JP5019701B2

JP5019701B2 - 表示装置

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Publication number: JP5019701B2
Application number: JP2004276821A
Authority: JP
Inventors: 照幸藤井; 太一遠藤
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2004-09-24
Filing date: 2004-09-24
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2024-09-24
Also published as: JP2006089597A

Description

本発明は、表示装置に用いる光吸収性樹脂および光吸収性樹脂を合成するための組成物に関する。また、光吸収性樹脂を用いた表示装置に関する。

近年、液晶表示装置（ＬＣＤ）や発光装置に代表されるフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）は、これまでのＣＲＴに替わる表示装置として注目を集めている。特にアクティブマトリクス駆動の大型表示パネルを搭載した大画面テレビジョン装置の開発は、パネルメーカーにとって注力すべき重要な課題になっている。

発光装置の構造の一例として、上面発光構造の発光装置の一部断面図を図２に示す。図２において、発光物質を含む層２５から出た光は、第１の電極２３により反射され、第２の電極２４側から外部に取り出される。

図２の構造において、発光領域間を分離する隔壁２８は酸化シリコンやポリイミド樹脂等の十分な光吸収性を持たない光透過性材料が用いられてきた。このため、発光素子２２の横からの発光や外光は隔壁２８を透過し、隔壁の下に位置する配線２７や、トランジスタ２１まで届いてしまう。特にトランジスタに光が照射されてしまうと、トランジスタの電気特性に影響が出たり、劣化の原因となる。

また、発光領域が非発光の状態の場合、外光が第１の電極で反射されるため、コントラストが低下してしまっていた。

これらの問題を解決するため、発光領域間を分離する隔壁に、光吸収層を積層される構造が提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１では、発光領域を分離する絶縁膜上に光吸収層として酸化クロム膜や、黒色顔料を分散させた感光性樹脂材料層を形成する構造が記載されている。
特開２００３−１７２７２号公報

しかし、これらの光吸収層として用いるためには、光吸収性や遮光性が高いこと以外に、耐熱性等の性質が要求される。これらの性質を備えた材料は、現状ではまだそれほど多くはない。

従って、本発明は、光吸収性や遮光性、耐熱性に優れた光吸収性樹脂および光吸収性樹脂を得るための光吸収性樹脂用組成物を提供することを目的とする。また、光吸収性樹脂を用いた表示装置を提供することを目的とする。

本発明の光吸収性シロキサン組成物は、平均粒径が５０ｎｍ〜１μｍで窒素と酸素とチタンとを含む顔料と、複数種の分散剤とを含み、粘度が１ｍＰａ・s〜３００ｍＰａ・ｓであることを特徴とする。

また、本発明の別の構成として、本発明の光吸収性ポリイミド組成物は、平均粒径が５０ｎｍ〜１μｍで窒素と酸素とチタンとを含む顔料と、複数種の分散剤とを含み、粘度が５ｍＰａ・ｓ〜８００ｍＰａ・ｓであることを特徴とする。

なお、複数種の分散剤はそれぞれ異なるアミン価を持つことを特徴とする。

また、顔料として、具体的にはチタンブラックが挙げられる。

また、本発明の光吸収性樹脂は、上記の光吸収性シロキサン組成物または光吸収性ポリイミド組成物を焼成して得られた光吸収性樹脂であることを特徴とする。

つまり、本発明の光吸収性樹脂は、平均粒径が５０ｎｍ〜１μｍで窒素と酸素とチタンとを含む顔料と、複数種の分散剤と、樹脂材料とを含み、光透過率が３％以下であることを特徴とする。

上記構成において、樹脂材料は、ポリイミド樹脂またはシロキサン樹脂であることを特徴とする。

また、本発明の光吸収性樹脂は、光吸収性、遮光性に優れているため、表示装置に隔壁に用いることが好適である。

よって、本発明の表示装置は、トランジスタと、トランジスタに接続された第１の電極と、第１の電極に接する発光物質を含む層と、発光物質を含む層に接する第２の電極とを有する画素を複数備え、第１の電極は隔壁によって、各画素ごとに電気的に分断されており、隔壁は、平均粒径が５０ｎｍ〜１μｍで窒素と酸素とチタンとを含む顔料と、複数種の分散剤と、樹脂材料とを含み、光透過率が３％以下の光吸収性樹脂で構成されていることを特徴とする。

また、上記構成において、隔壁は、本発明の光吸収性樹脂材料と、他の材料との積層構造であってもよい。

つまり、本発明の表示装置は、トランジスタと、トランジスタに接続された第１の電極と、第１の電極に接する発光物質を含む層と、発光物質を含む層に接する第２の電極とを有する画素を複数備え、第１の電極は隔壁によって、各画素ごとに電気的に分断されており、隔壁は、平均粒径が５０ｎｍ〜１μｍで窒素と酸素とチタンとを含む顔料と、複数種の分散剤と、樹脂材料とを含み、光透過率が３％以下の光吸収性樹脂と他の材料との積層体であることを特徴とする。

