JP2003255124A - Blue color filter and organic electroluminescence element using the same - Google Patents
Blue color filter and organic electroluminescence element using the sameInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯端末機や産業
用計測器の表示機器に用いられる青色カラーフィルター
およびこれを用いた有機エレクトロルミネッセンス(以
下、有機ELと略記する)素子に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a blue color filter used in a display device such as a mobile terminal or an industrial measuring instrument, and an organic electroluminescence (hereinafter abbreviated as organic EL) device using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】有機ELディスプレイのマルチカラーまた
はフルカラー化の方法の1つとして、有機発光体の発光
域の光を吸収し、可視光域の蛍光を発光する蛍光材料を
フィルターに用いる色変換方式が特開平3-152897号公
報、特開平5-258860号公報等に開示されている。この方
式によれば有機発光体の発光色は白色に限定されないた
め、より輝度の高い有機発光体を光源に適用でき、例え
ば青色発光の有機発光体を用いて青色光を緑色光や赤色
光に波長変換する色変換方式が特開平3-152897号公報、
特開平8-286033号公報、特開平9-208944に記載されてい
る。そして、このような蛍光色素を含む蛍光変換膜を高
精細に透明な支持基板上にパターニングすれば、有機発
光体の近紫外光ないし可視光のような低いエネルギーの
光を用いてもフルカラーの発光型ディスプレイが構築で
きる。2. Description of the Related Art As one of methods for making an organic EL display multi-colored or full-colored, a color conversion system in which a fluorescent material that absorbs light in an emission range of an organic light-emitting body and emits fluorescence in a visible light range is used as a filter. Are disclosed in JP-A-3-15897, JP-A-5-258860, and the like. According to this method, the emission color of the organic light-emitting body is not limited to white, so that an organic light-emitting body with higher brightness can be applied to the light source, and for example, blue light can be converted into green light or red light using an organic light-emitting body that emits blue light. A color conversion method for wavelength conversion is disclosed in JP-A-3-152897.
It is described in JP-A-8-286033 and JP-A-9-208944. If a fluorescent conversion film containing such a fluorescent dye is patterned on a transparent support substrate with high definition, full-color light emission can be achieved even with low energy light such as near-ultraviolet light or visible light of an organic light-emitting body. Type display can be constructed.
【0003】カラーフィルターおよび色変換フィルター
と有機発光体を構成要素とする色変換方式を用いた有機
EL素子において、カラーディスプレイの製造工程で要
求される耐熱性や、ディスプレイとして使用される際の
耐候性、ならびに高精細度の画像が要求されるものにつ
いては、顔料分散法で作成されたカラーフィルターを用
いるのが主流となっており、感光性樹脂溶液中に赤色、
青色または緑色の顔料を粒径1μm以下に微分散したも
のをガラス基板上に塗布した後、フォトリソグラフィー
により所望のパターンで画素を形成している(特公平4-
37987号公報、特公平4-39041号公報等)。In an organic EL device using a color conversion system having a color filter and a color conversion filter and an organic luminescent material as constituent elements, the heat resistance required in the manufacturing process of a color display and the weather resistance when used as a display. Properties, and for those requiring high-definition images, the mainstream is to use color filters prepared by the pigment dispersion method, and red in the photosensitive resin solution,
After finely dispersing a blue or green pigment with a particle size of 1 μm or less on a glass substrate, pixels are formed in a desired pattern by photolithography (Patent Publication 4-
No. 37987, Japanese Patent Publication No. 4-39041, etc.).
【0004】カラーフィルターの色純度、彩度、光透過
量の向上が求められており、従来は、光透過量の向上を
目的として、画像形成用材料中の感光性樹脂に対する着
色顔料の含有量を減らすか、もしくは画像形成用材料に
より形成される画素の形成膜厚を薄くするというような
方法が採られてきた。しかしながら、これらの方法では
カラーフィルター自身の彩度が低下し、ディスプレイ全
体が白っぽくなって表示に必要な色の鮮やかさが犠牲と
なってしまい、逆に彩度を優先して着色顔料含有量をあ
げるとディスプレイ全体が暗くなり、明るさを確保する
ためにバックライトの光量を大きくしなければならず、
ディスプレイの消費電力増大を招いてしまうという問題
がある。Improvements in color purity, saturation, and light transmission amount of color filters have been demanded, and conventionally, for the purpose of improving the light transmission amount, the content of a coloring pigment to a photosensitive resin in an image forming material has been increased. Has been adopted, or the formation film thickness of the pixel formed by the image forming material has been thinned. However, in these methods, the saturation of the color filter itself is reduced, the entire display becomes whitish and the vividness of the color necessary for display is sacrificed, and conversely, the saturation is prioritized to reduce the content of the coloring pigment. For example, the entire display will be dark, and the backlight intensity must be increased to ensure brightness.
There is a problem that the power consumption of the display is increased.
【0005】これに対して、光透過量の向上を目的とし
て、顔料粒子の粒径をその呈色波長の1/2以下にまで
微分散する方法が知られているが(橋爪清、色材協会
誌、1967年12月、p608)、青色顔料は他の赤色、緑色顔
料に比較して呈色波長が短いため、この場合にはさらな
る微分散を必要として、コストアップならびに分散後の
安定化が問題となる。On the other hand, there is known a method of finely dispersing the particle size of the pigment particles to ½ or less of the coloring wavelength for the purpose of improving the light transmission amount (Hashizume Kiyoshi, coloring materials). (Journal of Japan, December 1967, p608), blue pigments have a shorter coloring wavelength than other red and green pigments, so further fine dispersion is required in this case, resulting in higher costs and stabilization after dispersion. Is a problem.
