JP2007095326A - Organic el display and method of manufacturing same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機発光ディスプレイに係り、特に有機ELディスプレイとその製造方法に関する。 The present invention relates to an organic light emitting display, and more particularly to an organic EL display and a manufacturing method thereof.
有機のエレクトロルミネッセンス(EL)素子を用いた有機ELディスプレイは、自発光により視認性が高いこと、液晶ディスプレイと異なり全固体ディスプレイであること、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、フルカラー表示装置、エリアカラー表示装置、照明等の有機発光ディスプレイとして実用化が進んでいる。
有機ELディスプレイとしては、例えば、(1)三原色の有機EL素子を各発光色毎に所定のパターンで配列する方式、(2)白色発光の有機EL素子を使用し、三原色のカラーフィルタ層を介して表示する方式、(3)青色発光の有機EL素子を使用し、蛍光色素を利用した色変換蛍光体層(CCM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CCM方式等が提案されている。
An organic EL display using an organic electroluminescence (EL) element has high visibility due to self-emission, is an all-solid-state display unlike a liquid crystal display, is hardly affected by temperature changes, and has a large viewing angle. In recent years, it has been put into practical use as an organic light emitting display such as a full color display device, an area color display device, and illumination.
As an organic EL display, for example, (1) a system in which three primary color organic EL elements are arranged in a predetermined pattern for each emission color, and (2) a white light emission organic EL element is used, and the three primary color color filter layers are interposed. (3) Using a blue light-emitting organic EL element, installing a color conversion phosphor layer (CCM layer) using a fluorescent dye, and converting blue light into green fluorescence or red fluorescence, the three primary colors A CCM method for displaying has been proposed.
このような有機ELディスプレイでは、有機EL素子から出た光が、例えば、カラーフィルタ層や、色変換蛍光体層(CCM層)、透明基材等の積層構造を透過して、観察者に表示光として認識される。
しかし、積層構造の界面、あるいは、透明基材と空気との界面において、大きな入射角で入射した光が反射され、有機EL素子を構成する積層構造内を伝搬してしまい表示に供されない、すなわち、有機EL素子から出た光の利用効率が低いという問題があった。
上記のようなディスプレイ内部での反射を防止するために、例えば、ガラス基板と透明導電膜との間に低屈折率層(1.003〜1.300)を設けた窓材が開発されている(特許文献1)。
However, light incident at a large incident angle is reflected at the interface of the laminated structure or the interface between the transparent base material and air, and propagates through the laminated structure constituting the organic EL element and is not used for display. There is a problem that the utilization efficiency of light emitted from the organic EL element is low.
In order to prevent reflection inside the display as described above, for example, a window material in which a low refractive index layer (1.003 to 1.300) is provided between a glass substrate and a transparent conductive film has been developed. (Patent Document 1).
上記のような低屈折率層を備えた窓材を使用することにより、低屈折率層よりも外側に位置するガラス基板中を伝搬する光は減少して、取り出し効率が上がる。しかしながら、有機EL素子は180°全方位に発光がなされており、上記の低屈折率層により、発光の一部が取り出されるだけでは、有機EL素子から出た光の利用効率が不十分である。一方、低屈折率層を複数層とすることにより、光の取り出し量を増加させることは可能であるが、複数層の低屈折率層を形成するための積層工程が必要となり、工程数が増加するという問題があった。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、ディスプレイ内部での光の反射を抑制し、光の利用効率が高い有機ELディスプレイと、このような有機ELディスプレイを簡便に製造する方法を提供することを目的とする。
By using the window material provided with the low refractive index layer as described above, the light propagating through the glass substrate located outside the low refractive index layer is reduced, and the extraction efficiency is increased. However, the organic EL element emits light in all directions of 180 °, and the utilization efficiency of the light emitted from the organic EL element is insufficient only by extracting a part of the light emission by the low refractive index layer. . On the other hand, it is possible to increase the amount of light extracted by using a plurality of low refractive index layers. However, a lamination process for forming a plurality of low refractive index layers is required, and the number of processes is increased. There was a problem to do.
The present invention has been made in view of such circumstances, suppresses reflection of light inside the display, and easily manufactures an organic EL display having high light use efficiency and such an organic EL display. It aims to provide a method.
このような目的を達成するために、本発明の有機ELディスプレイは、電極間に少なくとも発光層を有する有機EL素子と、該有機EL素子の一方の面側に配設された透明基材と、該透明基材の光取出し面側および/または該透明基材の前記有機EL素子側に位置する光行路調整層とを備え、該光行路調整層は屈折率が異なる複数種の領域が接するように配設された層であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記透明基材の前記有機EL素子側にカラーフィルタ層を有し、前記光行路調整層は前記透明基材の光取出し面側、前記透明基材と前記カラーフィルタ層との間、および、前記カラーフィルタ層の有機EL素子側の少なくとも1つに位置するような構成とした。
In order to achieve such an object, an organic EL display of the present invention includes an organic EL element having at least a light emitting layer between electrodes, a transparent substrate disposed on one surface side of the organic EL element, An optical path adjusting layer located on the light extraction surface side of the transparent substrate and / or the organic EL element side of the transparent substrate, and the optical path adjusting layer is in contact with a plurality of regions having different refractive indexes. It was set as the structure which is a layer arrange | positioned in.
As another embodiment of the present invention, the transparent substrate has a color filter layer on the organic EL element side, and the optical path adjusting layer is a light extraction surface side of the transparent substrate, the transparent substrate and the color filter. It was set as the structure located in at least 1 between the layers and the organic EL element side of the said color filter layer.
本発明の他の態様として、前記透明基材の前記有機EL素子側に色変換蛍光体層を有し、前記光行路調整層は前記透明基材の光取出し面側、前記透明基材と前記色変換蛍光体層との間、および、前記色変換蛍光体層の有機EL素子側の少なくとも1つに位置するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記透明基材の前記有機EL素子側に、前記有機EL素子側から順に色変換蛍光体層とカラーフィルタ層とを積層して有し、前記光行路調整層は前記透明基材の光取出し面側、前記透明基材と前記カラーフィルタ層との間、および、前記色変換蛍光体層の有機EL素子側の少なくとも1つに位置するような構成とした。
As another aspect of the present invention, the transparent substrate has a color conversion phosphor layer on the organic EL element side, and the optical path adjusting layer is a light extraction surface side of the transparent substrate, the transparent substrate and the transparent substrate. The configuration is such that it is positioned between the color conversion phosphor layer and at least one of the color conversion phosphor layer on the organic EL element side.
As another aspect of the present invention, a color conversion phosphor layer and a color filter layer are laminated in order from the organic EL element side on the organic EL element side of the transparent substrate, and the optical path adjustment layer is It was set as the structure located in the at least 1 of the light extraction surface side of the said transparent base material, between the said transparent base material and the said color filter layer, and the organic EL element side of the said color conversion fluorescent substance layer.
本発明の他の態様として、前記発光層は三原色の各発光層が所望のパターンで配列されたものであるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記発光層は白色の発光層であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記発光層は青色の発光層であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記光行路調整層は、厚みが1〜300μmの範囲であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記光行路調整層を構成する屈折率が異なる複数種の領域の1つの面積は100μm2以上であるような構成とした。
As another aspect of the present invention, the light emitting layer is configured such that the light emitting layers of the three primary colors are arranged in a desired pattern.
As another aspect of the present invention, the light emitting layer is configured to be a white light emitting layer.
As another aspect of the present invention, the light emitting layer is configured to be a blue light emitting layer.
As another aspect of the present invention, the optical path adjusting layer has a thickness in the range of 1 to 300 μm.
As another aspect of the present invention, the optical path adjusting layer is configured such that one area of a plurality of types of regions having different refractive indexes is 100 μm 2 or more.
本発明の他の態様として、前記光行路調整層は、屈折率が異なる2種の領域が碁盤目状に配設されたものであるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記光行路調整層は、屈折率が異なる2種の領域の一方が他方の領域内に海島状に配設されたものであるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記光行路調整層は、屈折率が異なる2種の領域の一方が格子状であり、他方の領域が前記格子内に配設されたものであるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記光行路調整層を構成する屈折率が異なる複数種の領域の境界面は、層面内方向に対して70°〜110°の範囲であるような構成とした。
As another aspect of the present invention, the optical path adjusting layer is configured such that two types of regions having different refractive indexes are arranged in a grid pattern.
As another aspect of the present invention, the optical path adjusting layer has a configuration in which one of two types of regions having different refractive indexes is disposed in a sea-island shape in the other region.
As another aspect of the present invention, the optical path adjusting layer has a configuration in which one of two types of regions having different refractive indexes is in a lattice shape and the other region is disposed in the lattice. did.
As another aspect of the present invention, the boundary surface of a plurality of types of regions having different refractive indexes constituting the optical path adjusting layer is configured to have a range of 70 ° to 110 ° with respect to the in-layer direction.
