(57)【要約】【課題】  ディスプレイの表示品質を低下させることなしに、色変換層において発生する無効な蛍光成分を減少させるような構造を有する色変換フィルタおよび有機ＥＬディスプレイの提供。【解決手段】  透明基板と、１つまたは複数種の色変換フィルタ層と、色変換層の層間に配設されるブラックマトリクスと、色変換フィルタ層上のテクスチャ構造オーバーコート層とを有することを特徴とする色変換フィルタ。テクスチャ構造オーバーコート層は、色変換フィルタ層上方に位置するテクスチャ部と、平坦部とから構成されており、そのテクスチャ面の延長線が、色変換フィルタ層の層間を俯瞰するように構成される。【選択図】  図１
2006107836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、１つまたは複数種の色変換フィルタ層と、前記色変換層の層間に配設されるブラックマトリクスと、前記色変換フィルタ層上のテクスチャ構造オーバーコート層とを有することを特徴とする色変換フィルタ。
【請求項２】
前記テクスチャ構造オーバーコート層は、前記色変換フィルタ層上方に位置するテクスチャ部と、平坦部とから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の色変換フィルタ。
【請求項３】
前記テクスチャ部のテクスチャ面の延長線が、前記色変換フィルタ層の層間を俯瞰することを特徴とする請求項２に記載の色変換フィルタ。
【請求項４】
透明基板と、１つまたは複数種の色変換フィルタ層と、前記色変換層の層間に配設されるブラックマトリクスと、前記色変換フィルタ層上のテクスチャ構造オーバーコート層とを有する色変換フィルタの製造方法であって、
１つまたは複数種の色変換フィルタ層および前記色変換層の層間のブラックマトリクスが配設された透明基板を準備する工程と、
平坦部と凹部とを有する仮基板上に剥離層を堆積させる工程と、
前記剥離層上にテクスチャ構造オーバーコート層を堆積させる工程と、
前記テクスチャ構造オーバーコート層と前記色変換フィルタ層とを対向させて、２００℃以下の温度において、前記色変換フィルタ層に前記テクスチャ構造オーバーコート層を圧着させる工程と、
前記剥離層および前記仮基板を除去する工程と
を含むことを特徴とする色変換フィルタの製造方法。
【請求項５】
基板上に反射電極、有機ＥＬ層および透明電極を少なくとも含む有機ＥＬ素子と、請求項１から３のいずれかに記載の色変換フィルタとを、前記透明電極と前記テクスチャ構造オーバーコート層とを対向させて貼り合わせることによって形成されていることを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高精細で視認性に優れ、広範囲な応用可能性を有する有機エレクトロルミネセンス（以下、有機ＥＬと称する）ディスプレイに関する。本発明の有機ＥＬディスプレイは、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、テレビ、オーディオ、ビデオ、カーナビゲーション、電話機、携帯端末、ならびに産業用計測器の表示などに使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬディスプレイは、陽極および陰極からキャリアを注入して有機ＥＬ層において発光させる自発光型素子であり、現在フラットパネルディスプレイの主流である液晶ディスプレイに比較して広い視野角および高い応答速度を有するため、携帯電話あるいは携帯パソコン用の次世代のフラットパネルディスプレイとして開発が進められている。
【０００３】
また、近年では、有機ＥＬ層の発光域の光を吸収して可視光域の蛍光を発光する蛍光材料による波長分布変換を用いる色変換方式が開発されてきている（たとえば、特許文献１および２参照）。たとえば、青色発光の有機ＥＬ素子を用いた色変換方式においては、青色光を緑色光および赤色光に波長分布変換している（特許文献２〜４参照）。このような蛍光材料を含む蛍光変換膜を高精細にパターニングし、ＲＧＢそれぞれの発光領域をマトリクス状に配置することによって、発光体の近紫外光ないし可視光のような弱いエネルギー線を用いてもフルカラー表示が可能な発光型ディスプレイを構築することができる。
【０００４】
色変換方式を用いた有機ＥＬディスプレイにおいて、有機ＥＬ素子の発光は蛍光変換膜中で吸収され、所望の波長を有する蛍光へと変換される。この際に、蛍光は等方的に放射されるため、全ての蛍光が有機ＥＬディスプレイの表示面から出射されず、無効な蛍光成分が存在することが知られている。
