JP2008016348A - Organic electroluminescent element and display device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic electroluminescent element and display device in which an existing color filter for a liquid crystal display can be used as it is and which provides high light extraction efficiency. <P>SOLUTION: The organic electroluminescent element is provided with at least one or more organic light emitting layers having a light emitting region, a positive electrode for injecting a positive hole in the organic light emitting layer, and a negative electrode for injecting an electron formed on a substrate. A first base layer, a second base layer, a color filter layer, and a third base layer are provided in this order from a substrate side on the substrate. When refractive indexes of the first base layer, second base layer, third base layer are respectively n1, n2, n3 in a wavelength of light extracted by the color filter out of the light emitted by the organic light emitting layer, n1<n2, and n2<n3, and fine particles having a refractive index different from the refractive indexes of the respective base layers in the wavelength of the light extracted by the color filter are dispersed on the second base layer and third base layer. The display element is provided with such the organic electroluminescent element. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は陰極と陽極に挟持された有機発光層に電子と正孔を注入することにより有機発光層から光を取り出す有機エレクトロルミネッセンス素子のうち、有機発光層から放たれた光の色目をカラーフィルタを用いて変化させる機能を有するドットマトリクス方式の有機エレクトロルミネッセンス素子およびかかる有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた表示装置に関する。   The present invention relates to a color filter for the color of light emitted from an organic light emitting layer among organic electroluminescent elements that extract light from the organic light emitting layer by injecting electrons and holes into the organic light emitting layer sandwiched between the cathode and the anode. The present invention relates to a dot-matrix organic electroluminescent element having a function of changing by using and a display device including the organic electroluminescent element.

有機エレクトロルミネッセンス素子は陽極と陰極との間に有機発光層が挟持された構造をもつ発光素子で、電圧の印加により陽極から正孔、陰極から電子が注入され、この正孔と電子の対が有機発光層表面あるいは内部で再結合することによって発生したエネルギーを光として取り出す素子である。発光層に有機物を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子は古くから研究されていたが発光効率の問題で実用化が進展しなかった。これに対し、1987年にC.W.Tangにより有機層を発光層と正孔輸送層の2層に分けた積層構造の有機エレクトロルミネッセンス素子が提案され、低電圧で高効率の発光が確認され(非特許文献1等参照)、それ以降、有機エレクトロルミネッセンス素子に関する研究が盛んに行われている。かかる積層構造をとることにより、発光層に注入された電子や正孔が対向電極に流れてしまうことを防ぐことができ、発光層内での再結合の効率が向上する。また、電子や正孔を発光層に注入する効率を高めることができる。そのため、現在では有機エレクトロルミネッセンス素子は積層構造をとるものが一般的で、その構造は発光層と正孔注入層の2層構造、電子注入層と発光層、正孔注入層の3層構造、電子注入層と発光層、正孔輸送層、正孔注入層の4層構造等といった構造の素子が提案されている。   An organic electroluminescent element is a light emitting element having a structure in which an organic light emitting layer is sandwiched between an anode and a cathode. When a voltage is applied, holes are injected from the anode, and electrons are injected from the cathode. It is an element that takes out the energy generated by recombination on or inside the organic light emitting layer as light. Organic electroluminescence devices using organic substances in the light emitting layer have been studied for a long time, but their practical application has not progressed due to the problem of light emission efficiency. In contrast, in 1987, C.I. W. Tang proposed an organic electroluminescence device with a laminated structure in which the organic layer is divided into a light emitting layer and a hole transport layer, and confirmed high-efficiency light emission at a low voltage (see Non-Patent Document 1, etc.) and thereafter. Researches on organic electroluminescence devices have been actively conducted. By adopting such a laminated structure, it is possible to prevent electrons and holes injected into the light emitting layer from flowing to the counter electrode, and the recombination efficiency in the light emitting layer is improved. Further, the efficiency of injecting electrons and holes into the light emitting layer can be increased. Therefore, at present, organic electroluminescence elements generally have a laminated structure, and the structure is a two-layer structure of a light emitting layer and a hole injection layer, a three-layer structure of an electron injection layer and a light emitting layer, a hole injection layer, Devices having a structure such as a four-layer structure of an electron injection layer, a light emitting layer, a hole transport layer, and a hole injection layer have been proposed.

しかし、有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光層での再結合の際に、蛍光を放つために必要な一重項の生成確率は統計的に25%であることが知られている。そのため、理論的には注入した電子と正孔のうちの1/4しか光として取り出すことができないことになる。これに対し、励起三重項からの燐光を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子が提案され(非特許文献2等参照)、近年では室温で燐光を示す材料の研究が盛んに行われている。   However, it is known that in the organic electroluminescence device, the probability of singlet generation necessary for emitting fluorescence upon recombination in the light emitting layer is statistically 25%. Therefore, theoretically, only 1/4 of the injected electrons and holes can be extracted as light. On the other hand, an organic electroluminescence element using phosphorescence from an excited triplet has been proposed (see Non-Patent Document 2, etc.), and in recent years, materials that exhibit phosphorescence at room temperature have been actively studied.

それでも、有機層に用いられる材料の屈折率は比較的高く、有機発光層内部で三次元的に等方に光が放たれるため基板面に対して臨界角以上の角度で発生した光は全反射を起こし、臨界角以下の光も界面で一部は反射をするために外部には取り出すことができない。このため発光層の屈折率を1.6とすると発生した光の約20%程度しか外部に取り出すことができず、発光層の屈折率が高いとさらにこの数値は低下してしまう。   Nevertheless, the refractive index of the material used for the organic layer is relatively high, and light is emitted isotropically in three dimensions inside the organic light emitting layer, so that all the light generated at an angle greater than the critical angle with respect to the substrate surface is generated. Reflection occurs and light below the critical angle is partially reflected at the interface and cannot be extracted outside. For this reason, when the refractive index of the light emitting layer is 1.6, only about 20% of the generated light can be extracted to the outside, and this value is further lowered when the refractive index of the light emitting layer is high.

この光取り出し効率を向上させる手法として様々な提案がなされている。その中で比較的容易な手法で光取り出し効率を向上させる手法として基板部分で光の進行方向を変える手法がいくつか提案されている。例えば、特許文献1、特許文献2には基板の外部に散乱性の層を設けたものが提案されている。また特許文献3では基板自体に散乱性を持たせてある。更に特許文献4では基板表面にレンズ構造を持たせてある。しかしながら、これらの構造は基板まで到達した光に対して有効な手段であり、発光層から基板に入射する光の取り出し効率には影響しない。さらに有機エレクトロルミネッセンス素子を面光源として用いる場合には有効であるが、カラーフィルタを必要とするよう等ットマトリクスの素子では視差を考慮すると有効な手段とはいえない。   Various proposals have been made as methods for improving the light extraction efficiency. Among them, as a technique for improving the light extraction efficiency by a relatively easy technique, several techniques for changing the traveling direction of light at the substrate portion have been proposed. For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 have proposed that a scattering layer is provided outside the substrate. In Patent Document 3, the substrate itself has a scattering property. Further, in Patent Document 4, a lens structure is provided on the substrate surface. However, these structures are effective means for light reaching the substrate and do not affect the extraction efficiency of light incident on the substrate from the light emitting layer. Furthermore, it is effective when an organic electroluminescence element is used as a surface light source, but an equal matrix element is not an effective means in consideration of parallax so as to require a color filter.

また特許文献5は基板と光取り出し面との間に屈折率が発光層と同等以上でかつ、散乱性を有する層を設けたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子を提案しているが、この場合、基板までの光取り出し効率は向上するが、基板と外界での臨界角の問題が存在するために、基板まで到達しつつも、外界への臨界角以上の光については光取り出し効率を向上させることができない。この場合に基板内部あるいは外部表面で散乱や回折等の構造をとれば光取り出し効率は向上可能であるが、この場合も前述のようにドットマトリクスディスプレイのように基板上に発光色の異なる画素をもつ素子では有効な手段ではなくなる。   Further, Patent Document 5 proposes an organic electroluminescence element characterized in that a layer having a refractive index equal to or greater than that of the light emitting layer and having a scattering property is provided between the substrate and the light extraction surface. In this case, the light extraction efficiency to the substrate is improved, but there is a problem of the critical angle between the substrate and the outside world, so that the light extraction efficiency is improved for light exceeding the critical angle to the outside world while reaching the substrate. I can't let you. In this case, the light extraction efficiency can be improved by taking a structure such as scattering or diffraction on the inside or outside surface of the substrate, but in this case as well, pixels having different emission colors are formed on the substrate like the dot matrix display as described above. It will not be an effective means with the element.

一方、ドットマトリクスの有機エレクトロルミネッセンス素子でフルカラーの表示装置を作る場合、1画素をさらに複数のサブピクセルに分割し、サブピクセルごとに異なる発光色を持たせ、サブピクセルごとに光の強度を変化させ、光の加法混色によって画素の色調を作り出している。この場合、サブピクセルごとに異なる色の発光を行わせるためにはサブピクセルごとに素子の構造を変える必要がある。一般的に広く行われている方法は、発光する有機発光層の材料の種類をサブピクセルごとに変え、サブピクセルの形状に応じて、異なる有機発光層を基板上にパターニングする方法である。有機発光層が低分子材料で、真空蒸着法によって有機発光層の薄膜を形成する場合、サブピクセルの形状に応じた孔を開けたメタルマスクを基板上において蒸着することによって発光層のパターニングを得ている。また、有機発光層が高分子材料で、材料を溶媒に溶解させ、塗布法で有機発光層の薄膜を形成している場合はサブピクセルの形に応じたバンクを予め形成した上でインクジェットによってパターンを形成したり、スクリーン印刷やグラビア印刷等でパターンを形成する方法が行われている。   On the other hand, when creating a full-color display device using a dot matrix organic electroluminescence element, one pixel is further divided into a plurality of sub-pixels, each sub-pixel having a different emission color, and the intensity of light is changed for each sub-pixel. The color tone of the pixel is created by additive color mixture of light. In this case, in order to emit light of different colors for each subpixel, it is necessary to change the element structure for each subpixel. In general, a widely used method is a method of patterning different organic light-emitting layers on a substrate in accordance with the shape of the subpixel by changing the material type of the organic light-emitting layer that emits light for each subpixel. When the organic light emitting layer is a low molecular weight material and a thin film of the organic light emitting layer is formed by vacuum deposition, patterning of the light emitting layer is obtained by depositing a metal mask with a hole corresponding to the shape of the subpixel on the substrate. ing. If the organic light-emitting layer is a polymer material, the material is dissolved in a solvent, and a thin film of the organic light-emitting layer is formed by a coating method, a pattern corresponding to the shape of the subpixel is formed in advance and then patterned by inkjet. Or a method of forming a pattern by screen printing, gravure printing, or the like.

しかしながら、メタルマスクを用いた真空蒸着法の場合、基板が大型化した場合、マスク自体の自重や有機発光層の蒸着源からの輻射熱でメタルマスクに歪みを生じてしまい、パターンがずれてしまう問題が発生する。また、高分子材料でインクジェット法を用いた場合でも、基板が大型化すると描画時間が長くなり、生産効率が悪化してしまうという問題が発生する。一方、スクリーン印刷やグラビア印刷法の場合でも、版の精度の点から、基板が大型化したり、画素の高精細化している場合はパターンのズレが問題になる。また、有機発光層の材料自体に反応性を持たせたり、有機発光層を形成した上にフォトレジストの層を形成してフォトリソグラフィの方法でパターニングする方法も提案されているが、露光や現像、エッチングの工程で有機発光層にダメージが発生し、素子の性能が大きく低下してしまう問題がある。   However, in the case of the vacuum deposition method using a metal mask, when the substrate is enlarged, the mask itself is distorted by the weight of the mask itself or the radiant heat from the deposition source of the organic light emitting layer, and the pattern is displaced. Occurs. Further, even when the ink jet method is used with a polymer material, when the substrate is enlarged, the drawing time becomes long and the production efficiency is deteriorated. On the other hand, even in the case of screen printing or gravure printing, in terms of plate accuracy, pattern displacement becomes a problem when the substrate is enlarged or the pixels are high definition. In addition, methods have been proposed in which the material of the organic light-emitting layer itself is made reactive, or a photoresist layer is formed on the organic light-emitting layer and patterned by a photolithography method. There is a problem that the organic light emitting layer is damaged in the etching process, and the performance of the device is greatly deteriorated.

これに対して、基板の面内全てで有機発光層をベタ面で形成し、基板上のカラーフィルタによってサブピクセルの色を作りだす方法であれば、基板の大型化や高精細化等によるパターンずれの問題ははるかに少なくなる。この方法の場合、光源となる有機発光層の光をカラーフィルタでカットしてしまうために光の利用効率が低下してしまう問題が考えられる。しかしながら、有機発光層をサブピクセル毎にパターニングして作製したドットマトリクスの素子の場合、画素が非点灯時には背面の電極に外光が反射して金属光沢が見えてしまうため、黒色の表現のために、素子外部に円偏光板を配置している。このため、素子で発生し、外部に取り出された光の半分は円偏光板でカットされてしまう。一方、基板がカラーフィルタを有している場合、外光が素子の背面電極で反射し、外部に戻ってくる前にカラーフィルタ層を2回通過している。このため、外光はカラーフィルタでほとんど吸収されてしまい、非点灯時の画素の色は実質的に黒色に見えるために円偏光板を必要としない。このため、カラーフィルタでの吸収と円偏光板での吸収を考慮すると、両素子構造で光の利用効率はそれほど差がないものと考えることができる。   In contrast, if the organic light-emitting layer is formed with a solid surface all over the surface of the substrate and the color of the sub-pixel is created by the color filter on the substrate, the pattern shifts due to the increase in the size and resolution of the substrate. The problem is much less. In the case of this method, since the light of the organic light emitting layer serving as the light source is cut by the color filter, there is a problem that the light use efficiency is lowered. However, in the case of a dot matrix element produced by patterning an organic light emitting layer for each subpixel, when the pixel is not lit, external light is reflected on the back electrode and a metallic luster can be seen. In addition, a circularly polarizing plate is disposed outside the device. For this reason, half of the light generated in the element and extracted to the outside is cut by the circularly polarizing plate. On the other hand, when the substrate has a color filter, external light is reflected by the back electrode of the element and passes through the color filter layer twice before returning to the outside. For this reason, external light is almost absorbed by the color filter, and the color of the pixel when not lit appears substantially black, so a circularly polarizing plate is not required. For this reason, considering the absorption by the color filter and the absorption by the circularly polarizing plate, it can be considered that there is not much difference in the light utilization efficiency between the two element structures.

