JP6070026B2

JP6070026B2 - 有機ｅｌ表示装置

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Publication number: JP6070026B2
Application number: JP2012219950A
Authority: JP
Inventors: 和幸日野; 俵屋　誠治; 誠治俵屋; 陽介和田
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2012-10-02
Filing date: 2012-10-02
Publication date: 2017-02-01
Anticipated expiration: 2032-10-02
Also published as: JP2014072156A

Description

本発明は、ボトムエミッション型の有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｓｅ）表示装置に関する。

従来、ボトムエミッション型の有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｓｅ）表示装置は、図３（ａ）に示すように、基材１２１の一面側にＴＦＴ１２２、該ＴＦＴの駆動で白色発光する有機ＥＬ発光層１２３を配した有機発光層形成基板（以下、ＥＬ基板、あるいは、有機ＥＬ基板とも言う）１２０と、透明な基材１１１の一面側にカラーフィルタ用の着色層（赤色着色層１１３Ｒ、緑色着色層１１３Ｇ、青色着色層１１３Ｂ）を配したカラーフィルタ形成基板１１０とを、接着層１１５にて貼り合わせた構造を有する。

図３（ａ）に示す表示装置では、ＴＦＴ形成基板１２０は、有機ＥＬ発光層１２３を覆うように接着層１２４を全面に配し、更にＴＦＴで駆動する際の陰極１２５である反射性の反射電極を前記接着層１２４上全面に配している。

また、図３（ａ）に示すＢ０部は、図３（ｂ）に材料層構成を示すような構造をしている。

尚、ここでは、透明な基板である基材１１１の一面上に画素区分用遮光部（ブラックマトリクスとも言う）１１２とカラーフィルタ用の各色の着色層１１３Ｒ、１１３Ｇ、１１３Ｂを形成しただけの第１の形態のもの、更に、第１の形態のものに対して、画素区分用遮光部１１２、カラーフィルタ用の各色の１１３Ｒ、１１３Ｇ、１１３Ｂを覆うように全面に保護層を配した第２の形態のもの、第１の形態のものの各色の着色層１１３Ｒ、１１３Ｇ、１１３Ｂを覆うように、あるいは、第２の形態のものの保護層を覆うように接着層を配した状態のものを、いずれも、カラーフィルタ形成基板とも言い、保護層が接着層を兼ねる、あるいは接着層が保護層を兼ねる場合もある。

図３（ａ）に示す表示装置では、接着層１１５が保護層を兼ねており、基材１１１、画素区分用遮光部（ブラックマトリクスとも言う）１１２、カラーフィルタ用の各色の着色層１１３Ｒ、１１３Ｇ、１１３Ｂ、接着層１１５を併せて、カラーフィルタ形成基板１１０としている。

また、図３（ａ）中、点線矢印は、出射光を示している。

しかし、このような貼り合わせた構造を有する、従来のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置の場合、貼り合わせ精度が劣るため、画素区分用遮光部の幅を広くする必要があり、結果として、画素領域の開口率を低下させるため、消費電力が大きくなるという問題があった。

貼り合わせの精度（以下、位置合わせ精度とも言う）が劣ると、貼り合わせの精度が良い場合に比べて、画素領域の開口率が低下して、表示の際の輝度が低下してしまうが、これに対応するには、電気的に輝度を上げることが必要となり、結果的に消費電力が大きくなってしまう。

また、カラーフィルタ形成基板１１０と有機発光層形成基板１２０とを接着層（保護層）１１５で貼り合わせた構造であるため、カラーフィルタ用の各色の着色層１１３Ｒ、１１３Ｇ、１１３Ｂと基材１２１との間に間隔が発生するため、視差や混色の問題が発生し易いという問題もあった。

