JP2823725B2 - カラー薄膜ｅｌパネル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、カラー薄膜ＥＬパネ
ルに関し、より詳しくは、有機材料からなるカラーフィ
ルタを通して多色光を出射するカラー薄膜ＥＬパネルに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のカラー薄膜ＥＬパネル
は、図２に示すように、ガラス基板１１上に形成された
ＥＬ素子２０とシールガラス１９の内面に形成されたカ
ラーフィルタとを直接対向させ、ガラス基板１１とシー
ルガラス１９の端部を接着剤で張り合わせて構成されて
いる。上記ＥＬ素子２０は、背面電極１２と、ＳiＯ₂膜
１３a,Ｓi₃Ｎ₄膜１３bからなる第一絶縁層１３と、Ｚn
Ｓ:Ｍnからなる発光層１４と、Ｓi₃Ｎ₄膜１５a,Ａl₂Ｏ₃
膜１５bからなる第二絶縁層１５と、透光性電極１６と
からなっている。一方、カラーフィルタ１８は、有機材
料からなる緑色フィルタ１８aと赤色フィルタ１８bとを
モザイク状に組み合わせたものである。上記ＥＬ素子２
０とカラーフィルタ１９との隙間は、隣接絵素からの光
漏れによって色ずれや視野角低下が生じないように、極
力狭く設定されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ガ
ラス基板１１およびシールガラス１９の対向面には、反
りやうねりが存在する。また、ガラス基板１１とシール
ガラス１９とを張り合わせる接着剤の厚みにもばらつき
がある。このため、上記従来のカラー薄膜ＥＬパネルで
は、ＥＬ素子２０とカラーフィルタ１８との間の隙間が
大きくなり、この結果、隣接絵素からの光漏れによっ
て、色ずれが生じたり、視野角が低下したりするという
問題がある。また、張り合わせ工程で、ＥＬ素子２０と
カラーフィルタ１８とが機械的に接触して、損傷を生ず
る場合がある。さらに、パネル完成後(動作時)に、ＥＬ
素子２０とカラーフィルタ１８とが接触して、絶縁破壊
が多発し、絵素欠けや線欠陥が生じるという問題があ
る。

【０００４】そこで、この発明の目的は、ＥＬ素子とカ
ラーフィルタとの隙間による色ずれや視野角低下を防止
でき、ＥＬ素子とカラーフィルタとの接触による損傷や
絶縁破壊、絵素欠け、線欠陥を低減できるカラー薄膜Ｅ
Ｌパネルを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、基板上に形成されたＥＬ素子が発した
光を、有機材料からなるカラーフィルタを通して出射す
るカラー薄膜ＥＬパネルにおいて、上記ＥＬ素子上に、
シリコーン樹脂上にシリコーン変成エポキシ樹脂を設け
た積層膜からなる樹脂層が設けられ、上記カラーフィル
タは、上記樹脂層を介して上記ＥＬ素子上に積層されて
いることを特徴としている。

【０００６】また、上記樹脂層の表面は、親油性に改質
されているのが望ましい。

【０００７】また、上記樹脂層の層厚は、２μm乃至１
００μmであるのが望ましい。

【０００８】

【作用】カラーフィルタが樹脂層を介してＥＬ素子上に
積層されているので、上記樹脂層の層厚を制御すること
によって、ＥＬ素子とカラーフィルタとの間の隙間が略
一定となる。したがって、上記隙間が大きくなることに
よる色ずれや視野角低下が防止される。また、パネル作
製段階で、上記カラーフィルタは上記樹脂層を介してＥ
Ｌ素子上に積層されるので、ＥＬ素子とカラーフィルタ
とが機械的接触によって損傷することがなくなる。さら
に、パネル完成後は、上記樹脂層がＥＬ素子とカラーフ
ィルタとの間で緩衝層として働く。したがって、ＥＬ素
子とカラーフィルタとの接触で生じる絶縁破壊による絵
素欠け、線欠陥(以下「絶縁破壊等」という。)が減少す
る。

【０００９】しかも、上記樹脂層がシリコーン樹脂上に
シリコーン変成エポキシ樹脂を設けた積層膜からなるの
で、この上にカラーフィルタの原料(例えば、プロピレ
ン・グリコール・メチル・エーテル・アセテート８３
％,シクロヘキサン１７％の溶剤に、顔料と感光性樹脂
を分散させたもの)を塗布するときに、上記樹脂層に対
する濡れ性が良くなる。したがって、カラーフィルタ
が、上記樹脂層上に何等支障なく積層される。なお、上
記樹脂層表面が親水性(例えば、シリコーン樹脂の表面
には−ＯＨ基が出ているため、親水性である。)のとき
は、上記カラーフィルタの原料は表面張力によってはじ
かれるため、上記樹脂層上にカラーフィルタをうまく積
層することができない。