本発明の他の態様として、前記有機EL素子は、基材と、該基材の一方の面に配設された1対の電極と、該電極間に配設された発光層とを少なくとも有するとともに、前記基材から遠い位置の前記電極は透明電極であって、前記透明電極側から光を取り出すトップ・エミッションタイプであり、前記有機EL素子の光取り出し側に前記光行路調整層が位置するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記有機EL素子は、透明基材と、該透明基材の一方の面に配設された1対の電極と、該電極間に配設された発光層とを少なくとも有するとともに、前記透明基材側の前記電極は透明電極であって、前記透明基材側から光を取り出すボトム・エミッションタイプであり、前記有機EL素子の光取り出し側に前記光行路調整層が位置するような構成とした。
As another aspect of the present invention, the organic EL element has at least a base material, a pair of electrodes disposed on one surface of the base material, and a light emitting layer disposed between the electrodes. In addition, the electrode far from the base material is a transparent electrode, and is a top emission type that extracts light from the transparent electrode side, and the optical path adjustment layer is positioned on the light extraction side of the organic EL element. The configuration is as follows.
As another aspect of the present invention, the organic EL element comprises a transparent substrate, a pair of electrodes disposed on one surface of the transparent substrate, and a light emitting layer disposed between the electrodes. At least, the electrode on the transparent substrate side is a transparent electrode, and is a bottom emission type that extracts light from the transparent substrate side, and the light path adjustment layer is provided on the light extraction side of the organic EL element. It was set as the structure which is located.
本発明の有機ELディスプレイの製造方法は、光行路調整層を形成する被形成体に、所望の屈折率を有する材料を用いて所望のパターンで複数の凸状部を形成し、該凸状部が存在しない部位を埋めるように屈折率の異なる材料を配し、その後、所望の厚みとなるように研磨して光行路調整層を形成するような構成とした。 In the method for producing an organic EL display of the present invention, a plurality of convex portions are formed in a desired pattern using a material having a desired refractive index on an object for forming an optical path adjusting layer, and the convex portions A material having a different refractive index is disposed so as to fill a portion where no light is present, and thereafter, an optical path adjusting layer is formed by polishing to a desired thickness.
本発明の有機ELディスプレイでは、屈折率の異なる複数種の領域が接することにより形成された境界面が光行路調整層に存在しているので、有機EL素子から出た光は、光行路調整層の上記境界面で反射されて発散が抑制され、光取り出し方向に誘導されるので、ディスプレイ内部での光損失が大幅に低減され、光の利用効率が極めて高いものとなる。
また、本発明の製造方法では、光行路調整層の形成が多層膜形成のような複雑な工程ではなく、有機ELディスプレイの製造が容易である。
In the organic EL display of the present invention, since the boundary surface formed by the contact of a plurality of types of regions having different refractive indexes exists in the optical path adjustment layer, the light emitted from the organic EL element is reflected by the optical path adjustment layer. Therefore, divergence is suppressed and guided in the light extraction direction, so that the light loss inside the display is greatly reduced and the light utilization efficiency is extremely high.
Further, in the manufacturing method of the present invention, the formation of the optical path adjustment layer is not a complicated process such as the formation of a multilayer film, and the manufacture of the organic EL display is easy.
以下、本発明について図面を参照しながら説明する。
[第1の形態]
図1は、本発明の有機ELディスプレイの一実施形態を示す概略構成図である。図1に示されるように、本発明の有機ELディスプレイ1は、有機EL素子2と、この有機EL素子2の一方の面側に、光行路調整層3と透明基材4とを備えている。図1(A)に示される有機ELディスプレイ1では、光行路調整層3が透明基材4の有機EL素子2側に位置している。また、図1(B)に示される有機ELディスプレイ1では、光行路調整層3が透明基材4の光取出し面4a側に配設されている。
有機ELディスプレイ1を構成する有機EL素子2は、三原色の有機EL素子2R,2G,2Bが所定のパターンで配列したものである。
The present invention will be described below with reference to the drawings.
[First embodiment]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an organic EL display of the present invention. As shown in FIG. 1, the
The
有機ELディスプレイ1を構成する光行路調整層3は、屈折率が異なる複数種の領域が接するように配設された層であり、例えば、図2に示されるように、屈折率naの領域3aと、屈折率nbの領域3bとが、境界面Sで相互に接するような断面構造である。
このような有機ELディスプレイ1では、有機EL素子2から出た光は、光行路調整層3に対して大きな入射角で入射した光も含めて、光行路調整層3が有する境界面Sで反射されて発散が抑制され、光取り出し方向(図1の矢印方向)に誘導される。このため、有機ELディスプレイ1内部での光損失が大幅に低減され、光の利用効率が極めて高いものとなる。
尚、本発明の有機ELディスプレイは、図1(A)、図1(B)に示される双方の位置に光行路調整層3が配設された構造(光行路調整層3を複数備える構造)であってもよい。
また、透明基材4は、三原色の有機EL素子2R,2G,2Bの境界部位に対応したパターン形状のブラックマトリックスを有機EL素子2側に備えたものであってもよい。
Light
In such an
The organic EL display of the present invention has a structure in which the optical
Further, the
[第2の形態]
図3は、本発明の有機ELディスプレイの他の実施形態を示す概略構成図である。図3に示される有機ELディスプレイ11は、有機EL素子12と、この有機EL素子12の一方の面側に、光行路調整層13と透明基材14とカラーフィルタ層15を備えている。図3(A)に示される有機ELディスプレイ11では、光行路調整層13が有機EL素子12とカラーフィルタ層15との間に位置し、図3(B)に示される有機ELディスプレイ11では、光行路調整層13が透明基材14とカラーフィルタ層15との間に位置し、また、図3(C)に示される有機ELディスプレイ11では、光行路調整層13が透明基材14の光取出し面14a側に配設されている。
有機ELディスプレイ11を構成する有機EL素子12は、三原色の有機EL素子12R,12G,12Bが所定のパターンで配列したものである。
[Second form]
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the organic EL display of the present invention. The
The
有機ELディスプレイ11を構成する光行路調整層13、透明基材14は、上述の有機ELディスプレイ1を構成する光行路調整層3、透明基材4と同様である。したがって、光行路調整層13は、屈折率が異なる複数種の領域が境界面Sで相互に接するように配設された層である。
有機ELディスプレイ11を構成するカラーフィルタ層15は、有機EL素子12R,12G,12Bに対応した三原色の着色層15R,15G,15Bからなり、着色層15R,15G,15Bの境界部位にはブラックマトリックス17が配設されている。
The optical
The
このような有機ELディスプレイ11では、有機EL素子12から出た光は、光行路調整層13に対して大きな入射角で入射した光も含めて、光行路調整層13が有する境界面Sで反射されて発散が抑制され、光取り出し方向(図3の矢印方向)に誘導される。このため、有機ELディスプレイ11内部での光損失が大幅に低減され、光の利用効率が極めて高いものとなる。
尚、本発明の有機ELディスプレイは、図3(A)〜図3(C)に示される3種の光行路調整層配設位置の2箇所以上に光行路調整層13が配設された構造(光行路調整層13を複数備える構造)であってもよい。
In such an
The organic EL display of the present invention has a structure in which the optical path adjustment layers 13 are arranged at two or more positions of the three types of optical path adjustment layers shown in FIGS. 3 (A) to 3 (C). (A structure including a plurality of optical path adjustment layers 13) may be used.
[第3の形態]
図4は、本発明の有機ELディスプレイの他の実施形態を示す概略構成図である。図4に示されるように、有機ELディスプレイ21は、有機EL素子22と、この有機EL素子22の一方の面側に、光行路調整層23と透明基材24とカラーフィルタ層25を備えている。図4(A)に示される有機ELディスプレイ21では、光行路調整層23が有機EL素子22とカラーフィルタ層25との間に位置し、図4(B)に示される有機ELディスプレイ21では、光行路調整層23が透明基材24とカラーフィルタ層25との間に位置し、また、図4(C)に示される有機ELディスプレイ21では、光行路調整層23が透明基材24の光取出し面24a側に配設されている。
[Third embodiment]
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the organic EL display of the present invention. As shown in FIG. 4, the
有機ELディスプレイ21を構成する有機EL素子22は、白色発光の有機EL素子である。
有機ELディスプレイ21を構成する光行路調整層23、透明基材24は、上述の有機ELディスプレイ1を構成する光行路調整層3、透明基材4と同様である。したがって、光行路調整層23は、屈折率が異なる複数種の領域が境界面Sで相互に接するように配設された層である。
有機ELディスプレイ21を構成するカラーフィルタ層25は、三原色の着色層25R,25G,25Bが所望のパターンで配列されたものであり、着色層25R,25G,25Bの境界部位にはブラックマトリックス27が配設されている。
The
The optical
The
このような有機ELディスプレイ21では、有機EL素子22から出た光は、光行路調整層23に対して大きな入射角で入射した光も含めて、光行路調整層23が有する境界面Sで反射されて発散が抑制され、光取り出し方向(図4の矢印方向)に誘導される。このため、有機ELディスプレイ21内部での光損失が大幅に低減され、光の利用効率が極めて高いものとなる。
尚、本発明の有機ELディスプレイは、図4(A)〜図4(C)に示される3種の光行路調整層配設位置の2箇所以上に光行路調整層23が配設された構造(光行路調整層23を複数備える構造)であってもよい。
In such an
The organic EL display of the present invention has a structure in which the optical path adjustment layers 23 are arranged at two or more positions of the three types of optical path adjustment layers shown in FIGS. 4 (A) to 4 (C). (A structure including a plurality of optical path adjustment layers 23) may be used.