このような問題に鑑みて本発明者は特許文献6において、カラーフィルタの樹脂を高屈折率化し、散乱機能を付加することでカラーフィルタを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の光取り出し効率を向上させることが可能であることを示した。しかしながら、この方法は素子からの光取り出し効率を向上には有効であるが、一方で、これまで液晶ディスプレイ用途等で開発されてきたカラーフィルタに用いている樹脂を使用することができなくなる。そのため、液晶ディスプレイ用途で開発したカラーフィルタ用レジストとは別に新たな樹脂をベースにカラーフィルタを開発する必要が生じる。
C.W.Tang、S.A.VanSlyke、Applied Physics Letters、51巻、913頁、1987年 M.A.Baldo et al.,Nature、395巻、151項、1998年 特開2003−109747号公報 特開2002−75657号公報 特開2001−356207号公報 特開平8−83688号公報 特開2004−296429号公報 特願2006−90980
In view of such a problem, the present inventor in JP-A No. 2004-133867 improves the light extraction efficiency of an organic electroluminescence element using a color filter by increasing the refractive index of the resin of the color filter and adding a scattering function. Showed that it is possible. However, this method is effective for improving the light extraction efficiency from the device, but on the other hand, it becomes impossible to use the resin used for the color filter that has been developed so far for liquid crystal display applications. For this reason, it is necessary to develop a color filter based on a new resin separately from the color filter resist developed for liquid crystal display applications.
C. W. Tang, S.M. A. VanSlyke, Applied Physics Letters, 51, 913, 1987 M.M. A. Baldo et al. , Nature, 395, 151, 1998 JP 2003-109747 A JP 2002-75657 A JP 2001-356207 A JP-A-8-83688 JP 2004-296429 A Japanese Patent Application No. 2006-90980

本発明は前記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は既存の液晶ディスプレイ用カラーフィルタをそのまま用いることが可能な高光取り出し効率の、ドットマトリクス方式の有機エレクトロルミネッセンス素子およびかかる有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた表示装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a high-light-extraction efficiency dot-matrix organic electroluminescent device that can use an existing liquid crystal display color filter as it is, and such an organic electroluminescent device. An object of the present invention is to provide a display device including an element.

本発明者らは前記の課題を解決するために鋭意検討を行った結果、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は下記(1)〜(16)に示される有機エレクトロルミネッセンス素子および下記(17)に示される表示装置を提供する。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have completed the present invention. That is, this invention provides the organic electroluminescent element shown by following (1)-(16), and the display apparatus shown by following (17).

(1)
基板上に少なくとも、発光領域を有する1層以上の有機発光層と、前記有機発光層に正孔を注入する陽極と、電子を注入する陰極とを備えた有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記基板には基板側から第1下地層、第2下地層、カラーフィルタ層、第3下地層をこの順で備え、前記有機発光層が放出する光のうち、前記カラーフィルタによって取り出される光の波長における前記第1下地層、第2下地層、第3下地層の屈折率をそれぞれn1、n2、n3とすると、n1<n2かつ、n2<n3であり、かつ、第2下地層および第3下地層には、前記カラーフィルタによって取り出される光の波長において、各々の下地層の屈折率と異なる屈折率を有する微粒子が分散されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
(1)
An organic electroluminescent device comprising at least one organic light emitting layer having a light emitting region on a substrate, an anode for injecting holes into the organic light emitting layer, and a cathode for injecting electrons. Includes a first underlayer, a second underlayer, a color filter layer, and a third underlayer in this order from the substrate side, and out of the light emitted by the organic light emitting layer at the wavelength of the light extracted by the color filter. When the refractive indexes of the first base layer, the second base layer, and the third base layer are n1, n2, and n3, respectively, n1 <n2 and n2 <n3, and the second base layer and the third base layer The organic electroluminescence device is characterized in that fine particles having a refractive index different from the refractive index of each underlying layer are dispersed at the wavelength of light extracted by the color filter. .

(2)
前記有機発光層が放出する光のうち、前記カラーフィルタによって取り出される光の波長における前記第1下地層の屈折率が基板の屈折率よりも小さく、かつ1.4以下であることを特徴とする上記(1)に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(2)
Of the light emitted from the organic light emitting layer, the refractive index of the first underlayer at the wavelength of the light extracted by the color filter is smaller than the refractive index of the substrate and 1.4 or less. The organic electroluminescent element as described in said (1).

(3)
前記有機発光層が放出する光のうち、前記カラーフィルタによって取り出される光の波長における前記第1下地層の屈折率が、1.3以下であることを特徴とする上記(2)に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(3)
Of the light emitted by the organic light emitting layer, the refractive index of the first underlayer at the wavelength of the light extracted by the color filter is 1.3 or less. Electroluminescence element.

(4)
前記有機発光層が放出する光のうち、前記カラーフィルタによって取り出される光の波長における前記第3下地層の屈折率が、1.7以上であることを特徴とする上記(1)ないし(3)のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(4)
Of the light emitted from the organic light emitting layer, the third underlayer has a refractive index of 1.7 or more at a wavelength of light extracted by the color filter. (1) to (3) Organic electroluminescent element of any one of these.

(5)
前記有機発光層が放出する光のうち、前記カラーフィルタによって取り出される光の波長における前記第3下地層の屈折率が1.8以上であることを特徴とする上記(4)に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(5)
Of the light emitted from the organic light emitting layer, the refractive index of the third underlayer at the wavelength of the light extracted by the color filter is 1.8 or more. Luminescence element.

(6)
前記第3下地層上に平滑化層をさらに備え、前記有機発光層が放出する光のうち、前記カラーフィルタによって取り出される光の波長における前記平滑化層の屈折率が1.7以上であることを特徴とする上記(1)ないし(5)のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(6)
A smoothing layer is further provided on the third underlayer, and a refractive index of the smoothing layer at a wavelength of light extracted by the color filter out of light emitted from the organic light emitting layer is 1.7 or more. The organic electroluminescence device according to any one of the above (1) to (5), wherein:

(7)
前記有機発光層が放出する光のうち、前記カラーフィルタによって取り出される光の波長における前記平滑化層の屈折率が1.8以上であることを特徴とする上記(6)に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(7)
The organic electroluminescence according to (6) above, wherein a refractive index of the smoothing layer at a wavelength of light extracted by the color filter out of light emitted from the organic light emitting layer is 1.8 or more. element.

(8)
前記平滑化層上にガスバリア層をさらに備え、前記有機発光層が放出する光のうち、前記カラーフィルタによって取り出される光の波長における前記ガスバリア層の屈折率が1.7以上であることを特徴とする上記(1)ないし(7)のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(8)
A gas barrier layer is further provided on the smoothing layer, and a refractive index of the gas barrier layer at a wavelength of light extracted by the color filter out of light emitted from the organic light emitting layer is 1.7 or more. The organic electroluminescent element according to any one of (1) to (7) above.

(9)
前記有機発光層が放出する光のうち、前記カラーフィルタによって取り出される光の波長における前記ガスバリア層の屈折率が1.8以上であることを特徴とする上記(8)に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(9)
The organic electroluminescent device according to (8) above, wherein a refractive index of the gas barrier layer at a wavelength of light extracted by the color filter out of light emitted from the organic light emitting layer is 1.8 or more. .

(10)
前記有機発光層が放出する光のうち、前記カラーフィルタによって取り出される光の波長における前記第2下地層の屈折率とカラーフィルタ層の屈折率の差が0.1以下であることを特徴とする上記(1)ないし(9)のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(10)
The difference between the refractive index of the second base layer and the refractive index of the color filter layer at a wavelength of light extracted by the color filter out of the light emitted from the organic light emitting layer is 0.1 or less. The organic electroluminescence device according to any one of (1) to (9) above.

(11)
前記有機発光層が放出する光のうち、前記カラーフィルタによって取り出される光の波長における前記第2下地層の屈折率とカラーフィルタ層の屈折率の差が0.05以下であることを特徴とする上記(10)に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(11)
The difference between the refractive index of the second base layer and the refractive index of the color filter layer at the wavelength of the light extracted by the color filter out of the light emitted from the organic light emitting layer is 0.05 or less. The organic electroluminescence device according to (10) above.

(12)
前記微粒子が、金属、金属化合物、ケイ素化合物、樹脂またはそれらの混合物からなることを特徴とする上記(1)ないし(11)のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(12)
The organic electroluminescence device according to any one of (1) to (11), wherein the fine particles are made of a metal, a metal compound, a silicon compound, a resin, or a mixture thereof.

(13)
前記金属化合物が、チタン、ジルコニウム、アルミニウム、セリウムの酸化物あるいは窒化物であることを特徴とする上記(12)に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(13)
The organic electroluminescent device as described in (12) above, wherein the metal compound is an oxide or nitride of titanium, zirconium, aluminum, or cerium.

(14)
前記第1下地層が、ポーラスシリカを含むことを特徴とする上記(1)ないし(13)のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(14)
The organic electroluminescence element according to any one of (1) to (13), wherein the first underlayer includes porous silica.

(15)
前記第1下地層が、フッ素を有する樹脂を含むことを特徴とする上記(1)ないし(13)のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(15)
The organic electroluminescent element according to any one of (1) to (13), wherein the first underlayer includes a resin having fluorine.

(16)
前記第1下地層が、フッ化物塩を含むことを特徴とする上記(1)ないし(13)のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(16)
The organic electroluminescence element according to any one of (1) to (13), wherein the first underlayer includes a fluoride salt.

(17)
上記(1)ないし(16)のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた表示装置。
(17)
The display apparatus provided with the organic electroluminescent element of any one of said (1) thru | or (16).

本発明によれば、発光領域を有する1層以上の有機発光層と、前記有機発光層に正孔を注入する陽極と、電子を注入する陰極とを備えた有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記基板には基板側から第1下地層、第2下地層、カラーフィルタ層、第3下地層の順に形成し、第2下地層および第3下地層には散乱性を持たせ、各層の屈折率を上記の通り最適化することで光取り出し効率に優れた有機エレクトロルミネッセンス素子、およびそれを用いた表示装置を提供することができる。   According to the present invention, there is provided an organic electroluminescent device comprising one or more organic light emitting layers having a light emitting region, an anode for injecting holes into the organic light emitting layer, and a cathode for injecting electrons, The substrate is formed from the substrate side in the order of the first underlayer, the second underlayer, the color filter layer, and the third underlayer. The second underlayer and the third underlayer are provided with scattering properties, and the refractive index of each layer. By optimizing as described above, it is possible to provide an organic electroluminescent element excellent in light extraction efficiency and a display device using the same.

以下、図面を参照して本発明の幾つかの形態を説明する。全図にわたって同一または同様の構成要素は、同一参照符号で示す。   Several embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Throughout the drawings, the same or similar components are denoted by the same reference numerals.

図1は、本発明の第1の態様に係る有機エレクトロルミネッセンス素子100を示す概略断面図である。有機エレクトロルミネッセンス素子100は、基板101上に、基板側から第1下地層102、第2下地層103、カラーフィルタ層104、第3下地層105をこの順で備え、さらにその上に2つの電極106、108に挟持された有機発光層107が配置されている。有機発光層107が放出する光のうち、カラーフィルタ層104が透過させる光の波長における第1下地層102、第2下地層103、カラーフィルタ層104、第3下地層105の屈折率をそれぞれn1、n2、nc、n3とすると、n1<n2かつ、n2<n3であり、かつ、第2下地層103および第3下地層105には、カラーフィルタ104によって取り出される光の波長において各々の下地層の屈折率と異なる屈折率を有する微粒子が分散されている。なお、有機発光層106が放出する光のうち、カラーフィルタ層104が透過させる光の波長は、ピーク波長として、ピーク波長として、通常、420nm〜750nmの範囲内にある。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an organic electroluminescence element 100 according to the first embodiment of the present invention. The organic electroluminescent element 100 includes a first base layer 102, a second base layer 103, a color filter layer 104, and a third base layer 105 in this order from the substrate side on a substrate 101, and further two electrodes on the first base layer 102, the second base layer 103, the color filter layer 104, and the third base layer 105. An organic light emitting layer 107 sandwiched between 106 and 108 is disposed. Of the light emitted from the organic light emitting layer 107, the refractive indices of the first ground layer 102, the second ground layer 103, the color filter layer 104, and the third ground layer 105 at the wavelength of the light transmitted by the color filter layer 104 are n1. , N2, nc, and n3, n1 <n2 and n2 <n3, and the second underlayer 103 and the third underlayer 105 have respective underlayers at the wavelength of light extracted by the color filter 104. Fine particles having a refractive index different from that of the above are dispersed. In addition, the wavelength of the light which the color filter layer 104 permeate | transmits among the light which the organic light emitting layer 106 discharge | releases exists in the range of 420 nm-750 nm as a peak wavelength normally as a peak wavelength.

有機発光層107で発生した光は基板側の電極106(通常は透明電極)を通過するが、この場合通常は透明である電極106の屈折率は有機発光層の屈折率よりも高いために臨界角は存在しない。さらに光が電極106を通過し、第3下地層105に入射する場合では、電極106と第3下地層105との界面に到達した光はスネルの法則に従って屈折を起こし、臨界角以上の角度で界面に到達した光は全反射を起こすため、第3下地層105に進入できない。また通常、電極106は光透過性が必要なため、電極にはITO(インジウム・スズ酸化物)膜、あるいはIZO(インジウム・亜鉛酸化物)膜等が用いられ、その屈折率は1.8〜2.0程度である。そのため、臨界角を大きくして全反射する光を小さくするためには第3下地層105の屈折率n3は大きいほうがよく、好ましくは1.7以上、更に好ましくは1.8以上である。なお、第3下地層105の屈折率n3は、通常、2.5以下である。   The light generated in the organic light emitting layer 107 passes through the substrate-side electrode 106 (usually a transparent electrode). In this case, the refractive index of the normally transparent electrode 106 is higher than the refractive index of the organic light emitting layer. There are no horns. Further, when light passes through the electrode 106 and enters the third underlayer 105, the light that reaches the interface between the electrode 106 and the third underlayer 105 is refracted according to Snell's law, and is at an angle greater than the critical angle. The light that reaches the interface causes total reflection and cannot enter the third underlayer 105. In general, since the electrode 106 needs to be light transmissive, an ITO (indium tin oxide) film or an IZO (indium zinc oxide) film is used for the electrode, and its refractive index is 1.8 to It is about 2.0. Therefore, in order to increase the critical angle and reduce the total reflected light, the refractive index n3 of the third underlayer 105 should be large, preferably 1.7 or more, more preferably 1.8 or more. The refractive index n3 of the third underlayer 105 is usually 2.5 or less.

