(57)【要約】【課題】製造コストの増大を招くことなく、高精細な色変換層を有する色変換フィルタを形成するための簡便な方法の提供。【解決手段】（ａ）複数種のカラーフィルタ層を形成する工程であって、カラーフィルタ層の少なくとも１種を、（ｉ）透明基板上に、着色剤、光硬化性樹脂組成物、高揮発性溶媒および低揮発性溶媒を含む混合物を塗布して塗膜を形成する工程と、（ii）塗膜を加熱して、高揮発性溶媒および低揮発性溶媒を蒸発させ、塗膜の表面に凹凸を形成する工程と、（iii）凹凸を形成した塗膜をパターン状に露光し、現像する工程とを含む方法で形成する工程、および（ｂ）工程（ｉ）〜（iii）を用いて形成したカラーフィルタ層の上に、インクジェット法を用いて色変換層を形成する工程とを含む色変換フィルタの製造方法。【選択図】図１
2009211846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）  複数種のカラーフィルタ層を形成する工程であって、カラーフィルタ層の少なくとも１種を
（ｉ）  透明基板上に、着色剤、光硬化性樹脂組成物、高揮発性溶媒および低揮発性溶媒を含む混合物を塗布して塗膜を形成する工程と、
（ii）  塗膜を加熱して、高揮発性溶媒および低揮発性溶媒を蒸発させ、塗膜の表面に凹凸を形成する工程と、
（iii）  凹凸を形成した塗膜をパターン状に露光し、現像する工程と
を含む方法で形成する工程と、
（ｂ）  工程（ｉ）〜（iii）を用いて形成したカラーフィルタ層の上に、インクジェット法を用いて、特定の波長の光を吸収し、吸収した波長と異なる波長を含む光を出力する色変換層を形成する工程と
を含むことを特徴とする色変換フィルタの製造方法。
【請求項２】
前記高揮発性溶媒は、前記低揮発性溶媒よりも低い沸点を有することを特徴とする請求項１に記載の色変換フィルタの製造方法。
【請求項３】
前記高揮発性溶媒は、１５０℃以下の沸点を有することを特徴とする請求項２に記載の色変換フィルタの製造方法。
【請求項４】
前記高揮発性溶媒は、前記低揮発性溶媒と共沸しないことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の色変換フィルタの製造方法。
【請求項５】
前記工程（ａ）および（ｂ）の間に、（ｃ）異種のカラーフィルタ層の境界部分に、バンクを形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の色変換フィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色変換フィルタの形成方法に関する。特に、高精度なパターンを有する色変換層を含む色変換フィルタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子を用いて多色発光を実現する方法の1つとして、色変換方式がある。色変換方式は、有機ＥＬ素子の発光を吸収して波長分布変換を行って異なる波長分布を有する光を放射する色変換膜を、有機ＥＬ素子の前面に配設して多色を実現する方法である。そのような色変換層として、高分子樹脂中に蛍光色素を分散させた構成が提案されている（特許文献1参照）。色変換方式は、用いる有機ＥＬ素子が1種（単色）であるために製造が容易であり、大画面ディスプレイへの展開が積極的に検討されている。
【０００３】
さらに、色変換方式は、特定の波長域の光を透過させるカラーフィルターをさらに組み合わせることによって、良好な色再現性が得られるなどの有利な特徴を有する。しかしながら、提案されている色変換層によって十分な効率を得るためには、色変換層の膜厚を１０μｍ程度とする必要がある。加えて、色変換層の上面に有機ＥＬ素子を形成するためには、色変換層上面の凹凸を平坦にする技術、および色変換層から生じる水分を遮断する技術などの特殊な技術を必要とする。これらの点は、ディスプレイのコストアップをもたらす。
【０００４】
また、樹脂分散型色変換層の問題点を解決する方策として、蒸着法、スパッタ法などのドライプロセスを用いて色変換層を形成する方法が提案されている（特許文献２および３参照）。この方法においては、膜厚２μｍ以下の色変換層を形成できるものの、高精細（たとえば１５０ｐｐｉ以上）なパターニングが困難であるという問題点を有する。
【０００５】
