JP2022167753A - 有機el表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
駆動素子が形成されたシリコン基板上に、有機EL層と、カラーフィルタと、を有する、有機EL表示装置であって、
前記カラーフィルタが、赤色画素と、緑色画素と、青色画素とを含む画素を有し、
前記画素の膜厚が1.5μmのときの、
前記赤色画素の分光透過率が、波長450nm~560nmの範囲における光の最大透過率が0.5%以下、50%半値波長が593nm~603nm、かつ波長600nm~700nmの範囲の光の透過率が80%以上100%未満であり、
前記緑色画素の分光透過率が、波長400nm~470nmの範囲における光の最大透過率が2%以下、波長525~535nmの光の最大透過率が67%以上、短波長側50%半値波長が497~507nm、かつ長波長側50%半値波長が554~581nmであり、
前記青色画素の分光透過率が、波長500nm~560nmの範囲における光の最大透過率が20%未満であり、
前記画素が、着色剤(A)と、光重合性単量体(B)と、光重合開始剤(C)と、樹脂(D)とを含有する感光性着色組成物の硬化物であり、
前記赤色画素は、着色剤(A)がピグメントレッド177およびその他着色剤を含み、
前記緑色画素は、着色剤(A)がピグメントイエロー185およびその他着色剤を含み、かつ緑色画素の着色剤(A)中、ピグメントイエロー185の含有量が49重量%~59重量%であり、
前記青色画素が、ピグメントブルー15:6およびその他着色剤を含み、
前記その他着色剤が、ピグメントレッド254、ピグメントイエロー139、ピグメントグリーン36、ピグメントグリーン58、ピグメントブルー15:3、ピグメントブルー15:6、ピグメントバイオレット23、およびキサンテン系染料からなる群より選択される1種以上を含み、
前記光重合性単量体(B)が下記一般式(1)で表される化合物を含み、
光重合開始剤(C)がオキシムエステル系光重合開始剤を含む。
一般式(1)
[CH2=CHC(=O)-(OCmH2m)n-OCH2]3-CR
(一般式(1)中、mは1~3の整数を表し、nは0~2の整数を表し、複数あるm及びnは同一であっても異なってもよい。
Rは-CH2CH3、-CH2OH、-CH2O(C=O)C=CH2から選ばれる置換基を表す。)
前記赤色画素を構成する硬化物が、着色剤(A-1)ピグメントレッド177、着色剤(A-2)ピグメントレッド254、および着色剤(A-3)ピグメントイエロー139を含有し、
前記赤色画素における着色剤(A)中、
着色剤(A-1)の含有量が55重量%~65重量%、
着色剤(A-2)の含有量が15重量%~25重量%、
および着色剤(A-3)の含有量が15重量%~25重量%であり、
前記緑色画素を構成する硬化物が、着色剤(A-4)ピグメントイエロー185、着色剤(A-5)ピグメントグリーン36、着色剤(A-6)ピグメントグリーン58、及び着色剤(A-7)ピグメントブルー15:3から下記(I)~(III)の組み合わせにより選ばれる着色剤を含み、
(I)着色剤(A-4)、着色剤(A-5)および着色剤(A-7)
(II)着色剤(A-4)、着色剤(A-6)および着色剤(A-7)
(III)着色剤(A-4)、着色剤(A-5)、着色剤(A-6)および着色剤(A-7)
前記緑色画素における着色剤(A)中、
着色剤(A-4)の含有量が49重量%~59重量%、
着色剤(A-5)および着色剤(A-6)の合計含有量が33重量%~43重量%、
および着色剤(A-7)の含有量が3重量%~13重量%であり、
前記青色画素を構成する硬化物が、着色剤(A-8)ピグメントブルー15:6、着色剤(A-9)ピグメントバイオレット23、および着色剤(A-10)キサンテン系染料を含有し、
前記青色画素における着色剤(A)中、
着色剤(A-8)の含有量が58重量%~64重量%、
着色剤(A-9)の含有量が12重量%~20重量%、
および着色剤(A-10)の含有量が17重量%~25重量%である。
Raは、炭素数2~6のアルキル基であり、Rbは、炭素数4~10のアルキル基であり、Rcは、少なくとも炭化水素環又は複素環を含み、更に炭素数1~4のアルキレン鎖、チオエーテル結合(-S-)、エーテル結合(-O-)、及びカルボニル結合(-CO-)から選択される少なくとも1種の2価の連結基を含んでいても良い基であり、RbとRcとは互いに異なる置換基である。Rd及びReはそれぞれ独立に炭素数1~6のアルキル基である。)
なお本発明において、数値範囲を示す「~」は、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含むことを意味する。
本発明において、「50%半値波長」とは、400nmから700nmの波長領域において分光透過率が50%となるときの波長(nm)を表す。「短波長側50%半値波長」は短波長(400nm)から測定を開始して長波長側にスキャンしたときに分光透過率がはじめて50%となるときの波長(nm)を表し、「長波長側50%半値波長」は長波長(700nm)から測定を開始して短波長側にスキャンしたときに分光透過率がはじめて50%となるときの波長(nm)を表す。
「(メタ)アクリロイル」、「(メタ)アクリル」、「(メタ)アクリル酸」、「(メタ)アクリレート」、又は「(メタ)アクリルアミド」と表記した場合には、特に説明がない限り、それぞれ、「アクリロイル及び/又はメタクリロイル」、「アクリル及び/又はメタクリル」、「アクリル酸及び/又はメタクリル酸」、「アクリレート及び/又はメタクリレート」、又は「アクリルアミド及び/又はメタクリルアミド」を表すものとする。また、本明細書に挙げる「C.I.」は、カラーインデックス(C.I.)を意味する。
駆動素子が形成されたシリコン基板上に、有機EL層と、カラーフィルタと、を有する、有機EL表示装置であって、
前記カラーフィルタが、赤色画素と、緑色画素と、青色画素とを含む画素を有し、
前記画素の膜厚が1.5μmのときの、
前記赤色画素の分光透過率が、波長450nm~560nmの範囲における光の最大透過率が0.5%以下、50%半値波長が593nm~603nm、かつ波長600nm~700nmの範囲の光の透過率が80%以上100%未満であり、
前記緑色画素の分光透過率が、波長400nm~470nmの範囲における光の最大透過率が2%以下、波長525~535nmの光の最大透過率が67%以上、短波長側50%半値波長が497~507nm、かつ長波長側50%半値波長が554~581nmであり、
前記青色画素の分光透過率が、波長500nm~560nmの範囲における光の最大透過率が20%未満であり、
前記画素が、着色剤(A)と、光重合性単量体(B)と、光重合開始剤(C)と、樹脂(D)とを含有する感光性着色組成物の硬化物であり、
前記赤色画素は、着色剤(A)がピグメントレッド177およびその他着色剤を含み、
前記緑色画素は、着色剤(A)がピグメントイエロー185およびその他着色剤を含み、かつ緑色画素の着色剤(A)中、ピグメントイエロー185の含有量が49重量%~59重量%であり、
前記青色画素が、ピグメントブルー15:6およびその他着色剤を含み、
前記その他着色剤が、ピグメントレッド254、ピグメントイエロー139、ピグメントグリーン36、ピグメントグリーン58、ピグメントブルー15:3、ピグメントブルー15:6、ピグメントバイオレット23、およびキサンテン系染料からなる群より選択される1種以上を含み、
前記光重合性単量体(B)が下記一般式(1)で表される化合物を含み、
光重合開始剤(C)がオキシムエステル系光重合開始剤を含む。
一般式(1)
[CH2=CHC(=O)-(OCmH2m)n-OCH2]3-CR
(一般式(1)中、mは1~3の整数を表し、nは0~2の整数を表し、複数あるm及びnは同一であっても異なってもよい。
Rは-CH2CH3、-CH2OH、-CH2O(C=O)C=CH2から選ばれる置換基を表す。)
また、本有機EL表示装置は、カラーフィルタが上記特定の分光特性を有する画素を用いることで、xy色度図における、R(赤)、G(緑)、B(青)、を結んだ色三角形により規定される領域の面積が広がり、色再現域の広い(即ち高色再現性)の表示装置となる。
以下、本有機EL表示装置について、まず画素形成用の感光性着色組成物を説明し、次いで、有機EL表示装置の構成について説明する。
上記カラーフィルタの各画素は、着色剤(A)、光重合性単量体(B)、光重合開始剤(C)、及び樹脂(D)を含む感光性着色組成物の硬化物である。当該感光性着色組成物は、前記光重合性単量体(B)が少なくとも一般式(1)で表される化合物を含み、光重合開始剤(C)が少なくともオキシムエステル系光重合開始剤を含むことを特徴とする。これにより、高輝度かつ高色再現性を有し、着色剤濃度が高くても現像工程での画素密着性が良好で画素直線性の良好な画素が得られる。
感光性着色組成物は、少なくとも着色剤(A)、光重合性単量体(B)、光重合開始剤(C)、及び樹脂(D)を含有するものであり、必要に応じて更に他の成分を含有してもよいものである。以下各成分の詳細について説明する。
着色剤(A)は、カラーフィルタの画素を後述する特定の分光特性が得られるように色調を調節するものであり、所定の画素の色味に応じて、公知の顔料及び染料の中から、適宜選択して用いることができる。
顔料としては、有機顔料、無機顔料のいずれも好適に用いることができる。また、本感光性着色組成物は、低温硬化性に優れているため、顔料と比較して耐熱性の低い染料であっても好適に用いることができる。
染料としては、酸性染料、直接染料、塩基性染料、造塩染料、油溶性染料、分散染料、反応染料、媒染染料、建染染料、硫化染料等のいずれも用いることができる。また、これらの誘導体や、染料をレーキ化したレーキ顔料の形態であってもよい。
以下、色ごとにより具体的に着色剤(A)について説明する。
本有機EL表示装置は、赤色画素用着色剤として、C.I.ピグメントレッド177(着色剤(A-1)ともいう)とその他着色剤とを組み合わせて用いる。ピグメントレッド177と、その他着色剤とを組み合わせることで、画素の膜厚を1.5μmとしたときの赤色画素の分光透過率を、波長450nm~560nmの範囲における光の最大透過率が0.5%以下、50%半値波長が593nm~603nm、かつ波長600nm~700nmの範囲の光の透過率が80%以上100%未満に調整しやすくなる。
着色剤(A-1)、(A-2)、(A-3)を組み合わせて用いる場合、着色剤(A)中、着色剤(A-1)の含有量を55重量%~65重量%、着色剤(A-2)の含有量を15重量%~25重量%、着色剤(A-3)の含有量を15重量%~25重量%とすることが好ましい。
