JPH1154273A

JPH1154273A - 色変換フィルタおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH1154273A
Application number: JP9208130A
Authority: JP
Inventors: Noboru Sakaeda; 暢栄田
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1997-08-01
Filing date: 1997-08-01
Publication date: 1999-02-26

Abstract

(57)【要約】【課題】遮光層の遮光性を向上させるとともに、その
表面を高精度に平坦化させて、表示性能に優れ、表示欠
陥の少ない多色発光装置を構築するための色変換フィル
タおよびその効率的な製造方法を提供する。【解決手段】透光性基板上１に、遮光層２と、一種類
以上の蛍光体層を含む色変換層３とが、互い違いに繰返
し平面的に分離配置された、発光体からの発光を分解お
よび／または変換する色変換フィルタにおいて、遮光層
２が、発光体および色変換層からの発光を遮光するため
の第一遮光層２１と、この第一遮光層２１の上面または
下面の少なくとも一方に積層して配設された、第一遮光
層の遮光性を補うための第二遮光層２２とを有すること
を特徴とする色変換フィルタ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、色変換フィルタお
よびその製造方法に関する。さらに詳しくは、壁かけＴ
Ｖ，ノートパソコン用ディスプレイ，車載ＴＶ，カーナ
ビ用，携帯電話，ポケットベルなど携帯情報機器ディス
プレイ等の民生用または産業用の表示機器等のカラーデ
ィスプレイ一般に好適に用いられる色変換フィルタおよ
びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子ディスプレイデバイスは、一般にma
n-machine interface といわれるように、各種装置（ｍ
ａｃｈｉｎｅ）からの各種情報を視覚を通して人間（ｍ
ａｎ）に伝達する電子デバイスであって、人間と装置と
を結ぶ重要な橋渡し的役割（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を担
っている。この電子デバイスには、発光形と受光形とが
あり、発光形としては、例えばＣＲＴ（陰極線管），Ｐ
ＤＰ（プラズマディスプレイ），ＥＬＤ（エレクトロル
ミネッセンスディスプレイ），ＶＦＤ（蛍光表示管），
ＬＥＤ（発光ダイオード）などが挙げられる。一方、受
光形としては、例えばＬＣＤ（液晶ディスプレイ），Ｅ
ＣＤ（エレクトロケミカルディスプレイ），ＥＰＩＤ
（電気泳動ディスプレイ），ＳＰＤ（分散粒子配向形デ
ィスプレイ），ＴＢＤ（着色粒子回転形ディスプレ
イ），ＰＬＺＴ（透明強誘電性ＰＬＺＴ［（Ｐｂ，Ｌ
ａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ₃ ］セラミックディスプレイ）な
どが挙げられる。

【０００３】ここで、電子ディスプレイデバイスのフル
カラー化の方法としては、多色（例えば、赤，青，緑の
三原色）の発光体を平面的に分離配置して、それぞれ発
光させる方法や、単一の発光体の光を複数の異なる色変
換層（例えばカラーフィルタまたは蛍光体）からなる色
変換フィルターが受光して、分解および／または変換し
て異なる発光をさせる方法が挙げられる。特に、後者の
方法では、発光体と色変換フィルタを併置または重ねる
構成となる。ここで、色変換フィルタは、図９に示すよ
うに、透光性基板１上に遮光層２と、一種類以上の色変
換層３とが、互い違いに繰返し平面的に分離配置された
構成が一般的であり、発光体４からの光を各色変換層が
受光して、分解および／または変換して異なる発光をさ
せることができる。ここで、分解とは、発光体の発光を
一部カットして、その発光の一部分を取出すことを意味
し、通常のカラーフィルタが、その機能を有する。一
方、変換とは、発光体の発光を別の発光（より長波長の
光）に変えて取出すことを意味し、通常の蛍光体がその
機能を有する。この色変換フィルタに必要な要件とし
て、遮光層の遮光性が高いこと、および色変換フィルタ
の表面の平坦性を高めることが挙げられる。遮光層の遮
光性が低いと、図１０に示すように、主に発光体（ま
た、場合によっては色変換層）からの不必要な漏れ光を
遮光できないので、カラーディスプレイの視野角依存性
を大きくし、混色による視認性の低下を招くこととな
る。ここで、遮光層の遮光性は、可視領域の波長４００
〜７００ｎｍの光が、どの程度透過するかで評価するこ
とができる。通常は、４００〜７００ｎｍの光量１００
に対して、１以下の透過量(透過率１％以下)であること
が好ましい。また、色変換フィルタの表面の平坦性は、
色変換フィルタ上に発光体を積み重ねるときに重要であ
る。ここで、平坦性とは、遮光層と各色変換層の膜厚の
差、すなわち凹凸を意味する。この凹凸が大きいと、発
光体の積層がうまく行かなくなる。すなわち、エレクト
ロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）の場合は、図
１１に示すように発光体の有機ＥＬ素子４の微細な電極
４１を色変換フィルタ上に積層することになるが、フィ
ルタの凹凸が大きいと有機ＥＬ素子４の微細な電極４１
が断線したり、短絡したりして、欠陥なくディスプレイ
を表示することができなくなる。フィルタの表面凹凸
は、２．０μｍ以下とするのが好ましく、１．０μｍ以
下がより好ましく、０．５μｍ以下とするのが一層好ま
しい。これまでの色変換フィルタとしては、特開平５−
２５８８６０号公報で有機ＥＬ素子の発光が受光できる
ように蛍光媒体を配置した例を開示しているが、遮光層
が設けられていないため、視野角依存性が生じた。ま
た、特開昭６４−４０８８８号公報では、有機ＥＬ素子
とカラーフィルタとを対向させたカラーディスプレイを
開示しているが、遮光層（ブラックマトリックス）に関
する記載が不十分で、遮光性に関する情報が不明確であ
った。一方、色変換フィルタの平坦化に関しては、液晶
カラーフィルタの分野で数多く開示されているが、特
に、特開平５−１７３０１３号公報、特開平５−１８１
００９号公報等によって、カラーレジストを背面露光し
てカラーフィルタを平坦化する方法が開示されている。
しかしながら、遮光層をマスクとして使用しないので、
露光時の紫外光の漏れが生じて不必要なフィルタ残渣が
残ったり、所望のフィルタのパターンの精度が悪くなる
という問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の問題に
鑑みなされたものであり、遮光層の遮光性を向上させる
とともに、その表面を高精度に平坦化させて、表示性能
に優れ、表示欠陥の少ない多色発光装置を構築するため
の色変換フィルタおよびその効率的な製造方法を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、下記を要旨とする色変換フィルタ
およびその製造方法が提供される。［１］透光性基板上に、遮光層と、一種類以上の蛍光体
層を含む色変換層とが、互い違いに繰返し平面的に分離
配置された、発光体からの発光を分解および／または変
換する色変換フィルタにおいて、遮光層が、発光体およ
び／または、色変換層からの発光を遮光するための第一
遮光層と、この第一遮光層の上面または下面の少なくと
も一方に配設された、第一遮光層の遮光性を補うための
第二遮光層とを有することを特徴とする色変換フィル
タ。［２］前記第二遮光層が、金属材料を含むものである
［１］記載の色変換フィルタ。［３］前記発光体が、有機ＥＬ素子である［１］または
［２］記載の色変換フィルタ。［４］［１］または［２］記載の色変換フィルタと有
機ＥＬ素子とを有する多色発光装置。［５］透光性基板上に、遮光層と、一種類以上の蛍光体
層を含む色変換層とが、互い違いに繰返し平面的に分離
配置された、発光体からの発光を分解および／または変
換する色変換フィルタを製造する方法において、下記
（Ａ）〜（Ｃ）の工程を含むことを特徴とする色変換フ
ィルタの製造方法。（Ａ）透光性基板上に、発光体および／または色変換層
からの発光を遮光するための第一遮光層を平面的にパタ
ーン化して分離配置するとともに、この第一遮光層の上
面または下面の少なくとも一方、および透光性基板上
に、第一遮光層の遮光性を補うための第二遮光層を配設
する。（Ｂ）透光性基板上に配設された第二遮光層をエッチン
グにより選択的に除去する。（Ｃ）光硬化型色変換層形成材料を、第一遮光層間の間
隙を埋め込むようにして成膜する。［６］透光性基板上に、遮光層と、一種類以上の蛍光体
層を含む色変換層とが、互い違いに繰返し平面的に分離
配置された、発光体からの発光を分解および／または変
換する色変換フィルタを製造する方法において、下記
（Ａ）〜（Ｆ）の工程を含むことを特徴とする色変換フ
ィルタの製造方法。（Ａ）透光性基板上に、発光体および／または色変換層
からの発光を遮光するための第一遮光層を平面的にパタ
ーン化して分離配置するとともに、この第一遮光層の上
面または下面の少なくとも一方、および透光性基板上
に、第一遮光層の遮光性を補うための第二遮光層を配設
する。（Ｂ）透光性基板上に配設された第二遮光層をエッチン
グにより選択的に除去する。（Ｃ）光硬化型色変換層形成材料を、第一遮光層間の間
隙を埋め込むようにして成膜する。（Ｄ）透光性基板側から露光して、光硬化型色変換層形
成材料を選択的に光硬化させ、一種類の色変換層を形成
する。（Ｅ）色変換層形成材料の露光されなかった部分を除去
する。（Ｆ）色変換層の種類の数に応じ、必要な回数だけ工程
（Ｂ）〜（Ｅ）を繰り返す。［７］前記工程（Ａ）が、透光性基板上に、第一遮光層
を平面的にパターン化して分離配置した後に、第一遮光
層の上面および透光性基板上に第二遮光層を積層して配
設するものである［５］または［６］記載の色変換フィ
ルタの製造方法。［８］前記工程（Ａ）が、透光性基板の全面に、第二遮
光層を積層して配設した後に、この第二遮光層上に第一
遮光層を平面的にパターン化して分離配置する［５］ま
たは［６］記載の色変換フィルタの製造方法。［９］前記工程（Ａ）が、透光性基板の全面に、第二遮
光層を積層して配設した後に、この第二遮光層上に第一
遮光層を平面的にパターン化して分離配置し、次に第一
遮光層の上面、および透光性基板上に配設された第二遮
光層上に、さらに第二遮光層を積層して配設する［５］
または［６］記載の色変換フィルタの製造方法。［１０］前記工程（Ａ）が、透光性基板上に第二遮光層
を平面的にパターン化して分離配置した後に、透光性基
板上に第一遮光層を、第二遮光層と互い違いになるよう
に平面的にパターン化して分離配置する［５］または
［６］記載の色変換フィルタの製造方法。［１１］前記工程（Ａ）が、透光性基板上に第二遮光層
を平面的にパターン化して分離配置した後に、透光性基
板上に第一遮光層を、第二遮光層と互い違いになるよう
に平面的にパターン化して分離配置し、次に第一遮光層
の上面、および透光性基板上に配設された第二遮光層上
に、さらに第二遮光層を積層して配設する［５］または
［６］記載の色変換フィルタの製造方法。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ具体的に説明する。Ｉ．色変換フィルタ１．構成本発明の色変換フィルタは、図１に示すように、透光性
基板１上に、遮光層２と、一種類以上の蛍光体層を含む
色変換層３とが、互い違いに繰返し平面的に分離配置さ
れ、遮光層２が、発光体および／または色変換層からの
発光を遮光するための遮光層２１と、この第一遮光層２
１の上面または下面の少なくとも一方、すなわち、上面
（図１（ａ））、下面（図１（ｂ））または上下面（図
１（ｃ））に配設された、第一遮光層の遮光性を補うた
めの第二遮光層２２を有していることを特徴とする。こ
のように構成された本発明の色変換フィルタは、発光
体、たとえば有機ＥＬ素子からの発光を有効に分解およ
び／または変換することができる。また、図２に示すよ
うに、第一遮光層２１の遮光性が低くても（波長４００
〜７００ｎｍで透過率が１％を超えても）、第二遮光層
２２にて遮光性を補うことができるので、遮光層の遮光
性が高まり、例えば発光体４からの不必要な漏れ光を十
分に遮光できる。その結果、フルカラーディスプレイ
（多色発光装置）の視野角依存性をなくし、混色による
視認性の低下を避けることができる。特に、第一遮光層
が厚膜となり、さらに高精細化すると、フォトリソグラ
フィー法による遮光層の形成が必要となるが、その際、
遮光層の遮光性が高いと光が透過しにくくなるので遮光
層の厚膜、高精細化が困難となる。従って、遮光層の遮
光性を低くして、厚膜、高精細化することになるが、そ
の際に遮光層の遮光性を補うために第二遮光層を配置す
ることは非常に意味がある。本発明では、色変換層に蛍
光体層を含んでいる。蛍光体層は後述するように通常の
カラーフィルタとは違って厚膜が必要となるので、色変
換フィルタの表面の平坦化のためには、遮光層も厚膜と
ならざるを得ない。従って、先の理由によって第二遮光
層を配置することは意味がある。また、第二遮光層とし
ては、遮光性が高く、エッチング等の加工性に優れた金
属材料を含むものが好ましい。また、発光体としては、
有機ＥＬ素子が好ましい。有機ＥＬ素子は、面状の自己
発光のため、視認性が高く、また完全固体であるため、
耐衝撃性に優れるという特徴を有しており、現在無機や
有機化合物を発光層に用いた様々なＥＬ素子の開発が進
められている。中でも有機ＥＬ素子は、有機化合物を二
つの電極に挟んでなるディスプレイであり、有機化合物
の種類が豊富で様々な色の光を高効率、高輝度で発する
ディスプレイとして期待が大きい。また、本発明の色変
換フィルタと有機ＥＬ素子とを組み合わせることによっ
て多色発光装置を提供することができる。