上記の問題点に対処するために、構成材料を含むインクを調製し、インクジェット法を用いて、パターン化された色変換層を形成する方法が提案されている（特許文献４および5参照）。インクジェット法により高精細のパターンを形成する際には、微量の液滴を精密に吐出させる必要性があり、インクの増粘の原因となる固形分含有量をあまり大きくすることはできない。したがって、必要な膜厚を得るための液滴の体積が必然的に大きくなる。液滴の体積増大に対する解決策として、基板にバンクを形成する方法が提案されている（特許文献４および５参照）。高精細度のパターンを形成するためには、バンクの形状だけではなく、バンク表面の濡れ性を制御することが重要である。具体的には、バンク表面がインクに対して撥液性を有し、かつ下地となる面がインクに対して親液性を有する状態に制御することが必要である。表面の濡れ性を制御する方法としては、プラズマ処理などの表面処理を行う方法が知られている（特許文献６参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２８６０３３号公報
【特許文献２】特開２００２−７５６４３号公報
【特許文献３】特開２００３−２１７８５９号公報
【特許文献４】特開２００４−２５３１７９号公報
【特許文献５】特開２００６−７３４５０号公報
【特許文献６】国際公開第９９／４８３３９号パンフレット
【特許文献７】特開２００７−１０２０３０号公報
【特許文献８】特開２００３−２２９２６１号公報
【特許文献９】特開２００５−７８９１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
インクジェット法を用いて色変換層を形成することの利点は、インクの利用効率が非常に高く、それによって色変換層の形成コストを抑制することができる点にある。しかしながら、高精細なパターンを得るためには、濡れ性の制御が必要である。たとえば、特許文献５においては、色変換層を形成するためのインクが隔壁側面に付着して、色変換層中央部の膜厚が減少することが開示されている。特許文献５においては、得られた色変換層を研磨して平坦な色変換層を形成しているが、この方法では、インクの利用効率の低下を招くことが問題となる。
【０００８】
この問題点に対して、特許文献６に記載の方法では、（ａ）異なる濡れ性を有する２種の材料を用いてバンクを形成する複雑な工程、（ｂ）複数のガスを使用し、かつそれらのガスの混合比を制御したプラズマ処理（フッ素プラズマ／酸素プラズマ）を行う工程などが開示されている。
【０００９】
ブラックマトリクスを隔壁として、インクジェット法を用いてカラーフィルタ層を形成する際に、二酸化炭素と、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、ＸｅおよびＮ2から選択されるガスとの混合ガス雰囲気下で大気圧プラズマ処理して、インクに対する基板表面の親液性を向上させることが提案されている（特許文献７参照）。この方法では、プラズマ処理の際のガス混合比などの複雑な制御が必要である。
【００１０】
また、基板と該基板の上に形成された隔壁を覆うように濡れ性可変層を形成し、光触媒含有層を含む第２基板を通して、基板上に形成された濡れ性可変層のみを露光して、露光領域のインクに対する親液性を向上させる方法が提案されている（特許文献８参照）。この方法では、基板上に形成された濡れ性可変層のみを露光するために、隔壁に対して位置合わせを行ったマスクを通した紫外線に対する露光工程が必要であり、工程が煩雑である。
【００１１】
さらに、電極上に有機ＥＬ層を形成する際にインクジェット法を適用する方法が提案されている。たとえば、着弾位置を画定するように形成された隔壁と、該隔壁頂部に接して配置されるマスクとを用い、隔壁およびマスクの表面にインクに対する撥液性を付与し、インクが着弾すべき電極の表面に親液性を付与する工程を含む有機ＥＬ素子の形成方法が提案されている（特許文献９参照）。この方法においては、マスクの存在によって、インクの着弾位置のズレに対する慣用度が増大する。しかしながら、インクが接触する各表面（電極、隔壁およびマスクの各表面）の濡れ性を制御する必要があり、かつ隔壁に対して位置合わせがなされたマスクを使用する必要がある。
【００１２】
