JP2007280718A - 有機エレクトロルミネッセンス素子用カラーフィルタ - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、遮光部および透明電極層間での絶縁性が良好な有機ＥＬ素子用カラーフィルタを提供することを主目的とする。
【解決手段】本発明は、透明基板と、上記透明基板上の画素領域の画素部間に形成され、金属膜または金属酸化物膜を含む画素間遮光部と、上記透明基板上の周縁領域に形成され、金属膜または金属酸化物膜を含む周縁遮光部と、上記透明基板上に形成された着色層と、上記着色層上に形成されたオーバーコート層とを有し、上記着色層が上記画素間遮光部および上記周縁遮光部の少なくともいずれか一方の全面を覆うように形成されていることを特徴とする有機ＥＬ素子用カラーフィルタを提供することにより、上記目的を達成するものである。
【選択図】図２
【解決手段】本発明は、透明基板と、上記透明基板上の画素領域の画素部間に形成され、金属膜または金属酸化物膜を含む画素間遮光部と、上記透明基板上の周縁領域に形成され、金属膜または金属酸化物膜を含む周縁遮光部と、上記透明基板上に形成された着色層と、上記着色層上に形成されたオーバーコート層とを有し、上記着色層が上記画素間遮光部および上記周縁遮光部の少なくともいずれか一方の全面を覆うように形成されていることを特徴とする有機ＥＬ素子用カラーフィルタを提供することにより、上記目的を達成するものである。
【選択図】図２
Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬと略す。）表示装置に用いられるカラーフィルタに関するものである。
有機ＥＬ表示装置に用いられるカラーフィルタとしては、例えば、透明基板と、透明基板上にパターン状に形成され、赤・緑・青の三色のパターンからなる着色層と、透明基板上に各着色パターンを区画するように形成された遮光部と、着色層および遮光部の上に形成されたオーバーコート層（透明保護層）とを有するものが知られている（例えば特許文献１参照）。
このオーバーコート層は、着色層および遮光部が形成された透明基板の表面を平滑化するために設けられるものである。また、一般に遮光部にはＣｒ等の金属膜が用いられており、遮光部が導電性を有することから、オーバーコート層には遮光部と透明電極層とを電気的に絶縁するという役割もある。しかしながら、オーバーコート層にピンホールが存在する場合や、オーバーコート層の形成材料の絶縁性が比較的低い場合には、オーバーコート層のみで遮光部と透明電極層とを絶縁するのは不十分であり、遮光部を介して隣接する透明電極層どうしがショートするという問題があった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、遮光部および透明電極層間での絶縁性が良好な有機ＥＬ素子用カラーフィルタを提供することを主目的とする。
本発明は、上記目的を達成するために、透明基板と、上記透明基板上の画素領域の画素部間に形成され、金属膜または金属酸化物膜を含む画素間遮光部と、上記透明基板上の周縁領域に形成され、金属膜または金属酸化物膜を含む周縁遮光部と、上記透明基板上に形成された着色層と、上記着色層上に形成されたオーバーコート層とを有し、上記着色層が上記画素間遮光部および上記周縁遮光部の少なくともいずれか一方の全面を覆うように形成されていることを特徴とする有機ＥＬ素子用カラーフィルタを提供する。
本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタを有機ＥＬ表示装置に用いた場合、オーバーコート層上に透明電極層等が形成されるが、着色層が画素間遮光部および周縁遮光部の少なくともいずれか一方の全面を覆うように形成され、さらに着色層上にオーバーコート層が形成されているので、画素間遮光部および周縁遮光部の少なくともいずれか一方と透明電極層とを効果的に絶縁することができる。
また本発明は、透明基板と、上記透明基板上の画素領域の画素部間に形成され、金属膜または金属酸化物膜を含む画素間遮光部と、上記透明基板上の周縁領域に形成され、金属膜または金属酸化物膜を含む周縁遮光部と、上記透明基板上に形成された着色層と、上記着色層上に形成された色変換層と、上記色変換層上に形成されたオーバーコート層とを有し、上記着色層および上記色変換層の少なくともいずれか一方が、上記画素間遮光部および上記周縁遮光部の少なくともいずれか一方の全面を覆うように形成されていることを特徴とする有機ＥＬ素子用カラーフィルタを提供する。
本発明によれば、着色層および色変換層の少なくともいずれか一方が画素間遮光部および周縁遮光部の少なくともいずれか一方の全面を覆うように形成され、さらに色変換層上にオーバーコート層が形成されているので、上記の場合と同様に、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタを有機ＥＬ表示装置に用いた場合には、画素間遮光部および周縁遮光部の少なくともいずれか一方と透明電極層との間での絶縁性を高めることができる。
さらに本発明は、上述した有機ＥＬ素子用カラーフィルタと、上記有機ＥＬ素子用カラーフィルタのオーバーコート層上に形成された透明電極層と、上記透明電極層上に形成され、少なくとも発光層を含む有機ＥＬ層と、上記有機ＥＬ層上に形成された背面電極層とを有することを特徴とする有機ＥＬ表示装置を提供する。
本発明の有機ＥＬ表示装置は、上述した有機ＥＬ素子用カラーフィルタを有するので、透明電極層間でのショートを抑制することができ、良好な画像表示が可能である。
本発明においては、着色層が画素間遮光部および周縁遮光部の少なくともいずれか一方の全面を覆うように形成されているので、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタを用いた有機ＥＬ表示装置では、透明電極層間でのショートを抑制することができるという効果を奏する。
以下、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタおよび有機ＥＬ表示装置について詳細に説明する。
Ａ．有機ＥＬ素子用カラーフィルタ
本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタは、層構成により、２つの実施態様に分けることができる。以下、各実施態様について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタは、層構成により、２つの実施態様に分けることができる。以下、各実施態様について説明する。
１．第１実施態様
本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタの第１実施態様は、透明基板と、上記透明基板上の画素領域の画素部間に形成され、金属膜または金属酸化物膜を含む画素間遮光部と、上記透明基板上の周縁領域に形成され、金属膜または金属酸化物膜を含む周縁遮光部と、上記透明基板上に形成された着色層と、上記着色層上に形成されたオーバーコート層とを有し、上記着色層が上記画素間遮光部および上記周縁遮光部の少なくともいずれか一方の全面を覆うように形成されていることを特徴とするものである。
本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタの第１実施態様は、透明基板と、上記透明基板上の画素領域の画素部間に形成され、金属膜または金属酸化物膜を含む画素間遮光部と、上記透明基板上の周縁領域に形成され、金属膜または金属酸化物膜を含む周縁遮光部と、上記透明基板上に形成された着色層と、上記着色層上に形成されたオーバーコート層とを有し、上記着色層が上記画素間遮光部および上記周縁遮光部の少なくともいずれか一方の全面を覆うように形成されていることを特徴とするものである。
本実施態様の有機ＥＬ素子用カラーフィルタについて図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施態様の有機ＥＬ素子用カラーフィルタの一例を示す平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線断面図である。
図１〜図３に例示するように、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ１は、透明基板２と、透明基板２上の画素領域の画素部１５間に形成されたマトリクス状の画素間遮光部３と、透明基板２上の周縁領域１６に形成された枠状の周縁遮光部４と、透明基板２上に形成され、赤色パターン５Ｒ、緑色パターン５Ｇおよび青色パターン５Ｂから構成される着色層と、着色層上に形成されたオーバーコート層６とを有するものである。図２において、緑色パターン５Ｇおよび赤色パターン５Ｒは画素間遮光部３の全面を覆うように形成され、青色パターン５Ｂは周縁遮光部４の全面を覆うように形成されている。また、図３において、青色パターン５Ｂは画素間遮光部３および周縁遮光部４の全面に覆うように形成されている。すなわち、画素間遮光部および周縁遮光部は全面が着色層で覆われている。
なお、図１において、破線は画素間遮光部３が形成されている領域を示し、一点鎖線は周縁遮光部４が形成されている領域を示し、二点鎖線はオーバーコート層６が形成されている領域を示すものである。また、画素領域の画素部１５は画素間遮光部３および周縁遮光部４で囲まれた部分である。
図１は、本実施態様の有機ＥＬ素子用カラーフィルタの一例を示す平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線断面図である。
図１〜図３に例示するように、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ１は、透明基板２と、透明基板２上の画素領域の画素部１５間に形成されたマトリクス状の画素間遮光部３と、透明基板２上の周縁領域１６に形成された枠状の周縁遮光部４と、透明基板２上に形成され、赤色パターン５Ｒ、緑色パターン５Ｇおよび青色パターン５Ｂから構成される着色層と、着色層上に形成されたオーバーコート層６とを有するものである。図２において、緑色パターン５Ｇおよび赤色パターン５Ｒは画素間遮光部３の全面を覆うように形成され、青色パターン５Ｂは周縁遮光部４の全面を覆うように形成されている。また、図３において、青色パターン５Ｂは画素間遮光部３および周縁遮光部４の全面に覆うように形成されている。すなわち、画素間遮光部および周縁遮光部は全面が着色層で覆われている。
なお、図１において、破線は画素間遮光部３が形成されている領域を示し、一点鎖線は周縁遮光部４が形成されている領域を示し、二点鎖線はオーバーコート層６が形成されている領域を示すものである。また、画素領域の画素部１５は画素間遮光部３および周縁遮光部４で囲まれた部分である。
このような有機ＥＬ素子用カラーフィルタを用いた有機ＥＬ表示装置の一例を図４〜図６に示す。図４は、有機ＥＬ表示装置の一例を示す平面図であり、図５は図４のＣ−Ｃ線断面図、図６は図４のＤ−Ｄ線断面図である。
