JP5312909B2 - カラー有機ｅｌディスプレイ用色変換フィルタパネルおよびカラー有機ｅｌディスプレイ - Google Patents
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Description
本発明は、有機ＥＬ発光パネルと組み合わされてカラー有機ＥＬディスプレイを構成する色変換フィルタパネルに関し、さらに詳しくは、前記色変換フィルタパネルが備える分離隔壁の構造に関する。
有機ＥＬディスプレイや液晶ディスプレイにおいて、フルカラーまたはマルチカラー画像を得るための多色発光法の一つとして、発光パネルで発光させた光を吸収し、吸収波長とは異なる波長の光に波長変換して出光させる色変換法があり、この方法においては、色変換フィルタパネルが発光パネルの前面に配設される。
色変換フィルタパネルは、透光性基板上に色変換色素を含む色変換層を配置した基本構造を有し、前記色変換層を、色変換色素をフォトレジストなどの高分子材料に分散させた材料を用いてフォトリソグラフ法によりパターン形成する方法や色変換色素を蒸着法などのドライプロセスによりパターン形成する方法などが知られている（特許文献１、特許文献２）。
また、色変換層をインクジェット法によりパターン形成する方法も知られており（特許文献３）、これらの方法において色変換層のパターン間に分離隔壁を設け、インクジェット法により吐出されるインク滴の広がりを規制する方法（特許文献４）、前記分離隔壁に使用される材料へのインクの濡れ性を制御する方法、前記分離隔壁の断面形状を逆台形とし塗布膜を均一な厚さに制御する方法などが提案されている（特許文献５など）。
前記したように、基板上に隣接して色調の異なる色変換層をインクジェット法によりパターン形成する場合、インク滴の広がりを防止するためにパターン間に分離隔壁を設けることは周知の技術であるが、単に分離隔壁を設けても、分離隔壁材料のインクの濡れ性やインクの表面張力の影響による隣接するカラーパターン間でのインクの混色は防止できない。
有機ＥＬ発光パネルにおいて多色発光させるために、電極間の絶縁隔壁で縦横格子状に区分されたサブピクセル領域のそれぞれに、異なる色調の有機発光層をインクジェット法で形成する方法において、絶縁隔壁上に凹凸を設け、隣接する有機発光層間のインクの混色を防止する方法が提案されている（特許文献６）。
上記の技術を応用して透光性基板上に縦横格子状の隔壁上に凹凸を有する分離隔壁を設け、分離隔壁の格子間にインクジェット法により色変換層を形成する場合、分離隔壁を越えるインクの混色を防止することは可能である。しかしながら、この方法で得られた色変換フィルタパネルと有機ＥＬ発光パネルとを、両パネル間に透明樹脂層を介在させて貼り合わせて、ボトムエミッション型有機ＥＬディスプレイを製造する場合、透明樹脂の流動が縦横格子状の分離隔壁により阻害されることにより、各格子間への透明樹脂の均一な充填は極めて難しく、両パネル間に多くの気泡が残留し画像の輝度ムラの原因となる。
色変換フィルタパネルと有機ＥＬ発光パネルとを、両パネル間に透明樹脂層を介在させて貼り合わせてボトムエミッション型有機ＥＬディスプレイを製造するに際して、透光性基板上に分離隔壁をストライプ状に配置した色変換フィルタパネルを用いることにより、透明樹脂の良好な流動を得ることができ、分離隔壁間への気泡の残留を防止することができる。また、ストライプ状の分離隔壁上に上記の技術を応用して凹凸を設けることにより、分離隔壁間にインクジェット法により色変換層を形成する場合、分離隔壁を越えて隣接する色変換層形成用インクの混色は防止できる可能性がある。
ストライプ状に配置された分離隔壁を利用してインクジェット法により色変換層を形成する場合、図８に示したように、分離隔壁の長手方向端部において、色変換層形成用インクが分離隔壁面との濡れ性などにより分離隔壁の側壁に沿って色変換層形成領域外に漏出し、分離隔壁の先端部領域や隣接する色変換層形成領域に漏出し、インク同士の混色が生起する。この分離隔壁の長手方向端部の側面に沿ったインクの漏出は、有効な画面領域を色変換層形成領域に対して小さくする。また、有効な画面領域を確保するためにはインクの漏出を見越して画面領域回りに大きな額縁領域を確保することが要求される。
本発明は、色変換フィルタパネルの製造において、分離隔壁間にインクジェット法を用いて色変換層を形成する際の、分離隔壁の両長手方向端部における色変換層形成用インクの漏出および混色を防止可能な分離隔壁構造を有する色変換フィルタパネル、および前記色変換フィルタパネルを構成に含むカラー有機ＥＬディスプレイを提供することを目的とする。
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、インクジェット法により色変換層を形成する際の分離隔壁の長手方向端部における隣接する色変換層形成領域への色変換層形成用インクの漏出が、分離隔壁の側面に沿った色変換層形成用インクの濡れ性に起因しており、画面領域の延長上に位置する分離隔壁の長手方向端部の先端面に切れ込みを設けて壁面に沿った濡れ長さを延長することにより、分離隔壁の長手方向端部を越えた色変換層間の混色を防止可能なことを見出した。
本発明の色変換フィルタパネルは、カラー有機ＥＬディスプレイを構成する色変換フィルタパネルであって、該色変換フィルタパネルは、透光性基板、ならびに該透光性基板上の少なくとも一部に、インクジェット法により隣接してストライプ状に積層、配置された少なくとも２色の色変換層、および該色変換層の形成領域を区画するストライプ状に配置された分離隔壁を少なくとも含み、前記色変換フィルタは、その上にさらに透明樹脂層を含み、ここに、前記分離隔壁が、画面領域の外側に延長された両長手方向端部の先端面のそれぞれに少なくとも１つの切れ込みを有し、前記分離隔壁の両長手方向端部の側壁は、色変換層の形成領域の延長上に張出部を有し、前記張出部の張出し角度は、色変換層の形成領域の延長線に対して３０度以下であることを特徴とする。