[第4の形態]
図5は、本発明の有機ELディスプレイの他の実施形態を示す概略構成図である。図5に示される有機ELディスプレイ31は、有機EL素子32と、この有機EL素子32の一方の面側に、光行路調整層33と透明基材34と色変換蛍光体層36を備えている。図5(A)に示される有機ELディスプレイ31では、光行路調整層33が有機EL素子32と色変換蛍光体層36との間に位置し、図5(B)に示される有機ELディスプレイ31では、光行路調整層33が透明基材34と色変換蛍光体層36との間に位置し、また、図5(C)に示される有機ELディスプレイ31では、光行路調整層33が透明基材34の光取出し面34a側に配設されている。
有機ELディスプレイ31を構成する有機EL素子32は、青色発光の有機EL素子である。
[Fourth form]
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the organic EL display of the present invention. An
The
有機ELディスプレイ31を構成する光行路調整層33、透明基材34は、上述の有機ELディスプレイ1を構成する光行路調整層3、透明基材4と同様である。したがって、光行路調整層33は、屈折率が異なる複数種の領域が境界面Sで相互に接するように配設された層である。
有機ELディスプレイ31を構成する色変換蛍光体層36は、青色光を赤色蛍光に変換する赤色変換蛍光体層36R、青色光を緑色蛍光に変換する緑色変換蛍光体層36G、青色光をそのまま透過する青色変換ダミー層36Bが所望のパターンで配列されたものであり、各層36R,36G,36Bの境界部位には、ブラックマトリックス37を備えている。
The optical
The color
このような有機ELディスプレイ31では、有機EL素子32から出た光は、光行路調整層33に対して大きな入射角で入射した光も含めて、光行路調整層33が有する境界面Sで反射されて発散が抑制され、光取り出し方向(図5の矢印方向)に誘導される。このため、有機ELディスプレイ31内部での光損失が大幅に低減され、光の利用効率が極めて高いものとなる。
尚、本発明の有機ELディスプレイは、図5(A)〜図5(C)に示される3種の光行路調整層配設位置の2箇所以上に光行路調整層33が配設された構造(光行路調整層33を複数備える構造)であってもよい。
In such an
The organic EL display of the present invention has a structure in which the optical path adjustment layers 33 are arranged at two or more positions of the three kinds of optical path adjustment layer arrangement positions shown in FIGS. 5 (A) to 5 (C). (A structure including a plurality of optical path adjustment layers 33) may be used.
[第5の形態]
図6は、本発明の有機ELディスプレイの他の実施形態を示す概略構成図である。図6に示される有機ELディスプレイ41は、有機EL素子42と、この有機EL素子42の一方の面側に、光行路調整層43と透明基材44とカラーフィルタ層45と色変換蛍光体層46を備えている。図6(A)に示される有機ELディスプレイ41では、光行路調整層43が有機EL素子42と色変換蛍光体層46との間に位置し、図6(B)に示される有機ELディスプレイ41では、光行路調整層43が透明基材44とカラーフィルタ層45との間に位置し、また、図6(C)に示される有機ELディスプレイ41では、光行路調整層43が透明基材44の光取出し面44a側に配設されている。
有機ELディスプレイ41を構成する有機EL素子42は、青色発光の有機EL素子である。
[Fifth embodiment]
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the organic EL display of the present invention. An
The
有機ELディスプレイ41を構成する光行路調整層43、透明基材44は、上述の有機ELディスプレイ1を構成する光行路調整層3、透明基材4と同様である。したがって、光行路調整層33は、屈折率が異なる複数種の領域が境界面Sで相互に接するように配設された層である。また、有機ELディスプレイ41を構成するカラーフィルタ層45は、上述の有機ELディスプレイ21を構成するカラーフィルタ層25と同様である。また、有機ELディスプレイ41を構成する色変換蛍光体層46は、ブラックマトリックスを備えていない他は、上述の有機ELディスプレイ31を構成する色変換蛍光体層36と同様である。
The optical
このような有機ELディスプレイ41では、有機EL素子42から出た光は、光行路調整層43に対して大きな入射角で入射した光も含めて、光行路調整層43が有する境界面Sで反射されて発散が抑制され、光取り出し方向(図6の矢印方向)に誘導される。このため、有機ELディスプレイ41内部での光損失が大幅に低減され、光の利用効率が極めて高いものとなる。
尚、本発明の有機ELディスプレイは、図6(A)〜図6(C)に示される3種の光行路調整層配設位置の2箇所以上に光行路調整層43が配設された構造(光行路調整層43を複数備える構造)であってもよい。
本発明の有機ELディスプレイは、上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、有機EL素子2,12,22,32,42と他の層との間にガスバリアー層を有するものであってもよい。
In such an
The organic EL display of the present invention has a structure in which the optical path adjustment layers 43 are arranged at two or more positions of the three types of optical path adjustment layers shown in FIGS. 6 (A) to 6 (C). (A structure including a plurality of optical path adjustment layers 43) may be used.
The organic EL display of the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, a gas barrier layer may be provided between the
次に、本発明の有機ELディスプレイの各構成部材について説明する。
[光行路調整層]
本発明の有機ELディスプレイを構成する光行路調整層3,13,23,33,43は、屈折率が異なる複数種の領域が相互に接するように配設された層であり、例えば、図2に光行路調整層3を例として示したように、屈折率naの領域3aと、屈折率nbの領域3bとが、境界面Sで接する構造である。以下、光行路調整層3を例として説明するが、光行路調整層13,23,33,43も同様である。
光行路調整層3の厚みは、1〜300μm、好ましくは3〜30μmの範囲で設定することができる。光行路調整層3の厚みが1μm未満であると、形成される境界面Sが不十分であり、有機EL素子2から出た光の利用効率が低いものとなる。また、300μmを超えると、視野角依存性が顕著となり、有機ELディスプレイの表示性能が低下する。
Next, each component of the organic EL display of the present invention will be described.
[Optical path adjustment layer]
The optical path adjustment layers 3, 13, 23, 33, and 43 constituting the organic EL display of the present invention are layers arranged so that a plurality of types of regions having different refractive indexes are in contact with each other. For example, FIG. as shown the light
The thickness of the optical
また、領域3aと領域3bの境界面Sは、図2(A)〜図2(D)に示されるように種々の形状であってよく、層面内方向(図2の矢印a方向)に対する角度θ、θ1、θ2は70°〜110°、好ましくは80°〜100°の範囲で設定することができる。
光行路調整層3を構成する領域3aと領域3bの最小面積は、30μm2であり、面積が小さすぎると、散乱性が顕著となり、有機ELディスプレイの表示性能が低下する。
また、有機EL素子2側において光行路調整層3に隣接する層(部材)の屈折率n0と、光行路調整層3を構成する領域3aの屈折率naと、領域3bの屈折率nbとの関係は、na>nbとしたときに、下記のいずれであってもよい。
n0>na>nb na>n0>nb na>nb>n0
Further, the boundary surface S between the
The minimum area of the
Further, the refractive index n 0 of the layer adjacent to the light path adjusting layer 3 (members) in the
n 0> n a> n b na> n 0> n b na> n b> n 0
また、領域3aの屈折率naと、領域3bの屈折率nbとの差は、0.3以上、好ましくは0.3〜0.6程度とすることができる。
尚、本発明において屈折率の測定は、屈折計(Vブロック法)、または分光計(最小偏角法)を用いて行うものとする。
光行路調整層3を構成する領域3aと領域3bは、例えば、図7に示されるように、領域3aと領域3bが碁盤目状に配設されたもの、図8に示されるように、領域3aが領域3b内に海島状に配設されたもの等とすることができる。尚、図8の例では、領域3bが領域3a内に海島状に配設されたものであってもよい。
The refractive index and na region 3a, the difference between the refractive index n b of the
In the present invention, the refractive index is measured using a refractometer (V block method) or a spectrometer (minimum deviation method).
