TW201350930A - 彩色濾光片基板、及使用它之影像顯示裝置 - Google Patents

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Kenichi Kawabe
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Harushi Nonaka
Masahiro Yoshioka
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Abstract

本發明之目的係提供一種適用於影像顯示裝置,尤其是適用於彩色濾光片形式之有機EL顯示器之高可靠性的彩色濾光片基板,以及提供一種能廉價且簡便地實現鮮明且對比度優良之顯示品質高之影像顯示裝置。本發明之彩色濾光片基板之特徵在於:在用於具備有機電致發光元件之影像顯示裝置中之具有紅、綠、藍之各著色層、表塗膜及無機遮蔽膜的彩色濾光片基板中,在氦氣環境中加熱至300℃時,來自彩色濾光片基板的N-甲基吡咯酮產生量相對於彩色濾光片基板的質量而言為0.02~0.5ppm。

Description

彩色濾光片基板、及使用它之影像顯示裝置
本發明係關於彩色濾光片基板及使用它之影像顯示裝置。
近年來,為新型薄型顯示器之一的有機EL(電致發光)顯示器備受矚目,作為行動電話或移動機器等之顯示用顯示器開始於市場中流通。相對於薄型顯示器之先驅者之液晶顯示器為非自發光型者而言,因為有機EL顯示器為自發光型顯示元件,所以能夠在廣大的色再現範圍鮮豔地發色、可實現應答性更快速且順暢的視頻傳輸等,基於此點,可望被視為比液晶顯示器更優秀的下世代薄型顯示器之最佳候選。
作為將有機EL顯示器全彩化之方法,迄今係以將紅(R)、綠(G)、藍(B)之各發光材料予以製膜之RGB分別塗布方式之開發,但隨著顯示器之大型化,而有因製膜裝置之巨大化導致之成本增加、高精細化有限制等缺點,正針對各種方式進行檢討。其中,組合白色發光之有機EL元件與具有RGB之各著色層的彩色濾光片基板之彩色濾光 片方式受到矚目,而有種種提案(專利文獻1~3)。
將習知的彩色濾光片形式之有機EL顯示器的一個例子示於圖1。係彩色濾光片基板20及發白色光之1種有機EL發光元件30所組合而成的構造,由有機EL層9發出白色光係通過彩色濾光片的RGB著色層3~5以變換色度,藉此能夠成為全彩顯示。因此,因為有機EL層9為只要能夠白色發光之1種類即可,所以在成本面、製造產率、大畫面化之容易度等方面上比分別塗布方式更為優異。
然而,在此種彩色濾光片形式之有機EL顯示器中,將電能轉變為光之有機EL元件的原理上,容易發生因雜質、水分等所致之不良情形,當使用先前的彩色濾光片基板時,難以安定製造或影像顯示,而期望能夠解決。
為了減低此種故障,提議除了在如圖2般的彩色濾光片之RGB著色層3~5之表面添加表塗層(平坦化層)6,還設置遮蔽層7等,例如亦檢討在彩色濾光片表面塗布聚矽氮烷,使其加熱氧化而獲得二氧化矽膜之手法(專利文獻4),或在最表面上利用濺鍍法或CVD法形成氧化矽(SiOx)或氮化氧化矽(SiOxNy)等之無機遮蔽膜之手法(專利文獻5),但因裂痕之產生等,在有機EL元件容易產生暗點(dark spot)或白點(亮度異常)等缺陷,仍期望其解決。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
專利文獻1:日本特開平11-260562號公報
專利文獻2:日本特開2004-227853號公報
專利文獻3:日本特開2007-273327號公報
專利文獻4:日本特開2002-222691號公報
專利文獻5:日本特開2004-277317號公報
本發明為鑑於此等問題點而完成者,目的為提供一種適用於影像顯示裝置、尤其是適用於彩色濾光片形式之有機EL顯示器之可靠性高的彩色濾光片基板,並廉價且簡便地實現與提供一種鮮明且對比度優異之顯示品質高的影像顯示裝置。
上述課題可根據以下手段予以解決。
亦即,
(1)一種彩色濾光片基板,其特徵為:在用於具備有機電致發光元件之影像顯示裝置的具有紅、綠、藍各著色層及無機遮蔽膜之彩色濾光片基板中,於氦氣環境中加熱到300℃時,來自彩色濾光片基板之N-甲基吡咯酮之產生量相對於彩色濾光片基板之重量而言為0.02~0.5ppm。
(2)如(1)記載之彩色濾光片基板,其中使用於該紅、綠、藍各著色層中之樹脂係分別為聚醯亞胺樹脂。
(3)一種彩色濾光片基板之製造方法,其係如(1)或(2)記載之彩色濾光片基板之製造方法,其特徵為具有由含至少著色劑、樹脂、溶劑之著色糊形成紅、綠、藍各著色層之步驟,且至少1色之著色糊係含10~95質量%之N-甲基 吡咯酮作為溶劑。
(4)如(3)記載之彩色濾光片基板之製造方法,其中至少1色之著色糊之溶劑係含30~90質量%之N-甲基吡咯酮及5~20質量%之沸點為170~210℃之溶劑。
(5)如(3)或(4)記載之彩色濾光片基板之製造方法,其係具有熱處理步驟,且最大熱處理溫度為200~270℃。
(6)一種影像顯示裝置,其特徵為具備至少有機電致發光元件與如(1)或(2)記載之彩色濾光片基板。
藉由使用本發明之彩色濾光片基板,能夠無裂痕或亮度降低等缺陷且安定地製造鮮明且對比度優良之顯示品質高的影像顯示裝置。
1‧‧‧透明基板
2‧‧‧黑矩陣
3‧‧‧紅色著色層
4‧‧‧綠色著色層
5‧‧‧藍色著色層
6‧‧‧表塗層
7‧‧‧遮蔽層
8‧‧‧透明電極
9‧‧‧有機EL層
10‧‧‧背面電極層
11‧‧‧絶緣膜
12‧‧‧基板
13‧‧‧萃取電極
14‧‧‧密封劑
15‧‧‧乾燥劑
20‧‧‧彩色濾光片基板
30‧‧‧有機EL發光元件
圖1為顯示本發明之影像顯示裝置的一例之概略截面圖。
