JP6520065B2 - カラーフィルタ付き有機ｌｅｄ表示装置およびその製造方法、および反射防止層付きカラーフィルタ - Google Patents

Description

本発明はカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ−Ｄｉｏｄｅ）表示装置およびその製造方法、および反射防止層付きカラーフィルタに関する。

従来より、カラーフィルタ付き有機ＬＥＤ表示装置として、反射防止層付きカラーフィルタと、有機ＬＥＤ素子と、反射防止層付きカラーフィルタと有機ＬＥＤ素子との間に介在された接着層とを備えたものが知られている。

このようなカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ表示装置は、まず多面付けされたカラーフィルタと、多面付けされた有機ＬＥＤ素子を準備し、これら多面付けされたカラーフィルタと多面付けされた有機ＬＥＤ素子を接着剤を介して接合して多面付けされたカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ素子を作製し、その後多面付けされたカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ素子を切断して個々のカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ素子を作製することにより得られる。

その後個々のカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ素子のカラーフィルタ側に反射防止フィルムを接着剤により接着している。

あるいは多面付けされたカラーフィルタに反射防止フィルムを反射防止フィルム用接着剤により接着しておき、この多面付けされたカラーフィルタと多面付けされた有機ＬＥＤ素子とを接着剤を介して接着して多面付けされたカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ素子を作製し、その後多面付けされたカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ素子を切断して個々のカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ素子を作製することもある。

特開２００５−２６８０６２号公報 特開２０１１−８９５８号公報 特開２０１１−１２９９１９号公報

上述のように反射防止フィルムをカラーフィルタに設ける場合、個々のカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ素子のカラーフィルタ側に反射防止フィルムを接着剤により接着する方法があるが、個々のカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ素子に反射防止フィルムを個別に接着することは煩雑であり長時間を要する。

他方、予め多面付けされたカラーフィルタに反射防止フィルムを反射防止フィルム用接着剤を用いて接着しておき、多面付けされたカラーフィルタと多面付けされた有機ＬＥＤ素子を接着して多面付けされたカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ素子を作製し、その後にこの多面付けされたカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ素子を切断する場合もある。この場合は、反射防止フィルムを接着するための反射防止フィルム用接着剤が一定の厚みを有するため切断作業が困難となり、多面付けされたカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ素子を精度良く切断することがむずかしいという問題がある。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、反射防止層を含むカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ表示装置を容易かつ精度良く作製することができるカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ表示装置およびその製造方法、および反射防止層付きカラーフィルタを提供することを目的とする。

本発明は、カラーフィルタ付き有機ＬＥＤ表示装置において、第１基材と、この第１基材の一方の面に形成された反射防止層と、前記第１基材の他方の面に設けられた着色層とを有する反射防止層付きカラーフィルタと、第２基材と、この第２基材の一方の面に設けられた有機ＬＥＤ層とを有する有機ＬＥＤ素子と、前記反射防止層付きカラーフィルタと、前記有機ＬＥＤ素子との間に介在された接着層とを備え、前記反射防止層付きカラーフィルタの反射防止層が外面側に位置し、前記有機ＬＥＤ素子の前記第２基材が内面側に位置することを特徴とするカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ表示装置である。

本発明は、前記反射防止層は前記第１基材上に接着剤を介することなく直接的に形成されていることを特徴とするカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ表示装置である。

本発明は、反射防止層付きカラーフィルタにおいて、第１基材と、この第１基材の一方の面に形成された反射防止層と、前記第１基材の他方の面に設けられた着色層とを備え、前記反射防止層が外面側に位置することを特徴とする反射防止層付きカラーフィルタである。