【０００５】
このような無効な蛍光成分を利用して有機ＥＬディスプレイの輝度を向上させる方法が提案されてきている。たとえば、面状発光体と、その発光面側の透光性層と、透光性層よりも大きな屈折率を有する蛍光変換膜（色変換層）とを積層した光学的表示装置において、透光性層と色変換層との界面に凹凸形状を形成することが提案されている（特許文献５参照）。また、面状発光体、透光性層、中間層および色変換層が積層された光学的表示装置において、色変換層の屈折率を中間層の屈折率より大きくし、かつ中間層と透光性層との界面に凹凸形状を形成することが提案されている（特許文献５参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２５８８６０号公報
【特許文献２】特開平３−１５２８９７号公報
【特許文献３】特開平６−２８６０３３号公報
【特許文献４】特開平９−２０８９４４号公報
【特許文献５】特開２０００−２８４７０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
フルカラー表示を行うディスプレイ装置においては、１つの画素（ピクセル）中に、数十〜数百μｍオーダーの間隔で配置されたＲＧＢの副画素（サブピクセル）が形成されている。ここで、ＲＧＢそれぞれの光の相互混合による表示色の品質の低下を防止することが問題となってきている。特許文献５に記載されるような色変換層と透光性層との界面または中間層と透光性層との界面に凹凸形状を設けることは、界面における散乱が横方向に広がりを持つことを意味し、１つの副画素に相当する発光が界面で散乱されて隣接する副画素へと入射してしまい、色のにじみなどが出てディスプレイとしての品質が低下するという問題があった。
【０００８】
したがって、色のにじみなどのディスプレイの表示品質を低下させることなしに、色変換層において発生する無効な蛍光成分を減少させるような構造を提供することが、本発明の課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の実施形態の色変換フィルタは、透明基板と、１つまたは複数種の色変換フィルタ層と、前記色変換層の層間に配設されるブラックマトリクスと、前記色変換フィルタ層上のテクスチャ構造オーバーコート層とを有することを特徴とする。ここで、前記テクスチャ構造オーバーコート層は、前記色変換フィルタ層上方に位置するテクスチャ部と、平坦部とから構成されていてもよい。好ましくは、前記テクスチャ部のテクスチャ面の延長線が、前記色変換フィルタ層の層間を俯瞰する。
【００１０】
本発明の第２の実施形態である、透明基板と、１つまたは複数種の色変換フィルタ層と、前記色変換層の層間に配設されるブラックマトリクスと、前記色変換フィルタ層上のテクスチャ構造オーバーコート層とを有する色変換フィルタの製造方法は、１つまたは複数種の色変換フィルタ層および前記色変換層の層間のブラックマトリクスが配設された透明基板を準備する工程と、平坦部と凹部とを有する仮基板上に剥離層を堆積させる工程と、前記剥離層上にテクスチャ構造オーバーコート層を堆積させる工程と、前記テクスチャ構造オーバーコート層と前記色変換フィルタ層とを対向させて、２００℃以下の温度において、前記色変換フィルタ層に前記テクスチャ構造オーバーコート層を圧着させる工程と、前記剥離層および前記仮基板を除去する工程とを含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明の第３の実施形態の有機ＥＬディスプレイは、基板上に反射電極、有機ＥＬ層および透明電極を少なくとも含む有機ＥＬ素子と、第１の実施形態の色変換フィルタとを、前記透明電極と前記テクスチャ構造オーバーコート層とを対向させて貼り合わせることによって形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上のような構成を採ることによって、色変換フィルタ層中で発生する蛍光の利用効率を高め、高い輝度を含む優れた表示性能を有する色変換フィルタおよびそれを用いた有機ＥＬディスプレイを作製することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の色変換フィルタの模式的断面図を図１に示す。本発明の色変換フィルタは、透明基板１の上に、１つまたは複数の色変換フィルタ層（赤色：２、緑色：３、青色：４）およびブラックマトリクス６が積層され、その上にテクスチャ構造オーバーコート層５が積層された構造を有する。
