JP3501148B2 - 有機ｅｌディスプレイ - Google Patents
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- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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- H10K59/38—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising colour filters or colour changing media [CCM]
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
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-
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H10K59/8792—Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light comprising light absorbing layers, e.g. black layers
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高精細で視認性に優
れ、携帯端末機や産業用計測器の表示など広範囲な応用
可能性を有する有機ＥＬディスプレイに関する。
れ、携帯端末機や産業用計測器の表示など広範囲な応用
可能性を有する有機ＥＬディスプレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用
いた駆動方式のカラー有機ＥＬ表示装置が考案されてい
る。ＴＦＴが形成されている基板側に光を取り出す方式
では、配線部分の光の遮光効果により、開口率が上がら
ないため、最近ではＴＦＴが形成されている基板とは反
対側に光を取り出す方式、いわゆるトップエミッション
方式が考案されている。
いた駆動方式のカラー有機ＥＬ表示装置が考案されてい
る。ＴＦＴが形成されている基板側に光を取り出す方式
では、配線部分の光の遮光効果により、開口率が上がら
ないため、最近ではＴＦＴが形成されている基板とは反
対側に光を取り出す方式、いわゆるトップエミッション
方式が考案されている。
【０００３】一方、パターニングした蛍光体に有機ＥＬ
素子の発光を吸収させそれぞれの蛍光体から多色の蛍光
を発光させる色変換方式が提案され開発が進められてい
る。この方式はＴＦＴ駆動方式を用いたトップエミッシ
ョン方式を採用することによりさらに高精細で高輝度の
有機ＥＬディスプレイを提供できる可能性を有してい
る。特開平１１−２５１０５９や特開２０００−７７１
９１に開示されているカラー表示装置はこのような方式
の一例である。
素子の発光を吸収させそれぞれの蛍光体から多色の蛍光
を発光させる色変換方式が提案され開発が進められてい
る。この方式はＴＦＴ駆動方式を用いたトップエミッシ
ョン方式を採用することによりさらに高精細で高輝度の
有機ＥＬディスプレイを提供できる可能性を有してい
る。特開平１１−２５１０５９や特開２０００−７７１
９１に開示されているカラー表示装置はこのような方式
の一例である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】＜応力の問題＞色変換
方式を用いたトップエミッションディスプレイの構造と
しては、有機発光素子と、色変換フィルターが、間に配
設された柱状のギャップ調整層により、該有機発光素子
の上部透明電極に対向して、一定のギャップをもって配
設された構造が公開されている（特開平１１−２９７４
７７）。また、そのギャップに、オイル状のものを充填
する方法も考えられる。
方式を用いたトップエミッションディスプレイの構造と
しては、有機発光素子と、色変換フィルターが、間に配
設された柱状のギャップ調整層により、該有機発光素子
の上部透明電極に対向して、一定のギャップをもって配
設された構造が公開されている（特開平１１−２９７４
７７）。また、そのギャップに、オイル状のものを充填
する方法も考えられる。
【０００５】しかし、一定のギャップを設けた方法で
は、有機発光層と色変換層の間に屈折率の異なる空気層
が存在することになり、有機発光素子の取り出し効率が
悪くなる。また、ギャップへオイルを注入することによ
り、上記の問題は緩和されるが、ディスプレイの製造プ
ロセスが複雑化する上、本来、完全固体デバイスである
有機ＥＬディスプレイの利点である、耐衝撃性等を損な
うことにもなり、最良の方法とはいえないと考える。
は、有機発光層と色変換層の間に屈折率の異なる空気層
が存在することになり、有機発光素子の取り出し効率が
悪くなる。また、ギャップへオイルを注入することによ
り、上記の問題は緩和されるが、ディスプレイの製造プ
ロセスが複雑化する上、本来、完全固体デバイスである
有機ＥＬディスプレイの利点である、耐衝撃性等を損な
うことにもなり、最良の方法とはいえないと考える。
【０００６】それらを解決する方法として、有機発光素
子と、色変換フィルターが、該有機発光素子の上部透明
電極に対向して、接着層によって、互いに貼り合わされ
たものがあるが、この構造においては、有機発光素子と
色変換フィルターを接着する工程において、或いは形成
したディスプレイが置かれた環境温度の変化等により発
生した応力によって、発光素子がダメージを受けてしま
う。
子と、色変換フィルターが、該有機発光素子の上部透明
電極に対向して、接着層によって、互いに貼り合わされ
たものがあるが、この構造においては、有機発光素子と
色変換フィルターを接着する工程において、或いは形成
したディスプレイが置かれた環境温度の変化等により発
生した応力によって、発光素子がダメージを受けてしま
う。
【０００７】＜取り出し効率の問題＞ディスプレイの高
