(57)【要約】【課題】  本発明は、色変換層のパターニングを要することなく、経済的な有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板およびその製造方法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、色変換蛍光体を含有する色変換着色層とを有する有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板であって、上記色変換蛍光体の含有量が上記色変換着色層の厚み方向に透明基材側から表面側に向けて増加し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ことにより、上記目的を達成するものである。【選択図】  図１
2006228581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基材と、前記透明基材上にパターン状に形成され、色変換蛍光体を含有する色変換着色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、前記色変換蛍光体の含有量が前記色変換着色層の厚み方向に透明基材側から表面側に向けて増加し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基板。
【請求項２】
前記色変換着色層が、前記透明基材上に形成された着色層と、前記着色層上に形成され、前記色変換蛍光体を含有する色変換層とを有し、前記色変換蛍光体の含有量が前記色変換層の厚み方向に着色層側から表面側に向けて増加している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。
【請求項３】
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が赤色領域、緑色領域および青色領域を有し、前記赤色領域、緑色領域および青色領域の少なくともいずれか一種に前記色変換着色層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。
【請求項４】
前記色変換着色層が、前記緑色領域にのみ形成されていることを特徴とする請求項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。
【請求項５】
前記色変換着色層が、未硬化状態で粘着性を有する樹脂を含有す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ス素子用カラーフィルタ基板。
【請求項６】
前記色変換着色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。
【請求項７】
前記色変換着色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。
【請求項８】
前記透明基材上の前記色変換着色層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。
【請求項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着色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、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。
【請求項１０】
前記発光層が２波長発光光源により白色発光するものであることを特徴とする請求項９に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項１１】
透明基材上にパターン状に着色パターンを形成する着色パターン形成工程と、
前記着色パターンに、色変換蛍光体および前記色変換蛍光体よりも粒径が大きいアンカー粒子を含有する混合物を接触させ、前記着色パターンが形成された透明基材および前記混合物の少なくともいずれか一方に振動を加えることにより、前記色変換蛍光体を前記着色パターンに充填または付着させる色変換蛍光体充填工程と、
前記色変換蛍光体が充填または付着された着色パターンを硬化させる着色パターン硬化工程と
を行うことにより色変換着色層を形成する色変換着色層形成工程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素子用カラーフィルタ基板の製造方法。
【請求項１２】
複数の色領域を有し、前記複数の色領域の少なくともいずれか一種に前記色変換着色層が形成されてい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の製造方法であって、先の色領域に形成された着色パターンを硬化させた後に、後の色領域に着色パターンを形成することを特徴とする請求項１１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の製造方法。
【請求項１３】
前記着色パターンが粘着性を有することを特徴とする請求項１１または請求項１２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の製造方法。
【請求項１４】
透明基材上に着色層を形成する着色層形成工程と、
前記着色層上にパターン状に樹脂パターンを形成する樹脂パターン形成工程、前記樹脂パターンに、色変換蛍光体および前記色変換蛍光体よりも粒径が大きいアンカー粒子を含有する混合物を接触させ、前記樹脂パターンが形成された透明基材および前記混合物の少なくともいずれか一方に振動を加えることにより、前記色変換蛍光体を前記樹脂パターンに充填または付着させる色変換蛍光体充填工程、ならびに、前記色変換蛍光体が充填または付着された樹脂パターンを硬化させる樹脂パターン硬化工程を有する色変換層形成工程と
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素子用カラーフィルタ基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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素子を用いてカラー表示の有機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、青色光から緑色光および赤色光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。
【０００３】
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、単色を発光する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。
【０００４】
また、上記（３）の色変換方式では、外光により色変換層中の蛍光体が励起されてコントラストが低下するという不具合があるため、色変換層と透明基材との間に着色層が形成されるのが一般的である。着色層を設けることにより色純度を向上させることもできる。さらに、上記（２）のカラーフィルタ方式においては、色相補正のために発光層と着色層との間に色変換層が形成されることがある。
【０００５】
この色変換層をパターニングする方法としては一般にフォトリソグラフィー法などが知られているが、フォトリソグラフィー法では、現像除去される部分にも高価な蛍光体が含まれており、蛍光体の回収が困難であることから非常に不経済であるという問題がある。
【０００６】
また、色変換層ではないが、本発明者らは、プラズマディスプレイの蛍光体層を形成する方法として、現像工程が不要であり、高価な蛍光体の浪費がなく、セル表面に密着した蛍光体層を得ることができるパターン形成方法を提案している（特許文献１）。この方法は、常温または昇温下にて軟質である樹脂からなる樹脂パターンに蛍光体を充填させて、その後に焼成する方法であり、フォトリソグラフィー法を利用する電極や誘電体の形成方法に応用できるものである。しかしながら、特許文献１では色変換層の形成方法については述べていない。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１２０９０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、色変換層のパターニングを要することなく、経済的な有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板およびその製造方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、色変換蛍光体を含有する色変換着色層とを有する有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板であって、上記色変換蛍光体の含有量が上記色変換着色層の厚み方向に透明基材側から表面側に向けて増加し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。
【００１０】
本発明によれば、色変換着色層中の色変換蛍光体の含有量が色変換着色層の厚み方向に透明基材側から表面側に向けて増加しているので、色変換着色層の表面側に色変換蛍光体が多く含有されており、この色変換蛍光体が入射光を吸収して各色の蛍光を発することから、色変換着色層はカラーフィルタ機能だけでなく色変換機能を有するものとなる。したがって、従来のように着色層上に別個に色変換層を設ける必要がなく、色変換層のパターニングも不要である。これにより、色変換機能およびカラーフィルタ機能を有する有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の構成を簡素なものとすることができ、低コスト化が可能である。
【００１１】
上記発明においては、上記色変換着色層が、上記透明基材上に形成された着色層と、上記着色層上に形成され、上記色変換蛍光体を含有する色変換層とを有し、上記色変換蛍光体の含有量が上記色変換層の厚み方向に着色層側から表面側に向けて増加しているものであってもよい。このような色変換層は、後述するように、例えば着色層上に樹脂パターンを形成し、この樹脂パターン表面に色変換蛍光体を充填等させることにより形成することができ、色変換層自体のパターニングが不要である。また、上記樹脂パターン形成後に色変換蛍光体を充填等するので、樹脂パターン中に色変換蛍光体を多量に含有させることができ、従来の塗布方法により形成される色変換層よりも厚みを薄くすることができる。これにより、色変換層のパターンにより大きな段差（凹凸）が生じるのを抑えることができる。
【００１２】
また本発明においては、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板が赤色領域、緑色領域および青色領域を有し、上記赤色領域、緑色領域および青色領域の少なくともいずれか一種に上記色変換着色層が形成されていることが好ましい。この場合、上記色変換着色層が、上記緑色領域にのみ形成されていることが好ましい。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表示装置に用いる場合、色変換着色層への入射光は一般に赤色光および青色光の成分を含み、緑色光の成分が少ない場合が多いため、少なくとも緑色領域に色変換着色層が形成されていればよいからである。従来では、このような場合には緑色の着色層上に入射光を緑色光に変換する色変換層を形成することがあり、色変換層の構成による段差（凹凸）が生じるのでダークエリアの原因となるおそれがあったが、本発明においては例えば赤色領域および青色領域に着色層が形成され、緑色領域に色変換着色層が形成されたものとすることができるので、大きな段差が生じることがなく、ダークエリアの発生を抑えることができる。
【００１３】
さらに本発明においては、上記色変換着色層が、未硬化状態で粘着性を有する樹脂を含有することが好ましい。色変換着色層が未硬化状態で粘着性を有する樹脂を含有するものであれば、樹脂の硬化前に色変換蛍光体を充填または付着させることにより、色変換蛍光体を容易に充填または付着させることができるからである。
【００１４】
また本発明においては、上記色変換着色層上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、色変換着色層を保護するとともに、色変換着色層の構成による段差（凹凸）を平坦化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。
【００１５】