【００１４】
透明基板１は、色変換フィルタ層によって変換された光に対して透明であることが必要である。透明基板１は、波長４００〜８００ｎｍの光に対して５０％以上の透過率を有することが好ましい。また、透明基板１は、色変換フィルタ層およびブラックマスクの形成に用いられる条件（溶媒、温度等）に耐えるものであるべきであり、さらに寸法安定性に優れていることが好ましい。透明基板１の材料として好ましいものは、ガラス、シリコン、ならびにポリエチレンテレフタレートおよびポリメチルメタクリレート等の樹脂を含む。ホウケイ酸ガラスまたは青板ガラス等が特に好ましいものである。あるいはまた、ポリオレフィン、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂またはポリイミド樹脂などから形成される可撓性フィルムを、透明基板１として用いてもよい。
【００１５】
色変換フィルタ層（２，３，４）は、色変換層の単一層であってもよく、または色変換層とカラーフィルタ層との積層構造であってもよい。複数種の色変換フィルタ層を用いる場合は、少なくとも１種の色変換フィルタ層が前述の構造を有することを条件として、他の色変換フィルタ層をカラーフィルタ層のみから構成してもよい。
【００１６】
色変換層は、有機ＥＬ素子から発せられる近紫外領域ないし可視領域の光、特に青色ないし青緑色の光を吸収して、異なる波長の可視光への波長分布変換を行う層である。色変換層は、少なくとも１種の蛍光色素と、マトリクス樹脂とを含む。
【００１７】
カラーフィルタ層は、有機ＥＬ素子または色変換層からの光の一部のみを透過させ、所望の色の光を高い色純度で得るための層である。カラーフィルタ層は、たとえば、市販のフラットパネルディスプレイ（液晶ディスプレイなど）用の材料を用いて形成することができる。
【００１８】
本発明においては、少なくとも赤色領域の蛍光を発する赤色変換層を含むことが好ましく、必要に応じて緑色領域の蛍光を発する緑色変換層を組み合わせて用いてもよい。
【００１９】
赤色変換層に用いて、青色ないし青緑色の領域の光を吸収して、赤色領域の蛍光を発する蛍光色素は、たとえば、ローダミンＢ、ローダミン６Ｇ、ローダミン３Ｂ、ローダミン１０１、スルホローダミン、ベーシックバイオレット１１、ベーシックレッド２等のローダミン系色素；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］ピリジニウムパークロレート（ピリジン１）等のピリジン系色素；およびオキサジン系色素を含む。
【００２０】
緑色変換層に用いて、青色ないし青緑色の領域の光を吸収して、緑色領域の蛍光を発する蛍光色素は、たとえば、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−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリン（クマリン７）、３−（２’−Ｎ−メチル−ベンゾイミダゾリル）−７−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリン（クマリン３０）、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（クマリン１５３）等のクマリン系色素；クマリン色素系染料であるベーシックイエロー５１；および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系色素を含む。
【００２１】
なお、前述の色変換色素を、ポリメタクリル酸エステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、アルキッド樹脂、芳香族スルホンアミド樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂およびこれらの樹脂混合物などに予め練り込んで顔料化して、色変換顔料として用いてもよい。
【００２２】