【０００７】２．各構成要素以下、本発明の色変換フィルタを各構成要素ごとに具体
的に説明する。（１）透光性基板本発明に用いられる透光性基板は、多色発光装置を支持
する基板であり、４００ｎｍ〜７００ｎｍの可視領域の
光の透過率が５０％以上で、平滑な基板が好ましい。具
体的には、ガラス板、ポリマー板等が挙げられる。ガラ
ス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・スト
ロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラ
ス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石
英等を挙げることができる。また、ポリマー板として
は、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン
等を挙げることができる。

【０００８】（２）色変換層本発明に用いられる色変換層は、蛍光体層を含むもので
あるが発光体の光を分解（またはカット）して色調整す
る意味のカラーフィルタを含んでいてもよい。この蛍光
体層およびカラーフィルタは所定の色変換層形成材料か
ら形成することができる。

【０００９】蛍光体層としては、例えば、蛍光色素およ
び樹脂、または蛍光色素のみからなり、蛍光色素および
樹脂からなるものは蛍光色素を顔料樹脂および／または
バインダー樹脂中に溶解または分散させた固体状態のも
のを挙げることができる。具体的な蛍光色素について説
明する。まず、近紫外光からは紫色の発光部材の発光か
ら青色発光に変換する蛍光色素としては、１，４−ビス
（２−メチルスチリル）ベンゼン（以下Ｂｉｓ−ＭＳ
Ｂ）、トランス−４，４’−ジフェニルスチルベン（以
下ＤＰＳ）の等スチルベン系色素、７−ヒドロキシ−４
−メチルクマリン（以下クマリン４）等のクマリン系色
素を挙げることができる。

【００１０】次に、青色、青緑色または白色発光部材の
発光から緑色発光に変換する蛍光色素については、例え
ば、２，３，５，６−１Ｈ，４Ｈ−テトラヒドロ−８−
トリフロルメチルキノリジノ（９，９ａ，１−ｇｈ）ク
マリン（以下クマリン１５３）、３−（２’−ベンゾチ
アゾリル）−７−ジエチルアミノクマリン（以下クマリ
ン６）、３−（２’−ベンズイミダゾリル）−７−Ｎ，
Ｎ−ジエチルアミノクマリン（以下クマリン７）等のク
マリン色素、他クマリン色素系染料であるがベーシック
イエロー５１、また、ソルベントイエロー１１、ソルベ
ントイエロー１１６等のナフタルイミド色素を挙げるこ
とができる。

【００１１】また、青色から緑色までの、または白色の
発光部材の発光から、橙色から赤色までの発光に変換す
る蛍光色素については、例えば、４−ジシアノメチレン
−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチルリル）
−４Ｈ−ピラン（以下ＤＣＭ）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）−ピリジニウム−パークロレ
ート（以下ピリジン１）等のピリジン系色素、ローダミ
ンＢ、ローダミン６Ｇ等のローダミン系色素、他にオキ
サジン系が挙げられる。

【００１２】さらに、各種染料（直接染料、酸性染料、
塩基性染料、分散染料等）も蛍光性があれば選択するこ
とが可能である。また、前記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
重合体、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等の
顔料樹脂中にあらかじめ練りこんで顔料化したものでも
よい。

【００１３】また、これらの蛍光色素または顔料は、必
要に応じて、単独または混合して用いてもよい。

【００１４】一方、バインダー樹脂は、透明な（可視光
領域の光の透過率が５０％以上）材料が好ましい。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透明樹脂（高分子）が挙げられる。

【００１５】なお、蛍光体層を平面的に分離配置するた
めに、フォトリソグラフィー法が適用できる感光性樹脂
も選ばれる。本発明の製造方法ではこの材料が使用され
る。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、環ゴム系等の反応性ビニル基を有する光
硬化型レジスト材料が挙げられる。また、印刷法を用い
る場合には、透明な樹脂を用いた印刷インキ（メジウ
ム）が選ばれる。例えば、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、ポリアミド樹脂の、オリゴマー、ポリマーまた、
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
セルロース等の透明樹脂を用いることができる。

【００１６】蛍光体層が主に蛍光色素からなる場合は、
所望の蛍光体層パターンのマスクを介して真空蒸着また
はスパッタリング法で成膜され、一方、蛍光色素と樹脂
からなる場合は、蛍光色素と樹脂と適当な溶剤とを混
合、分散または可溶化させて液状とし、スピンコート、
ロールコート、バーコート、キャスト法等の方法で成膜
し、フォトリソグラフィー法で所望の蛍光体層パターン
でパターニングしたり、スクリーン印刷等の方法で所望
の蛍光体層パターンでパターニングするのが一般的であ
る。

【００１７】蛍光体層の膜厚は、有機ＥＬ素子の発光を
十分に受光（吸収）し、蛍光を発生する機能を妨げるも
のでなければ制限はないが、１０ｎｍ〜１ｍｍ、好まし
くは、１μｍ〜１ｍｍ、より好ましくは１０μｍ〜１０
０μｍでカラーフィルタに比べて、一般に厚膜が必要と
なる。蛍光色素はカラーフィルタ色素に比べて濃度に敏
感で、顔料樹脂またはバインダー樹脂中により低濃度で
分散または可溶化させたほうがより蛍光性が高いが、一
方、有機ＥＬ素子の発光を十分に吸収しなければならな
いので、カラーフィルタ並の吸光度が必要である。従っ
て、Ｌａｍｂｅｒｔ−Ｂｅｅｒの法則下記（式１）によ
り、色素の吸光係数を一定とするならば結局蛍光体層
は、厚膜となるのが好ましいことになる。蛍光色素の顔
料樹脂および／またはバインダー樹脂を含めた蛍光体層
中の濃度は、蛍光色素によって異なるが、１〜１０^-4ｍ
ｏｌ／ｋｇ、好ましくは０．１〜１０^-3ｍｏｌ／ｋｇ、
より好ましくは、０．０５〜１０^-2ｍｏｌ／ｋｇであ
る。

【００１８】Ｌａｍｂｅｒｔ−Ｂｅｅｒの法則Ａ＝εｃｌ（式１）Ａ：吸光度 ε：吸光係数（色素に固有）ｃ：色素濃度ｌ：膜厚そこで色変換層の発光体側の表面の凹凸を平坦化するに
は、各色変換層（蛍光体層またはカラーフィルタ層）の
膜厚を揃えることが有利であるので、各色変換層の膜厚
は蛍光性を考慮して１０μｍ以上とすることが好まし
い。

【００１９】一方、カラーフィルタ層としては、例え
ば、下記の色素のみまたは、色素をバインダー樹脂中に
溶解または分散させた固体状態のものを挙げることがで
きる。

【００２０】赤色（Ｒ）色素：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、イソインドリノン系顔料等の単品および少なくとも
二種類以上の混合物

【００２１】緑色（Ｇ）色素：ハロゲン多置換フタロシ
アニン系顔料、ハロゲン多置換銅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の単品および少なく
とも二種類以上の混合物

【００２２】青色（Ｂ）色素：銅フタロシアニン系顔
料、インダンスロン系顔料、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の単品および少
なくとも二種類以上の混合物

【００２３】前記バインダー樹脂としては、蛍光体層と
同様の材料を選ぶことができる。また、カラーフィルタ
を平面的に分離配置するために必要なバインダー樹脂も
蛍光体層と同様の材料を選ぶことができる。