【００１０】また、上記樹脂層の表面が親油性に改質さ
れている場合、上記の場合と同様に、この上にカラーフ
ィルタの原料を塗布するときに、上記樹脂層に対する濡
れ性が良くなる。したがって、カラーフィルタが、上記
樹脂層上に何等支障なく積層される。なお、シリコーン
樹脂の表面を親油性に改質するためには、紫外線露光を
行うか、または、ＨＭＤＳ(ヘキサメチル・ジシラザン)
などの溶剤を塗布すれば良い。

【００１１】また、上記樹脂層の層厚が２μm〜１００
μmである場合、パネル完成後の絶縁破壊等を効果的に
低減できる上、色ずれや視野角低下を支障ないレベルに
抑えることができる。なお、上記樹脂層の層厚が２μm
未満のときは、緩衝層としての働きが十分でなく、絶縁
破壊等があまり減らない。一方、上記樹脂層の層厚が１
００μmを超えたときは、色ずれや視野角低下が無視で
きなくなる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明のカラー薄膜ＥＬパネルを実
施例により詳細に説明する。

【００１３】図１は、一実施例のカラー薄膜ＥＬパネル
を示している。このカラー薄膜ＥＬパネルは、ガラス基
板１上に形成されたＥＬ素子１０の上に、樹脂層７を介
してカラーフィルタ８を積層し、これらをシールガラス
９で覆って構成されている。上記ＥＬ素子１０は、背面
電極２と、第一絶縁層３と、発光層４と、第二絶縁層５
と、透光性電極６を基板１上に順に備えている。上記発
光層４は、母体材料ＺnＳに発光中心として働くＭnをド
ープした厚さ約１μmのＺnＳ:Ｍn膜からなっている。第
一絶縁層３は厚さ３００〜８００ÅのＳiＯ₂膜３aと厚
さ２０００〜３０００ÅのＳi₃Ｎ₄膜３bとからなり、第
二絶縁層５は厚さ１０００〜２０００ÅのＳi₃Ｎ₄膜５a
と厚さ３００〜５００ÅのＡl₂Ｏ₃膜５bとからなってい
る。また、背面電極２,透光性電極６は、それぞれ金属
Ｍo膜,ＩＴＯ(錫添加酸化インジウム)膜からなってい
る。上記樹脂層７は、厚さが５〜１０μmの一定値で、
シリコーン樹脂を主成分とし、極めて良好な柔軟性(Ｊ
ＩＳ(日本工業規格)Ａ規格にいう硬度０)を示すもので
ある。また、カラーフィルタ１８は、有機材料からなる
緑色膜８aと赤色膜８bとがモザイク状パターンに組み合
わされており、緑色膜８aと赤色膜８bとの重なり部分が
いわゆるブラックマトリクスになっている。

【００１４】このカラー薄膜ＥＬパネルは、次の手順で
作製する。まず、ガラス基板１上に金属Ｍo膜をスパッ
タ蒸着する。フォトリソグラフィを行って、この金属Ｍ
o膜を所定のストライプ形状に加工して、背面電極２を
形成する。次に、反応性スパッタ法により、ＳiＯ₂膜３
a,Ｓi₃Ｎ₄膜３bを堆積して第一の絶縁層３を形成する。
次に、化学気相成長法(ＣＶＤ法)または電子ビーム蒸着
法(ＥＢ法)により、発光層４を形成する(なお、ＥＢ法
による場合は、熱処理を追加する。)。次に、反応性ス
パッタ法により、Ｓi₃Ｎ₄膜５a,Ａl₂Ｏ₃膜５bを堆積し
て第二の絶縁層５を形成する。次に、ＩＴＯ膜をスパッ
タ蒸着する。フォトリソグラフィを行って、このＩＴＯ
膜を上記背面電極２と直交するストライプ形状に加工し
て透光性電極６を形成する。次に、シリコーン樹脂とシ
リコーン変成エポキシ樹脂とを順にスピンコート法によ
り塗布する。そして、紫外線露光を行って、次工程でカ
ラーフィルタ８の原料を塗布するとき濡れ性が良くなる
ように、上記樹脂層７の表面状態を親水性から親油性に
改質する。次に、カラーフィルタ８を構成する緑色膜８
aの原料を塗布する。カラーフィルタ８の原料は、プロ
ピレン・グリコール・メチル・エーテル・アセテート８
３％,シクロヘキサン１７％の溶剤に、緑色または赤色
を呈する顔料と感光性樹脂とを分散させたものである。
この後、フォトリソグラフィを行って、緑色膜８aをパ
ターン形成する。続いて、赤色膜８bの原料を塗布し、
同様に、赤色膜８bをパターン形成する。前工程で、樹
脂層７の表面状態を親油性に改質しているので、上記各
膜８a,８bを所定の膜厚に塗布でき、安定して形成する
ことができる。しかも、樹脂層７と各膜８a,８bとの密
着性を高めることができる。このように、パネル作製段
階でカラーフィルタ８を樹脂層７を介してＥＬ素子１０
上に積層しているので、ＥＬ素子１０とカラーフィルタ
８とが機械的に接触して損傷することがない。最後に、
カラーフィルタ８上をシールガラス９で覆い、シールガ
ラス９とガラス基板１の端部を接着した後、両者の隙間
を真空にしてパネル作製を完了する。

