(57)【要約】【課題】カラー有機ＥＬディスプレイを構成する色変換フィルタパネルの色変換層に含まれる色変換色素およびパネル型有機ＥＬ発光部の有機ＥＬ層に含まれる発光材料等のガスバリア層形成時に発生するプラズマ、高エネルギー粒子、高速電子、紫外線等による色変換層中の色変換色素および有機ＥＬ層中の発光色素の分解およびそれに伴う機能の低下を防止可能な保護層を有する色変換フィルタパネルおよびパネル型有機ＥＬ発光部、ならびに、それらのいずれか一方または双方を構成に含むカラー有機ＥＬディスプレイを提供する。【解決手段】色変換フィルタパネルの色変換層上、およびパネル型有機ＥＬ発光部の有機ＥＬ層および透明電極の開放面上に配置される保護層が、ヘキサアザトリフェニレン誘導体、好ましくはヘキサアザトリフェニレン・ヘキサニトリル（ＨＡＴ−６ＣＮ）を含む。【選択図】図１
2010146760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ＥＬ発光部と組み合わされてカラー有機ＥＬディスプレイを構成する色変換フィルタパネルであって、該色変換フィルタパネルは、透光性基板、該透光性基板の少なくとも一部の上に配置された入射光の波長範囲を所望の色調の波長範囲に変換して出光する色変換層、少なくとも前記色変換層上面に被覆された保護層、および該保護層上面に被覆された無機材料からなるガスバリア層を少なくとも含み、前記保護層が、下記一般式（１）、
【化１】
2010146760.tif 000012
（式中、Ｒは、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜１０の脂肪族炭化水素基、アルコキシ基、ニトリル基（−ＣＮ）、ニトロ基（ＮＯ2）、カルボキシ基（−ＣＯＯＨ）およびその低級アルキルエステル基（−ＣＯＯＲ´、ここにＲ´は炭素数１〜１０の炭化水素基を表す）、カルボキシアミド基（−ＣＯＮＨ2）、アリールアミノ基、アミド基、芳香族炭化水素基、複素環基およびＲの２つが一緒になって環を形成している酸無水物基（−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−）よりなる群から選択される同種または異種の置換基を表す）で表されるヘキサアザトリフェニレン誘導体を含む薄膜からなることを特徴とする色変換フィルタパネル。
【請求項２】
前記保護層が、下記一般式（２）
【化２】
2010146760.tif 000013
で表されるヘキサアザフェニレン−ヘキサニトリル（ＨＡＴ−６ＣＮ）を含む薄膜であることを特徴とする請求項１に記載の色変換フィルタパネル。
【請求項３】
前記保護層が、少なくとも色変換層上に配置されたインクジェット法またはスピンコート法による塗布膜、もしくは抵抗加熱蒸着法または電子ビーム加熱蒸着法による蒸着膜であることを特徴とする請求項１または２に記載の色変換フィルタパネル。
【請求項４】
前記色変換層が、前記透光性基板上の所定の領域にインクジェット法によりパターン配置された所定の色変換色素を含む薄膜からなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の色変換フィルタパネル。
【請求項５】
前記透光性基板上に分離隔壁をさらに含む請求項１ないし４のいずれかに記載の色変換フィルタパネル。
【請求項６】
前記透光性基板が、透明基板の単独、もしくは透明基板ならびに該透明基板上に縦横格子状またはストライプ状に配置されたブラックマトリクスおよび／または赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の繰り返しでストライプ状に配置されたカラーフィルタを含むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の色変換フィルタパネル。
【請求項７】
前記透光性基板が、透明基板上のブラックマトリクスおよび／またはカラーフィルタ上に平坦化層をさらに含む請求項１ないし６のいずれかに記載の色変換フィルタパネル。
【請求項８】
パネル型の有機ＥＬ発光部であって、該有機ＥＬ発光部は、反射電極、透明電極、前記反射電極と透明電極間に狭持された有機ＥＬ層、前記透明電極および有機ＥＬ層の開放面上を被覆する保護層、および該保護層の開放面上を被覆する無機バリア層を少なくとも含み、前記保護層が、下記一般式（１）
【化３】
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（式中、Ｒは、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜１０の脂肪族炭化水素基、アルコキシ基、ニトリル基（−ＣＮ）、ニトロ基（ＮＯ2）、カルボキシ基（−ＣＯＯＨ）およびその低級アルキルエステル基（−ＣＯＯＲ´、ここにＲ´は炭素数１〜１０の炭化水素基を表す）、カルボキシアミド基（−ＣＯＮＨ2）、アリールアミノ基、アミド基、芳香族炭化水素基、複素環基およびＲの２つが一緒になって環を形成している酸無水物基（−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−）よりなる群から選択される同種または異種の置換基を表す）で表されるヘキサアザトリフェニレン誘導体を含む薄膜からなることを特徴とするパネル型有機ＥＬ発光部。
【請求項９】
前記保護層が、下記一般式（２）
【化４】
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で表されるヘキサアザフェニレン−ヘキサニトリル（ＨＡＴ−６ＣＮ）を含む薄膜であることを特徴とする請求項８に記載のパネル型有機ＥＬ発光部。
【請求項１０】
前記保護層が、前記透明電極および有機ＥＬ層の開放面上に配置されたインクジェット法またはスピンコート法による塗布膜、もしくは抵抗加熱蒸着法または電子ビーム加熱蒸着法による蒸着膜であることを特徴とする請求項８または９に記載のパネル型有機ＥＬ発光部。
【請求項１１】
前記透明電極が、導電性金属酸化物薄膜電極または金属薄膜電極であることを特徴とする請求項８ないし１０のいずれかに記載のパネル型有機ＥＬ発光部。
【請求項１２】
色変換フィルタパネルの受光面上に連続して単色発光する有機ＥＬ発光部を形成したボトムエミッション型ディスプレイであって、
色変換フィルタパネルが、請求項１ないし７のいずれかに記載の色変換フィルタパネルであることを特徴とするカラー有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１３】
色変換フィルタパネルの受光面と、パネル型有機ＥＬ発光部の出光面とを対向させ、透明樹脂層を介して貼り合わせたトップエミッション型カラー有機ＥＬディスプレイであって、
前記色変換フィルタパネルおよびパネル型有機ＥＬ発光部の少なくとも一方または双方が、請求項１ないし７のいずれかに記載の色変換フィルタパネルおよび／または請求項８ないし１１のいずれかに記載のパネル型有機ＥＬ発光部のいずれかであることを特徴とするカラー有機ＥＬディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー有機ＥＬディスプレイに関し、さらに詳しくは、カラー有機ＥＬディスプレイを構成する色変換フィルタパネルの色変換層および／または有機ＥＬ発光部の有機ＥＬ層のプラズマ、高エネルギー粒子、高速電子、紫外線等の放射線による機能低下を防止可能な保護層を具備した色変換フィルタパネルおよびパネル型有機ＥＬ発光部、ならびに色変換フィルタパネルおよびパネル型有機ＥＬ発光部のいずれか一方または双方を構成に含む有機ＥＬディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
単色発光する有機ＥＬ発光部を用いて、多色発光を実現する方法の一つとして色変換法が知られている。色変換法は、有機ＥＬ発光部で発光させた光を吸収し、吸収波長とは異なる波長分布に変換して発光する色変換層を含む色変換フィルタパネルを有機ＥＬ発光部の前面に配設して多色発光させる方法であり、高分子樹脂に蛍光色素を分散させた色変換層を含む色変換フィルタパネルが開示されている（特許文献1等）。この方式は、ＥＬ発光が単色発光するものでよいこと、さらに色変換層とカラーフィルタとの組み合わせによって良好な色再現性が得られることから、製造が比較的に容易であり大画面ディスプレイへの展開が積極的に検討されている。
【０００３】
前記開示された方法において、色変換層で十分な色変換効率を得るためには、色変換層の厚さを１０μｍ程度まで厚くする必要があり、その上面に有機ＥＬ発光部を連続して形成するためには、色変換層の形成による色変換フィルタパネル表面の凹凸を平坦化する技術や、カラーフィルタや平坦化層から生じる水分を遮断し、色変換層および有機ＥＬ層を保護する技術など、特殊な技術がさらに要求されることから、これらは有機ＥＬディスプレイのコストアップの要因となっている。