【００２４】また、特にカラーフィルタが主に色素から
なる場合も、色素とバインダー樹脂からなる場合も蛍光
体層と同様にパターニングできる。

【００２５】カラーフィルタが、色素とバインダー樹脂
からなるものは、色素の濃度は、カラーフィルタが問題
なくパターニングできて、かつ、有機ＥＬ素子の発光を
十分透過できる範囲であればよい。一般的には、色素の
種類にもよるが、使用するバインダー樹脂を含めたカラ
ーフィルタ膜に色素が１〜５０重量％含まれる。

【００２６】（３）遮光層本発明の遮光層は、第一遮光層と第二遮光層とを有して
いる。第一遮光層は、色変換フィルタの各色変換層間に
介在して（各色変換層の間に埋め込まれていて）、発光
体および／または色変換層からの発光を遮光して、視野
角依存性のない視認性のよいフルカラーディスプレイを
構築する。第二遮光層は、第一遮光層に不足する遮光性
を補うために、第一遮光層の上面および／または下面に
配置する。また、第二遮光層は、色変換フィルタの表面
を平坦化して、欠陥の少ないフルカラーディスプレイを
構築するための、製造上のフォトマスクとして用いられ
る。第一遮光層は、特に、黒色色素又は金属材料を色変
換層に用いたものと同様なバインダー樹脂中に溶解また
は分散させた固体状態とし、色変換層と同様な方法でパ
ターニングされたものが選ばれる。各色変換層間の間隙
に埋め込まれるので、一般に厚膜が必要となる。

【００２７】一方、第二遮光層は特に、金属または合
金、または金属の酸化物、窒化物、硫化物、硫酸塩等の
薄膜が用いられ、前記第一遮光層の遮光性を補う。ま
た、色変換層と同様な方法でパターニングされるが、特
に色変換フィルタの表面を平坦化するための、製造上の
フォトマスクになり、かつ容易にエッチング等で除去で
きる材料が好ましい。

【００２８】第一遮光層は、各色変換層間に介在して、
発光体の発光および／または色変換層からの発光を遮光
して、視野角依存性のない、視認性のよいフルカラーデ
ィスプレイを構築する。しかしながら、第一遮光層だけ
では遮光性が不十分なことがままあるので、第二遮光層
を第一遮光層の上面および／または下面に、第一遮光層
の遮光性を補う、薄膜の第二遮光層を配置する。その結
果、より視野角依存性のない視認性のよいフルカラーデ
ィスプレイを構築するための色変換フィルタを提供する
ことができる。また、第二遮光層は、色変換フィルタの
表面を平坦化して、欠陥の少ないフルカラーディスプレ
イを構築するための製造上の一時的な（除去が容易な）
フォトマスクとして作用する。

【００２９】第一遮光層の膜厚は１０ｎｍ〜１ｍｍ、好
ましくは１μｍ〜１ｍｍ、より好ましくは１０μｍ〜１
００μｍであるが、上記したように、色変換層が蛍光体
の場合は、カラーフィルタの場合に比べて厚膜が必要と
なり、その色変換層と第一遮光層の厚さを揃えて平坦化
するには、第一遮光層の膜厚も１０μｍ以上が好まし
い。第二遮光層の膜厚は、１ｎｍ〜１００μｍ，好まし
くは１０ｎｍ〜１０μｍ，より好ましくは１００ｎｍ〜
１μｍで、第一遮光層より薄膜でよい。また、第一およ
び第二遮光層の表面形状は格子状でもストライプ状でも
よいが、色変換層が蛍光体層の場合には、蛍光体層側面
からの光の漏れが著しいので格子状がより好ましい。ま
た、第一および第二遮光層の断面形状は、通常は矩形状
であるが、逆台形状またはＴ文字状であってもよい。

【００３０】第一遮光層の透過率は、発光部材の光また
は色変換層（特に蛍光体層）からの光を発する領域、す
なわち波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの可視領域における
光において１０％以下であることが好ましく、１％以下
がさらに好ましい。１０％を超えると発光部材の光また
は色変換層からの光が漏れて多色発光装置の色ずれ（混
色）を発生させ、視野角特性も悪化させる。また、必要
に応じて、少なくとも遮光層の側面を反射性のものにし
てもよい。第二遮光層の透過率は、第一遮光層と同様で
よいが、紫外線露光によるフォトマスクとしても作用す
るので、波長は通常２５０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲でも
同様の透過率であることが必要である。

【００３１】次に、第一および第二遮光層の具体的な材
料としては、例えば以下の金属及び黒色色素を挙げるこ
とができる。金属の種類としては、Ａｇ，Ａｌ，Ａｕ，
Ｃｕ，Ｆｅ，Ｇｅ，Ｉｎ，Ｋ，Ｍｇ，Ｂａ，Ｎａ，Ｎ
ｉ，Ｐｂ，Ｐｔ，Ｓｉ，Ｓｎ，Ｗ，Ｚｎ，Ｃｒ，Ｔｉ，
Ｍｏ，Ｔａ，ステンレス等の一種以上の金属または合金
が挙げられる。また、上記金属の酸化物、窒化物、硫化
物、硝酸塩、硫酸塩等を用いてもよく、必要に応じて炭
素が含有されていてもよい。

【００３２】上記材料は、スパタリング法、蒸着法、Ｃ
ＶＤ法、イオンプレーティング法、電析法、電気メッキ
法、化学メッキ法等の方法により、所望の基板上に成膜
され、フォトリソグラフィー法等によりパターニングを
行って、主に第二遮光層のパターン（平面的に分離配
置）を形成することができる。

【００３３】黒色色素としては、カーボンブラック、チ
タンブラック、アニリンブラック、前記カラーフィルタ
色素を混合して黒色化したものが挙げられる。これらの
黒色色素または前記金属材料を色変換層で用いたバイン
ダー樹脂中に溶解または分散させた固体状態とし、色変
換層と同様な方法でパターニングして主に第一遮光層の
パターンを形成する。

【００３４】（４）発光体本発明に用いられる発光体としては、有機ＥＬ素子が、
薄型で面発光であり、かつ有機化合物の種類が豊富で様
々な色の光を高効率、高輝度で発することができるので
好ましいが、無機ＥＬ、ＬＥＤ、ＶＦＤ、ＰＤＰ、場合
によってはＬＣＤの光源を利用することができる。有機
ＥＬ素子は、有機物層として、再結合領域および発光領
域を少なくとも有するものが用いられる。この再結合領
域および発光領域は、通常発光層に存在するため、本発
明においては、有機物層として発光層のみを用いてもよ
いが、必要に応じ、発光層以外に、例えば正孔注入層，
電子注入層，有機半導体層，電子障壁層，付着改善層な
ども用いることができる。

【００３５】次に本発明に用いられる有機ＥＬ素子の代
表的な構成例を示す。もちろん、これに限定されるもの
ではない。陽極／発光層／陰極陽極／正孔注入層／発光層／陰極陽極／発光層／電子注入層／陰極陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極陽極／有機半導体層／発光層／陰極陽極／有機半導体層／電子障壁層／発光層／陰極陽極／正孔注入層／発光層／付着改善層／陰極などの構造を挙げることができる。これらの中で、通常
の構成が好ましく用いられる。

【００３６】（４）−１．陽極陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属，
合金，電気伝導性化合物またはこれらの混合物を電極物
質とするものが好ましく用いられる。このような電極物
質の具体例としては、Ａｕ等の金属、ＣｕＩ，ＩＴＯ，
ＳｎＯ₂ ，ＺｎＯ等の導電性材料が挙げられる。陽極
は、これらの電極物質を蒸着法やスパッタリング法等の
方法で、薄膜を形成させることにより作製することがで
きる。このように発光層からの発光を陽極から取り出す
場合、陽極の発光に対する透過率が１０％より大きくす
ることが好ましい。また、陽極のシート抵抗は、数百Ω
／□以下が好ましい。陽極の膜厚は材料にもよるが、通
常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範
囲で選択される。

【００３７】（４）−２．発光層有機ＥＬ素子の発光材料は主に有機化合物であり、具体
的には所望の色調により次のような化合物が挙げられ
る。まず、紫外域から紫色の発光を得る場合には、下記
の一般式であらわされる化合物が挙げられる。

【００３８】

【化１】

【００３９】この一般式において、Ｘは下記化合物を示
す。

【００４０】

【化２】

【００４１】ここでｎは、２，３，４または５である。
また、Ｙは下記化合物を示す。

【００４２】

【化３】

【００４３】上記化合物のフェニル基，フェニレン基，
ナフチル基に炭素数１〜４のアルキル基，アルコキシ
基，水酸基，スルホニル基，カルボニル基，アミノ基，
ジメチルアミノ基またはジフェニルアミノ基等が単独ま
たは複数置換したものであってもよい。また、これらは
互いに結合し、飽和５員環，６員環を形成してもよ。ま
た、フェニル基，フェニレン基，ナフチル基にパラ位で
結合したものが、結合性がよく平滑な蒸着膜の形成のた
めに好ましい。具体的には以下の化合物である。特に、
ｐ−クォーターフェニル誘導体，ｐ−クィンクフェニル
誘導体が好ましい。

【００４４】

【化４】

【００４５】

【化５】

【００４６】

【化６】

【００４７】

【化７】

【００４８】次に、青色から緑色の発光を得るために
は、例えば、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、金属キレー
ト化オキシノイド化合物，スチリルベンゼン系化合物を
挙げることができる。

【００４９】具体的に化合物名を示せば、例えば、特開
昭５９−１９４３９３号公報に開示されているものを挙
げることができる。その代表例としては、ベンゾオキサ
ゾール系、ベンゾチアゾール系、ベンゾイミダゾール系
等の蛍光増白剤を挙げることができる。さらに、他の有
用な化合物は、ケミストリー・オブ・シンセティック・
ダイズ１９７１，６２８〜６３７頁および６４０頁に列
挙されている。

【００５０】前記キレート化オキシノイド化合物として
は、例えば特開昭６３−２９５６９５号公報に開示され
ているものを用いることができる。その代表例として
は、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（以下Ａ
ｌｑと略記する）等の８−ヒドロキシキノリン系金属錯
体やジリチウムエピントリジオン等を挙げることができ
る。

【００５１】また、前記スチリルベンゼン系化合物とし
ては、例えば欧州特許第０３１９８８１号明細書や欧州
特許第０３７３５８２号明細書に開示されているものを
用いることができる。

【００５２】また、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発光層の材料
として用いることができる。その他のものとして、例え
ば欧州特許第０３８７７１５号明細書に開示されている
ポリフェニル系化合物も発光層の材料として用いること
もできる。