効率化のアプローチの一つに、外部取り出し効率の向上
がある。色変換方式を用いたトップエミッションディス
プレイの構造においては、外部取り出し効率低下の一因
に、接着層におけるロスが挙げられる。これは、光の取
り出し方向を上方とした際に、接着層において横方向へ
抜けてしまう光の成分によるものである。
効率化のアプローチの一つに、外部取り出し効率の向上
がある。色変換方式を用いたトップエミッションディス
プレイの構造においては、外部取り出し効率低下の一因
に、接着層におけるロスが挙げられる。これは、光の取
り出し方向を上方とした際に、接着層において横方向へ
抜けてしまう光の成分によるものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、次のような有機ＥＬディスプレイを提供するもので
ある。
に、次のような有機ＥＬディスプレイを提供するもので
ある。
【０００９】すなわち、基板と、ソース及びドレインか
らなる薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタの上部
に前記ソースまたはドレインに接続された導電性薄膜材
料からなる陽極または陰極と、有機ＥＬ発光層と、透明
導電性材料からなる陰極または陽極である上部透明電極
と、および前記上部透明電極上に少なくとも１層以上の
パッシベーション層と、を積層して構成された上記薄膜
トランジスタによって駆動される有機発光素子；透光性
を有する支持基板と、該支持基板上に形成されたカラー
フィルター層単体またはカラーフィルター層と色変換層
で構成される色変換フィルターと、を具備する色変換基
板；前記有機発光素子と前記色変換フィルターとの間に
あって、前記有機発光素子の上部透明電極に対向して前
記色変換フィルターを互いに貼り合わせる接着層；前記
有機発光素子と前記色変換フィルターとの間にあって、
前記色変換フィルターの辺部に配置された応力緩和層；
を備えることを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
らなる薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタの上部
に前記ソースまたはドレインに接続された導電性薄膜材
料からなる陽極または陰極と、有機ＥＬ発光層と、透明
導電性材料からなる陰極または陽極である上部透明電極
と、および前記上部透明電極上に少なくとも１層以上の
パッシベーション層と、を積層して構成された上記薄膜
トランジスタによって駆動される有機発光素子；透光性
を有する支持基板と、該支持基板上に形成されたカラー
フィルター層単体またはカラーフィルター層と色変換層
で構成される色変換フィルターと、を具備する色変換基
板；前記有機発光素子と前記色変換フィルターとの間に
あって、前記有機発光素子の上部透明電極に対向して前
記色変換フィルターを互いに貼り合わせる接着層；前記
有機発光素子と前記色変換フィルターとの間にあって、
前記色変換フィルターの辺部に配置された応力緩和層；
を備えることを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
【００１０】また、前記有機ＥＬディスプレイにおい
て、応力緩和層が、高い弾力性を有する樹脂を含むも
の、接着層の屈折率よりも低いもの、色変換フィルター
のカラーフィルター層単体またはカラーフィルター層と
色変換層に対して、逆テーパー形状となっているもの、
黒色であるもの、熱の良導体であるもの、熱の良導体を
分散させた高分子材料から形成されるものを含むもので
ある。
て、応力緩和層が、高い弾力性を有する樹脂を含むも
の、接着層の屈折率よりも低いもの、色変換フィルター
のカラーフィルター層単体またはカラーフィルター層と
色変換層に対して、逆テーパー形状となっているもの、
黒色であるもの、熱の良導体であるもの、熱の良導体を
分散させた高分子材料から形成されるものを含むもので
ある。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の有機ＥＬディスプレイに
ついて以下に説明する。図１は、本発明の実施形態を示
す有機ＥＬディスプレイの構成断面図である。
ついて以下に説明する。図１は、本発明の実施形態を示
す有機ＥＬディスプレイの構成断面図である。
【００１２】以下の説明では、下部電極が陽極の場合を
説明するが、下部電極を陰極とすることも可能で、その
場合は全く上下逆の膜構成となる。 １．薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板と陽極 ガラスやプラスチックなどからなる絶縁性基板、また
は、半導電性や導電性基板に絶縁性の薄膜を形成した基
板上にＴＦＴがマトリックス状に配置され、各画素に対
応した陽極にソース電極が接続される。
説明するが、下部電極を陰極とすることも可能で、その
場合は全く上下逆の膜構成となる。 １．薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板と陽極 ガラスやプラスチックなどからなる絶縁性基板、また
は、半導電性や導電性基板に絶縁性の薄膜を形成した基
板上にＴＦＴがマトリックス状に配置され、各画素に対
応した陽極にソース電極が接続される。
【００１３】ＴＦＴは、ゲート電極をゲート絶縁膜の下
に設けたボトムゲートタイプで、能動層として多結晶シ
リコン膜を用いた構造である。
に設けたボトムゲートタイプで、能動層として多結晶シ
リコン膜を用いた構造である。
【００１４】陽極は、ＴＦＴ上に形成された平坦化絶縁
膜上に形成される。通常の有機ＥＬ素子では透明で仕事
関数が高いＩＴＯが陽極材料として用いられるが、トッ
プエミッションの場合は、ＩＴＯの下に反射率の高いメ
タル電極（Ａｌ，Ａｇ，Ｍｏ，Ｗなど）を用いる。
膜上に形成される。通常の有機ＥＬ素子では透明で仕事
関数が高いＩＴＯが陽極材料として用いられるが、トッ
プエミッションの場合は、ＩＴＯの下に反射率の高いメ
タル電極（Ａｌ，Ａｇ，Ｍｏ，Ｗなど）を用いる。