The
また、光行路調整層3を構成する領域3aと領域3bは、例えば、図9に示されるように、領域3aが格子状であり、領域3bが領域3aの格子内に配設されたものとすることができる。この場合、領域3aの格子をブラックマトリックス17,27,37,47に対応したパターン(幅はブラックマトリックスと異なってもよい)とすることもできる。尚、図9の例でも、領域3bを格子状とし、領域3aが領域3bの格子内に配設されたものであってもよい。
Further, the
このような光行路調整層3,13,23,33,43は、屈折率が異なる所望の材料を組み合わせて構成することができる。高屈折率材料としては、例えば、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、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電離放射線硬化性樹脂を挙げることができる。また、低屈折率材料としては、例えば、多孔質の二酸化ケイ素膜を挙げることができる。
上述の例では、光行路調整層3,13,23,33,43は、屈折率naと屈折率nbの2種の領域3a,3bからなるものであるが、屈折率が異なる3種以上の領域からなるものであってもよい。
Such optical path adjustment layers 3, 13, 23, 33, and 43 can be configured by combining desired materials having different refractive indexes. Examples of the high refractive index material include polymethyl methacrylate, polyacrylate, polycarbonate, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, polyvinyl chloride resin, melamine resin, phenol resin, alkyd resin, epoxy resin, polyurethane resin, Transparent (visible light transmittance of 50% or more) resin such as polyester resin, maleic acid resin, and polyamide resin can be used. Further, ionizing radiation curable resins having reactive vinyl groups such as acrylic acid-based, methacrylic acid-based, polyvinyl cinnamate-based, and ring rubber-based can be mentioned. Examples of the low refractive index material include a porous silicon dioxide film.
In the above example, the optical
ここで、本発明の製造方法について説明する。図10は、本発明の製造方法による光行路調整層の形成を、光行路調整層3を例として説明するための工程図である。図10において、まず、光行路調整層3の被形成体である透明基材4に、屈折率naの材料を用いて凸状部3a′を形成する(図10(A))。凸状部3a′の形成は、例えば、感光性樹脂材料を塗布しフォトリソグラフィー法でパターニングする方法、スクリーン印刷等の印刷方法等により行うことができる。また、無機材料膜を成膜し、感光性レジストを塗布し、露光、現像してレジストパターンを形成し、これをマスクとしてエッチングした後、レジストを剥離することにより凸状部3a′を形成してもよい。形成した凸状部3a′は、後工程の研磨により残存する部位が光行路調整層3の領域3aとなる。このため、上記の図2に示したような所望の境界面Sを想定して凸状部3a′を形成することが好ましい。
Here, the manufacturing method of the present invention will be described. FIG. 10 is a process diagram for explaining the formation of the optical path adjustment layer by the manufacturing method of the present invention, using the optical
次に、凸状部3a′が存在しない部位を埋めるように、屈折率nbの低屈折率材料を用いて被覆層3b′を形成する(図10(B))。この被覆層3b′の形成としては、例えば、有機シランと水とアルコールとを含む有機シラン液を用い、有機シランを酸加水分解またはアルカリ加水分解し、界面活性剤の存在下で加熱処理して多孔質の二酸化ケイ素膜を形成することができる。有機シランとしては、例えば、テトラメチルオルソシリケート、テトラメトキシシラン等の加水分解可能な有機オキシシランを挙げることができる。また、撥水性を有するヘキサメチルジシロキサンやヘキサメチルジシラザンを含有した溶液を塗布し、焼成処理を施すことにより、多孔質の二酸化ケイ素膜を形成することもできる。図示例では、凸状部3a′を完全に被覆するように被覆層3b′が形成されているが、凸状部3a′の寸法に応じて、凸状部3a′の一部が露出するものであってもよい。
Next, 'to fill the site is not present, the
次いで、凸状部3a′と被覆層3b′を透明基材4方向に所望の厚みを残すように研磨して、光行路調整層3を形成する(図10(C))。凸状部3a′と被覆層3b′の研磨は、例えば、適宜な砥粒をシート上に散布して接着したサンドペーパー等を用いて行うほか、化学的研磨法、もしくは機械的研磨法、または、それらを併用したメカノケミカルポリッシング(MCP、またはケミカルメカニカルポリッシング(CMP)とも言われる)によって行うことが好ましい。化学的研磨法は、例えば、布、不織布、もしくはポリウレタン樹脂等の発泡体からなる研磨部材に、研磨剤として、エッチング性の液体を供給して行うものである。また、機械的研磨法は、例えば、布、不織布、もしくはポリウレタン樹脂等の発泡体を研磨部材とし、コロイダルシリカもしくは酸化セリウムの微粉末を研磨剤として含浸させて用いるか、またはコロイダルシリカもしくは酸化セリウムを分散させた分散液を供給して行うものである。
Next, the
上記のような凸状部3a′と被覆層3b′の研磨は、対象物を回転させる等して対象物と研磨部材とを相対的に移動させつつ、対象物に研磨部材を接触させ、必要に応じて研磨剤を供給しながら行い、不要部分にある、上記の例では、凸状部3a′上に存在する被覆層3b′が、すべて除去されるまで行うことが好ましい。さらに、先に設けられている凸状部3a′も、その上面が削られるまで研磨することが好ましい。
このような本発明の製造方法では、光行路調整層3の形成工程が、従来の多層反射防止膜を備えた有機ELディスプレイ製造のような複雑な工程ではなく、上述の本発明の有機ELディスプレイの製造が容易である。
Polishing of the
In such a manufacturing method of the present invention, the process of forming the optical
[有機EL素子]
本発明の有機ELディスプレイを構成する有機EL素子2,12,22,32,42は、基本的に、1対の電極と、この電極間に位置する発光層とを少なくとも有している。また、有機EL素子の駆動方式は、パッシブマトリックス、アクティブマトリックスのいずれであってもよい。
図11は、アクティブマトリックス駆動方式の有機EL素子2の例を示す概略構成図である。図11において、有機EL素子2は、透明基材51と、1対の電極52,54と、この電極52,54間に挟持された有機EL発光層53を備えている。尚、有機EL素子12,22,32,42についても同様である。
[Organic EL device]
The
FIG. 11 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an
透明基材51は、有機EL発光層53からの光を図11の矢印a方向に取り出すボトム・エミッションの場合には、有機EL発光層53からの光を観察者が容易に視認することができる程度の透明性を有するものである。また、有機EL発光層53からの光を図11の矢印b方向に取り出すトップ・エミッションの場合には、透明基材51に替えて不透明な基材を使用してもよい。いずれの場合も、有機EL素子2の両面のうち、有機EL発光層53からの光の取り出し方向の面に、上述の光行路調整層3、透明基材4等が配設される。
透明基材51(これに替わる不透明な基材も含む)としては、ガラス材料、樹脂材料、または、これらの複合材料からなるもの、例えば、ガラス板に保護プラスチックフィルムもしくは保護プラスチック層を設けたもの等が用いられる。
In the case of bottom emission in which the
The transparent substrate 51 (including an opaque substrate instead) is made of a glass material, a resin material, or a composite material thereof, for example, a glass plate provided with a protective plastic film or a protective plastic layer Etc. are used.
上記の樹脂材料、保護プラスチック材料としては、例えば、フッ素系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリスチレン、ABS樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエステル、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、液晶性ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリオキシメチレン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアクリレート、アクリロニトリル−スチレン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、シリコーン樹脂、非晶質ポリオレフィン等が挙げられる。この他の樹脂材料であっても、有機ELディスプレイ用として使用できる高分子材料であれば、使用可能である。
透明基材51の厚さは、通常、0.3〜3mm程度である。
Examples of the resin material and protective plastic material include fluorine resin, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinyl fluoride, polystyrene, ABS resin, polyamide, polyacetal, polyester, polycarbonate, modified polyphenylene ether, polysulfone, and polyarylate. , Polyetherimide, polyamideimide, polyimide, polyphenylene sulfide, liquid crystalline polyester, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyoxymethylene, polyethersulfone, polyetheretherketone, polyacrylate, acrylonitrile-styrene resin, Phenolic resin, urea resin, melamine resin, unsaturated polyester resin, epoxy resin, polyurethane, Recone resins, amorphous polyolefins, and the like. Even other resin materials can be used as long as they are polymer materials that can be used for organic EL displays.