【００５３】さらに、上述した蛍光増白剤、金属キレー
ト化オキシノイド化合物、およびスチリルベンゼン系化
合物等以外に、例えば１２−フタロペリノン（J. Appl.
Phys., 第２７巻，Ｌ７１３（１９８８年））、１，４
−ジフェニル−１，３−ブタジエン、１，１，４，４−
テトラフェニル−１，３ブタジエン（以上Appl. Phys.
Lett.,第５６巻，Ｌ７９９（１９９０年））、ナフタル
イミド誘導体（特開平２−３０５８８６号公報）、ペリ
レン誘導体（特開平２−１８９８９０号公報）、オキサ
ジアゾール誘導体（特開平２−２１６７９１号公報、ま
たは第３８回応用物理学関係連合講演会で浜田らによっ
て開示されたオキサジアゾール誘導体）、アルダジン誘
導体（特開平２−２２０３９３号公報）、ピラジリン誘
導体（特開平２−２２０３９４号公報）、シクロペンタ
ジエン誘導体（特開平２−２８９６７５号公報）、ピロ
ロピロール誘導体（特開平２−２９６８９１号公報）、
スチリルアミン誘導体（Appl. Phys. Lett.,第５６巻，
Ｌ７９９（１９９０年））、クマリン系化合物（特開平
２−１９１６９４号公報）、国際公開公報ＷＯ９０／１
３１４８やAppl. Phys. Lett.,vol 58,18,P1982(1991)
に記載されているような高分子化合物等も、発光層の材
料として用いることができる。

【００５４】本発明では、特に発光層の材料として、芳
香族ジメチリディン系化合物（欧州特許第０３８８７６
８号明細書や特開平３−２３１９７０号公報に開示のも
の）を用いることが好ましい。具体例としては、４，
４’−ビス（２，２−ジ−ｔ−ブチルフェニルビニル）
ビフェニル、（以下、ＤＴＢＰＢＢｉと略記する）、
４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニ
ル（以下ＤＰＶＢｉと略記する）等、およびそれらの誘
導体を挙げることができる。

【００５５】さらに、特開平５−２５８８６２号公報等
に記載されている一般式（Ｒ_S −Ｑ）₂−ＡＬ−Ｏ−Ｌ
であらわされる化合物も挙げられる。（上記式中、Ｌは
フェニル部分を含んでなる炭素原子６〜２４個の炭化水
素であり、Ｏ−Ｌはフェノラート配位子であり、Ｑは置
換８−キノリノラート配位子を表し、Ｒ_S 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個を上回り
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 ）（以下ＰＣ−７）、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 ）（以下ＰＣ−１７）等が挙げ
られる。その他、特開平６−９９５３号公報等によるド
ーピングを用いた高効率の青色と緑色の混合発光を得る
方法が挙げられる。この場合、ホストとしては上記に記
載した発光材料、ドーパントとしては、青色から緑色に
までの強い蛍光色素、例えばクマリン系あるいは上記記
載のホストとして用いられているものと同様な蛍光色素
を挙げることができる。具体的には、ホストとしてジス
チリルアリーレン骨格の発光材料、特に好ましくは例え
ばＤＰＶＢｉ、ドーパントとしてはジフェニルアミノビ
ニルアリーレン、特に好ましくは例えばＮ，Ｎ−ジフェ
ニルアミノビニルベンゼン（ＤＰＡＶＢ）を挙げること
ができる。

【００５６】白色の発光を得る発光層としては、特に制
限はないが下記のものを挙げることができる。有機ＥＬ積層構造体の各層のエネルギー準位を規定
し、トンネル注入を利用して発光させるもの（ヨーロッ
パ公開特許第０３９０５５１号公報）と同じくトンネル注入を利用する素子で実施例とし
て白色発光素子が記載されているもの（特開平３−２３
０５８４号公報）二層構造の発光層が記載されているもの（特開平２−
２２０３９０号公報および特開平２−２１６７９０号公
報）発光層を複数に分割してそれぞれ発光波長の異なる材
料で構成されたもの（特開平４−５１４９１号公報）青色発光体（蛍光ピーク３８０ｎｍ〜４８０ｎｍ）と
緑色発光体（４８０ｎｍ〜５８０ｎｍ）とを積層させ、
さらに赤色蛍光体を含有させた構成のもの（特開平６−
２０７１７０号公報）青色発光層が青色蛍光色素を含有し、緑色発光層が赤
色蛍光色素を含有した領域を有し、さらに緑色蛍光体を
含有する構成のもの（特開平７−１４２１６９号公報）中でも、の構成のものが好ましく用いられる。また、
赤色蛍光体の例を［化８］に示す。

【００５７】

【化８】

【００５８】前記材料を用いて、発光層を形成する方法
としては、例えば蒸着法，スピンコート法，ＬＢ法等の
公知の方法を適用することができる。発光層は、特に分
子堆積膜であることが好ましい。ここで分子堆積膜と
は、気相状態の材料化合物から沈着され形成された薄膜
や、溶液状態または液相状態の材料化合物から固体化さ
れ形成された膜のことであり、通常この分子堆積膜は、
ＬＢ法により形成された薄膜（分子累積膜）とは凝集構
造、高次構造の相違や、それに起因する機能的な相違に
より区分することができる。また、特開昭５７−５１７
８１号公報に開示されているように、樹脂等の結着剤と
材料化合物とを溶剤に溶かして溶液とした後、これをス
ピンコート法等により薄膜化することによっても、発光
層を形成することができる。このようにして、形成され
る発光層の膜厚については特に制限はなく、状況に応じ
て適宜選択することができるた、通常５ｎｍ〜５μｍの
範囲が好ましい。有機ＥＬ素子の発光層は以下の機能を
併せ持つものである。すなわち、注入機能；電界印加
時に陽極または正孔注入層より正孔を注入することがで
き、陰極または電子注入層より電子を注入することがで
きる機能、輸送機能；注入した電荷（電子と正孔）を
電界の力で移動させる機能、発光機能；電子と正孔の
再結合の場を提供し、これを発光につなげる機能、があ
る。但し、正孔の注入されやすさと電子の注入されやす
さに違いがあってもよく、また正孔と電子の移動度であ
らわされる輸送能に大小があてもよいが、どちらか一方
の電荷を移動することが好ましい。

【００５９】（４）−３．正孔注入層次に、正孔注入層は、必ずしも本発明に用いられる素子
に必要なものではないが、発光性能の向上のために用い
た方が好ましいものである。この正孔注入層は発光層へ
の正孔注入を助ける層であって、正孔移動度が大きく、
イオン化エネルギーが、通常５．５ｅＶ以下と小さい。
このような正孔注入層としては、より低い電界で正孔を
発光層に輸送する材料が好ましく、さらに正孔の移動度
が、例えば１０⁴ 〜１０⁶ Ｖ／ｃｍの電界印加時に、少
なくとも１０^-6ｃｍ² ／Ｖ・秒であればなお好ましい。
このような正孔注入材料については、前記の好ましい性
質を有するものであれば特に制限はなく、従来、光導伝
材料において、正孔の電荷輸送材として慣用されている
ものや、ＥＬ素子の正孔注入層に使用される公知のもの
の中から任意のものを選択して用いることができる。

【００６０】具体例としては、例えばトリアゾール誘導
体（米国特許３，１１２，１９７号明細書等参照）、オ
キサジアゾール誘導体（米国特許３，１８９，４４７号
明細書等参照）、イミダゾール誘導体（特公昭３７−１
６０９６号公報等参照）、ポリアリールアルカン誘導体
（米国特許３，６１５，４０２号明細書、同第３，８２
０，９８９号明細書、同第３，５４２，５４４号明細
書、特公昭４５−５５５号公報、同５１−１０９８３号
公報、特開昭５１−９３２２４号公報、同５５−１７１
０５号公報、同５６−４１４８号公報、同５５−１０８
６６７号公報、同５５−１５６９５３号公報、同５６−
３６６５６号公報等参照）、ピラゾリン誘導体およびピ
ラゾロン誘導体（米国特許第３，１８０，７２９号明細
書、同第４，２７８，７４６号明細書、特開昭５５−８
８０６４号公報、同５５−８８０６５号公報、同４９−
１０５５３７号公報、同５５−５１０８６号公報、同５
６−８００５１号公報、同５６−８８１４１号公報、同
５７−４５５４５号公報、同５４−１１２６３７号公
報、同５５−７４５４６号公報等参照）、フェニレンジ
アミン誘導体（米国特許第３，６１５，４０４号明細
書、特公昭５１−１０１０５号公報、同４６−３７１２
号公報、同４７−２５３３６号公報、特開昭５４−５３
４３５号公報、同５４−１１０５３６号公報、同５４−
１１９９２５号公報等参照）、アリールアミン誘導体
（米国特許第３，５６７，４５０号明細書、同第３，１
８０，７０３号明細書、同第３，２４０，５９７号明細
書、同第３，６５８，５２０号明細書、同第４，２３
２，１０３号明細書、同第４，１７５，９６１号明細
書、同第４，０１２，３７６号明細書、特公昭４９−３
５７０２号公報、同３９−２７５７７号公報、特開昭５
５−１４４２５０号公報、同５６−１１９１３２号公
報、同５６−２２４３７号公報、西独特許第１，１１
０，５１８号明細書等参照）、アミノ置換カルコン誘導
体（米国特許第３，５２６，５０１号明細書等参照）、
オキサゾール誘導体（米国特許第３，２５７，２０３号
明細書等に開示のもの）、スチリルアントラセン誘導体
（特開昭５６−４６２３４号公報等参照）、フルオレノ
ン誘導体（特開昭５４−１１０８３７号公報等参照）、
ヒドラゾン誘導体（米国特許第３，７１７，４６２号明
細書、特開昭５４−５９１４３号公報、同５５−５２０
６３号公報、同５５−５２０６４号公報、同５５−４６
７６０号公報、同５５−８５４９５号公報、同５７−１
１３５０号公報、同５７−１４８７４９号公報、特開平
２−３１１５９１号公報等参照）、スチルベン誘導体
（特開昭６１−２１０３６３号公報、同６１−２２８４
５１号公報、同６１−１４６４２号公報、同６１−７２
２５５号公報、同６２−４７６４６号公報、同６２−３
６６７４号公報、同６２−１０６５２号公報、同６２−
３０２５５号公報、同６０−９３４４５号公報、同６０
−９４４６２号公報、同６０−１７４７４９号公報、同
６０−１７５０５２号公報等参照）、シラザン誘導体
（米国特許第４，９５０，９５０号明細書）、ポリシラ
ン系（特開平２−２０４９９６号公報）、アニリン系共
重合体（特開平２−２８２２６３号公報）、特開平１−
２１１３９９号公報に開示されている導電性高分子オリ
ゴマー（特にチオフェンオリゴマー）等を挙げることが
できる。正孔注入層の材料としては上記のものを使用す
ることができるが、ポルフィリン化合物（特開昭６３−
２９５６９６５号公報等に開示のもの）、芳香族第三級
アミン化合物およびスチリルアミン化合物（米国特許第
４，１２７，４１２号明細書、特開昭５３−２７０３３
号公報、同５４−５８４４５号公報、同５４−１４９６
３４号公報、同５４−６４２９９号公報、同５５−７９
４５０号公報、同５５−１４４２５０号公報、同５６−
１１９１３２号公報、同６１−２９５５５８号公報、同
６１−９８３５３号公報、同６３−２９５６９５号公報
等参照）、特に芳香族第三級アミン化合物を用いること
が好ましい。また、米国特許第５，０６１，５６９号に
記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有する、
例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−
フェニルアミノ］ビフェニル（以下ＮＰＤと略記す
る）、また、特開平４−３０８６８８号公報で記載され
ているトリフェニルアミンユニットが３つスターバース
ト型に連結された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（以下ＭＴＤＡＴＡと略記する）等を挙げること
ができる。また、発光層の材料として示した前述の芳香
族ジメチリディン系化合物の他、ｐ型−Ｓｉ，ｐ型−Ｓ
ｉＣ等の無機化合物も正孔注入層の材料として使用する
ことができる。正孔注入層は、上述した化合物を、例え
ば真空蒸着法，スピンコート法，キャスト法，ＬＢ法等
の公知の方法により薄膜化することにより形成すること
ができる。正孔注入層としての膜厚は、特に制限はない
が、通常は５ｎｍ〜５μｍである。この正孔注入層は、
上述した材料の一種または二種以上からなる一層で構成
されていてもよいし、または、前記正孔注入層とは別種
の化合物からなる正孔注入層を積層したものであっても
よい。また、有機半導体層は、発光層への正孔注入また
は電子注入を助ける層であって、１０^-10 Ｓ／ｃｍ以上
の導電率を有するものが好適である。このような有機半
導体層の材料としては、含チオフェンオリゴマーや含ア
リールアミンオリゴマーなどの導電性オリゴマー、含ア
リールアミンデンドリマーなどの導電性デンドリマーな
どを用いることができる。

