JP4012413B2 - Organic electroluminescent image display device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は有機エレクトロルミネッセント画像表示装置とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子は、自己発色により視認性が高いこと、液晶ディスプレーと異なり全固体ディスプレーであること、温度変化の影響をあまり受けないこと、視野角が大きいこと等の利点をもっており、近年、画像表示装置の画素等としての実用化が進んでいる。
有機ＥＬ素子を用いた画像表示装置としては、（１）三原色の有機ＥＬ素子層を各発光色毎に所定のパターンで形成したもの、（２）白色発光の有機ＥＬ素子層を使用し、三原色のカラーフィルタを介して表示するもの、（３）青色発光の有機ＥＬ素子層を使用し、蛍光色素を利用した色変換蛍光体層を設置して、青色光を緑色蛍光や赤色蛍光に変換して三原色表示をするもの等が提案されている。
【０００３】
しかし、上記の（１）の有機ＥＬ画像表示装置では、各発色光の取出し効率は高いものの、各色の有機ＥＬ素子の特性を均一にすることが難しく、さらに、微細なパターンで三原色の有機ＥＬ素子層を形成する工程が複雑であり、量産化を難しいものとしている。
また、上記の（２）の有機ＥＬ画像表示装置では、白色光を三原色のカラーフィルタで分解すると、三原色の中の一色の発光効率が白色光の３分の１に低下して取出し効率が悪く、このため高効率の白色有機ＥＬ素子が必要となるが、十分な輝度を安定して得られる白色有機ＥＬ素子は未だ得られていない。
これに対して、上記の（３）の有機ＥＬ画像表示装置では、色変換蛍光体層の変換効率が光吸収効率と蛍光効率の積で決定されるため、光吸収効率と蛍光効率の高い蛍光色素を使用することにより、変換効率が非常に高い三原色発光が可能である。
【０００４】
ここで、有機ＥＬ素子は、色変換蛍光体層等から発生する水蒸気、酸素、有機モノマー、低分子成分等のガスにより劣化するため、色変換蛍光体層上に直接有機ＥＬ素子層を形成することはできず、色変換蛍光体層を透明保護層で覆って、上記のガスを遮断する必要がある。そして、この透明保護層上に透明電極を所定のパターンで形成し、この透明電極上に有機ＥＬ素子層、背面電極層が形成されることになる。また、各色に対応する蛍光体の変換性能に差があり、所望の色調を得るために各色毎に色変換蛍光体層の厚みを異にする必要がある場合、色変換蛍光体層間に段差が生じる。このような段差が存在すると、有機ＥＬ素子層の厚みムラが発生し、安定した発光が得られないことになるが、上記の透明保護層を形成することにより、このような段差を解消することができる。しがたって、有機ＥＬ画像表示装置では、色変換蛍光体層を覆うように形成されている透明保護層は必須の構成となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、光吸収効率と蛍光効率の高い色変換蛍光体層を得るためには、色変換蛍光体層を厚くする必要があり、色変換蛍光体層が厚くなるほど、その端部での段差が大きくなる。そして、この段差の大きさは、色変換蛍光体層を覆うように形成されている透明保護層に反映される。一方、周辺の端子部から画素領域まで透明保護層上に形成される帯状の透明電極層は、一般に真空成膜法により透明電極膜を形成し、これをパターンエッチングすることにより形成される。このため、上記の色変換蛍光体層の端部に生じている透明保護層の段差箇所では、成膜不良や、エッチング処理時の応力等による切断が生じ易く、透明電極層に断線が発生し易いという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、透明電極層の断線がなく、有機エレクトロルミネッセンス素子層の安定した発光が得られ、高品質の画像表示が可能な有機エレクトロルミネッセント画像表示装置と、このような装置を簡便に製造することを可能とする製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明の有機エレクトロルミネッセント画像表示装置は、透明基材と、該透明基材上に順次設けられたカラーフィルタ層、色変換蛍光体層、透明保護層、透明電極層、有機エレクトロルミネッセンス素子層、および、背面電極層とを少なくとも備え、前記色変換蛍光体層の端部外側の所定部位に複数色の着色層が積層されてなるダミーパターンを有し、前記透明保護層は前記色変換蛍光体層および前記ダミーパターンを覆うように前記透明基材上に設けられ、前記透明電極層は前記ダミーパターンが配設された部位において前記透明基材から前記色変換蛍光体層に乗り上げるように帯状に前記透明保護層上に配設されているような構成とした。
【０００８】
本発明の他の態様として、前記色変換蛍光体層の厚みは２〜１５μｍの範囲内であり、前記ダミーパターンの厚みは前記色変換蛍光体層の厚みの１／１０〜１／１の範囲内であるような構成とした。
また、本発明の他の態様として、帯状の前記色変換蛍光体層の先端部に前記ダミーパターンが接しているような構成とした。
また、本発明の他の態様として、前記透明基材と前記カラーフィルタとの間に、所定の開口パターンを有するブラックマトリックスを備えるような構成とした。
さらに、本発明の他の態様として、前記有機エレクトロルミネッセンス素子層は青色発光であり、前記色変換蛍光体層は青色光を緑色蛍光に変換して発光する緑色変換層と、青色光を赤色蛍光に変換して発光する赤色変換層とを備えているような構成とした。
【０００９】
本発明の有機エレクトロルミネッセント画像表示装置の製造方法は、透明基材上に複数色の着色層を色毎に帯状に形成してカラーフィルタ層とするとともに、各色のカラーフィルタ層の帯状形成領域の端部外側の所定部位に着色層を積層してダミーパターンを形成する工程、前記カラーフィルタ層上に色変換蛍光体層を形成し、該色変換蛍光体層と前記ダミーパターンを覆うように前記透明基材上に透明保護層を形成する工程、前記ダミーパターンが配設された部位にて前記透明基材から前記色変換蛍光体層に乗り上げるように帯状に透明電極層を形成する工程、該透明電極層と交差するように有機エレクトロルミネッセンス素子層を帯状に形成し、該有機エレクトロルミネッセンス素子層上に背面電極層を形成する工程、とを有するような構成とした。
【００１０】
上記のような本発明では、ダミーパターンによって色変換蛍光体層端部における段差が緩和され、このダミーパターンと色変換蛍光体層とを覆うように形成されている透明保護層に生じる段差が小さいものとなり、透明電極層の断線発生が防止される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を参照しながら説明する。
有機エレクトロルミネッセント画像表示装置
図１は、本発明の有機エレクトロルミネッセント（ＥＬ）画像表示装置の一実施形態を示す部分平面図であり、図２は図１に示される有機ＥＬ画像表示装置のII−II線における縦断面図であり、図３は図１に示される有機ＥＬ画像表示装置のIII−III線における縦断面図である。尚、図１では、後述する補助電極８、透明電極層９を示すために、青色有機ＥＬ素子層１０と背面電極層１１の一部を切り欠いた状態で示している。図１〜図３において、有機ＥＬ画像表示装置１は、透明基材２と、この透明基材２上に所定の開口パターンを備えたブラックマトリックス３を介して帯状の赤色着色層４Ｒ、緑色着色層４Ｇ、青色着色層４Ｂからなるカラーフィルタ層４が設けられている。このカラーフィルタ層４上には、赤色変換蛍光体層５Ｒ、緑色変換蛍光体層５Ｇと青色変換ダミー層５Ｂからなる色変換蛍光体層５が形成されている。そして、赤色着色層４Ｒ上に赤色変換蛍光体層５Ｒが、緑色着色層４Ｇ上に緑色変換蛍光体層５Ｇが、青色着色層４Ｂ上に青色変換ダミー層５Ｂがそれぞれ帯状に配設されている。
【００１２】
上記の色変換蛍光体層５の端部５ａ外側（図２を参照）には、３色の着色層６Ｇ，６Ｒ，６Ｂが積層されてなるダミーパターン６がそれぞれ形成されており、このダミーパターン６は色変換蛍光体層５よりも薄いものとなっている。このようなダミーパターン６と色変換蛍光体層５との位置関係を図４に示す。但し、図４では、ブラックマトリックス３、カラーフィルタ層４、ダミーパターン６の状態を示すために、色変換蛍光体層５の一部を切り欠いた状態で示している。図４に示される例では、ダミーパターン６は、帯状の色変換蛍光体層５の先端部（５ａ）に接するような部位に配設されているが、ダミーパターン６による色変換蛍光体層５の段差緩和効果が得られる範囲で、ダミーパターン６が色変換蛍光体層５の先端部（５ａ）から離れるような部位に配設されてもよい。
【００１３】
このようなダミーパターン６と色変換蛍光体層５とを覆うように透明保護層７が透明基材２上に設けられ、この透明保護層７上に補助電極８および透明電極層９が形成されている。図５は、このように補助電極８と透明電極層９が透明保護層７上に形成されている状態を示す部分平面図である。図５に示されるように、補助電極８と透明電極層９は周辺の端子部から中央の画素領域まで透明保護層７上に帯状に配設され、ダミーパターン６が配設された部位において透明基材２（周辺端子部）から色変換蛍光体層５（画素領域）に乗り上げている。
【００１４】
本発明の有機ＥＬ画像表示装置１では、上記のように配設された帯状の透明電極層９と直角に交差し、ブラックマトリックス３の開口部上に位置するように帯状の青色有機ＥＬ素子層１０と背面電極層１１とが透明保護層７上に形成されている。また、帯状の透明電極層９と直角に交差し、ブラックマトリックス３の遮光部上に位置するように、絶縁層１３を介して隔壁部１５が透明保護層７上に形成されている。この隔壁部１５の上部平面にはダミーの有機ＥＬ素子層１０′と背面電極層１１′とが形成されており、これらは、隔壁部１５をパターニング手段として利用した青色有機ＥＬ素子層１０および背面電極層１１の形成において、帯状のパターンを形成するために、形成材料を透明電極層９上に到達しないよう隔壁部１５に付着させて排除した結果形成されたものである。
尚、図示例では、絶縁層１３は隔壁部１５の形成部位のみにストライプ状に設けられているが、これに限定されるものではなく、透明電極層９と背面電極層１１とが青色有機ＥＬ素子層１０を介して交差する各部位（絵素）に開口をもつような格子形状のパターンからなる絶縁層１３であってもよい。
【００１５】
上述のような本発明の有機ＥＬ画像表示装置１では、青色有機ＥＬ素子層１０で発光された青色光が、赤色変換蛍光体層５Ｒにて赤色蛍光とされ、緑色変換蛍光体層５Ｇにて緑色蛍光とされ、青色変換ダミー層５Ｂでは青色光がそのまま透過し、その後、各色の光はカラーフィルタ層４にて色補正されて三原色表示がなされる。そして、ダミーパターン６によって色変換蛍光体層５端部における段差が緩和され、このダミーパターン６と色変換蛍光体層５とを覆うように形成されている透明保護層７に生じる段差が小さいものとなっている。このため、透明保護層７上に形成されている帯状の透明電極層９は、透明基材２から色変換蛍光体層５に乗り上げる段差部位での断線がなく、信頼性が高く、高品質の画像表示が可能である。
【００１６】
尚、上述の実施形態では、ブラックマトリックス３を介してカラーフィルタ４等の各構成層が設けられているが、ブラックマトリックス３を備えない形態であってもよい。また、上述の実施形態では、ダミーパターン６は、着色層６Ｒ，６Ｇ，６Ｂの３層構造であるが、これに限定されるものではなく、ダミーパターン６の効果が発現される範囲であれば、例えば、いずれか２色の着色層からなる２層構造であってもよい。