色変換層を形成するのに用いられるマトリクス樹脂は、光硬化性樹脂または光熱併用硬化型樹脂を、光および／または熱処理して硬化させ、不溶不融化させたものである。前述の色変換色素と樹脂とを溶剤中に溶解ないし分散させ、それを透明基板１上に塗布した後に、乾燥および硬化させることによって色変換層を形成することができる。この際に、フォトリソグラフ法等を用いて、高精細度のパターニングを行うことができる。また、光硬化性樹脂または光熱併用硬化型樹脂の硬化物は、耐溶剤性および耐熱性などの信頼性が高い点でも好ましいものである。
【００２３】
色変換層は、色変換層の重量を基準として０．０１〜５質量％、好ましくは０．１〜２質量％の色変換色素を含む。この範囲内の含有量とすることによって、濃度消光などによる色変換色素の効率低下を伴うことなしに、高い効率で波長分布変換を行って所望の色の光を得ることが可能となる。色変換層は、通常は５μｍ以上、好ましくは８〜１５μｍの膜厚を有して形成される。
【００２４】
カラーフィルタ層は、通常は１〜１．５μｍの膜厚を有する。但し、色変換フィルタ層をカラーフィルタ層のみから構成する場合には、０．５〜１０μｍの膜厚を有してもよい。
【００２５】
本発明の色変換フィルタにおいては、好ましくは、赤色変換フィルタ層２、緑色変換フィルタ層３および青色変換フィルタ層４の３種の色変換フィルタ層を含む。このような構成の色変換フィルタを制御可能な光源（好ましくは青色ないし青緑色の光を発光する光源）と組み合わせることによって、フルカラー表示が可能なディスプレイを形成することができる。これら色変換フィルタ層のうち、赤色変換フィルタ層２は色変換層を含む。緑色変換フィルタ層３においては、色変換層を含むことが好ましいが、組み合わせられる光源が充分な量の緑色成分を含む場合には、カラーフィルタ層のみから構成されていてもよい。色変換層を含む赤色変換フィルタ層２および緑色変換フィルタ層３においては、得られる光の色純度の向上を目的としてカラーフィルタ層を設けることが好ましい。青色変換フィルタ層４については、カラーフィルタ層のみから構成することが好ましいが、組み合わせられる光源（たとえば近紫外光を発する光源）の場合には色変換層を含んでもよい。
【００２６】
本発明の色変換フィルタにおいては、色変換フィルタ層を設けられていない領域に、ブラックマトリクス６を形成することが好ましい。ブラックマトリクス６を設けることによって、隣接するサブピクセルの色変換フィルタ層への光の漏れを防止して、にじみのない所望される蛍光変換色のみを得ることが可能となる。ブラックマトリクス６は、好ましくは０．５〜１５μｍの膜厚を有する。本発明におけるブラックマトリクス６は、カラーフィルタ層と同様に、フラットパネルディスプレイ用途に市販されている材料を用いて形成することができる。
【００２７】
色変換フィルタ層は、各画素の副画素に相当する位置に設けられ、好ましくは矩形の底面形状を有する。あるいはまた、特定色の複数の副画素が１つの方向に整列している場合には、該方向に延びるストライプ形状を有してもよい。
【００２８】
テクスチャ構造オーバーコート層５は、可視域における透明性が高く（４００〜８００ｎｍの範囲で透過率５０％以上）、色変換フィルタ層の機能を低下させない材料から形成される。例えば、ＳｉＯｘ、ＳｎＯ２、ＳｉＮｘ、ＳｉＮｘＯｙ、ＡｌＯｘ、ＴｉＯｘ、ＴａＯｘ、ＺｎＯｘ等の無機酸化物、無機窒化物等の材料を使用することができる。
【００２９】
テクスチャ構造オーバーコート層５は、均一な膜厚を有する平坦部と、副画素に相当する位置（すなわち色変換フィルタ層の上方）に設けられるテクスチャ部とで構成される。テクスチャ部は、好ましくは四角錐（底面が色変換フィルタ層に対向する）または三角柱（側面の１つが色変換フィルタ層に対向する）の形状を有する。特定の副画素の位置において、隣接する副画素が別の色の副画素である場合、テクスチャ部は該副画素に向かって傾斜する側面を有することが望ましい。たとえば、ある副画素の上下左右に隣接する副画素が別の色の物である場合には、テクスチャ部は四角錐の形状を有することが好ましい。あるいはまた、ある副画素の上下（または左右）に隣接する副画素が別の色の物であるが、左右（または上下）に隣接する副画素が同色である場合には、テクスチャ部は三角柱の形状を有することが好ましい。
【００３０】
