(57)【要約】      （修正有）【課題】表面に存在する異物を除去することが可能な有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板、および、カラーフィルタ基板の表面を傷つけることなく、異物を除去して歩留まり良く有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を製造する方法を提供する。【解決手段】基板２と、上記基板２上に形成された着色層３と、上記着色層３上に形成されたオーバーコート層４と、上記オーバーコート層４上に形成された無機層５とを有し、素子形成領域１１と、上記素子形成領域１１の外周に配置され、切断されうる余剰の切断領域１２とを有する有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板１であって、上記無機層５が、上記素子形成領域１１および上記切断領域１２に設けられていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上に形成された着色層と、前記着色層上に形成されたオーバーコート層と、前記オーバーコート層上に形成された無機層とを有し、素子形成領域と、前記素子形成領域の外周に配置され、切断されうる余剰の切断領域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、
前記無機層が、前記素子形成領域および前記切断領域に設けられていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用カラーフィルタ基板。
【請求項２】
前記基板がガラス基板であ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】
多面付けカラーフィルタ基板であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用カラーフィルタ基板。
【請求項４】
前記着色層と前記オーバーコート層との間に、色変換層が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか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】
着色層およびオーバーコート層がこの順に積層された基板の全面に無機層を形成する無機層形成工程と、
前記無機層表面を洗浄して異物を除去する異物除去工程と
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。
【請求項６】
前記基板がガラス基板であり、
前記無機層形成工程後、前記異物除去工程前に、前記基板の外周部分を切断し、前記基板の切断面を面取りする切断・面取り工程を行うことを特徴とする請求項５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７】
前記異物除去工程にて、前記洗浄前に、前記無機層表面を研磨することを特徴とする請求項５または請求項６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８】
多面付けカラーフィルタ基板を製造することを特徴とする請求項５から請求項７までのいずれか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。
【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カラーフィルタ基板およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ表示装置に用いられるカラーフィルタとしては、例えば、透明基板と、透明基板上にパターン状に形成され、赤・緑・青の三色の着色パターンからなる着色層と、透明基板上に三色の着色パターンを区画するように形成された遮光部と、着色層および遮光部の上に形成されたオーバーコート層（透明保護層）とを有するものが知られている。
【０００３】
このオーバーコート層を形成する際、着色層上にオーバーコート層形成用塗工液を塗布した後に環境中から異物が塗膜（オーバーコート層）に付着することがある。また、例えばフォトリソグラフィー法によりオーバーコート層をパターニングする場合には、露光時にフォトマスクをオーバーコート層に接触させたときにフォトマスクから異物がオーバーコート層表面に転写されることがある。
【０００４】
さらに、カラーフィルタを構成する透明基板がガラス基板である場合、カラーフィルタが多面付けされた多面付けカラーフィルタ基板をカラーフィルタ毎に切断する際、あるいは、カラーフィルタ基板をより小さなサイズの基板となるように切断する際、カレット（ガラスくず）（以下、カレットは異物に含まれるものとする。）が発生し、このカレットがオーバーコート層表面に付着することがある。
【０００５】
カラーフィルタを用いて有機ＥＬ表示装置を作製する際には、オーバーコート層上に透明電極層を形成する。また、水分や酸素の影響で有機ＥＬ素子が劣化するのを防ぐために、オーバーコート層上にバリア層を形成することがある。主に、透明電極層にはＩＴＯ、ＩＺＯ等の膜が用いられ、バリア層には酸化ケイ素、窒化ケイ素等の膜が用いられることが知られており、これらの膜はＣＶＤ法、スパッタリング法、真空蒸着法等により成膜することができる。
【０００６】
オーバーコート層上に透明電極層やバリア層を形成する際にオーバーコート層の表面に異物が付着していると、透明電極層やバリア層の成膜時に異物が付着している部分にピンホールと呼ばれる成膜不良が発生する。そして、このピンホールから発光層等に水分や酸素が浸入して、ダークスポットと呼ばれる非発光点が発生する。
ピンホールを生じさせないために透明電極層やバリア層の膜厚を厚くすることは可能であるが、膜厚が厚すぎると、光透過率が低下したり、膜の応力が強まってクラックが生じたりする場合がある。また、バリア層の膜厚を厚くすると、生産コストが高くなるという問題もある。
【０００７】
また、オーバーコート層上に透明電極層を形成する際に、オーバーコート層上に異物が存在していると、異物上に透明電極層が形成されることになり、透明電極層が対向電極層に接触してショートするという問題がある。
【０００８】
ここで、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの場合、異物の大きさが液晶表示装置のセルギャップよりも小さければ、液晶の動作に不具合を起こさないことが知られている。液晶の動作に不具合を起こさないような異物の大きさは、一般に５μｍ未満であればよいとされている。
一方、有機ＥＬ表示装置に用いられるカラーフィルタの場合、発光層の厚みはセルギャップに比べて非常に薄いため、液晶表示装置用カラーフィルタにて除去されるべき異物の大きさよりも小さな異物を除去する必要がある。発光層に影響を及ぼさないようにするには、例えば１μｍ程度の異物も除去しなければならない。
【０００９】
オーバーコート層表面に存在する異物を除去する方法として、オーバーコート層表面を洗浄する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。洗浄方法としては、例えば、ＵＶ洗浄、純水洗浄、ブラシ洗浄、高圧洗浄、超音波洗浄等が挙げられる。一般に、除去すべき異物のサイズが小さくなるほど洗浄は困難になる。また、オーバーコート層がタック性を有している場合は、異物の付着力が強いために異物の除去がさらに困難になる。
【００１０】
さらに、オーバーコート層表面に存在する異物を過酷な条件での洗浄により除去しようとすると、オーバーコート層を傷つけてしまうおそれがある。特に、カレットは除去し難いため、カレットを確実に除去するには過酷な条件で洗浄する必要があり、オーバーコート層表面を傷つける可能性が高い。
【００１１】
【特許文献１】特開２００１−２５９５４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、表面に存在する異物を除去することが可能な有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板、および、カラーフィルタ基板の表面を傷つけることなく、異物を除去して歩留まり良く有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を製造する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】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明は、基板と、上記基板上に形成された着色層と、上記着色層上に形成されたオーバーコート層と、上記オーバーコート層上に形成された無機層とを有し、素子形成領域と、上記素子形成領域の外周に配置され、切断されうる余剰の切断領域とを有する有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板であって、上記無機層が、上記素子形成領域および上記切断領域に設けられていることを特徴とする有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を提供する。
【００１４】
一般に、オーバーコート層には透明樹脂が用いられており、また本発明における無機層には無機材料が用いられる。透明樹脂からなるオーバーコート層と、無機材料からなる無機層とでは、無機層のほうが、カレットが付着しにくく、また耐磨耗性に優れており、洗浄等により傷がつきにくい。
