(57)【要約】【課題】  本発明は、基材上の周縁領域に遮光層が形成されているカラーフィルタにおいて、遮光層および透明電極層、または隣接する透明電極層同士が導通するのを防ぐことが可能なカラーフィルタを提供することを主目的とする。【解決手段】  本発明は、基材と、上記基材上にパターン状に形成された着色層と、上記基材上の上記着色層の間および上記基材上の周縁領域に形成された遮光層と、上記着色層および遮光層上にパターン状に形成された透明電極層とを有し、上記基材上の周縁領域に形成された遮光層は、上記着色層および上記透明電極層の間に形成される保護層が形成されていない保護層非形成領域を有するカラーフィルタであって、上記基材上の周縁領域に形成された遮光層上に形成された透明電極層の電極取出し部は、上記遮光層と絶縁されていることを特徴とするカラーフィルタを提供することにより、上記目的を達成するものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、前記基材上にパターン状に形成された着色層と、前記基材上の前記着色層の間および前記基材上の周縁領域に形成された遮光層と、前記着色層および遮光層上にパターン状に形成された透明電極層とを有し、前記基材上の周縁領域に形成された遮光層は、前記着色層および前記透明電極層の間に形成される保護層が形成されていない保護層非形成領域を有するカラーフィルタであって、前記基材上の周縁領域に形成された遮光層上に形成された透明電極層の電極取出し部は、前記遮光層と絶縁されていることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項２】
前記基材上の周縁領域に形成された遮光層と前記透明電極層の電極取出し部との間に前記着色層が形成されていることにより、前記透明電極の電極取出し部が前記遮光層と絶縁されていることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ。
【請求項３】
前記基材上の周縁領域に形成された遮光層と前記透明電極層の電極取出し部との間に前記保護層が形成されていることにより、前記透明電極の電極取出し部が前記遮光層と絶縁されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカラーフィルタ。
【請求項４】
前記基材上の周縁領域に形成された遮光層と、前記透明電極層の電極取出し部の外部接続端子と接続する接続部分との間には、前記着色層および前記保護層が形成されていないことを特徴とする請求項２または請求項３に記載のカラーフィルタ。
【請求項５】
前記基材上の周縁領域に形成された遮光層が絶縁性を有することにより、前記透明電極の電極取出し部が前記遮光層と絶縁されていることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ。
【請求項６】
前記パターン状に形成された着色層の開口部の幅をｘとし、前記パターン状に形成された透明電極層の開口部の幅をｙとしたとき、ｙ≧ｘ＞ｙ／２が成立す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カラーフィルタ。
【請求項７】
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カラーフィルタを用いた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８】
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カラーフィルタを用いたことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば有機エレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬと略す。）表示装置および液晶表示装置に用いられるカラーフィルタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、有機ＥＬ表示装置や液晶表示装置に用いられるカラーフィルタとしては、基材上にパターン状の遮光層、パターン状の着色層、保護層、およびパターン状の透明電極層を順次形成したカラーフィルタが知られている。この保護層は、透明電極層の表面平滑性の向上および着色層の保護を目的として設けられるものである。
【０００３】
近年、カラーフィルタの低コスト化や薄膜化を目的として保護層を設けないカラーフィルタが望まれている。特に、有機ＥＬ表示装置に用いられるカラーフィルタでは、保護層から脱離するガスが有機ＥＬ層を劣化させるおそれがあるので、有機ＥＬ層の劣化を抑制するためには保護層は設けられていない方が好ましい。しかしながら、遮光層は一般にクロム等の金属などからなるものであり導電性を有するため、保護層が設けられていないカラーフィルタでは、遮光層および透明電極層、または隣接する透明電極層同士が導通し、画像不良を引き起こしやすいという問題がある。特に、基材の周縁領域に遮光層が形成されている場合、基材の周縁領域には透明電極層の電極取出し部が設けられるため、遮光層および電極取出し部が導通し、表示すべき画素に対応する透明電極層を選択することが困難となる。