【００１７】
さらに、色変換蛍光体層５は、青色有機ＥＬ素子層１０からの青色発光を赤色蛍光、緑色蛍光に変換する赤色変換蛍光体層５Ｒと緑色変換蛍光体層５Ｇを備えているが、これに限定されるものではなく、発光（青色）波長よりも長波長の蛍光へ変換できる色変換蛍光体層を備えるものであればよい。そして、色変換蛍光体層５からの各色の光を色補正して色純度を高めるカラーフィルタ層４との組み合わせを適正なものに設定することにより、三原色表示を行うことができる。
【００１８】
次に、本発明の有機ＥＬ画像表示装置１の各構成部材について説明する。
有機ＥＬ画像表示装置１を構成する透明基材２は、光透過性を有するガラス材料、樹脂材料、これらの複合材料からなるものを使用することができる。透明基材２の厚みは、材料、画像表示装置の使用状況等を考慮して設定することができ、例えば、０．２〜２．０ｍｍ程度とすることができる。
また、カラーフィルタ層４は、色変換蛍光体層５からの各色の光を色補正して色純度を高めるものである。カラーフィルタ層４を構成する青色着色層４Ｂ、赤色着色層４Ｒ、緑色着色層４Ｇは、青色有機ＥＬ素子層１０からの青色発光、赤色変換蛍光体層５Ｒからの赤色蛍光、および、緑色変換蛍光体層５Ｇからの緑色蛍光の特性に応じて適宜材料を選択して形成することができ、例えば、アゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系等の顔料の１種または複数種を感光性樹脂に分散して調製した樹脂組成物を用いて形成することができる。
【００１９】
有機ＥＬ画像表示装置１を構成する色変換蛍光体層５のうち、赤色変換蛍光体層５Ｒおよび緑色変換蛍光体層５Ｇは、蛍光色素単体からなる層、あるいは、樹脂中に蛍光色素を含有した層である。青色発光を赤色蛍光に変換する赤色変換蛍光体層５Ｒに使用する蛍光色素としては、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン等のシアニン系色素、１−エチル−２−［４−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）−１，３−ブタジエニル］−ピリジウム−パークロレート等のピリジン色素、ローダミンＢ、ローダミン６Ｇ等のローダミン系色素、オキサジン系色素等が挙げられる。また、青色発光を緑色蛍光に変換する緑色変換蛍光体層５Ｇに使用する蛍光色素としては、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ノ（９，９ａ，１−ｇｈ）クマリン、３−（２′−ベンゾチアゾリル）−７−ジエチルアミノクマリン、３−（２′−ベンズイミダゾリル）−７−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリン等のクマリン色素、ベーシックイエロー５１等のクマリン色素系染料、ソルベントイエロー１１、ソルベントイエロー１１６等のナフタルイミド色素等が挙げられる。さらに、直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料等の各種染料も蛍光性があれば使用することができる。上述のような蛍光色素は単独、あるいは、２種以上の組み合わせで使用することができる。赤色変換蛍光体層５Ｒおよび緑色変換蛍光体層５Ｇが樹脂中に蛍光色素を含有したものである場合、蛍光色素の含有量は、使用する蛍光色素、色変換蛍光体層の厚み等を考慮して適宜設定することができるが、例えば、使用する樹脂に対し０．１〜１０重量％程度とすることができる。
また、青色変換ダミー層５Ｂは、青色有機ＥＬ素子層１０で発光された青色光をそのまま透過してカラーフィルタ層４に送るものであり、赤色変換蛍光体層５Ｒ、緑色変換蛍光体層５Ｇとほぼ同じ厚みの透明樹脂層とすることができる。
【００２０】
赤色変換蛍光体層５Ｒおよび緑色変換蛍光体層５Ｇが樹脂中に蛍光色素を含有したものである場合、樹脂としては、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂等の透明（可視光透過率５０％以上）樹脂を使用することができる。また、色変換蛍光体層５のパターン形成をフォトリソグラフィー法により行う場合、例えば、アクリル酸系、メタクリル酸系、ポリケイ皮酸ビニル系、環ゴム系等の反応性ビニル基を有する光硬化型レジスト樹脂を使用することができる。さらに、これらの樹脂は、上述の青色変換ダミー層５Ｂに使用することができる。
【００２１】
このような色変換蛍光体層５の厚みは、赤色変換蛍光体層５Ｒおよび緑色変換蛍光体層５Ｇが青色有機ＥＬ素子層１０で発光された青色光を十分に吸収し蛍光を発生する機能が発現できるものとする必要があり、使用する蛍光色素、蛍光色素濃度等を考慮して適宜設定することができ、例えば、２〜１５μｍ程度とすることができ、赤色変換蛍光体層５Ｒと緑色変換蛍光体層５Ｇとの厚みが異なる場合があってもよい。
【００２２】
有機ＥＬ画像表示装置１を構成するダミーパターン６は、色変換蛍光体層５の端部５ａ外側に設けられており、着色層６Ｇ，６Ｒ，６Ｂの積層体となっている。ダミーパターン６を構成する着色層６Ｇ，６Ｒ，６Ｂは、上述のカラーフィルタ層４を構成する着色層４Ｇ，４Ｒ，４Ｂと同様の材料で形成することができる。このようなダミーパターン６の厚みは、上記の色変換蛍光体層５の厚み以下とすることができ、好ましくは色変換蛍光体層５の厚みの１／１０〜１／１の範囲とすることができる。また、ダミーパターン６の長さＬは１００〜２０００μｍ、幅Ｗは帯状の透明電極層９の幅とほぼ同じか、それ以上であることが好ましく、例えば、（透明電極層９の幅−２０μｍ）〜（透明電極層９の幅＋透明電極層間距離）の範囲とすることが好ましい。図示例では、ダミーパターン６はブラックマトリックス３上に設けられているが、これに限定されるものではなく、透明基材２上に設けられるもの等であってもよい。
【００２３】
有機ＥＬ画像表示装置１を構成する透明保護層７は、色変換蛍光体層５等から発生する水蒸気、酸素、有機モノマー、低分子成分等のガスを遮断して青色有機ＥＬ素子層１０が劣化するのを防止する保護作用と、色変換蛍光体層５以下の構成により段差（表面凹凸）が存在する場合に、この段差を解消して平坦化を図り、青色有機ＥＬ素子層１０の厚みムラ発生を防止する平坦化作用をなすものである。このような透明保護層７は、透明（可視光透過率５０％以上）樹脂により形成することができる。具体的には、アクリレート系、メタクリレート系の反応性ビニル基を有する光硬化型樹脂、熱硬化型樹脂を使用することができる。また、透明樹脂として、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂等を使用することができる。透明保護層７は、青色有機ＥＬ素子層１０と色変換蛍光体層５とのギャップによる発光漏れを防止する点から、上記の保護作用、平坦化作用を発現できる範囲で膜厚は薄い方が好ましく、例えば、０．５〜１０μｍの範囲とすることができる。
【００２４】
本発明では、上記の透明保護層７上に絶縁性の透明バリアー層として無機酸化物膜を設けることが好ましい。この無機酸化物膜は、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化イットリウム、酸化ゲルマニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ホウ素、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化鉛、酸化ジルコニウム、酸化ナトリウム、酸化リチウム、酸化カリウム等の１種あるいは２種以上の酸化物を用いて形成することができ、特に酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタンが好適に使用できる。無機酸化物膜の厚みは、バリアー性と透明性とを考慮して０．０１〜２００μｍの範囲で適宜設定することができる。このような無機酸化物膜は２層以上の多層構成であってもよく、また、窒化珪素等の窒化物を副成分として含有したものであってもよい。
【００２５】
有機ＥＬ画像表示装置１を構成する補助電極８は、一般には、金属材料が用いられ、金、銀、銅、マグネシウム合金（ＭｇＡｇ等）、アルミニウム合金（ＡｌＬｉ、ＡｌＣａ、ＡｌＭｇ等）、金属カルシウム等を挙げることができる。このような補助電極８は、周辺の端子部から中央の画素領域までブラックマトリックス３の遮光部分上に位置するように配設されている。
【００２６】
有機ＥＬ画像表示装置１を構成する透明電極層９の材料としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、これらの混合物を使用することができ、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化第二スズ等の導電材料を挙げることができる。この透明電極層９は、周辺の端子部から中央の画素領域までブラックマトリックス３の開口部分上および上記補助電極８上に位置するように帯状に配設されている。このような透明電極層９はシート抵抗が数百Ω／□以下が好ましく、材質にもよるが、透明電極層９の厚みは、例えば、１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍ程度とすることができる。
【００２７】
有機ＥＬ画像表示装置１を構成する青色有機ＥＬ素子層１０は、発光層単独からなる構造、発光層の透明電極層９側に正孔注入層を設けた構造、発光層の背面電極層１１側に電子注入層を設けた構造、発光層の透明電極層９側に正孔注入層を設け、背面電極層１１側に電子注入層を設けた構造等とすることができる。
青色有機ＥＬ素子層１０を構成する発光層は、以下の機能を併せ持つものである。
・注入機能：電界印加時に陽極または正孔注入層より正孔を注入することができ、陰極または電子注入層より電子を注入することができる機能
・輸送機能：注入した電荷（電子と正孔）を電界の力で移動させる機能
・発光機能：電子と正孔の再結合の場を提供し、これを発光につなげる機能
【００２８】
このような機能をもつ発光層の材料としては、例えば、特開平８−２７９３９４号公報に開示されている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等の蛍光増白剤、金属キレート化オキシノイド化合物、スチリルベンゼン系化合物、ジスチリルピラジン誘導体、芳香族ジメチリディン系化合物等を挙げることができる。
【００２９】
具体的には、２−２′−（ｐ−フェニレンジビニレン）−ビスヘンゾチアゾール等のベンゾチアゾール系； ２−［２−［４−（２−ベンゾイミダゾリル）フェニル］ビニル］ベンゾイミダゾール、２−［２−（４−カルボキシフェニル）ビニル］ベンゾイミダゾール等のベンゾイミダゾール系； ２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル）−１，３，４−チアジアゾール、４，４′−ビス（５，７−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル）スチルベン、２−［２−（４−クロロフェニル）ビニル］ナフト［１，２−ｄ］オキサゾール等のベンゾオキサゾール系等の蛍光増白剤を挙げることができる。
【００３０】
