CN104183619A - 有机el显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明能容易地实现具有彩色滤光片的底部发光结构的有机EL显示装置。该有机EL显示装置包括彼此独立的显示装置主体1和彩色滤光片30。显示装置主体1包括具有彼此向着相反侧的第1面2a和第2面2b的基底基板2以及排列在基底基板2的第1面2a上的多个像素3。多个像素3各自包括多个亚像素4R、4G、4B。从与第1面2a和第2面2b垂直的方向看时，多个亚像素的各自外缘包括多个边。基底基板2的厚度在多个亚像素的多个外缘所包括的所有边中的最短边的长度的1/50～1/2的范围内。彩色滤光片30贴附在基底基板2的第2面2b上。

Description

有机EL显示装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及具有彩色滤光片的底部发光结构的有机EL显示装置及其制造方法。
背景技术
近年来，液晶显示装置、有机EL(Electro Luminescence)显示装置等平板型显示装置被用作以电视机等中所用的大型显示器、手机、个人计算机、智能手机等中所用的小型显示器等为代表的各种显示器。其中，有机EL显示装置具有能薄型化、轻量化、响应快、对比度高等许多优点。
有机EL显示装置具有矩阵状排列的多个像素。在可彩色显示的有机EL显示装置中，一个像素包含例如与红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)各色对应的三个亚像素。下面对驱动方式为有源矩阵方式、可彩色显示的有机EL装置进行说明。各亚像素具有有机EL元件和驱动有机EL元件的驱动电路。有机EL元件包括由有机EL材料形成的发光层和夹着该发光层的阳极及阴极。驱动电路包括薄膜晶体管(下面记为TFT)。
有机EL显示装置通常按如下方法制造。首先，在例如由玻璃构成的基底基板上形成包含与多个亚像素对应的多个驱动电路的电路部。然后，形成与多个亚像素对应的多个阳极。接着，依次形成发光层和构成多个亚像素的阴极的共通电极。最后，用与基底基板不同的其他玻璃基板、由多层薄膜等形成的封装部进行气密封装。
有机EL显示装置的结构有底部发光结构和顶部发光结构。在底部发光结构中，发光层产生的光从基底基板侧取出。在顶部发光结构中，发光层产生的光从封装部侧取出。各结构各有利弊。即，在底部发光结构中，与顶部发光结构相比，像素的开口率小，但有机EL显示装置的制造容易。相反地，在顶部发光结构中，与底部发光结构相比，像素的开口率大，但有机EL显示装置的制造难。
另一方面，作为实现可彩色显示的有机EL显示装置的主要方式，有3色发光方式(3色分别涂色方式)和彩色滤光片方式。在3色发光方式中，作为发光层，设有发出例如红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的各色光的3种发光层。这3种发光层通过分别涂布各色发光材料而形成。具体而言，与各色对应的发光层通过使用与之对应的荫罩、蒸镀各色发光材料而形成。在3色发光方式中，荫罩的制作非常难，且价格高，因此，存在有机EL显示装置的制造成本高的问题，此外，由于使用荫罩，因而存在有机EL显示装置的高精细化、大型化困难的问题。
彩色滤光片方式是使发光层产生的光透过彩色滤光片射出的方式。在彩色滤光片方式中，例如可以使用发出白色光的发光层。这样就能解决上述3色发光方式的问题。
下面对实现具有彩色滤光片的底部发光结构的有机EL显示装置的情况进行研讨。具有彩色滤光片的底部发光结构的有机EL显示装置在例如专利文献1～3和非专利文献1中有记载。
专利文献：
专利文献1：日本特开2013-12477号公报
专利文献2：日本特开2012-163651号公报
专利文献3：日本特开2012-69436号公报
非专利文献：
非专利文献1：Hajime Yamaguchi et.al.,“11.7-inch Flexible AMOLED DisplayDriven by a-IGZO TFTs on Plastic Substrate”,SID2012DIGEST,p.1002-1005(2012)
发明内容
作为制造具有彩色滤光片的底部发光结构的有机EL显示装置的以往的方法，已知有以下第1～第3方法。第1方法是如专利文献1中记载的那样，在基底基板上形成彩色滤光片后，形成电路部等有机EL显示装置的多个构成要素、制造有机EL显示装置的方法。第2方法是如专利文献2中记载的那样，在具有彩色滤光片的基底基板上形成电路部等有机EL显示装置的多个构成要素、制造有机EL显示装置的方法。第3方法是如专利文献3和非专利文献1记载的那样，在基底基板上形成电路部之后形成彩色滤光片，然后形成有机EL显示装置的其余构成要素、制造有机EL显示装置的方法。
在第1和第2方法中，在彩色滤光片上或上方形成包含多个TFT的电路部。彩色滤光片通常由树脂形成，耐热性较低。另一方面，在TFT的形成工序中，有时要在彩色滤光片会受到损伤的高温下进行热处理。因此，在第1和第2方法中，存在在TFT的形成工序中彩色滤光片可能受到损伤的问题。