【００１５】２．有機ＥＬ素子
有機発光素子には、下記のような層構成からなるものが
採用される。 （１）陽極／有機発光層／陰極 （２）陽極／正孔注入層／有機ＥＬ発光層／陰極 （３）陽極／有機ＥＬ発光層／電子注入層／陰極 （４）陽極／正孔注入層／有機ＥＬ発光層／電子注入層
／陰極 （５）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／有機ＥＬ発光層
／電子注入層／陰極 本実施形態のトップエミッション色変換方式では、上記
の層構成において、陰極は、該有機ＥＬ発光層の発する
光の波長域において透明であることが必要で、この透明
陰極を通して光を発する。
採用される。 （１）陽極／有機発光層／陰極 （２）陽極／正孔注入層／有機ＥＬ発光層／陰極 （３）陽極／有機ＥＬ発光層／電子注入層／陰極 （４）陽極／正孔注入層／有機ＥＬ発光層／電子注入層
／陰極 （５）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／有機ＥＬ発光層
／電子注入層／陰極 本実施形態のトップエミッション色変換方式では、上記
の層構成において、陰極は、該有機ＥＬ発光層の発する
光の波長域において透明であることが必要で、この透明
陰極を通して光を発する。
【００１６】透明な陰極としては、リチウム、ナトリウ
ム等のアルカリ金属、カリウム、カルシウム、マグネシ
ウム、ストロンチウム等のアルカリ土類金属、またはこ
れらのフッ化物等からなる電子注入性の金属、その他の
金属との合金や化合物の極薄膜（１０ｎｍ以下）を電子
注入層とし、その上に、ＩＴＯ、またはＩＺＯなどの透
明導電膜を形成する構成とする。
ム等のアルカリ金属、カリウム、カルシウム、マグネシ
ウム、ストロンチウム等のアルカリ土類金属、またはこ
れらのフッ化物等からなる電子注入性の金属、その他の
金属との合金や化合物の極薄膜（１０ｎｍ以下）を電子
注入層とし、その上に、ＩＴＯ、またはＩＺＯなどの透
明導電膜を形成する構成とする。
【００１７】上記有機ＥＬ発光層の各層の材料として
は、公知のものが使用される。例えば、有機発光層とし
て青色から青緑色の発光を得るためには、例えばベンゾ
チアゾール系、ベンゾイミダゾール系、ベンゾオキサゾ
ール系などの蛍光増白剤、金属キレート化オキソニウム
化合物、スチリルベンゼン系化合物、芳香族ジメチリデ
ィン系化合物などが好ましく使用される。
は、公知のものが使用される。例えば、有機発光層とし
て青色から青緑色の発光を得るためには、例えばベンゾ
チアゾール系、ベンゾイミダゾール系、ベンゾオキサゾ
ール系などの蛍光増白剤、金属キレート化オキソニウム
化合物、スチリルベンゼン系化合物、芳香族ジメチリデ
ィン系化合物などが好ましく使用される。
【００１８】３．パッシベーション層
パッシベーション層として、電気絶縁性を有し、水分や
低分子成分に対するバリア性を有し、可視域における透
明性が高く（４００〜７００ｎｍの範囲で透過率５０％
以上）、好ましくは２Ｈ以上の膜硬度を有する材料を用
いる。
低分子成分に対するバリア性を有し、可視域における透
明性が高く（４００〜７００ｎｍの範囲で透過率５０％
以上）、好ましくは２Ｈ以上の膜硬度を有する材料を用
いる。
【００１９】例えば、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、ＳｉＮｘＯ
ｙ、ＡｌＯｘ、ＴｉＯｘ、ＴａＯｘ、ＺｎＯｘ等の無機
酸化物、無機窒化物等が使用できる。該パッシベーショ
ン層の形成方法としては特に制約はなく、スパッタ法、
ＣＶＤ法、真空蒸着法、ディップ法等の慣用の手法によ
り形成できる。
ｙ、ＡｌＯｘ、ＴｉＯｘ、ＴａＯｘ、ＺｎＯｘ等の無機
酸化物、無機窒化物等が使用できる。該パッシベーショ
ン層の形成方法としては特に制約はなく、スパッタ法、
ＣＶＤ法、真空蒸着法、ディップ法等の慣用の手法によ
り形成できる。
【００２０】上述のパッシベーション層は単層でも良い
が、複数の層が積層されたものではその効果がより大き
い。積層されたパッシベーション層の厚さは、０．３〜
５μｍが好ましい。
が、複数の層が積層されたものではその効果がより大き
い。積層されたパッシベーション層の厚さは、０．３〜
５μｍが好ましい。
【００２１】４．応力緩和層
応力緩和層は色変換フィルターの上面に形成しても、有
機発光素子側へ形成しても良いが、有機発光素子は熱や
紫外光に弱い材料で構成されている為、その上面へ形成
する場合は様々な制約が発生する。従って、比較的、熱
や紫外光を使用できる色変換フィルター上面へ形成する
ことが、より好ましい。
機発光素子側へ形成しても良いが、有機発光素子は熱や
紫外光に弱い材料で構成されている為、その上面へ形成
する場合は様々な制約が発生する。従って、比較的、熱
や紫外光を使用できる色変換フィルター上面へ形成する
ことが、より好ましい。
【００２２】応力緩和層としては、色変換フィルターの
辺部へ色変換フィルターの機能を損なうことなく形成で
き、且つ、高い弾力性を有すればよく、例えばナイロン
６、ナイロン６・６をはじめとするポリアミド樹脂のよ
うに、単位構造の中に剛直基を含まない高分子材料やシ
リコーンゴム、各種合成ゴム等が挙げられる。具体的に
は、ヤング率が０．３ｘ１０１０Ｐａ以下の材料が好ま
しく、より好ましくは、０．１ｘ１０１０Ｐａ以下の材
料である。
辺部へ色変換フィルターの機能を損なうことなく形成で
き、且つ、高い弾力性を有すればよく、例えばナイロン
６、ナイロン６・６をはじめとするポリアミド樹脂のよ
うに、単位構造の中に剛直基を含まない高分子材料やシ
リコーンゴム、各種合成ゴム等が挙げられる。具体的に
は、ヤング率が０．３ｘ１０１０Ｐａ以下の材料が好ま
しく、より好ましくは、０．１ｘ１０１０Ｐａ以下の材
料である。
【００２３】フォトレジストにおいても、原料として、
剛直基を含まない直鎖状のオリゴマーや、官能基数が３
以下のモノマーを含み、硬化物の３次元架橋密度が余り
高くならないものであれば、使用できる。フォトレジス
トを用いることにより、前述の逆テーパー形状の作製が
容易になる。
