JP2007250437A - 有機エレクトロルミネッセンス素子用カラーフィルタ基板 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、白色発光層を有する有機ＥＬ表示装置に適用可能であり、三原色の色特性のバランスに優れる有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を提供することを主目的とする。
【解決手段】本発明は、透明基材と、上記透明基材上にパターン状に形成され、赤色着色部、緑色着色部および青色着色部を有する着色層と、上記赤色着色部上に形成された赤色色変換部を少なくとも有する色変換層とを有する有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板であって、上記赤色色変換部の面積が、上記緑色着色部上に形成される緑色色変換部および上記青色着色部上に形成される青色色変換部の各々の面積よりも大きいことを特徴とする有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板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有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板に関するものである。

有機ＥＬ素子は、原理的には、陽極と陰極との間に発光層を挟んだ構造を有するものである。実際に、有機ＥＬ素子を用いて有機ＥＬ表示装置を構成する際には、（１）三原色の各色をそれぞれ発光する発光層を配列する方式、（２）白色発光する発光層と、三原色の着色層とを組み合わせるカラーフィルタ方式、ならびに（３）青色発光する発光層と、青色系から緑色系、および青色系から赤色系にそれぞれ変換する色変換層とを組み合わせる色変換方式等がある。

上記（１）の方式では、各色をそれぞれ発光する発光層の特性を揃える必要があり、また高精細なパターニングが困難であるという問題がある。そこで、上記（２）のカラーフィルタ方式および上記（３）の色変換方式が注目されている。これらの方式は、単一種類の発光層のみを使用すれば足りるので、上記（１）の方式のような不具合はない。

上記（２）のカラーフィルタ方式に用いられる白色発光する発光層を得る方法に関しては盛んに研究が行われており、例えば白色発光する発光材料を用いる方法、または複数色の発光材料を用いる方法などが提案されている。このうち、白色発光する発光材料は少ないことから、複数色の発光材料を用いる方法が主流となっている。

複数色の発光材料を使用する場合は、三色の発光材料を使用する場合と、二色の発光材料を使用する場合とがある。二色の発光材料を使用する場合は、（１）青色系発光材料および黄色系発光材料、（２）青緑色系発光材料および橙色系発光材料、（３）緑色系発光材料および赤色系発光材料、などを選択することが知られている（例えば、特許文献１参照）。例えば青色系発光材料および黄色系発光材料を用いた場合、得られる白色光の発光スペクトルは、青色領域および緑色領域にそれぞれ発光ピークをもつ。このため、このような白色光が着色層を透過した場合、実際には青色光および緑色光が強く観察され、赤色光が弱く観察されることとなるので、三原色の色特性のバランスが悪いという問題があった。

特開２００４−２８８６２４公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、白色発光層を有する有機ＥＬ表示装置に適用可能であり、三原色の色特性のバランスに優れる有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板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、透明基材と、上記透明基材上にパターン状に形成され、赤色着色部、緑色着色部および青色着色部を有する着色層と、上記赤色着色部上に形成された赤色色変換部を少なくとも有する色変換層とを有する有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板であって、上記赤色色変換部の面積が、上記緑色着色部上に形成される緑色色変換部および上記青色着色部上に形成される青色色変換部の各々の面積よりも大きいことを特徴とする有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を提供する。

本発明によれば、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を例えば白色発光層を有する有機ＥＬ表示装置に用いる場合であって、白色発光層からの白色発光が青色光および緑色光から構成され赤色光の成分が少ない場合には、入射光を赤色光に変換する赤色色変換部を形成し、この赤色色変換部の面積を緑色色変換部および青色色変換部の各々の面積よりも大きくすることにより、赤色光の成分を多くすることができる。したがって、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を用いることにより、三原色の色特性のバランスに優れる有機ＥＬ表示装置を提供することが可能である。

上記発明においては、上記緑色色変換部および上記青色色変換部が形成されていないことが好ましい。すなわち、色変換層が、赤色着色部上に形成された赤色色変換部のみを有することが好ましい。パターニング工程を繰り返し行う必要がなく、コスト的に有利であり製造工程が簡便となるからである。

この場合、上記赤色着色部および上記赤色色変換部を合わせた厚みと、上記緑色着色部の厚みと、上記青色着色部の厚みとの差が、２．０μｍ以下であることが好ましい。上記の厚みの差が大きすぎると、着色層および色変換層の構成による段差（凹凸）が大きくなり、その表面を平坦化するのが困難となるからである。

またこの場合、上記赤色着色部および上記赤色色変換部を合わせた厚みと、上記緑色着色部の厚みと、上記青色着色部の厚みとが、１μｍ〜５μｍの範囲内であることが好ましい。厚みが厚すぎる緑色着色部および青色着色部を形成するのは困難であり、また厚みが薄すぎる赤色色変換部を形成するのも困難であるからである。特に、厚みの薄い赤色色変換部を形成するために赤色色変換部中の赤色変換蛍光体の濃度を濃くしすぎると濃度消光が生じるおそれがある。

さらに本発明においては、上記緑色着色部上に赤色色変換部が形成されていてもよい。赤色色変換部から発せられた赤色光のうちほとんどは緑色着色部を透過することができないが、赤色光の短波長側の成分は緑色光の長波長側の成分として緑色着色部を透過することができるので、このような構成とすることにより色相の調整を図ることができるからである。