【０００４】
そこで、絶縁性を有する遮光層を用いることが提案されている（例えば特許文献１参照）。しかしながら、特許文献１には遮光層を構成する遮光性絶縁材料について述べられているものの、カラーフィルタの構成については詳しく述べられていない。
【０００５】
【特許文献１】特開９−１２４９６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、基材上の周縁領域に遮光層が形成されているカラーフィルタにおいて、遮光層および透明電極層、または隣接する透明電極層同士が導通するのを防ぐことが可能なカラーフィルタ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】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために、基材と、上記基材上にパターン状に形成された着色層と、上記基材上の上記着色層の間および上記基材上の周縁領域に形成された遮光層と、上記着色層および遮光層上にパターン状に形成された透明電極層とを有し、上記基材上の周縁領域に形成された遮光層は、上記着色層および上記透明電極層の間に形成される保護層が形成されていない保護層非形成領域を有するカラーフィルタであって、上記基材上の周縁領域に形成された遮光層上に形成された透明電極層の電極取出し部は、上記遮光層と絶縁されていることを特徴とするカラーフィルタを提供する。
【０００８】
本発明によれば、透明電極層の電極取出し部が遮光層と絶縁されているので、透明電極層の電極取出し部および遮光層が導通するのを防止することが可能である。したがって、本発明のカラーフィルタを例えば有機ＥＬ表示装置や液晶表示装置に用いた場合には、良好な画像表示を得ることができる。
【０００９】
上記発明においては、上記基材上の周縁領域に形成された遮光層と上記透明電極層の電極取出し部との間に上記着色層が形成されていることにより、上記透明電極の電極取出し部が上記遮光層と絶縁されていてもよい。一般に、着色層は着色剤を樹脂に分散させてなるものであり絶縁性を有する。したがって、基材上の周縁領域に形成された遮光層と透明電極層の電極取出し部との間に着色層を形成すれば、透明電極の電極取出し部が遮光層と導通するのを防ぐことができる。また、カラーフィルタの必須の構成部材である着色層の形成位置を上記の構成となるようにするだけでよいので、容易に透明電極層の電極取出し部を遮光層と絶縁できる。
【００１０】
また上記発明においては、上記基材上の周縁領域に形成された遮光層と上記透明電極層の電極取出し部との間に上記保護層が形成されていることにより、上記透明電極の電極取出し部が上記遮光層と絶縁されていてもよい。一般に、保護層は樹脂からなるものであり絶縁性を有する。したがって、基材上の周縁領域に形成された遮光層と透明電極層の電極取出し部との間に保護層を形成すれば、透明電極の電極取出し部が遮光層と導通するのを防ぐことができる。
【００１１】
この際、上記基材上の周縁領域に形成された遮光層と、上記透明電極層の電極取出し部の外部接続端子と接続する接続部分との間には、上記着色層および上記保護層が形成されていないことが好ましい。一般に、電極取出し部の接続部分に外部接続端子を接続する際には強く挟み込んで接続するので、この接続部分と遮光層との間に柔軟な着色層や保護層が形成されていないことにより、透明電極層が割れることなく接続することができるからである。
【００１２】
さらに上記発明においては、上記基材上の周縁領域に形成された遮光層が絶縁性を有することにより、上記透明電極の電極取出し部が上記遮光層と絶縁されていてもよい。絶縁性を有する遮光層を用いるだけでよいので、容易に透明電極層の電極取出し部を遮光層と絶縁できる。
【００１３】
また本発明においては、上記パターン状に形成された着色層の開口部の幅をｘとし、上記パターン状に形成された透明電極層の開口部の幅をｙとしたとき、ｙ≧ｘ＞ｙ／２が成立することが好ましい。一般に透明電極層は酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等の金属酸化物の薄膜であり、ある程度のガスバリア性を有していることから、着色層や保護層等からの脱離ガスの透過を抑制することができる。したがって、本発明のカラーフィルタを例えば有機ＥＬ表示装置に用いた場合には、上記の構成とすることによりガスの発生源となる着色層の多くの部分を透明電極層で覆うことができるので、脱離ガス量の抑制につながり、有機ＥＬ層の劣化を抑えることができる。
【００１４】