剛直基を含まない直鎖状のオリゴマーや、官能基数が３
以下のモノマーを含み、硬化物の３次元架橋密度が余り
高くならないものであれば、使用できる。フォトレジス
トを用いることにより、前述の逆テーパー形状の作製が
容易になる。
【００２４】或いは、上記以外のフォトレジストにおい
ても、光照射又は加熱量を弱くし、架橋密度があまり高
くならない状態で使用することで、応力緩和層として適
用できるものもある。
ても、光照射又は加熱量を弱くし、架橋密度があまり高
くならない状態で使用することで、応力緩和層として適
用できるものもある。
【００２５】応力緩和層に用いられる材料の屈折率に関
しては、接着層に比して低い材料を用いることにより、
応力緩和層側へ光が抜けることにより、ディスプレイと
しての輝度に寄与しない素子発光を低減させることがで
きる。接着層との屈折率差が大きい程、より低角度の入
射光を反射できるため、好ましい。
しては、接着層に比して低い材料を用いることにより、
応力緩和層側へ光が抜けることにより、ディスプレイと
しての輝度に寄与しない素子発光を低減させることがで
きる。接着層との屈折率差が大きい程、より低角度の入
射光を反射できるため、好ましい。
【００２６】コントラスト対策として、応力緩和層を着
色させる方法としては、例えば応力緩和層材料中に可視
光を吸収する物質を添加することが挙げられる。
色させる方法としては、例えば応力緩和層材料中に可視
光を吸収する物質を添加することが挙げられる。
【００２７】応力緩和層は、単独の材料にて形成して
も、或いは複数の材料から形成されてもよく、例えば、
逆テーパー形状を出し易い材料にて弾力性のある緩和層
を形成し、その表面を低屈折率の材料でコートするとい
った形成方法が考えられる。
も、或いは複数の材料から形成されてもよく、例えば、
逆テーパー形状を出し易い材料にて弾力性のある緩和層
を形成し、その表面を低屈折率の材料でコートするとい
った形成方法が考えられる。
【００２８】５．接着層
色変換フィルターと有機発光素子を接着する接着層材料
は、可視光透過性を有し、色変換層や有機発光素子へダ
メージを与えることなく形成できるものであればよく、
例えば、一般的な熱可塑性樹脂、常温〜１２０℃以下の
熱にて硬化可能な熱硬化型樹脂、可視光、或いは熱・光
併用にて硬化する樹脂等が使用できる。
は、可視光透過性を有し、色変換層や有機発光素子へダ
メージを与えることなく形成できるものであればよく、
例えば、一般的な熱可塑性樹脂、常温〜１２０℃以下の
熱にて硬化可能な熱硬化型樹脂、可視光、或いは熱・光
併用にて硬化する樹脂等が使用できる。
【００２９】６．色変換フィルター
１）色変換層
本発明において、有機蛍光色素としては、発光体から発
する青色から青緑色領域の光を吸収して、赤色領域の蛍
光を発する蛍光色素としては、例えばローダミンＢ、ロ
ーダミン６Ｇ、ローダミン３Ｂ、ローダミン１０１、ロ
ーダミン１１０、スルホローダミン、ベーシックバイオ
レット１１、ベーシックレッド２などのローダミン系色
素、シアニン系色素、１−エチル−２−〔４−（ｐ−ジ
メチルアミノフェニル）−１３−ブタジエニル〕−ピリ
ジウム−パークロレート（ピリジン１）などのピリジン
系色素、あるいはオキサジン系色素などが挙げられる。
さらに、各種染料（直接染料、酸性染料、塩基性染料、
分散染料など）も蛍光性があれば使用することができ
る。
する青色から青緑色領域の光を吸収して、赤色領域の蛍
光を発する蛍光色素としては、例えばローダミンＢ、ロ
ーダミン６Ｇ、ローダミン３Ｂ、ローダミン１０１、ロ
ーダミン１１０、スルホローダミン、ベーシックバイオ
レット１１、ベーシックレッド２などのローダミン系色
素、シアニン系色素、１−エチル−２−〔４−（ｐ−ジ
メチルアミノフェニル）−１３−ブタジエニル〕−ピリ
ジウム−パークロレート（ピリジン１）などのピリジン
系色素、あるいはオキサジン系色素などが挙げられる。
さらに、各種染料（直接染料、酸性染料、塩基性染料、
分散染料など）も蛍光性があれば使用することができ
る。
【００３０】発光体から発する青色ないし青緑色領域の
光を吸収して、緑色領域の蛍光を発する蛍光色素として
は、例えば３−（２′−ベンゾチアゾリル）−７−ジエ
チルアミノクマリン（クマリン６）、３−（２′−ベン
ゾイミダゾリル）−７−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリ
ン（クマリン７）、３−（２′−Ｎ−メチルベンゾイミ
ダゾリル）−７−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリン（ク
マリン３０）、２，３，５，６−１Ｈ，４Ｈ−テトラヒ
ドロ−８−トリフルオロメチルキノリジン（９，９ａ，
１−ｇｈ）クマリン（クマリン１５３）などのクマリン
系色素、あるいはクマリン色素系染料であるベーシック
イエロー５１、さらにはソルベントイエロー１１、ソル
ベントイエロー１１６などのナフタルイミド系色素など
が挙げられる。さらに、各種染料（直接染料、酸性染
料、塩基性染料、分散染料など）も蛍光性があれば使用
することができる。
光を吸収して、緑色領域の蛍光を発する蛍光色素として
は、例えば３−（２′−ベンゾチアゾリル）−７−ジエ
チルアミノクマリン（クマリン６）、３−（２′−ベン
ゾイミダゾリル）−７−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリ
ン（クマリン７）、３−（２′−Ｎ−メチルベンゾイミ
ダゾリル）−７−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリン（ク
マリン３０）、２，３，５，６−１Ｈ，４Ｈ−テトラヒ
ドロ−８−トリフルオロメチルキノリジン（９，９ａ，
１−ｇｈ）クマリン（クマリン１５３）などのクマリン
系色素、あるいはクマリン色素系染料であるベーシック
イエロー５１、さらにはソルベントイエロー１１、ソル
ベントイエロー１１６などのナフタルイミド系色素など
が挙げられる。さらに、各種染料（直接染料、酸性染