さらに本発明においては、上記色変換着色層上にガスバリア層が形成されていてもよい。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、または色変換着色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。
【００１６】
また本発明においては、上記透明基材上の上記色変換着色層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。
【００１７】
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着色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、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。
【００１８】
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を用いているので、有機ＥＬ表示装置の構成を簡素化することができ、製造コストを削減することが可能である。
【００１９】
上記発明においては、上記発光層が２波長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。上述したように、一般に白色発光する発光層から発せられる白色光は赤色光および青色光の成分を含み、緑色光の成分が少ない場合が多いため、従来では緑色の着色層上に入射光を緑色光に変換する色変換層が形成されていたが、本発明においては例えば緑色変換着色層のみが緑色変換蛍光体を含有することができるので、色変換層のパターニングを要することがない。これにより、有機ＥＬ素子用カラーフィルタの構成を簡素化するともに、低コスト化を図れる。
【００２０】
また本発明は、透明基材上にパターン状に着色パターンを形成する着色パターン形成工程と、上記着色パターンに、色変換蛍光体および上記色変換蛍光体よりも粒径が大きいアンカー粒子を含有する混合物を接触させ、上記着色パターンが形成された透明基材および上記混合物の少なくともいずれか一方に振動を加えることにより、上記色変換蛍光体を上記着色パターンに充填または付着させる色変換蛍光体充填工程と、上記色変換蛍光体が充填または付着された着色パターンを硬化させる着色パターン硬化工程とを行うことにより色変換着色層を形成する色変換着色層形成工程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。
【００２１】
本発明によれば、着色パターンに色変換蛍光体を充填または付着させるので、得られる色変換着色層はカラーフィルタ機能だけでなく色変換機能を兼ねることができる。したがって、色変換層のパターニングが不要である。また本発明においては、アンカー粒子の衝撃力によって色変換蛍光体を着色パターンに充填または付着させるものであり、色変換蛍光体を充填等させた後は上記混合物に消費された量の色変換蛍光体を補充することで混合物を繰り返し使用することが可能である。このため、高価な色変換蛍光体の浪費を防ぐことができる。
【００２２】
上記発明においては、複数の色領域を有し、上記複数の色領域の少なくともいずれか一種に上記色変換着色層が形成されている有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の製造方法であって、先の色領域に形成された着色パターンを硬化させた後に、後の色領域に着色パターンを形成することが好ましい。先の着色パターンを硬化させる前に後の着色パターンを形成して、色変換蛍光体を充填または付着させると、先の着色パターンだけでなく、後の着色パターンにも色変換蛍光体が充填または付着されてしまう可能性があり、所望の着色パターンに所定の色変換蛍光体を充填等させることが困難となるからである。
【００２３】
また本発明においては、上記着色パターンが粘着性を有することが好ましい。これにより、色変換蛍光体を容易に充填または付着させることができるからである。
【００２４】
さらに本発明は、透明基材上に着色層を形成する着色層形成工程と、上記着色層上にパターン状に樹脂パターンを形成する樹脂パターン形成工程、上記樹脂パターンに、色変換蛍光体および上記色変換蛍光体よりも粒径が大きいアンカー粒子を含有する混合物を接触させ、上記樹脂パターンが形成された透明基材および上記混合物の少なくともいずれか一方に振動を加えることにより、上記色変換蛍光体を上記樹脂パターンに充填または付着させる色変換蛍光体充填工程、ならびに、上記色変換蛍光体が充填または付着された樹脂パターンを硬化させる樹脂パターン硬化工程を有する色変換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。
【００２５】
本発明によれば、着色層上に樹脂パターンを形成し、この樹脂パターン表面に色変換蛍光体を充填等させるので、従来のように色変換蛍光体を含有する色変換層形成用塗工液を塗布してフォトリソグラフィー法等によりパターニングする必要はなく、製造コストを抑えることができる。また上述したように、比較的厚みの薄い色変換層を形成することができるという利点を有する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明においては、色変換蛍光体の含有量が色変換着色層の厚み方向に透明基材側から表面側に向けて増加しているので、色変換着色層の表面側に色変換蛍光体が多く含有されており、色変換着色層がカラーフィルタ機能だけでなく色変換機能を兼ねることができるという効果を奏する。したがって、色変換層を設ける必要がなく、色変換層のパターニングが不要であるので、色変換機能およびカラーフィルタ機能を有する有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の構成を簡素なものとすることができ、低コスト化が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
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、ならびにこれらの製造方法について詳細に説明する。
【００２８】
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、色変換蛍光体を含有する色変換着色層とを有する有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板であって、上記色変換蛍光体の含有量が上記色変換着色層の厚み方向に透明基材側から表面側に向けて増加していることを特徴とするものである。
【００２９】
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上に色変換着色層２（２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ）が形成されている。この場合の色変換蛍光体の含有量は表面側２２ａの含有量が多く、透明基材側２２ｂでは色変換蛍光体が含有されていない。
【００３０】
ここで、色変換蛍光体の含有量が色変換着色層の厚み方向に透明基材側から表面側に向けて増加しているとは、このように表面側において色変換蛍光体が含有され、透明基材側において色変換蛍光体が含有されない場合を含むものであり、さらには色変換着色層の表面側に色変換蛍光体が付着している場合をも含む。通常は、色変換着色層の表面側の色変換蛍光体の含有量が多く、色変換着色層の厚み方向の中心部の色変換蛍光体の含有量が少なくなっている。そして、色変換着色層の透明基材側には色変換蛍光体が含有されない。
【００３１】
本発明においては、このように色変換着色層の表面側に色変換蛍光体が多く含有されており、この色変換蛍光体が入射光を吸収して各色の蛍光を発することから、色変換着色層がカラーフィルタ機能だけでなく色変換機能を兼ねることができる。例えば、色変換蛍光体の含有量が表面側が多く、厚み方向の中心部が少なく、透明基材側には色変換蛍光体が含有されていない場合は、主に色変換着色層の表面側が色変換機能を有し、色変換着色層全体としてカラーフィルタ機能を有する。したがって、色変換層を設ける必要がなく、色変換層のパターニングも不要である。これにより、色変換機能およびカラーフィルタ機能を有する有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の構成を簡素なものとすることができ、低コスト化が可能である。さらには薄型化も可能である。
【００３２】
また、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板は、各画素に対応して、通常は赤色領域、緑色領域および青色領域を有する。本発明においては、この赤色領域、緑色領域および青色領域の少なくともいずれか一種に色変換着色層が形成されていればよい。図１に示す例においては、赤色領域ｒ、緑色領域ｇおよび青色領域ｂにそれぞれ赤色変換着色層２Ｒ、緑色変換着色層２Ｇ、および青色変換着色層２Ｂが形成されている。本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板は、上述したように色変換着色層が形成されているものであるが、赤色領域、緑色領域および青色領域の全てに色変換着色層が形成されていてもよく、赤色領域、緑色領域および青色領域のうち一種または二種の色領域に色変換着色層が形成されていてもよい。この際、色変換着色層が形成されない色領域には、着色層が形成されることとなる。
【００３３】
本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を例えば青色発光する青色発光層を有する有機ＥＬ表示装置に用いる場合、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板への入射光は一般に青色光の成分を含むものであるか、あるいは青色光および緑色光の成分を含むものである場合が多い。
色変換着色層への入射光が青色光の成分を含むものである場合は、少なくとも赤色領域および緑色領域にそれぞれ赤色変換着色層および緑色変換着色層が形成されていればよい。有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板への入射光が青色光の成分を含むので、青色領域は原則的には色変換を行う必要がないからである。この際、青色領域には青色着色層が形成される。
一方、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板への入射光が青色光および緑色光の成分を含むものである場合は、少なくとも赤色領域に赤色変換着色層が形成されていればよい。有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板への入射光が青色光および緑色光の成分を含むので、青色領域および緑色領域は原則的には色変換を行う必要がないからである。この際、青色領域および緑色領域にはそれぞれ青色着色層および緑色着色層が形成される。
【００３４】
また、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表示装置に用いる場合、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板への入射光は一般に赤色光および青色光の成分を含むものである場合が多い。したがって、少なくとも緑色領域に緑色変換着色層が形成されていればよい。有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板への入射光が赤色光および青色光の成分を含むので、赤色領域および青色領域は原則的には色変換を行う必要がないからである。この際、赤色領域および青色領域にはそれぞれ赤色着色層および青色着色層が形成される。
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。
【００３５】
１．色変換着色層
本発明に用いられる色変換着色層では、色変換蛍光体の含有量が色変換着色層の厚み方向に透明基材側から表面側に向けて増加している。すなわち、色変換蛍光体が色変換着色層の厚み方向に濃度勾配を有している。
【００３６】
本発明においては、色変換蛍光体の含有量が色変換着色層の厚み方向に透明基材側から表面側に向けて増加していれば、色変換着色層の構成としては特に限定されるものではなく、好ましい二つの態様を挙げることができる。第１の態様は、色変換着色層が単一層であり、色変換蛍光体の含有量が色変換着色層の厚み方向に透明基材側から表面側に向けて増加している場合である。第２の態様は、色変換着色層が、透明基材上に形成された着色層と、この着色層上に形成され、色変換蛍光体を含有する色変換層とを有し、色変換蛍光体の含有量が色変換層の厚み方向に着色層側から表面側に向けて増加している場合である。以下、各態様について説明する。