テクスチャ部の底面（すなわち、色変換フィルタ層に対向する面）は、副画素と同等以上の寸法を有するべきであり、好ましくは同一の寸法を有する。テクスチャ部の高さは、テクスチャ部側面（以下、テクスチャ面と称する）の延長線が、色変換フィルタ層間を俯瞰するように設定される。「テクスチャ面の延長線が色変換フィルタ層間を俯瞰する」は、図１に示したように、テクスチャ面の延長線が隣接する色変換フィルタ層に到達せず、色変換フィルタ層の間に設けられたブラックマトリクス６の上面に到達することを意味する。テクスチャ面をこのように形成することによって、色変換フィルタ層中で発生し、テクスチャ面で反射する光が、隣接する別の色の副画素に再入射しないようにして、色のにじみを抑制することが可能となる。
【００３１】
テクスチャ構造オーバーコート層５の膜厚（テクスチャ部が設けられていない平坦部の膜厚を意味する）は、０．３〜１．０μｍの範囲内であることが好ましい。テクスチャ部の高さ（平坦部の上面から、テクスチャ部頂点または頂部稜辺までの高さ）は、副画素寸法および隣接する副画素間の間隔に依存するが、通常の場合１．０〜３．０μｍであることが好ましい。
【００３２】
テクスチャ構造オーバーコート層５は、所望する形状を有する仮基板１２上で形成し、それを色変換フィルタ層上に転写することによって形成される。
【００３３】
図２に本発明において用いることができる仮基板１２の１例の模式的断面図を示す。仮基板１２は、シリコン基板またはガラス基板であることが好ましく、その表面上にテクスチャ構造オーバーコート層５の雌型となる凹部が設けられている。凹部として、エッチング法で形成されるエッチピットを用いることができる。仮基板１２の凹部を設けた表面上に剥離層１３を設けて、色変換フィルタ層上へのテクスチャ構造オーバーコート層５の転写を容易にしてもよい。剥離層１３は、テクスチャ構造オーバーコート層５を構成する材料に対して、テクスチャ構造オーバーコート層５／色変換層の密着力よりも低い密着力を有する材料で構成することが望ましい。あるいはまた、材料剥離層１３を、たとえば、特定の薬剤に対してテクスチャ構造オーバーコート層５を構成する材料に優先して溶解する材料から形成してもよい。
【００３４】
剥離層１３を設けた仮基板１２上に、スパッタ法、ＣＶＤ法、真空蒸着法、ディップ法、ゾル−ゲル法等の慣用の手法により所望の形状を有するテクスチャ構造オーバーコート層５を堆積させ、次に図３に示すような状態で圧力および／または熱を印加してテクスチャ構造オーバーコート層５を色変換フィルタ層上に密着させ、最後に剥離層１３および仮基板１２を除去して、テクスチャ構造オーバーコート層５を形成することができる。ここで、剥離層が優先溶解可能な材料から形成されている場合、剥離層１３を溶解させて仮基板１２を剥離除去してもよい。
【００３５】
テクスチャ構造オーバーコート層５の形成後、バリア層２０を形成し、平坦化を行ってもよい。バリア層２０は、可視域における透明性が高く（４００〜８００ｎｍの範囲で透過率５０％以上）、電気絶縁性を有し、水分、酸素および低分子成分に対するバリア性を有する材料から形成することができる。例えば、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、ＳｉＮｘＯｙ、ＡｌＯｘ、ＴｉＯｘ、ＴａＯｘ、ＺｎＯｘ等の無機酸化物、無機窒化物等の材料を使用し、スパッタ法、ＣＶＤ法、真空蒸着法、ディップ法、ゾル−ゲル法等の慣用の手法により形成することが可能である。ただし、バリア層２０は、その屈折率がテクスチャ構造オーバーコート層５の屈折率よりも小さい材料から形成される。
【００３６】
本発明において、有機ＥＬディスプレイを形成するために用いられる有機ＥＬ素子は、基板１４上に、反射電極１７と、有機ＥＬ層７と、透明電極１８とを少なくとも含む。
【００３７】
反射電極１７は、高反射率の金属、アモルファス合金、微結晶性合金を用いて形成されることが好ましい。高反射率の金属は、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｒなどを含む。高反射率のアモルファス合金は、ＮｉＰ、ＮｉＢ、ＣｒＰおよびＣｒＢなどを含む。高反射率の微結晶性合金は、ＮｉＡｌなどを含む。あるいはまた、前述の高反射率の金属を含む他の合金（たとえばＭｇ／Ａｇ合金など）を用いることができる。反射電極１７を陽極として用いる場合には、正孔の注入効率を向上させるために、高反射率材料の上に、仕事関数が大きなＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ：Ａｌなどの透明導電性金属酸化物を積層した複層構造とすることが望ましい。あるいはまた、反射電極１７を陰極として用いる場合には、有機ＥＬ層７中に電子注入層を設けて反射電極１７と接触させることが好ましい。反射電極１７は、蒸着、スパッタなどの当該技術において知られている任意の方法で形成することができる。