圖2為顯示本發明之影像顯示裝置的一例之概略截面圖。
圖3為顯示本發明之影像顯示裝置的一例之概略截面圖。
〔實施發明之形態〕
以下針對本發明之實施形態進行說明。
本發明之彩色濾光片基板係在氦氣環境中加熱到300℃時,來自彩色濾光片基板之N-甲基吡咯酮(以下簡稱為 NMP)之產生量相對於彩色濾光片基板之重量而言為0.02~0.5ppm,藉由使用此種彩色濾光片基板,能夠防止形成在彩色濾光片表面之無機遮蔽膜的裂痕等缺陷,同時能夠抑制作為影像顯示裝置時的暗點(dark spot)等缺陷。
藉由使NMP的含量為上述範圍,驚人地能夠防止裂痕、暗點(dark spot)等缺陷,茲認為其理由如下。亦即,通常彩色濾光片的著色層為了滿足耐溶劑性或耐光性等可靠性,大多利用在硬化時之熱硬化反應,結果在膜的表面產生殘留應力。於是,進一步在其表面上形成氧化矽(SiOx)或氮化氧化矽(SiOxNy)等之無機遮蔽膜的狀況下,因其殘留應力會有產生裂痕等的情形。
然而,據推測在本發明的彩色濾光片基板中因為適度地含NMP,因此使殘留應力緩和,其結果抑制了無機遮蔽膜的裂痕產生。茲認為因為相對於彩色濾光片基板含一定程度量之NMP而展現了此種效果,具體而言,係發現只要在氦氣環境中加熱到300℃時,來自彩色濾光片基板的NMP之產生量相對於彩色濾光片基板重量為0.02ppm以上即可。
另一方面,已知影像顯示裝置,尤其是具備有機電致發光(EL)元件的有機EL顯示器的情況下,因為來自彩色濾光片或絶緣膜的水分或二氧化碳酸氣體、一氧化碳氣體、有機物之分解氣體等所致之脫氣導致元件本身劣化乃周知者。關於NMP,雖認為因其分子量稍大而化學上安定的構造,所以促進劣化的影響較為輕微,但發現當其含量 過剩時,會對有機EL顯示器造成不良影響。具體而言,發現在氦氣環境中加熱到300℃時,來自彩色濾光片基板的NMP之產生量相對於彩色濾光片基板的重量為0.5ppm以下即可。
亦即,發現適合與有機EL顯示器組合的彩色濾光片基板,係在氦氣環境中加熱到300℃時,來自彩色濾光片基板的NMP產生量相對於彩色濾光片基板之重量而言為0.02~0.5ppm,因而完成本發明。在氦氣環境中加熱到300℃時,來自彩色濾光片基板的NMP之產生量為0.02~0.5ppm時,無機遮蔽膜有效地作用,而可得適用於沒有暗點或白點等缺陷之鮮明且對比度優異之顯示器之彩色濾光片基板。採用NMP之產生量比0.02ppm少之彩色濾光片基板的顯示器,因為發現許多缺陷,為顯示性能差者而不佳;採用NMP之產生量比0.5ppm多之彩色濾光片基板的顯示器,會因為有機EL元件劣化導致鮮明度或對比度變差而不佳。
關於此種NMP之產生量的測定方法,可使用升溫脫離-質量分析法,例如可準備切割為約10mm×20mm之彩色濾光片基板,在氦氣環境下、於50mL/分之氦流氣體環境下,從室溫(25℃)以升溫速度10℃/分(計27.5分鐘)升溫到300℃為止的條件下,定量所產生氣體的量,觀測質量數為相當於NMP分子量的99之波峰。
又,一般彩色濾光片基板除了在中央附近1處作成符合透明基板上之液晶面板尺寸的圖案之情況外,也有在1 片透明基板內在複數處作成6處截角、8處截角等的情形,關於來自本發明之彩色濾光片基板的NMP產生量,係可藉由切斷製作有圖案之基板內的任意位置來測定,此等係在上述範圍內,故可估算來自彩色濾光片基板的NMP產生量。係將沒有製作圖案的面外(截角部份以外的部份)除外方式進行裁切。在此所稱之面外是指沒有形成黑矩陣或著色層等的範圍,即使有基板編號或其他排序標記,在做成影像顯示裝置時,沒有在顯示範圍內的區域都視為面外。又,為了消除因測定導致之不均,裁切係對彩色濾光片基板面垂直地進行,用10個以上約10mm×20mm之斷片進行測定。
如此進行,在所測定之氦氣環境中,加熱到300℃時來自彩色濾光片基板的NMP產生量係相對於彩色濾光片基板的重量而言必須為0.02~0.5ppm,更佳為0.04~0.4ppm。
又,本發明之彩色濾光片基板在氦氣環境中加熱到300℃時,來自彩色濾光片基板的NMP產生量較佳為彩色濾光片基板的每單位面積為0.003~0.09μg/cm2,更佳為0.007~0.07μg/cm2。藉由在此範圍,能夠抑制無機遮蔽膜之裂痕等缺陷發生,可得顯示性能優良的彩色濾光片基板。
以與NMP之產生量相同的測定方法可定量彩色濾光片基板之水分產生量,可觀測相當於水的分子量之18的波峰。在氦氣環境中,加熱到300℃時,來自彩色濾光片基板之水分產生量係相對於彩色濾光片基板的重量較佳為1~20ppm,更佳為2~10ppm。水分之產生量少於1ppm時, 因有NMP之產生量過少的傾向而不佳,比20ppm多時會有NMP之產生量過多的傾向。
再者,以相同方法可定量彩色濾光片基板的其他脫氣產生量,能夠由脫氣成分整體的量減去相當於分子量99之NMP產生量與分子量18的水分產生量來求出。在氦氣環境中,加熱到300℃時,來自彩色濾光片基板的其他脫氣產生量係相對於彩色濾光片基板的重量較佳為0.1~10ppm,更佳為0.3~5ppm。其他脫氣產生量少於0.1ppm時,因有NMP之產生量過少的傾向而不佳,比10ppm多時,則不僅有NMP之產生量過多的傾向,其本身恐對有機EL元件、甚至影像顯示裝置的性能造成不良影響,因而不佳。
本發明係使NMP在上述範圍內而可實現鮮明且對比度高之具優異顯示性能的有機EL顯示器,而彩色濾光片基板即使含其他溶劑,也不會顯現此種特殊效果。茲認為此係沸點204℃的NMP在因應力緩和之裂痕抑制方面具適度沸點之故,進而推測係因溶劑本身之化學構造具有閉環構造,故熱安定性高而不易分解產生氣體。茲認為沸點過低或過高皆無法期待此種顯著效果,又即使僅使用不具閉環構造的其他溶劑或具有如酯骨架之內酯系溶劑,也因熱安定性不佳而無法發揮如上述般效果,在氦氣環境中加熱到300℃時,來自彩色濾光片基板的NMP產生量相對於彩色濾光片基板的重量而言為0.02~0.5ppm係為非常重要者,更佳為0.04~0.4ppm。