在第3方法中，在形成有机EL显示装置的主要的多个构成要素的中途形成彩色滤光片。此外，在第3方法中，需要进行消除彩色滤光片形成后出现的大的台阶差的平坦化处理。这样，在第3方法中，制造有机EL显示装置所需的工序数增多，并且成品率降低，其结果，存在有机EL显示装置的制造成本增加的问题。
本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供能使具有彩色滤光片的底部发光结构的有机EL显示装置容易实现的有机EL显示装置及其制造方法。
本发明的有机EL显示装置包括彼此独立的显示装置主体和彩色滤光片。显示装置主体包括具有彼此向着相反侧的第1面和第2面的基底基板和排列在基底基板的第1面上的多个像素。多个像素各自包括与互不相同的颜色对应的多个亚像素。多个亚像素各自具有有机EL元件。有机EL元件包括由有机EL材料形成的发光层。显示装置主体为发光层产生的光从基底基板的第2面射出的底部发光结构。
从与第1面和第2面垂直的方向看时，多个亚像素的各自外缘包括多个边。基底基板的厚度在多个亚像素的多个外缘所包括的所有边中最短的边的长度的1/50～1/2的范围内。
滤光片具有彼此向着相反侧的第3面和第4面以及在第3面和第4面之间与多个像素对应地排列的多个像素对应区域。多个像素对应区域各自包括与多个亚像素对应地配置的、使互不相同的颜色的光透过的多个透过部。有机EL显示装置通过贴合第2面与第3面、将显示装置主体和彩色滤光片结合而构成。
在本发明的有机EL显示装置中，基底基板可包括由树脂构成的基底层。构成基底层的树脂可以是聚酰亚胺。聚酰亚胺可以是含氟聚酰亚胺。此外，聚酰亚胺可具有下述通式(1)或(2)所示的结构单元。
〔化学式1〕
基底层可对440～780nm波长区域内的光具有70％以上的透过率。此外，基底层可具有25ppm/K以下的线性热膨胀系数。此外，基底层可具有300℃以上的玻璃化转变温度。
基底基板还可具有层积在基底层上的阻挡层。这种情况下，第1面由阻挡层形成，第2面由基底层形成。
此外，在本发明的有机EL显示装置中，彩色滤光片还可具有将多个透过部彼此分离的黑色矩阵。此外，彩色滤光片还可具有支承多个透过部的支承层。支承层可由树脂构成。
此外，本发明的有机EL显示装置还可具有介于第2面和第3面之间的粘合层。此外，在本发明的有机EL显示装置中，发光层可以产生白色光。此外，显示装置主体和彩色滤光片均可具有可挠性。
本发明的有机EL显示装置的制造方法包括制作显示装置主体的工序、制作彩色滤光片的工序，以及贴合第2面与第3面、将显示装置主体和彩色滤光片结合的工序。
在本发明的有机EL显示装置的制造方法中，基底基板可包括由树脂构成的基底层。此外，制作显示装置主体的工序可在支承体所支承的基底基板的第1面上形成多个像素。此外，基底基板还可包括层积在基底层上的阻挡层。这种情况下，第1面由阻挡层形成，第2面由基底层形成。
此外，制作显示装置主体的工序可包括在支承体上依次层积树脂层和基底层之后形成多个像素、制作在支承体上依次层积有树脂层和显示装置主体的结构体的工序，以及在树脂层与基底层的边界将支承体和树脂层与显示装置主体分离的工序。这种情况下，支承体和基底层的粘合强度可在1～500N/m的范围内。此外，与树脂层接触的基底层的面的算术平均粗糙度可在100nm以下。
此外，在本发明的有机EL显示装置的制造方法中，还可以是，彩色滤光片具有支承多个透过部的支承层，支承层由树脂构成。这种情况下，制作彩色滤光片的工序可包括在支承体上依次层积树脂层和支承层之后形成多个透过部、制作在支承体上依次层积有树脂层和彩色滤光片的结构体的工序，以及在树脂层和支承层的边界将支承体和树脂层与彩色滤光片分离的工序。
本发明的显示装置主体用于通过贴附彩色滤光片、构成有机EL显示装置。显示装置主体包括具有彼此向着相反侧的第1面和第2面的基底基板以及排列在基底基板的第1面上的多个像素。第2面是粘附彩色滤光片的面。多个像素各自包括与互不相同的颜色对应的多个亚像素。多个亚像素各自具有有机EL元件。有机EL元件包括由有机EL材料形成的发光层。显示装置主体为发光层产生的光从基底基板的第2面射出的底部发光结构。从与第1面和第2面垂直的方向看时，多个亚像素的各自外缘包括多个边。基底基板的厚度在多个亚像素的多个外缘所包括的所有边中的最短边的长度的1/50～1/2的范围内。
在本发明的显示装置主体中，基底基板可包括由树脂构成的基底层。构成基底层的树脂可以是聚酰亚胺。
根据本发明的有机EL显示装置和其制造方法以及显示装置主体，通过将分别制作的显示装置主体和彩色滤光片结合，能构成有机EL显示装置。因此，根据本发明，能产生可容易地实现具有彩色滤光片的底部发光结构的有机EL显示装置的效果。此外，在本发明中，使基底基板的厚度在多个亚像素的多个外缘所包括的所有边中的最短边的长度的1/50～1/2的范围内。这样，根据本发明，能产生可防止因某一亚像素的发光层产生的光透过与该亚像素对应的透过部以外的透过部而发生的混色的效果。
附图说明
图1是显示本发明的第1实施方式的有机EL显示装置的一部分截面的示意图。
图2是显示图1所示的显示装置主体中的多个亚像素的说明图。
图3是显示图1所示的彩色滤光片中的多个透过部的说明图。
图4是说明制作图1所示的显示装置主体的工序用的说明图。
图5是说明制作图1所示的显示装置主体的工序用的说明图。
图6是说明制作图1所示的彩色滤光片的工序用的说明图。