本発明は、前記反射防止層は前記第１基材上に接着剤を介することなく直接的に形成されていることを特徴とする反射防止層付きカラーフィルタである。

本発明は、カラーフィルタ付き有機ＬＥＤ表示装置の製造方法において、第１基材と、この第１基材の一方の面に形成された反射防止層と、前記第１基材の他方の面に設けられた着色層とを有する複数の反射防止層付きカラーフィルタを含む多面付け反射防止層付きカラーフィルタを準備する工程と、第２基材と、この第２基材の一方の面に設けられた有機ＬＥＤ層とを有する複数の有機ＬＥＤ素子を含む多面付け有機ＬＥＤ素子を準備する工程と、前記多面付け反射防止層付きカラーフィルタと、前記多面付け有機ＬＥＤ素子を接着層により接合し、前記反射防止層付きカラーフィルタの反射防止層が外面側に位置し、前記有機ＬＥＤ素子の前記第２基材が内面側に位置し、これにより多面付けカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ素子を作製する工程と、多面付けカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ素子を切断して個々のカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ素子を形成する工程と、を備えたことを特徴とするカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ表示装置の製造方法である。

本発明は、前記反射防止層は前記第１基材上に接着剤を介することなく直接的に形成されていることを特徴とするカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ表示装置の製造方法である。

図１は本発明によるカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ表示装置を示す側断面図。 図２はＡＲ層付きカラーフィルタを示す側断面図。 図３は有機ＬＥＤ素子を示す側断面図。 図４は本発明によるカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ表示装置の製造工程を示す図。

＜発明の実施の形態＞
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

図１乃至図４は本発明の実施の形態を示す図である。

まず図１によりカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ−Ｄｉｏｄｅ）表示装置の実施の形態について説明する。

図１に示すように、カラーフィルタ付き有機ＬＥＤ１は、無アルカリガラスからなる第１の透明基材１１と、第１の透明基材１１の外面（図１の上面）に設けられたＡＲ層（反射防止層）１２と、第１の透明基材１１の内面（図１の下面）に設けられた着色層１５とを有するＡＲ層付きカラーフィルタ１０と、無アルカリガラスからなる第２の透明基材２１と、第２の透明基材２１の外面（図１の上面）に設けられた有機ＬＥＤ層２２とを有する有機ＬＥＤ素子２０とを備えている。

またＡＲ層付きカラーフィルタ１０と有機ＬＥＤ素子２０とは光学弾性樹脂からなる接着剤３０により接合されている。

次にカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ表示装置１の反射防止層付きカラーフィルタ１０について詳述する。

反射防止層付きカラーフィルタ１０は、図２に示すように、無アルカリガラスからなる第１の透明基材１１と、透明基材１１の外面に設けられたＡＲ層１２と、透明基材１１の内面に設けられた着色層１５とを有する。またＡＲ層１２は低屈折率層１２ａと、高屈折率層１２ｂと、アンカーコート層（ＡＣ層）１２ｃとを含む。

このうち、低屈折率層１２ａは屈折率調整樹脂としてのフッ素含有樹脂と、フッ素含有樹脂中に含まれる屈折率調整粒子としての中空シリカとを有する。またフッ素含有樹脂中に、防汚性付与材料として、シリコン系界面活性剤が含まれている。このような構成からなる低屈折率層１２ａは、１．２〜１．４の屈折率をもち、その厚みは１０ｎｍ〜１００ｎｍとなっている。

高屈折率層１２ｂは、樹脂中に含まれる屈折率調整粒子としての酸化ジルコニア、酸化チタンまたはシリカを有し、高屈折率層１２ｂは１．５５〜１．７５の屈折率をもち、その厚みは１０ｎｍ〜２００ｎｍとなっている。

さらにアンカーコート層１２ｃは、樹脂中に含まれる屈折率調整粒子としての酸化ジルコニア、酸化チタンまたはシリカを有し、アンカーコート層１２ｃは１．４５〜１．６５の屈折率をもつ。このアンカーコート層１２ｃは第１の透明基材１１にＡＲ層１２を密着させる密着層として機能し、その厚みは０．５μｍ〜２０μｍとなっている。なお、アンカーコート層１２ｃは、樹脂のみを有していてもよい。