また、上記の金属キレート化オキシノイド化合物としては、トリス（８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）マグネシウム、ビス（ベンゾ［ｆ］−８−キノリノール）亜鉛等の８−ヒドロキシキノリン系金属錯体やジリチウムエピントリジオン等を挙げることができる。
【００３１】
また、上記のスチリルベンゼン系化合物としては、１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（３−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（４−メチルスチリル）ベンゼン、ジスチリルベンゼン、１，４−ビス（２−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（３−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（２−メチルスチリル）−２−メチルベンゼン、１，４−ビス（２−メチルスチリル）−２−エチルベンゼン等を挙げることができる。
【００３２】
また、上記のジスチリルピラジン誘導体としては、２，５−ビス（４−メチルスチリル）ピラジン、２，５−ビス（４−エチルスチリル）ピラジン、２，５−ビス［２−（１−ナフチル）ビニル］ピラジン、２，５−ビス（４−メトキシスチリル）ピラジン、２，５−ビス［２−（４−ビフェニル）ビニル］ピラジン、２，５−ビス［２−（１−ピレニル）ビニル］ピラジン等を挙げることができる。
【００３３】
また、上記の芳香族ジメチリディン系化合物としては、１，４−フェニレンジメチリディン、４，４−フェニレンジメチリディン、２，５−キシレンジメチリディン、２，６−ナフチレンジメチリディン、１，４−ビフェニレンジメチリディン、１，４−ｐ−テレフェニレンジメチリディン、９，１０−アントラセンジイルジルメチリディン、４，４′−ビス（２，２−ジ−ｔ−ブチルフェニルビニル）ビフェニル、４，４′−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル等、およびその誘導体を挙げることができる。
【００３４】
さらに、発光層の材料として、特開平５−２５８８６２号公報に記載されている一般式（Ｒｓ−Ｑ）２−ＡＬ−Ｏ−Ｌで表される化合物も挙げることができる（上記式中、ＡＬはベンゼン環を含む炭素原子６〜２４個の炭化水素であり、Ｏ−Ｌはフェニラート配位子であり、Ｑは置換８−キノリノラート配位子であり、Ｒｓはアルミニウム原子に置換８−キノリノラート配位子が２個以上結合するのを立体的に妨害するように選ばれた８−キノリノラート置換基を表す）。具体的には、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（パラーフェニルフェノラート）アルミニウム（III）、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（１−ナフトラート）アルミニウム（III）等が挙げられる。
発光層の厚みは特に制限はなく、例えば、５ｎｍ〜５μｍ程度とすることができる。
【００３５】
正孔注入層の材料としては、従来より光伝導材料の正孔注入材料として使用されているものや有機ＥＬ素子の正孔注入層に使用されている公知のものの中から任意のものを選択して使用することがでる。正孔注入層の材料は、正孔の注入、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物あるいは無機物のいずれであってもよい。具体的には、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、ポリシラン系、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー等の誘電性高分子オリゴマー等、を挙げることができる。
【００３６】
さらに、正孔注入層の材料として、ポリフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物を挙げることもできる。上記のポリフィリン化合物としては、ポリフィン、１，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ、２３Ｈ−ポリフィン銅（II）、アルミニウムフタロシアニンクロリド、銅オクタメチルフタロシアニン等を挙げることができる。また、芳香族第三級アミン化合物およびスチリルアミン化合物としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−［１，１′−ビフェニル］−４，４′−ジアミン、４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−［４（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル］スチルベン、３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン、４，４′−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、４，４′，４″−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン等を挙げることができる。正孔注入層の厚みは特に制限はなく、例えば、５ｎｍ〜５μｍ程度とすることができる。
【００３７】
また、電子注入層の材料としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して使用することができる。具体的には、ニトロ置換フルオレン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタンおよびアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、上記のオキサジアゾール環の酸素原子をイオウ原子に置換したチアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有したキノキサリン誘導体、トリス（８−キノリノール）アルミニウム等の８−キノリノール誘導体の金属錯体、フタロシアニン、金属フタロシアニン、ジスチリルピラジン誘導体等を挙げることができる。電子注入層の厚みは特に制限はなく、例えば、５ｎｍ〜５μｍ程度とすることができる。
【００３８】
有機ＥＬ画像表示装置１を構成する背面電極層１１の材料としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属、合金、これらの混合物で形成される。具体的には、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。電子注入性および電極としての酸化等に対する耐久性を考えると、電子注入性金属と、これより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物が好ましく、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）混合物、リチウム／アルミニウム混合物等が挙げられる。このような背面電極層１１はシート抵抗が数百Ω／□以下が好ましく、このため、背面電極層１１の厚みは、例えば、１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍ程度とすることができる。
【００３９】
有機ＥＬ画像表示装置１を構成する絶縁層１３は、ブラックマトリックス３の遮光部上に位置するように形成されている。この絶縁層１３は、例えば、上述の透明保護層７と同様の感光性樹脂、ポリイミド樹脂等の感光性樹脂を用いて形成することができ、厚みは０．３〜２．０μｍ程度とすることができる。
【００４０】
有機ＥＬ画像表示装置１を構成する隔壁部１５は、後述する本発明の製造方法において、帯状の透明電極層９と直角に交差するように青色有機ＥＬ素子層１０と背面電極層１１とを帯状に形成するための隔壁パターンである。このような隔壁部１５は、上述の透明保護層７と同様の感光性樹脂、または、上記感光性樹脂に染料、顔料、カーボンブラック等を添加した感光性樹脂を使用してフォトリソグラフィー法により形成することができ、隔壁部１５の高さは２．０〜１０．０μｍ程度、幅はブラックマトリックス３の遮光部の幅等に応じて設定することができ、通常、１０〜１００μｍ程度とすることができる。
【００４１】
有機エレクトロルミネッセント画像表示装置の製造方法
次に、本発明の有機エレクトロルミネッセント（ＥＬ）画像表示装置の製造方法の一実施形態を、上述の有機ＥＬ画像表示装置１を例として図面を参照しながら説明する。
【００４２】
（１） 本発明の製造方法の最初の工程では、図６に示すように、透明基材２上にブラックマトリックス３を介してカラーフィルタ層４を形成するとともに、このカラーフィルタ層４の形成領域Ｂの端部Ｂ′外側にダミーパターン６を形成する。尚、図６では、ブラックマトリックス３の状態を示すために、赤色着色層４Ｒの一部を切り欠いた状態で示している。
ブラックマトリックス３は所定のパターンで開口部３ａと遮光部３ｂを備えている。このようなブラックマトリックス３は、スパッタリング法、真空蒸着法等により厚み１０００〜２０００Å程度のクロム等の金属薄膜、または、酸化クロム等の金属酸化物薄膜を形成し、この薄膜をパターニングして形成したもの、カーボン微粒子等の遮光性粒子を含有させたポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂層を形成し、この樹脂層をパターニングして形成したもの、カーボン微粒子、金属酸化物等の遮光性粒子を含有させた感光性樹脂層を形成し、この感光性樹脂層をパターニングして形成したもの等、いずれであってもよい。
【００４３】
また、カラーフィルタ層４は、赤色着色層４Ｒ、緑色着色層４Ｇおよび青色着色層４Ｂがそれぞれブラックマトリックス３の開口部３ａを覆うように帯状に配列されており、所望の着色材を含有した感光性樹脂を使用した顔料分散法により形成することができ、さらに、印刷法、電着法、転写法等の公知の方法により形成することができる。このようなカラーフィルタ層４の厚みは、各着色層の材料、色変換蛍光体層５から発光される蛍光等に応じて適宜設定することができ、例えば、１．０〜２．０μｍ程度の範囲で設定することができる。そして、各着色層（４Ｒ、４Ｇおよび４Ｂ）の形成時に、カラーフィルタ層４の形成領域Ｂの端部Ｂ′外側に所定の形状で着色層を形成する。これにより、３色の着色層４Ｒ，４Ｇ，４Ｂからなるカラーフィルタ層４が形成されると同時に、３色の着色層６Ｒ，６Ｇ，６Ｂが積層されたダミーパターン６を形成することができる。
【００４４】
例えば、緑色着色層４Ｇ、赤色着色層４Ｒ、青色着色層４Ｂの順に着色層を形成した場合、カラーフィルタ層４の形成領域Ｂの端部Ｂ′外側に形成されるダミーパターン６の層構成と、各色の帯状の着色層（４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ）との関係は、それぞれ図７に示すようなものとなる。このように着色層６Ｇ，６Ｒ，６Ｂが積層されたダミーパターン６の厚みは１．５〜６．０μｍ程度となる。
【００４５】