图7是说明制作图1所示的彩色滤光片的工序用的说明图。
图8是说明将显示装置主体和彩色滤光片结合的工序用的说明图。
图9是显示比较例的有机EL显示装置的一部分截面的示意图。
图10是说明本发明的第1实施方式的有机EL显示装置的效果用的说明图。
图11是显示本发明的第2实施方式的有机EL显示装置的一部分截面的示意图。
具体实施方式
〔第1实施方式〕
下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。首先，参照图1～图3对本发明的第1实施方式的有机EL显示装置的构成进行说明。图1是显示本实施方式的有机EL显示装置的一部分截面的示意图。图2是显示图1所示的显示装置主体中的多个亚像素的说明图。图3是显示图1所示的彩色滤光片中的多个透过部的说明图。
如图1所示，本实施方式的有机EL显示装置包括各自独立的显示装置主体1和彩色滤光片30。有机EL显示装置通过将显示装置主体1和彩色滤光片30结合而构成。显示装置主体1包括具有彼此向着相反侧的第1面(上表面)2a和第2面(下表面)2b的基底基板2以及排列在基底基板2的第1面2a上的多个像素3。第2面2b是贴附彩色滤光片30的面。显示装置主体1和彩色滤光片30均可具有可挠性。这种情况下，有机EL显示装置也具有可挠性。
基底基板2包括例如由树脂构成的基底层21和层积在基底层21上的阻挡层22。这种情况下，第1面2a由阻挡层22形成，第2面2b由基底层21形成。
如图1和图2所示，多个像素3各自包括与互不相同的颜色对应的多个亚像素。在本实施方式中，具体地，一个像素3包括与红色(R)对应的亚像素4R、与绿色(G)对应的亚像素4G和与蓝色(B)对应的亚像素4B。下面，将任意的亚像素用符号4表示。另外，一个像素3不局限于仅包括亚像素4R、4G、4B。例如，一个像素3在亚像素4R、4G、4B以外也可包括与黄色(Ye)对应的亚像素、与白色(W)对应的亚像素。
在本实施方式中，显示装置主体1为有源矩阵方式的结构。这种情况下，多个亚像素4各自具有有机EL元件5和驱动有机EL元件5的驱动电路。有机EL元件5包括由有机EL材料形成的发光层和夹着该发光层的阳极6及阴极。
在本实施方式中，所有有机EL元件5的发光层产生白色光。此外，在本实施方式中，所有有机EL元件5的发光层彼此不分离。即，显示装置主体1具有跨越所有有机EL元件5配置的一个白色发光层7，与各有机EL元件5相对应的白色发光层7的各部分构成各有机EL元件5的发光层。白色发光层7由产生白色光的有机EL材料形成。
此外，在本实施方式中，所有有机EL元件5的阴极彼此不分离。即，显示装置主体1具有跨越所有有机EL元件5配置的一个共通电极8，与各有机EL元件5相对应的共通电极8的各部分构成各有机EL元件5的阴极。
驱动电路包括TFT。此外，显示装置主体1具有控制多个亚像素4的多个驱动电路用的多个信号线。在本实施方式中，将多个驱动电路和多个信号线合起来的部分称为电路部10。
电路部10配置在基底基板2的第1面2a上。此外，如图2所示，电路部10配置在除各亚像素4的开口部4a之外的区域上。显示装置主体1具有由透明的绝缘材料形成的平坦化层11、12。平坦化层11在基底基板2的第1面2a上配置在与各亚像素4的开口部4a对应的区域上。平坦化层12覆盖电路部10和平坦化层11。平坦化层12的上表面被平坦化。多个亚像素4的多个阳极6配置在平坦化层12的上表面上。多个阳极6由ITO(Indium Tin Oxide)等透明导电膜材料形成。显示装置主体1还具有在平坦化层12的上表面上、配置在多个阳极6周围的绝缘层13。
白色发光层7配置在多个阳极6和绝缘层13上。共通电极8配置在白色发光层7上。多个阳极6和共通电极8介由图中未示出的导通孔与电路部10电连接。显示装置主体1还具有配置在共通电极8上的封装基板14。
显示装置主体1是发光层(白色发光层7)产生的光从基底基板2的第2面2b射出的底部发光结构。
如图2所示，从与第1面2a和第2面2b垂直的方向看时，多个亚像素4的各自外缘包括多个边。在本实施方式中，具体地，各亚像素4的外缘的形状为矩形。因此，该外缘包括二个短边和二个长边。亚像素4R、4G、4B的三个外缘的形状可全部相同也可全部不同，也可二个相同而另一个与其他两个不同。图2中列举了亚像素4R、4G、4B的三个外缘的形状全部相同的例子。此外，记号SSr、SSg、SSb分别表示亚像素4R、4G、4B的各自外缘所包括的短边的长度。在图2所示的粒子中，短边的长度SSr、SSg、SSb彼此相等。
基底基板2的厚度在多个亚像素4的多个外缘所包括的所有边中的最短边的长度的1/50～1/2的范围内。对该必要条件，后面进行详细说明。下面，将多个亚像素4的多个外缘所包括的所有边中的最短边的长度用Pmin表示。在图2所示的例子中，长度Pmin与SSr、SSg、SSb相等。
如图1和图3所示，彩色滤光片具有彼此向着相反侧的第3面(上表面)30a及第4面(下表面)30b以及在第3面30a与第4面30b之间与多个像素3对应地排列的多个像素对应区域33。多个像素对应区域33各自包括与多个亚像素4对应地配置的、使互不相同的颜色的光透过的多个透过部。从与第1面2a和第2面2b垂直的方向看时，各透过部配置在与和其对应的亚像素4重叠的位置上。在本实施方式中，一个像素3包括三个亚像素4R、4G、4B，因此，一个像素对应区域33包括三个透过部34R、34G、34B。透过部34R、34G、34B分别选择性地使红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的光透过。下面，将任意的透过部用符号34表示。