このようにして形成された低屈折率層１２ａと、高屈折率層１２ｂと、アンカーコート層１２ｃとからなるＡＲ層１２は、第１透明基材１１に接着剤を介することなく直接形成される。

また、着色層１５は、第１透明基材１１の内面に設けられ、Ｒ用着色層１５Ｒ、Ｇ用着色層１５Ｇ、Ｂ用着色層１５Ｂおよびブラックマトリクス１６とを有している。

この場合、Ｒ用着色層１５Ｒ、Ｇ用着色層１５Ｇ、Ｂ用着色層１５Ｂとしては、後述のように有機ＬＥＤ層２２がＲ用有機ＬＥＤ層２２Ｒと、Ｇ用有機ＬＥＤ層２２Ｇと、Ｂ用有機ＬＥＤ層２２Ｂとからなるため、低演色の着色層１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂを用いることができ、具体的にはＮＴＳＣ比が５０％程度の着色層１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂを用いることができる。

次に有機ＬＥＤ素子２０について述べる。有機ＬＥＤ素子２０は、図３に示すように無アルカリガラスからなる第２透明基材２１と、第２透明基材２１の外面に設けられた有機ＬＥＤ層２２とを有する。

このうち、有機ＬＥＤ層２２は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各々の有機ＬＥＤ素子、すなわちＲ用有機ＬＥＤ層２２Ｒ、Ｇ用有機ＬＥＤ層２２Ｇ、Ｂ用有機ＬＥＤ層２２Ｂを含む。そして各々のＲ用有機ＬＥＤ層２２Ｒ、Ｇ用有機ＬＥＤ層２２Ｇ、Ｂ用有機ＬＥＤ層２２Ｂは、いずれも第２透明基材２１側に設けられた反射電極２３と、反射電極２３上に設けられた発光層２４と、発光層２４上に設けられたＩＴＯ等からなる透明電極２５とを有する。

このような構成からなるＲ用有機ＬＥＤ層２２Ｒ、Ｇ用有機ＬＥＤ層２２Ｇ、Ｂ用有機ＬＥＤ層２２Ｂは保護層２６により覆われている。

次にＲ用有機ＬＥＤ層２２Ｒ、Ｇ用有機ＬＥＤ層２２Ｇ、Ｂ用有機ＬＥＤ層２２Ｂの各構成部材について述べる。

反射電極２３は、反射層としての機能も兼ねており、できるだけ高い反射率を有するようにすることが発光効率を高める上で望ましい。特に、反射電極２３が陽極として使われる場合には、反射電極２３は正孔注入性の高い材料により構成されていることが望ましい。このような反射電極２３としては、例えば、積層方向の厚み（以下、単に厚みと言う）が１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、クロム（Ｃｒ），金（Ａｕ），白金（Ｐｔ），ニッケル（Ｎｉ），銅（Ｃｕ），タングステン（Ｗ）あるいは銀（Ａｇ）などの金属元素の単体または合金が挙げられる。反射電極２３の表面には、インジウムとスズの酸化物（ＩＴＯ）などの透明導電膜が設けられていてもよい。なお、アルミニウム（Ａｌ）合金のように、反射率が高くても、表面の酸化皮膜の存在や、仕事関数が大きくないことによる正孔注入障壁が問題となる材料においても、適切な正孔注入層を設けることによって反射電極２３として使用することが可能である。

発光層２４は、例えば、反射電極２３の側から順に、正孔注入層、正孔輸送層、発光体、電子輸送層および電子注入層を積層した構成を有する。これらのうち発光体以外の層は必要に応じて設ければよい。発光層２４は、Ｒ用有機ＬＥＤ層２２Ｒ、Ｇ用有機ＬＥＤ層２２Ｇ、Ｂ用有機ＬＥＤ層２２Ｂの発光色によってそれぞれ構成が異なっている。正孔注入層は、正孔注入効率を高めるためのものであると共に、リークを防止するためのバッファ層である。正孔輸送層は、発光体への正孔輸送効率を高めるためのものである。発光体は、電界をかけることにより電子と正孔との再結合が起こり、光を発生するものである。電子輸送層は、発光体への電子輸送効率を高めるためのものである。電子注入層は、電子注入効率を高めるためのものである。