さらに本発明においては、上記色変換層上に平坦化層が形成されていることが好ましい。平坦化層が形成されていることにより、着色層や色変換層を保護することができるからである。また、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を有機ＥＬ表示装置に用いた場合には、透明電極層形成時の影響を低減し、有機ＥＬ層形成時の厚みムラの発生を防止することができるからである。

また本発明においては、上記色変換層上にガスバリア層が形成されていることが好ましい。ガスバリア層が形成されていることにより、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を有機ＥＬ表示装置に用いた場合、水蒸気、酸素、または着色層や色変換層等からの脱離ガス等に弱い部材である有機ＥＬ層を、このようなガスから保護することができるからである。

さらに本発明においては、上記透明基材上の上記各着色部の間に遮光部が形成されていてもよい。遮光部が形成されていることにより、各画素毎に発光する区域を区画すると共に、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、コントラストを高めることができるからである。

本発明は、また、上述した有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板と、上記有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の色変換層側表面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、二色発光光源により白色発光する白色発光層を少なくとも含む有機ＥＬ層と、上記有機ＥＬ層上に形成された対向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、白色発光する白色発光層を有するものであるが、上述した有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を用いるので、三原色の色特性のバランスに優れるという利点を有する。

本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を例えば白色発光する白色発光層を有する有機ＥＬ表示装置に用いた場合であって、白色発光が青色光および緑色光から構成され赤色光の成分が少ない場合には、赤色色変換部の面積を緑色色変換部および青色色変換部の各々の面積よりも大きくすることにより、赤色光の成分を多くすることができる。したがって、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を用いた有機ＥＬ表示装置では、三原色の色特性のバランスに優れ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基板、およびそれを用いた有機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基板
本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板は、透明基材と、上記透明基材上にパターン状に形成され、赤色着色部、緑色着色部および青色着色部を有する着色層と、上記赤色着色部上に形成された赤色色変換部を少なくとも有する色変換層とを有する有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板であって、上記赤色色変換部の面積が、上記緑色着色部上に形成される緑色色変換部および上記青色着色部上に形成される青色色変換部の各々の面積よりも大きい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基板について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の一例を示す概略断面図である。図１に示すように有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板１０においては、透明基材１上に、赤色着色部２Ｒ、緑色着色部２Ｇおよび青色着色部２Ｂから構成される着色層２と、赤色着色部２Ｒ上に形成された赤色色変換部３Ｒ、および緑色着色部２Ｇ上に形成された緑色色変換部３Ｇから構成される色変換層３とが順次形成され、この着色層２および色変換層３を覆うように平坦化層５が形成されている。着色層２の各着色部２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの間に遮光部４が形成されている。また、赤色色変換部３Ｒの面積は、緑色色変換部３Ｇの面積よりも大きい。

このような有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を例えば白色発光層を有する有機ＥＬ表示装置に用いる場合には、平坦化層５の上に透明電極層、白色発光層および対向電極層が順次積層される。例えば白色発光層から発せられる白色光が青色光および緑色光から構成され赤色光の成分が少ない場合、この白色光が着色層を透過すると赤色光が弱く観察される。これに対し本発明においては、入射光を赤色光に変換する赤色色変換部３Ｒの面積を緑色色変換部３Ｇの面積よりも大きくすることにより、赤色光の成分を増やすことができる。したがって、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を用いることにより、三原色の色特性のバランスに優れる有機ＥＬ表示装置を提供することが可能である。

また本発明においては、赤色色変換部の面積が緑色色変換部および青色色変換部の各々の面積よりも大きければ、緑色色変換部および青色色変換部の各々の面積としては特に限定されるものではない。また、上述したように、白色発光層から発せられる白色光は緑色光および青色光の成分を含むので、原則的には緑色色変換部および青色色変換部は色変換を行う必要がない。したがって、緑色色変換部および青色色変換部は、形成されていてもよく形成されていなくてもよい。緑色色変換部および青色色変換部が形成されている場合は、緑色および青色の色相を調整できるという利点がある。一方、緑色色変換部および青色色変換部が形成されていない場合は、赤色色変換部のみが形成されていればよいので、各色変換部をパターニングするために例えばフォトリソグラフィ法等を利用してパターニング工程を繰り返し行う必要がなく、コスト的に有利であり、製造工程が簡便であるという利点を有する。本発明においては、上記の中でも、緑色色変換部および青色色変換部が形成されていないことが好ましい。

緑色色変換部および青色色変換部が形成されていない場合、例えば図２に示すように、赤色着色部２Ｒおよび赤色色変換部３Ｒを合わせた厚みｄ１と、緑色着色部２Ｇの厚みｄ２と、青色着色部２Ｂの厚みｄ３との差ｈが、２．０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．５μｍ以下であり、最も好ましくは０．２μｍ以下である。上記の厚みの差が大きすぎると、着色層および色変換層の構成による段差（凹凸）が大きくなり、その表面を平坦化するのが困難となるからである。本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を用いて有機ＥＬ表示装置を作製する際には、色変換層側表面上に透明電極層や有機ＥＬ層が形成されることとなるので、着色層および色変換層の構成による表面凹凸が大きいとダークエリアの原因となるおそれがある。