図４〜図６に例示するように、有機ＥＬ表示装置２１は、上記有機ＥＬ素子用カラーフィルタ１と、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ１のオーバーコート層６上にストライプ状に形成された透明電極層２２と、透明電極層２２上に、透明電極層２２のストライプパターンと交差するようにストライプ状に形成され、少なくとも発光層を含む有機ＥＬ層２４と、有機ＥＬ層２４上に、有機ＥＬ層２４のストライプパターンと同じようにストライプ状に形成された背面電極層２５とを有するものである。画素間遮光部３および周縁遮光部４上には、画素間遮光部３のマトリクスパターンおよび周縁遮光部４の枠パターンと同じように絶縁層２３がマトリクス状に形成されている。この絶縁層２３上には隔壁２６が形成されている。また、隔壁２６上にはダミーの有機ＥＬ層２４および背面電極層２５が形成されている。
なお、図４において、破線は画素間遮光部３が形成されている領域を示し、一点鎖線は周縁遮光部４が形成されている領域を示し、二点鎖線はオーバーコート層６が形成されている領域を示すものである。また、図４では、透明電極層および背面電極層の一部は点線で示されており、有機ＥＬ層、絶縁層、および隔壁は省略されている。
図４〜図６に例示するように、有機ＥＬ表示装置２１は、上記有機ＥＬ素子用カラーフィルタ１と、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ１のオーバーコート層６上にストライプ状に形成された透明電極層２２と、透明電極層２２上に、透明電極層２２のストライプパターンと交差するようにストライプ状に形成され、少なくとも発光層を含む有機ＥＬ層２４と、有機ＥＬ層２４上に、有機ＥＬ層２４のストライプパターンと同じようにストライプ状に形成された背面電極層２５とを有するものである。画素間遮光部３および周縁遮光部４上には、画素間遮光部３のマトリクスパターンおよび周縁遮光部４の枠パターンと同じように絶縁層２３がマトリクス状に形成されている。この絶縁層２３上には隔壁２６が形成されている。また、隔壁２６上にはダミーの有機ＥＬ層２４および背面電極層２５が形成されている。
なお、図４において、破線は画素間遮光部３が形成されている領域を示し、一点鎖線は周縁遮光部４が形成されている領域を示し、二点鎖線はオーバーコート層６が形成されている領域を示すものである。また、図４では、透明電極層および背面電極層の一部は点線で示されており、有機ＥＬ層、絶縁層、および隔壁は省略されている。
この場合、着色層が画素間遮光部および周縁遮光部の全面を覆うように形成され、さらに着色層上にオーバーコート層が形成されているので、画素間遮光部および透明電極層、ならびに、周縁遮光部および透明電極層を効果的に絶縁することができる。例えば着色層が画素間遮光部の全面を覆うように形成されている場合は、画素間遮光部を介して透明電極層間（駆動電極間）でショートするのを抑制することができる。また、例えば着色層が周縁遮光部の全面を覆うように形成されている場合は、周縁遮光部と透明電極層の取り出し電極部とが導通するのを抑制するとともに、周縁遮光部と背面電極層の取り出し電極部とが導通するのを抑制することができる。したがって、本実施態様の有機ＥＬ素子用カラーフィルタを有機ＥＬ表示装置に用いた場合には、良好な画像表示が可能である。
以下、有機ＥＬ素子用カラーフィルタの各構成について説明する。
以下、有機ＥＬ素子用カラーフィルタの各構成について説明する。
（１）着色層
本実施態様における着色層は、透明基板上に形成され、画素間遮光部および周縁遮光部の少なくともいずれか一方の全面を覆うように形成されたものである。通常、着色層は、赤色パターン、緑色パターン、および青色パターンを有する。
本実施態様における着色層は、透明基板上に形成され、画素間遮光部および周縁遮光部の少なくともいずれか一方の全面を覆うように形成されたものである。通常、着色層は、赤色パターン、緑色パターン、および青色パターンを有する。
着色層は、画素間遮光部および周縁遮光部の少なくともいずれか一方の全面を覆うように形成されていればよいが、中でも、画素間遮光部および周縁遮光部の両方の全面を覆うように形成されていることが好ましい。これにより、画素間遮光部および透明電極層間、ならびに、周縁遮光部および透明電極層間での絶縁性をより一層高めることができるからである。
ここで、着色層が画素間遮光部の全面を覆うように形成されているとは、画素間遮光部の表面および側面の全てが着色層で覆われ、画素間遮光部が露出していないことを意味する。例えば図２および図３に示すように画素間遮光部３のいずれの面も露出しないように着色層（５Ｒ・５Ｇ・５Ｂ）が形成されている場合をいう。
また、同様に、着色層が周縁遮光部の全面を覆うように形成されているとは、周縁遮光部の表面および側面の全てが着色層で覆われ、周縁遮光部が露出していないことを意味する。例えば図２および図３に示すように周縁遮光部４のいずれの面も露出しないように着色層（５Ｂ）が形成されている場合をいう。
また、同様に、着色層が周縁遮光部の全面を覆うように形成されているとは、周縁遮光部の表面および側面の全てが着色層で覆われ、周縁遮光部が露出していないことを意味する。例えば図２および図３に示すように周縁遮光部４のいずれの面も露出しないように着色層（５Ｂ）が形成されている場合をいう。
さらに、着色層が画素間遮光部の全面を覆うように形成されている場合、隣接する着色パターンの端部は画素間遮光部上で重なっていてもよい。図７に例示するように、隣接する赤色パターン５Ｒおよび緑色パターン５Ｇの端部は画素間遮光部３上で重なっていてもよい。着色パターンの端部が重なった部分では段差が生じるが、着色層上にはオーバーコート層が形成されているので、着色層表面は平坦化される。
着色層の膜厚としては、画素間遮光部および周縁遮光部の全面を覆うことが可能であり、良好な絶縁性が得られる厚みであれば特に限定されるものではないが、０．５μｍ〜５μｍ程度であることが好ましく、中でも１μｍ〜３μｍの範囲内であることが好ましい。着色層の膜厚が薄すぎると絶縁性を高める効果が十分に得られない場合があり、着色層の膜厚が厚すぎると透過率が低下するおそれがあるからである。
また、画素間遮光部上および周縁遮光部上の着色層の膜厚は、０．１μｍ〜５μｍ程度であることが好ましく、中でも０．１μｍ〜３μｍの範囲内であることが好ましい。画素間遮光部上および周縁遮光部上の着色層の膜厚が上記範囲であれば、絶縁性を効果的に高めることができるからである。
さらに、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタを用いた有機ＥＬ表示装置において、透明電極層の取り出し電極部および背面電極層の取り出し電極部と外部接続端子とが接続される接続部分には、着色層が形成されていないことが好ましい。透明電極層および背面電極層を外部接続端子と接続する際には、透明電極層の取り出し電極部および背面電極層の取り出し電極部を強く挟み込むため、接続部分に着色層のような柔軟な層が形成されていると、透明電極層や背面電極層が割れてしまうおそれがあるからである。
各着色パターンは、画素に対応して規則的に配列される。着色パターンの配列としては、各着色パターンが巨視的に見て平均的に配列されていれば特に限定されるものではなく、例えばストライプ配列、モザイク配列、デルタ配列等が挙げられる。
本実施態様に用いられる着色層は、各色の顔料や染料等の着色剤をバインダ樹脂中に分散または溶解させたものである。
赤色パターンに用いられる着色剤としては、例えばペリレン系顔料、レーキ顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料等が挙げられる。これらの顔料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
緑色パターンに用いられる着色剤としては、例えばハロゲン多置換フタロシアニン系顔料もしくはハロゲン多置換銅フタロシアニン系顔料等のフタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性染料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料等が挙げられる。これらの顔料もしくは染料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
青色パターンに用いられる着色剤としては、例えば銅フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、インダンスレン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料等が挙げられる。これらの顔料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
赤色パターンに用いられる着色剤としては、例えばペリレン系顔料、レーキ顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料等が挙げられる。これらの顔料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
緑色パターンに用いられる着色剤としては、例えばハロゲン多置換フタロシアニン系顔料もしくはハロゲン多置換銅フタロシアニン系顔料等のフタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性染料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料等が挙げられる。これらの顔料もしくは染料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
青色パターンに用いられる着色剤としては、例えば銅フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、インダンスレン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料等が挙げられる。これらの顔料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
また、着色層に用いられるバインダ樹脂としては、透明な樹脂が挙げられる。
着色層の形成方法として印刷法を用いる場合、バインダ樹脂としては、例えばポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ヒドロキシエチルセルロース樹脂、カルボキシメチルセルロース樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。
また、着色層の形成方法としてフォトリソグラフィー法を用いる場合、バインダ樹脂としては、通常、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する電離放射線硬化性樹脂が使用される。通常は、電子線硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂が用いられる。
紫外線硬化性樹脂を使用する場合には、バインダ樹脂に光重合開始剤が単独または複数組み合わせて使用される。また、紫外線硬化性樹脂を用いる場合には、必要に応じて増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を用いてもよい。
着色層の形成方法として印刷法を用いる場合、バインダ樹脂としては、例えばポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ヒドロキシエチルセルロース樹脂、カルボキシメチルセルロース樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。
