JP6248522B2 - 有機エレクトロルミネッセンス表示装置 - Google Patents
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Description
ここで、一般にカラーフィルタにおいては、画素を画定するために着色層間に遮光部位(以下、画素間遮光部とする。)が形成されている。そのため、ある画素領域の発光層からの光が、その画素領域の着色層を透過して隣接する画素領域の着色層に入射する場合には、着色層間に位置する画素間遮光部で吸収もしくは反射されるか、あるいは2つの着色層を透過する際に吸収されるので、ほとんどの光が出射されずに吸収される。したがって、特に、ある画素領域の発光層からの光が漏れ光として隣接する画素領域の着色層に直接入射することが、表示画像の視差混色に大きく影響している。
ここで、一般に、ブラックマトリクスは十分な遮光性を有するものであり、またフォトリソグラフィ法により形成されるものである。しかしながら、カラーフィルタに比べて高さが高いブラックマトリクスの場合には、遮光性がありしかも厚膜であるために、露光光が膜の深部まで到達することができず、パターニングが非常に困難であった。そのため、上述の方法以外の光漏れの防止方法についての検討が進められてきた。
図1は本発明の有機EL表示装置の一例を示す概略断面図である。図1に示すように、有機EL表示装置10は、有機EL素子基板1とカラーフィルタ層11とが樹脂接着層21を介して配置されたものである。有機EL素子基板1は支持基板2上に有機EL素子3として、背面電極層4、少なくとも発光層を含む有機EL層5、透明電極層6、および遮光部7を有しており、隣り合う有機EL素子3間には未発光エリア8を有する。未発光エリア8には通常、TFT素子、絶縁層等が設けられる。一方、カラーフィルタ層11は、透明基板12上に赤色着色層14R、緑色着色層14Gおよび青色着色層14Bが配列された着色層14と、各色着色層14間に配置され、画素部Pおよび画素領域Qを画定する画素間遮光部13とを有する。
本発明の有機EL表示装置10において、透明電極層6上の遮光部7は、平面視上において画素部Pの外周の内側に少なくとも配置される。図1においては、画素部Pの外周を覆うようにして遮光部7が配置された態様を示している。
また、「画素領域」とは、画素部と当該画素部に対応する有機EL素子とが配置される領域をいう。例えば赤、緑、青の3個の副画素で1個の画素が構成されている場合、1個の副画素が配置されている領域を「画素領域」という。具体的には図1に示すように、カラーフィルタ層11は赤色着色層14R、緑色着色層14G、青色着色層14Bで構成される着色層14を有しており、着色層14が画素間遮光部13で画定された画素部Pと、各画素部Pに対応する有機EL素子3とを有する画素領域Qを有している。
なお、画素部の外周の内側とは、画素間遮光部により画定された領域の外周よりも着色層側をいう。
以下、遮光部を上記配置態様とする理由について説明する。
図3は、本発明における遮光部の機能を説明するための説明図である。図3において説明しない符号については、図1と同様とする。
遮光部により隣接画素への漏れ光を遮光する方法としては、例えば図3(b)で示すように、遮光部を設けず有機EL素子3の線幅を着色層14の線幅よりも小さくする方法がある。この場合、画素領域Q1にある有機EL層5からの発光光L1の光照射範囲Bは、対応する画素部P1と重複するが隣接する画素部P2とは重複しないため、漏れ光は画素部P2に入射されず、これにより視差混色の発生を防ぐことができる。しかしこの場合、有機EL素子の発光領域が縮小されるため、対応する画素部へ入射する光の量は減少し、発光量および光取り出し効率が低下するという問題がある。また、有機EL素子の発光領域が縮小された分、対応する画素部を所望の輝度で発光させるためには消費電力量を増加させて発光量を確保する必要があり、有機EL素子の短命化に繋がると推量される。
これに対し、本発明では図3(a)で示すように、透明電極層6上に遮光部7を有することで、隣接する画素部P2に入射する漏れ光L2を遮光部7により遮光することができる。また、遮光部7が配置された領域A内の有機EL層5は、透明電極層6と接していることから発光が可能となる。つまり、有機EL素子3の発光領域は縮小されず、領域Aからの発光光L3の一部を、領域A以外からの発光光L1と共に対応する画素部P1に入射させることができ、発光量および光取り出し効率を向上させることが可能となる。