（２） 本発明の製造方法の次の工程では、カラーフィルタ層４上に帯状の赤色変換蛍光体層５Ｒ、緑色変換蛍光体層５Ｇと青色変換ダミー層５Ｂからなる色変換蛍光体層５を形成する（上記の図４参照）。その後、この色変換蛍光体層５とダミーパターン６を覆うように透明基材２上に透明保護層７を形成する。
色変換蛍光体層５の形成では、赤色変換蛍光体層５Ｒが赤色着色層４Ｒ上に配設され、緑色変換蛍光体層５Ｇが緑色着色層４Ｇ上に配設され、青色変換ダミー層５Ｂが青色着色層４Ｂ上に配設されるようにする。色変換蛍光体層５を構成する赤色変換蛍光体層５Ｒと緑色変換蛍光体層５Ｇは、蛍光色素単体で形成する場合、例えば、所望のパターンマスクを介して真空蒸着法、スパッタリング法により帯状に形成することができる。また、樹脂中に蛍光色素を含有した層として形成する場合、例えば、蛍光色素と樹脂とを分散、または可溶化させた塗布液をスピンコート、ロールコート、キャストコート等の方法で塗布して成膜し、これをフォトリソグラフィー法でパターニングする方法、上記の塗布液をスクリーン印刷法等でパターン印刷する方法等により赤色変換蛍光体層５Ｒや緑色変換蛍光体層５Ｇを形成することができる。また、青色変換ダミー層５Ｂは、所望の感光性樹脂塗料をスピンコート、ロールコート、キャストコート等の方法で塗布して成膜し、これをフォトリソグラフィー法でパターニングする方法、所望の樹脂塗布液をスクリーン印刷法等でパターン印刷する方法等により形成することができる。
【００４６】
このように形成された色変換蛍光体層５は、その端部５ａ外側に３色の着色層６Ｇ，６Ｒ，６Ｂが積層されてなるダミーパターン６がそれぞれ配設された状態となっている。尚、図示例では、色変換蛍光体層５の端部５ａと、上記のカラーフィルタ層４の形成領域Ｂの端部Ｂ′とが一致しているが、ダミーパターン６による色変換蛍光体層５の段差緩和効果が得られる範囲で、端部Ｂ′が端部５ａよりも外側に位置（ダミーパターン６が色変換蛍光体層５の端部５ａから離れている）してもよい。
【００４７】
上記の透明保護層７の形成は、上述の使用材料が液状の場合、スピンコート、ロールコート、キャストコート等の方法で塗布して成膜し、光硬化型樹脂は紫外線照射後に必要に応じて熱硬化させ、熱硬化型樹脂は成膜後そのまま硬化させる。また、使用材料がフィルム状に成形されている場合、直接、あるいは粘着剤を介して貼着することができる。このように色変換蛍光体層５とダミーパターン６を覆うように透明基材２上に形成された透明保護層７は、ダミーパターン６によって色変換蛍光体層５端部における段差が緩和されているので、ダミーパターン６が形成されている部位における透明保護層７に生じる段差は小さいものとなる。
【００４８】
（３） 本発明の製造方法の次の工程では、ダミーパターン６が配設された部位にて透明基材２から色変換蛍光体層５に乗り上げるように、透明保護層７上に補助電極８と透明電極層９を形成する（上記の図５参照）。
補助電極８および透明電極層９は、上述の材料を用いて真空蒸着法、スパッタリング法により薄膜を形成し、これをフォトリソグラフィー法を用いたパターンエッチングで所望の形状とすることができる。上述のようにダミーパターン６によって透明保護層７の段差が小さいものとなっているので、補助電極８や透明電極層９の形成時の成膜不良（段差部分での材料付着不良）、および、パターンエッチング時の応力等による断線の発生を防止することができる。したがって、信頼性が高く、高品質の画像表示が可能な有機ＥＬ画像表示装置を良好な製造歩留りで製造することができる。
【００４９】
（４） 本発明の製造方法の次の工程では、まず、帯状の透明電極層９と直角に交差し、ブラックマトリックス３の遮光部上に位置するようにストライプ状の絶縁層１３を形成し、この絶縁層１３上に障壁部１５を形成する。そして、透明電極層９と交差するように青色有機ＥＬ素子層１０を帯状に形成し、この青色有機ＥＬ素子層１０上に背面電極層１１を形成する。
上記の絶縁層１３は、上述の絶縁材料を用いて真空蒸着法、スパッタリング法等により薄膜を形成し、これをフォトリソグラフィー法を用いたパターンエッチングで所望の形状とすることができる。
【００５０】
また、障壁部１５は、青色有機ＥＬ素子層１０と背面電極層１１とを帯状に形成するための隔壁パターンであり、上述の感光性樹脂材料をスピンコート、ロールコート、キャストコート等の方法で塗布して成膜し、これをフォトリソグラフィー法でパターニングして形成することができる。このように形成された障壁部１５は、ブラックマトリックス３の遮光部上に位置する。したがって、ブラックマトリックス３の開口部３ａに位置している透明電極層９は、障壁部１５が形成されずに露出しているものとなる。
【００５１】
また、青色有機ＥＬ素子層１０の形成は、上述した発光層材料を用いて真空蒸着法、インクジェット等の印刷法等により成膜して形成することができる。この方法では、画像表示領域に相当する開口部を備えたフォトマスク（周辺部の補助電極８や透明電極層９からなる電極端子への成膜を防止するためのマスク）を介して成膜することによって、隔壁部１５がマスクパターンとなり、各隔壁部１５間のみを発光層材料が通過して透明電極層９に到達することができる。これにより、フォトリソグラフィー法等のパターニングを行うことなく、帯状の青色有機ＥＬ素子層１０を形成することができる。上記のような隔壁部１５を用いた青色有機ＥＬ素子層１０の形成では、図１および図２に示されるように、複数配列している障壁部１５のうち、最も周辺部に位置している隔壁部１５の上部平面に、上記の画像表示領域の端部が位置しており、幅方向の約半分（画像表示領域側）のみにダミーの有機ＥＬ素子層１０′が形成されている。
【００５２】
また、青色有機ＥＬ素子層１０が発光層単独からなる構造ではなく、発光層の透明電極層９側に正孔注入層を備えた構造、発光層の背面電極層１１側に電子注入層を備えた構造、発光層の透明電極層９側に正孔注入層を備え背面電極層１１側に電子注入層を備えた構造とする場合、それぞれ上述の正孔注入層材料、電子注入層材料を用いて真空蒸着法、インクジェット等の印刷法等により成膜することにより、上記の発光層と同様に、帯状パターンを形成することができる。
【００５３】
また、背面電極層１１は、上述した電極材料を用いて真空蒸着法、スパッタリング法等により成膜して形成することができる。ここでも、隔壁部１５がマスクパターンとなり、各隔壁部１５間のみを電極材料が通過して青色有機ＥＬ素子層１０上に到達することができる。そして、フォトリソグラフィー法等のパターニングを行う必要がないので、青色有機ＥＬ素子層１０の特性を劣化させることがない。
【００５４】
【実施例】
次に、実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。
［実施例］
【００５５】
ブラックマトリックスの形成
透明基材として、５５０ｍｍ×６５０ｍｍ、厚み０．７ｍｍのソーダガラス（旭硝子（株）製 ＳｉＯ2付ソーダガラス）を準備した。この透明基材を定法にしたがって洗浄した後、透明基材の片側全面にスパッタリング法によりクロムの薄膜（厚み０．２μｍ）を形成し、このクロム薄膜上に感光性レジストを塗布し、マスク露光、現像、クロム薄膜のエッチングを行って、７０μｍ×２７０μｍの長方形状の開口部を１００μｍピッチでマトリックス状に備えたブラックマトリックスを形成した。
【００５６】
カラーフィルタ層とダミーパターンの形成
次に、下記組成の３種の着色層用感光性塗料を用いて各色の着色層を形成した。すなわち、ブラックマトリックスが形成された上記の透明基材全面に、緑色着色層用の感光性塗料をスピンコート法により塗布し、プリベーク（１００℃、５分間）を行った。その後、所定の着色層用フォトマスクを用いて露光した。この着色層用フォトマスクは、緑色着色層用の開口部とともに、各色の着色層の形成領域の端部外側にダミーパターン用の開口部（１００μｍ×１０００μｍの長方形）を備えたものとした。次いで、現像液（０．０５％ＫＯＨ水溶液）にて現像を行い、次いで、ポストベーク（２００℃、６０分間）を行って、ブラックマトリックスパターンに対して所定の位置に帯状（幅８０μｍ）の緑色着色層（厚み２．０μｍ）を形成するとともに、各色の着色層の形成領域の端部外側にダミーパターン用の緑色着色層を形成した。
【００５７】
同様に、赤色着色層の感光性塗料を用いて、ブラックマトリックスパターンに対して所定の位置に帯状（幅８０μｍ）の赤色着色層（厚み２．０μｍ）を形成するとともに、各色の着色層の形成領域の端部外側にダミーパターン用の赤色着色層を積層した。さらに、青色着色層の感光性塗料を用いて、ブラックマトリックスパターンに対して所定の位置に帯状（幅８０μｍ）の青色着色層（厚み２．０μｍ）を形成するとともに、各色の着色層の形成領域の端部外側にダミーパターン用の青色着色層を積層してダミーパターン（厚み６．０μｍ）を形成した。
【００５８】
（赤色着色層感光性塗料）
・ジアントラキノニルレッド（Ｒｅｄ−１７７） … １重量部
・メチルメタクリレート−メタクリル酸共重合体 … ８重量部
（メチルメタクリレート：メタクリル酸＝２：１）
・光重合開始剤 … １重量部
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製イルガキュア９０７）
・ジグライム［Bis(2-methoxyethyl）Ether］ … ９０重量部
(ＣＨ3ＯＣＨ2ＣＨ2)2Ｏ
【００５９】
（緑色着色層感光性塗料）
・フタロシアニングリーン（Ｇｒｅｅｎ−７） … １重量部
・メチルメタクリレート−メタクリル酸共重合体 … ８重量部
（メチルメタクリレート：メタクリル酸＝２：１）
・光重合開始剤 … １重量部
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製イルガキュア９０７）
・ジグライム［Bis(2-methoxyethyl）Ether］ … ９０重量部
(ＣＨ3ＯＣＨ2ＣＨ2)2Ｏ
【００６０】
（青色着色層感光性塗料）
・フタロシアニンブルー（α）（Ｂｌｕｅ−１５：１） … １重量部
・メチルメタクリレート−メタクリル酸共重合体 … ８重量部
（メチルメタクリレート：メタクリル酸＝２：１）
・光重合開始剤 … １重量部
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製イルガキュア９０７）
・ジグライム［Bis(2-methoxyethyl）Ether］ … ９０重量部
(ＣＨ3ＯＣＨ2ＣＨ2)2Ｏ
【００６１】
色変換蛍光体層の形成
次に、下記組成の青色変換ダミー層用塗布液、緑色変換蛍光体層用塗布液、および、赤色変換蛍光体層用塗布液を調製した。次いで、青色変換ダミー層用塗布液を用いてスクリーン印刷法により青色着色層上に帯状のパターン印刷を行い、ベーク（２００℃、６０分間）を行った。これにより、青色着色層上に帯状（幅８０μｍ）の青色変換ダミー層（厚み１５μｍ）を形成し、この青色変換ダミー層の形成領域の端部外側には、上記ダミーパターンが位置するものとした。
【００６２】
次いで、緑色変換蛍光体層用塗布液を用いてスクリーン印刷法により緑色着色層上に帯状のパターン印刷を行い、ベーク（２００℃、６０分間）を行った。これにより、緑色着色層上に帯状（幅８０μｍ）の緑色変換蛍光体層（厚み１５μｍ）を形成し、この緑色変換蛍光体層の形成領域の端部外側には、上記ダミーパターンが位置するものとした。同様に、赤色変換蛍光体層用塗布液を用いて、赤色着色層上に帯状（幅８０μｍ）の赤色変換蛍光体層（厚み１５μｍ）を形成し、この赤色変換蛍光体層の形成領域の端部外側には、上記ダミーパターンが位置するものとした。