【００３７】
（１）第１の態様
図１に例示するように、本態様における色変換着色層２は、単一層であり、色変換蛍光体の含有量が色変換着色層２の厚み方向に透明基材側２２ｂから表面側２２ａに向けて増加しているものである。
【００３８】
本発明において、色変換蛍光体の含有量が色変換着色層の厚み方向に透明基材側から表面側に向けて増加しているとは、厚み方向の任意の２点において色変換蛍光体の含有量が異なり、このうち表面側に近い任意の点の方が含有量が多いことをいう。通常は分析のしやすさから、例えば図１における表面側２２ａおよび透明基材側２２ｂの２点が選択される。
【００３９】
なお、例えば図１に示す例においては色変換着色層２の側面２２ｃに色変換蛍光体が含有される場合もあるので、上記の厚み方向の任意の２点は、色変換着色層の側面の端部を除いて選択されるものとする。
【００４０】
色変換蛍光体の含有量が色変換着色層の厚み方向に透明基材側から表面側に向けて増加していることは、色変換着色層の組成分析により確認することができる。組成分析の方法は、ＴＯＦ−ＳＩＭＳ法（２次イオン質量分析法）等により、色変換着色層をエッチングしながら放出されるスパッタイオンの質量分析を行うことで、厚み方向の組成を把握することができる。
【００４１】
本態様における色変換着色層の厚みとしては、通常０．２μｍ〜５μｍ程度であり、好ましくは０．５μｍ〜３μｍの範囲内、最も好ましくは１μｍ〜２μｍの範囲内である。色変換着色層の厚みが薄すぎると、色変換蛍光体の含有量が少なくなり、色変換効率が低下する可能性があるからである。また、色変換着色層の厚みが厚すぎると、色変換蛍光体を充填または付着させる際に色変換着色層のエッジが崩れて解像度が低下する場合がある上、不経済であるからである。
【００４２】
また本態様における色変換着色層は、色変換蛍光体を含有するものであれば特に限定されるものではないが、通常は色変換蛍光体と顔料もしくは染料等の着色剤と樹脂とを含有するものである。
【００４３】
上記色変換着色層は、上述したように、赤色領域、緑色領域および青色領域の全てに形成されていてもよく、赤色領域、緑色領域および青色領域のうち一種または二種の色領域に形成されていてもよい。
【００４４】
赤色領域に形成される赤色変換着色層には、入射光を赤色に変換する赤色変換蛍光体が用いられ、緑色領域に形成される緑色変換着色層には、入射光を緑色に変換する緑色変換蛍光体が用いられる。
【００４５】
本態様における色変換着色層に用いられる樹脂としては、一般的な着色層に用いられる樹脂を使用することができるが、中でも未硬化状態で粘着性を有するものであることが好ましい。未硬化状態で粘着性を有する樹脂であれば、樹脂の硬化前に色変換蛍光体を充填または付着させることにより、色変換着色層に色変換蛍光体を容易に充填または付着させることができるからである。
【００４６】
上記粘着性は、透明基材に樹脂を接着させた直後の剥離強度を測定することで評価される。具体的には、上記の剥離強度が５０〜１００ｇ／２５ｍｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは７０〜９０ｇ／２５ｍｍの範囲内である。なお、上記剥離強度は、常温・常湿で２５ｍｍ幅の試験片を用いて測定した値とする。
【００４７】
このような樹脂としては、一般的な粘着剤を用いることができる。具体的には、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、フラン樹脂、ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、尿素樹脂等の熱硬化性樹脂；不飽和ポリエステル、不飽和ポリイソシアネート樹脂、水酸基を持つアクリルモノマー、オリゴマー等の紫外線、電子線、その他放射線照射により硬化する放射線硬化性樹脂；アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ナイロン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル等の熱可塑性樹脂；などが挙げられる。さらに、液状プレポリマーもしくはモノマー、あるいは、一般に粉末成形に用いられる有機結合剤（例えばパラフィン、ゼラチン、ニカワ、ウルシ等の天然物）を用いることもできる。
【００４８】
本態様においては、上記の中でも熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。本態様における色変換着色層は、例えば上述した樹脂を溶媒に溶解もしくは分散させた着色パターン形成用塗工液を用いて着色パターンを形成し、この着色パターンに色変換蛍光体を充填または付着させることによって形成することができる。この場合、色変換蛍光体を充填または付着させる際に溶媒が蒸発することによって次第に着色パターンの粘着性が高くなるので、色変換蛍光体の付着が容易となる。これに加えて、熱可塑性樹脂を用いた場合は、溶媒の蒸発だけでなく加熱によって容易に着色パターンの粘着性を高めることができるという利点を有する。
【００４９】
さらに、熱可塑性樹脂の中でも、例えばエチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチルヒドロキシセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、酢酸セルロース、酢酪酸セルロース等のセルロース系樹脂；ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリビニルピロリドン等のビニル系樹脂；ポリ（メタ）アクリレート、ポリ（メタ）アクリルアミド等のアクリル系樹脂；ポリウレタン系樹脂；ポリアミド系樹脂；ポリエステル系樹脂；などが好ましく用いられる。特に、セルロース系樹脂が好ましい。
【００５０】
また、フォトリソグラフィー法を用いて色変換着色層を形成する場合は、上述した樹脂に各種アクリルモノマー等を配合したネガ型感光性樹脂またはポジ型感光性樹脂を使用することができる。この場合、ネガ型感光性樹脂またはポジ型感光性樹脂は、未硬化状態で粘着性を有することが好ましい。
【００５１】
赤色変換着色層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。
【００５２】
緑色変換着色層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。
【００５３】
青色変換着色層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。
【００５４】
着色剤の含有量としては、各色変換着色層中に５〜５０重量％の範囲内であることが好ましい。また、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。
【００５５】
また、赤色変換着色層に用いられる赤色変換蛍光体としては、無機蛍光体および有機蛍光体のいずれも用いることができる。
【００５６】
赤色変換蛍光体として用いられる無機蛍光体の具体例としては、特開２００４−１４３３５号公報に開示されている希土類錯体系蛍光体が挙げられる。希土類錯体系蛍光体としては、希土類金属としてＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ等を有するものが挙げられ、錯体を形成する有機配位子としては、芳香族系および非芳香族系のいずれでもよく、好ましくは下記一般式（１）で表される化合物である。
【００５７】
Ｘａ−（Ｌｘ）−（Ｌｙ）ｎ−（Ｌｚ）−Ｙａ      （１）
【００５８】
ここで、式中、Ｌｘ、Ｌｙ、Ｌｚはそれぞれ独立に２個以上の結合手を持つ原子を表し、ｎは０または１を表し、ＸａはＬｘの隣接位に配位可能な原子を有する置換基を表し、ＹａはＬｚの隣接位に配位可能な原子を有する置換基を表す。また、Ｘａの任意の部分とＬｘとは互いに縮合して環を形成してもよく、Ｙａの任意の部分とＬｚとは互いに縮合して環を形成してもよく、ＬｘとＬｚとは互いに縮合して環を形成してもよく、さらに分子内に芳香族炭化水素環または芳香族複素環が少なくとも一つ存在する。ただし、Ｘａ−（Ｌｘ）−（Ｌｙ）ｎ−（Ｌｚ）−Ｙａが、β−ジケトン誘導体、β−ケトエステル誘導体、β−ケトアミド誘導体、または上記ケトンの酸素原子を硫黄原子もしくは−Ｎ（Ｒ２０１）−に置き換えたもの、あるいは、クラウンエーテル、アザクラウンエーテル、チアクラウンエーテル、またはクラウンエーテルの酸素原子を任意の数硫黄原子もしくは−Ｎ（Ｒ２０１）−に置き換えたクラウンエーテルを表す場合には、芳香族炭化水素環または芳香族複素環はなくてもよい。−Ｎ（Ｒ２０１）−において、Ｒ２０１は、水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアリール基を表す。
【００５９】
上記一般式（１）において、ＸａおよびＹａで表される配位可能な原子とは、具体的には酸素原子、窒素原子、硫黄原子、セレン原子、テルル原子である。また、Ｌｘ、Ｌｙ、Ｌｚで表される２個以上の結合手を持つ原子としては、特に限定されるものではなく、例えば炭素原子、酸素原子、窒素原子、シリコン原子、チタン原子等が挙げられる。
【００６０】
上記希土類錯体系蛍光体の具体例としては、Ｋ５Ｅｕ２．５（ＷＯ４）６．２５等のＫとＷを含む希土類錯体系蛍光体などが挙げられる。
【００６１】
さらに、赤色変換蛍光体として用いられる無機蛍光体の具体例としては、ＺｎＳ：Ｍｎ、ＺｎＳ：Ｍｎ／ＺｎＭｇＳ等のＺｎＳ系蛍光体、またはオレンジ顔料（例えばシンヒロイ社製  ＦＡ００１（商品名））も挙げられる。
【００６２】
一方、赤色変換蛍光体として用いられる有機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、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；オキサジン系色素；などを例示することができる。
【００６３】
上記有機蛍光体としては、上述した色素を、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。
【００６４】
上述した無機蛍光体および有機蛍光体は、単独で用いてもよく、蛍光の色相を調整するために二種以上を組み合わせて用いてもよい。一般的に青色光から赤色光への色変換効率は低いが、二種以上を混合して用いることにより色変換効率を高めることができる。
【００６５】
緑色変換着色層に用いられる緑色変換蛍光体としては、無機蛍光体および有機蛍光体のいずれも用いることができる。
【００６６】
緑色変換蛍光体として用いられる無機蛍光体の具体例としては、特開２００４−１４３３５号公報に開示されている希土類錯体系蛍光体が挙げられる。この希土類錯体系蛍光体の具体例としては、Ｂａ２−ａＥｕａＳｉＯ４等のＢａとＳｉを含む希土類錯体系蛍光体、またはＢａ１−ａＥｕａＭｇＡｌ１０Ｏ１７等のＢａとＭｇを含む希土類錯体系蛍光体などが挙げられる。なお、希土類錯体系蛍光体のその他に点については、上記と同様である。
【００６７】
また、緑色変換蛍光体として用いられる無機蛍光体の具体例としては、特表２００４−５０５１６７号公報に開示されているアルカリ土類金属チオガリウム酸塩蛍光体、または、ＺｎＳ：Ｔｂ等のＺｎＳ系蛍光体、黄緑顔料（例えばシンヒロイ社製  ＦＡ００５（商品名））も挙げられる。
さらに、（Ｙ，Ｇｄ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ等のイエロー蛍光体を用いることもできる。この蛍光体は緑色蛍光体ではないが、緑色蛍光成分を含んでいるため、色変換着色層で色相調整可能であり使用することができる。
【００６８】
一方、緑色変換蛍光体として用いられる有機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、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、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；などを例示することができる。
【００６９】
上記有機蛍光体としては、上記の色素や染料を、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。
【００７０】
上述した無機蛍光体および有機蛍光体は、単独で用いてもよく、蛍光の色相を調整するために二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００７１】