以上のように、従来提案されている技術は、いずれもインクジェット法を適用する際の下地となる層および／またはバンクの濡れ性を制御するために製造コスト増大の原因となる複雑な工程を必要とする。したがって、本発明が解決しようとする課題はインクジェット法を適用する際の、下地となるカラーフィルタ層とインク液滴と相互作用を調整し、製造コストの増大を招くことなく、高精細なパターンを有する色変換層を形成するための簡便な方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の色変換フィルタの製造方法は、
（ａ）複数種のカラーフィルタ層を形成する工程であって、カラーフィルタ層の少なくとも１種を、（ｉ）透明基板上に、着色剤、光硬化性樹脂組成物、高揮発性溶媒および低揮発性溶媒を含む混合物を塗布して塗膜を形成する工程と、（ii）塗膜を加熱して、高揮発性溶媒および低揮発性溶媒を蒸発させ、塗膜の表面に凹凸を形成する工程と、（iii）凹凸を形成した塗膜をパターン状に露光し、現像する工程とを含む方法で形成する工程、および
（ｂ）工程（ｉ）〜（iii）を用いて形成したカラーフィルタ層の上に、インクジェット法を用いて、特定の波長の光を吸収し、吸収した波長と異なる波長を含む光を出力する色変換層を形成する工程とを含むことを特徴とする。ここで、前記高揮発性溶媒は、前記低揮発性溶媒よりも低い沸点、好ましくは１５０℃以下の沸点を有することが望ましい。また、前記高揮発性溶媒は、前記低揮発性溶媒と共沸しないことがさらに望ましい。必要に応じて、前記工程（ａ）および（ｂ）の間に、（ｃ）異種のカラーフィルタ層の境界部分に、バンクを形成する工程をさらに含んでもよい。
【発明の効果】
【００１４】
以上の構成を採ることによって、高揮発性溶媒を添加したカラーフィルタ層材料を用いて、表面に凹凸を有するカラーフィルタ層を形成し、それによってインクジェット法による色変換層の形成プロセスにおけるパターン精度の向上および色変換層の断面形状の均一化を実現することができる。この結果は、カラーフィルタ層表面に凹凸を形成することによって、カラーフィルタ層表面のみに選択的にインクに対する親液性を付与することができたためと考えられる。そして、本発明の方法では、カラーフィルタ層材料に対する高揮発性溶媒の添加以外に、追加の層形成および表面処理などの工数増加をもたらすことがない。したがって、本発明の製造方法は、高品位の色変換フィルタを低コストかつ簡便な方法で提供する点において有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１に本発明の製造方法で形成された色変換フィルタを示す。図１の色変換フィルタは、透明基板１０の上に、ブラックマトリクス２０、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の３種のカラーフィルタ層３０（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、異種のカラーフィルタ層３０の境界に設けられたバンク４０、および赤色および緑色カラーフィルタ層３０（Ｒ，Ｇ）の上に設けられた赤色および緑色の２種の色変換層５０（Ｒ，Ｇ）を有し、赤色および緑色カラーフィルタ層３０（Ｒ，Ｇ）の上部表面には、凹凸が形成されている。
【００１６】
最初に、任意選択的工程であるが、透明基板１０上にブラックマトリクス２０を形成する。ブラックマトリクス２０は、塗布法（スピンコートなど）を用いて透明基板１０全面に形成した後に、フォトリソグラフ法などを用いてパターニングしてもよいし、あるいはスクリーン印刷法などを用いてパターン状に形成してもよい。ブラックマトリクス２０は、第１の方向に延びる複数のストライプ形状部分から構成されても良い。あるいはまた、ブラックマトリクス２０は、第１の方向および第２の方向（第１の方向と直交する方向）に延びるストライプ形状部分から構成される、複数の開口部を有する格子状の形状を有する一体の層であってもよい。ブラックマトリクス２０の開口部がサブピクセルを形成する位置となる。
【００１７】
透明基板１０は、光透過性に富み、かつブラックマトリクス２０、カラーフィルタ層３０（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、ならびに後述する色変換層４０および有機ＥＬ素子の形成に用いられる条件（溶媒、温度等）に耐える材料を用いて形成される。さらに寸法安定性に優れた材料を用いることが好ましい。また、多色発光ディスプレイの性能低下を引き起こさない材料が好ましい。透明基板１０の材料の例は、ガラス、各種プラスチック、各種フィルムなどを含む。