一般に、着色層の厚みに比べて色変換層の厚みは大きい。本発明において上記の厚みの差を所定の範囲とするためには、例えば緑色着色部および青色着色部の厚みを厚くする、あるいは赤色色変換部の厚みを薄くすればよい。具体的には、各着色部中の着色剤の濃度を薄くすることにより緑色着色部および青色着色部の厚みを厚くすることができ、また赤色色変換部中の赤色変換蛍光体の濃度を濃くすることにより赤色色変換部の厚みを薄くすることができる。ただし、厚みが厚すぎる緑色着色部および青色着色部を形成するのは困難であり、また厚みが薄すぎる赤色色変換部を形成するのも困難である。特に、厚みの薄い赤色色変換部を形成するために赤色色変換部中の赤色変換蛍光体の濃度を濃くしすぎると濃度消光が生じるおそれがある。

したがって、赤色着色部２Ｒおよび赤色色変換部３Ｒを合わせた厚みｄ１と、緑色着色部２Ｇの厚みｄ２と、青色着色部２Ｂの厚みｄ３とは、いずれも１μｍ〜５μｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは１μｍ〜３μｍの範囲内である。

以下、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の各構成について説明する。

１．色変換層
本発明に用いられる色変換層は、赤色着色部上に形成された赤色色変換部を少なくとも有するものである。また、この赤色色変換部の面積は、緑色着色部上に形成される緑色色変換部および青色着色部上に形成される青色色変換部の各々の面積よりも大きいものとなっている。

各色変換部の面積比としては、赤色色変換部の面積が緑色色変換部および青色色変換部の各々の面積よりも大きければ特に限定されるものではない。
なお、ここでいう「面積」とは、透明基材表面に対して水平な面における面積をいう。また、赤色色変換部の面積が、緑色色変換部および青色色変換部の各々の面積よりも大きいことは、光学顕微鏡観察等により確認することができる。

また本発明においては、上述したように、緑色色変換部および青色色変換部が形成されていてもよく形成されていなくてもよい。

緑色色変換部および青色色変換部が形成されている場合は、緑色色変換部および青色色変換部が緑色着色部および青色着色部上の一部にそれぞれ形成されていることにより、赤色色変換部の面積を緑色色変換部および青色色変換部の各々の面積よりも大きくすることができる。この場合、緑色色変換部および青色色変換部の形成位置としては各着色部上の一部であれば特に限定されるものではなく、例えば各着色部の中心に緑色色変換部や青色色変換部が形成されていてもよく、各着色部上に緑色色変換部や青色色変換部が片寄って形成されていてもよい。

また、緑色色変換部および青色色変換部が形成されていない場合は、各着色部上に入射光を透過する透過部がそれぞれ形成されていてもよい。この透過部は、緑色着色部上に形成されている場合は緑色光を透過するものであり、青色着色部上に形成されている場合は青色光を透過するものである。

本発明においては、例えば図３に示すように緑色着色部２Ｇ上に赤色色変換部３Ｒが形成されていてもよい。赤色色変換部３Ｒから発せられた赤色光のうちほとんどは、緑色着色部２Ｇを透過することができないが、赤色光の短波長側の成分は緑色光の長波長側の成分として緑色着色部２Ｇを透過することができ、色相を調整することができるからである。

したがって、緑色着色部上には、緑色色変換部が形成されていてもよく、赤色色変換部が形成されていてもよく、緑色色変換部および赤色色変換部の両方が形成されていてもよく、緑色色変換部および赤色色変換部のいずれもが形成されていなくてもよい。

本発明に用いられる赤色色変換部は、入射光を吸収して赤色の蛍光を発する赤色変換蛍光体が樹脂中に分散または溶解されたものである。

赤色変換蛍光体の具体例としては、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン等のシアニン系色素；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］−ピリジウム−パークロレート等のピリジン系色素；ローダミンＢ、もしくはローダミン６Ｇ等のローダミン系色素；オキサジン系色素；ＺｎＳ：Ｍｎ、ＺｎＳ：Ｍｎ／ＺｎＭｇＳ等のＺｎＳ系蛍光体などの蛍光色素、あるいは、オレンジ顔料（例えばシンヒロイ社製 ＦＡ００１（商品名））などの蛍光顔料等を例示することができる。

また、赤色変換蛍光体は、上記蛍光色素を、例えば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た蛍光顔料であってもよい。

上記蛍光色素および蛍光顔料は、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。

赤色色変換部に用いられる樹脂の具体例としては、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、もしくはポリアミド樹脂等の透明樹脂を例示することができる。また、上記樹脂としては、例えばアクリレート系、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（実際には、電子線硬化性樹脂もしくは紫外線硬化性樹脂であって、後者であることが多い。）を使用することもできる。

赤色色変換部中の樹脂と赤色変換蛍光体との割合は、樹脂：赤色変換蛍光体＝１００：０．３〜５（質量基準）程度が好ましい。赤色変換蛍光体の割合が少なすぎると十分な色変換効率が得られない場合があり、上記の割合が多すぎると濃度消光が生じるおそれがあるからである。

また、赤色色変換部の厚みは、１μｍ〜１０μｍ程度に設定することができる。中でも、上述したように赤色着色部および赤色色変換部を合わせた厚みと、緑色着色部の厚みと、青色着色部の厚みとの差が所定の範囲となるような厚みであり、さらに赤色着色部および赤色色変換部を合わせた厚みが所定の範囲となるような厚みであることが好ましい。具体的には赤色着色部の厚みによって異なるものではあるが、赤色色変換部の厚みが１．５μｍ〜５μｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは１．５μｍ〜２．５μｍの範囲内である。