又,在本發明所稱彩色濾光片基板是指具有至少透射或反射光時能夠辨識顏色的著色層者,一般是具有紅(R)、綠(G)、藍(B)之3色著色層者。除著色層外,亦可具有黑矩陣或TFT電路、平坦化膜、透明電極、其他視需要之其他有機物構件、無機物構件或RGB以外的著色層,在已組合入顯示器中的情況下,亦可在有機EL元件與彩色濾光片基板解體後測定NMP之產生量。難以解體時,係直接測定有機EL元件與彩色濾光片基板為一體下的NMP產生量,當做完全沒有來自有機EL元件之NMP的產生者來計算也無妨。
接著針對本發明彩色濾光片基板的構成加以敘述。
本發明之彩色濾光片基板具有至少著色層。
關於使用於彩色濾光片基板的透明基板沒有特別限定,可用鈉玻璃、無鹼玻璃、硼矽酸玻璃、石英玻璃等之玻璃、或塑膠膜、薄片等。此等透明基板之中,使用無鹼玻璃的狀況因雜質溶出少、可靠性高而較佳。透明基板的厚度係無特別限定,較佳為0.01~3mm、更佳為0.1~0.8mm。比0.01mm薄時,會缺乏作為支撐體的強度,比3mm厚時,則影像顯示裝置會變重。又,在透明基板上視需要亦可形成黑矩陣、TFT電路等。
關於形成著色層的方法,可使用染色法、電鍍法、印刷法、顏料分散法等公知方法,其中以顏料分散法為佳。顏料分散法可為塗布把顏料等著色劑分散在非感光聚醯亞胺樹脂而成之著色糊後,積層塗布正型光阻或負型光阻, 經過曝光、顯影而進行圖案化的非感光聚醯亞胺法;亦可用把顏料分散在含黏合劑樹脂與光聚合起始劑的溶液而成的感光彩色光阻,但以使用可高度精細加工之非感光聚醯亞胺法為佳。
作為非感光聚醯亞胺法中所使用之著色層,可使用含至少著色劑、聚醯亞胺樹脂及/或聚醯亞胺前驅物、溶劑之著色糊。
作為著色糊中所使用之著色劑,可用染料、有機顏料、無機顏料等,但從耐熱性、透明性的層面來看,以有機顏料為佳。其中以透明性高、耐光性、耐熱性、耐藥品性優異者為佳。若以色指數(CI)編號顯示代表性有機顏料的具體例,則較佳使用如下所示者,但皆非限定於此等。
作為黃色顏料之例,可使用顏料黃(以下簡記為PY)12、13、17、20、24、83、86、93、95、109、110、117、125、129、137、138、139、147、148、150、153、154、166、168、180、185等。
又,橙色顏料之例,可使用顏料橙13、36、38、43、51、55、59、61、64、65、71等。
又,紅色顏料之例,可使用顏料紅(以下簡記為PR)9、48、97、122、123、144、149、166、168、177、179、180、192、209、215、216、217、220、223、224、226、227、228、240、254等。
又,紫色顏料之例,可使用顏料紫19、23、29、30、32、37、40、50等。
又,藍色顏料之例,可使用顏料藍(以下簡記為PB)15、15:3、15:4、15:6、22、60、64、80等。
又,綠色顏料之例,可使用顏料綠(以下簡記為PG)7、10、36、58等。
此等顏料視需要亦可將其予以松香上膠處理、酸性基處理、鹼性處理等之表面處理。
上述顏料可依照目的之色調,依使用之有機EL元件的色調而適宜調整。有機EL元件可為發白色光之元件,亦可為組合RGB之各發光元件,但若考慮可低成本製造,則以使用發白色光之有機EL元件為佳。
作為與發白色光之有機EL元件組合時之顏料的一例,若舉例為R(紅)的情況下,較佳為以PR-254與PR-177之組合、PR-254與PY-138之組合、PR-254與PY-139之組合、PR-254與PR-150之組合等色度進行調色,而為G(綠)的情況則較佳為以選自PG-7、PG-36、PG-58之群組的綠色顏料、與選自PY-138、PY-139、PY-150之群組的黃色顏料組合等調色,而為B(藍)的情況宜以PB15:3或PB15:6與PV23等組合調色,但不限定於此。
作為著色糊中所使用之樹脂,可使用丙烯酸系、環氧系、聚矽氧系等之透明樹脂,為從塗膜之耐熱性、耐光性、耐溶劑性觀之,較佳為使用聚醯亞胺樹脂。在此聚醯亞胺樹脂是指除具有完全已閉環構造的聚醯亞胺樹脂以外,還包括具有完全已閉環構造之聚醯亞胺樹脂的前驅物之聚醯胺酸樹脂及聚醯胺酸樹脂為部分閉環之聚醯亞胺樹脂。
聚醯亞胺樹脂可藉由使四羧酸二酐與二胺反應而得。
聚醯亞胺樹脂的合成中,作為四羧酸二酐,例如可用脂肪族系或脂環式系者,其具體例可舉出1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-環戊烷四羧酸二酐、1,2,3,5-環戊烷四羧酸二酐、1,2,4,5-雙環己烯四羧酸二酐、1,2,4,5-環己烷四羧酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-(四氫-2,5-二氧-3-呋喃基)-萘[1,2-C]呋喃-1,3-二酮等。又,若用芳香族系者,可得能夠轉變成耐熱性良好的膜之聚醯亞胺樹脂,其具體例可舉出3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、1,2,4,5-苯四甲酸二酐、3,4,9,10-苝四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基碸四羧酸二酐、4,4’-氧基二酞酸酐、3,3’,4,4’-聯苯四羧酸二酐、1,2,5,6-萘四羧酸二酐、3,3”,4,4”-對聯三苯四羧酸二酐、3,3”,4,4”-鄰聯三苯四羧酸二酐。又,若使用氟系者,則可得能夠變換成在短波長範圍之透明性良好的膜之聚醯亞胺樹脂,其具體例可舉出4,4’-(六氟異亞丙基)二酞酸酐等。又,本發明不限於此等,四羧酸二酐可使用1種或2種以上。