また、カラーフィルタ形成基板１１０と有機発光層形成基板１２０とを接着層（保護層）１１５で貼り合わせた構造であるため、厚さが厚くなってしまうという問題もある。

更にまた、カラーフィルタ形成基板１１０と有機発光層形成基板１２０とを、別々に作製して貼り合わせるため、作製が高コストになるという問題もあった。

特開２０１２−１４６５１７号公報

上記のように、有機発光層形成基板とカラーフィルタ形成基板とを接着層にて貼り合わせた構造である、図３（ａ）に示す従来のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置の場合、貼り合わせ精度が劣るために画素領域の開口率が低下して消費電力が大きくなってしまうという問題や、カラーフィルタ形成基板のカラーフィルタ用の各色の着色層と有機発光層形成基板の基材（図３（ａ）の１１１に相当）との間に間隔が発生するため、視差や混色の問題が発生し易いという問題や、パネルとしての厚さが厚くなってしまうという問題や、カラーフィルタ形成基板と有機発光層形成基板とを、別々に作製して貼り合わせるため、作製が高コストになるという問題があり、その対応が求められていた。

本発明は、これらに対応するもので、有機発光層形成基板とカラーフィルタ形成基板とを接着層にて貼り合わせた構造である従来のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置において、従来問題となっていた有機発光層形成基板とカラーフィルタ形成基板との貼り合わせ精度に起因する開口率低下を改善でき、視差や混色をすくなくでき、パネルとしての厚さを薄くでき、作製の低コスト化が図れる、ボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置を提供しようとするものである。

本発明のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置は、透明な基板である基材の一方の面にはＴＦＴと有機発光層を配し、前記基材の他方の面側に前記有機発光層からの発光光を出射する、ボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置であって、前記基材の前記他方の面には、画素区分用遮光層とカラーフィルタ形成用の着色層が形成されており、且つ、前記基材の前記一方側が封止された構造であることを特徴とするものである。

そして、上記のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置であって、前記カラーフィルタ形成用の各色の着色層および画素区分用の遮光層を覆うように全体に保護層が形成されていることを特徴とするものであり、前記保護層は、フィルムをラミネートして形成されたものであることを特徴とするものである。

（作用）
本発明のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置は、このような構成にすることにより、有機発光層形成基板とカラーフィルタ形成基板とを接着層にて貼り合わせた構造である従来のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置において問題となっていた有機発光層形成基板とカラーフィルタ形成基板との貼り合わせ精度に起因する開口率低下を改善でき、視差や混色をすくなくでき、パネルとしての厚さを薄くでき、作製の低コスト化が図れる、ボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置の提供を可能としている。

具体的には、基材のＴＦＴと有機発光層とを配した側ではない側の面には、画素区分用遮光層とカラーフィルタ形成用の着色層が形成されており、且つ、前記基材の前記一方側が封止された構造であることにより、これを達成している。

詳しくは、本発明のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置は、図３（ａ）に示す従来のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置の場合のように、有機発光層形成基板１２０とカラーフィルタ形成基板１１０とを接着層１１５にて貼り合わせた構造のものではなく、有機発光層形成基板のＴＦＴや有機発光層を配した基材の、ＴＦＴ、有機発光層を配した側ではない他方の面にカラーフィルタ用の着色層、画素区分用の遮光層を配していることにより、従来のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置に比べて、前記基材の一方の面側のＴＦＴや有機発光層と、前記基材の他方の面のカラーフィルタ用の着色層、画素区分用の遮光層との位置合わせ精度を上げることができ、結果、画素区分用の遮光層の幅を小さくとれるため、画素区分用の遮光層の開口率を大きくでき、これにより、消費電力を低くすることを可能としている。

図３に示す従来のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置に比べて、前記位置合わせの際の間隔を小さくできるため、図３に示す表示装置に比べて、ＴＦＴや有機発光層と、カラーフィルタ用の着色層、画素区分用の遮光層との位置合わせ精度を上げることができるのである。

特に、高精細で微小な画素を有する表示装置の場合、画素区分用の遮光層の幅が、画素区分用の遮光層の開口率に大きく影響しており、画素区分用の遮光層の幅を決める要因となる、ＴＦＴや有機発光層とカラーフィルタ用の着色層、画素区分用の遮光層との位置合わせ精度が、開口率に大きく影響し、表示の際の輝度に大きく影響することとなるため、本発明のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置は、高精細で微小な画素を有する場合には、図３に示す表示装置に比べて、有利と言える。

画素の微細化が進んで画素区分用の遮光層の開口率をできるだけ大きくしたい要望があるが、このような要望の下、本発明のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置と図３に示す従来の構造の表示装置とを、同じ仕様で作製する場合において、画素区分用の遮光層との位置合わせ精度から、図３に示す従来の構造の表示装置に比べて、本発明のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置の方が、画素区分用の遮光層を開口率を大きくとることができる。