【０００４】
カラーフィルタ層からの水分が色変換層や有機ＥＬ層に拡散するのを防止する手段として、カラーフィルタ上および色変換層上のそれぞれに平坦化層を介しまたは介さずにガスバリア層を配設する方法が提案されている（特許文献２）。
【０００５】
また、有機ＥＬ発光部の電極間にドライプロセスを用いて発光機能および色変換機能を有する有機発光媒体層を配設する方法が提案されている（特許文献３等）。良好な発光機能および色変換機能を有する発光材料を選択できれば、これらに開示された構造で水分発生に伴う課題が解決された高効率かつ薄膜（1μｍ以下）の多色発光有機ＥＬディスプレイを実現できる可能性がある。
【０００６】
さらに発展させた色変換層の厚さを低減する方法として、色変換層の構成材料をインク化し、インクジェット法により色変換層をパターン形成する方法が提案され（特許文献４等）、インクの広がりを抑制して精密パターニングを行うために、基板側に予め隔壁を配置する方法が提案されている（特許文献５等）。
【０００７】
これらの方法において、色変換フィルタパネルに配置される色変換層や有機ＥＬ発光部に配設される色変換機能および／または発色機能を有する層は、色変換機能や発色機能が外気中の水分により容易に低下してしまうことから、さらに無機材料からなるガスバリア層により保護される。
【０００８】
無機材料からなるガスバリア層は、通常、スパッタ法やＣＶＤ法を用いて形成されるが、その成膜過程において発生するプラズマ、中性原子やイオン化原子などの高エネルギー粒子、高速電子、紫外線等によって色変換色素や発色色素の分解およびそれに伴う色変換機能や発色機能の低下ないし喪失が免れない。
【０００９】
この課題を解決する手段として、有機ＥＬ発光部の第二電極（透明電極）とパッシベーション層（ガスバリア層）との間に、パッシベーション層形成時のプラズマのダメージから有機発光媒体層を保護する保護発光材料層を設けることが提案されている（特許文献６）。この保護発光材料層は、有機発光媒体層を構成する発光材料、たとえば、Ａｌｑ3などの低分子材料、ポリスピロなどの高分子材料、金属錯体などの発光材料をドープしたアクリル樹脂やポリビニルカルバゾールなど樹脂材料で構成される。
【００１０】
色変換層や有機発光媒体層をプラズマ等によるダメージから保護する目的に金属錯体を含むバッファ層を用いた場合、金属錯体が可視光線の波長域において光吸収能を有することにより、バッファ層の光透過率が低下する。また、金属錯体は、それらの種類に応じて可視光域の特定の波長において吸光度が極大になるといった著しい波長依存性を有する。さらに、金属錯体はフォトルミネッセンス現象によって発光し、画素の色純度を低下させる。
【００１１】
近年、下記一般式（１）
【００１２】
【化１】
2010146760.tif 000003
【００１３】
で表されるヘキサアザトリフェニレン誘導体を高収率で製造する方法およびそれらの用途が開示（特許文献７）されて以来、それらの有機ＥＬ発光部への応用が種々提案されている（特許文献８等）。
【００１４】
特許文献７には、一般式（１）中のＲがニトリル基（−ＣＮ基）であるヘキサアザトリフェニレン・ヘキサニトリル（以下「ＨＡＴ−６ＣＮ」と記す）、ならびにＨＡＴ−６ＣＮを出発物質とする一般式（１）中のＲが、カルボキシアミド基（−ＣＯＮＨ2）、カルボキシ基（−ＣＯＯＨ）およびその低級アルキルエステル、トリス酸無水物の具体的な製造方法、それらの主な物性、ならびにそれらの各種用途、たとえば廃液処理および金属回収における金属および金属イオンの捕捉剤、熱酸化安定性を有する耐熱性ポリマー、ポリマー架橋剤および金属充填剤の分散剤などが開示されている。
【００１５】
特許文献８等は、ヘキサアザトリフェニレン誘導体の金属との親和性および半導体としての特性に注目して、有機ＥＬ発光部の陽極／陰極間に狭持される有機発光媒体層（有機ＥＬ層）中にヘキサアザトリフェニレン誘導体を存在させ、正孔移動度および／または電子移動度を制御することを提案している。
【特許文献１】特開平０８−２８６０３３号公報
【特許文献２】国際公開第２００７／０５５２８７号パンフレット
【特許文献３】特開平０２−２１６７９０号公報
【特許文献４】特開２０００−１２２０７２号公報
【特許文献５】特開２００５−２０３２１５号公報
【特許文献６】特開２００７−０９５４１８号公報
【特許文献７】米国特許第４，７８０，５３６号明細書
【特許文献８】特表２００６−５０３４４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、色変換フィルタパネルの色変換層上、およびパネル型有機ＥＬ発光部の透明電極および有機ＥＬ層の開放面上に、ガスバリア層形成時に発生するプラズマ、高エネルギー粒子、高速電子、紫外線等による色変換層中の色変換色素および有機ＥＬ層中の発光色素の分解およびそれに伴う機能の低下を防止可能な保護層を有する色変換フィルタパネルおよびパネル型有機ＥＬ発光部を提供することを目的とする。
【００１７】
また、前記保護層を含む色変換フィルタパネルおよびパネル型有機ＥＬ発光部のいずれか一方または双方を構成に含む有機ＥＬディスプレイを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明者らは、無機材料からなるガスバリア層などの成膜時に発生するプラズマ、電子線等による、色変換色素の発色機能や有機ＥＬ発光材料の発光機能などの低下を防止可能な保護層形成材料を探索した結果、ヘキサアザトリフェニレン誘導体を含む薄膜が優れた防止能力を有することを見出した。
【００１９】
本発明の色変換フィルタパネルは、有機ＥＬ発光部と組み合わされてカラー有機ＥＬディスプレイを構成する色変換フィルタパネルであって、該色変換フィルタパネルは、透光性基板、該透光性基板の少なくとも一部の上に配置された入射光の波長範囲を所望の色調の波長範囲に変換して出光する色変換層、少なくとも前記色変換層上面に被覆された保護層、および該保護層上面に被覆された無機材料からなるガスバリア層を少なくとも含み、前記保護層が、下記一般式（１）、
【００２０】
【化２】
2010146760.tif 000004
【００２１】
（式中、Ｒは、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜１０の脂肪族炭化水素基、アルコキシ基、ニトリル基（−ＣＮ）、ニトロ基（ＮＯ2）、カルボキシ基（−ＣＯＯＨ）およびその低級アルキルエステル基（−ＣＯＯＲ´、ここにＲ´は炭素数１〜１０の炭化水素基を表す）、カルボキシアミド基（−ＣＯＮＨ2）、アリールアミノ基、アミド基、芳香族炭化水素基、複素環基およびＲの２つが一緒になって環を形成している酸無水物基（−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−）よりなる群から選択される同種または異種の置換基を表す）で表されるヘキサアザトリフェニレン誘導体を含む薄膜からなることを特徴とする。
【００２２】
前記保護層は、下記一般式（２）
【００２３】
【化３】
2010146760.tif 000005
【００２４】
で表されるヘキサアザフェニレン−ヘキサニトリル（ＨＡＴ−６ＣＮ）を含む薄膜であることができる。
【００２５】
前記保護層は、少なくとも色変換層上に配置されたインクジェット法またはスピンコート法による塗布膜、もしくは抵抗加熱蒸着法または電子ビーム加熱蒸着法による蒸着膜であることができる。
【００２６】
前記色変換層は、前記透光性基板上の所定の領域にインクジェット法によりパターン配置された所定の色変換色素を含む薄膜からなることを特徴とする。
【００２７】
前記色変換フィルタパネルは、前記透光性基板上に、さらに分離隔壁を含んでいてもよい。
【００２８】
前記透光性基板は、透明基板の単独、透明基板上に縦横格子状またはストライプ状に配置されたブラックマトリクス含む基板、透明基板上にストライプ状に配置されたカラーフィルタを含む基板、もしくは透明基板上にブラックマトリクスおよび前記カラーフィルタの双方を含む基板のいずれであってもよく、さらにブラックマトリクスおよび／またはカラーフィルタ上に平坦化層および該平坦化層上に無機保護層を含んでいてもよい。
【００２９】
本発明のパネル型有機ＥＬ発光部は、反射電極、透明電極、前記反射電極と透明電極間に狭持された有機発光層を含む有機ＥＬ層、前記透明電極および有機ＥＬ層の開放面上を被覆する保護層、および該保護層の開放面上を被覆する無機バリア層を少なくとも含み、前記保護層が、下記一般式（１）
【００３０】
【化４】
2010146760.tif 000006
【００３１】