又,作為二胺,可使用例如脂肪族系或脂環式系者,作為其具體例,可舉出1,3-二胺基環己烷、1,4-二胺基環己烷、4,4’-二胺基-3,3’-二甲基二環己基甲烷、4,4’-二胺基-3,3’-二甲基二環己基等。又,若使用芳香族系,則可得能夠轉變成耐熱性良好的膜之聚醯亞胺樹脂,其具體例可舉出4,4’-二胺基二苯基醚、3,4’-二胺基二苯基醚、4,4’-二胺基二苯基甲烷、3,3’-二胺基二苯基甲烷、4,4’-二胺基二苯基碸、3,3’-二胺基二苯基碸、4,4’-二胺基二苯基硫化物、 m-伸苯基二胺、p-伸苯基二胺、2,4-二胺基甲苯、2,5-二胺基甲苯、2,6-二胺基甲苯、聯苯胺、3,3’-二甲基聯苯胺、3,3’-二甲氧基聯苯胺、o-聯甲苯胺、4,4”-二胺基聯三苯、1,5-二胺基萘、3,3’-二甲基-4,4’-二胺基二苯基甲烷、4,4’-雙(4-胺基苯氧基)聯苯、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]醚、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]碸、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]碸等。又,若使用氟系者,則可得能夠轉變成在短波長領域之透明性良好的膜之聚醯亞胺樹脂,其具體例可舉出2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷等。
又,作為二胺之一部分,若使用矽氧烷二胺,則可使與基板之接著性變得良好。矽氧烷二胺通常在全部二胺中係使用1~20莫耳%。若矽氧烷二胺的量過少,則無法發揮接著性提升效果,若過多則耐熱性降低。矽氧烷二胺之具體例可舉出雙-3-(胺基丙基)四甲基矽氧烷等。本發明係不限定於此等,二胺可使用1種或2種以上。
聚醯亞胺樹脂的合成通常是在極性有機溶劑中混合四羧酸二酐與二胺使其反應來進行。此時,藉由二胺與四羧酸二酐的混合比,可調節所得聚醯亞胺樹脂之聚合度。
此外,還有在極性有機溶劑中使四羧酸二氯化物與二胺,然後去除鹽酸與溶劑,藉此獲得聚醯亞胺樹脂等各種製得聚醯亞胺樹脂之方法。
此等聚醯亞胺樹脂之中,酸二酐與二胺兩者皆含芳香族構造時耐熱性優異,因而較佳;再者,更佳為具有下述 一般式(1)所示之醯亞胺構造、下述一般式(2)所示之醯胺酸構造、下述一般式(3)所示之部分醯亞胺閉環而成構造中之任一種的芳香族聚醯亞胺樹脂。
在上述一般式(1)~(3)中,X及Y表示連結基,-X-表示-O-、-CO-、部分H可被其他原子或原子團取代之-CH2-、沒連結基之直接鍵中之任一者,-Y-表示-O-、-SO2-、-CONH-、部分H可被其他原子或原子團取代之-CH2-、沒連結基之直接鍵中之任一者。
又,此類芳香族聚醯亞胺樹脂之部分可與其他脂肪族基交換亦無妨,但含芳香族基之酸二酐及二胺的比例在聚醯亞胺樹脂全體中較佳為50莫耳%以上、更佳為70莫耳%以上時,因耐熱性高而較佳。
使用於著色糊之溶劑較佳含NMP,以含10~95質量% 為佳,更佳為含30~90質量%。
NMP除了對聚醯亞胺樹脂、聚醯胺酸的溶解性高而無凝膠化等疑慮外,如前所述,其尚為本發明彩色濾光片基板產生之必要成分。亦可較佳地含NMP以外之溶劑,例如可舉出甲基賽路蘇、乙基賽路蘇、甲基卡必醇、乙基卡必醇、乙二醇單甲醚、乙二醇單***、丙二醇單甲醚、丙二醇單***、二乙二醇單甲醚等之(聚)伸烷二醇醚系溶劑、或丙二醇單***乙酸酯、乙醯乙酸乙酯、甲基-3-甲氧基丙酸酯、3-甲氧基-3-甲基-1-丁基乙酸酯、乙酸苄酯、安息香酸乙酯、草酸二乙酯、馬來酸二乙酯、丙二酸二乙酯、丙二醇二乙酸酯、1,3-丁二醇二乙酸酯等之酯類、或乙醇、1-辛醇、1-壬醇、苄基醇、3-甲氧基-3-甲基丁醇等之醇類、環戊酮、環己酮等之酮類、或β-丙內酯、γ-丁內酯、γ-戊內酯、δ-戊內酯、γ-己內酯、ε-己內酯等之內酯類、還有,苄基***、二己醚、丙酮基丙酮、異佛爾酮、己酸、辛酸、碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯、苯基賽路蘇乙酸酯、甲基苯甲酸酯、乙基苯甲酸酯、二丙酮醇、三丙二醇甲基醚、二丙二醇甲醚乙酸酯、二丙二醇二甲醚、二丙二醇正丙醚、二丙二醇正丁醚、三丙二醇正丁醚、丙二醇苯基醚、環己醇乙酸酯等,亦可將此等溶劑組合2種以上使用。
此等溶劑之中,含沸點170~210℃之溶劑因對來自彩色濾光片基板的NMP之產生量影響控制容易,故為較佳。更佳為含5~20質量%170~210℃之溶劑。
在除NMP以外,僅含沸點低於170℃之溶劑的情況 下,在著色層硬化時,低沸點溶劑揮發卻也容易引誘NMP一同揮發,結果因彩色濾光片基板的NMP含量變少而不佳,反之,在除NMP以外僅含沸點高於210℃之溶劑的情況下,因有NMP殘存量過剩的傾向而不佳。
再者,此等沸點170~210℃的溶劑之中,從聚醯亞胺樹脂、聚醯胺酸之溶解性的觀點來看,特佳為含3-甲氧基-3-甲基丁醇、3-甲氧基-3-甲基-1-丁基乙酸酯、γ-丁內酯。
作為著色糊,亦可含有其他添加劑,可舉出例如,高分子分散劑或顏料衍生物等之對顏料分散有效果者、或密著改良劑、界面活性劑、有機酸、有機胺基化合物、聚合抑制劑或抗氧化劑等。
作為高分子分散劑,只要是通常使用於彩色濾光片用者皆可,沒有特別限定,可將聚酯、聚烷基胺、聚烯丙基胺、聚亞胺、聚醯胺、聚胺基甲酸酯、聚丙烯酸酯、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、或此等共聚物等各者單獨或混合使用。在使用於非感光性聚醯亞胺法之著色糊的情況中,於此等之中,聚醯亞胺樹脂從分散安定性或相溶性的觀點來看為較佳。