彩色滤光片30还具有将多个透过部34彼此分离的黑色矩阵35。黑色矩阵35为使光无法透过的部分。彩色滤光片30还具有支承多个透过部34和黑色矩阵35的支承层36。多个透过部34和黑色矩阵35配置在支承层36的上表面上。第3面30a由多个透过部34和黑色矩阵35的上表面形成。第4面30b由支承层36的下表面形成。支承层36由透明材料构成。构成支承层36的材料例如可以是玻璃，也可以是树脂。
如图1所示，本实施方式的有机EL显示装置通过贴合基底基板2的第2面2b与彩色滤光片30的第3面30a、将显示装置1和彩色滤光片30结合而构成。本实施方式的显示装置主体1用于通过贴附彩色滤光片30而构成有机EL显示装置。有机EL显示装置具有用于将显示装置主体1和彩色滤光片30结合、介于第2面2b和第3面30a之间的粘合层40。
本实施方式的有机EL显示装置为发光层(白色发光层7)产生的光从彩色滤光片30的第4面30b射出的底部发光结构。一个像素3内的亚像素4R的发光层产生的白色光通过与该像素3对应的像素对应区域33内的透过部34R，以红色光从第4面30b射出。同样地，一个像素3内的亚像素4G的发光层产生的白色光通过与该像素3对应的像素对应区域33内的透过部34G，以绿色光从第4面30b射出。此外，一个像素3内的亚像素4B的发光层产生的白色光通过与该像素3对应的像素对应区域33内的透过部34B，以蓝色光从第4面30b射出。
下面对本实施方式的有机EL显示装置的制造方法进行说明。有机EL显示装置的制造方法包括制作显示装置主体1的工序、制作彩色滤光片30的工序以及将基底基板2的第2面2b与滤光片30的第3面30a贴合、使显示装置主体1和彩色滤光片30结合的工序。
首先，参照图4和图5，对制作显示装置主体1的工序的一个例子进行说明。图4和图5是说明制作显示装置主体1的工序的一个例子用的说明图。这里，以基底基板2包括基底层21和阻挡层22的情况为例进行说明。在该例子中，如图4所示，在制作显示装置主体1的工序中，在支承体50所支承的基底基板2的第1面2a上形成多个像素3等基底基板2以外的显示装置主体1的构成要素。
若更详细地进行说明，则制作显示装置主体1的工序包括：如图4所示，在支承体50上依次层积树脂层51和基底层21之后，形成多个像素3等基底基板2以外的显示装置主体1的构成要素，从而制作在支承体50上依次层积有树脂层51和显示装置主体1的结构体的工序；如图5所示，在树脂层51和基底层21的边界将支承体50和树脂层51与显示装置主体1分离的工序。支承体50例如为玻璃基板。
在制作图4所示的结构体的工序中，首先，在支承体50上依次层积树脂层51和基底层21。树脂层51和基底层21的层积方法可以是以下第1至第3方法中的任一方法。第1方法是预先形成树脂层51和基底层21的层积体、再将该层积体贴附在支承体50上的方法。第2方法是在支承体50上涂布用于形成树脂层51的聚酰胺酸的树脂溶液，对其进行酰亚胺化，形成树脂层51，然后在树脂层51上涂布用于形成基底层21的聚酰胺酸的树脂溶液，对其进行酰亚胺化，形成基底层21的方法。第3方法是在支承体50上贴附膜状的树脂层51，然后在树脂层51上涂布用于形成基底层21的聚酰胺酸的树脂溶液，对其进行酰亚胺化，形成基底层21的方法。
在制作图4所示的结构体的工序中，在支承体50上依次层积树脂层51和基底层21之后，在基底层21上形成阻挡层22。阻挡层22是为了防止防止水分、氧侵入显示装置主体1的内部，以免水分、氧侵入白色发光层7中导致白色发光层特性劣化而设置的层。阻挡层22例如可通过用化学气相沉积法(下面记作CVD法)形成氧化硅、氧化铝、碳化硅、氧碳化硅、碳氮化硅、氮化硅、氮氧化硅等无机材料的膜而得到。阻挡层22可仅含一种上述无机材料，也可含有二种以上。
若由树脂构成的基底层21和由无机材料构成的阻挡层22的线性热膨胀系数之差大，则会有基底基板2发生翘曲、基底基板2的尺寸稳定性恶化、有时会在基底基板2上出现裂纹之虞。尤其是在形成了大面积的基底基板2的情况下，基底基板2翘曲的问题更加显著。所以，优选基底层21和阻挡层22的线性热膨胀系数之差在10ppm/K以下。因此，优选基底层21的线性热膨胀系数在25ppm/K以下，更优选在10ppm/K以下。
在制作图4所示的结构体的工序中，接着在基底基板2的第1面2a上形成电路部10。电路部10包括多个TFT。TFT大致分为无定形硅TFT和多晶硅TFT。在多晶硅TFT中，加工温度可低温化的低温多晶硅TFT为主流。作为电路部10的多个TFT，例如可以使用低温多晶硅TFT。或者，作为电路10的多个TFT，可以使用氧化物半导体TFT。
在电路部10的形成工序中，在阻挡层22上用CVD法、溅射法等形成用于构成栅极氧化膜、栅电极、配线等的膜，在其上用光刻法形成掩模，使用该掩模进行蚀刻，将膜图案化成规定的形状。
