JP2002093578A

JP2002093578A - 色変換フィルタ基板、並びに色変換フィルタ基板を具備する色変換方式有機発光素子およびカラーディスプレイ

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Publication number: JP2002093578A
Application number: JP2000273990A
Authority: JP
Inventors: Goji Kawaguchi; 剛司川口; Yotaro Shiraishi; 洋太郎白石; Yukinori Kawamura; 幸則河村
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2000-09-08
Filing date: 2000-09-08
Publication date: 2002-03-29

Abstract

(57)【要約】【課題】蛍光体層の段差を埋めることができ、熱、光
などから該蛍光体層を保護できる保護膜を設けた色変換
フィルタ基板、および該色変換フィルタ基板を用いた有
機発光素子およびカラーディスプレイを提供することを
目的とする。【解決手段】本発明は、支持基板と、該支持基板上に
配置された蛍光色素を含有する少なくとも１つの色変換
パターン層と、該支持基板上に設けられ、該色変換パタ
ーン層全体を覆うように設けられた保護層とを少なくと
も備えた色変換フィルタ基板であって、前記保護層が、
前記色変換パターン層の厚さ以上の高さの上面と、前記
支持基板と角度αを有する側面とを持ち、前記支持基板
と該側面との角度αが７０度以下であることを特徴とす
る色変換フィルタ基板、ならびに該色変換フィルタ基板
を用いた色変換方式有機発光素子およびカラーディスプ
レイを提供する。更に本発明は、これらの製造方法を提
供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高精細で、耐環境性
および生産性に優れた多色表示を可能とする色変換カラ
ーフィルタ基板および該カラーフィルタ基板を具備する
有機多色発光素子及び表示素子に関する。詳しくは、イ
メージセンサー、パーソナルコンピューター、ワードプ
ロセッサー、テレビ、ファクシミリ、オーディオ、ビデ
オ、カーナビゲーション、電機卓上計算機、電話機、携
帯端末機、産業用の計器類等の表示用の色変換カラーフ
ィルタ基板および該カラーフィルタ基板を具備する有機
多色発光素子および表示素子、特に色変換方式を用いた
有機多色発光素子およびディスプレーに関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｔａｎｇらによって印加電圧１０Ｖにお
いて１０００ｃｄ／ｍ²以上の高輝度が得られる積層型
ＥＬ素子が報告（Appl. Phys. Lett., 51, 913 (198
7)）されてから、有機ＥＬ素子は実用化に向けての研究
が活発に行われてきた。有機ＥＬ素子は薄膜の自発光型
素子であり、低駆動電圧、高解像度、高視野角といった
優れた特徴を持っており、フラットパネルディスプレイ
ヘの応用が期待されてきた。

【０００３】モノクロの有機ＥＬディスプレイについて
は、東北パイオニア社が車搭載用の緑色モノクロ有機Ｅ
Ｌディスプレイを１９９７年の１１月より製品化してい
る。今後は、多様化する社会のニーズに答えるべく、多
色（マルチカラー）表示、フルカラー表示の有機ＥＬデ
ィスプレイの製品化が望まれている。

【０００４】有機ＥＬディスプレイをマルチカラーまた
はフルカラー化する方法としては、赤、緑および青（い
わゆるＲＧＢ）の三原色の発光体をマトリクス状に分離
して配置し、それぞれ発光させる方法が開示されている
（特開明５７−１５７４８７号公報、特開明５８−１４
７９８９号公報、特開平３−２１４５９３号公報な
ど）。このような発光体を用いてカラー化する場合、発
光体として有機発光素子を用いることができ、この有機
発光体を、ＲＧＢ用の３種の発光材料としてマトリクス
状に高精細で配置する必要がある。しかしながら、この
ような高精細な配置は、技術的に困難で、安価に製造す
ることができない。また、ＲＧＢ用の３種の発光材料の
寿命が異なるために、時間の経過とともに色度がずれて
しまうなどの欠点を有している。