本発明によれば、オーバーコート層上に無機層が形成されているので、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板から切断領域を切断した際には、無機層表面にカレットを付着させにくくすることができる。また、無機層表面にカレットが付着している場合や、オーバーコート層表面に付着している異物を無機層で覆えない場合であっても、無機層が素子形成領域および切断領域、すなわち基板の全面に設けられているので、無機層表面を過酷な条件で洗浄したり研磨したりすることによって、異物（カレットを含む）を除去することができる。これにより、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の表面に存在する異物を効果的に除去することができ、歩留まりを向上させることができる。
【００１５】
上記発明においては、上記基板がガラス基板であることが好ましい。上述したように、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板はカレットの除去に有用であるので、ガラス基板を用いることが好ましいのである。
【００１６】
また、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板は、多面付けカラーフィルタ基板であってもよい。一般に、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板が多面付けカラーフィルタ基板である場合、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を用いて有機ＥＬ表示装置を作製する際に、成膜装置に対応する基板サイズに合わせて、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を切断することが多い。上述したように、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を用いることによりカレットを効果的に除去することができるので、多面付けカラーフィルタ基板である場合に、本発明は特に有用である。
【００１７】
さらに本発明においては、上記着色層と上記オーバーコート層との間に、色変換層が形成されていてもよい。
【００１８】
また、本発明は、着色層およびオーバーコート層がこの順に積層された基板の全面に無機層を形成する無機層形成工程と、上記無機層表面を洗浄して異物を除去する異物除去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。
【００１９】
本発明によれば、オーバーコート層上であって基板の全面に無機層を形成するので、オーバーコート層表面に付着している異物を無機層で覆えない場合であっても、無機層表面を過酷な条件で洗浄したり研磨したりすることによって、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の表面に存在する異物を除去することができる。これにより、歩留まりを向上させることができる。
【００２０】
上記発明においては、上記基板がガラス基板であり、上記無機層形成工程後、上記異物除去工程前に、上記基板の外周部分を切断し、上記基板の切断面を面取りする切断・面取り工程を行うことが好ましい。オーバーコート層上であって基板の全面に無機層が形成されているので、切断・面取り工程にて発生したカレットを無機層表面に付着させにくくすることができるとともに、無機層表面にカレットが付着している場合であっても、無機層表面を過酷な条件で洗浄等することによって、カレットを効果的に除去することができるからである。
【００２１】
また、本発明においては、上記異物除去工程にて、上記洗浄前に、上記無機層表面を研磨してもよい。これにより、オーバーコート層形成時にオーバーコート層表面に付着し、無機層で覆うことのできない異物をより効果的に除去することができるからである。
【００２２】
さらに、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の製造方法は、多面付けカラーフィルタ基板を製造するものであってもよい。一般に、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板が多面付けカラーフィルタ基板である場合、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を用いて有機ＥＬ表示装置を作製する際に、成膜装置に対応する基板サイズに合わせて、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を切断することが多いが、上述したように、本発明においてはカレットを効果的に除去することができるので、多面付けカラーフィルタ基板である場合に、本発明は特に有用である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明においては、オーバーコート層上であって基板の全面に無機層が形成されているので、無機層表面にカレットが付着している場合や、オーバーコート層表面に付着している異物を無機層で覆えない場合であっても、無機層表面を過酷な条件で洗浄したり研磨したりすることによって、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の表面に付着している異物を効果的に除去することができ、歩留まりを向上させることができ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】
【００２４】
以下、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板、および有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の製造方法について詳細に説明する。
【００２５】
Ａ．有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板
まず、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板は、基板と、上記基板上に形成された着色層と、上記着色層上に形成されたオーバーコート層と、上記オーバーコート層上に形成された無機層とを有し、素子形成領域と、上記素子形成領域の外周に配置され、切断されうる余剰の切断領域とを有する有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板であって、上記無機層が、上記素子形成領域および上記切断領域に設けられていることを特徴とするものである。
【００２６】
本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の一例を示す概略平面図であり、図２は図１の枠Ａの拡大図、図３は図２のＢ−Ｂ線断面図である。
図１に示す有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板１は、複数のカラーフィルタが所定の位置に配置された状態の多面付けカラーフィルタ基板である。図１〜図３に示すように、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板１は、基板２と、この基板２上に形成され、赤色パターン３Ｒ、緑色パターン３Ｇおよび青色パターン３Ｂから構成される着色層３と、三色の着色パターン３Ｒ，３Ｇ，３Ｂを区画するように形成された遮光部７と、着色層３および遮光部７の上に形成されたオーバーコート層４と、このオーバーコート層４上に形成された無機層５とを有している。また、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板１は、着色層３が設けられている素子形成領域１１と、この素子形成領域１１の外周に配置され、切断されうる余剰の切断領域１２とを有している。着色層３、遮光部７およびオーバーコート層４は、素子形成領域１１に設けられており、無機層５は、素子形成領域１１および切断領域１２に設けられている。
【００２７】
なお、図１において、オーバーコート層および無機層は一部省略され、遮光部は省略されており、図２において、オーバーコート層および無機層は省略されている。また、図１および図２において、破線は素子形成領域１１と切断領域１２との境界を表している。
【００２８】
一般に、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を用いて有機ＥＬ表示装置を作製する場合には、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板上に、バリア層、透明電極層、絶縁層、発光層、背面電極層等を形成する。この際に、バリア層、透明電極層、絶縁層、発光層、背面電極層等の成膜装置に対応する基板サイズに合わせて、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を切断することがある。特に、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板が多面付けカラーフィルタ基板である場合には、成膜装置の基板サイズに合わせて、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を切断することが多い。