本有機EL表示装置において緑色画素用着色剤は、C.I.ピグメントイエロー185(着色剤(A-4)ともいう)とその他着色剤とを組み合わせ、着色剤(A)中のピグメントイエロー185の含有量を49重量%~59重量%として用いる。ピグメントイエロー185と、その他着色剤とを上記比率で組み合わせることで、画素の膜厚を1.5μmとしたときの緑色画素の分光透過率を、波長400nm~470nmの範囲における光の最大透過率が2%以下、波長525~535nmの光の最大透過率が67%以上、短波長側50%半値波長が497~507nm、かつ長波長側50%半値波長が554~581nmに調整しやすくなる。
(I)着色剤(A-4)、着色剤(A-5)および着色剤(A-7)
(II)着色剤(A-4)、着色剤(A-6)および着色剤(A-7)
(III)着色剤(A-4)、着色剤(A-5)、着色剤(A-6)および着色剤(A-7)
本有機EL表示装置は、青色画素用着色剤として、ピグメントブルー15:6(着色剤(A-8)ともいう)とその他着色剤とを組み合わせて用いる。ピグメントブルー15:6とその他着色剤とを組み合わせることで、画素の膜厚を1.5μmとしたときの青色画素の分光透過率を、波長500nm~560nmの範囲における光の最大透過率が20%未満に調整しやすくなる。
中でも、発色性の高いローダミン系油溶性染料であるC.I.ソルベントレッド35、C.I.ソルベントレッド36、C.I.ソルベントレッド49、C.I.ソルベントレッド109、C.I.ソルベントレッド237、C.I.ソルベントレッド246、C.I.ソルベントバイオレット2がより好ましい。
中でも、耐熱性、耐光性の面で、C.I.アシッドレッド87、C.I.アシッドレッド92、C.I.アシッドレッド388、C.I.アシッドレッド52(アシッドローダミン)、C.I.アシッドレッド289、アシッドローダミンG、C.I.アシッドバイオレット9がより好ましく、更に、発色性、耐熱性、耐光性に優れる点から、C.I.アシッドレッド52、C.I.アシッドレッド289を用いることが好ましい。
また、酸性染料と、オニウム塩基を有する化合物との造塩化合物であってもよく、なかでも、オニウム塩基を有する化合物が、側鎖にカチオン性基を有する樹脂であることにより、明度及び耐性に優れた着色組成物とすることが出来る。
キサンテン系酸性染料の場合、酸性染料と側鎖にカチオン性基を有する樹脂とからなる造塩化合物(a’)として用いてもよい。当該造塩化合物(a’)を得るための、側鎖にカチオン性基を有する樹脂について説明する。
造塩化合物を得るための側鎖にカチオン性基を有する樹脂としては、側鎖に少なくとも1つのオニウム塩基を有するものであれば、特に制限はないが、好適なオニウム塩構造としては、入手性等の観点からは、アンモニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、ジアゾニウム塩、及びホスホニウム塩であることが好ましく、保存安定性(熱安定性)を考慮すると、アンモニウム塩、ヨードニウム塩、及びスルホニウム塩であることがより好ましい。さらに好ましくはアンモニウム塩である。
酸性染料と、含窒素化合物又は側鎖にカチオン性基を有する樹脂との造塩化合物は、従来知られている方法により製造することができる。特開平11-72969号公報などに具体的な手法が開示されている。キサンテン系酸性染料を用いて一例をあげると、キサンテン系酸性染料を水に溶解した後、四級アンモニウム塩化合物を添加、攪拌しながら造塩化処理を行なえばよい。ここでキサンテン系酸性染料中のスルホン酸基(-SO3H)、スルホン酸ナトリウム基(-SO3Na)の部分と四級アンモニウム塩化合物のアンモニウム基(NH4+)の部分が結合した造塩化合物が得られる。また水の代わりに、メタノール、エタノールも造塩化時に使用可能な溶剤である。
また、その他の酸性染料においても、キサンテン系染料と同様の手法で、含窒素化合物又は側鎖にカチオン性基を有する樹脂との造塩化合物を得ることができる。
酸性染料は、スルホン酸アミド化合物と、アニオン性染料とを反応させて得られたスルホン酸アミド化合物であってもよい。
酸性染料に好ましく用いることのできる酸性染料のスルホン酸アミド化合物は、-SO3H、-SO3Naを有する酸性染料を常法によりクロル化して、-SO3Hを-SO2Clとし、この化合物を、-NH2基を有するアミンと反応して製造することができる。
また、スルホンアミド化において好ましく使用できるアミン化合物としては、具体的には、2-エチルへキシルアミン、ドデシルアミン、3-デシロキシプロピルアミン、3-(2-エチルヘキシルオキシ)プロピルアミン、3-エトキシプロピルアミン、シクロへキシルアミン等を用いることが好ましい。
また、C.I.アシッドレッド52を3-(2-エチルヘキシルオキシ)プロピルアミンを用いて変性したスルホン酸アミド化合物を得る場合も、C.I.アシッドレッド52をスルホニルクロリド化した後、ジオキサン中で理論当量の3-(2-エチルヘキシルオキシ)プロピルアミンと反応させてC.I.アシッドレッド52のスルホン酸アミド化合物を得ればよい。
光重合性単量体(B)は、少なくとも下記一般式(1)で表される化合物を含み、必要に応じてさらに他の光重合性単量体を含んでいてもよいものである。
一般式(1)
[CH2=CHC(=O)-(OCmH2m)n-OCH2]3-CR
(一般式(1)中、mは1~3の整数を表し、nは0~2の整数を表し、複数あるm及びnは同一であっても異なってもよい。
Rは-CH2CH3、-CH2OH、-CH2O(C=O)C=CH2から選ばれる置換基を表す。)
一般式(1)で表される化合物は、1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
他の光重合性化合物は、1種を単独で、又は2種以上混合して用いることができる。
本有機EL表示装置において、光重合開始剤(C)は、オキシムエステル系光重合開始剤を含み、必要に応じてさらに他の光重合開始剤を含んでいてもよいものである。オキシムエステル系光重合開始剤を含有する感光性着色組成物は、紫外線照射硬化性を有し、溶剤現像性又はアルカリ現像性を有する感光性着色組成物とすることができる。そのため、当該感光性着色組成物によれば、フォトリソグラフィー法により画素を形成することができる。また、前記オキシムエステル系光重合開始剤を用いることにより、色特性及び耐薬品性に優れ、パターニング性も良好な感光性着色組成物となる。
オキシムエステル系光重合開始剤としては、中でも、下記一般式(2)~(4)で表されるオキシムエステル系光重合開始剤が挙げられ、下記一般式(2)又は(3)で表されるオキシムエステル系光重合開始剤が好ましく、一般式(2)で表されるオキシムエステル系光重合開始剤がより好ましい。
R2~R11におけるアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基などがあげられる。
なお、Zが直接結合とは、Zが原子を有さず、一般式(2)中でZと接続している2つの原子が直接結合していることを示す。
また、これらの置換基は1個以上あるいは1種以上存在することができ、さらにこれらの置換基の水素原子がさらに他の置換基で置換されていてもよい。
Raは、炭素数2~6のアルキル基であり、Rbは、炭素数4~10のアルキル基であり、Rcは、少なくとも炭化水素環又は複素環を含み、更に炭素数1~4のアルキレン鎖、チオエーテル結合(-S-)、エーテル結合(-O-)、及びカルボニル結合(-CO-)から選択される少なくとも1種の2価の連結基を含んでいてもよい基であり、RbとRcとは互いに異なる置換基である。Rd及びReはそれぞれ独立に炭素数1~6のアルキル基である。)
Rbにおけるアルキル基としては、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基などの直鎖アルキル基が挙げられる。
Rcにおける炭化水素環としては、シクロヘキシル基などの脂肪族炭化水素環、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基などの芳香族炭化水素環などが挙げられる。また、Rcにおける複素環としては、上記炭化水素環の炭素原子の1つ又は2つ以上が、窒素原子、酸素原子、硫黄原子に置き換わった環が挙げられる。
また、Rd及びReにおけるアルキル基は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、等の直鎖アルキル基が挙げられる。
R21~R26におけるアリール基は、前記R2~R11におけるアリール基と同様のものとすることができる。
R26の複素環基における複素環としては、例えば、フラン、チオフェン、ピロール、オキサゾール、チアゾール、イミダゾール、ピラゾール、ピラン、ピロン、ピリジン、ピロン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、ベンゾフラン、チオナフテン、インドール、カルバゾール、クマリン、キノリン、フタラジン、キノキサリン等が挙げられる。
また、アルキル基及びアリール基が有してもよい置換基は、前記一般式(2)における置換基と同様のものとすることができる。