上述のように、本発明は、有機EL表示装置の視差混色の発生の抑制と光取り出し効率の向上との両方を可能とするに至ったのである。
本発明における有機EL素子基板は、支持基板上に、背面電極層、少なくとも発光層を有する有機EL層、透明電極層および遮光部がこの順で配置された有機EL素子を有するものであり、上記遮光部が平面視上において、画素間遮光部により画定された画素部の外周の内側に少なくとも配置されることを特徴とする。
本発明における有機EL素子は、少なくとも背面電極層、有機EL層、透明電極層および遮光部を有するものである。なお、有機EL層は少なくとも発光層を有するものである。
以下、有機EL素子における各構成について説明する。
遮光部は、透明電極層上にあり、平面視上において画素間遮光部により画定された画素部の外周の内側に少なくとも配置されるものである。
遮光部は、隣接画素へ入射する漏れ光の一部または全てを吸収、反射等することができ、隣接画素において視差混色の発生を防止できるものであれば特に限定されない。
以下、遮光部について、有機EL層からの光を少なくとも吸収する吸収型遮光部、有機EL層からの光を少なくとも反射する反射型遮光部、および有機EL層からの光のうち、隣接する画素部における着色層の色の波長光以外の光を遮光する波長選択型遮光部に分けて説明する。
本発明においては、遮光部が、有機EL層からの光を少なくとも吸収する吸収型遮光部であることが好ましい。隣接画素への漏れ光が十分に吸収され、視差混色の発生を防ぐことができるからである。
他の有色色材としては、例えば、赤、緑、青、黄、橙、紫等の各色の有色色材を挙げることができる。有色色材は顔料および染料のいずれも用いることができる。
有色色材は1種単独で用いてもよく2種以上を混合して用いてもよい。また、有色色材は1色の有色色材を用いてもよく2色以上の有色色材を混合して用いてもよい。
各色の有色色材の具体的な材料については、通常、カラーフィルタの着色層に用いられるものと同様とすることができる。
本発明においては、遮光部が、上記有機EL層からの光を少なくとも反射する反射型遮光部であることが好ましい。有機EL層からの光を反射型遮光部の底面(透明電極層側の面)または側面において反射することにより、反射光を当該有機EL層に対応する画素部に入射させることができる。このため、隣接画素への漏れ光の入射および視差混色の発生を防ぐだけでなく、反射光の利用により発光量および光取り出し効率をさらに向上させることができる。
なお、反射型遮光部において反射される光は、有機EL層における発光光の他、背面電極層等における反射光を含んでもよい。
詳しくは、反射型遮光部を金属膜と金属化合物膜との積層体とする場合、側面および底面に金属膜を有し、上面に金属化合物膜を有することにより、側面および底面においては有機EL層からの光を反射して、視差混色の発生の防止および光取り出し効率の向上を図ることができ、上面においてはカラーフィルタ層側からの外光を吸収することで外光反射による表示画像の視認性の低下を抑制することができる。
上記積層体における金属膜としては、上述の金属材料からなる膜が挙げられる。
また、金属化合物膜としては、酸化クロム膜、酸化アルミニウム膜、酸化マグネシウム膜、酸化チタン膜、酸化スズ膜、酸化インジウム合金膜等の金属酸化物膜、窒化クロム膜、窒化アルミニウム膜、窒化チタン膜等の金属窒化物膜が挙げられる。
本発明においては、上記遮光部が、有機EL層からの光のうち、隣接する画素部における着色層の色の波長光以外の光を遮光する波長選択型遮光部であることが好ましい。波長選択型遮光部とすることにより、有機EL層からの光のうち、隣接画素における着色層の色の波長光のみが透過され、それ以外の波長光は遮光されるため、隣接画素領域において視差混色が生じにくくなる上、当該隣接画素領域における光取り出し効率の向上も図ることが可能となるからである。
上記有色色材としては、隣接画素の着色層の色と補色関係となる色材が適宜選択され、例えば、赤、緑、青、黄、橙、紫等の各色色材を挙げることができる。有色色材は顔料および染料のいずれも用いることができる。
これらの有色色材は1種単独で用いてもよく2種以上を混合して用いてもよい。また、上記有色色材は1色の有色色材を用いてもよく2色以上の有色色材を混合して用いてもよい。