為了提升塗膜對基板之密著性的目的,可較佳地添加密著改良劑。例如可舉出乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基參(2-甲氧基乙氧基)矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二甲 氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-氯丙基甲基二甲氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷等之矽烷偶合劑,其中含有具胺基之矽烷偶合劑者係密著力提升效果高而較佳,特佳為N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷。
基於使熱硬化性著色組成物的塗布性及著色層的表面均勻性變良好之目的、或使顏料分散性變良好之目的,可添加界面活性劑。此界面活性劑的添加量,相對於顏料而言,較佳為0.001~10質量%、進一步較佳為0.01~1質量%。添加量比此範圍少時,塗布性、著色膜表面之均勻性的改良、或顏料分散性的改良之效果小,反之,若過多時,塗布性變得不良,有引起顏料凝集的狀況,故為不佳。
具體而言,可舉出月桂基硫酸銨、聚氧乙烯烷基醚硫酸三乙醇胺等之陰離子界面活性劑、硬脂醯基胺乙酸酯、月桂基三甲基銨氯化物等之陽離子界面活性劑、月桂基二甲基胺氧化物、月桂基羧基甲基羥基乙基咪唑鎓甜菜鹼等之兩性界面活性劑、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂醯基醚、去水山梨醇單硬脂酸酯等之非離子界面活性劑、丙烯酸系界面活性劑、氟系界面活性劑或矽系界面活性劑等。其中,作為用於本發明之彩色濾光片用基板的著色糊,以含NMP者為佳,相容性良好且少量即有效果之丙烯酸系界面活性劑為佳。
作為丙烯酸系界面活性劑,較佳為將丙烯酸系單體共聚物化而成者,可為丙烯酸系單體之共聚物,亦可為與其他之乙烯基系、苯乙烯系等之共聚物,再者,於使用含丙烯酸系單體與烷基乙烯基醚類及/或含有芳香族之乙烯基醚類的共聚物之丙烯酸系界面活性劑的情況下,因為能夠顯著抑制著色層形成時的塗布不均,所以為特佳。丙烯酸系界面活性劑的以凝膠滲透層析法(GPC法)所得之重量平均分子量較佳為1,000~50,000、進一步較佳為2,000~5,000。小於1,000時,則不均抑制效果小,大於50,000時,則有對溶劑之溶解性變差的情形。
關於以非感光聚醯亞胺法形成著色層之方法,可在透明基板上塗布著色糊,用加熱板、烘箱、真空乾燥而加熱乾燥(預烘烤)。預烘烤後塗布乾燥正型光阻,接著進行光罩曝光,然後鹼顯影,進而以溶劑剝離光阻,藉以獲得著色層。
關於塗布著色糊的方法,可適當使用浸漬法、滾筒塗布機法、旋轉塗布法、模口塗布法、模口塗布與旋轉塗布併用法、線棒塗布法等,其中,以膜厚均勻性優異、糊的使用效率良好之模口塗布法為佳。
根據上述,在基板上塗布感光性透明樹脂組成物後,藉由進行風乾、減壓乾燥、加熱乾燥等,除去溶劑而形成感光性透明樹脂組成物的塗膜。尤其在設置減壓乾燥步驟後,藉由以烘箱或加熱板進行追加之加熱乾燥,而消除因對流所產生的塗布缺點而為更佳。接著,在所塗布之著色 糊上進行正型光阻之塗布、乾燥。塗布、乾燥的方法能夠利用與著色糊時相同方法進行。然後進行光刻加工之曝光步驟。在積層有該著色糊與正型光阻的塗膜上部設置光罩,用超高壓水銀燈、化學燈、高壓水銀燈等,利用紫外線等選擇性地曝光。
鹼顯影液可用有機鹼顯影液或無機鹼顯影液之任一者。無機鹼顯影液適合使用碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀之水溶液等。有機鹼顯影液適合使用氫氧化四甲銨水溶液、甲醇胺等之胺系水溶液,從減輕雜質之觀點而言,特佳為氫氧化四甲銨水溶液。
此等顯影液的鹼性物質濃度並無特別限定,通常為0.01~10質量%、較佳為0.05~5質量%。鹼濃度過低時,則不易顯影,反之,若過高則容易引起塗膜表面的膜乾裂或圖案的鋸齒狀而不佳。又,顯影液較佳為亦使用界面活性劑,藉由添加0.01~10質量%非離子系界面活性劑等、更佳為添加0.1~3質量%,亦可使圖案形狀改善。
鹼顯影可為浸漬顯影、噴淋顯影、攪拌顯影等方法,亦可組合此等方法。噴淋顯影以成為最適畫素形狀的方式調整噴淋壓力為佳,噴淋壓力較佳為0.05~5MPa。顯影後為了去除鹼顯影液,亦可適當添加用純水等洗淨之步驟。
顯影後將正型光阻剝離。正型光阻可藉由溶劑使其溶解、或在真空中離子蝕刻來進行剝離等。溶解正型光阻之溶劑較佳使用有機溶劑,宜使用丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸甲基賽路蘇等,但不限於此等。
所得著色層的塗膜圖案係隨後藉由加熱處理(硬化)而使其圖案化。加熱處理通常是在空氣中、氮氣環境中、或真空中等,以150~300℃之溫度,連續或階段地進行0.1~5小時。本發明之彩色濾光片基板在氦氣環境中加熱到300℃時,NMP之產生量必須為0.02~0.5ppm,為此,硬化溫度、尤其是採用最高溫度之最大熱處理溫度係為重要。
具體而言,彩色濾光片基板製造時的最大熱處理溫度較佳為200~270℃,更佳為210~240℃。最大熱處理溫度高於270℃時,NMP的殘存量變得相當少,防止遮蔽膜的裂痕等之效果有變小的傾向,所以不佳,最大熱處理溫度低於200℃時,NMP殘存量變為過剩,結果根據脫氣的影響,推測之有機EL元件的缺陷似乎變得容易產生,因而不佳。
著色層的形成除了以上述非感光聚醯亞胺法進行外,亦可用感光性著色糊。
