JP2000091071A - 蛍光変換フィルタおよび該フィルタを有するカラー表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発光素子が発する近紫外領域から緑色領域の
光を赤色領域の光に変換することができるとともに、高
精細なパターニングが可能である蛍光変換膜を有し、優
れた表示性能を発揮する蛍光変換フィルタおよび該フィ
ルタを有してなるカラー表示装置を提供する。 【解決手段】 波長４５０ｎｍ〜５２０ｎｍの吸光度が
１以下の蛍光変換膜の表示面側に、波長４５０ｎｍ〜５
２０ｎｍの吸光度が１以上の光吸収膜を積層させる。さ
らに、上記蛍光変換膜に、光硬化性または光熱併用型硬
化性樹脂である（メタ）アクリレート系重合体および共
重合体が主成分である樹脂を、用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発光素子と組み合
わせることにより発光型のマルチカラーまたはフルカラ
ーディスプレイ、カラー表示パネル、単色信号光表示パ
ネル、バックライトなどの民生用や工業用の表示機器に
好適に用いられる蛍光変換フィルタおよび該フィルタを
有してなるカラー表示装置に関するもので、より具体的
には、発光素子から発する近紫外領域から緑色領域の光
を赤色領域の光に変換することができ、かつ、高精細な
パターニングが可能である蛍光変換フィルタおよび該フ
ィルタを有してなるカラー表示装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のブラウウン管に代わるフラットパ
ネルディスプレイの需要の増加に伴い、各種発光素子の
開発および実用化が精力的に進められている。エレクト
ロルミネッセンス素子（以下、発光素子と記す）も、こ
うしたニーズに即するものであり、特に、全固体の自発
発光素子として、他のディスプレイにはない高解像度お
よび高視認性を有しており、注目を集めている。

【０００３】フラットパネルディスプレイのマルチカラ
ーまたはフルカラー化の方法としては、赤、青、緑の三
原色の発光体をマトリクス状に分離配置し、それぞれ発
光させる方法（特開昭５７−１５７４８７号公報、特開
昭５８−１４７９８９号公報、特開平３−２１４５９３
号公報など）がある。有機発光素子を用いてカラー化す
る場合、ＲＧＢ用の３種の発光材料をマトリクス状に高
精細で配置しなくてはならないため、技術的に困難で、
安価に製造することができない。また、３種の発光材料
の寿命が異なるために、時間とともに色度がずれてしま
うなどの欠点を有している。

【０００４】また、カラーフィルタに白色で発光するバ
ックライトを取り付けて、三原色を透過させる方法（特
開平１−３１５９８８号公報、特開平２−２７３４９６
号公報、特開平３−１９４８９５号公報等）が、知られ
ている。しかし、この方法では、高輝度のＲＧＢを得る
ために高輝度の白色光が必要とされるにも拘わらず、現
在、長寿命、高輝度の白色の有機発光素子は得られてい
ない。

【０００５】発光体の発光を、平面的に分離配置した蛍
光体に吸収させ、それぞれの蛍光体から多色の蛍光を発
光させる方法（特開平３−１５２８９７号公報等）も、
知られている。このように、蛍光体を用いて、ある発光
体から多色の蛍光を発光させる方法は、ＣＲＴ、プラズ
マディスプレイなどにも応用されている。近年では、有
機発光素子の発光域の光を吸収し、可視光域の蛍光を発
光する蛍光材料をフィルタに用いる色変換方式が、開示
されている（特開平３−１５２８９７号公報、特開平５
−２５８８６０号公報等）。有機発光素子の発光色は、
白色に限定されないため、より輝度の高い有機発光素子
を光源として用いることができ、青色発光の有機発光素
子を用いた色変換方式（特開平３−１５２８９７号公
報、特開平８−２８６０３３号公報、特開平９−２０８
９４４号公報）では、青色光を緑色光や赤色光に波長変
換している。

【０００６】このような蛍光色素を含む蛍光変換膜を高
精細にパターニングすれば、発光体の近紫外光ないし可
視光のような弱いエネルギー線を用いても、フルカラー
の発光型ディスプレイが構築できる。蛍光変換フィルタ
のパターニングの方法としては、無機蛍光体の場合と同
様に、蛍光色素を液状のレジスト（光反応性ポリマー）
中に分散させ、これをスピンコート法などで成膜した
後、フォトリソグラフィー法でパターニングする方法
（特開平５−１９８９２１号公報、特開平５−２５８８
６０号公報）や塩基性のバインダーに蛍光色素または蛍
光顔料を分散させ、これを酸性水溶液でエッチングする
方法（特開平９−２０８９４４号公報）などがある。

【０００７】フォトリソグラフィー法でパターニングす
る方法では、特に液状のレジスト中に有機蛍光色素を分
散させた場合、レジスト中に光重合剤、熱硬化剤（重合
開始剤）や反応性多官能モノマーおよびオリゴマーが含
まれているため、フォトリソグラフィープロセスにおい
て、光重合剤、熱硬化剤（重合開始剤）や反応性多官能
モノマーおよびオリゴマーから発生するラジカル種やイ
オン種によって、有機色素が脱色したり、消光すること
がしばしば起こるという問題がある。