また、隔壁を積層構造とした場合、本発明の光吸収性樹脂と、他の材料は、同じ樹脂材料を含むようにすると密着性が向上するため好ましい。

よって、本発明の表示装置は、トランジスタと、トランジスタに接続された第１の電極と、第１の電極に接する発光物質を含む層と、発光物質を含む層に接する第２の電極とを有する画素を複数備え、第１の電極は隔壁によって、各画素ごとに電気的に分断されており、隔壁は、平均粒径が５０ｎｍ〜１μｍで窒素と酸素とチタンとを含む顔料と、複数種の分散剤と、シロキサン樹脂とを含む光透過率が３％以下の光吸収性樹脂と、シロキサン樹脂との積層体であることを特徴とする。

また、本発明の表示装置は、トランジスタと、トランジスタに接続された第１の電極と、第１の電極に接する発光物質を含む層と、発光物質を含む層に接する第２の電極とを有する画素を複数備え、第１の電極は隔壁によって、各画素ごとに電気的に分断されており、隔壁は、平均粒径が５０ｎｍ〜１μｍで窒素と酸素とチタンとを含む顔料と、複数種の分散剤と、ポリイミド樹脂とを含む光透過率が３％以下の光吸収性樹脂と、ポリイミド樹脂との積層体であることを特徴とする。

また、本発明に光吸収性樹脂は、表示装置のカラーフィルターに用いることもできる。より具体的には、各着色層を分離するブラックマトリクスとして用いることができる。

本発明の表示装置は、本発明の光吸収性樹脂を有するカラーフィルタを備えたことを特徴とする。

上記構成において、カラーフィルターは光吸収性樹脂により各着色層が分離されていることを特徴とする。

本発明の光吸収性樹脂は、光吸収性や遮光性に優れているため、発光装置の隔壁として用いることによってトランジスタへの光の照射を防ぐことが可能となり、トランジスタの電気特性への変化やトランジスタの劣化を防ぐことができる。また、外光の反射による発光装置のコントラストの低下を抑制することが可能となる。

また、本発明の光吸収性樹脂は、高い耐熱性を有するため、表示装置に用いた場合、後の工程における熱処理に耐えることができる。

本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記述内容に限定して解釈されるものではない。

（実施の形態１）
本発明の本発明の光吸収性シロキサン組成物および光吸収性ポリイミド組成物、並びに光吸収性樹脂について説明する。なお、本明細書中では、本発明の光吸収性シロキサン組成物と光吸収性ポリイミド組成物とをあわせて光吸収性樹脂用組成物という。

本発明の光吸収性シロキサン組成物は、酸素と窒素とチタンを含む顔料と、複数種の分散剤とを含み、粘度が１ｍＰａ・ｓ〜３００ｍＰａ・ｓであることを特徴とする。粘度が１ｍＰａ・ｓ〜３００ｍＰａ・ｓであることにより、顔料の分散状態が良好となり、本発明の光吸収性シロキサン組成物を塗布し、焼成した場合に、ピンホールの発生や顔料の濃淡ムラ等を抑制することができる。

また、本発明の光吸収性ポリイミド組成物は、酸素と窒素とチタンを含む顔料と、複数種の分散剤とを含み、粘度が５ｍＰａ・ｓ〜８００ｍＰａ・ｓであることを特徴とする。粘度が５ｍＰａ・ｓ〜８００ｍＰａ・ｓであることにより、顔料の分散状態が良好となり、本発明の光吸収性ポリイミド組成物を塗布し、焼成した場合に、ピンホールの発生や顔料の濃淡ムラ等を抑制することができる。

なお、粘度が高すぎると、塗布する際に膜厚を調整しにくくなり、焼成した後、ピンホールが多数発生してしまう。また、粘度が低すぎると、顔料の分散状態が悪くなり、多数の凝集体が形成されてしまう。

また複数種の分散剤を含むことにより、顔料の表面状態に合うようにアミン価を調整することが可能となる。より具体的には、酸性顔料を用いた場合には、アミン価が大きい分散剤を多く用い、塩基性顔料を用いた場合には、アミン価が小さい分散剤を多く用いる。このように顔料の表面状態にあうように分散剤を調整することにより、顔料の分散状態が良好となり、本発明の光吸収性樹脂用組成物を焼成し、光吸収性樹脂を合成したときに、ピンホールの発生や顔料の濃淡ムラ等を抑制することができる。

また、顔料としては、酸素と窒素とチタンを含んでおり、粒径が５０ｎｍ〜１μｍであることが好ましい。粒径が大きすぎるとうまく分散されず、焼成した場合にピンホールが多数発生してしまう。