【0006】さらに、青色顔料としては、型、型、型の
結晶形態を有する銅フタロシアニン系ブルーが広く用い
られているが(色材工学ハンドブック、色材協会編集、
p333 )、青色顔料として型の銅フタロシアニンブルー
を単独でカラーフィルターに用いた場合には、その着色
力が低く、目的の彩度を呈するには感光性樹脂に対して
多くの顔料を混合せねばならず、カラーフィルターを形
成した後のその耐熱変色、ならびにガラス基板との密着
性に課題が残り、そればかりか、波長600nm 以上の透過
光量が多く、色純度が低下してしまうという問題があ
る。Further, as the blue pigment, copper phthalocyanine-based blue having a type, a type, and a crystal form of a type is widely used (Handbook of Color Material Engineering, edited by Color Material Association,
p333), when copper phthalocyanine blue of the type as a blue pigment is used alone in a color filter, its coloring power is low, and many pigments must be mixed with a photosensitive resin in order to exhibit the desired saturation. However, there is still a problem in the heat discoloration after forming the color filter and the adhesion with the glass substrate, and there is a problem that the amount of transmitted light with a wavelength of 600 nm or more is large and the color purity is lowered. .
【0007】一方、型の銅フタロシアニンブルーを青色
顔料として単独で用いた場合には、その優れた着色力か
ら感光性樹脂に対する添加量を少なくすることが可能で
はあるが、目的の彩度を得るまで顔料の混合量を増加し
てゆくと、感光性樹脂の硬化波長である365nm の遮光性
が高まり、光硬化感度が低下して現像時の膜へり、パタ
ーン流れをおこすという問題がある。On the other hand, when the type copper phthalocyanine blue is used alone as the blue pigment, it is possible to reduce the amount added to the photosensitive resin due to its excellent coloring power, but the desired saturation is obtained. When the amount of the pigment mixed is increased, the light-shielding property at 365 nm, which is the curing wavelength of the photosensitive resin, is increased, and the photocuring sensitivity is lowered, causing a problem of film flow during development and pattern flow.
【0008】また、型の銅フタロシアニン系ブルーは、
緑味のある青色であるために、これを青色顔料として単
独で使用すると、目標とするNTSC色相からのずれが
大きくなってしまうという問題がある。また、銅フタロ
シアニン系ブルーにジオキサジン系バイオレット混合し
た顔料をカラーフィルターに用いることも知られており
(特公平6-95211 号公報、特開平1-200353号公報、特公
平4-37987 号公報等)、前記3種類の銅フタロシアニン
ブルーのいずれか1種とジオキサジン系バイオレットで
あるI.C.ピグメントバイオレット23との混色を利
用すると、500 〜550nm の光透過を抑えられ、色純度を
向上させることができるが、目的とする青色領域420 〜
500nm の光透過が抑えられて、ディスプレイとしたとき
の明るさが低下するという問題がある。さらに、ディス
プレイとした時に、偏光板によって青色領域の光透過率
は他の色の領域に比較して70〜80%に抑えられてしまう
ため、青色フィルターの光透過量の向上が求められてい
る。Further, the mold copper phthalocyanine blue is
Since it is a greenish blue color, when it is used alone as a blue pigment, there is a problem that the deviation from the target NTSC hue becomes large. It is also known to use a pigment obtained by mixing copper phthalocyanine blue with dioxazine violet in a color filter (Japanese Patent Publication No. 6-95211, Japanese Patent Laid-Open No. 1-200353, Japanese Patent Publication No. 4-37987, etc.). Any one of the above three types of copper phthalocyanine blue and a dioxazine violet I.I. C. Pigment violet 23 is used to suppress the light transmission of 500 to 550 nm and improve the color purity, but the desired blue region 420 to
There is a problem that the light transmission at 500 nm is suppressed and the brightness when used as a display is reduced. Further, when it is used as a display, the light transmittance of the blue region is suppressed to 70 to 80% compared to the other color regions by the polarizing plate, so it is required to improve the light transmission amount of the blue filter. .
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、青色の透過
率が高く、またさらに緑色の透過率の低い青色カラーフ
ィルターおよび青色純度の良い有機エレクトロルミネッ
センス素子を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a blue color filter having a high blue transmittance and a low green transmittance, and an organic electroluminescent device having a high blue purity.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては、青色カラーフィルターが、構
造式(1)で示される第1の色素と、バインダー樹脂と
を含有するとともに、前記第1の色素の蛍光を吸収し、
かつ可視波長域に蛍光極大を有しない第2の色素を含有
するものとする。In order to achieve the above object, in the present invention, a blue color filter contains a first dye represented by the structural formula (1) and a binder resin, and Absorbs the fluorescence of the first dye,
In addition, it contains a second dye having no fluorescence maximum in the visible wavelength range.
【0011】[0011]
【化4】
[構造式(1)において、R1〜R6はそれぞれ独立に置換
されてもよい水素原子、アルキル基、アリール基、ある
いは複素環基を表し、R7は炭素数1〜6の鎖式不飽和
炭化水素基を表す。X-は、I-、Br-、Cl-、F-、
ClO3 -、BrO3 -、IO3 -、ClO4 -、BF4 -、PF
4 -、SbF4 -、BrO4 -および有機系アニオンの群から
選ばれるアニオンを表す]
上記のように構造式(1)で示される第1の色素を青色
カラーフィルターの青色染料として用いることにより、
500nm〜600nmの光透過率を抑えて青色純度を
向上させるとともに、光透過量の高い青色カラーフィル
ターとすることを可能にする。また、第1の色素ととも
に、第1の色素の蛍光を吸収し、かつ可視波長域である
750nm以下に蛍光極大を有しない第2の色素を含有
させることにより、第1の色素が生ずる600nm〜7
00nmの蛍光を第2の色素が吸収して青色純度の低下
を防ぐ。[Chemical 4] [In the structural formula (1), R 1 to R 6 each independently represent a hydrogen atom which may be substituted, an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group, and R 7 represents a chain structure of 1 to 6 carbon atoms. Represents a saturated hydrocarbon group. X − is I − , Br − , Cl − , F − ,
ClO 3 − , BrO 3 − , IO 3 − , ClO 4 − , BF 4 − , PF
4 -, SbF 4 -, BrO 4 - , and an anion selected from the group of organic anion by using a first dye represented by the structural formula (1) as described above as a blue dye of the blue color filter ,
It is possible to suppress the light transmittance in the range of 500 nm to 600 nm to improve the blue purity and to obtain a blue color filter having a high light transmission amount. In addition, by incorporating a second dye, which absorbs the fluorescence of the first dye and has no fluorescence maximum in the visible wavelength range of 750 nm or less, together with the first dye, 600 nm of the first dye is produced. 7
The second dye absorbs the fluorescence of 00 nm to prevent the deterioration of the blue purity.
