(57)【要約】【課題】光源が白色発光有機ＥＬ素子でも、色濃度を維持しつつ輝度低下を抑制できる白色発光有機ＥＬディスプレイ用のカラーフィルタ及び着色レジスト組成物、並びに白色発光有機ＥＬディスプレイとする。【解決手段】白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタ１０は、少なくとも１色の着色層３がトリアリールメタン系色材と蛍光色材を含む構成とする。例えば青色着色層３Ｂについて、トリアリールメタン系色材にはトリフェニルメタン系青色染料を用い、蛍光色材にはローダミン系紫色染料を用いる。白色発光有機ＥＬディスプレイ用着色レジスト組成物は、トリアリールメタン系色材、蛍光色材、波長３７０〜４５０ｎｍの光に感度を有する感光剤を含む。白色発光有機ＥＬディスプレイ３０は、白色を発光する白色発光有機ＥＬ素子２０と白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタとを含む。【選択図】図１
2014153592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１色の着色層が、トリアリールメタン系色材と蛍光色材とを含む、白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタ。
【請求項２】
前記トリアリールメタン系色材が青色色材であり、前記蛍光色材がローダミン系紫色色材である、請求項１に記載の白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタ。
【請求項３】
トリアリールメタン系色材、蛍光色材、及び、波長３７０〜４５０ｎｍの光に感度を有する感光剤を含む、白色発光有機ＥＬディスプレイ用着色レジスト組成物。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタと、当該白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタに白色光を供給する白色発光有機ＥＬ素子とを含む、白色発光有機ＥＬディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、白色発光有機ＥＬディスプレイ用のカラーフィルタ及び着色レジスト組成物、並びに白色発光有機ＥＬディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイは、光源を必要とする液晶ディスプレイと異なり、自発光タイプであるために光利用効率が良いなどの点で、液晶ディスプレイに代わるディスプレイとして注目されている。各種ディスプレイのなかでも、白色発光有機ＥＬディスプレイは、長寿命、生産性、高精細が容易な点で開発が盛んである（特許文献１、特許文献２、特許文献３）。
【０００３】
表１は、バックライトに白色発光ＬＥＤ（ＹＡＧ系、又はＢ−ＲＧ系）を用いた液晶ディスプレイと、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ）として、有機ＥＬ素子自体で赤と緑と青の３色を発光させる３色発光方式（「３Ｃ−ＯＬＥＤ」とも言うことにする）、及び白色発光有機ＥＬ素子とカラーフィルタとを組み合わせる白色発光方式（「Ｗ−ＯＬＥＤ」とも言うことにする）とについて、各々の性能を比較したものである。
なお、３色発光方式は３色塗り分け方式とも言われている。
【０００４】
【表１】
2014153592.tif 000003
【０００５】
上記白色発光ＬＥＤにて、ＹＡＧ系は青色ＬＥＤとイットリウム・アルミニウム・ガーネット蛍光体とを組み合わせて白色光を生成するＬＥＤであり、Ｂ−ＲＧ系は青色ＬＥＤと赤色蛍光体及び緑色蛍光体とを組み合わせて白色光を生成するＬＥＤである。
【０００６】
本明細書では、白色発光する有機ＥＬ素子（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  Ｄｅｖｉｃｅ（或いはＥｌｅｍｅｎｔ））と、白色発光有機ＥＬ素子にカラーフィルタを組み合わせてカラー表示可能とした有機ＥＬディスプレイ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  Ｄｉｓｐｌａｙ）とを、ともに「Ｗ−ＯＬＥＤ」とも呼ぶことにする。
なお、有機ＥＬは、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）と構造が類似しているので、一般的に、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）と呼ばれることが多い。これによれば、有機ＥＬディスプレイは、ＯＬＥＤ  Ｄｉｓｐｌａｙであり、カラーフィルタと組み合わせることでディスプレイとする有機ＥＬ素子は、ＯＬＥＤ  Ｅｌｅｍｅｎｔ、或いは、ＯＬＥＤ  Ｄｅｖｉｃｅである。ただ、有機ＥＬディスプレイも、一般的に単にＯＬＥＤと呼ばれることが多い。
【０００７】
表１に示すように、白色発光有機ＥＬディスプレイ（Ｗ−ＯＬＥＤ）は、３色発光方式（３Ｃ−ＯＬＥＤ）に対して、生産性及び解像度に優れている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３３６６４０１号公報
【特許文献２】特開２００３−２７２８５７号公報
【特許文献３】特許第４５９０８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、液晶ディスプレイ用の光源として従来から一般的な冷陰極管（ＣＣＦＬ）、或いは最近普及しだした白色発光ＬＥＤに対して、白色発光有機ＥＬ素子は、とりわけ短波長側の青色発光スペクトルが異なり、長波長側にシフトしている。
図６は、冷陰極管（ＣＣＦＬ）、白色発光ＬＥＤ（ＹＡＧ−ＬＥＤ）、及び、白色発光有機ＥＬ素子（Ｗ−ＯＬＥＤ）、の発光スペクトルを示す。
このため、液晶ディスプレイ用として用いられてきた従来のカラーフィルタを、そのまま、白色発光有機ＥＬ素子（Ｗ−ＯＬＥＤ）に適用すると、特に短波長側の透過スペクトルにおいて、光源の青色領域での発光スペクトルとの重なりが少なくなり、青色領域の透過光量が減り輝度を低下させてしまう。ただ単に輝度を維持するだけならば、輝度が低下した分を、光源の光量を増やして補えばよいが、これでは消費電力が増えてしまい好ましくない。また、カラーフィルタの着色層の厚みを薄くしたり、着色層中の色材濃度を下げたりしても、透過光量が増え輝度は維持できるが、色濃度が低下してしまい好ましくない。色濃度は維持しつつ、輝度も維持することが望まれる。
【００１０】
表２は、冷陰極管（ＣＣＦＬ）、白色発光ＬＥＤ（ＹＡＧ−ＬＥＤ）、及び、白色発光有機ＥＬ素子（Ｗ−ＯＬＥＤ）について、カラーフィルタの青色着色層を、光源が異なる場合でもｙ値が同一となるように、その厚みを調整したときの、ＣＩＥ  Ｙｘｙ表色系での色度（ｘ、ｙ）、及び、Ｙ値、並びに青色着色層の厚みを示す。
なお、Ｙｘｙ表色系とは、ＪＩＳ  Ｚ８７０１：１９９９で規定されるＸＹＺ表色系（国際照明委員会（ＣＩＥ）で規定されるＣＩＥ  １９３１  ＸＹＺ表色系でもある）に基づく表色系である。
表２に示すように、光源が白色発光有機ＥＬ素子（Ｗ−ＯＬＥＤ）の場合では、ＣＣＦＬや白色発光ＬＥＤに比べて、色度（ｘ，ｙ）のｘ値が低下し青色がシアン側にシフトする上、Ｙ値が低下し輝度が低下してしまう。
【００１１】
【表２】
2014153592.tif 000004
【００１２】
そこで、本発明の課題は、白色発光有機ＥＬディスプレイ用のカラーフィルタ及び着色レジスト組成物、並びに白色発光有機ＥＬディスプレイについて、光源が白色発光有機ＥＬ素子であっても、色濃度を維持しつつ、輝度低下を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明では、次のような構成の白色発光有機ＥＬディスプレイ用のカラーフィルタ及び着色レジスト組成物、並びに白色発光有機ＥＬディスプレイとした。
【００１４】
（１）少なくとも１色の着色層が、トリアリールメタン系色材と蛍光色材とを含む、白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタ。
（２）前記トリアリールメタン系色材が青色色材であり、前記蛍光色材がローダミン系紫色色材である、前記（１）の白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタ。
（３）トリアリールメタン系色材、蛍光色材、及び、波長３７０〜４５０ｎｍの光に感度を有する感光剤を含む、白色発光有機ＥＬディスプレイ用着色レジスト組成物。
（４）前記（１）又は（２）の白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタと、当該白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタに白色光を供給する白色発光有機ＥＬ素子とを含む、白色発光有機ＥＬディスプレイ。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、白色発光有機ＥＬディスプレイにおいて、光源が白色発光有機ＥＬ素子であっても、従来の冷陰極管や白色発光ＬＥＤに比べて、色濃度を維持しつつ、輝度低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタ及び白色発光有機ＥＬディスプレイの一実施形態例を示す部分拡大断面図（ａ）と、このカラーフィルタのみを示す部分拡大平面図（ｂ）及び部分拡大断面図（ｃ）。