また、本発明の光吸収性樹脂用組成物を焼成することにより、光吸収性樹脂を得ることができる。本発明の光吸収性樹脂は、反射率、透過率が低く、優れた光吸収性を有する。

また、本発明の光吸収性樹脂は、耐熱性の高いシロキサン樹脂およびポリイミド樹脂を材料として用いており、本発明の光吸収性樹脂は高い耐熱性を有する。

（実施の形態２）
本発明の光吸収性樹脂を発光装置に用いた場合について、図１を用いて説明する。

図１において、点線で囲まれているのは、発光素子１２を駆動するために設けられているトランジスタ１１である。発光素子１２は、第１の電極１３と第２の電極１４との間に発光物質を含む層１５を有する。トランジスタ１１のドレインと第１の電極１３とは、第１層間絶縁膜１６（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）を貫通している配線１７によって電気的に接続されている。また、発光素子１２は、隔壁１８によって、隣接して設けられている別の発光素子と分離されている。このような構成を有する本発明の発光装置は、本形態において、基板１０上に設けられている。

なお、図１に示されたトランジスタ１１は、半導体層を中心として基板と逆側にゲート電極が設けられたトップゲート型のものである。ただし、トランジスタ１１の構造については、特に限定はなく、例えばボトムゲート型のものでもよい。またボトムゲートの場合には、チャネルを形成する半導体層の上に保護膜が形成されたもの（チャネル保護型）でもよいし、あるいはチャネルを形成する半導体層の一部が凹状になったもの（チャネルエッチ型）でもよい。

また、トランジスタ１１を構成する半導体層は、結晶性、非結晶性のいずれのものでもよい。また、セミアモルファス等でもよい。

なお、セミアモルファスな半導体とは、非晶質と結晶構造（単結晶、多結晶を含む）の中間的な構造を有し、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する結晶質な領域を含んでいるものである。また少なくとも膜中の一部の領域には、０．５〜２０ｎｍの結晶粒を含んでいる。ラマンスペクトルが５２０ｃｍ^-1よりも低波数側にシフトしており、Ｘ線回折ではＳｉ結晶格子に由来するとされる（１１１）、（２２０）の回折ピークが観測される。未結合手（ダングリングボンド）の中和剤として水素またはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ以上含まれている。いわゆる微結晶半導体（マイクロクリスタル半導体）とも言われている。珪化物気体をグロー放電分解（プラズマＣＶＤ）して形成され、珪化物気体としては、ＳｉＨ₄、その他にもＳｉ₂Ｈ₆、ＳｉＨ₂Ｃｌ₂、ＳｉＨＣｌ₃、ＳｉＣｌ₄、ＳｉＦ₄などを用いることが可能である。この珪化物気体をＨ₂、又は、Ｈ₂とＨｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｎｅから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈しても良い。希釈率は２〜１０００倍の範囲、圧力は概略０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの範囲、電源周波数は１ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚ、好ましくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚとすると良い。基板加熱温度は３００℃以下でよく、好ましくは１００〜２５０℃とすると良い。膜中の不純物元素として、酸素、窒素、炭素などの大気成分の不純物は１×１０²⁰／ｃｍ³以下とすることが望ましく、特に、酸素濃度は５×１０¹⁹／ｃｍ³以下、好ましくは１×１０¹⁹／ｃｍ³以下とする。なお、セミアモルファスなものを有する半導体を用いたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）の移動度はおよそ１〜１０ｍ²／Ｖｓｅｃとなる。

また、半導体層が結晶性のものの具体例としては、単結晶または多結晶性のシリコン、あるいはシリコンゲルマニウム等から成るものが挙げられる。これらはレーザー結晶化によって形成されたものでもよいし、例えばニッケル等を用いた固相成長法による結晶化によって形成されたものでもよい。

なお、半導体層が非晶質の物質、例えばアモルファスシリコンで形成される場合には、トランジスタ１１およびその他のトランジスタ（発光素子を駆動するための回路を構成するトランジスタ）は全てＮチャネル型トランジスタで構成された回路を有する発光装置であることが好ましい。それ以外については、Ｎチャネル型またはＰチャネル型のいずれか一のトランジスタで構成された回路を有する発光装置でもよいし、両方のトランジスタで構成された回路を有する発光装置でもよい。

また、第１層間絶縁膜１６は、図１（Ａ）、（Ｃ）に示すように多層でもよいし、または単層でもよい。なお、１６ａは酸化シリコンや窒化シリコンのような無機物から成り、１６ｂはアクリルやシロキサン（シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む物質）、塗布成膜可能な酸化シリコン等の自己平坦性を有する物質から成る。さらに、１６ｃはアルゴン（Ａｒ）を含む窒化シリコン膜から成る。なお、各層を構成する物質については、特に限定はなく、ここに述べたもの以外のものを用いてもよい。また、これら以外の物質から成る層をさらに組み合わせてもよい。このように、第１層間絶縁膜１６は、無機物または有機物の両方を用いて形成されたものでもよいし、または無機膜と有機膜のいずれか一で形成されたものでもよい。

隔壁１８は、本発明の光吸収性樹脂で形成されている。具体的には、本発明の光吸収性シロキサン樹脂、または、光吸収性ポリイミド樹脂で形成されている。本発明の光吸収性樹脂を用いることにより、光吸収性、遮光性、耐熱性に優れた隔壁を形成することができる。それにより、配線やトランジスタへの光の照射を防ぐことができ、トランジスタの電気的特性の変化や劣化、発光装置のコントラスト低下を抑制することができる。