【０００８】また、酸性水溶液でエッチングする方法で
は、塩基性のバインダーからなる蛍光変換膜上にレジス
トを塗布し、これをパターニングしてエッチングするた
め、レジストの欠陥が蛍光変換膜に影響するなどの問題
が解決されるに至っていなかった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述の色変換方式を用
いる方法では、青色または緑色の発光素子から色純度の
高い赤色光を得るためには、４５０ｎｍ〜５２０ｎｍの
波長の吸光度が１以上にする必要がある。４５０ｎｍ〜
５２０ｎｍの波長の吸光度が１以下の場合、青色または
緑色光の発光素子からの光が１０％以上透過してしま
う。そのため、色純度の高い赤色光は得られない。した
がって、蛍光変換フィルタ内部に添加される色素濃度を
増やすか、あるいは、膜厚を厚くし、４５０ｎｍ〜５２
０ｎｍの波長の吸光度が１以上にしなければならない。

【００１０】しかし、一般に、蛍光色素は添加量が多い
と、自己吸収や濃度消光を起こすため、蛍光変換フィル
タの４５０ｎｍ〜５２０ｎｍの波長の吸光度が１以上と
なるように色素濃度を高くすると、この蛍光変換フィル
タからは純度の高い赤色光は得られるが、高い変換効率
を得ることができない。これに対して、蛍光色素の添加
量を減らすとともに、蛍光変換フィルタの膜厚を厚し
て、４５０ｎｍ〜５２０ｎｍの波長の吸光度を１以上に
することが、考えられる。しかし、蛍光変換フィルタの
膜厚を厚くすると、隣接するピクセルに発光が漏れやす
くなるため、視野角特性が悪くなってしまう。

【００１１】また、色変換方式でディスプレイを製作す
る際に注意すべき点の一つとして、蛍光変換フィルタと
有機ＥＬ素子間の距離が挙げられる。この距離が長くな
ると、発光が隣接するピクセルへ漏れてしまうので、視
野角特性は悪くなる。従って、色変換フィルタと有機Ｅ
Ｌ素子間の距離が短い程、視野角特性が良好となり、こ
のことから、有機ＥＬ層を色変換フィルタの上面へ接す
るように形成することが望ましい。

【００１２】特開平８−２７９３９４号公報にて開示さ
れた手法において、まず、蛍光体層に透明かつ電気絶縁
性の無機酸化物層を直接形成する方法では、蛍光変換フ
ィルタの色段差を平坦化することは困難であり、形成し
た絶縁性無機酸化物層の表面にも凹凸が残ってしまう。
従って、有機発光素子は、凹凸上に形成されることとな
り、高精細な表示性能に悪影響を及ぼす。

【００１３】そこで、蛍光変換フィルタ上に保護層を塗
布して電気絶縁性無機酸化物層を形成する表面を平坦化
し、その上に電気絶縁性無機酸化物層を形成するという
方法が、行なわれる。このように、蛍光変換フィルタと
電気絶縁性無機酸化物層との間に、保護層を塗布して、
発光素子を形成してゆく方法では、保護層の膜厚が蛍光
変換膜の膜厚により変化するため、蛍光変換膜の膜厚が
厚い場合、平坦化するための保護層も厚くなり、発光素
子の視野角特性は悪くなる。

【００１４】また、上記の方法では、保護層の硬化のた
めに、蛍光変換膜は繰り返し加熱される。その際、ガラ
ス転移温度の低い蛍光変換膜を用いた場合では、線膨張
係数の違いにより、パターンの変形が生じてしまう。そ
のため製造工程において、保護層の材料として、低温で
硬化する材料や、紫外光、可視光で硬化する材料などを
選定しなければならない。しかし、それら選定した材料
を用いて保護層を形成し、パターンの変形のない蛍光変
換フィルタを作製しても、ガラス転移温度の低い蛍光変
換フィルタに高温試験を行なうと、パターンの変形を生
じてしまう。

【００１５】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
のであり、発光体から得られる近紫外領域から緑色領域
の光を赤色領域の光に変換することができるとともに、
高精細なパターニングが可能である蛍光変換膜を有し、
優れた表示性能を発揮する蛍光変換フィルタおよび該フ
ィルタを有してなる発光素子を提供することを課題とす
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題は、波長４５０
ｎｍ〜５２０ｎｍの吸光度が１以下の蛍光変換膜の表示
面側に、波長４５０ｎｍ〜５２０ｎｍの吸光度が１以上
の光吸収膜を積層させることにより達成できる。また、
特に、上記蛍光変換膜に、光硬化性または光熱併用型硬
化性樹脂である（メタ）アクリレート系重合体および共
重合体が主成分である樹脂を、用いることにより、高精
細なパターニングが可能な蛍光変換フィルタを得ること
ができる。

【００１７】すなわち、本発明の請求項１の蛍光変換フ
ィルタは、少なくとも、近紫外領域から緑色光領域の光
を赤色光領域の光に変換することができるとともに高精
細なパターニングが可能な蛍光変換膜を有し、発光素子
と組み合わせてカラー表示を可能にする蛍光変換フィル
タであって、前記蛍光変換膜が、波長４５０ｎｍ〜５２
０ｎｍの吸光度が１以下であり、この蛍光変換膜の表示
面側に、波長４５０ｎｍ〜５２０ｎｍの吸光度が１以上
の光吸収膜が積層されていることを特徴とする。