更に、第3下地層105からカラーフィルタ層104に光が入射するが、第3下地層105は、カラーフィルタ層104によって取り出される光の波長において、第3下地層105の屈折率n3と異なる屈折率を有する微粒子が分散されているため、入射した光が第3下地層105に進入すると層内に含有する微粒子によって散乱を起こす。一方、カラーフィルタに用いる樹脂は液晶用の場合、アクリル系樹脂を用いることが多いため、カラーフィルタ層の屈折率ncは1.45〜1.6程度である。そのため第3下地層105からカラーフィルタ層104に光が入射する際には臨界角が存在することになるが、第3下地層105で光が散乱を起こすために、臨界角以上の角度で第3下地層105からカラーフィルタ層104に入射し、第3下地層105とカラーフィルタ層104との界面で全反射を起こして第3下地層105に戻った光は第3下地層105内部で散乱を起こして光の進行方向を変え、別の角度で再度カラーフィルタ層104に入射する。このため、臨界角以上の角度で入射した光も散乱を起こす度に角度が変わるため、図3に矢印で示すようにカラーフィルタ層104に進入することが可能になる。   Further, light enters the color filter layer 104 from the third base layer 105. The third base layer 105 has a refractive index different from the refractive index n3 of the third base layer 105 at the wavelength of light extracted by the color filter layer 104. Since the fine particles having a rate are dispersed, when the incident light enters the third underlayer 105, the fine particles contained in the layer cause scattering. On the other hand, since the resin used for the color filter is often an acrylic resin in the case of liquid crystal, the refractive index nc of the color filter layer is about 1.45 to 1.6. For this reason, a critical angle exists when light enters the color filter layer 104 from the third underlayer 105. However, since light is scattered in the third underlayer 105, the first angle is greater than the critical angle. Light that enters the color filter layer 104 from the third underlayer 105, undergoes total reflection at the interface between the third underlayer 105 and the color filter layer 104, and returns to the third underlayer 105 is scattered inside the third underlayer 105. Is caused to change the traveling direction of the light and enter the color filter layer 104 again at a different angle. For this reason, since the angle of light incident at an angle greater than the critical angle changes every time scattering occurs, the light can enter the color filter layer 104 as indicated by an arrow in FIG.

更に、カラーフィルタ層104を通過した光が第2下地層103に入射する場合、界面で反射が発生するが、カラーフィルタ層104の屈折率ncと第2下地層103の屈折率n2の差を好ましくは0.1以下、さらに好ましくは0.05以下に設定することによって、界面での反射を防止することが可能になる。   Furthermore, when light that has passed through the color filter layer 104 enters the second base layer 103, reflection occurs at the interface, but the difference between the refractive index nc of the color filter layer 104 and the refractive index n2 of the second base layer 103 is calculated. By setting it to preferably 0.1 or less, more preferably 0.05 or less, reflection at the interface can be prevented.

第2下地層103を通過した光は、更に、第1下地層102へ入射するが、第2下地層103はカラーフィルタ層104によって取り出される光の波長において、第2下地層103の屈折率n2と異なる屈折率を有する微粒子が分散されているため、光は第2下地層103に進入すると層内に含有する微粒子によって散乱を起こす。一方第1下地層102の屈折率n1を好ましくは1.4以下、さらに好ましくは1.3以下に設定すると、第2下地層103から第1下地層102に光が入射する際には臨界角が存在することになるが、第2下地層103で光が散乱を起こすために、臨界角以上の角度で第2下地層103から第1下地層102に入射し、第2下地層103と第1下地層102との界面で全反射を起こして第2下地層103に戻った光は第2下地層103内部で散乱を起こして光の進行方向を変え、別の角度で再度第1下地層102に入射する。このため、臨界角以上の角度で入射した光も散乱を起こす度に角度が変わるため、図4に矢印で示すように第1下地層102に進入することが可能になる。   The light that has passed through the second base layer 103 is further incident on the first base layer 102. The second base layer 103 has a refractive index n2 of the second base layer 103 at the wavelength of the light extracted by the color filter layer 104. Since fine particles having different refractive indexes are dispersed, when light enters the second underlayer 103, the light is scattered by the fine particles contained in the layer. On the other hand, when the refractive index n1 of the first underlayer 102 is preferably set to 1.4 or less, more preferably 1.3 or less, a critical angle is obtained when light enters the first underlayer 102 from the second underlayer 103. However, since light is scattered in the second underlayer 103, the light enters the first underlayer 102 from the second underlayer 103 at an angle equal to or greater than the critical angle. The light that has undergone total reflection at the interface with the first ground layer 102 and returned to the second ground layer 103 is scattered inside the second ground layer 103 to change the traveling direction of the light, and the first ground layer again at a different angle. 102 is incident. For this reason, since the angle of light incident at an angle greater than the critical angle changes every time scattering occurs, the light can enter the first underlayer 102 as indicated by an arrow in FIG.

更に第1下地層102を通過した光が基板を経て、最後に屈折率1.0の空気層(外界)に出射する際の臨界角θcはsinθc=1/n(nは基板の屈折率)と表されるが、第1下地層102から基板に入射する際に、その入射角をθ’とすると基板に進入した光の角度θはスネルの法則sinθ=sinθ’・(n1/n)に従って屈折を起こすために、第1下地層102から見た空気層に対する臨界角θ’cはsinθ’c=1/n1と表され、基板の屈折率nに関係なく、n1で臨界角が決まり、第1下地層102の屈折率n1を、好ましくは1.4以下とすることで外界への臨界角を約46°以上と大きくすることが可能になり、また、さらに好ましくは1.3以下とすることで外界への臨界角を約50°以上と大きくすることが可能になる。   Furthermore, the critical angle θc when the light that has passed through the first underlayer 102 passes through the substrate and finally exits to the air layer (external world) having a refractive index of 1.0 is sin θc = 1 / n (n is the refractive index of the substrate). However, when the incident angle is θ ′ when incident on the substrate from the first underlayer 102, the angle θ of the light entering the substrate follows Snell's law sin θ = sin θ ′ · (n1 / n). In order to cause refraction, the critical angle θ′c with respect to the air layer viewed from the first underlayer 102 is expressed as sin θ′c = 1 / n1, and the critical angle is determined by n1 regardless of the refractive index n of the substrate, By making the refractive index n1 of the first underlayer 102 preferably 1.4 or less, the critical angle to the outside can be increased to about 46 ° or more, and more preferably 1.3 or less. This makes it possible to increase the critical angle to the outside world to about 50 ° or more. That.

図4は、本発明の第2の態様に係る有機エレクトロルミネッセンス素子400を示す概略断面図である。図4に示す有機エレクトロルミネッセンス素子400は、第3下地層105と電極106との間に平滑化層401を設けた以外は、図1に示す有機エレクトロルミネッセンス素子100と同様の構造を有する。   FIG. 4 is a schematic sectional view showing an organic electroluminescence element 400 according to the second embodiment of the present invention. The organic electroluminescent element 400 shown in FIG. 4 has the same structure as the organic electroluminescent element 100 shown in FIG. 1 except that a smoothing layer 401 is provided between the third base layer 105 and the electrode 106.

本発明において、カラーフィルタ層104は顔料微粒子を含有しており、また、第2下地層103および第3下地層105には下地層の屈折率と異なる屈折率を持つ微粒子を含有している。そのため、第3下地層105の表面には凹凸がある。この上に2つの電極106と108に挟持された有機発光層107を形成する場合、その下の層の凹凸によって有機発光層107にムラが生じ、局所的に2つの電極106と108がショートする箇所が発生してしまう可能性がある。また、カラーフィルタ層104はサブピクセルの形状に応じてパターニングされており、その膜厚も1〜数μm程度あるために、パターンの端部でかなりの段差が生じており、この段差の上に形成した電極が断線してしまう可能性もある。そこで平滑化層401を第3下地層105と電極106との間に形成することによって下地層の凹凸やカラーフィルタ層104パターン端部の段差をなくすことが可能となる。しかし、平滑化層401と有機発光層107の屈折率差は前記下地層と有機発光層との屈折率差同様に臨界角の問題と反射の問題を生じさせる。そこで、平滑化層306の屈折率を好ましくは1.7以上に設定すれば前述の理由と同じ理由で光取り出し効率を高めることができ、更に有機発光層の屈折率が高い場合は、平滑化層401の屈折率をさらに好ましくは1.8以上に設定すれば前述の理由と同じ理由で光取り出し効率を高めることができる。   In the present invention, the color filter layer 104 contains fine pigment particles, and the second underlayer 103 and the third underlayer 105 contain fine particles having a refractive index different from the refractive index of the underlayer. For this reason, the surface of the third underlayer 105 is uneven. When the organic light emitting layer 107 sandwiched between the two electrodes 106 and 108 is formed thereon, unevenness occurs in the organic light emitting layer 107 due to the unevenness of the underlying layer, and the two electrodes 106 and 108 are locally short-circuited. There is a possibility that a part will occur. In addition, the color filter layer 104 is patterned according to the shape of the sub-pixel, and the film thickness is about 1 to several μm. There is a possibility that the formed electrode is disconnected. Therefore, by forming the smoothing layer 401 between the third underlayer 105 and the electrode 106, it is possible to eliminate the unevenness of the underlayer and the step at the end of the color filter layer 104 pattern. However, the difference in refractive index between the smoothing layer 401 and the organic light emitting layer 107 causes a critical angle problem and a reflection problem as in the refractive index difference between the base layer and the organic light emitting layer. Therefore, if the refractive index of the smoothing layer 306 is preferably set to 1.7 or more, the light extraction efficiency can be increased for the same reason as described above, and if the refractive index of the organic light emitting layer is high, the smoothing is performed. If the refractive index of the layer 401 is more preferably set to 1.8 or more, the light extraction efficiency can be increased for the same reason as described above.

図5は、本発明の第3の態様に係る有機エレクトロルミネッセンス素子500を示す概略断面図である。有機エレクトロルミネッセンス素子500は、平滑化層401の上にガスバリア層501をさらに設けた以外は図4に示す有機エレクトロルミネッセンス素子400と同様の構造を有する。   FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an organic electroluminescence element 500 according to the third embodiment of the present invention. The organic electroluminescent element 500 has the same structure as the organic electroluminescent element 400 shown in FIG. 4 except that a gas barrier layer 501 is further provided on the smoothing layer 401.

カラーフィルタ層104のバインダー樹脂としては通常アクリル系の樹脂が広く使われているが、これらの樹脂はアルカリ現像を行えるように親水性の官能基を有している場合が多い。そのため、カラーフィルタ層104形成の工程で樹脂内部に水の分子を吸着し、この吸着水が有機発光層や電極に作用してダークスポット等の素子劣化の要因になることがある。このため、カラーフィルタ層104あるいは平滑化層401と電極106との間にガスバリア層501を形成することが好ましい。しかし、ガスバリア層501と有機発光層107の屈折率差は前記下地層と有機発光層との屈折率差同様に臨界角の問題と反射の問題を生じさせる。そこで、ガスバリア層407の屈折率を好ましくは1.7以上に設定すれば前述の理由と同じ理由で光取り出し効率を高めることができ、更に、有機発光層107の屈折率が高い場合は、ガスバリア層501の屈折率をさらに好ましくは1.8以上にすれば前述の理由と同じ理由で光取り出し効率を高めることができる。   As the binder resin for the color filter layer 104, an acrylic resin is generally widely used, but these resins often have a hydrophilic functional group so that alkali development can be performed. Therefore, in the process of forming the color filter layer 104, water molecules are adsorbed inside the resin, and this adsorbed water may act on the organic light emitting layer and the electrodes, causing deterioration of elements such as dark spots. Therefore, it is preferable to form the gas barrier layer 501 between the color filter layer 104 or the smoothing layer 401 and the electrode 106. However, the difference in refractive index between the gas barrier layer 501 and the organic light emitting layer 107 causes the critical angle problem and the reflection problem as well as the refractive index difference between the base layer and the organic light emitting layer. Therefore, if the refractive index of the gas barrier layer 407 is preferably set to 1.7 or more, the light extraction efficiency can be increased for the same reason as described above. Further, if the refractive index of the organic light emitting layer 107 is high, the gas barrier layer If the refractive index of the layer 501 is more preferably 1.8 or more, the light extraction efficiency can be increased for the same reason as described above.

本発明の表示装置は、本発明の光取り出し効率が向上した有機エレクトロルミネッセンス素子を用いており、表示装置の消費電力を低減することができ、また、有機エレクトロルミネッセンス素子に流す電流を低減することができるため、素子の長寿命化を可能にする。   The display device of the present invention uses the organic electroluminescence element with improved light extraction efficiency of the present invention, can reduce the power consumption of the display device, and reduce the current flowing through the organic electroluminescence element. Therefore, the lifetime of the element can be extended.

本発明の有機エレクトロルミネッセンスに用いられる基板は可視光において透光性があるものを用いる。透光性としては基板の透過率が80%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましく、90%以上あることが更に好ましい。また、屈折率は下地層の屈折率よりも高い屈折率を持っていれば特に制限はないが、屈折率が1.8を超えるような高屈折率の基板の場合、基板表面での外光の反射率が高くなり、外光の映りこみが顕著になるため好ましくない。また、第1下地層の屈折率は基板の屈折率よりも小さいため第1下地層の空気層に対する臨界角θ’cは基板の空気層に対する臨界角θcよりも大きくなる。このため、第1下地層が無いときに比べて、基板と外界の界面で全反射した光が下地層まで戻って下地層とカラーフィルタ層との界面で散乱し、臨界角以下に角度を変えて再度基板に進入して外界まで光が到達する光が減少する。このため、図6のような厚い基板101を介した多重反射と散乱による画素のボケの発生を抑制することが可能である。なお、図6は、本発明において第1下地層102が無い場合、基板101と空気界面で全反射を起こした光が再び第2下地層103に戻って散乱し、進行方向を変えて光源から離れた位置で外部に取り出されてしまう場合を示した図である。   As the substrate used for the organic electroluminescence of the present invention, a substrate having translucency in visible light is used. In terms of translucency, the transmittance of the substrate is preferably 80% or more, more preferably 85% or more, and still more preferably 90% or more. The refractive index is not particularly limited as long as it has a refractive index higher than that of the underlying layer, but in the case of a high refractive index substrate with a refractive index exceeding 1.8, external light on the substrate surface This is not preferable because the reflectance of the light becomes high and the reflection of external light becomes remarkable. Further, since the refractive index of the first underlayer is smaller than the refractive index of the substrate, the critical angle θ′c of the first underlayer with respect to the air layer is larger than the critical angle θc of the substrate with respect to the air layer. Therefore, compared to the case without the first underlayer, the light totally reflected at the interface between the substrate and the outside returns to the underlayer and is scattered at the interface between the underlayer and the color filter layer, and the angle is changed below the critical angle. The light that enters the substrate again and reaches the outside world is reduced. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of pixel blur due to multiple reflection and scattering through the thick substrate 101 as shown in FIG. Note that FIG. 6 shows that in the present invention, when the first underlayer 102 is not provided, the light that has undergone total reflection at the interface between the substrate 101 and the air returns to the second underlayer 103 to be scattered again, and changes the traveling direction from the light source. It is the figure which showed the case where it will be taken out outside in the distant position.

このような用途に好適に用いられる基板としては、BK7、BaK1、F2等の光学ガラス、石英ガラス、液晶ディスプレイに用いられる無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス等のガラス基板、PMMA等のアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスチレン等のスチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂等といった樹脂基板を挙げることができる。また、基板の厚さは、通常0.1mm〜10mmであるが、機械的強度や、基板の重量を考慮すると、好ましくは0.3〜5mm、さらに好ましくは0.5〜2mmである。   As a substrate suitably used for such applications, optical substrates such as BK7, BaK1, and F2, quartz glass, non-alkali glass used for liquid crystal displays, borosilicate glass, aluminosilicate glass, and other glass substrates, PMMA, and the like Examples thereof include resin substrates such as acrylic resins, polycarbonate resins, polyethersulfone resins, styrene resins such as polystyrene, polyolefin resins, epoxy resins, and polyester resins such as polyethylene terephthalate. Moreover, although the thickness of a board | substrate is 0.1 mm-10 mm normally, when mechanical strength and the weight of a board | substrate are considered, Preferably it is 0.3-5 mm, More preferably, it is 0.5-2 mm.

