有机el元件、滤色片及有机el显示器的制作方法

专利名称：有机el元件、滤色片及有机el显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及有机EL元件、滤色片及有机EL显示器。
背景技术：
近年来，作为下一代的显示器，由电致发光(以下称为EL)元件构成的EL显示器 倍受期待。EL元件分为无机EL元件与有机EL元件。无论哪种EL元件，由于是自发光性， 因此具有可视性较高的优点。另外，由于无论哪种EL元件，都是完全固体元件，因此具有耐 冲击性较好，并且处理容易这样的优点。因此，正在进行作为图形显示器的像素或电视图像 显示装置的像素、或者面光源等的研究开发及实用化。有机EL元件，是由蒽等荧光性的有机固体构成的发光层与由三苯胺衍生物等构 成的空穴注入层的层叠体；发光层与由茈衍生物等构成的电子注入层的层叠体；以及空穴 注入层与发光层与电子注入层的层叠体中的任一层叠体，存在于2个电极间而成的结构 体。2个电极中成为发光面侧的电极由透明电极构成。这样的有机EL元件，利用在注入到 发光层的电子与空穴再结合时产生的发光。因此，有机EL元件通过将发光层的厚度变薄， 例如能以4. 5V这样的低电压进行驱动。据此，能够得到响应较快的优点或由于亮度与注入 电流成比例能够得到高亮度的EL元件的优点等。另外，通过改变作为发光层的荧光性的有 机固体的种类，能够得到蓝、绿、黄、红的可见区域所有颜色的发光。由于有机EL元件具有 以上优点，特别是具有能以低电压进行驱动的优点，因此，当前在进行用于将其实用化的研 究。而且，在移动电话的显示部分等制作上的难易度比较低的小型的显示器中，一部分已被 实用化。作为有机EL元件的彩色显示的方式，能够例举(1)将蓝色、红色、绿色等各色的 发光材料成膜的3色分涂方式；(2)将进行蓝色发光的发光层、与将蓝色色转换为绿色的色 转换层(CCM层)、与将蓝色色转换为红色的色转换层(CCM层)组合，发出3色的CCM方式； (3)将进行白色发光的发光层、与蓝色、红色、绿色等滤色片组合的方式等。其中，从发光效 率的观点而言，(1)的3色分涂方式最好，将移动电话、携带信息终端(PDA)等作为对象已 被实用化。在这些有机EL元件中，由于电极由金属类材料构成等，因此假定在周围明亮的环 境下使用时，存在显示对比度由于外部光反射而显著下降的问题。为解决该问题，通常采取 的各种对策有(A)在有机EL元件的靠近人一侧粘贴圆偏振板；(B)适用滤色片；(C)以非 彩色或者接近非彩色的色调进行着色(实施所谓的淡色处理)。此处，在粘贴上述(A)的圆偏振板时，原理上能够完全抑制外部光反射(虽然也要 根据外部光的入射角度)，但来自有机EL元件的发光的一半以上被圆偏振板吸收，效率不 一定好。另一方面，在适用上述(B)的滤色片时，尽管与使用圆偏振板时相比，外部光反射 的抑制效果较差，但能够享受可对来自有机EL元件的发光颜色进行色调调整这样的优良 效果。由于在利用有机EL元件的发光自身来提高色纯度有极限，因此认为这样的色调调整 功能非常有效。特别是三色分涂方式与滤色片的组合，从发光效率、色纯度、防外部光反射
3的平衡点而言最优，实际上被投入商品化。然而，作为电视广播的规格，广泛使用EBU规格(EuropeanBroadcasting Union 由欧洲及北非的广播站构成的欧洲广播联盟决定的技术规格)。显示器的性能是否具 有满足该EBU规格的色再现区域，是其中的1个评价项目。作为具体的评价方法，是 通过评价对象的显示器构成的色再现区域的三角形的面积、相对于在CIE(Commission Internationale de 1 Eclairage 国际照明协会)色度图上EBU规格构成的三角形的面积 之比来进行表示。即，用[评价对象的显示器构成的色再现区域的三角形的面积]/[EBU规 格构成的三角形的面积]XlOO )来表示。该比率被称为所谓的“EBU比”，被普遍认为表 示显示器性能的数值。另一方面，关于各RGB的各色的色度其本身，无论相对于EBU规格的色度怎样，即 使EBU比能够达到100%以上，也并非能够再现EBU规格内的所有色调。另外，虽然是与液晶显示器相关，但作为关于EBU规格的相关专利文献的一个例 子，能够例举日本专利公报“特开2003-121838号”及日本专利公报“特开2005-309306号”。如上所述，通过将滤色片与有机EL元件组合，能够进行色调调整。然而，在将由有 机EL元件构成的有机EL显示器作为全彩色的显示器时，与CRT或LCD相同，随着显示内容 及周边设备进一步高精密化，强力期望色再现区域能扩大。更具体而言，要求能够完全满足 EBU规格的色再现区域的有机EL显示器。

发明内容