【図２】ローダミン系染料の励起スペトクルと発光スペトクルを例示する図。
【図３】トリアリールメタン系色材及び蛍光色材として、トリフェニルメタン系青色染料及びローダミン系紫色染料の透過スペクトルを例示する図。
【図４】光重合開始剤の吸収波長と、ローダミン系色材の吸収波長を比較する図。
【図５】実施例及び比較例の青色着色層の透過スペトクルを示す図。
【図６】各種光源の発光スペクトルを例示する図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面は概念図であり、説明上の都合に応じて適宜、構成要素の縮尺関係、縦横比等は誇張されていることがある。
【００１８】
《Ａ》白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタ１０：
本発明による白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタ１０の実施形態を説明する。
【００１９】
図１は、本発明による白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタ１０、及び、本発明による白色発光有機ＥＬディスプレイ３０の一実施形態を示す。
図１（ａ）は部分拡大断面図、図１（ｂ）は部分拡大平面図、図１（ｃ）は部分拡大断面図である。図１（ａ）及び図１（ｃ）の部分拡大断面図は、図１（ｂ）の部分拡大平面図中、Ｃ−Ｃ線での厚み方向での断面図である。
【００２０】
本発明による白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタ１０は、少なくとも１色の着色層３が、トリアリールメタン系色材と蛍光色材とを含む。
図１に例示する実施形態の白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタ１０は、透明基板１と、透明基板１の一方の面１ｐの面上に形成されたブラックマトリクス２と、一方の面１ｐの面上に形成されブラックマトリクス２が形成されていない開口部に形成された３色の着色層３を含む。本実施形態においては、着色層３は、赤色着色層３Ｒ、緑色着色層３Ｇ、及び青色着色層３Ｂの３色からなり、このうち、少なくとも１色の着色層３として青色着色層３Ｂが、トリアリールメタン系色材と蛍光色材とを含む構成となっている。さらに、本実施形態においては、上記トリアリールメタン系色材として青色染料が用いられ、上記蛍光色材としてローダミン系の紫色染料が用いられた構成となっている。
一方、青色着色層３Ｂ以外の青色着色層３Ｂ及び緑色着色層３Ｇについては、従来のカラーフィルタと同様の色材を含んでいる。
【００２１】
こうした構成とすることによって、本実施形態における白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタ１０は、白色発光有機ＥＬディスプレイ用として、光源に従来の冷陰極管（ＣＣＦＬ）や白色発光ＬＥＤを用いた場合に比べて、青色着色層３Ｂの青色の色濃度を維持しつつ、輝度低下を抑制することができる。この結果、本実施形態においては、高色濃度且つ高輝度の青色を得ることができることになる。
【００２２】
本実施形態のように、着色層３の色が、赤色、緑色、及び青色の３色からなる形態においては、トリアリールメタン系色材及び蛍光色材を含む着色層３の色としては、青色が好ましい。トリアリールメタン系色材は、とりわけ３原色の青色用として優れた色材であるからである。ただ、本発明においては、トリアリールメタン系色材を青色以外の色の色材として用いてもよい。
これは、本発明においては、白色発光有機ＥＬディスプレイ３０は、フルカラー表示のディスプレイに限定されず、例えば、任意の２色の混色で表示するディスプレイなどであってもよいからである。
【００２３】
本実施形態では、着色層３の色は、赤色、緑色、及び青色の３色からなるが、本発明においては、着色層３の色及び色数は、これに限定されない。例えば、赤色、緑色、及び青色の３色に加えて、黄色、マゼンタなどの色があってもよい。
【００２４】
図１に示す実施形態の白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタ１０は、さらに、図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示すように、着色層３が形成された透明基板１の一方の面１ｐの面上の全面に形成されたオーバーコート層４と、オーバーコート層４上であってブラックマトリクス２上の一部に形成されたスペーサ５とを有する。
このように、本発明においては、白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタ１０は、従来公知のカラーフィルタにおける各種要素を、さらに含む構成とすることができる。
【００２５】
以下、本発明による白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタ１０について、青色着色層３Ｂが含むトリアリールメタン系色材及び蛍光色材から、順に詳述する。
【００２６】
《トリアリールメタン系色材》
トリアリールメタン系色材は、着色層３の色、本実施形態においては具体的には青色着色層３Ｂの色を決定し、蛍光色材は色的にはトリアリールメタン系色材による色を調整する機能を有する。
【００２７】
トリアリールメタン系色材としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー１、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー６、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー２２、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー７５、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー１５９；
Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット１、Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット３、Ｃ．Ｉ．アシッドバイオレット３、Ｃ．Ｉ．アシッドバイオレット１５、Ｃ．Ｉ．アシッドバイオレット１７、Ｃ．Ｉ．アシッドバイオレット２４、Ｃ．Ｉ．アシッドバイオレット４９；
などの染料、
Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー９、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー２４、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー５６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー５６：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６１：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー７８；
Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン１、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン２、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン４；
Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット３、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット３：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２７、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット３９；
等の顔料が挙げられる。
なお、これらのトリアリールメタン系色材のなかには、トリフェニルメタン系染料が含まれる。
【００２８】
トリアリールメタン系色材を含ませる着色層３が、本実施形態のように青色着色層３Ｂである場合、トリアリールメタン系色材としては青色色材を用いることになるが、この青色のトリアリールメタン系色材は、同じ青色の従来のフタロシアニン系色材などに比べて、色濃度を維持しつつ輝度低下を抑制する性能に優れる点で好ましい色材である。このことは、後述表３中の比較例２に対する比較例１（蛍光色材の併用なし）の評価結果からも判る。