透明電極２６は、ＩＴＯ等の透明体から構成されている。

また保護層３０は、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素のような透明体からなり、Ｒ用有機ＬＥＤ層２２Ｒ、Ｇ用有機ＬＥＤ層２２Ｇ、Ｂ用有機ＬＥＤ層２２Ｂを覆い、これらを保護している。

また有機ＬＥＤ素子２０のＲ用有機ＬＥＤ層２２Ｒ、Ｇ用有機ＬＥＤ層２２Ｇ、Ｂ用有機ＬＥＤ層２２Ｂは、平面上ＡＲ層付きカラーフィルタ１５のＲ用着色層１５Ｒ、Ｇ用着色層１５Ｇ、Ｂ用着色層１５Ｂに対応する位置に配置されている。

次にこのような構成からなる本実施の形態の作用、すなわちカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ表示装置の製造方法について述べる。

まず第１透明基材１１を準備し、この第１透明基材１１の外面にＡＲ層１２を設ける。この場合、まず第１透明基材１１上にスピンコート、スリットコート法によりアンカーコート層１２ｃを形成し、次にアンカーコート層１２ｃ上にスピンコート、スリットコート法により高屈折率層１２ｂを形成し、その後高屈折率層１２ｃ上にスピンコート、スリットコート法により低屈折率層１２ａを形成する。

このようにして第１透明基材１１上にＡＲ層１２を形成することができる。

次に第１透明基材１１の内面にブラックマトリクス１６を所定間隔をおいて設け、次にブラックマトリクス１６間の間隔にＲ用着色層１５Ｒ、Ｇ用着色層１５Ｇ、Ｂ用着色層１５Ｂを設けて、ブラックマトリクス１６と、Ｒ用着色層１５Ｒと、Ｇ用着色層１５Ｇと、Ｂ用着色層１５Ｂとからなる着色層１５を形成する。

このようにして、第１透明基材１１と、ＡＲ層１２と、着色層１５とを有する複数のＡＲ層付きカラーフィルタ１０をもった多面付けＡＲ層付きカラーフィルタ１０Ａを作製することができる（図４）。

他方、第２透明基材２１を準備し、この第２透明基材２１外面に、反射電極２３と、発光層２４と、透明電極２５を順次設けることによりＲ用有機ＬＥＤ層２２Ｒ、Ｇ用有機ＬＥＤ層２２Ｇ、Ｂ用有機ＬＥＤ層２２Ｂを形成する。

このようにして、第２透明基材２１と、第２透明基材２１の外面に設けられた有機ＬＥＤ層２２とを有する複数の有機ＬＥＤ素子２０を含む多面付け有機ＬＥＤ素子２０Ａを作製することができる。

次に多面付けＡＲ層付きカラーフィルタ１０Ａと、多面付け有機ＬＥＤ素子２０Ａとを光学弾性樹脂からなる接着剤３０により接合し、このようにして多面付けカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ素子１Ａを作製することができる。

この多面付けカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ１Ａにおいて、ＡＲ層は外面を向き、第２透明基材２１は内面を向く。

次に多面付けカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ素子１Ａを各表示装置単位に切断して個片化する。

このようにして多面付けカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ素子１Ａから個々のカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ素子を含む、カラーフィルタ付き有機ＬＥＤ表示装置１を得ることができる。

このような構成からなるカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ表示装置１において、第１透明基材１１に接着剤を介することなく直接形成されたアンカーコート層１２ｃと、高屈折率層１２ｂと、低屈折率層１２ａとからＡＲ層１２が形成されているため、多面付けカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ素子１Ａを各表示装置毎に切断して個片化する際、切断作業に支障が生じることはない。