また、光重合性開始剤(C)は、更に他の光重合性開始剤を含有してもよい。他の光重合性開始剤としては、例えば、4-フェノキシジクロロアセトフェノン、4-t-ブチル-ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、1-(4-イソプロピルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、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、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルフォリニル)フェニル]-1-ブタノン、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)-ブタン-1-オン等のアセトフェノン系化合物;ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系化合物;ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4-フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルサルファイド、3,3’,4,4’-テトラ(t-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物;チオキサントン、2-クロルチオキサントン、2-メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4-ジイソプロピルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン等のチオキサントン系化合物;2,4,6-トリクロロ-s-トリアジン、2-フェニル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-メトキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-トリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-ピペロニル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-スチリル-s-トリアジン、2-(ナフト-1-イル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4-メトキシ-ナフト-1-イル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2,4-トリクロロメチル-(ピペロニル)-6-トリアジン、2,4-トリクロロメチル-(4’-メトキシスチリル)-6-トリアジン等のトリアジン系化合物;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、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のホスフィン系化合物;9,10-フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノン等のキノン系化合物;ボレート系化合物;カルバゾール系化合物;イミダゾール系化合物;あるいは、チタノセン系化合物等が挙げられる。
これらの光重合開始剤は、1種を単独で、又は必要に応じて任意の比率で2種以上混合して用いることができる。
光重合性開始剤の市販品としては、アセトフェノン系化合物としては、全てBASFジャパン社製で「IRGACURE 907」(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)、「IRGACURE 369」(2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルフォリニル)フェニル]-1-ブタノン)、「IRGACURE 379」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)-ブタン-1-オン、ホスフィン系化合物としては、全てBASFジャパン社製で「IRGACURE 819」(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)、「IRGACURE TPO」(2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド)などが挙げられる。
感光性着色組成物は、さらに、増感剤を含有してもよい。
増感剤としては、カルコン誘導体、ジベンザルアセトンなどの不飽和ケトン類;ベンジルやカンファーキノンなどの1,2-ジケトン誘導体;ベンゾイン誘導体、フルオレン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、キサンテン誘導体、チオキサンテン誘導体、キサントン誘導体、チオキサントン誘導体、クマリン誘導体、ケトクマリン誘導体、シアニン誘導体、メロシアニン誘導体、オキソノ-ル誘導体等のポリメチン色素;アクリジン誘導体、アジン誘導体、チアジン誘導体、オキサジン誘導体、インドリン誘導体、アズレン誘導体、アズレニウム誘導体、スクアリリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、テトラフェニルポルフィリン誘導体、トリアリールメタン誘導体、テトラベンゾポルフィリン誘導体、テトラピラジノポルフィラジン誘導体、フタロシアニン誘導体、テトラアザポルフィラジン誘導体、テトラキノキサリロポルフィラジン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、サブフタロシアニン誘導体、ピリリウム誘導体、チオピリリウム誘導体、テトラフィリン誘導体、アヌレン誘導体、スピロピラン誘導体、スピロオキサジン誘導体、チオスピロピラン誘導体、金属アレーン錯体、有機ルテニウム錯体、又はミヒラーケトン誘導体、α-アシロキシエステル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、9,10-フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、4,4’-ジエチルイソフタロフェノン、3,3’又は4,4’-テトラ(t-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等が挙げられる。
その他、紫外から近赤外域にかけての光に対して吸収を示す増感剤を含有させることもできる。
増感剤は、1種を単独で、又は必要に応じて任意の比率で2種以上混合して用いることができる。
本感光性着色組成物は、樹脂(D)を含有する。樹脂(D)は、厚さ2μmの被膜を形成したときに400~700nmの全波長領域において透過率が80%以上となる透明樹脂が好ましく、前記透過率は95%以上が好ましい。樹脂(D)は、熱可塑性樹脂及び感光性樹脂から選択される1種以上が好ましい。また、樹脂(D)はアルカリ可溶性を有することが好ましい。これにより感光性着色組成物から形成する被膜をフォトリソグラフィー法でパターニングできる。アルカリ可溶性を有しない感光性樹脂、およびアルカリ可溶性樹脂は、熱硬化性基を有していてもよい。前記熱硬化性基は、例えば、エポキシ基、オキセタニル基等が挙げられる。
熱可塑性樹脂はアルカリ可溶性を有しないものを含んでいてもよい。アルカリ可溶性を有しない熱可塑性樹脂は、例えば、アクリル樹脂、ブチラール樹脂、スチレン-マレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、ビニル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン(HDPE、LDPE)、ポリブタジエン、及びポリイミド樹脂等が挙げられる。
アルカリ可溶性感光性樹脂は、重合性不飽和基を有するため感光性を有する。アルカリ可溶性感光性樹脂は、アルカリ可溶性があり、感光性を有すれば良く、公知の樹脂を使用できるところ、以下の方法(i)(ii)で合成した樹脂が好ましい。アルカリ可溶性感光性樹脂は、を使用すると光照射で3次元架橋して架橋密度が上がるため、被膜の薬品耐性が向上する。
方法(i)は、例えば、まず、エポキシ基含有単量体、およびその他単量体の重合体を合成する。次いで、前記重合体のエポキシ基に、モノカルボキシル基含有単量体を付加し、生成した水酸基に、多塩基酸無水物を反応させてアルカリ可溶性感光性樹脂を得る方法が挙げられる。なお、モノカルボキシル基含有単量体は、カルボキシル基を1有する単量体である。
あるいは、(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、ダイアセトン(メタ)アクリルアミド、又はアクリロイルモルホリン等の(メタ)アクリルアミド類スチレン、又はα-メチルスチレン等のスチレン類、エチルビニルエーテル、n-プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n-ブチルビニルエーテル、又はイソブチルビニルエーテル等のビニルエーテル類、酢酸ビニル、又はプロピオン酸ビニル等の脂肪酸ビニル類等が挙げられる。
本感光性着色組成物は、着色剤(A)、光重合性単量体(B)、光重合開始剤(C)、及び樹脂(D)のほか、必要に応じて他の成分を含有してもよい。以下、感光性着色組成物に含まれ得る各成分について説明する。
感光性着色組成物は、熱硬化性化合物を含有してもよい。これによりカラーフィルタを作製する際、被膜をフォトリソグラフによりパターンを形成した後の加熱工程で架橋密度が向上するため耐熱性が向上する。また、加熱工程で着色剤(A)が凝集し難くなるため、コントラスト比がより向上する。
熱硬化性化合物は、例えば、エポキシ化合物、オキセタン化合物、ベンゾグアナミン化合物、ロジン変性マレイン酸化合物、ロジン変性フマル酸化合物、メラミン化合物、尿素化合物、およびフェノール化合物が挙げられる。これらの中でも、エポキシ化合物、オキセタン化合物が好ましい。
エポキシ化合物は、例えば、ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ビフェノール、ビスフェノールAD等)、フェノール類(フェノール、アルキル置換フェノール、芳香族置換フェノール、ナフトール、アルキル置換ナフトール、ジヒドロキシベンゼン、アルキル置換ジヒドロキシベンゼン、ジヒドロキシナフタレン等)と各種アルデヒド(ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、アルキルアルデヒド、ベンズアルデヒド、アルキル置換ベンズアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、ナフトアルデヒド、グルタルアルデヒド、フタルアルデヒド、クロトンアルデヒド、シンナムアルデヒド等)との重縮合物、フェノール類と各種ジエン化合物(ジシクロペンタジエン、テルペン類、ビニルシクロヘキセン、ノルボルナジエン、ビニルノルボルネン、テトラヒドロインデン、ジビニルベンゼン、ジビニルビフェニル、ジイソプロペニルビフェニル、ブタジエン、イソプレン等)との重合物、フェノール類とケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトフェノン、ベンゾフェノン等)との重縮合物、フェノール類と芳香族ジメタノール類(ベンゼンジメタノール、α,α,α’,α’-ベンゼンジメタノール、ビフェニルジメタノール、α,α,α’,α’-ビフェニルジメタノール等)との重縮合物、フェノール類と芳香族ジクロロメチル類(α,α’-ジクロロキシレン、ビスクロロメチルビフェニル等)との重縮合物、ビスフェノール類と各種アルデヒドの重縮合物、アルコール類等をグリシジル化したグリシジルエーテル系エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルアミン系エポキシ樹脂、グリシジルエステル系エポキシ樹脂等が挙げられる。