著色層的形成,除上述非感光聚醯亞胺法外,亦可用將顏料分散在含黏合劑樹脂與光聚合起始劑之溶液而成的感光彩色光阻來製作。此種情況下,可不塗布正型光阻,在塗布、乾燥感光彩色光阻後,以光刻加工直接進行圖案化,但有難以高精細加工的傾向。
本發明之彩色濾光片基板係形成至少複數個著色層,較佳為該著色層之至少1層中所使用的樹脂含聚醯亞胺樹脂。藉由含聚醯亞胺樹脂,可得高性能且可靠性高之彩色濾光片基板。再者,本發明之彩色濾光片基板為形成有至 少紅、綠、藍之著色層者,更佳為紅、綠、藍之各著色層中所使用的樹脂分別含聚醯亞胺樹脂。藉此,可得具有更高度可靠性的彩色濾光片基板。
著色層的形成能夠依RGB之順序進行,其順序並無特別限制。
在著色層的表面可視需要設置表塗層。表塗是為了保護黑矩陣或著色層,且提升彩色濾光片表面的平坦性、防止來自彩色濾光片對有機EL元件之污染而設置者。尤其是使用樹脂黑矩陣作為黑矩陣時,為了使因樹脂黑矩陣的膜厚所致之彩色濾光片表面段差減低,而有必須進行表塗的情形。表塗層要求與下層.上層之接著性、雜質的隔絕性、平滑性、耐光性、耐濕熱性、耐溶劑性、耐藥品性、強韌性、透明性、耐熱性等廣大範圍之特性,作為表塗,可使用聚醯亞胺樹脂、環氧樹脂、丙烯酸樹脂、矽氧烷樹脂前驅體、聚矽氧樹脂、及此等之複合樹脂等。
此等之中,較佳為使用聚醯亞胺樹脂,作為所使用之樹脂及溶劑,較佳可使用與著色層所使用者相同者。尤其,做為在表塗層中所使用之透明糊的溶劑,較佳為含10~95質量%NMP、進一步更佳為含30~90重量份NMP及5~20質量%沸點為170~210℃之溶劑。
於使表塗層硬化之際,硬化溫度較佳為200~270℃,更佳為210~240℃。此表塗層亦含於彩色濾光片基板中,最大加熱溫度較佳為在上述範圍。
又,視需要可形成無機遮蔽膜。
本發明之彩色濾光片基板係具有無機遮蔽膜(以下,有時稱為遮蔽層),遮蔽層可利用氧化矽(SiOx)、氮化氧化矽(SiOxNy)、氮化矽(SixNy)等形成。特佳為使用氮氧化矽。遮蔽層的折射率較佳為1.4~1.6,更佳為1.42~1.48。依照折射率不同,遮蔽性能的差異很大,若過高則有容易滲透脫氣成分的傾向,若過低則有滲透水分的傾向,因而不宜。遮蔽層的膜厚通常為0.1~5μm,更佳為0.3~3μm。若過薄則有遮蔽效果減小之傾向而不佳,反之,若過厚時,則有遮蔽層容易產生裂痕等缺陷之傾向。
遮蔽層可利用濺鍍法、電漿CVD法等進行成膜,更佳為以電漿CVD法進行成膜。關於以電漿CVD法進行成膜之方法,可在氧及/或氮氣體的存在下,將含Si化合物,例如甲基矽烷、二甲基矽烷、三甲基矽烷、四甲基矽烷、二乙基矽烷、四乙基矽烷、四丁基矽烷、二甲基二乙基矽烷、四苯基矽烷、甲基三苯基矽烷、二甲基二苯基矽烷、三甲基苯基矽烷、三甲基矽基-三甲基矽烷、三甲基矽基甲基-三甲基矽烷等,在0.1~100Pa的減壓下進行成膜。
此種遮蔽膜在表面沒有裂痕等缺陷係為重要,藉由成為本發明之彩色濾光片基板可防止表面裂痕。在產生表面裂痕的情況下,從裂痕的產生位置會透過水分、雜質氣體等,而無法發揮本來的功用。此種表面裂痕亦可用光學顯微鏡、電子顯微鏡等觀察,但也有產生無法以一般觀察確認的極微小裂痕的情形,於最後組入影像顯示裝置後才發現缺陷的情況亦多。
再者,本發明之彩色濾光片基板視需要亦可具有透明電極。透明電極通常較佳為使用銦.錫氧化物(ITO)。透明電極為用以驅動有機EL元件所必須者,可為底部發射型、頂部發射型之任一者,又,可採用其他任意結構,亦可將ITO以光刻蝕刻法等予以圖案化。
以下概略敘述本發明之彩色濾光片的製造步驟。
在透明基板上用旋轉塗布機或模口塗布機等把至少含著色劑、樹脂、溶劑之非感光性著色糊塗布在透明基板上後,藉由風乾、加熱乾燥、真空乾燥,形成著色皮膜。著色被膜的厚度通常係採用0.5~3.0μm之範圍。使用烘箱、加熱板等,以60~160℃之範圍進行1~60分鐘之加熱乾燥(半硬化)為佳。接著,在如此獲得之著色被膜上塗布正型光阻,使用烘箱、加熱板等在50~150℃之範圍加熱乾燥1~30分鐘(預烘烤)。接著,用光罩與近接曝光裝置照射h線曝光量20~300mJ/cm2的紫外線,烙印目的圖案後,進行鹼顯影而在期望位置獲得期望圖案之著色層。以溶劑等剝離正型光阻,最後,將著色層在150~300℃加熱1分鐘~3小時使其硬化(固化)。
將以上步驟依照所須之紅、綠、藍畫素進行。
本發明之影像顯示裝置的特徵為使用本發明之彩色濾光片基板。將本發明之彩色濾光片基板與有機EL顯示器組合,能夠獲得無暗點(dark spot)等缺陷之顯示性能良好且鮮明影像之顯示裝置。
針對本發明之影像顯示裝置參照圖1進行描述。
本發明之液晶顯示裝置是在透明基板1上組合由視需要所製作之黑矩陣2、及作為必須要件之相當於紅、綠、藍的著色層3、4、5、及視需要所製作之表塗層6、遮蔽層7所構成之彩色濾光片基板20、由ITO等之透明電極8、電洞輸送層、發光層、電子輸送層所構成之有機電致發光層(有機EL層)9、背面電極層10、絶緣膜11、基板12、連接到外部電源之萃取電極13所構成之有機EL元件30而成者,以密封劑14予以密封,視需要亦可設置乾燥劑15等。
又,亦可設置其他結構,亦可如圖2所示,為彩色濾光片基板與有機EL元件密合之構造,亦可如圖3所示,在表塗層6上形成密封劑14。本發明之液晶顯示裝置只要為使用本發明之彩色濾光片基板者即可,可為未圖示之任意結構。
彩色濾光片基板的各構成要素係如上所述。
作為有機EL元件中使用之基板12,為用以製作有機EL元件之支撐基板,除玻璃、薄膜、塑膠等之各種透明基板外,亦可為鋁、鉻、不銹鋼等之各種金屬基板或陶瓷等不透明基板。
絶緣膜可防止透明電極層與背面電極層之通電,較佳為以有機材料製作。作為所使用之樹脂,可舉出聚醯亞胺樹脂、丙烯酸樹脂、環氧樹脂、聚矽氧樹脂,使用含聚醯亞胺樹脂者時,可靠性較高而為較佳。使絶緣膜為感光性材料,能夠利用光刻法形成。