【０００５】この他のカラー化の方法としては、白色で
発光するバックライト上にカラーフィルタを設け、この
フィルタに白色光を透過させ、三原色を取り出す方法
（特開平１−３１５９８８号公報、特開平２−２７３４
９６号公報、特開平３−１９４８９５号公報等）が知ら
れている。この方法では、バックライトとして、白色の
有機発光素子を用いる。しかし、高輝度のＲＧＢ色を得
るためには、長寿命で高輝度の白色の有機発光素子が必
要であるが、これが未だ得られていない。

【０００６】更に別のカラー化の方法として、発光体か
ら発せられた光を、平面的に分離して配置した蛍光体に
吸収させ、それぞれの蛍光体から種々の色の蛍光を発光
させる方法（特開平３−１５２８９７号公報等）も開示
されている。この方法は、ＣＲＴ、プラズマディスプレ
イなどにも応用されている。

【０００７】また、別のカラー化の方法として、近年で
は、色変換方式が開示されている。この色変換方式で
は、発光源として有機発光素子を用い、その発光域の光
を吸収し、可視光領域の蛍光を発光する蛍光材料をフィ
ルタに用いる（特開平３−１５２８９７号公報、特開平
５−２５８８６０号公報等）。この方法では、有機発光
素子が、上記のような白色の光を発光する有機発光素子
に限定されないため、より輝度の高い有機発光素子を光
源に適用できる。これまでに開示されている色変換方式
のうち、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８−２８６０
３３号公報、特開平９−２０８９４４号公報）では、色
変換フィルタを用いて青色光を緑色光や赤色光に波長変
換している。

【０００８】この色変換方式を用いてディスプレイを製
造する場合、色変換フィルタと有機発光層間の距離が重
要である。すなわち、この両者間の距離が広くなるに従
い、有機発光層から発光された光が、隣接する画素間で
漏れやすくなるため、視野角特性が悪くなる。従って、
視野角特性を良好に保つためには、色変換フィルタの上
面へ直接有機発光層を形成することが望ましい。

【０００９】色変換フィルタに用いられる蛍光色素に
は、特開平８−７８１５８号公報、特開平８−２２２３
６９号公報、特開平８−２７９３９４号公報、特開平８
−２８６０３３号公報、特開平９−１０６８８８号公
報、特開平９−２０８９４４号公報、特開平９−２４５
５１１号公報、特開平９−３３０７９３号公報、特開平
１０−１２３７９号公報等に開示されているような、ロ
ーダミン系、ピリジン系、オキサジン系、クマリン系色
素等が知られている。これらは、紫外光、熱、または有
機溶剤の影響によりしばしば蛍光波長の変化や消光を起
こすことが知られている。従って、上述のように色変換
フィルタに直接有機発光層を設けると、有機発光層上
に、透明電極のような電極を形成してカラーフィルタを
形成する際、色変換フィルタと電極の距離が著しく接近
することとなり、この電極の形成時に色変換フィルタに
含まれる蛍光色素が影響を受ける可能性がある。すなわ
ち、電極の形成の際に行われるスパッタ工程で、色変換
フィルタがプラズマへ暴露されることや、透明電極のパ
ターンニングの際に色変換フィルタが剥離液等に曝され
ることより、色変換フィルタが容易にその機能を消失し
てしまうことがある。

【００１０】更に、各色に対応する蛍光色素の光変換能
の違いにより、各色で所望の色調を得るためには、色素
層の膜厚を各色で違える必要がある。従って、色変換フ
ィルタを用いてカラーフィルタを作成する場合、色変換
フィルタの膜厚を一定にすることができず、各フィルタ
間で段差が生じる。この段差のある色変換フィルタ上へ
直接有機発光層を形成すると、電極の断線や有機発光層
の膜厚ムラが発生しやすく、有機発光層の安定した発光
が得られない。