The thickness of the
このような透明基材51は、有機ELディスプレイの用途にもよるが、水蒸気や酸素等のガスバリアー性の良好なものであれば更に好ましい。また、透明基材51に、水蒸気や酸素等のガスバリアー層を形成してもよい。このようなガスバリアー層としては、例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン等の無機酸化物をスパッタリング法や真空蒸着法等の物理蒸着法により形成したものであってよい。
電極52は画素電極であり、透明基材51上に形成された図示しない信号線、走査線、と、駆動素子であるTFT(薄膜トランジスタ)61とともに、電極配線パターンを構成するものである。そして、この電極52は、有機EL発光層53からの光を図11の矢印a方向に取り出すボトム・エミッションの場合には、透明電極(画素電極)となり、図11の矢印b方向に取り出すトップ・エミッションの場合には、透明、不透明いずれの電極(画素電極)であってもよい。
Such a
The
このような電極52は、通常の有機ELディスプレイに使用されるものであれば特に限定されず、金属、合金、これらの混合物等を使用することができ、例えば、酸化インジウム錫(ITO)、酸化インジウム、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化亜鉛、酸化第二錫、または金等の薄膜電極材料を挙げることができる。この電極52が正孔を注入するための電極である場合、正孔が注入し易いように、仕事関数の大きい(4eV以上)透明、または半透明材料であるITO、IZO、酸化インジウム、金が好ましい。また、電極52は、シート抵抗が数百Ω/□以下が好ましく、材質にもよるが、その厚みは、例えば、0.005〜1μm程度とすることができる。
一方、電極54は、共通電極であり、有機EL発光層53からの光を、図11の矢印a方向に取り出すボトム・エミッションの場合には、透明、不透明いずれであってもよく、図11の矢印b方向に取り出すトップ・エミッションの場合には、透明電極とする。
Such an
On the other hand, the
このような電極54の材料としては、通常の有機ELディスプレイに使用されるものであれば特に限定されず、上述の電極層52と同様に、酸化インジウム錫(ITO)、酸化インジウム、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化亜鉛、酸化第二錫、または金等の薄膜電極材料、さらに、マグネシウム合金(例えば、MgAg等)、アルミニウムまたはその合金(AlLi、AlCa、AlMg等)、銀等を挙げることができる。この電極54が電子を注入するための電極である場合、電子が注入し易いように仕事関数の小さい(4eV以下)マグネシウム合金、アルミニウム、銀等が好ましい。このような電極層54はシート抵抗が数百Ω/□以下が好ましく、このため、電極層54の厚みは、例えば、0.005〜0.5μm程度とすることができる。
The material of the
有機EL素子2を構成する有機EL発光層53は、例えば、電極層52側から正孔注入層、発光層、および電子注入層が積層された構造、発光層単独からなる構造、正孔注入層と発光層とからなる構造、発光層と電子注入層とからなる構造、さらに、正孔注入層と発光層との間に正孔輸送層を介在させた構造、発光層と電子注入層との間に電子輸送層を介在させた構造等とすることができる。
また、発光波長を調整したり、発光効率を向上させる等の目的で、上記の各層に適当な材料をドーピングすることもできる。
The organic EL light-emitting
In addition, for the purpose of adjusting the emission wavelength or improving the light emission efficiency, an appropriate material can be doped in each of the above layers.
有機EL発光層53を構成する発光層は、図1、図3に示す有機EL素子2,12では、赤色発光、緑色発光、青色発光の三原色の有機EL素子2R,2G,2B、有機EL素子12R,12G,12Bからなっているが、有機ELディスプレイの使用目的等に応じて、所望の発光色(例えば、黄色、水色、オレンジ色)である発光層を単独で、また、赤色発光、緑色発光、青色発光以外の他の複数の発光色の所望の組み合わせ等、いずれであってもよい。また、図4に示す有機EL素子22では白色発光、図5、図6に示される有機EL素子32,42では青色発光とする。
The light emitting layers constituting the organic EL
有機EL発光層53を構成する発光層に用いる有機発光材料としては、例えば、下記のような色素系、金属錯体系、高分子系のものを挙げることができる。
(1)色素系発光材料
シクロペンタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、シロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、トリフマニルアミン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマー等が挙げられる。
Examples of the organic light emitting material used for the light emitting layer constituting the organic EL
(1) Dye-based luminescent materials cyclopentadiene derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, triphenylamine derivatives, oxadiazole derivatives, pyrazoloquinoline derivatives, distyrylbenzene derivatives, distyrylarylene derivatives, silole derivatives, thiophene ring compounds, pyridine rings Examples thereof include compounds, perinone derivatives, perylene derivatives, oligothiophene derivatives, trifumanylamine derivatives, oxadiazole dimers, and pyrazoline dimers.
(2)金属錯体系発光材料
アルミキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾール亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポリフィリン亜鉛錯体、ユーロピウム錯体等、中心金属にAl、Zn、Be等、または、Tb、Eu、Dy等の希土類金属を有し、配位子にオキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造等を有する金属錯体が挙げられる。
(2) Metal complex light emitting material Aluminum quinolinol complex, benzoquinolinol beryllium complex, benzoxazole zinc complex, benzothiazole zinc complex, azomethylzinc complex, porphyrin zinc complex, europium complex, etc. , Tb, Eu, Dy and the like, and a metal complex having oxadiazole, thiadiazole, phenylpyridine, phenylbenzimidazole, quinoline structure and the like as a ligand.
(3)高分子系発光材料
ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリフルオレン誘導体等が挙げられる。
特に、図5、図6に示される有機EL素子32,42において、有機EL発光層53に使用する青色発光である有機発光材料としては、例えば、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。
(3) Polymer-based light-emitting material Examples include polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, polyparaphenylene derivatives, polysilane derivatives, polyacetylene derivatives, polyvinylcarbazole derivatives, polyfluorene derivatives, and the like.
In particular, in the
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。
Specifically, benzothiazoles such as 2-2 '-(p-phenylenedivinylene) -bishenzothiazole; 2- [2- [4- (2-benzimidazolyl) phenyl] vinyl] benzimidazole, 2- [ Benzimidazoles such as 2- (4-carboxyphenyl) vinyl] benzimidazole; 2,5-bis (5,7-di-t-pentyl-2-benzoxazolyl) -1,3,4-thiadiazole, Benzoxazole series such as 4,4'-bis (5,7-t-pentyl-2-benzoxazolyl) stilbene, 2- [2- (4-chlorophenyl) vinyl] naphtho [1,2-d] oxazole And the like.
Examples of the metal chelated oxinoid compound include 8-hydroxyquinoline metal complexes such as tris (8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) magnesium, and bis (benzo [f] -8-quinolinol) zinc. Examples include dilithium epinetridione.
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。
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。
Examples of the styrylbenzene compound include 1,4-bis (2-methylstyryl) benzene, 1,4-bis (3-methylstyryl) benzene, 1,4-bis (4-methylstyryl) benzene, Distyrylbenzene, 1,4-bis (2-ethylstyryl) benzene, 1,4-bis (3-ethylstyryl) benzene, 1,4-bis (2-methylstyryl) -2-methylbenzene, 1,4 -Bis (2-methylstyryl) -2-ethylbenzene and the like can be mentioned.
Examples of the distyrylpyrazine derivative include 2,5-bis (4-methylstyryl) pyrazine, 2,5-bis (4-ethylstyryl) pyrazine, and 2,5-bis [2- (1-naphthyl). Vinyl] pyrazine, 2,5-bis (4-methoxystyryl) pyrazine, 2,5-bis [2- (4-biphenyl) vinyl] pyrazine, 2,5-bis [2- (1-pyrenyl) vinyl] pyrazine Etc.
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。
さらに、発光層の材料として、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。
Examples of the aromatic dimethylidin compounds include 1,4-phenylene dimethylidin, 4,4-phenylene dimethylidin, 2,5-xylene dimethylidin, 2,6-naphthylene dimethylidin, 1 , 4-biphenylenedimethylidin, 1,4-p-terephenylenedimethylidin, 9,10-anthracenediyldimethylidin, 4,4'-bis (2,2-di-t-butylphenylvinyl) Biphenyl, 4,4'-bis (2,2-diphenylvinyl) biphenyl, and the like, and derivatives thereof can be mentioned.
Furthermore, as a material of the light emitting layer, a compound represented by the general formula (Rs-Q) 2-AL-OL can be exemplified (in the above formula, AL has 6 to 24 carbon atoms including a benzene ring). A hydrocarbon, OL is a phenylate ligand, Q is a substituted 8-quinolinolato ligand, Rs is a steric bond of two or more substituted 8-quinolinolato ligands to an aluminum atom. Represents an 8-quinolinolate substituent selected to interfere with. Specific examples include bis (2-methyl-8-quinolinolato) (paraphenylphenolate) aluminum (III), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (1-naphtholato) aluminum (III), and the like.
有機EL発光層53の各層に用いるドーピング材料、正孔輸送材料、正孔注入材料、電子注入材料等は、下記に例示するような無機材料、有機材料いずれでもよい。有機EL発光層53の各層の厚みは特に制限はなく、例えば、10〜1000nm程度とすることができる。
(ドーピング材料)
ペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、スクアリウム誘導体、ポリフィリン誘導体、スチリル系色素、テトラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾン等が挙げられる。
The doping material, hole transport material, hole injection material, electron injection material, and the like used for each layer of the organic EL
(Doping material)
Examples include perylene derivatives, coumarin derivatives, rubrene derivatives, quinacridone derivatives, squalium derivatives, porphyrin derivatives, styryl dyes, tetracene derivatives, pyrazoline derivatives, decacyclene, phenoxazone, and the like.