オキセタン化合物は、オキセタン基を有する化合物である。オキセタン化合物は、1官能オキセタン化合物、2官能オキセタン化合物、3官能以上のオキセタン化合物が挙げられる。
市販品は、大阪有機化学工業社製OXE-10、OXE-30、東亞合成社製OXT-101、OXT-212等が挙げられる。
市販品は、宇部興産社製OXBP、OXTP、東亞合成社製OXT-121、OXT-221等が挙げられる。
メラミン化合物は、メラミン環構造を有する化合物である。メラミン化合物は、低分子化合物や高分子量化合物が含まれる。本明細書でメラミン化合物は、メラミン環に、メチロール基またはエーテル基が結合した化合物が好ましい。メラミン環1個当たりのメチロール基および/またはエーテル基の結合数は、平均5.0以上が好ましい。適度な結合数を有すると被膜の耐溶剤性がより向上し、コントラスト比が低下し難くなる。
本感光性着色組成物は、酸化防止剤を含有してもよい。酸化防止剤は、光重合開始剤や熱硬化性化合物が、熱硬化やITOアニール時の熱工程によって酸化し黄変することを防ぐため、画素の透過率を高くすることができる。
感光性着色組成物には、基材との密着性を高めるためにシランカップリング剤等の密着向上剤を含有してもよい。密着向上剤による密着性が向上することにより、細線の再現性が良好となり解像度が向上する。
感光性着色組成物には、当該組成物のレベリング性を向上するため、レベリング剤を添加してもよい。レベリング剤としては、主鎖にポリエーテル構造又はポリエステル構造を有するジメチルシロキサンが好ましい。主鎖にポリエーテル構造を有するジメチルシロキサンの具体例としては、東レ・ダウコーニング社製FZ-2122、ビックケミー社製BYK-333などが挙げられる。ポリエステル構造を有するジメチルシロキサンの具体例としては、ビックケミー社製BYK-310、BYK-370などが挙げられる。主鎖にポリエーテル構造を有するジメチルシロキサンと、主鎖にポリエステル構造を有するジメチルシロキサンとは、併用することもできる。レベリング剤の含有割合は、着色組成物の全固形分中、0.003~0.5質量%用いることが好ましい。
レベリング剤に補助的に加えるアニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレン-アクリル酸共重合体のアルカリ塩、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、スチレン-アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルなどが挙げられる。
また感光性着色組成物は、熱硬化性樹脂の硬化を補助するため、必要に応じて、硬化剤、硬化促進剤を含有してもよい。硬化剤としては、フェノール系樹脂、アミン系化合物、酸無水物、活性エステル、カルボン酸系化合物、スルホン酸系化合物などが有効であるが、特にこれらに限定されるものではなく、熱硬化性樹脂と反応し得るものであれば、いずれの硬化剤を使用してもよい。また、これらの中でも、1分子内に2個以上のフェノール性水酸基を有する化合物、アミン系硬化剤が好ましく挙げられる。上記硬化促進剤としては、例えば、アミン化合物(例えば、ジシアンジアミド、ベンジルジメチルアミン、4-(ジメチルアミノ)-N,N-ジメチルベンジルアミン、4-メトキシ-N,N-ジメチルベンジルアミン、4-メチル-N,N-ジメチルベンジルアミン等)、4級アンモニウム塩化合物(例えば、トリエチルベンジルアンモニウムクロリド等)、ブロックイソシアネート化合物(例えば、ジメチルアミン等)、イミダゾール誘導体二環式アミジン化合物及びその塩(例えば、イミダゾール、2-メチルイミダゾール、2-エチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、4-フェニルイミダゾール、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾール、1-(2-シアノエチル)-2-エチル-4-メチルイミダゾール等)、リン化合物(例えば、トリフェニルホスフィン等)、グアナミン化合物(例えば、メラミン、グアナミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン等)、S-トリアジン誘導体(例えば、2,4-ジアミノ-6-メタクリロイルオキシエチル-S-トリアジン、2-ビニル-2,4-ジアミノ-S-トリアジン、2-ビニル-4,6-ジアミノ-S-トリアジン・イソシアヌル酸付加物、2,4-ジアミノ-6-メタクリロイルオキシエチル-S-トリアジン・イソシアヌル酸付加物等)などを用いることができる。これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。上記硬化促進剤の含有量としては、熱硬化性樹脂100質量部に対し、0.01~15質量部が好ましい。
本感光性着色組成物は、経時粘度を安定化させるために貯蔵安定剤を含有してもよい。
貯蔵安定剤としては、例えば、ベンジルトリメチルクロライド、ジエチルヒドロキシアミンなどの4級アンモニウムクロライド、乳酸、シュウ酸などの有機酸及びそのメチルエーテル、t-ブチルピロカテコール、テトラエチルホスフィン、テトラフェニルフォスフィンなどの有機ホスフィン、亜リン酸塩等が挙げられる。貯蔵安定剤は、着色剤100質量部に対し、0.1~10質量部の量で用いることができる。
感光性着色組成物は、溶剤を含有してもよい。これにより感光性着色組成物の粘度調整が容易になるため、表面が平滑な被膜を形成し易い。溶剤は、使用目的に応じて適宜選択し、適量を含有すれば良い。
水酸基を有さないエーテル溶剤は、例えば、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,4-ジオキサン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチル-n-プロピルエーテル、アニソール、フェネトール、メチルアニソールなどが挙げられる。
本感光性着色組成物は、これらの中でもエーテルアルコール溶剤を含むことが当該感光性着色組成物の相溶性と塗布性の観点から好ましい。
中でも、エーテルアルコール溶剤は、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、3-メトキシ-1-ブタノール、3-メトキシ-3-メチルブタノールが好ましい。
また、中でも、エーテルエステル溶剤は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3-エトキシプロピオン酸エチルが好ましい。
着色剤を着色剤担体中に分散する際に、適宜、色素誘導体、樹脂型分散剤、界面活性剤等の分散助剤を含有してもよい。分散助剤は、分散後の着色剤の再凝集を防止する効果が大きいので、分散助剤を用いて着色剤を着色剤担体中に分散してなる着色組成物は、明度及び粘度安定性が良好になる。
色素誘導体としては、有機顔料、アントラキノン、アクリドン又はトリアジンに、塩基性置換基、酸性置換基、又は置換基を有していても良いフタルイミドメチル基を導入した化合物があげられ、例えば、特開昭63-305173号公報、特公昭57-15620号公報、特公昭59-40172号公報、特公昭63-17102号公報、特公平5-9469号公報、特開2001-335717号公報、特開2003-128669号公報、特開2004-091497号公報、特開2007-156395号公報、特開2008-094873号公報、特開2008-094986号公報、特開2008-095007号公報、特開2008-195916号公報、特許第4585781号公報等に記載されているものを使用でき、これらは単独又は2種類以上を混合して用いることができる。
樹脂型分散剤は、着色剤に吸着する性質を有する着色剤親和性部位と、着色剤担体と相溶性のある部位とを有し、着色剤に吸着して着色剤の着色剤担体への分散を安定化する働きをするものである。樹脂型分散剤として具体的には、ポリウレタン、ポリアクリレート等のポリカルボン酸エステル、不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸(部分)アミン塩、ポリカルボン酸アンモニウム塩、ポリカルボン酸アルキルアミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアマイドリン酸塩、水酸基含有ポリカルボン酸エステルや、これらの変性物、ポリ(低級アルキレンイミン)と遊離のカルボキシル基を有するポリエステルとの反応により形成されたアミドやその塩等の油性分散剤、(メタ)アクリル酸-スチレン共重合体、(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン-マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等の水溶性樹脂や水溶性高分子化合物、ポリエステル系、変性ポリアクリレート系、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド付加化合物、燐酸エステル系等が用いられ、これらは単独で又は2種以上を混合して用いることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
界面活性剤としては、ラウリル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレン-アクリル酸共重合体のアルカリ塩、ステアリン酸ナトリウム、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、スチレン-アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル等のアニオン性界面活性剤;ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレート等のノニオン性界面活性剤;アルキル4級アンモニウム塩やそれらのエチレンオキサイド付加物等のカオチン性界面活性剤;アルキルジメチルアミノ酢酸ベタイン等のアルキルベタイン、アルキルイミダゾリン等の両性界面活性剤が挙げられ、これらは単独で又は2種以上を混合して用いることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
