JP4578222B2 - 有機エレクトロルミネッセント素子用カラーフィルタ基板 - Google Patents

Description

本発明は、例えば有機エレクトロルミネッセント素子に用いられる有機エレクトロルミネッセント素子用カラーフィルタ基板に関するものである。

有機エレクトロルミネッセント（以下、ＥＬと略すことがある。）素子は、自己発色により視認性が高いこと、液晶表示装置と異なり全固体表示装置であること、温度変化の影響をあまり受けないこと、および、視野角が大きいこと等の利点を有しており、近年、表示装置の画素等としての実用化が進んでいる。

有機ＥＬ素子を用いた表示装置としては、（１）三原色の発光層を発光色毎に所定のパターンで形成したもの、（２）白色発光の発光層を使用し、三原色のカラーフィルタを介して表示するもの、（３）青色発光の発光層を使用し、蛍光色素を利用した色変換層を設置して、青色光を緑色蛍光や赤色蛍光に変換して三原色表示をするもの等が提案されている。

しかしながら、上記の（１）の有機ＥＬ表示装置では、異なる色の光を発光させて多色化させるには、各色の発光材料を開発する必要があり、材料自体が有機化合物であるため、フォトリソグラフィー法による多色化パターニングにおける耐性が乏しいという問題がある。また、フォトリソグラフィー法以外のドライプロセスでの多色化パターニングは工程が複雑であり、量産化の点で問題がある。

そこで、上記（１）以外の（２）および（３）の有機ＥＬ表示装置の活用が考えられる。しかしながら、（２）および（３）の有機ＥＬ表示装置では、カラーフィルタや色変換層に用いられる材料系から脱離するガス成分により、有機ＥＬ素子が劣化する問題がある。このため、このガス成分を防止するためにバリア層を設けた有機ＥＬ表示装置が提案されている（例えば特許文献１〜５参照）。

このバリア層は一般に蒸着法によって形成されるが、パーティクル等の異物やピンホールの無いバリア層を得ることは技術的に困難である。また、バリア層にパーティクルおよびピンホールがあると、そこに脱離ガス成分が集中し、その部分から有機ＥＬ素子が劣化し、発光しなくなるという問題がある。一方、塗布法によりバリア層を形成することもできるが、ピンホールによるダークスポットは発生しないものの、シュリンクと呼ばれる透明電極層端部からの画素縮小が生じてしまうという問題がある。

特開２００２−１００４６９号公報 特開２００２−１１７９７６号公報 特開２００２−１３４２６８号公報 特開２００２−１７５８８０号公報 特開２００２−１８４５７８号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ダークスポット等の欠陥のない良好な画像表示が可能である有機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。

上記目的を達成するために、本発明は、透明基板と、上記透明基板上に形成された着色層と、上記着色層上にドット状のパターン状に形成されたバリア層分離部と、上記着色層および上記バリア層分離部上に形成されたバリア層とを有する有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板であって、上記バリア層分離部は、透明電極層が設けられない透明電極層非形成領域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基板を提供する。

本発明によれば、バリア層分離部は例えば感光性樹脂を用いて形成されるので、ドット状のバリア層分離部を介してバリア層が形成された領域は、バリア分離部を介さずにバリア層が形成された領域よりもバリア性が低いものとなる。また、バリア層分離部は透明電極層非形成領域に形成されており、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素子とした場合、この透明電極層非形成領域は非表示領域となる。このため、着色層等からの脱離ガスはバリア層分離部に選択的に放出される。すなわち、非表示領域に着色層等からの脱離ガスが選択的に放出されるので、バリア層にピンホール等の欠陥が存在する場合であっても、脱離ガスによる画素領域への影響を抑えることができる。これにより、有機ＥＬ素子の発光層の劣化を抑制することが可能であり、ダークスポット等の発生を抑制することができる。

また本発明においては、上記バリア層分離部が、上記透明電極層非形成領域であって、カソードセパレータが設けられるカソードセパレータ形成領域に形成されていることが好ましい。カソードセパレータ形成領域は画素領域から比較的離れているので、バリア層分離部がカソードセパレータ形成領域に形成されていることにより、着色層等からの脱離ガスによる画素領域への影響を効果的に軽減することができるからである。

この際、上記バリア層分離部は、上記透明電極層非形成領域と直角方向の幅が上記透明電極非形成領域の幅以下であり、上記透明電極層非形成領域と平行方向の幅がカソードセパレータが設けられるカソードセパレータ形成領域の幅より狭いことが好ましい。バリア層分離部の幅が大きすぎると、画素領域にも着色層等からの脱離ガスが放出されてしまうおそれがあるからである。

また本発明においては、上記バリア層分離部がネガ型感光性樹脂からなることが好ましい。ネガ型感光性樹脂を用いることにより、断面形状が逆テーパー形状であるバリア層分離部を容易に形成できるからである。逆テーパー形状は、着色層等からの脱離ガスの放出に有利である。

さらに本発明においては、上記バリア層分離部の厚みが、１μｍ〜５μｍの範囲内であることが好ましい。バリア層分離部の厚みが薄すぎると、着色層等からの脱離ガスをバリア層分離部から選択的に放出させることが困難となり、またバリア層分離部の厚みが厚すぎると、ドット状のバリア層分離部による段差（凹凸）により透明電極層が断線するおそれがあるからである。

また本発明においては、上記着色層と上記バリア層分離部および上記バリア層との間に、平坦化層が形成されていてもよい。平坦化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用いて有機ＥＬ素子とした場合、有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層に厚みムラが発生するのを防止することができるからである。

さらに本発明においては、上記バリア層上の上記透明電極層非形成領域以外に透明電極層が形成されていてもよい。

また本発明においては、上記着色層と上記バリア層分離部および上記バリア層との間に、色変換層が形成されていてもよい。

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を用いることを特徴とする有機ＥＬ素子を提供する。本発明によれば、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、ダークスポット等の発生を抑制することができ、良好な画像表示が可能な有機ＥＬ素子とすることが可能となる。

さらに本発明は、着色層が形成された透明基板上のカソードセパレータが設けられるカソードセパレータ形成領域または透明電極層が設けられない透明電極層非形成領域にパターン状にバリア層分離部を形成するバリア層分離部形成工程と、上記着色層および上記バリア層分離部上にバリア層を形成するバリア層形成工程とを有することを特徴とする有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の製造方法を提供する。

本発明によれば、非表示領域となる透明電極層非形成領域またはカソードセパレータ形成領域にバリア層分離部を形成することにより、非表示領域に着色層等からの脱離ガスを選択的に放出させることができる。このため、画素領域に着色層等からの脱離ガスが放出されるのを防ぐことができ、ダークスポット等の発生を抑制することが可能である。

また本発明においては、上記バリア層分離部形成工程では、ドット状のパターン状にバリア層分離部を形成してもよい。この際、上記バリア層分離部形成工程では、上記バリア層分離部は、上記透明電極層非形成領域と直角方向の幅が上記透明電極非形成領域の幅以下であり、上記透明電極層非形成領域と平行方向の幅が上記カソードセパレータ形成領域の幅より狭くなるように形成されることが好ましい。バリア層分離部の幅が大きすぎると、画素領域にも着色層等からの脱離ガスが放出されてしまうおそれがあるからである。