【００１８】また、本発明の請求項２の蛍光変換フィル
タは、前記請求項１のフィルタにおいて、前記パターニ
ング可能な蛍光変換膜のマトリクス樹脂が光硬化性また
は光熱併用型硬化性樹脂であることを特徴とする。

【００１９】さらに、本発明の請求項３の蛍光変換フィ
ルタは、前記請求項２のフィルタにおいて、前記光硬化
性または光熱併用型硬化性樹脂がアクリレート系または
／およびメタクリレート系重合体および共重合体を主成
分とすることを特徴とする。また、本発明の請求項４の
カラー表示装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の蛍
光変換フィルタと発光素子とを具備することを特徴とす
る。

【００２０】図１に示すように、本発明の蛍光変換フィ
ルタは、蛍光変換膜１、光吸収膜２、グリーンカラーフ
ィルタ３およびブルーカラーフィルタ４とが、表示面と
なるガラス基板５の上に、形成され、その上に保護層６
が形成されて上面を平坦にし、その平坦面上に絶縁性無
機酸化膜７が形成されてなる素子であり、前記蛍光変換
膜１は、波長４５０ｎｍ〜５２０ｎｍの吸光度が１以下
であり、前記光吸収膜２は、波長４５０ｎｍ〜５２０ｎ
ｍの吸光度が１以上であり、前記蛍光変換膜１の表示面
側に、前記光吸収膜２が積層されていることを特徴とす
る。

【００２１】このように、本発明では、波長４５０ｎｍ
〜５２０ｎｍの吸光度が１以下の蛍光変換膜１の表示面
側に、波長４５０ｎｍ〜５２０ｎｍの吸光度が１以上の
光吸収膜２を積層することにより、４５０〜５２０ｎｍ
の光の漏れを遮断することが出来るため、蛍光変換膜の
膜厚あるいは保護層の膜厚より決定される視野角特性が
維持される蛍光変換フィルタの膜厚（好ましくは２０μ
ｍ以下）で、濃度消光等による変換効率の低下を抑制し
た蛍光変換フィルタが実現する。

【００２２】なお、本発明の蛍光フィルタは、単色また
は２色信号光表示装置に適用することも可能であり、そ
の場合は、グリーンおよびブルーカラーフィルタの両方
または一方を構成要素からから外すことになる。

【００２３】加えて、請求項２および３に記載されてい
るように、パターニング可能な蛍光変換膜のマトリクス
樹脂は光硬化性または光熱併用型硬化性樹脂であり、そ
の光硬化性または光熱併用型硬化性樹脂は（メタ）アク
リレート系重合体および共重合体を主成分とすることこ
とで、蛍光変換膜のパターニングが、一般的なフォトリ
ソグラフィー法により実行することが可能となるため、
高精細なパターニングが、安価で、かつ、容易に、実現
可能となる。合わせて、それらを用いた蛍光変換フィル
タは、ガラス転移温度が高いため、実用上、十分な後プ
ロセス耐性およびデバイス耐熱性を実現することができ
る。

【００２４】また、本発明のカラー表示装置は、前述の
蛍光変換フィルタに発光素子を組み合わせたもので、そ
の一具体例を示すと、図２に示すように、図１に一例を
示した蛍光変換フィルタの絶縁性無機酸化膜７の上に、
発光素子を構成する複数の層を順次積層してなる。すな
わち、絶縁性無機酸化膜７の上に、正孔注入層９、パタ
ーニングされた透明電極８、正孔輸送層１０、有機発光
層１１、電子注入層１２、そして電極１３が、順次積層
されてなる。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明の蛍光変換フィルタの蛍光
変換膜に用いられる蛍光色素、蛍光顔料について説明す
る。発光体から発する青色ないし青緑色領域の光を吸収
して、赤色領域の蛍光を発する蛍光色素または蛍光顔料
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、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）などのシアニン系色
素、１−エチル−２−〔４−（ｐ−ジメチルアミノフェ
ニル）−１，３−ブタジエニル）−ピリジウム−パーク
ロレート（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。

【００２６】また、本発明において他の色の蛍光変換を
可能とする蛍光色素または蛍光顔料も後述のように使用
できる。発光体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する蛍光色素または蛍光
顔料としては、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，４
Ｈ−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。

【００２７】これらの色素は、少なくとも赤色領域の蛍
光を発する蛍光色素または蛍光染料を一種類以上含んで
いればよく、緑色領域の蛍光を発する蛍光色素または蛍
光顔料を一種類以上を組み合わせてもよい。緑色領域の
蛍光を発する蛍光色素と赤色領域の蛍光を発する蛍光色
素を各一種類以上含んでいるものが好ましい。

【００２８】なお、上記緑色領域あるいは赤色領域の蛍
光を発する蛍光色素は、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
としたものであってもよい。また、これらの蛍光色素や
蛍光顔料は単独で用いてもよく、必要に応じ二種以上を
組み合わせて用いてもよい。