【００１８】
ブラックマトリクス２０は、可視光を遮断して、コントラストを向上させるための層である。ブラックマトリクス２０は、通常のフラットパネルディスプレイ用の材料を用いて形成することができる。ブラックマトリクスの２０の膜厚は、前述の機能を満たす限りにおいて、任意に設定することができる。
【００１９】
次に、それぞれ異なる波長域の光を透過する、ＲＧＢの３種のカラーフィルタ層３０（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を独立して形成する。図１に示した例では、第１の方向に延びる複数のストライプ形状部分から構成されるカラーフィルタ層３０を形成する。カラーフィルタ層３０は、可視光の特定波長域を透過させ、透過光を所望の色相とし、および透過光の色純度を向上させるための層である。ＲＧＢの３種のカラーフィルタ層３０を用いる場合、青色カラーフィルタ層３０Ｂは４００ｎｍ〜５５０ｎｍの波長域の光を透過し、緑色カラーフィルタ層３０Ｇは５００ｎｍ〜６５０ｎｍの波長域の光を透過し、赤色カラーフィルタ層３０Ｒは６００ｎｍより長い波長域の光を透過する。なお、図１に示す例では３種のカラーフィルタ層３０を用いるが、２種または４種以上のカラーフィルタ層３０を用いてもよいことは容易に理解されるであろう。
【００２０】
複数種のカラーフィルタ層３０の少なくとも１種、具体的にはその上に色変換層５０を形成されるカラーフィルタ層３０は、以下の工程（ｉ）〜（iii）を用いて形成され、その表面に凹凸が形成される。図１に示す例では、赤色カラーフィルタ層３０Ｒおよび緑色カラーフィルタ層３０Ｇをこの方法で形成する。
【００２１】
最初に、工程（ｉ）において、透明基板１０上に、着色剤、光硬化性樹脂組成物、高揮発性溶媒および低揮発性溶媒を含む混合物を塗布して塗膜を形成する。塗布混合物中の着色剤、光硬化性樹脂組成物、高揮発性溶媒は、フラットパネルディスプレイ用の市販の材料の成分と同様のものを用いることができる。着色剤として染料を用いることもできるが、近年では顔料を用いることが一般的である。
【００２２】
フラットパネルディスプレイ用の市販材料に含まれる低揮発性溶媒は、通常、１００〜２００℃の沸点を有する溶媒の混合物である。本発明で用いる高揮発性溶媒は、低揮発性溶媒よりも高い揮発性を有する単一の化合物または複数の化合物の混合物である。本発明の目的において、「揮発性」なる用語は、当該技術において一般的に知られている、物性としての蒸発の容易さを示す。一般的に、液体の表面張力より大きな熱運動エネルギーを獲得した分子が蒸発するので、液温が高く、液体の表面張力が低いほど、蒸発は速やかに進行する。本発明においては、低揮発性溶媒（混合物の場合、その構成成分）よりも低い沸点を有する化合物を、高揮発性溶媒として用いることができる。低揮発性溶媒が１５０℃程度またはそれ以上の沸点を有する場合、本発明における高揮発性溶媒としては、たとえば、第１表に示す化合物を用いることができる。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
高揮発性溶媒の極性は特に限定されるものではないが、着色剤および光硬化性樹脂組成物の溶解または分散状態に悪影響を与えることなく、かつ低揮発性溶媒の成分と共沸しないように選択することが望ましい。また、塗布を行う前の混合物の材料管理の観点からは、室温における高揮発性溶媒の揮発性が高すぎないことが望ましく、たとえば５０℃以上の沸点を有する化合物を用いて高揮発性溶媒を構成することが望ましい。
【００２５】
高揮発性溶媒は、着色剤、光硬化性樹脂組成物および低揮発性溶媒の総合重量を基準として５〜２０質量％で用いられる。
【００２６】
工程（ｉ）における混合物の塗布は、スピンコート、ディップコート、ナイフコートなどの当該技術において知られている任意の方法を用いて実施することができる。
【００２７】