各種有色色材については、通常、カラーフィルタに使用される有色色材と同様のものを用いることができる。なお、赤、緑、青色の色材については、後述する「3.カラーフィルタ層」の項で説明する着色層の色材と同様のものを用いても良い。
また、有色色材を分散させるバインダ樹脂については、上述した「(i)吸収型遮光部」の項で説明したものと同様とすることができる。
ダイクロイックミラーの材料としては、例えば、TiO2、Ta2O5、SiO2等が挙げられる。また、ダイクロイックミラーは、蒸着法、IAD(Ion beam Assisted Deposition)法、スパッタリング法、CVD法等により成膜することが可能である。
遮光部の幅としては、平面視上において画素間遮光部により画定された画素部の外周の内側に配置可能な大きさであればよく、有機EL素子基板とカラーフィルタ層との間隔、カラーフィルタ層における画素間遮光部の幅、遮光部の配置態様等に応じて調整することができる。
遮光部が画素部の外周の内側のみに配置される場合、その幅としては、4μm〜9μmの範囲内が好ましく、中でも4μm〜7μmの範囲内が好ましく、特に4μm〜6μmの範囲内が好ましい。遮光部の幅が上記範囲よりも小さいと、漏れ光を十分に遮光することができず本発明の効果を発揮できない場合がある。一方、上記範囲よりも大きいと、漏れ光以外の光も遮光されるため、本来、所望の画素部に入射されるべき光の量が減少し、発光量および光取出し効率が低下する場合がある。
また、上記配置態様における遮光部の幅は、有機EL素子とカラーフィルタ層との間隔の1.7倍〜2倍程度の長さから未発光エリアの幅を引いた値以上であることが好ましい。ここで、有機EL素子とカラーフィルタ層との間隔とは、後述する樹脂接着層の膜厚と同等である。また未発光エリアの幅とは、パターン状に形成された背面電極層の開口部の幅に相当する。視差混色を生じるときの有機EL素子からの漏れ光の入射角度は約60度であることから、隣接画素に影響を及ぼす漏れ光、すなわち隣接画素を発光させるのに十分な量の漏れ光を遮光するための幅に関しては、三角関数の定理により遮光層の幅が上述の関係を有する必要がある。なお、上述の関係は、遮光部の配置態様が上記の場合のみならず、後述するように有機EL素子基板の未発光エリアの一部または全面を覆う態様においても、同様に成り立つことが好ましい。
また、遮光部を金属で形成する場合、その膜厚は0.1μm〜0.2μmの範囲内が好ましい。金属の場合は樹脂と比べて薄い膜厚で要求される光学濃度(OD)を得ることができる。
さらに、遮光部は画素部の外周の内側に加え、有機EL素子基板の未発光エリアの一部を覆うように配置されてもよく、未発光エリアの全面を覆うように配置してもよい。
なお、遮光部の形成をドライプロセスで行う場合は、漏れ光をより効果的に遮光できるという点から、遮光部は透明電極層上に直接配置されることが好ましい。
具体的には、遮光部の各種材料の薄膜を形成し、フォトリソグラフィを利用してパターニングする方法、フォトリソグラフィでレジストを形成し、遮光部の各種材料の薄膜を成膜する方法等を用いることができる。上記薄膜の成膜方法としては、蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等が挙げられる。
有機EL層は、少なくとも発光層を含む1層もしくは複数層の有機層を有するものである。発光層以外の有機EL層を構成する有機層としては、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層等を挙げることができる。正孔輸送層は、正孔注入層に正孔輸送の機能を付与することにより、正孔注入層と一体化される場合が多い。また、有機EL層を構成する有機層としては、正孔ブロック層や電子ブロック層のような正孔もしくは電子の突き抜けを防止し、さらに励起子の拡散を防止して発光層内に励起子を閉じ込めることにより、再結合効率を高めるための層等を挙げることができる。有機EL層の構成としては、一般的な構成であればよく、発光層のみ、正孔注入層/発光層、正孔注入層/発光層/電子注入層、正孔注入層/正孔ブロック層/発光層/電子注入層、正孔注入層/発光層/電子輸送層等を例示することができる。
発光層は白色発光層であってもよく、複数色の発光層を有していてもよいが、白色発光層であることが好ましい。白色発光タイプの有機EL表示装置は隣接画素への光漏れによる視差混色を生じやすいため、本発明の構成が有用である。白色発光層に用いられる発光材料は単一の化合物で構成されることはほとんどなく、一般的には2つないし3つの色の異なる発光材料が用いられる。この場合、白色発光層の発光スペクトルは、各色の発光材料のスペクトルを併せた形となる。