色変換蛍光体の含有量としては、上述したような濃度勾配があれば特に限定されるものではないが、上記樹脂１００重量部に対して、２重量部〜７０重量部程度であることが好ましく、より好ましくは５重量部〜５０重量部の範囲内、最も好ましくは１０重量部〜２０重量部の範囲内である。色変換蛍光体の含有量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、色変換蛍光体の含有量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。
【００７２】
赤色領域、緑色領域および青色領域に色変換着色層が形成されている場合、その各色変換着色層の配列としては、各色変換着色層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、各色変換着色層は、遮光部の開口部毎に形成されていてもよい。
【００７３】
なお、色変換着色層の形成方法としては、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。
【００７４】
また、色変換着色層の形成方法としては、色変換蛍光体が有機蛍光体である場合には、透明基材上にパターン状に着色パターンを形成する工程と、有機蛍光体を溶剤に分散または溶解させた有機蛍光体塗工液を調製して、この有機蛍光体塗工液を上記着色パターン上に塗布し、着色パターン表面に有機蛍光体塗工液を浸透させることにより、着色パターンに有機蛍光体を充填または付着させる工程と、有機蛍光体が充填または付着された着色パターンを硬化する工程とを行う方法を用いることもできる。
【００７５】
（２）第２の態様
図２に例示するように、本態様における色変換着色層２は、透明基材１上に形成された着色層７（７Ｒ、７Ｇ、７Ｂ）と、この着色層７上に形成され、色変換蛍光体を含有する色変換層８（８Ｒ、８Ｇ、８Ｂ）とを有し、色変換蛍光体の含有量が色変換層８の厚み方向に着色層側８２ｂから表面側８２ａに向けて増加しているものである。
【００７６】
本態様における色変換層は、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」の欄に記載するように、例えば着色層上に樹脂パターンを形成し、この樹脂パターン表面に色変換蛍光体を充填または付着させることにより形成することができる。このため、従来のように色変換層形成用塗工液を塗布してフォトリソグラフィー法等によりパターニングする必要はなく、高価な色変換蛍光体の浪費を防ぐことができる。
【００７７】
また、従来の塗布方法により形成される色変換層の厚みは比較的厚く、色変換層のパターンにより大きな段差（凹凸）が生じやすかったが、本態様においては樹脂パターン形成後に色変換蛍光体を充填等することができるので、樹脂パターンに色変換蛍光体を多量に含有させることができ、色変換層の厚みを比較的薄くすることができるという利点を有する。
以下、色変換層および着色層について説明する。
【００７８】
（ｉ）色変換層
本態様における色変換層は、色変換蛍光体を含有し、色変換蛍光体の含有量が色変換層の厚み方向に着色層側から表面側に向けて増加しているものである。
【００７９】
本発明において、色変換蛍光体の含有量が色変換層の厚み方向に着色層側から表面側に向けて増加しているとは、厚み方向の任意の２点において色変換蛍光体の含有量が異なり、このうち表面側に近い任意の点の方が含有量が多いことをいう。なお、例えば図２に示す例においては色変換層８の側面８２ｃに色変換蛍光体が含有される場合もあるので、上記の厚み方向の任意の２点は、色変換層の側面の端部を除いて選択されるものとする。
【００８０】
色変換蛍光体の含有量が色変換層の厚み方向に着色層側から表面側に向けて増加していることは、色変換層の組成分析により確認することができる。組成分析の方法としては、ＴＯＦ−ＳＩＭＳ法（２次イオン質量分析法）等により、色変換層をエッチングしながら放出されるスパッタイオンの質量分析を行うことで、厚み方向の組成を把握することができる。
【００８１】
本態様における色変換層の厚みとしては、通常０．２μｍ〜３μｍ程度であり、好ましくは０．４μｍ〜１．５μｍの範囲内、最も好ましくは０．６μｍ〜１μｍの範囲内である。色変換層の厚みが薄すぎると、色変換蛍光体の含有量が少なくなり、色変換効率が低下する可能性があるからである。また、色変換層の厚みが厚すぎると、色変換蛍光体を充填または付着させる際に色変換層のエッジが崩れて解像度が低下する場合がある上、不経済であるからである。
【００８２】
また本態様における色変換層は、色変換蛍光体を含有するものであれば特に限定されるものではないが、通常は色変換蛍光体と樹脂とを含有するものである。
【００８３】
上記色変換層は、着色層に対応して設けられるものである。図２に示す例においては、赤色着色層７Ｒ、緑色着色層７Ｇおよび青色着色層７Ｂの三原色の着色層に対応して、赤色変換層８Ｒ、緑色変換層８Ｇおよび青色変換層８Ｂの三種の色変換層が形成されている。
【００８４】
本態様における色変換着色層は、上述したように、赤色領域、緑色領域および青色領域の全てに形成されていてもよく、赤色領域、緑色領域および青色領域のうち一種または二種の色領域に形成されていてもよい。
例えば赤色領域および緑色領域にそれぞれ赤色変換着色層および緑色変換着色層が形成されている場合は、赤色領域および緑色領域には赤色着色層および緑色着色層がそれぞれ形成され、その上に赤色変換層および緑色変換層がそれぞれ形成される。この際、青色領域には青色着色層のみが形成される。また、膜厚調整のために、青色領域に色変換蛍光体を含有しないダミーの色変換層が形成されていてもよい。
また、赤色領域に赤色変換着色層が形成されている場合は、赤色領域には赤色着色層が形成され、その上に赤色変換層が形成される。この際、青色領域および緑色領域にはそれぞれ青色着色層および緑色着色層のみが形成される。また、膜厚調整のために、青色領域および緑色領域に色変換蛍光体を含有しないダミーの色変換層が形成されていてもよい。
さらに、緑色領域に緑色変換着色層が形成されている場合は、緑色領域には緑色着色層が形成され、その上に緑色変換層が形成される。この際、青色領域および赤色領域にはそれぞれ青色着色層および赤色着色層のみが形成される。また、膜厚調整のために、青色領域および赤色領域に色変換蛍光体を含有しないダミーの色変換層が形成されていてもよい。
【００８５】
赤色領域に形成される赤色変換層には、入射光を赤色に変換する赤色変換蛍光体が用いられ、緑色領域に形成される緑色変換層には、入射光を緑色に変換する緑色変換蛍光体が用いられる。なお、色変換蛍光体については上記第１の態様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。
【００８６】
本態様における色変換層に用いられる樹脂としては、一般的な色変換層に用いられる樹脂を使用することができるが、中でも未硬化状態で粘着性を有するものであることが好ましい。未硬化状態で粘着性を有する樹脂であれば、樹脂の硬化前に色変換蛍光体を充填または付着させることにより、色変換層に色変換蛍光体を容易に充填または付着させることができるからである。なお、未硬化状態で粘着性を有する樹脂については、上記第１の態様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。
【００８７】
なお、色変換層の形成方法としては、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。
【００８８】
（ii）着色層
本態様における着色層は、一般的にカラーフィルタに用いられる着色層を用いることができる。通常、着色層は、顔料もしくは染料等の着色剤と樹脂とを含有するものである。着色層に用いられる樹脂としては、一般的な着色層に用いられる樹脂を使用することができる。なお、着色剤については上記第１の態様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。
また、着色層は、各画素に対応して設けられるものであり、図２に示す例においては、赤色着色層７Ｒ、緑色変換層７Ｇおよび青色着色層７Ｂの三原色の着色層が形成されている。
着色層の形成方法としては、一般的に用いられる着色層の形成方法を採用することができる。
【００８９】
２．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、観察者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。
【００９０】
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。
【００９１】
また、透明基材としては、色変換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、０．５ｎｍ〜３．０ｎｍ（５μｍ□領域）であるものを用いることが好ましい。
【００９２】
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。
【００９３】
３．遮光部
本発明においては、透明基材上の色変換着色層の間に遮光部（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、色変換着色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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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、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、また、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。
【００９８】
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ー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。
【００９９】
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ー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。
【０１００】
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。
【０１０１】
４．平坦化層
本発明においては、例えば図３に示すように色変換着色層２上に平坦化層５が形成されていてもよい。この平坦化層は、色変換着色層を保護する役割を有すると共に、色変換着色層の厚みが一定でない場合には色変換着色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、色変換着色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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
このような平坦化層の厚みは、平坦化作用を奏するような厚みであればよく、上記色変換着色層が単一層である場合は１〜５μｍ程度とすることができ、上記色変換着色層が着色層と色変換層とが積層されたものである場合は２〜７μｍ程度とすることができる。
【０１０５】
５．ガスバリア層
本発明においては、色変換着色層上にガスバリア層が形成されていてもよい。例えば図３に示すように色変換着色層２上に平坦化層５が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色変換着色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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
６．用途
本発明の有機素子用カラーフィルタ基板は、白色発光する白色発光層を有する有機ＥＬ表示装置に適用されることが特に好ましい。一般に白色発光層から発生される白色光は、赤色光および青色光の成分を含み、緑色光の成分が少ない場合が多いので、従来では緑色着色層上に入射光を緑色光に変換する色変換層が形成されていた。一方、本発明においては、このような場合には例えば緑色変換着色層のみが緑色変換蛍光体を含有することができる。これにより、色変換層をパターン状に形成する必要がなく、有機ＥＬ素子用カラーフィルタの構成を簡素化するともに、低コスト化を図れる。