（式中、Ｒは、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜１０の脂肪族炭化水素基、アルコキシ基、ニトリル基（−ＣＮ）、ニトロ基（ＮＯ2）、カルボキシ基（−ＣＯＯＨ）およびその低級アルキルエステル基（−ＣＯＯＲ´、ここにＲ´は炭素数１〜１０の炭化水素基を表す）、カルボキシアミド基（−ＣＯＮＨ2）、アリールアミノ基、アミド基、芳香族炭化水素基、複素環基およびＲの２つが一緒になって環を形成している酸無水物基（−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−）よりなる群から選択される同種または異種の置換基を表す）で表されるヘキサアザトリフェニレン誘導体の薄膜からなることを特徴とする。
【００３２】
前記保護層は、前記一般式（１）中のＲがニトリル基（−ＣＮ）であるヘキサアザトリフェニレン−ヘキサニトリル（ＨＡＴ−６ＣＮ）を含む薄膜であることができる。
【００３３】
前記保護層は、インクジェット法またはスピンコート法による塗布膜、もしくは抵抗加熱蒸着法または電子ビーム加熱法による蒸着膜であることができる。
【００３４】
前記透明電極は、導電性金属酸化物電極および金属薄膜電極のいずれであってもよい。
【００３５】
本発明のカラー有機ＥＬディスプレイは、色変換フィルタパネルと有機ＥＬ発光部との組み合わせからなる有機ＥＬディスプレイであって、色変換フィルタパネルおよび有機ＥＬ発光部のいずれか一方、または双方が前記色変換フィルタパネルおよび／または前記パネル型有機ＥＬ発光部からなることを特徴とする。
【００３６】
前記カラー有機ＥＬディスプレイは、前記色変換フィルタパネル上に連続して有機ＥＬ発光部が形成されたボトムエミッション型ディスプレイ、および前記色変換フィルタパネルの受光面と、パネル型有機ＥＬ発光部の発光面とを対向させ、透明樹脂層を介して貼り合わせたトップエミッション型ディスプレイのいずれであってもよい。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の色変換フィルタパネルおよびパネル型有機ＥＬ発光部において、色変換フィルタパネルの色変換層上および／またはパネル型有機ＥＬ発光部の透明電極および有機ＥＬ層の開放面上に配置されたヘキサアザトリフェニレン誘導体を含む保護層が、該保護層上に無機材料からなるガスバリア層または無機バリア層をスパッタ法、ＣＶＤ法等により成膜する工程において発生するプラズマ、高エネルギー粒子、高速電子、紫外線等による色変換層中の色変換色素および有機ＥＬ層中の発光材料の分解およびそれに伴う色変換機能または発光機能の低下および喪失を回避する。その結果、色変換フィルタパネルにおいては高い初期発色光度が得られ、また、それらの保護層を有する色変換フィルタパネルおよび／またはパネル型有機ＥＬ発光部を構成に含むカラー有機ＥＬディスプレイにおいては高い初期輝度が得られる。
【００３８】
また、本発明の色変換フィルタパネルを用いてトップエミッション型カラー有機ディスプレイを製造する場合、図１および２に示したように色変換層上に設けられたヘキサアザトリフェニレン誘導体からなる保護層上に無機バリア層を介して有機ＥＬ発光部の透明電極、絶縁層、有機ＥＬ層および反射電極を順次、成膜法に制限を受けることなく積層することができ、従来の色変換層上に設けた平坦化層上に被覆された無機バリア層上に透明電極以下の有機ＥＬ発光部を積層する方法に比較して製造工程が短縮されるばかりでなく、ディスプレイの合計厚さを薄くできる利点をも有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
本発明を添付図１〜６に基づいて詳細に説明する。図１および図２は、本発明の色変換フィルタパネルの模式的断面図でありそれぞれ異なる実施形態を示す。図３は本発明のパネル型有機ＥＬ発光部の一実施形態を示す模式的断面図を、図４〜６は本発明のカラー有機ＥＬディスプレイの模式的断面図でありそれぞれ異なる実施形態を示す。
【００４０】
色変換フィルタパネル１０
本発明の色変換フィルタパネルは、図４〜６に示したように単色発光する有機ＥＬ発光部２０と組み合わされてカラー有機ＥＬディスプレイを構成する色変換フィルタパネル１０であって、図１および２に示したように、透光性基板１００上の少なくとも１部に有機ＥＬ発光部２０で発光させた所定波長範囲の光を受光し、所望の色調の波長範囲の光に変換する色変換層１２０、色変換層１２０をパターン形成するための色変換形成領域を画定する分離隔壁１１０、少なくとも色変換層１２０上にヘキサアザトリフェニレン誘導体を含む保護層１３０および保護層上にガスバリア層１４０を含む。
【００４１】
透光性基板１００は、その上に各種の層を積層する際の積層条件において透明性などの変質のない寸法安定に優れた透明なガラスシート、プラスチックシート、プラスチックフィルムなどの透明基板１０１の単独であってもよく、透明基板１０１上に、ブラックマトリクス１０３のみが配置された基板、カラーフィルタ１０５のみが配置された基板およびブラックマトリクス１０３およびカラーフィルタ１０５の双方が配置された基板のいずれであってもよい。また、図２に示したように透明基板１０１上に配置されたブラックマトリクス１０３および／またはカラーフィルタ１０５上に所望により、平坦化層１０７を有していてもよく、さらに、平坦化層１０７上に無機保護層（図示なし）を有していてもよい。
【００４２】
フルカラー有機ＥＬディスプレイ用の透光性基板１００は、図１および２に示したように、透明基板１０１上に、サブピクセル寸法の開口部を有して縦横格子状またはストライプ状、好ましくは縦横格子状に配置されたブラックマトリクス１０３、ブラックマトリクス１０３による開口部により露出した透明基板１０１面に接して赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の繰り返しでストライプ状に配置されたカラーフィルタ１０５Ｒ、ＧおよびＢが配置され、カラーフィルタＲ、ＧおよびＢのサブピクセル各１個で単位画素を構成している。
【００４３】
ブラックマトリクス１０３は、可視光を吸収して透過させない可視光不透過層であり、赤色カラーフィルタ１０５Ｒは、６００ｎｍ以上の波長範囲の赤色光（Ｒ）を、緑色カラーフィルタ１０５Ｇは６００〜５００ｎｍの波長範囲の緑色光（Ｇ）を、青色カラーフィルタ１０５Ｂは５５０〜４００ｎｍの波長範囲の青色光（Ｂ）をそれぞれ選択的に透過させる層である。
【００４４】
ブラックマトリクス１０３およびカラーフィルタ１０５は、液晶ディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ用に用いられている種々の材料および形成方法、たとえばフォトリソ法を用いて透明基板１０１上に積層、配置することができる。ブラックマトリクス１０３およびカラーフィルタ１０５形成材料として、パターニングが容易なフォトレジストに顔料を分散させた顔料分散型材料が好適である。
【００４５】
所望による平坦化層１０７は、ブラックマトリクス１０３およびカラーフィルタ１０５の変質を、それらの上に配置される色変換層１２０等の形成条件から保護すると共に、ブラックマトリクス１０３およびカラーフィルタ１０５による表面の凹凸を平坦化し、その上に形成される色変換層１２０等の寸法精度を向上させる層である。
【００４６】
このような平坦化層１０７は、光透過性に富み、かつ、カラーフィルタを劣化させることのない材料および形成方法を用いて形成される。平坦化層１０７に適用可能な材料として、有機溶媒またはアルカリ溶液に可溶性の光硬化型または光熱硬化型樹脂組成物、たとえば、分子中に複数の（メタ）アクリロイル基を有するアクリル系多官能モノマーまたはオリゴマーと光および／または熱重合開始剤とを含む組成物、ポリビニル桂皮酸エステルと増感剤とからなる組成物、鎖状または環状オレフィンとビスアジドとからなる組成物、エポキシ基を有するモノマーと光酸発生剤とからなる組成物などが挙げられる。平坦化層１０７は、これらの組成物の溶液を用い塗布法により塗膜を形成し、光および／または熱処理してラジカル種、イオン種を発生させて重合または架橋させ、不溶不融化させて形成するのが一般的である。層厚には特に制限はないが、平坦性を保持するためには２μｍ以上が好ましい。
【００４７】
平坦化層１０７上は、その上に形成される色変換層１２０を平坦化層１０７等からの水分、溶媒蒸気等から保護する、図示のない無機保護層で、通常被覆される。無機保護層は、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、ＳｉＮｘＯｙ、ＡｌＯｘ、ＴｉＯｘ、ＴａＯｘ、ＺｎＯｘなどの無機酸化物、無機窒化物等の薄膜からなり、その形成方法には特に制限はなく、スパッタ法、ＣＶＤ法、真空蒸着法などを採用することができる。