上記の厚みの差や、赤色着色部および赤色色変換部を合わせた厚みを所定の範囲とするために赤色色変換部の厚みを比較的薄く設定する場合には、例えば赤色色変換部中の赤色変換蛍光体の含有量を増やすことにより、色変換効率を低下させずに赤色色変換部の厚みを薄くすることができる。しかしながら、赤色色変換部中の赤色変換蛍光体の含有量が多すぎると濃度消光が生じる場合がある。したがって、赤色色変換部中の赤色変換蛍光体の含有量を増やして赤色色変換部の厚みを薄くする場合は、濃度消光を考慮して厚みが適宜選択される。

本発明において緑色色変換部が形成されている場合、この緑色色変換部は、入射光を吸収して緑色の蛍光を発す緑色変換蛍光体が樹脂中に分散または溶解されたものである。

緑色変換蛍光体の具体例としては、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ノ（９，９ａ，１−ｇｈ）クマリン、３−（２´−ベンゾチアゾリル）−７−ジエチルアミノクマリン、もしくは３−（２´−ベンズイミダゾリル）−７−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリン等のクマリン色素；ベーシックイエロー５１等のクマリン色素系染料；ソルベントイエロー１１、もしくはソルベントイエロー１１６等のナフタルイミド系色素；ＺｎＳ：Ｔｂ等のＺｎＳ系蛍光体などの蛍光色素、あるいは、黄緑顔料（例えばシンヒロイ社製 ＦＡ００５（商品名））などの蛍光顔料を例示することができる。

また、緑色変換蛍光体は、上記蛍光色素を、例えば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た蛍光顔料であってもよい。

上記蛍光色素および蛍光顔料は、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。

なお、緑色色変換部に用いられる樹脂については、上述した赤色色変換部に用いられる樹脂と同様である。また、緑色色変換部中の樹脂と緑色変換蛍光体との割合については、上記赤色色変換部の場合と同様である。

緑色色変換部および青色色変換部の厚みは、上記赤色色変換部の厚みと同程度であることが好ましい。

さらに、透過部が形成されている場合、この透過部は、緑色着色部上に形成されている場合は緑色光を透過するものであり、青色着色部上に形成されている場合は青色光を透過するものであれば特に限定されるものではなく、例えば色変換蛍光体を含まず、上述した樹脂からなるものとすることができる。

色変換層の形成方法としては、例えば上記各色変換蛍光体および樹脂を必要に応じて溶剤、希釈剤もしくは適宜な添加剤と共に混合して、各色変換部形成用塗工液を調製し、この各色変換部形成用塗工液を用いてフォトリソグラフィ法によってパターニングする方法、あるいは、上記の各色変換部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．着色層
本発明に用いられる着色層は、透明基材上にパターン状に形成され、赤色着色部、緑色着色部および青色着色部を有するものである。各着色部は、各画素に対応して規則的に配列され、遮光部が形成されている場合は遮光部の開口部に対応して設けられる。

本発明に用いられる各着色部は、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。

赤色着色部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。

緑色着色部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。

青色着色部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、各着色部に用いられるバインダ樹脂としては、透明な樹脂が用いられる。

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。
紫外線硬化光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。

上述した着色剤の含有量としては、各着色部中に５〜５０重量％の範囲内であることが好ましい。また、バインダ樹脂の含有量としては、着色剤１００重量部に対して３０〜１００重量部の範囲内であることが好ましい。

赤色着色部の厚みとしては、上述したように赤色着色部および赤色色変換部を合わせた厚みと、緑色着色部の厚みと、青色着色部の厚みとの差が所定の範囲となるような厚みであり、さらに赤色着色部および赤色色変換部を合わせた厚みが所定の範囲となるような厚みであることが好ましい。具体的には赤色色変換部の厚みによって異なるものではあるが、赤色着色部の厚みが１μｍ〜３μｍ程度であることが好ましく、より好ましくは１．２μｍ〜２μｍの範囲内であり、最も好ましくは１．５μｍ〜１．８μｍの範囲内である。

なお、緑色着色部および青色着色部の厚みについては、上述した通りである。

上記の厚みの差や、各着色部の厚みを所定の範囲とするためには、例えば各着色部中の着色剤の含有量を調整すればよい。

各着色部の配列としては、各着色部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。また、各着色部は、遮光部の開口部毎に形成されていてもよい。

着色層の形成方法としては、例えば各着色剤をバインダ樹脂に混合、分散または可溶化させて各着色部形成用塗工液を調製し、この着色部形成用塗工液を用いてフォトリソグラフィ法によってパターニングする方法、あるいは、上記の各着色部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。

３．透明基材
本発明に用いられる透明基材は、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を支える支持体である。また、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を用いて有機ＥＬ表示装置を構成した際には、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。

透明基材としては、例えばガラスや石英ガラス等の無機質の板状透明基材、もしくはアクリル樹脂等の有機質（例えば、合成樹脂）の板状透明基材、または、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、透明基材としては、着色層や色変換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、０．５ｎｍ〜３．０ｎｍ（５μｍ□領域）であるものを用いることが好ましい。

上記透明基材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。

４．遮光部
本発明においては、透明基材上の各着色部の間に遮光部（ブラックマトリクスともいう。）が形成されていてもよい。遮光部は、各画素毎に発光する区域を区画すると共に、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、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。したがって、遮光部は必ずしも設けなくてよいが、コントラストを向上させる以外に、着色層や色変換層等を遮光部の開口部に対応させて形成する上で、遮光部が形成されていることが好ましい。また、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を用いて有機ＥＬ表示装置とした際に、発光層等を遮光部の開口部に対応させて形成することからも、遮光部が形成されていることが好ましい。