次いで、工程（ii）において、工程（ｉ）で得られた塗膜を加熱し、低揮発性溶媒および高揮発性溶媒を蒸発させ、塗膜表面に凹凸を形成する。本工程において、塗膜は１５０℃〜２５０℃の温度まで加熱される。その際に、塗膜表面からの溶媒（低揮発性溶媒および高揮発性溶媒）の蒸発に加えて、塗膜内部における高揮発性溶媒の蒸発が起こり、塗膜内部に気泡が発生する。発生した気泡が塗膜表面から脱離する際に塗膜表面に凹凸を形成する。
【００２８】
本工程における加熱プロファイルは、塗膜表面に凹凸を形成すると同時に、塗膜中に含まれる溶媒を十分に除去し、かつ塗膜の連続性を維持するように選択する必要がある。限定するものではないが、加熱初期から最高温度到達まで、毎秒０．１〜５Kの割合で加熱することが望ましい。
【００２９】
本工程における塗膜表面の凹凸は、気泡の脱離によって形成されるため、塗膜表面の全面にわたってランダムに分布し、その形状もランダムである。塗膜表面の凹凸の高さは、特に限定されるものではないが、最高でも数百ｎｍ程度であろう。塗膜表面の凹凸によって、最終的に得られるカラーフィルタ層３０表面の色変換層形成用インクに対する親液性が向上する。特定の理論に束縛されることを意図するものではないが、塗膜表面の凹凸によって、インクに接触する表面積が増大すること、カラーフィルタ層構成材料とインク構成材料の静電相互作用（ファンデルワールス相互作用、双極子相互作用、水素結合など）の増大、あるいは毛細管現象の発現などが起こるものと考えている。
【００３０】
最後に、工程（iii）において、工程（ii）で得られた凹凸を有する塗膜をパターン状に露光し、現像することによって、カラーフィルタ層３０を形成する。パターン状露光の条件（波長、時間、強度など）は、用いた光硬化性樹脂組成物に依存して決定される。所定のパターンを得るためには、カラーフィルタ層を形成する位置に開口部を有するマスクを用いることができる。さらに、現像は、用いた光硬化性樹脂組成物を溶解ないし分散させることが可能な溶媒を用いて実施することができる。本工程は、当該技術において知られている手段を用いて実施することができる。
【００３１】
一方、その上に色変換層５０を形成しないカラーフィルタ層３０は、市販のフラットパネルディスプレイ用の材料および方法を用いて形成することができる。図１に示す例では、青色カラーフィルタ層３０Ｂをこの方法で形成する。
【００３２】
次に、異種のカラーフィルタ層３０の境界となる部分にバンク４０を形成する。インクジェット法により高精細度のパターンを形成する場合には、吐出体積を精密に制御しながら微量液滴を吐出する必要があることから、インクの増粘の原因となるインクの固形分含有量をあまり大きくすることができない。このことによって、必要な膜厚を得るために必要なインクの体積が必然的に大きくなる。バンク４０は、インクが所望の領域以外に拡散するのを防止する点において有効である。図１に示した例では、バンク４０を、第１の方向に延びる複数のストライプ形状部分から構成する。
【００３３】
バンク４０は、後述する色変換層５０を形成するためのインクに対して撥液性を有することが望ましい。バンク４０は、光硬化型または光熱硬化型樹脂（たとえば、硬化性部位を含むアクリル樹脂など）を塗布し、フォトリソグラフィーによりパターニングを行うことによって形成することができる。あるいは、バンク４０は、スクリーン印刷法などを用いて、所望の部位に熱可塑性樹脂（たとえば、アクリル樹脂など）または熱硬化性樹脂を付着させることによって形成することができる。
【００３４】
次に、インクジェット法を用いて、前述の工程（ｉ）〜（iii）を用いて形成したカラーフィルタ層３０の上に色変換層５０を形成する。図１においては、２種の色変換層５０、すなわち赤色変換層５０Ｒおよび緑色変換層５０Ｇを形成する例を示した。必要に応じて、１種の色変換層（赤色変換層５０Ｒのみ）を設けてもよい。あるいはまた、３種以上の色変換層を設けてもよい。この場合、その上に色変換層を設けるカラーフィルタ層３０は、前述の工程（ｉ）〜（iii）を用いて形成される。
【００３５】
色変換層５０を形成するためのインクは、少なくとも１種の色変換色素と、溶媒とを含む。本発明において用いることができる色変換色素は、Ａｌｑ3（トリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体）などのアルミキレート系色素；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−ジエチルアミノクマリン（クマリン７）、クマリン１３５などのクマリン系色素；ソルベントイエロー４３、ソルベントイエロー４４のようなナフタルイミド系色素のような、低分子系有機蛍光色素を含む。あるいはまた、ポリフェニレン、ポリアリーレンおよびポリフルオレンに代表される高分子蛍光材料を、色変換色素として用いてもよい。