料、塩基性染料、分散染料など）も蛍光性があれば使用
することができる。
【００３１】２）マトリクス樹脂
次に、本発明の蛍光色変換膜に用いられるマトリクス樹
脂は、光硬化性または光熱併用型硬化性樹脂を、光およ
び／または熱処理して、ラジカル種やイオン種を発生さ
せて重合または架橋させ、不溶不融化させたものであ
る。
脂は、光硬化性または光熱併用型硬化性樹脂を、光およ
び／または熱処理して、ラジカル種やイオン種を発生さ
せて重合または架橋させ、不溶不融化させたものであ
る。
【００３２】３）カラーフィルター層
色変換層だけでは十分な色純度が得られない場合は、カ
ラーフィルター層と上記色変換層との積層体とする。カ
ラーフィルター層の厚さは１〜１．５μｍが好ましい。
ラーフィルター層と上記色変換層との積層体とする。カ
ラーフィルター層の厚さは１〜１．５μｍが好ましい。
【００３３】（実施例１）以下、本発明を適用した１つ
の例を、図面を参照しながら説明する。図１は本発明実
施例に用いた有機ＥＬディスプレイの断面概略図であ
る。図２は本発明の応力緩和層を、色変換基板上面に配
設した際の概略図である。
の例を、図面を参照しながら説明する。図１は本発明実
施例に用いた有機ＥＬディスプレイの断面概略図であ
る。図２は本発明の応力緩和層を、色変換基板上面に配
設した際の概略図である。
【００３４】［ＴＦＴ基板１，ＴＦＴ２，陽極３］図１
に示すように、ガラス基板１にボトムゲート型のＴＦＴ
を形成し、陽極３にＴＦＴのソースが接続されている構
成とした。陽極３は、図には示されていないがＴＦＴ上
の絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介してソース
に接続されているＡｌが下部に形成され、その上部表面
にＩＺＯ（ＩｎＺｎＯ）が形成されている。
に示すように、ガラス基板１にボトムゲート型のＴＦＴ
を形成し、陽極３にＴＦＴのソースが接続されている構
成とした。陽極３は、図には示されていないがＴＦＴ上
の絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介してソース
に接続されているＡｌが下部に形成され、その上部表面
にＩＺＯ（ＩｎＺｎＯ）が形成されている。
【００３５】Ａｌは、発光層からの発光を反射してトッ
プから効率よく光を放出することと、電気抵抗低減のた
めに設ける。Ａｌ膜の厚さは３００ｎｍとした。上部Ｉ
ＺＯは、仕事関数が高く、効率よくホールを注入するた
めに設ける。ＩＺＯの厚さは２００ｎｍとした。
プから効率よく光を放出することと、電気抵抗低減のた
めに設ける。Ａｌ膜の厚さは３００ｎｍとした。上部Ｉ
ＺＯは、仕事関数が高く、効率よくホールを注入するた
めに設ける。ＩＺＯの厚さは２００ｎｍとした。
【００３６】［有機ＥＬ層４］陽極３／正孔注入層／正
孔輸送層／有機ＥＬ発光層／電子注入層／陰極５の両電
極を除く４層構成とした。
孔輸送層／有機ＥＬ発光層／電子注入層／陰極５の両電
極を除く４層構成とした。
【００３７】前記陽極３を形成した基板１を抵抗加熱蒸
着装置内に装着し、正孔注入層、正孔輸送層、有機ＥＬ
発光層、電子注入層を、真空を破らずに順次成膜した。
成膜に際して真空槽内圧は１×１０−４Ｐａまで減圧し
た。正孔注入層は銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を１０
０ｎｍ積層した。正孔輸送層は４，４′−ビス［Ｎ−
（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル
（α−ＮＰＤ）を２０ｎｍ積層した。有機ＥＬ発光層は
４，４′−ビス（２，２′−ジフェニルビニル）ビフェ
ニル（ＤＰＶＢｉ）を３０ｎｍ積層した。電子注入層は
アルミキレート（Ａｌｑ）を２０ｎｍ積層した。
着装置内に装着し、正孔注入層、正孔輸送層、有機ＥＬ
発光層、電子注入層を、真空を破らずに順次成膜した。
成膜に際して真空槽内圧は１×１０−４Ｐａまで減圧し
た。正孔注入層は銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を１０
０ｎｍ積層した。正孔輸送層は４，４′−ビス［Ｎ−
（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル
（α−ＮＰＤ）を２０ｎｍ積層した。有機ＥＬ発光層は
４，４′−ビス（２，２′−ジフェニルビニル）ビフェ
ニル（ＤＰＶＢｉ）を３０ｎｍ積層した。電子注入層は
アルミキレート（Ａｌｑ）を２０ｎｍ積層した。
【００３８】この後、メタルマスクを用いて、透明な陰
極５を、真空を破らずに形成した。透明な陰極５は、電
子注入に必要な仕事関数の小さな金属Ｍｇ／Ａｇを共蒸
着法にて膜厚２ｎｍ製膜し、その上にＩＺＯ膜をスパッ
タリング法で膜厚２００ｎｍ製膜することにより形成し
た。
極５を、真空を破らずに形成した。透明な陰極５は、電
子注入に必要な仕事関数の小さな金属Ｍｇ／Ａｇを共蒸
着法にて膜厚２ｎｍ製膜し、その上にＩＺＯ膜をスパッ
タリング法で膜厚２００ｎｍ製膜することにより形成し
た。
【００３９】［パッシベーション層６］パッシベーショ
ン層６として、スパッタ法にてＳｉＯＮｘ膜を３００ｎ
ｍ堆積させた。
ン層６として、スパッタ法にてＳｉＯＮｘ膜を３００ｎ
ｍ堆積させた。
【００４０】［カラーフィルター層１０］ガラス基板１
３上に青色フィルター材料（富士ハントエレクトロニク
ステクノロジー製：カラーモザイクＣＢ−７００１）を
スピンコート法にて塗布後、フォトリソグラフ法により
パターニングを実施し、膜厚６μｍのラインパターンと
した。
３上に青色フィルター材料（富士ハントエレクトロニク
ステクノロジー製：カラーモザイクＣＢ−７００１）を
スピンコート法にて塗布後、フォトリソグラフ法により
パターニングを実施し、膜厚６μｍのラインパターンと
した。
【００４１】その後、該ガラス基板１３上に、フォトレ
ジスト（ＪＳＲ製ＪＮＰＣ−４８）を同じくスピンコー
ト法にて塗布後、フォトリソグラフ法により、パターニ
