TWI769196B - 有機el顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種有機EL顯示裝置,其係抑制外光反射,對比優異,減低色偏移。有機EL顯示裝置係依順序至少具有透明電極、有機EL層、非透明電極,且進一步具有黑色的絕緣層之有機EL顯示裝置,前述非透明電極之反射率為25%±20%。
Description
本發明關於具有透明電極、有機EL層、非透明電極及絕緣層之有機EL顯示裝置。
作為新世代平板顯示器,有機EL顯示裝置係受到注目。有機EL顯示裝置係利用有機化合物的電場發光之自我發光型的顯示裝置,可進行廣視角、高速響應、高對比的影像顯示,再者由於可薄型化、輕量化、可撓化,故近年來旺盛地進行研究開發。
有機EL顯示裝置係按照其發光方式,而分類為在基板側發出光的下部發光(底部發光)方式與在基板的相反面發出光的上部發光(頂部發光)方式。於任一方式中,皆要求高效率地取出有機EL(電致發光)層中的發光。至目前為止,作為上部發光方式的有機EL元件,有提案陽極以具有高反射率的金屬所構成之有機EL元件(例如,參照專利文獻1)。
又,於有機EL顯示裝置中,具有分割像素間用的絕緣層。作為具有絕緣層之有機EL顯示裝置,例如有提案一種顯示裝置,其包含在基板上所形成的第一電極、以使第一電極部分地露出之方式而形成在第一電極上的絕緣層、及面對第一電極設置的第二電極,其中 前述絕緣層係由正型感光性聚醯亞胺所構成(例如,參照專利文獻2)。
專利文獻1 日本特開2005-56848號公報
專利文獻2 日本特開2002-91343號公報
然而,於如專利文獻1中記載之使用具有高反射率的電極時,有外光反射變大、對比降低之問題。再者,由於具有高反射率的電極,有機EL層中的發光變容易擴散至鄰接的像素,故與顯示品質有關的色偏移亦成為問題。
又,專利文獻2中記載的顯示裝置由於絕緣層為透明而穿透外光,故發生因在其下部的電極之外光反射所造成的對比降低之問題。再者,由於絕緣層為透明,有機EL層的發光變得容易擴散至鄰接的像素,故色偏移亦成為問題。
因此,本發明係鑒於上述問題,目的在於提供一種有機EL顯示裝置,其係抑制外光反射,對比優異,減低色偏移。
本發明之有機EL顯示裝置係依順序至少具有透明電極、有機EL層、非透明電極,且進一步具有黑 色的絕緣層之有機EL顯示裝置,前述非透明電極之反射率為25%±20%。
本發明之有機EL顯示裝置係外光反射少,對比優異,可減低色偏移。
1‧‧‧基板
2‧‧‧第一電極(透明電極)
3‧‧‧絕緣層
4‧‧‧有機EL層
5‧‧‧第二電極(非透明電極)
6‧‧‧第一電極(非透明電極)
7‧‧‧第二電極(透明電極)
8‧‧‧玻璃基板
9‧‧‧輔助電極
10‧‧‧有機EL顯示裝置
11‧‧‧螢光燈
12‧‧‧分光放射亮度計
圖1係底部發光方式之有機EL顯示裝置的概略剖面圖。
圖2係頂部發光方式之有機EL顯示裝置的概略剖面圖。
圖3係實施例中的有機EL顯示裝置之暗亮度、明亮度及色度評價環境的概略圖。
圖4係顯示實施例及比較例中使用之紫外線吸收板的波長與穿透率之關係的曲線圖。
圖5A係實施例中的有機EL顯示裝置之製作順序的概略圖(其1)。
圖5B係實施例中的有機EL顯示裝置之製作順序的概略圖(其2)。
圖5C係實施例中的有機EL顯示裝置之製作順序的概略圖(其3)。
圖5D係實施例中的有機EL顯示裝置之製作順序的概略圖(其4)。
以下,參照附圖,詳細說明實施本發明的形態(以下,亦稱為「實施形態」)。再者,本發明不應受以下說明的實施形態所限定。
本發明之有機EL顯示裝置係依順序具有透明電極、有機EL層、非透明電極,且進一步具有絕緣層。圖1中顯示一個實施形態的底部發光方式之有機EL顯示裝置的概略剖面圖,圖2中顯示另一實施形態的頂部發光方式之有機EL顯示裝置的概略剖面圖。圖1的底部發光方式之有機EL顯示裝置係在基板1上具有由透明電極所構成的第一電極2。以覆蓋此第一電極2的周邊之方式具有絕緣層3,進一步具有有機EL層4與由非透明電極所構成的第二電極5。由於第一電極2為透明,第二電極5為非透明,故有機EL層4中的發光光線係在基板1側被取出。圖2的頂部發光方式之有機EL顯示裝置係在基板1上具有由非透明電極所構成的第一電極6。以覆蓋此第一電極6的周邊之方式具有絕緣層3,進一步具有由有機EL層4與透明電極所構成的第二電極7。藉由選擇由非透明電極所構成的第一電極6與由透明電極所構成的第二電極7,有機EL層4中的發光光線係在與基板1的相反側被取出。
有機EL顯示裝置係按照驅動方式,大致區分為主動矩陣型與被動矩陣型,但於本發明中任一驅動方式皆可。
本發明之有機EL顯示裝置中的所謂透明電極,就是指在波長550nm的透光率為30%以上之電極, 所謂非透明電極,就是指在波長550nm的透光率小於30%之電極。此處,本發明中的透光率係可藉由對於在透明的玻璃基板上所形成的電極,以分光光度計測定。
本發明之有機EL顯示裝置係可藉由組合透明電極與非透明電極作為前述的第一電極與第二電極,在單側取出有機EL層4中的發光。對於本發明的透明電極及非透明電極,要求電特性優異、作為陽極使用時可高效率地注入電洞、作為陰極使用時可高效率注入電子等之複合的特性。
作為形成本發明中的透明電極之材料,例如可舉出透明導電性氧化物或金屬等。作為陽極使用時,較佳為ITO、IZO、AZO、GZO、ATO等,作為陰極使用時,較佳為Li、Mg、Ag、Al等。
又,本發明中之非透明電極之反射率較佳為80%以下。此處,本發明中所謂的非透明電極之反射率,就是指在波長550nm的反射率,可對於在透明的玻璃基板上所形成的電極,藉由分光光度計測定。若非透明電極之反射率超過80%,則雖然可高效率地取出有機EL層中的發光,但是因外光反射之增加而對比降低,容易發生因光對於鄰接的像素之擴散而造成的色偏移。非透明電極之反射率更佳為45%以下,尤佳為30%以下。又,非透明電極之反射率,從亮度之點來看,宜避免非透明電極之反射率過小,較佳為5%以上,更佳為10%以上。
作為形成本發明中的非透明電極之材料,例如可舉出碳、金屬等。特別地,較佳為以Ag、Al、C、Cr、Cu、Mo、Ni或Ti作為主成分,可提高非透明電極的耐腐蝕性,提高有機EL顯示裝置的可靠性。更佳為以Ag、Al或Cu作為主成分。此處,本發明中所謂的主成分,就是指在形成非透明電極的材料中包含最多的成分。作為包含此等的電極材料,例如可舉出AgIn合金、AgZn合金、AgZnBi合金、Al石墨烯合金、AlMn合金、AlNd合金、AlGaNi合金、CuZn合金、CuZnMg合金等的合金,或Ag奈米填料(線材)、Ag奈米粒子等。
又,為了兼具複合的特性,亦較佳為將非透明電極設為多層結構。例如,亦可將非透明電極設為多層結構,在基板側具有能提高密接性或耐腐蝕性的基底層,或具有能調整反射率的反射調整層。又,亦較佳為將非透明電極設為多層結構,藉由在有機EL層側之最表面層上積層透明導電性氧化物材料,而調整在與有機EL層的界面之功函數差。作為透明導電性氧化物材料,從高穿透率且低電阻率來看,較佳為ITO、IZO、AZO、GZO、ATO等。
作為本發明之有機EL顯示裝置中的有機EL層之構成,例如可舉出(1)電洞輸送層/發光層、(2)電洞輸送層/發光層/電子輸送層、(3)發光層/電子輸送層等。關於有機EL層之構成,為了綜合地提高電洞與電子之注入或輸送、發光層中的發光效率等,進行各種的檢討,作為較佳態樣之一例,可舉出日本特開平8-109373號公報中記載之有機薄膜EL元件等。
本發明之有機EL顯示裝置具有黑色的絕緣層。藉由具有黑色的絕緣層,可抑制非透明電極的外光反射,提高對比。又,可抑制外光反射或有機EL層中的發光光線擴散到鄰接的像素,減低色偏移。此處,本發明中所謂黑色的絕緣層,就是指在波長380~700nm的可見光範圍中之絕緣層的光學濃度(Optical Density,OD值)係膜厚每1.0μm為0.3以上者。膜厚每1.0μm的OD值較佳為0.8以上,更佳為1.0以上。再者,絕緣層的OD值係可使用顯微分光器(大塚電子製MCPD2000),測定對於絕緣層的入射光強度與絕緣層的穿透光強度,藉由下述之關係式(1)求出。藉由將所求出的OD值除以絕緣層的膜厚(μm),可算出膜厚每1.0μm的OD值。
OD值=log10(I0/I) (1)
I0:入射光強度,I:穿透光強度。
作為絕緣層,較佳為感光性樹脂組成物之硬化膜。再者,於本發明中,亦有將硬化膜僅稱為膜之情況。感光性樹脂組成物較佳為含有(C)著色材料,更佳為含有(A)鹼可溶性樹脂、(B)感光劑及(C)著色材料,尤佳為進一步含有(D)有機溶劑。由於感光性樹脂組成物含有(C)著色材料,可將絕緣層予以黑色化。又,作為感光性樹脂組成物,藉由組合而含有(A)鹼可溶性樹脂與(B)感光劑,使用感光性的圖案加工變為可能,藉由含有(D)有機溶劑,可成為清漆的狀態,有能提高塗布性之情況。感光性樹脂組成物亦可進一步含有其它成分。
若有機EL顯示裝置之顯示區域中的絕緣層開口率變小,則對於有機EL層的負荷變大。因此,從可靠性之點來看,顯示區域中的絕緣層開口率較佳為5%以上,更佳為10%以上。又,若顯示區域中的絕緣層開口率變大,則非亮燈時之反射率變高。因此,從對比之點來看,顯示區域中的絕緣層開口率較佳為35%以下,更佳為30%以下。
本發明中所謂的鹼可溶性,就是指將在γ-丁內酯中溶解有樹脂的溶液塗布於矽晶圓上,在120℃進行4分鐘預烘烤而形成膜厚10μm±0.5μm的預烘烤膜,將該預烘烤膜在23±1℃的2.38重量%氫氧化四甲銨水溶液中浸漬1分鐘後,自以純水沖洗處理後的膜厚減少所求出的溶解速度為50nm/分鐘以上者。
從耐熱性升高之點來看,(A)鹼可溶性樹脂較佳為具有芳香族羧酸結構。再者,於本發明中,所謂的芳香族羧酸結構,就是指已與芳香環直接共價鍵結的羧酸結構。
作為(A)鹼可溶性樹脂,可舉出聚醯亞胺、聚醯亞胺前驅物、聚苯并唑、聚苯并唑前驅物、聚矽氧烷、丙烯酸樹脂、卡多(cardo)樹脂等。亦可含有2種以上的此等。於此等的樹脂之中,從耐熱性優異,在高溫條件下的排氣量少來看,較佳為聚醯亞胺前驅物。再者,從鹼可溶性提高之點來看,更佳為具有醯胺酸結構的聚醯亞胺前驅物。
將正型感光性賦予至本發明中的感光性樹脂組成物時,作為(B)感光劑,可舉出(b1)鄰醌二疊氮化合物。又,將負型感光性賦予至本發明中的感光性樹脂組成物時,作為(B)感光劑,可舉出(b2)光聚合起始劑。負型感光性樹脂組成物較佳為進一步含有後述的(G)自由基聚合性化合物。
作為(b1)鄰醌二疊氮化合物,較佳為萘醌二疊氮磺酸之磺酸對於具有酚性羥基的化合物以酯鍵結而得之化合物。作為具有酚性羥基的化合物,例如可舉出Bis-Z、BisP-EZ、TekP-4HBPA、TrisP-HAP、TrisP-PA、TrisP-SA、TrisOCR-PA、BisOCHP-Z、BisP-MZ、BisP-PZ、BisP-IPZ、BisOCP-IPZ、BisP-CP、BisRS-2P、BisRS-3P、BisP-OCHP、亞甲基三-FR-CR、BisRS-26X、DML-MBPC、DML-MBOC、DML-OCHP、DML-PCHP、DML-PC、DML-PTBP、DML-34X、DML-EP、DML-POP、二羥甲基-BisOC-P、DML-PFP、DML-PSBP、DML-MTrisPC、TriML-P、TriML-35XL、TML-BP、TML-HQ、TML-pp-BPF、TML-BPA、TMOM-BP、HML-TPPHBA、HML-TPHAP(商品名,本州化學工業(股)製)、BIR-OC、BIP-PC、BIR-PC、BIR-PTBP、BIR-PCHP、BIP-BIOC-F、4PC、BIR-BIPC-F、TEP-BIP-A、46DMOC、46DMOEP、TM-BIP-A(商品名,旭有機材工業(股)製)、2,6-二甲氧基甲基-4-第三丁基苯酚、2,6-二甲氧基甲基對甲酚、2,6-二乙醯氧基甲基對甲酚、萘酚、四羥基二苯基酮、五倍 子酸甲酯、雙酚A、雙酚E、亞甲基雙酚、BisP-AP(商品名,本州化學工業(股)製)等。作為萘醌二疊氮磺酸,可舉出4-萘醌二疊氮磺酸、5-萘醌二疊氮磺酸等。藉由含有此等之(b1)鄰醌二疊氮化合物,可提高感光性樹脂組成物的解析度、感度、殘膜率。