さらに本発明においては、上記バリア層分離部形成工程では、上記カソードセパレータ形成領域にライン状のパターン状にバリア層分離部を形成してもよい。この際、上記バリア層分離部形成工程では、上記バリア層分離部は、ライン幅が上記カソードセパレータ形成領域の幅より狭くなるように形成されることが好ましい。バリア層分離部のライン幅が大きすぎると、画素領域にも着色層等からの脱離ガスが放出されてしまうおそれがあるからである。

また本発明においては、上記バリア層形成工程後に、上記バリア層分離部を除去するバリア層分離部除去工程が行われてもよい。バリア層分離部を除去することにより、バリア層分離部が形成されている場合よりも効果的に着色層等からの脱離ガスを非表示領域に放出させることが可能となるからである。また、パターン状のバリア層分離部による段差（凹凸）が解消されるので、この段差により透明電極層の断線が生じるおそれを回避することができるからである。

この場合、上記バリア層分離部形成工程では、フォトリソグラフィー法が用いられることが好ましい。バリア層分離部の形成材料として感光性樹脂組成物を用いることにより、容易にバリア層分離部をパターニングすることができるからである。

またこの際、上記バリア層分離部形成工程では、ポジ型感光性樹脂組成物を用いてバリア層分離部を形成することが好ましい。ポジ型感光性樹脂組成物は、除去するのが比較的容易であるからである。

さらに本発明は、上述した有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の製造方法を用いることを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法を提供する。本発明によれば、上述した有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の製造方法を用いるので、ダークスポット等の発生を抑制することができ、良好な画像表示が可能な有機ＥＬ素子を製造することができる。

本発明においては、非表示領域である透明電極層非形成領域にバリア層分離部が形成されているので、着色層等からの脱離ガスを非表示領域に選択的に放出させることができ、バリア層にピンホール等の欠陥が存在しても、ダークスポット等の発生を抑制することができるという効果を奏する。また、バリア層分離部はバリア層形成後に除去可能であるので、より選択的に非表示領域に着色層等からの脱離ガスを放出させ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基板、およびこれを用いた有機ＥＬ素子、ならびにこれらの製造方法について説明する。

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、透明基板と、上記透明基板上に形成された着色層と、上記着色層上にドット状のパターン状に形成されたバリア層分離部と、上記着色層および上記バリア層分離部上に形成されたバリア層とを有する有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板であって、上記バリア層分離部は、透明電極層が設けられない透明電極層非形成領域に形成されていることを特徴とするものである。

まず、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平面図である。また、図２は図１に示したＡ−Ａ線矢視断面の概略断面図である。なお、図１においてブラックマトリクス、着色層、平坦化層およびバリア層は省略している。
図２に示すように、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板１０は、透明基板１上に、着色層２（２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ）およびブラックマトリクス３が形成され、その着色層２およびブラックマトリクス３の上に平坦化層４が形成され、この平坦化層４上の透明電極層非形成領域１２にドット状のパターン状にバリア層分離部５が形成され、平坦化層４およびバリア層分離部５の上にバリア層６が形成されたものである。

図１に示す本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板１０において、この有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を用いて有機ＥＬ素子を作製する際に透明電極層が設けられる領域を透明電極層形成領域１１とし、透明電極層が設けられない領域を透明電極層非形成領域１２とする。また、カソードセパレータが設けられる領域をカソードセパレータ形成領域１３とする。本発明におけるバリア層分離部５、５´は、上記の透明電極層非形成領域１２に形成されている。

本発明に用いられるバリア層分離部は、後述するように例えば感光性樹脂を用いて形成されるものであり、着色層等からの脱離ガスに対するバリア性は低い。このため、ドット状のバリア層分離部５を介してバリア層６を形成した領域と、着色層２および平坦化層４の上に直接バリア層６を形成した領域とでは、バリア層分離部５を介してバリア層６を形成した領域の方が上記脱離ガスに対するバリア性が低いものとなる。したがって、着色層２からの脱離ガスはバリア層分離部５に選択的に放出される。このバリア層分離部５は、非表示領域である透明電極層非形成領域１２に形成されているので、着色層２からの脱離ガスは非表示領域に選択的に放出されることとなり、バリア層６にピンホール等の欠陥が存在する場合であっても、上記脱離ガスによる画素領域への影響を抑えることができる。このため、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を有機ＥＬ素子に用いた際には、有機ＥＬ素子の発光層の劣化を抑制することが可能であり、ダークスポット等の発生を抑制することができる。
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．バリア層分離部
本発明に用いられるバリア層分離部は、着色層上の透明電極層非形成領域に形成されるものである。ここで、透明電極層非形成領域とは、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素子を作製した場合に、透明電極層が設けられない領域をいう。本発明においては、バリア層分離部は、この透明電極層非形成領域に形成されていればその位置としては特に限定されるものではない。例えば図１に示すように、透明電極層非形成領域１２であれば、バリア層分離部の形成位置としてはカソードセパレータ形成領域１３上のバリア層分離部５の位置であっても、カソードセパレータ形成領域１３上ではないバリア層分離部５´の位置であってもよい。

本発明においては、バリア層分離部が、透明電極層非形成領域かつカソードセパレータ形成領域に形成されていることが好ましい。すなわち、例えば図１においてはバリア層分離部の形成位置がバリア層分離部５の位置であることが好ましい。ここで、カソードセパレータ形成領域とは、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素子を作製した場合に、カソードセパレータが設けられる領域をいう。カソードセパレータは画素領域から比較的離れた領域に設けられるものであり、例えば図１においてはバリア層分離部５の方がバリア層分離部５´と比較して画素領域から離れた位置となる。このため、バリア層分離部が透明電極層非形成領域かつカソードセパレータ形成領域に形成されていることにより、着色層からの脱離ガスによる画素領域への影響を効果的に軽減することができる。

また、本発明に用いられるバリア層分離部は、ドット状のパターン状に形成されるものであり、不連続でドット状に形成されていれば特に限定されるものではない。また、バリア層分離部の形状としては、例えば図１においては矩形としたが、矩形であっても円形であってもよい。

さらに、バリア層分離部の大きさとしては、透明電極層非形成領域内に形成可能な大きさであれば特に限定されるものではないが、上述したようにバリア層分離部が透明電極層非形成領域かつカソードセパレータ形成領域に形成されていることが好ましいことから、透明電極層非形成領域内かつカソードセパレータ形成領域内に形成可能な大きさであることが好ましい。具体的には、例えば図１に示すように、バリア層分離部５の透明電極層非形成領域１２と直角方向の幅１５が、透明電極非形成領域１２の幅１７以下であり、またバリア層分離部５の透明電極層非形成領域１２と平行方向の幅１６が、カソードセパレータ形成領域１３の幅１８より狭いことが好ましい。さらに具体的には、バリア層分離部の透明電極層非形成領域と直角方向の幅および平行方向の幅が３０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは２０μｍ以下である。バリア層分離部の幅が大きすぎると、画素領域に着色層等からの脱離ガスが放出されてしまう可能性があるからである。一方、バリア層分離部の透明電極層非形成領域と直角方向の幅および平行方向の幅は、１０μｍ以上とすることが好ましい。上記の幅が小さすぎると強度が低下する可能性があり、またパターニングが非常に困難となるからである。