さらに本発明は、上述したカラーフィルタを用いたことを特徴とする有機ＥＬ表示装置、および、上述したカラーフィルタを用いたことを特徴とする液晶表示装置を提供する。これらの表示装置は上記カラーフィルタを用いるので、良好な画像表示を得ることが可能である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明においては、透明電極層の電極取出し部が遮光層と絶縁されているので、透明電極層の電極取出し部および遮光層が導通するのを防止することができ、カラーフィルタを例えば有機ＥＬ表示装置や液晶表示装置などに用いた場合には、良好な画像表示が得られるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明のカラーフィルタ、ならびにこれを用いたＥＬ表示装置および液晶表示装置について詳細に説明する。
【００１７】
Ａ．カラーフィルタ
まず、本発明のカラーフィルタについて説明する。
本発明のカラーフィルタは、基材と、上記基材上にパターン状に形成された着色層と、上記基材上の上記着色層の間および上記基材上の周縁領域に形成された遮光層と、上記着色層および遮光層上にパターン状に形成された透明電極層とを有し、上記基材上の周縁領域に形成された遮光層は、上記着色層および上記透明電極層の間に形成される保護層が形成されていない保護層非形成領域を有するカラーフィルタであって、上記基材上の周縁領域に形成された遮光層上に形成された透明電極層の電極取出し部は、上記遮光層と絶縁されていることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明のカラーフィルタについて図面を参照しながら説明する。
図１は本発明のカラーフィルタの一例を示す平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線断面図である。図１および図３に示すように本発明のカラーフィルタ１０においては、基材１上にパターン状に着色層２が形成され、この着色層２の間に遮光層３ａが形成され、基材１上の周縁領域１１に遮光層３ｂが形成され、着色層２および遮光層３（３ｂ，３ｃ）の上にパターン状に透明電極層４が形成されている。透明電極層４のうち、図１および図２に示すように基材１上の周縁領域１１に形成された部分は電極取出し部１４となる。この透明電極層４の電極取出し部１４は、着色層２上に形成され、遮光層３ｂと直接に接触することがない。また、着色層２は一般に着色剤を樹脂に分散させてなるものであり絶縁性を有する。したがって、遮光層３ｂが導電性を有する場合であっても、遮光層３ｂと透明電極層４の電極取出し部１４との間に絶縁性を有する着色層２が形成されているので、透明電極層４の電極取出し部１４は遮光層３ｂと絶縁される。
【００１９】
このように本発明においては、透明電極層の電極取出し部が遮光層と絶縁されているので、透明電極層の電極取出し部および遮光層が導通するのを防止することが可能である。したがって、本発明のカラーフィルタを例えば有機ＥＬ表示装置や液晶表示装置に用いた場合には、良好な画像表示を得ることができる。
【００２０】
また本発明においては、基材上の周縁領域に形成された遮光層は、着色層および透明電極層の間に形成される保護層が形成されていない保護層非形成領域を有する。一般に保護層は、着色層を保護すると共に、着色層表面を平坦化してその上に形成される透明電極層の表面平滑性を向上させるために設けられるものであるが、例えば有機ＥＬ表示装置に用いられるカラーフィルタでは保護層から脱離するガスにより有機ＥＬ層が劣化する場合がある。そこで本発明においては保護層が形成されていない領域を設けることにより、保護層の面積を減らして有機ＥＬ層の劣化の原因となるガスの発生を抑制する。よって、本発明のカラーフィルタは、有機ＥＬ表示装置等に好適に用いることができるのである。
【００２１】
このように、本発明における保護層は、基材上の周縁領域に形成された遮光層が保護層非形成領域を有するように着色層上に部分的に形成されているか、あるいは、形成されていない。
【００２２】
上記保護層が、基材上の周縁領域に形成された遮光層が保護層非形成領域を有するように着色層上に部分的に形成されている場合、基材上の周縁領域には保護層が形成されていない領域が存在することになる。一般に基材上の周縁領域が非表示領域となり、基材上の中心領域が表示領域となる場合が多く、基材上の中心領域に保護層が設けられていれば、表示領域における着色層を保護し、その表面を平坦化することができる。すなわち、基材上の周縁領域に形成された遮光層の上に保護層が形成されなくても画像表示への影響は少ない。したがって、保護層が上記のように形成されている場合には、保護層からの脱離ガスの発生を抑制するとともに、着色層を保護することができる。
【００２３】
一方、例えば図１〜３に示すように保護層が形成されていない場合には、脱離ガスの発生を防ぐだけでなく、カラーフィルタの低コスト化および薄型化が図れるという利点がある。
【００２４】