【００３８】
透明電極１８は、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ：Ａｌなどの導電性金属酸化物をスパッタ法を用いて積層することにより形成される。透明電極１８は、波長４００〜８００ｎｍの光に対して好ましくは５０％以上、より好ましくは８５％以上の透過率を有することが好ましい。透明電極１８は、通常５０ｎｍ以上、好ましくは５０ｎｍ〜１μｍ、より好ましくは１００〜３００ｎｍの範囲内の厚さを有することが望ましい。透明電極１８を陰極として用いる場合には、有機ＥＬ層７中に電子注入層を設けて透明電極１８と接触させることが好ましい。
【００３９】
本発明において、図４に示すように基板１４上に複数のスイッチング素子１５（ＴＦＴなど）を設け、複数のスイッチング素子１５に１対１で対応する複数の部分電極から反射電極１７を構成して、アクティブマトリクス駆動を行うようにしてもよい。この場合には透明電極１８は一体型の電極として形成される。あるいはまた、透明電極１８および反射電極１７のそれぞれを複数のストライプ形状部分電極から形成して、パッシブマトリクス駆動を行うようにしてもよい。この場合、透明電極１８のストライプ形状部分電極の延びる方向は、反射電極１７のストライプ形状部分電極の延びる方向と交差し、好ましくは直交する。
【００４０】
有機ＥＬ層７は、透明電極１８と反射電極１７との間に挟持され、少なくとも有機発光層を含む。必要に応じて、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。より具体的には、たとえば以下に示すような構造が挙げられる。
（１）有機発光層
（２）正孔注入層／有機発光層
（３）有機発光層／電子輸送層
（４）正孔注入層／有機発光層／電子輸送層
（５）正孔注入層／有機発光層／電子輸送層／電子注入層
（６）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
【００４１】
有機ＥＬ層を構成する各層は、当該技術において知られている任意の材料および成膜方法（たとえば、蒸着法）を用いて形成することができる。
【００４２】
正孔注入層の材料としては、フタロシアニン（Ｐｃ）類（銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）などを含む）またはインダンスレン系化合物などを用いることができる。
【００４３】
正孔輸送層は、トリアリールアミン部分構造、カルバゾール部分構造、オキサジアゾール部分構造を有する材料（たとえばＴＰＤ、α−ＮＰＤ、ＰＢＤ、ｍ−ＭＴＤＡＴＡなど）を用いて形成することができる。
【００４４】
電子輸送層の材料としては、ＰＢＤ、ＴＰＯＢのようなオキサジアゾール誘導体；
ＴＡＺのようなトリアゾール誘導体；トリアジン誘導体；フェニルキノキサリン類；ＢＭＢ−２Ｔ、ＢＭＢ−３Ｔのようなチオフェン誘導体；アルミニウムトリス（８−キノリノラート）（Ａｌｑ３）のようなアルミニウム錯体などを用いることができる。
【００４５】
電子注入層の材料としては、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、またはＣｓなどのアルカリ金属、Ｂａ、Ｓｒなどのアルカリ土類金属またはそれらを含む合金、希土類金属、あるいはそれら金属のフッ化物などの用いることができるが、それらに限定されるものではない。本発明の構成においては、電子注入効率の改善の観点から、電子注入層を設けることが好ましい。電子注入層の膜厚は、駆動電圧および透明性等を考慮して適宜選択することができるが、通常の場合には１０ｎｍ以下であることが好ましい。あるいはまた、アルカリ金属ないしアルカリ土類金属をドープしたアルミニウムのキノリノール錯体を用いてもよい。
【００４６】
有機発光層の材料は、所望する色調に応じて選択することが可能であり、例えば青色から青緑色の発光を得るためには、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、スチリルベンゼン系化合物、芳香族ジメチリデイン系化合物などを使用することが可能である。
【００４７】