前記分離隔壁の長手方向端部の先端面の切れ込みは、内側に向かって拡大され空洞を形成していてもよく、また、長手方向端部の側壁は、画面領域の外側で、色変換層形成領域の延長上に張出部を有していてもよい。
前記隣接する色変換層は、通常、有機ＥＬ発光パネルから出光される４００ｎｍ〜６００ｎｍの波長範囲の青緑色光を、６００ｎｍ以上の波長範囲の赤色光に変換する赤色変換層および５００ｎｍ〜６００ｎｍの波長範囲の緑色光に変換する緑色変換層からなる。
前記透光性基板は、透明基板上にカラーパターンを区画するサブピクセル寸法の開口部を有する、縦横格子状またはストライプ状に配置されたブラックマトリクスを含んでもよく、さらに、該ブラックマトリックスの開口部により露出した透明基板に密着してストライプ状に配置されたカラーフィルタを含んでもよい。
前記色変換フィルタパネルは、前記色変換層上に保護層をさらに含んでもよい。
前記色変換フィルタパネルの好ましい形態は、透明基板上にカラーパターンを区画するサブピクセル寸法の開口部を有する縦横格子状に配置されたブラックマトリクス、該ブラックマトリクスの開口部により露出した透明基板に密着して、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の繰り返しでストライプ状に配置されたカラーフィルタを含む透光性基板、該透光性基板の各カラーフィルタ間のブラックマトリクス上、または隣接する赤色カラーフィルタと緑色カラーフィルタとの間のブラックマトリクス上および緑色カラーフィルタと赤色カラーフィルタとの間の青色カラーフィルタ領域とその両側のブラックマトリクス上に配置された分離隔壁、ならびに前記赤色カラーフィルタおよび緑色カラーフィルタのそれぞれの上にインクジェット法により積層、配置された赤色変換層および緑色変換層を含む。
本発明のカラー有機ＥＬディスプレイは、所定の波長範囲の光を発する有機ＥＬ発光パネルと色変換フィルタパネルとを組み合わせたカラー有機ＥＬディスプレイであって、色変換フィルタパネルが、前記構成のいずれかを含む色変換フィルタパネルであることを特徴とする。
本発明の色変換フィルタパネルは、図１および３に示したように、分離隔壁が、画面領域の外側に延長された両長手方向端部の先端面に切れ込みを有することにより、色変換層をインクジェット法により積層する際に、分離隔壁の長手方向端部の側壁に沿った色変換層形成用インクの濡れ長さが延長され、また、切れ込みによる空洞に分離隔壁に沿った色変換層形成用インクが滞留し、隣接する色変換層形成領域内でのインクの混色が防止される。その結果、色変換層形成領域のほぼ全面が有効な画面領域として確保されるばかりでなく、混色を考慮して画面領域の外周に額縁領域を確保する必要がない。
さらに、カラー有機ＥＬディスプレイを製造するに当たり、分離隔壁がストライプ状に配置されていることにより、色変換フィルタパネルと有機ＥＬ発光パネルとの間に介在させる透明樹脂の良好な流れが得られ、画面領域の全面に均一に透明樹脂を介在させることが可能になり、発色ムラのない良好なディスプレイを得ることができる。
本明細書において、用語「色変換層形成領域」は、色変換フィルタパネル上に色変換層をインクジェット法によりストライプ状に積層、配置する際の、ストライプ状に配置された分離隔壁により区画された色変換層形成用インクが付与される領域を意味する。また、用語「画面領域」は、均一に前記色変換層が形成され、正常な画像が得られる領域を意味する。
本発明を、図１〜８に基づいて、詳細に説明する。図１は、色変換フィルタパネルにおける本発明の一実施形態に係る分離隔壁の長手方向端部の構造およびインクの流れを示す模式的部分拡大平面図、図２は、図１および８の“Ｘ”−“Ｘ”に沿った模式的断面図、図３は、本発明の別の実施形態に係る分離隔壁の長手方向端部の構造を示す模式的部分拡大平面図、図４は、図３の“Ｙ”−“Ｙ”に沿った模式的断面図、図５は、カラー有機ＥＬディスプレイの正面図および側面図、図６は、色変換フィルタパネルの全体の構成を示す模式的平面図、図７は、図５の“Ｚ”―“Ｚ”に沿った模式的断面図、および図８は、色変換フィルタパネルにおける従来技術の形態に係る分離隔壁の長手方向端部の構造およびインクの流れを示す模式的部分拡大平面図である。
本発明の色変換フィルタパルは、図５に示すように、単色発光する有機ＥＬ発光パネル２０と組み合わせて用いられる色変換フィルタパネル１０であって、図６および７に示したように透光性基板１００上にストライプ状に配置された色変換層１２０、およびそれらの形成領域を区画するストライプ状に配置された複数の分離隔壁１１０からなる基本構造を有する。
透光性基板１００は、光透過性に富み、かつその上に順次形成される各層の形成条件、たとえば温度、溶媒などに耐え、かつ寸法安定性に優れたガラス基板、透明プラスチック基板等の透明基板１０１の単独であってもよく、透明基板１０１上にブラックマトリクス１０２のみを配置した基板、カラーフィルタ１０３のみを配置した基板、図２および４に示したようにブラックマトリクス１０２およびカラーフィルタ１０３の両者を配置した基板のいずれであってもよい。また、透光性基板１００は、ブラックマトリクス１０２および／またはカラーフィルタ１０３による表面の凹凸を平坦化する平坦化層および該平坦化層上に保護層をさらに有していてもよい（図示なし）。
フルカラーまたはマルチカラー有機ＥＬディスプレイ用の色変換フィルタパネルに用いる透光性基板１００として、図２、４および７に示したように、透明基板１０１上に、開口部を有して縦横格子状またはストライプ状に配置したブラックマトリクス１０２およびブラックマトリクス１０２の開口部により露出した透明基板１０１に密着して赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）のカラーフィルタ１０３Ｒ、Ｇ、Ｂを、Ｒ−Ｇ−Ｂの繰り返しでストライプ状に配置した基板が好ましく使用される。