一般に、透明電極層を外部接続端子と接続する際には、非表示領域に設けられた透明電極層の電極取出し部に接続するものであり、接続時に電極取出し部を強く挟みこむため、電極取出し部の外部接続端子と接続する接続部分に着色層や保護層等の柔軟な層が設けられている場合には、透明電極層が割れてしまうおそれがある。したがって本発明においては、基材上の周縁領域に形成された遮光層と、透明電極層の電極取出し部の外部接続端子と接続する接続部分との間には、着色層および保護層が形成されていないことが好ましい。図２に示す例においては、基材１上の周縁領域１１に形成された遮光層３ｂと、透明電極層４の電極取出し部１４の接続部分２４との間には、着色層２が形成されていない。このような構成とすることにより、電極取出し部の接続部分に外部接続端子を接続する際に、透明電極層が割れることなく接続することができるのである。
【００２５】
上記の図１〜図３に示す例においては、遮光層と透明電極層の電極取出し部との間に着色層が形成されていることにより、透明電極層の電極取出し部が遮光層と絶縁されている場合を示したが、本発明において透明電極層の電極取出し部を遮光層と絶縁させるためには、遮光層と透明電極層の電極取出し部との間に、カラーフィルタの構成部材のうち絶縁性を有する構成部材が形成されていればよい。絶縁性を有する構成部材としては特に限定されるものではないが、本発明においては、次の三つの好ましい態様を挙げることができる。第１の態様は、上述したように基材上の周縁領域に形成された遮光層と透明電極層の電極取出し部との間に着色層が形成されていることにより、透明電極の電極取出し部が上記遮光層と絶縁されている場合である。第２の態様は、基材上の周縁領域に形成された遮光層と透明電極層の電極取出し部との間に保護層が形成されていることにより、透明電極の電極取出し部が遮光層と絶縁されている場合である。第３の態様は、基材上の周縁領域に形成された遮光層が絶縁性を有することにより、透明電極の電極取出し部が遮光層と絶縁されている場合である。
以下、本発明のカラーフィルタの各態様について説明する。
【００２６】
１．第１の態様
本発明のカラーフィルタの第１の態様は、基材上の周縁領域に形成された遮光層と透明電極層の電極取出し部との間に着色層が形成されていることにより、透明電極の電極取出し部が上記遮光層と絶縁されている場合である。
【００２７】
図１および図２に示すように本態様のカラーフィルタ１０においては、遮光層３ｂと透明電極層４の電極取出し部１４との間に着色層２が形成されているので、透明電極層４の電極取出し部１４は遮光層３ｂと絶縁される。したがって、透明電極層の電極取出し部および遮光層が導通するのを防止することが可能である。
以下、本態様のカラーフィルタの各構成について説明する。
【００２８】
（１）遮光層
本態様に用いられる遮光層は、基材上の着色層の間および基材上の周縁領域に形成されるものである。
【００２９】
図４は、図１における着色層２および透明電極層４を省略した平面図である。図４に示す例において遮光層３の形成位置としては、基材１上の周縁領域１１（遮光層３ｂ）と基材１上の着色層２の間（遮光層３ａ）と基材１および着色層２の間（遮光層３ｃ）とが挙げられる。このように遮光層は、各画素毎に発光する区域を区画するようにパターン状に形成されるものである。本態様における遮光層は、通常、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となる。本態様のカラーフィルタを例えば有機ＥＬ表示装置や液晶表示装置に用いた場合、光はこの遮光層の開口部を経由し、観察者側に到達する。また遮光層は、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という役割をもつ。
【００３０】
本態様に用いられる遮光層としては、通常、導電性を有するものが用いられる。本態様においては透明電極層が遮光層と導通するのを防ぐことができるので、遮光層が導電性を有する場合に有利である。
【００３１】
このような遮光層の形成材料としては、例えばクロム等の金属または酸化クロム等の金属酸化物が挙げられる。また遮光層は、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、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。
【００３２】
上記遮光層の形成方法としては、蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等により薄膜を形成し、フォトリソグラフィ法を利用してパターニングする方法を用いることができる。また、無電界メッキ法等を用いることもできる。
【００３３】
また、上記遮光層の膜厚としては、通常０．２μｍ〜０．４μｍ程度である。
【００３４】
（２）透明電極層
本態様に用いられる透明電極層は、着色層および遮光層上にパターン状に形成されるものである。本態様における透明電極層のパターン形状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４は遮光層３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４のピッチは遮光層３の開口部のピッチと同じである。
【００３５】
本態様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。