この際、バリア層分離部の断面形状としては、特に限定されるものではなく、テーパー形状であってもなくてもよい。また、バリア層分離部の断面形状がテーパー形状である場合は、順テーパー形状であっても逆テーパー形状であってもよいが、中でも逆テーパー形状であることが好ましい。逆テーパー形状であれば、バリア層分離部の側面にバリア層等が成膜されにくいので、テーパー形状でないもの、あるいは順テーパー形状と比較して、
着色層等からの脱離ガスを放出しやすいからである。

バリア層分離部の厚みとしては、着色層等からの脱離ガスをバリア層分離部から選択的に放出させることができ、またバリア層分離部による段差（凹凸）により透明電極層が断線することがないような厚みであれば特に限定されるものではない。具体的には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。

本発明においては非表示領域に着色層等からの脱離ガスを選択的に放出させることができればよいので、バリア層分離部を形成する数としては特に限定されるものではない。例えば、透明電極層非形成領域とカソードセパレータ形成領域とが交差する領域ごとにバリア層分離部が形成される。

本発明に用いられるバリア層分離部の構成材料としては、ドット状のパターン状に形成可能なものであれば特に限定されるものではないが、中でも感光性樹脂であることが好ましい。感光性樹脂を利用したパターンの形成は既に確立された技術であり、用いる感光性樹脂を含めて、本発明への応用が容易であるからである。

また、バリア層分離部の構成材料としては、感光性樹脂の中でもネガ型感光性樹脂であることが好ましい。ネガ型感光性樹脂を用いることにより、バリア層分離部の断面形状を逆テーパー形状に形成しやすいからである。上述したように、逆テーパー形状は、着色層等からの脱離ガスの放出に有利である。

上記バリア層分離部に用いられるネガ型感光性樹脂としては、一般にネガ型感光性樹脂として用いられるものを使用することができる。例えば、アクリレート系、メタクリレート系等の反応性ビニル基を有する光硬化性樹脂が挙げられる。また、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、アクリル樹脂、ノルボルネン系樹脂、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もできる。これらの中でも、アクリル樹脂が好適である。アクリル樹脂は、汎用溶媒への溶解性が高く、感光性樹脂組成物の調製が容易であるからである。

２．バリア層
本発明に用いられるバリア層は、着色層およびバリア層分離部の上に形成されるものである。本発明に用いられるバリア層としては、一般的な有機ＥＬ素子のバリア層を挙げることができ、バリア層の構成材料としては、例えばＳｉＯ_２、ＳｉＯ_ｘ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＧｅＯ_２、ＴｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｎｂ_２Ｏ_３等の無機酸化物；Ｓｉ_３Ｎ_４、ＡｌＮ等の無機窒化物；ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ等の無機酸化窒化物；ＳｉＣ等の無機炭化物；ＤＬＣ（ダイアモンドライクカーボン）；などが挙げられる。これらの中でも、バリア層としては、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化窒化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、Ａｌ−Ｓｉの複合酸化物、Ａｌ−Ｓｉの窒化物、Ａｌ−Ｓｉの酸化窒化物等の絶縁性の透明無機膜であることが好ましい。特に、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ等の酸化窒化ケイ素が好適である。酸化窒化ケイ素を用いることにより、透過性およびバリア性が高いバリア層を形成することができるからである。

バリア層が酸化窒化ケイ素膜である場合、酸化窒化ケイ素膜は、原子数比Ｓｉ：Ｏ：Ｎを１００：Ｘ：Ｙとしたとき、８０≦Ｘ＋Ｙ≦１６０、１０≦Ｘ≦８０、１０≦Ｙ≦１２０であることが好ましい。このような原子数比であることにより、可視光領域における透過率が良好であり、緻密でバリア性の高い酸化窒化ケイ素膜とすることができるからである。

上記バリア層の厚みとしては、バリア性が発現する厚みであれば特に限定されるものではなく、具体的には２０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは１００ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内である。バリア層の厚みが薄すぎると、所望のバリア性、耐水性および耐湿性が得られにくいからである。一方、バリア層の厚みが厚すぎるとバリア層分離部によるバリア層の分断効果が得られにくく、またバリア層の透明性が損なわれる可能性があるからである。

３．着色層
本発明に用いられる着色層は、透明基板上に形成され、例えば図２に示すように、通常、赤色着色パターン２Ｒ、緑色着色パターン２Ｇ、および青色着色パターン２Ｂから構成されるものである。

赤色着色パターンの構成材料としては、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。これらは単独で用いてもよく、２種以上の混合物としてもよい。

緑色着色パターンの構成材料としては、例えばハロゲン多置換フタロシアニン系顔料、ハロゲン多置換銅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。これらは単独で用いてもよく、２種以上の混合物としてもよい。

青色着色パターンの構成材料としては、例えば銅フタロシアニン系顔料、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。これらは単独で用いてもよく、２種以上の混合物としてもよい。

また、着色層は、上述した顔料とともにバインダ樹脂を用いて形成される。このバインダ樹脂としては、可視光領域における透過率が５０％以上である透明樹脂が好ましく用いられ、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が挙げられる。

さらに、着色層の構成材料としては、感光性樹脂を用いることができる。感光性樹脂を用いた場合は、フォトリソグラフィー法を適用することができ、容易に着色層をパターン状に形成することができる。着色層に用いられる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感光性樹脂が挙げられる。

また、着色層は透明樹脂を含むインキを用いて形成することができる。透明樹脂を含むインキを用いた場合は、印刷法を適用することができる。この透明樹脂を含むインキに用いられる透明樹脂としては、例えば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、ポリエステル樹脂もしくはマレイン酸樹脂、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が挙げられる。

上記着色層の形成方法としては、着色層が主に上述した顔料から構成される場合は、所望のパターンマスクを介して真空蒸着法等で真空成膜する方法が適用される。一方、着色層が上述した顔料とバインダ樹脂とから構成される場合は、顔料、バインダ樹脂および感光性樹脂を混合し分散もしく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スピンコート、ロールコート、キャスト法等の一般的な塗布法により塗布して塗布膜を形成し、フォトリソグラフィー法によりパターニングする方法、あるいは上記着色層形成用塗工液を用いて印刷法等によりパターン状に形成する方法が適用される。

また、着色層に感光性樹脂を用いる場合、上述した顔料は、各着色パターン中に５〜５０質量％程度含有されることが好ましい。

本発明においては、各着色パターンの間にブラックマトリクスが形成されていてもよい。本発明に用いられるブラックマトリクスとしては、例えば酸化窒化複合クロム薄膜等を挙げることができる。

上記ブラックマトリクスの形成方法としては、スパッタリング法等により蒸着膜を形成し、その上に感光性樹脂を塗布し、マスク露光、現像、酸化窒化複合クロム薄膜のエッチングを行うことによりパターン状に形成する方法が挙げられる。