また、本発明の光吸収性樹脂は高い耐熱性を有するため、隔壁を形成した後の工程における熱処理に耐えることができる。よって熱処理による不良の発生が抑制され、歩止まりが向上するという効果も得られる。

また、本発明の光吸収性樹脂は、良好な光吸収性、遮光性、耐熱性および絶縁性を有しているため、図１で示すように、本発明の光吸収性樹脂の単層で隔壁を形成することが可能である。隔壁を単層で形成する場合、工程を簡略化することができる。

なお、隔壁は、本発明の光吸収性樹脂と、他の材料との積層構造としてもよい。他の材料としては公知の材料を用いることができる。本発明の光吸収性樹脂は良好な光吸収性、遮光性を有しているため、例えば透光性を有する樹脂を積層した場合でも、十分な光吸収性および遮光性を得ることができる。

また、光吸収性樹脂を平滑な表面を得ることができる材料で覆うことによって、隔壁の表面をより平滑にすることも可能である。隔壁の表面をより平滑にすることで、隔壁上に形成される発光物質を含む層１５および第２の電極１４を平滑な表面上に形成することができ、第１の電極１３と第２の電極１４とが短絡することを防止することができる。

なお、本発明の光吸収性樹脂は、高い耐熱性を有しているため、積層する材料も高い耐熱性を有していることが好ましい。

また、隔壁を積層構造とした場合、本発明の光吸収性樹脂と、他の材料は、同じ樹脂材料を含むようにすることが好ましい。つまり、光吸収性シロキサン樹脂とシロキサン樹脂を積層させる、または光吸収性ポリイミド樹脂とポリイミド樹脂とを積層させることにより、密着性を向上させることができる。

また、隔壁１８は、エッジ部において、曲率半径が連続的に変化する形状であることが好ましい。曲率半径が連続的に変化する形状とすることにより、上に形成される発光物質を含む層１５や第２の電極１４の被覆性を向上させることができる。

なお、図１（Ａ）、（Ｃ）では、第１層間絶縁膜１６のみがトランジスタ１１と発光素子１２の間に設けられた構成であるが、図１（Ｂ）のように、第１層間絶縁膜１６（１６ａ、１６ｂ）の他、第２層間絶縁膜１９（１９ａ、１９ｂ）が設けられた構成のものであってもよい。図１（Ｂ）に示す発光装置においては、第１の電極１３は第２層間絶縁膜１９を貫通し、配線１７と接続している。

第２層間絶縁膜１９は、第１層間絶縁膜１６と同様に、多層でもよいし、または単層でもよい。１９ａはアクリルやシロキサン（シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む物質）、塗布成膜可能な酸化シリコン等の自己平坦性を有する物質から成る。さらに、１９ｂはアルゴン（Ａｒ）を含む窒化シリコン膜から成る。なお、各層を構成する物質については、特に限定はなく、ここに述べたもの以外のものを用いてもよい。また、これら以外の物質から成る層をさらに組み合わせてもよい。このように、第２層間絶縁膜１９は、無機物または有機物の両方を用いて形成されたものでもよいし、または無機膜と有機膜のいずれか一で形成されたものでもよい。

また、発光素子１２は、第１の電極１３と第２の電極１４との間に、発光物質を含む層１５を有する。発光物質を含む層１５は、公知の材料を用いることができ、低分子系材料および高分子系材料のいずれを用いることもできる。なお、発光物質を含む層を形成する材料には、有機化合物材料のみから成るものだけでなく、無機化合物を一部に含む構成も含めるものとする。また、発光物質を含む層は、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層（ホールブロッキング層）、発光層、電子輸送層、電子注入層等を適宜組み合わせて構成されるが、単層で構成してもよいし、複数の層を積層させた構成としてもよい。

また、発光物質を含む層１５に含まれる発光物質は、一重項励起発光材料のほか、三重項励起発光材料を用いてもよい。三重項励起発光材料の一例としては、金属錯体を金属ドーパントとして用いたものがあり、第三遷移系列元素である白金を中心金属とする金属錯体、イリジウムを中心金属とする金属錯体などが知られている。なお、三重項励起発光材料としては、これらの化合物に限られることはなく、中心金属に周期表の８〜１０属に属する元素を有する化合物を用いることも可能である。

また、発光素子１２において、第１の電極および第２の電極がいずれも透光性を有する物質で構成されている場合、図１（Ａ）の白抜きの矢印で表されるように、第１の電極１３側と第２の電極１４側の両方から発光を取り出すことができる。また、第２の電極１４のみが透光性を有する物質で構成されている場合、図１（Ｂ）の白抜きの矢印で表されるように、第２の電極１４側のみから発光を取り出すことができる。この場合、第１の電極１３は反射率の高い材料で構成されているか、または反射率の高い材料から成る膜（反射膜）が第１の電極１３の下方に設けられていることが好ましい。また、第１の電極１３のみが透光性を有する物質で構成されている場合、図１（Ｃ）の白抜きの矢印で表されるように、第１の電極１３側のみから発光を取り出すことができる。この場合、第２の電極１４は反射率の高い材料で構成されているか、または反射膜が第２の電極１４の上方に設けられていることが好ましい。