4-萘醌二疊氮磺醯基酯化合物係在水銀燈的i線區域中具有吸收,適合i線曝光。5-萘醌二疊氮磺醯基酯化合物係在到水銀燈的g線區域為止具有吸收,適合g線曝光。較佳為按照曝光的波長,選擇4-萘醌二疊氮磺醯基酯化合物或5-萘醌二疊氮磺醯基酯化合物。又,亦可使用在同一分子中具有4-萘醌二疊氮磺醯基及5-萘醌二疊氮磺醯基的萘醌二疊氮磺醯基酯化合物,也可併用4-萘醌二疊氮磺醯基酯化合物與5-萘醌二疊氮磺醯基酯化合物。
上述萘醌二疊氮化合物係可藉由具有酚性羥基的化合物與醌二疊氮磺酸化合物之酯化反應而合成。
正型感光性樹脂組成物中的(b1)鄰醌二疊氮化合物之含量,較佳為正型感光性樹脂組成物的固體成分全量100重量%中之6重量%以上20重量%以下,可提高感度及圖案加工性。
所謂的(b2)光聚合起始劑,就是指因曝光而鍵裂開及/或反應,產生自由基之化合物。作為(b2)光聚合起始劑,可舉出苄基縮酮系光聚合起始劑、α-羥基酮系光聚合起始劑、α-胺基酮系光聚合起始劑、醯基氧 化膦系光聚合起始劑、肟酯系光聚合起始劑、吖啶系光聚合起始劑、二茂鈦系光聚合起始劑、二苯基酮系光聚合起始劑、苯乙酮系光聚合起始劑、芳香族酮酯系光聚合起始劑、苯甲酸酯系光聚合起始劑等。亦可含有2種以上的此等。作為(b2)光聚合起始劑,從感度升高之觀點來看,更佳為α-羥基酮系光聚合起始劑、α-胺基酮系光聚合起始劑、醯基氧化膦系光聚合起始劑、肟酯系光聚合起始劑、吖啶系光聚合起始劑、二苯基酮系光聚合起始劑,尤佳為α-胺基酮系光聚合起始劑、醯基氧化膦系光聚合起始劑、肟酯系光聚合起始劑。
作為苄基縮酮系光聚合起始劑,例如可舉出2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮等。
作為α-羥基酮系光聚合起始劑,例如可舉出1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-羥基環己基苯基酮、1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮、2-羥基-1-[4-[4-(2-羥基-2-甲基丙醯基)苄基]苯基]-2-甲基丙烷-1-酮等。
作為α-胺基酮系光聚合起始劑,例如可舉出2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-啉基苯基)-丁烷-1-酮、2-二甲基胺基-2-(4-甲基苄基)-1-(4-啉基苯基)-丁烷-1-酮、3,6-雙(2-甲基-2-啉基丙醯基)-9-辛基-9H-咔唑等。
作為醯基氧化膦系光聚合起始劑,例如可舉出2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基氧化膦、雙(2,4,6-三 甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦、雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-(2,4,4-三甲基戊基)氧化膦等。
作為肟酯系光聚合起始劑,例如可舉出1-苯基丙烷-1,2-二酮-2-(O-乙氧基羰基)肟、1-苯基丁烷-1,2-二酮-2-(O-甲氧基羰基)肟、1,3-二苯基丙烷-1,2,3-三酮-2-(O-乙氧基羰基)肟、1-[4-(苯硫基)苯基]辛烷-1,2-二酮-2-(O-苯甲醯基)肟、1-[4-[4-(羧基苯基)硫基]苯基]丙烷-1,2-二酮-2-(O-乙醯基)肟、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]乙酮-1-(O-乙醯基)肟、1-[9-乙基-6-[2-甲基-4-[1-(2,2-二甲基-1,3-二氧戊環-4-基)甲氧基]苯甲醯基]-9H-咔唑-3-基]乙酮-1-(O-乙醯基)肟、「Adeka Arcluz(註冊商標)」NCI-831(ADEKA(股)製)等。
作為吖啶系光聚合起始劑,例如可舉出1,7-雙(吖啶-9-基)正庚烷等。
作為二茂鈦系光聚合起始劑,例如可舉出雙(η5-2,4-環戊二烯-1-基)-雙[2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)苯基]鈦(IV)、雙(η5-3-甲基-2,4-環戊二烯-1-基)-雙(2,6-二氟苯基)鈦(IV)等。
作為二苯基酮系光聚合起始劑,例如可舉出二苯基酮、4,4’-雙(二甲基胺基)二苯基酮、4,4’-雙(二乙基胺基)二苯基酮、4-苯基二苯基酮、4,4-二氯二苯基酮、4-羥基二苯基酮、烷基化二苯基酮、3,3’,4,4’-四(第三丁基過氧羰基)二苯基酮、4-甲基二苯基酮、二苄基酮、茀酮等。
作為苯乙酮系光聚合起始劑,例如可舉出2,2-二乙氧基苯乙酮、2,3-二乙氧基苯乙酮、4-第三丁基二氯苯乙酮、亞苄基苯乙酮、4-疊氮基亞苄基苯乙酮等。
作為芳香族酮酯系光聚合起始劑,例如可舉出2-苯基-2-氧基乙酸甲酯等。
作為苯甲酸酯系光聚合起始劑,例如可舉出4-二甲基胺基苯甲酸乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸(2-乙基)己酯、4-二乙基胺基苯甲酸乙酯、2-苯甲醯基苯甲酸甲酯等。
負型感光性樹脂組成物中的(b2)光聚合起始劑之含量,從感度之觀點來看,相對於(A)鹼可溶性樹脂與後述的(G)自由基聚合性化合物的重量合計100重量份,較佳為1重量份以上,從解析度與錐形形狀之觀點來看,相對於(A)鹼可溶性樹脂與後述的(G)自由基聚合性化合物的重量合計100重量份,較佳為15重量份以下。
本發明中所謂的(C)著色材料,就是吸收特定波長的光之化合物,尤其較佳為因吸收可見光線的波長(380~780nm)之光而著色的化合物。藉由含有(C)著色材料,可將絕緣層予以著色,可將穿透絕緣層的光或從絕緣層所反射的光著色成所欲的顏色,而賦予著色性。又,可自穿透絕緣層的光或從絕緣層所反射的光中,遮蔽(C)著色材料所吸收的波長之光,而賦予遮光性。結果,可使在波長380~700nm的可見光範圍中之絕緣層的光學濃度成為前述範圍。
作為(C)著色材料,可舉出吸收可見光線的波長之光,著色成白、紅、橙、黃、綠、藍、紫色之化合物。藉由組合二色以上的此等之著色材料,可將穿透絕緣層的光或從絕緣層所反射的光調色至所欲的顏色座標,提高調色性。
(C)著色材料較佳為含有(C1)顏料及/或(C2)染料。又,(C)著色材料較佳為含有(Ca)黑色劑及/或(Cb)黑色以外的著色材料。藉由含有(Ca)黑色劑及/或(Cb)黑色以外的著色材料,可將遮光性賦予至絕緣層,表色系中的顏色之調整變容易。作為(C)著色材料含有(C1)顏料之態樣,較佳為含有(C1)顏料作為(Ca)黑色劑及/或(Cb)黑色以外的著色材料,作為(C)著色材料含有(C2)染料之態樣,較佳為含有(C2)染料作為(Ca)黑色劑及/或(Cb)黑色以外的著色材料。
所謂的(Ca)黑色劑,就是指因吸收可見光線的波長之光而著色成黑色之化合物。藉由含有(Ca)黑色劑,可將絕緣層予以黑色化,可遮蔽絕緣層的穿透光或反射光,提高遮光性。
作為(Ca)黑色劑,從遮光性之觀點來看,較佳為吸收可見光線的全波長之光,著色成黑色之化合物。又,亦較佳為由白、紅、橙、黃、綠、藍或紫色之著色材料所選出的二色以上之著色材料的組合。藉由組合二色以上的此等之著色材料,可模擬地著色成黑色,可提高遮光性。
所謂(Cb)黑色以外的著色材料,就是指因吸收可見光線的波長之光而著色之化合物。即,前述之著色成黑色以外的白、紅、橙、黃、綠、藍或紫色之著色材料。
所謂的(C1)顏料,就是指藉由(C1)顏料物理吸附於對象物之表面,或對象物之表面與(C1)顏料的相互作用等,而使對象物著色之化合物,一般不溶於溶劑等中。(C1)顏料之著色由於隱蔽性高,具有不易因紫外線等而發生褪色的特性,故藉由含有(C1)顏料,可將絕緣層著色成為隱蔽性優異之顏色,可提高絕緣層的遮光性及耐候性。
感光性樹脂組成物中的(C1)顏料之數量平均粒徑,從分散安定性之觀點來看,較佳為1nm以上,更佳為5nm以上,尤佳為10nm以上。另一方面,感光性樹脂組成物中的(C1)顏料之數量平均粒徑,從圖案加工性之觀點來看,較佳為1,000nm以下,更佳為500nm以下,尤佳為200nm。此處,(C1)顏料之數量平均粒徑係可使用次微米粒度分布測定裝置(N4-PLUS;Beckman-Coulter(股)製)或仄他電位‧粒徑‧分子量測定裝置(Zetasizer Nano ZS;SYSMEX(股)製),藉由測定感光性樹脂組成物中的(C1)顏料之布朗運動所致的雷射散射(動態光散射法)而求得。
作為(C1)顏料,例如可舉出有機顏料、無機顏料等。較佳為有機顏料,藉由化學結構變化或官能基轉換,而穿透或遮蔽所欲的特定波長之光等,可將絕緣層的穿透光譜或吸收光譜容易地調整至所欲的範圍。作為有機顏料,例如較佳為蒽醌系顏料、喹吖啶酮系顏料、皮蒽酮系顏料、二酮吡咯并吡咯系顏料、苯并呋喃酮系顏料、苝系顏料、縮合偶氮系顏料、碳黑等。
所謂的(C2)染料,就是指對於對象物的表面結構,以(C2)染料中的離子性基或羥基等之取代基進行化學吸附或強的相互作用等,而使對象物著色之化合物,一般可溶於溶劑等中。(C2)染料之著色由於係分子一個一個地與對象物吸附,而著色力高,顯色效率高,因此,藉由含有(C2)染料,絕緣層的表色系中之顏色的調整變容易。
作為(C2)染料,例如可舉出直接染料、反應性染料、硫化染料、甕染料、酸性染料、含金屬染料、含金屬酸性染料、鹼性染料、媒染染料、酸性媒染染料、分散染料、陽離子染料、螢光增白染料等。亦可含有2種以上的此等。
另外,作為(C2)染料,可舉出蒽醌系染料、偶氮系染料、吖系染料、酞青系染料、次甲基系染料、系染料、喹啉系染料、靛藍系染料、靛屬系染料、碳陽離子(carbonium)系染料、士林(threne)系染料、苝酮(perinone)系染料、苝系染料、三芳基甲烷系染料、二苯并哌喃(xanthene)系染料等。從對(D)有機溶劑的溶解性及耐熱性之觀點來看,較佳為蒽醌系染料、偶氮系染料、吖系染料、次甲基系染料、三芳基甲烷系染料、二苯并哌喃系染料。
本發明所使用之感光性樹脂組成物中的(C)著色材料之含量,從遮光性、著色性及調色性之觀點來看,相對於(A)鹼可溶性樹脂、(C)著色材料及後述的分散劑之合計100重量份,較佳為15重量份以上,更佳為20重量份以上,尤佳為25重量份以上,尤更佳為30重量份以上。另一方面,從感度之觀點來看,(C)著色材料之含量較佳為80重量份以下,更佳為75重量份以下,尤佳為70重量份以下,尤更佳為65重量份以下。又,感光性樹脂組成物之固體成分中的(C)著色材料之含量,從遮光性、著色性及調色性之觀點來看,較佳為5重量%以上,更佳為10重量%以上,尤佳為15重量%以上。另一方面,感光性樹脂組成物之固體成分中的(C)著色材料之含量,從感度之觀點來看,較佳為70重量%以下,更佳為65重量%以下,尤佳為60重量%以下。