ブラックマトリクス１０２による開口部の一つ一つは、カラーパターンのサブピクセル寸法を有し、この開口部により露出した透明基板に密着した赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）のカラーフィルタ１０３Ｒ、Ｇ、Ｂのサブピクセル各１個により色変換フィルタパネルの単位画素が構成される。したがって、ブラックマトリクス１０２は、所定のサブピクセル寸法、具体的には８０μｍ×２００μｍ以下、好ましくは、６０μｍ×１８０μｍ以下を確保できる開口部を有する縦横格子状であることが好ましい。
ブラックマトリクス１０２は、パターン幅が３０μｍ以下、通常、縦方向２０μｍ以下、横方向２５μｍ以下、および膜厚が２μｍ以下、通常、１μｍを有する可視光を吸収して透過させない層からなり、開口部により透明基板１０１上に前記カラーフィルタ１１０Ｒ、Ｇ、Ｂのサブピクセル寸法を確保する。
赤色カラーフィルタ１０３Ｒは６００ｎｍ以上の波長の光を、緑色カラーフィルタ１０３Ｇは、５００ｎｍ〜６００ｎｍの波長の光を、青色カラーフィルタ１０３Ｂは４００ｎｍ〜５５０ｎｍの波長の光を、それぞれ選択的に透過する、透明基板１０１上の膜厚が２μｍ以下、通常、１μｍを有する層からなる。
ブラックマトリクス１０２およびカラーフィルタ１０３Ｒ、Ｇ、Ｂには、液晶ディスプレイパネルなどのフラットパネルに一般に使用されている黒色、赤色、緑色および青色のそれぞれに対応したカラーフィルタを採用でき、フォトレジストに顔料を分散した顔料分散型カラーフィルタが好適に採用される。
ブラックマトリクス１０２およびカラーフィルタ１０３Ｒ、Ｇ、Ｂの形成には、前記顔料分散型カラーフィルタ材料を用いるフォトリソグラフ法を好適に採用することができ、先ず、透明基板１０１上にブラックマトリクス１０２を形成し、次いでカラーフィルタ１０３Ｒ、Ｇ、Ｂを順次形成する。カラーフィルタ１０３Ｒ、Ｇ、Ｂの形成順序には特に制限はないが、通常、Ｒ−Ｇ−Ｂの順序に形成される。また、カラーフィルタ１０３Ｒ、Ｇ、Ｂは、それらの形成前に透光性基板１００上に分離隔壁１１０が配置されている場合、分離隔壁１１０を利用して、色材含有インクを用いインクジェット法により形成してもよい。
本発明の色変換フィルタパネルは、図１および３に示したように、前記透光性基板１００の少なくとも一部に、隣接してインクジェット法によりストライプ状に積層、配置された少なくとも２色、すなわち色調の異なる色変換層１２０およびこれらの色変換層１２０の形成領域を区画するストライプ状に配置された複数の分離隔壁１１０を有し、分離隔壁１１０の画面領域の外側に延長された両長手方向端部の先端面に、少なくとも１つの切れ込みを有する。
分離隔壁１１０の両長手方向端部の先端面の切れ込みの形状は、色変換層形成用インクによる先端面の濡れ長さを延長できる形状であれば特に制限はなく、たとえば、先端面の切れ込みが、図１に示したように分離隔壁の内側に向かって拡大され空洞ａを形成している形状、図３に示したように、Ｕ字形ないしＶ字形を形成している形状などが挙げられる。特に、図１に示す形状においては、図１中に矢印で示したよう、分離隔壁の側壁に沿ったインクの流れは、空洞内に滞留し、図８の従来例に示したように、隣接する色変換層形成領域にまで到達することがない。
また、分離隔壁１１０、特に隣接する色変換層形成領域間を区分する分離隔壁１１０Ｒ／Ｇの両長手方向端部の側壁は、図１および３に示したように、色変換層形成領域の延長上に張出部を有することが好ましい。ただし、張出部の張出し角度は、色変換層形成領域の延長線に対して３０度以下であることが好ましい。張出角度が３０度を越えると、色変換フィルタパネル１０と有機ＥＬ発光パネル２０とを透明樹脂層３０を介して貼り合わせ有機ＥＬディスプレイを製造する際の、透明樹脂層３０の流れを阻害する可能性がある。
従来２画素分以上が要求されていた画面領域の外側に延長される分離隔壁１１０の両長手方向端部の長さは、それぞれ、２画素分あれば十分であり、１画素分にまで短縮することもできる。
分離隔壁１１０は、色変換層形成時の色変換層形成用インクの飛散および／または濡れ性による漏出を防止可能な断面形状を有することが好ましく、たとえば、図２に示したような逆台形の断面形状、図３に示したように上面を山形に盛り上げて濡れ長さを延長する断面形状などが挙げられる。
分離隔壁１１０は、図３および４に示したように、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の各カラーパターン間のそれぞれに配置されていてもよい。また、青色変換層が配置されない場合には、分離隔壁１１０は、図１および２に示したように赤色カラーフィルタ１０３Ｒと緑色カラーフィルタ１０３Ｇとの間に分離隔壁１１０Ｒ／Ｇ、および青色カラーフィルタ１０２Ｂ上を含む緑色カラーフィルタ１３０Ｇと赤色カラーフィルタ１０３Ｒとの間に分離隔壁１１０Ｇ／Ｒを配置することで十分である。
分離隔壁１１０は、先端面の切れ込みが、色変換フィルタパネル基板１００に垂直に形成されることから、かなり複雑な形態であっても、感光性樹脂を用いるフォトリソ法、あるいは無機材料を用いるドライエッチング法により容易に形成することができる。たとえば、有機材料の場合には、高分子材料、好ましくはシロキサン骨格を有する高分子材料、たとえばノボラック樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などを硬化成分とする感光性樹脂組成物を用いたフォトリソグラフ法により形成することができる。また、無機材料の場合には、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、ＳｉＮｘＯｙ、ＡｌＯｘ、ＴｉＯｘ、ＴａＯｘＺｎＯｘなどの無機膜を成膜し、膜上に所定のパターンの開口を有するレジストを形成し、ＣＦ4などのエッチングガスを用いてエッチングするドライエッチング法により形成することができる。