【００２９】
本発明における基板がガラス基板であり、図１〜図３に例示する有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板１を用いて、図４に例示するように、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板１から切断領域１２を切断する際には、カレット（ガラスくず）が発生し、このカレットが無機層表面に付着することがある。なお、図４において、オーバーコート層および無機層は一部省略され、遮光部は省略されている。
また、図示しないが、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板から各カラーフィルタを切り出す際にも、カレットが発生し、このカレットが無機層表面に付着することがある。
【００３０】
一般に、オーバーコート層には透明樹脂が用いられており、また本発明における無機層には無機材料が用いられる。透明樹脂からなるオーバーコート層と、無機材料からなる無機層とでは、無機層のほうが、カレットが付着しにくく、また耐磨耗性に優れており、洗浄等により傷がつきにくい。
本発明によれば、オーバーコート層上に無機層が形成されているので、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板から切断領域を切断した際には、無機層表面、すなわち有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の表面にカレットを付着させにくくすることができる。また、従来のようにオーバーコート層表面を洗浄する場合と比較して、無機層の場合には表面を過酷な条件で洗浄することができる。したがって、無機層表面にカレットが付着している場合であっても、無機層表面を過酷な条件で洗浄等することによって、無機層表面に存在するカレットを効果的に除去することが可能である。
【００３１】
また、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を作製する過程において、例えば着色層上にオーバーコート層形成用塗工液を塗布してオーバーコート層を形成する場合、オーバーコート層形成用塗工液を塗布して得られる塗膜に、外部環境から異物が付着することがある。また、オーバーコート層を素子形成領域内に形成するためにパターニングする際に、例えばフォトリソグラフィー法を用いる場合、露光時にフォトマスクをオーバーコート層に接触させたときにフォトマスクから異物がオーバーコート層表面に転写されることがある。
【００３２】
本発明によれば、無機層が素子形成領域および切断領域、すなわち有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の全面に形成されているので、上述したように、無機層表面を過酷な条件で洗浄することができる。さらには、無機層表面を研磨することもできる。したがって、オーバーコート層表面に異物が付着しており、その異物を無機層で覆えない場合であっても、無機層表面を過酷な条件で洗浄したり、研磨したりすることができるので、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の表面に存在する異物を効果的に除去することが可能である。
【００３３】
このように本発明によれば、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の表面に存在する異物（カレットを含む）を効果的に除去することができ、歩留まりを向上させることができる。
以下、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。
【００３４】
１．無機層
本発明における無機層は、後述するオーバーコート層上に形成されるものであり、素子形成領域および切断領域に設けられるものである。
【００３５】
無機層は、素子形成領域および切断領域、すなわち基板の全面に設けられる。これにより、無機層表面、すなわち有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の表面を、過酷な条件で洗浄したり、研磨したりすることが可能となる。
【００３６】
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、基板側から光が取り出されるため、無機層は光透過性を有することが好ましい。具体的には、無機層の可視光領域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）における各波長の光透過率が、８５％以上であることが好ましく、より好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９５％以上である。
なお、上記各波長の光透過率は、オリンパス（株）社製  ＯＳＰ−ＳＰ２００を用いて測定することができる。光透過率の測定の際には、リファレンスとして、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板に用いられる基板（例えば、素ガラス）の光透過率を１００％とするものとする。
【００３７】
また、無機層は、基板との密着性に優れていることが好ましい。無機層と基板との密着性が不十分であると、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板から切断領域を切断する際、および、無機層表面を洗浄したり研磨したりする際に、無機層が剥離するおそれがあるからである。
【００３８】
さらに、無機層は、水蒸気や酸素に対するガスバリア性を有していても有していなくてもよく、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の用途に応じて適宜選択される。例えば、無機層にバリア層としての機能を付与する場合には、無機層はガスバリア性を有している必要がある。また例えば、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を用いて有機ＥＬ表示装置を作製する際に、無機層上にバリア層を形成しない場合には、無機層はガスバリア性を有さないことが好ましい。有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板に付着している水分や酸素を脱離させるために、無機層形成後に有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を加熱処理することがあるが、無機層がガスバリア性を有していると、加熱処理によって水分や酸素を脱離させることが困難になるおそれがあるからである。また例えば、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を用いて有機ＥＬ表示装置を作製する際に、無機層上にバリア層を形成する場合には、無機層はガスバリア性を有している必要はない。
【００３９】
無機層の形成材料としては、無機材料であれば特に限定されるものではないが、上述したように光透過性を有するものであることが好ましい。このような無機材料としては、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等が挙げられる。中でも、基板がガラス基板である場合には、密着性および絶縁性の観点から、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化窒化ケイ素が好ましく用いられる。
【００４０】
また、無機層の膜厚としては、ガスバリア性の有無、後述する無機層の形成方法、および無機層の形成材料等によって異なるものである。例えば、無機層がガスバリア性を有さない場合であって、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）膜である場合、酸化ケイ素膜の膜厚は、１ｎｍ〜３０ｎｍ程度であることが好ましく、さらに好ましくは５ｎｍ〜２０ｎｍ程度である。無機層がガスバリア性を有さない場合には、無機層の膜厚、例えば酸化ケイ素膜の膜厚が薄すぎると、無機層上に形成される透明電極層との密着性が低下するおそれがあるからである。また、無機層の膜厚が厚すぎると、無機層にガスバリア性が生じてしまい、上述したようにダークスポットが発生するおそれがあるからである。
一方、無機層がガスバリア性を有さない場合は、例えばＩＴＯを連続して成膜することが多く、このＩＴＯ膜の膜厚は１５０ｎｍ程度とされる。
【００４１】
２．素子形成領域および切断領域
本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板は、素子形成領域と、この素子形成領域の外周に配置され、切断されうる余剰の切断領域とを有している。また、上述したように、これらの素子形成領域および切断領域のいずれにも無機層が設けられている。
【００４２】