遮光部は、通常、黒色のライン状に形成され、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状に形成されたものである。本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を用いて有機ＥＬ表示装置とした場合、発光層からの発光は、この遮光部の開口部を経由し、観察者側に到達する。

本発明に用いられる遮光部は、絶縁性を有するものであっても、絶縁性を有しないものであってもよいが、中でも絶縁性を有していることが好ましい。遮光部が絶縁性を有するものであれば、本発明の有機ＥＬ素子カラーフィルタ基板を用いて有機ＥＬ表示装置とした際に、遮光部と透明電極層とが接触する場合であっても、遮光部と透明電極層とが導通するのを回避することができるからである。

絶縁性を有する遮光部の形成材料としては、例えばカーボンブラック等の黒色着色剤を含有する樹脂組成物等が挙げられる。この樹脂組成物に用いられる樹脂としては、例えばアクリレート系、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、特に電子線硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂を使用することができる。また、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、またはポリアミド樹脂等も例示することができる。

また、絶縁性を有しない遮光部の形成材料としては、例えばクロム等の金属または酸化クロム等の金属酸化物が挙げられる。この際、絶縁性を有しない遮光部は、ＣｒＯ_ｘ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、また、より反射率を低減させたＣｒＯ_ｘ膜（ｘは任意の数）、ＣｒＮ_ｙ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。

絶縁性を有する遮光部の形成方法としては、上記の樹脂組成物を基材上に塗布して、フォトリソグラフィ法によりパターニングする方法を用いることができる。また、印刷法等を用いることもできる。

また、絶縁性を有しない遮光部の形成方法としては、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法を利用してパターニングする方法を用いることができる。また、無電界メッキ法等を用いることもできる。

上記遮光部の膜厚としては、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形成する場合には０．２μｍ〜０．４μｍ程度であり、塗布により形成する場合や印刷法によるときは０．５μｍ〜２μｍ程度である。

５．平坦化層
本発明においては、色変換層上に平坦化層が形成されていてもよい。この平坦化層は、着色層や色変換層を保護する役割を有すると共に、着色層や色変換層の厚みが一定でない場合には、それら層の表面をならして平坦な面とし、有機ＥＬ表示装置に用いる場合に透明電極層等を形成する際の影響を低減する目的で設けられるものである。また、平坦化層は、着色層や色変換層の構成により段差（凹凸）が存在する場合に、この段差を解消して平坦化を図り、有機ＥＬ表示装置の作製時に有機ＥＬ層を形成する際の厚みムラの発生を防止する平坦化作用をなすものである。

本発明に用いられる平坦化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。

上記平坦化層の形成方法としては、上述した透明樹脂を含有する平坦化層形成用塗工液が液体の場合、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平坦化層を形成することができる。

このような平坦化層の厚みは、例えば１〜５μｍ程度とすることができる。

６．ガスバリア層
本発明においては、色変換層上にガスバリア層が形成されていてもよい。例えば図４に示すように平坦化層５が赤色色変換部３Ｒ上に形成されている場合は、ガスバリア層６は平坦化層５上に形成される。このガスバリア層は、有機ＥＬ表示装置に用いた場合、有機ＥＬ層へ有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板からの水蒸気や酸素または着色層や色変換層等からの脱離ガスが透過するのを遮断するために設けられるものである。

本発明に用いられるガスバリア層としては、水蒸気、酸素、脱離ガスなどのガスに対してガスバリア性を発現することができるものであ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、ガスバリア性が高い点から、透明無機膜が好ましい。

上記透明無機膜に用いられる材料としては、ガスバリア性を発現することができるものであれば特に限定されるものではなく、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、ガスバリア層は、単層であってもよく多層であってもよい。例えば、ガス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、ガスバリア性をさらに高めることができる。また、ガス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。

ガスバリア層の厚みとしては、特に限定されるものではなく、用いる基材やガスバリア層に用いられる材料の種類、あるいはガス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、ガスバリア層全体で５０ｎｍ〜２μｍ程度である。ガスバリア層の厚みが薄すぎるとガスバリア性が不十分となる可能性があり、またガス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。

上記ガス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、化学気相成長（ＣＶＤ）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、レーザーアブレーション法等が挙げられる。このうち、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の生産性を考慮すると、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、さらには、スパッタリング法を用いることがより好ましい。スパッタリング法を用いることにより、高生産性で、品質安定性に優れたガスバリア層を形成することができるからである。

７．有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の製造方法
以下、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の製造方法の一例について説明する。
まず、透明基材上の全面に、クロム等の金属または酸化クロム等の金属酸化物を蒸着し、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングすることによりブラックマトリクスを形成する。次に、ブラックマトリクスが形成された透明基材上に、赤色着色剤をバインダ樹脂に分散または溶解させた赤色着色部形成用塗工液を塗布し、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングすることにより赤色着色部を形成する。同様の手順により緑色着色部および青色着色部を形成する。この際、各着色部は、それぞれの厚みが所定の範囲となるように形成する。
次いで、赤色着色部上に、赤色変換蛍光体を樹脂に分散または溶解させた赤色色変換部形成用塗工液を塗布し、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングすることにより赤色色変換部を形成する。この際、赤色色変換部は、赤色着色部および赤色色変換部を合わせた厚みと、緑色着色部の厚みと、青色着色部の厚みとが所定の範囲となるように形成する。
そして、必要に応じて、赤色色変換部および各着色部を覆うように平坦化層を形成する。
このようにして有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を作製することができる。