４．透明基板
本発明に用いられる透明基板は、特に限定されるものではなく、一般に有機ＥＬ素子の透明基板として用いられているものを用いることができる。例えば無アルカリガラス、ソーダライムガラス等のガラス基板や、ポリイミド系樹脂、メタクリル酸系樹脂等のプラスチック基板などが挙げられる。

上記透明基板の厚みとしては、特に限定されるものではないが、通常０．５ｍｍ〜１．２ｍｍの範囲内、特に好ましくは０．７ｍｍ程度である。

５．平坦化層
本発明においては、例えば図２に示すように着色層２上に平坦化層４が形成されていてもよい。この平坦化層は、例えばパターン状に形成された着色層や色変換層による段差（凹凸）が存在する場合に、この段差を解消して平坦化を図るために設けられるものである。平坦化層が設けら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用いて有機ＥＬ素子とした場合、有機ＥＬ素子の発光層に厚みムラが発生するのを防止することができる。

本発明に用いられる平坦化層の構成材料としては、可視光領域における透過率が５０％以上の透明樹脂が好ましく用いられる。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性樹脂、熱硬化性樹脂等が挙げられる。また、上記透明樹脂としては、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、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用いることもできる。

上記平坦化層の形成方法としては、上記透明樹脂が液体の場合、スピンコート、ロールコート、キャストコート等の一般的な塗布法により塗布して塗膜を形成し、光硬化性樹脂であれば紫外線照射後に必要に応じて熱硬化させ、熱硬化性樹脂であれば塗膜をそのまま硬化させる方法が挙げられる。また、上記透明樹脂がフィルム状に成形されている場合は、着色層上に直接、あるいは、粘着剤を介して貼着する方法が適用される。

平坦化層の厚みとしては、特に限定されるものではないが、通常２μｍ〜７μｍ程度とされる。

６．透明電極層
本発明においては、例えば図３に示すようにバリア層６上の透明電極層非形成領域１２以外、すなわち透明電極層形成領域１１に透明電極層７が形成されていてもよい。透明電極層の構成材料としては、一般に有機ＥＬ素子の陽極として用いられているものを用いることができる。具体的には、ＩＴＯ（Indiumu Tin Oxide；酸化インジウムに酸化錫を数十％ドープしたもの）、金属（例えば、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｔｉ）などが挙げられる。

透明電極層の形成方法としては、一般的な有機ＥＬ素子の透明電極の形成方法を採用することができる。具体的には、スパッタリング法、イオンプレーティング法により薄膜を形成した後にフォトリソグラフィー法を用いてパターニングする方法が挙げられる。

上記透明電極層の厚みとしては、特に限定されるものではないが、通常０．１〜０．５μｍ程度であり、好ましくは０．１５〜０．３μｍ程度である。

７．色変換層
本発明においては、例えば図３に示すように着色層２Ｒ、２Ｇ、２Ｂとバリア層分離部５およびバリア層６との間に、色変換層８Ｒ、８Ｇ、８Ｂが形成されていてもよい。また、図３に示すように平坦化層４が形成されている場合は、着色層２Ｒ、２Ｇ、２Ｂと平坦化層４との間に色変換層８Ｒ、８Ｇ、８Ｂが形成される。

本発明に用いられる色変換層は、上記着色層の各着色パターンに応じて形成される。色変換層としては、一般的な色変換層を用いることができ、通常は蛍光色素を透明樹脂中に分散させたものが用いられる。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素子とした際、有機ＥＬ素子の発光層に青色発光の発光層を用いる場合には、色変換層としては青色の入射光を赤色または緑色に変える機能をもつものが用いられる。

このような青色発光層からの発光を吸収して、橙色や赤色等の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等のローダミン系色素；４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチルリン）−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−パーコラレイト（以下ピリジン１）等のピリジン系色素；あるいはオキサジン系色素；などが挙げられる。また、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。さらに、上記蛍光色素を透明樹脂中にあらかじめ練りこんで顔料化したものを用いることもできる。

また、このような青色発光層からの発光を吸収して、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。また、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。さらに、上記蛍光色素を透明樹脂中にあらかじめ練りこんで顔料化したものを用いることもできる。

これらの蛍光色素は、必要に応じて、単独または混合して用いてもよい。特に赤色への蛍光変換効率が低いので、上記蛍光色素を混合して用いて、発光から蛍光への変換効率を高めることもできる。

一方、色変換層に用いられる透明樹脂は、可視光領域における透過率が５０％以上であることが好ましい。このような透明樹脂としては、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を挙げることができる。

また、色変換層をフォトリソグラフィー法を用いてパターニングする場合には、色変換層の構成材料として透明な感光性樹脂も用いることができる。色変換層に用いられる透明な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感光性樹脂が挙げられる。

さらに、色変換層を印刷法によりパターン状に形成する場合には、透明樹脂を含むインキを用いて色変換層を形成することもできる。透明樹脂を含むインキに用いられる透明樹脂としては、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、マレイン酸樹脂もしくは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を挙げることができる。

上記色変換層の形成方法としては、色変換層が主に蛍光色素から構成されている場合は、所望のパターンマスクを介して真空蒸着またはスパッタリング法により成膜する方法が適用される。一方、色変換層が蛍光色素および透明樹脂から構成される場合は、蛍光色素、透明樹脂および感光性樹脂を混合して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、ロールコート法等の一般的な塗布法により塗布し、フォトリソグラフィー法を用いて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の印刷法によりパターン状に形成する方法が適用される。

８．その他
本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板は、有機ＥＬ素子用のみならず、種々の表示装置用カラーフィルタ基板として用いることができる。例えば、ＣＣＭ（カラー・チェンジング・メディア）基板、液晶表示装置用カラーフィルタ基板、フィルム（プラスチック）基板等の脱離ガス（固体溶出成分を含む）の発生が多い基板を用いた各種電子デバイス用カラーフィルタ基板等が挙げられる。

なお、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の作製方法としては、後述する「Ｃ．有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の製造方法」の欄に記載するので、ここでの説明は省略する。

Ｂ．有機ＥＬ素子
次に、本発明の有機ＥＬ素子について説明する。本発明の有機ＥＬ素子は、上述した有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を用いることを特徴とするものである。

本発明によれば、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、ダークスポット等の発生を抑制することができ、良好な画像表示が可能な有機ＥＬ素子とすることが可能となる。

本発明の有機ＥＬ素子は、通常、上述した有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板と、この有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の透明電極層上のカソードセパレータ形成領域に形成されたカソードセパレータと、上記透明電極層上のカソードセパレータ間に形成され、少なくとも発光層を有する有機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ものである。また、透明電極層上の透明電極層非形成領域およびカソードセパレータ形成領域に絶縁層が形成されていてもよい。

本発明の有機ＥＬ素子の構成部材としては、一般に有機ＥＬ素子の構成部材として用いられているものを適用することができる。以下、本発明の有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層および対向電極層について説明する。