再者,感光性樹脂組成物之固體成分中的(C1)顏料之含量,從遮光性、著色性及調色性之觀點來看,較佳為5重量%以上,更佳為10重量%以上,尤佳為15重量%以上。另一方面,感光性樹脂組成物之固體成分中的(C1)顏料之含量,從感度之觀點來看,較佳為70重量%以下,更佳為65重量%以下,尤佳為60重量%以下。
又,感光性樹脂組成物之固體成分中的(C2)染料之含量,從著色性及調色性之觀點來看,較佳為0.01 重量%以上,更佳為0.05重量%以上,尤佳為0.1重量%以上。另一方面,感光性樹脂組成物之固體成分中的(C2)染料之含量,從絕緣層的耐熱性之觀點來看,較佳為50重量%以下,更佳為45重量%以下,尤佳為40重量%以下。
作為(D)有機溶劑,例如可舉出γ-丁內酯等之極性的非質子性溶劑、乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單正丙基醚、乙二醇單正丁基醚、二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇單正丙基醚、二乙二醇單正丁基醚、三乙二醇單甲基醚、三乙二醇單乙基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單正丙基醚、丙二醇單正丁基醚、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、二丙二醇單正丙基醚、二丙二醇單正丁基醚、三丙二醇單甲基醚、三丙二醇單乙基醚、四氫呋喃、二烷等之醚類、丙酮、甲基乙基酮、二異丁基酮、環己酮、2-庚酮、3-庚酮、二丙酮醇等之酮類、乙二醇單甲基醚乙酸酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯、二乙二醇單甲基醚乙酸酯、二乙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、乳酸乙酯等之酯類、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、羥基乙酸乙酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、乙酸乙酯、乙酸正 丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、甲酸正戊酯、乙酸異戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸異丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸正丙酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、2-氧代丁酸乙酯等之其它酯類、甲苯、二甲苯等之芳香族烴類、N-甲基吡咯啶酮、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺等之醯胺類等。亦可含有2種以上的此等。
感光性樹脂組成物中的(D)有機溶劑之含量係可按照塗布方法等而適宜選擇。例如,當藉由旋轉塗布進行塗布時,一般為感光性樹脂組成物中的50~95重量%。
本發明所用之感光性樹脂組成物係可含有(E)熱交聯劑。所謂的熱交聯劑,就是指在分子內具有至少2個熱反應性的官能基之化合物。作為熱反應性的官能基,例如可舉出烷氧基甲基、羥甲基、環氧基、氧雜環丁基等。亦可含有2種以上的此等。藉由含有(E)熱交聯劑,可交聯(A)鹼可溶性樹脂或其它添加成分,提高硬化膜的耐熱性、耐藥品性及硬度。又,可減低來自硬化膜的排氣量,提高有機EL顯示裝置的可靠性。
作為具有烷氧基甲基或羥甲基當作熱反應性的官能基之熱交聯劑,例如可舉出DML-PC、DML-PEP、DML-OC、DML-OEP、DML-34X、DML-PTBP、DML-PCHP、DML-OCHP、DML-PFP、DML-PSBP、DML-POP、DML-MBOC、DML-MBPC、DML-MTrisPC、 DML-BisOC-Z、DML-BisOCHP-Z、DML-BPC、DML-BisOC-P、DMOM-PC、DMOM-PTBP、DMOM-MBPC、TriML-P、TriML-35XL、TML-HQ、TML-BP、TML-pp-BPF、TML-BPE、TML-BPA、TML-BPAF、TML-BPAP、TMOM-BP、TMOM-BPE、TMOM-BPA、TMOM-BPAF、TMOM-BPAP、HML-TPPHBA、HML-TPHAP、HMOM-TPPHBA、HMOM-TPHAP(以上,商品名,本州化學工業(股)製)、「NIKALAC(註冊商標)」MX-290、「NIKALAC」MX-280、「NIKALAC」MX-270、「NIKALAC」MX-279、「NIKALAC」MW-100LM、「NIKALAC」MX-750LM(以上,商品名,三和化學(股)製)等。
作為具有環氧基當作熱反應性的官能基之熱交聯劑,例如可舉出Epolite 40E、Epolite 100E、Epolite 200E、Epolite 400E、Epolite 70P、Epolite 200P、Epolite 400P、Epolite 1500NP、Epolite 80MF、Epolite 4000、Epolite 3002(以上,共榮社化學(股)製)、「Denacol(註冊商標)」EX-212L、「Denacol」EX-214L、「Denacol」EX-216L、「Denacol」EX-850L、「Denacol」EX-321L(以上,NAGASE CHEMTEX(股)製)、GAN、GOT(以上,日本化藥(股)製)、「Epikote(註冊商標)」828、「Epikote」1002、「Epikote」1750、「Epikote」1007、YX8100-BH30、E1256、E4250、E4275(以上,日本環氧樹脂(股)製)、「Epiclon(註冊商標)」EXA-9583、HP4032(以上,大日本油墨化學工業(股)製)、VG3101(三井化學(股)製)、 「Tepic(註冊商標)」S、「Tepic」G、「Tepic」P(以上,日產化學工業(股)製)、NC6000(日本化藥(股)製)、Epototo(註冊商標)YH-434L(東都化成(股)製)、EPPN502H、NC3000(日本化藥(股)製)、EpiclonN695、HP7200(以上,大日本油墨化學工業(股)製)等。
作為具有氧雜環丁基當作熱反應性的官能基之熱交聯劑,例如可舉出「Eternacoll(註冊商標)」EHO、「Eternacoll」OXBP、「Eternacoll」OXTP、「Eternacoll」OXMA(以上,宇部興產(股)製)、氧雜環丁烷化苯酚酚醛清漆等。
熱交聯劑之含量係沒有特別的限定,例如於正型感光性樹脂組成物時,較佳為感光性樹脂組成物的固體成分中之1重量%以上30重量%以下。另一方面,於負型感光性樹脂組成物時,相對於(A)鹼可溶性樹脂及(G)自由基聚合性化合物之合計100重量份,較佳為0.1重量份以上70重量份以下。若熱交聯劑之含量為上述範圍內,則可提高絕緣層的硬度及耐藥品性。
本發明中所用的感光性樹脂組成物較佳為進一步含有(F)分散劑。所謂的(F)分散劑,就是指具有與前述之(C1)顏料或作為(C2)染料的分散染料等之表面相互作用的表面親和性基、及提高(C1)顏料或分散染料的分散安定性之分散安定化結構的化合物。作為(F)分散劑的分散安定化結構,可舉出聚合物鏈、具有靜電荷的取代基等,可期待立體障礙或靜電排斥之展現而造成的分散效果。
藉由含有(F)分散劑,當感光性樹脂組成物含有(C1)顏料或分散染料時,可提高彼等的分散安定性,可提高解析度。特別地,當(C1)顏料為被粉碎成1μm以下的數量平均粒徑之粒子時,由於(C1)顏料的粒子之表面積增大,故(C1)顏料的粒子之凝聚變容易發生。另一方面,當含有(C1)顏料時,藉由經粉碎的(C1)顏料之表面與(F)分散劑之表面親和性基進行相互作用,同時藉由(F)分散劑的分散安定化結構所致的立體障礙及/或靜電排斥,可阻礙(C1)顏料的粒子之凝聚,提高分散安定性。
作為(F)分散劑,例如可舉出具有胺價為5mgKOH/g以上的分散劑、酸價為5mgKOH/g以上的分散劑、胺價及酸價為5mgKOH/g以上的分散劑、胺價及酸價皆小於5mgKOH/g的分散劑。從(C1)顏料的粒子之分散安定性提高的觀點來看,較佳是胺價為5mgKOH/g以上的分散劑。
從(C1)顏料的分散安定性之觀點來看,(F)分散劑的胺價較佳為5mgKOH/g以上,更佳為8mgKOH/g以上,尤佳為10mgKOH/g以上。另一方面,從感光性樹脂組成物的保存安定性之觀點來看,(F)分散劑的胺價較佳為150mgKOH/g以下,更佳為120mgKOH/g以下,尤佳為100mgKOH/g以下。
此處所言的胺價,就是指與每1g(F)分散劑反應的酸為當量的氫氧化鉀之重量,單位為mgKOH/g。可藉由酸中和1g(F)分散劑後,以氫氧化鉀水溶液滴定而 求得胺價。自胺價之值,可算出每1mol胺基的重量,其為胺當量(單位為g/mol),可求出(F)分散劑中的胺基之數。
從(C1)顏料的分散安定性之觀點來看,(F)分散劑的酸價較佳為5mgKOH/g以上,更佳為8mgKOH/g以上,尤佳為10mgKOH/g以上。另一方面,從感光性樹脂組成物的保存安定性之觀點來看,(F)分散劑的酸價較佳為200mgKOH/g以下,更佳為170mgKOH/g以下,尤佳為150mgKOH/g以下。
此處所言的酸價,就是指與每1g(F)分散劑反應的氫氧化鉀之重量,單位為mgKOH/g。可藉由以氫氧化鉀水溶液滴定1g(F)分散劑而求出酸價。自酸價之值,可算出每1mol酸性基的重量,其為酸當量(單位為g/mol),可求出(F)分散劑中的酸性基之數。
(F)分散劑較佳為具有表面親和性基的胺基及/或酸性基與酸及/或鹼形成鹽之結構。
作為胺價為5mgKOH/g以上且酸價為0mgKOH/g的分散劑,例如可舉出「DISPERBYK(註冊商標)」-108、同-109、同-160、同-161、同-162、同-163、同-164、同-166、同-167、同-168、同-182、同-184、同-185、同-2000、同-2008、同-2009、同-2022、同-2050、同-2055、同-2150、同-2155、同-2163、同-2164、同-2061、「BYK(註冊商標)」-9075、同-9077、同-LP-N6919、同-LP-N21116、同-LP-N21324(以上,皆BYK化學日本(股)製)、「EFKA(註冊商標)」4015、同4020、同4046、同4047、同4050、同4055、同4060、同4080、同4300、同4330、同4340、同4400、同4401、同4402、同4403、同4800(以上,皆BASF製)、「Ajisper(註冊商標)」PB711(味之素精密科技(股)製)、「SOLSPERSE(註冊商標)」13240、同13940、同20000、同71000、同76500(以上,皆Lubrizol製)。