本发明回应上述要求，其目的在于提供能够完全满足EBU规格的色再现区域的有 机EL元件。另外，提供包括该有机EL元件的有机EL显示器。并且，提供能够完全满足EBU 规格的色再现区域的滤色片。解决上述问题的本发明所涉及的有机EL元件，包括进行蓝色发光的有机EL发 光体、以及由所述有机EL发光体发出的光透射的蓝色滤色片，其特征在于，由所述有机EL 发光体发出的、透射所述蓝色滤色片的透射光的色度，在CIE色度图中，位于连接(0. 150， 0. 060)、(0. 143,0. 031)、(0. 130,0. 049)这 3 个色度坐标的区域内。根据本发明所涉及的有机EL元件，进行蓝色发光的有机EL发光体与蓝色滤色片 组合而成的有机EL元件所发出的光的色度，位于CIE色度图上的所述区域内。发出这样的 蓝色光的有机EL元件，例如通过与适当的绿色发光的有机EL元件及适当的红色发光的有 机EL元件组合，可以覆盖所有EBU规格区域。其结果是，能够构成色再现区域较好的有机 EL显不器。本发明所涉及的有机EL元件优选为，所述蓝色滤色片含有从由三芳基甲烷类染 料、色淀颜料、铜酞菁类颜料、以及铜酞菁类颜料及二噁嗪类颜料的混合物组成的群中选择 的颜色材料。在液晶显示器中，由于在形成取向膜时施加高温，因此无法使用缺乏耐热性的染 料类的颜色材料。然而，发现了在不需要取向膜的有机EL元件中，能够使用与颜料类的颜 色材料相比透射率较好的染料类的颜色材料，特别优选的是能够使用三芳基甲烷类染料。 另外，发现了通过使用色淀颜料，特别是将三芳基类染料色淀化的色淀颜料，能够确保更高 的耐热性及耐光性。
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解决上述问题的本发明所涉及的滤色片，与进行蓝色发光的有机EL发光体组合 来构成有机EL元件，其特征在于，含有粘合剂树脂与颜色材料，由所述有机EL发光体发 出的、透射所述蓝色滤色片的透射光的色度，在CIE色度图中，位于连接(0. 150,0. 060), (0. 143,0. 031)、(0. 130,0. 049)这3个色度坐标的区域内。根据本发明所涉及的滤色片，该滤色片与进行蓝色发光的有机EL发光体组合而 成的有机EL元件所发出的光的色度，位于CIE色度图上的所述区域内。发出这样的蓝色光 的有机EL元件，例如通过与适当的绿色发光的有机EL元件及适当的红色发光的有机EL元 件组合，可以覆盖所有EBU规格区域。其结果是，能够构成色再现区域较好的有机EL显示
在本发明所涉及的滤色片优选为，颜色材料从由三芳基甲烷类染料、色淀颜料、铜 酞菁类颜料、以及铜酞菁类颜料及二噁嗪类颜料的混合物组成的群中选择。在液晶显示器 中，由于在形成取向膜时施加高温，因此无法使用缺乏耐热性的染料类的颜色材料。然而， 发现了在不需要取向膜的有机EL元件中，能够使用与颜料类的颜色材料相比透射率较好 的染料类的颜色材料，特别优选的是能够使用三芳基甲烷类染料。另外，发现了通过使用色 淀颜料，特别是将三芳基类染料色淀化的色淀颜料，能够确保更高的耐热性及耐光性。解决所述问题的本发明所涉及的有机EL显示器，包括进行红色发光的有机EL元 件、进行绿色发光的有机EL元件、以及进行蓝色发光的有机EL元件其特征在于，所述进行 蓝色发光的有机EL元件具有进行蓝色发光的有机EL发光体、以及由所述有机EL发光体 发出的光透射的蓝色滤色片，由所述有机EL发光体发出的、透射所述蓝色滤色片的透射光 的色度，在 CIE 色度图中，位于连接(0. 150,0. 060)、(0· 143，0. 031)、(0. 130,0. 049)这 3 个 色度坐标的区域内。根据本发明所涉及的有机EL显示器，发出色度位于CIE色度图上的所述区域内的 光的有机EL元件，与进行绿色发光的有机EL元件及进行红色发光的有机EL元件组合。因 此，如果是绿色发光的有机EL元件及红色发光的有机EL元件是发出规定光的元件，则可以 覆盖所有EBU规格区域，结果，能够构成色再现区域较好的全彩色的有机EL显示器。本发明所涉及的有机EL显示器优选为，所述蓝色滤色片含有从三芳基甲烷类染 料、色淀颜料、铜酞菁类颜料、以及铜酞菁类颜料及二噁嗪类颜料的混合物、构成的群中选 择的颜色材料。在液晶显示器中，由于在取向膜形成时施加高温，因此无法使用缺乏耐热性 的染料类的颜色材料。然而，发现了在不需要取向膜的有机EL元件中，能够使用与颜料类 的颜色材料相比透射率较好的染料类的颜色材料，特别优选的是能够使用三芳基甲烷类染 料。另外，发现了通过使用色淀颜料，特别是将三芳基类染料色淀化的色淀颜料，能够确保 更高的耐热性、耐光性。根据本发明的有机EL元件、滤色片及有机EL显示器，由于通过与适当的绿色发光 的有机EL元件及适当的红色发光的有机EL元件组合，能够覆盖所有EBU规格区域，能够带 来色再现区域较好的有机EL显示器。


图1是表示本发明所涉及的一实施方式的有机EL元件的剖面示意图。图2是表示图1的有机EL元件的发光层的一个例子的放大图。
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图3是表示由图1的有机EL元件发出的光的存在区域的CIE色度图。图4是图3的局部放大图。图5是表示本发明所涉及的一实施方式的有机EL显示器的剖面示意图。图6是表示有机EL显示器的一变形例的剖面示意图。图7是表示由实施例1所使用的蓝色发光层发出的蓝色光的光谱特性的图形。图8是表示实施例1的有机EL元件的光谱特性的图形。图9是表示由实施例1的有机EL元件、比较例1的有机EL元件及比较例2的有 机EL元件发出的蓝色光的光谱特性的图形。图10是表示实施例2的有机EL元件的光谱特性的图形。图11是表示由实施例2的有机EL元件、比较例3的有机EL元件及比较例4的有 机EL元件发出的蓝色光的光谱特性的图形。图12是表示实施例3的有机EL元件的光谱特性的图形。图13是表示由实施例3的有机EL元件、比较例5的有机EL元件及比较例6的有 机EL元件发出的蓝色光的光谱特性的图形。