また、発光素子１２は、第１の電極１３の電位よりも第２の電極１４の電位が高くなるように電圧を印加したときに動作するように発光物質を含む層１５が形成されていてもよいし、あるいは、第１の電極１３の電位よりも第２の電極１４の電位が低くなるように電圧を印加したときに動作するように発光物質を含む層１５が形成されていてもよい。前者の場合、トランジスタ１１はＮチャネル型トランジスタであり、後者の場合、トランジスタ１１はＰチャネル型トランジスタである。

以上のように、本実施の形態では、トランジスタによって発光素子の駆動を制御するアクティブ型の発光装置について説明したが、この他、トランジスタ等の駆動用の素子を特に設けずに発光素子を駆動させるパッシブ型の発光装置であってもよい。パッシブ型の発光装置においても、本発明の光吸収性樹脂を用いて隔壁を形成することによって、トランジスタの特性変化や劣化、発光装置のコントラストの低下等を防止することができる。したがって、コントラストに優れ、信頼性が高く、長寿命である発光装置を提供することが可能となる。

（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の光吸収性樹脂をカラーフィルター用ブラックマトリクスとして用いた場合について、図３を用いて説明する。

図３に示すように、基板１８００上にトランジスタ１８０１が形成され、トランジスタ１８０１と第１の電極１８０３は電気的に接続されている。そして、第１の電極１８０３と第２の電極１８０５とで発光物質を含む層１８０４が挟まれているところが発光素子となる。本実施例における発光物質を含む層１８０４は、白色光を発光する。そして、発光素子の上部に赤色のカラーフィルター１８０６Ｒ、緑色のカラーフィルター１８０６Ｇ、青色のカラーフィルター１８０６Ｂを設けられており、フルカラー表示を行うことができる。また、これらのカラーフィルターを隔離するブラックマトリクス（ＢＭともいう）１８０７が設けられている。また、第１の電極１８０３の端部は、本発明の光吸収性樹脂からなる隔壁１８０８により覆われている。この隔壁１８０８により各発光素子は分離されており、それぞれ独立に発光することが可能である。

本発明の光吸収性樹脂は、カラーフィルター用ブラックマトリクスとしても適用することができる。本発明の光吸収性樹脂は、光吸収性、遮光性に優れているため、カラーフィルター用ブラックマトリクスとして用いることで、よりコントラストに優れた表示装置を提供することが可能となる。

また、本実施の形態では、発光装置のカラーフィルターに本発明の光吸収性樹脂を適用した場合について説明したが、これに限らず、液晶表示装置のカラーフィルターにも適用することができる。また、バックライトとして発光装置を用いた液晶表示装置についても適用することが可能である。

本実施例では、シロキサン樹脂を用いた光吸収性シロキサン組成物および光吸収性シロキサン樹脂について具体的に説明する。

本実施例では、シロキサン樹脂としてＰＳＢ−Ｋ３１（東レ製）を用いた場合について説明する。

シロキサン樹脂ＰＳＢ−Ｋ３１（東レ製）１１．７ｇに、チタンブラック（三菱マテリアル製）を３．０ｇ（１５質量％）、分散剤としてアジスパーＰＢ−７１１（味の素ファインテクノ製）を３．８ｇ（７．６質量％）、アジスパーＰＢ−８２１（味の素ファインテクノ製）を１．５ｇ（７．５質量％）加えた後、直径４ｍｍのボールミルを６５ｇ加え、分散処理を行った。具体的には、１８分間撹拌した後、超音波処理を３０分間行った。その後、濾過によりボールミルを除去した。

なお、この光吸収性シロキサン組成物の粘度をＶＩＳＣＯＭＡＴＥ粘度計ＭｏｄｅｌＶＭ−１Ｇ−Ｌ（ＣＢＣマテリアルズ株式会社製）を用いて測定したところ、２０．１℃における粘度は６０ｍＰａ・ｓであった。

その後、光吸収性シロキサン組成物を３５０℃で１時間焼成し、本発明の光吸収性ポリイミド樹脂を得た。

得られた光吸収性樹脂は、ピンホールが少なく、顔料の分散状態を良好であった。また、顔料の濃淡ムラもなく、十分な光吸収性や遮光性を有することが確認できた。

本実施例では、ポリイミド樹脂を用いた光吸収性ポリイミド組成物および光吸収性ポリイミド樹脂について説明する。

本実施例では、ポリイミド樹脂としてＳＥ７４９２（０６２Ｍ）（日産化学製）を用いた場合について説明する。

ポリイミド樹脂ＳＥ７４９２（０６２Ｍ）１４．５ｇに、分散剤としてアジスパーＰＢ−７１１を２．５ｇ（５．０質量％）、アジスパーＰＢ−８２１を１．０ｇ（５．０質量％）加えた後、直径２ｍｍのアルミナ製のボールミルを８０ｇ加え、１８分間撹拌した。その後、濾過によりボールミルを除去した。