【0012】本発明はまた、青色カラーフィルターが、
構造式(1)で示される第1の色素と、バインダー樹脂
とを含有するとともに、構造式(2)で示される第2の
色素を含有するものとする。The present invention also provides a blue color filter,
The first dye represented by the structural formula (1) and the binder resin are contained, and the second dye represented by the structural formula (2) is contained.
【0013】[0013]
【化5】
[構造式(1)において、R1〜R6はそれぞれ独立に置換
されてもよい水素原子、アルキル基、アリール基、ある
いは複素環基を表し、R7は炭素数1〜6の鎖式不飽和
炭化水素基を表す。X-は、I-、Br-、Cl-、F-、
ClO3 -、BrO3 -、IO3 -、ClO4 -、BF4 -、PF
4 -、SbF4 -、BrO4 -および有機系アニオンの群から
選ばれるアニオンを表す][Chemical 5] [In the structural formula (1), R 1 to R 6 each independently represent a hydrogen atom which may be substituted, an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group, and R 7 represents a chain structure of 1 to 6 carbon atoms. Represents a saturated hydrocarbon group. X − is I − , Br − , Cl − , F − ,
ClO 3 − , BrO 3 − , IO 3 − , ClO 4 − , BF 4 − , PF
Represents an anion selected from the group consisting of 4 − , SbF 4 − , BrO 4 −, and an organic anion]
【0014】[0014]
【化6】
[構造式(2)において、R1は水素原子、アルキル基、
アリール基、あるいは複素環基を表す。X-は、I-、B
r-、Cl-、F-、ClO3 -、BrO3 -、IO3 -、Cl
O4 -、BF4 -、PF4 -、SbF4 -、BrO4 -および有機
系アニオンの群から選ばれるアニオンを表す。YはO原
子またはS原子を表す。aは1〜6の整数を表す。]
またさらに、本発明の青色カラーフィルターには、前記
の第1または第2の色素の蛍光を消光させるクエンチャ
ーアニオンを含有することとしてもよい。[Chemical 6]
[In the structural formula (2), R1Is a hydrogen atom, an alkyl group,
It represents an aryl group or a heterocyclic group. X-Is I-, B
r-, Cl-, F-, ClO3 -, BrO3 -, IO3 -, Cl
OFour -, BFFour -, PFFour -, SbFFour -, BrOFour -And organic
Represents an anion selected from the group of system anions. Y is Ohara
Represents a child or an S atom. a represents an integer of 1 to 6. ]
Furthermore, in the blue color filter of the present invention, the above
Quencher for quenching the fluorescence of the first or second dye of
It may contain an anion.
【0015】また、本発明による有機エレクトロルミネ
ッセンス素子は、カラーフィルターの少なくとも一部に
上記の青色カラーフィルターを用いたものとする。The organic electroluminescence device according to the present invention uses the above blue color filter as at least a part of the color filter.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】図1に示すように、本実施例の有
機EL素子100は、透明支持基板10上に青色カラー
フィルター20、有機保護層30、無機酸化膜40、透
明陽極50、正孔注入層51、正孔輸送層52、発光層
53、電子注入層54、および陰極55が順次形成され
て全体として有機EL素子100を構成している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As shown in FIG. 1, an organic EL device 100 of this embodiment has a blue color filter 20, an organic protective layer 30, an inorganic oxide film 40, a transparent anode 50, and a positive electrode on a transparent support substrate 10. The hole injection layer 51, the hole transport layer 52, the light emitting layer 53, the electron injection layer 54, and the cathode 55 are sequentially formed to constitute the organic EL device 100 as a whole.