【００２９】また、蛍光変換膜中の色素濃度は、濃度消
光または自己吸収が起こらない範囲の濃度であり、好ま
しくは膜厚２０μｍ以下で、波長４５０ｎｍ〜５２０ｎ
ｍの吸光度が０．１〜１の範囲である。吸光度０．１以
下の場合、発光素子の光を効率よく赤色に変換できな
い。または、吸光度１以上では、濃度消光または自己吸
収が起こり、高い変換効率が得られない。

【００３０】次に、本発明の蛍光変換膜に用いられる光
硬化性または光熱併用型硬化性樹脂は、光または熱処理
を行って、ラジカル種やイオン種を発生させて重合また
は架橋させ、不溶不融化させたものである。

【００３１】具体的に、前記光硬化性または光熱併用型
硬化性樹脂とは、（ｉ） アクロイル基やメタクロイル
基を複数有するアクリル系多官能モノマーおよびオリゴ
マーと、光または熱重合開始剤からなる組成物膜を、光
または熱処理して、光ラジカルや熱ラジカルを発生させ
て重合させたもの、（ii） ポリビニル桂皮酸エステル
と増感剤からなる組成物を、光または熱処理により二量
化させて架橋したもの、(iii) 鎖状または環状オレフ
ィンとビスアジドからなる組成物膜を、光または熱処理
によりナイトレンを発生させ、オレフィンと架橋させた
もの、（iv） エポキシ基を有するモノマーと光酸発生
剤からなる組成物膜を、光または熱処理により、酸（カ
チオン）を発生させて重合させたもの、などがある。

【００３２】赤色領域の蛍光を発する蛍光変換膜は、前
記蛍光色素または蛍光顔料と、光硬化性または光熱併用
型硬化性樹脂重合物から構成される。ここで、前記光硬
化性または光熱併用型硬化性樹脂のなかでは、（メタ）
アクリレート系重合体、すなわち、（ｉ）アクロイル基
やメタクロイル基を、複数有するアクリル系多官能モノ
マーおよびオリゴマーと、光または熱重合開始剤からな
る組成物膜を光または熱処理して、光ラジカルや熱ラジ
カルを発生させて重合させたものが、高精細でパターニ
ングが可能であり、耐溶剤性、耐熱性等の信頼性の面で
も好ましい。

【００３３】ここで用いられる光吸収膜としては、たと
えば、印刷法、分散法、染色法、電着法、ミセル電解法
により、透明基板上に形成したものを挙げる事ができ
る。この光吸収層に用いられる色素層としては、各種顔
料や染料等、常用されているものを挙げることができ
る。

【００３４】

【実施例】以下、本発明の実施例を示す。以下の実施例
は、本発明を好適に説明するための具体例に過ぎず、な
んら本発明を限定するものではない。

【００３５】（実施例１）図２を参照しながら、本実施
例を説明する。

【００３６】光吸収膜の作製 コーニングガラス（１４３×１１２×１．１ｍｍ）基板
５上に、光吸収層（富士ハントエレクトロニクステクノ
ロジー製：カラーモザイクＣＲ−７００１）をスピンコ
ート法にて塗布後、フォトリソ法によりパターニングを
実施し、赤色フィルタ層を、膜厚１μｍ、０．３３ｍｍ
ライン、１．２ｍｍギャップのストライプパターンに
て、得た。この光吸収膜２の吸光度は、図３に示すよう
に、波長４５０〜５２０ｎｍにおいて吸光度１以上であ
った。

【００３７】次いで、この基板５上にブルーのカラーフ
ィルタ（富士ハントエレクトロニクステクノロジー製：
カラーモザイクＣＢ−７００１）３およびグリーンのカ
ラーフィルタ（富士ハントエレクトロニクステクノロジ
ー製：カラーモザイクＣＧ−７００１）４をスピンコー
ト法にて塗布し、その後、フォトリソ法によりパターニ
ングを実施し、青色フィルタ層および緑色フィルタ層
を、膜厚１μｍ、０．３３ｍｍライン、１．２ｍｍｍギ
ャップのストライプパターンにて、得た。

【００３８】蛍光変換膜の作製 前記光吸収膜２上に、蛍光色素として、クマリン６、ロ
ーダミン６Ｇ、ベーシックバイオレット１１を含む透明
性光重合性樹脂（昭和高分子株式会社：ＳＰ−２６０
０）を、スピンコート法を用い成膜し、オーブンで乾燥
することにより、蛍光変換膜１を得た。次に、光吸収膜
２上の蛍光変換膜１を、０．３３ｍｍライン、１．２ｍ
ｍギャップのストライプパターンが得られるマスクを介
して、高圧水銀灯を光源とする露光機にてコンタクト露
光し、さらに、アルカリ水溶液で現像処理することによ
り、ストライプパターンに形成した。次に、オーブンで
乾燥することにより、１μｍの光吸収膜２と６μｍの蛍
光変換膜１を積層した膜厚７μｍの蛍光変換フィルタを
得た。図３に示すように、この蛍光変換膜１単独では、
膜厚６μｍにおいて、４５０ｎｍ〜５２０ｎｍの吸光度
が１以下になるように、色素濃度を調整した。