前述のような色変換フィルタと有機ＥＬ素子とを貼り合わせることによって、図４に示すような有機ＥＬディスプレイを構築することができる。紫外線硬化型接着剤などの封止樹脂１９を用いて貼り合わせを行うことが可能である。封止樹脂１９は、直径２０〜６０μｍ、好ましくは直径３５〜５５μｍのガラスビーズまたはシリカビーズなどのスペーサを含んでもよい。スペーサは、色変換フィルタと有機ＥＬ素子との貼り合わせ距離を規定するとともに、接着のために印加される圧力を負担する。
【００４８】
また、任意選択的に、色変換フィルタまたは有機ＥＬ素子の上部表面に支柱１６を形成してもよい。支柱１６は有機ＥＬディスプレイの駆動時に発生する応力を負担して、故障の発生を防止するためのものである。支柱１６は、０．１〜３．０ＧＰａ、より好ましくは０．５〜１．０ＧＰａのヤング率を有する材料から形成される。用いることができる材料は、ナイロン６、ナイロン６・６をはじめとするポリアミド樹脂、アクリル樹脂のように単位構造の中に剛直基を含まない高分子材料、シリコーンゴム、フォトレジスト類および各種合成ゴム等を含む。
【実施例】
【００４９】
寸法３３０×３３０μｍの画素を、３２０×２４０配列した有機ＥＬディスプレイを形成した。各画素はＲＧＢの副画素を含み、各副画素は１００×３３０μｍの寸法を有し、隣接する副画素間の間隔を１０μｍとした。
【００５０】
透明基板１（コーニングガラス）上に、黒色のインキ組成物を用いた印刷法にて、厚さ１０μｍ程度のブラックマトリクス６を所定のパターンに形成した。さらに、その上に、青色フィルタ材料（富士フイルムアーチ製、カラーモザイクＣＢ−７００１）をスピンコート法を用いて塗布し、フォトリソグラフ法によりパターニングを実施し、幅１００μｍ、ピッチ３３０μｍおよび膜厚１０μｍの複数のストライプからなる青色カラーフィルタ（青色変換フィルタ層４）を形成した。
【００５１】
蛍光色素であるクマリン６（０．７重量部）を、溶剤のプロピレングリコールモノエチルアセテート（ＰＥＧＭＡ）１２０重量部に溶解させた。この溶液に対して、光重合性樹脂Ｖ２５９ＰＡ／Ｐ５（新日鐵化成工業株式会社）１００重量部を加えて溶解させ、塗布液を得た。青色変換フィルタ層４を形成した基板に対して、スピンコート法を用いてこの塗布液を塗布し、幅１００μｍ、ピッチ３３０μｍおよび膜厚１０μｍの複数のストライプからなる緑色変換層（緑色変換フィルタ層３）を形成した。
【００５２】
次に、クマリン６（０．６重量部）、ローダミン６Ｇ（０．３重量部）およびベーシックバイオレット１１（０．３重量部）を、溶剤のプロピレングリコールモノエチルアセテート（ＰＥＧＭＡ）１２０重量部に溶解させた。この溶液に対して、光重合性樹脂Ｖ２５９ＰＡ／Ｐ５（新日鐵化成工業株式会社）１００重量部を加えて溶解させ、塗布液を得た。前述の基板に対して、スピンコート法を用いてこの塗布液を塗布し、幅１００μｍ、ピッチ３３０μｍおよび膜厚１０μｍの複数のストライプからなる赤色変換層（赤色変換フィルタ層２）を形成した。
【００５３】
次に、あらかじめ２．０μｍサイズのピラミッド（四角錐）状のテクスチャ形状を有する仮基板１２（シリコン）に、スパッタ法を用いてＩＺＯを堆積させ剥離層１３を形成した。剥離層１３の上に、スパッタ法を用いて膜厚２．３μｍのＳｎＯ２を堆積させ、平坦部の膜厚が０．３μｍとなるようにＳｎＯ２を研磨し、テクスチャ構造オーバーコート層５を形成した。
【００５４】
テクスチャ構造オーバーコート層５の上に、アクリル樹脂系の透明接着剤をスピンナー（３０００ｒｐｍ、３０秒間）によって塗布し、厚さ０．１μｍの透明接着剤層を形成した。その上に、色変換フィルタ層を対向させて重ね合わせ、８０℃において０．５ｋｇ／ｃｍ２の圧力を印加して、それらを圧着させた。引き続いて、塩酸を用いて剥離層１３をエッチングして仮基板１２を除去して、色変換フィルタ層上へのテクスチャ構造オーバーコート層５の転写を完了した。
【００５５】
次に、テクスチャ構造オーバーコート層５の上にアクリル系透明樹脂（ＪＳＲ株式会社製：ＮＮ８１０）をスピンコートし、高圧水銀灯からの光を照射して平坦化層を得た。平坦化層膜厚は、テクスチャ構造オーバーコート層５と平坦化層を合わせて膜厚５μｍとなるようにした。さらに、スパッタ法にて膜厚３００ｎｍのＳｉＯｘＮｙを平坦化層を覆うように堆積させてバリア層を形成した。次に、表面上に支柱の雌型を形成した仮基板／剥離層積層体を別途用意し、該表面上にアクリル系透明樹脂（ＪＳＲ株式会社製：ＮＮ８１０）をスピンコートし、高圧水銀灯からの光を照射して支柱を得た。この支柱を、平坦化層と対向させて重ね合わせ、８０℃において０．５ｋｇ／ｃｍ２の圧力を印加して、それらを圧着させた。この圧力を維持したまま、３０分間にわたって温度を１６０℃に維持し、支柱を硬化させた。引き続いて、塩酸を用いて剥離層をエッチングして仮基板／剥離層積層体を除去し、平坦化層の上に支柱が形成された色変換フィルタを得た。