色変換層１２０は、有機ＥＬ発光パネル２０で発光させた光の波長範囲を所望の色調の光の波長範囲に変換して色変換フィルタパネル基板１００の裏面に出光する層であり、分離隔壁１１０を利用して色変換色素を含有する色変換層形成用インクを、インクジェット装置を用いて色変換層形成領域内に吐出し、乾燥することにより形成される。
前記色変換色素としてＡｌｑ3（トリス８−キノリノラトアルミニウム錯体）などのアルミニウムキレート系色素、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−ジエチルアミノクマリン（クマリン７）、クマリン１３５などのクマリン系色素、ソルベントイエロー４３、ソルベントイエロー４４などのナフタルイミド系色素のような低分子系の有機蛍光色素、ポリフェニレン、ポリアリーレン、ポリフルオレンに代表される高分子蛍光材料などが挙げられ、これらは単独または２種以上の混合物として使用される。
フルカラーまたはマルチカラー有機ＥＬディスプレイ用の色変換フィルタパネルにおいては、有機ＥＬ発光パネル２０で発光させた４００〜６００ｎｍの波長範囲の光を、波長範囲が６００ｎｍ以上の赤色光に変換する赤色変換層１２０Ｒ、および波長範囲が４５０〜６００ｎｍの緑色光に変換する緑色変換層１２０Ｇが、分離隔壁により区画された隣接する色変換層形成領域に配置される。青色変換層１２０Ｂを配置してもよいが、有機ＥＬ発光パネル２０から出光される光は、青色領域に十分な発光強度を有することから、通常、光透過層を配置することで省略される。光透過層として、通常、前記分離隔壁１１０Ｇ／Ｒが配置される。
フルカラー有機ＥＬディスプレイ用に好ましい色変換フィルタパネル１０は、図１および２に示したように、透明基板１０１上に配置されたカラーパターンのサブピクセル寸法の開口部を有する縦横格子状のブラックマトリクス１０２、ブラックマトリクス１０２の開口部により露出した透明基板１０１に密着して赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の繰り返しでストライプ状に配置されたカラーフィルタ１０３Ｒ、Ｇ、Ｂを有する透光性基板１００、透光性基板１００の赤色カラーフィルタＲおよび緑色カラーフィルタ１０３Ｇ間のブラックマトリクス１０２上にストライプ状に配置された分離隔壁１１０Ｒ／Ｇおよび青色カラーフィルタ１０３Ｂ上およびその両側のブラックマトリクス１０２上にストライプ状に配置された分離隔壁１１０Ｇ／Ｒ、ならびに少なくとも赤色カラーフィルタ１０３Ｒおよび緑色カラーフィルタ１０３Ｒ上に、それぞれに対応してストライプ状に配置された赤色変換層１２０Ｒおよび緑色変換層１２０Ｇを有し、分離隔壁１１０Ｒ／ＧおよびＧ／Ｒの先端面に、図１または３に示したような切れ込みを有する。
色変換フィルタパネル１０は、さらに、図７に示したように色変換層１２０上に保護層１３０を有していてもよく、また、図６に示したように、分離隔壁１１０の両長手方向端部の先端面と外周シール境界との間に一重ないし複数重の連続したまたは断続した樹脂誘導壁１４０を有していてもよい。
保護層１３０は、ブラックマトリクス１０２、カラーフィルタ１０３、分離隔壁１１０および色変換層１２０を含む領域の全体を被覆し、色変換層１２０の水および／または酸素による劣化を防止し、その性能を安定して持続させる層である。保護層１３０は、波長が４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲の可視光の透過率が５０％以上の透明性を有する、たとえば、ＳｉＯx、ＳｉＮx、ＳｉＮxＯy、ＡＬＯx、ＴｉＯx、ＴａＯx、ＺｎＯxなどの無機酸化物膜、無機窒化物膜などからなり、これらの透明無機膜は、スパッタ法、ＣＶＤ法、真空蒸着法などの各種成膜法を用いて前記領域上に被覆される。
樹脂誘導壁１４０は、分離隔壁１１０の両長手方向端部の先端面と外周シール境界との間に、分離隔壁１１０に垂直に、１重ないし複数重、好ましくは２重ないし５重、さらに好ましくは３重に配置された、画面領域の片側に少なくとも１画素分の長さを有する、図６に示したような連続した、または図示のない断続した構造体からなる。
樹脂誘導壁１４０は、後述するカラー有機ディスプレイの製造時における、色変換フィルタパネルと有機ＥＬ発光パネルとの間に介在させる透明樹脂の分離隔壁１１０に沿った流れを、分離隔壁１１０に垂直な方向に誘導し、透明樹脂を全画面領域内に過不足なく充満させる。
樹脂誘導壁１４０は、分離隔壁１１０と同様の材料で形成することができ、好ましくは、分離隔壁１１０の形成と同時の工程で形成する。
本発明の色変換フィルタパネルの製造方法は、透光性基板１００を準備する工程、透光性基板１００上の少なくとも一部に分離隔壁１１０を形成する工程、および分離隔壁１１０により区画された隣接する色変換層形成領域にインクジェット法により色調の異なる色変換層１２０を形成する工程を少なくとも含み、さらに、分離隔壁１１０および色変換層１２０上を保護層１３０で被覆する工程および樹脂誘導壁１４０を形成する工程を含んでもよい。樹脂誘導壁１４０の形成工程は、分離隔壁１１０の形成工程と同時の工程とすることもできる。
本発明のカラー有機ＥＬディスプレイは、図５に示したように、本発明の色変換フィルタパネル１０と単色光を発する有機ＥＬ発光パネル２０とを透明樹脂層３０を介在させて組み合わせたディスプレイである。
有機ＥＬ発光パネル２０は、図７に示したように反射電極２２０と透明電極２４０との間に電圧の印加により単色光を発する有機発光層（図示なし）を含む積層体からなる有機ＥＬ層２３０が挿入され、有機ＥＬ発光層で発光させた青緑色領域の４００〜６００ｎｍの波長の光を、透明電極２４０を通して出光させるものであればよい。