具体实施例方式下面，说明本发明的有机EL元件及有机EL显示器的实施方式，但本发明不限定解 释于以下的实施方式。[有机EL元件]图1是用于说明本发明所涉及的一实施方式的图，是表示有机EL元件的一个例 子的剖面示意图。有机EL元件10是将进行蓝色发光的有机EL发光体2、蓝色滤色片8组 合而成的元件。来自有机EL元件10的光12，位于CIE色度图上的连接(0.150,0.060)、 (0.143,0.031)、(0. 130，0.049)这3个色度坐标的区域内。如图1所示，在本实施方式的 有机EL元件10中，基体材料1、电极3、蓝色发光层4、电极5、保护层6、粘接层7、蓝色滤色 片8及透明基体材料9以该顺序层叠。其中，利用电极3、蓝色发光层4及电极5构成有机 EL发光体2。下面，说明各结构。(有机EL发光体)有机EL发光体2是发出蓝色光11的发光体，如图1所示，将电极3、蓝色发光层4 及电极5以该顺序层叠而形成。对基体材料1的种类、大小，厚度等没有特别限定，能够根 据有机EL元件的用途或层叠在基体材料上的各层的材质等来适当决定。作为构成基体材 料1的材料，例如能够使用铝等金属、玻璃、石英、或者各种树脂等材料。另外，由于在蓝色 发光层4发出的光，从有机EL元件中的蓝色滤色片8侧射出，因此作为构成该基体材料1 的材料，不必一定使用透明或者半透明的材料，也可以使用不透明材料。电极3是阳极或者阴极，但一般而言是作为阳极设置在基体材料1上。另外，在电 极3上设有空穴注入层或空穴输送层。作为形成材料，能够例举金、银、铬等金属、ITO(铟 锡氧化物)、氧化铟、IZO(铟锌氧化物)、Sn02、Zn0等透明导电膜、聚苯胺、聚乙炔等导电性 氧化物等。另外，如后述的实施例1所示，也能够是由ITO和银和ITO的层叠构造构成的反 射式电极。蓝色发光层4是EL发光发出蓝色光11的层。在电极3是阳极时，分别从电极3侧由空穴注入层与发光层所构成的层叠体、或者空穴注入层与发光层与电子注入层所构 成的层叠体、或者发光层与电子注入层所构成的层叠体、中的任意一个层叠体构成。可以在 空穴注入层与发光层之间设有空穴输送层，也可以在发光层与电子注入层之间设有电子输 送层。另外，各注入层或发光层也可以包含空穴输送性材料或电子输送性材料。图2是表 示可用于图1的有机EL元件的蓝色发光层4的一个例子的放大图。在图2所示的例子中， 蓝色发光层4通过从电极(一般而言为阳极)3侧层叠空穴注入层4a、空穴输送层4b、发 光层4c、电子输送层4d及电子注入层4e而形成。但是，图2所示的蓝色发光层4不过是单 纯的例举，用于有机EL元件的蓝色发光层不限于图2所示的例子。作为用于形成空穴注入层的材料，能够使用通常用于形成空穴注入层的材料，例 如色素类材料、金属络合物类材料或者高分子类材料等。另外，作为用于形成空穴输送层的 材料，能够使用通常用于形成空穴输送层的材料，例如酞菁(7夕口〉7 二 >)、萘酞菁(f
7 夕口 9 了 二 > )等。发光层是由含有基质(host)材料与客体(guest)材料的发光层形成材料形成的 层。用于形成发光层的材料是这样进行选择的通过与蓝色滤色片8组合使得透射光12的 色度位于后述的图3所示的区域内。基质材料和客体材料的配比根据使用的材料而不同， 但例如以相对于基质材料，重量比为大致1至20重量％的范围添加客体材料。此处，重量％ 作为与质量％同义的用语使用。选择材料时，由于与用于蓝色滤色片的颜色材料也有关系， 因此不能一概而论，例如如后述的实施例所示，作为基质材料能够使用9，10- 二 -2-萘蒽 (DNA)，作为客体材料能够使用1-叔丁基_茈(TBP)。但是，除此以外，能够使用满足图3所 示的色度相关的要件的材料。例如，作为基质材料，能够例举蒽衍生物、烯丙胺衍生物、联苯 乙烯丙炔(夕^ ^」> U — > > )衍生物、咔唑衍生物、芴衍生物、螺环化合物等。另外， 作为客体材料，能够例举茈衍生物、芘衍生物、联苯乙烯丙炔衍生物、烯丙胺衍生物、芴衍生 物、FIrPic等铱络合物等。作为用于形成电子输送层的材料，能够例举通常用于形成电子输送层的材料，例 如金属络合物类材料、噁二唑衍生物、三唑衍生物、邻菲咯啉衍生物等。另外，作为用于形成 电子注入层的材料，除了发光层的发光材料所例举的材料之外，还能够例举铝、氟化锂等、 一般用作电子注入层的材料。电极5作为上述电极3的对极起作用。电极5是阴极或者阳极，但一般而言是作 为阴极设置的。由于电极5位于光的取出侧，因此作为形成材料，优选使用ITO(铟锡氧化 物)、氧化铟、IZO(铟锌氧化物)、Sn02、ZnO等透明导电材料或由MgAg等构成的半透明金 属。另外，如图1所示，在形成电极5后，优选的是能够在其上设置SiON等具有阻气性的保 护层6。(蓝色滤色片)如图1所示，蓝色滤色片8隔着粘接层7设置在上述的有机EL发光体2上。更详 细而言，将设于透明基体材料9上的蓝色滤色片8，隔着粘接层7贴合在形成于有机EL发光 体2上的保护层6上，使得蓝色滤色片8与保护层6对置。由于透明基体材料9位于光射出侧，因此能够适当使用上述基体材料1所示的材 料中的透光性好的透明基体材料。例如，能够使用由玻璃、石英或者各种树脂等所构成的透 光性好的材料构成的透明基体材料。