すなわち、ＡＲフィルムをＡＲフィルム用接着剤を用いてカラーフィルタに接合した後、多面付けカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ素子を切断する場合、ＡＲフィルム用接着剤が一定の厚みをもつため、切断作業が困難となることが考えられるが、本実施の形態によれば第１透明基材１１にＡＲ層１２が接着剤を介することなく直接形成されているため、多面付けカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ素子１Ａを各表示装置毎に精度良く切断して個々の表示装置に個片化することができる。

また第１透明基材１１および第２透明基材２１は、いずれも無アルカリガラスからなるため、多面付けカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ素子１Ａをより確実に切断して個々の表示装置に個片化することができる。

＜変形例＞
次に本発明の変形例について説明する。上記実施の形態において、有機ＬＥＤ層２２はＲ用有機ＬＥＤ層２２Ｒと、Ｇ用有機ＬＥＤ層２２Ｇと、Ｂ用有機ＬＥＤ層２２Ｂとを含む例を示したが、これに限らず有機ＬＥＤ層２２は単色の白色用有機ＬＥＤ層からなっていてもよい。

このように有機ＬＥＤ層２２が単色の白色用有機ＬＥＤ層からなる場合、ＡＲ層付きカラーフィルタ１０の各々のＲ用着色層１５Ｒ、Ｇ用着色層１５ＧおよびＢ用着色層１５Ｂとしては高演色の着色層１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂ、具体的にはＮＴＳＣ比が９０％程度の着色層１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂが用いられる。ここで、ＮＴＳＣ比は、ＣＩＥ１９３１表色系においてＣ光源を用いた場合の値である。

さらにまたＡＲ層付きカラーフィルタ１０は、第１透明基材１１上に設けられた着色層１５を有する例を示したが、この着色層１５上に更にこの着色層１５を保護するためのオーバーコート層（ＯＣ層）を設け、このオーバーコート層を着色層１５と接着層３０との間に介在させてもよい。

このように着色層１５上にオーバーコート層を設けることにより、このオーバーコート層によって第１透明基材１１あるいは第２透明基材２１が破損した場合の飛散防止機能を果すことができる。

またＡＲ層１２のアンカーコート層１２ｃの膜厚を大きくすることにより、このアンカーコート層１２ｃにより同様の飛散防止機能をもたせることができる。

１ カラーフィルタ付き有機ＬＥＤ表示装置
１０ ＡＲ層付きカラーフィルタ
１１ 第１透明基材
１２ ＡＲ層
１５ 着色層
１５Ｒ Ｒ用着色層
１５Ｇ Ｇ用着色層
１５Ｂ Ｂ用着色層
１６ ブラックマトリクス
２０ 有機ＬＥＤ素子
２１ 第２透明基材
２２ 有機ＬＥＤ層
２３ 反射電極
２４ 発光層
２５ 透明電極
３０ 接着層

Claims (2)

1. カラーフィルタ付き有機ＬＥＤ表示装置の製造方法において、
   第１基材と、この第１基材の一方の面に形成された反射防止層と、前記第１基材の他方の面に設けられた着色層とを有する複数の反射防止層付きカラーフィルタを含む多面付け反射防止層付きカラーフィルタを準備する工程と、
   第２基材と、この第２基材の一方の面に設けられた有機ＬＥＤ層とを有する複数の有機ＬＥＤ素子を含む多面付け有機ＬＥＤ素子を準備する工程と、
   前記多面付け反射防止層付きカラーフィルタと、前記多面付け有機ＬＥＤ素子を接着層により接合し、前記反射防止層付きカラーフィルタの反射防止層が外面側に位置し、前記有機ＬＥＤ素子の前記第２基材が内面側に位置し、これにより多面付けカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ素子を作製する工程と、
   多面付けカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ素子を切断して個々のカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ素子を形成する工程と、を備えたことを特徴とするカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ表示装置の製造方法。
2. 前記反射防止層は前記第１基材上に接着剤を介することなく直接的に形成されていることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタ付き有機ＬＥＤ表示装置の製造方法。

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