上記有機EL層においては、発光層と陽極との間に正孔注入輸送層が形成されていてもよい。
正孔注入輸送層は、正孔注入機能を有する正孔注入層であってもよく、正孔輸送機能を有する正孔輸送層であってもよく、正孔注入層および正孔輸送層が積層されたものであってもよく、正孔注入機能および正孔輸送機能の両機能を有するものであってもよい。
上記有機EL層においては、発光層と陰極との間に電子注入輸送層が形成されていてもよい。
電子注入輸送層は、電子注入機能を有する電子注入層であってもよく、電子輸送機能を有する電子輸送層であってもよく、電子注入層および電子輸送層が積層されたものであってもよく、電子注入機能および電子輸送機能の両機能を有するものであってもよい。
透明電極層および背面電極層は、発光層に電圧を印加し、発光層で発光を起こさせるために設けられるものであり、一方が陽極、他方が陰極である。背面電極層は支持基板および有機EL層の間に形成され、透明電極層は有機EL層上に形成される。
透明電極層の材料としては、所望の光透過性を有する導電性材料であれば特に限定されるものではなく、例えば、酸化インジウム錫(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化アルミニウム亜鉛(AZO)等の導電性酸化物を用いることができる。
透明電極層の光透過率としては全光線透過率が60%以上であることが好ましく、中でも70%以上、特に80%以上であることが好ましい。透明電極層にて発光層から出射された光を十分に透過することができるからである。なお、上記全光線透過率は、JIS K 7361に準拠して、ヘイズメーター(NDH2000 日本電色工業株式会社製)を用いて測定した値である。
また、透明電極層は各有機EL素子の有機EL層上に形成されるものであるが、さらに非発光エリア上に形成されていてもよい。
背面電極層の材料としては、光不透過性を有する導電性材料であればよく、例えば、Li、Na、Mg、Al、Ca、Ag、In等の金属、またはこれらの金属の1種以上を含む合金、具体的にはMgAg、AlLi、AlCa、AlMg等の合金が挙げられる。
支持基板は、上述した有機EL素子を支持することができるものであればよく、一般的な有機EL素子基板に用いられるものを使用することができる。また、本発明においては、カラーフィルタ層側から光が取り出されるため、支持基板は透明であってもよく不透明であってもよい。
支持基板としては、例えば石英ガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、合成石英板等の可撓性のないリジッド材、あるいは樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有するフレキシブル材等を用いることができる。また、樹脂フィルムにバリア層が形成されたものを用いてもよい。
本発明においては、支持基板上にパターン状に形成された背面電極層の開口部が、未発光エリアとなる。上記未発光エリアは、後述するカラーフィルタ層の画素間遮光部と対峙する。
絶縁層としては、有機EL素子に一般的に用いられるものを使用することができる。
本発明における樹脂接着層は、有機EL素子基板およびカラーフィルタ層の間に配置されるものである。すなわち、本発明において有機EL素子基板およびカラーフィルタ層は、樹脂接着層により固体封止される。
ここで、樹脂接着層とは、外部から浸入する水分等と有機EL素子との接触を抑制可能なガスバリア性を有し、有機EL素子基板とカラーフィルタ層との層間界面において光反射が生じないように光屈折率が調整された層をいう。
光硬化性樹脂としては、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂が用いられる。感光性樹脂には、光重合開始剤や、必要に応じて増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等が添加されていてもよい。