【００６１】（４）−４電子注入層一方電子注入層は、発光層への電子の注入を助ける層で
あって、電子移動度が大きく、また付着改善層は、この
電子注入層の中で、特に陰極との付着が良い材料からな
る層である。電子注入層に用いられる材料としては、例
えば８−ヒドロキシキノリンまたはその誘導体の金属錯
体、あるいはオキサジアゾール誘導体が好ましく挙げら
れる。また、付着改善層に用いられる材料としては、特
に８−ヒドロキシキノリンまたはその誘導体の金属錯体
が好適である。上記８−ヒドロキシキノリンまたはその
誘導体の金属錯体の具体例としては、オキシン（一般に
８−キノリノールまたは８−ヒドロキシキノリン）のキ
レートを含む金属キレートオキシノイド化合物が挙げら
れる。例えば先に記載したＡｌｑを電子注入層として用
いることができる。一方、オキサジアゾール誘導体とし
ては、一般式（II），（III ）および（IV）

【００６２】

【化９】

【００６３】（式中Ａｒ¹⁰〜Ａｒ¹³はそれぞれ置換また
は無置換のアリール基を示し、Ａｒ¹⁰とＡｒ¹¹およびＡ
ｒ¹²とＡｒ¹³はそれぞれにおいて互いに同一であっても
異なっていてもよく、Ａｒ¹⁴置換または無置換のアリレ
ーン基を示す。）で表わされる電子伝達化合物が挙げら
れる。ここで、アリール基としてはフェニル基，ビフェ
ニル基，アントラニル基，ペリレニル基，ピレニル基な
どが挙げられ、アリレーン基としてはフェニレン基，ナ
フチレン基，ビフェニレン基，アントラセニレン基，ペ
ニレニレン基，ピレニレン基などが挙げられる。また、
置換基としては炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１
〜１０のアルコキシ基またはシアノ基などが挙げられ
る。この電子伝達化合物は、薄膜形成性のものが好まし
い。上記電子伝達化合物の具体例としては、下記のもの
を挙げることができる。

【００６４】

【化１０】

【００６５】（４）−５．陰極陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属，
合金，電気伝導性化合物およびこれらの混合物を電極物
質とするものが用いられる．このような電極物質の具体
例としては、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・銀合金、アル
ミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）、アルミニ
ウム・リチウム合金、インジウム、希土類金属などが挙
げられる。この陰極は、これらの電極物質を蒸着やスパ
ッタリングなどの方法により、薄膜を形成させることに
より、作製することができる。また、陰極としてのシー
ト抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎ
ｍ〜１μｍ、５０〜２００ｎｍの範囲が好ましい。な
お、本発明に用いられるＥＬ素子においては、該陽極ま
たは陰極のいずれか一方が透明または半透明であること
が、発光を透過するため、発光の取り出し効率がよいの
で好ましい。

【００６６】（４）−６．有機ＥＬ素子の作製（例）以上例示した材料および方法により陽極、発光層、必要
に応じて正孔注入層、および必要に応じて電子注入層を
形成し、さらに陰極を形成することにより、有機ＥＬ素
子を作製することができる。また、陰極から陽極へ、前
記と逆の順序で有機ＥＬ素子を作製することもできる。

【００６７】以下に支持基板上に陽極／正孔注入層／発
光層／電子注入層／陰極が順次設けられた構成の有機Ｅ
Ｌ素子の作製例を記載する。まず、適当な基板上に、陽
極材料からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０〜２
００ｎｍの範囲の膜厚になるように蒸着やスパッタリン
グ等の方法により形成して、陽極を作製する。次に、こ
の陽極上に正孔注入層を設ける。正孔注入層の形成は、
前述したように真空蒸着法，スピンコート法，キャスト
法，ＬＢ法等の方法により行なうことができるが、均質
な膜が得られやすく、かつピンホールが発生しにくい等
の点から、真空蒸着法により形成することが好ましい。
真空蒸着法により正孔注入層を形成する場合、その蒸着
条件は、使用する化合物（正孔注入層の材料）、目的と
する正孔注入層の結晶構造や再結合構造等により異なる
が、一般に蒸着源温度５０〜４５０℃、真空度１０^-7〜
１０^-3ｔｏｒｒ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／ｓｅ
ｃ、基板温度−５０〜３００℃、膜厚５ｎｍ〜５μｍの
範囲で適宜選択することが好ましい。

【００６８】次に正孔注入層上に発光層を設ける発光層
の形成も、所望の有機発光材料を用いて、真空蒸着法，
スパッタリング，スピンコート法，キャスト法等の方法
により有機発光材料を薄膜化することにより形成できる
が、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが生成し
にくい等の点から、真空蒸着法により形成することが好
ましい。真空蒸着法により発光層を形成する場合、その
蒸着条件は、使用する化合物により異なるが、一般的に
正孔注入層と同じ様な条件範囲の中から選択することが
できる。

【００６９】次に、この発光層上に電子注入層を設け
る。正孔注入層、発光層と同様、均質な膜を得る必要か
ら真空蒸着法により形成することが好ましい。蒸着条件
は、正孔注入層、発光層と同様条件範囲から選択するこ
とができる。

【００７０】最後に、陰極を積層して有機ＥＬ素子を得
ることができる。陰極は、金属から構成されるもので、
蒸着法，スパッタリングを用いることができる。しか
し、下地の有機物層を成膜時の損傷から守るためには、
真空蒸着法が好ましい。

【００７１】これまで記載してきた有機ＥＬ素子の作製
は、一回の真空引きで一貫して陽極から陰極まで作製す
ることが好ましい。

【００７２】なお、有機ＥＬ素子に直流電圧を印加する
場合、陽極を＋、陰極を−の極性にして、５〜４０Ｖの
電圧を印加すると、発光が観測できる。また、逆の極性
で電圧を印加しても電流は流れず、発光は全く生じな
い。さらに交流電圧を印加した場合には、陽極が＋、陰
極が−の極性になったときのみ均一な発光が観測され
る。印加する交流の波形は任意でよい。

【００７３】ここで、平面的に分離配置して発光する有
機ＥＬ素子を作製するには、ストライプ状の陽極および
陰極を交差させ、それぞれの電極に直流電圧を印加し、
交差部分を発光させるＸ−Ｙドットマトリックス方式と
陽極または陰極のいずれかをドット状に形成し、ＴＦＴ
（Thin Film Transister）のようなスイッチング素子に
て特定のドット部分だけに直流電圧を印加して発光させ
るアクティブマトリックス方式が挙げられる。ストライ
プ状またはドット状の陽極および陰極はフォトリソグラ
フィー法にてエッチングするかリフトオフするか、また
はマスキング蒸着等の方法にて形成することができる。

【００７４】III ．色変換フィルタの製造方法本発明の色変換フィルタの製造方法は、前述のように、
透光性基板上に、遮光層と、一種類以上の蛍光体層を含
む色変換層とが、互い違いに繰返し平面的に分離配置さ
れた、発光体からの発光を分解および／または変換する
色変換フィルタを製造する方法において、前記（Ａ）〜
（Ｃ）の工程を含むものである。１．工程（Ａ）透光性基板上に、第一遮光層を平面的にパターン化し
て、分離配置するとともに、この第一遮光層の上面また
は下面の少なくとも一方、および透光性基板上に第二遮
光層を配設する。以下、具体的に説明する。

【００７５】図３（ａ）および図４には、透光性基板１
上に第一遮光層２１を配置した後に、この第一遮光層２
１の上面および透光性基板１上に第二遮光層２２を積層
して配設した場合を示す。

【００７６】図５には、透光性基板１の全面に、第二遮
光層２２を積層して配設した後に、この第二遮光層２２
上に第一遮光層２１を平面的にパターン化して分離配置
した場合を示す。

【００７７】図６には、透光性基板１の全面に、第二遮
光層２２を積層して配設した後に、この第二遮光層２２
上に第一遮光層２１を平面的にパターン化して分離配置
し、次に、第一遮光層２１の上面、および透光性基板１
上に配設された第二遮光層２２上に、さらに第二遮光層
２２を積層して配設した場合を示す。