【００３９】この蛍光変換フィルタを、ＤＳＣ（リガク
製）でガラス転移温度を測定したところ、１１２℃であ
った。

【００４０】この蛍光変換フィルタの上に、保護層形成
材料として、ＵＶ硬化型樹脂（エポキシ変性アクリレー
ト）をスピンコート法にて塗布し、高圧水銀灯にて照射
し、膜厚３μｍの保護層６を形成した。

【００４１】この時、蛍光変換フィルタのパターンは、
変形がなく、かつ、ハードコード層は平坦であった。ま
た、１００℃の高温試験を行なった所、蛍光変換フィル
タおよび保護層に変形は見られなかった。

【００４２】有機発光素子の作製 図２は、前述のように、今回製作したカラー表示装置の
断面概略図である。蛍光変換フィルタ上面に形成した有
機発光層１１は、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光
層／電子注入層／陰極の６層構成とした。

【００４３】まず、蛍光変換フィルタ上に貼付した保護
フィルムの上面にスパッタ法にて透明電極８（ＩＴＯ）
を全面成膜した。パターニングは、ＩＴＯ上にレジスト
剤（東京応化製：ＯＦＲＰ−８００）を塗布した後、フ
ォトリソグラフ法にて行い、０．３３ｍｍライン、０．
０７ｍｍギャップ、膜厚１００ｎｍのストライプパター
ンを得た。

【００４４】次いで、基板を抵抗加熱蒸着装置内に装着
し、正孔注入層９、正孔輸送層１０、有機発光層１１、
電子注入層１２を、真空を破らずに、順次成膜した。表
１は、各有機層に用いた材料の構造式である。成膜に際
して、真空槽内圧は１×１０-4Ｐａまで減圧した。正孔
注入層９は、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を１００ｎ
ｍ積層した。正孔輸送層１０は、４，４′−ビス［Ｎ−
（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル
（α−ＮＰＤ）を２０ｎｍ積層した。発光層１１は、
４，４′−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニ
ル（ＤＰＶＢｉ）を３０ｎｍ積層した。電子注入層１２
は、アルミキレート（Ａｌｑ）を２０ｎｍ積層した。

【００４５】この後、この基板を真空槽から取り出し、
ＩＴＯラインと垂直に０．３３ｍｍライン、０．０７ｍ
ｍギャップのストライプパターンが得られるマスクを取
り付け、新たに抵抗加熱蒸着装置内に装着した後、陰電
極１３として、Ｍｇ／Ａｇ（１０：１の重量比率）を２
００ｎｍ形成した。

【００４６】なお、前記透明電極８、正孔注入層９、正
孔輸送層１０、有機発光層１１、電子注入層１２、およ
び電極１３は、有機発光素子を構成している。

【００４７】この蛍光変換フィルタと有機発光素子とを
具備したカラー表示装置を、グローブボックス内乾燥窒
素雰囲気下において、封止ガラスとＵＶ硬化接着剤を用
いて封止した。

【００４８】

【表１】

【００４９】（実施例２）実施例１と同様に、光吸収膜
２上に、蛍光色素として、クマリン７、ローダミン６
Ｇ、ベーシックバイオレット１１を含む透明性光重合性
樹脂（昭和高分子株式会社：ＳＰ−１５０９）をスピン
コート法を用い成膜し、オーブンで乾燥することによ
り、蛍光変換膜１を得た。次に、この蛍光変換膜１を
０．３３ｍｍライン、１．２ｍｍギャップのストライプ
パターンが得られるマスクを介して、高圧水銀灯を光源
とする露光機にてコンタクト露光し、さらに、アルカリ
水溶液で現像処理することにより、ストライプパターン
に形成した。次に、オーブンで乾燥することにより、１
μｍの光吸収膜２と６μｍの蛍光変換膜１を積層してな
る膜厚７μｍの蛍光変換フィルタを得た。この蛍光変換
膜単独では、膜厚６μｍにおいて、４５０ｎｍ〜５２０
ｎｍの吸光度は１以下になるように、色素濃度を調整し
た。

【００５０】この蛍光変換フィルタを、ＤＳＣ（リガク
製）でガラス転移温度を測定したところ、１１７℃であ
った。

【００５１】実施例１と同様に、この蛍光変換フィルタ
上に、有機発光素子を形成した。

【００５２】実施例１と同様にこの蛍光変換フィルタと
有機発光素子とからなるカラー表示装置を封止した。

【００５３】（実施例３）実施例１と同様に、光吸収膜
２上に、蛍光色素として、クマリン７、ローダミン６
Ｇ、ベーシックバイオレット１１を含む透明性光重合性
樹脂（新日鉄化学：Ｖ−２４００ＰＥＴシリーズ）をス
ピンコート法を用い、成膜し、オーブンで乾燥すること
により、蛍光変換膜１を得た。次に、この蛍光変換膜１
を、０．３３ｍｍライン、１．２ｍｍギャップのストラ
イプパターンが得られるマスクを介して、高圧水銀灯を
光源とする露光機にてコンタクト露光し、さらに、アル
カリ水溶液で現像処理することにより、ストライプパタ
ーンに形成した。次に、加熱乾燥することにより、１μ
ｍの光吸収膜２と６μｍの蛍光変換膜１を積層してなる
膜厚７μｍの蛍光変換フィルタを得た。この蛍光変換膜
１単独では、膜厚６μｍにおいて、４５０ｎｍ〜５２０
ｎｍの吸光度は１以下になるように、色素濃度を調整し
た。