在制作图4所示的结构体的工序中，接着，形成平坦化层11、12，对平坦化层12的上表面进行平坦化。接着，在平坦化层12的上表面上形成多个亚像素4的多个阳极6和绝缘层13。接着，在多个阳极6和绝缘层13上形成白色发光层7。白色发光层7例如在真空环境的腔室内用蒸镀法形成。接着，在白色发光层7上形成共通电极8。接着，在共通电极8上配置封装基板14，完成图4所示的结构体。为了阻止水分、氧侵入显示装置主体1的内部，优选在共通电极8和封装基板14之间设置与阻挡层22相同的阻挡层。
在制作图4所示的结构体的工序中，预先使相互接触的树脂层51和基底层21的二个面处于之后能容易剥离的状态。因此，优选树脂层51和基底层21的粘合强度在1～500N/m的范围内。此外，与树脂层51接触的基底层21的面之后成为使光射出的基底基板2的第2面2b。因此，为了不使有机EL显示装置的辨识性等特性劣化，与树脂层51接触的基底层21的面的表面粗糙度宜小。具体而言，优选该面的算术平均粗糙度在100nm以下。
此外，为使相互接触的树脂层51和基底层21的二个面处于之后能容易地剥离的状态，作为树脂层51和基底层21的至少一方的材料，可以使用具有特定化学结构的聚酰亚胺。通常，聚酰亚胺通过使作为原料的酸酐和二胺聚合而得到，可用下述通式(3)表示。
〔化学式2〕
式(3)中，Ar1表示为酸酐残基的4价有机基团，Ar2表示为二胺残基的2价有机基团。从耐热性的角度考虑，优选Ar1、Ar2的至少一方为芳香族残基。
作为可良好地用作树脂层51和基底层21的至少一方的材料的聚酰亚胺之一，可以是具有下述通式(4)表示的重复结构单元的聚酰亚胺。尤其优选树脂层51具有该重复结构单元。
〔化学式3〕
作为用作树脂层51和基底层21的至少一方的材料的聚酰亚胺，更优选具有下述通式(5)所表示的重复结构单元。
〔化学式4〕
此外，在TFT的形成工序中，当为低温多晶硅TFT时，在450℃左右的温度下进行热处理，即使在氧化物半导体TFT的情况下，也在300℃左右的温度下进行热处理。因而需要树脂层51和基底层21能耐受这种热处理。通过使用具有上述式(4)或式(5)所表示的重复结构单元的聚酰亚胺作为树脂层51和基底层21的材料，能实现可耐受上述那样的热处理且尺寸稳定性良好的树脂层51和基底层21。
此外，要求基底层21具有高透明性。因此，用作基底层21的材料的聚酰亚胺优选为含氟聚酰亚胺。这里，含氟聚酰亚胺是指聚酰亚胺结构中具有氟原子的聚酰亚胺，具体而言，是在作为聚酰亚胺原料的酸酐和二胺的至少一方的成分中具有含氟基团的聚酰亚胺。作为这种含氟聚酰亚胺，例如可以是在上述通式(3)所表示的化合物中，式中的Ar1为4价有机基团、Ar2为下述通式(6)或(7)所表示的2价有机基团的化合物。
〔化学式5〕
上述通式(6)或(7)中的R1～R8相互独立地表示氢原子、氟原子、碳数1～5的烷基或烷氧基，或氟代烃基。此外，在通式(6)中，R1～R4中的至少一个为氟原子或氟代烃基。此外，在通式(7)中，R1～R8中的至少一个为氟原子或氟代烃基。其中，作为R1～R8的优选的具体例子，可以是-H、-CH3、-OCH3、-F、-CF3等。在式(6)或(7)中，优选至少一个取代基为-F或-CF3.
作为形成含氟聚酰亚胺时的通式(3)中的Ar1的具体例子，可以是下面那样的4价酸酐残基。
〔化学式6〕
此外，若考虑进一步提高基底层21的透明性和对树脂层51的剥离性等，则在形成含氟聚酰亚胺时，作为提供通式(3)中的Ar2的具体的二胺残基的优选例子，可以是如下残基。
〔化学式7〕
用使用上述二胺残基形成的含氟聚酰亚胺构成基底层21中与树脂层51接触的至少一部分，能使基底层21对由含氟聚酰亚胺以外的具有其他结构的聚酰亚胺形成的树脂层51也会显示良好的剥离性。具体而言，这样，能使树脂层51和基底层21的粘合强度在1～500N/m的范围内，优选在5～300N/m的范围内，更优选在10～200N/m的范围内。这种范围内的树脂层51和基底层21的粘合强度是能用人的手容易地将树脂层51与基底层21剥离的程度的强度大小。
除基底层21中与树脂层51接触的至少一部分之外，也可用使用上述二胺残基形成的含氟聚酰亚胺构成树脂层51中与基底层21接触的至少一部分。这样，能更进一步提高基底层21对树脂层51的剥离性。
在这种含氟聚酰亚胺中，以80摩尔％以上的比例含有下述通式(1)或(2)表示的结构单元中的任一方时，不仅透明性、剥离性好，而且，热膨胀性低、尺寸稳定性优异，因而更优选。即，使用具有下述通式(7)或(8)表示的结构单元的含氟聚酰亚胺，能形成具有25ppm/K以下、优选10ppm/K以下的线性热膨胀系数的树脂层51、基底层21。此外，具有这种结构单元的含氟聚酰亚胺具有300℃以上的玻璃化转变温度，且对440～780nm的波长区域内的光具有70％以上、优选80％以上的透过率，因此从制造本实施方式的有机EL显示装置的角度考虑，更优选。
〔化学式8〕
在以80摩尔％以上的比例含有上述通式(1)或(2)表示的结构单元中的任一方的含氟聚酰亚胺中，也可以小于20摩尔％的比例添加有不具有这种结构的其他聚酰亚胺。对该添加的其他聚酰亚胺，无特殊限制，可使用通常的酸酐和二胺得到。在通常的酸酐中，作为优选使用的酸酐，可以是均苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’－联苯四甲酸二酐、1,4－环己烷二甲酸、1,2,3,4－环丁烷四甲酸二酐、2,2’－双(3,4－二羧基苯基)六氟丙烷二酐等。作为另一方的二胺，可以是4,4’－二氨基二苯砜、反式－1,4－二氨基环己烷、4,4’－二氨基环己基甲烷、2,2’－双(4－氨基环己基)六氟丙烷、2,2’－双(三氟甲基)－4,4’－二氨基联环己烷等。