【００２９】
本発明においては、トリアリールメタン系色材としては、染料、顔料のいずれでもよい。トリアリールメタン系色材は、染料及び顔料のなかから、１種単独使用、又は２種以上を併用することができる。
【００３０】
本発明においては、トリアリールメタン系色材及び蛍光色材を含ませる着色層３中には、トリアリールメタン系色材による色を調整するなどのために、トリアリールメタン系色材以外の公知の色材を、トリアリールメタン系色材よりも少ない質量割合の範囲で、併用してもよい。
【００３１】
《蛍光色材》
蛍光色材は、蛍光を発することによって見かけ上、透過光量を増やして、色濃度を維持しつつ輝度低下を抑制するとともに、トリアリールメタン系色材による色を調整することができる。
【００３２】
蛍光色材としては、例えば、ローダミン系色材では、Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット１０（ローダミンＢ）、Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット１１、Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット１１：１、Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット４９、Ｃ．Ｉ．アシッドバイオレット９；
Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１（ローダミン６Ｇ）、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１：１、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド３、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド８、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１１（ローダミンＳ）、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１０８、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド４９；
などの染料、
Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２：２；
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８１：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８１：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８１：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８１：４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７３；
等の顔料が挙げられる。
【００３３】
ローダミン系色材以外の蛍光色材としては、例えば、
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ル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ）等のシアニン系色材；
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）等のピリジン系色材；
１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン、トランス−４，４’−ジフェニルスチルベン（ＤＰＳ）等のスチルベン系色材；
７−ヒドロキシ−４−メチルクマリン（クマリン４）、２，３，５，６−１Ｈ，４Ｈ−テトラヒドロ−８−トリフロルメチルキノリジノ（９，９ａ，１−ｇｈ）クマリン（クマリン１５３）、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’−ベンズイミダゾリル）−７−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリン（クマリン７）等のクマリン系色材；
Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１１、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１１６等のナフタルイミド系色材；
或いは、ペリレン系色材、オキサジン系色材、等が挙げられる。
【００３４】
蛍光色材としては、染料、顔料のいずれでもよい。蛍光色材は、染料及び顔料のなかから、１種単独使用、又は２種以上を併用することができる。
【００３５】
蛍光色材の使用量は、トリアリールメタン系色材の使用量未満が好ましく、例えば、トリアリールメタン系色材の使用量に対して５質量％以上５０質量％未満、好ましくは５〜４０質量％、より好ましくは１０〜３０質量％である。蛍光色材の使用量が、前記範囲未満であると蛍光色材の併用効果を充分に得られないことがあり、蛍光色材の使用量が前記範囲を超えると、補助色材としての蛍光色材の併用効果を逸脱し、トリアリールメタン系色材自体による色を損ない良好な色特性が得られないことがあるからである。
【００３６】
図２は、蛍光色材の励起スペクトルを、ローダミン系染料の場合の一例で例示した図である。同図に示すように、蛍光色材は、吸収した励起光よりも長波長側の光を蛍光として発光する。このため、蛍光色材を含ませる着色層３の色の透過スペクトルにおいて、その色に不要な波長帯域の光を励起光として利用し、且つ、その色に必要な波長帯域の光を発光光として利用するように、蛍光色材を用いることによって、従来ならば吸収されていた光を別の波長帯域の光として透過させることが可能となる。この結果、見かけ上、透過光量を増やして、色濃度を維持しつつ輝度低下を抑制することが可能となる。また、同時に、こうした蛍光色材の併用によって、トリアリールメタン系色材による色を調整することが可能となる。
【００３７】
本実施形態のように、トリアリールメタン系色材として青色色材を用い、蛍光色材として紫色のローダミン系蛍光色材を用いると、トリアリールメタン系色材の吸収波長帯域の光を励起光として、これよりも長波長側で発光する結果、トリアリールメタン系色材によって吸収されて輝度に貢献することのなかった光が、長波長側の光として有効利用され、見かけ上、透過光量をその分増やして輝度を高めることが可能となる。
【００３８】
したがって、本実施形態のようにトリアリールメタン系色材及び蛍光色材を含む着色層３が青色着色層３Ｂである場合、トリアリールメタン系色材としては青色色材を用い、蛍光色材としては紫色の蛍光色材（本実施形態においては、ローダミン系染料）を用いることによって、トリアリールメタン系色材による青色の色濃度を維持しつつ輝度低下を抑制することができる。
【００３９】
《トリアリールメタン系色材と蛍光色材の組み合わせ例》
図３は、トリアリールメタン系色材としてトリフェニルメタン系青色染料と、蛍光色材としてローダミン系紫色染料について、各々単独での透過スペクトルの一例を示す図である。ローダミン系紫色染料は、トリフェニルメタン系青色染料に比べて、波長６００ｎｍ以上の長波長領域での透過率が大きく、この結果、紫色を呈する。また、ローダミン系紫色染料は、トリフェニルメタン系青色染料単独で、青色着色層３Ｂの色材を構成する場合に比べて、青色の色濃度を高める効果を有する。
【００４０】
《色材の着色層３中での合計の含有量》
着色層３中でのトリアリールメタン系色材及び蛍光色材の合計の含有量は、着色層３の全固形分に対して、例えば、１０〜７５質量％、好ましくは２０〜６０質量％である。当該色材の含有量が上記範囲を外れると、良好な色特性が得られないことがある。
【００４１】
《トリアリールメタン系色材及び蛍光色材を含まないその他の着色層３》
本発明においては、着色層３は、少なくともそのうちの１色の着色層３が、トリアリールメタン系色材及び蛍光色材を含む特定の着色層３であるが、これ以外の着色層３については、トリアリールメタン系色材及び蛍光色材を含まなくてもよいし、トリアリールメタン系色材及び蛍光色材を含んでいてもよい。
トリアリールメタン系色材及び蛍光色材を含まなない着色層３の構成としては、次の３種類の構成があり得る。
ａ）トリアリールメタン系色材は含むが蛍光色材は含まない構成。
ｂ）トリアリールメタン系色材は含まないが蛍光色材は含む構成。
ｃ）トリアリールメタン系色材も蛍光色材も含まない構成。
【００４２】
上記ａ）、ｂ）、及びｃ）の３種類の構成における着色層３が含む色材は、トリアリールメタン系色材及び蛍光色材以外の色材については、特に制限はなく、カラーフィルタにおける従来公知の各種色材を適宜採用することができる。
例えば、トリアリールメタン系色材以外の色材としては、ジケトピロロピロール系、アントラキノン系、ペリレン系などの赤色顔料、フタロシアニン系、イソインドリン系などの緑色顔料、フタロシアニン系、アントラキノン系などの青色顔料、イソインドリン系、アントラキノン系などの黄色顔料、キナクリドン系などの紫色顔料などの顔料、