【００４８】
分離隔壁１１０は、色変換層１２０をパターン形成する領域を画定する隔壁であり、透光性基板１００上に色変換層１２０の形成前にパターン形成される高さが３μｍ以上の、好ましくは逆台形の断面形状を有する隔壁である。分離隔壁１１０は、平坦化層１０７の形成に使用される樹脂材料と同様の樹脂材料を用い塗布法により形成することができ、通常、透光性基板１００のブラックマトリクス１０３上に、ブラックマトリクス１０３により形成されたサブピクセル寸法を有する開口部を覆わないようにストライプ状に配置される。
【００４９】
また、無機保護層と同様の無機材料および方法を用いて形成してもよい。この場合、分離隔壁１１０のパターニングには、ドライエッチング法、より好ましくは、プラズマエッチング法が採用される。具体的には、透光性基板１００上に無機材料膜を形成し、無機材料膜上に分離隔壁に沿ったパターンを無機剤材料と有効な選択比の取れるフォトレジストにより形成して、無機材料膜をＣＦ4、ＳＦ6、ＣＨＦ3、Ａｒなどのエッチングガスを用いてドライエッチングを行ってパターニングした後、エッチングガスをＯ2に代え、Ｏ2プラズマエッチングを行ってフォトレジストをエッチング除去することにより形成することができる。フォトレジストのエッチングに際して、反応性を高めるために、ＣＦ4などのフッ素系ガスの少量をＯ2中に添加してもよい。さらに、所望により、分離隔壁１１０の側面は親水または溌水処理されてもよい。
【００５０】
色変換層１２０は、所定の波長範囲の光を受光し、所望の色調の波長範囲に変換して透光性基板１００側に出光する層である。本発明においては、有機ＥＬ発光部２０で発光させた４００〜６００ｎｍの波長範囲の青緑色光を、６００ｎｍ以上の波長範囲の赤色光に変換する赤色変換層１２０Ｒが、赤色カラーフィルタ１０５Ｒ上に、５００〜６００ｎｍの波長範囲の緑色光に変換する緑色変換層１２０Ｇが、緑色カラーフィルタ１０５Ｇ上にそれぞれ配置される。４００〜５５０ｎｍの波長範囲の青色光に変換する青色変換層１２０Ｂを青色カラーフィルタ１０５Ｂ上に配置することもできるが、通常、有機ＥＬ発光部で発光させた光は、青色光領域に十分な強度を有することから省略することができる。
【００５１】
これらの色変換層１２０は、光源からの光を吸収し異なる波長の光を発光する種々の色変換色素の組み合わせを含む、層厚が２０００ｎｍ（２００μｍ）以下、好ましくは１００〜２０００ｎｍ、さらに好ましくは１００〜１０００ｎｍ以下の層である。
【００５２】
色変換層１２０の形成材料は、色変換色素としてトリス８−キノリノラトアルミニュウム錯体（Ａｌｑ3）などのアルミニウムキレート系色素、３−（２−ベンゾチアゾリル）−７−ジエチルアミノクマリン（クマリン６）、３−（２−ベンゾイミダゾリル）−７−ジエチルアミノクマリン（クマリン７）、クマリン１３５などのクマリン系色素などを含む。また、ソルベントイエロー４３、ソルベントイエロー４４などのナフタルイミド系色素、ジエチルキナクドリン（ＤＥＱ）などのキナクドリン誘導体、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（ＤＣＭ−１、ＤＣＭ−２およびＤＣＪＴＢ）などのシアニン系色素、４，４−ジフルオロ−１，３，５，７−テトラフェニル−４−ボラ−３ａ，４ａ−ジアザ−ｓ−インダセン、ルモゲンＦレッド、ナイルレッドなどを含むことができる。さらにまたローダミンＢ、ローダミン６Ｇなどのキサンテン系色素、ピリジン１などのピリジン系色素などの低分子系有機蛍光色素、ポリフェニレン、ポリアレーン、ポリフルオレンに代表される高分子蛍光材料などを色変換色素として含むこともできる。これらの色素は、所望に応じて複数を混合使用することができ、青色から緑色、さらに赤色への変換時など、波長シフト幅が広い場合には特に有効である。
【００５３】
色変換層１２０は、色変換色素を透光性基板１００上の分離隔壁１１０により画定された所定の領域、好ましくは、色変換色素を含むインクを調製し、インクジェット法を用いて形成する。また他の方法として、前記基板上に精密にインクを塗布できる湿式法、例えばノズルコート法等にて作製してもよい。
【００５４】
インクジェット用インクの調製に用いられる溶媒は、インクの調製に用いる各色素を溶解するものであればよく、トルエンなどベンゼン系溶媒、クロロホルムなど塩素系溶媒、メタノールなどのアルコール系溶媒、ケトン系などの非極性溶媒および極性溶媒のいずれをも使用することができ、それらは単独で使用してもよく、また、混合溶媒として使用してもよい。
【００５５】
インクの調製は、水分および酸素の影響を排除する、不活性ガス、たとえば、窒素、アルゴンなど、雰囲気下に行うことが好ましい。また、インク塗膜の乾燥は、窒素ガス中あるいは減圧下に、溶媒が蒸発する温度で行う。
【００５６】
保護層１３０は、下記一般式（１）で表されるトリフェニレン誘導体を含む層厚が２０〜１００ｎｍ、好ましくは５０〜１００ｎｍ、可視光透過率が７０％以上、好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９５％以上の層である。
【００５７】
【化５】
2010146760.tif 000007
【００５８】
一般式（１）で表されるトリフェニレン誘導体として、式中のＲが水素原子であるヘキサアザトリフェニレン、ハロゲン原子であるヘキサフルオロ−ヘキサアザトリフェニレン、ヘキサクロル−ヘキサアザトリフェニレン等、炭素数１〜１０の脂肪族炭化水素基であるヘキサアザトリフェニレン−ヘキサメチル、ヘキサアザトリフェニレン−ヘキサエチル、ヘキサアザトリフェニレン−ヘキサシクロヘキシルなど、アルコキシ基であるヘキサアザトリフェニレン−ヘキサオキシメチル、ヘキサアザトリフェニレン−ヘキサオキシエチル等、ニトリル基（−ＣＮ）であるヘキサアザトリフェニレン−ヘキサニトリル（ＨＡＴ−６ＣＮ）、ニトロ基（ＮＯ2）であるヘキサニトロ−ヘキサアザトリフェニレン、カルボキシ基（−ＣＯＯＨ）であるヘキサアザトリフェニレン−ヘキサカルボン酸およびその低級アルキルエステル基（−ＣＯＯＲ´、ここにＲ´は炭素数１〜１０の炭化水素基を表す）であるヘキサアザトリフェニレン−ヘキサカルボン酸メチルなど、カルボキシ基の２つが一緒になって環を形成している酸無水物基（−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−）であるヘキサアザトリフェニレン−トリス酸無水物などが挙げられる。また、式中のＲが、カルボキシアミド基（−ＣＯＮＨ2）、アリールアミノ基、アミド基、芳香族炭化水素基、複素環基である誘導体、これらの置換基の２種以上を含む誘導体などが挙げられる。
【００５９】
好ましい誘導体は、一般式（１）中のＲが、ニトリル基（−ＣＮ）、ニトロ基（−ＮＯ2）など分子中に水素を含まない誘導体、中でも下記一般式（２）
【００６０】
【化６】
2010146760.tif 000008
【００６１】
で表されるヘキサアザトリフェニレン−ヘキサニトリル（ＨＡＴ−６ＣＮ）である。
【００６２】
ＨＡＴ−６ＣＮをはじめとしてその他のヘキサアザトリフェニレン誘導体は、それ自体で緻密な膜を形成することができるばかりでなく、種々の材料と重合させることにより成膜可能な種々なポリマーを形成することができ（特許文献７参照）、保護層１３０はヘキサアザトリフェニレン骨格を含むポリマーの層であってもよい。
【００６３】
ＨＡＴ−６ＣＮなどのヘキサアザトリフェニレン誘導体を含む層は、高い光透過性および耐熱性を有するばかりでなく、保護層１３０上へのガスバリア層１４０の成膜工程において発生するプラズマ、中性原子やイオン化原子などの高エネルギー粒子、高速電子、紫外線等を遮断し、それらによる保護層１３０下に存在する色変換色素などの有機物質の分解および色変化機能の低下を阻止する。
【００６４】
保護層１３０は、前記一般式（１）で表されるヘキサアザトリフェニレン誘導体自体であってもよく、それらから選択される１種または複数種を含む組成物であってもよい。ヘキサアザトリフェニレン誘導体の単独からなる保護層１３０を色変換層１２０上に形成する方法として、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム加熱蒸着法等の低エネルギーの成膜粒子による方法を採用することができる。また、インクジェット法、スピンコーティング法等の塗布法を採用してもよい。
【００６５】
塗布法に採用される保護層形成用組成物に用いられる溶媒は、保護層１３０の形成に用いるヘキサアザトリフェニレン誘導体を溶解するものであればよく、たとえば、トルエンなどのベンゼン系非極性溶媒、アセトニトリル、クロロホルムなどのハロゲン系溶媒、メタノール、シクロヘキサノールなどのアルコール系溶媒、ケトンなどのケトン系溶媒等の極性溶媒が挙げられる。これらは単体または２種以上の混合溶媒として使用することができる。