【００６３】
以上により、青色変換ダミー層、緑色変換蛍光体層、赤色変換蛍光体層からなる色変換蛍光体層を形成した。
（青色変換ダミー層用塗布液）
・メチルメタクリレート−メタクリル酸共重合体 … ５０重量部
（メチルメタクリレート：メタクリル酸＝２：１）
・ジグライム［Bis(2-methoxyethyl）Ether］ … ５０重量部
(ＣＨ3ＯＣＨ2ＣＨ2)2Ｏ
【００６４】
（緑色変換蛍光体層用塗布液）
・ベーシックイエロー５１ … ３重量部
・メチルメタクリレート−メタクリル酸共重合体 … ４７重量部
（メチルメタクリレート：メタクリル酸＝２：１）
・ジグライム［Bis(2-methoxyethyl）Ether］ … ５０重量部
(ＣＨ3ＯＣＨ2ＣＨ2)2Ｏ
【００６５】
（赤色変換蛍光体層用塗布液）
・ローダミンＢ … ３重量部
・メチルメタクリレート−メタクリル酸共重合体 … ４７重量部
（メチルメタクリレート：メタクリル酸＝２：１）
・ジグライム［Bis(2-methoxyethyl）Ether］ … ５０重量部
(ＣＨ3ＯＣＨ2ＣＨ2)2Ｏ
【００６６】
透明保護層の形成
次いで、下記組成の透明保護層用塗布液を使用し、スピンコート法により透明基材上に塗布した後、ベーク（２００℃、６０分間）を行った。これにより、上記の色変換蛍光体層とダミーパターンを覆うように透明保護層（厚み１０μｍ）を形成した。
【００６７】
次に、上記の透明保護層上にスパッタリング法により酸化珪素膜（厚み０．２μｍ）を形成した。
（透明保護層用塗布液）
・メチルメタクリレート−メタクリル酸共重合体 … １８重量部
（メチルメタクリレート：メタクリル酸＝２：１）
・光重合開始剤 … ２重量部
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製イルガキュア９０７）
・ジグライム［Bis(2-methoxyethyl）Ether］ … ８０重量部
(ＣＨ3ＯＣＨ2ＣＨ2)2Ｏ
【００６８】
補助電極の形成
次に、上記の透明保護層上の全面にスパッタリング法によりアルミニウム薄膜（厚み０．２μｍ）を形成し、このアルミニウム薄膜上に感光性レジストを塗布し、マスク露光、現像、アルミニウム薄膜のエッチングを行って、補助電極を形成した。この補助電極は、上記のダミーパターンが存在する箇所において、透明基材上から色変換蛍光体層上に乗り上げるようなストライプ状のパターンであり、色変換蛍光体層上では幅１５μｍでブラックマトリックスの遮光部上に位置し、透明基材周縁部の端子部では幅が８０μｍのものとした。
【００６９】
透明電極層の形成
次いで、上記の補助電極を覆うように透明保護層上にスパッタリング法により膜厚２００ｎｍの酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）電極膜を形成し、このＩＴＯ電極膜上に感光性レジストを塗布し、マスク露光、現像、ＩＴＯ電極膜膜のエッチングを行って、透明電極層を形成した。この透明電極層は、上記のダミーパターンが存在する箇所において、透明基材上から色変換蛍光体層上に乗り上げるような幅８０μｍの帯状パターンであり、色変換蛍光体層上ではカラーフィルタ層の各着色層上に位置するとともに、上記の補助電極に重なるものであった。
上述の補助電極および透明電極層の形成では、色変換蛍光体層の端部位置に存在する段差がダミーパターンによって緩和されているため、透明保護層上への補助電極や透明電極層の形成時の成膜不良、および、パターンエッチング時の応力等による断線は発生しなかった。
【００７０】
絶縁層と隔壁部の形成
次いで、上記の透明電極層を覆うように下記組成の絶縁層用塗料をスピンコート法により全面に塗布し、プリベーク（１００℃、５分間）を行った。その後、所定の絶縁層用フォトマスクを用いて露光し、現像液（０．０５％ＫＯＨ水溶液）にて現像を行い、次いで、ポストベーク（２００℃、６０分間）を行って、透明保護層上に絶縁層（厚み２μｍ）を形成した。この絶縁層は、ブラックマトリックスと同一のパターンであり、ブラックマトリックスの遮光部上に位置するものとした。
【００７１】
（絶縁層用塗料）
・メチルメタクリレート−メタクリル酸共重合体 … ９重量部
（メチルメタクリレート：メタクリル酸＝２：１）
・光重合開始剤 … １重量部
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製イルガキュア９０７）
・ジグライム［Bis(2-methoxyethyl）Ether］ … ９０重量部
(ＣＨ3ＯＣＨ2ＣＨ2)2Ｏ
【００７２】
次に、下記組成の隔壁部用塗料をスピンコート法により絶縁層を覆うように全面に塗布し、プリベーク（１００℃、５分間）を行った。その後、所定の隔壁部用フォトマスクを用いて露光し、現像液（０．０５％ＫＯＨ水溶液）にて現像を行い、次いで、ポストベーク（２００℃、６０分間）を行って、絶縁層上に隔壁部を形成した。この隔壁部は、高さ５μｍ、下部（絶縁層側）の幅１５μｍ、上部の幅２０μｍである形状を有するものであった。
【００７３】
（隔壁部用塗料）
・カーボンブラック … ０．１重量部
・メチルメタクリレート−メタクリル酸共重合体 …１７．９重量部
（メチルメタクリレート：メタクリル酸＝２：１）
・光重合開始剤 … ２重量部
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製イルガキュア９０７）
・ジグライム［Bis(2-methoxyethyl）Ether］ … ８０重量部
(ＣＨ3ＯＣＨ2ＣＨ2)2Ｏ
【００７４】
青色有機ＥＬ素子層の形成
次いで、上記の隔壁部をマスクとして、真空蒸着法により正孔注入層、発光層、電子注入層からなる青色有機ＥＬ素子層を形成した。すなわち、まず、４，４′，４″−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミンを２００ｎｍ厚まで蒸着して成膜し、その後、４，４′−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニルを２０ｎｍ厚まで蒸着して成膜することにより正孔注入層とした。次いで、４，４′−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニルを５０ｎｍまで蒸着して成膜することにより発光層とした。その後、トリス（８−キノリノール）アルミニウムを２０ｎｍ厚まで蒸着して成膜することにより電子注入層とした。このようにして形成された青色有機ＥＬ素子層は、幅２８０μｍの帯状パターンとして各隔壁部間に存在するものであり、隔壁部の上部表面にも同様の層構成でダミーの青色有機ＥＬ素子層が形成された。
【００７５】
背面電極層の形成
次に、上記の隔壁部をマスクとして、真空蒸着法によりマグネシウムと銀を同時に蒸着（マグネシウムの蒸着速度＝１．３〜１．４ｎｍ／秒、銀の蒸着速度＝０．１ｎｍ／秒）して、マグネシウム／銀混合物からなる背面電極層（厚み２００ｎｍ）を形成した。このようにして形成された背面電極層は、幅２８０μｍの帯状パターンとして青色有機ＥＬ素子層上に存在するものであり、隔壁部の上部表面にもダミーの背面電極層が形成された。
【００７６】
以上により、有機ＥＬ画像表示装置を得た。この有機ＥＬ画像表示装置の透明電極層と背面電極層に直流５．０Ｖの電圧を印加することにより、透明電極層と背面電極層とが交差する所望の部位の青色有機ＥＬ素子層を発光させた。そして、色変換蛍光体層で色変換、あるいは、そのまま透過し、カラーフィルタ層で色補正された後、透明基材の反対面側で観測される各色の発光について、ＣＩＥ色度座標（ＪＩＳ Ｚ ８７０１）を測定した。その結果、ＣＩＥ色度座標でｘ＝０．６４、ｙ＝０．３３の赤色発光、ＣＩＥ色度座標でｘ＝０．３０、ｙ＝０．６０の緑色発光、ＣＩＥ色度座標でｘ＝０．１５、ｙ＝０．０６の青色発光が確認され、三原色画像表示が可能であった。
【００７７】
［比較例］
着色層が積層されてなるダミーパターンを形成しない他は、実施例と同様にして、透明電極層の形成まで行った。しかし、色変換蛍光体層の端部位置に存在する段差部位で、補助電極や透明電極層の形成時の成膜不良、および、パターンエッチング時の応力等による断線が生じ、この断線発生率は２０４／５５２０であった。
その後、実施例と同様にして青色有機ＥＬ素子層、背面電極層を形成して、有機ＥＬ画像表示装置を得た。この有機ＥＬ画像表示装置に実施例と同様に電圧を印加して画像表示品質を観察したが、上記の断線発生による発光不良が見られ、良好な三原色画像表示は得られなかった。
【００７８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によればダミーパターンによって色変換蛍光体層端部における段差が緩和され、このダミーパターンと色変換蛍光体層とを覆うように形成されている透明保護層に生じる段差が小さいものとなり、この透明保護層上に形成される帯状の透明電極層は、その形成時の成膜不良やエッチング処理時の応力等による断線の発生が防止され、これにより、信頼性が高く、高品質の画像表示が可能な有機エレクトロルミネッセント画像表示装置を良好な製造歩留りで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機エレクトロルミネッセント画像表示装置の一実施形態を示す部分平面図である。
【図２】図１に示される有機エレクトロルミネッセント画像表示装置のII−II線における縦断面図である。
【図３】図１に示される有機エレクトロルミネッセント画像表示装置のIII−III線における縦断面図である。
【図４】本発明の有機エレクトロルミネッセント画像表示装置におけるダミーパターンと色変換蛍光体層との位置関係を示す部分平面図である。
【図５】本発明の有機エレクトロルミネッセント画像表示装置におけるダミーパターンと透明電極層との位置関係を示す部分平面図である。
【図６】本発明の有機エレクトロルミネッセント画像表示装置の製造方法を説明する図であり、ブラックマトリックスとカラーフィルタ層との位置関係を示す部分平面図である。
【図７】本発明の有機エレクトロルミネッセント画像表示装置の製造方法を説明する図であり、各色の着色層とダミーパターンの層構成との関係を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１…有機エレクトロルミネッセント画像表示装置
２…透明基材
３…ブラックマトリックス
４…カラーフィルタ層
４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ…着色層
５…色変換蛍光体層
５ａ…色変換蛍光体層の端部
５Ｒ…赤色変換蛍光体層
５Ｇ…緑色変換蛍光体層
５Ｂ…青色変換ダミー層
６…ダミーパターン
６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ…着色層
７…透明保護層
８…補助電極
９…透明電極層
１０…有機エレクトロルミネッセンス素子層
１１…背面電極層
１３…絶縁層
１５…隔壁部
Ｂ…カラーフィルタ層の形成領域
Ｂ′…カラーフィルタ層形成領域の端部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an organic electroluminescent image display device and a manufacturing method thereof.