第1下地層には、屈折率が好ましくは1.4以下、更に好ましくは1.3以下の材料を用いる。第1下地層の屈折率は低いほうが好ましいが、低すぎると層の機械的強度が低下してしまうので好ましくない。第1下地層の屈折率は、通常、1.0以上である。   For the first underlayer, a material having a refractive index of preferably 1.4 or less, more preferably 1.3 or less is used. The refractive index of the first underlayer is preferably low, but if it is too low, the mechanical strength of the layer is lowered, which is not preferable. The refractive index of the first underlayer is usually 1.0 or more.

第1下地層は、ポーラスシリカ、フッ素を有する樹脂(フッ素樹脂)またはフッ化物塩で形成することができるが、特にポーラスシリカが好ましく用いられる。   The first underlayer can be formed of porous silica, fluorine-containing resin (fluororesin) or fluoride salt, and porous silica is particularly preferably used.

第1下地層にポーラスシリカを用いる場合は、1992年に米国Mobile社が発表したMCM−41のようなメソポーラスシリカの調製方法等の方法を用いることができる。(C.T.Kresge et al.,Nature、359巻、710頁、1992年等)この方法では鋳型として自己組織能をもつ界面活性剤や液晶とシリカ源となるケイ酸塩の溶液を調製し、pHを調整することでミセルやラメラといった組織構造を作り出し、この組織の隙間にケイ酸塩が網目状に分散している溶液を基板に塗布する。塗布の手段はスピンコート、ディップコート、スリットコート、ダイコート、ロールコート、スプレーコート等の既知の手法を用いることができる。これらの塗布法により基板上に前記のシリカ前駆体溶液を塗布したのち、基板を乾燥させてから常圧あるいは減圧下で200℃〜550℃の温度で焼成し、鋳型になっているミセルあるいはラメラを形成する有機物を除去することでポーラスシリカの薄膜が得られる。   When porous silica is used for the first underlayer, a method such as a method for preparing mesoporous silica such as MCM-41 announced by US Mobile in 1992 can be used. (C. T. Kresge et al., Nature, 359, 710, 1992, etc.) In this method, a self-organizing surfactant or liquid crystal and a silicate solution serving as a silica source are prepared as a template. By adjusting the pH, a tissue structure such as micelles and lamellas is created, and a solution in which silicate is dispersed in a mesh shape is applied to the substrate in the gaps between the tissues. As a means for coating, known methods such as spin coating, dip coating, slit coating, die coating, roll coating, spray coating and the like can be used. After applying the above silica precursor solution onto the substrate by these coating methods, the substrate is dried and then fired at a temperature of 200 ° C. to 550 ° C. under normal pressure or reduced pressure to form a micelle or lamella as a mold. A porous silica thin film can be obtained by removing the organic substances forming the.

また、第1下地層に用いるフッ素樹脂としては、パーフルオロアルキル基を有する重合性モノマー、例えば(メタ)アクリル酸含フッ素アルキルエステル、含フッ素アルキルスチレン、パーフルオロ基を側鎖にもつ(メタ)アクリル酸、パーフルオロ基を側鎖に持つフマル酸/マレイン酸、あるいはパーフルオロ基とグリシジル基をもつ含フッ素エポキシモノマー、あるいはこれらのモノマーを重合したポリマー等が挙げられるが、これに限定されるものではない、またこれらのモノマーやポリマーに必要に応じて塗布性を向上させるための添加物を加えたり、重合開始剤を加えてもよく、前述のモノマーは必要に応じて複数を混合して使用してもよい。これらのモノマー、ポリマーを適切な溶剤に溶解させて組成物を調製した後にこの組成物を基板上に塗布する。塗布の手段はスピンコート、ディップコート、スリットコート、ダイコート、ロールコート、スプレーコート等の既知の手法を用いることができる。塗布膜は乾燥を行った後に必要に応じて熱や光、電子線等の手段で重合を行うこともできる。また、下地層の透光性は可視光全域にわたって透過率90%以上であることが好ましく、95%以上であることがより好ましく、97%以上であることが更に好ましい。なお、本発明における(メタ)アクリルとはメタクリル、アクリルのいずれをも意味する。   In addition, as the fluororesin used for the first underlayer, a polymerizable monomer having a perfluoroalkyl group, such as a (meth) acrylic acid-containing fluorine-containing alkyl ester, a fluorine-containing alkylstyrene, a perfluoro group having a perfluoro group in the side chain (meth) Acrylic acid, fumaric acid / maleic acid having a perfluoro group in the side chain, a fluorine-containing epoxy monomer having a perfluoro group and a glycidyl group, a polymer obtained by polymerizing these monomers, and the like, are limited thereto. In addition, additives for improving the coating property may be added to these monomers and polymers as necessary, or a polymerization initiator may be added to these monomers and polymers, and a plurality of the aforementioned monomers may be mixed as necessary. May be used. These monomers and polymers are dissolved in an appropriate solvent to prepare a composition, and then the composition is applied onto a substrate. As a means for coating, known methods such as spin coating, dip coating, slit coating, die coating, roll coating, spray coating and the like can be used. The coating film can be polymerized by means of heat, light, electron beam or the like as necessary after drying. Further, the translucency of the base layer is preferably 90% or more, more preferably 95% or more, and still more preferably 97% or more over the entire visible light. In addition, the (meth) acryl in this invention means both methacryl and an acryl.

また、第1下地層にフッ化物塩を用いる場合は、フッ化マグネシウム、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化アルミニウムナトリウム(クリオライト)等を用いることができる。これらの塩を基板上に薄膜化する手段としては抵抗加熱あるいは電子線加熱による蒸着やスパッタリングを用いることができる。   Further, when a fluoride salt is used for the first underlayer, magnesium fluoride, lithium fluoride, sodium fluoride, sodium aluminum fluoride (cryolite), or the like can be used. As means for thinning these salts on the substrate, vapor deposition or sputtering by resistance heating or electron beam heating can be used.

カラーフィルタ層は光源の光から所望の波長の光だけを透過し、不要な光をカットする層である。また、フルカラー有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、あるいはマルチカラー有機エレクトロルミネッセンスディスプレイにおいてはディスプレイの画素の形状に応じて層をパターニングする必要がある。現在、ディスプレイ用のカラーフィルタとして液晶ディスプレイ用カラーフィルタが広く用いられている。従来、これらの液晶用カラーフィルタの製造方法として挙げられる方法には顔料分散法、染色法、電着法、印刷法、インクジェット法等が挙げられる。本発明におけるカラーフィルタ層も、これらの手法を用いて作製することができるが、特に顔料分散法、印刷法、インクジェット法を用いることが好ましい。   The color filter layer is a layer that transmits only light of a desired wavelength from the light of the light source and cuts unnecessary light. Further, in a full-color organic electroluminescence display or a multi-color organic electroluminescence display, it is necessary to pattern a layer according to the shape of the pixel of the display. Currently, color filters for liquid crystal displays are widely used as color filters for displays. Conventionally, methods for producing these color filters for liquid crystals include pigment dispersion methods, dyeing methods, electrodeposition methods, printing methods, ink jet methods, and the like. The color filter layer in the present invention can also be produced using these methods, but it is particularly preferable to use a pigment dispersion method, a printing method, or an ink jet method.

顔料分散法は、着色顔料とバインダー樹脂と架橋剤と光重合開始剤とを含有してなる感光性着色組成物を基板上に塗布し、フォトリソグラフィによってパターニングする方法である。前記感光性着色組成物を基板上にスピンコート、ディップコート、スリットコート、ダイコート、ロールコート、スプレーコート等の手段で塗布することができる。このうち、従来は主にスピンコート法によって基板上に感光性着色組成物を塗布する方法が主流であったが、最近では、基板の大型化や省液のためにスリットコートでおおまかに基板上に感光性着色組成物を塗布したのち、基板をスピンさせて所望の膜厚を得る方法(スリットスピン法)やスリットコートのみで基板に塗布を行う方法が主流になっている。感光性着色組成物を塗布した基板に、所望のパターンに応じたフォトマスクを基板にあて、露光を行う。感光性着色組成物は通常露光部が硬化するネガ型で、露光光は超高圧水銀灯を光源とする、主にi線(波長365nm)からなる紫外光を通常用いる。現像は有機溶媒による現像やアルカリ現像を行うことができるが、環境負荷の小さいアルカリ現像が主流である。現像を行ったパターンはベークにより未反応の重合開始剤や樹脂中の溶媒を分解、蒸発させて除去し、パターンの完全硬化を行う。この手法を必要な回数繰り返して行ってカラーフィルタとする。白色光源をRGBの3色に分解するカラーフィルタは3種の感光性着色組成物を用いて3回この操作を行うことでカラーフィルタを調製する。   The pigment dispersion method is a method in which a photosensitive coloring composition containing a color pigment, a binder resin, a crosslinking agent, and a photopolymerization initiator is applied onto a substrate and patterned by photolithography. The photosensitive coloring composition can be applied onto a substrate by means such as spin coating, dip coating, slit coating, die coating, roll coating, spray coating and the like. Of these methods, the method of applying a photosensitive coloring composition to a substrate mainly by spin coating has been the mainstream. However, recently, the substrate is roughly coated by slit coating to increase the size of the substrate and save liquid. A method of applying a photosensitive coloring composition to the substrate and then spinning the substrate to obtain a desired film thickness (slit spin method) or a method of applying the substrate only by slit coating has become the mainstream. A substrate coated with the photosensitive coloring composition is exposed to a photomask corresponding to a desired pattern. The photosensitive coloring composition is usually a negative type in which the exposed portion is cured, and the exposure light is usually ultraviolet light mainly composed of i-line (wavelength 365 nm) using an ultrahigh pressure mercury lamp as a light source. Development can be carried out with an organic solvent or alkali development, but alkali development with a small environmental load is the mainstream. The developed pattern decomposes and evaporates the unreacted polymerization initiator and the solvent in the resin by baking and removes the pattern to completely cure the pattern. This method is repeated as many times as necessary to obtain a color filter. A color filter for separating a white light source into three colors of RGB is prepared by performing this operation three times using three kinds of photosensitive coloring compositions.

印刷法は着色顔料とバインダー樹脂と溶剤を混合してなるインクを基板上に印刷する方法である。印刷の方法としてはグラビア印刷、スクリーン印刷、凸版印刷、平版印刷、反転印刷等既知の手法を用いることができる。インクジェット法はインクジェットノズルの吐出部に印刷法は着色顔料とバインダー樹脂と溶剤を混合してなるインクを供給し、ピエゾ素子の振動や熱エネルギーによってインクの粒をノズルより吐出し、パターン形状に応じて基板上に着滴させることでカラーフィルタを形成する方法である。インクジェット法の場合、特開昭59−75205記載ようにノズルから吐出されたインクの着滴位置の精度に限界があるため、予め基板上の画素の縁になる部分に、フォトリソグラフィ等を用いて、バンクと呼ばれる、撥液性のある材料で形成されたパターンを準備しておき、ノズルから吐出されたインクが着滴する目標の画素から外れた場合に、画素から外れて着滴した部分のバンクでインクがはじいて画素部分にインクを移動させることでパターン形状を正確に形成させている。   The printing method is a method of printing on a substrate an ink obtained by mixing a color pigment, a binder resin, and a solvent. As a printing method, known methods such as gravure printing, screen printing, letterpress printing, planographic printing, and reversal printing can be used. Ink jet method supplies ink that is a mixture of color pigment, binder resin and solvent to the discharge part of the ink jet nozzle, and ink particles are ejected from the nozzle by vibration and thermal energy of the piezo element, depending on the pattern shape In this method, a color filter is formed by causing droplets to land on the substrate. In the case of the ink jet method, as described in JP-A-59-75205, there is a limit to the accuracy of the landing position of the ink ejected from the nozzle. A pattern made of a liquid repellent material called a bank is prepared, and when the ink ejected from the nozzle deviates from the target pixel to be deposited, The ink repels in the bank and moves to the pixel portion to accurately form the pattern shape.

また、液晶ディスプレイの場合、配線部分からバックライトの光が漏れて画像のコントラストが低下することを防止するために、画素間の隙間の部分にブラックマトリクスと呼ばれる遮光膜を形成させている場合が多いが、前記バンクに遮光性を持たせてブラックマトリクスの機能を兼ねていることもある。   In addition, in the case of a liquid crystal display, a light shielding film called a black matrix may be formed in a gap portion between pixels in order to prevent the backlight light from leaking from the wiring portion and reducing the contrast of the image. In many cases, the bank is also provided with a light-shielding function and also functions as a black matrix.

カラーフィルタ層を形成するために用いる着色組成物としては、液晶ディスプレイ用カラーフィルタの材料をそのまま用いることができる。カラーフィルタ層のベース樹脂に広く用いられている樹脂としてはアクリル樹脂やエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等であるが、透明性や製造コストの面からアクリル樹脂を用いる手法が主流である。   As the coloring composition used for forming the color filter layer, the material of the color filter for liquid crystal display can be used as it is. A resin widely used for the base resin of the color filter layer is an acrylic resin, an epoxy resin, a polyimide resin, or the like, but a technique using an acrylic resin is mainstream from the viewpoint of transparency and manufacturing cost.

カラーフィルタ層を形成する着色組成物に用いる色材はこの用途に適するものであれば特に制限はないが、色材としては、耐候性、耐熱性の点から顔料が好ましく用いられる。顔料の例として、C.I.Pigment Yellow12、13、14、17、20、24、55、83、86、93、109、110、117、125、137、139、147、148、153、154、166、168、C.I.Pigment Orange36、43、51、55、59、61、C.I.Pigment Red9、97、122、123、149、168、177、180、192、215、216、217、220、223、224、226、227、228、240、C.I.Pigment Violet19、23、29、30、37、40、50、C.I.Pigment Blue15、15:1、15:4、15:6、22、60、64、C.I.Pigment Brown23、25、26、C.I.Pigment Black7等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。また、所望の色調に応じてこれらの顔料を複数混合して使用してもよい。   The color material used for the coloring composition forming the color filter layer is not particularly limited as long as it is suitable for this application, but as the color material, a pigment is preferably used from the viewpoint of weather resistance and heat resistance. Examples of pigments include C.I. I. Pigment Yellow 12, 13, 14, 17, 20, 24, 55, 83, 86, 93, 109, 110, 117, 125, 137, 139, 147, 148, 153, 154, 166, 168, C.I. I. Pigment Orange 36, 43, 51, 55, 59, 61, C.I. I. Pigment Red 9, 97, 122, 123, 149, 168, 177, 180, 192, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 240, C.I. I. Pigment Violet 19, 23, 29, 30, 37, 40, 50, C.I. I. Pigment Blue 15, 15: 1, 15: 4, 15: 6, 22, 60, 64, C.I. I. Pigment Brown 23, 25, 26, C.I. I. Pigment Black7 etc. are mentioned, but it is not limited to these. A plurality of these pigments may be mixed and used according to the desired color tone.