【００１１】以上の問題等から、色変換フィルタ上面へ
直接有機発光層を形成することは非常に困難である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、カラー
ディスプレイの有機発光素子に色変換フィルタを用いる
ことは、有効であると考えられるが、色変換フィルタ上
面へ直接有機発光層を形成することは非常に困難であ
る。これを解決する手段として、色変換フィルタと電極
の間に保護層を設けることが考えられる。これによっ
て、多色発光有機発光素子の実現が可能となると考えら
れる。

【００１３】従来では、蛍光体層と絶縁性無機酸化物層
の間に蛍光体保護層および接着層を設けた構造により蛍
光体層を保護すること（特開平８−２７９３９４号公
報）や、液晶ディスプレイ用のカラーフィルタの保護層
に用いられているポリイミド樹脂（特開平１−２２９２
０３号公報）等の熱硬化型樹脂を色変換フィルタの保護
層として使用することが提案されている。

【００１４】しかし、一般的に有機高分子系の樹脂は硬
度が低いため、取り出し電極と、フレキシブル電極との
接続工程等における圧力接着によりこれらの樹脂は変形
しやすい。また、変形した部分では、電極の断線や、接
続部の接触不良等が発生しやすく、歩留まりを落とす原
因となる。

【００１５】一方、ゾルーゲル法（月刊ディスプレイ１
９９７年第３巻第７号Ｐ１１９等）を使用して、ＳｉＯ
₂系無機コーティング剤を保護層としてコートする法も
知られている。この方法による保護層は、すぐれた耐熱
性、耐候性および耐溶剤性を有しており、更に、硬度が
高いといった利点を有する。しかし、この方法では、サ
ブミクロンオーダーの膜厚の保護層しか形成できず、厚
さ十数μｍの色変換フィルタを被膜し、かつ、各色変換
フィルタ間の段差を埋めることができない。そのため、
均一で平滑な色変換フィルタの保護は困難である。

【００１６】ＳｉＯ₂系無機コーティング剤を保護層と
する場合、粘度を上げたり、重ね塗りすることも可能で
ある。しかし、厚い膜を形成すると、優れた硬度を有す
る膜を形成することは可能であるが、保護層自体が応力
変性に弱くなり、クラックが発生しやすくなる。クラッ
クが発生した部位では電極の断線が発生し、パネル形成
時の歩留まりを落とす原因となる。

【００１７】更に、この方法は、完全に保護層を硬化さ
せるのに２４０℃以上の焼成が必要である。このような
高温では蛍光材料が失活し、蛍光体の特性を発揮できな
くなるという不具合がある。従って、有機発光素子用の
色変換フィルタの保護層には不適である。

【００１８】以上の述べたように、カラーフィルタの保
護層として使用されてきた紫外線硬化型樹脂や高温硬化
型樹脂、ＳｉＯ₂系無機コーティング剤を、有機発光素
子における蛍光体を使用した色変換フィルタの保護層と
して用いるには問題が多い。

【００１９】更に、色変換フィルタ基板の保護層として
以下のような特性も要求される。

【００２０】（１）蛍光体層のパターンの侵食や機能の
失活を起こさないこと。

【００２１】（２）ＲＧＢの各蛍光体層の段差を埋める
ことができ、視野角特性を良好に保つできるだけ薄い膜
厚（１〜１８μｍ）で成膜が可能なこと。

【００２２】（３）光透過性がよいこと。

【００２３】（４）耐熱性があること。

【００２４】（５）表面が平滑であること。

【００２５】（６）基板、蛍光体層、透明電極との密着
性が良好であること。

【００２６】（７）耐薬品性に優れていること。

【００２７】（８）防湿性に優れていること。

【００２８】（９）残留モノマーや溶剤などのガスが保
護層から発生しないこと。

【００２９】（１０）ある程度の機械的強度を備えてい
ること。

【００３０】（１１）後プロセスで暴露される熱および
光から蛍光体層を保護すること。

【００３１】従って、本発明は、上記特性を満たし、特
にＲＧＢの各色変換フィルタの段差を埋めることがで
き、パネル形成工程で暴露される熱、光などから蛍光体
層を保護することができる保護膜を設けた色変換フィル
タ基板を提供することを目的とする。更に本発明は、該
色変換フィルタ基板を用いた有機発光素子およびカラー
ディスプレイを提供することを目的とする。