有機ＥＬ発光パネル２０は、色変換フィルタパネル１０とは別に、独立して製造された有機ＥＬ発光パネルであってもよく、色変換フィルタパネル１０の製造に引き続いて、色変換フィルタパネル１０上に形成された透明樹脂層３０からなる平坦化層上に連続して製造された有機ＥＬ発光パネルのいずれであってもよい。
トップエミッション型ディスプレイ用に独立して製造した、好ましい有機ＥＬ発光パネル２０の例は、図７に示したように、ガラス基板２０１上にＴＦＴ構造２０２を構築し、平坦化層２０３により表面を平坦化し、さらに平坦化層２０３上を無機パッシベーション層（図示なし）で被覆した発光パネル基板２００上に、前記平坦化層２０３および無機パッシベーション層に設けたコンタクトホール（図示なし）を通してＴＦＴ構造２０２に接続された下地層２１０、下地層２１０上に接して配置された反射電極２２０、下地層２１０および反射電極２２０間に配置された絶縁層２１１、絶縁層２１１および反射電極２２０上に積層された有機ＥＬ層２３０、有機ＥＬ層２３０上に反射電極２２０に対応して配置された透明電極２４０、ならびに有機ＥＬ層２３０および透明電極２４０上に被覆された無機バリア層２５０で構成される。
一方、図示のないボトムエミッション型ディスプレイ用の有機ＥＬ発光パネル２０は、色変換フィルタ１０上に介在させた透明樹脂層３０からなる平坦化層上に、透明樹脂層３０の形成に引き続いて直接形成される、無機バリア層２５０、無機バリア層２５０上にストライプ状に配置された透明電極２４０、透明電極２４０上に開口部を有して透明電極２４０間に配置される絶縁層（図示なし）、透明電極２４０および絶縁層上に有機ＥＬ層２３０、ならびに有機ＥＬ層２３０上に透明電極２４０に直交してストライプ状に配置された反射電極２２０により構成される。
トップエミッション型ディスプレイは、本発明の色変換フィルタパネル１０上とそれとは独立して製造された有機ＥＬ発光パネル２０とが透明樹脂層３０を介して貼り合わされ、両基板１００および２００のそれぞれの外周シール境界に沿って配置された外周シール体により、色変換フィルタパネル１０および有機ＥＬ発光パネル２０の層構成領域の全周を包囲し、外周シール境界内を密封している。これらの透明樹脂層３０および外周シール体により、色変換フィルタパネル１０および有機ＥＬ発光パネル２０の層構成部分への外気、特に水分の侵入が防止される。
トップエミッション型ディスプレイにおいて、透明樹脂層３０は、色変フィルタパネル１０の分離隔壁１１０および色変換層１２０またはその上に所望により被覆された保護層１５０、ならびに有機ＥＬ発光パネル２０の無機バリア層２５０の双方に密着可能な接着性を有する透光性に優れた熱硬化性樹脂、たとえば、エポキシ系樹脂接着剤などからなり、色変換フィルタパネルの色変換層形成領域を越えて外周シール境界内に充填される。
また、外周シール体は、色変換フィルタパネル１０の透光性基板１００および有機ＥＬ発光パネル基板２００の双方に接着し外周シール境界内を密封する構造体であり、前記両基板（１００および２００）のいずれか一方の外周シール境界に沿って構築された外周シール境界壁と光硬化性樹脂からなる外周シール材、または前記外周シール材の単独からなる。
トップエミッション型ディスプレイは、色変換フィルタパネル１０上に、透明樹脂３０を１点ないし複数点に点状配置するか、もしくは分離隔壁１１０に直角に棒状配置し、有機ＥＬ発光パネル２０を減圧下に位置合わせして圧着させ、透明樹脂３０を色変換フィルタパネル１０の画面領域に押し広げ、外周シール境界に沿って付与された未硬化の外周シール材を露光して仮硬化させた後、減圧を破って色変換フィルタパネル１０と有機ＥＬ発光パネル２０とをさらに圧着し、加熱して透明樹脂３０および外周シール材を完全硬化させることにより製造される。
色変換フィルタパネル１０上に配置された透明樹脂３０は、圧着させた有機ＥＬ発光パネル２０により、ストライプ状に配置された分離隔壁１１０により透明樹脂３０の分離隔壁１１０に沿った良好な流れが得られ、さらに分離隔壁１１０に沿った流れは、樹脂誘導壁１４０により分離隔壁１１０に直角な方向に誘導され外周シール境界内に過不足なく充填される。
一方、ボトムエミッション型ディスプレイ（図示なし、ただし、トップエミッション型ディスプレイと共通する要素は、同じ符号で表す）は、色変換フィルタパネル１０上の分離隔壁１１０や色変換層１２０などによる凹凸を平坦化する透明樹脂層３０、すなわち平坦化層を介在させ、透明樹脂層３０の形成に引き続いて、該透明樹脂層３０上に有機ＥＬ発光パネル２０を連続して形成し、さらに色変換フィルタパネル１０の透明基板１００の外周シール境界に沿って配置された外周シール体で、色変換フィルタパネル１０および有機ＥＬ発光パネル２０の層構成部分を密封している。
ボトムエミッション型ディスプレイにおいて、透明樹脂層３０は、色変換フィルタパネル１０上に塗布可能な液状樹脂組成物、たとえば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの光透過性樹脂と熱および／または光開始剤とを反応性または非反応性溶剤に溶解した液状樹脂組成物の硬化層からなり、色変換フィルタパネル１０上にその上に連続して有機ＥＬ発光パネル２０を形成可能な程度の平坦な表面を付与する。
このような透明樹脂層３０は、色変換フィルタパネル１０上に液状樹脂組成物を塗布し、要すれば乾燥して溶剤を除去した後、熱および／または光硬化させることにより形成される。液状樹脂組成物の塗布方法には、特に制限はないが、通常、スピンコート法が好適に採用される。