また、これらの顔料微粒子をカラーフィルタ形成用着色組成物に分散する手段としてロールミル、サンドミル、アトライター、ボールミル、ニーダー、ペイントシェイカー、超音波分散機等の各種分散手段を用いることができる。また、顔料微粒子の分散を良好にし、再凝集を防止するために各種分散助剤を添加することもできる。   Various dispersing means such as a roll mill, a sand mill, an attritor, a ball mill, a kneader, a paint shaker, and an ultrasonic disperser can be used as a means for dispersing these pigment fine particles in the color composition for forming a color filter. Various dispersion aids can also be added to improve the dispersion of the pigment fine particles and prevent reaggregation.

本発明において、カラーフィルタ層を形成する手段が顔料分散法の場合、カラーフィルタ形成用の着色組成物に光硬化性を持たせるために添加するモノマーは、この用途に適するものであれば特に制限は無いが、例を挙げると、(メタ)アクリル酸や、メチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリス(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラキス(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサキス(メタ)アクリレート等の多官能アクリルモノマー、(メタ)アクリル酸グリシジルのようなエポキシをもつモノマー等があるがこれらに限定されるものではない。また、これらのモノマーは必要に応じて適宜、複数を混合して使用してもよい。   In the present invention, when the means for forming the color filter layer is a pigment dispersion method, the monomer added to give the color composition for forming the color filter photocurable is particularly limited as long as it is suitable for this application. Although there are no examples, (meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) (Meth) acrylic acid esters such as acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tris (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetrakis (meth) acrylate, dipentaerythritol hexakis (meth) Acryle Polyfunctional acrylic monomer bets like, but is not limited to these there are monomers having an epoxy such as glycidyl (meth) acrylate. Moreover, you may use these monomers in mixture suitably, as needed.

また、本発明において、カラーフィルタ層を形成する手段が顔料分散法の場合、カラーフィルタ形成用の着色組成物に光硬化性を持たせるために添加する光重合開始剤は、この用途に適するものであれば特に制限は無く、カラーフィルタ形成用の着色組成物に添加される光重合開始剤として、各種文献に報告されているものを用いることができる。これらの光重合開始剤の例を挙げると、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ベンジルジメチルケタノール、2−クロロチオキサントン、2−エチルアントラキノン、ジエチルチオキサントン(カヤキュアDETX:日本化薬製)、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(イルガキュア184:チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタノン(イルガキュア369:チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(イルガキュア651:チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド(イルガキュア819:チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)、2−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン(イルガキュア907:チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)、ビイミダゾール化合物等あるが、これらに限定されるものではない。また、これらの光重合開始剤は必要に応じて適宜、複数を混合して使用してもよい。   Further, in the present invention, when the means for forming the color filter layer is a pigment dispersion method, the photopolymerization initiator added for imparting photocurability to the coloring composition for forming the color filter is suitable for this application. If it is, there will be no restriction | limiting in particular, As a photoinitiator added to the coloring composition for color filter formation, what is reported by various literature can be used. Examples of these photopolymerization initiators include acetophenone, benzophenone, benzyldimethylketanol, 2-chlorothioxanthone, 2-ethylanthraquinone, diethylthioxanthone (Kayacure DETX: manufactured by Nippon Kayaku), 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone ( Irgacure 184: manufactured by Ciba Specialty Chemicals), 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butanone (Irgacure 369: manufactured by Ciba Specialty Chemicals), 2,2-dimethoxy-1, 2-diphenylethane-1-one (Irgacure 651: manufactured by Ciba Specialty Chemicals), bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide (Irgacure 819: Ciba Specialty) Chemicals), 2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one (Irgacure 907: Ciba Specialty Chemicals), biimidazole compounds, etc., but are not limited thereto. It is not something. Moreover, you may use these photoinitiators in mixture of plurality suitably as needed.

また、本発明においてカラーフィルタ層を形成する手段が顔料分散法以外の場合であっても、形成したカラーフィルタ層の膜に安定性、機械的強度を付与する目的で前記光硬化性モノマー、光重合開始剤を加えてパターン形成後に光照射によって膜を硬化させてもよい。また、熱硬化性モノマーを加えて熱硬化によって膜を硬化させてもよい。   In the present invention, even if the means for forming the color filter layer is other than the pigment dispersion method, the photocurable monomer, the light is used for the purpose of imparting stability and mechanical strength to the formed color filter layer film. A film may be cured by light irradiation after patterning by adding a polymerization initiator. In addition, a thermosetting monomer may be added to cure the film by thermosetting.

さらに本発明のカラーフィルタ層を形成するための着色組成物には各種塗布工程に適した粘度や着色組成物の安定性、塗布時の塗膜の平滑性を得るために各種溶剤を用いることができる。溶剤の例としては、メタノール、エタノール、トルエン、シクロヘキサン、イソホロン、セロソルブアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルベンゼン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、酢酸イソアミル、乳酸エチル、エチルメチルケトン、シクロヘキサノン、アセトン、プロピレングリコールジアセテート、エトキシプロピオン酸エチル、ブチルカルビトール、カルビトールアセテート等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、これらの各種溶剤は必要に応じて適宜、複数を混合して使用してもよい。また、塗布時の塗膜の平滑性を得る目的で各種添加剤を添加してもよい。   Furthermore, the colored composition for forming the color filter layer of the present invention may use various solvents in order to obtain viscosity suitable for various coating processes, stability of the colored composition, and smoothness of the coating film during coating. it can. Examples of solvents include methanol, ethanol, toluene, cyclohexane, isophorone, cellosolve acetate, diethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, xylene, ethylbenzene, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, Examples include, but are not limited to, isoamyl acetate, ethyl lactate, ethyl methyl ketone, cyclohexanone, acetone, propylene glycol diacetate, ethyl ethoxypropionate, butyl carbitol, carbitol acetate, and the like. Moreover, you may use these various solvents in mixture suitably, as needed. Moreover, you may add various additives in order to obtain the smoothness of the coating film at the time of application | coating.

また、本発明においてカラーフィルタ層を形成する手段が顔料分散法以外の場合であっても、形成したカラーフィルタ層の膜に安定性、機械的強度を付与する目的で前記光硬化性モノマー、光重合開始剤を加えてパターン形成後に光照射によって膜を硬化させてもよい。また、熱硬化性モノマーを加えて熱硬化によって膜を硬化させてもよい。   In the present invention, even if the means for forming the color filter layer is other than the pigment dispersion method, the photocurable monomer, the light is used for the purpose of imparting stability and mechanical strength to the formed color filter layer film. A film may be cured by light irradiation after patterning by adding a polymerization initiator. In addition, a thermosetting monomer may be added to cure the film by thermosetting.

本発明において、請求項10および請求項11記載のように第1下地層とカラーフィルタ層の間に形成される第2下地層の屈折率n2はカラーフィルタ層によって取り出される光の波長におけるカラーフィルタ層の屈折率ncとの差が0.1以下、更に好ましくは0.05以下である。そのため第1下地層に用いる材料はカラーフィルタ層に用いる材料に応じて変わってくるが、第1下地層に用いる材料をカラーフィルタのベース樹脂にすることでn2とncの差を小さくすることができる。また、第1下地層形成用の組成物に光硬化性や熱硬化性を加える目的で、光硬化性モノマーあるいは熱硬化性モノマーを添加してもよい。   In the present invention, the refractive index n2 of the second underlayer formed between the first underlayer and the color filter layer is the color filter at the wavelength of the light extracted by the color filter layer. The difference from the refractive index nc of the layer is 0.1 or less, more preferably 0.05 or less. Therefore, the material used for the first underlayer varies depending on the material used for the color filter layer, but the difference between n2 and nc can be reduced by using the material used for the first underlayer as the base resin of the color filter. it can. Moreover, you may add a photocurable monomer or a thermosetting monomer in order to add photocurability and thermosetting to the composition for 1st base layer formation.

さらに本発明の第2下地層を形成するための組成物には各種塗布工程に適した粘度や組成物の安定性、塗布時の塗膜の平滑性を得るために各種溶剤を用いることができる。溶剤の例としては、メタノール、エタノール、トルエン、シクロヘキサン、イソホロン、セロソルブアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルベンゼン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、酢酸イソアミル、乳酸エチル、エチルメチルケトン、シクロヘキサノン、アセトン、プロピレングリコールジアセテート、エトキシプロピオン酸エチル、ブチルカルビトール、カルビトールアセテート等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、これらの各種溶剤は必要に応じて適宜、複数を混合して使用してもよい。また、塗布時の塗膜の平滑性を得る目的で各種添加剤を添加してもよい。また、第2下地層形成用の組成物を基板上にコートする手段としてはスピンコート、ディップコート、スリットコート、ダイコート、ロールコート、スプレーコート等の各種塗布手段を挙げることができる。   Furthermore, various solvents can be used in the composition for forming the second underlayer of the present invention in order to obtain a viscosity suitable for various coating processes, stability of the composition, and smoothness of the coating film during coating. . Examples of solvents include methanol, ethanol, toluene, cyclohexane, isophorone, cellosolve acetate, diethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, xylene, ethylbenzene, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, Examples include, but are not limited to, isoamyl acetate, ethyl lactate, ethyl methyl ketone, cyclohexanone, acetone, propylene glycol diacetate, ethyl ethoxypropionate, butyl carbitol, carbitol acetate, and the like. Moreover, you may use these various solvents in mixture suitably, as needed. Moreover, you may add various additives in order to obtain the smoothness of the coating film at the time of application | coating. Examples of means for coating the substrate with the composition for forming the second underlayer include various coating means such as spin coating, dip coating, slit coating, die coating, roll coating, and spray coating.

また、本発明では、第2下地層に散乱性を持たせるために、第2下地層形成用の組成物にはカラーフィルタ層によって取り出される光の波長において、前記波長における前記カラーフィルタ層の屈折率と異なる屈折率を有する微粒子が分散されている。分散する微粒子は第2下地層の材料と屈折率が異なり、散乱性を有するものであれば特に制限はないが、金属、金属化合物、ケイ素化合物、樹脂またはそれらの混合物を好適に用いることができる。ここで、金属化合物として、チタン、ジルコニウム、アルミニウム、セリウムの酸化物あるいは窒化物を用いることができる。また、添加する微粒子の大きさはあまり小さすぎると散乱性を失い好ましくないため、粒径は50nm以上、好ましくは70nm以上のものを用いる。さらに添加する微粒子の粒径は大きすぎても第2下地層の膜表面の表面荒れを起こす原因になり好ましくないため、粒径は5μm以下、好ましくは1μm以下のものを用いる。また、1次粒子の粒径が50nm未満であっても、粒子がある程度凝集して凝集2次粒子の粒径が50nm以上であれば用いることができる。また、散乱微粒子を第2下地層形成のための組成物に分散させる手段としては前述の顔料微粒子を着色組成物に分散させる手段と同じものを用いることができる。また、分散を助けたり、分散後の微粒子の再凝集を防止するために分散助剤を用いてもよい。特に第2下地層が樹脂等の有機材料で分散微粒子が無機の微粒子の場合、有機材料と無機微粒子の表面との相性をよくするために、シランカップリング剤を添加してもよい。   Further, in the present invention, in order to provide the second underlayer with a scattering property, the composition for forming the second underlayer has a refraction of the color filter layer at the wavelength at the wavelength of light extracted by the color filter layer. Fine particles having a refractive index different from the refractive index are dispersed. The dispersed fine particles are not particularly limited as long as they have a refractive index different from that of the material of the second underlayer and have a scattering property, but metals, metal compounds, silicon compounds, resins, or mixtures thereof can be preferably used. . Here, an oxide or nitride of titanium, zirconium, aluminum, or cerium can be used as the metal compound. Further, if the size of the fine particles to be added is too small, the scattering property is lost, which is not preferable. Therefore, the particle size is 50 nm or more, preferably 70 nm or more. Furthermore, if the particle size of the fine particles to be added is too large, it is not preferable because it causes the surface roughness of the film surface of the second underlayer, so that the particle size is 5 μm or less, preferably 1 μm or less. Even if the particle size of the primary particles is less than 50 nm, the particles can be used as long as the particles are aggregated to some extent and the particle size of the aggregated secondary particles is 50 nm or more. Further, as the means for dispersing the scattering fine particles in the composition for forming the second underlayer, the same means as the means for dispersing the pigment fine particles in the coloring composition can be used. Further, a dispersion aid may be used to assist dispersion or prevent re-aggregation of fine particles after dispersion. In particular, when the second underlayer is an organic material such as a resin and the dispersed fine particles are inorganic fine particles, a silane coupling agent may be added to improve the compatibility between the organic material and the surface of the inorganic fine particles.

カラーフィルタ層の上に形成される第3下地層は、カラーフィルタ層によって取り出される光の波長における屈折率n3が好ましくは1.7以上、更に好ましくは1.8以上である。屈折率が1.7以上で薄膜形成に適した高屈折率の材料としてはジルコニウム、チタン、セリウム原子を含有させた透明樹脂や、ゾルゲル法によって形成した無機薄膜等を挙げることができる。ジルコニウム、チタン、セリウム原子を含有させた透明樹脂を用いる場合は、これらの金属のアルコキシド、アシレート等の化合物を透光層形成用の組成物に混合させる方法がある。これらの化合物は樹脂がもつカルボキシル基やヒドロキシル基等と縮合反応を行い、樹脂骨格中にこれらの金属を組み込むことができる。もちいる化合物としてはチタンの場合、テトラ−n−ブトキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラ−n−プロポキシチタン、テトラエトキシチタン等のチタンアルコキシド、チタンステアレート等のチタンアシレート、チタンキレート類、テトラ−n−ブトキシジルコニウム、テトラ−n−プロポキシジルコニウム、テトライソプロポキシジルコニウム、テトラエトキシジルコニウム等のジルコニウムアルコキシド、ジルコニウムトリブトキシステアレート等のジルコニウムアシレート、ジルコニウムキレート類等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。   The third underlayer formed on the color filter layer preferably has a refractive index n3 at a wavelength of light extracted by the color filter layer of 1.7 or more, more preferably 1.8 or more. Examples of a high refractive index material having a refractive index of 1.7 or more suitable for forming a thin film include transparent resins containing zirconium, titanium, and cerium atoms, and inorganic thin films formed by a sol-gel method. When a transparent resin containing zirconium, titanium, or cerium atoms is used, there is a method in which a compound such as an alkoxide or acylate of these metals is mixed with a composition for forming a light-transmitting layer. These compounds can undergo a condensation reaction with a carboxyl group, a hydroxyl group, or the like of the resin to incorporate these metals into the resin skeleton. As the compound used, in the case of titanium, titanium alkoxide such as tetra-n-butoxy titanium, tetraisopropoxy titanium, tetra-n-propoxy titanium, tetraethoxy titanium, titanium acylate such as titanium stearate, titanium chelate, tetra -Z-butoxyzirconium, tetra-n-propoxyzirconium, tetraisopropoxyzirconium, zirconium alkoxides such as tetraethoxyzirconium, zirconium acylates such as zirconium tributoxy systemate, zirconium chelates, etc. It is not a thing.