本発明のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置は、図３（ａ）に示す従来のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置の場合のように、有機発光層形成基板１２０のＴＦＴや有機発光層を配した基材１１１とカラーフィルタ形成基板１１０とを接着層１１５にて貼り合わせた構造ではなく、一方の面側にＴＦＴや有機発光層を配した基材の他方の面にカラーフィルタ用の着色層、画素区分用の遮光層とを配した構造であるため、カラーフィルタ用の各色の着色層および画素区分用の遮光層と、有機発光層形成基板の基材との間に間隔が発生することはなく、従来のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置に比べて、視差や混色が発生し難くなる。

そして、厚さを薄くすることを可能としている。

ＴＦＴ、有機発光層が配された側が封止された構造であり、有機発光層の信頼性を確保できるものとしている。

更にまた、本発明のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置は、図３（ａ）に示す従来のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置の場合のように、カラーフィルタ形成基板１１０と有機発光層形成基板１２０とを別々に作製して、これらを貼り合わせる構造のものではなく、言わば、図３（ａ）に示す表示装置のカラーフィルタ形成基板１１０の基材１１１と、有機発光層形成基板１２０の基材１２１とを兼用した構造で、作製のコスト低下を可能としている。

また、上記のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置で、前記カラーフィルタ形成用の各色の着色層および画素区分用の遮光層を覆うように全体に保護層が形成されている形態が挙げられるが、前記保護層としては、フィルムをラミネートして形成されたものが、作製上からは、特に好ましい。

本発明は、このように、有機発光層形成基板とカラーフィルタ形成基板とを接着層にて貼り合わせた構造である従来のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置において、従来問題となっていた有機発光層形成基板とカラーフィルタ形成基板との貼り合わせ精度に起因する開口率低下を改善でき、視差や混色をすくなくでき、パネルとしての厚さを薄くでき、作製の低コスト化が図れる、ボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置の提供を可能とした。

図１（ａ）は、本発明のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置の実施形態の１例を示した断面図で、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ０部における断面の材料構成を示した図である。図１に示すボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置の作製工程を示した概略工程断面図である。図３（ａ）は、従来のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置の実施形態の１例を示した断面図で、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ０部における断面の材料構成を示した図である。

先ず、本発明のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置の実施形態の１例を、図１に基づいて説明する。

本例のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置は、図１（ａ）に示すように、透明な基板である基材２１の一方の面にはＴＦＴ２２と有機発光層２３とを配し、基材２１の他方の面側に前記有機発光層からの発光光を出射する、ボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置である。

そして、基材２１の前記他方の面には、画素区分用遮光層１２とカラーフィルタ形成用の各色の着色層１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂが形成されており、且つ、基材２１の前記一方側は、全体が、封止材２９と、反射電極である陰極２５を内側にして配した透明基板からなる基材２６とにより、封止された構造である。

また、カラーフィルタ形成用の各色の着色層１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂおよび画素区分用の遮光層１２を覆うように全体に、保護層１４が形成されている。

尚、図１（ａ）中、点線矢印は、出射光を示している。

本例のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置は、有機発光層形成基板２０の基材２１の一方の面にＴＦＴ２２、有機発光層２３を形成し、有機発光層２３からの発光光を出射する側である基材２１の前記一方の面ではない他方の面にカラーフィルタ用の着色層、画素区分用の遮光層を形成している構造で、言わば、カラーフィルタ形成基板１０の基材と有機発光層形成基板２０の基材とを、１つの基材２２で兼用させた構造であるため、図３（ａ）に示す従来の、カラーフィルタ形成基板１１０と有機発光層形成基板１２０とを、接着層（保護層とも言う）１１５で貼り合わせた構造のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置に比べて、前記一方の面側のＴＦＴ２２や有機発光層２３と、前記他方の面のカラーフィルタ用の着色層１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ、画素区分用の遮光層１２との位置精度を上げることができ、結果、画素区分用の遮光層の幅を大きくとれるため、画素区分用の遮光層の開口率を大きくでき、これにより、消費電力を低くすることを可能としている。