【0017】次に、本発明の青色カラーフィルター20
を形成するための青色画像形成用材料の調整に用いられ
る各材料について説明する。
[第1の色素]本発明の青色カラーフィルターは、構造
式(1)で示されるシアニン系色素を第1の色素として
含有する。構造式(1)で示される色素は一種のみを用
いても良いし、その複数種類を組み合わせても良い。構
造式(1)で示されるシアニン系色素はそれ自体の化学
的および熱的安定性が高いので、顔料分散法によらなく
ても青色カラーフィルターの耐熱性は高い。さらに、第
1の色素に、銅フタロシアニン系等の他の青色顔料を混
合して用いることもできる。本発明の青色画像形成用材
料を得るにあたって、構造式(1)で示されるシアニン
系色素のバインダー樹脂に対する混合比は、好ましくは
0.1〜40重量部である。これにより、500〜55
0nmの光透過を抑え、色純度を向上することができ
る。また、構造式(1)で示されるシアニン系色素は顔
料化して用いることもでき、青色顔料分散体の製造法と
しては公知の方法を利用することができる。例えば、銅
フタロシアニン系ブルーと構造式(1)で示されるシア
ニン系色素とを、有機溶剤、分散安定化を図る顔料誘導
体(必要に応じて添加)および分散剤とともに、サンド
ミル等の分散機を用いて顔料の微分散・安定化を行うこ
とにより、銅フタロシアニン系ブルーと構造式(1)で
示されるシアニン系色素とを含む青色顔料分散体として
も良い。[第2の色素]第1の色素の蛍光(600nm
〜700nm)を吸収し、且つ可視波長域(750nm
以下)に蛍光を有しない色素を第2の色素として添加す
る。第2の色素のバインダー樹脂に対する混合比は、好
ましくは、0.1〜40重量部である。また、青色カラ
ーフィルターとして機能するためには、青色波長域には
吸収を持たない色素が望ましい。具体的にはフィルター
へ添加した際に、450nmにおける透過率が60%以
上である色素であれば使用できる。例えば、1,1'-Dieth
yl-4,4'-carbocyanine Iodide(Cryptocyanine)、1,1'
-Diethyl-2,2'-dicarbocyanine Iodide(DDI)、3,3'-D
imethyloxatricarbocyanineIodide(Methyl DOTCI)、
1,1',3,3,3',3'-Hexamethylindotricarbocyanine Iodid
e(HITCI)、IR125(Lambda Phisik製)、1,1'-Diethyl
-4,4'-carbocyanine Iodide (Cryptocyanine)、IR144
(Lambda Phisik製)、3,3'-Diethyl-9,11-neopentylen
ethiatricarbocyanine Iodide(DNTTCI)、1,1',3,3,
3',3'-Hexamethyl-4,4'5,5'-dibenzo-2,2'-indotricarb
ocyanine Iodide(HDITCI)、1,2'-Diethyl-4,4'-dicar
bocyanine Iodide(DDCI-4)等が挙げられる。Next, the blue color filter 20 of the present invention
Each material used for adjusting the blue image forming material for forming the image will be described. [First Dye] The blue color filter of the present invention contains a cyanine dye represented by the structural formula (1) as a first dye. As the dye represented by the structural formula (1), only one kind may be used, or plural kinds thereof may be combined. Since the cyanine dye represented by the structural formula (1) has high chemical and thermal stability by itself, the blue color filter has high heat resistance without using the pigment dispersion method. Further, the first dye may be mixed with another blue pigment such as copper phthalocyanine. In obtaining the blue image-forming material of the present invention, the mixing ratio of the cyanine dye represented by Structural Formula (1) to the binder resin is preferably 0.1 to 40 parts by weight. By this, 500-55
It is possible to suppress the light transmission of 0 nm and improve the color purity. Further, the cyanine dye represented by the structural formula (1) can be used as a pigment, and a known method can be used as a method for producing a blue pigment dispersion. For example, a copper phthalocyanine blue and a cyanine dye represented by the structural formula (1) are used together with an organic solvent, a pigment derivative (if necessary added) for stabilizing dispersion, and a dispersant, using a disperser such as a sand mill. A fine dispersion / stabilization of the pigment may be performed to obtain a blue pigment dispersion containing copper phthalocyanine blue and a cyanine dye represented by the structural formula (1). [Second dye] Fluorescence of the first dye (600 nm
Absorbing up to 700 nm) and visible wavelength range (750 nm
In the following), a dye having no fluorescence is added as a second dye. The mixing ratio of the second dye to the binder resin is preferably 0.1 to 40 parts by weight. Further, in order to function as a blue color filter, a dye having no absorption in the blue wavelength range is desirable. Specifically, a dye having a transmittance at 450 nm of 60% or more when added to a filter can be used. For example, 1,1'-Dieth
yl-4,4'-carbocyanine Iodide (Cryptocyanine), 1,1 '
-Diethyl-2,2'-dicarbocyanine Iodide (DDI), 3,3'-D
imethyloxatricarbocyanineIodide (Methyl DOTCI),
1,1 ', 3,3,3', 3'-Hexamethylindotricarbocyanine Iodid
e (HITCI), IR125 (Lambda Phisik), 1,1'-Diethyl
-4,4'-carbocyanine Iodide (Cryptocyanine), IR144
(Made by Lambda Phisik), 3,3'-Diethyl-9,11-neopentylen
ethiatricarbocyanine Iodide (DNTTCI), 1,1 ', 3,3,
3 ', 3'-Hexamethyl-4,4'5,5'-dibenzo-2,2'-indotricarb
ocyanine Iodide (HDITCI), 1,2'-Diethyl-4,4'-dicar
bocyanine Iodide (DDCI-4) and the like.
【0018】または、第2の色素として構造式(2)で
示されるシアニン系色素を用いても良く、具体的には、
例えば3,3'-Diethylthiatricarbocyanine Iodide(DTTC
I),3,3'-Diethyl-4,4'5,5'-dibenzothiatricarbocyani
ne Iodide(DDTTCI)等が挙げられる。Alternatively, the cyanine dye represented by the structural formula (2) may be used as the second dye, and specifically,
For example 3,3'-Diethylthiatricarbocyanine Iodide (DTTC
I), 3,3'-Diethyl-4,4'5,5'-dibenzothiatricarbocyani
Examples include ne Iodide (DDTTCI).