素子形成領域は、着色層が設けられている領域であって、基板の中心部分である。一方、切断領域は、素子形成領域の外周に配置され、切断されうる余剰の領域、かつ着色層が設けられていない領域であって、基板の外周部分である。後述するように、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板は、図１に例示するように複数のカラーフィルタが設けられているものであってもよく、図５に例示するようにひとつのカラーフィルタが設けられているものであってもよい。図１に例示するように複数のカラーフィルタが設けられている場合は、複数のカラーフィルタが設けられている領域、すなわち着色層３が設けられている領域であって、基板２の中心部分が素子形成領域１１となり、カラーフィルタが設けられていない領域、すなわち着色層３が設けられていない領域であって、基板２の外周部分が切断領域１２となる。また、図５に例示するようにひとつのカラーフィルタが設けられている場合は、ひとつのカラーフィルタが設けられている領域、すなわち着色層３が設けられている領域であって、基板２の中心部分が素子形成領域１１となり、カラーフィルタが設けられていない領域、すなわち着色層３が設けられていない領域であって、基板２の外周部分が切断領域１２となる。
なお、図１および図５において、オーバーコート層および無機層は一部省略され、遮光部は省略されている。
【００４３】
また、図５に例示するようにひとつのカラーフィルタが設けられている場合、切断領域１２の最も近くに配置されたカラーフィルタの端部（遮光部が形成されている場合は遮光部の端部、または、遮光部が形成されていない場合は着色層の端部）と、素子形成領域１１および切断領域１２の境界との間隔ｘおよびｙは、切断領域の切断後の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を用いて、無機層上にバリア層、透明電極層等を形成することができる間隔であれば特に限定されるものではない。この間隔は、バリア層、透明電極層等を形成する範囲に応じて適宜選択される。
一方、図４（ａ）に例示するように複数のカラーフィルタが設けられている場合、切断領域１２の最も近くに配置されたカラーフィルタの端部（遮光部が形成されている場合は遮光部の端部、または、遮光部が形成されていない場合は着色層の端部）と、素子形成領域１１および切断領域１２の境界との間隔ｘおよびｙは、図４（ｂ）に例示するような切断領域の切断後の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を用いて、無機層上にバリア層、透明電極層等を形成することができ、かつ、カラーフィルタを損傷することなく、切断領域の切断後の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板からカラーフィルタを切り出すことが可能な間隔であれば特に限定されるものではない。この間隔は、カラーフィルタを切り出すための切断装置や、バリア層、透明電極層等を形成する範囲に応じて適宜選択される。
【００４４】
３．着色層
本発明における着色層は、後述する基板上に形成されるものである。通常、着色層は、赤色パターン、緑色パターン、および青色パターンから構成される。
【００４５】
各着色パターンは、画素に対応して規則的に配列される。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。
【００４６】
本発明に用いられる着色層は、各色の顔料や染料等の着色剤をバインダ樹脂中に分散または溶解させたものである。
赤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。
緑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。
青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。
【００４７】
また、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、インクジェット法を用いる場合、バインダ樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ヒドロキシエチルセルロース樹脂、カルボキシメチルセルロース樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。
また、着色層の形成方法としてフォトリソグラフィー法を用いる場合、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。
【００４８】
また、着色層の形成方法としては、例えば、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塗布し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、着色層形成用塗工液を用いて印刷法、インクジェット法によりパターニングする方法が用いられる。
【００４９】
着色層の膜厚は、通常、１μｍ〜３μｍ程度とされる。
【００５０】
４．オーバーコート層
本発明におけるオーバーコート層は、上記着色層上に形成されるものである。オーバーコート層は、着色層を保護するとともに、着色層の表面をならして平坦な面とし、さらにはパターン状に形成された着色層および遮光部による段差を解消して平坦化を図るために設けられるものである。
【００５１】
オーバーコート層の配置としては、オーバーコート層が着色層上に形成されていれば特に限定されるものではないが、中でも、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、取り出し電極部が設けられる領域には、オーバーコート層が形成されていないことが好ましい。取り出し電極部が設けられる領域にオーバーコート層のような柔軟な層が形成されていると、ドライバー接続圧着時に取り出し電極部が傷ついたり、有機ＥＬ素子を封止する際の切断時に透明電極層が傷ついたりするおそれがあるからである。
【００５２】
例えば、複数のカラーフィルタが設けられている場合には、図１に示すように複数のカラーフィルタを覆うように着色層３上にオーバーコート層４が形成されていてもよく、図６に示すように各カラーフィルタをそれぞれ覆うように着色層３上にオーバーコート層４が形成されていてもよいが、上記の理由から、各カラーフィルタをそれぞれ覆うように着色層上にオーバーコート層が形成されており、取り出し電極部が設けられる領域にオーバーコート層が形成されていないことが好ましい。
【００５３】
また、オーバーコート層は、素子形成領域内に形成されていてもよく、素子形成領域とともに切断領域に形成されていてもよい。上述したような不具合が生じないのであれば、オーバーコート層が切断領域に形成されていてもかまわない。
【００５４】
オーバーコート層の形成材料としては、透明樹脂を用いることができる。この透明樹脂としては、例えば、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、熱硬化型樹脂が挙げられる。また、透明樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂等を挙げることができる。
【００５５】
また、オーバーコート層の形成方法としては、上述の透明樹脂を含有するオーバーコート層形成用塗工液を、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、上述の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オーバーコート層を形成することができる。
【００５６】
オーバーコート層の膜厚は、通常、１μｍ〜５μｍ程度とされる。
【００５７】
５．遮光部
本発明においては、上記着色層を構成する各着色パターンを区画するように、基板上にパターン状に遮光部が形成されていてもよい。遮光部は、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、画素毎に発光する区域を区画するとともに、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、画像のコントラストを高めるために設けられるものである。
【００５８】
遮光部のパターンは、通常、線状であり、マトリクス状、ストライプ状等が挙げられる。
【００５９】
遮光部の形成材料としては、例えば、カーボンブラック、チタ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感光性樹脂を使用することができる。また、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、ポリアミド樹脂等も例示することができる。
【００６０】
また、遮光部の形成材料としては、例えば、クロム等の金属または酸化クロム等の金属酸化物を挙げることができる。このような遮光部は、例えば、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。
【００６１】
遮光部の形成方法としては、上記感光性樹脂を含む樹脂組成物を用いる場合には、フォトリソグラフィー法を挙げることができ、上記の他の樹脂を含む樹脂組成物を用いる場合には、インクジェット法、印刷法等を挙げることができる。この際、上記樹脂組成物を塗布して塗膜を形成した後に、この塗膜を乾燥してもよい。塗膜の乾燥方法としては、例えば、ホットプレートを用いた加熱乾燥が挙げられる。加熱乾燥条件としては、６０℃〜１５０℃で１分間〜１０分間加熱することが好ましい。さらに、フォトリソグラフィー法により現像した後に、加熱処理を行ってもよい。加熱処理条件としては、１５０℃〜３００℃で２０分間〜６０分間加熱するのが一般的である。