色変換フィルタパネル１０上への液状樹脂組成物の塗布に際し、色変換フィルタパネル１０に配置された分離隔壁１１０および誘導壁１４０は、トップエミッション型ディスプレイの場合と同様に液状樹脂組成物の流れを誘導するばかりでなく、誘導壁１４０は堰として作用し、誘導壁１４０がない場合に起こり得る分離隔壁１１０の両端部における表面平坦化の崩れを防止し、全画面領域にわたって極めて平坦な表面を得ることができる。
また、外周シール体は、ガラス基板などの平坦なシール基板および外周シール境界壁と外周シール材または外周シール材の単独で構成され、色変換フィルタパネル１０の透光性基板１００上の外周シール境界に沿って配置される。外周シール境界壁は、透光性基板１００上またはシール基板上のいずれに形成されていてもよく、外周シール材は、透明基板１００およびシール基板の双方に接着しているか、または外周シール境界壁と他方の基板に接着して外周シール境界内を密封する。
本発明を、以下の実施例および比較例により具体的に説明する。
（実施例１）
色変換フィルタパネル
透光性基板１００の調製
透明なガラス基板（商品番号：１７３７、コーニング社製）１０１上に、フォトリソグラフ法により、１８０μｍ×６０μｍのサブピクセル寸法の開口部を有する、パターン幅が縦方向２０μｍ、横方向２５μｍ、膜厚が１μｍの縦横格子状のブラックマトリクス１０２を形成し、次いで、同じくフォトリソグラフ法により、膜厚がそれぞれ１μｍの赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）のカラーフィルタ１０３Ｒ、Ｇ、ＢをＲ−Ｇ−Ｂの繰り返しでブラックマトリクス１０２に設けた開口部のパターンの縦方向に沿って、かつ開口部により露出したガラス基板１０１に密着させてストライプ状に配置して形成し、透光性基板１００を得た。各カラーフィルタ１０３Ｒ、Ｇ、Ｂのサブピクセルピクセル寸法は、それぞれ縦方向１８０μｍ、横方向６０μｍであり、赤色カラーフィルタ１０３Ｒ、緑色カラーフィルタ１０３Ｇおよび青色カラーフィルタ１０３Ｂのサブピクセル各１個の組み合わせからなる単位画素が、縦方向に２４０、横方向に３２０形成された。
色変換フィルタパネル
透光性基板１００の調製
透明なガラス基板（商品番号：１７３７、コーニング社製）１０１上に、フォトリソグラフ法により、１８０μｍ×６０μｍのサブピクセル寸法の開口部を有する、パターン幅が縦方向２０μｍ、横方向２５μｍ、膜厚が１μｍの縦横格子状のブラックマトリクス１０２を形成し、次いで、同じくフォトリソグラフ法により、膜厚がそれぞれ１μｍの赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）のカラーフィルタ１０３Ｒ、Ｇ、ＢをＲ−Ｇ−Ｂの繰り返しでブラックマトリクス１０２に設けた開口部のパターンの縦方向に沿って、かつ開口部により露出したガラス基板１０１に密着させてストライプ状に配置して形成し、透光性基板１００を得た。各カラーフィルタ１０３Ｒ、Ｇ、Ｂのサブピクセルピクセル寸法は、それぞれ縦方向１８０μｍ、横方向６０μｍであり、赤色カラーフィルタ１０３Ｒ、緑色カラーフィルタ１０３Ｇおよび青色カラーフィルタ１０３Ｂのサブピクセル各１個の組み合わせからなる単位画素が、縦方向に２４０、横方向に３２０形成された。
これらのブラックマトリクス１０２およびカラーフィルタ１０３Ｒ、Ｇ、Ｂの形成には、それぞれ黒色カラーフィルタ材料（商品番号：ＣＫ−７００１、富士フィルムエレクロニクスマテリアルズ（株）製）、赤色カラーフィルタ材料（商品番号：ＣＲ−７００１、富士フィルムエレクロニクスマテリアルズ（株）製）、緑色カラーフィルタ材料（商品番号：ＣＧ−７００１、富士フィルムエレクロニクスマテリアルズ（株）製）および青色カラーフィルタ材料（商品番号：ＣＢ−７００１、富士フィルムエレクロニクスマテリアルズ（株）製）を用いた。
分離隔壁１１０の形成
図１に示したように、両長手方向端部の先端面に切れ込みを有し、切れ込みの幅が、内側に向かって拡大され空洞部ａを形成している分離隔壁１１０Ｒ／Ｇおよび１１０Ｇ／Ｒを形成した。
図１に示したように、両長手方向端部の先端面に切れ込みを有し、切れ込みの幅が、内側に向かって拡大され空洞部ａを形成している分離隔壁１１０Ｒ／Ｇおよび１１０Ｇ／Ｒを形成した。
透光性基板１００のほぼ全面上に、アクリル樹脂組成物（商品番号：ＮＮ８１０、ＪＳＲ（株）製）をスピンコートし、プリベークした後、フォトマスクを用いて露光を行い、現像、ポストベークを行い、図１に示したように、赤色カラーフィルタ１０３Ｒと緑色カラーフィルタ１０３Ｇとの間のブラックマトリクス１０２上に、高さが５μｍ、上辺幅が１６μｍ、下辺幅が１２μｍの側壁が逆テーパとなっている断面形状が逆台形の分離隔壁１１０Ｒ／Ｇ、および緑色カラーフィルタ１０３Ｇと赤色カラーフィルタ１０３Ｒとの間の青色カラーフィルタ１０３Ｂ上およびその両側のブラックマトリクス１０２上に、高さが５μｍ、上辺幅が７６μｍ、下辺幅が７２μｍの側壁が逆テーパとなっている断面形状が逆台形の分離隔壁１１０Ｇ／Ｒのそれぞれを、上辺間隔が１８０μｍのストライプ状に配置して形成した。
色変換層１２０の形成
トルエン１０００重量部に、クマリン６（第１色素）＋ＤＣＭ（第２色素）（クマリン６／ＤＣＭモル比＝４８／２）５０重量部を溶解し赤色変換層形成用インクを、トルエン１０００重量部にクマリン６（第１色素）＋ＤＥＱ（第２色素）（クマリン６／ＤＥＱモル比＝４８／２）５０重量部を溶解し緑色変換層形成用インクのそれぞれを調製した。
トルエン１０００重量部に、クマリン６（第１色素）＋ＤＣＭ（第２色素）（クマリン６／ＤＣＭモル比＝４８／２）５０重量部を溶解し赤色変換層形成用インクを、トルエン１０００重量部にクマリン６（第１色素）＋ＤＥＱ（第２色素）（クマリン６／ＤＥＱモル比＝４８／２）５０重量部を溶解し緑色変換層形成用インクのそれぞれを調製した。