【００５４】この蛍光変換フィルタを、ＤＳＣ（リガク
製）でガラス転移温度を測定したところ、１７０℃であ
った。

【００５５】実施例１と同様に、この蛍光変換フィルタ
上に、有機発光素子を形成した。

【００５６】実施例１と同様に、この蛍光変換フィルタ
と有機発光素子とからなるカラー表示装置を封止した。

【００５７】（実施例４）実施例１と同様に、光吸収膜
２上に、透明性光重合性樹脂（新日鉄化学：Ｖ−２４０
０ＰＥＴシリーズ）に対して、蛍光色素として、クマリ
ン７、ローダミン６Ｇ、ベーシックバイオレット１１を
含む透明性光重合性樹脂（新日鉄化学：Ｖ−２４００Ｐ
ＥＴシリーズ）を添加したものを、スピンコート法を用
い成膜し、オーブンで乾燥することにより、蛍光変換膜
１を得た。次に、この蛍光変換膜１を、０．３３ｍｍラ
イン、１．２ｍｍギャップのストライプパターンが得ら
れるマスクを介して、高圧水銀灯を光源とする露光機に
てコンタクト露光し、さらに、アルカリ水溶液で現像処
理することにより、ストライプパターンに形成した。次
に、オーブンで加熱乾燥することにより、１μｍの光吸
収膜２と６μｍの蛍光変換膜１を積層してなる膜厚７μ
ｍの蛍光変換フィルタを得た。この蛍光変換膜１単独で
は、膜厚６μｍにおいて、４５０ｎｍ〜５２０ｎｍの吸
光度は１以下になるように、色素濃度を調整した。

【００５８】この蛍光変換フィルタを、ＤＳＣ（リガク
製）でガラス転移温度を測定したところ、２２０℃であ
った。

【００５９】実施例１と同様に、この蛍光変換フィルタ
上に、有機発光素子を形成した。

【００６０】実施例１と同様に、この蛍光変換フィルタ
と有機発光素子とからなるカラー表示装置を封止した。

【００６１】（比較例１）コーニングガラス（１４３×
１１２×１．１ｍｍ）上に、蛍光色素として、クマリン
６、ローダミン６Ｇ、ベーシックバイオレット１１を含
む透明性光重合性樹脂（昭和高分子株式会社：ＳＰ−２
６００）をスピンコート法を用い成膜し、オーブンで乾
燥することにより、蛍光変換膜を得た。次に、この蛍光
変換膜を、０．３３ｍｍライン、１．２ｍｍギャップの
ストライプパターンが得られるマスクを介して、高圧水
銀灯を光源とする露光機にてコンタクト露光し、さら
に、アルカリ水溶液で現像処理することにより、ストラ
イプパターンに形成した。次に、オーブンで乾燥するこ
とにより、膜厚２５μｍの蛍光変換フィルタ（蛍光変換
膜単独）を得た。この蛍光変換膜単独で、膜厚２５μｍ
において４５０ｎｍ〜５２０ｎｍの吸光度が２以上にな
るように、色素濃度を調整した。

【００６２】この蛍光変換フィルタを削り出し、ＤＳＣ
（リガク製）でガラス転移温度を測定したところ、１４
０℃であった。

【００６３】実施例１と同様に、この蛍光変換フィルタ
上に、有機発光素子を形成した。

【００６４】実施例１と同様に、この蛍光変換フィルタ
と有機発光素子とからなるカラー表示装置を封止した。

【００６５】（比較例２）コーニングガラス（１４３×
１１２×１．１ｍｍ）上に、カラーフィルタレッド（富
士ハントエレクトロニクステクノロジー製：カラーモザ
イクＣＲ−７００１）をスピンコート法にて塗布後、フ
ォトリソ法によりパターニングを実施し、赤色フィルタ
層を、膜厚０．５μｍ、０．３３ｍｍライン、１．２ｍ
ｍギャップのストライプパターンにて、得た。この光吸
収膜の吸光度は、波長４５０〜５２０ｎｍにおいて吸光
度１以下であった。実施例１と同様に、ブルーのカラー
フィルタおよびグリーンのカラーフィルタを形成した。

【００６６】前記カラーフィルタレッド上に、蛍光色素
として、クマリン６、ローダミン６Ｇ、ベーシックバイ
オレット１１を含む透明性光重合性樹脂（昭和高分子株
式会社：ＳＰ−２６００）をスピンコート法を用い、成
膜し、８０℃オーブンで乾燥することにより、蛍光変換
膜を得た。次に、この蛍光変換膜を、０．３３ｍｍライ
ン、１．２ｍｍギャップのストライプパターンが得られ
るマスクを介して、高圧水銀灯を光源とする露光機にて
コンタクト露光し、さらに、アルカリ水溶液で現像処理
することによって、ストライプパターンに形成した。次
に、オーブンで乾燥することにより、膜光吸収膜０．５
μｍと蛍光変換膜１５μｍを積層してなる膜厚１５．５
μｍの蛍光変換フィルタを得た。この蛍光変換膜単独
で、膜厚１５μｍにおいて、４５０ｎｍ〜５２０ｎｍの
吸光度が１．５以上になるように、色素濃度を調整し
た。