【０１１２】
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着色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、少なくとも発光層を含む有機ＥＬ層と、上記有機ＥＬ層上に形成された対向電極層とを有することを特徴とするものである。
【０１１３】
図３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３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、三原色の色変換着色層２Ｒ、２Ｇ、２Ｂから構成される色変換着色層２が形成され、各色変換着色層２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの間に遮光部４が形成されており、色変換着色層２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。また、赤色変換着色層２Ｒおよび緑色変換着色層２Ｇは色変換蛍光体を含有し、その含有量が赤色変換着色層２Ｒおよび緑色変換着色層２Ｇの厚み方向に透明基材１側から表面側（平坦化層５側）に向けて増加している。本発明の有機ＥＬ表示装置２０においては、この有機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、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。
【０１１４】
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を用いているので、色変換着色層がカラーフィルタ機能および色変換機能を有するものとなる。したがって、従来のように別個に色変換層を設ける必要がなく、色変換層のパターニングが不要であるので、有機ＥＬ表示装置の構成を簡素化することができ、製造コストを削減することが可能である。
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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、このような有機ＥＬ層の各構成について説明する。
【０１１７】
（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い。
【０１１８】
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。例えば、特開平７−１２２３６４号公報、特開平８−１３４４４０号公報に開示されている、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｃｅ、ＣａＧａ２Ｓ４：Ｃｅ、ＢａＡｌ２Ｓ４：Ｅｕなどのチオガレードまたはチオアルミネート系の色純度に優れる青色発光体が好ましく用いられる。また、青色発光体の具体例としては、特開平８−２７９３９４号公報に例示されている、ベンゾチアゾール系、ベンゾイミダゾール系、ベンゾオキサゾール系等の蛍光増白剤、特開昭６３−２９５６９５号公報に開示されている金属キレート化オキシノイド化合物、欧州特許第０３１９８８１号明細書や欧州特許第０３７３５８２号明細書に開示されているスチリルベンゼン系化合物、特開平２−２５２７９３号公報に開示されているジスチリルピラジン誘導体、もしくは欧州特許第０３８８７６８号明細書や特開平３−２３１９７０号公報に開示されている芳香族ジメチリディン系化合等物を例示することができる。
【０１１９】
上記ベンゾチアゾール系の蛍光増白剤としては、例えば２−２´−（ｐ−フェニレンジビニレン）−ビスベンゾチアゾール等が挙げられる。上記ベンゾイミダゾール系の蛍光増白剤としては、例えば２−［２−［４−（２−ベンゾイミダゾリル）フェニル］ビニル］ベンゾイミダゾール、もしくは２−［２−（４−カルボキシフェニル）ビニル］ベンゾイミダゾール等が挙げられる。上記ベンゾオキサゾール系の蛍光増白剤としては、例えば２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル）−１，３，４−チアジアゾール、４，４´−ビス（５，７−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル）スチルベン、もしくは２−［２−（４−クロロフェニル）ビニル］ナフト［１，２−ｄ］オキサゾール等が挙げられる。
【０１２０】
また、上記金属キレート化オキシノイド化合物としては、例えばトリス（８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）マグネシウム、ビス（ベンゾ［ｆ］−８−キノリノール）亜鉛等の８−ヒドロキシキノリン系金属錯体、もしくはジリチウムエピントリジオン等が挙げられる。上記スチリルベンゼン系化合物としては、例えば１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（３−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（４−メチルスチリル）ベンゼン、ジスチリルベンゼン、１，４−ビス（２−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（３−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（２−メチルスチリル）−２−メチルベンゼン、もしくは１，４−ビス（２−メチルスチリル）−２−エチルベンゼン等を例示することができる。
【０１２１】
さらに、上記ジスチリルピラジン誘導体としては、例えば２，５−ビス（４−メチルスチリル）ピラジン、２，５−ビス（４−エチルスチリル）ピラジン、２，５−ビス［２−（１−ナフチル））ビニル］ピラジン、２，５−ビス（４−メトキシスチリル）ピラジン、２，５−ビス［２−（４−ビフェニル）ビニル］ピラジン、もしくは２，５−ビス［２−（１−ピレニル）ビニル］ピラジン等、またはそれらの誘導体が挙げられる。上記芳香族ジメチリディン系化合物としては、例えば１，４−フェニレンジメチリディン、４，４−フェニレンジメチリディン、２，５−キシレンジメチリディン、２，６−ナフチレンジメチリディン、１，４−ビフェニレンジメチリディン、１，４−ｐ−テレフェニレンジメチリディン、９，１０−アントラセンジイルジルメチリディン、４，４´−ビス（２，２−ジ−ｔ−ブチルフェニルビニル）ビフェニル、もしくは４，４´−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル等、またはそれらの誘導体を例示することができる。
【０１２２】
上記青色発光体の具体例としては、特開平５−２５８８６２号公報等に開示されている一般式（Ｒｓ−Ｑ）２−ＡＬ−Ｏ−Ｌで表される化合物を例示することもできる。ここで、一般式中、Ｌはベンゼン環を含む炭素原子６〜２４個の炭化水素であり、Ｏ−Ｌはフェニラート配位子であり、Ｑは置換８−キノリノラート配位子であり、Ｒｓはアルミニウム原子に置換８−キノリノラート配位子が２個以上結合するのを立体的に妨害するように選ばれた８−キノリノラート環置換基を表す。具体的には、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（パラ−フェニルフェノラート）アルミニウム（III）、もしくはビス（２−メチル−８−キノリノラート）（１−ナフトラート）アルミニウム（III）等を例示することができる。
【０１２３】
一方、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。本発明においては、白色発光層が、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２波長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赤色発光体とを含有し、２波長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緑色光の成分が少ないが、例えば緑色変換層を緑色着色層上に部分的に形成することにより、良好な緑色表示を得ることができ、緑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。
なお、ここでいう「２波長発光光源」には、完全な２波長発光だけではなく、主な発光が２波長である場合が含まれる。
【０１２４】
ここで、白色発光は、所定の蛍光ピーク波長を有する３種類の発光体にて三色発光の重ね合わせにより得ることもできるが、３種類の発光体の組み合わせ等により安定性に問題があり、量産が困難であることから、実用化には至っていないのが現状である。
【０１２５】
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。
【０１２６】
また、白色発光層に用いられる赤色発光体は、蛍光ピーク波長が５８０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは５８５ｎｍ以上６２０ｎｍ以下である。このような赤色発光体としては、例えば欧州特許第０２８１３８１号公開公報に記載されている赤色発進レーザー色素として用いられるジシアノメチレンピラン誘導体、ジシアノメチレンチオピラン誘導体、フルオレセイン誘導体、ペリレン誘導体などが挙げられる。この赤色発光体の含有量は、濃度消光が生じない範囲とされる。
【０１２７】
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〜５μｍ程度とすることができる。
【０１２８】
上記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、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。
【０１２９】
（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、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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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〜５μｍ程度とすることができる。
【０１３５】
（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、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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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〜５μｍ程度とすることができる。
【０１３８】
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着色層側表面上に形成されるものであり、例えば図２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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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（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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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、色変換着色層の形成方法により二つの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。
【０１４９】
１．第１実施態様
本実施態様の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の製造方法は、透明基材上にパターン状に着色パターンを形成する着色パターン形成工程と、上記着色パターンに、色変換蛍光体および上記色変換蛍光体よりも粒径が大きいアンカー粒子を含有する混合物を接触させ、上記着色パターンが形成された透明基材および上記混合物の少なくともいずれか一方に振動を加えることにより、上記色変換蛍光体を上記着色パターンに充填または付着させる色変換蛍光体充填工程と、上記色変換蛍光体が充填または付着された着色パターンを硬化させる着色パターン硬化工程とを行うことにより色変換着色層を形成する色変換着色層形成工程を有することを特徴とするものである。