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基板と、上記有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の色変換層側表面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、二色発光光源により白色発光する白色発光層を少なくとも含む有機ＥＬ層と、上記有機ＥＬ層上に形成された対向電極層とを有することを特徴とするものである。

本発明の有機ＥＬ表示装置は、白色発光する白色発光層を有するものであるが、上述した有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を用いるので、三原色の色特性のバランスに優れるという利点を有する。

図４に、本発明の有機ＥＬ表示装置の一例を示す概略断面図を示す。図４において、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板１０は、透明基材１上に、三原色の着色部２Ｒ、２Ｇ、２Ｂを有する着色層と、赤色着色部２Ｒに対応する赤色色変換部３Ｒを有する色変換層とが形成され、各着色部２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの間に遮光部４が形成されており、着色層および色変換層を覆うように平坦化層５が形成され、その上にガスバリア層６が形成されたものである。有機ＥＬ表示装置２０においては、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板１０のガスバリア層６の上に、透明電極層１１、白色発光層を含む有機ＥＬ層１２、および対向電極層１３が形成されており、ガスバリア層６上の透明電極層１１の間に絶縁層１４が形成され、その上に隔壁部（カソードセパレータ）１５が形成されている。
以下、本発明の有機ＥＬ表示装置の各構成について説明する。

１．有機ＥＬ層
本発明に用いられる有機ＥＬ層は、少なくとも白色発光層を含む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、少なくとも白色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。

白色発光層以外に有機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、白色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が、通常これら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。

（１）白色発光層
本発明に用いられる白色発光層は、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し、白色発光するものである。

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。中でも、白色発光層が、赤色光の成分が少ない白色発光を示すものであることが好ましい。例えば赤色色変換部を赤色着色部上に形成することにより、良好な赤色表示を得ることができ、赤色光の輝度を向上させることができるので、三原色の色特性のバランスに優れる有機ＥＬ表示装置とすることが可能であるからである。

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、いわゆる二色発光光源により白色発光するものであることが好ましい。特に、白色発光層は、青色発光体と少量の黄色発光体とを含有し、二色発光光源により白色発光するものであることが好ましい。このような白色発光層で得られる白色発光には赤色光の成分が少ないが、例えば赤色色変換部を赤色着色部上に形成することにより、良好な赤色表示を得ることができ、赤色光の輝度を向上させることができるからである。これにより、三原色の色特性のバランスに優れる有機ＥＬ表示装置とすることが可能となる。

白色発光層に用いられる青色発光体は、蛍光ピーク波長が３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ未満であることが好ましく、より好ましくは４２０ｎｍ以上４７５ｎｍ未満である。このような青色発光体としては、例えば特開平３−２３１９７０号公報、国際公開特許ＷＯ９２／０５１３１号公報または特開平７−２６２５４号公報に記載されている化合物の中で、上記の蛍光条件を満足するものが挙げられる。具体的には、特開平６−２０７１７０号公報に記載されている化合物を挙げることができる。

また、白色発光層に用いられる黄色発光体は、蛍光ピーク波長が５２０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは５５０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下である。このような黄色発光体としては、５，６，１１，１２−テトラフェニルナフタセン、３，１０−ビス（ジフェニルアミノ）−７，１４−ジフェニルアセトナフトフルオレン等が挙げられる。この黄色発光体の含有量は、濃度消光が生じない範囲とされる。

白色発光層の厚みとしては、特に限定されるものではないが、例えば５ｎｍ〜１μｍ程度とすることができる。

上記白色発光層の形成方法としては、高精細なパターニングが可能な方法であれば特に限定されるものではない。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、白色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、または白色発光層間に隔壁部を形成してもよい。

（２）正孔注入層
本発明においては、白色発光層と陽極（透明電極層もしくは対向電極層）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構成材料としては、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、正孔注入層の構成材料としては、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く、有機物もしくは無機物のいずれであってもよい。

具体的に正孔注入層の構成材料としては、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、正孔注入層の構成材料としては、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。

上記ポルフィリン化合物としては、例えばポルフィン、１，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン銅（II）、アルミニウムフタロシアニンクロリド、もしくは銅オクタメチルフタロシアニン等が挙げられる。

また、上記芳香族第三級アミン化合物としては、例えばＮ，Ｎ，Ｎ´，Ｎ´−テトラフェニル−４，４´−ジアミノフェニル、Ｎ，Ｎ´−ジフェニル−Ｎ，Ｎ´−ビス−（３−メチルフェニル）−［１，１´−ビフェニル］−４，４´−ジアミン、４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４´−［４（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル］スチルベン、３−メトキシ−４´−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン、４，４´−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、もしくは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等が挙げられる。

このような正孔注入層の厚みとしては、特に限定されるものではないが、例えば５ｎｍ〜０．５μｍ程度とすることができる。

（３）電子注入層
本発明においては、白色発光層と陰極（透明電極層もしくは対向電極層）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構成材料としては、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。

上記電子注入層の厚みとしては、特に限定されるものではないが、例えば５ｎｍ〜０．５μｍ程度とすることができる。

２．透明電極層
本発明に用いられる透明電極層は、対向電極層との間に挟んだ有機ＥＬ層に電圧をかけ、所定の位置で発光を起こさせるためのものである。この透明電極層は、上述した有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の色変換層側表面上に形成されるものであり、例えば図４に示すように透明電極層１１は、遮光部４の開口部の幅に相当する幅のストライプ状に形成される。この場合、ストライプ状の透明電極層１１のピッチは遮光部４の開口部のピッチと同じである。