アントラキノン系、ペリレン系などの赤色染料、フタロシアニン系などの緑色染料、メチン系、アントラキノン系、アゾ系などの青色染料、などの染料が挙げられる。
【００４３】
さらに、具体例で示せば、
Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６；
Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６；
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４；
Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット３７；
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０；
などが挙げられる。
【００４４】
《着色層３の形成法》
トリアリールメタン系色材及び蛍光色材を含む着色層３、及び、トリアリールメタン系色材及び蛍光色材を含まない着色層３の形成法は、特に制限はなく、公知の形成法を適宜採用することができる。いずれの着色層３も、色材、バインダ樹脂、及び溶剤を含む着色レジスト組成物によって形成することができる。着色レジスト組成物が感光性である場合は、着色レジスト組成物はさらに感光剤を含み、フォトリソグラフィ法によって形成することができる。一方、着色レジスト組成物が感光性でない場合は、感光剤は省略でき、インクジェット法など印刷法によって形成することができる。
着色層３の厚みは、例えば、１〜６μｍである。
【００４５】
トリアリールメタン系色材及び蛍光色材を含む着色層３については、好適には、後述する本発明による白色発光有機ＥＬディスプレイ用着色レジスト組成物によって形成することかできる。
【００４６】
《ブラックマトリクス２》
ブラックマトリクス２には、公知の材料及び形成法を採用することができる。例えば、クロムやクロム化合物などの金属材料や、感光性樹脂及び黒色の色材を含む樹脂レジストを用いることができる。クロムの場合は、透明基板１の全面にクロム薄膜を蒸着により形
成後、樹脂レジストを塗布し、露光、現像後、エッチングにより不要部分のクロム薄膜を除去することで、ブラックマトリクス２を形成することができる。
ブラックマトリクス２の平面視形状は、図１（ｂ）の形状に限定されない。公知の各種形状をとり得る。
【００４７】
樹脂レジストには、カーボンブラック、チタンブラックなど黒色の色材と、感光性樹脂とを含むレジストを用いることができる。樹脂レジストとしては、ネガ型、ポジ型いずれでもよい。ネガ型の場合は、後述するネガ型の着色レジスト組成物で、その色材を黒色の色材に変更したものを用いることができる。ポジ型の場合は、後述するポジ型の着色レジスト組成物で、その色材を黒色の色材に変更したものを用いることができる。
【００４８】
《透明基板１》
透明基板１は、公知の材料を用いることができる。例えば、透明基板１の材料としては、ガラス、石英などの無機材料の他、樹脂を用いることができる。樹脂は、例えば、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂などである。
【００４９】
《その他の構成層；オーバーコート層４、スペーサ５など》
本発明においては、白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタ１０は、上記した透明基板１、ブラックマトリクス２及び着色層３に加えて、さらにカラーフィルタにおいて公知の、その他の構成要素を含むことができる。例えば、オーバーコート層４、スペーサ５、透明導電層、などである。
【００５０】
図１（ａ）及び図１（ｃ）に例示した実施形態では、オーバーコート層４及びスペーサ５を有している。オーバーコート層４及びスペーサ５については、公知の材料及び形成法で形成することができる。例えば、オーバーコート層４及びスペーサ５は、透明感光性樹脂を含む透明レジスト組成物を用いてフォトリソグラフィ法によって形成することができる。
【００５１】
《Ｂ》白色発光有機ＥＬディスプレイ用着色レジスト組成物：
本発明による白色発光有機ＥＬディスプレイ用着色レジスト組成物は、トリアリールメタン系色材、蛍光色材、及び、波長３７０〜４５０ｎｍの光に感度を有する感光剤を含む、感光性樹脂組成物である。
【００５２】
以下、「白色発光有機ＥＬディスプレイ用着色レジスト組成物」を、単に、「着色レジスト組成物」と言うこともある。
【００５３】
本発明による着色レジスト組成物は、ネガ型、ポジ型いずれでもよい。ネガ型では、露光されなかった部分が現像により除去されて、露光された部分が現像後も残り、着色層３となる。ポジ型では、露光された部分が現像により除去されて、露光されなかった部分が現像後も残り、着色層３となる。
【００５４】
さらに、本発明による着色レジスト組成物は、バインダ樹脂、溶剤、添加剤などを含むことができる。本発明による着色レジスト組成物の構成成分中、バインダ樹脂及び感光剤のうち、とりわけ感光剤は、ネガ型とポジ型とにより使い分けられる。
【００５５】
以下、白色発光有機ＥＬディスプレイ用着色レジスト組成物の構成成分について、ネガ型の場合で説明し、その後にポジ型の場合を説明する。
【００５６】
《色材》
本発明による着色レジスト組成物が、必須成分として含む色材である、トリアリールメタン系色材及び蛍光色材、並びにその他の色材については、既に、上述したので、説明は省略する。
【００５７】
《バインダ樹脂》
本発明による着色レジスト組成物がネガ型の場合、バインダ樹脂としては、通常、モノマー及びプレポリマーなどの光重合性化合物と、ポリマーとを含む。
【００５８】
本発明においては、着色レジスト組成物に対してバインダ樹脂というとき、ポリマーとなる前のモノマーなどの光重合性化合物も含めて言う。着色層３となった後の状態で、バインダ樹脂と言うときは、モノマーなどの光重合性化合物は重合してポリマーになったものを言う。
着色レジスト組成物において、色材以外の構成成分であるところの、バインダ樹脂、溶剤、感光剤、添加剤などが混合されたものが、「樹脂バインダ」である。すなわち、「樹脂バインダ」は、色材以外の成分であるバインダ樹脂を少なくとも含み、さらに、溶剤、感光剤、分散剤などの各種添加剤などを含み得る組成物である。
したがって、本発明における「樹脂バインダ」は色材と特定の感光剤とを必須成分として含む。
【００５９】
＜光重合性化合物＞
光重合性化合物としては、モノマー、プレポリマーのうちの１以上の化合物を用いることができる。なお、ここで、プレポリマーとは、繰り返し構成単位を複数含み光重合性を有するポリマーを意味する。モノマーにも、繰り返し構成単位を複数含む化合物はあるが、ここでは、プレポリマーとは分子量が２０００以上である化合物とする。オリゴマーも繰り返し構成単位を複数含む化合物であるが、本発明においては、その分子量により、上記モノマー又はプレポリマーのいずれかに分類することとする。
【００６０】
〔モノマー〕
モノマーとしては、例えば、単官能モノマーでは、アリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、ブトキシエチレングリコールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、グリセロールアクリレート、グリシジルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロシプロピルアクリレート、イソボニルアクリレート、イソデキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、２−メトキシエチルアクリレート、メトキシエチレングリコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、ステアリルアクリレート、フェノール−エチレンオキサイド変性アクリレート、フェノール−プロピレンオキサイド変性アクリレート、テトラヒドロフルフリールアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート；
２官能モノマーでは、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、１，３−プロパンジオールアクリレート、３−ブタンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，５−ペンタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，１０−デカンジオールジアクリレート、１，４−シクロヘキサンジオールジアクリレート、２，２−ジメチロールプロパンジアクリレート、グリセロールジアクリレート、ブチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ビスフェノールＡ−エチレンオキサイド変性ジアクリレート、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレート、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート；