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蓝色滤色片8由作为能够体现规定蓝色的颜色材料的蓝色染料或者蓝色颜料、 粘合剂树脂、溶剂、根据需要混合的分散剂、表面活化剂、光聚合引发剂等构成。蓝色染料或 者蓝色颜料能够根据上述的蓝色发光层4发出的蓝色光11来适当选择。具体而言，选择蓝 色染料或者蓝色颜料，使得作为由上述蓝色发光层4发出的蓝色光11通过蓝色滤色片8后 的光的透射光12，位于后述的图3所示的区域内。作为这样的蓝色染料或者蓝色颜料，能够 例举以下所示的各种材料。作为蓝色染料，能够例举次甲基类染料、蒽醌类染料、偶氮类染料、三芳基甲烷类 染料等，其中，优选能够使用后述的实施例所示的三芳基甲烷类染料。作为滤色片，已知颜料分散型的滤色片与染料含有型的滤色片。作为适用于液晶 显示器的滤色片，一般而言使用耐光性及耐热性较好的颜料分散型的滤色片。其原因在于， 在液晶显示器中，由于作为液晶取向膜的聚酰亚胺膜需要在230°C以上的高温烧成，因此一 般无法使用在180°C左右就开始分解的染料。然而，作为本申请发明人专心研究的结果，发 现了在对有机EL适用的滤色片中，不必形成液晶取向膜，进一步加在滤色片的温度也充其 量不过150°C左右，因此能够使用与颜料相比耐热性较差的染料。染料能够在分子级别溶解 在粘合剂树脂中。因此，与颜料分散型的滤色片相比，在使用染料含有型的滤色片时，具有 能够提高透射率这样的优点。因此，优选能够使用面向以往的液晶显示器的滤色片难以适 用的染料类的着色材料。作为蓝色颜料，能够例举蓝色的铜酞菁类颜料、或者蓝色的铜酞菁类颜料与紫色 的二噁嗪类颜料的混合物等。另外，由于颜料其自身不是透光性的，因此需要将粒径细微化 为IOOnm左右，以提高透光性。颜料分散型的滤色片在液晶显示器中也被广泛使用，截至当 前开发了非常多的色调，具有能够确保选择的自由度这样的优点。另外，作为蓝色滤色片的颜色材料，也能够使用色淀(lake)颜料。色淀颜料能够 通过将溶液(一般为水溶液)色淀化而得到。此处，色淀化是指通过添加金属盐等沉淀剂， 使溶液中的染料等色素沉淀，生成由沉淀物构成的不溶性的微粒(颜料)的方法。作为被色 淀化的色素，能够例举酸性染料、媒染染料(即磺酸基或羧酸基)，具有可在金属配位的基 团的天然染料、偶氮染料、三苯甲烷染料等。在这些色素的色淀化中，能够适当使用金属盐 作为沉淀剂。同样，碱性染料也能够进行色淀化，作为此时的沉淀剂，能够使用磷钨、磷钼、 或者磷钨钼等杂多酸。通过进行色淀化，能够使滤色片的耐热性或耐光性等可靠性提高。在本实施方式中，作为色淀颜料，例如能够适当使用三芳基甲烷类染料的色淀颜 料。作为一个例子，能够例举Fanal Blue D6340 (BASF) ,Irgalite Blue TNC(汽巴嘉基(子 /K ￥—))、SeikalightBlue C_718(大日精化)等。另一方面，作为粘合剂树脂，能够例举甲基丙烯酸苄酯、苯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯 酸-2-羟乙酯的共聚物等；作为溶剂，能够使用苯、甲苯、二甲苯、正丁苯、二乙苯、萘满等烃 类、甲氧基苯(乂卜* >-t￡ > )、1，2_ 二甲氧基苯、二甘醇二甲醚等醚类、丙酮、甲基乙 基甲酮、甲基异丁基甲酮、环己酮、2，4_戊二酮等酮类、乙酸乙酯、乙二醇单甲醚乙酸酯、丙 二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、γ-丁内酯等酯类、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡 咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等酰胺类溶剂，三氯甲烷、二氯甲烷、四氯化碳、 二氯乙烷、四氯乙烷、三三氯乙烯(卜U卜U夕π π工f ^ >)、四氯乙烯、氯苯、邻二氯苯 等卤素类溶剂，叔丁醇、双丙酮醇、丙三醇、甘油乙酸酯、乙二醇、三甘醇、己二醇、乙二醇单甲醚、乙二醇乙醚(工f A七A 乂 A歹)、丁基乙二醇乙醚(1 Ψ ^ )V y )V y )等乙醇类、 苯酚、对氯苯酚等苯酚类等选择的一种、或者从它们选择的两种以上的组合。仅使用单种的 溶剂，在抗蚀剂组合物的溶解性有可能不充分时或涂布抗蚀剂时的成为涂布的对方的原材 料(构成基体材料的原材料)有可能被侵入时等，通过混合使用两种以上的溶剂，能够避免 这些不理想。另外，作为根据需要混合的表面活化剂，能够例举氟类表面活化剂、非离子类 表面活化剂等。蓝色滤色片8根据需要，在着色层的表面设有透明保护层(未图示)，进一步设有 粘接层，贴合在有机EL发光体2。作为用于形成透明保护层的材料，能够例举紫外线固化型 的丙烯酸树脂类抗蚀剂等，另外，作为用于形成粘接层的材料，能够例举同样的紫外线固化 型的丙烯酸树脂类粘接剂等。(有机EL元件的色度)图3是表示由有机EL元件10发出的透射光12的色度的存在区域的CIE色度图。 图4是图3的局部放大图。本发明的特征在于，如图3及图4所示，有机EL元件10的蓝色 的透射光 12 位于 CIE 色度图上的连接(0. 150，0.060)、(0. 143，0.031)、(0. 130,0. 049)这 3个色度坐标的三角形的区域内。