【００３６】
必要に応じて、色変換色素として、２種以上の色素の混合物を用いてもよい。色素混合物の使用は、青色光から赤色光への変換時などのように波長シフト幅が広い場合に有効な手段である。色素混合物は、前述の色素同士の混合物であってもよい。あるいはまた、前述の色素と、下記の色素との混合物であってもよい。
（１）  ジエチルキナクリドン（ＤＥＱ）などのキナクリドン誘導体；
（２）  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（ＤＣＭ−１）、ＤＣＭ−２、およびＤＣＪＴＢなどのシアニン色素；
（３）  ４，４−ジフルオロ−１，３，５，７−テトラフェニル−４−ボラ−３ａ，４ａ−ジアザ−ｓ−インダセン；
（４）  ルモゲンＦレッド；
（５）  ナイルレッド；
（６）  ローダミンＢ、ローダミン６Ｇなどのキサンテン系色素；および
（７）  ピリジン１などのピリジン系色素。
【００３７】
本発明における色変換層形成のためのインク用溶媒は、上記の色変換色素を溶解することができる任意の溶媒を用いることができる。たとえば、トルエンなどの非極性有機溶媒、あるいはクロロホルム、アルコール系、ケトン系などの極性有機溶媒を、インク用溶媒として用いることができる。インク用溶媒は、単一成分で構成されてもよい。あるいはまた、粘度、蒸気圧、溶解性、流動性および／または濡れ性の調整を目的として、複数の溶媒を混合して、インク用溶媒を調製してよい。
【００３８】
本実施形態において、少なくとも１種の色変換色素を、溶媒中に混合することによってインクを作製することができる。水分および酸素の影響を排除するため、不活性ガス（たとえば、窒素またはアルゴンなどの希ガス）雰囲気下でインクを作製することが好ましい。インクを作製する前に、溶媒中の水分および酸素を除去するために、脱気処理、水分吸収剤による処理、酸素吸収剤による処理、蒸留などの当該技術において知られている任意の手段を用いて溶媒を前処理してもよい。
【００３９】
作製したインクは、所望される解像度での塗布が可能であることを条件として、当該技術において知られている任意のインクジェット装置および方法を用いて、バンク４０で異種のカラーフィルタ層３０と分離され、上表面に凹凸が設けられたカラーフィルタ層３０上に付着される。インクジェット装置および方法は、サーマルインクジェット方式であっても、ピエゾインクジェット方式であってもよい。インクジェット方法を用いて付着されたインクは、バンク４０によって必要部位以外に広がることを防止されると同時に、表面の凹凸によってカラーフィルタ層３０の全面に広がる。本発明の方法においては、下地となるカラーフィルタ層３０およびバンク４０の濡れ性を制御するための、追加の層の形成、特別の表面処理などを必要としない。
【００４０】
付着の後に、溶媒を蒸発させて除去し、少なくとも１種の色変換色素からなる色変換層５０を形成する。色変換層５０は、２つのバンク４０に挟まれた領域で、第１の方向に延びるストライプ形状を有する。溶媒の除去は、前述の不活性ガス雰囲気下または真空中で、溶媒が蒸発する温度まで加熱することによって実施することができる。この際に、インク中の色変換色素の劣化または熱分解が発生しないように加熱温度を設定することが望ましい。
【００４１】
最後に、任意選択的に、ブラックマトリクス２０、カラーフィルタ層３０、バンク４０および色変換層５０を覆うように、バリア層（不図示）を形成してもよい。バリア層は、水および／または酸素の介在によって劣化する材料を用いて色変換層５０を形成した場合に、色変換層５０の特性を維持するという点において有効である。
【００４２】
バリア層は、電気絶縁性を有し、ガスおよび有機溶剤に対するバリア性を有し、かつ可視域における透明性に富む材料（４００〜７００ｎｍの範囲で透過率５０％以上）を使用して形成することができる。用いることができる材料は、たとえば、ＳｉＯx、ＡｌＯx、ＴｉＯx、ＴａＯx、ＺｎＯxなどの無機酸化物、ＳｉＮxなどの無機窒化物、およびＳｉＮxＯyなどの無機酸化窒化物を含む。バリア層は、前述の材料の単一の層であってもよく、複数の層の積層体であってもよい。