【００７８】図７には、透光性基板１上に第二遮光層２
２を平面的にパターン化して分離配置した後に、透光性
基板１上に第一遮光層２１を、第二遮光層２２と互い違
いになるように平面的にパターン化して分離配置した場
合を示す。

【００７９】図８には、透光性基板１上に第二遮光層２
２を平面的にパターン化して分離配置した後に、透光性
基板１上に第一遮光層２１を、第二遮光層２２と互い違
いになるように平面的にパターン化して分離配置し、次
に、第一遮光層２１の上面、および透光性基板１上に配
設された第二遮光層２２上に、さらに第二遮光層２２を
積層して配設した場合を示す。

【００８０】２．工程（Ｂ）透光性基板上に配設された第二遮光層をエッチングによ
り選択的に除去する。具体的には、図３（ｂ）に示すよ
うに、透光性基板１上に配設された第二遮光層２２の一
部をエッチング（たとえばフォトリソグラフィー法を用
いて）により選択的に除去する。除去の方法としては、
たとえば、エッチング液を用いたウエットエッチングで
もよいし、ＲＩＥ（リアクティブイオンエッチング）の
ようなエッチングガスを用いたドライエッチングであっ
てもよい。

【００８１】３．工程（Ｃ）図３（ｃ）に示すように、光硬化型色変換層形成材料
３’を第一遮光層２１間の間隙を埋めるようにして成膜
する。この光硬化型色変換層形成材料３’としては、前
述の感光性樹脂や光硬化型レジスト材料をバインダー樹
脂に用いた材料を挙げることができる。その成膜方法も
前述のものを用いることができる。

【００８２】本発明においては、さらに前記工程（Ａ）
〜（Ｃ）に加えて、さらに工程（Ｄ）〜（Ｆ）を含んだ
ものが好ましい。４．工程（Ｄ）図３（ｄ）に示すように、透光性基板１側から露光して
光硬化型色変換層形成材料３’を光硬化させ一種類の色
変換層３を形成する。露光の方法としては特に制限はな
いが、たとえば、水銀、またはハロゲン，キセノンラン
プ等の光源を用いて、光硬化型色変換層形成材料の分光
感度に応じた光を照射する。なお、精度のよい色変換層
を形成するためには、平行光を基板に対して垂直に照射
することが好ましい。

【００８３】５．工程（Ｅ）図３（ｅ）に示すように、光硬化型色変換層形成材料
３’の露光されなかった部分を除去する。除去の方法と
しては特に制限はないが、たとえば未硬化（未露光）の
材料を溶解するような現象液による処理または分解する
ようなガスによる処理を行う。

【００８４】６．工程（Ｆ）図３（ｆ）に示すように、色変換層の種類の数に応じ、
必要な回数だけ工程（Ｂ）〜（Ｅ）を繰返して、複数
（図の場合は三種類）の色変換層３を有する色変換フィ
ルター１０を得ることができる。

【００８５】このようにすることにより、第一および／
または第二遮光層をマスクとして色変換層を露光できる
ので、所望の色変換層のパターンが精度よく形成でき、
色変換フィルタ表面を平坦化することができる。また、
以上により前記視野角依存性のない、視認性のよい多色
発光装置（フルカラーディスプレイ）を作製するための
色変換フィルタを作製することができる。

【００８６】

【実施例】以下、本発明を実施例によってさらに具体的
に説明する。［実施例１］透光性基板として１００ｍｍ×１００ｍｍ
×１．１ｍｍ厚のガラス基板（コーニング７０５９）上
に、１重量％（対固形分）のカーボンブラックを分散し
たアクリレート系光硬化型レジスト（粘度２５０ｃｐ
ｓ）を、スピンコートし、８０℃でベーク後、高圧水銀
灯を光源とする露光機にセットした。次いで、５０μｍ
ライン、２５０μｍギャップのストライプ状のパターン
が得られるマスクを介して、９００ｍＪ／ｃｍ² （３６
５ｎｍ）で露光した。次に、１重量％炭酸ナトリウム水
溶液で室温現像後、透光性基板側から３０００ｍＪ／ｃ
ｍ² で全面後露光してから２００℃でベークして遮光層
のパターン（第一遮光層）を形成した。第一遮光層の膜
厚は、約１５μｍであった。また、この第一遮光層の波
長４００〜７００ｎｍにおける透過率の最大値は１０％
以上であった。次に、この基板をスパッタリング装置に
セットし、基板を２００℃に加熱してクロム（Ｃｒ）を
１００ｎｍの膜厚で全面に成膜した（第二遮光層）。こ
こで、第一遮光層と第二遮光層からなる遮光層の波長４
００〜７００ｎｍにおける透過率の最大値は１％以下と
なり、遮光層の遮光性が高まった。このようにして、第
一遮光層のパターンと第二遮光層を配置した基板を形成
した（図４，図３（ａ）に相当）。次に、ポジ型のフォ
トレジスト（富士フィルムオーリン社製ＨＰＲ２０４：
ノボラック樹脂−ナフトキノンジアジド系）をこの基板
上にスピンコートし、８０℃でベークした。次いで、６
５０μｍライン、２５０μｍギャップのストライプ状の
パターンが得られるマスクを第一遮光層に位置合わせし
て、３００ｍＪ／ｃｍ² （３６５ｎｍ）で露光した。次
に、２．３８重量％テトラアンモニウムヒドロキシド
（ＴＭＡＨ）水溶液で室温現像後、露出した第二遮光層
の部分を、硝酸第二セリウムアンモニウム１６５ｇ、７
０重量％過塩素酸４２ｍｌ、純水１リットルの組成から
なるエッチャントにてエッチングした。次いで、フォト
レジストを有機アルカリの剥離液（長瀬産業社製Ｎ３０
３）にて剥離し、選択的に第二遮光層をエッチングした
（図３（ｂ））。次に、２．８重量％（対固形分）の銅
フタロシアニン系顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１
５：６）と０．２重量％（対固形分）のジオキサジン系
顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３）をアクリ
ル系の光硬化型レジスト（日本合成ゴム社製ＪＮＰＣ０
６）中に分散したレジストをスピンコートし、８０℃で
ベークした（図３（ｃ））。次に、透光性基板側から６
００ｍＪ／ｃｍ² で露光し（図３（ｄ））、１重量％炭
酸ナトリウム水溶液で室温現像して未露光部の色変換層
を除去後、２００℃でベークして青色カラーフィルター
のパターン（色変換層Ａ）を形成した（図３（ｅ））。
色変換層Ａの膜厚は、約１５μｍであり、第一遮光層の
膜厚とほぼ一致した。次に、ポジ型のフォトレジストを
この基板上にスピンコートし、８０℃でベークした。次
いで、６５０μｍライン、２５０μｍギャップのストラ
イプ状のパターンが得られるマスクを第一遮光層に位置
合わせして（第一遮光層を介して色変換層Ａに隣接する
第二遮光層の部分がギャップになるようにして）、３０
０ｍＪ／ｃｍ² （３６５ｎｍ）で露光した。次に、この
レジストを室温現像後、露出した第二遮光層の部分を、
エッチングし、レジストを剥離し、選択的に第二遮光層
をエッチングした。次に、クマリン６をアクリル系の光
硬化型レジスト（前出）の固形分１ｋｇに対して０．０
３ｍｏｌになるように配合して分散したレジストをスピ
ンコートし、８０℃でベークした。次に、透光性基板側
から３００ｍＪ／ｃｍ² で露光し、１重量％炭酸ナトリ
ウム水溶液で室温現像して未露光部の色変換層を除去
後、２００℃でベークして蛍光体層のパターン（色変換
層Ｂ）を形成した。色変換層Ｂの膜厚は、約１５μｍで
あり、第一遮光層の膜厚とほぼ一致した。次に、ポジ型
のフォトレジストをこの基板上にスピンコートし、８０
℃でベークした。次いで、６５０μｍライン、２５０μ
ｍギャップのストライプ状のパターンが得られるマスク
を第一遮光層に位置合わせして（第一遮光層を介して色
変換層Ｂに隣接する第二遮光層の部分がギャップになる
ようにして）、３００ｍＪ／ｃｍ² （３６５ｎｍ）で露
光した。次に、このレジストを室温現像後、露出した第
二遮光層の部分を、エッチングし、レジストを剥離し、
選択的に第二遮光層をエッチングした。次に、クマリン
６と、４重量％（対ベンゾグアナミン樹脂）のローダミ
ン６Ｇと４重量％（対ベンゾグアナミン樹脂）のローダ
ミンＢをベンゾグアナミン樹脂中に練り込んだ蛍光顔料
と、アクリル系の光硬化型レジストとを、クマリン６の
配合量を、ローダミン６ＧおよびローダミンＢをベンゾ
グアナミン樹脂中に練り込んだ蛍光顔料とアクリル系の
光硬化型レジストの固形分との合計量１ｋｇに対し０．
０３ｍｏｌ、蛍光顔料の配合量を３０重量％、並びにア
クリル系の光硬化型レジスト（前出）の固形分の配合量
を７０重量％となるようにしたレジストをスピンコート
し、８０℃でベークした。次に、透光性基板側から６０
０ｍＪ／ｃｍ² で露光し、１重量％炭酸ナトリウム水溶
液で室温現像して未露光部の色変換層を除去後、２００
℃でベークして蛍光体層のパターン（色変換層Ｃ）を形
成した。色変換層Ｃの膜厚は、約１５μｍであり、第一
遮光層の膜厚とほぼ一致した。以上より、色変換フィル
ター（図１（ａ），図３（ｆ））を作製し、表面粗さ計
（ＤＥＫＴＡＫ３０３０）で色変換フィルターの表面凹
凸を測定すると、０．５μｍ以下に平坦化されていた。
なお、後で積層する有機ＥＬ素子の発光輝度および色度
を確認するため、ごく一部の色変換層を削っておいた。
次に、有機ＥＬ素子の作製を行なった。まず、基板を１
６０℃に加熱し１０^-6ｔｏｒｒの真空度にて、スパッタ
リングにより０．１５μｍ膜厚、表面抵抗２０Ω／□の
ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）の透明電極（陽極および
陰極の取り出し電極）を成膜した。次にポジ型のフォト
レジスト（富士ハントエレクトロニクステクノロジー社
製ＨＰＲ２０４）をＩＴＯ上にスピンコートし、８０℃
でベークした後、露光機にて、２５０μｍライン５０μ
ｍギャップのストライプ状の陽極用ＩＴＯパターン及
び、６００μｍライン、１００μｍギャップのストライ
プ状の陰極の取り出し電極用ＩＴＯパターンが得られる
マスクを介し、遮光層パターンに位置合わせして、１０
０ｍＪ／ｃｍ² で露光した。次に、２．３８％ＴＭＡＨ
水溶液にてレジストを現像し、１２０℃にてポストベー
クし、レジストパターンを形成した。次に、基板を室温
の４７％臭化水素水溶液に浸漬して、ＩＴＯの露出して
いる部分をエッチングし、レジストを剥離剤（長瀬産業
社製Ｎ３０３）で剥離して、ＩＴＯパターンを形成し
た。次に、この基板をＩＰＡ洗浄、ＵＶ洗浄した後、蒸
着装置（日本真空技術社製）の基板ホルダーに固定し
た。蒸着源は、モリブテン製の抵抗加熱ボートに正孔注
入材料としてＭＴＤＡＴＡ及びＮＰＤ、発光材料として
ＤＰＶＢｉ、ドーパントとしてＤＰＡＶＢ、電子注入材
料としてＡｌｑをそれぞれ仕込み、陰極の第二金属とし
てＡｇをタングステン製フィラメントに、陰極の電子注
入性金属としてＭｇをモリブテン製ボートに装着した。
その後、真空槽を５×１０^-7ｔｏｒｒまで減圧後、以下
の順序で順次積層していった。正孔注入層から陰極まで
途中で真空を破らず一回の真空引きでおこなった。まず
正孔注入層としては、ＭＴＤＡＴＡを蒸着速度０．１〜
０．３ｎｍ／ｓ、膜厚２００ｎｍ、ＮＰＤを蒸着速度
０．１〜０．３ｎｍ／ｓ、膜厚２０ｎｍ、発光層として
はＤＰＶＢｉを蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／ｓ、ＤＰ
ＡＶＢを蒸着速度０．０５ｎｍ／ｓで同時蒸着して併せ
て膜厚４０ｎｍ（ホスト材料に対するドーパントの重量
比は１．２〜１．６）とし、電子注入層としては、Ａｌ
ｑを蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／ｓ、膜厚２０ｎｍ、
陰極としては、陽極ＩＴＯストライプパターンに対し垂
直とし、取り出し電極用ＩＴＯパターンと接続し、６０
０μｍライン、１００μｍギャップのストライプパター
ンになるようなマスクを介して、ＭｇとＡｇを同時蒸着
した。すなわち、Ｍｇは、蒸着速度１．３〜１．４ｎｍ
／ｓ、Ａｇは、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓで膜厚を２００
ｎｍとした。このようにして、有機ＥＬ素子を色変換フ
ィルター上に積層した。次に、直流８Ｖの電圧を陽極と
陰極に印加すると、電圧を印加した陽極と陰極の交差部
分が発光し、色変換層を削った部分から見える有機ＥＬ
素子の発光輝度およびＣＩＥ色度座標（ＪＩＳＺ８
７０１）はそれぞれ１００ｃｄ／ｍ² 、色度はｘ＝０．
１６、ｙ＝０．２４で青色の発光が得られることを確認
した。また、青色カラーフィルタ（色変換層Ａ）から見
える光の発光輝度は、５０ｃｄ／ｍ² 、色度はｘ＝０．
１４、ｙ＝０．１６で色純度の高い青色の発光がでてい
ることを確認した。一方、色変換層Ｂから見える光の発
光輝度は、１１３ｃｄ／ｍ² 、色度はｘ＝０．２３、ｙ
＝０．６５で黄味がかった緑色（イエロイッシュグリー
ン）の発光がでていることを確認した。また、色変換層
Ｃから見える光の発光輝度は、１５ｃｄ／ｍ² 、色度は
ｘ＝０．５５、ｙ＝０．２９で赤色の発光がでているこ
とを確認した。このようにして、多色発光装置を作製
し、遮光層の遮光性が高いため、あらゆる角度から観測
しても各色変換層からは本来の色の発光が得られ、視野
角依存性は全くなかった。また、色変換フィルターが平
坦化されているため、クロストーク（色変換層の凹凸に
起因した、陽極と陰極の短絡による所望発光部分以外の
部分の発光）および電極の断線による表示欠陥はほとん
どなく、良好な表示ができることを確認した。