[0002]
[Prior art]
Organic electroluminescence (EL) elements have advantages such as high visibility due to self-coloring, all-solid-state display unlike liquid crystal display, less influence of temperature change, and large viewing angle. In recent years, practical use as a pixel of an image display device has been advanced.
As an image display device using an organic EL element, (1) an organic EL element layer of three primary colors is formed in a predetermined pattern for each emission color, and (2) an organic EL element layer of white light emission is used, and three primary colors are used. (3) Using a blue light-emitting organic EL element layer and installing a color conversion phosphor layer using a fluorescent dye to convert blue light into green fluorescence or red fluorescence The one that displays three primary colors has been proposed.
[0003]
However, in the organic EL image display device of the above (1), although the extraction efficiency of each colored light is high, it is difficult to make the characteristics of the organic EL elements of each color uniform. The process of forming the element layer is complicated, making mass production difficult.
Further, in the organic EL image display device of (2) above, when white light is decomposed with the three primary color filters, the light emission efficiency of one of the three primary colors is reduced to one third of that of white light, resulting in poor extraction efficiency. For this reason, a high-efficiency white organic EL element is required, but a white organic EL element capable of stably obtaining sufficient luminance has not been obtained yet.
On the other hand, in the organic EL image display device of (3) above, the conversion efficiency of the color conversion phosphor layer is determined by the product of the light absorption efficiency and the fluorescence efficiency. By using a dye, it is possible to emit three primary colors with very high conversion efficiency.
[0004]
Here, since the organic EL element is deteriorated by gas such as water vapor, oxygen, organic monomer, and low molecular component generated from the color conversion phosphor layer, the organic EL element layer is formed directly on the color conversion phosphor layer. However, it is necessary to cover the color conversion phosphor layer with a transparent protective layer to block the gas. Then, a transparent electrode is formed on the transparent protective layer in a predetermined pattern, and an organic EL element layer and a back electrode layer are formed on the transparent electrode. In addition, if there is a difference in the conversion performance of the phosphor corresponding to each color and it is necessary to make the thickness of the color conversion phosphor layer different for each color in order to obtain a desired color tone, there is a step between the color conversion phosphor layers. Arise. If such a level difference exists, uneven thickness of the organic EL element layer occurs and stable light emission cannot be obtained. However, such a level difference is eliminated by forming the transparent protective layer. Can do. Therefore, in the organic EL image display device, the transparent protective layer formed so as to cover the color conversion phosphor layer has an essential configuration.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in order to obtain a color conversion phosphor layer with high light absorption efficiency and fluorescence efficiency, it is necessary to increase the thickness of the color conversion phosphor layer, and the thicker the color conversion phosphor layer, the larger the step at its end. Become. The size of the step is reflected on the transparent protective layer formed so as to cover the color conversion phosphor layer. On the other hand, the band-like transparent electrode layer formed on the transparent protective layer from the peripheral terminal portion to the pixel region is generally formed by forming a transparent electrode film by a vacuum film forming method and pattern etching this. For this reason, at the step portion of the transparent protective layer generated at the end portion of the color conversion phosphor layer, the transparent electrode layer is likely to be cut due to film formation failure or stress during the etching process. There is a problem that it is easy.
[0006]
The present invention has been made in view of such circumstances, and there is no disconnection of the transparent electrode layer, stable light emission of the organic electroluminescence element layer is obtained, and organic electroluminescence capable of high-quality image display is obtained. It is an object of the present invention to provide a cent image display device and a manufacturing method capable of easily manufacturing such a device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, an organic electroluminescent image display device according to the present invention includes a transparent substrate, a color filter layer, a color conversion phosphor layer, and a transparent protective layer sequentially provided on the transparent substrate. At least a layer, a transparent electrode layer, an organic electroluminescence element layer, and a back electrode layer, and having a dummy pattern in which a plurality of colored layers are laminated on a predetermined portion outside the end of the color conversion phosphor layer. The transparent protective layer is provided on the transparent substrate so as to cover the color conversion phosphor layer and the dummy pattern, and the transparent electrode layer is formed from the transparent substrate at a portion where the dummy pattern is disposed. It was set as the structure arrange | positioned on the said transparent protective layer in the strip | belt shape so that it may ride on the said color conversion fluorescent substance layer.
[0008]
As another aspect of the present invention, the thickness of the color conversion phosphor layer is in the range of 2 to 15 μm, and the thickness of the dummy pattern is in the range of 1/10 to 1/1 of the thickness of the color conversion phosphor layer. It was set as the inside.
In another aspect of the present invention, the dummy pattern is in contact with the tip of the band-shaped color conversion phosphor layer.
As another aspect of the present invention, a black matrix having a predetermined opening pattern is provided between the transparent substrate and the color filter.
Furthermore, as another aspect of the present invention, the organic electroluminescence element layer emits blue light, the color conversion phosphor layer converts a blue light into green fluorescence and emits light, and blue light becomes red fluorescence. It was set as the structure provided with the red conversion layer which converts into and emits light.
[0009]
The method for producing an organic electroluminescent image display device according to the present invention includes forming a plurality of colored layers on a transparent substrate in a band shape for each color to form a color filter layer, and forming a color filter layer of each color in a band shape A step of forming a dummy pattern by laminating a colored layer on a predetermined portion outside the edge of the region, forming a color conversion phosphor layer on the color filter layer, and covering the color conversion phosphor layer and the dummy pattern Forming a transparent protective layer on the transparent substrate, and forming a transparent electrode layer in a band shape so as to run on the color conversion phosphor layer from the transparent substrate at the portion where the dummy pattern is disposed And forming a back electrode layer on the organic electroluminescence element layer by forming an organic electroluminescence element layer in a strip shape so as to cross the transparent electrode layer. It was formed.
[0010]
In the present invention as described above, the step at the end of the color conversion phosphor layer is relaxed by the dummy pattern, and the step generated in the transparent protective layer formed so as to cover the dummy pattern and the color conversion phosphor layer is small. Thus, disconnection of the transparent electrode layer is prevented.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described below with reference to the drawings.
Organic electroluminescent image display device
FIG. 1 is a partial plan view showing an embodiment of an organic electroluminescent (EL) image display device of the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal section taken along line II-II of the organic EL image display device shown in FIG. FIG. 3 is a longitudinal sectional view taken along line III-III of the organic EL image display device shown in FIG. In FIG. 1, in order to show an
[0012]
On the outside of the
[0013]
A transparent
[0014]
In the organic EL
In the illustrated example, the insulating
[0015]
In the organic EL
[0016]
In the above-described embodiment, the constituent layers such as the color filter 4 are provided via the
[0017]
Furthermore, the color conversion phosphor layer 5 includes a red
[0018]
Next, each component of the organic EL
As the
The color filter layer 4 is for correcting the color light from the color conversion phosphor layer 5 to improve color purity. The blue
[0019]
Of the color conversion phosphor layers 5 constituting the organic EL
The blue
[0020]
When the red
[0021]
The thickness of the color conversion phosphor layer 5 is such that the red
[0022]
The
[0023]
The transparent
[0024]
In the present invention, an inorganic oxide film is preferably provided as an insulating transparent barrier layer on the transparent
[0025]
The
[0026]
As a material of the
[0027]
The blue organic
The light emitting layer constituting the blue organic
・ Injection function: A function capable of injecting holes from the anode or the hole injection layer and applying electrons from the cathode or the electron injection layer when an electric field is applied.
・ Transport function: Function to move injected electric charges (electrons and holes) by the force of electric field
・ Light emission function: A function to provide a field for recombination of electrons and holes, and to connect this to light emission.
[0028]
Examples of the material of the light emitting layer having such a function include fluorescent brighteners such as benzothiazole, benzimidazole, and benzoxazole disclosed in JP-A-8-279394, and metal chelated oxinoid compounds. And styrylbenzene compounds, distyrylpyrazine derivatives, and aromatic dimethylidin compounds.
[0029]
Specifically, benzothiazoles such as 2-2 '-(p-phenylenedivinylene) -bishenzothiazole; 2- [2- [4- (2-benzimidazolyl) phenyl] vinyl] benzimidazole, 2- [ Benzimidazoles such as 2- (4-carboxyphenyl) vinyl] benzimidazole; 2,5-bis (5,7-di-t-pentyl-2-benzoxazolyl) -1,3,4-thiadiazole, Benzoxazole series such as 4,4'-bis (5,7-t-pentyl-2-benzoxazolyl) stilbene, 2- [2- (4-chlorophenyl) vinyl] naphtho [1,2-d] oxazole And the like.