また、着色層の形成方法としてフォトリソグラフィー法を用いる場合、バインダ樹脂としては、通常、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する電離放射線硬化性樹脂が使用される。通常は、電子線硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂が用いられる。
紫外線硬化性樹脂を使用する場合には、バインダ樹脂に光重合開始剤が単独または複数組み合わせて使用される。また、紫外線硬化性樹脂を用いる場合には、必要に応じて増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を用いてもよい。
また、着色層の形成方法としては、例えば着色剤をバインダ樹脂に混合、分散または可溶化させて着色層形成用塗工液を調製し、この着色層形成用塗工液を用いてフォトリソグラフィー法によってパターニングする方法、あるいは、着色層形成用塗工液を用いて印刷法によりパターニングする方法が用いられる。
（２）オーバーコート層
本実施態様におけるオーバーコート層は、着色層上に形成されたものである。オーバーコート層は、着色層を保護するとともに、着色層の表面をならして平坦な面とし、さらにはパターン状に形成された着色層、画素間遮光部および周縁遮光部による段差を解消して平坦化を図るために設けられるものである。また、オーバーコート層には、画素間遮光部および周縁遮光部と透明電極層とを絶縁する役割もある。
本実施態様におけるオーバーコート層は、着色層上に形成されたものである。オーバーコート層は、着色層を保護するとともに、着色層の表面をならして平坦な面とし、さらにはパターン状に形成された着色層、画素間遮光部および周縁遮光部による段差を解消して平坦化を図るために設けられるものである。また、オーバーコート層には、画素間遮光部および周縁遮光部と透明電極層とを絶縁する役割もある。
オーバーコート層は、着色層上に形成されていればよいが、着色層の全面を覆うように形成されていることが好ましい。これにより、画素間遮光部および透明電極層間、ならびに、周縁遮光部および透明電極層間での絶縁性をより一層高めることができるからである。また、オーバーコート層の端部と着色層の端部とがほぼ一致するように形成されている場合に比較して、オーバーコート層の端部と着色層の端部とがずれている方が、段差が緩やかになるので、透明電極層および背面電極層が断線しにくいという利点がある。
ここで、オーバーコート層が着色層の全面を覆うように形成されているとは、着色層の表面および側面の全てがオーバーコート層で覆われ、着色層が露出していないことを意味する。例えば図２および図３に示すように着色層（５Ｒ・５Ｇ・５Ｂ）のいずれの面も露出しないようにオーバーコート層６が形成されている場合をいう。
ここで、オーバーコート層が着色層の全面を覆うように形成されているとは、着色層の表面および側面の全てがオーバーコート層で覆われ、着色層が露出していないことを意味する。例えば図２および図３に示すように着色層（５Ｒ・５Ｇ・５Ｂ）のいずれの面も露出しないようにオーバーコート層６が形成されている場合をいう。
また、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタを用いた有機ＥＬ表示装置において、透明電極層の取り出し電極部および背面電極層の取り出し電極部と外部接続端子とが接続される接続部分には、オーバーコート層が形成されていないことが好ましい。接続部分にオーバーコート層のような柔軟な層が形成されていると、接続時に透明電極層や背面電極層が割れてしまうおそれがあるからである。
本実施態様に用いられるオーバーコート層の形成材料としては、透明樹脂を用いることができる。具体的には、アクリレート系、メタクリレート系の反応性ビニル基を有する光硬化型樹脂、熱硬化型樹脂を使用することができる。また、上記透明樹脂として、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂等を使用することができる。
熱硬化型樹脂を用いた場合は、フォトリソグラフィー法によりオーバーコート層をパターニングすることがないので、電極の断線等のおそれはない。しかしながら、熱硬化型樹脂を用いたオーバーコート層は、膜硬度が高くても、５Ｈ程度（鉛筆硬度）とガラスに比べてやわらかいので、取り出し電極部との接合時に、オーバーコート層が電極から剥れてしまったり、オーバーコート層にキズやクラック等が生じたりしやすい。このため、オーバーコート層には、パターニング可能な光硬化型樹脂を用いることが好ましい。
また、オーバーコート層の形成方法としては、上述した透明樹脂を含有するオーバーコート層形成用塗工液を、スピンコート、ロールコート、キャストコート等の方法で塗布して成膜し、光硬化型樹脂の場合は紫外線照射後に必要に応じて熱硬化させ、熱硬化型樹脂の場合は成膜後そのまま熱硬化させる方法を挙げることができる。また、上述した透明樹脂がフィルム状に成形されている場合は、直接、あるいは、粘着剤を介して貼着することによりオーバーコート層を形成することができる。
上記オーバーコート層の膜厚は、０．１μｍ〜５μｍ程度であることが好ましく、中でも１μｍ〜３μｍの範囲内であることが好ましい。オーバーコート層の膜厚が薄すぎると、所望の絶縁性が得られない場合があるからである。また、オーバーコート層の膜厚が上記範囲を超えると、オーバーコート層をパターニングする際に、オーバーコート層端部のテーパー形状を順テーパー状に形成することが困難になったり、オーバーコート層端部にて電極の断線や電極間の導通などが発生したりするおそれがある。
（３）画素間遮光部
本実施態様における画素間遮光部は、透明基板上の画素領域の画素部間に形成され、金属膜または金属酸化物膜を含むものである。画素間遮光部は、本実施態様の有機ＥＬ素子用カラーフィルタを有機ＥＬ表示装置に用いた場合に、画素毎に発光する区域を区画するとともに、発光する区域どうしの境界における外光の反射を防止し、画像や映像のコントラストを高めるために設けられるものである。本実施態様の有機ＥＬ素子用カラーフィルタを用いた有機ＥＬ表示装置では、発光層からの発光は、この画素間遮光部の開口部を経由し、観察者側に到達する。
本実施態様における画素間遮光部は、透明基板上の画素領域の画素部間に形成され、金属膜または金属酸化物膜を含むものである。画素間遮光部は、本実施態様の有機ＥＬ素子用カラーフィルタを有機ＥＬ表示装置に用いた場合に、画素毎に発光する区域を区画するとともに、発光する区域どうしの境界における外光の反射を防止し、画像や映像のコントラストを高めるために設けられるものである。本実施態様の有機ＥＬ素子用カラーフィルタを用いた有機ＥＬ表示装置では、発光層からの発光は、この画素間遮光部の開口部を経由し、観察者側に到達する。
画素間遮光部に用いられる金属膜としては例えばクロム、ニッケル等の膜が挙げられ、金属酸化物膜としては例えば酸化クロム、窒化クロム等の膜が挙げられる。中でも、画素間遮光部は、クロム、酸化クロム、窒化クロム等のクロム系膜を有することが好ましい。クロム系膜は、汎用性が高く、コスト、品質の点で好ましいからである。
また、画素間遮光部は、金属膜または金属酸化物膜を有していればよく、例えばＣｒＯｘ膜（ｘは任意の数）およびＣｒ膜が２層積層されたものであってもよく、より反射率を低減させたＣｒＯｘ膜（ｘは任意の数）、ＣｒＮｙ膜（ｙは任意の数）およびＣｒ膜が３層積層されたものであってもよい。
画素間遮光部のパターンは、通常、線状であり、マトリクス状またはストライプ状等の開口部を有するパターンが例示される。
上記画素間遮光部の膜厚としては、通常０．１μｍ〜０．３μｍ程度である。
画素間遮光部の形成方法としては、例えば蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等により薄膜を形成し、フォトリソグラフィー法を利用してパターニングする方法を挙げることができる。また、無電界メッキ法等を用いることもできる。
また、画素間遮光部は後述する周縁遮光部と一体として形成されていることが好ましい。画素間遮光部および周縁遮光部を一体として同時に形成する場合は、パターニングが容易であるからである。
（４）周縁遮光部
本実施態様における周縁遮光部は、透明基板上の周縁領域に形成され、金属膜または金属酸化物膜を含むものである。周縁遮光部は、本実施態様の有機ＥＬ素子用カラーフィルタを有機ＥＬ表示装置に用いた場合に、発光する区域を画定するとともに、透明基板上の周縁領域における外光の反射を防止し、画像や映像のコントラストを高めるために設けられるものである。
本実施態様における周縁遮光部は、透明基板上の周縁領域に形成され、金属膜または金属酸化物膜を含むものである。周縁遮光部は、本実施態様の有機ＥＬ素子用カラーフィルタを有機ＥＬ表示装置に用いた場合に、発光する区域を画定するとともに、透明基板上の周縁領域における外光の反射を防止し、画像や映像のコントラストを高めるために設けられるものである。
周縁遮光部のパターンは、通常、線状であり、枠状等が例示される。
なお、金属膜および金属酸化物膜、周縁遮光部の形成方法、ならびに周縁遮光部の膜厚については、上記画素間遮光部と同様であるので、ここでの説明は省略する。
（５）透明基板
本実施態様に用いられる透明基板は、有機ＥＬ素子用カラーフィルタを支える支持体である。透明基板は、本実施態様の有機ＥＬ素子用カラーフィルタを有機ＥＬ表示装置に用いた場合には観察側に配置されるものであり、有機ＥＬ表示装置全体を支える支持体でもある。
本実施態様に用いられる透明基板は、有機ＥＬ素子用カラーフィルタを支える支持体である。透明基板は、本実施態様の有機ＥＬ素子用カラーフィルタを有機ＥＬ表示装置に用いた場合には観察側に配置されるものであり、有機ＥＬ表示装置全体を支える支持体でもある。
透明基板としては、例えばガラスや石英ガラス等の無機質の板状透明基板、アクリル樹脂等の有機質（例えば、合成樹脂）の板状透明基板、あるいは、合成樹脂製の透明フィルム状基材を用いることができる。厚みのごく薄いガラスも透明フィルム状基材として利用することができる。
また、透明基板としては、着色層等を形成する側の表面の平滑性が高いものであることが好ましい。具体的には、平均表面粗さ（Ｒａ）が、３．０ｎｍ以下（５μｍ□領域）であるものを用いることが好ましい。
上記透明基板を構成する合成樹脂の具体例としては、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、メタクリル酸メチル樹脂等のアクリル樹脂、トリアセチルセルロース樹脂等のセルロース樹脂、エポキシ樹脂、または環状オレフィン樹脂もしくは環状オレフィン共重合樹脂等を挙げることができる。
また、透明基板の厚みとしては、耐衝撃性、取り扱い性、バリア性、および機械適性等の観点から定められ、板状透明基板の場合は通常２００μｍ〜２ｍｍ程度であり、透明フィルム状基材の場合は通常１０μｍ〜７００μｍ程度である。
（６）その他の構成部材
本実施態様の有機ＥＬ素子用カラーフィルタは、上記の構成部材のほかに、他の構成部材を有していてもよい。
本実施態様の有機ＥＬ素子用カラーフィルタは、上記の構成部材のほかに、他の構成部材を有していてもよい。
（ｉ）アンカー層