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、有機ＥＬ層の必須の構成である発光層について説明する。

（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。上記発光層を形成する材料としては、通常、色素系発光材料、金属錯体系発光材料、または高分子系発光材料を挙げることができる。

色素系発光材料としては、シクロペンタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、シロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、トリフマニルアミン誘導体、クマリン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマーなどを挙げることができる。

また、金属錯体系発光材料としては、アルミニウムキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾール亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、ユーロピウム錯体、イリジウム金属錯体、プラチナ金属錯体等、中心金属に、Ａｌ、Ｚｎ、Ｂｅ、Ｉｒ、Ｐｔ等、またはＴｂ、Ｅｕ、Ｄｙ等の希土類金属を有し、配位子にオキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造等を有する金属錯体等を挙げることができる。具体的には、トリス（８−キノリノール）アルミニウム錯体（Ａｌｑ_３）を用いることができる。

さらに、高分子系発光材料としては、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリフルオレノン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリキノキサリン誘導体、ポリジアルキルフルオレン誘導体、およびそれらの共重合体等を挙げることができる。また、上記色素系発光材料および金属錯体系発光材料を高分子化したものも挙げられる。

発光層の厚みとしては、電子と正孔との再結合の場を提供して発光する機能を発現することができる厚みであれば特に限定はされなく、例えば１００ｎｍ〜２００ｎｍ程度とすることができる。

また、発光層中には、発光効率の向上、発光波長を変化させる等の目的で蛍光発光または燐光発光するドーパントを添加してもよい。このようなドーパントとしては、例えば、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、スクアリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、スチリル色素、テトラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾン、キノキサリン誘導体、カルバゾール誘導体、フルオレン誘導体等を挙げることができる。

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、蒸着法の中でも、抵抗加熱による真空蒸着法が好ましい。さらに、発光層をパターニングする際には、異なる発光色となる画素のマスキング法により塗り分けや蒸着を行ってもよい。

２．対向電極層
本発明に用いられる対向電極層は、上述した有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の透明電極層に対向する電極である。対向電極層の構成材料としては、特に限定されるものではなく、一般的に有機ＥＬ素子の陰極として用いられているものを用いることができる。具体的にはＡｌ、Ａｇ、Ｃａ、Ｌｉ、ＣａＦ等を用いることができる。また、対向電極層は、例えばＣａおよびＡｇの順に積層したものであってもよい。

上記対向電極層の形成方法としては、特に限定されるものではなく、一般的な有機ＥＬ素子の電極の形成方法を採用することができる。具体的には、抵抗加熱による真空蒸着法等の方法により対向電極層を形成することができる。

また、対向電極層の厚みとしては、特に限定されるものではないが、通常１００〜２００ｎｍ、好ましくは１５０ｎｍ程度である。対向電極層が２種以上の電極を積層したものである場合は、上記の厚みは各電極の厚みとする。

Ｃ．有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の製造方法
次に、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の製造方法について説明する。本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の製造方法は、着色層が形成された透明基板上のカソードセパレータが設けられるカソードセパレータ形成領域または透明電極層が設けられない透明電極層非形成領域にパターン状にバリア層分離部を形成するバリア層分離部形成工程と、上記着色層および上記バリア層分離部上にバリア層を形成するバリア層形成工程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素子用カラーフィルタ基板の製造方法について図面を参照しながら説明する。図４は、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を示す工程図である。図４に示すように、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の製造方法においては、まず透明基板１上にブラックマトリクス３および着色層２Ｒ、２Ｇ、２Ｂを形成し、その上に平坦化層４を形成する（図４（ａ））。そして、着色層２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ等が形成された透明基板１上に感光性樹脂組成物２５を塗布し、フォトマスク３１を介して紫外線３２を照射し（図４（ｂ））、現像することによりバリア層分離部５を形成する（図４（ｃ））（バリア層分離部形成工程）。この際、バリア層分離部５は、透明電極層非形成領域１２に形成されるようにドット状のパターン状に形成される。次に、平坦化層４およびバリア層分離部５の上にバリア層６を形成する（図４（ｄ）、バリア層形成工程）。なお、図４は、図１に示したＡ−Ａ線矢視断面から見た図である。

本発明によれば、着色層等が形成された基板上に直接バリア層が形成された領域と比較して、バリア層分離部を介してバリア層が形成された領域は、着色層等からの脱離ガスに対するバリア性が低い。このため、着色層等からの脱離ガスはバリア層分離部から選択的に放出される。このバリア層分離部は、透明電極層非形成領域またはカソードセパレータ形成領域に形成されるものであり、透明電極層非形成領域またはカソードセパレータ形成領域は非表示領域であるので、非表示領域に脱離ガスが選択的に放出されることとなる。これにより、画素領域に脱離ガスが放出されるのを防ぐことができ、ダークスポット等の発生を抑制することが可能である。したがって、本発明により製造される有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を用いて有機ＥＬ素子とした場合、良好な画像表示を得ることが可能となる。
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各工程について説明する。

１．バリア層分離部形成工程
本発明におけるバリア層分離部形成工程は、着色層が形成された透明基板上のカソードセパレータが設けられるカソードセパレータ形成領域または透明電極層が設けられない透明電極層非形成領域にパターン状にバリア層分離部を形成する工程である。

本工程において、バリア層分離部はカソードセパレータ形成領域または透明電極層非形成領域にパターン状に形成することができれば、その形成位置およびパターン形状等としては特に限定されるものではない。例えば、ドット状またはライン状のパターン状にバリア層分離部を形成することができる。

なお、バリア層分離部をドット状のパターン状に形成する場合、バリア層分離部の形成位置、形状、および大きさ等については、上述した「Ａ．有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板」の欄に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。

一方、バリア層分離部をライン状のパターン状に形成する場合、例えば図５に示すようにバリア層分離部５はカソードセパレータ形成領域１３に形成されることが好ましい。カソードセパレータ形成領域は、画素領域から比較的離れているので、着色層等からの脱離ガスによる画素領域への影響を効果的に軽減することができるからである。

この場合、バリア層分離部の大きさとしては、カソードセパレータ形成領域内に形成可能な大きさであることが好ましい。具体的には、例えば図５に示すように、バリア層分離部５のライン幅１９が、カソードセパレータ形成領域１３の幅１８より狭いことが好ましい。バリア層分離部のライン幅が大きすぎると、画素領域にも着色層等からの脱離ガスが放出されてしまうおそれがあるからである。

また、ドット状およびライン状のバリア層分離部の断面形状としては、特に限定されるものではなく、テーパー形状であってもなくてもよい。また、バリア層分離部の断面形状がテーパー形状である場合は、順テーパー形状であっても逆テーパー形状であってもよく、バリア層分離部の形成材料によって適宜選択される。

バリア層分離部の形成方法としては、バリア層分離部をパターン状に形成可能な方法であれば特に限定されるものではなく、例えばフォトリソグラフィー法、インクジェット法、スクリーン印刷法等が挙げられる。中でも、フォトリソグラフィー法が好ましく用いられる。バリア層分離部の形成材料として感光性樹脂組成物を用いることにより、容易にバリア層分離部をパターニングすることができるからである。