【００６７】この蛍光変換フィルタを、ＤＳＣ（リガク
製）でガラス転移温度を測定したところ、１４０℃であ
った。

【００６８】実施例１と同様に、この蛍光変換フィルタ
上に、有機発光素子を形成した。

【００６９】実施例１と同様に、この蛍光変換フィルタ
と有機発光素子とからなるカラー表示装置を封止した。

【００７０】（比較例３）コーニングガラス（１４３×
１１２×１．１ｍｍ）上に、蛍光色素として、クマリン
６、ローダミン６Ｇ、ベーシックバイオレット１１を含
む透明性光重合性樹脂（昭和高分子株式会社：ＳＰ−２
６００）をスピンコート法を用い、成膜し、オーブンで
乾燥することにより、蛍光変換膜を得た。次に、この蛍
光変換膜を、０．３３ｍｍライン、１．２ｍｍギャップ
のストライプパターンが得られるマスクを介して、高圧
水銀灯を光源とする露光機にてコンタクト露光し、さら
に、アルカリ水溶液で現像処理することによって、スト
ライプパターンに形成した。次に、オーブンで乾燥する
ことにより、膜厚７μｍの蛍光変換フィルタを得た。こ
の蛍光変換膜単独で、膜厚７μｍにおいて、４５０ｎｍ
〜５２０ｎｍの吸光度が２以上になるように、色素濃度
を調整した。

【００７１】この蛍光変換フィルタを、ＤＳＣ（リガク
製）でガラス転移温度を測定したところ、１４０℃であ
った。

【００７２】実施例１と同様に、この蛍光変換フィルタ
上に有機発光素子を形成した。

【００７３】実施例１と同様に、この蛍光変換フィルタ
と有機発光素子とからなるカラー表示装置を封止した。

【００７４】（比較例４）コーニングガラス（１４３×
１１２×１．１ｍｍ）上に、カラーフィルタレッド（富
士ハントエレクトロニクステクノロジー製：カラーモザ
イクＣＲ−７００１）をスピンコート法にて塗布後、フ
ォトリソ法によりパターニングを実施し、赤色フィルタ
層を、０．３３ｍｍライン、１．２ｍｍギャップのスト
ライプパターンにて、得た。次いで、赤色フィルタ上
に、透明性光重合性樹脂（日本化薬株式会社：ＳＲ２３
５）に対して、蛍光色素として、クマリン７、ローダミ
ン６Ｇ、ベーシックバイオレット１１を含む樹脂を、ス
ピンコート法を用い、成膜し、オーブンで乾燥すること
により、蛍光変換膜を得た。次に、この蛍光変換膜を、
０．３３ｍｍライン、１．２ｍｍギャップのストライプ
パターンが得られるマスクを介して高圧水銀灯を光源と
する露光機にてコンタクト露光し、さらに、アルカリ水
溶液で現像処理することにより、ストライプパターンに
形成した。次に、オーブンで加熱乾燥することにより、
膜厚７μｍの蛍光変換フィルタが得られた。この蛍光変
換膜単独で、膜厚６μｍにおいて、４５０ｎｍ〜５２０
ｎｍの吸光度が１以下であった。

【００７５】この蛍光変換フィルタを、ＤＳＣ（リガク
製）でガラス転移温度を測定したところ、６０℃であっ
た。

【００７６】実施例１と同様に、この蛍光変換フィルタ
上に、保護層を形成した。この時、蛍光色変換フィルタ
のパターンは変形があり、しかも、保護層は凹凸であっ
た。実施例１と同様に、この蛍光変換フィルタ上に有機
発光素子を形成した。

【００７７】実施例１と同様に、この蛍光変換フィルタ
と有機発光素子とからなるカラー表示装置を封止した。

【００７８】実施例１〜４および比較例１〜４の評価 実施例１〜４の評価した結果を表２にまとめた。以下
に、表２における各項目の評価方法および結果について
説明する。

【００７９】

【表２】

【００８０】〔ＣＩＥ色度座標及び視野角特性〕ＣＩＥ
色度座標は、ＭＣＰＤ−１０００（大塚電子製）を用い
て測定し、視野角特性の測定角度は、ＭＣＰＤ−１００
０の受光部分がガラス基板と垂直となる角度を０°とし
て、左右５°毎に±０〜８０°測定した。

【００８１】〔膜厚〕ガラス基板上に形成した光吸収膜
および蛍光変換膜、光吸収膜と蛍光変換膜を積層してな
る蛍光変換フィルタのガラス表面からの段差を、表面粗
さ計（日本真空技術：ＤＥＫＴＡＫ IIＡ）を用いて評
価した。