本実施態様においては、上記オーバーコート層上にアンカー層が形成されていてもよい。アンカー層は、本実施態様の有機ＥＬ素子用カラーフィルタを有機ＥＬ表示装置に用いた場合に、オーバーコート層と透明電極層との密着性を向上させるために設けられるものである。一般に、アンカー層の膜厚は比較的薄いので、アンカー層は絶縁性向上にはほとんど寄与しないものと考えられる。
本実施態様においては、上記オーバーコート層上にアンカー層が形成されていてもよい。アンカー層は、本実施態様の有機ＥＬ素子用カラーフィルタを有機ＥＬ表示装置に用いた場合に、オーバーコート層と透明電極層との密着性を向上させるために設けられるものである。一般に、アンカー層の膜厚は比較的薄いので、アンカー層は絶縁性向上にはほとんど寄与しないものと考えられる。
本実施態様に用いられるアンカー層の形成材料としては、例えば酸化ケイ素、窒化ケイ素、窒化酸化ケイ素等が挙げられる。
また、アンカー層の形成方法としては、例えばスパッタリング法、イオンプレーティング法、電子ビーム（ＥＢ）蒸着法や抵抗加熱法などの真空蒸着法、レーザーアブレーション法、化学気相成長（ＣＶＤ）法等が挙げられる。これらの中でも、生産性の観点から、スパッタリング法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法が好ましく用いられる。
上記アンカー層の膜厚は、２ｎｍ〜２００ｎｍ程度であり、好ましくは５ｎｍ〜５０ｎｍ程度である。
（ii）バリア層
本実施態様においては、オーバーコート層上にバリア層が形成されていてもよい。バリア層は、本実施態様の有機ＥＬ素子用カラーフィルタを有機ＥＬ表示装置に用いた場合に、有機ＥＬ層への水蒸気や酸素の透過を遮断するために設けられるものである。
本実施態様においては、アンカー層に替えてバリア層が形成されていてもよく、アンカー層およびバリア層の両方が形成されていてもよい。
本実施態様においては、オーバーコート層上にバリア層が形成されていてもよい。バリア層は、本実施態様の有機ＥＬ素子用カラーフィルタを有機ＥＬ表示装置に用いた場合に、有機ＥＬ層への水蒸気や酸素の透過を遮断するために設けられるものである。
本実施態様においては、アンカー層に替えてバリア層が形成されていてもよく、アンカー層およびバリア層の両方が形成されていてもよい。
本実施態様に用いられるバリア層としては、水蒸気や酸素に対してバリア性を発現することができれば特に限定されるものではなく、例えば透明無機膜、透明樹脂膜、あるいは有機−無機ハイブリッド膜等が用いられる。中でも、バリア性が高い点から、透明無機膜が好ましい。
上記透明無機膜の形成材料としては、例えば酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム等の酸化物；窒化ケイ素等の窒化物；窒化酸化ケイ素等の窒化酸化物；などが用いられる。中でも、ピンホールや突起が生じにくくガスバリア性が高いことから、窒化酸化ケイ素が好適である。
また、バリア層は、単層であってもよく多層であってもよい。例えば、バリア層が複数の窒化酸化ケイ素膜が積層された多層である場合は、バリア性をさらに高めることができる。また、バリア層が多層である場合は、各層にそれぞれ異なる材料を用いてもよい。
バリア層の膜厚としては、特に限定されるものではなく、用いる透明基板やバリア層の形成材料の種類、あるいはバリア層が単層であるか多層であるかによって異なるものであり一概に規定できないが、通常、バリア層全体で５０ｎｍ〜２μｍ程度である。バリア層の厚みが薄すぎるとバリア性が不十分となる可能性があり、またバリア層の厚みが厚すぎると薄膜の膜応力によるクラック等の現象が生じ易いからである。
上記バリア層が透明無機膜である場合、この透明無機膜の形成方法としては、真空状態で形成できる膜の形成方法であれば特に限定されるものではなく、例えばスパッタリング法、イオンプレーティング法、電子ビーム（ＥＢ）蒸着法や抵抗加熱法等の真空蒸着法、原子層エピタキシ（ＡＬＥ）法、レーザーアブレーション法、化学気相成長（ＣＶＤ）法等が挙げられる。これらの中でも、生産性の観点から、スパッタリング法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法が好ましく用いられる。
２．第２実施態様
本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタの第２実施態様は、透明基板と、上記透明基板上の画素領域の画素部間に形成され、金属膜または金属酸化物膜を含む画素間遮光部と、上記透明基板上の周縁領域に形成され、金属膜または金属酸化物膜を含む周縁遮光部と、上記透明基板上に形成された着色層と、上記着色層上に形成された色変換層と、上記色変換層上に形成されたオーバーコート層とを有し、上記着色層および上記色変換層の少なくともいずれか一方が、上記画素間遮光部および上記周縁遮光部の少なくともいずれか一方の全面を覆うように形成されていることを特徴とするものである。
本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタの第２実施態様は、透明基板と、上記透明基板上の画素領域の画素部間に形成され、金属膜または金属酸化物膜を含む画素間遮光部と、上記透明基板上の周縁領域に形成され、金属膜または金属酸化物膜を含む周縁遮光部と、上記透明基板上に形成された着色層と、上記着色層上に形成された色変換層と、上記色変換層上に形成されたオーバーコート層とを有し、上記着色層および上記色変換層の少なくともいずれか一方が、上記画素間遮光部および上記周縁遮光部の少なくともいずれか一方の全面を覆うように形成されていることを特徴とするものである。
本実施態様の有機ＥＬ素子用カラーフィルタについて図面を参照しながら説明する。
図８は、本実施態様の有機ＥＬ素子用カラーフィルタの一例を示す概略断面図である。
図８に例示するように、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ１は、透明基板２と、透明基板２上の画素領域の画素部１５間に形成された画素間遮光部３と、透明基板２上の周縁領域１６に形成された周縁遮光部４と、透明基板２上に形成され、赤色パターン５Ｒ、緑色パターン５Ｇおよび青色パターン５Ｂから構成される着色層と、着色層上に形成され、赤色変換パターン７Ｒ、緑色変換パターン７Ｇおよび透過パターン７Ｂ´から構成される色変換層と、色変換層上に形成されたオーバーコート層６とを有するものである。緑色パターン５Ｇおよび赤色パターン５Ｒは画素間遮光部３の全面を覆うように形成され、青色パターン５Ｂは周縁遮光部４の全面を覆うように形成されている。すなわち、画素間遮光部３および周縁遮光部４は全面が着色層で覆われている。
図８は、本実施態様の有機ＥＬ素子用カラーフィルタの一例を示す概略断面図である。
図８に例示するように、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ１は、透明基板２と、透明基板２上の画素領域の画素部１５間に形成された画素間遮光部３と、透明基板２上の周縁領域１６に形成された周縁遮光部４と、透明基板２上に形成され、赤色パターン５Ｒ、緑色パターン５Ｇおよび青色パターン５Ｂから構成される着色層と、着色層上に形成され、赤色変換パターン７Ｒ、緑色変換パターン７Ｇおよび透過パターン７Ｂ´から構成される色変換層と、色変換層上に形成されたオーバーコート層６とを有するものである。緑色パターン５Ｇおよび赤色パターン５Ｒは画素間遮光部３の全面を覆うように形成され、青色パターン５Ｂは周縁遮光部４の全面を覆うように形成されている。すなわち、画素間遮光部３および周縁遮光部４は全面が着色層で覆われている。
このような有機ＥＬ素子用カラーフィルタを用いた有機ＥＬ表示装置に用いた場合、オーバーコート層上に透明電極層、少なくとも発光層を含む有機ＥＬ層、および背面電極層がこの順に積層される。この場合、着色層が画素間遮光部および周縁遮光部の全面を覆うように形成され、さらに着色層上には色変換層およびオーバーコート層が形成されているので、画素間遮光部および周縁遮光部と透明電極層とを効果的に絶縁することができる。例えば着色層および色変換層が画素間遮光部の全面を覆うように形成されている場合は、画素間遮光部を介して透明電極層間（駆動電極間）でショートするのを抑制することができる。また、例えば着色層および色変換層が周縁遮光部の全面を覆うように形成されている場合は、周縁遮光部と透明電極層の取り出し電極部および背面電極層の取り出し電極部とが導通するのを抑制することができる。
したがって、本実施態様の有機ＥＬ素子用カラーフィルタを有機ＥＬ表示装置に用いた場合には、良好な画像表示を得ることができる。
したがって、本実施態様の有機ＥＬ素子用カラーフィルタを有機ＥＬ表示装置に用いた場合には、良好な画像表示を得ることができる。
また本実施態様においては、着色層および色変換層の少なくともいずれか一方が、画素間遮光部および周縁遮光部の少なくともいずれか一方の全面を覆うように形成されていればよい。
例えば図８に示すように、着色層（５Ｒ・５Ｇ・５Ｂ）および色変換層（７Ｒ・７Ｇ・７Ｂ´）が画素間遮光部３および周縁遮光部４の全面を覆うように形成されていてもよい。また図９に例示するように、着色層（５Ｒ・５Ｇ・５Ｂ）および色変換層（７Ｒ・７Ｇ・７Ｂ´）のうち、色変換層（７Ｒ・７Ｇ・７Ｂ´）のみが画素間遮光部３および周縁遮光部４の全面を覆うように形成されていてもよい。さらに図示しないが、着色層および色変換層のうち、着色層のみが画素間遮光部および周縁遮光部の全面を覆うように形成されていてもよい。
また図示しないが、例えば着色層が画素間遮光部を覆うように形成されている場合は、周縁遮光部は全面を着色層または色変換層で覆われていても覆われていなくてもよく、色変換層の形成位置は着色層上であれば特に限定されるものではない。
例えば図８に示すように、着色層（５Ｒ・５Ｇ・５Ｂ）および色変換層（７Ｒ・７Ｇ・７Ｂ´）が画素間遮光部３および周縁遮光部４の全面を覆うように形成されていてもよい。また図９に例示するように、着色層（５Ｒ・５Ｇ・５Ｂ）および色変換層（７Ｒ・７Ｇ・７Ｂ´）のうち、色変換層（７Ｒ・７Ｇ・７Ｂ´）のみが画素間遮光部３および周縁遮光部４の全面を覆うように形成されていてもよい。さらに図示しないが、着色層および色変換層のうち、着色層のみが画素間遮光部および周縁遮光部の全面を覆うように形成されていてもよい。
また図示しないが、例えば着色層が画素間遮光部を覆うように形成されている場合は、周縁遮光部は全面を着色層または色変換層で覆われていても覆われていなくてもよく、色変換層の形成位置は着色層上であれば特に限定されるものではない。
本実施態様においては、中でも、着色層および色変換層の少なくともいずれか一方が、画素間遮光部および周縁遮光部の全面を覆うように形成されていることが好ましく、特に着色層および色変換層の両方が、画素間遮光部および周縁遮光部の全面を覆うように形成されていることが好ましい。これにより、画素間遮光部および周縁遮光部と透明電極層との間での絶縁性をより一層高めることができるからである。
なお、着色層、オーバーコート層、画素間遮光部、周縁遮光部、透明基板、ならびにその他の構成部材（アンカー層およびバリア層）については、上記第１実施態様と同様であるので、ここでの説明は省略する。以下、有機ＥＬ素子用カラーフィルタの色変換層について説明する。
（１）色変換層
本実施態様における色変換層は、着色層上に形成されたものである。色変換層は、発光層からの光を吸収し、可視光領域蛍光を発光する蛍光材料を含有する層であり、発光層からの光を青色、赤色、または緑色とするものである。