(正孔輸送材料)
オキサジアゾール系、オキサゾール系、トリアゾール系、チアゾール系、トリフェニルメタン系、スチリル系、ピラゾリン系、ヒドラゾン系、芳香族アミン系、カルバゾール系、ポリビニルカルバゾール系、スチルベン系、エナミン系、アジン系、トリフェニルアミン系、ブタジエン系、多環芳香族化合物系、スチルベン二量体等が挙げられる。
また、π共役系高分子として、ポリアセチレン、ポリジアセチレン、ポリ(P−フェニレン)、ポリ(P−フェニレンスルフィド)、ポリ(P−フェニレンオキシド)、ポリ(1,6−ヘプタジエン)、ポリ(P−フェニレンビニレン)、ポリ(2,5−チエニレン)、ポリ(2,5−ピロール)、ポリ(m−フェニレンスルフィド)、ポリ(4,4′−ビフェニレン)等が挙げられる。
(Hole transport material)
Oxadiazole, oxazole, triazole, thiazole, triphenylmethane, styryl, pyrazoline, hydrazone, aromatic amine, carbazole, polyvinylcarbazole, stilbene, enamine, azine, tri Examples include phenylamine-based, butadiene-based, polycyclic aromatic compound-based, and stilbene dimer.
Further, as the π-conjugated polymer, polyacetylene, polydiacetylene, poly (P-phenylene), poly (P-phenylene sulfide), poly (P-phenylene oxide), poly (1,6-heptadiene), poly (P— Phenylene vinylene), poly (2,5-thienylene), poly (2,5-pyrrole), poly (m-phenylene sulfide), poly (4,4'-biphenylene) and the like.
また、電荷移動高分子錯体として、ポリスチレン・AgC104、ポリビニルナフタレン・TCNE、ポリビニルナフタレン・P−CA、ポリビニルナフタレン・DDQ、ポリビニルメシチレン・TCNE、ポリナフタアセチレン・TCNE、ポリビニルアントラセン・Br2、ポリビニルアントラセン・I2、ポリビニルアントラセン・TNB、ポリジメチルアミノスチレン・CA、ポリビニルイミダゾール・CQ、ポリ−P−フェニレン・I2、ポリ−1−ビニルピリジン・I2、ポリ−4−ビニルピリジン・I2、ポリ−P−1−フェニレン・I2、ポリビニルピリジウム・TCNQ等が挙げられ、さらに、電荷移動低分子錯体として、TCNQ−TTF等が、高分子金属錯体としては、ポリ銅フタロシアニン等が挙げられる。
正孔輸送材料としては、イオン化ポテンシャルの小さい材料が好ましく、特に、ブタジエン系、エナミン系、ヒドラゾン系、トリフェニルアミン系が好ましい。
As the charge transfer polymer complex, polystyrene / AgC104, polyvinylnaphthalene / TCNE, polyvinylnaphthalene / P-CA, polyvinylnaphthalene / DDQ, polyvinylmesitylene / TCNE, polynaphthaacetylene / TCNE, polyvinylanthracene / Br2, polyvinylanthracene / I2 , Polyvinyl anthracene / TNB, polydimethylaminostyrene / CA, polyvinyl imidazole / CQ, poly-P-phenylene / I2, poly-1-vinylpyridine / I2, poly-4-vinylpyridine / I2, poly-P-1- Examples include phenylene, I2, polyvinylpyridium, TCNQ, and the like. Further, TCNQ-TTF and the like are exemplified as a charge transfer low molecular complex, and polycopper phthalocyanine and the like are exemplified as a polymer metal complex.
As the hole transport material, a material having a low ionization potential is preferable, and in particular, a butadiene system, an enamine system, a hydrazone system, and a triphenylamine system are preferable.
(正孔注入材料)
フェニルアミン系、スターバースト型アミン系、フタロシアニン系、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウム等の酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン、ポリチオフェン誘導体、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。
(Hole injection material)
Phenylamine, starburst amine, phthalocyanine, oxide such as vanadium oxide, molybdenum oxide, ruthenium oxide, aluminum oxide, amorphous carbon, polyaniline, polythiophene derivative, triazole derivative, oxadiazole derivative, imidazole derivative, polyaryl Alkane derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives, silazane derivatives, polysilanes, aniline copolymers, And dielectric polymer oligomers such as thiophene oligomers.
さらに、正孔注入材料として、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(II)、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。 Furthermore, examples of the hole injection material include a porphyrin compound, an aromatic tertiary amine compound, and a styrylamine compound. Examples of the porphyrin compound include polyfin, 1,10,15,20-tetraphenyl-21H, 23H-polyfin copper (II), aluminum phthalocyanine chloride, copper octamethylphthalocyanine, and the like. In addition, aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds include N, N, N ′, N′-tetraphenyl-4,4′-diaminophenyl, N, N′-diphenyl-N, N′-bis. (3-methylphenyl)-[1,1′-biphenyl] -4,4′-diamine, 4- (di-p-tolylamino) -4 ′-[4 (di-p-tolylamino) styryl] stilbene, 3, -Methoxy-4'-N, N-diphenylaminostilbenzene, 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl, 4,4 ', 4 "-tris [N- ( 3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine and the like.
(電子注入材料)
カルシウム、バリウム、アルミリチウム、フッ化リチウム、ストロンチウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、酸化アルミニウム、酸化ストロンチウム、酸化カルシウム、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム、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。
(Electron injection material)
Calcium, barium, lithium aluminum, lithium fluoride, strontium, magnesium oxide, magnesium fluoride, strontium fluoride, calcium fluoride, barium fluoride, aluminum oxide, strontium oxide, calcium oxide, polymethyl methacrylate, sodium polystyrene sulfonate, Nitro-substituted fluorene derivatives, anthraquinodimethane derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyrandioxide derivatives, heterocyclic tetracarboxylic anhydrides such as naphthaleneperylene, carbodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethane and anthrone derivatives, oxa Diazole derivatives, thiazole derivatives in which the oxygen atom of the above oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom, quinoxaline known as an electron withdrawing group Can quinoxaline derivative having, tris (8-quinolinol) metal complexes of 8-quinolinol derivatives, such as aluminum, phthalocyanine, metal phthalocyanine, a distyryl pyrazine derivatives.
有機EL発光層53を構成する各層の形成は、グラビアオフセット印刷やスクリーン印刷法等の印刷方法、フォトマスクを介した真空蒸着法等により成膜して形成することができる。
また、パッシブマトリックス駆動方式の有機EL素子の場合には、例えば、上述のTFT61や信号線、走査線を設けずに、電極52を所定方向にストライプ形状に形成し、電極54を電極52に直交する方向でストライプ形状に形成することができる。また、パッシブマトリックス駆動方式においても、有機EL発光層53からの光の取り出し方向は、上述のボトム・エミッション、トップ・エミッションのいずれであってもよい。
Each layer constituting the organic EL
Further, in the case of a passive matrix driving type organic EL element, for example, without providing the
本発明の有機ELディスプレイを構成する有機EL素子2,12,22,32,42は、上述の形態に限定されるものではなく、例えば、透明基材51を備えていないものであってもよい。この場合、例えば、図1(A)に示される例では光行路調整層3上に、図1(B)に示される例では透明基材4上に、1対の電極52,54と、この電極52,54間に挟持された有機EL発光層53を、ボトム・エミッション、トップ・エミッションを考慮して積層形成することができる。また、ガスバリアー層を介して有機EL素子を積層形成してもよい。ガスバリアー層としては、例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン等の無機酸化物をスパッタリング法や真空蒸着法等の物理蒸着法により形成したものであってよい。
The
[透明基材]
透明基材4,14,24,34,44は、観察者側に設けられ、有機EL素子からの光を観察者が容易に視認することができる程度の透明性を有するものである。このような透明基材としては、上述の透明基材51として挙げた透明材料が使用可能である。
[Transparent substrate]
The
[カラーフィルタ層]
カラーフィルタ層15,25,45は、有機EL素子12,22,42からの光を色補正したり、色純度を高めるものである。カラーフィルタ層15,25,45を構成する赤色着色層15R,25R,45R、緑色着色層15G,25G,45G、青色着色層15B,25B,45Bは、有機EL素子12,22,42の発光特性に応じて適宜材料を選択することができ、例えば、顔料、顔料分散剤、バインダー樹脂、反応性化合物および溶媒を含有する顔料分散組成物で形成することができる。このようなカラーフィルタ層15,25,45の厚みは、各着色層の材料、有機EL素子12,22,42の発光特性等に応じて適宜設定することができ、例えば、1〜3μm程度の範囲で設定することができる。
[Color filter layer]
The color filter layers 15, 25, and 45 are for color correction of light from the
[色変換蛍光体層]
色変換蛍光体層36,46は、有機EL素子32,42で発光された青色光を赤色蛍光に変換する赤色変換蛍光体層36R,46R、青色光を緑色蛍光に変換する緑色変換蛍光体層36G,46G、青色光をそのまま透過する青色変換ダミー層36B,46Bが所望のパターンで配列されたものである。
[Color conversion phosphor layer]
The color conversion phosphor layers 36 and 46 are red
上記の赤色変換蛍光体層36R,46Rおよび緑色変換蛍光体層36G,46Gは、蛍光色素単体からなる層、あるいは、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36R,46R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36G,46G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36R,46Rおよび緑色変換蛍光体層36G,46G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100重量部に対し0.1〜1重量部程度とすることができる。
The red
また、青色変換ダミー層36B,46Bは、有機EL素子32,42で発光された青色光をそのまま透過するものであり、赤色変換蛍光体層36R,46R、緑色変換蛍光体層36G,46Gとほぼ同じ厚みの透明樹脂層とすることができる。
赤色変換蛍光体層36R,46Rおよび緑色変換蛍光体層36G,46G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36,46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36B,46Bに使用することができる。
The blue conversion dummy layers 36B and 46B transmit the blue light emitted from the
When the red
色変換蛍光体層36,46を構成する赤色変換蛍光体層36R,46Rと緑色変換蛍光体層36G,46Gは、蛍光色素単体で形成する場合、例えば、所望のパターンマスクを介して真空蒸着法、スパッタリング法により帯状に形成することができる。また、樹脂中に蛍光色素を含有した層として形成する場合、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36R,46Rや緑色変換蛍光体層36G,46Gを形成することができる。また、青色変換ダミー層36B,46B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。
When the red color
このような色変換蛍光体層36,46の厚みは、赤色変換蛍光体層36R,46Rおよび緑色変換蛍光体層36G,46Gが有機EL素子32,42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、10〜20μm程度とすることができ、赤色変換蛍光体層36R,46Rと緑色変換蛍光体層36G,46Gとの厚みが異なる場合があってもよい。
上述の実施形態は例示であり、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、ブラックマトリックス17,27,37,47を備えないものであってもよい。
The thicknesses of the color conversion phosphor layers 36 and 46 are such that the red color
The above-mentioned embodiment is an illustration and this invention is not limited to these. For example, the
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1]
(透明基材への光行路調整層の形成)
透明基材として、150mm×150mm、厚み0.7mmのガラス基板(旭硝子(株)製 AN無アルカリ基板、屈折率n0=1.56)を準備した。このガラス基板の一方の面に、紫外線硬化性の樹脂(JSR(株)製 LCD用OC材 NN525)をスピンコート法で塗布し、フォトマスクを介して露光し、現像した。これにより、市松模様(図7の斜線を付したパターン形状)で複数の凸状部を形成した。この凸状部は底辺が25μm×25μmの正方形で高さは5μmであった。また、この凸状部の屈折率は1.60であった。尚、屈折率の測定は、屈折計(Vブロック法)、または分光計(最小偏角法)を用いて行った。以下の実施例においても同様である。
Next, an Example is shown and this invention is demonstrated further in detail.