【００８２】〔相対変換効率〕相対変換効率は、実施例
１の蛍光変換フィルタを具備した有機発光素子を点灯さ
せ、輝度が５０ｃｄ／ｍ² となる電圧を標準電圧とし
て、有機発光素子に標準電圧をかけた時に得られる輝度
を測定し、実施例１の輝度を１として相対変換効率とし
て比較した。

【００８３】〔後プロセス耐性〕後プロセス耐性は、蛍
光変換フィルタ上に、有機発光素子を作製、発光させ、
その表示性能において、断線および短絡などの欠陥を調
べた。

【００８４】実施例１〜４の蛍光変換膜をフィルタを具
備した有機発光素子は、色純度の高い赤色を発光し、高
精細で広い視野角特性と後プロセス耐性を有する実用上
優れた表示素子である。

【００８５】比較例１〜４の評価した結果を説明する。

【００８６】比較例１の蛍光変換フィルタを具備した有
機発光素子は、蛍光変換膜の膜厚が２５μｍと厚いた
め、有機発光素子と蛍光変換フィルタの光路長が長くな
り、視野角特性は±３０度以上でＣＩＥ色度座標が変化
し、赤色の色純度が低下した。

【００８７】比較例２の蛍光変換フィルタを具備した有
機発光素子は、光吸収膜の吸光度が低いため蛍光変換膜
の膜厚が１５μｍと厚くなる。そのため、有機発光素子
と蛍光変換フィルタの光路長が長くなり、視野角特性も
±５０度以上でＣＩＥ色度座標が変化し、赤色光の色純
度が低下した。

【００８８】比較例３の蛍光変換フィルタを具備した有
機発光素子は、実施例１と同等の電圧をかけた時に得ら
れた赤色光の輝度を、実施例１の時の輝度を１とし比較
すると、赤色光の輝度は０．６０しか得られなかった。
これは、蛍光変換膜内の色素濃度を、膜厚７μｍにおい
て、４５０ｎｍ〜５２０ｎｍの吸光度が２以上になるよ
うに調整したため、色素の濃度消光および自己吸収が起
こり、効率よく色変換が行われていないためである。

【００８９】比較例４の蛍光変換フィルタを具備した有
機発光素子は、発光させたところ、所々に非発光部分が
生じ、不均一な発光が得られた。保護層に凹凸があるた
め、表示部内に断線が生じ、高精細な表示が実現できな
かった。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
発光体から得られる近紫外領域から緑色光領域の光を赤
色領域の光に変換することができ、かつ高精細なパター
ニングが可能であり、優れた表示性能を持つ蛍光変換フ
ィルタを得ることができる。発光型のマルチカラーまた
はフルカラーディスプレイ、カラー表示パネル、単色信
号光表示パネル、バックライトなど、民生用や工業用の
表示機器に好適に用いられる蛍光変換フィルタを、安
価、かつ、容易に製造することが実現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる蛍光変換フィルタの一例を示す
断面概略図である。

【図２】本発明にかかるカラー表示装置子の一例を示す
断面概略図である。

【図３】本発明の実施例１の蛍光変換フィルタの光吸収
膜および蛍光変換膜の吸収曲線を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 蛍光変換膜 ２ 光吸収膜 ３ グリーンのカラーフィルタ ４ ブルーのカラーフィルタ ５ ガラス基板 ６ 保護層 ７ 絶縁性無機酸化膜 ８ 透明電極 ９ 正孔注入層 １０ 正孔輸送層 １１ 有機発光層 １２ 電子注入層 １３ 電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｊ 17/04 Ｈ０１Ｊ 17/04 // Ｆ２１Ｖ 9/08 Ｆ２１Ｖ 9/08 Ｂ Ｆターム(参考） 2H048 AA05 AA09 AA11 AA18 AA25 BA45 BB04 BB10 BB14 BB28 BB37 BB41 3K007 AB00 AB04 AB18 BB00 BB06 CA01 DA00 DB03 EB00 FA01 5C040 GH01 GH10 MA04 MA05 5C094 AA05 AA08 AA43 AA44 BA27 ED02 ED03 FB01 HA10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも、近紫外領域から緑色光領域
   の光を赤色光領域の光に変換することができるとともに
   高精細なパターニングが可能な蛍光変換膜を有し、発光
   素子と組み合わせてカラー表示を可能にする蛍光変換フ
   ィルタであって、 前記蛍光変換膜が、波長４５０ｎｍ〜５２０ｎｍの吸光
   度が１以下であり、この蛍光変換膜の表示面側に、波長
   ４５０ｎｍ〜５２０ｎｍの吸光度が１以上の光吸収膜が
   積層されていることを特徴とする蛍光変換フィルタ。
2. 【請求項２】 前記パターニング可能な蛍光変換膜のマ
   トリクス樹脂が光硬化性または光熱併用型硬化性樹脂で
   あることを特徴とする請求項１に記載の蛍光変換フィル
   タ。
3. 【請求項３】 前記光硬化性または光熱併用型硬化性樹
   脂がアクリレート系または／およびメタクリレート系重
   合体および共重合体を主成分とすることを特徴とする請
   求項２に記載の蛍光変換フィルタ。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の蛍光変
   換フィルタと発光素子とを具備することを特徴とするカ
   ラー表示装置。