色変換層の構成は、適用する有機ＥＬ表示装置の発光層に応じて適宜選択されるものである。例えば青色発光層の場合、色変換層は、赤色の蛍光を発光する赤色変換パターン、緑色の蛍光を発光する緑色変換パターン、および青色発光層からの光をそのまま透過する透過パターンを有する。
本実施態様における色変換層は、着色層上に形成されたものである。色変換層は、発光層からの光を吸収し、可視光領域蛍光を発光する蛍光材料を含有する層であり、発光層からの光を青色、赤色、または緑色とするものである。
色変換層の構成は、適用する有機ＥＬ表示装置の発光層に応じて適宜選択されるものである。例えば青色発光層の場合、色変換層は、赤色の蛍光を発光する赤色変換パターン、緑色の蛍光を発光する緑色変換パターン、および青色発光層からの光をそのまま透過する透過パターンを有する。
色変換層は、画素間遮光部および周縁遮光部の少なくともいずれか一方の全面を覆うように形成されていることが好ましく、中でも、画素間遮光部および周縁遮光部の両方の全面を覆うように形成されていることがより好ましい。これにより、画素間遮光部および透明電極層間、ならびに、周縁遮光部および透明電極層間での絶縁性をより一層高めることができるからである。
ここで、色変換層が画素間遮光部の全面を覆うように形成されているとは、画素間遮光部の表面および側面の全てが色変換層で覆われ、画素間遮光部が露出していないことを意味する。また、同様に、色変換層が周縁遮光部の全面を覆うように形成されているとは、周縁遮光部の表面および側面の全てが色変換層で覆われ、周縁遮光部が露出していないことを意味する。
ここで、色変換層が画素間遮光部の全面を覆うように形成されているとは、画素間遮光部の表面および側面の全てが色変換層で覆われ、画素間遮光部が露出していないことを意味する。また、同様に、色変換層が周縁遮光部の全面を覆うように形成されているとは、周縁遮光部の表面および側面の全てが色変換層で覆われ、周縁遮光部が露出していないことを意味する。
また、色変換層が画素間遮光部の全面を覆うように形成されている場合、隣接する色変換パターンの端部は画素間遮光部上で重なっていてもよい。色変換パターンの端部が重なった部分では段差が生じるが、色変換層上にはオーバーコート層が形成されているので、色変換層表面は平坦化される。
色変換層の膜厚としては、発光層からの光を十分に吸収して蛍光を発することができる厚みであれば特に限定されるものではなく、使用する蛍光色素、蛍光色素の濃度等を考慮して適宜設定される。中でも、色変換層および着色層のうち、色変換層のみが画素間遮光部および周縁遮光部の少なくともいずれか一方の全面を覆うように形成されている場合には、色変換層の膜厚は絶縁性を高めることが可能な厚みであることが好ましい。このような観点から、画素間遮光部上および周縁遮光部上の色変換層の膜厚は、１μｍ〜４０μｍ程度であることが好ましく、中でも２μｍ〜２０μｍの範囲内であることが好ましい。画素間遮光部上および周縁遮光部上の色変換層の膜厚が上記範囲であれば、絶縁性を効果的に高めることができるからである。
また、着色層上の色変換層の膜厚は、１μｍ〜１５μｍ程度であればよい。
また、着色層上の色変換層の膜厚は、１μｍ〜１５μｍ程度であればよい。
さらに、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタを用いた有機ＥＬ表示装置において、透明電極層の取り出し電極部および背面電極層の取り出し電極部と外部接続端子とが接続される接続部分には、色変換層が形成されていないことが好ましい。接続部分に色変換層のような柔軟な層が形成されていると、接続時に透明電極層や背面電極層が割れてしまうおそれがあるからである。
各色変換パターンは、画素に対応して規則的に配列される。色変換パターンの配列としては、各色変換パターンが巨視的に見て平均的に配列されていれば特に限定されるものではなく、例えばストライプ配列、モザイク配列、デルタ配列等が挙げられる。
色変換層は、通常、発光層からの光を吸収し、蛍光を発光する蛍光色素とマトリクス樹脂とを含有するものである。
蛍光色素は、発光層から発せられる近紫外領域または可視領域の光、特に青色または青緑色領域の光を吸収して異なる波長の可視光を蛍光として発光するものである。上記発光層が青色発光層である場合は、蛍光色素としては、例えば赤色領域の蛍光を発する蛍光色素および緑色領域の蛍光を発する蛍光色素が用いられる。
蛍光色素は、発光層から発せられる近紫外領域または可視領域の光、特に青色または青緑色領域の光を吸収して異なる波長の可視光を蛍光として発光するものである。上記発光層が青色発光層である場合は、蛍光色素としては、例えば赤色領域の蛍光を発する蛍光色素および緑色領域の蛍光を発する蛍光色素が用いられる。
発光層から発する青色から青緑色領域の光を吸収して、赤色領域の蛍光を発する蛍光色素としては、例えばローダミンＢ、ローダミン６Ｇ、ローダミン３Ｂ、ローダミン１０１、ローダミン１１０、スルホローダミン、ベーシックバイオレット１１、ベーシックレッド２などのローダミン系色素、シアニン系色素、１−エチル−２−［４−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）−１，３−ブタジエニル］−ピリジニウム パークロレート（ピリジン１）などのピリジン系色素、あるいはオキサジン系色素などが挙げられる。さらに、各種染料（直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料など）も蛍光性があれば使用することができる。
また、発光層から発する青色ないし青緑色領域の光を吸収して、緑色領域の蛍光を発する蛍光色素としては、例えば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−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリン（クマリン７）、３−（２´−Ｎ−メチルベンゾイミダゾリル）−７−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリン（クマリン３０）、２，３，５，６−１Ｈ，４Ｈ−テトラヒドロ−８−トリフルオロメチルキノリジン（９，９ａ，１−ｇｈ）クマリン（クマリン１５３）などのクマリン系色素、あるいはクマリン色素系染料であるベーシックイエロー５１、さらにはソルベントイエロー１１、ソルベントイエロー１１６などのナフタルイミド系色素などが挙げられる。さらに、各種染料（直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料など）も蛍光性があれば使用することができる。
なお、蛍光色素を、ポリメタクリル酸エステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、アルキッド樹脂、芳香族スルホンアミド樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂およびこれらの樹脂混合物などに予め練り込んで顔料化して、蛍光顔料としてもよい。また、これらの蛍光色素や蛍光顔料（以下、上記２つを合わせて蛍光色素と総称する。）は単独で用いてもよく、蛍光の色相を調整するために２種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記蛍光色素の含有量は、色変換層に対して、その色変換層の重量を基準として０．０１〜５重量％程度である。蛍光色素の含有量が少なすぎると十分な波長変換を行うことができず、一方、蛍光色素の含有量が多すぎると、濃度消光等の効果により色変換効率が低下する可能性があるからである。
また、マトリクス樹脂としては、例えばポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の樹脂を挙げることができる。
また、色変換層のパターニングをフォトリソグラフィー法により行なう場合には、マトリクス樹脂として感光性樹脂を用いることができる。この感光性樹脂としては、例えばアクリル酸系、メタクリル酸系、ポリケイ皮酸ビニル系、環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する光硬化型の感光性樹脂が挙げられる。
さらに、色変換層の形成方法として印刷法を用いる場合には、マトリクス樹脂を含有するインキが用いられる。この場合に用いられるマトリクス樹脂としては、例えばメラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂のモノマー、オリゴマーまたはポリマー、あるいは、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の樹脂を挙げることができる。
また、色変換層のパターニングをフォトリソグラフィー法により行なう場合には、マトリクス樹脂として感光性樹脂を用いることができる。この感光性樹脂としては、例えばアクリル酸系、メタクリル酸系、ポリケイ皮酸ビニル系、環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する光硬化型の感光性樹脂が挙げられる。
さらに、色変換層の形成方法として印刷法を用いる場合には、マトリクス樹脂を含有するインキが用いられる。この場合に用いられるマトリクス樹脂としては、例えばメラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂のモノマー、オリゴマーまたはポリマー、あるいは、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の樹脂を挙げることができる。
また、透過パターンは、通常、透明な樹脂を含有するものである。透過パターンに用いられる透明な樹脂としては、上記マトリクス樹脂に使用されるものが挙げられる。
色変換層の形成方法としては、蛍光色素およびマトリクス樹脂を混合、分散または可溶化させて色変換層形成用塗工液を調製し、この色変換層形成用塗工液をスピンコート、ロールコート等の一般的な塗布方法で塗布し、フォトリソグラフィー法によりパターニングする方法、あるいは、上記色変換層形成用塗工液を用いてスクリーン印刷等によりパターニングする方法が用いられる。また、色変換層の形成方法としては、所定のフォトマスクを介して真空蒸着法またはスパッタリング法等で成膜する方法を用いることもできる。
Ｂ．有機ＥＬ表示装置
次に、本発明の有機ＥＬ表示装置について説明する。
本発明の有機ＥＬ表示装置は、上述した有機ＥＬ素子用カラーフィルタと、上記有機ＥＬ素子用カラーフィルタのオーバーコート層上に形成された透明電極層と、上記透明電極層上に形成され、少なくとも発光層を含む有機ＥＬ層と、上記有機ＥＬ層上に形成された背面電極層とを有することを特徴とするものである。
次に、本発明の有機ＥＬ表示装置について説明する。
本発明の有機ＥＬ表示装置は、上述した有機ＥＬ素子用カラーフィルタと、上記有機ＥＬ素子用カラーフィルタのオーバーコート層上に形成された透明電極層と、上記透明電極層上に形成され、少なくとも発光層を含む有機ＥＬ層と、上記有機ＥＬ層上に形成された背面電極層とを有することを特徴とするものである。
図４は、有機ＥＬ表示装置の一例を示す平面図であり、図５は図４のＣ−Ｃ線断面図、図６は図４のＤ−Ｄ線断面図である。なお、図４〜図６の説明については、上記「Ａ．有機ＥＬ素子用カラーフィルタ」の項に記載したので、ここでは省略する。