本工程においてフォトリソグラフィー法を用いる場合、バリア層分離部形成工程では、通常、感光性樹脂組成物を塗布して塗膜を形成する塗布工程と、上記塗膜をパターン状に露光する露光工程と、上記塗膜の未硬化部分を除去する現像工程とが行われる。

塗布工程で用いられる感光性樹脂組成物としては、特に限定されるものではなく、ポジ型であってもネガ型であってもよい。ネガ型感光性樹脂組成物に含有されるネガ型感光性樹脂としては、上述した「Ａ．有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板 １．バリア層分離部」の欄に記載したものを用いることができる。一方、ポジ型感光性樹脂組成物に含有されるポジ型感光性樹脂としては、一般にポジ型感光性樹脂として用いられるものを使用することができる。

本発明においては、後述するようにバリア層分離部を除去するバリア層分離部除去工程が行われる場合がある。このバリア層分離部除去工程が行われる場合は、塗布工程にてポジ型感光性樹脂組成物を用いることが好ましい。ポジ型感光性樹脂組成物は、ネガ型感光性樹脂組成物に比べて除去するのが容易であるからである。
一方、バリア層分離部除去工程を行わない場合は、塗布工程にてネガ型感光性樹脂組成物を用いることが好ましい。ネガ型感光性樹脂組成物を用いることにより、バリア層分離部の断面形状を逆テーパー形状に形成しやすいからである。逆テーパー形状は、着色層等からの脱離ガスの放出に有利である。

感光性樹脂組成物を塗布する際には、上記感光性樹脂を溶媒に分散させて用いる。用いることができる溶媒としては、例えばアセトン、メチルエチルケトン等のケトン類；プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のセロソルブアセテート類；プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のセロソルブ類；メタノール、エタノール、１−ブタノール、２−ブタノール、シクロヘキサノール等のアルコール類；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒；シクロヘキサン、デカリン；などが挙げられる。これらの溶媒は単独で用いてもよく、２種以上の混合溶媒としてもよい。

また、感光性樹脂組成物の塗布方法としては、感光性樹脂組成物を全面に塗布する方法であれば特に限定されるものではなく、例えばスピンコート法、キャスティング法、ディップコート法、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、スプレーコート法等が挙げられる。

露光工程における露光方法等としては、一般的に用いられている露光方法により行うことができる。また、図４（ｂ）、（ｃ）に示す例においては、感光性樹脂組成物２５がネガ型であるため、バリア層分離部５が形成される部分のみが露光するようなフォトマスク３１を用いているが、逆に図６（ａ）、（ｂ）に示すように、ポジ型の感光性樹脂組成物２５を用いる場合には、バリア層分離部５が形成される部分が遮光されるようなフォトマスク３１が用いられる。

さらに、バリア層分離部の断面形状をテーパー形状とする場合には、露光工程における露光量等を調整すればよい。

現像工程においては、現像液を用いて、バリア層分離部に該当する部分の感光性樹脂組成物からなる塗膜のみが残存するように現像する。現像に用いることが可能な現像液としては、一般的に使用されている有機アルカリ系現像液を使用できるが、そのほかに、無機アルカリ、または感光性樹脂組成物からなる塗膜の現像が可能な水溶液を使用することができる。現像を行った後は水で洗浄するのが好ましい。

２．バリア層形成工程
本発明におけるバリア層形成工程は、上記着色層および上記バリア層分離部上にバリア層を形成する工程である。

バリア層の形成方法としては、真空状態でバリア層の形成が可能な方法であれば特に限定されるものではなく、例えば化学気相蒸着（ＣＶＤ）法；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、抵抗加熱法、レーザブレーション法等の真空蒸着法；などが挙げられる。この中でも、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、スパッタリング法を用いることが好ましい。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有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を提供することができる。

また、バリア層を形成する際の温度は、バリア層分離部形成工程でのポストベイク温度以下であれば特に限定されるものではなく、真空状態でバリア層の形成が行える範囲の温度であればよい。したがって、着色層やバリア層分離部が形成された透明基板を加熱してもよいし、バリア層の形成に伴って温度が上昇する以外には加熱しなくてもよい。

上記バリア層の形成材料として窒化酸化ケイ素を用いる場合には、不活性ガス／Ｎ_２（流量比）を４０：１〜５：１程度とすることが好ましい。これにより、緻密でバリア性の高い窒化酸化ケイ素膜を得ることができるからである。

３．バリア層分離部除去工程
本発明においては、例えば図７に示すようにバリア層分離部形成工程（図７（ａ）、（ｂ））およびバリア層形成工程（図７（ｃ））後に、バリア層分離部５を除去するバリア層分離部除去工程（図７（ｄ））が行われてもよい。バリア層分離部を除去することにより、バリア層分離部が形成されていた領域から着色層等からの脱離ガスを選択的に放出させることができ、バリア層分離部が形成されている場合よりも効果的に脱離ガスを放出させることが可能となるからである。また、バリア層分離部による段差（凹凸）が解消されるので、この段差により透明電極層が断線するのを回避することができるからである。

本発明において、上記バリア層分離部形成工程にてバリア層分離部をライン状のパターン状に形成した場合は、バリア層分離部除去工程を行うことが好ましい。
ここで、例えば図５に示すようにライン状のバリア層分離部５を形成した場合を考える。図７（ｃ）は図５に示すＢ−Ｂ線矢視断面の概略断面図である。この場合、バリア層６上に透明電極層が形成されるのであるが、カソードセパレータ形成領域１３にバリア層分離部５が形成されていると、バリア層分離部５によってストライプ状の透明電極層（透明電極層形成領域１１を参照）が分断されてしまう。このため、電極間で短絡が生じやすくなるという不具合がある。したがって、このような場合には電極間での短絡を防止するためにバリア層分離部を除去するのが好ましいのである。

また、本発明においてバリア層分離部除去工程を行う場合は、バリア層分離部形成工程にてポジ型感光性樹脂組成物を用いてバリア層分離部を形成することが好ましい。上述したようにバリア層分離部の除去が容易であるからである。

この際、ポジ型感光性樹脂組成物を用いて形成されたバリア層分離部は、露光および現像することにより除去することができる。露光方法および現像については、上記バリア層分離部形成工程の欄に記載したものと同様である。

４．その他
本発明においては、バリア層形成工程後、またバリア層分離部除去工程を行う場合はこのバリア層分離部除去工程後に、バリア層上の透明電極層形成領域に透明電極層を形成する透明電極層形成工程が行われてもよい。
なお、透明電極層の形成方法については、上述した「Ａ．有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板」の欄に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。

Ｄ．有機ＥＬ素子の製造方法
次に、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。本発明の有機ＥＬ素子の製造方法は、上述した有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の製造方法を用いることを特徴とするものである。

本発明によれば、上述した有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の製造方法を用いるので、ダークスポット等の発生を抑制することができ、良好な画像表示が可能な有機ＥＬ素子を製造することができる。