また感光性着色組成物は連鎖移動剤を含有してもよい。連鎖移動剤は、チオール系連鎖移動剤が好ましい。チオール系連鎖移動剤は、光重合開始剤と併用すると光照射後のラジカル重合の際、酸素による重合阻害を受けにくいチイルラジカルが発生し、感光性着色組成物の感度が向上する。
チオール系連鎖移動剤は、単独または2種以上を併用して使用できる。
感光性着色組成物の製造方法は、例えば、まず、着色剤分散体を調製し、次いで、光重合性単量体と、光重合開始剤と、必要に応じて用いられる他の成分とを添加する方法などが挙げられる。
着色剤分散体は、例えば、着色剤を、バインダー樹脂などの着色剤担体及び/又は有機溶剤中に、好ましくは分散助剤と一緒に、ニーダー、2本ロールミル、3本ロールミル、ボールミル、横型サンドミル、縦型サンドミル、アニュラー型ビーズミル、又はアトライター等の各種分散手段を用いて微細に分散することで調製できる。着色剤(A)が2種以上の着色剤を含む場合、複数ある着色剤を同時に着色剤担体に分散しても良いし、別々に着色剤分散液を調製した後に混合してもよい。また、着色剤の溶解性が高い場合、具体的には使用する有機溶剤への溶解性が高く、攪拌により溶解、異物が確認されない状態であれば、上記のような微細に分散して製造する必要はない。
本感光性着色組成物は、遠心分離、焼結フィルタやメンブレンフィルタによる濾過等の手段にて、5μm以上の粗大粒子、好ましくは1μm以上の粗大粒子、さらに好ましくは0.5μm以上、特に好ましくは0.3μm以上の粗大粒子及び混入した塵の除去を行うことが好ましい。
次に有機EL表示装置の構成について図1を参照して説明する。図1は、本有機EL表示装置の、模式的な断面図である。本有機EL表示装置10は、駆動素子が形成されたシリコン基板1上に、有機EL層2と、カラーフィルタとを有するものであり、必要に応じて、当該カラーフィルタ3上に、さらに封止層4やカバーガラス5を有してもよく、また、有機EL層2とカラーフィルタ3との間に平坦層(プレーナー)を有してもよい(図示せず)。
以下、有機EL表示装置の各構成の詳細について説明する。
カラーフィルタ3は、有機EL層上に形成され、少なくとも赤色画素と、緑色画素と、青色画素とを備えている(3a、3b、3c)。当該画素が前述の感光性着色組成物の硬化物である。カラーフィルタは、さらにマゼンタ色画素、シアン色画素、黄色画素、又はその他の画素を有するものであってもよい。
カラーフィルタは、有機EL層2上に、又は、必要に応じて設けられた平坦層上に形成される。平坦層を設けることにより有機EL層の微細な凹凸面を平坦化することができる。
平坦層は、公知の硬化性樹脂を用いることができ、紫外線硬化型樹脂が好ましく、必要に応じては熱硬化型樹脂を併用してもよい。前記紫外線硬化型樹脂としては特に限定するものではないが、i線(波長365nm)に感度を示すアクリル系樹脂が好ましい。
まず、前述した感光性着色組成物を、スプレーコート法、ディップコート法、バーコート法、コールコート法、スピンコート法などの塗布手段を用いて有機EL層又は平坦層に塗布して、塗膜を形成する。
次いで、必要に応じて前記塗膜を乾燥させたのち、これに、所定のパターンのマスクを介して露光し、光重合性単量体や感光性樹脂を光重合反応させて、硬化塗膜とする。露光に使用される光源としては、例えば低圧水銀灯、高圧水銀灯、メタルハライドランプなどの紫外線、電子線等が挙げられる。露光量は、使用する光源や塗膜の厚みなどによって適宜調整すればよい。
また、露光後に重合反応を促進させるために、加熱処理を行ってもよい。前記感光性組成物は、低温硬化性を有するため、100℃以下の加熱処理であっても十分に硬化することができる。
また、カラーフィルタを構成する赤色画素、緑色画素、青色画素は、膜厚が1.5μmのときに以下の分光特性を有することにより、上記膜厚の範囲内で高輝度かつ高色再現性を有し、高品位な有機EL表示装置とすることができる。
赤色画素:波長450nm~560nmの範囲における光の最大透過率が0.5%以下、50%半値波長が593nm~603nm、かつ波長600nm~700nmの範囲の光の透過率が80%以上100%未満。
緑色画素:波長400nm~470nmの範囲における光の最大透過率が2%以下、波長525~535nmの光の最大透過率が67%以上、短波長側50%半値波長が497~507nm、かつ長波長側50%半値波長が554~581nm。
青色画素:波長500nm~560nmの範囲における光の最大透過率が20%未満。
カラーフィルタは各画素が、上記の分光特性を有することで、色域の広いカラーフィルタとなる。
前記有機EL層は、発光物質を含む有機発光単層、あるいは多層で形成することができる。多層で形成される場合は、たとえば一般的な正孔輸送層、電子輸送性有機発光層、電子輸送層が順次積層してなる3層構成、さらには正孔(電子)注入層、正孔(電子)輸送層と注入機能と輸送機能を分けた層を設けたり、あるいは正孔(電子)輸送をブロックする層を設けたりする多層構成でもよい。
(微細化赤色顔料(PR177-1)
ジアントラキノン系顔料C.I.PigmentRed177(「CinilexRedSR3C」CINICChemicals社製)150部、塩化ナトリウム1500部、及びジエチレングリコール250部を、ステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)中に仕込み、60℃で10時間混練した。次に、混練した混合物を温水に投入し、約70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状として、濾過及び水洗をして食塩及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥させ、粉砕することにより、138部のアントラキノン系の微細顔料(PR177-1)を得た。
ジケトピロロピロール系赤色顔料C.I.ピグメントレッド254(BASF社製「Irgajin RedL 3630」)200部、塩化ナトリウム1400部、及びジエチレングリコール360部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、80℃で6時間混練した。次にこの混練物を8000部の温水に投入し、80℃に加熱しながら2時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、85℃で一昼夜乾燥し、ジケトピロロピロール系の微細化赤色顔料(PR254-1)を得た。
黄色顔料C.I.ピグメントイエロー139(BASFジャパン社製「パリオトールエローD1819」)200部、塩化ナトリウム1400部、及びジエチレングリコール360部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、80℃で6時間混練した。次にこの混練物を8000部の温水に投入し、80℃に加熱しながら2時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、85℃で一昼夜乾燥し、微細化黄色顔料(PY139-1)を得た。
黄色着色剤として、C.I.ピグメントイエロー185(BASF社「Paliotol Yellow L 1155」)200部、塩化ナトリウム1000部、及びジエチレングリコール100部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、100℃で6時間混練した。次にこの混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、微細化黄色顔料(PY185-1)を得た。
黄色着色剤として、C.I.ピグメントイエロー185(BASF社「Paliotol Yellow L 1155」)95部、ロジンマレイン酸樹脂(荒川化学工業社製「マルキード32」)10部、塩化ナトリウム1200部、およびジエチレングリコール120部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、60℃で8時間混連した。次に、この混練物を温水8000部に投入し、約70℃に加熱しながら1時間撹拌してスラリー状として、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウムおよびジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、黄色微細化顔料(PY185-2)105部を得た。
フタロシアニン顔料C.I.ピグメントグリーン36(トーヨーカラー社製「リオノールグリーン6YK」)120部、塩化ナトリウム1600部、およびジエチレングリコール270部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所社製)に仕込み、70℃で12時間混練した。この混合物を温水5000部に投入し、約70℃に加熱しながら1時間撹拌してスラリー状とし、濾過、水洗をくりかえして食塩および溶剤を除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、117部の微細化顔料(PG36-1)を得た。
フタロシアニン系緑色顔料C.I.ピグメントグリーン58(DIC株式会社製「FASTOGEN GREEN A110」)200部、塩化ナトリウム1400部、及びジエチレングリコール360部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、80℃で6時間混練した。次にこの混練物を8000部の温水に投入し、80℃に加熱しながら2時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、85℃で一昼夜乾燥し、フタロシアニン系の微細化緑色顔料(PG58-1)を得た。
フタロシアニン系青色顔料C.I.ピグメントブルー15:6(トーヨーカラー株式会社製「LIONOL BLUE ES」、比表面積60m2/g)200部、塩化ナトリウム1400部、及びジエチレングリコール360部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、80℃で6時間混練した。次にこの混練物を8000部の温水に投入し、80℃に加熱しながら2時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、85℃で一昼夜乾燥し、フタロシアニン系の微細化青色顔料(PB15:6-1)を得た。