ングを実施し、前記青色フィルターパターンの上部へ
５．５μｍのラインパターンを形成し（図示せず）、青
色フィルターパターンと、透明レジストパターンの積層
膜からなる、膜厚１１．５μｍのカラーフィルター層１
０を得た。
ジスト（ＪＳＲ製ＪＮＰＣ−４８）を同じくスピンコー
ト法にて塗布後、フォトリソグラフ法により、パターニ
ングを実施し、前記青色フィルターパターンの上部へ
５．５μｍのラインパターンを形成し（図示せず）、青
色フィルターパターンと、透明レジストパターンの積層
膜からなる、膜厚１１．５μｍのカラーフィルター層１
０を得た。
【００４２】［色変換層１１，１２］青色フィルター材
料と同様のカラーフィルター材料系で赤、緑のカラーフ
ィルター層（図示せず）を上記基板１３上にスピンコー
ト法にて塗布後、フォトリソグラフ法によりパターニン
グを実施し、膜厚１．５μｍの緑色カラーフィルターお
よび赤色カラーフィルターのラインパターンを得た。
料と同様のカラーフィルター材料系で赤、緑のカラーフ
ィルター層（図示せず）を上記基板１３上にスピンコー
ト法にて塗布後、フォトリソグラフ法によりパターニン
グを実施し、膜厚１．５μｍの緑色カラーフィルターお
よび赤色カラーフィルターのラインパターンを得た。
【００４３】次いで、緑色蛍光色素としてクマリン６
（０．７重量部）を溶剤のプロピレングリコールモノエ
チルアセテート（ＰＧＭＥＡ）１２０重量部へ溶解させ
た。光重合性樹脂の「Ｖ２５９ＰＡ／Ｐ５」（商品名、
新日鐡化成工業株式会社）１００重量部を加えて溶解さ
せ、塗布液を得た。この塗布溶液を、基板１３上の緑色
カラーフィルター上にスピンコート法を用いて塗布し、
フォトリソグラフ法により、パターニングを実施し、膜
厚１０μｍのラインパターンとし、緑色フィルターパタ
ーンと緑色変換パターンの積層からなる、１１．５μｍ
の緑色変換層１１を得た。
（０．７重量部）を溶剤のプロピレングリコールモノエ
チルアセテート（ＰＧＭＥＡ）１２０重量部へ溶解させ
た。光重合性樹脂の「Ｖ２５９ＰＡ／Ｐ５」（商品名、
新日鐡化成工業株式会社）１００重量部を加えて溶解さ
せ、塗布液を得た。この塗布溶液を、基板１３上の緑色
カラーフィルター上にスピンコート法を用いて塗布し、
フォトリソグラフ法により、パターニングを実施し、膜
厚１０μｍのラインパターンとし、緑色フィルターパタ
ーンと緑色変換パターンの積層からなる、１１．５μｍ
の緑色変換層１１を得た。
【００４４】更に、赤色蛍光色素としてクマリン６
（０．６重量部）、ローダミン６Ｇ（０．３重量部）、
ベーシックバイオレット１１（０．３重量部）を溶剤の
プロピレングリコールモノエチルアセテート（ＰＧＭＥ
Ａ）１２０重量部へ溶解させた。光重合性樹脂の「Ｖ２
５９ＰＡ／Ｐ５」（商品名、新日鐡化成工業株式会社）
１００重量部を加えて溶解させ、塗布液を得た。この塗
布溶液を、基板１３の赤色カラーフィルター上に、スピ
ンコート法を用いて塗布し、フォトリソグラフ法によ
り、パターニングを実施し、膜厚１０μｍのラインパタ
ーンとし、赤色フィルターパターンと赤色変換パターン
の積層からなる、１１．５μｍの赤色変換層１２を得
た。
（０．６重量部）、ローダミン６Ｇ（０．３重量部）、
ベーシックバイオレット１１（０．３重量部）を溶剤の
プロピレングリコールモノエチルアセテート（ＰＧＭＥ
Ａ）１２０重量部へ溶解させた。光重合性樹脂の「Ｖ２
５９ＰＡ／Ｐ５」（商品名、新日鐡化成工業株式会社）
１００重量部を加えて溶解させ、塗布液を得た。この塗
布溶液を、基板１３の赤色カラーフィルター上に、スピ
ンコート法を用いて塗布し、フォトリソグラフ法によ
り、パターニングを実施し、膜厚１０μｍのラインパタ
ーンとし、赤色フィルターパターンと赤色変換パターン
の積層からなる、１１．５μｍの赤色変換層１２を得
た。
【００４５】各色の色変換層の間には、ブラックマスク
９（厚さ１１．５μｍ）が形成されている。熱伝導率の
高いブラックマスクとして、色変換層壁面に、まず格子
状のパターン形成が可能なマスクを用いたスパッタ法に
て酸化クロムを５００ｎｍ形成した。次いで、同様のマ
スクを用い、スパッタ法にて、ＳｉＮ膜を、Ｒ，Ｇ，Ｂ
の各サブピクセルの周辺に、同膜厚になるように形成し
た。画素のピッチは０．３×０．３ｍｍで、各色のサブ
ピクセルの形状は、０．１×０．３ｍｍである。
９（厚さ１１．５μｍ）が形成されている。熱伝導率の
高いブラックマスクとして、色変換層壁面に、まず格子
状のパターン形成が可能なマスクを用いたスパッタ法に
て酸化クロムを５００ｎｍ形成した。次いで、同様のマ
スクを用い、スパッタ法にて、ＳｉＮ膜を、Ｒ，Ｇ，Ｂ
の各サブピクセルの周辺に、同膜厚になるように形成し
た。画素のピッチは０．３×０．３ｍｍで、各色のサブ
ピクセルの形状は、０．１×０．３ｍｍである。
【００４６】［応力緩和層８］色変換層の上面へ、ＺＰ
Ｎ１１００（日本ＺＥＯＮ製）をスピンコート法にて塗
布し、その後、フォトリソグラフ法を用いてパターニン
グし、色変換層の辺部へ配設する、逆テーパー形状の応
力緩和層とした。応力緩和層の厚みは、色変換層表面か
ら５μｍであった。次いで、応力緩和層壁面のみを残
し、応力緩和層の上面および、色変換層上面部をフォト
レジストＯＦＰＲ８０００（東京応化工業製）にてコー
トした。更に、その上面へ、可視光硬化型樹脂ベネフィ
ックスＶＬ（ＡＲＤＥＬ製屈折率１．４８）をコートし
た後、可視光を照射し、その後に、剥離液１０４（東京
応化工業製）を用いてＯＦＰＲ８０００を除去し、ＺＰ
Ｎ１１００の壁面にのみベネフィツクスＶＬがコートさ
れた、応力緩和層８を形成した。
Ｎ１１００（日本ＺＥＯＮ製）をスピンコート法にて塗
布し、その後、フォトリソグラフ法を用いてパターニン
グし、色変換層の辺部へ配設する、逆テーパー形状の応
力緩和層とした。応力緩和層の厚みは、色変換層表面か
ら５μｍであった。次いで、応力緩和層壁面のみを残
し、応力緩和層の上面および、色変換層上面部をフォト
レジストＯＦＰＲ８０００（東京応化工業製）にてコー
トした。更に、その上面へ、可視光硬化型樹脂ベネフィ
ックスＶＬ（ＡＲＤＥＬ製屈折率１．４８）をコートし