作為胺價及酸價為5mgKOH/g以上的分散劑,例如可舉出「ANTI-TERRA(註冊商標)」-U100或同-204、「DISPERBYK(註冊商標)」-106、同-140、同-142、同-145、同-180、同-2001、同-2013、同-2020、同-2025、同-187或同-191、「BYK(註冊商標)」-9076(BYK化學日本(股)製)、「Ajisper(註冊商標)」PB821、同PB880、同PB881(以上,皆味之素精密科技(股)製)、「SOLSPERSE(註冊商標)」9000、同11200、同13650、同24000、同32000、同32500、同32600、同33000、同34750、同35100、同35200、同37500、同39000、同56000、同76500(以上,皆Lubrizol製)。
作為胺價為0mgKOH/g且酸價為5mgKOH/g以上的分散劑,例如可舉出「DISPERBYK(註冊商標)」-102、同-110、同-111、同-118、同-170、同-171、同-174、同-2060或同-2096、「BYK(註冊商標)」-P104、同-P105、同-220S(以上,皆BYK化學日本(股)製)或「SOLSPERSE(註冊商標)」3000、同16000、同17000、同18000、同21000、同26000、同28000、同36000、同36600、同38500、同41000、同41090、同53095、同55000(以上,皆Lubrizol製)。
作為胺價及酸價皆0mgKOH/g的(F)分散劑,例如可舉出「DISPERBYK(註冊商標)」-103、同-2152、同-2200、同-192(以上,皆BYK化學日本(股)製)、「SOLSPERSE(註冊商標)」27000、同54000、同X300(以上,皆Lubrizol製)。
前述(F)分散劑亦可為具有聚合物鏈的分散劑。作為前述具有聚合物鏈的分散劑,可舉出丙烯酸樹脂系分散劑、聚氧化烯醚系分散劑、聚酯系分散劑、聚胺基甲酸酯系分散劑、多元醇系分散劑、聚乙烯亞胺系分散劑或聚烯丙胺系分散劑。從鹼顯影液的圖案加工性之觀點來看,較佳為丙烯酸樹脂系分散劑、聚氧化烯醚系分散劑、聚酯系分散劑、聚胺基甲酸酯系分散劑、多元醇系分散劑。
當本發明所用之負型的感光性樹脂組成物含有(C1)顏料及/或作為(C2)染料的分散染料時,本發明所用之負型的感光性樹脂組成物中的(F)分散劑之含量,從分散安定性及解析度之觀點來看,相對於(C1)顏料、(C2)染料中的分散染料及(F)分散劑之合計100重量份,較佳為1重量份以上,更佳為5重量份以上,尤佳為10重量份以上。另一方面,從絕緣層的耐熱性之觀點來看,(F)分散劑之含量較佳為60重量份以下,更佳為55重量份以下,尤佳為50重量份以下。
於本發明中,所謂的(G)自由基聚合性化合物,就是指在分子中具有二個以上的乙烯性不飽和雙鍵 基之化合物。藉由含有(G)自由基聚合性化合物,可促進曝光時的UV硬化,提高感度。此外,可提高熱硬化後的交聯密度,提高絕緣層的硬度。
作為(G)自由基聚合性化合物,較佳為自由基聚合的進行容易之具有(甲基)丙烯酸基的化合物。從曝光時的感度升高及硬化膜的硬度升高之觀點來看,更佳為在分子內具有二個以上的(甲基)丙烯酸基之化合物。與(G)自由基聚合性化合物的雙鍵當量,從曝光時的感度升高及硬化膜的硬度升高之觀點來看,較佳為80~400g/mol。
作為(G)自由基聚合性化合物,例如可舉出二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、二羥甲基-三環癸烷二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化甘油三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二新戊四 醇六(甲基)丙烯酸酯、三新戊四醇七(甲基)丙烯酸酯、三新戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、四新戊四醇九(甲基)丙烯酸酯、四新戊四醇十(甲基)丙烯酸酯、五新戊四醇十一(甲基)丙烯酸酯、五新戊四醇十二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、2,2-雙[4-(3-(甲基)丙烯醯氧基-2-羥基丙氧基)苯基]丙烷、1,3,5-三((甲基)丙烯醯氧基乙基)異三聚氰酸、1,3-雙((甲基)丙烯醯氧基乙基)異三聚氰酸、9,9-雙[4-(2-(甲基)丙烯醯氧基乙氧基)苯基]茀、9,9-雙[4-(3-(甲基)丙烯醯氧基丙氧基)苯基]茀、9,9-雙(4-(甲基)丙烯醯氧基苯基)茀、彼等之酸改質體、環氧乙烷改質體、環氧丙烷改質體等。亦可含有2種以上的此等。從曝光時的感度升高及硬化膜的硬度升高之觀點來看,(G)自由基聚合性化合物較佳為三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三新戊四醇七(甲基)丙烯酸酯、三新戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、2,2-雙[4-(3-(甲基)丙烯醯氧基-2-羥基丙氧基)苯基]丙烷、1,3,5-三((甲基)丙烯醯氧基乙基)異三聚氰酸、1,3-雙((甲基)丙烯醯氧基乙基)異三聚氰酸、9,9-雙[4-(2-(甲基)丙烯醯氧基乙氧基)苯基]茀、9,9-雙[4-(3-(甲基)丙烯醯氧基丙氧基)苯基]茀、9,9-雙(4-(甲基)丙烯醯氧基苯基)茀、彼等的酸改質體、環氧乙烷改質體、環氧丙烷改質體,從顯影後的解析度升高之觀點來看,更佳為彼等的 酸改質體、環氧乙烷改質體。又,(G)自由基聚合性化合物,從顯影後的解析度升高之觀點來看,亦較佳為對於使在分子內具有二個以上的環氧丙氧基之化合物與具有乙烯性不飽和雙鍵基的不飽和羧酸進行開環加成反應而得之化合物,使多元酸羧酸或多元羧酸酐反應而得之化合物。
本發明所用之負型的感光性樹脂組成物中的(G)自由基聚合性化合物之含量,從感度與圖案形狀之觀點來看,相對於(A)鹼可溶性樹脂及(G)自由基聚合性化合物之含量合計100重量份,較佳為15重量份以上,更佳為20重量份以上,尤佳為25重量份以上,尤更佳為30重量份以上。另一方面,(G)自由基聚合性化合物之含量,從絕緣層的耐熱性之觀點來看,較佳為65重量份以下,更佳為60重量份以下,尤佳為55重量份以下,尤更佳為50重量份以下。
本發明所用之感光性樹脂組成物亦可含有密著改良劑。藉由含有密著改良劑,可提高感光性樹脂組成物膜與矽晶圓、ITO、SiO2、氮化矽等的基底基材之密著性。又,可提高對於洗淨等所用的氧電漿、UV臭氧處理之耐性。作為密著改良劑,例如可舉出乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、環氧基環己基乙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、對苯乙烯基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、 N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷等之矽烷偶合劑、鈦螯合劑、鋁螯合劑、芳香族胺化合物與含有烷氧基的矽化合物之反應物等。亦可含有2種以上的此等。密著改良劑之含量較佳為感光性樹脂組成物的固體成分中之0.1~10重量%。
本發明所用之感光性樹脂組成物係視需要亦可含有界面活性劑。藉由含有界面活性劑,可提高感光性樹脂組成物膜與基板之潤濕性。作為界面活性劑,例如可舉出東麗-道康寧(股)的SH系列、SD系列、ST系列、BYK化學日本(股)的BYK系列、信越化學工業(股)的KP系列、日油(股)的Disfoam系列、Momentive Performance Materials日本聯合公司的TSF系列等的聚矽氧系界面活性劑、DIC(股)的「Megafac(註冊商標)」系列、住友3M(股)的Fluorad系列、旭硝子(股)的「Surflon(註冊商標)」系列、「Asahi Guard(註冊商標)」系列、新秋田化成(股)的EF系列、Omnova Solutions公司的Polyfox系列等的氟系界面活性劑、共榮社化學(股)的Polyflow系列、楠本化成(股)的「Disparlon(註冊商標)」系列等的由(甲基)丙烯酸系化合物的聚合物所構成之界面活性劑等。亦可含有2種以上的此等。
界面活性劑之含量較佳為感光性樹脂組成物的固體成分中之0.001~1重量%。
本發明所用之正型的感光性樹脂組成物係視需要亦可含有具有酚性羥基的化合物。含有具有酚性羥基的化合物之感光性樹脂組成物,由於曝光前幾乎不溶解於鹼顯影液中,藉由曝光而容易地溶解於鹼顯影液中,故因顯影所致的膜損失變少,可以短時間進行顯影,可提高感度。作為具有酚性羥基的化合物,例如可舉出Bis-Z、BisOC-Z、BisOPP-Z、BisP-CP、Bis26X-Z、BisOTBP-Z、BisOCHP-Z、BisOCR-CP、BisP-MZ、BisP-EZ、Bis26X-CP、BisP-PZ、BisP-IPZ、BisCRIPZ、BisOCP-IPZ、BisOIPP-CP、Bis26X-IPZ、BisOTBP-CP、TekP-4HBPA(TetrakisP-DO-BPA)、TrisPHAP、TrisP-PA、TrisP-PHBA、TrisP-SA、TrisOCR-PA、BisOFP-Z、BisRS-2P、BisPG-26X、BisRS-3P、BisOC-OCHP、BisPC-OCHP、Bis25X-OCHP、Bis26X-OCHP、BisOCHP-OC、Bis236T-OCHP、亞甲基三-FR-CR、BisRS-26X、BisRS-OCHP(商品名,本州化學工業(股)製)、BIR-OC、BIP-PC、BIR-PC、BIR-PTBP、BIR-PCHP、BIP-BIOC-F、4PC、BIR-BIPC-F、TEP-BIP-A(商品名,旭有機材工業(股)製)、1,4-二羥基萘、1,5-二羥基萘、1,6-二羥基萘、1,7-二羥基萘、2,3-二羥基萘、2,6-二羥基萘、2,7-二羥基萘、2,4-二羥基喹啉、2,6-二羥基喹啉、2,3-二羥基喹啉、蒽-1,2,10-三醇、蒽-1,8,9-三醇、8-喹啉酚等。亦可含有2種以上的此等。
具有酚性羥基的化合物之含量較佳為感光性樹脂組成物的固體成分中之1~20重量%。
本發明所用之負型的感光性樹脂組成物係視需要亦可含有增感劑。所謂的增感劑,就是指能吸收曝光所致的能量,藉由內部轉換及系間轉換(intersystem crossing)而產生激發三重態的電子,而以通往前述之(b2)光聚合起始劑等的能量轉移為媒介之化合物。藉由含有增感劑,可提高曝光時的感度。
作為增感劑,較佳為噻噸酮(thioxanthone)系增感劑。作為噻噸酮系增感劑,例如可舉出噻噸酮、2-甲基噻噸酮、2-氯噻噸酮、2-異丙基噻噸酮、2,4-二甲基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮或2,4-二氯噻噸酮。亦可含有2種以上的此等。
本發明所用之負型的感光性樹脂組成物中的增感劑之含量,從感度之觀點來看,相對於(A)鹼可溶性樹脂及(G)自由基聚合性化合物之含量合計100重量份,較佳為1重量份以上。另一方面,從解析度及圖案形狀之觀點來看,增感劑之含量較佳為8重量份以下。