【００６２】
また、上記金属または金属酸化物を用いる場合、遮光部の形成方法としては、真空蒸着法、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挙げることができる。また、無電界メッキ法等を用いることもできる。
【００６３】
遮光部の膜厚としては、上記樹脂組成物を用いた場合は０．５μｍ〜２μｍ程度であり、金属または金属酸化物を用いた場合は０．２μｍ〜０．４μｍ程度である。
【００６４】
６．色変換層
本発明においては、着色層とオーバーコート層の間に、色変換層が形成されていてもよい。色変換層は、発光層から放射される光を吸収し、可視領域の蛍光を発光する蛍光材料を含有する層であり、発光層から放射される光の波長を異なる波長に変換するものである。
【００６５】
色変換層の構成は、適用する有機ＥＬ表示装置の発光層に応じて適宜選択される。例えば発光層が青色発光層である場合、色変換層としては、赤色蛍光を発光する赤色変換パターン、緑色蛍光を発光する緑色変換パターン、および青色発光層から放射される青色光をそのまま透過する透過パターンを有するものが用いられる。
【００６６】
色変換層は、通常、発光層からの光を吸収し蛍光を発光する蛍光色素と、マトリクス樹脂とを含有するものである。
【００６７】
蛍光色素は、発光層から放射され近紫外領域または可視領域の光、特に青色または青緑色領域の光を吸収して異なる波長の可視光を蛍光として発光するものである。例えば発光層が青色発光層である場合は、蛍光色素としては、赤色領域の蛍光を発光する蛍光色素および緑色領域の蛍光を発光する蛍光色素が用いられる。
【００６８】
発光層から放射される青色から青緑色領域の光を吸収して、赤色領域の蛍光を発光する蛍光色素としては、例えば、ローダミンＢ、ローダミン６Ｇ、ローダミン３Ｂ、ローダミン１０１、ローダミン１１０、スルホローダミン、ベーシックバイオレット１１、ベーシックレッド２などのローダミン系色素、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］−ピリジニウム  パークロレート（ピリジン１）などのピリジン系色素、あるいはオキサジン系色素などが挙げられる。さらに、各種染料（直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料など）も蛍光性があれば使用することができる。
【００６９】
また、発光層から発する青色ないし青緑色領域の光を吸収して、緑色領域の蛍光を発光する蛍光色素としては、例えば、３−（２´−ベンゾチアゾリル）−７−ジエチルアミノクマリン（クマリン６）、３−（２´−ベンゾイミダゾリル）−７−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリン（クマリン７）、３−（２´−Ｎ−メチルベンゾイミダゾリル）−７−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリン（クマリン３０）、２，３，５，６−１Ｈ，４Ｈ−テトラヒドロ−８−トリフルオロメチルキノリジン（９，９ａ，１−ｇｈ）クマリン（クマリン１５３）などのクマリン系色素、あるいはクマリン色素系染料であるベーシックイエロー５１、さらにはソルベントイエロー１１、ソルベントイエロー１１６などのナフタルイミド系色素などが挙げられる。さらに、各種染料（直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料など）も蛍光性があれば使用することができる。
【００７０】
なお、蛍光色素を、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て、蛍光顔料としてもよい。また、これらの蛍光色素や蛍光顔料（以下、上記２つを合わせて蛍光色素と総称する。）は単独で用いてもよく、蛍光の色相を調整するために２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００７１】
蛍光色素の含有量は、色変換層に対して、その色変換層の重量を基準として０．０１〜５重量％程度である。蛍光色素の含有量が少なすぎると十分な波長変換を行うことができず、一方、蛍光色素の含有量が多すぎると、濃度消光等の効果により色変換効率が低下する可能性があるからである。
【００７２】
また、マトリクス樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の樹脂を挙げることができる。
また、色変換層のパターニングをフォトリソグラフィー法により行う場合には、マトリクス樹脂として感光性樹脂を用いることができる。この感光性樹脂としては、例えば、アクリル酸系、メタクリル酸系、ポリケイ皮酸ビニル系、環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する光硬化型の感光性樹脂が挙げられる。
さらに、色変換層の形成方法として印刷法、インクジェット法を用いる場合には、マトリクス樹脂を含有するインキが用いられる。この場合に用いられるマトリクス樹脂としては、例えば、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂のモノマー、オリゴマーまたはポリマー、あるいは、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の樹脂を挙げることができる。
【００７３】
色変換層の形成方法としては、蛍光色素およびマトリクス樹脂を混合、分散または可溶化させて色変換層形成用塗工液を調製し、この色変換層形成用塗工液をスピンコート、ロールコート等の一般的な塗布方法で塗布し、フォトリソグラフィー法によりパターニングする方法、あるいは、上記色変換層形成用塗工液を用いてスクリーン印刷等の印刷法、インクジェット法によりパターニングする方法が用いられる。また、色変換層の形成方法としては、所定のマスクを介して真空蒸着法またはスパッタリング法等で成膜する方法を用いることもできる。
【００７４】
色変換層の膜厚としては、発光層からの光を十分に吸収して蛍光を発光することができる厚みであれば特に限定されるものではない。具体的には、使用する蛍光色素、蛍光色素の濃度等を考慮して適宜設定することができ、例えば５〜１５μｍ程度とすることができる。
【００７５】
７．基板
本発明に用いられる基板は、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。基板としては、例えば、ガラスや石英ガラス等の無機質の板状基板、アクリル樹脂等の有機質（例えば、合成樹脂）の板状基板、あるいは、合成樹脂製のフィルム状基板を用いることができる。厚みのごく薄いガラスもフィルム状基板として利用することができる。
【００７６】
基板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。
【００７７】
中でも、基板は、ガラス、石英ガラス等のガラス基板であることが好ましい。基板がガラス基板である場合、図１〜図３に例示する有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板１を用いて、図４に例示するように有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板１から切断領域１２を切断する際に、カレット（ガラスくず）が発生する。また、図示しないが、基板がガラス基板である場合、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板からカラーフィルタを切り出す際にも、カレットが発生する。本発明においては、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の表面に無機層が形成されているので、無機層表面にカレットを付着させにくくすることができる。また、無機層表面を過酷な条件で洗浄等することができるので、無機層表面にカレットが付着している場合であっても、無機層表面に存在するカレットを効果的に除去することが可能である。このように、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板はカレットの除去に有用であるので、ガラス基板を用いることが好ましいのである。
【００７８】
また、基板としては、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、基板の平均表面粗さ（Ｒａ）が、３．０ｎｍ以下（５μｍ□領域）であることが好ましい。
【００７９】
基板の厚みとしては、耐衝撃性、取り扱い性、ガスバリア性、および機械適性等の観点から定められ、板状基板の場合は２００μｍ〜２ｍｍ程度とされ、フィルム状基材の場合は５０μｍ〜７００μｍ程度とされる。
【００８０】
８．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、図１に例示するように複数のカラーフィルタが設けられているものであってもよく、図５に例示するようにひとつのカラーフィルタが設けられているものであってもよい。