【００３６】
このような透明電極層の形成方法としては、例えば蒸着法もしくはスパッタリング法等によって金属酸化物の薄膜を形成した後に、フォトリソグラフィ法によりパターニングする方法が好ましく用いられる。
【００３７】
（３）着色層
本態様に用いられる着色層は、基材上にパターン状に形成されており、かつ基材上の周縁領域に形成された遮光層と透明電極層の電極取出し部との間に形成されるものである。本態様における着色層は、通常、赤色着色パターン、緑色着色パターンおよび青色着色パターンの三原色の着色パターンが規則的に配列したものである。各着色パターンは、各画素に対応して規則的に配列され、遮光層の開口部に対応して形成される。
【００３８】
上記着色パターンの配列としては、各着色パターンが巨視的に見て平均的に配列されていれば特に限定されるものではなく、例えばストライプ配列、モザイク配列、デルタ配列等が挙げられる。また、着色パターンは、遮光層の開口部毎に形成されていてもよい。
また、図１に例示するように着色層２は所定の間隔をおいてパターン状に形成され、通常は透明電極層４と同様のパターンとなるように形成される。上述したように、透明電極層は酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等の金属酸化物の薄膜であり、ある程度のガスバリア性を有していることから、着色層等からの脱離ガスの透過を抑制することができる。したがって、本発明のカラーフィルタを例えば有機ＥＬ表示装置に用いた場合には、脱離ガスの発生源となる着色層２が露出する面積が少なくなるように、透明電極層４が形成されていることにより、脱離ガス量の抑制につながり、有機ＥＬ層の劣化を抑えることができる。
【００３９】
例えば図１および図３に示すように、着色層２および透明電極層４がストライプ状に形成されている場合、着色層２のパターンの幅が透明電極層４のパターンの幅よりも広いことが好ましい。これにより、導電性を有する遮光層３ａ，３ｂと透明電極層４が導通するのを防ぐことができるからである。
【００４０】
この際、着色層のパターンの幅と透明電極層の幅との差が２μｍ〜１０μｍ程度であることが好ましく、より好ましくは３μｍ〜５μｍの範囲内である。上記の幅の差が小さすぎると透明電極層および遮光層が導通するおそれがあり、また上記の幅の差が大きすぎると有効画素面積が小さくなってしまう可能性があるからである。
【００４１】
また例えば図１および図３に示すように着色層２および透明電極層４がストライプ状に形成されている場合、図５に例示するように着色層２の開口部の幅をｘとし、透明電極層４の開口部の幅をｙとしたとき、ｙ≧ｘ＞ｙ／２が成立することが好ましい。上述したように、本発明のカラーフィルタを例えば有機ＥＬ表示装置に用いた場合には、上記の構成とすることによりガスの発生源となる着色層の多くの部分を透明電極層で覆うことができるので、脱離ガス量の抑制につながり、有機ＥＬ層の劣化を抑えることができる。
【００４２】
本態様における着色層は、各色の顔料や染料等の着色剤をバインダ樹脂中に分散させたものである。
【００４３】
赤色着色パターンに用いられる着色剤としては、例えばペリレン系顔料、レーキ顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料等が挙げられる。これらの顔料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
【００４４】
緑色着色パターンに用いられる着色剤としては、例えばハロゲン多置換フタロシアニン系顔料もしくはハロゲン多置換銅フタロシアニン系顔料等のフタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性染料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料等が挙げられる。これらの顔料もしくは染料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
【００４５】
青色着色パターンに用いられる着色剤としては、例えば銅フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、インダンスレン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料等が挙げられる。これらの顔料は単独で用いてもよく２種以上を混合して用いてもよい。
【００４６】
また、各着色パターンに用いられるバインダ樹脂としては、透明な樹脂が用いられる。
着色層の形成方法として印刷法を用いる場合、バインダ樹脂としては、例えばポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ヒドロキシエチルセルロース樹脂、カルボキシメチルセルロース樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂等が使用される。