また、ゾルゲル法によって形成した無機ポリマーの薄膜は簡単な塗布法によって、有機材料よりも高い屈折率を得ることができ、好ましい。ゾルゲル法によって無機薄膜の第3下地層を形成する場合、第3下地層を形成する無機材料の原料となるチタンアルコキシドやジルコニウムアルコキシド等の金属アルコキシドとアルコール類、水等を溶媒として塗布液を調製し、これを基板上に任意の手段で塗布したのち、適切な温度で焼成することによって薄膜を得ることができる。焼成温度は100℃〜400℃であればよいが、下地のカラーフィルタ層へのダメージを考慮すると焼成温度は100℃〜250℃が好ましい。   In addition, an inorganic polymer thin film formed by a sol-gel method is preferable because it can obtain a higher refractive index than an organic material by a simple coating method. When the third underlayer of the inorganic thin film is formed by the sol-gel method, a coating solution is prepared using a metal alkoxide such as titanium alkoxide or zirconium alkoxide as a raw material of the inorganic material forming the third underlayer, alcohols, water, etc. as a solvent. And after apply | coating this by arbitrary means on a board | substrate, a thin film can be obtained by baking at appropriate temperature. The firing temperature may be 100 ° C. to 400 ° C., but the firing temperature is preferably 100 ° C. to 250 ° C. in consideration of damage to the underlying color filter layer.

また、第3下地層には、カラーフィルタ層によって取り出される光の波長において第3下地層の屈折率と異なる屈折率を有する微粒子が分散されている。分散する微粒子は第3下地層の材料と屈折率が異なり、散乱性を有するものであれば特に制限はないが、金属、金属化合物、ケイ素化合物、樹脂またはそれらの混合物を好適に用いることができる。ここで、金属化合物として、チタン、ジルコニウム、アルミニウム、セリウムの酸化物あるいは窒化物を用いることができる。また、添加する微粒子の大きさはあまり小さすぎると散乱性を失い好ましくないため、粒径は50nm以上、好ましくは70nm以上のものを用いる。さらに添加する微粒子の粒径は大きすぎても第3下地層の膜表面の表面荒れを起こす原因になり好ましくないため、粒径は5μm以下、好ましくは1μm以下のものを用いる。また、1次粒子の粒径が50nm以下であっても、粒子がある程度凝集して凝集2次粒子の粒径が50nmを超えるものであれば用いることができる。また、散乱微粒子を第3下地層形成のための組成物に分散させる手段として、ロールミル、サンドミル、アトライター、ボールミル、ニーダー、ペイントシェイカー、超音波分散機等の各種分散手段を用いることができる。また、微粒子の分散を良好にし、再凝集を防止するために各種分散助剤を添加することもできる。特に無機の第3下地層材料に樹脂の微粒子を分散する場合に有機/無機材料の親和性を向上させるためにシランカップリング剤を添加してもよい。   In the third underlayer, fine particles having a refractive index different from the refractive index of the third underlayer at the wavelength of light extracted by the color filter layer are dispersed. The fine particles to be dispersed are not particularly limited as long as they have a refractive index different from that of the material of the third underlayer and have a scattering property, but metals, metal compounds, silicon compounds, resins, or mixtures thereof can be preferably used. . Here, an oxide or nitride of titanium, zirconium, aluminum, or cerium can be used as the metal compound. Further, if the size of the fine particles to be added is too small, the scattering property is lost, which is not preferable. Therefore, the particle size is 50 nm or more, preferably 70 nm or more. Further, if the particle size of the fine particles to be added is too large, it is not preferable because it causes the surface roughness of the film surface of the third underlayer, so that the particle size is 5 μm or less, preferably 1 μm or less. Even if the particle size of the primary particles is 50 nm or less, the particles can be used as long as the particles are aggregated to some extent and the particle size of the aggregated secondary particles exceeds 50 nm. Further, as a means for dispersing the scattering fine particles in the composition for forming the third underlayer, various dispersing means such as a roll mill, a sand mill, an attritor, a ball mill, a kneader, a paint shaker, and an ultrasonic dispersing machine can be used. Various dispersion aids can also be added to improve the dispersion of the fine particles and prevent reaggregation. In particular, when resin fine particles are dispersed in the inorganic third underlayer material, a silane coupling agent may be added to improve the affinity of the organic / inorganic material.

本発明において設ける平滑化層は、前述の第3下地層の屈折率が高い方が好ましいことと同じ理由により光取り出し効率を高めるために屈折率を高めてある。この用途に適した高屈折率の材料としては第3下地層と同じようにジルコニウム、チタン、セリウム原子を含有させた透明樹脂や、ゾルゲル法によって形成した無機薄膜等を挙げることができる。特にゾルゲル法によって形成した無機の薄膜は有機材料よりも高い屈折率を得ることができ、好ましい。ゾルゲル法によって無機薄膜の平滑化層を形成する場合、平滑化層を形成する無機材料の原料となるチタンアルコキシドやジルコニウムアルコキシド等の金属アルコキシドとアルコール類、水等を溶媒として塗布液を調製し、これを基板上に任意の手段で塗布したのち、適切な温度で焼成することによって平滑化層を得ることができる。焼成温度は100℃〜400℃であればよいが、下地のカラーフィルタ層へのダメージを考慮すると焼成温度は100℃〜250℃が好ましい。また、単に第3下地層形成用の組成物から散乱粒子だけを抜いたものを平滑化層形成用の組成物として用いてもよい。   The smoothing layer provided in the present invention has a higher refractive index in order to increase the light extraction efficiency for the same reason that the higher refractive index of the third underlayer is preferable. As a material having a high refractive index suitable for this application, a transparent resin containing zirconium, titanium, and cerium atoms, an inorganic thin film formed by a sol-gel method, and the like can be used as in the third underlayer. In particular, an inorganic thin film formed by a sol-gel method is preferable because it can obtain a higher refractive index than an organic material. When forming a smoothing layer of an inorganic thin film by a sol-gel method, a coating solution is prepared using a metal alkoxide such as titanium alkoxide or zirconium alkoxide, which is a raw material of the inorganic material forming the smoothing layer, alcohols, water, etc. as a solvent, A smoothing layer can be obtained by applying this onto a substrate by any means and then baking at an appropriate temperature. The firing temperature may be 100 ° C. to 400 ° C., but the firing temperature is preferably 100 ° C. to 250 ° C. in consideration of damage to the underlying color filter layer. Alternatively, a composition obtained by removing only the scattering particles from the composition for forming the third underlayer may be used as the composition for forming the smoothing layer.

さらに本発明の第3下地層および平滑化層を塗布する時に、塗膜の平滑性を得る目的で各種添加剤を添加してもよい。また、第3下地層形成用の組成物または平滑化層形成用の組成物を基板上にコートする手段としてはスピンコート、ディップコート、スリットコート、ダイコート、ロールコート、スプレーコート等の各種塗布手段を挙げることができる。   Further, various additives may be added for the purpose of obtaining the smoothness of the coating film when the third underlayer and the smoothing layer of the present invention are applied. Various coating means such as spin coating, dip coating, slit coating, die coating, roll coating, spray coating, etc. are used as means for coating the substrate with the composition for forming the third underlayer or the composition for forming the smoothing layer. Can be mentioned.

本発明において、ガスバリア層の材料は、前述の第3下地層の屈折率が高いものが好ましいことと同じ理由で屈折率が高いものが好ましく、カラーフィルタ層によって取り出される光の波長における屈折率が好ましくは1.7以上、更に好ましくは1.8以上のものを用いる。   In the present invention, the material of the gas barrier layer preferably has a high refractive index for the same reason as that of the above-described third underlayer having a high refractive index, and has a refractive index at the wavelength of light extracted by the color filter layer. It is preferably 1.7 or more, more preferably 1.8 or more.

一般的に有機エレクトロルミネッセンス素子に用いられるバリア層は窒化ケイ素、酸窒化ケイ素酸化アルミニウム等の薄膜であり、これらの薄膜の屈折率は有機物の屈折率に比べて十分高いために問題はない。ただし、ガスバリア層によく用いられるシリカは屈折率が1.5程度と低いために本発明においては好ましくない。また、膜厚は0.1〜10μmの範囲が好ましく、膜応力や透明性を考慮すると0.1〜1μmがより好ましい。本発明におけるバリア層の形成方法は、この用途に利用可能なものであれば特に制限はないが、DCスパッタ、RFスパッタ、マグネトロンスパッタ、ECRスパッタ、対向ターゲットスパッタ、イオンビームスパッタ等の各種スパッタリング、イオンプレーティング、CVD等を挙げることができる。   In general, a barrier layer used in an organic electroluminescence element is a thin film such as silicon nitride, silicon oxynitride aluminum oxide or the like, and since the refractive index of these thin films is sufficiently higher than the refractive index of an organic substance, there is no problem. However, silica often used in the gas barrier layer is not preferable in the present invention because the refractive index is as low as about 1.5. The film thickness is preferably in the range of 0.1 to 10 μm, and more preferably 0.1 to 1 μm in view of film stress and transparency. The method for forming the barrier layer in the present invention is not particularly limited as long as it can be used for this application, but various sputtering methods such as DC sputtering, RF sputtering, magnetron sputtering, ECR sputtering, counter target sputtering, and ion beam sputtering, Examples thereof include ion plating and CVD.

また、本発明においてカラーフィルタ層は光源の色を分割し、その色を組み合わせることでフルカラーもしくはマルチカラーのディスプレイの色を発色させるものであるため、サブピクセルの色数は3色以上であることが好ましい。一般に、フルカラーディスプレイのカラーフィルタのサブピクセルは光源の白色をRGB3色に分割している場合が多いが、近年は色再現域の拡大を狙って4色以上のサブピクセルをもつディスプレイも考案されており、本発明もそのようなサブピクセル形式をとることが可能である。   In the present invention, the color filter layer divides the color of the light source and combines the colors to develop the color of the full color or multi-color display. Therefore, the number of subpixels is 3 or more. Is preferred. In general, the sub-pixels of the color filter of a full-color display often divide the light source white into three RGB colors, but recently, a display having four or more sub-pixels has been devised in order to expand the color reproduction range. The present invention can also take such a subpixel format.

また、有機発光層で発生した光を取り出す側の電極は透明導電膜が用いられる。透明導電膜としてはインジウム・スズ酸化物(ITO)、インジウム・亜鉛酸化物(IZO)、酸化亜鉛等の金属酸化物が通常用いられるが、特に透明性や導電性の面からインジウム・スズ酸化物が好ましい。透明電極層の膜厚は透明性と導電性の確保の点から80〜400nm好ましくは100〜200nmである。透明導電膜の形成方法はスパッタリング法やイオンプレーティング法等公知の手法を用いることができる。また、ドットマトリクスディスプレイの場合、透明導電膜は画素や、配線の形状に応じてパターニングする必要がある。本発明においては透明電極のパターニングの方法は公知の手法を用いることができる。代表的な方法としてはフォトリソグラフィによるパターニングが挙げられる。この場合、透明導電膜を形成した基板にフォトレジストをスピンコート等の方法で塗布し電極パターンに応じたフォトマスクを用いてパターン露光を行う。さらに現像を行ってレジストをパターニングした基板をサンドブラストやドライエッチング、王水等の酸を用いたウェットエッチング等の方法で透明電極をパターニングする。また、有機発光層を形成する前にパターニングした透明導電膜上に酸素プラズマ処理やUVオゾン処理を行うことも好ましい。この場合、透明導電膜表面の有機物汚染が除去され、また透明電極がインジウム・スズ酸化物の場合、酸素プラズマ処理やUVオゾン処理によってインジウム・スズ酸化物の仕事関数が高くなるため、有機発光層への正孔の注入が容易になり、素子の性能が向上することが知られている。   In addition, a transparent conductive film is used as an electrode for extracting light generated in the organic light emitting layer. As the transparent conductive film, metal oxides such as indium / tin oxide (ITO), indium / zinc oxide (IZO), and zinc oxide are usually used, but indium / tin oxide is particularly preferable in terms of transparency and conductivity. Is preferred. The film thickness of the transparent electrode layer is 80 to 400 nm, preferably 100 to 200 nm, from the viewpoint of ensuring transparency and conductivity. As a method for forming the transparent conductive film, a known method such as a sputtering method or an ion plating method can be used. In the case of a dot matrix display, it is necessary to pattern the transparent conductive film according to the shape of the pixel and the wiring. In the present invention, a known method can be used as a method for patterning the transparent electrode. A typical method is patterning by photolithography. In this case, a photoresist is applied to the substrate on which the transparent conductive film is formed by a method such as spin coating, and pattern exposure is performed using a photomask corresponding to the electrode pattern. Further, the transparent electrode is patterned by a method such as sandblasting, dry etching, or wet etching using an acid such as aqua regia on the substrate on which the resist has been patterned by development. It is also preferable to perform oxygen plasma treatment or UV ozone treatment on the transparent conductive film patterned before forming the organic light emitting layer. In this case, organic matter contamination on the surface of the transparent conductive film is removed, and when the transparent electrode is indium tin oxide, the work function of indium tin oxide is increased by oxygen plasma treatment or UV ozone treatment. It is known that holes can be easily injected into the device, and the performance of the device is improved.

透明電極層の上に形成される有機発光層はカラーフィルタ層によって複数の色に分解されてフルカラーあるいはマルチカラーのディスプレイのサブピクセルの色を形成するものであるから、その発光色は実質的に白色であることが好ましい。ただし、外部に取り出される光を加法混色して得られる白色は、光源の光をカラーフィルタに通過させた後の白色であるために、発光層からの発光色が厳密に白色でなくても、カラーフィルタの色目を最適化することで、ある程度は補正可能である。白色の発光を得るためには、白色の発光を行う材料で発光層を形成する方法が最も単純であるが、一般にそのような物質は少ない。そこで異なる発光色をもつ複数の材料を用いることで白色の発光を行わせる方法が一般的である。この場合、白色を発光させる方法として、発光層のホストに青色発光を行うドーパントと黄色〜赤色の発光を行うドーパントを同時にドープし、ドーパント濃度を調整することで白色を得る方法、発光層を2分割して各々の発光層に青色発光のドーパントと黄色〜赤色の発光を行うドーパントをドープする方法、発光層に青色発光のドーパントをドープし、正孔輸送層に黄色〜赤色の発光を行うドーパントをドープする方法等があるが、2色発光によって作り出される白色であるために、カラーフィルタを組み合わせた場合では、一般的に演色性が悪い、あるいは色再現域が狭いという問題がある。また、ホストに異なる発光色を示す3種類以上のドーパントをドープして3色以上の光を混色することで白色発光の素子を作り出す方法もあるが、ドープ濃度のバランスのとり方が難しく、層構造が複雑になってしまうという問題がある。   The organic light emitting layer formed on the transparent electrode layer is decomposed into a plurality of colors by the color filter layer to form the color of a subpixel of a full color or multicolor display. It is preferably white. However, the white color obtained by additively mixing the light extracted outside is the white color after passing the light from the light source through the color filter, so even if the emission color from the light emitting layer is not strictly white, The color filter can be corrected to some extent by optimizing the color of the color filter. In order to obtain white light emission, the method of forming a light emitting layer with a material that emits white light is the simplest, but generally there are few such substances. Therefore, a method of emitting white light by using a plurality of materials having different emission colors is generally used. In this case, as a method for emitting white light, the host of the light emitting layer is doped simultaneously with a dopant that emits blue light and a dopant that emits yellow to red light, and white is obtained by adjusting the dopant concentration. A method of doping each light emitting layer with a blue light emitting dopant and a yellow to red light emitting dopant, doping a light emitting layer with a blue light emitting dopant, and a hole transporting layer with a yellow to red light emitting dopant. However, since white is produced by two-color emission, there is a problem that color rendering properties are generally poor or the color reproduction range is narrow when combined with a color filter. There is also a method of creating a white light emitting device by doping a host with three or more kinds of dopants showing different emission colors and mixing three or more colors, but it is difficult to balance the doping concentration, and the layer structure There is a problem that becomes complicated.