【０１５０】
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。まず、透明基材１上にパターン状に着色パターン３２を形成し（図４（ａ）、着色パターン形成工程）、この着色パターン３２が形成された透明基材１を、色変換蛍光体３３とアンカー粒子３４との混合物が収納されている容器内に配置し、全体に振動を加えることによって、アンカー粒子３４の衝撃力により、色変換蛍光体３３が着色パターン３２に充填される（図４（ｂ）、（ｃ）、色変換蛍光体充填工程）。次いで、色変換蛍光体３３が充填された着色パターン３２に紫外線３５を照射することにより、着色パターンを硬化させる（図４（ｄ）、着色パターン硬化工程）。これらの工程を繰り返し行うことにより、透明基材上にパターン状に色変換着色層が形成される。
【０１５１】
本実施態様によれば、着色パターン表面に色変換蛍光体を充填または付着させるので、得られる色変換着色層はカラーフィルタ機能だけでなく色変換機能を兼ねることができる。したがって、色変換層を設ける必要がなく、色変換層のパターニングが不要である。また本実施態様においては、アンカー粒子および色変換蛍光体を含有する混合物を用いて、アンカー粒子の衝撃力によって色変換蛍光体を着色パターンに充填または付着させるものであり、色変換蛍光体を充填等させた後は上記混合物に消費された量の色変換蛍光体を補充することで混合物を繰り返し使用することが可能である。したがって、高価な色変換蛍光体の浪費を防ぐことができる。
【０１５２】
本実施態様においては、赤色領域、緑色領域および青色領域の少なくともいずれか一種に色変換着色層を形成し、色変換着色層が形成されない色領域には着色層を形成することにより、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を得ることができる。
上述した「Ａ．有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板  １．色変換着色層  （１）第１の態様」の欄に記載したように、本実施態様により製造された有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を例えば青色発光する青色発光層を有する有機ＥＬ表示装置に用いる場合は、少なくとも赤色領域および緑色領域にそれぞれ赤色変換着色層および緑色変換着色層を形成するか、あるいは、少なくとも赤色領域に赤色変換着色層を形成する。したがって、この場合は、赤色領域に着色パターンを形成し色変換蛍光体を充填等させ硬化させて赤色変換着色層を形成し、緑色領域に着色パターンを形成し色変換蛍光体を充填等させ硬化させて緑色変換着色層を形成するか、あるいは、赤色領域に着色パターンを形成し色変換蛍光体を充填等させ硬化させて赤色変換着色層を形成する。この際、青色領域、あるいは、青色領域および緑色領域には着色パターンを形成して硬化させることにより、青色着色層、あるいは、青色着色層および緑色着色層を形成する。
また、本実施態様により製造された有機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表示装置に用いる場合は、少なくとも緑色領域に緑色変換着色層を形成する。したがって、この場合は、緑色領域に着色パターンを形成し色変換蛍光体を充填等させ硬化させて緑色変換着色層を形成する。この際、青色領域および赤色領域には着色パターンを形成して硬化させることにより、青色着色層および赤色着色層を形成する。
【０１５３】
このように複数の色領域を有し、この複数の色領域の少なくともいずれか一種に色変換着色層が形成されている有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を製造する場合には、上述した着色パターン形成工程と色変換蛍光体充填工程と着色パターン硬化工程とを有する色変換着色層形成工程を行うことにより少なくとも一種の色領域に色変換着色層を形成する。この際、先の色領域に形成された着色パターンを硬化させた後に、後の色領域に着色パターンを形成する。
【０１５４】
図５に、赤色変換着色層、緑色変換着色層および青色着色層を形成する場合の、本実施態様の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の製造方法の一例を示す。
まず、透明基材１上にブラックマトリクス４を形成し、さらに赤色着色パターン３２Ｒを形成する。次に、赤色変換蛍光体３３Ｒおよびアンカー粒子３４を含有する混合物が収納された容器内に赤色着色パターン３２Ｒ等が形成された透明基材１を配置し、振動を加える（図５（ａ））。これにより、赤色着色パターン３２Ｒに赤色変換蛍光体３３Ｒが充填される（図５（ｂ））。そして、赤色変換蛍光体３３Ｒが充填された赤色着色パターン３２Ｒに紫外線３５を照射することにより硬化させて、赤色変換着色層２Ｒを形成する（図５（ｃ））。このように赤色変換着色層２Ｒは、着色パターン形成工程と色変換蛍光体充填工程と着色パターン硬化工程と有する色変換着色層形成工程を行うことにより形成される。
【０１５５】
次いで、赤色変換着色層２Ｒが形成された透明基材１上に緑色着色パターン３２Ｇを形成し、緑色変換蛍光体３３Ｇおよびアンカー粒子３４を含有する混合物が収納された容器内に緑色着色パターン３２Ｇ等が形成された透明基材１を配置し、振動を加える（図５（ｄ））。これにより、緑色着色パターン３２Ｇに緑色変換蛍光体３３Ｇが充填される（図５（ｅ））。そして、緑色変換蛍光体３３Ｇが充填された緑色着色パターン３２Ｇに紫外線３５を照射することにより硬化させて、緑色変換着色層２Ｇを形成する（図５（ｆ））。このように緑色変換着色層２Ｇも、着色パターン形成工程と色変換蛍光体充填工程と着色パターン硬化工程と有する色変換着色層形成工程を行うことにより形成される。
【０１５６】
最後に、赤色変換着色層２Ｒおよび緑色変換着色層２Ｇが形成された透明基材１上に青色着色パターンを形成し、紫外線を照射して硬化させることにより青色着色層７Ｂを形成する（図５（ｇ））。このように青色着色層７Ｂは、上記の赤色変換着色層２Ｒおよび緑色変換着色層２Ｇを形成する色変換着色層形成工程とは異なる工程によって形成される。
【０１５７】
図５に示した例においては、赤色着色パターンを硬化させた後に緑色着色パターンを形成し、緑色着色パターンを硬化させた後に青色着色パターンを形成する。例えば赤色着色パターンを硬化させる前に緑色着色パターンを形成して、赤色変換蛍光体を充填または付着させようとすると、赤色着色パターンだけでなく、緑色着色パターンにも赤色変換蛍光体が充填または付着されてしまう可能性がある。したがって、所望の着色パターンに所定の色変換蛍光体を充填等させるには、上述したように先の色領域に形成された着色パターンを硬化させた後に、後の色領域に着色パターンを形成することが好ましいのである。
【０１５８】
この場合、例えば赤色変換着色層と緑色変換着色層とを順次形成する場合には、図５に示すように赤色変換着色層２Ｒを形成するための着色パターン硬化工程を行った後に、緑色変換着色層２Ｇを形成するための着色パターン形成工程を行うことが好ましい。また、例えば緑色変換着色層と青色着色層とを順次形成する場合には、図５に示すように緑色変換着色層２Ｇを形成するための着色パターン硬化工程を行った後に、青色着色層７Ｂを形成するための青色着色パターンを形成することが好ましい。このように、色変換蛍光体が充填等されているか否かにかかわらず、先の色領域に形成された着色パターンを硬化させた後に、後の色領域に着色パターンを形成することが好ましい。
【０１５９】
以下、本実施態様の有機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。
【０１６０】
（１）色変換着色層形成工程
本実施態様における色変換着色層形成工程は、透明基材上にパターン状に着色パターンを形成する着色パターン形成工程と、上記着色パターンに、色変換蛍光体および上記色変換蛍光体よりも粒径が大きいアンカー粒子を含有する混合物を接触させ、上記着色パターンが形成された透明基材および上記混合物の少なくともいずれか一方に振動を加えることにより、上記色変換蛍光体を上記着色パターンに充填または付着させる色変換蛍光体充填工程と、上記色変換蛍光体が充填または付着された着色パターンを硬化させる着色パターン硬化工程とを有するものである。
以下、本実施態様における色変換着色層形成工程の各工程について説明する。
【０１６１】
（ｉ）着色パターン形成工程
本実施態様における着色パターン形成工程は、透明基材上にパターン状に着色パターンを形成する工程である。
【０１６２】
本実施態様においては、上述した「Ａ．有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板  １．色変換着色層  （１）第１の態様」の欄に記載した樹脂を含有する着色パターン形成用塗工液を用いてパターニングすることにより、透明基材上にパターン状に着色パターンを形成することができる。
【０１６３】
着色パターン形成用塗工液は液状または半液状であり、着色パターン形成用塗工液中の樹脂が未硬化状態であることが好ましい。透明基材上に精細なパターンを形成しやすいからである。したがって、流動性が高く、着色パターンの形成が容易となるように、上記着色パターン形成用塗工液は、上述した樹脂を溶媒に溶解または分散させたものであることが好ましい。また、このような着色パターン形成用塗工液を用いて形成された着色パターンは、後述する色変換蛍光体充填工程にて着色パターン中の溶媒が蒸発するにつれて粘着性が高まり、色変換蛍光体が付着しやすくなることからも好ましい。この際、着色パターン形成用塗工液は、適当な粘度を有するように調製される。
【０１６４】
色変換蛍光体を付着させやすくするには、着色パターン形成用塗工液中の樹脂の含有量が、溶媒の蒸発に伴い２０重量％以上となることが好ましい。樹脂の含有量が少なすぎると、着色パターンの粘着性が低くなり、色変換蛍光体が付着しにくくなるからである。
【０１６５】
また、熱可塑性樹脂を用いた場合には、加熱により着色パターン形成用塗工液の流動性を高めることができ、さらに加熱により着色パターンの粘着性を高めることができる。
【０１６６】
さらに、着色パターン形成用塗工液には、必要に応じて可塑剤を添加してもよい。
【０１６７】
形成された着色パターンは粘着性を有することが好ましい。上述したように、色変換蛍光体が付着しやすくなるからである。なお、上記粘着性については、上述した「Ａ．有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板  １．色変換着色層  （１）第１の態様」の欄に記載した粘着性と同様である。
【０１６８】
着色パターンの形成方法としては、上記着色パターン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、上記着色パターン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等が用いられる。
【０１６９】
得られた着色パターンは、乾燥させてもよく乾燥させなくてもよい。着色パターンを乾燥させた場合、用いた樹脂が熱可塑性樹脂であれば、着色パターンが形成された透明基材を加熱することにより着色パターンを軟化させることができる。これより、着色パターンに粘着性を付与することができる。
【０１７０】
（ii）色変換蛍光体充填工程
本実施態様における色変換蛍光体充填工程は、上記着色パターンに、色変換蛍光体およびこの色変換蛍光体よりも粒径が大きいアンカー粒子を含有する混合物を接触させ、上記着色パターンが形成された透明基材および上記混合物の少なくともいずれか一方に振動を加えることにより、上記色変換蛍光体を上記着色パターンに充填または付着させる工程である。
【０１７１】
着色パターンが形成された透明基材および混合物に振動を加える方法としては、これらのうち少なくともいずれか一方に振動を加えることができる方法であれば特に限定されるものではなく、着色パターンが形成された透明基材のみに振動を加えてもよく、混合物のみに振動を加えてもよく、これらの両方に振動を加えてもよい。具体的には、混合物が収納された容器内に着色パターンが形成された透明基材を配置して攪拌する方法、上記の容器を揺する方法、上記の容器を揺すりながら攪拌する方法、上記の容器を回転させる方法などが用いられる。この際、振動の加え方としては、直接的であっても間接的であってもよい。
【０１７２】