た後、可視光を照射し、その後に、剥離液１０４（東京
応化工業製）を用いてＯＦＰＲ８０００を除去し、ＺＰ
Ｎ１１００の壁面にのみベネフィツクスＶＬがコートさ
れた、応力緩和層８を形成した。
【００４７】［貼り合わせ］こうして得られた有機発光
素子と色変換基板を粘着剤を用いて貼り合わせた。粘着
剤には、可視光・熱併用硬化型のポリカーボネート（Ａ
ＲＤＥＬ製屈折率１．５６）を用いた。
素子と色変換基板を粘着剤を用いて貼り合わせた。粘着
剤には、可視光・熱併用硬化型のポリカーボネート（Ａ
ＲＤＥＬ製屈折率１．５６）を用いた。
【００４８】（実施例２）応力緩和壁８として、カーボ
ン微粒子（熱伝導率９０ｗ・ｍ−１・Ｋ−１）を分散さ
せたＺＰＮ１１００を用い、ベネフィックスＶＬによる
壁面の修飾を行わなかった以外は、実施例１と同様にし
て作製した。樹脂とカーボンの混合比は重量比で５：１
とした。
ン微粒子（熱伝導率９０ｗ・ｍ−１・Ｋ−１）を分散さ
せたＺＰＮ１１００を用い、ベネフィックスＶＬによる
壁面の修飾を行わなかった以外は、実施例１と同様にし
て作製した。樹脂とカーボンの混合比は重量比で５：１
とした。
【００４９】（比較例）ネガ型レジストＪＮＰＣ−４８
（ＪＳＲ製）を用い、色変換層の表示部周辺へギャップ
調整用の枠構造１４を形成した（図３）。次いで、応力
緩和壁なしに、ポリカーボネートにて色変換基板と有機
発光素子基板１を貼り合わせた。
（ＪＳＲ製）を用い、色変換層の表示部周辺へギャップ
調整用の枠構造１４を形成した（図３）。次いで、応力
緩和壁なしに、ポリカーボネートにて色変換基板と有機
発光素子基板１を貼り合わせた。
【００５０】（評価）下記項目について、評価を実施し
た。結果を表に示す。 １．ヒートサイクル試験 作製したディスプレイをヒートサイクル試験（−４０℃
⇔９５℃ １２０サイクル温度昇降時間５分以内）にか
け、形状異常の有無を確認した。 ２．コントラスト 各ディスプレイについて、ディスプレイ面に対し蛍光灯
光（１０００ ｌｘ）を斜め４５°から照射した際のコ
ントラストを比較した。 ３．駆動寿命 各ディスプレイを電流値一定で低電流パッシブ駆動にて
連続駆動し、駆動による初期輝度の保持率が５０％にな
るまでの駆動時間を比較した。 ４．効率 各ディスプレイを電流値一定で駆動した際の輝度にて比
較した。
た。結果を表に示す。 １．ヒートサイクル試験 作製したディスプレイをヒートサイクル試験（−４０℃
⇔９５℃ １２０サイクル温度昇降時間５分以内）にか
け、形状異常の有無を確認した。 ２．コントラスト 各ディスプレイについて、ディスプレイ面に対し蛍光灯
光（１０００ ｌｘ）を斜め４５°から照射した際のコ
ントラストを比較した。 ３．駆動寿命 各ディスプレイを電流値一定で低電流パッシブ駆動にて
連続駆動し、駆動による初期輝度の保持率が５０％にな
るまでの駆動時間を比較した。 ４．効率 各ディスプレイを電流値一定で駆動した際の輝度にて比
較した。
【００５１】
【表１】
【００５２】結果が１．０よりも大きい場合、比較例に
較べ、良好な結果となる。
較べ、良好な結果となる。
【００５３】
【発明の効果】本発明により、信頼性が高く、且つ高効
率である有機ＥＬディスプレイが提供できる。
率である有機ＥＬディスプレイが提供できる。
【００５４】すなわち、本発明の有機ＥＬディスプレイ
は、透光性を有する支持基板上に形成されたカラーフィ
ルター層単体またはカラーフィルター層と色変換層で構
成される色変換フィルターの辺部へ、接着層と比較し
て、弾性率の高い材料からなる応力緩和層を配設し、色
変換フィルターと有機発光素子を貼り合わせる時に、或
いはディスプレイのおかれた環境の変化等により発生す
る応力を応力緩和層にて吸収し、発光素子へダメージが
及ばない構造となっている。
は、透光性を有する支持基板上に形成されたカラーフィ
ルター層単体またはカラーフィルター層と色変換層で構
成される色変換フィルターの辺部へ、接着層と比較し
て、弾性率の高い材料からなる応力緩和層を配設し、色
変換フィルターと有機発光素子を貼り合わせる時に、或
いはディスプレイのおかれた環境の変化等により発生す
る応力を応力緩和層にて吸収し、発光素子へダメージが
及ばない構造となっている。
【００５５】また、応力緩和層の屈折率を接着層のもの
と比して低くすることにより、応力緩和層壁面での反射
を促し、横方向へ抜ける発光素子発光成分を低減させる
ことができる。
と比して低くすることにより、応力緩和層壁面での反射
を促し、横方向へ抜ける発光素子発光成分を低減させる
ことができる。
【００５６】更に、図１に示すように、応力緩和層の構
造を、色変換フィルタに対して逆テーパー形状とするこ
とにより、取り出し効率は更に向上する。
造を、色変換フィルタに対して逆テーパー形状とするこ
とにより、取り出し効率は更に向上する。
【００５７】また、応力緩和層壁面での反射成分がコン
トラスト低減要因となり得る。取り出し効率よりも、コ
ントラストを重視する場合、応力緩和層の材料が、光を
吸収する材料とすることにより、パネルのコントラスト
は向上する。
トラスト低減要因となり得る。取り出し効率よりも、コ
ントラストを重視する場合、応力緩和層の材料が、光を
吸収する材料とすることにより、パネルのコントラスト
は向上する。
【図１】本発明の有機ＥＬディスプレイの構成を示す断
面概略図である。
面概略図である。
【図２】本発明の応力緩和層の配設例を示す概略図であ
る。
る。
【図３】本発明の比較例の構成を示す断面概略図であ
る。
る。
１ 基板
２ ＴＦＴ
３ 陽極（または陰極）
４ 有機ＥＬ層
５ 透明陰極（または透明陽極）
６ パッシベーション層
７ 接着層
８ 応力緩和層
９ ブラックマスク
１０〜１２ 色変換フィルター
１３ 透光性支持基板
１４ ギャップ調整用の枠構造
フロントページの続き
(56)参考文献 特開2001−217072（ＪＰ，Ａ)