なお、この光吸収性ポリイミド組成物の粘度をＶＩＳＣＯＭＡＴＥ粘度計ＭｏｄｅｌＶＭ−１Ｇ−Ｌ（ＣＢＣマテリアルズ株式会社製）を用いて測定したところ、２０．１℃における粘度は２００ｍＰａ・ｓであった。

次に、この光吸収性ポリイミド組成物をスピン成膜（３０００ｒｐｍ）した。膜厚は約１．８μｍとなり、その後２８０℃で１時間焼成し、本発明の光吸収性ポリイミド樹脂を得た。

本発明の光吸収性樹脂の透光性について測定した。図５に実施例２で作製した光吸収性樹脂の透過率の加熱による変化を測定した結果を示した。具体的には、本発明の光吸収性ポリイミド樹脂を３００℃で１時間加熱した前後の透過スペクトルを測定した。

図５からわかるように、本発明の光吸収性樹脂の透過率は０〜３％程度であり、良好な遮光性を有している。また、加熱の前後におけるスペクトルの変化はほとんどなく、加熱処理をした後も良好な遮光性を保っている。つまり、加熱処理による透過率の変化が少ないことから、本発明の光吸収性樹脂は耐熱性にも優れていることがわかる。

本実施例では、発光装置の隔壁を、本発明の光吸収性樹脂と他の材料との積層構造とした場合について、図４を用いて説明する。なお、図４において、図２と同じ構成要素については同じ番号で示している。

本実施例では、隔壁を本発明の光吸収性樹脂１８ａと透光性を有する樹脂１８ｂとの積層構造とする。具体的には、ポリイミド樹脂を用いた本発明の光吸収性ポリイミド樹脂を形成した上に、透光性を有する樹脂として、光吸収性樹脂に用いたものと同じポリイミド樹脂を積層する。同じポリイミド樹脂を用いているため、本発明の光吸収性樹脂と透光性を有する樹脂との密着性は良好なものとなる。

なお、図４に示した上面出射構造において、第１の電極１３が反射率の高い材料で構成されていた場合は第１の電極１３の端部を覆うように、反射率の高い材料から成る膜（反射膜）が第１の電極１３の下方に設けられている場合は反射膜の端部を覆うように、光吸収性樹脂１８ａが形成されていることが望ましい。第１の電極１３または反射膜の端部を光吸収性樹脂で覆うことにより、外光および発光物質を含む層からの発光がトランジスタに照射されることを防ぐことができる。

本発明の光吸収性樹脂は良好な光吸収性、遮光性を有しているため、隔壁を本発明の光吸収性樹脂と透光性を有する樹脂との積層構造とした場合、十分な光吸収性、遮光性を有する隔壁を得ることができる。また、本実施例で用いたポリイミド樹脂は平滑な表面を得ることができる材料であり、隔壁の表面をより平滑にすることができる。そのため、隔壁上に形成される発光物質を含む層１５および第２の電極１４を平滑な表面上に形成することができ、第１の電極１３と第２の電極１４とが短絡することを防止することができる。

なお、本実施例では、光吸収性樹脂と、光吸収性樹脂に用いた透光性を有する樹脂とを積層した例を示したが、本発明はこれに限られることはない。

本実施例では実施の形態２に示したような発光装置を搭載するモジュールについて説明する。

図７（Ａ）に示す情報端末のモジュール９９９は、プリント配線基板９４６に、コントローラ９０１、中央処理装置（ＣＰＵ）９０２、メモリ９１１、電源回路９０３、音声処理回路９２９及び送受信回路９０４や、その他、抵抗、バッファ、容量素子等の素子が実装されている。また、発光装置よりなるパネル９００がフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）９０８を介してプリント配線基板９４６に接続されている。

パネル９００には、発光素子が各画素に設けられた画素部９０５と、前記画素部９０５が有する画素を選択する第１の走査線駆動回路９０６ａ、第２の走査線駆動回路９０６ｂと、選択された画素にビデオ信号を供給する信号線駆動回路９０７とが設けられている。

プリント配線基板９４６に備えられたインターフェース（I/F）部９０９を介して、各種制御信号の入出力が行われる。また、アンテナとの間の信号の送受信を行なうためのアンテナ用ポート９１０が、プリント配線基板９４６に設けられている。

なお、本実施例ではパネル９００にプリント配線基板９４６がＦＰＣ９０８を介して接続されているが、必ずしもこの構成に限定されない。ＣＯＧ(Chip on Glass)方式を用い、コントローラ９０１、音声処理回路９２９、メモリ９１１、ＣＰＵ９０２または電源回路９０３をパネル９００に直接実装させるようにしても良い。また、プリント配線基板９４６には、容量素子、バッファ等の各種素子が設けられ、電源電圧や信号にノイズがのったり、信号の立ち上がりが鈍ったりすることを防いでいる。