[Example 1]
(Formation of optical path adjustment layer on transparent substrate)
A glass substrate (AN non-alkali substrate manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., refractive index n 0 = 1.56) having a size of 150 mm × 150 mm and a thickness of 0.7 mm was prepared as a transparent substrate. An ultraviolet curable resin (OCR material NN525 for LCD manufactured by JSR Co., Ltd.) was applied to one surface of the glass substrate by a spin coating method, exposed through a photomask, and developed. Thereby, a plurality of convex portions were formed in a checkered pattern (pattern shape with hatching in FIG. 7). The convex portion had a square with a base of 25 μm × 25 μm and a height of 5 μm. Moreover, the refractive index of this convex-shaped part was 1.60. The refractive index was measured using a refractometer (V block method) or a spectrometer (minimum deflection angle method). The same applies to the following embodiments.
次に、テトラメチルオルソシリケート1molの対して、硝酸0.7mol、水12mol、エタノール15mol、界面活性剤(n−ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド)0.2molを添加して、有機シラン液を調製した。次いで、この有機シラン液を、ガラス基板の上記凸状部を形成した面にスピンコート法で塗布し、塗布膜に空気中にて200℃で加熱処理を施し、次に、10-5Paの雰囲気中にて400℃で焼成処理を施した。これにより、凸状部を被覆するように多孔質の二酸化ケイ素膜(凸状部が存在しない部位での厚みが7μm)を形成した。この多孔質の二酸化ケイ素膜の屈折率は1.30であった。
次いで、上記の多孔質の二酸化ケイ素膜を凸状部と共にケミカルメカニカルポリッシング(CMP)法により研磨して、厚みが4.5μmの光行路調整層を形成した。この光行路調整層では、屈折率naが1.60である領域Aと、屈折率nbが1.30である領域Bが図7に示される碁盤目状に配されたものであり、境界面は光行路調整層の層面内方向に対して約90°をなすものであった。
Next, 0.7 mol of nitric acid, 12 mol of water, 15 mol of ethanol, and 0.2 mol of a surfactant (n-hexadecyltrimethylammonium chloride) were added to 1 mol of tetramethyl orthosilicate to prepare an organosilane solution. Next, this organosilane liquid was applied to the surface of the glass substrate on which the convex portions were formed by a spin coating method, and the coating film was subjected to a heat treatment at 200 ° C. in air, and then 10 −5 Pa. A baking treatment was performed at 400 ° C. in an atmosphere. As a result, a porous silicon dioxide film (thickness at the portion where the convex portion does not exist is 7 μm) so as to cover the convex portion. The refractive index of this porous silicon dioxide film was 1.30.
Next, the porous silicon dioxide film was polished by a chemical mechanical polishing (CMP) method together with the convex portions to form an optical path adjusting layer having a thickness of 4.5 μm. In this optical path adjusting layer, a region A having a refractive index n a of 1.60 and a region B having a refractive index n b of 1.30 are arranged in a grid pattern shown in FIG. The boundary surface was about 90 ° with respect to the in-plane direction of the optical path adjusting layer.
(有機EL素子の形成と有機ELディスプレイの作製)
まず、上述のように光行路調整層を形成したガラス基板の光行路調整層上に、スパッタリング法により酸化ケイ素からなるガスバリアー層(厚み600nm)を形成した。
次に、このガスバリアー層に対して、イオンプレーティング法により膜厚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、幅2.2mmのストライプ形状の透明電極層を4mmピッチで20本形成した。
各透明電極層上に2mm×2mmの発光エリアが4mmピッチで存在するように、このような発光エリアに対応した開口部を備えたマスクを介して、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って、透明電極層上に正孔注入層を形成した。
(Formation of organic EL elements and production of organic EL displays)
First, a gas barrier layer (thickness 600 nm) made of silicon oxide was formed by sputtering on the optical path adjustment layer of the glass substrate on which the optical path adjustment layer was formed as described above.
Next, an indium tin oxide (ITO) electrode film having a thickness of 200 nm is formed on the gas barrier layer by an ion plating method, a photosensitive resist is applied on the ITO electrode film, mask exposure, development, The ITO electrode film was etched to form 20 transparent electrode layers having a stripe shape with a width of 2.2 mm at a pitch of 4 mm.
4, 4 ′, 4 ″ -Tris [N through a mask having openings corresponding to such light emitting areas so that light emitting areas of 2 mm × 2 mm exist on each transparent electrode layer at a pitch of 4 mm. -(3-Methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine was deposited to a thickness of 200 nm to form a film, and then 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl Was deposited to a thickness of 20 nm to form a hole injection layer on the transparent electrode layer.
次に、下記組成の赤色発光層用のインキをスピンコート法で塗布し、120℃に設定したホットプレート上で30分間乾燥して、厚み300nmの赤色発光層を形成した。
(赤色発光層用のインキ組成)
・ポリフルオレン誘導体系の赤色発光材料 … 2.5重量%
・溶媒(メシチレン:テトラリン=50:50の混合溶媒)… 97.5重量%
赤色発光層を形成した面側に、2.2mm幅のストライプ状の開口部を4mmピッチで備えたメタルマスクを、この開口部が上記のストライプ形状の透明電極層と直交し、かつ、上記の正孔注入層の形成エリア上に位置するように配置した。次に、このマスクを介して真空蒸着法によりカルシウムを蒸着して成膜し、電子注入層(厚み10nm)を4mmピッチで20本形成した。
Next, an ink for a red light emitting layer having the following composition was applied by a spin coat method and dried on a hot plate set at 120 ° C. for 30 minutes to form a red light emitting layer having a thickness of 300 nm.
(Ink composition for red light emitting layer)
・ Polyfluorene derivative-based red light-emitting material: 2.5% by weight
Solvent (mixed solvent of mesitylene: tetralin = 50: 50) ... 97.5% by weight
A metal mask having 2.2 mm wide stripe-shaped openings at a pitch of 4 mm on the surface side on which the red light emitting layer is formed, the openings are orthogonal to the stripe-shaped transparent electrode layer, and the above-mentioned It arrange | positioned so that it might be located on the formation area of a positive hole injection layer. Next, calcium was vapor-deposited by a vacuum vapor deposition method through this mask, and 20 electron injection layers (thickness 10 nm) were formed at a pitch of 4 mm.