また、着色層の形成方法としてフォトリソグラフィ法を用いる場合、バインダ樹脂としては、通常、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する電離放射線硬化性樹脂が使用される。通常は、電子線硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂が用いられる。
紫外線硬化光性樹脂を使用する場合には、バインダ樹脂に光重合開始剤が単独または複数組み合わせて使用される。また、紫外線硬化性樹脂を用いる場合には、必要に応じて増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を用いてもよい。
【００４７】
上述した着色剤の含有量としては、各着色パターン中に５〜５０重量％の範囲内であることが好ましい。また、バインダ樹脂の含有量としては、着色剤１００重量部に対して３０〜１００重量部の範囲内であることが好ましい。
【００４８】
また、上記着色層の厚みとしては、１μｍ〜３μｍ程度である。
【００４９】
着色層の形成方法としては、例えば各着色剤をバインダ樹脂に混合、分散または可溶化させて着色層形成用塗工液を調製し、この着色層形成用塗工液を用いてフォトリソグラフィ法によってパターニングする方法、あるいは、上記の各着色部形成用塗工液を用いて印刷法によりパターニングする方法が用いられる。
【００５０】
（４）基材
本態様に用いられる基材は、カラーフィルタを支える支持体である。また、本態様のカラーフィルタを用いて例えば有機ＥＬ表示装置や液晶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表示装置や液晶表示装置全体を支える支持体でもある。
【００５１】
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。
【００５２】
また、基材としては、着色層等を形成する側の表面の平滑性が高いものであることが好ましい。具体的には、平均表面粗さ（Ｒａ）が、０．５ｎｍ〜３．０ｎｍ（５μｍ□領域）であるものを用いることが好ましい。
【００５３】
上記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。
【００５４】
（５）その他
本態様においては、通常、保護層が形成されていない。保護層からの脱離ガスの発生を抑制するためには、保護層は形成されていないことが好ましいからである。
【００５５】
２．第２の態様
本発明のカラーフィルタの第２の態様は、基材上の周縁領域に形成された遮光層と透明電極層の電極取出し部との間に保護層が形成されていることにより、透明電極の電極取出し部が上記遮光層と絶縁されている場合である。本態様においては、遮光層と透明電極層の電極取出し部との間に保護層が形成されているので、上記の第１の態様と同様に、透明電極層の電極取出し部は遮光層と絶縁される。したがって、透明電極層の電極取出し部および遮光層が導通するのを防止することが可能である。
以下、本態様のカラーフィルタの各構成について説明する。なお、遮光層、透明電極層および基材については上記第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。
【００５６】
（１）保護層
本態様に用いられる保護層は、基材上の周縁領域に形成された遮光層と透明電極層の電極取出し部との間に形成され、基材上の周縁領域に形成された遮光層が、保護層が形成されていない保護層非形成領域を有するように形成されるものである。本態様における保護層は、上記のように形成されていれば、その形成位置としては特に限定されるものではない。例えば図６に示すように、保護層５が着色層２上にパターン状に形成されていてもよい。なお、図６において、透明電極層４の一部は一点鎖線で示している。
【００５７】
また、図６に例示するように保護層５は所定の間隔をおいてパターン状に形成されることが好ましく、この際には通常、透明電極層４や着色層２と同様のパターンとなるように形成される。上述したように、透明電極層はある程度のガスバリア性を有するので、本発明のカラーフィルタを例えば有機ＥＬ表示装置に用いた場合には、脱離ガスの発生源となる保護層５が露出する面積が少なくなるように、透明電極層４が形成されていることにより、脱離ガス量の抑制につながり、有機ＥＬ層の劣化を抑えることができるからである。
【００５８】
図７は図６の太線枠の拡大図である。例えば図７に示すように着色層２および保護層５がストライプ状に形成されている場合、保護層５が着色層２の端部を覆うように形成されていることが好ましい。すなわち、保護層５の端部は着色層２の端部とずれていることが好ましい。保護層の端部と着色層の端部とがほぼ一致するように形成されている場合に比べて、保護層の端部と着色層の端部とがずれている方が、段差が緩やかになるので、透明電極層の形成が容易となり、また透明電極層が断線しにくいからである。
【００５９】