【0019】[0019]
【化7】
[構造式(2)において、R1は水素原子、アルキル基、
アリール基、あるいは複素環基を表す。X-は、I-、B
r-、Cl-、F-、ClO3 -、BrO3 -、IO3 -、Cl
O4 -、BF4 -、PF4 -、SbF4 -、BrO4 -および有機
系アニオンの群から選ばれるアニオンを表す。YはO原
子またはS原子を表す。aは1〜6の整数を表す。]
[クエンチャー]用いる色素がカチオン系色素であるた
め、クエンチャーとしては例えばアニオン系の一重項酸
素クエンチャーが使用できる。具体的には、特開昭59
−55795号、特開昭60-234892号等に開示
されている遷移金属キレート、ビスイミニウム塩等が使
用できる。
[バインダー]本発明の青色カラーフィルターに用いる
バインダー樹脂は、可視光透過性を有し、基板との密着
性が良好であるものであれば良く、公知の熱可塑樹脂、
熱硬化樹脂、光硬化樹脂等が使用できる。感光性を有す
る樹脂は、フィルターのファインパターンを簡便に作製
できるため、特に好ましい。
[青色カラーフィルター及び有機EL素子の製作]上述
の各材料からなる青色画像形成用材料を透明支持基板1
0上に所望のパターンで塗布することにより青色カラー
フィルター層20が形成される。塗布方法には特に制限
はなく、通常のスピンコート法、ロールコート法、キャ
スト法、スクリーン印刷法、インクジェット法などが使
用できる。硬化方法にも特に制限はなく、熱硬化(蛍光
材料の劣化を考慮し150℃程度までの温度で硬化する
ことが望ましい)、湿気硬化、化学硬化、光硬化(蛍光
材料の劣化を考慮し,可視光にて硬化することが望まし
い)さらにはこれらを組み合わせた硬化法等が使用でき
る。[Chemical 7]
[In the structural formula (2), R1Is a hydrogen atom, an alkyl group,
It represents an aryl group or a heterocyclic group. X-Is I-, B
r-, Cl-, F-, ClO3 -, BrO3 -, IO3 -, Cl
OFour -, BFFour -, PFFour -, SbFFour -, BrOFour -And organic
Represents an anion selected from the group of system anions. Y is Ohara
Represents a child or an S atom. a represents an integer of 1 to 6. ]
[Quencher] The dye used is a cationic dye.
Therefore, as a quencher, for example, an anionic singlet acid
Elementary quencher can be used. Specifically, JP-A-59
-55795, disclosed in JP-A-60-234892
Used transition metal chelates, bisiminium salts, etc.
Can be used.
[Binder] Used in the blue color filter of the present invention
Binder resin has visible light transparency and adheres well to the substrate
As long as it has good properties, known thermoplastic resins,
A thermosetting resin, a photocurable resin or the like can be used. Have photosensitivity
Resin makes it easy to create fine patterns for filters
It is particularly preferable because it can.
[Production of blue color filter and organic EL element]
The blue image forming material composed of the respective materials
Blue color by applying the desired pattern on
The filter layer 20 is formed. Especially limited to the coating method
Normal spin coating method, roll coating method,
Stroke method, screen printing method, inkjet method, etc. are used.
Can be used. There is no particular limitation on the curing method, and heat curing (fluorescence
Curing at temperatures up to about 150 ° C considering deterioration of materials
Desirable), moisture cure, chemical cure, light cure (fluorescence)
Considering the deterioration of the material, it is desirable to cure with visible light.
In addition, a curing method combining these can be used.
It
【0020】青色画素形成する前、またはその後に、必
要に応じて赤色または/および緑色の画素形成材料を用
いて赤色または/および緑色カラーフィルターを形成す
ることによって多色カラーフィルターを作製することが
できる。さらに、このカラーフィルター上に有機保護層
30および無機酸化膜40を介して有機発光体500を
積層することによって多色の有機EL素子を作製するこ
とができる。有機発光体500の積層方法としては、カ
ラーフィルター上面へ透明陽極50、正孔注入層51、
正孔輸送層52、発光層53、電子注入層54、および
陰極55を逐次形成していく方法や、別基板上へ形成し
た有機発光体500を無機酸化膜40上に貼り合わせる
方法などが挙げられる。このようにして作製された有機
EL素子100は、パッシブ駆動方式の有機ELディス
プレイにもアクティブ駆動方式の有機ELディスプレイ
にも適用可能である。A multicolor color filter can be prepared by forming a red or / and green color filter by using a red or / and green pixel forming material as needed before or after forming a blue pixel. it can. Further, by stacking the organic light emitting body 500 on the color filter with the organic protective layer 30 and the inorganic oxide film 40 interposed therebetween, a multicolor organic EL element can be manufactured. As a method of stacking the organic light-emitting body 500, a transparent anode 50, a hole injection layer 51, a
A method of sequentially forming the hole transport layer 52, the light emitting layer 53, the electron injection layer 54, and the cathode 55, a method of attaching the organic light emitting body 500 formed on another substrate to the inorganic oxide film 40, and the like can be given. To be The organic EL element 100 manufactured in this way is applicable to both passive drive type organic EL displays and active drive type organic EL displays.
【0021】[0021]
【実施例】実施例1
[ブラックマスクの作製]図1には示していないが、コ
ントラスト評価時の青色カラーフィルター20や透明電
極50端部における反射光の影響を排除するために、透
明支持基板10面から青色カラーフィルター20端部を
不可視化することを目的として、まずブラックマスクを
配設した。EXAMPLES Example 1 [Production of Black Mask] Although not shown in FIG. 1, in order to eliminate the influence of reflected light at the edges of the blue color filter 20 and the transparent electrode 50 at the time of contrast evaluation, a transparent support substrate. First, a black mask was provided for the purpose of making the end of the blue color filter 20 invisible from the 10th surface.
【0022】ガラス製の透明支持基板10上にブラック
マスク塗液(CK8400L、富士フィルムARCH
製)をスピンコート法にて全面に塗布し、80℃にて加
熱乾燥後、フォトリソグラフ法を用いて、0.13mm
ピッチ、0.10mmギャップのストライプ状のブラッ
クマスクパターンを得た。
[青色カラーフィルターの作製]バインダーとして透明
性光重合性樹脂(新日鉄化学(株)製、259PAP
5)を用い、透明性光重合性樹脂固形分100重量部に
対して青色染料として構造式(3)で示される色素を2
重量部添加し、更に、構造式(4)で示される第2の色素
(Lambda Physik 社製HDITCI )を1重量部添加して青
色カラーフィルター用塗液とした。A black mask coating liquid (CK8400L, Fuji Film ARCH) on a transparent support substrate 10 made of glass.