熱硬化性樹脂としては、エポキシ化合物を用いたもの、熱ラジカル発生剤を用いたものが挙げられる。エポキシ化合物としては、カルボン酸やアミン系化合物等により硬化しうる公知の多価エポキシ化合物を挙げることができ、このようなエポキシ化合物は、例えば、新保正樹編「エポキシ樹脂ハンドブック」日刊工業新聞社刊(昭和62年)等に広く開示されており、これらを用いることが可能である。熱ラジカル発生剤としては過硫酸塩、ヨウ素等のハロゲン、アゾ化合物、および有機過酸化物からなる群から選択される少なくとも一種であり、より好ましくはアゾ化合物または有機過酸化物である。アゾ化合物としては、1,1´−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル、1−[(1−シアノ−1−メチルエチル)アゾ]ホルムアミド、2,2´−アゾビス−[N−(2−プロペニル)−2−メチルプロピオンアミド]、2,2´−アゾビス(N−ブチル−2−メチルプロピオンアミド)、および2,2´−アゾビス(N−シクロヘキシル−2−メチルプロピオンアミド)などが挙げられ、有機過酸化物としては、ジ(4−メチルゼンゾイル)ペーオキサイド、t−ブチルパーオキシ−2−エチルエキサネート、1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、t−ブチルパーオキシベンゾネート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルモノカルボネート、t−ブチル−4,4−ジ−(t−ブチルパーオキシ)ブタネート、およびジクミルパーオキサイド等が挙げられる。
本発明におけるカラーフィルタ層は、透明基板上に、複数色の着色層および上記複数色の着色層間に配置された画素間遮光部を有するものである。
カラーフィルタ層は有機EL素子基板の透明電極層上に樹脂接着層を介して配置されるものであり、透明基板の着色層等が配置された面が有機EL素子基板側となる。
着色層は、透明基板上に形成され、複数色の着色層を有するものである。
色材としては、各色の顔料や染料等を挙げることができる。赤色着色層に用いられる色材としては、例えば、ペリレン系顔料、レーキ顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料等が挙げられる。緑色着色層に用いられる色材としては、例えば、ハロゲン多置換フタロシアニン系顔料もしくはハロゲン多置換銅フタロシアニン系顔料等のフタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性染料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料等が挙げられる。青色着色層に用いられる色材としては、例えば、銅フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、インダンスレン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料等が挙げられる。これらの顔料や染料は単独で用いてもよく2種以上を混合して用いてもよい。
バインダ樹脂としては、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂が用いられる。
着色層には、光重合開始剤や、必要に応じて増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を含有させてもよい。
画素間遮光部は、複数色の着色層間に配置され画素部および画素領域を画定するものである。画素間遮光部は通常、透明基板上にパターン状に形成される。
さらに、画素間遮光部には、必要に応じて光重合開始剤、増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等が含有されていてもよい。
透明基板は、上述の着色層、画素間遮光部等を支持することができ、可視光に対して透明な基板であれば特に限定されるものではなく、一般的なカラーフィルタに用いられているものとすることができる。透明基板の種類については、例えば、上述した「1.有機EL素子基板 (2)支持基板」の項で挙げたものと同様とすることができるが、中でも無機基板を用いることが好ましく、無機基板の中でもガラス基板を用いることが好ましい。さらには、ガラス基板の中でも無アルカリタイプのガラス基板を用いることが好ましい。無アルカリタイプのガラス基板は寸法安定性および高温加熱処理における作業性に優れ、かつ、ガラス中にアルカリ成分を含まないことから、表示装置用途として好適に用いることができるからである。
カラーフィルタ層は、少なくとも上述の構成を有するものであるが、必要に応じて他の構成を有していてもよい。以下、想定される他の構成について説明する。