【００３２】

【課題を解決するための手段】上記目的は、以下に示す
本発明により解決される。

【００３３】本発明の第１は、支持基板と、該支持基板
上に配置された蛍光色素を含有する少なくとも１つの色
変換パターン層と、該支持基板上に設けられ、該色変換
パターン層全体を覆うように設けられた保護層とを少な
くとも備えた色変換フィルタ基板であって、前記保護層
が、前記色変換パターン層の厚さ以上の高さの上面と、
前記支持基板と角度αを有する側面とを持ち、前記支持
基板と該側面との角度αが７０度以下であることを特徴
とする色変換フィルタ基板に関する。

【００３４】本発明の第２は、支持基板と、該支持基板
上に配置された蛍光色素を含有する少なくとも１つの色
変換パターン層と、該支持基板上に設けられ、該色変換
パターン層全体を覆うように設けられた保護層とを少な
くとも備えた色変換フィルタ基板；前記色変換フィルタ
基板の該保護層上に設けられた、接続部を有する第１の
電極層、発光層、および接続部を有する第２の電極を少
なくとも順次積層した発光部；および前記色変換フィル
タ基板および発光部を封止する封止部であって、前記第
１および第２の電極の前記接続部の少なくとも一部を、
外部との接続が可能なように該封止部の外側に突出させ
ることができる封止部；を具備した色変換方式有機発光
素子であって、前記保護層が、前記色変換パターン層の
厚さ以上の高さの上面と、前記支持基板と角度αを有す
る側面とを持ち、前記支持基板と該側面との角度αが７
０度以下であり、前記保護層が前記接続部および前記封
止部を越えない領域に形成されることを特徴とする色変
換方式有機発光素子に関する。

【００３５】本発明は、更に色変換方式有機発光素子を
パターン化して形成される色変換方式カラーディスプレ
イに関する。

【００３６】本発明の第３は、支持基板と、該支持基板
上に配置された蛍光色素を含有する少なくとも１つの色
変換パターン層と、該支持基板上に設けられ、該色変換
パターン層全体を覆うように設けられた保護層とを少な
くとも備える色変換フィルタ基板の製造方法において、
（１）前記支持基板上に少なくとも１つの色変換パター
ン層を形成する工程、（２）前記支持基板上において、
前記色変換パターン層全体を覆うように、前記色変換パ
ターン層の厚さ以上の厚さの上面を有し、かつ、色変換
パターン層の近傍領域まで延びた端部を有する保護層を
形成する工程であって、前記保護層が、前記端部で前記
支持基板と角度αを有する側面を持ち、前記支持基板と
該側面との角度αが７０度以下である保護層を形成する
工程を含むことを特徴とする色変換フィルタ基板の製造
方法に関する。