【００１５】上に述べたように、このカラー薄膜ＥＬパ
ネルでは、ＥＬ素子１０上に、層厚が５〜１０μmの一
定値をとる樹脂層７を介してカラーフィルタ８が積層さ
れているので、ＥＬ素子１０とカラーフィルタ８との間
の隙間を一定にできる。したがって、上記隙間が大きく
なることによる色ずれや視野角低下を防止できる。さら
に、動作時に、上記樹脂層７がＥＬ素子１０とカラーフ
ィルタ８との間で緩衝層として働く。したがって、ＥＬ
素子１０とカラーフィルタ８との接触による絶縁破壊等
を減少させることができる。また、上記樹脂層７はシリ
コーン樹脂を主成分とするので、緩衝効果を高めること
ができ、ＥＬ素子１０とカラーフィルタ８との接触によ
る絶縁破壊等をさらに減少させることができる。

【００１６】なお、上記樹脂層７の層厚が２μm未満の
ときは、緩衝層としての働きが十分でなく、絶縁破壊等
があまり低減できない。一方、上記樹脂層７の層厚が１
００μmを超えたときは、色ずれや視野角低下が無視で
きなくなる。

【００１７】また、上に述べた作製手順では、樹脂層７
の表面状態を親油性に改質するために紫外線露光を行っ
たが、これに限られるものではない。例えば、ＨＭＤＳ
(ヘキサメチル・ジシラザン)を塗布して、シリコーン樹
脂７の表面に出ている−ＯＨ基を親油性に変換するよう
にしても良い。

【００１８】

【発明の効果】以上より明らかなように、この発明のカ
ラー薄膜ＥＬパネルは、ＥＬ素子上に樹脂層を介してカ
ラーフィルタが積層されているので、上記樹脂層の層厚
を制御することによって、色ずれや視野角低下を防止で
きる。また、上記カラーフィルタは、パネル作製段階で
上記樹脂層を介してＥＬ素子上に積層されるので、ＥＬ
素子とカラーフィルタとの機械的接触による損傷を無く
すことができる。さらに、パネル完成後は、上記樹脂層
がＥＬ素子とカラーフィルタとの間で緩衝層として働く
ので、動作時の接触による絶縁破壊等を減少させること
ができる。

【００１９】しかも、上記樹脂層がシリコーン樹脂上に
シリコーン変成エポキシ樹脂を設けた積層膜からなるの
で、この上にカラーフィルタの原料(例えば、プロピレ
ン・グリコール・メチル・エーテル・アセテート８３
％,シクロヘキサン１７％の溶剤に、顔料と感光性樹脂
を分散させたもの)を塗布するときに、上記樹脂層に対
する濡れ性が高めることができる。したがって、カラー
フィルタを、上記樹脂層上に何等支障なく積層すること
ができる。

【００２０】また、上記樹脂層の表面が親油性に改質さ
れている場合、上記の場合と同様に、この上にカラーフ
ィルタの原料を塗布するときに、上記樹脂層に対する濡
れ性を高めることができる。したがって、カラーフィル
タを、上記樹脂層上に何等支障なく積層することができ
る。

【００２１】また、上記樹脂層の層厚が２μm〜１００
μmである場合、パネル完成後の絶縁破壊等を効果的に
低減できる上、色ずれや視野角低下を支障ないレベルに
抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施例のカラー薄膜ＥＬパネル
の構成を示す断面図である。

【図２】 従来のカラー薄膜ＥＬパネルの構成を示す断
面図である。

【符号の説明】

１ ガラス基板 ２ 背面電極 ３ 第一絶縁層 ３a ＳiＯ₂
膜 ３b,５a Ｓi₃Ｎ₄膜 ４ 発光層 ５ 第二絶縁層 ５b Ａl₂Ｏ₃
膜 ６ 透光性電極 ７ 樹脂層 ８ カラーフィルタ ８a 緑色膜 ８b 赤色膜 ９ シールガ
ラス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−60088（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−157487（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−94878（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−71392（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−46000（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−121700（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H05B 33/00 - 33/28

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に形成されたＥＬ素子が発した光
   を、有機材料からなるカラーフィルタを通して出射する
   カラー薄膜ＥＬパネルにおいて、 上記ＥＬ素子上に、シリコーン樹脂上にシリコーン変成
   エポキシ樹脂を設けた積層膜からなる樹脂層が設けら
   れ、 上記カラーフィルタは、上記樹脂層を介して上記ＥＬ素
   子上に積層されていることを特徴とするカラー薄膜ＥＬ
   パネル。
2. 【請求項２】 上記樹脂層の表面は、親油性に改質され
   ていることを特徴とする請求項１に記載のカラー薄膜Ｅ
   Ｌパネル。
3. 【請求項３】 上記樹脂層の層厚は、２μm乃至１００
   μmであることを特徴とする請求項１または請求項２に
   記載のカラー薄膜ＥＬパネル。