Made by spin coating and then dried by heating at 80 ° C., and then 0.13 mm by photolithography.
A stripe-shaped black mask pattern having a pitch of 0.10 mm gap was obtained. [Preparation of blue color filter] Transparent photopolymerizable resin as a binder (259PAP manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.)
5) and 2 parts of the dye represented by the structural formula (3) as a blue dye with respect to 100 parts by weight of the solid content of the transparent photopolymerizable resin.
1 part by weight of the second dye represented by the structural formula (4) (HDITCI manufactured by Lambda Physik) was added to prepare a coating liquid for a blue color filter.
【0023】[0023]
【化8】 [Chemical 8]
【0024】[0024]
【化9】
この青色カラーフィルター用塗液を透明支持基板10上
にスピンコートにより塗膜し、80℃にて加熱乾燥後、
フォトリソグラフ法により、0.13mmピッチ、0.
01mmギャップのストライプ状の青色カラーフィルタ
ーパターンを形成した。
[有機EL素子の作製]上述の方法によりガラス製の透
明支持基板1の一方の主面に青色カラーフィルター2を
形成した後、この上面に有機保護層3および無機酸化層
4を順次製膜し、さらに、その上に有機発光体500を
形成して有機EL素子100を作製した。有機発光体層
500は、透明陽極50/正孔注入層51/正孔輸送層
52/発光層53/電子注入層54/陰極55からなる
6層で構成されている。以下に具体的な作製手順を説明
する。[Chemical 9] This blue color filter coating liquid is applied on the transparent support substrate 10 by spin coating, and after heating and drying at 80 ° C.,
0.13 mm pitch, 0.
A stripe-shaped blue color filter pattern having a 01 mm gap was formed. [Fabrication of Organic EL Element] After the blue color filter 2 is formed on one main surface of the transparent support substrate 1 made of glass by the above-mentioned method, the organic protective layer 3 and the inorganic oxide layer 4 are sequentially formed on this upper surface. Further, an organic light emitting body 500 was formed thereon, and an organic EL element 100 was produced. The organic light emitting layer 500 is composed of 6 layers of transparent anode 50 / hole injection layer 51 / hole transport layer 52 / light emitting layer 53 / electron injection layer 54 / cathode 55. The specific manufacturing procedure will be described below.
【0025】前記青色カラーフィルター20が形成され
た透明支持基板10上に透明性光重合性樹脂(新日鉄化
学(株)製、259PAP5)を塗布、乾燥させて、青
色カラーフィルター20上における厚さが5μmである
有機保護層30を形成し、その上にスパッタによりSi
O2からなる厚さ100nmの無機酸化層40を形成し
た。続いて同じくスパッタによりITOからなる層を前
記無機酸化層40上全面に成膜し、次に述べるパターニ
ングを行うことにより透明陽極50を得た。すなわち、
前記ITO膜上にレジスト剤(東京応化(株)製、OFRP
-800)を膜厚100nmに塗布した後、フォトリソグラ
フにより、0.13mm ラインピッチ、0.01mm
ギャップのストライプパターンの透明陽極50とした。A transparent photopolymerizable resin (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd., 259PAP5) is coated on the transparent support substrate 10 on which the blue color filter 20 is formed and dried to obtain a thickness on the blue color filter 20. An organic protective layer 30 having a thickness of 5 μm is formed, and Si is sputtered on the organic protective layer 30.
An inorganic oxide layer 40 made of O 2 and having a thickness of 100 nm was formed. Subsequently, a layer made of ITO was similarly formed by sputtering on the entire surface of the inorganic oxide layer 40, and the following patterning was performed to obtain a transparent anode 50. That is,
A resist agent (OFRP, manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) on the ITO film
-800) is applied to a film thickness of 100 nm, and then 0.13 mm line pitch, 0.01 mm is obtained by photolithography.
A transparent anode 50 having a stripe pattern of gaps was used.
【0026】次いで、この基板を抵抗加熱蒸着装置内に
装着し、正孔注入層51、正孔輸送層52、発光層5
3、電子注入層54および陰極55の順に真空を破らず
に成膜した。成膜時の真空槽内圧は110-4Paまで減圧
した。具体的には、正孔注入層51は厚さ100nmの
銅フタロシアニン(CuPc)層とし、正孔輸送層52は厚
さ20nmの4,4'- ビス[N-(1-ナフチル)-N- フェニル
アミノ] ビフェニル(-NPD)層、発光層53は厚さ30
nm の4,4'- ビス(2,2-ジフェニルビニル)ビフェニ
ル(DPVBi )層、電子注入層54は厚さ20nm のト
リス(8- ヒドロキシノリン) アルミニウム錯体(Alq )
層とした。そして、陰極は厚さ200nmからなるMg
/Ag(重量比 1:10)とし、マスク蒸着により、陽極
ラインと垂直な、0.33mmピッチ、0.05mmギ
ャップのストライプパターンとした。Next, this substrate is mounted in a resistance heating vapor deposition apparatus, and the hole injection layer 51, the hole transport layer 52, and the light emitting layer 5 are attached.
3, the electron injection layer 54, and the cathode 55 were deposited in this order without breaking the vacuum. The internal pressure of the vacuum chamber during film formation was reduced to 110 -4 Pa. Specifically, the hole injection layer 51 is a 100 nm thick copper phthalocyanine (CuPc) layer, and the hole transport layer 52 is a 20 nm thick 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N- Phenylamino] Biphenyl (-NPD) layer, light emitting layer 53 has a thickness of 30
nm 4,4'-bis (2,2-diphenylvinyl) biphenyl (DPVBi) layer, electron injection layer 54 is 20 nm thick tris (8-hydroxynoline) aluminum complex (Alq)
Layered. And, the cathode is Mg having a thickness of 200 nm.