本発明における透明電極層は、通常、透明性および導電性を有する金属酸化物の薄膜で構成される。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。

このような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金属酸化物の薄膜を形成した後に、フォトリソグラフィ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．対向電極層
本発明に用いられる対向電極層は、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。この対向電極層は、有機ＥＬ層上に形成される。

本発明における対向電極層は、通常、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から構成される。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（Ａｌ_２Ｏ_３）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（Ａｌ_２Ｏ_３）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。

上記対向電極層は、シート抵抗が数百Ω／ｃｍ以下であることが好ましい。
また、対向電極層の厚みとしては、１０ｎｍ〜１μｍ程度が好ましく、より好ましくは５０〜２００ｎｍ程度である。

このような対向電極層の形成方法としては、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．その他
本発明においては、ストライプ状の透明電極層の間に、遮光部に対応して絶縁層が形成されていてもよい。

また、絶縁層上には、発光層等を形成する際のマスクの役割を果たす隔壁部が形成されていてもよい。この隔壁部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。この場合、隔壁部の表面エネルギー（濡れ性）を変化させる処理を行ってもよい。

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。

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］
（ブラックマトリクスの形成）
透明基材として、３７０ｍｍ×４７０ｍｍ、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。この透明基材上に、スパッタリング法により酸化窒化複合クロムの薄膜（厚み０．２μｍ）を形成した。この酸化窒化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、および酸化窒化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が、短辺方向に１００μｍのピッチ、長辺方向に３００μｍのピッチでマトリクス状に配列したブラックマトリクスを形成した。

（着色層の形成）
赤色、緑色および青色の各色着色部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硬化性樹脂組成物を用いた。

上記の各色着色部形成用塗工液を順次用いて各着色部を形成した。すなわち、上記のブラックマトリクスが形成された透明基材上に、赤色着色部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／ｃｍ^２）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、ブラックマトリクスのパターンに同調させ、幅８５μｍ、厚み２．０μｍのストライプ状の赤色着色部を、その幅方向がブラックマトリクスの開口部の短辺方向になるよう形成した。以降、緑色着色部形成用塗工液および青色着色部形成用塗工液を順次用い、幅８５μｍ、厚み２．０μｍのストライプ状の緑色着色部、および、幅８５μｍ、厚み２．０μｍのストライプ状の青色着色部を形成した。これにより、三原色の各着色部が幅方向に繰り返し配列した着色層を形成した。

（色変換層の形成）
赤色変換蛍光体としてクマリン６、ローダミン６ＧおよびローダミンＢを組み合わせて用い、赤色変換蛍光体を分散させたアルカリ可溶性ネガ型感光性レジストを赤色色変換部形成用塗工液とし、この赤色色変換部形成用塗工液をブラックマトリクスおよび着色層が形成された上にスピンコート法により塗布し、１００℃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分間のポストベイクを行った。これにより、赤色着色部上に、幅８５μｍ、厚み２．５μｍのストライプ状の赤色色変換部を形成した。

（平坦化層の形成）
次いで、色変換層が形成された上に、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た平坦化層形成用塗工液を調製し、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分間のポストベイクを行って、色変換層上に厚み２μｍで着色層および色変換層の全体を覆う透明な平坦化層を形成した。

（ガスバリア層の形成）
次に、上記の平坦化層上にスパッタリング法により、Ｓｉ_３Ｎ_４ターゲット（３Ｎ）を用い、アルゴンガス導入量：４０ｓｃｃｍ、ＲＦパワー：４３０ｋＷ、基板温度：１００℃で成膜し、厚み１５０ｎｍの酸化窒化ケイ素膜を積層し、透明なガスバリア層を形成した。
上述した一連の操作により、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を作製した。

（透明電極層の形成）
次いで、上記の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板のガスバリア層上にイオンプレーティング法により膜厚１５０ｎｍの酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）電極膜を形成し、このＩＴＯ電極膜上に感光性レジストを塗布し、マスク露光、現像、ＩＴＯ電極膜のエッチングを行って、透明電極層を形成した。

（補助電極の形成）
次に、上記の透明電極層を覆うようにガスバリア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、透明基材上から色変換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。

（絶縁層および隔壁部の形成）
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た絶縁層形成用塗工液を使用し、スピンコート法により透明電極層を覆うようにガスバリア層上に塗布した後、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、絶縁膜のエッチングを行って絶縁層を形成した。この絶縁層は、透明電極層と直角に交差するストライプ状（幅２０μｍ）のパターンであり、ブラックマトリクス上に位置するものとした。
次に、隔壁部用塗料（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を覆うように全面に塗布し、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、絶縁層上に隔壁部を形成した。この隔壁部は、高さ１０μｍ、下部（絶縁層側）の幅１５μｍ、上部の幅２６μｍ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、上記の隔壁部をマスクとして、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。
正孔注入材料として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用い、画像表示領域に相当する開口部を備えたフォトスクを介して、この正孔注入材料を膜厚６０ｎｍまで蒸着して、正孔注入層を形成した。
同様にして、ホストとして４，４´−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、ドーパントとしてルブレンを用い、これらを共蒸着して、膜厚２０ｎｍの第１の発光層を形成した。次いで、ホストとして４，４´−ビス（２，２´−ジフェニルビニル）ビフェニル、ドーパントとして１，４−ビス［４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチリルベンゼン）］を用い、これらを共蒸着して、膜厚４０ｎｍの第２の発光層を形成した。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とした。
このようにして形成された有機ＥＬ層は、幅２８０μｍのストライプ状のパターンとして各隔壁部間に存在するものであり、隔壁部の上部表面にも同様の層構成でダミーの有機ＥＬ層が形成された。