以上说明的各种聚酰亚胺能通过对聚酰胺进行酰亚胺化而得到。这里，聚酰胺酸的树脂溶液可通过基本上等摩尔地使用作为原料的二胺和二酸酐、在有机溶剂中反应而得到。更具体地，聚酰胺酸的树脂溶液可通过在氮气流下使二胺溶解在N－二甲基乙酰胺等有机极性溶剂中后，加入四甲酸二酐，在室温下反应5小时左右而得到。从涂布时的膜厚均匀化和所得聚酰亚胺膜的机械强度的角度考虑，所得聚酰胺酸的重均分子量优选为1万～30万。另外，通过这种方法所得的聚酰亚胺层的优选分子量范围也与聚酰胺酸的优选分子量范围相同。
另外，制作显示装置主体1的工序不局限于以上说明的例子。制作显示装置主体1的工序例如可以如下：不使用支承体50，在成为基底基板2的玻璃基板上形成多个像素3等基底基板2以外的显示装置主体1的构成要素，从而完成显示装置主体1。这种情况下，也可在玻璃基板上形成基底基板2以外的显示装置主体1的构成要素之后，对玻璃基板的下表面进行研磨或蚀刻，使玻璃基板变薄，以变薄的玻璃基板作为基底基板2。
接着，参照图6和图7对制作彩色滤光片30的工序的一个例子进行说明。图6和图7是说明制作彩色滤光片30的工序的一个例子用的说明图。这里，以支承层36由树脂构成的情况为例进行说明。
此例的制作彩色滤光片30的工序包括：如图6所示，在支承体60上依次层积树脂层61和支承层36之后，在支承层36上形成多个透过部34和黑色矩阵35，制作在支承体60上依次层积有树脂层61和彩色滤光片30的结构体的工序；如图7所示，在树脂层61和支承层36的边界将支承体60和树脂层61与彩色滤光片30分离的工序。支承体60例如为玻璃基板。树脂层61和支承层36的材料分别与上述树脂层51和基底层21的材料相同。
另外，制作彩色滤光片30的工序不局限于上述例子。制作彩色滤光片30的工序例如也可如下：不使用支承体60，在由玻璃构成的支承层36上形成多个透过部34和黑色矩阵35，从而完成彩色滤光片30。
接着，参照图8，对将显示装置主体1和彩色滤光片30结合的工序进行说明。在该工序中，在基底基板2的第2面2b和彩色滤光片30的第3面30a的至少一方上涂布粘合剂之后，用该粘合剂将第2面2b与第3面30a贴合，从而完成有机EL显示装置。粘合剂形成粘合层40。作为粘合剂，例如可以使用丙烯酸系透明粘合剂。
下面对本实施方式的有机EL显示装置及其制造方法以及显示装置主体1的效果进行说明。根据本实施方式，可通过将分别制成的显示装置主体1和彩色滤光片30结合来构成有机EL显示装置。在本实施方式中，分别制作显示装置主体1和彩色滤光片30，因而，在形成显示装置主体1内的多个TFT的工序中，彩色滤光片30不会受到损伤。此外，在本实施方式中，无需在形成有机EL显示装置的主要的多个构成要素的中途进行在形成有彩色滤光片的情况下所必需的平坦化处理。由此，根据本实施方式，能容易地实现具有彩色滤光片30的底部发光结构的有机EL显示装置，提高有机EL显示装置的制造成品率，并能降低有机EL显示装置的制造成本。
在本实施方式中，基底基板2的厚度在多个亚像素4的多个外缘所包括的所有边中的最短边的长度Pmin的1/50～1/2的范围内。下面，对该必要条件的效果进行说明。首先，对不满足该必要条件的比较例的有机EL显示装置进行说明。图9是显示比较例的有机EL显示装置的一部分截面的示意图。比较例的有机EL显示装置包括显示装置主体101、彩色滤光片130以及将显示装置主体101和彩色滤光片130结合的粘合层40。显示装置主体101用由玻璃构成的基底基板102代替本实施方式的显示装置主体1中的基底基板2。显示装置主体101的其他构成与显示装置主体1相同。彩色滤光片130用由玻璃构成的基板136代替本实施方式中的彩色滤光片30中的支承层36。彩色滤光片130的其他构成与彩色滤光片30相同。
图9中，用记号d表示基底基板102的厚度。此外，将看有机EL显示装置的画面(玻璃基板136的下表面)的方向和与画面垂直的方向所构成的角度用记号θ表示。在比较例的有机EL显示装置中，基底基板102的厚度d比多个亚像素4的多个外缘所包括的所有边中的最短边的长度Pmin大。这里，对d和Pmin的通常认为的大小进行研讨。在精细度为300～400ppi的通常的平板型显示装置中，Pmin为21～28μm左右。另一方面，就通常的平板型显示装置中使用的玻璃基板的厚度而言，即使是在移动电话用途那样的因市场需求而薄型化了的情况下，至少也在100～200μm左右。
因此，在比较例的有机EL显示装置中，作为一个例子，设想Pmin为25μm、d为100μm、即d/Pmin的值为4时的情况。这种情况下，若使θ为45°，则如图9所示，显示装置主体101的某一亚像素4的发光层产生的光在彩色滤光片130中从与上述亚像素4对应的透光部34通过仅相距Pmin的4倍距离的位置处的透过部。因此，这种情况下会发生混色。此外，在该例子中，由图9可知，在除去接近0°的狭小范围的θ的大范围内会发生混色。