本発明においては、通常、上述した有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の製造方法を用いた有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板形成工程と、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の透明電極層上のカソードセパレータ形成領域にカソードセパレータを形成するカソードセパレータ形成工程と、透明電極層上のカソードセパレータ間に少なくとも発光層を有する有機ＥＬ層を形成する有機ＥＬ層形成工程と、有機ＥＬ層上に対向電極層を形成する対向電極層形成工程とを行うことにより、有機ＥＬ素子を製造することができる。
また、カソードセパレータ形成工程前に、透明電極層上の透明電極層非形成領域およびカソードセパレータ形成領域に絶縁層を形成する絶縁層形成工程を行ってもよい。

本発明における有機ＥＬ素子の各構成部材の形成方法としては、一般的な有機ＥＬ素子の各構成部材の形成方法を適用することができる。なお、発光層および対向電極層の形成方法については、上述した「Ｂ．有機ＥＬ素子」の欄に記載したものと同様である。

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）
透明基板として、３７０ｍｍ×４７０ｍｍ、厚み０．７ｍｍのソーダガラス（セントラル硝子社製 Ｓｎ面研磨品）を準備した。この透明基板を定法に従って洗浄した後、透明基板の片側全面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、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、酸化窒化複合クロム薄膜のエッチングを行って、８４μｍ×２８４μｍ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ブラックマトリクスを形成した。

（着色層の形成）
赤色、緑色、青色の３種の着色パターン形成用感光性塗料を調製した。赤色着色剤としては縮合アゾ系染料（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（株）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ポリビニルアルコール（１０％水溶液）を用いた。ポリビニルアルコール水溶液１０重量部に対し、各色着色剤を１重量部配合して、十分に混合分散させ、得られた溶液１００重量部に対し、１重量部の重クロム酸アンモニウムを架橋剤として添加し、３種の着色パターン形成用感光性塗料を得た。
次に、上記の３種の着色パターン形成用感光性塗料を用いて各色の着色パターンを形成した。すなわち、ブラックマトリクスが形成された上記の透明基材全面に、緑色着色パターン形成用感光性塗料をスピンコート法により塗布し、プリベイク（８０℃、３０分）を行った。その後、所定のフォトマスクを用いて露光した。そして、現像液（０．０５％ＫＯＨ水溶液）にて現像を行い、ポストベイク（１００℃、３０分）を行って、ブラックマトリクスパターンに対して所定の位置にストライプ状（幅９０μｍ）の緑色着色パターン（厚み１．５μｍ）を形成した。同様に、赤色着色パターン形成用感光性塗料を用いて、ブラックマトリクスパターンに対して所定の位置にストライプ状（幅９０μｍ）の赤色着色パターン（厚み１．５μｍ）を形成した。さらに、青色着色パターン形成用感光性塗料を用いて、ブラックマトリクスパターンに対して所定の位置にストライプ状（幅９０μｍ）の青色着色パターン（厚み１．５μｍ）を形成した。

（色変換層の形成）
次に、青色変換層（ダミー層）形成用塗工液（富士ハントエレクトロニクステクノロジー（株）製 カラーモザイクＣＢ−７００１）をスピンコート法により着色層上に塗布し、プリベイク（８０℃、３０分間）を行った。そして、フォトリソグラフィー法によりパターニングを行い、ポストベイク（１００℃、３０分間）を行った。これにより、青色着色パターン上にストライプ状（幅９０μｍ）の青色変換層（ダミー層、厚み１０μｍ）を形成した。
次いで、緑色蛍光色素（アルドリッチ（株）製 クマリン６）を分散させたアルカリ可溶性ネガ型レジストを緑色変換層形成用塗工液とし、これをスピンコート法により着色層上に塗布し、プリベイク（８０℃、３０分間）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い、ポストベイク（１００℃、３０分間）を行った。これにより、緑色着色パターン上にストライプ状（幅９０μｍ）の緑色変換層（厚み１０μｍ）を形成した。
さらに、赤色蛍光色素（アルドリッチ（株）製 ローダミン６Ｇ）を分散させたアルカリ可溶性ネガ型レジストを赤色変換層形成用塗工液とし、これをスピンコート法により着色層上に塗布し、プリベイク（８０℃、３０分間）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い、ポストベイク（１００℃、３０分間）を行った。これにより、赤色着色パターン上にストライプ状（幅９０μｍ）の赤色変換層（厚み１０μｍ）を形成した。

（平坦化層の形成）
次いで、アクリル樹脂（ＪＳＲ社製 ＮＮ８０３）をトルエンで希釈した平坦化層形成用塗工液を調製し、この平坦化層形成用塗工液をスピンコート法により着色層や色変換層等が形成された透明基板上に塗布した後、ベイク（２３０℃、１時間）を行った。これにより、上記の色変換層を覆うように平坦化層（厚み１〜３μｍ程度、実際は１．５μｍ）を形成した。得られた平坦化層は、透明かつ均一な膜であった。
そして、平坦化層に対し、♯８００程度の研磨テープを用いて純水を噴霧しながらラッピング研磨を行った。さらに、平坦化層に対し、回転研磨機（Ｓｐｅｅｄ Ｆａｍ社製）を使用してアルミナの微粒子研磨材を噴霧しながら鏡面研磨（ポリッシング）を行った。このようして、平坦化層に表面平坦化処理を施した。

（バリア層分離部の形成）
次いで、平坦化層上にポジ型の感光性レジスト（（株）シプレー製 Ｓ１８０５）を塗布し、マスク露光、現像後、１３０℃で１５分間ベイクを行い、透明電極層非形成領域かつカソードセパレータ形成領域にバリア層分離部をドット状に形成した。バリア層分離部の透明電極層非形成領域と平行方向の幅は２０μｍ、３０μｍもしくは４０μｍとし、またバリア層分離部の透明電極層非形成領域と直角方向の幅は２０μｍとした。

（バリア層の形成）
次に、窒化酸化ケイ素を用い、下記条件にてスパッタリング法により膜厚１５０ｎｍのバリア層を形成した。
＜酸化窒化ケイ素膜の成膜条件＞
・Ｓｉ_３Ｎ_４ターゲット：３Ｎ（密度１．８ｇ／ｃｍ^３）
・不活性ガス／Ｎ_２（流量比）：３６０ｓｃｃｍ／４０ｓｃｃｍ
・ＲＦパワー：３．５ｋＷ
・基板温度：２００℃

（透明電極層の形成）
次いで、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）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、透明電極層をパターン状（幅１００μｍ、スペース２０μｍ）に形成した。

（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、透明基板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１０００００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調製し、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を覆うように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、隔壁部形成用塗料（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、プリベイク（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、ポストベイク（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となるものであった。

（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、青色発光層、および電子注入層を形成した。
すなわち、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、画像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、隔壁部がマスクパターンとなり、透明電極層上の隔壁部間のみ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５０ｎｍまで蒸着して成膜することにより発光層とした。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のストライプ状パターンとして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／銀化合物からなる対向電極層（厚み２００ｎｍ）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透明電極層が形成された。
以上の方法により、有機ＥＬ素子を得た。

［実施例２］
下記のようにしてバリア層分離部を形成した以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。