【００６６】
ヘキサアザトリフェニレン骨格を含むポリマーを用いて高分子平坦化層を形成し、保護層１３０とすることができる。このようなポリマーとして、フタロニトリルをＨＡＴ−６ＣＮで架橋させたポリマー、ヘキサアザトリフェニレン−トリス酸無水物とポリアミンとの反応で得られるポリイミドポリマーなどを用いることができる。
【００６７】
保護層１３０は、少なくとも色変換層１２０上に配置されていることが要求されるが、それには限定されず、分離隔壁１１０上、青色カラーフィルタ１０３Ｂ上など色変換層１２０以外の領域にも配置されていてもよい。
【００６８】
ガスバリア層１４０は、波長範囲が４００〜７００ｎｍの可視光領域にある光の透過率が５０％以上の膜厚が０．１〜２μｍのガスおよび有機溶剤に対してバリア性を有する無機薄膜からなり、水分や酸素の介在による色変換層１２０の色変換機能の劣化を防止する。
【００６９】
ガスバリア層１４０形成材料として、前記無機保護層や分離隔壁１１０に用いられる材料と同様の無機酸化物、無機窒化物、たとえば、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、ＳｉＮｘＯｙ、ＡｌＯｘ、ＴｉＯｘ、ＴａＯｘ、ＺｎＯｘなどが挙げられる。
【００７０】
ガスバリア層１４０は、色変換色素等をプラズマ、高速粒子などから保護する保護層１３０上に成膜されることにより、その成膜方法には制限はなく、ＣＶＤ法、真空蒸着法、スパッタリング法など任意の成膜方法を採用して形成することができる。
【００７１】
本発明の色変換フィルタパネル１０においては、ヘキサアザトリフェニレン誘導体を含む保護層１３０を有することにより、保護層１３０上にガスバリア層１４０を直接、ＣＶＤ法や真空蒸着法により形成しても、ガスバリア層１４０成膜時に発生するプラズマ、高エネルギー粒子、高速電子、紫外線等により色変換層１２０に含まれる色変換色素が分解され、色変換機能が劣化することがなく、色変換層１２０は高い初期発光強度（相対値）を有する。
【００７２】
本発明の色変換フィルタパネル１０は、図４に示したように、その上に連続して有機ＥＬ発光部を構築していくことにより、ボトムエミッション型のカラー有機ＥＬディスプレイを構成することができ、また、図５および６に示したように色変換フィルタパネルとは独立して製造したパネル型有機ＥＬ発光部２０と透明樹脂層３０を介して組み合わせることにより、トップエミッション型のカラー有機ＥＬディスプレイを構成することができる。
【００７３】
パネル型有機ＥＬ発光部２０
本発明のパネル型有機ＥＬ発光部２０は、図３に示したように、パネル基板２００上に発光部の単位画素またはサブピクセルに対応して配置された複数の反射電極２１０および反射電極２１０上に単位画素寸法またはサブピクセル寸法の開口部を有して反射電極２１０間に配置された絶縁層２２０、反射電極２１０および絶縁層２２０上に積層、配置された有機ＥＬ層２３０、有機ＥＬ層２３０上に反射電極２１０に対応して配置された透明電極２４０、有機ＥＬ層２３０および透明電極２４０の開放面上を被覆する保護層２５０および保護層２５０上を被覆する無機バリア層２６０で構成され、前記反射電極２１０が、パネル基板２００を構成する複数のスイッチング素子２０３のそれぞれに接続されているアクティブマトリクス駆動方式のパネルである。
【００７４】
パネル基板２００は、ガラス基板、プラスチック基板、金属基板などの支持基板２０１上に、反射電極２１０に対応して配置された複数のＴＦＴ素子などのスイッチング素子２０３を有し、高分子平坦化層２０５によりスイッチング素子２０３による表面の凹凸が平坦化されている。
【００７５】
反射電極２１０は、単位画素またはサブピクセルに対応して配置された部分電極であり、それぞれはスルホール等を介して対応したパネル基板２００を構成するスイッチング素子２０３に接続された陽極または陰極のいずれかである。
【００７６】
反射電極２１０は、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｒ等の高反射率を有する金属、ＮｉＰ、ＮｉＢ、ＣｒＰ、ＣｒＢ等の高反射率を有するアモルファス合金、ＮｉＡｌ等の高反射率を有する微結晶性合金などで構成され、使用材料に依存して、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、レーザーアブレーション法など種々の方法および所望の形状のマスクを用いてパネル基板２００上にパターン形成される。
【００７７】
反射電極２１０を陰極に使用する場合、反射電極２１０と有機ＥＬ層２３０との間に有機ＥＬ層２３０に対する電子注入効率を向上させる図示のない陰極保護層を配置することが好ましい。また、高反射率を有する反射電極材料に対して仕事関数の小さい材料、たとえば、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属、カルシウム、マグネシウム、ストロンチウム等のアルカリ土類金属などを高反射率を有する各材料に添加して合金化し、電子注入効率を向上させてもよい。
【００７８】
一方、反射電極２１０を陽極に使用する場合、反射電極２１０と有機ＥＬ層２３０間に図示のない導電性透明金属酸化物層を配置して有機ＥＬ層２３０に対する正孔注入効率を向上させることが好ましい。導電性透明金属酸化物として、インジウム添加酸化スズ（ＩＴＯ）、酸化スズ、酸化インジウム、インジウム添加酸化亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛、亜鉛−アルミニウム酸化物、亜鉛−ガリウム酸化物、これらの酸化物にフッ素またはアンチモン等をドープした無機酸化物などが挙げられる。
【００７９】
有機ＥＬ層２３０は、少なくとも有機発光層を含み、所望に応じて、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層および／または電子注入層を介在させた構造を有する。採用可能な具体的な有機ＥＬ層の層構成を下記に示す。
陽極／有機発光層／陰極
陽極／正孔注入層有機発光層／陰極
陽極／有機発光層／電子注入層／陰極
陽極／正孔注入層／有機発光層／電子注入層／陰極
陽極／正孔輸送層／有機発光層／電子注入層／陰極
陽極／正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電子注入層／陰極
陽極／正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
【００８０】
有機発光層は、前記色変換フィルタパネル１０と組み合わせてカラー有機ディスプレイを構成する有機ＥＬ発光部２０においては、波長範囲が４００〜６００ｎｍの青色ないし青緑色光の発光を実現することが肝要である。このような有機発光層に適用可能な材料として、たとえば、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などの蛍光増白剤、金属キレート化オキソニウム化合物、スチリルベンゼン系化合物、芳香族ジメチリジン系化合物などが好適に使用される。また、有機発光層２３０の発光を所望により白色光とすることもできるが、この場合、公知の赤色ドーパントを使用することが要求される。
【００８１】
有機ＥＬ層２３０を構成するその他の各層の材料として多くの材料が知られており、それらを特に制限することなく使用することができる。また、それらの各層は、蒸着法など公知の方法を用いて積層することができる。
【００８２】
透明電極２４０は、有機ＥＬ層２３０上に反射電極２１０のパターンに対応して通常ストライプ状に配置され、反射電極２１０が陰極として用いられる場合には陽極を、反射電極２１０が陽極として用いられる場合には陰極を構成する。
【００８３】
透明電極２４０は、導電性透明金属酸化物電極または透明金属薄膜電極のいずれであってもよい。導電性透明金属酸化物電極は、前記導電性金属酸化物と同様の材料を用いて、通常、有機ＥＬ層２３０上に真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、好ましくはスパッタリング法を用いて透明導電膜を形成した後、フォトリソグラフ法等を用いてパターニングすることにより形成される。一方、透明金属薄膜電極は、Ａｕ、ＭｇＡｇなどの金属薄膜のメタルマスクを用いた各種の蒸着法によるパターン形成により、形成することができる。
【００８４】