[0030]
Examples of the metal chelated oxinoid compound include 8-hydroxyquinoline metal complexes such as tris (8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) magnesium, and bis (benzo [f] -8-quinolinol) zinc. Examples include dilithium epinetridione.
[0031]
Examples of the styrylbenzene compound include 1,4-bis (2-methylstyryl) benzene, 1,4-bis (3-methylstyryl) benzene, 1,4-bis (4-methylstyryl) benzene, Distyrylbenzene, 1,4-bis (2-ethylstyryl) benzene, 1,4-bis (3-ethylstyryl) benzene, 1,4-bis (2-methylstyryl) -2-methylbenzene, 1,4 -Bis (2-methylstyryl) -2-ethylbenzene and the like can be mentioned.
[0032]
Examples of the distyrylpyrazine derivative include 2,5-bis (4-methylstyryl) pyrazine, 2,5-bis (4-ethylstyryl) pyrazine, and 2,5-bis [2- (1-naphthyl). Vinyl] pyrazine, 2,5-bis (4-methoxystyryl) pyrazine, 2,5-bis [2- (4-biphenyl) vinyl] pyrazine, 2,5-bis [2- (1-pyrenyl) vinyl] pyrazine Etc.
[0033]
Examples of the aromatic dimethylidin compounds include 1,4-phenylene dimethylidin, 4,4-phenylene dimethylidin, 2,5-xylene dimethylidin, 2,6-naphthylene dimethylidin, , 4-biphenylenedimethylidin, 1,4-p-terephenylenedimethylidin, 9,10-anthracenediyldimethylidin, 4,4'-bis (2,2-di-t-butylphenylvinyl) Biphenyl, 4,4'-bis (2,2-diphenylvinyl) biphenyl, and the like, and derivatives thereof can be mentioned.
[0034]
Further, examples of the material for the light emitting layer include compounds represented by the general formula (Rs-Q) 2-AL-OL described in JP-A-5-258862 (in the above formula, AL Is a hydrocarbon having 6 to 24 carbon atoms containing a benzene ring, OL is a phenylate ligand, Q is a substituted 8-quinolinolato ligand, and Rs is a substituted 8-quinolinolate ligand on an aluminum atom. Represents an 8-quinolinolate substituent selected to sterically hinder the binding of two or more ligands). Specific examples include bis (2-methyl-8-quinolinolato) (paraphenylphenolate) aluminum (III), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (1-naphtholato) aluminum (III), and the like.
There is no restriction | limiting in particular in the thickness of a light emitting layer, For example, it can be set as about 5 nm-5 micrometers.
[0035]
As the material for the hole injection layer, an arbitrary material is selected from those conventionally used as the hole injection material for photoconductive materials and those used for the hole injection layer of organic EL devices. Can be used. The material of the hole injection layer has either hole injection or electron barrier properties, and may be either organic or inorganic. Specifically, triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, Examples thereof include hydrazone derivatives, stilbene derivatives, silazane derivatives, polysilane-based, aniline-based copolymers, and dielectric polymer oligomers such as thiophene oligomers.
[0036]
Furthermore, examples of the material for the hole injection layer include a porphyrin compound, an aromatic tertiary amine compound, and a styrylamine compound. Examples of the porphyrin compound include polyfin, 1,10,15,20-tetraphenyl-21H, 23H-polyfin copper (II), aluminum phthalocyanine chloride, copper octamethylphthalocyanine, and the like. In addition, aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds include N, N, N ′, N′-tetraphenyl-4,4′-diaminophenyl, N, N′-diphenyl-N, N′-bis. (3-methylphenyl)-[1,1′-biphenyl] -4,4′-diamine, 4- (di-p-tolylamino) -4 ′-[4 (di-p-tolylamino) styryl] stilbene, 3, -Methoxy-4'-N, N-diphenylaminostilbenzene, 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl, 4,4 ', 4 "-tris [N- ( 3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine, etc. The thickness of the hole injection layer is not particularly limited, and can be, for example, about 5 nm to 5 μm.
[0037]
The material for the electron injection layer may be any material as long as it has a function of transmitting electrons injected from the cathode to the light emitting layer. can do. Specifically, nitro-substituted fluorene derivatives, anthraquinodimethane derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, heterocyclic tetracarboxylic anhydrides such as naphthaleneperylene, carbodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethanes And anthrone derivatives, oxadiazole derivatives, thiazole derivatives in which the oxygen atom of the oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom, quinoxaline derivatives having a quinoxaline ring known as an electron withdrawing group, tris (8-quinolinol) aluminum And metal complexes of 8-quinolinol derivatives such as phthalocyanine, metal phthalocyanine, and distyrylpyrazine derivatives. The thickness of the electron injection layer is not particularly limited, and can be, for example, about 5 nm to 5 μm.
[0038]
The material of the
[0039]
The insulating
[0040]
In the manufacturing method of the present invention described later, the
[0041]
Method for manufacturing organic electroluminescent image display device
Next, an embodiment of a method for producing an organic electroluminescent (EL) image display device according to the present invention will be described with reference to the drawings, taking the organic EL
[0042]
(1) In the first step of the production method of the present invention, as shown in FIG. 6, the color filter layer 4 is formed on the
The
[0043]
The color filter layer 4 has a red
[0044]
For example, when the colored layers are formed in the order of the green
[0045]
(2) In the next step of the manufacturing method of the present invention, a color conversion phosphor layer 5 comprising a band-shaped red
In the formation of the color conversion phosphor layer 5, the red
[0046]
The color conversion phosphor layer 5 formed in this way is in a state in which
[0047]
The transparent
[0048]
(3) In the next step of the manufacturing method of the present invention, the
The
[0049]
(4) In the next step of the manufacturing method of the present invention, first, the stripe-shaped insulating
The insulating
[0050]
The
[0051]
Further, the blue organic
[0052]
Further, the blue organic
[0053]
Further, the
[0054]
【Example】
Next, an Example is shown and this invention is demonstrated further in detail.
[Example]
[0055]
Formation of black matrix
As a transparent substrate, 550 mm × 650 mm soda glass with a thickness of 0.7 mm (made by Asahi Glass Co., Ltd. SiO2Soda glass) was prepared. After cleaning this transparent substrate according to a standard method, a thin film of chromium (thickness 0.2 μm) is formed by sputtering on the entire surface of one side of the transparent substrate, a photosensitive resist is applied on the thin chromium film, mask exposure, Development and etching of the chromium thin film were performed to form a black matrix having 70 μm × 270 μm rectangular openings in a matrix at a pitch of 100 μm.
[0056]
Color filter layer and dummy pattern formation
Next, colored layers of each color were formed using three types of photosensitive paints for colored layers having the following composition. That is, a photosensitive coating for a green colored layer was applied to the entire surface of the transparent substrate on which the black matrix was formed by a spin coating method, and prebaked (100 ° C., 5 minutes). Then, it exposed using the predetermined photomask for colored layers. The colored layer photomask was provided with a dummy pattern opening (100 μm × 1000 μm rectangle) outside the edge of the colored layer forming region of each color as well as the green colored layer opening. Next, development is performed with a developer (0.05% KOH aqueous solution), followed by post-baking (200 ° C., 60 minutes), and a strip-shaped (80 μm wide) green color at a predetermined position with respect to the black matrix pattern. A colored layer (thickness: 2.0 μm) was formed, and a green colored layer for a dummy pattern was formed outside the end of the colored layer forming region for each color.
[0057]
Similarly, a strip-like (80 μm wide) red colored layer (thickness: 2.0 μm) is formed at a predetermined position with respect to the black matrix pattern using a photosensitive paint for the red colored layer, and the colored layers for each color are formed. A red colored layer for a dummy pattern was laminated outside the end of the region. Further, a blue colored layer (thickness: 2.0 μm) is formed in a predetermined position with respect to the black matrix pattern using a photosensitive paint for the blue colored layer, and a colored layer forming region for each color is formed. A dummy pattern (thickness: 6.0 μm) was formed by laminating a blue colored layer for a dummy pattern on the outer side of the end portion.
[0058]
(Red colored layer photosensitive paint)
・ Dianthraquinonyl red (Red-177): 1 part by weight
・ Methyl methacrylate-methacrylic acid copolymer: 8 parts by weight
(Methyl methacrylate: methacrylic acid = 2: 1)
・ Photopolymerization initiator: 1 part by weight
(Irgacure 907 manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.)
・ Diglyme [Bis (2-methoxyethyl) Ether] ... 90 parts by weight
(CHThreeOCH2CH2)2O
[0059]
(Green colored layer photosensitive paint)
・ Phthalocyanine green (Green-7): 1 part by weight
・ Methyl methacrylate-methacrylic acid copolymer: 8 parts by weight
(Methyl methacrylate: methacrylic acid = 2: 1)
・ Photopolymerization initiator: 1 part by weight
(Irgacure 907 manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.)
・ Diglyme [Bis (2-methoxyethyl) Ether] ... 90 parts by weight
(CHThreeOCH2CH2)2O
[0060]
(Blue colored layer photosensitive paint)
・ Phthalocyanine blue (α) (Blue-15: 1): 1 part by weight
・ Methyl methacrylate-methacrylic acid copolymer: 8 parts by weight
(Methyl methacrylate: methacrylic acid = 2: 1)
・ Photopolymerization initiator: 1 part by weight
(Irgacure 907 manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.)
・ Diglyme [Bis (2-methoxyethyl) Ether] ... 90 parts by weight
(CHThreeOCH2CH2)2O
[0061]
Formation of color conversion phosphor layer
Next, a blue conversion dummy layer coating solution, a green conversion phosphor layer coating solution, and a red conversion phosphor layer coating solution having the following compositions were prepared. Next, a belt-like pattern was printed on the blue colored layer by a screen printing method using the coating liquid for blue conversion dummy layer, and baking (200 ° C., 60 minutes) was performed. As a result, a band-like (width 80 μm) blue conversion dummy layer (
[0062]
Next, a belt-like pattern was printed on the green colored layer by a screen printing method using the coating liquid for green conversion phosphor layer, and baking (200 ° C., 60 minutes) was performed. As a result, a band-shaped (80 μm wide) green conversion phosphor layer (
[0063]
As described above, a color conversion phosphor layer including a blue conversion dummy layer, a green conversion phosphor layer, and a red conversion phosphor layer was formed.