本發明所用之負型的感光性樹脂組成物係視需要亦可含有鏈轉移劑。所謂的鏈轉移劑,就是指能從因曝光時之自由基聚合所得的聚合物鏈之聚合物生長末端接受自由基,而以通往其它聚合物鏈的自由基移動為媒介之化合物。藉由含有鏈轉移劑,可提高曝光時的 感度。此推測係因為因曝光所產生的自由基係藉由鏈轉移劑往其它的聚合物鏈進行自由基移動,而自由基交聯進行到膜的深部。特別地,例如當感光性樹脂組成物含有(Ca)黑色劑作為前述的(C)著色材料時,由於曝光之光被(Ca)黑色劑所吸收,有光難以到達膜的深部之傾向,但當含有鏈轉移劑時,由於藉由鏈轉移劑所致的自由基移動,自由基交聯可進行到膜的深部,故可提高曝光時的感度。又,藉由含有鏈轉移劑,可得到低錐形的圖案形狀。此推測係因為藉由鏈轉移劑所致的自由基移動,可進行因曝光時的自由基聚合所得之聚合物鏈的分子量控制。即,藉由含有鏈轉移劑,而阻礙因曝光時的過剩自由基聚合所致的顯著高分子量的聚合物鏈之生成,抑制所得之膜的軟化點之上升。因此,判斷是熱硬化時的圖案之回流性升高,得到低錐形的圖案形狀。
作為鏈轉移劑,較佳為硫醇系鏈轉移劑。作為硫醇系鏈轉移劑,例如可舉出β-巰基丙酸、β-巰基丙酸甲酯、β-巰基丙酸乙酯、β-巰基丙酸2-乙基己酯、β-巰基丙酸正辛酯、β-巰基丙酸甲氧基丁酯、β-巰基丙酸十八酯、β-巰基丙酸異壬酯、β-巰基丁酸、β-巰基丁酸甲酯、β-巰基丁酸乙酯、β-巰基丁酸2-乙基己酯、β-巰基丁酸正辛酯、β-巰基丁酸甲氧基丁酯、β-巰基丁酸十八酯、β-巰基丁酸異壬酯、巰基乙酸甲酯、巰基乙酸正辛酯、巰基乙酸甲氧基丁酯、1,4-雙(3-巰基丁醯氧基)丁烷、1,4-雙(3-巰基丙醯氧基)丁烷、1,4-雙(硫乙醇醯氧基)丁烷、乙二醇雙(硫乙醇酸酯)、三羥甲基乙烷三(3-巰基 丙酸酯)、三羥甲基乙烷三(3-巰基丁酸酯)、三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯)、三羥甲基丙烷三(3-巰基丁酸酯)、三羥甲基丙烷三(硫乙醇酸酯)、1,3,5-三[(3-巰基丙醯氧基)乙基]異三聚氰酸、1,3,5-三[(3-巰基丁醯氧基)乙基]異三聚氰酸、新戊四醇四(3-巰基丙酸酯)、新戊四醇四(3-巰基丁酸酯)、新戊四醇四(硫乙醇酸酯)、二新戊四醇六(3-巰基丙酸酯)、二新戊四醇六(3-巰基丁酸酯)等。亦可含有2種以上的此等。從曝光時的感度升高及低錐形的圖案形狀之觀點來看,鏈轉移劑較佳為1,4-雙(3-巰基丁醯氧基)丁烷、1,4-雙(3-巰基丙醯氧基)丁烷、1,4-雙(硫乙醇醯氧基)丁烷、乙二醇雙(硫乙醇酸酯)、三羥甲基乙烷三(3-巰基丙酸酯)、三羥甲基乙烷三(3-巰基丁酸酯)、三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯)、三羥甲基丙烷三(3-巰基丁酸酯)、三羥甲基丙烷三(硫乙醇酸酯)、1,3,5-三[(3-巰基丙醯氧基)乙基]異三聚氰酸、1,3,5-三[(3-巰基丁醯氧基)乙基]異三聚氰酸、新戊四醇四(3-巰基丙酸酯)、新戊四醇四(3-巰基丁酸酯)、新戊四醇四(硫乙醇酸酯)、二新戊四醇六(3-巰基丙酸酯)、二新戊四醇六(3-巰基丁酸酯)。
本發明所用之負型的感光性樹脂組成物中的鏈轉移劑之含量,從感度及圖案形狀之觀點來看,相對於(A)鹼可溶性樹脂及(G)自由基聚合性化合物之含量合計100重量份,較佳為1重量份以上。另一方面,從解析度及絕緣層的耐熱性之觀點來看,鏈轉移劑之含量較佳為8重量份以下。
本發明所用之負型的感光性樹脂組成物係視需要亦可含有聚合抑制劑。所謂的聚合抑制劑,就是指能捕捉曝光時所產生的自由基或因曝光時的自由基聚合而得的聚合物鏈之聚合物生長末端的自由基,作為安定自由基保持,而停止自由基聚合之化合物。藉由含有聚合抑制劑,可抑制顯影後的殘渣發生,提高顯影後的解析度。
作為聚合抑制劑,較佳為酚系聚合抑制劑。作為酚系聚合抑制劑,例如可舉出4-甲氧基苯酚、1,4-氫醌、1,4-苯醌、2-第三丁基-4-甲氧基苯酚、3-第三丁基-4-甲氧基苯酚、4-第三丁基兒茶酚、2,6-二第三丁基-4-甲基苯酚、2,5-二第三丁基-1,4-氫醌、2,5-二第三戊基-1,4-氫醌或「IRGANOX(註冊商標)」1010、同1035、同1076、同1098、同1135、同1330、同1726、同1425、同1520、同245、同259、同3114、同565、同295(以上,皆BASF製)等。亦可含有2種以上的此等。
本發明所用之負型的感光性樹脂組成物中的聚合抑制劑之含量,從解析度及絕緣層的耐熱性之觀點來看,相對於(A)鹼可溶性樹脂及(G)自由基聚合性化合物之含量合計100重量份,較佳為0.1重量份以上。另一方面,從感度之觀點來看,聚合抑制劑之含量較佳為3重量份以下。
本發明中所用之感光性樹脂組成物亦可進一步含有其它的樹脂。作為其它的樹脂,例如可舉出聚醯胺、聚醯胺醯亞胺、環氧樹脂、酚醛清漆樹脂、尿素樹脂、聚胺基甲酸酯、彼等的前驅物。
本發明所用之感光性樹脂組成物係在不損害有機EL顯示裝置的可靠性之範圍內,亦可含有熱酸產生劑。熱酸產生劑係藉由加熱而產生酸,促進熱交聯劑的交聯反應,還有當在(A)鹼可溶性樹脂具有未閉環的醯亞胺環結構、唑環結構時,可促進此等之環化,更提高硬化膜的機械特性。
本發明中所用之熱酸產生劑的熱分解開始溫度較佳為50℃~270℃,更佳為250℃以下。又,若選擇在將本發明所用之感光性樹脂組成物塗布於基板後的乾燥(預烘烤:約70~140℃)時不產生酸,在其後因曝光、顯影而圖案化後的加熱處理(硬化:約100~400℃)時產生酸者,則由於可抑制顯影時的感度降低而較宜。
從本發明中所用之熱酸產生劑所產生的酸較佳為強酸,例如較佳為對甲苯磺酸、苯磺酸等的芳基磺酸、甲磺酸、乙磺酸、丙磺酸、丁磺酸等的烷基磺酸或三氟甲基磺酸等的鹵烷基磺酸等。此等係可作為如鎓鹽的鹽或作為如醯亞胺磺酸鹽的共價鍵化合物使用。亦可含有2種以上的此等。
本發明中所用之熱酸產生劑的含量,從絕緣層的機械特性及耐藥品性之觀點來看,較佳為感光性 樹脂組成物的固體成分中之0.1重量%以上。另一方面,從絕緣層的電絕緣性之觀點來看,熱酸產生劑之含量較佳為3重量%以下。
本發明之有機EL顯示裝置較佳為進一步具有紫外線吸收層,可提高可靠性。作為紫外線吸收層,較佳為能吸收波長320nm以下的光之層,更佳為能吸收波長360nm以下的光之層,尤佳為能吸收波長420nm以下的光之層。惟,由於波長420nm以上的光係與用於顯示的藍色之發光波長重複,故紫外線吸收層較佳為在波長420nm以上的區域中具有高的穿透率。此係在室外使用本發明之有機EL顯示裝置時特別有效。
紫外線吸收層較佳為含有聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、聚醚碸樹脂、聚芳酯樹脂、聚烯烴樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚碸樹脂、聚乙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂、脂環式烯烴聚合物樹脂、丙烯酸系聚合物樹脂、纖維素酯樹脂等之樹脂。亦可含有2種以上的此等。於此等之中,較佳為聚醯亞胺樹脂或聚醯胺樹脂。又,紫外線吸收層亦可含有紫外線吸收劑。作為紫外線吸收劑,可舉出二苯基酮系化合物、氧化二苯基酮系化合物、苯并三唑系化合物、水楊酸鹽系化合物、水楊酸酯系化合物、丙烯腈系化合物、氰基丙烯酸酯系化合物、受阻胺系化合物、三系化合物、鎳錯鹽系化合物、超微粒子氧化鈦、金屬錯鹽系化合物、其它的高分子紫外線吸收劑等。亦可含有2種以上的此 等。紫外線吸收層較佳為透明性優異的苯并三唑系化合物、二苯基酮系化合物,更佳為苯并三唑系化合物。
作為苯并三唑系化合物,例如可舉出2-(2’-羥基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羥基-3’,5’-二第三丁基苯基)苯并三唑、2-(2’-羥基-3’-第三丁基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羥基-3’,5’-二第三丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羥基-3’-(3”,4”,5”,6”-四氫鄰苯二甲醯亞胺甲基)-5’-甲基苯基)苯并三唑、2,2-亞甲基雙(4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚)、2-(2’-羥基-3’-第三丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-(十二基)-4-甲基苯酚、辛基-3-[3-第三丁基-4-羥基-5-(氯-2H-苯并三唑-2-基)苯基]丙酸酯與2-乙基己基-3-[3-第三丁基-4-羥基-5-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)苯基]丙酸酯等。亦可含有2種以上的此等。又,作為苯并三唑系化合物之市售品,可舉出「廷那芬(TINUVIN)(註冊商標)」109、「廷那芬(TINUVIN)」171、「廷那芬(TINUVIN)」326(皆BASF日本(股)製)等。
作為二苯基酮系化合物,例如可舉出2,4-二羥基二苯基酮、2,2’-二羥基-4-甲氧基二苯基酮、2-羥基-4-甲氧基-5-磺基二苯基酮、雙(2-甲氧基-4-羥基-5-苯甲醯基苯基甲烷)等。亦可含有2種以上的此等。
作為高分子紫外線吸收劑,例如可舉出大塚化學(股)製的反應型紫外線吸收劑RUVA-93。
本發明之有機EL顯示裝置較佳為進一步具有基板。作為基板,可舉出能形成電極、絕緣層、有機 EL層之玻璃或薄膜等。基板為了抑制有機EL層的劣化,較佳為阻氣性高者。又,於底部發光方式時,較佳為基板的透明性高者。
作為抑制外光反射之技術,可舉出具有偏光層的有機EL顯示裝置。作為偏光層,例如多使用以碘將聚乙烯醇系薄膜染色,進行單軸延伸而得之薄膜。藉由具有偏光層,可抑制外光反射。另一方面,來自有機EL層的發光光線由於被偏光層阻隔一部分,僅已穿透的偏光往外部輸出,故有有機EL顯示裝置的亮度容易降低之傾向。又,由於具有偏光層,顯示裝置的薄型化、輕量化、可撓化變困難。鑒於此等之點,於本發明中,較佳為不含偏光層。本發明之有機EL顯示裝置即使不用偏光層,也可減低外光反射,可比使用偏光層的情況更提高有機EL顯示裝置的亮度。
當本發明之有機EL顯示裝置為主動矩陣型時,在前述基板之中具有TFT(薄膜電晶體)。本發明之有機EL顯示裝置具有黑色的絕緣層,可將TFT予以遮光及保護。特別地,使用包含In、Ga、Sn、Ti、Nb、Sb及/或Zn的氧化物半導體之TFT時,可達成外光或來自有機EL層的發光光線所致的閾值電壓之變化或劣化的抑制等,特性的安定化或可靠性的提高變可能。再者,藉由將以覆蓋TFT層之方式所形成的平坦化層予以黑色化,亦達成同樣的效果。
接著,說明本發明之有機EL顯示裝置之製造方法。首先,說明形成絕緣層的感光性樹脂組成物之製造方法。
說明本發明中所用之感光性樹脂組成物的代表性製造方法。例如,含有(C1)顏料作為(C)著色材料時,較佳為於(A)鹼可溶性樹脂與(D)有機溶劑之溶液中添加(F)分散劑,使用分散機,使(C1)顏料分散於此混合溶液中,調製顏料分散液。接著,較佳為於此顏料分散液中,添加(B)感光劑、其它的添加劑,攪拌20分鐘~3小時而成為均勻溶液。於攪拌後,藉由過濾所得之溶液,而得到感光性樹脂組成物。