図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に示したモジュール９９９のブロック図を示す。このモジュール９９９は、メモリ９１１としてＶＲＡＭ９３２、ＤＲＡＭ９２５、フラッシュメモリ９２６などが含まれている。ＶＲＡＭ９３２にはパネルに表示する画像のデータが、ＤＲＡＭ９２５には画像データまたは音声データが、フラッシュメモリには各種プログラムが記憶されている。

電源回路９０３では、パネル９００、コントローラ９０１、ＣＰＵ９０２、音声処理回路９２９、メモリ９１１、送受信回路９３１に与える電源電圧が生成される。またパネルの仕様によっては、電源回路９０３に電流源が備えられている場合もある。

ＣＰＵ９０２は、制御信号生成回路９２０、デコーダ９２１、レジスタ９２２、演算回路９２３、ＲＡＭ９２４、ＣＰＵ用のインターフェース９３５などを有している。インターフェース９３５を介してＣＰＵ９０２に入力された各種信号は、一旦レジスタ９２２に保持された後、演算回路９２３、デコーダ９２１などに入力される。演算回路９２３では、入力された信号に基づき演算を行ない、各種命令を送る場所を指定する。一方デコーダ９２１に入力された信号はデコードされ、制御信号生成回路９２０に入力される。制御信号生成回路９２０は入力された信号に基づき、各種命令を含む信号を生成し、演算回路９２３において指定された場所、具体的にはメモリ９１１、送受信回路９３１、音声処理回路９２９、コントローラ９０１などに送る。

メモリ９１１、送受信回路９３１、音声処理回路９２９、コントローラ９０１は、それぞれ受けた命令に従って動作する。以下その動作について簡単に説明する。

入力手段９３３から入力された信号は、インターフェース９０９を介してプリント配線基板９４６に実装されたＣＰＵ９０２に送られる。制御信号生成回路９２０は、ポインティングデバイスやキーボードなどの入力手段９３３から送られてきた信号に従い、ＶＲＡＭ９３２に格納してある画像データを所定のフォーマットに変換し、コントローラ９０１に送付する。

コントローラ９０１は、パネルの仕様に合わせてＣＰＵ９０２から送られてきた画像データを含む信号にデータ処理を施し、パネル９００に供給する。またコントローラ９０１は、電源回路９０３から入力された電源電圧やＣＰＵ９０２から入力された各種信号をもとに、Ｈｓｙｎｃ信号、Ｖｓｙｎｃ信号、クロック信号ＣＬＫ、交流電圧（AC Cont）、切り替え信号Ｌ／Ｒを生成し、パネル９００に供給する。

送受信回路９０４では、アンテナ９３４において電波として送受信される信号が処理されており、具体的にはアイソレータ、バンドパスフィルタ、VCO（Voltage Controlled Oscillator）、LPF（Low Pass Filter）、カプラ、バランなどの高周波回路を含んでいる。送受信回路９０４において送受信される信号のうち音声情報を含む信号が、ＣＰＵ９０２からの命令に従って、音声処理回路９２９に送られる。

ＣＰＵ９０２の命令に従って送られてきた音声情報を含む信号は、音声処理回路９２９において音声信号に復調され、スピーカー９２８に送られる。またマイク９２７から送られてきた音声信号は、音声処理回路９２９において変調され、ＣＰＵ９０２からの命令に従って、送受信回路９０４に送られる。

コントローラ９０１、ＣＰＵ９０２、電源回路９０３、音声処理回路９２９、メモリ９１１を、本実施例のパッケージとして実装することができる。本実施例は、アイソレータ、バンドパスフィルタ、VCO（Voltage Controlled Oscillator）、LPF（Low Pass Filter）、カプラ、バランなどの高周波回路以外であれば、どのような回路にも応用することができる。

表示パネル９００は、実施の形態２で示すように隔壁が、本発明の光吸収性樹脂により形成されている。それにより、この表示パネル９００を備えるモジュール９９９は外光の反射を抑え、また、外光および発光物質を含む層からの発光がトランジスタに照射されることを防ぐことができるため、トランジスタの特性変化や劣化、発光装置のコントラストの低下等を防止することができる。したがって、コントラストに優れ、信頼性が高く、長寿命であるモジュールを提供することが可能となる。

図８は、実施例５に示したようなモジュール９９９を含む電子機器の一態様を示している。表示パネル９００はハウジング１００１に脱着自在に組み込んでモジュール９９９と容易に一体化できるようにしている。ハウジング１００１は組み入れる電子機器に合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。

表示パネル９００を固定したハウジング１００１はプリント配線基板９４６に嵌着されモジュールとして組み立てられる。プリント配線基板９４６には、コントローラ、ＣＰＵ、メモリ、電源回路、その他、抵抗、バッファ、容量素子等の素子が実装されている。さらに、用途に応じて、音声処理回路、送受信回路などが実装されていても良い。パネル９００はＦＰＣ９０８を介してプリント配線基板９４６に接続される。