カラーフィルタ層は、着色層の表面のうち透明基板と対向する面上に保護層を有していてもよい。保護層により着色層の表面の平坦化を図ることができる。
保護層の材料としては、一般的なカラーフィルタにおける保護層と同様の有機材料、無機材料を用いることができる。保護層が無機材料から構成される場合には、バリア性能を確保できる。
保護層の膜厚および形成方法としては、一般的なカラーフィルタに用いられる保護層と同様とすることができる。
カラーフィルタ層は、光吸収層を有していても良い。光吸収層により、混色防止作用の他に、外光反射の低減に加えて表示輝度の低下防止を達成することができる。
色材としては、例えば黒色色材が挙げられる。また、光吸収層は主な色材と色調整用の色材とを含有していてもよい。主な色材としては黒色色材、色調整用の色材としては青色色材を挙げることができる。
なお、黒色色材、青色色材およびバインダ樹脂については、上述の有機EL素子基板における遮光部、カラーフィルタ層における着色層、または画素間遮光部に用いられるものと同様である。
光吸収層の膜厚は、塗工性や外光反射低減の面から、0.3μm以上であることが好ましい。
カラーフィルタ層は、着色層上に散乱層が形成されていてもよい。散乱層によって観察者の見る方向による視差を改善できる。光吸収層が形成されている場合には、光吸収層上に散乱層が形成される。
本発明の有機EL表示装置は、上述の有機EL素子基板、カラーフィルタ層、および樹脂接着層を有するものであるが、必要に応じて他の構成を有していてもよい。
本発明の有機EL表示装置の製造方法は、遮光部が平面視上において、画素部の外周の内側に少なくとも配置されるように透明電極層上に形成することができ、上記遮光部および透明電極層を有する有機EL素子基板、樹脂接着層、およびカラーフィルタ層を積層することができれば、特に限定されるものではなく、一般的な有機EL表示装置の製造方法を用いることができる。
なお、有機EL素子基板、樹脂接着層、およびカラーフィルタ層における各構成の形成方法については、上述した内容と同様であるためここでの説明は省略する。
本発明の有機EL表示装置の用途としては、高精細なディスプレイに好適であり、例えば、モバイル機種のノートパソコンや多機能端末機器(高機能端末機器ともいう。)等のモバイル電子機器用が挙げられる。
(ブラックマトリクス材の調製)
まず、重合槽中にメタクリル酸メチル(MMA)を63質量部、アクリル酸(AA)を12質量部、メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル(HEMA)を6質量部、ジエチレングリコールジメチルエーテル(DMDG)を88質量部仕込み、攪拌し溶解させた後、2、2′−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)を7質量部添加し、均一に溶解させた。その後、窒素気流下85℃で2時間攪拌し、さらに100℃で1時間反応させた。得られた溶液に、さらにメタクリル酸グリシジル(GMA)を7質量部、トリエチルアミンを0.4質量部、およびハイドロキノンを0.2質量部添加し、100℃で5時間攪拌して共重合樹脂溶液(固形分50%)を得た。
次に下記の材料を室温で攪拌、混合して硬化性樹脂組成物とした。
<硬化性樹脂組成物の組成>
・上記共重合樹脂溶液(固形分50%) …16質量部
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(サートマー社 SR399) …24質量部
・オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(油化シェルエポキシ社 エピコート180S70) …4質量部
・2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン …4質量部
・ジエチレングリコールジメチルエーテル …52質量部
<黒色顔料分散液の組成>
・黒色顔料(三菱化学社製 #2600) …20質量部
・高分子分散材(ビックケミー・ジャパン株式会社 Disperbyk 111) …16質量部
・溶剤(ジエチレングリコールジメチルエーテル) …64質量部
<ブラックマトリクス材の組成>
・黒色顔料分散液 …43質量部
・硬化性樹脂組成物 …19質量部
・ジエチレングリコールジメチルエーテル …38質量部