フタロシアニン系青色顔料(C.I.ピグメントブルー15:3、トーヨーカラー株式会社製「LIONOL BLUE FG-7351」)200部、塩化ナトリウム600部、およびジエチレングリコール600部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、120℃で8時間混練した。次に、この混練物を5リットルの温水に投入し、70℃に加熱しながら1時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、80℃で一昼夜乾燥し、フタロシアニン系の微細化青色顔料(PB15:3-1)を得た。
ジオキサジン系紫色顔料C.I.ピグメントバイオレット23(トーヨーカラー株式会社製「LIONOGEN VIOLET RL」)200部、塩化ナトリウム1400部、及びジエチレングリコール360部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、80℃で6時間混練した。次にこの混練物を8000部の温水に投入し、80℃に加熱しながら2時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、85℃で一昼夜乾燥し、ジオキサジン系の微細化紫色顔料(PV23-1)を得た。
下記の手順でC.I.アシッドレッド289と4級アンモニウム塩化合物であるトリステアリルモノメチルアンモニウムクロライドとからなる造塩化合物(V)を作製した。5%水溶液になるよう、C.I.アシッドレッド289の10部を200部の水に溶解させ、30~50℃に加熱した後、メタノール/水=20/80溶液に5%溶液になるよう5.5部のトリステアリルモノメチルアンモニウムクロライドを溶解し、少しずつ滴下した。トリステアリルモノメチルアンモニウムクロライド溶液を滴下した後、30~50℃で3時間攪拌した。攪拌しながら室温まで放冷した後、吸引濾過を行い、水洗後、濾紙上に残った造塩化合物を乾燥機にて水分を除去して乾燥して、C.I.アシッドレッド289とトリステアリルモノメチルアンモニウムクロライドとの造塩化合物(V)8部を得た。
(樹脂型分散剤溶液1):感光性樹脂
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、3-メルカプト-1,2-プロパンジオール8部、ピロメリット酸無水物12部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMAc)80部、触媒としてモノブチルスズオキシド0.2部を仕込み、窒素ガスで置換した後、120℃で5時間反応させた(第一工程)。酸価の測定で95%以上の酸無水物がハーフエステル化していることを確認した。次に、メチルメタクリレート(MMA)15部、t-ブチルアクリレート(tBA)10部、エチルアクリレート(EA)10部、メタクリル酸(MAA)5部、ベンジルメタクリレート(BzMA)10部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)50部を仕込み、反応容器内を80℃に加熱して、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)1部を添加し、12時間反応した(第二工程)。固形分測定により95%が反応したことを確認した。次いで、次にフラスコ内を空気置換し、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(MOI)54.0部、ヒドロキノン0.1部を仕込み、70℃で4時間反応を行った(第三工程)。IRにてイソシアネート基に基づく2270cm-1のピークの消失を確認後、反応溶液を冷却して、PGMAcで固形分調整することにより、固形分40%の感光性樹脂である樹脂型分散剤溶液1を得た。得られた樹脂型分散剤の酸価は36、重量平均分子量は12,000であった。
ガス導入管、温度計、コンデンサー、攪拌機を備えた反応容器に、エチルアクリレート30部、tert-ブチルアクリレート20部、2‐メチルメタクリレート40部、を仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を80℃に加熱して、3-メルカプト-1,2-プロパンジオール6部に、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル0.1部をシクロヘキサノン45.7部に溶解した溶液を添加して、10時間反応した。固形分測定により95%が反応したことを確認した。このとき、重量平均分子量が4000であった。次に、ピロメリット酸二無水物9.7部、PGMAc70部、触媒として1,8-ジアザビシクロ-[5.4.0]-7-ウンデセン0.20部を追加し、120℃で7時間反応させた。酸価の測定で98%以上の酸無水物がハーフエステル化していることを確認し反応を終了した。反応終了後、不揮発分を40重量%に調製し、重量平均分子量8,100、酸価50mgKOH/g、ビニル重合部位のガラス転移温度22.5℃の樹脂型分散剤のPGMAc溶液(樹脂型分散剤溶液2)を得た。
(アクリル樹脂溶液(D-1)):感光性樹脂
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器にプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート100部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら120℃に加熱して、同温度で滴下管よりスチレン5.2部、グリシジルメタクリレート35.5部、ジシクロペンタニルメタクリレート41.0部、アゾビスイソブチロニトリル1.0部の混合物を2.5時間かけて滴下し重合反応を行った。次にフラスコ内を空気置換し、アクリル酸17.0部にトリスジメチルアミノメチルフェノール0.3部、及びハイドロキノン0.3部を投入し、120℃で5時間反応を続け固形分酸価=0.8となったところで反応を終了し、重量平均分子量が約12,000(GPCによる測定)の樹脂溶液を得た。
更にテトラヒドロ無水フタル酸30.4部、トリエチルアミン0.5部を加え120℃で4時間反応させ、不揮発分が20%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを添加してアクリル樹脂溶液(D-1)を調製した。
撹拌機、温度計、還流冷却管、滴下ロート及び窒素導入管を備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート182gを導入し、フラスコ内雰囲気を空気から窒素にした後、100℃に昇温後、ベンジルメタクリレート70.5g(0.40モル)、メタクリル酸43.0g(0.5モル)、トリシクロデカン骨格のモノメタクリレート(日立化成(株)製FA-513M)22.0g(0.10モル)及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート136gからなる混合物にアゾビスイソブチロニトリル3.6gを添加した溶液を滴下ロートから2時間かけてフラスコに滴下し、さらに100℃で5時間撹拌し続けた。次に、フラスコ内雰囲気を窒素から空気にし、グリシジルメタクリレート35.5g[0.25モル、(本反応に用いたメタクリル酸のカルボキシル基に対して50モル%)]、トリスジメチルアミノメチルフェノール0.9g及びハイドロキノン0.145gをフラスコ内に投入し、110℃で6時間反応を続け、不揮発分が20%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを添加して固形分酸価が79mgKOH/gのアクリル樹脂溶液(D-2)を得た。GPCにより測定したポリスチレン換算の重量平均分子量は13,000で、分子量分布(Mw/Mn)は2.1であった。
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管及び撹拌装置を取り付けた反応容器にシクロヘキサノン196部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管より、ベンジルメタクリレート20.0部、n-ブチルメタクリレート17.2部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート12.9部、メタクリル酸12.0部、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亞合成株式会社製「アロニックスM110」)20.7部、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル1.1部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続し、アクリル樹脂の溶液を得た。
室温まで冷却した後、樹脂溶液約2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20質量%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを添加して、アクリル樹脂溶液(D-3)を調製した。重量平均分子量(Mw)は26,000であった。
(顔料分散体(PR-1))
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)で3時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、不揮発成分が20重量%の顔料分散体(PR-1)を作製した。
微細化赤色顔料(PR177-1) :14.8部
樹脂型分散剤溶液1(感光性樹脂) :13.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート :72.2部
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)で3時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、不揮発成分が20重量%の顔料分散体(PR-2)を作製した。
微細化赤色顔料(PR254-1) :14.8部
樹脂型分散剤溶液1(感光性樹脂) :13.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート :72.2部
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)で3時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、不揮発成分が20重量%の顔料分散体(PY-1)を作製した。
微細化黄色顔料(PY139-1) :14.0部