背面電極層10係製作在基板12與有機EL層9之間者,在與透明電極8之間施加電壓,藉以使有機EL層發光的結構。背面電極層的形成材料可舉出金屬、金屬氧化物、合金、及此等之混合物,更具體而言,可舉出鎂、鋁、銦、鋰、銀、氧化鋁等,可較佳使用此等混合物。背面電極層的膜厚通常是0.01~1μm,較佳採用利用蒸鍍、濺鍍等形成薄膜後,以光刻法予以圖案化之方法。
有機EL層9通常是採用積層電洞注入層、電洞輸送層、發光層、電子輸送層、電子注入層等之有機物而成之結構。在本發明之影像顯示裝置中因為採用具有RGB等之著色層之彩色濾光片基板,所以發光層所發色的光宜為白色光。白色光之波長分布可使用任意者,較佳為包括紅、綠、藍之各波長領域。可配合白色光的波長分布而適當變更彩色濾光片基板所用之著色層的色調而成為具有所期望之色再現範圍的影像顯示裝置。又,將有機EL層做成RGB分別塗覆方式,既可與本發明之彩色濾光片基板組合,亦可擴大色再現範圍,為較佳。
作為發光材料,只要是能發螢光或燐光者皆可,則沒有特別限定,色素系材料可舉出金屬錯合物系材料、及高分子系材料,更具體而言,作為色素系材料,可舉出環戊烯胺、四苯基丁二烯、三苯基胺、噁二唑、吡唑并喹啉、二苯乙烯基苯、二苯乙烯基伸芳基、噻咯(silole)、噻吩、吡啶、迫位酮(perinone)、苝、寡噻吩、三反丁烯二醯胺等之具有各骨架之有機化合物、或噁二唑二聚物、吡唑啉二 聚物等,作為金屬錯合物系材料,可舉出鋁喹啉醇錯合物、苯并喹啉醇鈹錯合物、苯并噁唑鋅錯合物、苯并噻唑鋅錯合物、氧雜甲基鋅錯合物、卟啉鋅錯合物、銪錯合物、或在中心金屬具有Al、Zn、Be等或Tb、Eu、Dy等稀土類金屬且在配位子具有噁二唑、噻二唑、苯基吡啶、苯基苯并咪唑、喹啉構造等之金屬錯合物等,作為高分子系材料,可舉出聚對伸苯基乙烯衍生物、聚噻吩衍生物、聚對伸苯基衍生物、聚矽烷衍生物、聚乙炔衍生物等、聚茀衍生物、聚乙烯基咔唑衍生物,將上述色素系材料或金屬錯合物系材料予以高分子化者。
作為發光層之形成方法,可用蒸鍍法、旋轉塗布法、印刷法及噴墨法等,發光層之膜厚通常為0.05~5μm左右。
作為透明電極8,較佳為透射有機EL層發光的光者,透射率較佳為80~99%,更佳為90~99%。關於此等透明電極所使用之材料,可舉出金屬氧化物,可舉出氧化銦錫(ITO)、氧化銦、氧化鋅、或氧化亞錫等。膜厚通常為0.1~1μm,較佳為使用以蒸鍍法或濺鍍法等形成薄膜後,利用光刻法予以圖案化之方法。
作為萃取電極13,只要為具有導電性之材料皆可無特別限定,可使用一般用於有機EL元件之萃取電極的材料,例如可用銀、鋁、金、鉻、鎳、鉬等之金屬或各種合金等,亦可作為積層膜形成。
藉由組合如上所述之彩色濾光片基板與有機EL顯示器,利用密封劑等並貼合,可製作影像顯示裝置。
作為密封劑,較佳為可抑制有機EL元件與大氣中的水分等接觸者,可使用公知材料。
如以上進行製造的本發明之彩色濾光片基板、及使用本發明之彩色濾光片基板之影像顯示裝置為適合缺陷少且鮮明顯示性能良好之顯示器。
〔實施例〕
以下根據實施例具體說明本發明,惟本發明不限定此等。
(實施例1)
A.聚醯亞胺樹脂溶液之製作
將4,4’-二胺基二苯基醚95.1g及雙(3-胺基丙基)四甲基二矽氧烷6.2g與NMP 745g一起裝入,添加3,3’,4,4’-聯苯四羧酸二酐144.1g,在70℃反應3小時後,添加酞酸酐3.0g,進一步在70℃反應2小時,獲得25質量%之聚醯亞胺樹脂溶液(PAA)。
B.高分子分散劑之合成
將4,4’-二胺基苯甲醯苯胺161.3g、3,3’-二胺基二苯基碸176.7g及雙(3-胺基丙基)四甲基二矽氧烷18.6g與NMP 3194g一起裝入,添加3,3’,4,4’-聯苯四羧酸二酐439.1g,並在70℃反應3小時後,添加酞酸酐2.2g,進一步在70℃反應2小時,獲得20質量%之聚醯亞胺樹脂溶液的高分子分散劑(PD)。
C.著色糊之製作
將PR254、3.6g(80質量%)、PR177、0.9g(20質量%) 與高分子分散劑(PD)22.5g及NMP 63g跟玻璃珠90g一起裝入,用均質機以7000rpm分散5小時後,過濾除去玻璃珠。如此進行而獲得由PR254與PR177所構成之分散液5%溶液(RD)。
於分散液(RD)45.6g中添加混合聚醯亞胺樹脂溶液(PAA)18.2g、作為密著改良劑之3-胺基丙基三乙氧基矽烷0.1g、作為界面活性劑之丙烯酸系界面活性劑0.03g、及適量NMP,獲得顏料/樹脂比率為25/75、固體成分濃度為6%含作為溶劑之NMP 94%的紅色著色糊(RP-1)。以同樣的做法,獲得PG36與PY150之重量混合比(G/Y)為60/40、顏料/樹脂比率為25/75、固體成分濃度6%、含NMP 94%作為溶劑之綠色著色糊(GP-1)、及PB15:6所構成,顏料/樹脂比率為25/75、固體成分濃度6%、含作為溶劑之NMP 94%的藍色著色糊(BP-1)。
D.著色層之製作
在玻璃基板(CORNING製、EAGLE XG材、厚度0.7mm)以狹縫塗布機塗布上述紅色著色糊PR-1,以120℃之加熱板、加熱10分鐘,而形成半硬化處理之紅色樹脂塗膜。以狹縫塗布機以預烘烤後的膜厚成為1.0μm的方式塗布正型光阻(Rohm and Haas電子材料公司製、“LC-100A”),且用100℃之加熱板乾燥5分鐘且進行預烘烤。
用佳能股份有限公司製紫外線曝光機PLA-501F,透過光罩以100mJ/cm2(365nm之紫外線強度)進行光罩曝光,接著,用2.0%之氫氧化四甲銨水溶液同時進行光阻之顯影與 樹脂塗膜之蝕刻,形成圖案,然後以甲基賽路蘇乙酸酯剝離光阻。接著,用230℃的烘箱熱處理30分鐘以進行硬化,形成膜厚1.5μm之紅色著色層。
同樣地用綠色著色糊PG-1形成綠色著色層、用藍色著色糊形成藍色著色層。