また、本例のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置は、図３（ａ）に示す従来のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置の場合のように、有機発光層形成基板１２０のＴＦＴ１２２や有機発光層１２３を配した基材１２１とカラーフィルタ形成基板１１０とを接着層（保護層）１１５にて貼り合わせた構造ではないため、カラーフィルタ用の各色の着色層１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂと有機発光層形成基板２０の基材２１との間に間隔が発生することはないため、図３（ａ）に示す従来のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置に比べて、視差や混色が発生し難くなり、表示装置全体の厚さを薄くすることを可能としている。

また、基材２１のＴＦＴ２２、有機発光層２３が配された側が封止された構造であり、有機発光層の信頼性を確保できるものとしている。

また、本例のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置は、言わば、カラーフィルタ形成基板１０の基材として、有機発光層形成基板２０のＴＦＴ２２や有機発光層２３を配した基材２１を、兼用した構造のものであるため、その作製においては、低コスト化を可能としている。

次に、本例のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置の作製方法を、図２に基づいて簡単に説明する。

先ず、透明基板からなる基材２１（図２（ａ））の一面上に、周知の方法により、ＴＦＴ２２、アライメント用マーク（図示していない）、ＴＦＴ２２を駆動するための発光用の陽極２８、有機発光層２３、および、反射性の反射電極であるＴＦＴ２２を駆動するため発光用の陰極２５を、基材２１の一面上に形成する。（図２（ｂ）））
図２（ｂ）に示す基板をここではＴＦＴ形成基板とも言う。

一方、封止用の板状の基材２６を用意しておき（図２（ｃ））、接着層２４を介して、ＴＦＴ２２、有機発光層２３を配した図２（ｂ）に示すＴＦＴ形成基板と、図２（ｃ）に示す基材２６とを、貼り合わせる。（図２（ｄ））
この際、側面部は封止材２９にて覆い、全体を封止し、有機発光層形成基板２０を作製する。

このようにして有機発光層形成基板２０が作製されるが、作製された有機発光層形成基板２０の基材２１のＴＦＴ２２や有機発光層２３が形成された面側ではない面側に、周知の方法により、画素区分用の遮光層１２、カラーフィルタ形成用の各色の着色層１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂを、それぞれ、フォトリソにより形成し、更に、全体を覆うように保護層１４を配設する。（図２（ｅ））
有機発光層形成基板２０は、全体を封止して、基材２１と基板２６とを表裏に配しているため、通常のカラーフィルタ形成基板の基材と同じように扱え、通常の、カラーフィルタ形成基板の作製と同様にして、基材２１面上に、画素区分用の遮光層１２、カラーフィルタ形成用の各色の着色層１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂを、それぞれ、フォトリソにより形成することができる。

画素区分用の遮光層１２、カラーフィルタ形成用の各色の着色層１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂを形成する際の位置合わせは、基材２１のＴＦＴ２２が形成された側の面に設けられたアライメント用マーク（図示していない）を用いて行う。

尚、図３（ａ）に示す従来の表示装置を作製する場合も、有機発光層形成基板１２０の基材１２１のＴＦＴ１２２側に形成したアライメント用マーク（図示していない）を用いて、有機発光層形成基板１２０とカラーフィルタ形成基板１１０との位置合わせして、貼り合わせを行うが、図３（ａ）に示す従来の表示装置を作製する場合は、図２に示す本例のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置の作製方法に比べて、カラーフィルタ形成基板１１０の画素区分用の遮光層１２、カラーフィルタ形成用の各色の着色層１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂを形成した面と、有機発光層形成基板１２０の基材１２１のアライメント用マークとの距離が大きいため、貼り合わせ精度（位置合わせ精度とも言う）が劣ってしまう。

基板の歪み、パターン歪みもあるため、貼り合わせ精度は良くても±５μｍ程度になってしまう。

さらに、精度良く位置合せするには、時間を要するため生産性も低下する。

尚、各部と作製方法については周知であり、ここでは説明を省く。（各部材の記載やその形成方法を参照）
次に、図１（ａ）に示す有機ＥＬ表示装置の各部材について説明する。

＜有機発光層形成基板２０＞
（１）基材２１
基材２１としては、透明基板が用いられるが、従来より用いられている石英ガラス、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透明な無機基板、および、透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明な樹脂基板等を挙げることができるが、特に、無機基板を用いることが好ましく、無機基板のなかでもガラス基板を用いることが好ましい。