接着，参照图10，对本实施方式的有机EL显示装置进行研讨。图10是说明本实施方式的有机EL显示装置的效果用的说明图。在图10中，将基底基板2的厚度用记号d表示。此外，将看有机EL显示装置的画面(支承层36的下表面)的方向和与画面垂直的方向所构成的角度用记号θ表示。除了θ为0°以外的情况，d/Pmin的值越小，在从显示装置主体1的某一亚像素4的发光层产生的光的总光量中，在彩色滤光片30中通过与上述亚像素4对应的透过部34的光的量越多。
这里，将从与有机EL显示装置的画面垂直的方向看时的、亚像素4中的有效显示部分的面积相对于亚像素4的总面积的比率定义为亚像素4的开口率。此外，将从与有机EL显示装置的画面垂直的方向看时的、与亚像素4对应的透过部34的面积相对于亚像素4的总面积的比率定义为透过部34的开口率。在d/Pmin的值为1/2、θ为45°的情况下，假设亚像素4的开口率和透过部34的开口率均为100％，则从显示装置主体1的某一亚像素4的发光层产生的光的总光量中，在彩色滤光片30中通过与上述亚像素4对应的透过部34的光的量和通过与该透过部34相邻的透过部34的光的量相等。但是，实际上，在底部发光结构的显示装置主体1中，亚像素4的开口率小于100％。此外，在彩色滤光片30中，由于存在黑色矩阵35，因而透过部34的开口率也小于100％。因此，在d/Pmin的值为1/2、θ为45°的情况下，实际上，从某一亚像素4的发光层产生的光的总光量中，通过和与上述亚像素4对应的透过部34相邻的透过部34的光的量非常少。所以，通过使d/Pmin的值在1/2以下，即，使d在Pmin的1/2以下，能抑制θ在45°以下的情况下的混色。此外，通过使d/Pmin的值为小于1/2的更小的值，能抑制θ大于45°的情况下的混色。
如上所述，为抑制混色，d/Pmin的值越小越好，理论上，可在1/50以上。因此，在本实施方式中，使d/Pmin的值在1/50以上，即，使d在Pmin的1/50以上。但是，若d/Pmin的值过小，则形成薄的基底基板2会变得困难。基底基板2的厚度d优选在1μm以上。若Pmin为20μm、d为1μm，则d/Pmin的值为1/20。因此，优选d/Pmin的值在1/20以上。即，优选d在Pmin的1/20以上。
此外，根据参照图4和图5进行说明的显示装置主体1的制作方法，能容易地形成d在Pmin的1/50～1/2的范围内、优选在1/20到1/2的范围内薄的基底基板2。另外，虽然也要根据Pmin的大小，但如上所述，通过在玻璃基板上形成基底基板2以外的显示装置主体1的构成要素之后对玻璃基板的下表面进行研磨或蚀刻，使玻璃基板变薄，以变薄的玻璃基板作为基底基板2的方法，可形成d在Pmin的1/50～1/2的范围内、优选在1/20到1/2的范围内薄的基底基板2。
〔第2实施方式〕
接着，参照图11，对本发明的第2实施方式进行说明。图11是显示本实施方式的有机EL显示装置的一部分截面的示意图。本实施方式的显示装置主体没有第1实施方式中的白色发光层7，而具有例如产生红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的各色光的3种发光层7R、7G、7B，以及使相邻的发光层彼此分离的分离层15。亚像素4R的有机EL元件5包括发光层7R，亚像素4G的有机EL元件5包括发光层7G，亚像素4B的有机EL元件5包括发光层7B。发光层7R、7G、7B分别由产生红色光、绿色光和蓝色光的有机EL元件形成。
在本实施方式中，一个像素3内的亚像素4R的发光层产生的光透过与该像素3对应的像素对应区域33内的透过部34R，以红色光从第4面30b射出。同样地，一个像素3内的亚像素4G的发光层产生的光透过与该像素3对应的像素对应区域33内的透过部34G，以绿色光从第4面30b射出。此外，一个像素3内的亚像素4B的发光层产生的光透过与该像素3对应的像素对应区域33内的透过部34B，以蓝色光从第4面30b射出。根据本实施方式，能提高各色的色纯度。
本实施方式中的其他构成、作用和效果与第1实施方式相同。
另外，本发明不局限于上述各实施方式，可做各种变更。例如，本发明的显示装置主体可以是各亚像素不包括驱动电路(TFT)的无源矩阵方式的结构。
符号说明：
1…显示装置主体，2…基底基板，3…像素，4、4R、4G、4B…亚像素，5…有机EL元件，6…阳极，7…白色发光层，8…共通电极，21…基底层，22…阻挡层，30…彩色滤光片，33…像素对应区域，34、34R、34G、34B…透过部，35…黑色矩阵，36…支承层。

Claims (25)

1.有机EL显示装置，包括彼此独立的显示装置主体和彩色滤光片，其中，
所述显示装置主体包括具有彼此向着相反侧的第1面和第2面的基底基板以及排列在所述基底基板的所述第1面上的多个像素，
所述多个像素各自包括与互不相同的颜色对应的多个亚像素，
所述多个亚像素各自具有有机EL元件，
所述有机EL元件包括由有机EL材料构成的发光层，
所述显示装置主体是所述发光层产生的光从所述基底基板的所述第2面射出的底部发光结构，
从与所述第1面和所述第2面垂直的方向看时，所述多个亚像素的各自外缘包括多个边，
所述基底基板的厚度在所述多个亚像素的多个外缘所包括的所有边中的最短边的长度的1/50～1/2的范围内，
所述彩色滤光片具有彼此向着相反侧的第3面和第4面以及在所述第3面和第4面之间以与所述多个像素对应的方式排列的多个像素对应区域，