通过使蓝色的透射光12的色度位于该三角形区域内，有 机EL元件10，例如通过与适当的绿色发光的有机EL元件及适当的红色发光的有机EL元件 组合，能够覆盖所有EBU规格区域，其结果是，能够构成色再现区域较好的有机EL显示器。另外，CIE色度图上的(0. 150,0. 060)坐标是由EBU规格规定的三角形的交点， (0. 143,0. 031)坐标和(0. 130,0. 049)坐标分别是由EBU规格规定的三角形的两边的延长 线与CIE色度图的交点。[有机EL显示器]图5是用于说明本发明所涉及的一实施方式的图，是表示有机EL显示器的一个例 子的剖面示意图。图5所示的有机EL显示器20A是将由形成蓝色、红色、绿色等各色的发 光材料膜的3色分涂方式制作的有机EL发光体2、以及与来自该有机EL发光体2的各色发 光对应的滤色片组合而构成的。具体而言，在基体材料1上设有蓝色发光层4B、绿色发光 层4G和红色发光层4R。蓝色发光层4B、绿色发光层4G及红色发光层4R被设于基体材料 1上的隔壁区分。该有机EL显示器20A与上述的有机EL元件10相同，包含基体材料1、电 极3、5、蓝色发光层4B、保护层6、粘接层7、蓝色滤色片8及透明基体材料9。关于这些，能 够使用得与有机EL元件10相同，此处省略其说明。隔壁14能够由氧化硅等无机材料或抗蚀剂等有机材料形成。隔壁14在电极3图 案形成后，各色的发光层形成前，形成为规定图案。在由隔壁14区分应该形成各色的发光 层的区域后，例如通过涂布各色的发光层形成用涂布液等，能够形成各色的发光层。之后， 形成电极5以覆盖整体，之后例如形成具有阻气性的保护层6。另外，电极3、5可以由有源 矩阵方式形成，也可以由单纯矩阵方式形成。绿色发光层4G能够使用以往已知的用于形成绿色发光层的材料来形成。另外，红 色发光层4R也能够使用以往已知的用于形成绿色发光层的材料来形成。并且，对于绿色滤 色片8G和红色滤色片8R，也能够使用以往已知的用于形成各色用的滤色片的材料来形成。关于滤色片，在透明基体材料9上，以规定图案将黑色矩阵层15或由R(红色)、 G (绿色)、B (蓝色)等各色的图案构成的着色层图案形成，之后能够根据需要将透明保护
9层(未图示)层叠在着色层的表面来形成。黑色矩阵层15使用含有黑色颜料与树脂的光致抗蚀剂(photoresist)或印刷用 油墨或者铬等金属来形成。各色的颜色图案，能够使用含有与各色对应的颜料或染料等颜 色材料和树脂的光致抗蚀剂或印刷用油墨作为材料来形成。透明保护层(未图示)能够通 过将可聚合的树脂材料涂布在着色层的表面并使其固化来形成。作为构成透明保护层的材 料，优选能够使用可以引起聚合反应并且引起交联反应的有机物。具体而言，作为构成透明 保护层的材料，能够例举具有含有不饱和双键基(甲基)丙烯酸酯基的化合物、含有环氧基 的化合物、含有聚氨酯基的化合物等。在使用染料作为滤色片的构成材料时，该染料有的在耐光性这点略微不足。在这 种情况下，优选方案是采用染料的退色抑制单元。作为染料的退色抑制单元，例如能够将 单态猝熄物混合在着色层形成用材料。作为可使用的猝熄物，优选能够例举二烷基磷酸酯 (夕7 A A才、7 7工一卜)、二烷基碳酸酯(” T ^ ij K才、一卜)或者苯二硫醇 (《 ★才一或者其类似二硫酚(7 ★才一等金属络合物。另外，作为由 金属构成的可使用的猝熄物，也能够例举镍、铜或者钴等。进一步作为其他退色抑制方法， 在着色层的上表面设置由透明树脂构成的透明保护层也比较有效。通过形成透明保护层， 能够防止空气中的活性成分或用于贴合的粘接剂中的活性成分，使着色层所含有的染料退 色。作为这样的透明保护层，优选能够使用紫外线固化型、或者热固化型的丙烯酸酯。进 一步作为其他退色抑制单元，在滤色片的靠近人一侧直接或者间接贴合阻隔紫外线成分的 保护膜的方法也比较有效。利用该保护膜，由于能够防止紫外线从显示面不期望地入射， 因此能够抑制染料的退色。作为这样的保护膜，优选能够例举由降冰片烯类树脂构成的 Arton (JSR的注册商标)或UVguard(富士胶卷的注册商标)等。该有机EL显示器20A，由于将发出位于CIE色度图上的上述区域内的蓝色透射光 12B的有机EL元件与进行绿色发光的有机EL元件及进行红色发光的有机EL元件组合，因 此若将该绿色发光的有机EL元件及红色发光的有机EL元件作为能够发出规定光的元件， 则能够覆盖所有EBU规格区域。其结果是，能够构成色再现区域较好的全彩色的有机EL显 不器。图6是表示有机EL显示器的与图5所示的例子不同例子的剖面示意图。图6所 示的有机EL显示器20B是将将进行蓝色发光的蓝色发光层4B形成于RGB的各透射光的 发光区域的有机EL发光体2和具有将来自该有机EL发光体2的蓝色光IlB转换为规定颜 色的色转换层(CCM层)的滤色片组合而成。具体而言，在基体材料1上的各透射光的发光区域分别形成被隔壁14区分的蓝 色发光层4B。然后，在该蓝色发光层4B上，电极5、保护层6、粘接层7、色转换层即滤色片 (8R、8G、8B)、透明基体材料9以该顺序形成。另外，构成图6所示的有机EL显示器20B的 基体材料1、电极3、5、蓝色发光层4B、保护层6、粘接层7、蓝色滤色片8B、透明基体材料9， 能够与构成上述的有机EL元件10的各构成要素为同一构成，此处省略其说明。并且，由于 图6所示的有机EL显示器20B所含有的隔壁14及黑色矩阵层15，能够与上述的图5的有 机EL显示器20A所含有的隔壁14及黑色矩阵层15为相同的构成，因此此处省略其说明。 并且，对于图6所示的有机EL显示器20B的退色抑制单元，由于能够与对于上述图5的有 机EL显示器20A的退色抑制单元相同，因此此处省略其说明。