一般に、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を用いて有機ＥＬ表示装置を作製する場合には、成膜装置に対応する基板サイズに合わせて、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を切断することがあり、特に、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板が多面付けカラーフィルタ基板である場合には、成膜装置の基板サイズに合わせるために、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を切断することが多い。本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を用いることによりカレットを効果的に除去することができるので、基板がガラス基板であり、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板が多面付けカラーフィルタ基板である場合に、特に有用である。
【００８１】
Ｂ．有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の製造方法
次に、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の製造方法について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の製造方法は、着色層およびオーバーコート層がこの順に積層された基板の全面に無機層を形成する無機層形成工程と、上記無機層表面を洗浄して異物を除去する異物除去工程とを有することを特徴とするものである。
【００８２】
図７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り、図６に示す有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を製造する場合の例である。なお、図７（ｂ）は図６のＣ−Ｃ線断面図である。
まず、基板２上にパターン状に着色層３を形成し、カラーフィルタ毎に着色層３上にオーバーコート層４を形成する（図７（ａ））。次いで、オーバーコート層４を覆うように基板２上の全面に無機層５を形成する（図７（ｂ）、無機層形成工程）。次いで、オスカー式片面研磨装置２１を用いて、研磨剤としてコロイダルシリカや酸化セリウムを分散させた分散液を供給しながら、機械的研磨法により無機層５表面を研磨し、続いて洗浄装置２２を用いて無機層５表面に対してブラシ洗浄、高圧スプレイ、純水噴射を行うことにより、異物を除去する（図７（ｃ）および（ｄ）、異物除去工程）。
【００８３】
一般に、オーバーコート層には透明樹脂が用いられており、また本発明における無機層には無機材料が用いられる。透明樹脂からなるオーバーコート層と、無機材料からなる無機層とでは、無機層のほうが、耐磨耗性に優れており、洗浄等により傷がつきにくい。このため、従来のようにオーバーコート層表面を洗浄する場合と比較して、無機層の場合には過酷な条件で洗浄することができる。さらには、無機層表面を研磨することもできる。したがって、オーバーコート層表面に異物が付着しており、その異物を無機層で覆えない場合であっても、図７（ｃ）および（ｄ）に示すように無機層表面を研磨したり過酷な条件で洗浄したりすることによって、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の表面に存在する異物を除去することが可能である。これにより、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の表面に存在する異物を除去して、表面平坦性を高め、歩留まりを向上させることができる。
【００８４】
図８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他の例を示す工程図であり、図６に示す有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板から切断領域を切断する場合であって、基板がガラス基板である場合の例である。なお、図８（ｂ）は図６のＣ−Ｃ線断面図である。
まず、基板２上にパターン状に着色層３を形成し、カラーフィルタ毎に着色層３上にオーバーコート層４を形成する（図８（ａ））。次に、オーバーコート層４を覆うように基板２上の全面に無機層５を形成する（図８（ｂ）、無機層形成工程）。次いで、無機層３が形成された基板２の外周部分１３（図６においては切断領域１２）を切断し、この基板２の切断面を砥石３１を用いて面取りする（図８（ｃ）、切断・面取り工程）。次いで、洗浄装置３２を用いて無機層５表面に対してブラシ洗浄、高圧スプレイ、純水噴射を行うことにより、異物を除去する（図８（ｄ）および（ｅ）、異物除去工程）。
【００８５】
一般に、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を用いて有機ＥＬ表示装置を作製する場合には、成膜装置に対応する基板サイズに合わせて、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を切断することがある。また、透明樹脂からなるオーバーコート層と、無機材料からなる無機層とでは、無機層のほうが、カレットが付着しにくい。
図８に示す有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の製造方法においては、オーバーコート層が形成された基板の全面に無機層を形成するので、切断・面取り工程にて、無機層表面にカレットを付着させにくくすることができる。また、上述したように、無機層表面を過酷な条件で洗浄することができるので、無機層表面にカレットが付着している場合であっても、無機層表面に存在するカレットを除去することが可能である。これにより、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の表面に存在する異物を除去して、歩留まりを向上させることができる。
【００８６】
このように本発明によれば、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の表面に存在する異物（カレットを含む）を効果的に除去し、歩留まりを向上させることができる。
【００８７】
なお、異物除去工程にて異物を除去することによって、無機層にピンホールが生じる場合がある。しかしながら、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板に付着している水分や酸素を脱離させるために、無機層形成後に有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を加熱処理する場合には、無機層にピンホールが生じていても特に問題にはならない。また、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板に付着している水分や酸素の影響で有機ＥＬ素子が劣化するのを防ぐために、無機層上にバリア層を形成する場合には、バリア層で水分や酸素の透過を抑制することができるので、無機層にピンホールが生じていても特に問題にはならない。
以下、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。
【００８８】
１．無機層形成工程
本発明における無機層形成工程は、着色層およびオーバーコート層がこの順に積層された基板の全面に無機層を形成する工程である。
【００８９】
無機層の形成方法としては、基板の全面に無機層を形成す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、例えば、スパッタリング法、電子ビーム（ＥＢ）蒸着法や抵抗加熱法等の真空蒸着法、イオンプレーティング法、レーザーアブレーション法等の物理気相成長（ＰＶＤ）法、および、化学気相成長（ＣＶＤ）法、原子層エピタキシ（ＡＬＥ）法などのドライプロセス、および、ゾルゲル法などのウェットプロセスを挙げることができる。中でも、生産性の観点から、ドライプロセスが好ましく用いられる。
【００９０】
なお、無機層のその他の点、基板、着色層、およびオーバーコート層については、上記「Ａ．有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
【００９１】
２．切断・面取り工程
本発明においては、上記無機層形成工程後であって後述する異物除去工程前に、上記基板の外周部分を切断し、この基板の切断面を面取りする切断・面取り工程を行ってもよい。この切断・面取り工程を行う場合には、基板はガラス基板であることが好ましい。
基板がガラス基板である場合、切断・面取り工程ではカレット（ガラスくず）が発生する。本発明においては、オーバーコート層が形成された基板の全面に無機層を形成するので、無機層表面にカレットを付着させにくくすることができるとともに、無機層表面にカレットが付着している場合であっても、過酷な条件での洗浄により無機層表面に存在するカレットを効果的に除去することができる。このように、本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の製造方法はカレットの除去に有用であるので、基板がガラス基板であり、切断・面取り工程を行うことが好ましいのである。
【００９２】
基板の切断方法としては、ガラス基板を切断す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、ガラスカッタ等を用いてガラス基板をスクライブした後に衝撃を加えて切断する方法など、一般的なガラス基板の切断方法を用いることができる。