【００８７】［実施例２］透光性基板としての１００ｍ
ｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍ厚のガラス基板（コーニン
グ７０５９）をスパッタリング装置にセットし、基板を
２００℃に加熱してクロム（Ｃｒ）を１００ｎｍの膜厚
で全面に成膜した（第二遮光層）。次に、１重量％（対
固形分）のカーボンブラックを分散したアクリレート系
光硬化型レジスト（粘度２５０ｃｐｓ）を、スピンコー
トし、８０℃でベーク後、高圧水銀灯を光源とする露光
機にセットした。次いで、５０μｍライン、２５０μｍ
ギャップのストライプ状のパターンが得られるマスクを
介して、１５００ｍＪ／ｃｍ² （３６５ｎｍ）で露光し
た。次に、１重量％炭酸ナトリウム水溶液で室温現像
後、２００℃でベークして遮光層のパターン（第一遮光
層）を形成した。第一遮光層の膜厚は、約１５μｍであ
った。また、この第一遮光層の波長４００〜７００ｎｍ
における透過率の最大値は１０％以上であった。ただ
し、第一遮光層と第二遮光層からなる遮光層の波長４０
０〜７００ｎｍにおける透過率の最大値は１％以下とな
り、遮光層の遮光性が高まった。このようにして、第一
遮光層パターンと第二遮光層とを配置した基板を形成し
た（図５）。以下実施例１と同一の条件で色変換層Ａ，
Ｂ，Ｃを形成して色変換フィルタ（図１（ｂ））を作製
し、さらに有機ＥＬ素子を積層した。このようにして、
多色発光装置を作製し、遮光層の遮光性が高いので、あ
らゆる角度から観測しても各色変換層からは本来の色の
発光が得られ、視野角依存性は全くなかった。また、色
変換フィルターが平坦化されているため、クロストーク
および電極の断線による表示欠陥はほとんどなく、良好
な表示ができることを確認した。

【００８８】［実施例３］透光性基板としての１００ｍ
ｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍ厚のガラス基板（コーニン
グ７０５９）をスパッタリング装置にセットし、基板を
２００℃に加熱してクロム（Ｃｒ）を１００ｎｍの膜厚
で全面に成膜した（第二遮光層）。次に、１重量％（対
固形分）のカーボンブラックを分散したアクリレート系
光硬化型レジスト（粘度２５０ｃｐｓ）を、スピンコー
トし、８０℃でベーク後、高圧水銀灯を光源とする露光
機にセットした。次いで、５０μｍライン、２５０μｍ
ギャップのストライプ状のパターンが得られるマスクを
介して、１５００ｍＪ／ｃｍ² （３６５ｎｍ）で露光し
た。次に、１重量％炭酸ナトリウム水溶液で室温現像
後、２００℃でベークして遮光層のパターン（第一遮光
層）を形成した。第一遮光層の膜厚は、約１５μｍであ
った。また、この第一遮光層の波長４００〜７００ｎｍ
における透過率の最大値は１０％以上であった。さら
に、この基板上にクロム（Ｃｒ）を１００ｎｍの膜厚で
全面に成膜した（第二遮光層）。ここで、第一遮光層と
第二遮光層からなる遮光層の波長４００〜７００ｎｍに
おける透過率は１％以下となり、遮光層の遮光性が高ま
った。このようにして、第一遮光層のパターンと第二遮
光層とを配置した基板を形成した（図６）。以下実施例
１と同一の条件で色変換層Ａ，Ｂ，Ｃを形成して色変換
フィルター（図１（ｃ））を作製し、さらに有機ＥＬ素
子を積層した。このようにして、多色発光装置を作製
し、遮光層の遮光性が高いので、あらゆる角度から観測
しても各色変換層からは本来の色の発光が得られ、視野
角依存性は全くなかった（図２）。また、色変換フィル
ターが平坦化されているため、クロストークおよび電極
の断線による表示欠陥はほとんどなく、良好な表示がで
きることを確認した。

【００８９】［実施例４］透光性基板として１００ｍｍ
×１００ｍｍ×１．１ｍｍ厚のガラス基板（コーニング
７０５９）をスパッタリング装置にセットし、基板を２
００℃に加熱してクロム（Ｃｒ）を１００ｎｍの膜厚で
全面に成膜した（第二遮光層）。次に、ポジ型のフォト
レジストをこの基板上にスピンコートし、８０℃でベー
クした。次いで、６５０μｍライン、２５０μｍギャッ
プのストライプ状のパターンが得られるマスクを介し
て、１５０ｍＪ／ｃｍ² （３６５ｎｍ）で露光した。次
に、２．３８％ＴＭＡＨ水溶液で室温現像後、露出した
第二遮光層の部分を、硝酸第二セリウムアンモニウム１
６５ｇ、７０重量％過塩素酸４２ｍｌ、純水１リットル
の組成からなるエッチャントにてエッチングした。次い
で、フォトレジストを有機アルカリの剥離液（長瀬産業
社製Ｎ３０３）にて剥離し、第二遮光層を平面的に分離
配置した。次に、１重量％（対固形分）のカーボンブラ
ックを分散したアクリレート系光硬化型レジスト（粘度
２５０ｃｐｓ）を、スピンコートし、８０℃でベーク
後、高圧水銀灯を光源とする露光機にセットした。次い
で、透光性基板側から１５００ｍＪ／ｃｍ² （３６５ｎ
ｍ）で露光した。次に、１重量％炭酸ナトリウム水溶液
で室温現像後、２００℃でベークして遮光層のパターン
（第一遮光層）を形成した。第一遮光層の膜厚は、約１
５μｍであった。また、この第一遮光層の波長４００〜
７００ｎｍにおける透過率の最大値は１０％以上であっ
た。さらに、この基板を２００℃に加熱してクロム（Ｃ
ｒ）を１００ｎｍの膜厚で全面に成膜した（第二遮光
層）。ここで、第一遮光層と第二遮光層からなる遮光層
の波長４００〜７００ｎｍにおける透過率の最大値は１
％以下となり、遮光層の遮光性が高まった。このように
して、第一遮光層のパターンと第二遮光層とを配置した
基板を形成した（図８）。以下実施例１と同一の条件で
色変換層Ａ，Ｂ，Ｃを形成して色変換フィルター（図１
（ａ））を作製し、さらに有機ＥＬ素子を積層した。こ
のようにして、多色発光装置を作製し、遮光層の遮光性
が高いので、あらゆる角度から観測しても各色変換層か
らは本来の色の発光が得られ、視野角依存性は全くなか
った。また、色変換フィルターが平坦化されているた
め、クロストークおよび電極の断線による表示欠陥はほ
とんどなく、良好な表示ができることを確認した。