着色パターンが常温で固化している場合には、着色パターンが少なくともある程度軟化する温度に加熱してもよい。これにより、色変蛍光体を着色パターンへ効率的に充填または付着させることができるからである。この際の加熱温度としては、例えば５０℃〜１２０℃程度で設定することができる。
【０１７３】
例えば図４（ｂ）に示すように、色変換蛍光体３３とアンカー粒子３４とを含有する混合物を収納している容器内に、着色パターン３２が形成された透明基材１を配置し、容器全体に振動を加えることによって、図４（ｃ）に示すように色変換蛍光体３３が着色パターン３２に充填された後は、着色パターン３２が形成された透明基材１を混合物中から取り出す。この際、着色パターン３２が形成されていない透明基材１上には色変換蛍光体は充填されないが、余分な色変換蛍光体が付いている場合がある。この場合には、例えば空気の吹き付けによって余分な色変換蛍光体を除去することができる。
【０１７４】
また、着色パターンに色変換蛍光体が充填または付着された後、着色パターン上に余分な色変換蛍光体が残留している場合がある。この場合には、例えば超音波洗浄、空気の吹き付け、スポンジブラシや毛ブラシによる洗浄等を行うことにより、余分な色変換蛍光体を除去することができる。
さらに、色変換蛍光体を充填または付着させない部分にあらかじめ保護膜を形成しておき、色変換蛍光体を充填等させた後にこの保護膜を除去する方法を採ってもよい。
【０１７５】
さらに、着色パターンに色変換蛍光体が充填または付着された後に、熱処理を行ってもよい。熱処理を行うことにより、色変換蛍光体同士の結合力や色変換蛍光体と着色パターンとの結合力を熱拡散によって増大させることができるからである。
【０１７６】
以下、色変換蛍光体充填工程に用いられるアンカー粒子および色変換蛍光体について説明する。
【０１７７】
（アンカー粒子）
本実施態様に用いられるアンカー粒子は、衝撃力を発生して色変換蛍光体を充填または付着させる役割をするが、それ自身が実質的に着色パターンに充填または付着されることはない。
【０１７８】
アンカー粒子の大きさとしては、色変換蛍光体の粒径よりも大きく、通常は着色パターンの幅よりも小さいものである。具体的には、５μｍ〜１００μｍ程度であり、より好ましくは１０μｍ〜５０μｍの範囲内である。アンカー粒子が小さすぎると着色パターン中に充填されてしまう可能性があるからである。また、アンカー粒子が大きすぎると、着色パターン表面で均一な衝撃力を発生することができないからである。この際、大きさの異なるアンカー粒子を混合して使用することもできる。
【０１７９】
なお、アンカー粒子が例えば球状である場合は、アンカー粒子の粒径が上記範囲であることが好ましい。アンカー粒子が他の形状である場合もこれに準ずるものとする。また、アンカー粒子が球状以外の形状である場合、着色パターンの幅よりも小さいとは、アンカー粒子の一つ一つを同体積の球で置き換えたとき、その粒径が着色パターンの幅よりも小さいことをいう。
【０１８０】
また、着色パターンの幅よりも大きなアンカー粒子が、色変換蛍光体を充填または付着させる機能を損なわない程度で含まれていてもよい。この場合、着色パターンの幅よりも大きなアンカー粒子の含有量が多くなりすぎると、衝撃力が強くなり過ぎて着色パターンが破壊される可能性があり、また平滑な表面が形成されにくくなる。
さらに、色変換蛍光体の粒径より小さなアンカー粒子が、色変換蛍光体を充填または付着させる機能を損なわない程度で含まれていてもよい。アンカー粒子の平均粒径が、上記範囲を満たしていれば、所望の衝撃力をつくり出すことができるからである。すなわち、アンカー粒子の一部が色変換蛍光体の粒径より細かくても、平均粒径で大きければ所望の衝撃力を作りだすことができるのである。ただし、色変換蛍光体の粒径より細かいアンカー粒子は着色パターン中に充填されるおそれがあるので、できるだけ含まれないことが好ましい。
【０１８１】
本実施態様に用いられるアンカー粒子としては、本工程中に肉眼で認められるような大きな形状変化が塑性変形によって生じることがなく、かつ、本工程中に弾性変形が極端に大きくならないものであり、さらに割れ、欠け、急激な摩耗などがないものであれば特に限定されるものではない。なお、長期的使用による若干の摩耗はあってもよいものとする。これは、着色パターンや透明基材との衝突により塑性変形を起こす、または極端に大きな弾性変形を起こすアンカー粒子では、衝撃力が不足するからである。また、割れ、欠け、急激な摩耗があるアンカー粒子では、耐用寿命が短くなり、不経済である。
【０１８２】
このようなアンカー粒子としては、例えば酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、ジルコン、シリカ、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、酸化鉛等の粒子が挙げられる。また、材質が異なるアンカー粒子を混合して使用することもできる。
【０１８３】
アンカー粒子の形状としては、例えば球状、楕円形、立方体、三角柱、円柱、円錐、三角錐、四角錐、菱面体、不定形体、その他各種形状を挙げることができる。
【０１８４】
（色変換蛍光体）
本実施態様に用いられる色変換蛍光体の粒径としては、アンカー粒子の衝撃力により着色パターン中に充填されるために、上記アンカー粒子より小さいものとする。具体的には、１ｎｍ〜１０μｍの程度であり、好ましくは１０ｎｍ〜３μｍの範囲内、最も好ましくは１００ｎｍ〜１μｍの範囲内である。一般に、色変換蛍光体は粒径が小さいほど着色パターンに充填されやすい。また、粒径が小さい色変換蛍光体は、アンカー粒子の衝撃により着色パターン表面に分散している他の色変換蛍光体の間に押し込まれ易く、塑性変形によって他の色変換蛍光体または着色パターンとの圧着や結合が起こり易い。したがって、色変換蛍光体の粒径が小さいほど、衝撃力が小さくて済み、また色変換蛍光体が充填または付着された着色パターンの表面粗さも小さくなる。
【０１８５】
色変換蛍光体の具体例としては、上記「Ａ．有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板  １．色変換着色層  （１）第１の態様」の欄に記載したものを挙げることができるが、中でも、着色パターンよりも硬いものであることが好ましい。色変換蛍光体は、アンカー粒子からの衝撃により着色パターン中に充填されるので、着色パターンにめりこむ程度に硬いことが好ましいのである。
【０１８６】
（その他）
色変換蛍光体とアンカー粒子とは、均一に混合して使用される。色変換蛍光体およびアンカー粒子を含有する混合物中のアンカー粒子の含有量としては、衝撃力を発揮するような量となるように適宜選択され、具体的には色変換蛍光体１００重量部当たり１０重量部〜１０，０００重量部程度であることが好ましい。一方、上記混合物中の色変換蛍光体の含有量としては、着色パターンに充填または付着させる色変換蛍光体の量などを考慮して適宜選択される。
【０１８７】
また、上記混合物は着色パターンに接触させるものであるが、この際の着色パターンに対する混合物中のアンカー粒子の混合比率としては、少なくとも見かけ容積比でアンカー粒子が２０％以上で混合されていることが好ましく、より好ましくは５０％以上である。着色パターンに対するアンカー粒子の混合比率が少なすぎると、着色パターン表面への均一かつ十分な衝撃力が得られにくいからである。
【０１８８】
なお、色変換蛍光体充填工程におけるアンカー粒子を用いる方法については、特開平５−２３７４３９号公報、特開平７−３９８０６号公報、特開平７−６２５６２号公報に詳しい。
【０１８９】
（iii）着色パターン硬化工程
本実施態様における着色パターン硬化工程は、色変換蛍光体が充填または付着された着色パターンを硬化させる工程である。
【０１９０】
着色パターンの硬化方法としては、樹脂として例えば放射線硬化性樹脂を用いた場合には紫外線等の放射線を照射する方法が用いられ、樹脂として例えば熱硬化性樹脂を用いた場合には加熱する方法が用いられ、樹脂として例えば熱可塑性樹脂を用いた場合には冷却する方法が用いられる。
【０１９１】
また、硬化された着色パターン上に余分な色変換蛍光体が残留している場合がある。この場合には、例えば超音波洗浄、空気の吹き付け、スポンジブラシや毛ブラシによる洗浄等を行うことにより、余分な色変換蛍光体を除去することができる。
【０１９２】
（２）その他
本実施態様においては、着色層を形成する場合には、透明基材上にパターン状に着色パターンを形成し、この着色パターンを硬化させる工程が行われる。
【０１９３】
また本実施態様においては、上記色変換着色層形成工程が行われる前に透明基材上に遮光部を形成する遮光部形成工程が行われてもよい。なお、遮光部の形成方法については、上記「Ａ．有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板」の欄に記載したので、ここでの説明は省略する。
【０１９４】
さらに、上記色変換着色層形成工程後に、色変換着色層上に平坦化層を形成する平坦化層形成工程が行われてもよく、色変換着色層上にガスバリア層を形成するガスバリア層形成工程が行われてもよい。なお、平坦化層の形成方法およびガスバリア層の形成方法については、上記「Ａ．有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板」の欄に記載したので、ここでの説明は省略する。
【０１９５】
本実施態様の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の製造方法は、上記「Ａ．有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板」の欄に記載した第１の態様の色変換着色層を有する有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を作製する場合に適用することができる。
【０１９６】
２．第２実施態様
本実施態様の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の製造方法は、透明基材上に着色層を形成する着色層形成工程と、上記着色層上にパターン状に樹脂パターンを形成する樹脂パターン形成工程、上記樹脂パターンに、色変換蛍光体および上記色変換蛍光体よりも粒径が大きいアンカー粒子を含有する混合物を接触させ、上記樹脂パターンが形成された透明基材および上記混合物の少なくともいずれか一方に振動を加えることにより、上記色変換蛍光体を上記樹脂パターンに充填または付着させる色変換蛍光体充填工程、ならびに、上記色変換蛍光体が充填または付着された樹脂パターンを硬化させる樹脂パターン硬化工程を有する色変換層形成工程とを有することを特徴とするものである。
【０１９７】
図６は、本実施態様の有機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。まず、透明基材１上にパターン状に遮光部４および着色層７（赤色着色層７Ｒ、緑色着色層７Ｇ、青色着色層７Ｂ）を形成し、この着色層７上にパターン状に樹脂パターン６２を形成し（図６（ａ）、樹脂パターン形成工程）、この樹脂パターン６２が形成された透明基材１を、色変換蛍光体３３とアンカー粒子３４との混合物が収納されている容器内に配置し、全体に振動を加えることによって、アンカー粒子３４の衝撃力により、色変換蛍光体３３が樹脂パターン６２に充填される（図６（ｂ）、（ｃ）、色変換蛍光体充填工程）。次いで、色変換蛍光体３３が充填された樹脂パターン６２に紫外線３５を照射することにより、樹脂パターン６２を硬化させる（図６（ｄ）、樹脂パターン硬化工程）。これにより、透明基材上にパターン状に色変換層（緑色変換層８Ｇ）が形成される。
【０１９８】
本実施態様によれば、まず着色層を形成し、次いで着色層上に樹脂パターンを形成して、この樹脂パターン表面に色変換蛍光体を充填または付着させるので、樹脂パターンを形成するために樹脂パターン形成用塗工液を塗布してフォトリソグラフィー法等によりパターニングするものの、従来のように色変換層形成用塗工液を塗布してフォトリソグラフィー法等によりパターニングする必要はない。また、アンカー粒子および色変換蛍光体を含有する混合物を用いて、アンカー粒子の衝撃力によって色変換蛍光体を樹脂パターンに充填等させるものであり、色変換蛍光体を充填等させた後は上記混合物に消費された量の色変換蛍光体を補充することで混合物を繰り返し使用することが可能である。したがって、高価な色変換蛍光体の浪費を防ぐことができる。
【０１９９】