インクジェット装置を用い、窒素雰囲気下、赤色カラーフィルタ１０３Ｒ上に赤色変換層形成用インク、緑色カラーフィルタ１０３Ｇ上に緑色変換層形成用インクのそれぞれを吐出させてインク層を形成した後、窒素雰囲気を破ることなく真空乾燥炉に移送し、真空度１．０×１０-3Ｐａ、温度１００℃で乾燥し、それぞれ膜厚さが５００ｎｍの赤色変換層１２０Ｒおよび緑色変換層１２０Ｇを形成し、色変換フィルタパネル１０を得た。
（比較例１）
実施例１で用いたものと同様の透光性基板１００上に、図８に示した両長手方向端部の先端面に切れ込みのない、従来型の分離隔壁１１０を、実施例１と同様の手順で形成した後、実施例１と同様にして赤色カラーフィルタ１０３Ｒ上および緑色カラーフィルタ１０３Ｇ上のそれぞれに赤色変換層１２０Ｒおよび緑色変換層１２０Ｇを形成し、色変換フィルタパネル１０を得た。
実施例１で用いたものと同様の透光性基板１００上に、図８に示した両長手方向端部の先端面に切れ込みのない、従来型の分離隔壁１１０を、実施例１と同様の手順で形成した後、実施例１と同様にして赤色カラーフィルタ１０３Ｒ上および緑色カラーフィルタ１０３Ｇ上のそれぞれに赤色変換層１２０Ｒおよび緑色変換層１２０Ｇを形成し、色変換フィルタパネル１０を得た。
（実施例２）
実施例１と同様の手順で調製した透光性基板１００上に、実施例１と同様の手順で、図２に示したように長手方向端部の形状が色変換層形成領域の外側で色変換層形成領域の延長上に張出部を有し、先端面の切れ込みがＵ字〜Ｖ字形有する分離隔壁１１０を、各カラーフィルタ１０３間のブラックマトリクス１０２上に形成し、赤色カラーフィルタ１０３Ｒおよび緑色カラーフィルタ１０３Ｇ上のそれぞれに、実施例１と同様の手順で赤色変換層１２０Ｒおよび緑色変換層１２０Ｇを形成し、色変換フィルタパネル１０を得た。
実施例１と同様の手順で調製した透光性基板１００上に、実施例１と同様の手順で、図２に示したように長手方向端部の形状が色変換層形成領域の外側で色変換層形成領域の延長上に張出部を有し、先端面の切れ込みがＵ字〜Ｖ字形有する分離隔壁１１０を、各カラーフィルタ１０３間のブラックマトリクス１０２上に形成し、赤色カラーフィルタ１０３Ｒおよび緑色カラーフィルタ１０３Ｇ上のそれぞれに、実施例１と同様の手順で赤色変換層１２０Ｒおよび緑色変換層１２０Ｇを形成し、色変換フィルタパネル１０を得た。
（評 価）
得られた色変換フィルタパネルの赤色変換層形成用インクと緑色変換層形成用インクの分離隔壁１１０の長手方向端部を越えていずれかの色変換層領域内における混色を評価した結果、実施例１および２においては、分離隔壁１１０の長手方向端部の先端面に設けられた切れ込み内での混色は認められたものの、分離隔壁１１０を越えた相互領域間の混色は認められなかった。一方、比較例１においては、分離隔壁１１０を越えたいずれかの領域内での混色および分離隔壁１１０の先端面の延長上での混色が認められた。
得られた色変換フィルタパネルの赤色変換層形成用インクと緑色変換層形成用インクの分離隔壁１１０の長手方向端部を越えていずれかの色変換層領域内における混色を評価した結果、実施例１および２においては、分離隔壁１１０の長手方向端部の先端面に設けられた切れ込み内での混色は認められたものの、分離隔壁１１０を越えた相互領域間の混色は認められなかった。一方、比較例１においては、分離隔壁１１０を越えたいずれかの領域内での混色および分離隔壁１１０の先端面の延長上での混色が認められた。
（実施例３）
トップエミッション型有機ＥＬディスプレイパネルの調製
実施例１で調製した色変換フィルタパネル１０と、色変換フィルタパネル１０とは個別に作製した有機ＥＬ発光パネル２０（図７参照）とを、酸素および水分のそれぞれが５ｐｐｍ以下の雰囲気に保持された貼合装置に移送し、色変換フィルタパネル１０のプロセス面を上に向けてセットし、ディスペンサを用いて外周シール境界に沿ってエポキシ系紫外線硬化接着剤（商品名：ＸＮＲ−５５１６、ナガセケムテック（株）製）を外周シール材として塗布した。
トップエミッション型有機ＥＬディスプレイパネルの調製
実施例１で調製した色変換フィルタパネル１０と、色変換フィルタパネル１０とは個別に作製した有機ＥＬ発光パネル２０（図７参照）とを、酸素および水分のそれぞれが５ｐｐｍ以下の雰囲気に保持された貼合装置に移送し、色変換フィルタパネル１０のプロセス面を上に向けてセットし、ディスペンサを用いて外周シール境界に沿ってエポキシ系紫外線硬化接着剤（商品名：ＸＮＲ−５５１６、ナガセケムテック（株）製）を外周シール材として塗布した。
次いで、色変換フィルタパネルの中央部に透明樹脂３０として、前記エポキシ系紫外線硬化型接着剤よりも低粘度の熱硬化型エポキシ系接着剤１６０ｇを、吐出精度が５％以下の回転式メカニカル計量バルブを用いて滴下した。
色変換フィルタパネル１０と有機ＥＬ発光パネル２０とを、プロセス面同士が対向するようにセットし、装置内を約１０Ｐａに減圧した。両パネルをプロセス面間距離が約３０μｍになるまで平行に接近させ、外周シール材の全周が有機ＥＬ発光パネル基板２００に接触した状態で両パネルの位置合わせを行い、外周シール材を露光して仮硬化させた後、装置内を徐々に大気圧に戻すと同時にわずかに荷重を付加し、色変換フィルタパネル１０と有機ＥＬ発光パネル２０とを貼り合わせ、加熱して透明樹脂３０をおよび外周シール材を硬化させトップエミッション型有機ＥＬディスプレイパネルを調製した。
得られた有機ＥＬディスプレイパネルは、透明樹脂３０が画面領域の全体に気泡の巻き込みなしに過不足なく充填されており、発光ムラの発生は認められなかった。
（実施例４）
トップエミッション型有機ＥＬディスプレイの調製
実施例３において、色変換フィルタパネル１０を、実施例２で調製した色変換フィルタパネルに代えた以外は、実施例３と同様に処理、トップエミッション型有機ＥＬディスプレイを調製した。得られた有機ＥＬディスプレイにおいても、実施例３で調製された有機ＥＬディスプレイと同様の効果が確認された。
トップエミッション型有機ＥＬディスプレイの調製