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在该有机EL显示器20B中，标记8R是从蓝色转换到红色的滤色片8R。作为用于形 成该滤色片8R的材料，能够使用以往已知的材料，作为一个例子，能够例举将4- 二氰基亚 甲基-2-甲基-6-(对二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃等花青苷类色素、1-乙基-2- [4-(对 二甲基氨基苯基)-1，3_ 丁二烯基]-吡啶鐺-高氯化等吡啶类色素、若丹明B或者若丹明 6G等若丹明类色素、或者噁嗪类色素等溶解或者分散在树脂中的组合物等。另外，标记8G 是从蓝色转换为绿色的滤色片8G。作为用于形成该滤色片8G的材料，能够使用以往已知的 材料，作为一个例子，能够例举将2，3，5，6-1Η，4Η-四氢_8_三氟甲基喹嗪(9，9a，l_gh)香 豆素、3-(2 ‘-苯并噻唑基)-7-二乙基氨基香豆素、或者3-(2 ‘-苯并咪唑基)-7-N，N-二 乙基氨基香豆素等香豆素色素、碱性黄51等香豆素色素类染料、或者溶剂黄11、或者溶解 黄116等萘二甲酰亚胺类色素等溶剂或者分散在树脂中的组合物等。该有机EL显示器20B，由于将发出位于CIE色度图上的上述区域内的蓝色透射光 12B的有机EL元件与进行绿色发光的有机EL元件及进行红色发光的有机EL元件组合，因 此若将该绿色发光的有机EL元件及红色发光的有机EL元件作为能够发出规定光的元件， 则能够覆盖所有EBU规格区域。其结果是，能够构成色再现区域较好的全彩色的有机EL显 不器。实施例下面，例举实施例和比较例来进一步具体说明本发明，但本发明不限定解释于以 下的实施例。实施例1(有机EL发光体的制作)作为基体材料1，准备具有作为开关元件的TFT的厚度为1. 7mm的无碱性玻璃基 板。在该无碱性玻璃基板上，将反射式阳极3、空穴注入层4a、空穴输送层4b、发光层4c、 电子输送层4d及电子注入层4e以该顺序进行图案形成，制作蓝色发光层4(参照图2)的 膜。另外，反射式阳极3是由IT0(20nm)/Ag(100nm)/IT0(20nm)的层叠构造构成的，厚度为 140nm的层。空穴注入层4a是由二(N_(l_萘基-N-苯基)联苯胺)(α -NPD)和Μο03的共 蒸镀薄膜(Μο03的体积浓度20% )构成的厚度为40nm的层。空穴输送层4b是由α -NPD 构成的厚度为20nm的层。发光层4c是使用9，10- 二 -2-萘蒽(DNA)作为基质材料，使用 1-叔丁基-茈(TBP)作为客体材料而成的厚度为40nm的层。电子输送层4d是由三(8-羟 基喹啉)铝络合物(Alq3)构成的厚度为20nm的层。电子注入层4e是由LiF构成的厚度为 0.5nm的层。并且，将由MgAg构成的厚度为IOnm的半透明的阴极5、由SiON构成的厚度为 IOOnm的保护层6以该顺序进行全面制膜，并层叠在蓝色发光层4，制作进行蓝色发光的有 机EL发光体2(参照图1)。上述发光层4c的基质材料与客体材料的配比调整为20 1。 另外，图7是表示从实施例1所使用的蓝色发光层发出的蓝色光的光谱特性的图形。该蓝 色光的峰顶值是445nm，其半幅值是61nm。(滤色片的制作)首先，调整用于形成蓝色图案的着色油墨。在该实施例1中，调制使用颜料作为着 色油墨的颜色材料而成的颜料分散型光致抗蚀剂。颜料分散型光致抗蚀剂的调整，是向以 下所示的分散液组合物(含有蓝色颜料、颜料衍生物、分散剂及溶剂)添加微珠，用分散机 (颜料混合器(paint shaker)，浅田铁工社制造)使其分散3小时，之后通过将去除微珠的
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合物、单体、添加剂、引发剂及溶剂)混合， 得到蓝色图案用颜料分散型光致抗蚀剂。蓝色图案用颜料分散型光致抗蚀剂 蓝颜料(C. I. PB15:6(BASF 公司制的酞菁类颜料，heliogen blue(、‘J 才 P ^ 一 ) L6700F))…4. 5 重量份·紫颜料(C.I.PV23(科莱恩(夕，U 7 >卜)公司制的二噁嗪类颜料， Hostaperm ( 7 才 7 夕 /、° 一 Λ ) RL-NF))…1. 5 重量份·颜料衍生物(捷利康(七才、力)(株)制，Solsperse 12000)…0. 6重量份·分散剂(捷利康(株)制，Solsperse 24000)... 2. 4重量份·单体(Sartomer (寸一卜—)(株)制，SR399)…4. O 重量份 聚合物1··· 5. O重量份·引发剂(汽巴嘉基公司制，Irgacure ( ^ ^ ^ ^ ^ T ) 907)…1.4重量份 引发剂(2，2'-双(邻氯苯基)_4，5，4'，5'-四苯基_1，2'-联咪唑(匕4 ^夕·、/一 A ))…0. 6重量份·溶剂(丙二醇单甲醚乙酸酯(7° 口l· >夕’丨J 2 —— r^r-fe 歹一卜))...80.0重量份另外，上述聚合物1是相对于甲基丙烯酸苄酯苯乙烯丙烯酸甲基丙烯 酸-2-羟乙酯=15. 