また、例えば図６に示すように、保護層５および透明電極層４がストライプ状に形成されている場合、保護層５のパターンの幅が透明電極層４のパターンの幅よりも広いことが好ましい。これにより、導電性を有する遮光層３ａ，３ｂと透明電極層４が導通するのを防ぐことができるからである。
【００６０】
この際、保護層のパターンの幅と透明電極層の幅との差が２μｍ〜１０μｍ程度であることが好ましく、より好ましくは３μｍ〜５μｍの範囲内である。上記の幅の差が小さすぎると透明電極層および遮光層が導通するおそれがあるからである。また、保護層からの脱離ガスの発生を抑制するためには保護層の面積が小さい方が好ましいので、上記の幅の差が大きすぎない方がよいからである。
【００６１】
本態様に用いられる保護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。
【００６２】
このような保護層の厚みは、例えば１〜４μｍ程度とすることができる。
【００６３】
上記保護層の形成方法としては、上述した透明樹脂を含有する保護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保護層を形成することができる。
【００６４】
また、上記の材料を塗布して得られた塗布膜を所定のフォトマスクを介して露光し、その後、現像液を使用して不要部分を除去することにより、保護層をパターン状に形成することもできる。
【００６５】
（２）着色層
本態様に用いられる着色層は、基材上にパターン状に形成されたものである。本態様においては、上記保護層だけでなく、着色層が基材上の周縁領域に形成された遮光層と透明電極層の電極取出し部との間に形成されていてもよい。
なお、着色層のその他の点ついては上記第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。
【００６６】
３．第３の態様
本発明のカラーフィルタの第３の態様は、基材上の周縁領域に形成された遮光層が絶縁性を有することにより、透明電極の電極取出し部が遮光層と絶縁されている場合である。
【００６７】
図８は、本態様のカラーフィルタの一例を示す平面図であり、図９は図８のＣ−Ｃ線断面図である。図８および図９に示すように本態様のカラーフィルタ１０においては、透明電極層４の電極取出し部１４は遮光層３ｂと接触しているが、遮光層３ｂが絶縁性を有するので、透明電極層４の電極取出し部１４は遮光層３ｂと絶縁される。したがって、透明電極層の電極取出し部および遮光層が導通するのを防止することが可能である。
以下、本態様のカラーフィルタの各構成について説明する。なお、透明電極層、基材および保護層については上記第１の態様に記載したものと同様であり、着色層については上記第２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。
【００６８】
（１）遮光層
本態様に用いられる遮光層は、基材上の着色層の間および基材上の周縁領域に形成されており、基材上の周縁領域に形成された遮光層が絶縁性を有するものである。本態様においては、遮光層のうち、基材上の周縁領域に形成された部分の遮光層が絶縁性を有していれば特に限定されるものではない。
【００６９】
図４は、図８における着色層２および透明電極層４を省略した平面図である。図４に示す例において遮光層３の形成位置としては、基材１上の周縁領域１１（遮光層３ｂ）と基材１上の着色層２の間（遮光層３ａ）と基材１および着色層２の間（遮光層３ｃ）とが挙げられる。このように遮光層は、各画素毎に発光する区域を区画するようにパターン状に形成されている。この例においては、遮光層３のうち、基材１上の周縁領域１１に形成された遮光層３ｂが絶縁性を有してればよく、基材１上の着色層２の間に形成された遮光層３ａおよび基材１と着色層２との間に形成された遮光層３ｃは絶縁性を有していても有していなくてもよい。本態様においては透明電極層の電極取出し部が遮光層と導通するのを防ぐことを目的としているので、少なくとも基材上の周縁領域に形成された遮光層が絶縁性を有していればよいからである。
【００７０】
絶縁性を有する遮光層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。
【００７１】
このような遮光層の形成方法としては、上記の樹脂組成物を基材上に塗布して、フォトリソグラフィ法によりパターニングする方法を用いることができる。また、印刷法等を用いることもできる。
【００７２】
上記遮光層の膜厚としては、通常０．５μｍ〜２μｍ程度である。
【００７３】
なお、絶縁性を有しない遮光層の形成材料、形成方法および膜厚については、上記第１の態様に記載した遮光層のものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００７４】
本態様において、基材上の周縁領域に絶縁性を有する遮光層を絶縁性を形成し、その他の領域に絶縁性を有しない遮光層を形成するには、それぞれ別々にパターニングすればよい。
【００７５】
４．用途
本発明のカラーフィルタは、例えば有機ＥＬ表示装置や液晶表示装置等に適用することができる。
【００７６】