【００４３】
バリア層は、スパッタ法、ＣＶＤ法、真空蒸着法などの当該技術において知られている任意の手法により形成することができる。バリア層形成の際の色変換層５０へのダメージを回避するという点においては、１００℃以下の低温で実施することができ、かつ成膜に用いる粒子のエネルギーが小さいＣＶＤ法を用いて、バリア層を形成することが望ましい。
【実施例１】
【００４４】
＜実施例１＞
（色変換フィルタ）
透明基板１０（コーニング社製１７３７ガラス）上に、カラーモザイクＣＫ−７００１（富士フィルム株式会社から入手可能）を塗布し、１時間にわたって２００℃に加熱して乾燥させ、フォトリソグラフ法を用いてパターニングして、複数の矩形状開口部を有するブラックマトリクス２０を形成した。ブラックマトリクス２０は、１μｍの膜厚を有した。矩形状開口部のそれぞれ（サブピクセルに相当する）は、縦方向３００μｍ×横方向１００μｍを有し、隣接する矩形状開口部間の間隔は、縦方向３０μｍおよび横方向１０μｍであった。
【００４５】
次に、カラーモザイクＣＲ−７００１（富士フィルム株式会社から入手可能）およびアセトニトリルを混合して塗布混合物を形成した。アセトニトリルの添加量は、カラーモザイクＣＲ−７００１の１０質量％とした。得られた塗布混合物を塗布し、ホットプレート上で、初期の昇温レート１K／秒で昇温し、到達温度２００℃で１時間にわたって加熱処理を行って、塗膜表面に凹凸を形成した。次いで、フォトリソグラフ法を用いてパターニングして、縦方向に延びる複数のストライプ形状部分からなる赤色カラーフィルタ層３０Ｒを形成した。複数のストライプ形状部分のそれぞれは、図１に示すようにストライプ形状部分の両側縁がブラックマトリクス２０に重畳し、１μｍの膜厚および１１０μｍの幅を有し、２２０μｍの間隔で配置された。
【００４６】
次に、カラーモザイクＣＧ−７００１（富士フィルム株式会社から入手可能）およびアセトニトリルを混合して塗布混合物を形成した。アセトニトリルの添加量は、カラーモザイクＣＧ−７００１の１０質量％とした。得られた塗布混合物を塗布し、ホットプレート上で、初期の昇温レート１K／秒で昇温し、到達温度２００℃で１時間にわたって加熱処理を行って、塗膜表面に凹凸を形成した。次いで、フォトリソグラフ法を用いてパターニングして、縦方向に延びる複数のストライプ形状部分からなる緑色カラーフィルタ層３０Ｇを形成した。複数のストライプ形状部分のそれぞれは、図１に示すようにストライプ形状部分の両側縁がブラックマトリクス２０に重畳し、１μｍの膜厚および１１０μｍの幅を有し、２２０μｍの間隔で配置された。
【００４７】
次に、カラーモザイクＣＢ−７００１（いずれも富士フィルム株式会社から入手可能）を塗布し、ホットプレート上で、初期の昇温レート１K／秒で昇温し、到達温度２００℃で１時間にわたって加熱処理を行った。次いで、フォトリソグラフ法を用いてパターニングして、縦方向に延びる複数のストライプ形状部分からなる青色カラーフィルタ層３０Ｂを形成した。複数のストライプ形状部分のそれぞれは、図１に示すようにストライプ形状部分の両側縁がブラックマトリクス２０に重畳し、１μｍの膜厚および１１０μｍの幅を有し、２２０μｍの間隔で配置された。青色カラーフィルタ層３０Ｂの上表面は平坦であった。
【００４８】
次に、光硬化性アクリル樹脂（Ｖ２５９ＰＡ／Ｐ５、新日鐵化学製）を塗布し、フォトリソグラフィー法によってパターニングを行い、異なる２種のカラーフィルタ層３０の境界となる部分、すなわち、３０Ｒ／３０Ｇ、３０Ｇ／３０Ｂ、および３０Ｂ／３０Ｒの境界部分に、縦方向に延びる複数のストライプ形状部分からなるバンク４０を形成した、バンク４０を構成するストライプ形状部分のそれぞれは、２０μｍの幅、および５μｍの高さを有した。
【００４９】
次いで、トルエン１０００重量部、およびクマリン６とジエチルキナクリドン（ＤＥＱ）との混合物（モル比はクマリン６：ＤＥＱ＝４８：２）５０重量部を混合して、インクを調製した。調製したインクをインクジェット装置に装填した。次いで、窒素雰囲気中で、緑色カラーフィルタ層３０Ｇの上にインクを付着した。窒素雰囲気を破ることなしに、インクを付着させたカラーフィルタを真空乾燥炉中に移動させ、１．０×１０-3Ｐａの圧力の下で１００℃に加熱してトルエンの除去を行った。得られた緑色変換層５０Ｇは５００ｎｍの膜厚を有した。