樹脂型分散剤溶液2(非感光性) :15.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート :71.0部
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)で3時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、不揮発成分が20重量%の顔料分散体(PY-2)を作製した。
微細化黄色顔料(PY185-1) :12.0部
樹脂型分散剤溶液1(感光性樹脂) :20.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート :68.0部
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)で3時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、不揮発成分が20重量%の顔料分散体(PY-3)を作製した。
微細化黄色顔料(PY185-2) :12.0部
樹脂型分散剤溶液1(感光性樹脂) :20.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート :68.0部
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)で3時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、不揮発成分が20重量%の顔料分散体(PY-4)を作製した。
微細化黄色顔料(PY185-1) :12.0部
樹脂型分散剤溶液2(非感光性) :20.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート :68.0部
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)で3時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、不揮発成分が20重量%の顔料分散体(PG-1)を作製した。
微細化緑色顔料(PG36-1) :15.0部
樹脂型分散剤溶液2(非感光性) :12.5部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート :72.5部
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)で3時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、不揮発成分が20重量%の顔料分散体(PG-2)を作製した。
微細化緑色顔料(PG58-1) :15.0部
樹脂型分散剤溶液2(非感光性) :12.5部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート :72.5部
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)で3時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、不揮発成分が20重量%の顔料分散体(PB-1)を作製した。
微細化青色顔料(PB15:3-1) :13.0部
樹脂型分散剤溶液2(非感光性) :17.5部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート :69.5部
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)で3時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、不揮発成分が17重量%の顔料分散体(PB-2)を作製した。
微細化青色顔料(PB15:6-1) :11.9部
樹脂型分散剤溶液1(感光性樹脂) :12.8部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート :75.4部
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM-250 MKII」)で3時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し、不揮発成分が17重量%の顔料分散体(PV-1)を作製した。
微細化紫色顔料(PV23-1) :12.0部
樹脂型分散剤溶液1(感光性樹脂) :15.0部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート :73.0部
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、5.0μmのフィルタで濾過し造塩化合物含有樹脂溶液(SV)を作製した。
造塩化合物(V) :13.00部
シクロヘキサノン :87.00部
[製造例1]
(感光性着色組成物(R-1))
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1.0μmのフィルタで濾過して、
感光性着色組成物(R-1)を得た。
顔料分散体(PR-1) :52.70部
顔料分散体(PR-2) :17.57部
顔料分散体(PY-1) :18.57部
光重合性単量体(B-1) :2.12部
光重合開始剤(C-1) :0.10部
レベリング剤(不揮発分1%) :1.00部
溶剤(S-1) :7.94部
(感光性着色組成物(R-2~57)の調製)
顔料分散体、光重合性単量体、光重合開始剤、及び樹脂溶液の種類と配合量を表1~6示す内容に変更した以外は感光性着色組成物(R-1)と同様にして感光性着色組成物(R-2~57)を得た。
<光重合性単量体(B)>
光重合性単量体B-1:トリメチロールプロパンEO変性トリアクリレート(東亞合成社製「アロニックスM-350」)
光重合性単量体B-2:トリメチロールプロパントリアクリレート(東亞合成社製「アロニックスM-309」)
光重合性単量体B-3:ペンタエリスリトールトリおよびテトラアクリレート(東亞合成社製「アロニックスM-306」)
光重合性単量体B-4:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(東亞合成社製「アロニックスM-402」)
<光重合開始剤(C)>
<レベリング剤>
レベリング剤:東レ・ダウコーニング社製「FZ-2122」1部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(PGMAc)99部に溶解させた溶液
<添加剤>
添加剤:トリメチロールプロパントリス(3―メルカプトブチレート)(昭和電工社製「TPMB」)
<溶剤(S)>
溶剤S-1:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
溶剤S-2:トリプロピレングリコールモノメチルエーテル
溶剤S-3:3-メトキシー1-ブタノール
<OLED素子の製造>
シリコン基板にスパッタ法やエッチング法等の公知の方法を用いてTFT層を形成した。更に、TFT層上に蒸着法等の公知の方法を用いて白色有機EL素子を形成後、CVD法により窒化珪素を被覆して有機EL素子基板を形成した。
前記OLED素子上に、緑色感光性着色組成物を硬化仕上がりの膜厚が1.5μmになるようにスピンナーで塗布し、パターンマスクを介して紫外線露光、アルカリ現像、水洗及び乾燥工程を経てカラーフィルタの緑色層(G)を形成した。その後、加熱オーブンを用いて80℃、10分間加熱して硬化して、カラーフィルタの緑色層(G)の形成を完了した。
実施例に用いた各感光性着色組成物を直径200mmのシリコンウエハ基板上に、スピンコーターを用いて乾燥後の厚さが1.50μmとなるように塗布し、70℃1分乾燥して基板を得た。次に、i線ステッパー露光装置FPA-3000i5+(Canon社製)を使用して、365nmの波長で3000J/m2の露光を行った。露光は、2.40μm四方の正方形の開口部を有するフォトマスクを通して行った。露光後の被膜をTMAH2.38%(多摩化学工業製 テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの2.38%水溶液)で1分、パドル現像を行った。パドル現像後、20秒スピンシャワーにて純水でリンスを行い、スピン乾燥させた。開口部により形成された画素の直線性を走査型電子顕微鏡(日立ハイテク社製「S-3000N」)を用いて観察し、下記基準で評価した。
○:画素の直線性が全面で良好(実用上好ましいレベル)
△:画素の直線性が部分的に良好(実用可能なレベル)
×:画素の直線性が全面で不良(実用には適さないレベル)
各感光性着色組成物を直径200mmのシリコンウエハ基板上に、スピンコーターを用いて乾燥後の厚さが1.50μmとなるように塗布し、70℃1分乾燥して基板を得た。次に、i線ステッパー露光装置FPA-3000i5+(Canon社製)を使用して、365nmの波長で3000J/m2の露光を行った。露光は、2.40μm四方の正方形の開口部を有するフォトマスクを通して行った。露光後の被膜をTMAH2.38%(多摩化学工業製 テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの2.38%水溶液)で1分、パドル現像を行った。パドル現像後、20秒スピンシャワーにて純水でリンスを行い、スピン乾燥させた。非露光部の現像残渣を走査型電子顕微鏡(日立ハイテク社製「S-3000N」)を用いて観察し、下記基準で評価した。
○:非露光部に現像残渣がない(実用上好ましいレベル)
△:非露光部の一部に現像残渣が存在(実用可能なレベル)
×:非露光部の全面に現像残渣が存在(実用には適さないレベル)
各感光性着色組成物を縦100mm×横100mm・0.7mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて乾燥膜厚が1.50μmとなるように回転塗工し、70℃で1分乾燥した。次に、得られた被膜に対して、400μm四方の正方パターンマスクパターンを配列したフォトマスクを介してi線の照度30mW/cm2の超高圧水銀灯にて3000mJ/cm2の露光を行った。