このようなモジュール９９９、入力手段９９８、バッテリ９９７は筐体９９６に収納される。表示パネル９００の画素部は筐体９９６に形成された開口窓から視認できように配置されている。

表示パネル９００は、実施の形態２で示すように隔壁が、本発明の光吸収性樹脂により形成されている。それにより、この表示パネル９００を備えるモジュール９９９は外光の反射を抑え、また、外光および発光物質を含む層からの発光がトランジスタに照射されることを防ぐことができるため、トランジスタの特性変化や劣化、発光装置のコントラストの低下等を防止することができる。したがって、コントラストに優れ、信頼性が高く、長寿命である電子機器を提供することが可能となる。

実施例６で示した、実施例５に記載したようなモジュールを搭載した電子機器の他の態様について説明する。

本発明の表示装置を用いて作製された電気機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｃ（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置）などが挙げられる。これらの電気機器の具体例を図６に示す。

図６（Ａ）はテレビ受像機であり、筐体９１０１、支持台９１０２、表示部９１０３、スピーカー部９１０４、ビデオ入力端子９１０５等を含む。本発明の表示装置をその表示部９１０３に用いることにより作製され、黒の再現性が良くコントラストに優れたテレビ受像器とすることができる。なお、テレビ受像機は、コンピュータ用、ＴＶ放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用装置が含まれる。

図６（Ｂ）はパーソナルコンピュータであり、本体９２０１、筐体９２０２、表示部９２０３、キーボード９２０４、外部接続ポート９２０５、ポインティングマウス９２０６等を含む。本発明の表示装置をその表示部９２０３に用いることにより作製され、コントラストに優れた黒の再現性の良いパーソナルコンピュータとすることができる。。

図６（Ｃ）はゴーグル型ディスプレイであり、本体９３０１、表示部９３０２、アーム部９３０３を含む。本発明の表示装置をその表示部９３０２に用いることにより作製され、コントラストに優れた黒の再現性の良いゴーグル型ディスプレイとすることができる。

図６（Ｄ）は携帯電話であり、本体９４０１、筐体９４０２、表示部９４０３、音声入力部９４０４、音声出力部９４０５、操作キー９４０６、外部接続ポート９４０７、アンテナ９４０８等を含む。本発明の表示装置をその表示部９４０３に用いることにより作製され、屋外の使用に際しても反射が少なく、コントラストに優れた見やすい画面を得ることができる。

図６（Ｅ）はカメラであり、本体９５０１、表示部９５０２、筐体９５０３、外部接続ポート９５０４、リモコン受信部９５０５、受像部９５０６、バッテリー９５０７、音声入力部９５０８、操作キー９５０９、接眼部９５１０等を含む。表示装置をその表示部９５０２に用いることにより作製され、屋外の使用に際してもコントラストに優れた反射が少なく見やすい画面を得ることができる。

以上の様に、本発明の表示装置の適用範囲は極めて広く、この表示装置をあらゆる分野の電気機器に適用することが可能である。本発明の表示装置を用いることにより、コントラストに優れた表示部を有する電気機器を提供することが可能となる。

本発明の表示装置を説明する図。従来の表示装置を説明する図。本発明の表示装置を説明する図。本発明の表示装置を説明する図。本発明の光吸収性樹脂の透過率を示す図。本発明の表示装置を用いた電気機器を説明する図。本発明の表示装置を用いたモジュールを説明する図。本発明の表示装置を用いた電気機器を説明する図。

符号の説明

１０基板
１１トランジスタ
１２発光素子
１３第１の電極
１４第２の電極
１５発光物質を含む層
１６第１層間絶縁膜
１７配線
１８隔壁
１９第２層間絶縁膜

Claims

第１の電極と、
前記第１の電極に接する発光物質を含む層と、
前記発光物質を含む層に接する第２の電極とを有する画素を複数備え、
前記複数の画素のそれぞれにおいて、前記発光物質を含む層は、前記第１の電極の端部に接した隔壁によって分離されており、
前記隔壁は、窒素と酸素とチタンとを含む顔料と、アミン価が互いに異なる複数種の分散剤と、第１のポリイミド樹脂とを含む光透過率が３％以下の光吸収性樹脂と、第２のポリイミド樹脂との積層体であり、前記光吸収性樹脂の端部は前記第１の電極の端部を覆い、前記第２のポリイミド樹脂の端部は、前記第１の電極の端部を覆った前記光吸収性樹脂を覆い、前記光吸収性樹脂の端部は前記第１の電極の端部に接し、且つ前記第２のポリイミド樹脂の端部は前記第１の電極の端部に接し、
前記光吸収性樹脂は、３００℃で１時間加熱した前後で、波長３５０ｎｍから７５０ｎｍにおける光透過率が３％以下を維持する
ことを特徴とする表示装置。
請求項１において、前記顔料はチタンブラックであることを特徴とする表示装置。
請求項１又は請求項２において、前記表示装置はパッシブ型であることを特徴とする表示装置。
請求項１又は請求項２において、前記第１の電極はトランジスタに接続されており、前記表示装置はアクティブ型であることを特徴とする表示装置。