作為分散機,例如可舉出球磨機、珠磨機、砂磨機、三輥磨機、高速度衝撃磨機。從分散效率化及微分散化之觀點來看,分散機較佳為珠磨機。作為珠磨機,例如可舉出共球磨機(coball mill)、籃磨機、針磨機、戴諾磨機(dyno-mill)。作為珠磨機之珠,例如可舉出二氧化鈦珠、氧化鋯珠、鋯石珠。珠磨機之珠徑較佳為0.01~6mm,更佳為0.015~5mm,尤佳為0.03~3mm。當(C1)顏料之一次粒徑及一次粒子凝聚而形成的二次粒子之粒徑為數百nm以下時,較佳為珠徑是0.015~0.1mm的微小珠。此時,較佳為具備能分離微小珠與顏料分散液之離心分離方式的分離器之珠磨機。另一方面,當(C1)顏料包含數百nm以上的粗大粒子時,從分散效率化之觀點來看,較佳為珠徑是0.1~6mm的珠。
首先,較佳為於基板上形成第一電極。如上述,若為底部發光方式則選擇透明電極,若為頂部發 光方式則選擇非透明電極。作為電極之形成方法,例如可舉出將能形成第一電極的材料予以成膜後,進行圖案加工之方法。作為成膜方法,例如可舉出濺鍍法、蒸鍍法、CVD法、旋轉塗布法、狹縫塗布法、浸塗法、噴塗法、印刷法等,可按照材料選擇恰當的方法。作為圖案加工方法,可舉出使用蔭罩或光罩等的蝕刻法等。一般而言,藉由濺鍍法成膜,藉由使用光阻的蝕刻法進行圖案加工。
其次,較佳為於第一電極上形成絕緣層。較佳為將前述的感光性樹脂組成物塗布於具有第一電極的基板上,而得到感光性樹脂組成物的塗布膜。作為塗布方法,例如可舉出旋轉塗布法、狹縫塗布法、浸塗法、噴塗法、印刷法等。於塗布之前,亦可將塗布感光性樹脂組成物的基板預先以密著改良劑進行前處理。例如,可舉出使用在異丙醇、乙醇、甲醇、水、四氫呋喃、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單甲基醚、乳酸乙酯、己二酸二乙酯等之溶媒中溶解有0.5~20重量%的密著改良劑之溶液,處理基板表面之方法。作為基板表面之處理方法,可舉出旋轉塗布法、縫模塗布法、棒塗法、浸塗法、噴塗法、蒸氣處理法等。於塗布後,視需要減壓乾燥,然後使用熱板、烘箱、紅外線等,較佳為以50℃~180℃之範圍加熱1分鐘~數小時。
接著,較佳為由所得之感光性樹脂膜來形成圖案。較佳為於感光性樹脂膜上,通過具有所欲圖案的遮罩,照射光化線。作為用於曝光的光化線,例如可 舉出紫外線、可見光線、電子射線、X射線等。於本發明中,較佳為使用水銀燈的i線(365nm)、h線(405nm)、g線(436nm)。
於曝光後,較佳為使用顯影液,於正型時去除曝光部,於負型時去除未曝光部。作為顯影液,例如較佳為氫氧化四甲銨、二乙醇胺、二乙基胺基乙醇、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、三乙胺、二乙胺、甲胺、二甲胺、乙酸二甲基胺基乙酯、二甲基胺基乙醇、甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯、環己胺、乙二胺、六亞甲基二胺等之鹼性化合物的水溶液。又,按照需要,亦可於此等的鹼水溶液中,添加N-甲基-2-吡咯啶酮、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、二甲亞碸、γ-丁內酯、二甲基丙烯醯胺等的極性溶媒、甲醇、乙醇、異丙醇等的醇類、乳酸乙酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯等的酯類、環戊酮、環己酮、異丁基酮、甲基異丁基酮等的酮類等。作為顯影方式,可舉出噴霧、覆液(puddle)、浸漬、超音波等之方式。
隨後,較佳為藉由純水來沖洗處理因顯影所形成的圖案。又,按照需要,亦可於純水中添加乙醇、異丙醇等的醇類、乳酸乙酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯等的酯類等而進行沖洗處理。
接著,較佳為進行漂白處理。例如當為包含醌二疊氮化合物的正型感光性樹脂組成物時,因漂白處理而醌二疊氮化合物變化成茚羧酸,可抑制酸酐之生成。再者,漂白處理亦可在後述的加熱硬化步驟之後進 行。作為漂白處理,較佳為照射紫外線、可見光線、電子射線、X射線等之光化線,例如較佳為照射10~10000mJ/cm2左右的水銀燈之i線(365nm)、h線(405nm)或g線(436nm)。
接著,較佳為進行加熱處理。由於藉由加熱處理,可去除殘留溶劑或耐熱性低的成分,故可提高絕緣層的耐熱性及耐藥品性。特別地,作為(A)鹼可溶性樹脂,包含聚醯亞胺前驅物、聚苯并唑前驅物、彼等的共聚物或彼等與聚醯亞胺的共聚物時,由於可因加熱處理而形成醯亞胺環、唑環,故可提高絕緣層的耐熱性及耐藥品性。又,包含(E)熱交聯劑時,可藉由加熱處理而使熱交聯反應進行,可提高絕緣層的耐熱性及耐藥品性。此加熱處理較佳為選擇溫度,階段地升溫,或選擇某溫度範圍,一邊連續地升溫一邊實施5分鐘~5小時。作為一例,可舉出在150℃、250℃各熱處理30分鐘之方法,或從室溫到300℃為止,費2小時直線地升溫之方法等。加熱處理溫度較佳為150℃以上,更佳為200℃以上。另一方面,加熱處理溫度較佳為400℃以下,更佳為350℃以下。
其後,較佳為在需要的區域中,使用遮罩蒸鍍法或噴墨法,形成有機EL層。代表性的遮罩蒸鍍法可舉出使用蒸鍍遮罩,蒸鍍有機化合物而圖案化之方法,將以所欲的圖案作為開口部之蒸鍍遮罩配置於基板的蒸鍍源側,進行蒸鍍之方法。為了得到高精度的蒸鍍圖案,較佳為使平坦性高的蒸鍍遮罩密著於基板,一般 使用對於蒸鍍遮罩施加張力之技術,或藉由在基板背面所配置的磁鐵,使蒸鍍遮罩密著於基板之技術等。作為蒸鍍遮罩之製造方法,可舉出蝕刻法或機械研磨、噴砂法、燒結法、雷射加工法、感光性樹脂之利用等,但需要微細的圖案時,多使用加工精度優異的蝕刻法或電鑄法。
繼續,較佳為形成第二電極。若為底部發光方式則選擇非透明電極,若為頂部發光方式則選擇透明電極。從減少對於有機EL層的損傷之觀點來看,較佳為藉由使用蒸鍍遮罩的遮罩蒸鍍法,形成第二電極。
如此地,完成有機EL顯示裝置,其第一電極與第二電極係交叉,且絕緣層不存在的部分係發光。有機EL顯示裝置中的稱為發光像素之範圍係對向配置的第一電極與第二電極交叉重疊的部分,更為第一電極上的絕緣層所管制的範圍。於主動矩陣型顯示器中,有以形成開關手段的部分佔有發光像素的一部分之方式配置者,發光像素的形狀亦可不是矩形狀,而是如一部分欠缺的形狀。然而,發光像素的形狀不受此等所限定,例如亦可為圓形,也可取決於絕緣層的形狀而使其容易地變化。
然後,以保護有機EL層為目的,較佳為進行密封。較佳為不使有機EL層接觸氧或水分,較佳為於真空中或絕對乾燥環境中,黏著玻璃或金屬的密封罐或阻氣薄膜。同時,亦可封入乾燥劑或吸濕劑。
將排列有在紅、綠、藍色區域中分別具有發光尖峰波長的有機EL層者,或如製作全面白色發光的有機EL層,另外與彩色濾光片組合而使用者,稱為彩色顯示器。於彩色顯示器中,通常所顯示的紅色區域之光的尖峰波長為560~700nm,綠色區域為500~560nm,藍色區域為420~500nm之範圍。
以下舉出實施例等來說明本發明。首先,說明評價方法。
各實施例及比較例中的電極與絕緣層之膜厚係使用表面粗糙度測定機(Surfcom 1400D;東京精密(股)製)測定。紫外線吸收板或圓偏光板中所包含的薄膜之厚度係使用針盤量規(PEACOCK公司製,製品名「DG-205 type pds-2」)測定。
於38mm×46mm的無鹼玻璃基板上,使用磁控濺鍍裝置(SH-450;ULVAC(股)製),藉由濺鍍法形成金屬層100nm。藉由變更靶組成,而如表1中所示地變更膜組成,膜組成係藉由ICP-AES法(感應耦合電漿分析法)確認。於金屬層上,進一步形成10nm的ITO透明導電膜,得到非透明電極1~13。
使用分光光度計(U-4100;日立高科技(股)製),測定所得之非透明電極1~13在波長550nm的反射率與穿透率。表1中顯示非透明電極1~13的金屬層組成與反射率及穿透率之測定結果。
於38mm×46mm的無鹼玻璃基板上,藉由旋轉塗布法,以硬化後的膜厚成為1.0μm之方式塗布調製例7~14所得之感光性樹脂組成物1~8,在120℃的熱板上預烘烤2分鐘。對於此膜,隔著光罩進行UV曝光後,以2.38重量%TMAH水溶液進行顯影,溶解不要的部分,以純水沖洗而得到樹脂圖案。對於所得之樹脂圖案,使用高溫惰氣烘箱(INH-9CD-S;光洋熱系統(股)製),於氮氣環境下在250℃硬化60分鐘。如此地,在基板中央部形成1邊為16mm的四角形之絕緣層1~8。
使用穿透濃度計(X-Rite 361T(V);SAKATA INX ENG.(股)製),分別測定所製作的絕緣層之入射光強 度(I0)及穿透光強度(I)。作為遮光性的指標,藉由下述式(1)算出光學濃度(以下,「OD」值)。表2中顯示其結果。
OD值=log10(I0/I) (1)
使用丙二醇單甲基醚乙酸酯(PGMEA)作為稀釋溶媒,將調製例1~6所得之顏料分散液Bk-1~6稀釋成1.0×10-5~40體積%的濃度,對於所得之溶液,使用仄他電位‧粒徑‧分子量測定裝置(Zetasizer Nano ZSP;SYSMEX(股)製),將稀釋溶媒之折射率設定在PGMEA之折射率,將測定對象之折射率設定在1.8,照射波長633nm的雷射光,測定顏料分散液中的顏料之數量平均粒徑。
對於各實施例及比較例所得之有機EL顯示裝置,使用分光測色計(CM-2002;Konica-Minolta(股)製),測定有機EL顯示裝置表面之反射率(包含正反射光 的SCI方式之在波長550nm的值)。反射率愈小,愈可抑制外光反射而較宜。
圖3中顯示有機EL顯示裝置之暗亮度評價環境的概略圖。將各實施例及比較例所得之未亮燈的有機EL顯示裝置10,在螢光燈11之正下方2.4m、照度500lx的環境下,對於水平傾斜45°,將有機EL顯示裝置10當作反射面,以螢光燈11與分光放射亮度計(CS-1000;Konica-Minolta(股)製)12正對面的方式配置。使用分光放射亮度計12,測定此環境下的有機EL顯示裝置10表面之亮度,當作暗亮度。
於與前述的暗亮度評價相同的環境下,以0.625mA的直流驅動使各實施例及比較例所得之有機EL顯示裝置10發光,使用分光放射亮度計12,測定有機EL顯示裝置10表面的亮度與色度。將發光色的色度(x、y=0.350、0.600)當作基準,藉由基準與測定值之差異來判定色偏移。判定若x、y皆為±0.01以內則當作○,若x、y皆為±0.02以上則當作×,將其以外當作△。
將暗亮度當作1,算出經由上述方法所測定的暗亮度與明亮度之比。比愈大,對比愈高而較宜。
將各實施例及比較例所得之有機EL顯示裝置,以發光面為上,載置於經加熱到80℃的熱板上,照 射波長365nm、照度0.6mW/cm2的UV光。於照射後立即(0小時)、250小時、500小時、1000小時經過後,藉由0.625mA的直流驅動使有機EL顯示裝置發光,測定相對於發光像素的面積而言之發光部的面積率(像素發光面積率)。
使18.3g(0.05莫耳)的2,2-雙(3-胺基-4-羥基苯基)六氟丙烷(BAHF)溶解於100mL的丙酮/17.4g(0.3莫耳)的環氧丙烷之混合溶媒中,冷卻到-15℃。於其中,滴下在100mL的丙酮中溶解有20.4g(0.11莫耳)的3-硝基苯甲醯氯之溶液。滴下結束後,在-15℃反應4小時,然後回到室溫。過濾分離所析出的白色固體,在50℃真空乾燥。
將30g的白色固體置入300mL的不銹鋼高壓釜中,使其分散於250mL的甲基賽璐蘇(methyl cellosolve)中,添加2g的鈀碳觸媒(鈀5重量%)。用氣球將氫氣導入至其中,於室溫下進行還原反應。約2小時後,確認氣球不再縮小而結束反應。反應結束後,過濾去除作為觸媒的鈀化合物,以旋轉蒸發器濃縮,得到下述式所示之含有羥基的二胺化合物。