３単官能モノマーでは、グリセロールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、１，２，４−ブタントリオールトリアクリレート；
ポリオキシエチル化トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ポリオキシプロピルトリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキサド変性トリアクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性トリアクリレート；
４単官能以上の多官能モノマーでは、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート；
等のアクリレートモノマー、
及び、上記モノマー中のアクリレート基をメタクリレート基に置換したモノマー；
或いは、ジアリルフマレート、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン（１−ビニル−２−ピロリドン）、２−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、
などのモノマーが挙げられる。
【００６１】
モノマーの含有量は、着色レジスト組成物の固形分全量に対して、例えば、１〜４０質量％である。
【００６２】
〔プレポリマー〕
プレポリマーとしては、ウレタンアクリレートプレポリマー、ポリエステルアクリレートプレポリマー、エポキシアクリレートプレポリマー、及び、これらの化合物中のアクリレート基をメタクリレート基に置換した化合物などが挙げられる。
プレポリマーの含有量は、着色レジスト組成物の固形分全量に対して、例えば、１〜４０質量％である。
【００６３】
＜ポリマー＞
ポリマーとしては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）、ポリメタクリル酸樹脂、エチレン−メタクリル酸共重合体、塩化ビニル樹脂、塩素化塩化ビニル樹脂、ポリビニルアルコール、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、ナイロン（登録商標）６、ナイロン（登録商標）６６、ナイロン（登録商標）１２、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリビニルアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリビニルブチラール、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミック酸樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、等が挙げられる。
【００６４】
また、ポリマーとしては、共重合体として、
メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ｓｅｃ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルアクリレート、ｎ−ペンチルアクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、ｎ−デシルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、グリシジルアクリレート、ベンジルアクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、及びこれらのアクリレートモノマー中のアクリレート基をメタクリレート基に置換したモノマーなどの１種以上のモノマーと、
アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸の２量体、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸、ならびにこれらの酸無水物の１種以上との共重合体等が挙げられる。
【００６５】
なかでも、代表的なポリマーは、少なくとも露光後の現像時に、アルカリ性の現像液に可溶性を示すアルカリ可溶性樹脂である。アルカリ可溶性樹脂は、例えば、カルボキシル基を有する樹脂、具体例を挙げれば、ベンジルメタクリレート−メタクリル酸共重合体などのメタクリル酸エステル共重合体などを挙げることができる。
【００６６】
ポリマーの含有量は、着色レジスト組成物の固形分全量に対して、例えば、１〜４０質量％である。
【００６７】
《溶剤》
溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類、α−もしくはβ−テルピネオール等のテルペン類等、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のケトン類、トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類、セロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、３−メトキシブチルアセテート等の酢酸エステル類、等が挙げられる。
【００６８】
なかでも、代表的なものは、３−トリメトキシブチルアセテート（ＭＢＡ）、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）、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＤＧ）、ジエチレングリコールメチルエチルエーテルなどである。
【００６９】
溶剤の含有量は、着色レジスト組成物の（溶剤を含めた）全量に対して、例えば、２０〜９０質量％である。
【００７０】
《感光剤》
着色レジスト組成物がネガ型の場合では、感光剤として光重合開始剤が用いられる。光重合開始剤による光重合とは、可視光線、紫外線、電子線、Ｘ線などのエネルギー線の照射により、重合反応が生じることを意味する。重合反応は、ラジカル重合、カチオン重合、アニオン重合など、特に限定はないが、ラジカル重合が一般的である。
エネルギー線とてしは、通常、紫外線が用いられ、また可視光線も用いられる。特に、紫外線領域にも吸収を有し光重合開始剤の感度を阻害することがある色材を用いる場合は、当該色材の吸収帯域と重なりが少ない可視光域に感度を有する感光剤が好ましい。
なお、電子線及びＸ線を用いる場合は、光重合開始剤は省略することができる。
【００７１】
本発明においては、「感光剤」とは、増感剤も含めた複数の化合物の組み合わせからなる「感光剤系」も含めて言うものとする。よって、着色レジスト組成物は、増感剤を含んでいてもよい。増感剤は、例えばラジカル重合の場合であれば、それ自体はラジカルを生成してラジカル重合を開始しないが、それ自体がラジカルを生成しラジカル重合を開始し得る光重合開始剤（ラジカル発生剤）に対して、光エネルギーを移動させて、光重合を開始させ得る化合物である。このため、光重合開始剤が吸収し得ない長波長側の光を増感剤が吸収して、この増感剤により光重合開始剤に光重合を開始させることも可能となる。
【００７２】
〔光重合開始剤〕
光重合開始剤としては、例えば、ジエトキシアセトフェノン、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル−（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、２−メチル−２−モルホリノ（４−チオメチルフェニル）プロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、などのアセトフェノン系化合物；
ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、などのベンゾイン系化合物；
ベンゾフェノン、４，４’−ジクロロベンゾフェノン、３，３’，４，４’−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、ヒドロキシベンゾフェノン、ミヒラーケトン（４，４’−ジメチルアミノベンゾフェノン）、４−フェニルベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチル−ジフェニルサルファイド、４，４’−ジエチルアミノベンゾフェノン、４，４’−ジクロロベンゾフェノン、アルキル化ベンゾフェノン、などのベンゾフェノン系化合物；
２−エチルアントラキノン、９，１０−フェナントレンキノン、カンファーキノン、α−アシロキシムエステル（１−フェニル−１，２−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム）、などのケトン系化合物；
２，２，２−トリクロロ［１，４’−（１，１−ジメチルエチル）フェニル］エタノン、２，２−ジクロロ−１，４−（フェノキシフェノル）エタノン、α，α，α−トリブロモメチルフェニルスルフォン、などのハロゲン系化合物；