【００３７】第４の発明は、支持基板と、該支持基板上
に配置された蛍光色素を含有する少なくとも１つの色変
換パターン層と、該支持基板上に設けられ、該色変換パ
ターン層全体を覆うように設けられた保護層とを備えた
色変換フィルタ基板；前記色変換フィルタ基板の保護層
上に配置された、第１の電極、発光層、および第２の電
極を少なくとも順次積層した発光部；および前記色変換
フィルタ基板および発光部を封止する封止部とを具備し
た色変換方式有機発光素子の製造方法であって、（１）
前記支持基板上に少なくとも１つの色変換パターン層を
形成する工程、（２）前記支持基板上において、前記色
変換パターン層全体を覆うように、前記色変換パターン
層の厚さ以上の厚さの上面を有し、かつ、色変換パター
ン層の近傍領域まで延びた端部を有する保護層を形成す
る工程であって、前記保護層が、前記端部で前記支持基
板と角度αを有する側面を持ち、前記支持基板と該側面
との角度αが７０度以下である保護層を形成する工程、
（３）前記保護層上に電極を形成する工程であって、前
記保護層の前記上面および前記側面とを覆い、更に接続
部を有する電極を形成する工程（４）前記電極の前記上
面部に前記発光部を形成する工程、（５）前記基板上
に、前記色変換フィルタ基板および発光部を封止する封
止部を形成する工程であって、前記第１の電極と第２の
電極の前記接続部の少なくとも一部を、外部との接続が
可能なように該封止部の外側に突出させて封止部を形成
させる工程とを含むことを特徴とする色変換方式有機発
光素子の製造方法に関する。

【００３８】上記第１および第２の発明において、前記
保護層の膜厚は、下記式（１）の関係を有する範囲内に
あることを特徴とする。

【００３９】０＜ｔ_PL＜０．１Ｗ（１）［但し、ｔ_PL
は、保護層の膜厚であり、Ｗは画素の最小幅を表
す。］。

【００４０】更に、上記第３および第４の発明では、前
記保護層の形成工程を、ポジ型のフォトレジストまたは
ネガ型のフォトレジスト法を用いて行うことをと特徴と
する。

【００４１】本発明によれば、封止工程や電極の接続工
程での圧力接着を歩留まり良く行うことができ、更に、
視野角特性および色再現性に優れた有機発光素子および
表示素子を作製する際の歩留まり向上を実現することが
できる。

【００４２】また、このような蛍光色素を含む蛍光変換
フィルター基板を含む有機発光素子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。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下に、図を参照しながら本発明
を詳細に説明する。なお、各図面において、同じ構成要
素を表す場合には、同じ参照番号を使用した。

【００４４】本発明の第１の側面は、支持基板と、該支
持基板上に配置された蛍光色素を含有する少なくとも１
つの色変換パターン層と、該支持基板上に設けられ、該
色変換パターン層全体を覆うように設けられた保護層と
を少なくとも備えた色変換フィルタ基板であって、前記
保護層が、前記色変換パターン層の厚さ以上の高さの上
面と、前記支持基板と角度αを有する側面とを持ち、前
記支持基板と該側面との角度αが７０度以下であること
を特徴とする色変換フィルタ基板に関する。

【００４５】図１および図２を参照して本発明の色変換
フィルタ基板を説明する。

【００４６】図１は、支持基板、色変換パターン層、お
よび保護層からなる本発明の色変換フィルタ基板を表す
概略断面図である。図１では、支持基板１上に、例えば
ＲＧＢの色変換パターン層２、３、４を設け、この色変
換パターン層２、３、４を覆うように保護層５が設けら
れている。図１に示されるように、保護層５は色変換パ
ターン層２、３、４を全て覆うように支持基板１上に形
成される。

【００４７】本発明では、支持基板１は、透明な基板で
あれば特に限定されない。例えばガラス基板、サファイ
アガラス基板などを用いることができる。支持基板１の
厚さおよび大きさは、従来と同様の厚さおよび大きさで
あればよい。例えば、５０ｍｍ×５０ｍｍ×１．１ｍｍ
の支持基板１を用いることができる。色変換パターン層
２、３、４は、後述する蛍光材料を含有した蛍光発光層
である。ここで、色変換パターン層とは、後述する発光
部からの光を受け、所望の波長の光を発光する、光波長
変換機能を有する層をいう。具体的には、色変換パター
ン層は、入射する光（例えば近紫外光）を、例えばＲＧ
Ｂのような所望の色に変換する機能を有する。色変換パ
ターン層２、３、４は、例えば１から２０μｍ、好まし
くは５から１０μｍ以上の厚さを有する。本発明では、
色変換パターン層２、３、４の厚さは、所望の輝度、色
調等を得るためには、各色変換パターン層で異なる。