透明電極２４０を陰極として使用する場合、透明電極２４０と有機ＥＬ層２３０との間に図示のない陰極保護層を配置し、有機ＥＬ層に対する電子注入効率を向上させることが好ましい。陰極保護層の形成材料として、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓなどのアルカリ金属、Ｂａ、Ｓｒなどのアルカリ土類金属、これらを含む合金、希土類金属またはこれらの金属のフッ化物などを用いることができる。これらの陰極保護層の膜厚は、透明性を確保する観点から１０ｎｍ以下とすることが好ましい。
【００８５】
保護層２５０は、その上を被覆する無機バリア層２６０の成膜時に発生するプラズマ、高エネルギー粒子、高速電子、紫外線等により、有機ＥＬ層を構成する有機材料、特に有機発光層を構成する材料が分解され、発光効率が低下するのを防止する、前記色変換フィルタパネル１０を構成する保護層１３０と同様の一般式（１）で表されるヘキサアザトリフェニレン誘導体、好ましくは、一般式（２）で表されるヘキサアザトリフェニレン−ヘキサニトリル（ＨＡＴ−６ＣＮ）を含む層である。
【００８６】
無機バリア層２６０は、有機ＥＬ層を構成する各材料の水分、有機溶剤等による分解を防止する層であり、前記色変換フィルタパネル１０のガスバリア層１４０と同様の材料からなる。
【００８７】
本発明のパネル型有機ＥＬ発光部２０は、それ自体でトップエミッション型のモノクロ有機ＥＬディスプレイとして使用できるが、図５および６に示したように透明樹脂層３０を介して色変換フィルタパネル１０と組み合わせることにより、トップエミッション型のカラー有機ＥＬディスプレイを構成することができる。
【００８８】
カラー有機ＥＬディスプレイ
本発明のカラー有機ＥＬディスプレイは、図４〜６に示したように、色変換フィルタパネル１０と有機ＥＬ発光部２０との組み合わせからなり、図４は、色変換フィルタパネル１０上に、連続して有機ＥＬ発光部を構築したボトムエミッション型カラー有機ＥＬディスプレイの一実施形態を、図５および６は、色変換フィルタパネル１０と、独立して製造されたパネル型有機ＥＬ発光部２０とを透明樹脂層３０を介して組み合わせたトップエミッション型カラー有機ＥＬディスプレイの異なる実施形態をそれぞれ表す。
【００８９】
ボトムエミッション型カラー有機ＥＬディスプレイ
本発明のボトムエミッション型カラー有機ＥＬディスプレイの一実施形態は、図４に示したように、前記本発明の色変換フィルタパネル１０上に有機ＥＬ発光部が連続して構築され、色変換フィルタパネル１０および有機ＥＬ発光部の全積層構造部分が、色変換フィルタパネル１０の透光性基板１００を構成する透明基板１０１の外周シール境界に沿って配置された外周シール構造体（不図示）を介して配置される封止板４０により密封される。
【００９０】
本カラー有機ＥＬディスプレイにおいて、透明電極２４０は、図４に示したように、色変換フィルタパネル１０のガスバリア層１４０上の分離隔壁１１０により画定された領域、または、図示のない平坦化層としての保護層１３０上のガスバリア層１４０上に、各カラーパターンに対応したストライプ状に配置される。
【００９１】
透明電極２４０は、前記パネル型有機ＥＬ発光部２０の透明電極２４０の形成に用いたものと同様の導電性透明金属酸化物または透明金属および方法を用いて形成することができる。また、色変換層１２０が保護層１３０によりプラズマ、高エネルギー粒子、高速電子、紫外線等から保護されていることから、指向性の高いより高エネルギーの成膜方法を採用することができる。たとえば、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法などを採用して形成することができ、この場合、分離隔壁１１０をマスクとすることにより、色変換フィルタパネル１０の各サブピクセルとの対応性の優れたパターンを有する透明電極２４０を形成できる。また、分離隔壁１１０上および側壁を被覆するガスバリア層１４０が、透明電極２４０間の絶縁層として機能する。
【００９２】
色変換フィルタパネル１０の保護層１３０が、平坦化層として形成されている場合（図示なし）、各透明電極２４０のパターン間に透明電極２４０上に色変換フィルタパネルのサブピクセルに対応した開口部を有する絶縁層が配置される。
【００９３】
前記パネル型有機ＥＬ発光部２０と同様の有機ＥＬ層２３０が、透明電極２４０および絶縁層として機能するガスバリア層１４０または絶縁層の開放面上に前記と同様の方法で積層される。
【００９４】
前記パネル型有機ＥＬ発光部２０と同様の材料からなる反射電極２２０が、有機ＥＬ層２３０の開放面上に、色変換フィルタパネル１０の各サブピクセル上で交叉するように透明電極２４０のパターンに直交して配置され、色変換フィルタパネル１０上に有機ＥＬ発光部が構築される。
【００９５】
最終的に、色変換フィルタパネル１０の透光性基板１００を構成する透明基板１０１の外周シール境界に沿って配置された常用の外周シール構造体（１部のみ図示）で、透明基板１０１上に構築された全積層構造部分を密封することにより、ボトムエミッション型カラー有機ＥＬディスプレイを製造することができる。
【００９６】
本発明のボトムエミッション型カラー有機ＥＬディスプレイにおいては、色変換フィルタパネル１０が、色変換層１２０上にプラズマ、高エネルギー粒子、高速電子、紫外線等を遮断する保護層１３０を有することにより、保護層１３０上のガスバリア層１４０上に分離隔壁１１０を利用してサブピクセルのパターンに整合する透明電極２４０を配置できる利点を有する。
【００９７】
トップエミッション型カラー有機ＥＬディスプレイ
本発明のトップエミッション型カラー有機ＥＬディスプレイは、図５および６に示したように、本発明の色変換フィルタパネル１０とパネル型有機ＥＬ発光部２０とを、透明樹脂層３０を介して貼り合わせ、両者を構成する全積層構造部分を、色変換フィルタパネル１０の透光性基板および有機ＥＬ発光部２０のパネル基板の外周シール境界に沿って外周シール構造体（図示なし）で密封した形態である。図５は、有機ＥＬ発光部に従来のパネル型有機ＥＬ発光部２０を用いた形態を、図６は、有機ＥＬ発光部に、前記本発明のパネル型有機ＥＬ発光部２０を用いた形態を示す。
【００９８】
本発明のトップエミッション型カラー有機ＥＬディスプレイにおいて、透明樹脂層３０は、色変フィルタパネル１０のガスバリア層１４０、ならびに有機ＥＬ発光部２０の無機バリア層２６０の双方に密着可能な接着性を有する透光性に優れた熱硬化性樹脂、たとえば、エポキシ系樹脂接着剤などからなり、色変換フィルタパネルの色変換層形成領域を越えて外周シール境界内に充填される。
【００９９】
トップエミッション型ディスプレイは、色変換フィルタパネル１０上に、透明樹脂３０を１点ないし複数点に点状配置するか、もしくは分離隔壁１１０に直角に棒状配置し、パネル型有機ＥＬ発光部２０を減圧下に位置合わせして圧着させることにより、透明樹脂３０を色変換フィルタパネル１０の画面領域に押し広げ、外周シール境界に沿って付与された未硬化の外周シール材を露光して仮硬化させた後、減圧を破って色変換フィルタパネル１０と有機ＥＬ発光部２０とをさらに圧着し、加熱して透明樹脂３０および外周シール材を完全硬化させ外周シール構造体を構築することにより製造される。
【０１００】
本発明のトップエミッション型カラー有機ＥＬディスプレイにおいて、色変換フィルタパネルおよびパネル型有機ＥＬ発光部のいずれか一方が、前記本発明の色変換フィルタパネル１０で構成されるか、または前記本発明の有機ＥＬ発光部２０で構成されていればよい。好ましくは、図５に示したように少なくとも色変換フィルタパネルが前記本発明の色変換フィルタパネル１０で構成され、さらに好ましくは、図６に示したように、色変換フィルタパネルおよび有機ＥＬ発光部の双方が、本発明の前記色変換フィルタパネル１０および本発明の前記有機ＥＬ発光部２０で構成される。
【実施例】
【０１０１】
本発明を実施例および比較例によりさらに詳細に説明する。
【０１０２】
（実施例１）
色変換フィルタパネル１０の調製
透光性基板１００の調製
２００ｍｍ×２００ｍｍ×０．７ｍｍ厚さの透明ガラス基板（商品名：１７３７ガラス、コーニング社製）１０１上に、フォトリソグラフ法により長さ方向１３１μｍ×幅方向３７μｍのサブピクセル寸法の開口部を有する、縦横のパターン幅がそれぞれ１０μｍ、厚さ１μｍの縦横格子状のブラックマトリクス１０３を黒色顔料分散型フォトレジスト（ＣＫ−７００１、富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ（株）製）を用いて形成した。
【０１０３】