(Coating solution for blue conversion dummy layer)
・ Methyl methacrylate-methacrylic acid copolymer: 50 parts by weight
(Methyl methacrylate: methacrylic acid = 2: 1)
・ Diglyme [Bis (2-methoxyethyl) Ether] 50 parts by weight
(CHThreeOCH2CH2)2O
[0064]
(Coating solution for green conversion phosphor layer)
・ Basic Yellow 51: 3 parts by weight
・ Methyl methacrylate-methacrylic acid copolymer: 47 parts by weight
(Methyl methacrylate: methacrylic acid = 2: 1)
・ Diglyme [Bis (2-methoxyethyl) Ether] 50 parts by weight
(CHThreeOCH2CH2)2O
[0065]
(Coating solution for red conversion phosphor layer)
・ Rhodamine B: 3 parts by weight
・ Methyl methacrylate-methacrylic acid copolymer: 47 parts by weight
(Methyl methacrylate: methacrylic acid = 2: 1)
・ Diglyme [Bis (2-methoxyethyl) Ether] 50 parts by weight
(CHThreeOCH2CH2)2O
[0066]
Formation of transparent protective layer
Next, a transparent protective layer coating solution having the following composition was used and applied on a transparent substrate by a spin coating method, followed by baking (200 ° C., 60 minutes). Thus, a transparent protective layer (
[0067]
Next, a silicon oxide film (thickness 0.2 μm) was formed on the transparent protective layer by a sputtering method.
(Coating liquid for transparent protective layer)
・ Methyl methacrylate-methacrylic acid copolymer: 18 parts by weight
(Methyl methacrylate: methacrylic acid = 2: 1)
・ Photopolymerization initiator: 2 parts by weight
(Irgacure 907 manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.)
・ Diglyme [Bis (2-methoxyethyl) Ether] ... 80 parts by weight
(CHThreeOCH2CH2)2O
[0068]
Auxiliary electrode formation
Next, an aluminum thin film (thickness 0.2 μm) is formed on the entire surface of the transparent protective layer by sputtering, a photosensitive resist is applied on the aluminum thin film, mask exposure, development, and etching of the aluminum thin film are performed. Thus, an auxiliary electrode was formed. This auxiliary electrode is a striped pattern that runs on the color conversion phosphor layer from the transparent substrate at the location where the dummy pattern exists, and has a width of 15 μm on the color conversion phosphor layer and a black matrix. The width of the terminal portion at the peripheral edge of the transparent base material is 80 μm located on the light shielding portion.
[0069]
Formation of transparent electrode layer
Next, an indium tin oxide (ITO) electrode film having a thickness of 200 nm is formed by sputtering on the transparent protective layer so as to cover the auxiliary electrode, a photosensitive resist is applied on the ITO electrode film, mask exposure, Development and etching of the ITO electrode film were performed to form a transparent electrode layer. The transparent electrode layer is a band-shaped pattern having a width of 80 μm that runs on the color conversion phosphor layer from the transparent substrate at the location where the dummy pattern exists, and on the color conversion phosphor layer, the color filter layer It was located on each colored layer and overlapped with the auxiliary electrode.
In the above-described formation of the auxiliary electrode and the transparent electrode layer, the step existing at the end position of the color conversion phosphor layer is relaxed by the dummy pattern, so that the auxiliary electrode and the transparent electrode layer are formed on the transparent protective layer. The film formation failure and disconnection due to stress during pattern etching did not occur.
[0070]
Formation of insulating layer and partition
Next, an insulating layer paint having the following composition was applied to the entire surface by spin coating so as to cover the transparent electrode layer, and prebaked (100 ° C., 5 minutes). Thereafter, exposure is performed using a predetermined insulating layer photomask, development is performed with a developer (0.05% KOH aqueous solution), and then post-baking (200 ° C., 60 minutes) is performed on the transparent protective layer. An insulating layer (
[0071]
(Insulating layer paint)
・ Methyl methacrylate-methacrylic acid copolymer: 9 parts by weight
(Methyl methacrylate: methacrylic acid = 2: 1)
・ Photopolymerization initiator: 1 part by weight
(Irgacure 907 manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.)
・ Diglyme [Bis (2-methoxyethyl) Ether] ... 90 parts by weight
(CHThreeOCH2CH2)2O
[0072]
Next, a partition wall coating material having the following composition was applied over the entire surface by spin coating so as to cover the insulating layer, and prebaked (100 ° C., 5 minutes). Thereafter, exposure is performed using a predetermined partition wall photomask, development is performed with a developer (0.05% KOH aqueous solution), and then post-baking (200 ° C., 60 minutes) is performed on the insulating layer. A partition wall was formed. The partition wall had a shape with a height of 5 μm, a lower portion (insulating layer side) width of 15 μm, and an upper portion width of 20 μm.
[0073]
(Partition wall paint)
・ Carbon black: 0.1 parts by weight
・ Methyl methacrylate-methacrylic acid copolymer: 17.9 parts by weight
(Methyl methacrylate: methacrylic acid = 2: 1)
・ Photopolymerization initiator: 2 parts by weight
(Irgacure 907 manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.)
・ Diglyme [Bis (2-methoxyethyl) Ether] ... 80 parts by weight
(CHThreeOCH2CH2)2O
[0074]
Formation of blue organic EL element layer
Next, a blue organic EL element layer composed of a hole injection layer, a light emitting layer, and an electron injection layer was formed by vacuum deposition using the partition wall as a mask. That is, first, 4,4 ′, 4 ″ -tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine was deposited to a thickness of 200 nm, and then formed into 4,4′-bis. [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl was deposited to a thickness of 20 nm to form a hole injection layer, and then 4,4′-bis (2,2-diphenylvinyl) A biphenyl was evaporated to 50 nm to form a light emitting layer, and then tris (8-quinolinol) aluminum was deposited to a thickness of 20 nm to form an electron injection layer. The blue organic EL element layer is present between the partition walls as a band-shaped pattern having a width of 280 μm, and a dummy blue organic EL element layer having a similar layer structure on the upper surface of the partition walls. It was formed.
[0075]
Formation of back electrode layer
Next, using the partition wall as a mask, magnesium and silver are simultaneously deposited by vacuum deposition (magnesium deposition rate = 1.3 to 1.4 nm / second, silver deposition rate = 0.1 nm / second). A back electrode layer (thickness 200 nm) made of a magnesium / silver mixture was formed. The back electrode layer thus formed is present on the blue organic EL element layer as a strip pattern having a width of 280 μm, and a dummy back electrode layer was also formed on the upper surface of the partition wall.
[0076]
Thus, an organic EL image display device was obtained. By applying a voltage of DC 5.0 V to the transparent electrode layer and the back electrode layer of this organic EL image display device, the blue organic EL element layer at a desired portion where the transparent electrode layer and the back electrode layer intersect is caused to emit light. It was. The CIE chromaticity coordinates (JIS Z) are used for light emission of each color observed on the opposite side of the transparent substrate after color conversion by the color conversion phosphor layer or transmission as it is and color correction by the color filter layer. 8701). As a result, red light emission of x = 0.64 and y = 0.33 in the CIE chromaticity coordinates, green light emission of x = 0.30 and y = 0.60 in the CIE chromaticity coordinates, and x = 0.6 in the CIE chromaticity coordinates. Blue light emission of 0.15 and y = 0.06 was confirmed, and three primary color images could be displayed.
[0077]
[Comparative example]
A transparent electrode layer was formed in the same manner as in the example except that a dummy pattern formed by laminating a colored layer was not formed. However, at the step portion present at the end position of the color conversion phosphor layer, there is a film formation failure when forming the auxiliary electrode or the transparent electrode layer, and disconnection due to stress at the time of pattern etching, and this disconnection occurrence rate is 204/5520.
Thereafter, a blue organic EL element layer and a back electrode layer were formed in the same manner as in Example to obtain an organic EL image display device. A voltage was applied to the organic EL image display device in the same manner as in the example, and the image display quality was observed. However, the emission failure due to the occurrence of the disconnection was observed, and a good three primary color image display could not be obtained.
[0078]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the step at the end portion of the color conversion phosphor layer is relaxed by the dummy pattern, and the transparent protective layer formed so as to cover the dummy pattern and the color conversion phosphor layer is provided. The generated step is small, and the strip-shaped transparent electrode layer formed on this transparent protective layer prevents the occurrence of disconnection due to film formation failure during the formation or stress during the etching process, thereby improving reliability. And an organic electroluminescent image display device capable of displaying a high-quality image can be manufactured with a good manufacturing yield.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial plan view showing an embodiment of an organic electroluminescent image display device of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view taken along line II-II of the organic electroluminescent image display device shown in FIG.
3 is a longitudinal sectional view taken along line III-III of the organic electroluminescent image display device shown in FIG.
FIG. 4 is a partial plan view showing the positional relationship between a dummy pattern and a color conversion phosphor layer in the organic electroluminescent image display device of the present invention.
FIG. 5 is a partial plan view showing a positional relationship between a dummy pattern and a transparent electrode layer in the organic electroluminescent image display device of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a method for manufacturing an organic electroluminescent image display device according to the present invention, and is a partial plan view showing a positional relationship between a black matrix and a color filter layer.
FIG. 7 is a diagram for explaining a method for manufacturing an organic electroluminescent image display device according to the present invention, and is a partial cross-sectional view showing a relationship between a colored layer of each color and a layer configuration of a dummy pattern.
[Explanation of symbols]
1 ... Organic electroluminescent image display device
2 ... Transparent substrate
3. Black matrix
4. Color filter layer
4R, 4G, 4B ... colored layer
5. Color conversion phosphor layer
5a: end of the color conversion phosphor layer
5R ... Red conversion phosphor layer
5G ... Green conversion phosphor layer
5B ... Blue conversion dummy layer
6 ... Dummy pattern
6R, 6G, 6B ... colored layer
7 ... Transparent protective layer
8 ... Auxiliary electrode
9 ... Transparent electrode layer
10 ... Organic electroluminescence element layer
11 ... Back electrode layer
13 ... Insulating layer
15 ... partition wall
B: Color filter layer formation region
B ′: end of the color filter layer forming region
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