【００９０】［実施例５］透光性基板として１００ｍｍ
×１００ｍｍ×１．１ｍｍ厚のガラス基板（コーニング
７０５９）をスパッタリング装置にセットし、基板を２
００℃に加熱してクロム（Ｃｒ）を１００ｎｍの膜厚で
全面に成膜した（第二遮光層）。次に、ポジ型のフォト
レジストをこの基板上にスピンコートし、８０℃でベー
クした。次いで、６５０μｍライン、２５０μｍギャッ
プのストライプ状のパターンが得られるマスクを介し
て、１５０ｍＪ／ｃｍ² （３６５ｎｍ）で露光した。次
に、２．３８％ＴＭＡＨ水溶液で室温現像後、露出した
第二遮光層の部分を、硝酸第二セリウムアンモニウム１
６５ｇ、７０重量％過塩素酸４２ｍｌ、純水１リットル
の組成からなるエッチャントにてエッチングした。次い
で、フォトレジストを有機アルカリの剥離液（長瀬産業
社製Ｎ３０３）にて剥離し、第二遮光層を平面的に分離
配置した。次に、５重量％（対固形分）のカーボンブラ
ックを分散したアクリレート系光硬化型レジスト（粘度
２５０ｃｐｓ）を、スピンコートし、８０℃でベーク
後、高圧水銀灯を光源とする露光機にセットした。次い
で、透光性基板側から３０００ｍＪ／ｃｍ² （３６５ｎ
ｍ）で露光した。次に、１重量％炭酸ナトリウム水溶液
で室温現像後、２００℃でベークして遮光層のパターン
（第一遮光層）を形成した。第一遮光層の膜厚は、約１
５μｍであった。また、この第一遮光層の波長４００〜
７００ｎｍにおける透過率の最大値は５％以上であっ
た。このようにして、第一遮光層のパターンと第二遮光
層とを配置した基板を形成した（図７）。以下実施例１
と同一の条件で色変換層Ａ，Ｂ，Ｃを形成して色変換フ
ィルターを作製し、さらに有機ＥＬ素子を積層した。こ
のようにして、多色発光装置を作製したが、遮光層の第
一遮光層のみからなり、遮光性は低くなった。従って、
各色変換層からは本来の色の発光が得られない角度が１
０度程度存在し、視野角依存性を若干生じたが、実用上
問題のないレベルであった。ただし、色変換フィルター
が平坦化されているため、クロストークおよび電極の断
線による表示欠陥はほとんどなく、良好な表示ができる
ことを確認した。

【００９１】［比較例１］実施例５において、第一遮光
層として５重量％（対固形分）のカーボンブラックを分
散したアクリレート系光硬化型レジストの代わりに、１
重量％（対固形分）のカーボンブラックを分散したアク
リレート系光硬化型レジストを用いたこと以外は、実施
例５と同一の条件で色変換フィルターおよび多色発光装
置を作製した。この装置においては、第二遮光層を形成
せず、第一遮光層のみの遮光層であって、この第一遮光
層の波長４００〜７００ｎｍにおける透過率の最大値は
１０％以上であり、遮光性が低かった。その結果、この
装置は、斜めからみると各色変換層の本来の色の発光が
変化し、視野角依存性が大きく、実用上問題が生じた
（図１０）。

【００９２】［比較例２］実施例５において、第一遮光
層として５重量％（対固形分）のカーボンブラックを分
散したアクリレート系光硬化型レジストの代わりに、２
０重量％（対固形分）のカーボンブラックを分散したア
クリレート系光硬化型レジストを用いた。その結果、レ
ジストの遮光性が高すぎて、露光の光が透過せず、第一
遮光層のパターンを形成することができなかった。従っ
て、色変換フィルターおよび多色発光装置を作製するこ
とができなかった。

【００９３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によって、
遮光層の遮光性を向上させるとともに、その表面を高精
度に平坦化させて、表示性能に優れ、表示欠陥の少ない
多色発光装置を構築するための色変換フィルタおよびそ
の効率的な製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の色変換フィルタの一実施形態を模式的
に示す断面図であり、（ａ）は第一遮光層が第一遮光層
の上面に、（ｂ）は下面に、（ｃ）は上下面にそれぞれ
配設される場合を示す。

【図２】図１に示す色変換フィルタと、発光体（有機Ｅ
Ｌ素子）とを用いた多色発光装置を模式的に示す断面図
である。

【図３】本発明の色変換フィルタの製造方法の一実施形
態を工程ごとに模式的に示す断面図である。

【図４】本発明の色変換フィルタの製造方法の一実施形
態の工程（Ａ）において、第二遮光層の配設方法の一実
施形態を模式的に示す断面図である。

【図５】本発明の色変換フィルタの製造方法の一実施形
態の工程（Ａ）において、第二遮光層の配設方法の他の
実施形態を模式的に示す断面図である。

【図６】本発明の色変換フィルタの製造方法の一実施形
態の工程（Ａ）において、第二遮光層の配設方法の他の
実施形態を模式的に示す断面図である。

【図７】本発明の色変換フィルタの製造方法の一実施形
態の工程（Ａ）において、第二遮光層の配設方法の他の
実施形態を模式的に示す断面図である。

【図８】本発明の色変換フィルタの製造方法の一実施形
態の工程（Ａ）において、第二遮光層の配設方法の他の
実施形態を模式的に示す断面図である。

【図９】従来の多色発光装置（色変換フィルタと発光体
との組み合わせ）を模式的に示す断面図である。

【図１０】図９に示す多色発光装置の視野角依存性を模
式的に示す断面図である。

【図１１】従来の色変換フィルタにおける断線や短絡の
発生を模式的に示す断面図である。

【符号の説明】

１透光性基板２遮光層２１第一遮光層２２第二遮光層３色変換層３’ 光硬化型色変換層形成材料４発光体（有機ＥＬ素子）１０色変換フィルタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透光性基板上に、遮光層と、一種類以上
の蛍光体層を含む色変換層とが、互い違いに繰返し平面
的に分離配置された、発光体からの発光を分解および／
または変換する色変換フィルタにおいて、遮光層が、発光体および／または色変換層からの発光を
遮光するための第一遮光層と、この第一遮光層の上面ま
たは下面の少なくとも一方に配設された、第一遮光層の
遮光性を補うための第二遮光層とを有することを特徴と
する色変換フィルタ。
【請求項２】前記第二遮光層が、金属材料を含むもの
である請求項１記載の色変換フィルタ。
【請求項３】前記発光体が、有機ＥＬ素子である請求
項１または２記載の色変換フィルタ。
【請求項４】請求項１または２記載の色変換フィルタ
と有機ＥＬ素子とを有する多色発光装置。
【請求項５】透光性基板上に、遮光層と、一種類以上
の蛍光体層を含む色変換層とが、互い違いに繰返し平面
的に分離配置された、発光体からの発光を分解および／
または変換する色変換フィルタを製造する方法におい
て、下記（Ａ）〜（Ｃ）の工程を含むことを特徴とする
色変換フィルタの製造方法。（Ａ）透光性基板上に、発光体および／または色変換層
からの発光を遮光するための第一遮光層を平面的にパタ
ーン化して分離配置するとともに、この第一遮光層の上
面または下面の少なくとも一方、および透光性基板上
に、第一遮光層の遮光性を補うための第二遮光層を配設
する。（Ｂ）透光性基板上に配設された第二遮光層をエッチン
グにより選択的に除去する。（Ｃ）光硬化型色変換層形成材料を、第一遮光層間の間
隙を埋め込むようにして成膜する。
【請求項６】透光性基板上に、遮光層と、一種類以上
の蛍光体層を含む色変換層とが、互い違いに繰返し平面
的に分離配置された、発光体からの発光を分解および／
または変換する色変換フィルタを製造する方法におい
て、下記（Ａ）〜（Ｆ）の工程を含むことを特徴とする
色変換フィルタの製造方法。（Ａ）透光性基板上に、発光体および／または色変換層
からの発光を遮光するための第一遮光層を平面的にパタ
ーン化して分離配置するとともに、この第一遮光層の上
面または下面の少なくとも一方、および透光性基板上
に、第一遮光層の遮光性を補うための第二遮光層を配設
する。（Ｂ）透光性基板上に配設された第二遮光層をエッチン
グにより選択的に除去する。（Ｃ）光硬化型色変換層形成材料を、第一遮光層間の間
隙を埋め込むようにして成膜する。（Ｄ）透光性基板側から露光して、光硬化型色変換層形
成材料を選択的に光硬化させ、一種類の色変換層を形成
する。（Ｅ）色変換層形成材料の露光されなかった部分を除去
する。（Ｆ）色変換層の種類の数に応じ、必要な回数だけ工程
（Ｂ）〜（Ｅ）を繰り返す。
【請求項７】前記工程（Ａ）が、透光性基板上に、第
一遮光層を平面的にパターン化して分離配置した後に、
第一遮光層の上面および透光性基板上に第二遮光層を積
層して配設するものである請求項５または６記載の色変
換フィルタの製造方法。
【請求項８】前記工程（Ａ）が、透光性基板の全面
に、第二遮光層を積層して配設した後に、この第二遮光
層上に第一遮光層を平面的にパターン化して分離配置す
る請求項５または６記載の色変換フィルタの製造方法。
【請求項９】前記工程（Ａ）が、透光性基板の全面
に、第二遮光層を積層して配設した後に、この第二遮光
層上に第一遮光層を平面的にパターン化して分離配置
し、次に第一遮光層の上面、および透光性基板上に配設
された第二遮光層上に、さらに第二遮光層を積層して配
設する請求項５または６記載の色変換フィルタの製造方
法。
【請求項１０】前記工程（Ａ）が、透光性基板上に第
二遮光層を平面的にパターン化して分離配置した後に、
透光性基板上に第一遮光層を、第二遮光層と互い違いに
なるように平面的にパターン化して分離配置する請求項
５または６記載の色変換フィルタの製造方法。
【請求項１１】前記工程（Ａ）が、透光性基板上に第
二遮光層を平面的にパターン化して分離配置した後に、
透光性基板上に第一遮光層を、第二遮光層と互い違いに
なるように平面的にパターン化して分離配置し、次に第
一遮光層の上面、および透光性基板上に配設された第二
遮光層上に、さらに第二遮光層を積層して配設する請求
項５または６記載の色変換フィルタの製造方法。