以下の方法に従い、図1に例示する有機EL表示装置を作製した。
支持基板として、大きさが1500mm×1850mm、厚さが0.7mmのガラス基板(コーニング社製、1737ガラス)を準備し、上記支持基板に対して定法にしたがって薄膜トランジスタ回路を作製した。この上に、後述するカラーフィルタ層の各色の着色層に対応するようにアルミニウムからなる背面電極層を形成し、これらの背面電極層の間隙にポリイミドからなる絶縁層を形成した。なお、絶縁層の部分が有機EL素子基板の未発光エリアであり、その幅は18μmだった。
次に、絶縁層の間隙に有機EL素子(正孔注入層、白色発光層、電子注入層の積層構成)を形成し、これらの上に酸化インジウム錫(ITO)からなる透明電極層を形成した。
上記透明電極層表面の、後述するカラーフィルタ層を配置した際に画素部の外周の内側に相当する位置に、上述により調製したブラックマトリックス材を用いて、フォトリソグラフィ法により幅8.0μm、厚さ1.5μmとなるように遮光部Aを形成し、有機EL素子基板を得た。なお、実施例1における遮光部Aは吸収型遮光部である。
次にカラーフィルタ層を作製した。まず、透明基板としてガラス基板(旭硝子社製、AN材)上に、上述により調製したブラックマトリクス材を用いて隣接画素間遮光部(線幅9μm)を形成した。
次に、隣接画素間遮光部の間隙に、下記組成の赤、緑、青、白の各色の着色層がこの順で一列となるようにそれぞれフォトリソグラフィ法により形成した。なお、各着色層に含まれる硬化性樹脂組成物は、上述により調製したブラックマトリクス材における硬化性樹脂組成物と同じである。
・C.I.ピグメントレッド254 …10質量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤 …8質量部
・上記硬化性樹脂組成物 …15質量部
・酢酸−3−メトキシブチル …67質量部
・C.I.ピグメントグリーン58 …10質量部
・C.I.ピグメントイエロー138 …3質量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤 …8質量部
・上記硬化性樹脂組成物 …12質量部
・酢酸−3−メトキシブチル …67質量部
・C.I.ピグメントブルー1 …5質量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤 …3質量部
・上記硬化性樹脂組成物 …25質量部
・酢酸−3−メトキシブチル …67質量部
・上記硬化性樹脂組成物 …33質量部
・酢酸−3−メトキシブチル …67質量部
上述により得られた有機EL発光素子基板とカラーフィルタ層とを、上記カラーフィルタ層の着色層側表面と上記有機EL素子基板の透明電極層側表面とが対向するようにして、膜厚10μmの樹脂接着層で貼合して有機EL表示装置を作製した。
下記の方法で遮光部Bを形成したこと以外は、実施例1と同様にして有機EL表示装置を作製した。
上記透明電極層表面の、カラーフィルタ層を配置した際に画素部の外周の内側に相当する位置に、スパッタリングでチタン成膜を行った後、エッチングレジストをフォトリソグラフィ法にて形成し、エッチング処理により幅8.0μm、厚さ0.15μmとなるように遮光部Bを形成した。なお、実施例2における遮光部Bは反射型遮光部である。
下記の方法で遮光部Cを形成したこと以外は、実施例1と同様にして有機EL表示装置を作製した。
上記透明電極層表面の、カラーフィルタ層を配置した際に画素部の外周の内側に相当する位置に、隣接画素における着色層の色の波長以外の光を吸収する遮光部Cをフォトリソグラフィ法にて幅8.0μm、厚さ1.5μmとなるようにそれぞれ形成した。なお、実施例3における遮光層Cは波長選択型遮光部である。
このときの隣接する着色層の組合せと、上記組合せにおいて各着色層側に位置する遮光部C1〜6の材料組成について、以下に示す。なお、赤、緑、青、白の各色の着色層形成用組成物の組成は、上述した実施例1のものと同様である。
・赤色着色層と緑色着色層との境界において、赤色着色層側に位置する遮光部C1 …赤色着色層形成用組成物、青色着色層形成用組成物、および白色層形成用組成物の混合物。
・赤色着色層と緑色着色層との境界において、緑色着色層側に位置する遮光部C2 …緑色着色層形成用組成物、青色着色層形成用組成物、および白色層形成用組成物の混合物。