於乾燥氮氣流下,使31.0g(0.10莫耳)的雙(3,4-二羧基苯基)醚二酐(ODPA)溶解於500g的N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)中。於其中,連同50g的NMP,加入45.35g(0.075莫耳)的合成例1所得之含有羥基的二胺化合物與1.24g(0.005莫耳)的1,3-雙(3-胺基丙基)四甲基二矽氧烷(SiDA),在20℃反應1小時,接著在50℃反應2小時。接著,連同5g的NMP,添加4.36g(0.04莫耳)的4-胺基苯酚作為末端封閉劑,在50℃反應2小時。然後,費10分鐘滴下23.8g(0.20莫耳)的N,N-二甲基甲醯胺二甲基縮醛經50g的NMP所稀釋之溶液。滴下後,在50℃攪拌3小時。攪拌後,將溶液冷卻到室溫為止後,將溶液投入3L的水中而得到白色沈澱。過濾收集此沈澱,以水洗淨3次後,在80℃的真空乾燥機中乾燥24小時,得到是聚醯亞胺前驅物的鹼可溶性樹脂(A-1)。
於乾燥氮氣流下,使21.22g(0.05莫耳)的1,1-雙(4-羥基苯基)-1-[4-[1-(4-羥基苯基)-1-甲基乙基]苯基]乙烷(TrisP-PA(商品名,本州化學工業(股)製))與36.27g(0.135莫耳)的5-萘醌二疊氮磺醯氯溶解於450g的1,4-二烷中,成為室溫。於其中,以系統內不成為35℃以上之方式,滴下與50g的1,4-二烷混合之三乙胺15.18g。滴下後在30℃攪拌2小時。過濾三乙胺鹽,將濾液投入水中。然後,藉由過濾收集所析出的沈澱。在真空乾燥機中乾燥此沈澱,得到下述式所示之感光劑(B-1)。
於乾燥氮氣流下,在三口燒瓶中,秤量31.13g(0.085mol)的BAHF、6.21g(0.0050mol)的SiDA、2.18g(0.020mol)作為末端封閉劑的3-胺基苯酚(間胺基苯酚(MAP))、150.00g的NMP,使其溶解。於其中,添加在50.00g的NMP中溶解有31.02g(0.10mol)的ODPA之溶液,在20℃攪拌1小時,接著在50℃攪拌4小時。然後,添加15g的二甲苯,一邊將水與二甲苯一起共沸,一邊在150℃攪拌5小時。攪拌後,將反應溶液投入3L的水中,過濾收集所析出的固體沈澱。以水洗淨所得之固體3次後,於80℃的真空乾燥機中乾燥24小時,得到是聚醯亞胺樹脂的鹼可溶性樹脂(PI-1)。
於乾燥氮氣流下,在三口燒瓶中,秤量31.02g(0.10mol)的ODPA、150g的NMP,使其溶解。於其中,添加在50g的NMP中溶解有25.64g(0.070mol)的BAHF、6.21g(0.0050mol)的SiDA之溶液,在20℃攪拌1小時,接著在50℃攪拌2小時。接著,作為末端封閉劑, 添加在15g的NMP中溶解有5.46g(0.050mol)的MAP之溶液,在50℃攪拌2小時。然後,費10分鐘滴下在15g的NMP中溶解有23.83g(0.20mol)的N,N-二甲基甲醯胺二甲基縮醛(DFA)之溶液。滴下結束後,在50℃攪拌3小時。攪拌後,將反應溶液冷卻到室溫後,將反應溶液投入3L的水中,過濾得到所析出的固體沈澱。以水洗淨所得之固體3次後,於80℃的真空乾燥機中乾燥24小時,得到是聚醯亞胺前驅物的鹼可溶性樹脂(PIP-1)。
於三口燒瓶中,秤量35.04g(0.10mol)的9,9-雙(4-羥基苯基)茀(BHPF)、40.31g的3-甲氧基正丁基乙酸酯(MBA),使其溶解。於其中,添加在30.00g的MBA中溶解有27.92g(0.090mol)的ODPA、2.96g(0.020mol)作為末端封閉劑的鄰苯二甲酸酐(PHA)之溶液,在20℃攪拌1小時。然後,於氮氣環境下,在150℃攪拌5小時。攪拌後,於所得之溶液中,添加在10.00g的MBA中溶解有14.22g(0.10mol)的甲基丙烯酸環氧丙酯(GMA)、0.135g(0.0010mol)的二苄胺(DBA)、0.037g(0.0003mol)的4-甲氧基苯酚(4-MOP)之溶液,在90℃攪拌4小時,得到是卡多系樹脂的鹼可溶性樹脂(CD-1)溶液。所得之鹼可溶性樹脂(CD-1)的Mw為4,000,羧酸當量為800,雙鍵當量為800。
於三口燒瓶中,加入0.821g(1mol%)的2,2’-偶氮雙(異丁腈)(AIBN)、29.29g的PGMEA。接著,加入 21.52g(50mol%)的甲基丙烯酸(MAA)、22.03g(20mol%)的甲基丙烯酸三環[5.2.1.02,6]癸烷-8-酯(二羥甲基-三環癸烷二甲基丙烯酸酯(TCDM))、15.62g(30mol%)的苯乙烯(STR),在室溫下攪拌一會兒,藉由在燒瓶內冒泡而充分置換氮氣後,在70℃攪拌5小時。隨後,於所得之溶液中,添加在59.47g的PGMEA中溶解有14.22g(20mol%)的GMA、0.676g(1mol%)的DBA、0.186g(0.3mol%)的4-MOP之溶液,在90℃攪拌4小時,得到為丙烯酸樹脂的鹼可溶性樹脂(AC-1)溶液。所得之鹼可溶性樹脂(AC-1)的Mw為15,000,羧酸當量為490,雙鍵當量為730。
於具備回流冷卻器與溫度計的三口燒瓶中,秤取94g(1.0mol)的苯酚,加入176g(0.8mol)的醋酸鋅、70mL(0.84mol)的濃鹽酸作為觸媒,在95℃攪拌直到溶液成為均勻為止。然後,添加81g(甲醛為1.0mol)的約37重量%福馬林,照樣在95℃攪拌11小時。使攪拌後的生成物溶解於丙酮中,於蒸餾水中再沈澱2次後進行乾燥,得到是酚醛清漆樹脂的鹼可溶性樹脂(NV-1)。
將310mL的溶解有1.5mol第三丁氧基鉀之四氫呋喃溶液予以邊冰冷卻邊攪拌而冷卻到5℃,一邊將反應系統保持在20℃以下一邊費30分鐘滴下50g(0.31mol)的對乙醯氧基苯乙烯後,進一步照原樣維持30分鐘,而調製經著色成黃橙色的對乙烯基酚鉀的四氫呋喃溶液。使用冰水,冷卻所得之溶液,一邊保持在20 ℃以下,一邊滴下60mL的溶解有67.28g(0.31mol)的碳酸二第三丁酯之四氫呋喃溶液,進一步在室溫攪拌1小時。於所得之溶液中加入300mL的飽和食鹽水,振動後,分離取得與水相已分離的有機相。於所得之有機相中加入無水硫酸鈉,而去除水分,接著餾去溶媒而得到濃縮液。將所得之濃縮液在減壓下乾燥,得到26.7Pa的壓力下沸點為90~92℃之65g的對第三丁氧基羰氧基苯乙烯。將如上述所得之對第三丁氧基羰氧基苯乙烯(單體)進一步在CaH2的存在下蒸餾後,使用二苯基酮鈉進行純化,去除水分等的雜質。
於2公升的燒瓶中,加入1200mL作為溶媒的四氫呋喃、5.0×10-3mol作為聚合起始劑的正丁基鋰,冷卻到-78℃後,添加60g的先前合成之對第三丁氧基羰氧基苯乙烯單體(溶解於50mL的四氫呋喃中,冷卻到-78℃者),進行1小時的活性聚合反應,結果溶液呈現紅色。反應之停止係藉由在反應溶液中添加甲醇,結束活性聚合反應而進行。接著,將所得之反應混合物注入甲醇中而使聚合物沈澱,分離.乾燥而得到60g的白色聚合物。測定所得之聚合物的1H-NMR及IR,結果該聚合物係活性末端不與對第三丁氧基羰氧基反應而殘留之聚(對第三丁氧基羰氧基苯乙烯),且根據GPC洗提曲線之結果,確認為單分散性(Mw/Mn=1.20)。再者,藉由膜滲透壓測定法所測定的數量平均分子量為10000g/莫耳。
將50g的所合成之聚(對第三丁氧基羰氧基苯乙烯)溶解於1,500mL的丙酮中,在60℃添加少量的鹽酸,攪拌8小時後,將該溶液注入水中而使聚合物沈澱,進行洗淨,分離‧乾燥而得到30g的為聚對羥基苯乙烯樹脂的鹼可溶性樹脂(PHS-1)。根據所得之聚合物的GPC洗提曲線,確認單分散性極高。
於所得之聚合物的1H-NMR光譜中,源自對第三丁氧基羰氧基的尖峰係消失,又於IR光譜中,出現相當於聚(對羥基苯乙烯)的特性吸收帶。根據此等之結果,確認所得之聚合物為單分散性的聚(對羥基苯乙烯)。再者,所得之聚合物的膜滲透壓測定法的數量平均分子量為6000g/mol。
秤量138.0g的合成例4所得之鹼可溶性樹脂(PI-1)的30重量%之MBA溶液、13.8g的「SOLSPERSE(註冊商標)」20000(Lubrizol製;聚醚系分散劑)(S-20000)、685.4g的MBA、82.8g的「IRGAPHOR(註冊商標)」BLACK S0100CF(一次粒徑40~80nm的苯并呋喃酮系黑色顏料,BASF製)(Bk-S0100CF)及混合,使用高速分散機(均質機2.5型;PRIMIX(股)製),攪拌20分鐘,得到預備分散液。對於具備已填充75%的0.30mmΦ之氧化鋯粉碎球(YTZ;東曹(股)製)的離心分離式分離器之超微粉碎分散機(UAM-015;壽工業(股)製),供給所得之預備分散液,以7.0m/s的轉子周速處理3小時,得到固體成分濃度15重量%、著色劑/樹脂/分散劑 =60/30/10(重量比)之顏料分散液(Bk-1)。所得之顏料分散液中的顏料之數量平均粒徑為100nm。
除了如表3中記載地變更(C)著色材料、(A)鹼可溶性樹脂、(F)分散劑之種類與含量以外,與調製例1同樣地,得到顏料分散液(Bk-2)~顏料分散液(Bk-6)。
彙總調製例1~6的組成與顏料之數量平均粒徑,顯示於表3中。
於黃色燈下,將0.256g感光劑「Adeka Arcluz」NCI-831(ADEKA(股)製)(NCI-831)添加至10.186g的MBA中,攪拌而使其溶解。接著,添加0.300g的合成例4所得之鹼可溶性樹脂(PI-1)的30重量%之MBA溶液、2.275g的合成例5所得之鹼可溶性樹脂(PIP-1)的30重量%之MBA溶液、1.422g的自由基聚合性化合物「KAYARAD」DPHA(日本化藥(股)製;二新戊四醇六丙烯酸酯)(DPHA)的80重量%之MBA及攪拌,得到均勻溶液的調合液。接著,秤量12.968g的調製例1所得之顏料分散液(Bk-1),於其中添加12.032g的上述所得之調合液及攪拌,而成為均勻溶液。然後,以0.45μmΦ的過濾器過濾所得之溶液,調製感光性樹脂組成物1。
除了如表4中記載地變更顏料分散液、(A)鹼可溶性樹脂、(B)感光劑、(G)自由基聚合性化合物之種類以外,與調製例7同樣地,調製感光性樹脂組成物2~7。
彙總調製例8~13的組成,顯示於表4中。
將10.0g的前述合成例2所得之鹼可溶性樹脂(A-1)、1.2g的合成例3所得之感光劑(B-1)溶解於32.0g的丙二醇單甲基醚(PGME)與8.0g的γ-丁內酯(GBL)之混合溶媒中後,使用0.2μm的聚四氟乙烯製過濾器(住友電氣工業(股)製)進行過濾,得到感光性樹脂組成物8。
以莫耳比DPC/BPA成為1.050之方式,混合碳酸二苯酯(三菱化學(股)製)(DPC)與雙酚A(三菱化學(股)製)(BPA),在溫度155℃調製原料混合物的熔融液。通過原料導入管,以4400kg/小時之流量將原料熔融液連續供給至經控制在220℃、13.3×103Pa的容量10m3之第1直立型攪拌反應器內,以平均滯留時間成為60分鐘之方式,一邊控制在反應器底部之聚合物排出管線中所設置的閥開度,一邊將液面水平保持固定。又,於開始原料熔融液的供給之同時,相對於1莫耳的BPA,以0.5μ莫耳(金屬量係相對於1莫耳的BPA而言為1.0μ莫耳)之比例,連續供給碳酸銫水溶液作為觸媒。
接著將從反應器底部所排出的反應液依次連續供給至第2、第3的直立型攪拌反應器(容量10m3)及第4的橫型反應器(容量15m3),從第4反應器底部的聚合物排出口抽出。該第4反應器係使用雙軸橫型反應器。此第4聚合槽的攪拌軸之周速為8.8cm/s,攪拌軸之直徑為560mm。