【００５６】
得られたテクスチャ構造オーバーコート層５／平坦化層／バリア層２０の積層構造は、色変換フィルタ層上方において５．４μｍの膜厚を有し、表面の最大高低差は０．２μｍであった。支柱１６の高さは１．９μｍであった。この際に、色変換フィルタ層のパターンに変形は発生しなかった。
【００５７】
基板１４（コーニングガラス）上に、スイッチング素子１５として複数のボトムゲート型のＴＦＴを形成したＴＦＴ基板を準備した。この基板に対して、Ａｌ／ＩＺＯ積層構造を有する反射電極１７を形成した。下層であるＡｌ（膜厚３００ｎｍ）は、ＴＦＴの絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介してＴＦＴのソースに接続されている。Ａｌは、発光層からの発光を反射して基板上方から光を効率よく放出することを可能にし、かつ反射電極の電気抵抗低減のために設けられる。上層であるＩＺＯ（膜厚２００ｎｍ）は、大きな仕事関数を有し、有機ＥＬ層に対する正孔注入効率を向上させるための層である。
【００５８】
次いで、蒸着装置中で、真空を破ることなしに、有機ＥＬ層７（正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電子輸送層／電子注入層の５層構成）を反射電極１７の上に順次成膜した。成膜に際して、蒸着装置の真空槽内を１×１０−４Ｐａまで減圧した。正孔注入層として膜厚１００ｎｍの銅フタロシアニンを積層し、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）を積層し、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）を積層し、電子輸送層として膜厚２０ｎｍのＡｌｑ３を積層し、そして電子注入層として膜厚２ｎｍのＭｇ／Ａｇを共蒸着法を用いて積層した。
【００５９】
さらに、スパッタ法を用いて膜厚２００ｎｍのＩＺＯを成膜して、透明電極１８を形成し、有機ＥＬ素子を得た。ここでＭｇ／Ａｇは、小さい仕事関数を有し、有機ＥＬ層に対する電子注入を容易にするための層である。
【００６０】
以上のようにして得られた色変換フィルタと有機ＥＬ素子とを、乾燥窒素雰囲気（酸素濃度および水分濃度ともに１０ｐｐｍ以下）のグローブボックス内に配置した。そして、ＵＶ硬化性の封止樹脂１９を用いて、色変換フィルタと有機ＥＬ素子とを貼り合わせて、有機ＥＬディスプレイを得た。色変換フィルタおよび有機ＥＬ素子は、支柱１６および封止樹脂１９以外の部分では互いに接触しておらず、封止状態も良好であった。
【００６１】
得られた有機ＥＬディスプレイについて輝度の評価を行った結果、本実施例のディスプレイは、テクスチャ構造なしのオーバーコート層を用いた同様のディスプレイよりも、２０〜３０％高い輝度を有した。また、本実施例のディスプレイは、左右方向にて約１６０度、上下方向にて１５０度の視野角を有し、視野角特性も良好であった。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の色変換フィルタを示す断面図である。
【図２】テクスチャ構造オーバーコート層の形成に用いられる仮基板を示す断面図である。
【図３】テクスチャ構造オーバーコート層の貼り合わせを示す図である。
【図４】本発明の有機ＥＬディスプレイを示す断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  透明基板
２  赤色変換フィルタ
３  緑色変換フィルタ
４  青色変換フィルタ
５  テクスチャ構造オーバーコート層
６  ブラックマトリクス
７  有機ＥＬ層
１２  仮基板
１３  剥離層
１４  基板
１５  スイッチング素子
１６  支柱
１７  反射電極
１８  透明電極
１９  封止樹脂
２０  バリア層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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