E.遮蔽膜之製作
遮蔽膜之製作係以電漿CVD法進行。在氧及氮氣體的存在下用四甲基矽烷於減壓下成膜,形成膜厚2μm之氮化氧化矽膜。
F.彩色濾光片基板之外觀檢査
將所製作之彩色濾光片基板用光學顯微鏡進行外觀檢査。針對RGB各100畫素進行檢査,依照以下評估方法進行判定。
A:100畫素之中,裂痕等缺陷1個也沒有發現。
B:100畫素之中,觀察到1~3個輕微裂痕。
C:100畫素之中,觀察到4個以上裂痕。
G. NMP產生量之測定
NMP之產生量係以升溫脫離-質量分析法進行測定。將所製作之彩色濾光片基板的圖案部裁切成10mm×20mm左右,精秤其重量,在氦氣環境下、50mL/分的氦流環境下,在升溫速度10℃/分的條件下,對由室溫(25℃)到300℃為止(計27.5分鐘)所產生之氣體的量予以定量。所產生之氣體是以島津製作所製之氣體層析質量分析裝置GC/MS“QP5050A”進行分析,求取質量數相當於NMP分 子量之99的波峰作為NMP之產生量。同樣地求取相當於水分分子量之18的波峰當作水分產生量,由全體脫氣產生量減去NMP產生量與水分產生量求得其他脫氣產生量。
H.有機EL元件之製作
在玻璃基板上以光刻法形成感光性聚醯亞胺樹脂作為絶緣膜。濺鍍鋁作為背面電極層後,利用光刻法進行圖案化,形成沒有絶緣膜的開口部。接著利用真空蒸鍍法將作為電子輸送層的參(8-喹啉)鋁(以下簡稱為Alq3)成膜後,形成發光層,其係在Alq3摻雜二氰基亞甲基吡喃、喹吖酮、4,4’-雙(2,2-二苯基乙烯基)聯苯而成的白色發光層。接著,以真空蒸鍍法將作為電洞輸送層之N,N’-二苯基-N,N’-雙(α-萘基)-1,1’-聯苯-4,4’-二胺成膜。最後,將作為透明電極之ITO濺鍍成膜,製作具有白色發光層之有機EL元件。
I.影像顯示裝置之製作
使依上述方法製作之彩色濾光片基板與有機EL元件對向,用密封劑貼合,製作影像顯示裝置。
A:鮮明且對比度優異之顯示器
B:雖然部分看到暗點、白點等缺陷,但整體而言顯示良好之顯示器。
C:觀察到多數缺陷,顯示性能差的顯示器
(實施例2~13、比較例1、2)
除變更硬化溫度、及著色糊之溶劑以外,與實施例1同樣地進行製作彩色濾光片基板及影像顯示裝置。將結果與實施例1一起整理於表1及表2。又,表1及表2中所 使用之溶劑係如下所述。
NMP:N-甲基吡咯酮(KURARAY股份有限公司製NMP)沸點202℃
γBL:γ-丁內酯(KURARAY股份有限公司製GBL)沸點204℃
MMB:3-甲氧基-3-甲基丁醇(KURARAY股份有限公司製SOLFIT)沸點174℃
MMB-AC:3-甲氧基-3-甲基-1-丁基乙酸酯(KURARAY股份有限公司製SOLFITAC)沸點188℃
PMA:丙二醇單甲基醚乙酸酯(KURARAY股份有限公司製PGM-AC)沸點146℃
(比較例3)
C.著色糊之製作
用含顏料、丙烯酸系樹脂、光聚合起始劑、溶劑之感光性彩色光阻作為著色糊。製作固體成分濃度20%、含作為溶劑之PMA 80%的紅色感光性彩色光阻(PR-2),同樣地製作綠色感光性彩色光阻(PG-2),同樣地製作藍色感光性彩色光阻(PB-2)。
D.著色層之製作
在玻璃基板(CORNING製、EAGLE XG材、厚度0.7mm)上用狹縫塗布機塗布上述紅色感光性彩色光阻PR-2,以90℃之加熱板加熱10分鐘,形成經預烘烤處理之紅色樹脂塗膜。用佳能股份有限公司製紫外線曝光機PLA-501F隔著光罩以100mJ/cm2(365nm之紫外線強度)進行光罩曝 光,接著,用0.05%之氫氧化鉀水溶液進行顯影,形成圖案。接著用230℃的烘箱熱處理30分鐘以進行硬化,形成膜厚1.5μm之紅色著色層。
以同樣的做法,用綠色感光性彩色光阻PG-2形成綠色著色層,用藍色感光性彩色光阻PB-2形成藍色著色層。
E~I是以與實施例1同樣的做法製作之彩色濾光片基板及影像顯示裝置。結果整理於表1及表2。
如表1及表2所示,在任一實施例中,NMP產生量為0.02~0.5ppm者則可得具良好顯示性能之影像顯示裝置,相對於此,超出上述範圍之比較例1~3中,則無法獲得鮮明影像。
1‧‧‧透明基板
2‧‧‧黑矩陣
3‧‧‧紅色著色層
4‧‧‧綠色著色層
5‧‧‧藍色著色層
6‧‧‧表塗層
8‧‧‧透明電極
9‧‧‧有機EL層
10‧‧‧背面電極層
11‧‧‧絶緣膜
12‧‧‧基板
13‧‧‧萃取電極
14‧‧‧密封劑
20‧‧‧彩色濾光片基板
30‧‧‧有機EL發光元件

Claims (6)

  1. 一種彩色濾光片基板,其特徵為:在用於具備有機電致發光元件之影像顯示裝置的具有紅、綠、藍各著色層及無機遮蔽膜之彩色濾光片基板中,於氦氣環境中加熱到300℃時,來自彩色濾光片基板之N-甲基吡咯酮之產生量相對於彩色濾光片基板之重量而言為0.02~0.5ppm。
  2. 如請求項1記載之彩色濾光片基板,其中使用於該紅、綠、藍各著色層中之樹脂係分別為聚醯亞胺樹脂。
  3. 一種彩色濾光片基板之製造方法,其係製造如請求項1或2記載之彩色濾光片基板之製造方法,其特徵為具有由含至少著色劑、樹脂、溶劑之著色糊形成紅、綠、藍各著色層之步驟,且至少1色之著色糊係含10~95質量%之N-甲基吡咯酮作為溶劑。
  4. 如請求項3記載之彩色濾光片基板之製造方法,其中至少1色之著色糊之溶劑係含30~90質量%之N-甲基吡咯酮及5~20質量%之沸點為170~210℃之溶劑。
  5. 如請求項3或4記載之彩色濾光片基板之製造方法,其係具有熱處理步驟,且最大熱處理溫度為200~270℃。
  6. 一種影像顯示裝置,其特徵為具備至少有機電致發光元件與如請求項1或2記載之彩色濾光片基板。
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