接著,將從第4反應器底部的聚合物排出口所抽出的聚合物直接以熔融狀態,送到在模頭出口設置有聚合物過濾器的雙軸擠壓機(日本製鋼所製(股)螺桿直徑0.174m,L/D=39(此處,所謂的L,就是意指螺桿的直徑,所謂的D,就是意指螺桿的全長)),連續混煉對甲苯磺酸丁酯(相對於作為觸媒使用的碳酸銫而言為5倍莫耳量),從模頭以股條狀抽出,用刀具切斷,得到聚碳酸酯樹脂丸粒(黏度平均分子量(Mv)21,000)。
第2~第4反應器中的反應條件為第2反應器(260℃、4.00×103Pa、75rpm)、第3反應器(270℃、200Pa、75rpm)、第4反應器(280℃、67Pa、4rpm),隨著反應之進行,變成高溫、高真空。又,於反應之期間,以第2與第3反應器的平均滯留時間成為60分鐘、第4反應器的平均滯留時間成為90分鐘之方式,進行液面水平之控制,同時亦進行副生成的苯酚之餾去。此時第4反應器出口反應液的黏度平均分子量(Mv)為21,000,在280℃的熔融黏度約1000Pa‧s。
作為反應器內的聚合物過濾器,使用葉盤型聚合物過濾器之市售品(日本PALL(股)製,絕對過濾精度20μm的金屬不織布型(材質:SUS316L))。
將所得之聚碳酸酯樹脂在80℃真空乾燥5小時後,使用具備單軸擠壓機(ISUZU化工機(股)製,螺桿直徑25mm,套筒設定溫度:220℃)、T字模(寬度200mm,設定溫度:220℃)、冷卻輥(設定溫度:120~130℃)及捲取機之薄膜製膜裝置,製作厚度100μm的聚碳酸酯樹脂薄膜。
從上述方法所得之聚碳酸酯樹脂薄膜,切出寬度350mm、長度700mm之試料。對於此試料,使用分批式雙軸延伸裝置KARO IV(BRUCKNER公司製),於延伸溫度:玻璃轉移溫度+4℃、延伸速度:180mm/分鐘(應變速度300%/分鐘)之條件下,進行1×2.0倍的單軸延伸,得到透明薄膜。此時,在相對於延伸方向,不保持正交方向下,進行延伸。如此地,得到厚度70μm的相位差薄膜。
對於上述方法所得之相位差薄膜的一面,施予電暈處理。另一方面,對於100重量份的化學式:NH2CH2NHCH2CH2Si(OC2H5)3所示的矽烷化合物(日本UNICAR(股)製,商品名:APZ6601),混合67份重量的異丙醇,調製濃度60重量%的矽烷化合物溶液。將所得之矽烷化合物溶液塗布於相位差薄膜的電暈處理面,在120℃乾燥2分鐘,而在相位差薄膜上形成厚度40nm的易接著層。
接著,將上述形成有易接著層的相位差薄膜,以易接著層成為偏光鏡側之方式,隔著PVA系接著劑,貼合於市售之偏光板(日東電工(股)製,製品名「CVS1775SDUHC」)中所用的偏光鏡之單面上。當時,以相位差薄膜的遲相軸與偏光鏡的吸收軸成為45°的角度之方式貼合。於偏光鏡之另一面上,隔著PVA系接著劑,貼合經皂化處理的TAC薄膜(富士照相軟片(股)製, 商品名:Fujitec UV80)。將此積層體在70℃乾燥10分鐘,切出330mm×250mm,而得到圓偏光板。
將藉由前述圓偏光板之製作中記載的方法所得之聚碳酸酯樹脂薄膜當作紫外線吸收板A。
將於聚對苯二甲酸乙二酯(PET)(固有黏度[η]=0.65)中含有0.1重量%作為添加劑的平均粒徑0.25μm之SiO2粒子的樹脂組成物,以含水率成為50ppm以下之方式乾燥後,供給至擠壓機,在280℃熔融後,使其通過10μm截止的纖維燒結金屬過濾器而過濾,導入至噴嘴,擠出熔融薄膜。對於此熔融薄膜,一邊從線狀的電極施加靜電荷,一邊使熔融薄膜密著於冷卻輥上,冷卻而得到擠出薄膜。以80℃的預熱溫度將所得之擠出薄膜予以預備加熱,使用輥式長度方向延伸機,以90℃的延伸溫度延伸至3.0倍後,冷卻至玻璃轉移溫度以下。接著,一邊以夾具抓住所得之長度方向延伸薄膜的兩端,一邊導引至拉幅機,於經加熱到105℃的延伸溫度之熱風環境中,在寬度方向中延伸至3.5倍後,在235℃熱定型。製膜速度為50m/min,所得之延伸薄膜的厚度為100μm。
於經脫水的NMP中,使相當於85莫耳%的2-氯對苯二胺與相當於15莫耳%的4,4’-二胺基二苯基醚溶解,於其中添加相當於98.5莫耳%的2-氯對苯二 甲醯氯,在30℃以下進行約2小時的攪拌,而聚合芳香族聚醯胺。藉由碳酸鋰、二乙醇胺、三乙醇胺,中和所得之芳香族聚醯胺溶液後,投入至大量的水中,進行再沈澱‧乾燥,得到粉體狀的芳香族聚醯胺。然後,使所得之芳香族聚醯胺粉末溶解於NMP中,得到芳香族聚醯胺溶液。
接著,使用塗布器,將芳香族聚醯胺溶液塗布於不銹鋼板上,於熱風溫度120℃、支撐體溫度150℃之條件下,乾燥直到薄膜具有自我支撐性後,從不銹鋼板剝離凝膠薄膜。接著,將凝膠薄膜固定於金屬框上,於水溫80℃的水槽內進行殘存溶媒的水萃取。於水萃取後,用紗布擦拭含水薄膜兩面的水分,維持固定在金框上,藉由250℃的烘箱進行熱處理,得到厚度75μm的紫外線吸收板C。
於乾燥氮氣流下,於200mL的四口燒瓶中加入14.6181g(49.7mmol)的3,3’,4,4’-聯苯基四羧酸二酐(BPDA)、1.3611g(2.6mmol)的2,2-雙(4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基)丙烷二酐(BSAA)、5.9721g(52.3mmol)的反式-1,4-二胺基環己烷(CHDA)、100g的NMP,在65℃加熱攪拌。6小時後,冷卻而成為清漆。
於300mm×400mm×0.7mm厚的玻璃基板(AN100(旭硝子(股)))上,以140℃×4分鐘的預烘烤後之厚度成為50μm之方式,旋轉塗布所合成的清漆。然後,使用熱板,進行140℃×4分鐘的預烘烤處理。
將預烘烤處理後的塗膜置入惰性烘箱內,於氮氣流下(氧濃度20ppm以下),以3.5℃/分鐘的升溫速度升溫到300℃為止,在300℃保持30分鐘,以5℃/分鐘的降溫速度冷卻到50℃為止,而製作聚醯亞胺樹脂膜(玻璃基板上)。
然後,於玻璃基板上所製作的聚醯亞胺樹脂膜之周邊,導入切口,浸漬於水中12小時,從玻璃基板剝離聚醯亞胺樹脂膜,得到膜厚40μm的紫外線吸收板D。
將纖維素乙酸丙酸酯(乙醯基取代度1.4,丙醯基取代度1.3,分子量Mn=86,000,Mw/Mn=2.5)在空氣中、常壓下,以130℃乾燥2小時,放置冷卻直到室溫為止。於100重量份的此纖維素乙酸丙酸酯中,添加2.3重量份的下述結構式所示之A紫外線吸收劑、0.5重量份的IRGANOX 1010(CIBA特殊化學品(股)製)、0.25重量份的GSY-P101(堺化學工業(股)製)、0.3重量份的下述結構式所示之B安定劑、8.0重量份的下述結構式所示之C可塑劑,將此混合物在250℃加熱熔融後,藉由T型模頭進行熔融擠出成形,進一步在160℃以1.2×1.2的延伸比進行延伸,得到膜厚40μm的紫外線吸收板E。
使用分光光度計(U-4100;日立高科技(股)製),測定所得之紫外線吸收板A~E的穿透率。圖4中顯示測定結果。圖4中所示的曲線圖係橫軸為波長(nm),縱軸為穿透率(%)。
參照圖5A~圖5D,說明有機EL顯示裝置之製作順序的概略。首先,於38mm×46mm的無鹼玻璃基板8上,藉由濺鍍法,將100nm的表5中所示的非透明電極之金屬層(組成顯示於表1中)及10nm的ITO透明導電膜形成在基板全面上,蝕刻作為第一電極(非透明電極)6。惟,只有實施例18與比較例17不形成ITO透明導電膜。又同時地,取出第二電極7用的輔助電極9亦形成(圖5A)。以Semico Clean 56(商品名,FURUCHI化學(股)製),超音波洗淨所得之基板10分鐘後,以超純水洗淨。接著,於此基板全面上,藉由旋轉塗布法塗布表5中所示的感光性樹脂組成物,在120℃的熱板上預烘烤2分鐘。對於此膜,隔著光罩進行UV曝光後,用2.38重量%TMAH水溶液進行顯影,使不要的部分溶解,以純水沖洗。使用高溫惰氣烘箱(INH-9CD-S;光洋熱系統(股)製),於氮氣環境下,在250℃將所得之樹脂圖案硬化60分鐘。如此地,寬度70μm、長度260μm的開口部係在寬度方向中以間距155μm配置,在長度方向中以間距465μm配置,將各自的開口部為使第一電極6露出之形狀的絕緣層3限定於基板有效面積內而形成(圖5B)。如此地,於1邊為16mm的四角形之基板有效面積(顯示區域)中,形成絕緣層開口率25%的絕緣層3。絕緣層3的厚度約1.0μm。
接著,進行氮電漿處理作為前處理後,藉由真空蒸鍍法形成包含發光層的有機EL層4(圖5C)。再者,蒸鍍時的真空度為1×10-3Pa以下,蒸鍍中係使基板對於蒸鍍源旋轉。首先,蒸鍍10nm的化合物(HT-1)作為電洞注入層,蒸鍍50nm的化合物(HT-2)作為電洞輸送層。其次,於發光層中,將作為主體材料的化合物(GH-1)與作為摻雜材料的化合物(GD-1),以摻雜濃度成為10%之方式蒸鍍至40nm之厚度。接著,將作為電子輸送材料的化合物(ET-1)與化合物(LiQ)以體積比1:1積層至40nm之厚度。以下顯示有機EL層所用的化合物之結構。
接著,蒸鍍2nm的化合物(LiQ)後,以體積比10:1蒸鍍10nm的Mg及Ag而成為第二電極(透明電極)7(圖5D)。最後,於低濕氮氣環境下,使用環氧樹脂系接著劑,黏著帽狀玻璃板而密封,於1片的基板上製作4個1邊為5mm的四角形之頂部發光方式的有機EL 顯示裝置。還有,此處所言的膜厚係晶體振盪式膜厚監視器之顯示值。又,以與前述非透明電極之評價相同方法,測定與第二電極相同的膜,結果穿透率為50%。
除了實施例9,將經由前述方法所得之圓偏光板或紫外線吸收板疊合安裝於有機EL顯示裝置的正面側。表5中顯示各實施例的組合。
表5中顯示有機EL顯示裝置之構成,關於所得之有機EL顯示裝置,表6中顯示藉由前述方法所評價之結果。
除了藉由光罩的設計變更,將開口部設為寬度40μm、長度55μm的開口部,在寬度方向中以間距155μm配置,在長度方向中以間距465μm配置以外,與實施例3同樣地製作基板。如此地形成顯示區域中的絕緣層開口率3%之絕緣層。使用此基板,與實施例3同樣地評價,結果可靠性顯著地降低。
除了藉由光罩的設計變更,將開口部設為寬度100μm、長度325μm的開口部,在寬度方向中以間距155μm配置,在長度方向中以間距465μm配置以外,與實施例3同樣地製作基板。如此地形成顯示區域中的絕緣層開口率45%之絕緣層。使用此基板,與實施例3同樣地評價,結果有機EL顯示裝置表面之反射率大幅地上升,對比變差。
ITO:氧化銦錫
KOH:氫氧化鉀
1‧‧‧基板
3‧‧‧絕緣層
4‧‧‧有機EL層
6‧‧‧第一電極(非透明電極)
7‧‧‧第二電極(透明電極)
Claims (7)
- 一種有機EL顯示裝置,其係依順序至少具有透明電極、有機EL層、非透明電極,且進一步具有黑色的絕緣層之有機EL顯示裝置,其中該非透明電極之反射率為25%±20%,且該非透明電極係以Ag、C、Cr、Cu、Mo或Ni作為主成分,該非透明電極具有多層結構,於構成該非透明電極的該多層結構之中,最表面層係由透明導電性氧化物材料所形成。
- 如請求項1之有機EL顯示裝置,其不具有偏光層。
- 如請求項1或2之有機EL顯示裝置,其進一步包含紫外線吸收層。
- 如請求項1之有機EL顯示裝置,其中該絕緣層為含有(C)著色材料的感光性樹脂組成物之硬化膜。
- 如請求項4之有機EL顯示裝置,其中該感光性樹脂組成物進一步含有(A)鹼可溶性樹脂及(B)感光劑。
- 如請求項1之有機EL顯示裝置,其中顯示區域中的絕緣層開口率為20%±15%。
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