/ Ag (weight ratio 1:10), and by mask vapor deposition, a stripe pattern perpendicular to the anode line with a pitch of 0.33 mm and a gap of 0.05 mm was formed.
【0027】前記各層の製膜終了後、有機EL素子10
0を蒸着装置より取り出し、窒素雰囲気下にて、封止ガ
ラスおよびUV接着剤を用いて、素子が直接大気に触れ
ないように封止した(図示せず)。作製した有機EL素
子100は、波長470nmにピークをもつ青色光を発
光する。
実施例2
実施例1における青色カラーフィルターの形成におい
て、実施例1で用いた第2の色素に替えて構造式(5)
に示す色素を第2の色素として、透明性光重合性樹脂固
形分100重量部に対して1重量部添加した以外は、実
施例1と同様にして有機EL素子を作製した。After the film formation of each layer is completed, the organic EL device 10 is formed.
0 was taken out from the vapor deposition apparatus, and sealed in a nitrogen atmosphere with a sealing glass and a UV adhesive so that the element did not come into direct contact with the atmosphere (not shown). The produced organic EL element 100 emits blue light having a peak at a wavelength of 470 nm. Example 2 In the formation of the blue color filter in Example 1, the structural formula (5) was used instead of the second dye used in Example 1.
An organic EL device was produced in the same manner as in Example 1, except that 1 part by weight of the dye shown in 2 was added to 100 parts by weight of the solid content of the transparent photopolymerizable resin as the second dye.
【0028】[0028]
【化10】
実施例3
実施例2における青色カラーフィルターの形成におい
て、第1の色素1モルに対し0.3モルの比率で構造式
(6)で示されるニッケル錯体をクエンチャーとして添
加した以外は、実施例2と同様にして青色カラーフィル
ター用塗液を調製し、同様に有機EL素子を得た。[Chemical 10] Example 3 In the formation of the blue color filter in Example 2, except that the nickel complex represented by the structural formula (6) was added as a quencher in a ratio of 0.3 mol with respect to 1 mol of the first dye. A blue color filter coating liquid was prepared in the same manner as in 2, and an organic EL device was similarly obtained.
【0029】[0029]
【化11】 [Chemical 11]
【0030】[0030]
【比較例1】実施例1で用いた第1の色素及び第2の色
素に替えて、顔料として銅フタロシアニン系ブルーを用
いた以外は、実施例1と同様にして青色カラーフィルタ
ー用塗料を調製した。なお、顔料の添加量は、青色カラ
ーフィルターを実施例1と同膜厚に形成した際に、波長
470nmの光透過率が実施例1と同じになるように調
製した。Comparative Example 1 A blue color filter coating material was prepared in the same manner as in Example 1 except that copper phthalocyanine blue was used as a pigment instead of the first dye and the second dye used in Example 1. did. The amount of the pigment added was adjusted so that the light transmittance at a wavelength of 470 nm was the same as in Example 1 when the blue color filter was formed to have the same film thickness as in Example 1.
【0031】[0031]
【評価】作製した試料について、下記の評価を行った。
評価結果を表1に示す。ここで、CIE色度は、作製し
た素子を発光させて色度を評価した。測定には色度計
(大塚電子製、MCPD-1000)を用いた。コントラスト
は、素子の表示面に対し蛍光灯光(1000lx)を斜め45
°から照射した際のコントラストを比較した。表中の値
は、比較例の結果を1.0とした相対値であり、値が1.0
以上であれば、コントラストが向上している。透過率
は、吸光光度計(島津製作所製 UV-2100PC)を用
いて吸光スペクトルを取得し、波長470nmおよび5
10nmの光透過率を比較した。[Evaluation] The following evaluations were performed on the produced samples.
The evaluation results are shown in Table 1. Here, the CIE chromaticity was evaluated by causing the produced device to emit light. A chromaticity meter (MCPD-1000 manufactured by Otsuka Electronics) was used for the measurement. As for the contrast, the fluorescent light (1000 lx) is slanted 45 degrees to the display surface of the device.
The contrast when illuminated from ° was compared. The values in the table are relative values when the result of the comparative example is 1.0, and the value is 1.0
If it is above, the contrast is improved. For the transmittance, an absorption spectrum was acquired using an absorptiometer (UV-2100PC manufactured by Shimadzu Corporation), and wavelengths of 470 nm and 5
The light transmittance at 10 nm was compared.
【0032】[0032]
【表1】
表1に示すとおり、470nmにおける光透過率を揃え
て膜を形成したときの510nmにおける光透過率が、
実施例では比較例よりも高い。これは、実施例のカラー
フィルターは、青色の純度を低下させる波長域における
遮光性が、比較例のカラーフィルターに較べて高いこと
を意味する。また、バインダーに顔料を分散させた比較
例のカラーフィルターは、カラーフィルター中および界
面における散乱が発生し易い。これに対し、実施例のカ
ラーフィルターは、バインダーに色素が完全に溶解して
透明性が高く、コントラストが高い値を示すと考えられ
る。[Table 1] As shown in Table 1, the light transmittance at 510 nm when the films were formed with the same light transmittance at 470 nm,
It is higher in the example than in the comparative example. This means that the color filter of the example has a higher light-shielding property in the wavelength range that reduces the purity of blue color, as compared with the color filter of the comparative example. Further, in the color filter of Comparative Example in which the pigment is dispersed in the binder, scattering is likely to occur in the color filter and at the interface. On the other hand, in the color filters of the examples, it is considered that the dye is completely dissolved in the binder, the transparency is high, and the contrast is high.