所述多个像素对应区域各自包括以与所述多个亚像素对应的方式配置的、使互不相同的颜色的光透过的多个透过部，
所述第2面与第3面贴合，所述显示装置主体和所述彩色滤光片结合。
2.根据权利要求1所述的有机EL显示装置，其特征在于，所述基底基板包括由树脂构成的基底层。
3.根据权利要求2所述的有机EL显示装置，其特征在于，构成所述基底层的树脂为聚酰亚胺。
4.根据权利要求3所述的有机EL显示装置，其特征在于，所述聚酰亚胺为含氟聚酰亚胺。
5.根据权利要求3或4所述的有机EL显示装置，其特征在于，所述聚酰亚胺具有下述通式(1)或(2)所表示的结构单元，
化学式1
6.根据权利要求2～5中任一项所述的有机EL显示装置，其特征在于，所述基底层对440～780nm波长区域内的光具有70％以上的透光率。
7.根据权利要求2～6中任一项所述的有机EL显示装置，其特征在于，所述基底层具有25ppm/K以下的线性热膨胀系数。
8.根据权利要求2～7中任一项所述的有机EL显示装置，其特征在于，所述基底层具有300℃以上的玻璃化转变温度。
9.根据权利要求2～8中任一项所述的有机EL显示装置，其特征在于，所述基底基板还包括层积在所述基底层上的阻挡层，
所述第1面由所述阻挡层形成，
所述第2面由所述基底层形成。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的有机EL显示装置，其特征在于，所述彩色滤光片还具有将所述多个透过部彼此分离的黑色矩阵。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的有机EL显示装置，其特征在于，所述彩色滤光片还具有支承所述多个透过部的支承层。
12.根据权利要求11所述的有机EL显示装置，其特征在于，所述支承层由树脂构成。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的有机EL显示装置，其特征在于，在所述第2面和第3面之间还存在粘合层。
14.根据权利要求1～13中任一项所述的有机EL显示装置，其特征在于，所述发光层产生白色光。
15.根据权利要求1～14中任一项所述的有机EL显示装置，其特征在于，所述显示装置主体和所述彩色滤光片均具有可挠性。
16.有机EL显示装置的制造方法，用于制造权利要求1所述的有机EL显示装置，包括：
制作所述显示装置主体的工序、
制作所述彩色滤光片的工序、
将所述第2面与第3面贴合、使所述显示装置主体和所述彩色滤光片结合的工序。
17.根据权利要求16所述的有机EL显示装置的制造方法，其特征在于，所述基底基板包括由树脂构成的基底层，
在制作所述显示装置主体的工序中，在由支承体支承的所述基底基板的所述第1面上形成所述多个像素。
18.根据权利要求17所述的有机EL显示装置的制造方法，其特征在于，所述基底基板还包括层积在所述基底层上的阻挡层，
所述第1面由所述阻挡层形成，
所述第2面由所述基底层形成。
19.根据权利要求17或18所述的有机EL显示装置的制造方法，其特征在于，制作所述显示装置主体的工序包括：
在所述支承体上依次层积树脂层和所述基底层之后，形成所述多个像素，制作在所述支承体上依次层积有所述树脂层和显示装置主体的结构体的工序，以及
在所述树脂层与所述基底层的边界将所述支承体和所述树脂层与所述显示装置主体分离的工序。
20.根据权利要求19所述的有机EL显示装置的制造方法，其特征在于，所述树脂层和所述基底层的粘合强度在1～500N/m的范围内。
21.根据权利要求19或20所述的有机EL显示装置的制造方法，其特征在于，与所述树脂层接触的所述基底层的面的算术平均粗糙度在100nm以下。
22.根据权利要求16～21中任一项所述的有机EL显示装置的制造方法，其特征在于，所述彩色滤光片还具有支承所述多个透过部的支承层，
所述支承层由树脂构成，
制作所述彩色滤光片的工序包括：
在所述支承体上依次层积树脂层和所述支承层之后，形成所述多个透过部，制作在所述支承体上依次层积有所述树脂层和彩色滤光片的结构体的工序，以及
在所述树脂层与所述支承层的边界将所述支承体和所述树脂层与所述彩色滤光片分离的工序。
23.显示装置主体，用于贴合彩色滤光片而构成有机EL显示装置，
包括具有彼此向着相反侧的第1面和第2面的基底基板以及排列在所述基底基板的所述第1面上的多个像素，
所述第2面是贴合所述彩色滤光片的面，
所述多个像素各自包括与互不相同的颜色对应的多个亚像素，
所述多个亚像素各自具有有机EL元件，
所述有机EL元件包括由有机EL材料构成的发光层，
所述显示装置主体是所述发光层产生的光从所述基底基板的所述第2面射出的底部发光结构，
从与所述第1面和所述第2面垂直的方向看时，所述多个亚像素的各自外缘包括多个边，
所述基底基板的厚度在所述多个亚像素的多个外缘所包括的所有边中的最短边的长度的1/50～1/2的范围内。
24.根据权利要求23所述的显示装置主体，其特征在于，所述基底基板包括由树脂构成的基底层。
25.根据权利要求24所述的显示装置主体，其特征在于，构成所述基底层的树脂为聚酰亚胺。
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