図４〜図６に示す有機ＥＬ表示装置２１においては、着色層（５Ｒ・５Ｇ・５Ｂ）が画素間遮光部３および周縁遮光部４の全面を覆うように形成され、さらに着色層（５Ｒ・５Ｇ・５Ｂ）上にオーバーコート層６が形成されているので、画素間遮光部３および周縁遮光部４と透明電極層２２とを効果的に絶縁することができる。具体的には、着色層が画素間遮光部の全面を覆うように形成されていることにより、画素間遮光部を介して透明電極層間でショートするのを抑制することができる。また、着色層が周縁遮光部の全面を覆うように形成されていることにより、周縁遮光部と透明電極層の取り出し電極部および背面電極層の取り出し電極部とが導通するのを抑制することができる。したがって、本発明の有機ＥＬ表示装置は、良好な画像表示を得ることができる。
以下、有機ＥＬ表示装置の各構成について説明する。なお、有機ＥＬ素子用カラーフィルタについては、上記「Ａ．有機ＥＬ素子用カラーフィルタ」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
以下、有機ＥＬ表示装置の各構成について説明する。なお、有機ＥＬ素子用カラーフィルタについては、上記「Ａ．有機ＥＬ素子用カラーフィルタ」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
１．有機ＥＬ層
本発明における有機ＥＬ層は、後述する透明電極上に形成され、少なくとも発光層を含むものである。
本発明に用いられる有機ＥＬ層は、少なくとも発光層を含む１層もしくは複数層の有機層から構成されるものである。すなわち、有機ＥＬ層とは、少なくとも発光層を含む層であり、その層構成が有機層１層以上の層をいう。通常、塗布による湿式法で有機ＥＬ層を形成する場合は、溶媒との関係で多数の層を積層することが困難であることから、１層もしくは２層の有機層で形成される場合が多いが、溶媒への溶解性が異なるように有機材料を工夫したり、真空蒸着法を組み合わせたりすることにより、さらに多数層とすることも可能である。
本発明における有機ＥＬ層は、後述する透明電極上に形成され、少なくとも発光層を含むものである。
本発明に用いられる有機ＥＬ層は、少なくとも発光層を含む１層もしくは複数層の有機層から構成されるものである。すなわち、有機ＥＬ層とは、少なくとも発光層を含む層であり、その層構成が有機層１層以上の層をいう。通常、塗布による湿式法で有機ＥＬ層を形成する場合は、溶媒との関係で多数の層を積層することが困難であることから、１層もしくは２層の有機層で形成される場合が多いが、溶媒への溶解性が異なるように有機材料を工夫したり、真空蒸着法を組み合わせたりすることにより、さらに多数層とすることも可能である。
発光層以外に有機ＥＬ層内に形成される有機層としては、正孔注入層や電子注入層といった電荷注入層を挙げることができる。さらに、その他の有機層としては、発光層に正孔を輸送する正孔輸送層、発光層に電子を輸送する電子輸送層といった電荷輸送層を挙げることができる。通常、電荷輸送層は上記電荷注入層に電荷輸送の機能を付与することにより、電荷注入層と一体化されて形成される場合が多い。その他、有機ＥＬ層内に形成される有機層としては、キャリアブロック層のような正孔あるいは電子の突き抜けを防止し、さらに励起子の拡散を防止して発光層内に励起子を閉じ込めることにより、再結合効率を高めるための層等を挙げることができる。
以下、このような有機ＥＬ層の各構成について説明する。
以下、このような有機ＥＬ層の各構成について説明する。
（１）発光層
本発明に用いられる発光層は、電子と正孔との再結合の場を提供して発光する機能を有するものである。この発光層としては、白色発光する白色発光層であってもよく、青色発光する青色発光層であってもよく、三原色をそれぞれ発光する発光層であってもよい。
本発明に用いられる発光層は、電子と正孔との再結合の場を提供して発光する機能を有するものである。この発光層としては、白色発光する白色発光層であってもよく、青色発光する青色発光層であってもよく、三原色をそれぞれ発光する発光層であってもよい。
青色発光層は、通常、青色を発光する青色発光体を含有するものである。青色発光体としては、一般的なものを用いることができる。なお、青色発光体については、特開平７−１２２３６４号公報、特開平８−１３４４４０号公報、特開平８−２７９３９４号公報、特開昭６３−２９５６９５号公報、欧州特許第０３１９８８１号明細書、欧州特許第０３７３５８２号明細書、特開平２−２５２７９３号公報、欧州特許第０３８８７６８号明細書、特開平３−２３１９７０号公報、特開平５−２５８８６２号公報等を参考にすることができる。
白色発光層による白色発光は、複数の発光体からの発光の重ね合わせにより得ることができる。本発明における白色発光層は、所定の蛍光ピーク波長を有する２種類の発光体の二色発光の重ね合わせにより白色発光を得るものであってもよく、また所定の蛍光ピーク波長を有する３種類の発光体の三色発光の重ね合わせにより白色発光を得るものであってもよい。白色発光を得るための２種類の発光体および３種類の発光体としては、一般的なものを用いることができる。なお、このような発光体については、特開平６−２０７１７０号公報等を参考にすることができる。
三原色をそれぞれ発光する発光層は、通常、赤色発光パターン、緑色発光パターンおよび青色発光パターンを有するものである。赤色発光パターンは赤色を発光する赤色発光体を含有するものであり、緑色発光パターンは緑色を発光する緑色発光体を含有するものであり、青色発光パターンは青色を発光する青色発光体を含有するものである。赤色発光体、緑色発光体、および青色発光体としては、一般的なものを用いることができる。なお、赤色発光体、緑色発光体、および青色発光体については、上述の公報等を参考にすることができる。
発光層の膜厚としては、特に限定されるものではないが、通常５ｎｍ〜５μｍ程度である。
通常、発光層は、上記遮光部の開口部に対応させてパターン状に形成される。発光層のパターンは、通常、線状であり、ストライプ状等が例示される。
上記発光層の形成方法としては、例えば蒸着法、印刷法、インクジェット法、またはスピンコート法、キャスティング法、ディッピング法、バーコート法、ブレードコート法、ロールコート法、グラビアコート法、フレキソ印刷法、スプレーコート法、および自己組織化法（交互吸着法、自己組織化単分子膜法）等を挙げることができる。中でも、蒸着法、スピンコート法、およびインクジェット法を用いることが好ましい。また、発光層をパターニングする際には、マスキング法により塗り分けや蒸着を行ってもよく、または発光層間に隔壁を形成してもよい。
（２）正孔注入層
本発明においては、発光層と陽極（透明電極層もしくは背面電極層）との間に正孔注入層が形成されていてもよい。正孔注入層を設けることにより、白色発光層への正孔の注入が安定化し、発光効率を高めることができるからである。
本発明においては、発光層と陽極（透明電極層もしくは背面電極層）との間に正孔注入層が形成されていてもよい。正孔注入層を設けることにより、白色発光層への正孔の注入が安定化し、発光効率を高めることができるからである。
本発明に用いられる正孔注入層の形成材料としては、一般的に有機ＥＬ素子の正孔注入層に使用されている材料を用いることができる。また、正孔注入層の形成材料は、正孔の注入性もしくは電子の障壁性のいずれかを有するものであればよい。
具体的に正孔注入層の形成材料としては、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、ポリシラン系、アニリン系共重合体、もしくはチオフェンオリゴマー等の導電性高分子オリゴマー等を例示することができる。さらに、正孔注入層の形成材料としては、ポルフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物、もしくはスチリルアミン化合物等を例示することができる。
また、正孔注入層の膜厚としては、特に限定されるものではないが、通常５ｎｍ〜１μｍ程度である。
（３）電子注入層
本発明においては、発光層と陰極（透明電極層もしくは背面電極層）との間に電子注入層が形成されていてもよい。電子注入層を設けることにより、白色発光層への電子の注入が安定化し、発光効率を高めることができるからである。
本発明においては、発光層と陰極（透明電極層もしくは背面電極層）との間に電子注入層が形成されていてもよい。電子注入層を設けることにより、白色発光層への電子の注入が安定化し、発光効率を高めることができるからである。
本発明に用いられる電子注入層の形成材料としては、例えばニトロ置換フルオレン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタンおよびアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、もしくはオキサジアゾール誘導体のオキサジアゾール環の酸素原子をイオウ原子に置換したチアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有したキノキサリン誘導体、トリス（８−キノリノール）アルミニウム等の８−キノリノール誘導体の金属錯体、フタロシアニン、金属フタロシアニン、もしくはジスチリルピラジン誘導体等を例示することができる。
上記電子注入層の膜厚としては、特に限定されるものではないが、通常５ｎｍ〜１μｍ程度である。
２．透明電極層
本発明における透明電極層は、上記着色層上に形成されたものである。透明電極層および後述する背面電極層は、透明電極層と背面電極層との間に挟まれた有機ＥＬ層に電圧をかけ、所定の位置で発光を起こさせるために設けられるものである。通常、透明電極層は、画素間遮光部の開口部に対応させてパターン状に形成される。
本発明における透明電極層は、上記着色層上に形成されたものである。透明電極層および後述する背面電極層は、透明電極層と背面電極層との間に挟まれた有機ＥＬ層に電圧をかけ、所定の位置で発光を起こさせるために設けられるものである。通常、透明電極層は、画素間遮光部の開口部に対応させてパターン状に形成される。
透明電極層のパターンは、通常、線状であり、ストライプ状等が例示される。例えば図４〜図６に示すように透明電極層２２がストライプ状に形成されている場合、ストライプ状の透明電極層２２のピッチは画素間遮光部３の開口部のピッチと同じである。
本発明に用いられる透明電極層の形成材料としては、例えば透明性および導電性を有する金属酸化物等が挙げられる。このような金属酸化物としては、例えば酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム、酸化亜鉛、もしくは酸化第二錫等が挙げられる。
また、透明電極層の膜厚としては、通常１００ｎｍ〜３００ｎｍ程度である。
上記透明電極層の形成方法としては、例えば蒸着法もしくはスパッタリング法等によって薄膜を形成した後に、フォトリソグラフィー法によりパターニングする方法が好ましく用いられる。
３．背面電極層
本発明における背面電極層は、上記有機ＥＬ層上に形成されたものである。背面電極層は、有機ＥＬ層を発光させるための他方の電極をなすものであり、上記透明電極層と反対の電荷をもつ電極である。
本発明における背面電極層は、上記有機ＥＬ層上に形成されたものである。背面電極層は、有機ＥＬ層を発光させるための他方の電極をなすものであり、上記透明電極層と反対の電荷をもつ電極である。