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、上述したカラーフィルタを用いたことを特徴とするものである。本発明の有機ＥＬ表示装置は、上記カラーフィルタにおいて透明電極層の電極取出し部が遮光層と絶縁されているので、透明電極層の電極取出し部および遮光層が導通するのを防止することができ、良好な画像表示を得ることができる。
【００７７】
本発明の有機ＥＬ表示装置は、上記カラーフィルタを用いたものであれば特に限定されるものではなく、その構成としては一般的な構成とすることができ、例えば上記カラーフィルタと、上記カラーフィルタ基板の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ものである。
【００７８】
一般に、有機ＥＬ表示装置においては透明電極層および対向電極層がパターン状に形成されるので、透明電極層が遮光層と導通すると目的とする表示が得られない。したがって、上記カラーフィルタを用いることは有用である。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
上記有機ＥＬ層を構成する各層の形成材料としては、一般的なものを使用することができる。
【００８２】
また、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。対向電極層の形成材料としては、一般的なものを使用することができる。
【００８３】
本発明の有機ＥＬ表示装置は、上述した以外の構成部材を有していてもよい。例えば、着色層や保護層と透明電極層との間にガスバリア層が形成されていてもよい。このガスバリア層は、有機ＥＬ層へ水蒸気や酸素または着色層や保護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。
【００８４】
Ｃ．液晶表示装置
次に、本発明の液晶表示装置について説明する。本発明の液晶表示装置は、上述したカラーフィルタを用いたことを特徴とするものである。本発明の液晶表示装置は、上記カラーフィルタにおいて透明電極層の電極取出し部が遮光層と絶縁されているので、透明電極層の電極取出し部および遮光層が導通するのを防止することができ、良好な画像表示を得ることができる。
【００８５】
本発明の液晶表示装置は、上記カラーフィルタを用いたものであれば特に限定されるものではなく、その構成としては一般的な構成とすることができ、例えば上記カラーフィルタからなるカラーフィルタ基板と、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）基板と、カラーフィルタ基板およびＴＦＴ基板の間に形成された液晶層とを有するものである。
【００８６】
液晶表示装置においては、ＴＦＴ基板には画素電極が形成され、カラーフィルタ基板には共通電極が形成される場合があり、この場合にはカラーフィルタにおける透明電極層が共通電極となり基材全面に形成されるので、透明電極層が遮光層と導通しても問題はない。一方、本発明の液晶表示装置はカラーフィルタ基板に透明電極層がパターン状に形成されているものである。したがって、上記カラーフィルタを用いることは有用である。
【００８７】
このような液晶表示装置としては、例えば単純マトリックス構造であるツイステッドネマチック（ＴＮ）液晶モードの液晶表示装置等が挙げられる。
【００８８】
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。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明のカラーフィルタの一例を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】遮光層を説明するための説明図である。
【図５】着色層および透明電極層を説明するための説明図である。
【図６】本発明のカラーフィルタの他の例を示す平面図である。
【図７】図６の太線枠の拡大図である。
【図８】本発明のカラーフィルタの他の例を示す平面図である。
【図９】図８のＣ−Ｃ線断面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１  …  基材
２  …  着色層
３，３ａ，３ｂ，３ｃ  …  遮光層
４  …  透明電極層
５  …  保護層
１０  …  カラーフィルタ
１１  …  周縁領域
１４  …  電極取出し部
２４  …  接続部分
【図１】
2006267909.tif 000003
【図２】
2006267909.tif 000004
【図３】
2006267909.tif 000005
【図４】
2006267909.tif 000006
【図５】
2006267909.tif 000007
【図６】
2006267909.tif 000008
【図７】
2006267909.tif 000009
【図８】
2006267909.tif 000010
【図９】
2006267909.tif 000011