一方、特開2003−272860記載のように電荷発生層で仕切られた各発光ユニットが積層されており、それぞれの発光ユニットを個別に発光させる方法を用い、各発光ユニットがそれぞれ別の色、例えば、青色発光、緑色発光、赤色発光を行い、その混色によって白色を作り出す方法を用いれば、上記のような問題は発生せず、演色性、色再現性域に優れた白色を発光させることが可能になる。また、特開2003−272860の方法でフルカラーマトリクスディスプレイを作製する場合、マスク蒸着を用いて発光層を塗り分ける方式でサブピクセルを作る手法では、マスク蒸着の工程が発光ユニットの段数倍に増えてしまう問題があるが、本発明のカラーフィルタと組み合わせてマトリクスディスプレイを作ることで工程数を増やさずに高効率のディスプレイを作製することが可能になる。   On the other hand, each light emitting unit partitioned by the charge generation layer is stacked as described in JP-A-2003-272860, and each light emitting unit has a different color, for example, using a method of individually emitting light. By using a method that emits blue light, green light, and red light and creates a white color by mixing the colors, the above problems do not occur, and white light with excellent color rendering and color reproducibility can be emitted. become. Further, when a full color matrix display is manufactured by the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-272860, the mask evaporation process increases the number of steps of the light emitting unit in the method of forming subpixels by separately applying the light emitting layer using mask vapor deposition. However, by making a matrix display in combination with the color filter of the present invention, a highly efficient display can be produced without increasing the number of steps.

以下に本発明の実施の形態で示した有機エレクトロルミネッセンス素子の作製方法に基づいて素子の作製を行った。ただし、本発明はこの実施例の条件に限定されるものではない。なお、以下の実施例、比較例において、「部」および「%」は重量基準である。   The element was manufactured based on the manufacturing method of the organic electroluminescent element shown by embodiment of this invention below. However, the present invention is not limited to the conditions of this embodiment. In the following examples and comparative examples, “parts” and “%” are based on weight.

実施例
〔第1下地層、第2下地層の形成〕
厚さ0.7mmのガラス基板をよく洗浄した後、低屈折率の第1下地層形成用塗布液としてアルバック製のISM−2(ヘキサメチルジシロキサンやヘキサメチルジシラザン等を含有するポーラスシリカ形成用塗布液)をスピンコートで塗布し、基板を乾燥させた後、5Paまで減圧したオーブンを用いて400℃でベークし、第1下地層を形成した。ベークした基板上の第1下地層の膜厚は350nmであった。次に、透明なアクリル樹脂と、硬化剤としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(多官能アクリルモノマー)をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解した溶液に平均粒径150nmのチタニア微粒子を分散させ、超音波ホモジナイザーで分散させて第2下地層形成用塗布液を調製した。この塗布液を前記基板上にスピンコートで塗布し、乾燥後ベークした。第2下地層の膜中に含まれるチタニア粒子は30%であった。また、第2下地層の平均膜厚は500nmであった。
Example [Formation of First Underlayer and Second Underlayer]
A glass substrate having a thickness of 0.7 mm is thoroughly washed, and then an ISM-2 made by ULVAC (a porous silica containing hexamethyldisiloxane or hexamethyldisilazane is formed as a low refractive index first base layer forming coating solution. Coating solution) was applied by spin coating, the substrate was dried, and then baked at 400 ° C. using an oven depressurized to 5 Pa to form a first underlayer. The film thickness of the first underlayer on the baked substrate was 350 nm. Next, disperse titania fine particles with an average particle diameter of 150 nm in a solution of transparent acrylic resin and dipentaerythritol hexaacrylate (polyfunctional acrylic monomer) as a curing agent dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate, and disperse with an ultrasonic homogenizer. Thus, a coating solution for forming a second underlayer was prepared. This coating solution was applied onto the substrate by spin coating, dried and baked. The titania particles contained in the second underlayer film were 30%. The average film thickness of the second underlayer was 500 nm.

〔カラーフィルタ層の形成〕
(樹脂溶液の調製)
1リットル容の4つ口フラスコに、シクロヘキサノン350部、スチレン26部、2−ヒドロキシエチルアクリレート23部、メタクリル酸35部、メタクリル酸メチル21部、メタクリル酸ブチル70部を仕込み、90℃に加熱しあらかじめシクロヘキサノン290部、スチレン26部、2−ヒドロキシエチルアクリレート23部、メタクリル酸35部、メタクリル酸メチル21部、メタクリル睡ブチル70部とアゾビスイソブチロニトリル1.75部を混合溶解したものを3時間で滴下し、90℃にて3時間さらに反応させた。さらに、アゾビスイソブチロニトリル0.75部をシクロヘキサノン10部に溶解させたものを添加し、さらに1時間反応を続け、樹脂溶液を合成した。この樹脂溶液の一部をサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が30%となるようにシクロヘキサノンを添加した。
[Formation of color filter layer]
(Preparation of resin solution)
A 1-liter four-necked flask is charged with 350 parts of cyclohexanone, 26 parts of styrene, 23 parts of 2-hydroxyethyl acrylate, 35 parts of methacrylic acid, 21 parts of methyl methacrylate, and 70 parts of butyl methacrylate and heated to 90 ° C. A mixture of 290 parts of cyclohexanone, 26 parts of styrene, 23 parts of 2-hydroxyethyl acrylate, 35 parts of methacrylic acid, 21 parts of methyl methacrylate, 70 parts of methacrylic acid butyl and 1.75 parts of azobisisobutyronitrile. The solution was added dropwise over 3 hours and further reacted at 90 ° C. for 3 hours. Further, 0.75 parts of azobisisobutyronitrile dissolved in 10 parts of cyclohexanone was added, and the reaction was further continued for 1 hour to synthesize a resin solution. A portion of this resin solution was sampled and heated and dried at 180 ° C. for 20 minutes to measure the nonvolatile content, and cyclohexanone was added to the previously synthesized resin solution so that the nonvolatile content was 30%.

(青色カラーフィルタ用組成物の調製)
色材としてリオノールブルーE(東洋インキ製)を2.7部と分散剤0.3部を混合し、ペイントシェイカーにて24時間分散して青色分散体を得た。次いで青色分散体54部とジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを4部、シクロヘキサノン19部を容器中で充分に混合し分散液を調製した。さらにこの分散液60部に光重合開始剤としてエチルミヒラーケトン0.5部、エチルアントラキノン0.5部を加え、更にシクロヘキサノンを加えて全体の不揮発分が25%になるように調整し、最後に1ミクロンのフィルタで濾過し、青色カラーフィルタ用組成物を調製した。
(Preparation of blue color filter composition)
As a coloring material, 2.7 parts of Lionol Blue E (manufactured by Toyo Ink) and 0.3 part of a dispersant were mixed and dispersed with a paint shaker for 24 hours to obtain a blue dispersion. Next, 54 parts of a blue dispersion, 4 parts of dipentaerythritol hexaacrylate, and 19 parts of cyclohexanone were sufficiently mixed in a container to prepare a dispersion. Furthermore, 0.5 parts of ethyl Michler ketone and 0.5 parts of ethyl anthraquinone were added as photopolymerization initiators to 60 parts of this dispersion, and cyclohexanone was further added to adjust the total nonvolatile content to 25%. The mixture was filtered through a 1 micron filter to prepare a blue color filter composition.

(緑色カラーフィルタ用組成物の調製)
色材としてPigment Green36を4部、Pigment Yellow154を1.7部、さらに分散剤を0.29部、上記樹脂溶液55部、シクロヘキサノン溶液7.8部を混合し、ペイントシェイカーで24時間分散して緑色分散体を調製した。ついで、この緑色分散体54部とジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを4部、シクロヘキサノン19部を容器中で充分に混合し分散液を調製した。さらにこの分散液60部に光重合開始剤としてエチルミヒラーケトン0.5部、エチルアントラキノン0.5部を加え、更にシクロヘキサノンを加えて全体の不揮発分が25%になるように添加し、最後に1ミクロンのフィルタで濾過し、緑色カラーフィルタ用組成物を調製した。
(Preparation of composition for green color filter)
As a coloring material, 4 parts of Pigment Green 36, 1.7 parts of Pigment Yellow 154, 0.29 parts of a dispersant, 55 parts of the above resin solution, and 7.8 parts of cyclohexanone solution are mixed and dispersed with a paint shaker for 24 hours. A green dispersion was prepared. Next, 54 parts of this green dispersion, 4 parts of dipentaerythritol hexaacrylate, and 19 parts of cyclohexanone were thoroughly mixed in a container to prepare a dispersion. Furthermore, 0.5 parts of ethyl Michler ketone and 0.5 parts of ethyl anthraquinone were added as photopolymerization initiators to 60 parts of this dispersion, and cyclohexanone was further added so that the total nonvolatile content was 25%. The mixture was filtered through a 1 micron filter to prepare a green color filter composition.

(赤色カラーフィルタ用組成物の調製)
色材としてPigment Red168を4部、Pigment Orange36を1.7部、さらに分散剤を0.29部、上記樹脂溶液を55部、シクロヘキサノン7.8部を混合し、ペイントシェイカーで24時間分散して赤色分散体を調製した。ついで、この緑色分散体54部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを4部、シクロヘキサノン19部を容器中で充分に混合し分散液を調製した。さらにこの分散液60部に光重合開始剤としてエチルミヒラーケトン0.5部、エチルアントラキノン0.5部を加え、更にシクロヘキサノンを加えて全体の不揮発分が25%になるように調整し、最後に1ミクロンのフィルタで濾過し、赤色カラーフィルタ用組成物を調製した。
(Preparation of composition for red color filter)
As a coloring material, 4 parts of Pigment Red168, 1.7 parts of Pigment Orange 36, 0.29 parts of a dispersant, 55 parts of the above resin solution, and 7.8 parts of cyclohexanone are mixed and dispersed with a paint shaker for 24 hours. A red dispersion was prepared. Next, 54 parts of this green dispersion, 4 parts of dipentaerythritol hexaacrylate, and 19 parts of cyclohexanone were thoroughly mixed in a container to prepare a dispersion. Furthermore, 0.5 parts of ethyl Michler ketone and 0.5 parts of ethyl anthraquinone were added as photopolymerization initiators to 60 parts of this dispersion, and cyclohexanone was further added to adjust the total nonvolatile content to 25%. The mixture was filtered through a 1 micron filter to prepare a red color filter composition.

(カラーフィルタのパターニング)
上記で調製した青色のカラーフィルタ用組成物を第2下地層まで形成した基板にスピンコートで塗布した。塗膜が乾燥した後に画素の形状に応じたネガパターンのフォトマスクをあててマスクアライナーで露光を行った。露光後に基板を1%炭酸ナトリウム液で現像し、220℃のホットプレートでベークを行い青色カラーフィルタのパターンを得た。同様にして緑色カラーフィルタ、赤色カラーフィルタもパターニングを行った。得られたカラーフィルタ層の膜厚は700nmであった。
(Color filter patterning)
The blue color filter composition prepared as described above was applied by spin coating to the substrate on which the second underlayer was formed. After the coating film was dried, a photomask having a negative pattern corresponding to the shape of the pixel was applied, and exposure was performed with a mask aligner. After exposure, the substrate was developed with 1% sodium carbonate solution and baked on a 220 ° C. hot plate to obtain a blue color filter pattern. Similarly, the green color filter and the red color filter were also patterned. The film thickness of the obtained color filter layer was 700 nm.

〔オーバーコート層の形成〕
カラーフィルタ層形成の時に調製した樹脂溶液を55部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを4部、シクロヘキサノン19部を容器中で充分に混合し塗布液を調製した。さらにこの塗布液60部に光重合開始剤としてエチルミヒラーケトン0.5部、エチルアントラキノン0.5部を加え、更にシクロヘキサノンを加えて全体の不揮発分が25%になるように調整し、最後に1ミクロンのフィルタで濾過し、オーバーコート用塗布液を調製した。ついで、この塗布液をカラーフィルタ層の上にスピンコートし、塗膜が乾燥した後に各色のカラーフィルタのマトリクスをカバーする形状に応じたネガパターンのフォトマスクをあててマスクアライナーで露光を行った。露光後に基板を1%炭酸ナトリウム液で現像し、220℃のホットプレートでベークを行いオーバーコート層のパターンを得た。オーバーコート層の膜厚は300nmであった。
[Formation of overcoat layer]
55 parts of the resin solution prepared at the time of forming the color filter layer, 4 parts of dipentaerythritol hexaacrylate, and 19 parts of cyclohexanone were thoroughly mixed in a container to prepare a coating solution. Furthermore, 0.5 parts of ethyl Michler ketone and 0.5 parts of ethyl anthraquinone were added as photopolymerization initiators to 60 parts of this coating solution, and cyclohexanone was further added to adjust the total nonvolatile content to 25%. The solution was filtered through a 1 micron filter to prepare an overcoat coating solution. Next, the coating solution was spin coated on the color filter layer, and after the coating film was dried, a negative pattern photomask corresponding to the shape covering the color filter matrix of each color was applied, and exposure was performed with a mask aligner. . After the exposure, the substrate was developed with a 1% sodium carbonate solution and baked on a hot plate at 220 ° C. to obtain an overcoat layer pattern. The film thickness of the overcoat layer was 300 nm.