【0033】[0033]
【発明の効果】本発明によれば、青色の純度および透過
率が高く、さらにコントラストも良好な、有機ELディ
スプレイに適した青色カラーフィルターおよびこれを用
いた有機EL素子を提供できる。According to the present invention, it is possible to provide a blue color filter having a high blue purity and a high transmittance and a good contrast, which is suitable for an organic EL display and an organic EL element using the same.
【図1】本発明の青色カラーフィルターを備えた有機E
L素子の断面概略図である。FIG. 1 Organic E equipped with a blue color filter of the present invention
It is a cross-sectional schematic diagram of an L element.
100 有機EL素子 10 透明支持基板 20 青色カラーフィルター 30 有機保護層 40 無機酸化膜 500 有機発光体 50 透明陽極 51 正孔注入層 52 正孔輸送層 53 発光層 54 電子注入層 55 陰極 100 organic EL device 10 Transparent support substrate 20 blue color filter 30 organic protective layer 40 Inorganic oxide film 500 Organic luminous body 50 transparent anode 51 hole injection layer 52 Hole Transport Layer 53 Light-emitting layer 54 electron injection layer 55 cathode
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桜井 健弥 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 Fターム(参考) 2H048 BA02 BB04 BB10 CA04 CA14 CA19 CA24 3K007 AB04 AB17 BB06 DB03 4H056 CA01 CC02 CC08 CE03 DD03 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Kenya Sakurai 1-1 Tanabe Nitta, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Within Fuji Electric Co., Ltd. F term (reference) 2H048 BA02 BB04 BB10 CA04 CA14 CA19 CA24 3K007 AB04 AB17 BB06 DB03 4H056 CA01 CC02 CC08 CE03 DD03
Claims (4)
バインダー樹脂とを含有するとともに、前記第1の色素
の蛍光を吸収し、かつ可視波長域に蛍光極大を有しない
第2の色素を含有することを特徴とする青色カラーフィ
ルター。 【化1】 [構造式(1)において、R1〜R6はそれぞれ独立に置換
されてもよい水素原子、アルキル基、アリール基、ある
いは複素環基を表し、R7は炭素数1〜6の鎖式不飽和
炭化水素基を表す。X-は、I-、Br-、Cl-、F-、
ClO3 -、BrO3 -、IO3 -、ClO4 -、BF4 -、PF
4 -、SbF4 -、BrO4 -および有機系アニオンの群から
選ばれるアニオンを表す]1. A first dye represented by the structural formula (1):
A blue color filter containing a binder resin and a second dye that absorbs fluorescence of the first dye and does not have a fluorescence maximum in a visible wavelength range. [Chemical 1] [In the structural formula (1), R 1 to R 6 each independently represent a hydrogen atom which may be substituted, an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group, and R 7 represents a chain structure of 1 to 6 carbon atoms. Represents a saturated hydrocarbon group. X − is I − , Br − , Cl − , F − ,
ClO 3 − , BrO 3 − , IO 3 − , ClO 4 − , BF 4 − , PF
Represents an anion selected from the group consisting of 4 − , SbF 4 − , BrO 4 −, and an organic anion]
バインダー樹脂とを含有するとともに、構造式(2)で
示される第2の色素を含有することを特徴とする青色カ
ラーフィルター。 【化2】 [構造式(1)において、R1〜R6はそれぞれ独立に置換
されてもよい水素原子、アルキル基、アリール基、ある
いは複素環基を表し、R7は炭素数1〜6の鎖式不飽和
炭化水素基を表す。X-は、I-、Br-、Cl-、F-、
ClO3 -、BrO3 -、IO3 -、ClO4 -、BF4 -、PF
4 -、SbF4 -、BrO4 -および有機系アニオンの群から
選ばれるアニオンを表す] 【化3】 [構造式(2)において、R1は水素原子、アルキル基、
アリール基、あるいは複素環基を表す。X-は、I-、B
r-、Cl-、F-、ClO3 -、BrO3 -、IO3 -、Cl
O4 -、BF4 -、PF4 -、SbF4 -、BrO4 -および有機
系アニオンの群から選ばれるアニオンを表す。YはO原
子またはS原子を表す。aは1〜6の整数を表す。]2. A first dye represented by structural formula (1),
In addition to containing a binder resin, the structural formula (2)
A blue mosquito characterized by containing the second dye shown.
Ra filter. [Chemical 2] [In the structural formula (1), R1~ R6Replace each independently
Optionally hydrogen atom, alkyl group, aryl group,
Represents a heterocyclic group, R7Is a chain unsaturated with 1 to 6 carbon atoms
Represents a hydrocarbon group. X-Is I-, Br-, Cl-, F-,
ClO3 -, BrO3 -, IO3 -, ClOFour -, BFFour -, PF
Four -, SbFFour -, BrOFour -And from the group of organic anions
Represents the selected anion] [Chemical 3] [In the structural formula (2), R1Is a hydrogen atom, an alkyl group,
It represents an aryl group or a heterocyclic group. X-Is I-, B
r-, Cl-, F-, ClO3 -, BrO3 -, IO3 -, Cl
OFour -, BFFour -, PFFour -, SbFFour -, BrOFour -And organic
Represents an anion selected from the group of system anions. Y is Ohara
Represents a child or an S atom. a represents an integer of 1 to 6. ]
させるクエンチャーアニオンを含有することを特徴とす
る請求項1または2に記載の青色カラーフィルター。3. The blue color filter according to claim 1, further comprising a quencher anion that quenches fluorescence of the first or second dye.
された有機エレクトロルミネッセンス素子において、前
記カラーフィルターの少なくとも一部が請求項1から3
に記載の青色カラーフィルターであることを特徴とする
有機エレクトロルミネッセンス素子。4. An organic electroluminescence device in which an organic luminescent material and a color filter are laminated, wherein at least a part of the color filter is formed.
An organic electroluminescence device, which is the blue color filter described in 1.
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