実施例３において、色変換フィルタパネル１０を、実施例２で調製した色変換フィルタパネルに代えた以外は、実施例３と同様に処理、トップエミッション型有機ＥＬディスプレイを調製した。得られた有機ＥＬディスプレイにおいても、実施例３で調製された有機ＥＬディスプレイと同様の効果が確認された。
１０ 色変換フィルタパネル
１００ 透光性基板
１０２ ブラックマトリクス
１０３ カラーフィルタ
１０３Ｒ 赤色カラーフィルタ
１０３Ｇ 緑色カラーフィルタ
１０３Ｂ 青色カラーフィルタ
１１０ 分離隔壁
１１０Ｒ／Ｇ 赤色変換層／緑色変換層間の分離隔壁
１１０Ｇ／Ｒ 青色カラーフィルタ上を含む緑色変換層／赤色変換層間の分離隔 壁
１２０ 色変換層
１２０Ｒ 赤色変換層
１２０Ｇ 緑色変換層
１３０ 保護層
１４０ 樹脂誘導壁
２０ 有機ＥＬ発光パネル
２００ 有機ＥＬ発光パネル基板
２０１ ガラス基板
２０２ ＴＦＴ構造
２０３ 平坦化層
２１０ 下地層
２２０ 反射電極
２３０ 有機ＥＬ層
２４０ 透明電極
２５０ 無機バリア層
１００ 透光性基板
１０２ ブラックマトリクス
１０３ カラーフィルタ
１０３Ｒ 赤色カラーフィルタ
１０３Ｇ 緑色カラーフィルタ
１０３Ｂ 青色カラーフィルタ
１１０ 分離隔壁
１１０Ｒ／Ｇ 赤色変換層／緑色変換層間の分離隔壁
１１０Ｇ／Ｒ 青色カラーフィルタ上を含む緑色変換層／赤色変換層間の分離隔 壁
１２０ 色変換層
１２０Ｒ 赤色変換層
１２０Ｇ 緑色変換層
１３０ 保護層
１４０ 樹脂誘導壁
２０ 有機ＥＬ発光パネル
２００ 有機ＥＬ発光パネル基板
２０１ ガラス基板
２０２ ＴＦＴ構造
２０３ 平坦化層
２１０ 下地層
２２０ 反射電極
２３０ 有機ＥＬ層
２４０ 透明電極
２５０ 無機バリア層
Claims (9)
- カラー有機ＥＬディスプレイを構成する色変換フィルタパネルであって、
該色変換フィルタパネルは、透光性基板、ならびに該透光性基板上の少なくとも一部に、インクジェット法により隣接してストライプ状に積層、配置された少なくとも２色の色変換層および該色変換層の形成領域を区画するストライプ状に配置された分離隔壁を少なくとも含み、前記色変換フィルタは、その上にさらに透明樹脂層を含み、ここに、前記分離隔壁が、画面領域の外側に延長された両長手方向端部の先端面のそれぞれに少なくとも１つの切れ込みを有し、前記分離隔壁の両長手方向端部の側壁は、色変換層の形成領域の延長上に張出部を有し、前記張出部の張出し角度は、色変換層の形成領域の延長線に対して３０度以下であることを特徴とする色変換フィルタパネル。 - 前記分離隔壁の長手方向端部の先端面の切れ込みが、内側に向かって拡大され空洞を形成し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パネル。
- 前記分離隔壁の長手方向端部の側壁が、画面領域の外側で、色変換層形成領域の延長上に張出部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の色変換フィルタパネル。
- 前記隣接する色変換層のそれぞれが、有機ＥＬ発光パネルから出光される４００ｎｍ〜６００ｎｍの波長範囲の光を、波長範囲が６００ｎｍ以上の赤色光に変換する赤色変換層および波長範囲が５００ｎｍ〜６００ｎｍの緑色光に変換する緑色変換層からなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の色変換フィルタパネル。
- 前記透光性基板が、透明基板上にカラーパターンを区画するサブピクセル寸法の開口部を有する、縦横格子状またはストライプ状に配置されたブラックマトリクスを含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の色変換フィルタパネル。
- 前記透光性基板が、前記ブラックマトリクスの開口部により露出した前記透明基板に密着してストライプ状に配置されたカラーフィルタをさらに含み、前記色変換層が該当する色調のカラーフィルタ上に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の色変換フィルタパネル。
- 前記色変換層上に保護層をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の色変換フィルタパネル。
- カラー有機ＥＬディスプレイを構成する色変換フィルタパネルであって、
該色変換フィルタパネルは、透明基板上にカラーパターンを区画するサブピクセル寸法の開口部を有する縦横格子状に配置されたブラックマトリクス、該ブラックマトリクスの開口部により露出した透明基板に密着して、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の繰り返しでストライプ状に配置されたカラーフィルタを含む透光性基板、該透光性基板の各カラーフィルタ間のブラックマトリクス上、または隣接する赤色カラーフィルタと緑色カラーフィルタとの間のブラックマトリクス上および緑色カラーフィルタと赤色カラーフィルタとの間の青色カラーフィルタ領域とその両側のブラックマトリクス上に配置された分離隔壁、ならびに前記赤色カラーフィルタおよび緑色カラーフィルタのそれぞれの上にインクジェット法により積層、配置された赤色変換層および緑色変換層を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の色変換フィルタパネル。 - 所定波長範囲の光を発光する有機ＥＬ発光パネルと色変換フィルタパネルとを、組み合わせたカラー有機ＥＬディスプレイであって、
前記色変換フィルタパネルが、請求項１ないし８のいずれかに記載の色変換フィルパネルであることを特徴とするカラー有機ＥＬディスプレイ。
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