 DB03 FA01

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明基材と、該透明基材上に順次設けら
    れたカラーフィルタ層、色変換蛍光体層、透明保護層、
    透明電極層、有機エレクトロルミネッセンス素子層、お
    よび、背面電極層とを少なくとも備え、前記色変換蛍光
    体層の端部外側に該端部から離間する方向で所定の間隙
    を設けて1個以上のダミー薄壁が配設され、前記透明保
    護層は前記色変換蛍光体層および前記ダミー薄壁を覆う
    ように前記透明基材上に設けられ、前記透明電極層は前
    記ダミー薄壁が配設された部位において前記透明基材か
    ら前記色変換蛍光体層に乗り上げるように帯状に前記透
    明保護層上に配設されていることを特徴とする有機エレ
    クトロルミネッセント画像表示装置。
  2. 【請求項2】 前記ダミー薄壁は前記色変換蛍光体層と
    同じ材質からなり、前記間隙は20〜200μmの範囲
    内、前記ダミー薄壁の長さは20〜200μmの範囲
    内、前記ダミー薄壁の高さは1.5〜15μmの範囲
    内、前記ダミー薄壁の厚みは1.5〜12μmの範囲内
    であることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクト
    ロルミネッセント画像表示装置。
  3. 【請求項3】 前記透明基材と前記カラーフィルタとの
    間に、所定の開口パターンを有するブラックマトリック
    スを備えることを特徴とする請求項1または請求項2に
    記載の有機エレクトロルミネッセント画像表示装置。
  4. 【請求項4】 前記有機エレクトロルミネッセンス素子
    層は青色発光であり、前記色変換蛍光体層は青色光を緑
    色蛍光に変換して発光する緑色変換層と、青色光を赤色
    蛍光に変換して発光する赤色変換層とを備えていること
    を特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の
    有機エレクトロルミネッセント画像表示装置。
  5. 【請求項5】 透明基材上に複数色の着色層を色毎に帯
    状に形成してカラーフィルタ層を設ける工程、 前記カラーフィルタ層上に色変換蛍光体層を帯状に形成
    すると同時に、色変換蛍光体層の帯状形成領域の端部外
    側に該端部から離間する方向で所定の間隙を設けて1個
    以上のダミー薄壁を形成する工程、 前記色変換蛍光体層と前記ダミー薄壁を覆うように前記
    透明基材上に透明保護層を形成する工程、 前記ダミー薄壁が配設された部位にて前記透明基材から
    前記色変換蛍光体層に乗り上げるように帯状に透明電極
    層を形成する工程、 該透明電極層と交差するように有機エレクトロルミネッ
    センス素子層を帯状に形成し、該有機エレクトロルミネ
    ッセンス素子層上に背面電極層を形成する工程、とを有
    することを特徴とする有機エレクトロルミネッセント画
    像表示装置の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110137378A (zh) * 2019-05-31 2019-08-16 昆山维信诺科技有限公司 显示面板及显示装置

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