２，４，６−トリス（トリクロロメチル）−トリアジン、２，４−トリクロロメチル−（４’−メトキシフェニル）−６−トリアジン、２，４−トリクロロメチル−（１’，３’−ジオキソ−５’−インダニル）−６−トリアジン、２，４−トリクロロメチル−（４’−メトキシスチリル）−６−トリアジン、などのトリクロロメチルトリアジン系化合物；
２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキシド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキシド（ＢＡＳＦジャパン株式会社製、ＬＵＣＩＲＩＮ（登録商標）  ＴＰＯ）、などのアシルフォスフィンオキシド系化合物；
１．２−オクタンジオン，１−［４−（フェニルチオ）−，２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）］（ＢＡＳＦジャパン株式会社製、イルガキュア（登録商標）ＯＸＥ  ０１）、エタノン，１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］−，１−（０−アセチルオキシム）（ＢＡＳＦジャパン株式会社製、イルガキュア（登録商標）ＯＸＥ  ０２）、などのオキシムエステル系化合物；
ＢＡＳＦジャパン株式会社製、イルガキュア（登録商標）２６１などの鉄アレーン錯体系化合物；
ビス（η５−２，４−シクロペンタジエン−１−イル）−ビス（２，６−ジフルオロ−３−（１Ｈ−ピロール−１−イル）−フェニル）チタニウム（ＢＡＳＦジャパン株式会社製、イルガキュア（登録商標）７８４）などのチタノセン系化合物；
オプトマー（株式会社ＡＤＥＫＡ、登録商標）ＳＰ１５０及びオプトマー（株式会社ＡＤＥＫＡ、登録商標）ＳＰ１７０、などのジフェニルスルフィド系化合物；
１０−ブチル−２−クロロアクリドン、９−フェニルアクリジン、などが挙げられる。
【００７３】
さらに、光重合開始剤を市販品で挙げれば、ヒドロキシアルキルフェノン系である、イルガキュア（ＢＡＳＦジャパン株式会社、登録商標）２９５９（１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン）、
アミノアルキルフェノン系である、イルガキュア（ＢＡＳＦジャパン株式会社、登録商標）９０７（２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン）、イルガキュア（ＢＡＳＦジャパン株式会社、登録商標）３６９（２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１）、
などを挙げることができる。
【００７４】
光重合開始剤の含有量は、着色レジスト組成物の固形分全量に対して、例えば、１〜２０質量％、好ましくは５〜１０質量％である。
【００７５】
〔好適な光重合開始剤〕
上記各種光重合開始剤のなかでも、本発明による着色レジスト組成物においては、光重合開始剤の吸収帯域が、添加される色材の吸収帯域と、なるべく重なりが少ないものが好ましい。
例えば、蛍光色材としてローダミン系色材を用いた場合では、図２に例示される励起スペトクルのように、波長４００ｎｍ以下の紫外線領域において吸収を有することがある。
ただ、この励起スペトクルは、波長４００〜４５０ｎｍ近辺の可視光領域では吸収が少ない。
このため、こうした色材を用いる場合は、光重合開始剤としては、波長３７０〜４５０ｎｍの光に感度を有することが好ましい。
ここで、波長３７０〜４５０ｎｍの光に感度を有するとは、波長３７０〜４５０ｎｍの範囲内の光によって、光重合を開始させ得ることを意味する。
【００７６】
感度を有する意味をより具体的に示せば、波長３７０〜４５０ｎｍの範囲内の光に対して、モル吸光係数〔Ｌ／（ｍｏｌ・ｃｍ）〕が１００以、好ましくは４００以上、より好ましくは１０００以上を示すこととすることができる。したがって、波長３７０〜４５０ｎｍの範囲内の全ての波長において、モル吸光係数が上記値以上である必要はない。もちん、波長３７０〜４５０ｎｍの範囲内の全ての波長において、モル吸光係数が上記値以上である方が好ましい。
なお、モル吸光係数は、光重合性化合物を溶解する溶媒として酢酸エチルを用いたときの測定値を採用することができる。
【００７７】
ここで、図４は、光重合開始剤の吸収スペクトルを、ローダミン系の蛍光色材の励起スペトクルＲと比較した図である。
図中、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、及びＦは、一般的な光重合開始剤の吸収スペクトルであり、波長３７０〜４５０ｎｍにおいて充分な感度がない例である。例えば、Ｆは、イルガキュア（ＢＡＳＦジャパン株式会社、登録商標）１８４の吸収スペクトルである。また、Ｃは、イルガキュア（ＢＡＳＦジャパン株式会社、登録商標）９０７の吸収スペクトルである。
一方、吸収スペトクルＧは、波長３７０〜４５０ｎｍにおいて感度を有する例である。
【００７８】
このように、紫外線でも長波長側に感度を有するものが好ましく、また、可視光に感度を有するものが好ましい。
なお、波長３７０〜４５０ｎｍの光に感度を有するとは、少なくともこの範囲の光に感度を有するということであって、この範囲を外れる光に感度を有していてもよい。
また、波長４００〜４５０ｎｍまでの可視光域にも感度を有する光重合開始剤であれば、紫外線領域での感度が阻害されるような場合でも、光重合を開始できる。
【００７９】
このような、波長３７０〜４５０ｎｍの光に感度を有する光重合開始剤としては、上記した光重合開始剤のなかでも、アシルフォスフィンオキシド系化合物、オキシムエステル系化合物、鉄アレーン錯体系化合物、チタノセン系化合物などが、好ましい光重合開始剤である。
【００８０】
《添加剤》
本発明による着色レジスト組成物は、各種添加剤を含むことができる。添加剤としては、公知のものを用いることができ、例えば、分散剤、酸化防止剤、安定剤、密着向上剤等が挙げられる。
【００８１】
《着色レジスト組成物がポジ型の場合》
本発明による着色レジスト組成物は、ポジ型でも良いことは既に述べた。着色レジスト組成物がポジ型である場合でも、着色レジスト組成物は、トリアリールメタン系色材、蛍光色材、及び、波長３７０〜４５０ｎｍの光に感度を有する感光剤の他に、さらに、バインダ樹脂、溶剤、添加剤などを含むことができる。
【００８２】
色材、及び溶剤については、ネガ型と同じであるので、説明は省略し、以下、ポジ型に特有の材料について説明する。
【００８３】
《ポジ型におけるバインダ樹脂》
バインダ樹脂としては、アルカリ可溶性樹脂を用いることができる。
【００８４】
＜アルカリ可溶性樹脂＞
アルカリ可溶性樹脂は、少なくとも露光後の現像時に、アルカリ性の現像液に可溶性を示し、成膜性を有する樹脂であれば、特に制限はない。
アルカリ可溶性樹脂としては、例えば、フェノール性ヒドロキシル基を有する樹脂、カルボキシル基を有する樹脂が挙げられる。
フェノール性ヒドロキシル基を有する樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、或いは、ヒドロキシスチレン繰り返し単位を有する樹脂であるヒドロキシスチレンとｐ−アセトメトキシスチレンとの共重合体などが挙げられる。
カルボキシル基を有する樹脂としては、例えば、アクリル酸共重合体、メタクリル酸共重合体、マレイン酸共重合体等が挙げられる。
【００８５】
《ポジ型における感光剤》
ポジ型における感光剤は、本発明においては、波長３７０〜４５０ｎｍの光に感度を有する感光剤を用いる。
ここで、「感度を有する」とは、ネガ型において光重合開始剤で説明したのと同様である。
ポジ型では、感光剤として、キノンジアジド化合物、光酸発生剤、光塩基発生剤などが挙げられる。
【００８６】
キノンジアジド化合物としては、例えば、ｏ−ナフトキノンジアジド−４−スルホン酸エステル、ｏ−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステルなどが挙げられる。キノンジアジドスルホン酸エステルのエステル成分は、例えば、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン及びそのフェニル基にヒドロキシル基を付加したビスフェノールＡ誘導体、１，１，１−トリ（４−ヒドロキシフェニル）エタン及びそのフェニル基にヒドロキシル基を付加した化合物等が挙げられる。
キノンジアジド化合物の含有量は、アルカリ可溶性樹脂に対して、例えば、５〜５０質量％である。
【００８７】
光酸発生剤としては、オニウム塩、ハロゲン含有化合物、ジアゾメタン化合物、スルホン化合物、スルホン酸エステル化合物、スルホンイミド化合物、ジアゾケトン化合物等が挙げられる。具体的には、例えば、２−ベンゾイルメチレン−３−メチルナフト（１・２・ｄ）チアゾリン、１−フェニル−１，２−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、３，６−ビス（２−メチル−２−モルフォリノプロパノール）−９−ブチルカルバゾール、などが挙げられる。
光酸発生剤の含有量は、アルカリ可溶性樹脂に対して、例えば、１〜３０質量％である。
【００８８】