次いで、フォトリソグラフ法により、赤色顔料分散型フォトレジスト（ＣＲ−７００１、富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ（株）製）、緑色顔料分散型フォトレジスト（ＣＧ−７００１、富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ（株）製）および青色顔料分散型フォトレジスト（ＣＢ−７００１、富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ（株）製）を用いて、ブラックマトリクス１０３による開口部により露出した透明ガラス基板１０１に密着させて、パターン幅４７μｍ、厚さ１μｍの赤色カラーフィルタ１０５Ｒ、緑色カラーフィルタ１０３Ｇおよび青色カラーフィルタ１０５Ｂのそれぞれを、パターン間隔８４μｍのストライプ状にＲ−Ｇ−Ｂの繰り返しで形成し透光性基板１００を調製した。
【０１０４】
分離隔壁１１０の形成
各カラーフィルタ１０５間のブラックマトリクス１０１上に、フォトリソグラフ法により、感光性樹脂組成物（商品名：ＶＰＡ１００Ｐ５．０、新日鐵化学（株）製）を用いて、上辺幅１４μｍ、下辺幅１０μｍ、高さ４μｍの断面形状が逆台形を有する分離隔壁１１０をストライプ状に形成した。
【０１０５】
色変換層１２０の形成
トルエン１０００重量部に、クマリン６（第１色素）＋ＤＥＱ（第２色素）（クマリン６：ＤＥＱ＝４８：２（モル比）５０重量部を溶解して緑色変換層形成用インク、ならびにトルエン１０００重量部に、クマリン６（第１色素）＋ＤＣＭ−２（第２色素）（クマリン６：ＤＣＭ−２＝４８：２）５０重量部を溶解して赤色変換層形成用インクのそれぞれを調製した。
【０１０６】
インクジェット装置（商品名：ＵＪ２００、ＵｎｉＪｅｔ社製）を用い、窒素雰囲気中で調製した色変換層形成用インクをマルチノズルにより１サブピクセルに対して３滴（１滴≒１４ｐｌ）を滴下し、窒素雰囲気を破ることなく真空乾燥炉を用い、真空度１．０×１０-3Ｐａ、温度１００℃の条件で乾燥し、膜厚５００ｎｍの緑色変換層１２０Ｇおよび赤色変換層１２０Ｒのそれぞれを、対応した緑色カラーフィルタ１０５Ｇおよび赤色カラーフィルタ１０５Ｒ上に形成した。
【０１０７】
保護層１３０の形成
色変換層１２０を形成した基板を、窒素雰囲気を破ることなく抵抗加熱蒸着装置内に移送して装着し、１×１０-4Ｐａの減圧下で下記一般式（２）で表されるＨＡＴ−６ＣＮを蒸着速度２Å／ｓで蒸着させ、青色カラーフィルタ１０５Ｂおよび色変換層１２０ＲおよびＢ上に膜厚５０ｎｍの保護層１３０を形成した。得られた保護層１３０の波長域２５０〜３４０ｎｍの光透過率は２０％以下であり、可視光域の光透過率は９０％以上であった。
【０１０８】
【化７】
2010146760.tif 000009
【０１０９】
ガスバリア層１４０の形成
窒素雰囲気を破ることなく保護層１３０を形成した基板をプラズマＣＶＤ装置に移送し、プラズマＣＶＤ法により基板温度１００℃で、原料ガスとしてモノシラン（ＳｉＨ4）、アンモニア（ＮＨ3）および窒素（Ｎ2）を用いて膜厚１μｍの窒化シリコン（ＳｉＮｘ）を堆積させガスバリア層１４０を形成し、図１に示す色変換フィルタパネル１０を調製した。
【０１１０】
（実施例２）
色変換フィルタパネル１０の調製
実施例１において、保護層１３０の形成方法を、インクジェット法に代えた以外は、実施例１と同様に処理し、色変換フィルタパネル１０を調製した。
【０１１１】
保護層１３０の形成
色変換層１３０の形成に続き、窒素雰囲気を破ることなく、色変換層１３０の形成に用いたものと同様のインクジェット装置を用い、アセトニトリル１０００重量部にＨＡＴ−６ＣＮ５０重量部を溶解して調製したインクを、色変換層１３０および青色カラーフィルタ１０３Ｂ上にマルチノズルにより１サブピクセル当たり３滴（１滴≒１４ｐｌ）滴下した後、窒素雰囲気を破ることなく真空乾燥炉に移送し、真空度１．０×１０-3Ｐａ、温度１００℃の条件で乾燥させ、膜厚５０ｎｍの保護層１３０を形成した。
【０１１２】
（比較例１）
色変換フィルタパネルの調製
実施例１において保護層１３０に代えて高分子平坦化層を形成した以外は、実施例１と同様の手順で透光性基板１００上に分離隔壁１１０、色変換層１３０Ｒ、Ｇ、高分子平坦化層およびガスバリア層１４０を形成し比較用の色変換フィルタパネルを調製した。高分子平坦化層は、スピンコート法によりアクリル系樹脂組成物を塗布、乾燥、硬化させて形成した。
【０１１３】
（実施例３）
ボトムエミッション型カラー有機ＥＬディスプレイ
透明電極２４０の形成
実施例１で調製した色変換フィルタパネル１０上に、スパッタ法を用いてＩＺＯ膜を２００ｎｍの厚さに堆積させ、レジスト剤（商品名：ＴＦＲ−１２５０、東京応化工業（株）製）を用いたフォトリソグラフ法によりパターニングを行い、各サブピクセルに対応した位置に長さ方向に延びる幅３９μｍのストライプ状の透明電極２４０（陽極）を形成した。
【０１１４】
有機ＥＬ層２３０の形成
透明電極２４０を形成した色変換フィルタパネル１０を抵抗加熱蒸着装置に装着し、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層および電子注入輸送層を、１×１０-4Ｐａの減圧下に順次積層し有機ＥＬ層２３０を形成した。
【０１１５】
正孔注入層として膜厚１００ｎｍの銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、正孔輸送層として膜厚２０ｎｍの４，４´−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）、有機発光層として膜厚３０ｎｍの４，４´−ビス（２，２´−ジフェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）および電子注入輸送層として膜厚２０ｎｍのＡｌｑ3を積層した。
【０１１６】
反射電極２２０の形成
次いで、真空を破ることなしに、メタルマスクを用いて膜厚２００ｎｍのＭｇ／Ａｌ（Ｍｇ：Ａｌ＝１０：１重量比）膜を、幅方向に延びるパターン幅１３０μｍ、パターン間隔１４１μｍのストライプ状に積層し、透明電極２４０に直交する反射電極（陰極）を形成した。
【０１１７】
封止
得られた積層体を、グローブボックス内に移送し、酸素濃度および水分濃度が共に１０ｐｐｍ以下の乾燥窒素雰囲気下において、封止ガラス板４０およびＵＶ硬化型接着剤を用いて色変換フィルタパネルの透明ガラス基板１０１の外周シール境界に沿って接着して積層構造体の全体を密封し、図４に示したボトムエミッション型カラー有機ＥＬディスプレイを調製した。
【０１１８】
（比較例２）
ボトムエミッション型カラー有機ＥＬディスプレイ
実施例３において、色変換フィルタパネル１０を、比較例１で調製した色変換フィルタパネルに代えた以外は、実施例３と同様の手順で比較用のボトムエミッション型カラー有機ＥＬディスプレイを調製した。
【０１１９】
（実施例４）
パネル型有機ＥＬ発光部２０の調製
パネル基板２００の準備
２００ｍｍ×２００ｍｍ×０．７ｍｍ厚さの無アルカリガラス（商品名：イーグル２０００、コーニング社製）２０１上に、サブピクセルに対応した複数のＴＦＴ２０３、ＴＦＴ覆う膜厚３μｍの平坦化層２０５および平坦化層上に膜厚約３００ｎｍのＳｉＯ2からなるパッシベーション層を有し、平坦化層２０５およびパッシベーション層にＴＦＴ２０３と反射電極２２０とを接続するコンタクトホールを設けたパネル基板２００を準備した。
【０１２０】
反射電極２１０の形成
パネル基板２００上に、ＲＦ−プレーナマグネトロンスパッタ装置を用いて膜厚５０ｎｍのＩＺＯ膜を成膜した後、レジスト剤（商品名：ＯＦＲＰ−８００、東京応化工業（株）製）を用いたフォトリソグラフ法により、Ａｒガスをエッチングガスに用いてＩＺＯ膜をパターニングしてサブピクセル毎に島状に分離したＩＺＯ下地層を形成し、コンタクトホールを介してＴＦＴと１対１で接続した。次いで、スパッタ法を用いて膜厚１０ｎｍのＡｇ膜を形成し、引き続いて前記同様にエッチングを行って長さ方向１３１μｍ×幅方向３７μｍの複数の島状に分離した反射電極２１０を、長さ方向１４１μｍ、幅方向４７μｍのパターン間隔で形成した。
【０１２１】
有機ＥＬ層２３０の形成
反射電極２１０を形成したパネルを、抵抗加熱蒸着装置に装着し、反射電極２１０上に陰極保護層として膜厚１．５ｎｍのＬｉ膜を成膜した後、真空槽内を１×１０-4Ｐａにまで減圧し、膜厚２０ｎｍのＡｌｑ3からなる電子輸送層、膜厚３０ｎｍのＤＰＶＢｉからなる有機発光層、膜厚１０ｎｍのα−ＮＰＤからなる正孔輸送層、および膜厚１００ｎｍのＣｕＰｃからなる正孔注入層のそれぞれを成膜速度０．１ｎｍ／ｓで順次積層し、有機ＥＬ層２３０を形成し、さらに、有機ＥＬ層２３０上にダメージ緩和層として膜厚５０ｎｍのＭｇＡｇ膜を形成した。
【０１２２】
透明電極２４０の形成
ダメージ緩和層を形成したパネルを、真空を破ることなしに対向スパッタ装置に移送し、表示部に対応する位置に開口部を設けたメタルマスクを介して、膜厚２００ｎｍのＩＺＯ膜を堆積させ、透明電極２４０を形成した。
【０１２３】
無機バリア層２６０の形成