特開2000−223261（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−67451（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−297477（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−329717（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H05B 33/00 - 33/28
Claims (7)
- 【請求項１】 基板と、 ソース及びドレインからなる薄膜トランジスタと、 該薄膜トランジスタの上部に前記ソースまたはドレイン
に接続された導電性薄膜材料からなる陽極または陰極
と、 有機ＥＬ発光層と、 透明導電性材料からなる陰極または陽極である上部透明
電極と、および前記上部透明電極上に少なくとも１層以
上のパッシベーション層と、を積層して構成された前記
薄膜トランジスタによって駆動される有機発光素子；透
光性を有する支持基板と、 該支持基板上に形成されたカラーフィルター層単体また
はカラーフィルター層と色変換層で構成される色変換フ
ィルターと、を具備する色変換基板；前記有機発光素子
と前記色変換フィルターとの間にあって、前記有機発光
素子の上部透明電極に対向して前記色変換フィルターを
互いに貼り合わせる接着層；前記有機発光素子と前記色
変換フィルターとの間にあって、前記色変換フィルター
の辺部に配置された応力緩和層；を備えることを特徴と
する有機ＥＬディスプレイ。 - 【請求項２】 前記応力緩和層が、高い弾力性を有する
樹脂を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ
ディスプレイ。 - 【請求項３】 前記応力緩和層が、接着層の屈折率より
も低いことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディ
スプレイ。 - 【請求項４】 前記応力緩和層が、色変換フィルターの
カラーフィルター層単体またはカラーフィルター層と色
変換層に対して、逆テーパー形状となっていることを特
徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイ。 - 【請求項５】 前記応力緩和層が、黒色であることを特
徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイ。 - 【請求項６】 前記応力緩和層が、熱の良導体であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレ
イ。 - 【請求項７】 前記応力緩和層が、熱の良導体を分散さ
せた高分子材料から形成されることを特徴とする請求項
６に記載の有機ＥＬディスプレイ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002084434A JP3501148B2 (ja) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | 有機ｅｌディスプレイ |
| TW092115735A TWI268730B (en) | 2002-03-25 | 2003-06-10 | Organic EL display capable of absorbing the stress generated due to the variation in the working environment of the display |
| GB0427573A GB2417598B (en) | 2002-03-25 | 2003-06-13 | Organic EL display |
| PCT/JP2003/007563 WO2004112438A1 (ja) | 2002-03-25 | 2003-06-13 | 有機ｅｌディスプレイ |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002084434A JP3501148B2 (ja) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | 有機ｅｌディスプレイ |
| PCT/JP2003/007563 WO2004112438A1 (ja) | 2002-03-25 | 2003-06-13 | 有機ｅｌディスプレイ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003282259A JP2003282259A (ja) | 2003-10-03 |
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Family
ID=34219661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002084434A Expired - Fee Related JP3501148B2 (ja) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | 有機ｅｌディスプレイ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3501148B2 (ja) |
| GB (1) | GB2417598B (ja) |
| WO (1) | WO2004112438A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8482196B2 (en) | 2009-05-26 | 2013-07-09 | Sony Corporation | Display, method for producing display, and electronic apparatus |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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