さらに、従来では色変換層形成用塗工液を用いて色変換層を形成する場合、濃度消光および色変換蛍光体の分散性や溶解性等を考慮して色変換層形成用塗工液中の色変換蛍光体の含有量が適宜調整されるため、形成される色変換層の厚みは比較的厚く、色変換層のパターンにより大きな段差（凹凸）が生じやすかった。これに対し、本実施態様においては樹脂パターン形成後に色変換蛍光体を充填等するので、樹脂パターンに色変換蛍光体を多量に充填等させることもでき、色変換層の厚みを比較的薄くすることができる。したがって、色変換層のパターンによる段差が生じにくく、ダークエリアの発生を抑制することができる。
【０２００】
本実施態様においては、通常、透明基材上にパターン状に赤色着色層、緑色着色層および青色着色層の三原色の着色層を形成する。また、各着色層に対応させてその上に、パターン状に赤色変換層、緑色変換層および青色変換層の少なくともいずれか一種を形成する。この際、色変換層が形成されない色領域には着色層のみが形成されることになる。また、膜厚調整のために、色変換蛍光体が充填等されないダミーの色変換層を形成してもよい。
【０２０１】
上述した「Ａ．有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板  １．色変換着色層  （１）第１の態様」の欄に記載したように、本実施態様により製造された有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を例えば青色発光する青色発光層を有する有機ＥＬ表示装置に用いる場合は、少なくとも赤色領域および緑色領域にそれぞれ赤色変換層および緑色変換層を形成するか、あるいは、少なくとも赤色領域に赤色変換着色層を形成する。したがって、この場合は、赤色領域に樹脂パターンを形成し色変換蛍光体を充填等させ硬化させて赤色変換層を形成し、緑色領域に樹脂パターンを形成し色変換蛍光体を充填等させ硬化させて緑色変換層を形成するか、あるいは、赤色領域に樹脂パターンを形成し色変換蛍光体を充填等させ硬化させて赤色変換層を形成する。この際、青色領域、あるいは、青色領域および緑色領域には、ダミーの色変換層を形成するために樹脂パターンを形成してもよく、また樹脂パターンを形成しなくてもよい。
また、本実施態様により製造された有機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表示装置に用いる場合は、少なくとも緑色領域に緑色変換着色層を形成する。したがって、この場合は、緑色領域に樹脂パターンを形成し色変換蛍光体を充填等させ硬化させて緑色変換層を形成する。この際、青色領域および赤色領域には、ダミーの色変換層を形成するために樹脂パターンを形成してもよく、また樹脂パターンを形成しなくてもよい。
【０２０２】
このように複数の色領域を有し、この複数の色領域の少なくともいずれか一種に色変換着色層が形成されている有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を製造する場合には、上述した樹脂パターン形成工程と色変換蛍光体充填工程と樹脂パターン硬化工程とを有する色変換層形成工程を行うことにより少なくとも一種の色領域に色変換層を形成する。この際、先の色領域に形成された樹脂パターンを硬化させた後に、後の色領域に樹脂パターンを形成することが好ましい。
【０２０３】
なお、樹脂パターン形成工程における樹脂パターンの形成方法については、上記第１実施態様の着色パターン形成工程における着色パターンの形成方法と同様であり、色変換蛍光体充填工程における色変換蛍光体の充填方法等については、上記第１実施態様の色変換蛍光体充填工程における色変換蛍光体の充填方法等と同様であり、樹脂パターン硬化工程における樹脂パターンの硬化方法については、上記第１実施態様の着色パターン形成工程における着色パターンの硬化方法と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【０２０４】
本実施態様の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の製造方法は、上記「Ａ．有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板」の欄に記載した第２の態様の色変換着色層を有する有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を作製する場合に適用することができる。
【０２０５】
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。
【実施例】
【０２０６】
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、１５０ｍｍ×１５０ｍｍ、厚み０．７ｍｍのソーダガラス（セントラル硝子（株）製）を準備した。この透明基材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。
【０２０７】
（色変換着色層の形成）
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（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、各色の着色パターン形成用塗工液を得た。
【０２０８】
上記の各色の着色パターン形成用塗工液を順次用いて緑色変換着色層、赤色着色層および青色着色層を形成した。
まず、上記のブラックマトリクスが形成された透明基材上に、緑色着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、上記緑色着色パターンが形成された透明基材と、イエロー蛍光体粉末（（Ｙ，Ｇｄ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、日亜化学工業（株）製）１０ｋｇと、アンカー粒子（直径０．５ｍｍのセラミックボール）１０ｋｇとを、振動出力０．２３ｋＷのチップトンエスポ社製の加振装置に載置された容量１０リットルの容器に投入し、加振装置を３０分間駆動して緑色着色パターンに蛍光体粉末を付着させた。そして、蛍光体粉末が付着した緑色着色パターンが形成された透明基材を取り出し、１８０℃で２時間の熱処理を施して緑色着色パターンを完全に硬化させた。その後、余分な蛍光体粉末をエアブローにより取り除いた。蛍光体粉末は緑色着色パターンに十分に密着しており、蛍光体粉末の浮き上がりがなかった。
さらに、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１．５μｍのストライプ状の緑色変換着色層を、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。
【０２０９】
以降、赤色着色パターン形成用塗工液および青色着色パターン形成用塗工液を順次用い、幅８５μｍ、厚み１．５μｍのストライプ状の赤色着色層、および、幅８５μｍ、厚み１．５μｍのストライプ状の青色着色層を形成した。これにより、三原色のパターンが幅方向に繰り返し配列した層を形成した。
【０２１０】
（平坦化層の形成）
次いで、色変換着色層が形成された上に、アクリレート系熱硬化性樹脂（新日鐵化学（株）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、紫外線を照射線量が３００ｍＪになるように全面露光を行い、露光後、２００℃で６０分間のポストベイクを行って、色変換着色層上の全体を覆うように厚み２μｍの透明な平坦化層を形成した。
【０２１１】
（透明電極層の形成）
次いで、上記平坦化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。この透明電極層は、透明基材上から色変換着色層を乗り越えるように形成された幅８０μｍのストライプ状のパターンであり、色変換着色層上に位置するものであった。
【０２１２】
（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（株）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平坦化層上に塗布した後、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、ブラックマトリクス開口部に、絶縁層の開口部が位置するように配置され、絶縁層の開口部はブラックマトリクスの開口部よりも大きい９０μｍ×２９０μｍの長方形状とした。
次に、隔壁部用塗料（日本ゼオン（株）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（株）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。
【０２１３】
（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。
【０２１４】
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、各隔壁部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が形成された。
同様にして、４，４´−ビス（２，２´−ジフェニルビニル）ビフェニル（蛍光ピーク波長：４６５ｎｍ（固体））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、蛍光ピーク波長：５８５ｎｍ（ジメチルホルムアミド０．１重量％溶液））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った。
【０２１５】
（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／銀混合物からなる厚み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った。
以上により、有機ＥＬ表示装置を作製した。
【０２１６】
［比較例１］
実施例１において、緑色着色パターンに蛍光体粉末を付着させなかった以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ表示装置を作製した。
【０２１７】
［評価］
実施例１および比較例１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／ｃｍ２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白色発光層を発光させた。そして、色変換着色層で色変換またはそのまま透過し、色補正された後、透明基材の反対面側で観察される各色の発光について、ＣＩＥ色度座標（ＪＩＳ  Ｚ  ８７０１）を測定した。その結果、比較例１の有機ＥＬ表示装置ではＣＩＥ色度座標でｘ＝０．２６４、ｙ＝０．５３４の緑色発光が確認されたのに対し、実施例１の有機ＥＬ表示装置ではＣＩＥ色度座標でｘ＝０．２９１、ｙ＝０．５６４の緑色発光が確認された。また、緑色発光の輝度を比較すると、実施例１の有機ＥＬ表示装置では比較例１の有機ＥＬ表示装置に比べて輝度が５％向上していた。このように実施例１の有機ＥＬ表示装置では、高輝度で色純度の高い三原色表示が可能であった。
【図面の簡単な説明】
【０２１８】
【図１】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２】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。
【図３】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。
【図４】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５】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。
【図６】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】
【０２１９】
１  …  透明基材
２  …  色変換着色層
２Ｒ  …  赤色変換着色層
２Ｇ  …  緑色変換着色層
２Ｂ  …  青色変換着色層
４  …  遮光部
５  …  平坦化層
６  …  ガスバリア層
７  …  着色層
８  …  色変換層
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
２０  …  有機ＥＬ表示装置
３２  …  着色パターン
３３  …  色変換蛍光体
３４  …  アンカー粒子
６２  …  樹脂パターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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