光塩基発生剤としては、遷移金属錯体、オルトニトロベンジルカルボメート類、α，α−ジメチル−３，５−ジメトキシベンジルカルバメート類、アシルオキシイミノ類等が挙げられる。
光塩基発生剤の含有量は、アルカリ可溶性樹脂に対して、例えば、１〜３０質量％である。
【００８９】
＜好適な感光剤＞
このような、波長３７０〜４５０ｎｍの光に感度を有するポジ型用の感光剤としては、上記した感光剤のなかで、キノンジアジド化合物は好ましい感光剤である。
【００９０】
《硬化剤》
ポジ型の着色レジスト組成物では、硬化剤として、メラミン樹脂、エポキシ化合物、ノボラック樹脂、オキセタン化合物又はアルコシキド化合物などを含有させることができる。硬化剤により、解像度、熱硬化性、耐熱性などを向上させることができる。例えば、メラミン樹脂としては、ヘキサメトキシメチロールメラミンなどが挙げられる。
硬化剤の含有量は、アルカリ可溶性樹脂に対して、例えば、５〜５０質量％である。
【００９１】
《Ｃ》白色発光有機ＥＬディスプレイ：
本発明による白色発光有機ＥＬディスプレイは、上述した本発明による白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタと、この白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタに白色光を供給する白色発光有機ＥＬ素子とを含む、有機ＥＬディスプレイである。
【００９２】
本発明によれば、そのカラーフィルタとして上述した、本発明による白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタ１０を含むことによって、光源が白色発光有機ＥＬ素子であっても、従来の冷陰極管や白色発光ＬＥＤに比べて、色濃度を維持しつつ、輝度低下を抑制することができる。
【００９３】
以下、本発明による白色発光有機ＥＬディスプレイについて、その構成要素を、図１の実施形態例を参照して説明する。
【００９４】
図１（ａ）に例示する白色発光有機ＥＬディスプレイ３０は、白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタ１０と、この白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタ１０に、白色光を供給する白色発光有機ＥＬ素子２０とを備える。
白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタ１０は、赤色着色層３Ｒ、緑色着色層３Ｇ、及び青色着色層３Ｂの３色からなる着色層３を有し、このうち、青色着色層３Ｂが、本発明に特徴的な色材であるところの、トリアリールメタン系色材及び蛍光色材とを含んでいる。
白色発光有機ＥＬ素子２０は、上記赤色着色層３Ｒ、緑色着色層３Ｇ、及び青色着色層３Ｂに対応して配置されている複数の白色有機発光層２１からのそれぞれの白色光が、上記赤色着色層３Ｒ、緑色着色層３Ｇ、及び青色着色層３Ｂのそれぞれに供給され透過することにより、赤色、緑色及び青色の３色の混色によりフルカラーの画像表示が可能となっている。
【００９５】
《白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタ１０》
白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタ１０については、既に上述したので、さらなる説明は省略する。
【００９６】
《白色発光有機ＥＬ素子２０》
白色発光有機ＥＬ素子２０としては、白色光を発光する白色有機発光層２１が複数、面内に配置されたものであれば、公知の素子を用いることができる。
白色発光有機ＥＬ素子２０は、通常、さらに、白色有機発光層２１を支持する基板２２、白色有機発光層２１を挟むように積層され白色有機発光層２１に電圧を印加する背面電極層２３及び透明電極層２４、これらを互いに絶縁する絶縁層２５、これらを保護する透明な保護層２６を有し、また、電子輸送層、正孔輸送層、正孔注入層などを有することができる。
【００９７】
＜白色有機発光層２１＞
白色有機発光層２１としては、例えば、
ａ）互いに異なる色を発光する発光層を複数積層することで白色を発光させるもの、
ｂ）単層で白色を発光させるもの、
が挙げられる。
上記ａ）では、
ａ−１）赤色発光層、緑色発光層、及び青色発光層を積層することで、これらからの発光色の混色により白色を発光させるもの、
ａ−２）発光色が互いに補色関係にある２層の発光層、例えば、青色発光層と黄色発光層とを積層することで、これらからの発光色の混色により白色を発光させるもの、
などがある。
【００９８】
こうした白色有機発光層２１を構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、高分子系発光材料などを挙げることができる。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
＜基板２２＞
基板２２としては、アルミニウム等の不透明な金属材料、或いは、前述した白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタ１０における透明基板１で列記した材料などを用いることができる。
【０１０３】
＜背面電極層２３、透明電極層２４、絶縁層２５、保護層２６＞
背面電極層２３、透明電極層２４、絶縁層２５、及び保護層２６のそれぞれには、公知の材料及び形成法を適宜採用することができる。
例えば、背面電極層２３としては、マグネシウムと銀の合金、マグネシウムとアルミニウムの合金、などを用いることができる。
透明電極層２４としては、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛、などを用いることができる。
絶縁層２５としては、感光性樹脂を用いた透明レジスト、無機材料、などを用いることができる。
保護層２６としては、感光性樹脂を用いた透明レジスト、無機材料、などを用いることができる。
【０１０４】
《接着層３１》
接着層３１は、白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタ１０と、白色発光有機ＥＬ素子２０とを、接着積層する層である。接着層３１には、公知の材料及び形成法を採用することができる。例えば、アクリレート系やエポキシ系などの感光性樹脂組成物の塗布によって形成することができる。
【０１０５】
《その他の構成要素》
白色発光有機ＥＬディスプレイ３０は、この他、用途に応じて、駆動回路、筐体などを含み得る。
【０１０６】
《変形形態》
図１に例示する実施形態の白色発光有機ＥＬディスプレイ３０は、白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタ１０は透明基板１を有し、ブラックマトリクス２及び着色層３は、この透明基板１に形成され、白色発光有機ＥＬ素子２０は、上記透明基板１とは別体の基板２２を有し、白色有機発光層２１は、この基板２２に形成される形態例であった。しかし、本発明においては、白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタ１０と、白色発光有機ＥＬ素子２０とが基板を共通化し、例えば、白色発光有機ＥＬ素子２０の基板２２上に、ブラックマトリクス２及び着色層３なども形成された形態、などでもよい。
【０１０７】
《Ｄ》用途：
本発明による白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタ１０の用途は、白色発光有機ＥＬディスプレイ用である。
本発明による白色発光有機ＥＬディスプレイ３０の用途は、特に限定されない。例えば、スマートフォンなどの携帯電話、タブレットコンピュータなどの携帯情報端末、電子書籍端末、パーソナルコンピュータ、モニターディスプレイ、デジタルカメラ、デジタルフォトフレーム、などである。
【実施例】
【０１０８】
以下、実施例及び比較例によって、本発明をさらに詳述する。
【０１０９】
＜バインダ樹脂としてのアルカリ可溶性樹脂の合成＞
重合槽中にメタクリル酸メチルを６３質量部、アクリル酸を１２質量部、メタクリル酸２−ヒドロキシエチルを６質量部、及び、ジエチレングリコールジメチルエーテルを８８質量部仕込み、攪拌し溶解させた。その後、２，２'−アゾビスイソブチロニトリルを７
質量部加え、均一に溶解させた。その後、窒素気流下、８５℃で２時間攪拌し、さらに１００℃で１時間反応させた。得られた溶液に、さらにメタクリル酸グリシジルを７質量部、トリエチルアミンを０．４質量部、及び、ハイドロキノンを０．２質量部加え、１００℃で５時間攪拌し反応させて、アクリル系共重合体からなるアルカリ可溶性樹脂を含む樹脂溶液Ａ（固形分５０％）を作製した。
【０１１０】
＜樹脂バインダ溶液の調整＞
次に、上記樹脂溶液Ａを用いて、下記材料を室温で混合して、色材を含有させるための樹脂バインダ溶液を調整した。
【０１１１】
〔樹脂バインダ溶液〕
上記樹脂溶液Ａ（固形分５０％）                                    １６質量部
ジペンタエリスリトールペンタアクリレート                          ２４質量部
（米国サートマー社製、商品名ＳＲ３９９）
オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂                            ４質量部
（油化シェルエポキシ株式会社製、エピコート（登録商標）１８０Ｓ７０）
感光剤（光重合開始剤）                                              ４質量部
（エタノン，１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］−，１−（０−アセチルオキシム）（ＢＡＳＦジャパン株式会社製、イルガキュア（登録商標）ＯＸＥ  ０２））
溶剤（ジエチレングリコールジメチルエーテル）                      ５２質量部
【０１１２】
＜実施例１＞
上記で得た樹脂バインダ溶液を用いて、下記の青色用着色レジスト組成物を調整した。
【０１１３】
〔青色用着色レジスト組成物〕
トリアリールメタン系色材：青色染料（Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー１）  ２４質量部
蛍光色材：ローダミン系の紫色染料（Ｃ．Ｉ．アシッドバイオレット９）  ６質量部
上記樹脂バインダ溶液                                            ３００質量部
分散剤                                                          ５００質量部
（ビックケミー・ジャパン株式会社製、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）２０００）
溶剤（３−メトキシブチルアセテート）                          ２５００質量部
【０１１４】
透明基板１として無アルカリガラス（米国コーニング社製、１７３７材）を、洗浄処理を施した後、上記の青色用着色レジスト組成物を用いて、下記要領で、透明基板１上に青色着色層３Ｂを形成した。
すなわち、上記の青色用着色レジスト組成物を、透明基板１上にスピンコート法で塗布して全面に青色レジスト層を形成した後、プリベーク（８０℃で５分間）し、所定パターンのフォトマスクを用いて、紫外線を露光した。
次いで、０．１％ＫＯＨ水溶液によるスプレー現像を６０秒間行った後、ポストベーク（２３０℃で２５分間）して、評価用の青色着色層３Ｂを作製した。
【０１１５】
＜実施例２＞
実施例１において、青色用着色レジスト組成物として、ローダミン系色材の割合を２倍量とした以下の内容に変更した他は、実施例１と同様にして、評価用の青色着色層３Ｂを作製した。
【０１１６】
〔青色用着色レジスト組成物〕
トリアリールメタン系色材：青色染料（Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー１）  １８質量部
蛍光色材：ローダミン系の紫色染料（Ｃ．Ｉ．アシッドバイオレット９）１２質量部
上記樹脂バインダ溶液                                            ３００質量部
分散剤                                                          ５００質量部
（ビックケミー・ジャパン株式会社製、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）２０００）
溶剤（３−メトキシブチルアセテート）                          ２５００質量部
【０１１７】
＜比較例１＞
実施例１において、青色用着色レジスト組成物として、ローダミン系色材の配合を省略した以下の内容に変更した他は、実施例１と同様にして、評価用の青色着色層３Ｂを作製した。
【０１１８】
〔青色用着色レジスト組成物〕
トリアリールメタン系色材：青色染料（Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー１）  ３０質量部
上記樹脂バインダ溶液                                            ３００質量部
分散剤                                                          ５００質量部
（ビックケミー・ジャパン株式会社製、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）２０００）
溶剤（３−メトキシブチルアセテート）                          ２５００質量部
【０１１９】
＜比較例２＞
実施例１において、青色用着色レジスト組成物として、トリアリールメタン系色材をフタロシアニン系色材に変更し、且つローダミン系色材の配合を省略した以下の内容に変更した他は、実施例１と同様にして、評価用の青色着色層３Ｂを作製した。
【０１２０】
〔青色用着色レジスト組成物〕
フタロシアニン系色材（青色顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６）３０質量部
上記樹脂バインダ溶液                                            ３００質量部
分散剤                                                          ５００質量部
（ビックケミー・ジャパン株式会社製、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）２０００）
溶剤（３−メトキシブチルアセテート）                          ２５００質量部
【０１２１】
＜性能評価＞
上記で得た各々の青色着色層３Ｂの透過スペトクルを図５に示し、色度及び輝度を表３に示す。
測定は、顕微分光測色機ＯＳＰ−ＳＰ２００（オリンパス株式会社製）にて、光源に国際照明委員会ＣＩＥによる標準光源Ｃを用いて、各試料における青色着色層３Ｂを透過した透過光について測定し、ＣＩＥ  Ｙｘｙ表色系での色度ｘ及びｙ、並びに輝度に相当するＹ〔％〕を先ず求める。次に、この測定結果から、光源を標準光源Ｃの代わりに白色発光有機ＥＬ素子を用いたときの各波長毎の透過率を、前記白色発光有機ＥＬ素子の発光スペクトルを用いて算出する。こうして、光源が白色発光有機ＥＬ素子のときのＣＩＥ  Ｙｘｙ表色系での色度（ｘ，ｙ）、及び、輝度に相当するＹ〔％〕を求めた。
【０１２２】
なお、Ｙｘｙ表色系とは、ＪＩＳ  Ｚ８７０１：１９９９で規定されるＸＹＺ表色系（国際照明委員会（ＣＩＥ）で規定されるＣＩＥ  １９３１  ＸＹＺ表色系でもある）に基づく表色系である。
【０１２３】
【表３】
2014153592.tif 000005
【０１２４】
青色色材として従来一般的なフタロシアニン系色材を用いた比較例２が輝度の基準となり、この比較例２で、光源がＷ−ＯＬＥＤのときのＹ値３．７％を、改善率１．００としてある。
また、色濃度を同一レベルにするために、実施例及び比較例のそれぞれは、表３に示すように、色度（ｘ，ｙ）のｙ値が同一となるように、青色着色層３Ｂの厚みを調整してある。
【０１２５】
表３に示すように、比較例２に対して、蛍光色材の併用はせずに、青色色材をトリアリールメタン系色材に変更した比較例１では、改善率が１．１９となり輝度が１９％高まる。
そして、トリアリールメタン系色材に加えて蛍光色材も用いた実施例１では、さらに輝度が高くなり、改善率が１．２４となり輝度が２４％高くなった。
さらに、蛍光色材の割合を増やした実施例２では、改善率が１．３０となり、輝度が３０％高くなった。
蛍光色材の併用効果についてみると、蛍光色材を含まない比較例１の改善率１．１９に対して、蛍光色材を含む実施例２の改善率１．３０であり、輝度を９％高める効果が得らることが判る。
【０１２６】
以上の結果、色濃度同一条件で、トリアリールメタン系色材のみを用いても、輝度を高くすることはできるが、さらに蛍光色材も併用することによって、輝度をより高くすることができることが判明した。
このため、実施例１及び実施例２では、白色発光有機ＥＬディスプレイにおいて、光源が白色発光有機ＥＬ素子であっても、従来の冷陰極管や白色発光ＬＥＤに比べて、色濃度を維持しつつ、輝度低下を抑制することができることになる。
【符号の説明】
【０１２７】
１  透明基板
１ｐ  一方の面
２  ブラックマトリクス
３  着色層
３Ｂ  青色着色層
３Ｇ  緑色着色層
３Ｒ  赤色着色層
４  オーバーコート層
５  スペーサ
１０  白色発光有機ＥＬディスプレイ用カラーフィルタ
２０  白色発光有機ＥＬ素子
２１  白色有機発光層
２２  基板
２３  背面電極層
２４  透明電極層
２５  絶縁層
２６  保護層
３０  白色発光有機ＥＬディスプレイ
３１  接着層
【図１】
2014153592.tif 000006
【図２】
2014153592.tif 000007
【図３】
2014153592.tif 000008
【図４】
2014153592.tif 000009
【図６】
2014153592.tif 000010
【図５】
2014153592.tif 000011