【００９３】
また、基板の切断面を面取りする方法としては、鋭利な切断面を削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、砥石を用いて基板の切断面を削る方法など、一般的な面取り方法を用いることができる。
【００９４】
３．異物除去工程
本発明における異物除去工程は、上記無機層表面を洗浄して異物を除去する工程である。
【００９５】
無機層表面の洗浄方法は、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の切断時に生じるカレットを除去したり、オーバーコート層形成時にオーバーコート層表面に付着し、無機層で覆うことのできない異物を除去したりす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い。このような洗浄方法としては、例えば、ブラシ洗浄、超音波洗浄、高圧洗浄、キャビテーションジェット（ＣＪ）等が挙げられる。この際に用いる洗浄液としては、例えば、純水、超純水；酸性、中性またはアルカリ性の洗浄液；オゾン水；ヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳＯ）、１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）、テトラメトキシシラン（ＴＭＯＳ）、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン等の有機ケイ素化合物の有機溶剤などを挙げることができる。
【００９６】
また、洗浄前に、無機層表面を研磨してもよい。これにより、オーバーコート層形成時にオーバーコート層表面に付着し、無機層で覆うことのできない異物をより効果的に除去することができるからである。
【００９７】
無機層表面の研磨方法としては、例えば、化学的研磨法もしくは機械的研磨法、またはそれらを併用したケミカルメカニカルポリッシング（ＣＭＰ）等を用いることができる。
化学的研磨法は、例えば、布、不織布、もしくはポリウレタン樹脂等の発泡体からなる研磨部材に、研磨剤としてエッチング性の液体を供給して行うものである。
機械的研磨法は、例えば、布、不織布、もしくはポリウレタン樹脂等の発泡体を研磨部材とし、コロイダルシリカもしくは酸化セリウムの微粉末を研磨剤として含浸させて用いるか、あるいは研磨剤としてコロイダルシリカもしくは酸化セリウムを分散させた分散液を供給して行うものである。
【００９８】
上記いずれの方法においても、研磨は、無機層が形成された基板を回転させる等して、無機層が形成されたと研磨部材とを相対的に移動させつつ、無機層表面に研摩部材を接触させ、必要に応じて研磨剤を供給しながら行うことが好ましい。また、無機層表面に１μｍ以上の異物、中でも０．５μｍ以下の異物が存在しなくなるまで研磨を行うことが好ましい。
【００９９】
また、洗浄前に、無機層表面にＵＶ処理を施して、洗浄することにより、無機層表面に付着している有機異物を除去してもよい。さらに、酸性、中性またはアルカリ性の洗浄液や有機ケイ素化合物の有機溶剤で洗浄した場合には、洗浄後に、無機層表面に純水または超純水を噴射して、すすぎを行ってもよい。
【０１００】
さらに、洗浄後は、乾燥を行ってもよい。乾燥は、エアーナイフ等でクリーンエアーや窒素ガスを無機層表面に吹き付け、水滴を吹き飛ばした後、熱風乾燥装置等で加熱乾燥する方法などが挙げられる。乾燥温度は、基板に用いる材料のガラス転移温度以下とすることが好ましい。
【０１０１】
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】
【０１０２】
［実験例］
大きさ１μｍ以上の異物を検出することが可能な、（株）日立製作所製  ＧＩ４７００を用いて、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の切断時に発生するカレットの除去効果について評価した。
【０１０３】
評価用の基板としては、３７０ｍｍ×４７０ｍｍ、板厚０．７ｍｍのＣｒブランクス基板（Ｃｒ膜が全面に形成された基板）を用いた。その理由は、基板上に遮光部や着色層がパターン状に形成されたカラーフィルタでは、遮光部や着色層のストライプパターンを欠陥と認識してしまい、検査に対応することができないからである。
【０１０４】
まず、Ｃｒブランクス基板上にオーバーコート層を形成した。すなわち、アクリレート系光硬化性樹脂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て、オーバーコート層形成用塗工液を調製した。このオーバーコート層形成用塗工液を、Ｃｒブランクス基板上に、スピンコート法により塗布し、１２０℃で３分間のプリベイクを行い、さらに２００℃で６０分間のポストベイクを行って、膜厚２μｍの透明なオーバーコート層を形成した。
次に、オーバーコート層上に無機層を形成した。すなわち、オーバーコート層上に、ＲＦスパッタ法により膜厚１００ÅのＳｉＯ２膜を形成した。
このようにして、オーバーコート層のみが形成された基板と、オーバーコート層上に無機層が形成された基板とを準備した。
【０１０５】
これらの基板を、３７０ｍｍ×４７０ｍｍから３００ｍｍ×４００ｍｍの大きさに切断した。その後、オーバーコート層のみが形成された基板については、面取りおよび洗浄を行い、オーバーコート層上に無機層が形成された基板については、面取り、研磨および洗浄を行った。
【０１０６】
これらの基板の切断前および洗浄後において、ＧＩ４７００を用いて、大きさ１μｍ以上１０μｍ以下の異物を検出した。検出される異物数を比較することで、無機層による異物除去の効果を検証した。また、検出される異物数を比較することにより、研磨による異物除去の効果についても検証した。結果を表１に示す。
【０１０７】
【表１】
2008066192.tif 000003
【０１０８】
オーバーコート層形成後、切断前においては、異物数の平均値が２７０個、標準偏差が８５個であった。また、オーバーコート層のみが形成されている基板については、切断・面取り・洗浄後において、異物数の平均値が８８０個となり、切断前よりも異物数が大きく増加した。これにより、オーバーコート層のみが形成された基板については、洗浄による異物除去の効果は不十分であることがわかった。これに対して、オーバーコート層上に無機層が形成された基板については、切断・面取り・研磨・洗浄後において、異物数の平均値が６６個となり、異物数が大きく減少し、オーバーコート層形成後、切断前よりも異物数が少なくなった。これにより、研磨によって、オーバーコート層形成後の微小異物を除去できることがわかった。
【０１０９】
次に、実際に有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を切断した場合の歩留向上について、および、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を切断した後、研磨した場合の歩留向上について検証した。以下に、実施例および比較例を示す。
【０１１０】
［実施例１］
（遮光部および着色層の形成）
基板として、３７０ｍｍ×４７０ｍｍ、厚み０．７ｍｍのＯＡ１０ガラス（日本電気硝子社製）を準備した。素子１チップが約１インチサイズのカラーフィルタとなるよう設計し、３７０ｍｍ×４７０ｍｍ基板内に、このサイズのチップが約１４０面付けされるよう設計して、カラーフィルタを作製した。
【０１１１】
基板上に、スパッタリング法により酸化窒化複合クロム薄膜（厚み０．２μｍ）を成膜した。この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を有するマトリクス状の遮光部を形成した。遮光部の線幅は２０μｍとした。
【０１１２】
次に、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（東洋インキ製造社製、リオノールグリーン２Ｙ−３０１）、および青色着色剤としてはアンスラキノン系顔料（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、クロモフタルブルーＡ３Ｒ）をそれぞれ用いた。また、バインダ樹脂としてはアクリル系ＵＶ硬化性樹脂組成物（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、各着色パターン形成用塗工液を得た。
【０１１３】
上記の各着色パターン形成用塗工液を順次用いて各着色パターンを形成した。すなわち、遮光部が形成された基板上に、赤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、２３０℃で６０分間のポストベイクを行い、遮光部のパターンに同調させ、幅８５μｍ、厚み１．５μｍのストライプ状の赤色パターンを、その幅方向が遮光部の開口部の短辺方向になるよう形成した。以降、緑色パターン形成用塗工液および青色パターン形成用塗工液を順次用い、緑色パターンおよび青色パターンを形成し、三色の各着色パターンが幅方向に繰り返し配列した着色層を形成した。
【０１１４】
（オーバーコート層の形成）