さらには、上記ガラス基板のなか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度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、好適である。
（２）ＴＦＴ
ＴＦＴ２２駆動にて有機発行層２３の発光動作を制御するが、ＴＦＴは、半導体で、周知の部材からなり、周知の半導体製造において作製され、ここでは説明を省く。
（３）有機発光層２３
有機発光層２３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から構成されるものである。

本例での有機発光層２３は、白色発光の有機発光層で、例えば、図３（ｂ）に示すような材料構成をしている。

図３（ｂ）に示す有機発光層２３は、赤、緑、青に発光する３つの材料を用いて、併せて白色発光とするものです。

有機ＥＬ素子２７は、発光材料を含む有機発光層２３、陽極２８、陰極２５とからなり、ＴＦＴ２２駆動で発光動作を制御される。

発光層以外の有機発光層２３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。

この正孔輸送層は、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、有機発光層２３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。

有機発光層の構成としては、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／電子輸送層などを例示することができる。

尚、白色発光の有機ＥＬ素子２７における、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を用いているが、図３（ｂ）に示す材料構成に限定はされない。

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。

（陽極２８、陰極２５）
陽極２８、陰極２５の電極層を形成する導電性材料としては、一般に金属材料が用いられるが、有機物や無機化合物を用いてもよく、複数の材料を混合して用いてもよい。

また、陽極、陰極の電極層は、光の取り出し面に応じて、透明性を有するか否かを適宜選択される。

本例では、陰極２５が反射電極となるため反射性の金属を電極とする。

また、本例では、ボトムエミッション型であるため、陽極２８は透明電極とする。

陽極２８には、正孔が注入し易いように仕事関数の大きい導電性材料が好ましく用いられ、陰極２５には、電子が注入し易いように仕事関数の小さな導電性材料が好ましく用いられる。

前記導電性材料としては、透明性を要求される場合には、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ（ＩＺＯ）、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｏ（ＩＴＯ）、Ｚｎ−Ｏ−Ａｌ、Ｚｎ−Ｓｎ−Ｏ等が挙げられ、透明性が要求されない場合には、金属を用いることができ、具体的にはＡｕ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｃｒ、あるいは、Ａｌ合金、Ｎｉ合金、Ｃｒ合金等を挙げることができる。

陽極２８および陰極２５のいずれの電極層も、抵抗が比較的小さいことが好ましい。

電極層の成膜方法としては、一般的な電極の成膜方法を用いることができ、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、印刷法等を挙げることができる。

また、電極層のパターニング方法としては、フォトリソグラフィー法を挙げることができる。

（接着層２４）
透明な接着性の樹脂材料が用いられ、熱硬化性樹脂組成物と光硬化性樹脂組成物が挙げられる。

光硬化性樹脂組成物としては、上記カラーフィルタ形成用の各色の着色層に用いられるバインダ樹脂と同様のもの、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。

この場合も、感光性樹脂を含有する着色部形成用感光性樹脂組成物に、光重合開始剤を添加してもよく、さらには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、難燃剤等を添加してもよい。

熱硬化性樹脂組成物としては、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂などが用いられる。必要に応じて、酸、アミン系などの硬化剤を添加しても良い。

（基板２６）
透明性は必要ではないが、基材２１と同様の材質のものが用いられる。

（封止材２９）
有機発光層形成基板２０の側面部を封止するための封止材２９としては、例えば、無機材料として、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、ＩＴＯ、ＳｉｘＯｙ等、有機材料としては、エポキシ樹脂を始め、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等が用いられる。

＜画素区分け用の遮光層（ブラックマトリクスとも言う）１２＞
カラーフィルタ用の各色の着色層の画素領域を区分けする画素区分け用の遮光層１２を形成するための遮光性の着色層としては、例えば、ここでは、エポキシ樹脂等の樹脂で被覆したカーボンブラックをピグメント（顔料）としてバインダ樹脂中に分散させたものが用いられている。

カーボンブラックをピグメント（顔料）としてバインダ樹脂中に分散させたものは、膜厚を比較的薄くして遮光性の樹脂層を形成することができる。

ここでは、ブラックマトリクスの遮光性の着色層の形成をフォトリソグラフィー法を用いているが、この場合、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。