6 37. 0 30. 5 16. 9 (摩尔比)的共聚物100摩尔％，附加16. 9 摩尔％的2-甲基丙烯酰氧乙基异氰酸酯(2- t K 口 # *工f > j夕夕l· 一卜)，重量平 均分子量是42500。将调整的颜料分散型光致抗蚀剂，用旋涂法涂布在基体材料9即玻璃基板(康宁 (-一二 公司制，材料1737)上，在80°C、5分钟的条件下预烘焙，去除溶剂。接着，通 过将具有365nm的发光峰值的紫外线，以300mJ/cm2的曝光量曝光使其固化，而且在200°C 的清洁烘箱(clean oven)中烧成30分钟，得到被全面涂覆的滤色片8。另外，颜料分散 型光致抗蚀剂隔着在曝光时具有细微图案的光掩模进行紫外线照射，接着通过使用0. 1% KOH水溶液的喷淋式(spray)显影，能以10 μ m的数量级进行图案形成。在实施例1中，滤 色片8的最终的膜厚为1.93μπι。在得到的滤色片8的最上表面，利用光刻法，将紫外线固化型的JNPC80 (JSR公司 制)制为厚度为1.2μπι的膜，作为紫外线固化型的透明保护层(覆盖层)。接下来，在玻璃 基板的构成滤色片层的相反侧，贴合降冰片烯类膜的Arton ( τ·—卜 > )(商品名，JSR公司 制)，作为紫外线保护膜。另外，这次是在粘接有机EL发光体2与滤色片8前贴合保护膜， 但也可以在粘接有机EL发光体2与滤色片8之后事后地贴合。(有机EL元件的制作)将制作的滤色片8、有机EL发光体2通过粘接剂(商品名NT_01UV，日东电工公 司制)贴合，构成实施例1所涉及的有机EL元件10。[比较例1]除了将实施例1中的滤色片8的膜厚变更为1. 07 μ m以夕卜，利用与实施例1相同 的方法，构成比较例1所涉及的有机EL元件。[比较例2]
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除了将实施例1中的滤色片8的膜厚变更为4. 28 μ m以夕卜，利用与实施例1相同 的方法，构成比较例1所涉及的有机EL元件。实施例2除了使用染料型光致抗蚀剂代替颜料型光致抗蚀剂，以及将在清洁烘箱中的烧成 温度变为180°C、30分钟以外，利用与实施例1相同的方法制作滤色片。另外，使用得到的 滤色片，与实施例1相同地，构成实施例2所涉及的有机EL元件。在实施例2中，滤色片8 的最终的膜厚是1. 26 μ m。蓝色图案用染料型光致抗蚀剂，通过溶解以下的组合物来进行调整 ο蓝色图案用染料光致抗蚀剂·蓝染料(BASF公司制的三芳基甲烷类染料，BasonylBlue636)…6. 0重量份·单体(Sartomer (株)制，SR399)…4. 0 重量份·聚合物1 (与实施例1相同)...5. 0重量份·引发剂(汽巴嘉基公司制，Irgacure 907)... 1. 4重量份 引发剂(2，2'-双(邻氯苯基)_4，5，4'，5'-四苯基_1，2'-联咪唑)···0.6 重量份 溶剂(丙二醇单甲醚乙酸酯)…80.0重量份[比较例3]除了将实施例2中的滤色片8的膜厚变更为0. 70 μ m以夕卜，利用与实施例2相同 的方法，构成比较例3所涉及的有机EL元件。[比较例4]除了将实施例2中的滤色片8的膜厚变更为2. 80 μ m以外，利用与实施例2相同 的方法，构成比较例4所涉及的有机EL元件。实施例3除了使用色淀颜料型光致抗蚀剂代替染料型光致抗蚀剂，以及将在清洁烘箱中的 烧成温度变为180°C、30分钟以外，利用与实施例1相同的方法制作滤色片。另外，使用得 到的滤色片，与实施例1相同，构成实施例3所涉及的有机EL元件。在实施例3中，滤色片 8的最终的膜厚是2. 51 μ m。蓝色图案用色淀颜料型光致抗蚀剂利用以下的组合物来调整。蓝色图案用色淀颜料分散型光致抗蚀剂·蓝色淀颜料(Fanal Blue D6340 (BASF公司制)…6. 0重量份·颜料衍生物(捷利康(株)制，Solsperse 12000)-0.6重量份 分散剂(捷利康(株)制，Solsperse 24000)…2. 4重量份 单体(Sartomer (株)制，SR399)…4. 0 重量份·聚合物1 (与实施例1相同)…5. 0重量份·引发剂(汽巴嘉基公司制，Irgacure 907)... 1. 4重量份 引发剂(2，2'-双(邻氯苯基)_4，5，4'，5'-四苯基_1，2'-联咪唑)···0.6 重量份 溶剂(丙二醇单甲醚乙酸酯)…80.0重量份[比较例5]除了将实施例3中的滤色片8的膜厚变更为1. 85 μ m以夕卜，利用与实施例3相同的方法，构成比较例5所涉及的有机EL元件。[比较例6]除了将实施例3中的滤色片8的膜厚变更为4. 11 μ m以外，利用与实施例3相同 的方法，构成比较例6所涉及的有机EL元件。[评价方法和结果]色度由ΔΕ94色差色(CIE1994)来评价。色度是使用拓普康公司制的光谱辐射 计(型号SR-2)来测定有机EL元件的发射光谱，用该光谱辐射计内的计算软件计算求 出的。另外，光谱频谱是使用奥林巴斯(才U >〃 7 )公司制的显微光谱测色机(型号 0SP-SP200)测定的。图8是表示实施例1的有机EL元件的光谱特性的图形。图8中的虚线表示图 7的光谱特性。