（バリア層分離部の形成）
平坦化層上にポジ型の感光性レジスト（（株）シプレー製 Ｓ１８０５）を塗布し、マスク露光、現像後、１２０℃で１時間ベイクを行い、カソードセパレータ形成領域にバリア層分離部をライン状に形成した。バリア層分離部のカソードセパレータ形成領域と直角方向の幅は２０μｍ、３０μｍもしくは４０μｍとした。

［実施例３］
下記のようにしてバリア層分離部を形成した以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。

（バリア層分離部の形成）
平坦化層上にネガ型の感光性レジスト（ＪＳＲ社製 ＮＮ８０３）を塗布し、マスク露光、現像後、１２０℃で１時間ベイクを行い、カソードセパレータ形成領域にバリア層分離部をドット状に形成した。バリア層分離部の透明電極層非形成領域と平行方向の幅は２０μｍ、３０μｍもしくは４０μｍとし、またバリア層分離部の透明電極層非形成領域と直角方向の幅は２０μｍとした。

［実施例４］
下記のようにしてバリア層分離部およびバリア層を形成した以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。

（バリア層分離部の形成）
平坦化層上にポジ型の感光性レジスト（（株）シプレー製 Ｓ１８０５）を塗布し、マスク露光、現像後、１３０℃で１時間ベイクを行い、カソードセパレータ形成領域にバリア層分離部をライン状に形成した。バリア層分離部の透明電極層非形成領域と直角方向の幅は２０μｍとした。

（バリア層の形成）
次に、窒化酸化ケイ素を用い、下記条件にてスパッタリング法により膜厚１５０ｎｍのバリア層を形成した。
＜酸化窒化ケイ素膜の成膜条件＞
・Ｓｉ_３Ｎ_４ターゲット：３Ｎ（密度１．８ｇ／ｃｍ^３）
・不活性ガス／Ｎ_２（流量比）：３６０ｓｃｃｍ／４０ｓｃｃｍ
・ＲＦパワー：３．５ｋＷ
・基板温度：１１０℃

（バリア層分離部の除去）
その後、上記バリア層分離部をアミン系剥離液（クラリアントジャパン製 ＡＺリムーバー２００）を用いて除去した。

［比較例１］
バリア層分離部を形成しなかった以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。

［評価］
実施例１〜４および比較例１の有機ＥＬ素子を封止し、有機ＥＬ表示装置を得た。この有機ＥＬ表示装置の透明電極層と対向電極層とに直流８．５Ｖの電圧を１０ｍＡ／ｃｍ^２の一定電流密度で印加して連続駆動させることにより、透明電極層と対向電極層とが交差する所望の部位の発光層を発光させた。有機ＥＬ表示装置の発光領域は６ｍｍ□であり、温度８５℃、相対湿度６０％で保存試験を行い、５００時間経過後における発光欠陥を光学顕微鏡（倍率５０倍）観察を行うことで評価した。
その結果、比較例１の有機ＥＬ表示装置ではダークスポットが発生した。これは、画像表示領域のバリア層のバリア性が十分ではなく、脱離ガスが画像表示領域に流出し、ダークスポットが発生したと考えられる。これに対し、実施例１〜４の有機ＥＬ表示装置ではダークスポットの発生が認められず、優れた耐久性のある表示特性を示した。

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平面図である。 図１に示したＡ−Ａ線矢視断面の概略断面図である。 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製造方法の一例を示す工程図である。 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平面図である。 本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の製造方法におけるバリア層分離部形成工程の一例を示す工程図である。 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他の例を示す工程図である。

符号の説明

１ … 透明基板
２、２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ … 着色層
３ … ブラックマトリクス
４ … 平坦化層
５、５´ … バリア層分離部
６ … バリア層
７ … 透明電極層
１０ … 有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板
１１ … 透明電極層形成領域
１２ … 透明電極層非形成領域
１３ … カソードセパレータ形成領域

Claims (9)

1. 透明基板と、前記透明基板上に形成された着色層と、前記着色層上にドット状のパターン状に形成されたバリア層分離部と、前記着色層および前記バリア層分離部上に形成されたバリア層と、前記バリア層上にストライプ状に形成された透明電極層とを有する有機エレクトロルミネッセント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ト素子用カラーフィルタ基板の前記透明電極層上に、前記透明電極層と直角に交差するストライプ状に形成されたカソードセパレータと、
   前記透明電極層上の前記カソードセパレータ間に形成され、少なくとも発光層を有する有機エレクトロルミネッセント層と、
   前記有機エレクトロルミネッセント層上に形成された対向電極層と
   を有しており、
   前記バリア層分離部が、前記透明電極層が設けられない透明電極層非形成領域であって、前記カソードセパレータが設けられるカソードセパレータ形成領域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ト素子。
2. 前記バリア層分離部は、前記透明電極層非形成領域と直角方向の幅が前記透明電極非形成領域の幅以下であり、前記透明電極層非形成領域と平行方向の幅が前記カソードセパレータ形成領域の幅より狭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ト素子。
3. 前記バリア層分離部の断面形状が、逆テーパー形状であ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ト素子。
4. 前記バリア層分離部の厚みが、１μｍ〜５μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１から請求項３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ト素子。
5. 前記着色層と前記バリア層分離部および前記バリア層との間に、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４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ト素子。
6. 前記着色層と前記バリア層分離部および前記バリア層との間に、色変換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ト素子。
7. 着色層が形成された透明基板上の、カソードセパレータが設けられるカソードセパレータ形成領域または透明電極層が設けられない透明電極層非形成領域に、パターン状にバリア層分離部を形成するバリア層分離部形成工程と、前記着色層および前記バリア層分離部上にバリア層を形成するバリア層形成工程と、前記バリア層上にストライプ状に透明電極層を形成する透明電極層形成工程とを有する有機エレクトロルミネッセント素子用カラーフィルタ基板形成工程と、
   前記有機エレクトロルミネッセント素子用カラーフィルタ基板の前記透明電極層上に、前記透明電極層と直角に交差するストライプ状にカソードセパレータを形成するカソードセパレータ形成工程と、
   前記透明電極層上の前記カソードセパレータ間に、少なくとも発光層を有する有機エレクトロルミネッセント層を形成する有機エレクトロルミネッセント層形成工程と、
   前記有機エレクトロルミネッセント層上に対向電極層を形成する対向電極層形成工程と
   を有し、
   前記バリア層分離部形成工程では、前記透明電極層非形成領域であって前記カソードセパレータ形成領域にドット状のパターン状にバリア層分離部を形成し、
   前記バリア層分離部を除去するバリア層分離部除去工程を有さないことを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子の製造方法。
8. 前記バリア層分離部形成工程では、前記バリア層分離部は、前記透明電極層非形成領域と直角方向の幅が前記透明電極非形成領域の幅以下であり、前記透明電極層非形成領域と平行方向の幅が前記カソードセパレータ形成領域の幅より狭くなるように形成されることを特徴とする請求項７に記載の有機エレクトロルミネッセント素子の製造方法。
9. 前記バリア層分離部形成工程では、フォトリソグラフィー法が用いられることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の有機エレクトロルミネッセント素子の製造方法。

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