本発明に用いられる背面電極層の形成材料としては、例えば仕事関数が４ｅＶ以下程度と小さい金属、合金、もしくはそれらの混合物等が挙げられる。具体的には、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、もしくはリチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等を例示することができる。より好ましくは、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、もしくはリチウム／アルミニウム混合物を挙げることができる。
上記背面電極層は、シート抵抗が数Ω／ｃｍ以下であることが好ましい。
また、背面電極層の膜厚としては、通常１０ｎｍ〜１μｍ程度である。
また、背面電極層の膜厚としては、通常１０ｎｍ〜１μｍ程度である。
上記背面電極層の形成方法としては、例えば蒸着法もしくはスパッタリング法等によって薄膜を形成した後に、フォトリソグラフィー法によりパターニングする方法が好ましく用いられる。
４．絶縁層
本発明においては、画素間遮光部および周縁遮光部に対応させて絶縁層が形成されていてもよい。絶縁層は、隣接する透明電極層間、隣接する背面電極層間、ならびに、近接する透明電極層および背面電極層間を絶縁するために設けられるものである。通常、絶縁層は、画素間遮光部および周縁遮光部の上であって、透明電極層および背面電極層の開口部に形成される。
本発明においては、画素間遮光部および周縁遮光部に対応させて絶縁層が形成されていてもよい。絶縁層は、隣接する透明電極層間、隣接する背面電極層間、ならびに、近接する透明電極層および背面電極層間を絶縁するために設けられるものである。通常、絶縁層は、画素間遮光部および周縁遮光部の上であって、透明電極層および背面電極層の開口部に形成される。
絶縁層のパターンは、通常、線状であり、例えばマトリクス状またはストライプ状等の開口部を有するパターンが例示される。
本発明に用いられる絶縁層の形成材料としては、例えば感光性ポリイミド樹脂、アクリル系樹脂等の光硬化型樹脂、または熱硬化型樹脂、あるいは無機材料などを用いることができる。
また、絶縁層の形成方法としては、上記材料を塗布して、フォトリソグラフィー法によりパターニングする方法が挙げられる。また、印刷法等を用いることもできる。
５．隔壁
本発明においては、上記絶縁層上に隔壁（カソードセパレータともいう。）が形成されていてもよい。隔壁は、発光層等を含む有機ＥＬ層や背面電極層をパターン状に形成する際のマスクの役割を果たすものである。
本発明においては、上記絶縁層上に隔壁（カソードセパレータともいう。）が形成されていてもよい。隔壁は、発光層等を含む有機ＥＬ層や背面電極層をパターン状に形成する際のマスクの役割を果たすものである。
隔壁の形成材料としては、例えば感光性ポリイミド樹脂、アクリル系樹脂等の光硬化型樹脂、または熱硬化型樹脂、あるいは無機材料などを用いることができる。
また、有機ＥＬ層や背面電極層等をパターニングするために、隔壁の表面エネルギー（濡れ性）を変化させる処理を行ってもよい。
また、有機ＥＬ層や背面電極層等をパターニングするために、隔壁の表面エネルギー（濡れ性）を変化させる処理を行ってもよい。
６．有機ＥＬ表示装置
本発明の有機ＥＬ表示装置の駆動方式としては、パッシブマトリクス、もしくはアクティブマトリクスのいずれであってもよいが、パッシブマトリクスであることが好ましい。パッシブマトリクス駆動の場合は、透明電極層および背面電極層がパターン状に形成されるので、画素間遮光部および周縁遮光部と透明電極層との間での絶縁性が不十分であると、表示すべき画素に対応する透明電極層を選択することが困難となり、目的とする表示が得られない。したがって、本発明はパッシブマトリクス駆動の有機ＥＬ表示装置に有用である。
本発明の有機ＥＬ表示装置の駆動方式としては、パッシブマトリクス、もしくはアクティブマトリクスのいずれであってもよいが、パッシブマトリクスであることが好ましい。パッシブマトリクス駆動の場合は、透明電極層および背面電極層がパターン状に形成されるので、画素間遮光部および周縁遮光部と透明電極層との間での絶縁性が不十分であると、表示すべき画素に対応する透明電極層を選択することが困難となり、目的とする表示が得られない。したがって、本発明はパッシブマトリクス駆動の有機ＥＬ表示装置に有用である。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
以下、本発明について実施例および比較例を用いて具体的に説明する。
［実施例１］
１００チップの有機ＥＬ表示装置（１チップのディスプレイ＝１．１インチのディスプレイ）を作製した。
［実施例１］
１００チップの有機ＥＬ表示装置（１チップのディスプレイ＝１．１インチのディスプレイ）を作製した。
（画素間遮光部および周縁遮光部の形成）
透明基板として、厚み０．７ｍｍのソーダガラス（セントラル硝子社製）を準備した。この透明基板上に、スパッタリング法により酸化窒化複合クロム薄膜（厚み０．２μｍ）を形成した。この複合クロム薄膜上に感光性レジストを塗布し、マスク露光、現像、および複合クロム薄膜のエッチングを順次行って、８０μｍ×２８０μｍの長方形状の開口部を１００μｍピッチでマトリクス状に備えた遮光部（画素間遮光部および周縁遮光部）を形成した。
透明基板として、厚み０．７ｍｍのソーダガラス（セントラル硝子社製）を準備した。この透明基板上に、スパッタリング法により酸化窒化複合クロム薄膜（厚み０．２μｍ）を形成した。この複合クロム薄膜上に感光性レジストを塗布し、マスク露光、現像、および複合クロム薄膜のエッチングを順次行って、８０μｍ×２８０μｍの長方形状の開口部を１００μｍピッチでマトリクス状に備えた遮光部（画素間遮光部および周縁遮光部）を形成した。
（着色層の形成）
赤色、緑色、および青色の各着色パターン形成用塗工液を調製した。赤色着色剤としては縮合アゾ系顔料（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、クロモフタルレッドＢＲＮ）、緑色着色剤としてはフタロシアニン系緑色顔料（東洋インキ製造社製、リオノールグリーン２Ｙ−３０１）、および青色着色剤としてはアンスラキノン系顔料（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、クロモフタルブルーＡ３Ｒ）をそれぞれ用いた。また、バインダ樹脂としてはアクリル系ＵＶ硬化性樹脂組成物（アクリル系ＵＶ硬化性樹脂２０％・アクリル系ＵＶ硬化性樹脂モノマー２０％・添加剤５％・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）５５％）を用いた。アクリル系ＵＶ硬化性樹脂組成物１０部に対し、各着色剤を１部（部数はいずれも質量基準。）の割合で配合して、十分に混合分散させ、各着色パターン形成用塗工液を得た。
赤色、緑色、および青色の各着色パターン形成用塗工液を調製した。赤色着色剤としては縮合アゾ系顔料（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、クロモフタルレッドＢＲＮ）、緑色着色剤としてはフタロシアニン系緑色顔料（東洋インキ製造社製、リオノールグリーン２Ｙ−３０１）、および青色着色剤としてはアンスラキノン系顔料（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、クロモフタルブルーＡ３Ｒ）をそれぞれ用いた。また、バインダ樹脂としてはアクリル系ＵＶ硬化性樹脂組成物（アクリル系ＵＶ硬化性樹脂２０％・アクリル系ＵＶ硬化性樹脂モノマー２０％・添加剤５％・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）５５％）を用いた。アクリル系ＵＶ硬化性樹脂組成物１０部に対し、各着色剤を１部（部数はいずれも質量基準。）の割合で配合して、十分に混合分散させ、各着色パターン形成用塗工液を得た。
上記の各着色パターン形成用塗工液を順次用いて各パターンを形成した。すなわち、遮光部が形成された透明基板上に、赤色パターン形成用塗工液をスピンコート法により塗布し、１２０℃で２分間のプリベイクを行った。その後、フォトマスクを用いて露光（積算露光量３００ｍＪ／ｃｍ２）し、現像液（０．０５％ＫＯＨ水溶液）にて現像を行った。次いで、２３０℃で６０分間のポストベイクを行い、遮光部のパターンに同調させ、幅１００μｍ、厚み２μｍのストライプ状の赤色パターンを、その幅方向が遮光部の開口部の短辺方向になるよう形成した。以降、緑色パターン形成用塗工液および青色パターン形成用塗工液を順次用い、緑色パターンおよび青色パターンを形成し、三色の各着色パターンが幅方向に繰り返し配列した着色層を形成した。この際、遮光部の全面を覆うように各着色パターンを形成した。
（オーバーコート層の形成）
アクリレート系光硬化性樹脂（新日鐵化学社製、商品名：「Ｖ−２５９ＰＡ／ＰＨ５」）をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで希釈して、オーバーコート層形成用塗工液を調製した。このオーバーコート層形成用塗工液を、着色層上に、スピンコート法により塗布し、１２０℃で５分間のプリベイクを行った。次いで、フォトリソグラフィー法によりパターニングを行った後、２００℃で６０分間のポストベークを行って、厚み１．０μｍで着色層全体を覆う透明なオーバーコート層を形成した。
アクリレート系光硬化性樹脂（新日鐵化学社製、商品名：「Ｖ−２５９ＰＡ／ＰＨ５」）をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで希釈して、オーバーコート層形成用塗工液を調製した。このオーバーコート層形成用塗工液を、着色層上に、スピンコート法により塗布し、１２０℃で５分間のプリベイクを行った。次いで、フォトリソグラフィー法によりパターニングを行った後、２００℃で６０分間のポストベークを行って、厚み１．０μｍで着色層全体を覆う透明なオーバーコート層を形成した。
（アンカー層の形成）
上記オーバーコート層上に、RFスパッタ法で真空成膜により膜厚１００ｎｍのＳｉＯ２膜を形成した。
上記オーバーコート層上に、RFスパッタ法で真空成膜により膜厚１００ｎｍのＳｉＯ２膜を形成した。
（透明電極層の形成）
アンカー層上にイオンプレーティング法により膜厚１５０ｎｍのＩＴＯ膜を形成し、このＩＴＯ膜上に感光性レジストを塗布し、マスク露光、現像、ＩＴＯ膜のエッチングを行って、透明電極層を形成した。
次に、上記の透明電極層を覆うようにアンカー層上の全面にスパッタリング法によりクロム薄膜（厚み０．２μｍ）を形成し、このクロム薄膜上に感光性レジストを塗布し、マスク露光、現像、クロム薄膜のエッチングを行って、補助電極を形成した。この補助電極は、透明基板上から着色層上に乗り上げるように透明電極層上に形成されたストライプ状のパターンであった。
アンカー層上にイオンプレーティング法により膜厚１５０ｎｍのＩＴＯ膜を形成し、このＩＴＯ膜上に感光性レジストを塗布し、マスク露光、現像、ＩＴＯ膜のエッチングを行って、透明電極層を形成した。
次に、上記の透明電極層を覆うようにアンカー層上の全面にスパッタリング法によりクロム薄膜（厚み０．２μｍ）を形成し、このクロム薄膜上に感光性レジストを塗布し、マスク露光、現像、クロム薄膜のエッチングを行って、補助電極を形成した。この補助電極は、透明基板上から着色層上に乗り上げるように透明電極層上に形成されたストライプ状のパターンであった。