另外，图9是表示实施例1的有机EL元件、比较例1的有机EL元件及比 较例2的有机EL元件的CIE色度的图形。在实施例1的有机EL元件中，其蓝色光的色 度为(0. 144,0. 047)，在上述的CIE色度图上的理想的区域内、即CIE色度图中，进入连接 (0. 150,0. 060), (0. 143，0.031)及(0. 130,0. 049)这3个色度坐标的三角形的区域内。另 一方面，在比较例1的有机EL元件中，其蓝色光的色度为(0. 144,0. 062)；另外，在比较例 2的有机EL元件中，其蓝色光的色度为(0. 148，0.031)。比较例1的有机EL元件的色度及 比较例2的有机EL元件的色度，都从CIE色度图中的连接(0. 150,0. 060)、(0. 143,0. 031) 及(0. 130,0. 049)这3个色度坐标的三角形的区域偏离。图10是表示实施例2的有机EL元件的光谱特性的图形。图10中的虚线表示 图7的光谱特性。另外，图11是表示实施例2的有机EL元件、比较例3的有机EL元件及 比较例4的有机EL元件的CIE色度的图形。在实施例2的有机EL元件中，其蓝色光的色 度为(0. 146,0. 051)，在上述的CIE色度图上的理想的区域内、即CIE色度图中，进入连接 (0. 150,0. 060), (0. 143，0.031)及(0. 130,0. 049)这3个色度坐标的三角形的区域内。另 一方面，在比较例3的有机EL元件中，其蓝色光的色度为(0. 145,0. 069)；另外，在比较例4 的有机EL元件中，其蓝色光的色度为(0.150,0.033)。比较例3的有机EL元件的色度及比 较例4的有机EL元件的色度，都从CIE色度图中的连接(0. 150，0.060)、(0. 143，0.031)、 (0. 130，0. 049)这3个色度坐标的三角形的区域偏离。图12是表示实施例3的有机EL元件的光谱特性的图形。图12中的波状线表示 图7的光谱特性。另外，图13是表示实施例3的有机EL元件、比较例5的有机EL元件及 比较例6的有机EL元件的CIE色度的图形。在实施例3的有机EL元件中，其蓝色光的色 度为(0. 144,0. 051)，在上述的CIE色度图上的理想的区域内、即CIE色度图中，进入连接 (0. 150,0. 060)、(0. 143,0. 031)及(0. 130,0. 049)的3个色度坐标的三角形的区域内。另 一方面，在比较例5的有机EL元件中，其蓝色光的色度为(0. 143,0. 058)；另外，在比较例 6的有机EL元件中，其蓝色光的色度为(0. 146,0. 042)。比较例5的有机EL元件的色度及 比较例6的有机EL元件的色度，都从CIE色度图中的连接(0. 150,0. 060)、(0. 143,0.031) 及(0. 130,0. 049)这3个色度坐标的三角形的区域偏离。
1权利要求
一种有机EL元件，包括进行蓝色发光的有机EL发光体、以及由所述有机EL发光体发出的光透射的蓝色滤色片，其特征在于，所述蓝色滤色片含有从三芳基甲烷类染料、色淀颜料、铜酞菁类颜料、以及铜酞菁类颜料及二噁嗪类颜料的混合物所组成的群中选择的颜色材料，由所述有机EL发光体发出的、透射所述蓝色滤色片的透射光的色度，在CIE色度图中，位于连接(0.150，0.060)、(0.143，0.031)、(0.130，0.049)这3个色度坐标的区域内。
2.一种滤色片，与进行蓝色发光的有机EL发光体组合而构成有机EL元件，其特征在于 包括粘合剂树脂；以及从三芳基甲烷类染料、色淀颜料、铜酞菁类颜料、以及铜酞菁类颜料及二噁嗪类颜料的 混合物所组成的群中选择的颜色材料，由所述有机EL发光体发出的、透射所述蓝色滤色片的透射光的色度，在CIE色度图中， 位于连接(0. 150,0. 060)、(0. 143,0. 031)、(0. 130,0. 049)这 3 个色度坐标的区域内。
3.一种有机EL显示器，包括进行红色发光的有机EL元件、进行绿色发光的有机EL元 件、以及进行蓝色发光的有机EL元件，其特征在于，所述进行蓝色发光的有机EL元件具有进行蓝色发光的有机EL发光体、以及由所述有 机EL发光体发出的光透射的蓝色滤色片，所述蓝色滤色片含有从三芳基甲烷类染料、色淀颜料、铜酞菁类颜料、以及铜酞菁类颜 料及二噁嗪类颜料的混合物所组成的群中选择的颜色材料，由所述有机EL发光体发出的、透射所述蓝色滤色片的透射光的色度，在CIE色度图中， 位于连接(0. 150，0.060)、(0. 143，0.031)、(0. 130,0. 049)这 3 个色度坐标的区域内。
全文摘要
有机EL元件包括进行蓝色发光的有机EL发光体(2)和由有机EL发光体发出的光透射的蓝色滤色片(8B)。蓝色滤色片含有从三芳基甲烷类染料、色淀颜料、铜酞菁类颜料、以及铜酞菁类颜料及二噁嗪类颜料的混合物所组成的群中选择的颜色材料。由有机EL发光体发出的、透射蓝色滤色片的透射光的色度，在CIE色度图中，位于连接(0.150，0.060)、(0.143，0.031)、(0.130，0.049)这3个色度坐标的区域内。
文档编号H01L51/50GK101919309SQ20088011885
公开日2010年12月15日 申请日期2008年11月28日 优先权日2007年11月29日
发明者守谷德久 申请人:大日本印刷株式会社