【００５０】
トルエン１０００重量部、および第１色素であるクマリン６と第２色素であるＤＣＭ−２の混合物（モル比はクマリン６：ＤＣＭ−２＝４８：２）５０重量部を混合して、インクを調製した。調製したインクをインクジェット装置に装填した。次いで、窒素雰囲気中で、赤色カラーフィルタ層３０Ｒの上にインクを付着した。窒素雰囲気を破ることなしに、インクを付着させたカラーフィルタを真空乾燥炉中に移動させ、１．０×１０-3Ｐａの圧力の下で１００℃に加熱してトルエンの除去を行った。得られた赤色変換層５０Ｒは５００ｎｍの膜厚を有した。
【００５１】
次いで、真空を破ることなしに、緑色変換層５０Ｇおよび赤色変換層５０Ｒを形成したカラーフィルタを、プラズマＣＶＤ装置内に移動させた。プラズマＣＶＤ法を用いて、膜厚１μｍの窒化シリコン（ＳｉＮ）を堆積させてバリア層を形成し、色変換フィルタを得た。ここで、モノシラン（ＳｉＨ4）、アンモニア（ＮＨ3）および窒素（Ｎ2）を原料ガスとして用いた。また、バリア層形成時のカラーフィルタの温度を１００℃以下に維持した。
【００５２】
＜比較例１＞
赤色カラーフィルタ層３０Ｒおよび緑色カラーフィルタ層３０Ｇの形成において、アセトニトリルの添加を行わなかったことを除いて実施例１の手順を繰り返して、色変換フィルタを作製した。本比較例で形成した赤色カラーフィルタ層３０Ｒおよび緑色カラーフィルタ層３０Ｇの上表面には凹凸が存在せず、平坦であった。
【００５３】
＜評価＞
実施例１および比較例１で作製された色変換フィルタを、そのサブピクセルに対応する位置に複数の発光部を有する有機ＥＬ素子と組み合わせて、有機ＥＬディスプレイを作製し、その有機ＥＬディスプレイの緑色サブピクセルおよび赤色サブピクセルの発光効率を比較した。その結果、実施例１の色変換フィルタを用いたディスプレイの発光効率を１とした場合、比較例１の色変換フィルタを用いたディスプレイの発光効率は、０．８であった。
【００５４】
実施例１および比較例１で作製した色変換フィルタの色変換層の形状を観察したところ、実施例１の色変換フィルタの赤色変換層５０Ｒおよび緑色変換層５０Ｇの上表面は、図１に示すように平坦であり、断面形状の均一性が高いことが分かった。これに対して、比較例１においては、図２に示すように、バンク４０側面に対しても色変換層形成用インクが付着し、赤色変換層５０Ｒおよび緑色変換層５０Ｇの中央部の膜厚が減少していることが観察された。この膜厚減少によって、赤色変換層５０Ｒおよび緑色変換層５０Ｇの変換効率が低下し、ひいてはディスプレイの発光効率が低下したものと考えられる。以上のことから、高揮発性溶媒を用いてカラーフィルタ層３０の上表面に凹凸を形成したことにより、カラーフィルタ層３０の上表面の色変換層形成用インクに対する濡れ性が改善され、発光効率が向上したものと考えられる。
【００５５】
以上のように、本発明の製造方法を適用することによって、インクジェット法による色変換層の形成工程において、下地となるカラーフィルタ層の表面のみに選択的にインクに対する親液性を付与することができ、それによってインク着弾後のパターン精度の向上および断面形状の均一化を実現することができた。しかも、本発明の製造方法においては、カラーフィルタ層を形成するための塗布混合物の調製において高揮発性溶媒を添加することを除いて、層形成、表面処理などの工数増加を伴わない。すなわち、本発明の製造方法は、高品位の色変換フィルタを低コストかつ簡便に製造できるという点において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の製造方法で形成される色変換フィルタの一例を示す断面図である。
【図２】比較例１の方法で形成された色変換フィルタを示す断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０  透明基板
２０  ブラックマトリクス
３０（Ｒ，Ｇ，Ｂ）  カラーフィルタ層
４０  バンク
５０（Ｒ，Ｇ）  色変換層
【図１】
2009211846.tif 000004
【図２】
2009211846.tif 000005