アクリレート系光硬化性樹脂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て、オーバーコート層形成用塗工液を調製した。このオーバーコート層形成用塗工液を、着色層上に、スピンコート法により塗布し、１２０℃で３分間のプリベイクを行った。次いで、フォトリソグラフィー法によりパターニングを行った後、２００℃で６０分間のポストベイクを行って、厚み２μｍで着色層全体を覆う透明なオーバーコート層を形成した。
【０１１５】
（無機層の形成）
次に、オーバーコート層を覆うように基板の全面に、ＲＦスパッタ法により膜厚１００ÅのＳｉＯ２膜を形成した。
【０１１６】
（切断・面取り）
無機層等が形成された、３７０ｍｍ×４７０ｍｍの基板の４辺を、３００ｍｍ×４００ｍｍの大きさになるように切断した。切断後、基板の切断面を砥石で面取りした。その後、ブラシ洗浄、高圧スプレイ、純水洗浄を行い、基板を乾燥させた。
【０１１７】
（異物除去）
次いで、オスカー式片面研磨装置を用いて、機械的研磨法により無機層面を研磨した。研磨時間は５分間とした。続いて、基板を乾かさずに、ブラシ洗浄、高圧スプレイ、純水洗浄を行った。その後、エアーナイフで基板を乾燥させた。
このようにして有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を作製した。
【０１１８】
（透明電極層の形成）
無機層上に、スパッタリング法により膜厚１５０ｎｍのＩＴＯ膜を形成し、さらに連続してスパッタリング法により膜厚０．４μｍのクロム膜を形成した。次に、このクロム膜上の全面に感光性レジストを塗布し、マスク露光、現像、クロム膜のエッチングを行って、補助電極を形成した。その後、ＩＴＯ膜をパターニングするために、ＩＴＯ膜およびクロム膜の上に感光性レジストを塗布し、マスク露光、現像、ＩＴＯ膜のエッチングを行って、透明電極層をストライプ状に形成した。
【０１１９】
（絶縁層の形成）
ポリイミド系樹脂（東レ社製、DL1602）を用いて絶縁層形成用塗工液を調製した。この絶縁層形成用塗工液をスピンコート法により透明電極層上に塗布した後、プリベーク（１００℃、５分間）を行って、厚み１μｍの樹脂膜を形成した。次に、マスク露光、現像、ポストベーク（２００℃、３０分間）を行って、絶縁層を形成した。
【０１２０】
（隔壁の形成）
隔壁形成用塗工液（日本ゼオン社製、フォトレジスト、ＺＰＮ２６４６）をスピンコート法により絶縁層上に塗布し、プリベーク（１００℃、３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、逆テーパー形成を安定させるためのベーク（１００℃、３分間）を行い、現像液（日本ゼオン社製、ＺＴＭＡ−１００）にて現像を行い、ポストベーク（２００℃、３０分間）を行った。これにより、絶縁層上に隔壁を形成した。この隔壁は、高さ４μｍ、下部（絶縁層側）の幅１５μｍ、上部の幅２０μｍで逆テーパーの形状を有するものであった。
【０１２１】
（有機ＥＬ層の形成）
次いで、上記隔壁をマスクとして、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。
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、表示領域に相当する開口部を備えたマスクを介して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、隔壁がマスクとなり、隔壁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を形成した。
同様にして、４，４´−ビス（２，２´−ジフェニルビニル）ビフェニルを４０ｎｍ厚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）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を形成した。
【０１２２】
（対向電極層の形成）
次に、表示領域よりも広い所定の開口部を備えたマスクを介して、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、隔壁がマスクとなって、マグネシウム／銀化合物からなる厚み２００ｎｍの対向電極層を有機ＥＬ層上に形成した。
【０１２３】
次に、窒素が充填されたグローボックスにて、ガラスによる封止を行い、有機ＥＬ素子を得た。
【０１２４】
［実施例２］
研磨を行わなかった以外は、実施例１と同様にして、有機ＥＬ素子を作製した。
【０１２５】
［比較例１］
無機層を形成せず、研磨を行わなかった以外は、実施例１と同様にして、有機ＥＬ素子を作製した。
【０１２６】
［比較例２］
無機層を形成しなかった以外は、実施例１と同様にして、有機ＥＬ素子を作製した。
【０１２７】
［評価］
実施例１，２および比較例１，２の有機ＥＬ素子について、微小異物に起因する不良の発生率を比較した。結果を表２に示す。
なお、微小異物に起因する不良の発生率は、次のようにして測定した。まず、有機ＥＬ素子を全点灯させて、発光強度が低下している画素を目視で検出した。ここで、微小異物に起因して不良が起こると、微小異物によって不良となった画素を中心に、縦方向および横方向に交差する電極ラインの発光強度が低下し、ライン状に輝度が低下する、すなわちリーク不良が起こる。次いで、不良画素について、顕微鏡で確認し、微小異物に起因するものであるか否かを判定した。
【０１２８】
【表２】
2008066192.tif 000004
【０１２９】
実施例１，２および比較例１，２の結果から、無機層の形成により、異物を除去できることがわかった。また、実施例１，２の結果から、研磨を行うことにより、オーバーコート層形成後の微小異物、および基板切断時や面取り時のカレットを効果的に除去できることがわかった。
比較例２では、研磨を行ったが、無機層を形成しなかったため、カレットとオーバーコート層表面との密着力が強く、カレットを十分に除去できなかった。また、オーバーコート層表面に傷の発生が見られた。
【０１３０】
［実施例３］
次に、バリア層を設けた場合の実施例を示す。
無機層を下記のようにして形成した以外は、実施例１と同様にして、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板を作製した。そして、有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の切断、面取り、異物除去後、無機層上に下記のようにしてバリア層を形成し、このバリア層上に透明電極層を形成した以外は、実施例１と同様にして、有機ＥＬ素子を作製した。
【０１３１】
（無機層の形成）
次に、オーバーコート層を覆うように基板の全面に、スパッタ法により膜厚２００ÅのＳｉＯ２膜を形成した。
【０１３２】
（バリア層の形成）
無機層上に、ＣＶＤ法により窒化シリコン（ＳｉＮ）膜を約６００ｎｍの厚さになるよう形成した。
【０１３３】
［比較例３］
無機層を形成せず、研磨を行わなかった以外は、実施例３と同様にして、有機ＥＬ素子を作製した。
【０１３４】
［評価］
実施例３および比較例３の有機ＥＬ素子について、ピンホールに起因するダークスポットの発生率を比較した。結果を表３に示す。
なお、ピンホールに起因するダークスポットの発生率は、次にようにして測定した。まず、有機ＥＬ素子を全点灯させて、円形状に光らない部分を目視で観察した。そして、顕微鏡で確認し、約１０μｍ以上の大きさのダークスポットが１個以上あるものについては不良とした。
【０１３５】
【表３】
2008066192.tif 000005
【０１３６】
実施例３では、ダークスポットの発生率が、比較例３に対して大きく改善された。これにより、基板切断時および面取り時のカレットの除去には、無機層と研磨が効果的であることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【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平面図である。
【図２】図１の拡大図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板から切断領域を切断する場合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他の例を示す概略平面図である。
【図６】本発明の有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板の他の例を示す概略平面図である。
【図７】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８】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】
【０１３８】
１  …  有機ＥＬ素子用カラーフィルタ基板
２  …  基板
３  …  着色層
４  …  オーバーコート層
５  …  無機層
７  …  遮光部
１１  …  素子形成領域
１２  …  切断領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2008066192.tif 000009
【図５】
2008066192.tif 000010
【図６】
2008066192.tif 000011
【図７】
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【図８】
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