（絶縁層の形成）
平均分子量が約１００，０００であるノルボルネン系樹脂（ＪＳＲ社製、ＡＲＴＯＮ）をトルエンで希釈して、絶縁層形成用塗工液を調製した。この絶縁層形成用塗工液をスピンコート法により透明電極層上に塗布した後、ベーク（１００℃、３０分）を行って絶縁膜（厚み１μｍ）を形成した。次に、この絶縁膜上に感光性レジストを塗布し、マスク露光、現像後２００℃で６０分間のポストベークを行って絶縁層を形成した。この絶縁層は、遮光部と同じマトリクス状のパターンであり、遮光部上に位置するものとした。
平均分子量が約１００，０００であるノルボルネン系樹脂（ＪＳＲ社製、ＡＲＴＯＮ）をトルエンで希釈して、絶縁層形成用塗工液を調製した。この絶縁層形成用塗工液をスピンコート法により透明電極層上に塗布した後、ベーク（１００℃、３０分）を行って絶縁膜（厚み１μｍ）を形成した。次に、この絶縁膜上に感光性レジストを塗布し、マスク露光、現像後２００℃で６０分間のポストベークを行って絶縁層を形成した。この絶縁層は、遮光部と同じマトリクス状のパターンであり、遮光部上に位置するものとした。
（隔壁の形成）
隔壁形成用塗工液（日本ゼオン社製、フォトレジスト、ＺＰＮ１１００）をスピンコート法により絶縁層上に塗布し、プリベーク（７０℃、３０分間）を行った。その後、所定のフォトマスクを用いて露光し、現像液（日本ゼオン社製、ＺＴＭＡ−１００）にて現像を行い、次いで、ポストベーク（１００℃、３０分間）を行った。これにより、絶縁層上に隔壁を形成した。この隔壁部は、透明電極層と直角に交差するストライプ状のパターンであり、高さ２μｍ、下部（絶縁層側）の幅１５μｍ、上部の幅２５μｍである形状を有するものであった。
隔壁形成用塗工液（日本ゼオン社製、フォトレジスト、ＺＰＮ１１００）をスピンコート法により絶縁層上に塗布し、プリベーク（７０℃、３０分間）を行った。その後、所定のフォトマスクを用いて露光し、現像液（日本ゼオン社製、ＺＴＭＡ−１００）にて現像を行い、次いで、ポストベーク（１００℃、３０分間）を行った。これにより、絶縁層上に隔壁を形成した。この隔壁部は、透明電極層と直角に交差するストライプ状のパターンであり、高さ２μｍ、下部（絶縁層側）の幅１５μｍ、上部の幅２５μｍである形状を有するものであった。
（有機ＥＬ層の形成）
次いで、上記隔壁をマスクとして、真空蒸着法により正孔注入層、白色発光層、電子注入層からなる有機ＥＬ層を形成した。
まず４，４´，４´´−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミンを、表示領域に相当する開口部を備えたフォトマスクを介して２００ｎｍまで蒸着して成膜し、その後４，４´−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニルを２０ｎｍ厚まで蒸着して成膜することによって、隔壁がマスクとなり、隔壁間のみを正孔注入層の形成材料が通過して透明電極層上に正孔注入層を形成した。
同様にして、４，４´−ビス（２，２´−ジフェニルビニル）ビフェニルを４０ｎｍまで蒸着して成膜した。このとき、同時にルブレン（アルドリッチ（株）製）を少量含有させた。これにより白色発光層を形成した。
その後、トリス（８−キノリノール）アルミニウムを２０ｎｍ厚まで蒸着して成膜することにより電子注入層を形成した。このようにして形成された有機ＥＬ層は、隔壁間に存在するものであり、幅２８０μｍのストライプ状のパターンであった。
次いで、上記隔壁をマスクとして、真空蒸着法により正孔注入層、白色発光層、電子注入層からなる有機ＥＬ層を形成した。
まず４，４´，４´´−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミンを、表示領域に相当する開口部を備えたフォトマスクを介して２００ｎｍまで蒸着して成膜し、その後４，４´−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニルを２０ｎｍ厚まで蒸着して成膜することによって、隔壁がマスクとなり、隔壁間のみを正孔注入層の形成材料が通過して透明電極層上に正孔注入層を形成した。
同様にして、４，４´−ビス（２，２´−ジフェニルビニル）ビフェニルを４０ｎｍまで蒸着して成膜した。このとき、同時にルブレン（アルドリッチ（株）製）を少量含有させた。これにより白色発光層を形成した。
その後、トリス（８−キノリノール）アルミニウムを２０ｎｍ厚まで蒸着して成膜することにより電子注入層を形成した。このようにして形成された有機ＥＬ層は、隔壁間に存在するものであり、幅２８０μｍのストライプ状のパターンであった。
（背面電極層の形成）
次に、画素領域よりも広い所定の開口部を備えたメタルマスクを介して、真空蒸着法によりマグネシウムと銀とを同時に蒸着（マグネシウムの蒸着速度＝１．３〜１．４ｎｍ／秒、銀の蒸着速度＝０．１ｎｍ／秒）して成膜した。これにより、隔壁がマスクとなって、マグネシウム／銀化合物からなる厚み２００ｎｍの背面電極層を有機ＥＬ層上に形成した。この背面電極層は、有機ＥＬ層上に存在するものであり、幅２８０μｍのストライプ状のパターンであった。また、隔壁部の上部表面にもダミーの背面電極層を形成した。
次に、画素領域よりも広い所定の開口部を備えたメタルマスクを介して、真空蒸着法によりマグネシウムと銀とを同時に蒸着（マグネシウムの蒸着速度＝１．３〜１．４ｎｍ／秒、銀の蒸着速度＝０．１ｎｍ／秒）して成膜した。これにより、隔壁がマスクとなって、マグネシウム／銀化合物からなる厚み２００ｎｍの背面電極層を有機ＥＬ層上に形成した。この背面電極層は、有機ＥＬ層上に存在するものであり、幅２８０μｍのストライプ状のパターンであった。また、隔壁部の上部表面にもダミーの背面電極層を形成した。
［比較例１］
実施例１において、赤色パターン、緑色パターンおよび青色パターンを、幅８５μｍ、厚み２μｍのストライプ状に形成した以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ表示装置を作製した。
実施例１において、赤色パターン、緑色パターンおよび青色パターンを、幅８５μｍ、厚み２μｍのストライプ状に形成した以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ表示装置を作製した。
［評価］
実施例１および比較例１の有機ＥＬ表示装置について、ライン欠陥発生数を評価した。
ここで、遮光部と透明電極層との間に電気的導通等がある場合、点灯試験で輝度ムラが観察される。この輝度ムラはライン状のムラとして観察される。そのライン欠陥の発生率の評価が、ここでいうライン欠陥発生数の評価である。これにより、カラーフィルタの性能を評価できる。
実施例１の有機ＥＬ表示装置では、ライン欠陥発生数が１００チップ中に０チップであったのに対して、比較例１の有機ＥＬ表示装置では、ライン欠陥発生数が１００チップ中に３６チップであった。
実施例１および比較例１の有機ＥＬ表示装置について、ライン欠陥発生数を評価した。
ここで、遮光部と透明電極層との間に電気的導通等がある場合、点灯試験で輝度ムラが観察される。この輝度ムラはライン状のムラとして観察される。そのライン欠陥の発生率の評価が、ここでいうライン欠陥発生数の評価である。これにより、カラーフィルタの性能を評価できる。
実施例１の有機ＥＬ表示装置では、ライン欠陥発生数が１００チップ中に０チップであったのに対して、比較例１の有機ＥＬ表示装置では、ライン欠陥発生数が１００チップ中に３６チップであった。
１ … 有機ＥＬ素子用カラーフィルタ
２ … 透明基板
３ … 画素間遮光部
４ … 周縁遮光部
５Ｒ … 赤色パターン
５Ｇ … 緑色パターン
５Ｂ … 青色パターン
６ … オーバーコート層
７Ｒ … 赤色変換パターン
７Ｇ … 緑色変換パターン
７Ｂ … 青色変換パターン
２１ … 有機ＥＬ表示装置
２２ … 透明電極層
２４ … 有機ＥＬ層
２５ … 背面電極層
２ … 透明基板
３ … 画素間遮光部
４ … 周縁遮光部
５Ｒ … 赤色パターン
５Ｇ … 緑色パターン
５Ｂ … 青色パターン
６ … オーバーコート層
７Ｒ … 赤色変換パターン
７Ｇ … 緑色変換パターン
７Ｂ … 青色変換パターン
２１ … 有機ＥＬ表示装置
２２ … 透明電極層
２４ … 有機ＥＬ層
２５ … 背面電極層
Claims (3)
- 透明基板と、前記透明基板上の画素領域の画素部間に形成され、金属膜または金属酸化物膜を含む画素間遮光部と、前記透明基板上の周縁領域に形成され、金属膜または金属酸化物膜を含む周縁遮光部と、前記透明基板上に形成された着色層と、前記着色層上に形成されたオーバーコート層とを有し、前記着色層が前記画素間遮光部および前記周縁遮光部の少なくともいずれか一方の全面を覆うように形成されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用カラーフィルタ。
- 透明基板と、前記透明基板上の画素領域の画素部間に形成され、金属膜または金属酸化物膜を含む画素間遮光部と、前記透明基板上の周縁領域に形成され、金属膜または金属酸化物膜を含む周縁遮光部と、前記透明基板上に形成された着色層と、前記着色層上に形成された色変換層と、前記色変換層上に形成されたオーバーコート層とを有し、前記着色層および前記色変換層の少なくともいずれか一方が、前記画素間遮光部および前記周縁遮光部の少なくともいずれか一方の全面を覆うように形成されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用カラーフィルタ。
- 請求項１または請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用カラーフィルタと、前記有機エレクトロルミネッセンス素子用カラーフィルタのオーバーコート層上に形成された透明電極層と、前記透明電極層上に形成され、少なくとも発光層を含む有機エレクトロルミネッセンス層と、前記有機エレクトロルミネッセンス層上に形成された背面電極層とを有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006104239A JP2007280718A (ja) | 2006-04-05 | 2006-04-05 | 有機エレクトロルミネッセンス素子用カラーフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007280718A true JP2007280718A (ja) | 2007-10-25 |
Family
ID=38681960
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2006104239A Pending JP2007280718A (ja) | 2006-04-05 | 2006-04-05 | 有機エレクトロルミネッセンス素子用カラーフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2007280718A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2006
- 2006-04-05 JP JP2006104239A patent/JP2007280718A/ja active Pending
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