次に、電子注入層の形成に用いたメタルマスクをそのまま使用して、真空蒸着法によりアルミニウムを蒸着して成膜した。これにより、電子注入層上に、アルミニウムからなる幅2.2mmのストライプ形状の電極層(厚み300nm)を形成した。
最後に、電極層を形成した面側に、紫外線硬化型接着剤を介して封止板を貼り合わせた。これにより、図1(A)に示されるような構造(ただし、発光は赤色発光のみ)の本発明の有機ELディスプレイを得た。
この有機ELディスプレイについて、発光輝度が3000cd/m2となるときの印加電流値を測定し、結果を下記の表1に示した。尚、輝度測定はトプコン社製分光輝度計を用いて行った。以下の実施例においても同様である。
Next, the metal mask used for forming the electron injection layer was used as it was, and aluminum was deposited by vacuum deposition to form a film. Thereby, a stripe-shaped electrode layer (thickness 300 nm) made of aluminum and having a width of 2.2 mm was formed on the electron injection layer.
Finally, a sealing plate was bonded to the surface side on which the electrode layer was formed via an ultraviolet curable adhesive. As a result, an organic EL display of the present invention having a structure as shown in FIG. 1A (however, light emission was only red light emission) was obtained.
For this organic EL display, the applied current value was measured when the light emission luminance was 3000 cd / m 2, and the results are shown in Table 1 below. The luminance measurement was performed using a spectral luminance meter manufactured by Topcon Corporation. The same applies to the following embodiments.
[実施例2]
(透明基材への光行路調整層の形成)
実施例1と同様にして、ガラス基板の片面に光行路調整層を形成した。
(有機EL素子の形成と有機ELディスプレイの作製)
上述のように光行路調整層を形成したガラス基板(光行路調整層非形成面)上に、実施例1と同様にして、透明電極層、正孔注入層、赤色発光層、電子注入層、アルミニウム電極層を積層形成し、その後、封止板を貼り合わせて、図1(B)に示されるような構造(ただし、発光は赤色発光のみ)の本発明の有機ELディスプレイを得た。
この有機ELディスプレイについて、実施例1と同様に、発光輝度が3000cd/m2となるときの印加電流値を測定し、結果を下記の表1に示した。
[Example 2]
(Formation of optical path adjustment layer on transparent substrate)
In the same manner as in Example 1, an optical path adjusting layer was formed on one side of the glass substrate.
(Formation of organic EL elements and production of organic EL displays)
On the glass substrate (light path adjustment layer non-formation surface) on which the optical path adjustment layer is formed as described above, in the same manner as in Example 1, a transparent electrode layer, a hole injection layer, a red light emitting layer, an electron injection layer, An aluminum electrode layer was laminated, and then a sealing plate was bonded to obtain an organic EL display of the present invention having a structure as shown in FIG. 1B (however, light emission was only red light emission).
For this organic EL display, in the same manner as in Example 1, the applied current value when the light emission luminance was 3000 cd / m 2 was measured, and the results are shown in Table 1 below.
[実施例3]
(透明基材への光行路調整層の形成)
実施例1で調製したのと同じ有機シラン液を、ガラス基板上にスピンコート法で塗布し、塗布膜に空気中にて200℃で加熱処理を施し、次に、10-5Paの雰囲気中にて400℃で焼成処理を施した。これにより、厚みが5μmの多孔質二酸化ケイ素膜を形成した。この多孔質の二酸化ケイ素膜の屈折率は1.30であった。
[Example 3]
(Formation of optical path adjustment layer on transparent substrate)
The same organosilane solution as prepared in Example 1 was applied onto a glass substrate by a spin coating method, and the coating film was heated at 200 ° C. in air, and then in an atmosphere of 10 −5 Pa. Baked at 400 ° C. Thereby, a porous silicon dioxide film having a thickness of 5 μm was formed. The refractive index of this porous silicon dioxide film was 1.30.
次いで、上記の多孔質の二酸化ケイ素膜上に感光性レジスト(シプレイ(株)製 S1805 マイクロポジット)を塗布し、クリーンオーブン中で100℃、10分間乾燥し、次に、所定のフォトマスクを使用して露光(露光量40mJ)し、現像(現像液は、ヘンケツジャパン(株)製 ディスパースYを使用)してレジストパターンを形成した後、クリーンオーブン中で130℃、15分間にてポストベークを実施した。上記のレジストパターンをマスクとして、多孔質の二酸化ケイ素膜をエッチング(エッチング液は、バッファフッ酸水溶液を使用)した。その後、東京応化工業(株)製 剥離液106を用いてレジスト剥離を実施した。これにより、市松模様(図7の斜線を付したパターン形状)で複数の凸状部を形成した。この凸状部は底辺が25μm×25μmの正方形で高さは5μmであった。 Next, a photosensitive resist (S1805 Microposit manufactured by Shipley Co., Ltd.) is applied on the porous silicon dioxide film, dried in a clean oven at 100 ° C. for 10 minutes, and then a predetermined photomask is used. After exposure (exposure amount 40 mJ) and development (developer uses Disperse Y manufactured by Henkets Japan Co., Ltd.) to form a resist pattern, post it in a clean oven at 130 ° C. for 15 minutes. Bake was performed. Using the resist pattern as a mask, the porous silicon dioxide film was etched (the buffer used was a buffered hydrofluoric acid solution). Thereafter, resist stripping was performed using a stripping solution 106 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Thereby, a plurality of convex portions were formed in a checkered pattern (pattern shape with hatching in FIG. 7). The convex portion had a square with a base of 25 μm × 25 μm and a height of 5 μm.
次に、ガラス基板の上記凸状部を形成した面に、紫外線硬化性の樹脂(JSR(株)製 LCD用OC材 NN525)をスピンコート法で塗布し、紫外線照射により硬化させた。これにより、凸状部を被覆するように樹脂層(凸状部が存在しない部位での厚みが7μm)を形成した。この樹脂層の屈折率は1.60であった。
次いで、実施例1と同様にして、上記の樹脂層を凸状部と共に研磨して、ガラス基板の片面に光行路調整層を形成した。この光行路調整層では、屈折率naが1.30である領域Aと、屈折率nbが1.60である領域Bが図7に示される碁盤目状に配されたものであり、境界面は光行路調整層の層面内方向に対して約100°をなすものであった。
Next, an ultraviolet curable resin (OCSR material NN525 manufactured by JSR Corporation) was applied to the surface of the glass substrate on which the convex portions were formed, and was cured by ultraviolet irradiation. In this way, a resin layer (thickness at a portion where the convex portion does not exist is 7 μm) so as to cover the convex portion. The refractive index of this resin layer was 1.60.
Next, in the same manner as in Example 1, the above resin layer was polished together with the convex portion to form an optical path adjusting layer on one surface of the glass substrate. In this optical path adjusting layer, a region A having a refractive index n a of 1.30 and a region B having a refractive index n b of 1.60 are arranged in a grid pattern shown in FIG. The boundary surface was about 100 ° with respect to the in-plane direction of the optical path adjusting layer.
(有機EL素子の形成と有機ELディスプレイの作製)
上記の光行路調整層を備えたガラス基板を用いて、実施例1と同様にして、本発明の有機ELディスプレイを得た。
この有機ELディスプレイについて、実施例1と同様に、発光輝度が3000cd/m2となるときの印加電流値を測定し、結果を下記の表1に示した。
(Formation of organic EL elements and production of organic EL displays)
An organic EL display of the present invention was obtained in the same manner as in Example 1 using the glass substrate provided with the optical path adjusting layer.
For this organic EL display, in the same manner as in Example 1, the applied current value when the light emission luminance was 3000 cd / m 2 was measured, and the results are shown in Table 1 below.
[比較例]
光行路調整層を形成することなく、実施例1と同様にして、ガラス基板上に透明電極層、正孔注入層、赤色発光層、電子注入層、アルミニウム電極層を積層形成し、その後、封止板を貼り合わせて有機ELディスプレイを得た。
この有機ELディスプレイについて、実施例1と同様に、発光輝度が3000cd/m2となるときの印加電流値を測定し、結果を下記の表1に示した。
[Comparative example]
Without forming an optical path adjusting layer, a transparent electrode layer, a hole injection layer, a red light emitting layer, an electron injection layer, and an aluminum electrode layer were laminated on the glass substrate in the same manner as in Example 1, and then sealed. A stop plate was bonded to obtain an organic EL display.
For this organic EL display, in the same manner as in Example 1, the applied current value when the light emission luminance was 3000 cd / m 2 was measured, and the results are shown in Table 1 below.
フルカラー表示装置、エリアカラー表示装置、照明等の種々の有機発光ディスプレイの製造において有用である。 It is useful in the manufacture of various organic light emitting displays such as full color display devices, area color display devices, and lighting.
1,11,21,31,41…有機ELディスプレイ
2,12,22,32,42…有機EL素子
3,13,23,33,43…光行路調整層
4,14,24,34,44…透明基材
15,25,45…カラーフィルタ層
17,27,37,47…ブラックマトリックス
36,46…色変換蛍光体層
51…透明基材
52,54…電極
53…有機EL発光層
61…TFT(薄膜トランジスタ)
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