・緑色着色層と青色着色層との境界において、緑色着色層側に位置する遮光部C3 …赤色着色層形成用組成物、緑色着色層形成用組成物、および白色層形成用組成物の混合物。
・緑色着色層と青色着色層との境界において、青色着色層側に位置する遮光部C4 …赤色着色層形成用組成物、青色着色層形成用組成物、および白色層形成用組成物の混合物。
・青色着色層と白色層との境界において、青色着色層側に位置する遮光部C5 …赤色着色層形成用組成物、緑色着色層形成用組成物、および青色着色層形成用組成物の混合物。
・青色着色層と白色層との境界において白色層側に位置する遮光部C6 …赤色着色層形成用組成物、緑色着色層形成用組成物、および白色層形成用組成物の混合物。
有機EL素子基板において遮光部を設けなかったこと以外は、実施例1と同様にして有機EL表示装置を作製した。
有機EL素子基板において遮光部を設けず、カラーフィルタ層における隣接画素間遮光部の線幅を18μmとしたこと以外は、実施例1と同様にして有機EL表示装置を作製した。
実施例1〜3および比較例1〜2で得られた有機EL表示装置を正面、および正面に対して斜め60度方向から見た場合の視差混色の発生および輝度の変化を目視で確認した。
実施例1〜3の有機EL表示装置では、正面に対して斜め60度方向から見た場合であっても視差混色は発生せず、正面視と同一の色調が表示された。
一方、比較例1の有機EL表示装置では、正面に対して斜め60度方向から見た場合に視差混色が発生し、正面視とは異なる色調が表示された。
比較例2の有機EL表示装置では、正面に対して斜め60度方向から見た場合に視差混色は発生しなかったが、正面視の場合および斜め60度方向から見た場合の双方で、視認レベルで実施例1〜3の有機EL表示装置よりも輝度の低下が確認された。
2 … 支持基板
3 … 有機EL素子
4 … 背面電極層
5 … 有機EL層
6 … 透明電極層
7 … 遮光部
10 … 有機EL表示装置
11 … カラーフィルタ層
12 … 透明基板
13 … 画素間遮光部
14、14R、14G、14B … 着色層
21 … 樹脂接着層
P、P1、P2 … 画素部
Q、Q1 … 画素領域
Claims (2)
- 支持基板上に、背面電極層、少なくとも発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス層、透明電極層および遮光部がこの順で配置された有機エレクトロルミネッセンス素子を有する有機エレクトロルミネッセンス素子基板と、
透明基板上に、複数色の着色層および前記複数色の着色層間に配置された画素間遮光部を有するカラーフィルタ層と、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子基板および前記カラーフィルタ層の間に、前記遮光部を覆うように配置される樹脂接着層と、
を有する有機エレクトロルミネッセンス表示装置であって、
前記遮光部が平面視上において、前記画素間遮光部により画定された画素部の外周の内側に少なくとも配置され、
前記遮光部が、前記有機エレクトロルミネッセンス層からの光を少なくとも反射する反射型遮光部であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。 - 支持基板上に、背面電極層、少なくとも発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス層、透明電極層および遮光部がこの順で配置された有機エレクトロルミネッセンス素子を有する有機エレクトロルミネッセンス素子基板と、
透明基板上に、複数色の着色層および前記複数色の着色層間に配置された画素間遮光部を有するカラーフィルタ層と、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子基板および前記カラーフィルタ層の間に、前記遮光部を覆うように配置される樹脂接着層と、
を有する有機エレクトロルミネッセンス表示装置であって、
前記遮光部が平面視上において、前記画素間遮光部により画定された画素部の外周の内側に少なくとも配置され、
前記遮光部が、前記有機エレクトロルミネッセンス層からの光のうち、隣接する前記画素部における前記着色層の色の波長光以外の光を遮光する波長選択型遮光部であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
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