この場合、黒色着色剤および感光性樹脂を含有するブラックマトリクス形成用感光性樹脂組成物に、光重合開始剤を添加してもよく、さらには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、難燃剤等を添加してもよい。

尚、ブラックマトリクスの遮光性の着色層を、印刷法やインクジェット法を用いて形成する場合もあるが、この場合には、バインダ樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ヒドロキシエチルセルロース樹脂、カルボキシメチルセルロース樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、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、ポリアミド樹脂等が挙げられる。

尚、画素区分け用の遮光層の開口パターン形状や各色の着色層の配列は、限定はされない。

画素区分け用の遮光層の開口パターン形状がストライプ状のものや、くの字形状、デルタ配列などの様に着色層の配列を変えたものも挙げられる。

＜着色層１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ＞
本例では、カラーフィルタ形成用の各色の着色層は、赤色の着色層１３Ｒ、緑色の着色層１３Ｇ、青色の着色層１３Ｂの３色の着色層である。

各色の着色層は、各色の顔料や染料等の着色材（色材ともいう）をバインダ樹脂中に分散または溶解させた着色部形成用の樹脂組成物を用いて、フォトリソ法（フォトリソグラフィー法とも言う）により形成されるものである。

上記着色層に用いられる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。

この場合、着色材および感光性樹脂を含有する着色部形成用感光性樹脂組成物に、光重合開始剤を添加してもよく、さらには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、難燃剤等を添加してもよい。

上記各色の着色層の膜厚は、通常、１μｍ〜５μｍ程度で設定される。

着色層の色としては、赤色、緑色、青色の３色を少なくとも含むものであれば特に限定されるものではなく、例えば、赤色、緑色、青色の３色、または、赤色、緑色、青色、黄色の４色、または、赤色、緑色、青色、黄色、シアンの５色等とすることもできる。

特に、赤色、緑色、青色、白色( 透明) の4 色が、消費電力の観点で好ましい。

尚、赤色（Ｒとも記載）の着色層に用いられる着色剤としては、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。

これらの顔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。

緑色（Ｇとも記載）の着色層に用いられる着色剤としては、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。

これらの顔料もしくは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。

青色（Ｂとも記載）の着色層に用いられる着色剤としては、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。

＜保護層１４＞
保護層用の材料としては、塗膜して形成する熱硬化性樹脂組成物と光硬化性樹脂組成物が挙げられるが、フィルムをラミネートして形成するフィルム部材である場合には、特に、作製面から好ましい。

塗膜形成用の光硬化性樹脂組成物としては、上記カラーフィルタ形成用の各色の着色層に用いられるバインダ樹脂と同様のもの、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。

尚、第１の例では、カラーフィルタ形成基板は面付けして赤色、緑色、青色の各着色層１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ、及び、画素区分用遮光部１３Ｍおよび、額縁部１２を形成した後に、樹脂組成物をスピンコーテイング法により塗布する。

塗膜形成用の熱硬化性樹脂組成物としては、エポキシ化合物を用いたもの、熱ラジカル発生剤をもちいたものがあげられる。

エポキシ化合物としては、カルボン酸やアミン系化合物など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などが挙げられる。

ラミネート形成用のフィルム部材としては、熱硬化性の樹脂フィルム（シートとも言う）が挙げられるが、ロールラミネーターなどで画素区分け用の遮光層やカラーフィルタ用の各色の着色層が形成された側上にフィルム部材を置き、熱と圧力で樹脂を流動させ、封止させる。

例えば、半硬化のエポキシ樹脂をベースとする樹脂フィルムの両面を剥離性のフイルムで保護した形態で用いる場合には、扱いが容易で、ロールラミネーターで低温で短時間に貼り付け、別の硬化炉でキュアーすることができる。

本発明の表示装置は、図１に示す例に限定されない。

例えば、図１に示す表示装置において、カラーフィルタ用のＲ、Ｇ、Ｂの各色の着色層を配した画素（着色画素とも言う）のほかに、高い光透過性の高光透過画素（以下、ＷＨＩＴＥ画素とも言う）を、前記各色の着色層形成側に備えた形態も挙げられる。