（対向電極層の形成）
次に、画像表示領域よりも広い所定の開口部を備えたフォトマスクを介して、上記の隔壁部が形成されている領域に、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、隔壁部がマスクとなって、マグネシウム／銀化合物からなる厚み２００ｎｍの対向電極層を有機ＥＬ層上に形成した。この対向電極層は、幅２８０μｍのストライプ状のパターンとして有機ＥＬ層上に存在するものであり、隔壁部の上部表面にもダミーの対向電極層が形成された。
上記一連の操作により、有機ＥＬ素子を作製した。

（有機ＥＬ表示装置）
上記の有機ＥＬ素子を封止し、有機ＥＬ表示装置を得た。

［実施例２］
実施例１において、下記に示すように着色層および色変換層を形成した以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ表示装置を作製した。

（着色層の形成）
実施例１と同様にして、赤色、緑色および青色の各色着色部形成用塗工液を調製した。これらの各色着色部形成用塗工液を順次用いて各着色部を形成した。すなわち、上記のブラックマトリクスが形成された透明基材上に、赤色着色部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／ｃｍ^２）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、ブラックマトリクスのパターンに同調させ、幅８５μｍ、厚み１．６μｍのストライプ状の赤色着色部を、その幅方向がブラックマトリクスの開口部の短辺方向になるよう形成した。以降、緑色着色部形成用塗工液および青色着色部形成用塗工液を順次用い、幅８５μｍ、厚み３．５μｍのストライプ状の緑色着色部、および、幅８５μｍ、厚み３．５μｍのストライプ状の青色着色部を形成した。これにより、三原色の各着色部が幅方向に繰り返し配列した着色層を形成した。

（色変換層の形成）
赤色変換蛍光体としてクマリン６、ローダミン６ＧおよびローダミンＢを組み合わせて用い、赤色変換蛍光体を分散させたアルカリ可溶性ネガ型感光性レジストを赤色色変換部形成用塗工液とし、この赤色色変換部形成用塗工液をブラックマトリクスおよび着色層が形成された上にスピンコート法により塗布し、１００℃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分間のポストベイクを行った。これにより、緑色着色部上に、幅８５μｍ、厚み２．５μｍのストライプ状の赤色色変換部を形成した。

［比較例１］
実施例１において色変換層を形成しなかった以外は、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１，２および比較例１の有機ＥＬ表示装置について、ミノルタ（株）製分光測色計ＣＭ２５００ｄを用いて、色度ｘ，ｙおよび反射率Ｙを測定した。結果を下記表１に示す。

表１より、実施例１の有機ＥＬ表示装置では比較例１に比べて、鮮やかな赤色を観察することができ、さらに高輝度で幅広い色再現範囲を実現できることがわかった。実施例２の有機ＥＬ表示装置では、比較例１と同じ色再現範囲で、比較例１に比べて高輝度の表示が実現できることがわかった。

本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の一例を示す概略断面図である。 本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の他の例を示す概略断面図である。 本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の他の例を示す概略断面図である。 本発明の有機ＥＬ表示装置の一例を示す概略断面図である。

符号の説明

１ … 透明基材
２ … 着色層
２Ｒ … 赤色着色部
２Ｇ … 緑色着色部
２Ｂ … 青色着色部
３ … 色変換層
３Ｒ … 赤色色変換部
３Ｇ … 緑色色変換部
４ … 遮光部
５ … 平坦化層
６ … ガスバリア層
１０ … 有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板
１１ … 透明電極層
１２ … 有機ＥＬ層
１３ … 対向電極層
１４ … 絶縁層
１５ … 隔壁
２０ … 有機ＥＬ表示装置

Claims (9)

1. 透明基材と、前記透明基材上にパターン状に形成され、赤色着色部、緑色着色部および青色着色部を有する着色層と、前記赤色着色部上に形成された赤色色変換部を少なくとも有する色変換層とを有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基板であって、前記赤色色変換部の面積が、前記緑色着色部上に形成される緑色色変換部および前記青色着色部上に形成される青色色変換部の各々の面積よりも大きい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基板。
2. 前記緑色色変換部および前記青色色変換部が形成されていないことを特徴とする請求項１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基板。
3. 前記赤色着色部および前記赤色色変換部を合わせた厚みと、前記緑色着色部の厚みと、前記青色着色部の厚みとの差が、２．０μｍ以下であることを特徴とする請求項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基板。
4. 前記赤色着色部および前記赤色色変換部を合わせた厚みと、前記緑色着色部の厚みと、前記青色着色部の厚みとが、１μｍ〜５μｍの範囲内であることを特徴とする請求項２または請求項３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基板。
5. 前記緑色着色部上に赤色色変換部が形成されていることを特徴とする請求項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基板。
6. 前記色変換層上に平坦化層が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかの請求項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基板。
7. 前記色変換層上にガスバリア層が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれかの請求項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基板。
8. 前記透明基材上の前記各着色部の間に遮光部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれかの請求項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基板。
9. 請求項１から請求項８までのいずれかの請求項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基板と、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基板の色変換層側表面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、二色発光光源により白色発光する白色発光層を少なくとも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対向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。

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