パターン露光された被膜に対して、TMAH2.38%を用いて、未露光部を現像した後、純水にて水洗を行なった。その後、水滴を高圧のエアーで飛ばし、基板を自然乾燥させ、80℃で10分間、ホットプレートでポストベーク処理し、ガラス基板上に硬化膜のパターンを形成した。得られた塗膜のC光源での色度([L*(1)、a*(1)、b*(1)])を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP-SP100」)を用いて測定した。続いて、その基板上に紫外線カットフィルター(ホヤ社製「COLORED OPTICAL GLASS L38」)を貼り、470W/m2のキセノンランプを用いて紫外線を100時間照射した後、C光源での色度([L*(2)、a*(2)、b*(2)])を測定し、上記計算式により、色差ΔEab*を求め、下記の4段階で評価した。
ΔEab*=((L*(2)-L*(1))2+(a*(2)-a*(1))2+(b*(2)-b*(1))2)1/2
○:ΔEab*が3.0未満(実用上好ましいレベル)
△:ΔEab*が3.0以上、6.0未満(実用可能なレベル)
×:ΔEab*が6.0以上(実用には適さないレベル)
外観観察は、NIKON製光学顕微鏡「ECLIPSELV100」にて反射観察した。画素の染込み、表面あれがないものは〇、軽微な染込みがみられるものは△、表面あれ隣接画素からの色の染込みがみられるものは×として評価した。表面あれ、隣接画素からの色の染込みがみられるものは実用的ではないと判断した。
また、画素の重なりの評価として、赤色・緑色・青色の画素の重なり量が0.1μm未満の場合を○、画素の重なり量が0.1μm以上0.3μm未満の場合を△、0.3μm以上の場合を×として評価した。画素の重なり量が0.3μm以上の場合、表示エリアが小さくなる為、有機EL表示装置の輝度低下を招いてしまうため、実用的ではないと判断した。
実施例1~24及び比較例1~2の有機EL表示装置における赤色表示時、緑色表示時、青色表示時の色度をオリンパス社製「分光放射輝度計CS-1000」を用いて測定した。得られた赤色・緑色・青色の色度からNTSC面積比率(NTSC規格で規定する色域に対する実施例又は比較例の有機EL表示装置の色域の割合)を算出した。
NTSC面積比率が90%以上のものは〇、85%以上90%未満のものは△、85%未満のものは×として評価した。NTSC面積比率が85%未満のものは、有機EL表示装置として画像表示した際に画像の鮮明さが不足して見えてしまうため、実用的ではないと判断した。
赤色、緑色、青色の3色の画素を全て点灯表示し、白色表示した際の輝度(W-L)が330cd/m2以上のものは◎、300cd/m2以上330cd/m2未満のものは〇、280cd/m2以上300cd/m2未満のものは△、280cd/m2未満のものは× として評価した。輝度が280cd/m2未満の場合は、画像表示した際に暗く見えてしまうため有機EL表示装置として実用的ではないと判断した。
溶剤の異なる感光性着色組成物を用いた、実施例1、実施例25、および実施例26を代表して画素のひび割れ評価を行った。
各例の感光性着色組成物を直径200mmのシリコンウエハ基板上に、スピンコーターを用いて乾燥後の厚さが1.50μmとなるように塗布し、70℃1分乾燥して基板を得た。次に、i線ステッパー露光装置FPA-3000i5+(Canon社製)を使用して、365nmの波長で3000J/m2の露光を行った。露光は、2.40μm四方の正方形の開口部を有するフォトマスクを通して行った。露光後の被膜をTMAH2.38%(多摩化学工業製 テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの2.38%水溶液)で1分、パドル現像を行った。パドル現像後、20秒スピンシャワーにて純水でリンスを行い、スピン乾燥させた。スピン乾燥後、ホットプレートで90℃5分間焼成し、単色のパターン基板を得た。2色目、3色目の入色も同様に行い、RGB3色入色されたパターン基板を得た。画素表面を走査型電子顕微鏡(日立ハイテク社製「S-3000N」)を用いて観察し、下記基準で評価した。
○:画素上にヒビ割れがない(実用上好ましいレベル)
△:ヒビ割れがある画素が部分的に存在する(実用可能なレベル)
×:ヒビ割れがある画素が全体的に存在する(実用には適さないレベル)
2 有機EL層
3 カラーフィルタ
4 封止層
5 カバーガラス
10 有機EL表示装置
3a、3b、3c 画素
実施例1~11、実施例13~28、参考例12及び比較例1~2の有機EL表示装置における赤色表示時、緑色表示時、青色表示時の色度をオリンパス社製「分光放射輝度計CS-1000」を用いて測定した。得られた赤色・緑色・青色の色度からNTSC面積比率(NTSC規格で規定する色域に対する実施例又は比較例の有機EL表示装置の色域の割合)を算出した。
NTSC面積比率が90%以上のものは〇、85%以上90%未満のものは△、85%未満のものは×として評価した。NTSC面積比率が85%未満のものは、有機EL表示装置として画像表示した際に画像の鮮明さが不足して見えてしまうため、実用的ではないと判断した。
赤色、緑色、青色の3色の画素を全て点灯表示し、白色表示した際の輝度(W-L)が330cd/m2以上のものは◎、300cd/m2以上330cd/m2未満のものは〇、280cd/m2以上300cd/m2未満のものは△、280cd/m2未満のものは× として評価した。輝度が280cd/m2未満の場合は、画像表示した際に暗く見えてしまうため有機EL表示装置として実用的ではないと判断した。
Claims (8)
- 駆動素子が形成されたシリコン基板上に、有機EL層と、カラーフィルタと、を有する、有機EL表示装置であって、
前記カラーフィルタが、赤色画素と、緑色画素と、青色画素とを含む画素を有し、
前記画素の膜厚が1.5μmのときの、
前記赤色画素の分光透過率が、波長450nm~560nmの範囲における光の最大透過率が0.5%以下、50%半値波長が593nm~603nm、かつ波長600nm~700nmの範囲の光の透過率が80%以上100%未満であり、
前記緑色画素の分光透過率が、波長400nm~470nmの範囲における光の最大透過率が2%以下、波長525~535nmの光の最大透過率が67%以上、短波長側50%半値波長が497~507nm、かつ長波長側50%半値波長が554~581nmであり、
前記青色画素の分光透過率が、波長500nm~560nmの範囲における光の最大透過率が20%未満であり、
前記画素が、着色剤(A)と、光重合性単量体(B)と、光重合開始剤(C)と、樹脂(D)とを含有する感光性着色組成物の硬化物であり、
前記赤色画素は、着色剤(A)がピグメントレッド177およびその他着色剤を含み、
前記緑色画素は、着色剤(A)がピグメントイエロー185およびその他着色剤を含み、かつ緑色画素の着色剤(A)中、ピグメントイエロー185の含有量が49重量%~59重量%であり、
前記青色画素が、ピグメントブルー15:6およびその他着色剤を含み、
前記その他着色剤が、ピグメントレッド254、ピグメントイエロー139、ピグメントグリーン36、ピグメントグリーン58、ピグメントブルー15:3、ピグメントブルー15:6、ピグメントバイオレット23、およびキサンテン系染料からなる群より選択される1種以上を含み、
前記光重合性単量体(B)が下記一般式(1)で表される化合物を含み、
光重合開始剤(C)がオキシムエステル系光重合開始剤を含む、有機EL表示装置。
一般式(1)
[CH2=CHC(=O)-(OCmH2m)n-OCH2]3-CR
(一般式(1)中、mは1~3の整数を表し、nは0~2の整数を表し、複数あるm及びnは同一であっても異なってもよい。
Rは-CH2CH3、-CH2OH、-CH2O(C=O)C=CH2から選ばれる置換基を表す。) - 前記赤色画素を構成する硬化物が、着色剤(A-1)ピグメントレッド177、着色剤(A-2)ピグメントレッド254、および着色剤(A-3)ピグメントイエロー139を含有し、
前記赤色画素における着色剤(A)中、
着色剤(A-1)の含有量が55重量%~65重量%、
着色剤(A-2)の含有量が15重量%~25重量%、
および着色剤(A-3)の含有量が15重量%~25重量%であり、
前記緑色画素を構成する硬化物が、着色剤(A-4)ピグメントイエロー185、着色剤(A-5)ピグメントグリーン36、着色剤(A-6)ピグメントグリーン58、及び着色剤(A-7)ピグメントブルー15:3から下記(I)~(III)の組み合わせにより選ばれる着色剤を含み、
(I)着色剤(A-4)、着色剤(A-5)および着色剤(A-7)
(II)着色剤(A-4)、着色剤(A-6)および着色剤(A-7)
(III)着色剤(A-4)、着色剤(A-5)、着色剤(A-6)および着色剤(A-7)
前記緑色画素における着色剤(A)中、
着色剤(A-4)の含有量が49重量%~59重量%、
着色剤(A-5)および着色剤(A-6)の合計含有量が33重量%~43重量%、
および着色剤(A-7)の含有量が3重量%~13重量%であり、
前記青色画素を構成する硬化物が、着色剤(A-8)ピグメントブルー15:6、着色剤(A-9)ピグメントバイオレット23、および着色剤(A-10)キサンテン系染料を含有し、
前記青色画素における着色剤(A)中、
着色剤(A-8)の含有量が58重量%~64重量%、
着色剤(A-9)の含有量が12重量%~20重量%、
および着色剤(A-10)の含有量が17重量%~25重量%である、
請求項1に記載の有機EL表示装置。 - 前記一般式(1)で表される化合物の含有量が、光重合性単量体(B)全量に対して50重量%以上である、請求項1または2に記載の有機EL表示装置。
- 前記オキシムエステル系光重合開始剤が、下記一般式(3)で表される化合物である、請求項1~3いずれか1項に記載の有機EL表示装置。
Raは、炭素数2~6のアルキル基であり、Rbは、炭素数4~10のアルキル基であり、Rcは、少なくとも炭化水素環又は複素環を含み、更に炭素数1~4のアルキレン鎖、チオエーテル結合(-S-)、エーテル結合(-O-)、及びカルボニル結合(-CO-)から選択される少なくとも1種の2価の連結基を含んでいても良い基であり、RbとRcとは互いに異なる置換基である。Rd及びReはそれぞれ独立に炭素数1~6のアルキル基である。) - 前記樹脂(D)が、感光性樹脂を含む、請求項1~5いずれか1項に記載の有機EL表示装置。
- 前記感光性樹脂が、末端に芳香族カルボン酸を有するビニル重合体を含む、請求項6に記載の有機EL表示装置。
- 前記感光性着色組成物が、更に溶剤を含有し、前記溶剤がエーテルエステル溶剤と、エーテルアルコール溶剤とを含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の有機EL表示装置。
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