高光透過画素には、通常、着色していない樹脂層や、若干着色してある樹脂層を配している。

更に、図１に示す表示装置や、上記の高光透過画素を備えた表示装置において、電源ＯＦＦ時の見栄えをよくするために、外光が表示部に入射した際、反射電極である陰極からの反射による反射光を低減させるために、各色の着色層形成側において、ＷＨＩＴＥ画素領域に、あるいは、ＷＨＩＴＥ画素領域と着色層が形成された画素領域を覆うように光吸収層を配した形態としても良い。

光吸収層を形成する材料としては、例えば、樹脂中に、色材としてカーボンブラックを含有し、色調整用にＢＬＵＥ顔料等含有し、これらを分散させたものが用いられるが、上記樹脂としては、画素区分け用の遮光層や各色の着色層を形成する樹脂組成物等から色材を除いた組成の樹脂を用い、塗膜する。

同じ仕様で、画素区分用の遮光層の開口率を５０％として、図３に示す従来の構造のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置表示装置と、図１に示す本発明のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置とを作製して、ＴＦＴや有機発光層と、カラーフィルタ用の着色層、画素区分用の遮光層との位置合わせ精度を測定したが、前記従来の表示装置では、位置合わせ精度の誤差は平均で±６μｍ程度であるのに対して、前記本発明の表示装置では、位置合わせ精度の誤差は平均で±３μｍ程度であった。

尚、ここでは、開口ピッチはＸ方向で１０５μｍ、Ｙ方向で３１５μｍ、画素区分用の遮光層の最細線幅は１２μｍであった。

従来の表示装置では、上記のように、画素区分用の遮光層との位置合わせ精度が±６μｍ程度であるから、開口率６０％に上げることができないが、本発明のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置の場合には、上記のように、画素区分用の遮光層との位置合わせ精度が±３μｍ程度であるから、開口率６０％に上げることができるとして、更に、画素区分用の遮光層の開口率のみを６０％として、他を変えずに、同様に、本発明の表示装置を作製した。

開口率を６０％として作製された本発明の表示装置と、開口率を５０％として作製された従来の表示装置に対して、表示した際の輝度を、それぞれ、輝度計（ＳＲ３ＵＬ−１；ＴＯＰＣＯＮ社製）で評価したが、図１に示す本発明のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置は、図３に示す従来の構造の前記表示装置に比べて、平均で、２０％程度輝度が向上していた。

１０カラーフィルタ形成基板
１１基材
１２画素区分け用の遮光層
１３Ｒ赤色の着色層（赤色の着色樹脂層とも言う）
１３Ｇ緑色の着色層（緑色の着色樹脂層とも言う）
１３Ｂ青色の着色層（青色の着色樹脂層とも言う）
１４保護層
２０有機発光層形成基板
２１基材
２２ＴＦＴ
２３有機発光層
２４接着層
２５陰極（反射電極）
２６基板
２７有機ＥＬ素子
２８陽極
２９封止材
１１０カラーフィルタ形成基板
１１２画素区分け用の遮光層
１１３Ｒ赤色の着色層（赤色の着色樹脂層とも言う）
１１３Ｇ緑色の着色層（緑色の着色樹脂層とも言う）
１１３Ｂ青色の着色層（青色の着色樹脂層とも言う）
１１５接着層（保護層とも言う）
１２０有機発光層形成基板
１２１基材
１２２ＴＦＴ
１２３有機発光層
１２４接着層
１２５陰極（反射電極）
１２６基板
１２７有機ＥＬ素子
１２８陽極
１２９封止材

Claims

透明な基板である基材の一方の面にはＴＦＴと有機発光層を配し、前記基材の他方の面側に前記有機発光層からの発光光を出射する、ボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置であって、前記基材の前記他方の面には、画素区分用遮光層とカラーフィルタ形成用の着色層が直に形成されており、且つ、前記基材の前記一方側が封止された構造であることを特徴とするボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置。
請求項１に記載のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置であって、前記カラーフィルタ形成用の各色の着色層および画素区分用の遮光層を覆うように全体に保護層が形成されていることを特徴とするボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置。
請求項２に記載のボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置であって、前記保護層は、フィルムをラミネートして形成されたものであることを特徴とするボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置。