透明電極２４０を形成したパネルを、真空を破ることなしにＣＶＤ装置に移送し、有機ＥＬ層２３０および透明電極２４０の開放面上に無機バリア層２６０として膜厚２μｍのＳｉＮｘを成膜してパネル型有機ＥＬ発光部２０を調製した。なお、本実施例においては、絶縁層２２０および保護層２５０の形成を省略した。
【０１２４】
トップエミッション型有機ＥＬディスプレイの調製
実施例１と同様の手順で調製した１枚の透明基板１０１上に複数の色変換フィルタパネル１０を配置したパネルの分離隔壁１１０上に位置するガスバリア層１４０上に、光硬化性樹脂（商品名：ＣＲ−６００、日立化成工業（株）製）を用いて、直径１０μｍ×高さ５μｍのフォトスペーサを１４１μｍ間隔で配置して形成した。
【０１２５】
フォトスペーサを形成したパネルを、酸素濃度および水分濃度がいずれも５ｐｐｍ以下の雰囲気に保持した貼り合わせ装置内に移動し、色変換フィルタパネル１０のプロセス面（無機バリア層形成面）を上に向けて装着し、ディスペンサを用いて各色変換フィルタパネル１０の透明基板１０１の外周シール境界に沿ってエポキシ系紫外線硬化接着剤（商品名：ＸＮＲ−５５１６、ナガセケムテックス社製）を切れ目なく塗布し、接着層を形成した。
【０１２６】
引き続いて、各色変換フィルタパネル１０の中央付近に、透明樹脂層３０として屈折率１．５８の熱硬化型エポキシ接着剤の所定量をメカニカルバルブを用いて滴下した後、前記調製した１枚のパネル基板２００上に複数の有機ＥＬ発光部２０を配置したパネルを、プロセス面（無機バリア層２６０形成面）を色変換フィルタパネル１０のプロセス面に対面させてセットし、貼り合わせ装置内を１０Ｐａまで減圧して有機Ｅｌ発光部２０と色変換フィルタパネル２０とを間隔３０μｍまで接近させ、両者のサブピクセル位置の位置合わせを行い、引き続いて、貼り合わせ装置内を大気圧に戻しつつ両パネルに僅かに荷重をかけた。
【０１２７】
このとき、両パネルは、互いに向き合って接近し、色変換フィルタパネル１０上のフォトススペーサ先端が有機ＥＬ発光部２０に接触した位置で停止した。また、色変換フィルタパネル１０の中央付近に滴下した熱硬化型エポキシ接着剤は、フォトスペーサによって形成された両パネル間の間隙に広がり、画面領域の全面に充填された。
【０１２８】
色変換フィルタパネル側から、外周シール境界に沿って塗布された接着剤のみに紫外線を照射して仮硬化させ、一般環境に取り出し、自動ガラススクライバーとブレイク装置を使用して個々のパネルに分割し、個々のパネルを加熱炉により８０℃に１時間加熱した後、炉内で３０分間自然冷却し、透明樹脂層３０として画面領域の全面に充填された熱硬化型エポキシ接着剤および外周シール境界に沿って塗布され仮硬化された接着剤の双方を完全硬化させた。
【０１２９】
最後に、ドライエッチングにより有機ＥＬ発光部２０の外部接続用の端子領域に形成されたパッシベーション層を除去し、異方導電性接着剤を用いて制御ＩＣを接着して、図５に示したようなトップエミッション型カラー有機ＥＬディスプレイを調製した。
【０１３０】
（比較例３）
実施例４において、色変換フィルタパネル１０を実施例１と同様の方法で色変換層１２０までを調製した保護層１３０およびガスバリア層１４０のない色変換フィルタパネルに代えた以外は、実施例４と同様の手順で比較用のトップエミッション型カラー有機ＥＬディスプレイを調製した。
【０１３１】
（実施例５）
パネル型有機ＥＬ発光部２０の調製
実施例４において、透明電極２４０を金属電極に代え、有機ＥＬ層２３０および透明電極２４０の開放面上に保護層２５０を形成した以外は、実施例４と同様の手順で有機ＥＬ発光部２０を調製した。
【０１３２】
透明電極２４０の形成
実施例４と同様の手順で、有機ＥＬ層２３０までを調製した。次いで、有機ＥＬ層２３０上に、サブピクセルに対応する位置に開口部を設けたメタルマスクを介して、蒸着法によりＭｇＡｇを２０ｎｍの厚さに堆積させ透明電極２４０を形成した。
【０１３３】
保護層２５０の形成
透明電極２４０を形成したパネルを、真空を破ることなく抵抗加熱蒸着装置内に移送して装着し、減圧して１×１０-4Ｐａ以下に達した雰囲気下に、抵抗加熱蒸着法によりＨＡＴ−６ＣＮを２Å／ｓの蒸着速度で有機ＥＬ層２３０および透明電極２４０の開放面上に蒸着させ、膜厚５０ｎｍの保護層２５０を形成した。形成された保護層２５０は、２５０〜３４０ｎｍ波長域の光の透過率は２０％以下であり、可視光の透過率は９０％以上であった。
【０１３４】
無機バリア層２６０の形成
保護層２５０上に実施例４と同様の手順で、ＳｉＮｘを２μｍの厚さに堆積させて無機バリア層を形成し、図３に示すパネル型有機ＥＬ発光部２０を調製した。
【０１３５】
トップエミッション型カラー有機ＥＬディスプレイの調製
実施例１と同様の手順で調製した１枚の透明ガラス基板１０１上に複数の色変換フィルタパネル１０を配置したパネルと、上記調製した１枚のパネル基板２００上に複数の有機ＥＬ発光部２０を配置したパネルとを、実施例４と同様の手順で貼り合わせ、図６に示すトップエミッション型カラー有機ＥＬディスプレイを調製した。
【０１３６】
（比較例４）
トップエミッション型カラー有機ＥＬディスプレイ
実施例５の有機ＥＬ発光部２０の調製において、透明電極２４０の膜厚を４０ｎｍに変更し、保護層２５０の形成を省略した有機ＥＬ発光部２０に代えた以外は、実施例５と同様に処理してトップエミッション型カラー有機ＥＬディスプレイを調製した。
【０１３７】
（評価１）
色変換フィルタパネル１０の無機バリア層側に光源を配置して波長範囲が４５０〜４９０ｎｍの単色光を照射し、色変換フィルタパネルを通して出射した波長５３０ｎｍの緑色光および波長６１０ｎｍの赤色光の出射光強度を分光光度計（商品名：ＣＳ−１０００、コニカミノルタ（株）製）を用いて測定した。比較例１で調製した色変換フィルタパネルの出射光強度を１００とした相対値を初期強度として表１に示す。
【０１３８】
【表１】
2010146760.tif 000010
【０１３９】
（評価２）
実施例３〜５および比較例２〜４で調製したカラー有機ＥＬディスプレイを電流量を一定にして駆動し、各色の初期輝度および初期色度を測定した。比較例２の輝度を１００とした相対値としての初期輝度および初期色度を表２に示す。
【０１４０】
【表２】
2010146760.tif 000011
【０１４１】
評価例１および２は、ヘキサアザトリフェニレン誘導体からなる保護層を設けた色変換フィルタパネル１０およびパネル型有機ＥＬ発光部２０は、保護層を設けていないものに比較して高い初期強度あるいは初期輝度を有し、色変換層を構成する色変換色素や、有機ＥＬ層を構成する有機物質の無機バリア層あるいは無機パッシベーション層の形成による機能低下が防止されていることを示す。また、保護層を設けたことによる色度の変化は認められない。さらに、パネル型有機ＥＬ発光部２０においては、保護層２５０を設けることにより、金属透明電極２４０の厚さを薄くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４２】
【図１】本発明の色変換フィルタパネルの一実施形態を示す模式的断面図である。
【図２】本発明の色変換フィルタパネルの別の実施形態を示す模式的断面図である。
【図３】本発明の有機ＥＬ発光部の一実施形態を示す模式的断面図である。
【図４】本発明のボトムエミッション型カラー有機ＥＬディスプレイの一実施形態を示す模式的断面図である。
【図５】本発明のトップエミッション型カラー有機ＥＬディスプレイの一実施形態を示す模式的断面図である。
【図６】本発明のトップエミッション型カラー有機ＥＬディスプレイの別の実施形態を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
【０１４３】
１０  色変換フィルタパネル
１００  透光性基板
１０１  透明基板
１０３  ブラックマトリクス
１０５  カラーフィルタ
１０５Ｒ  赤色カラーフィルタ
１０５Ｇ  緑色カラーフィルタ
１０５Ｂ  青色カラーフィルタ
１０７  平坦化層
１１０  分離隔壁
１２０  色変換層
１２０Ｒ  赤色変換層
１２０Ｇ  緑色変換層
１３０  保護層
１４０  ガスバリア層
２０  有機ＥＬ発光部
２００  パネル基板
２０１  支持基板
２０３  スイッチング素子
２０５  平坦化層
２１０  反射電極
２２０  絶縁層
２３０  有機ＥＬ層
２４０  透明電極
２５０  保護層
２６０  無機バリア層
４０  封止板
【図１】
2010146760.tif 000016
【図２】
2010146760.tif 000017
【図３】
2010146760.tif 000018
【図４】
2010146760.tif 000019
【図５】
2010146760.tif 000020
【図６】
2010146760.tif 000021