〔第3下地層の形成〕
チタンテトライソプロポキシドの1%イソプロパノール溶液に2N塩酸の3%エタノール溶液を滴下してゾル液を調製し、これに平均粒径110nmのシリカ微粒子を混合させた後、スターラーでよく攪拌し、分散させた。この溶液をスピンコートで前記基板上に塗布し、200℃のホットプレートで加熱してアモルファスチタニアにシリカ微粒子が分散された高屈折率散乱層である第3下地層を形成した、第3下地層の膜厚は170nmであった。さらに上記ゾル液から粒子を抜いたものを調製し、同様にスピンコートとベークを行い、高屈折率の平滑化層を得た。平滑化層の膜厚は100nmであった。次いで、この基板にガスバリア層としてシリコンモノオキサイド(SiO)の薄膜を150nm蒸着した。
[Formation of third underlayer]
A 3% ethanol solution of 2N hydrochloric acid is added dropwise to a 1% isopropanol solution of titanium tetraisopropoxide to prepare a sol solution, and silica fine particles having an average particle size of 110 nm are mixed with this, followed by thorough stirring and dispersion. I let you. This solution was applied onto the substrate by spin coating, and heated on a hot plate at 200 ° C. to form a third underlayer which was a high refractive index scattering layer in which silica fine particles were dispersed in amorphous titania. The film thickness was 170 nm. Further, a sol solution with particles removed was prepared, and spin coating and baking were performed in the same manner to obtain a smoothing layer having a high refractive index. The film thickness of the smoothing layer was 100 nm. Next, a 150 nm thick silicon monooxide (SiO) thin film was deposited on the substrate as a gas barrier layer.

〔電極および有機発光層の形成〕
上記基板にRFスパッタによって150nmのインジウム・スズ酸化物(ITO)膜を形成し、画素形状にエッチングすることで陽極を得た。さらに洗剤洗浄および超音波洗浄を行ったのち、オゾン雰囲気下で低圧紫外線ランプの紫外線を照射して電極面を清浄化した。ついで、この基板を真空蒸着機に入れ、次の順で各有機層を蒸着した。
[Formation of electrode and organic light emitting layer]
An indium tin oxide (ITO) film having a thickness of 150 nm was formed on the substrate by RF sputtering, and an anode was obtained by etching into a pixel shape. Further, after cleaning with detergent and ultrasonic, the electrode surface was cleaned by irradiating with UV light from a low-pressure UV lamp in an ozone atmosphere. Subsequently, this substrate was put into a vacuum vapor deposition machine, and each organic layer was vapor-deposited in the following order.

正孔注入層:下記式1で示される銅フタロシアニンを蒸着速度0.2nm/秒で15nmの厚さに形成した。

Figure 2008016348
Hole injection layer: Copper phthalocyanine represented by the following formula 1 was formed to a thickness of 15 nm at a deposition rate of 0.2 nm / second.
Figure 2008016348

発光層1:下記式2で示されるα−NPDを蒸着速度0.2nm/秒で20nmの厚さに形成した。その際、下記式3で示されるルブレンを1重量%ドープした。

Figure 2008016348
Light emitting layer 1: α-NPD represented by the following formula 2 was formed to a thickness of 20 nm at a deposition rate of 0.2 nm / second. At that time, 1% by weight of rubrene represented by the following formula 3 was doped.
Figure 2008016348

Figure 2008016348
Figure 2008016348

発光層2:下記式4で示されるジナフチルアントラセンを蒸着速度0.2nm/秒で30nmの厚さに形成した。その際、下記式5で示されるペリレンを1重量%ドープした。

Figure 2008016348
Light-emitting layer 2: Dinaphthyl anthracene represented by the following formula 4 was formed to a thickness of 30 nm at a deposition rate of 0.2 nm / second. At that time, 1% by weight of perylene represented by the following formula 5 was doped.
Figure 2008016348

Figure 2008016348
Figure 2008016348

電子注入層:下記式6で示されるAlq3を蒸着速度0.2nm/秒で30nmの厚さに形成した。

Figure 2008016348
Electron injection layer: Alq3 represented by the following formula 6 was formed to a thickness of 30 nm at a deposition rate of 0.2 nm / second.
Figure 2008016348

ついで、電子注入層上に、フッ化リチウムを0.5nm(蒸着速度0.01nm/秒)の厚さに形成し、最後にアルミニウムを陰極のパターンに応じて150nm(蒸着速度5nm/秒)蒸着し、グローブボックス内で封止して素子を得た。   Next, lithium fluoride is formed to a thickness of 0.5 nm (deposition rate 0.01 nm / second) on the electron injection layer, and finally aluminum is evaporated to 150 nm (deposition rate 5 nm / second) according to the cathode pattern. And it sealed in the glove box and obtained the element.

比較例
実施例と比較を行うために比較例の素子を作製した。この素子では上記実施例の構成のうち、第1下地層、第2下地層、第3下地層を省略した。残りのカラーフィルタ層および、オーバーコート層、ガスバリア層、電極、有機発光層の構成は上記実施例と同じ材料、プロセスで作製した。
Comparative Example A comparative device was prepared for comparison with the example. In this element, the first ground layer, the second ground layer, and the third ground layer are omitted from the configuration of the above embodiment. The remaining color filter layer, overcoat layer, gas barrier layer, electrode, and organic light emitting layer were prepared by the same materials and processes as in the above examples.

実施例および比較例の素子に通電し、得られたスペクトルからカラーフィルタの光取り出し効率を計算したものを表1に示す。

Figure 2008016348
Table 1 shows the results of calculating the light extraction efficiency of the color filter from the obtained spectra by energizing the elements of the example and the comparative example.
Figure 2008016348

表1は本発明の実施例に基づいて白色+カラーフィルタタイプの素子を作製した場合と比較例の素子を作製した場合の各発光色の色度および明度を示している。本発明の実施例の素子の方は比較例と比べて白色発光時の明度と色再現域の両方が同時に向上している。本来、明度と色再現域をカラーフィルタの膜厚の制御だけで同時に向上させることは不可能であるが、光取り出し構造をカラーフィルタに組み込むことで両方の性能を同時に向上させることが可能になった。   Table 1 shows the chromaticity and brightness of each emission color when a white + color filter type device is manufactured and a comparative device is manufactured based on the embodiment of the present invention. In the device of the example of the present invention, both brightness and color reproduction range at the time of white light emission are simultaneously improved as compared with the comparative example. Originally, it is impossible to improve brightness and color gamut at the same time only by controlling the film thickness of the color filter, but it is possible to improve both performances at the same time by incorporating the light extraction structure into the color filter. It was.

本発明の第1の態様に係る有機エレクトロルミネッセンス素子を示す概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view showing an organic electroluminescence element according to a first embodiment of the present invention. 図1に示す有機エレクトロルミネッセンス素子において、第3下地層105からカラーフィルタ層104に臨界角以上の角度で入射し、反射した光が第3下地層105に戻って、105内部で散乱を起こして光の進行方向を変え、再度104に入射する様子を図示したものである。In the organic electroluminescence device shown in FIG. 1, the incident light from the third underlayer 105 to the color filter layer 104 at an angle greater than the critical angle, and the reflected light returns to the third underlayer 105 to cause scattering inside the 105. A state in which the traveling direction of light is changed and incident on the light 104 again is illustrated. 図1に示す有機エレクトロルミネッセンス素子において、第2下地層103から第1下地層102に臨界角以上の角度で入射し、反射した光が第2下地層103に戻って、103内部で散乱を起こして光の進行方向を変え、再度102に入射する様子を図示したものである。In the organic electroluminescence device shown in FIG. 1, the incident light is incident on the first underlayer 102 from the second underlayer 103 at an angle greater than the critical angle, and the reflected light returns to the second underlayer 103 to cause scattering inside the 103. The figure shows how the light travels in the different direction and is incident on 102 again. 第2の態様に係る有機エレクトロルミネッセンス素子を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the organic electroluminescent element which concerns on a 2nd aspect. 第3の態様に係る有機エレクトロルミネッセンス素子を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the organic electroluminescent element which concerns on a 3rd aspect. 図1に示す有機エレクトロルミネッセンス素子において、第1下地層102が無い場合、基板101と空気界面で全反射を起こした光が再び第2下地層103に戻って散乱し、進行方向を変えて光源から離れた位置で外部に取り出されてしまう場合を示した図である。In the organic electroluminescence element shown in FIG. 1, when the first underlayer 102 is not provided, the light that has undergone total reflection at the interface between the substrate 101 and the air returns to the second underlayer 103 to be scattered again, and changes the traveling direction to change the light source. It is the figure which showed the case where it will be taken out outside in the position away from.

符号の説明Explanation of symbols

100、400、500…有機エレクトロルミネッセンス素子
101…基板
102…第1下地層
103…第2下地層
104…カラーフィルタ層
105…第3下地層
106、108…電極
107…有機発光層
401…平滑化層
501…ガスバリア層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100, 400, 500 ... Organic electroluminescent element 101 ... Substrate 102 ... 1st base layer 103 ... 2nd base layer 104 ... Color filter layer 105 ... 3rd base layer 106, 108 ... Electrode 107 ... Organic light emitting layer 401 ... Smoothing Layer 501 ... Gas barrier layer

Claims (17)

基板上に少なくとも、発光領域を有する1層以上の有機発光層と、前記有機発光層に正孔を注入する陽極と、電子を注入する陰極とを備えた有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記基板には基板側から第1下地層、第2下地層、カラーフィルタ層、第3下地層をこの順で備え、前記有機発光層が放出する光のうち、前記カラーフィルタによって取り出される光の波長における前記第1下地層、第2下地層、第3下地層の屈折率をそれぞれn1、n2、n3とすると、n1<n2かつ、n2<n3であり、かつ、第2下地層および第3下地層には、前記カラーフィルタによって取り出される光の波長において、各々の下地層の屈折率と異なる屈折率を有する微粒子が分散されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。   An organic electroluminescent device comprising at least one organic light emitting layer having a light emitting region on a substrate, an anode for injecting holes into the organic light emitting layer, and a cathode for injecting electrons. Includes a first underlayer, a second underlayer, a color filter layer, and a third underlayer in this order from the substrate side, and out of the light emitted by the organic light emitting layer at the wavelength of the light extracted by the color filter. When the refractive indexes of the first base layer, the second base layer, and the third base layer are n1, n2, and n3, respectively, n1 <n2 and n2 <n3, and the second base layer and the third base layer The organic electroluminescence device is characterized in that fine particles having a refractive index different from the refractive index of each underlying layer are dispersed at the wavelength of light extracted by the color filter. . 前記有機発光層が放出する光のうち、前記カラーフィルタによって取り出される光の波長における前記第1下地層の屈折率が基板の屈折率よりも小さく、かつ1.4以下であることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   Of the light emitted from the organic light emitting layer, the refractive index of the first underlayer at the wavelength of the light extracted by the color filter is smaller than the refractive index of the substrate and 1.4 or less. The organic electroluminescent element according to claim 1. 前記有機発光層が放出する光のうち、前記カラーフィルタによって取り出される光の波長における前記第1下地層の屈折率が、1.3以下であることを特徴とする請求項2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   3. The organic electro of claim 2, wherein a refractive index of the first underlayer at a wavelength of light extracted by the color filter out of light emitted from the organic light emitting layer is 1.3 or less. Luminescence element. 前記有機発光層が放出する光のうち、前記カラーフィルタによって取り出される光の波長における前記第3下地層の屈折率が、1.7以上であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   4. The refractive index of the third underlayer at a wavelength of light extracted by the color filter out of light emitted from the organic light emitting layer is 1.7 or more. 5. 2. The organic electroluminescence device according to item 1. 前記有機発光層が放出する光のうち、前記カラーフィルタによって取り出される光の波長における前記第3下地層の屈折率が1.8以上であることを特徴とする請求項4に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   5. The organic electroluminescence according to claim 4, wherein a refractive index of the third underlayer at a wavelength of light extracted by the color filter out of light emitted from the organic light emitting layer is 1.8 or more. element. 前記第3下地層上に平滑化層をさらに備え、前記有機発光層が放出する光のうち、前記カラーフィルタによって取り出される光の波長における前記平滑化層の屈折率が1.7以上であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   A smoothing layer is further provided on the third underlayer, and a refractive index of the smoothing layer at a wavelength of light extracted by the color filter out of light emitted from the organic light emitting layer is 1.7 or more. The organic electroluminescent element according to claim 1, wherein 前記有機発光層が放出する光のうち、前記カラーフィルタによって取り出される光の波長における前記平滑化層の屈折率が1.8以上であることを特徴とする請求項6に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   7. The organic electroluminescence device according to claim 6, wherein a refractive index of the smoothing layer at a wavelength of light extracted by the color filter out of light emitted from the organic light emitting layer is 1.8 or more. . 前記平滑化層上にガスバリア層をさらに備え、前記有機発光層が放出する光のうち、前記カラーフィルタによって取り出される光の波長における前記ガスバリア層の屈折率が1.7以上であることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   A gas barrier layer is further provided on the smoothing layer, and a refractive index of the gas barrier layer at a wavelength of light extracted by the color filter out of light emitted from the organic light emitting layer is 1.7 or more. The organic electroluminescent element according to any one of claims 1 to 7. 前記有機発光層が放出する光のうち、前記カラーフィルタによって取り出される光の波長における前記ガスバリア層の屈折率が1.8以上であることを特徴とする請求項8に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   9. The organic electroluminescence device according to claim 8, wherein a refractive index of the gas barrier layer at a wavelength of light extracted by the color filter out of light emitted from the organic light emitting layer is 1.8 or more. 前記有機発光層が放出する光のうち、前記カラーフィルタによって取り出される光の波長における前記第2下地層の屈折率とカラーフィルタ層の屈折率の差が0.1以下であることを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   The difference between the refractive index of the second base layer and the refractive index of the color filter layer at a wavelength of light extracted by the color filter out of the light emitted from the organic light emitting layer is 0.1 or less. The organic electroluminescent element of any one of Claim 1 thru | or 9. 前記有機発光層が放出する光のうち、前記カラーフィルタによって取り出される光の波長における前記第2下地層の屈折率とカラーフィルタ層の屈折率の差が0.05以下であることを特徴とする請求項10に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   The difference between the refractive index of the second base layer and the refractive index of the color filter layer at the wavelength of the light extracted by the color filter out of the light emitted from the organic light emitting layer is 0.05 or less. The organic electroluminescent element according to claim 10. 前記微粒子が、金属、金属化合物、ケイ素化合物、樹脂またはそれらの混合物からなることを特徴とする請求項1ないし11のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   The organic electroluminescence device according to any one of claims 1 to 11, wherein the fine particles are made of a metal, a metal compound, a silicon compound, a resin, or a mixture thereof. 前記金属化合物が、チタン、ジルコニウム、アルミニウム、セリウムの酸化物あるいは窒化物であることを特徴とする請求項12に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   The organic electroluminescence device according to claim 12, wherein the metal compound is an oxide or nitride of titanium, zirconium, aluminum, or cerium. 前記第1下地層が、ポーラスシリカを含むことを特徴とする請求項1ないし13のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   The organic electroluminescence element according to claim 1, wherein the first underlayer contains porous silica. 前記第1下地層が、フッ素を有する樹脂を含むことを特徴とする請求項1ないし13のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   The organic electroluminescence element according to claim 1, wherein the first underlayer includes a resin having fluorine. 前記第1下地層が、フッ化物塩を含むことを特徴とする請求項1ないし13のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   The organic electroluminescence element according to claim 1, wherein the first underlayer includes a fluoride salt. 請求項1ないし16のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた表示装置。   The display apparatus provided with the organic electroluminescent element of any one of Claims 1 thru | or 16.
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