【００４８】保護層５は、色変換パターン層２、３、４
を覆うように形成しなければならない。従って、保護層
の厚さは、色変換パターン層２、３、４よりも厚くなけ
ればならないが、下記の関係を満たすことが好ましい。

【００４９】０＜ｔ_PL＜０．１Ｗ（１）式中、ｔ_PLは保護層の膜厚であり、Ｗは画素の最小幅
（ｍｍ）を示す。

【００５０】これは、保護膜の膜厚が表示性能、特に視
野角特性に及ぼす影響を考慮したためである。本発明の
色変換方式有機発光ディスプレイにおいて、特に重要な
視野角特性とは、ディスプレイに対して見る角度を変え
た際に生じる色の変化である。

【００５１】保護層を厚くしすぎると、有機発光層で発
生した励起光が、保護層を介して存在する色変換パター
ン層に届くまでの光路長が長くなる。その結果、斜め方
向からディスプレイを見ると、連接する別の色の画素へ
の励起光の漏れ（光学的ストローク）が発生する。ディ
スプレイの表示性能を考えると、この光学的ストローク
による隣接色の発光量の比率が、本来の色の発光量に対
して十分小さいことが要求される。この要求は、保護層
の厚さと、画素の最小幅との関係を制限することに置き
換えることができる。従って、本発明では上記関係を満
たすことが好ましい。

【００５２】図２は、保護層５の上に電極６を設けた素
子の概略断面図である。図２に示されるように、本発明
の色変換フィルタ基板の保護層５は、側面１５を有して
おり、この側面１５と支持基板１とは角度αを有してい
る。本発明において、この角度αは、７０度以下である
ことが好ましい。この角度αが７０度以下が好ましい理
由は、７０度以上であると、色変換フィルタ基板が有機
発光素子として用いられる場合、保護層５上に形成され
た電極６が、発光部や封止部を形成する際に断線し、有
機発光素子を製造する際の歩留まりを悪くするためであ
る。

【００５３】また、保護層５は、色変換パターン層より
も厚い層を形成しなければならない。従って、この角度
αは、色変換パターン層よりも厚い保護層を形成できる
最低限の角度を有していなければならない。

【００５４】更に、保護層５の上面は、支持基板１に対
して平行でかつ凹凸のない平坦な形状に形成することが
好ましい。これは、色変換フィルタ基板を有機発光素子
として用いる場合、保護層５上に発光部を設ける必要が
あり、凹凸のない平坦な構造とする必要があるためであ
る。また、保護層５の上面を支持基板１と平行にするの
は、発光部からの光を効率よく色変換フィルタ基板上に
照射するためである。

【００５５】更に、図１および図２に示されるように、
保護層５の幅は、各色変換パターン層２、３、４を全て
覆う必要があるため、最も外側の色変換パターン層２お
よび４よりも広い。しかし、保護層５の両終端部は、こ
れら色変換パターン層２および４の外側近傍にとどまる
ことが好ましい。すなわち、図２において、保護層５
は、電極６の接続部１３に及ばないことが好ましい。こ
れは、図２において電極６の接続部１３まで保護層を設
けると、該接続部１３が、発光部や封止部を形成する際
に断線し、有機発光素子を製造する際の歩留まりを悪く
するためである。

【００５６】また、成形性を良好に保つため、保護層５
上に形成される電極６は、保護層５に沿って、すなわち
保護層５の上面および側面１５に沿って密着して形成さ
れることが好ましい。特に、保護層５の側面１５上に密
着して電極６の側面１４を形成することが好ましい。

【００５７】本発明の色変換フィルタ基板では、各色変
換パターン層は、色変換を効率よく行えるように配置さ
れ、パターン化される。例えば、各色変換パターン層
は、０．１ｍｍのライン幅、０．３３ｍｍピッチのライ
ン幅、膜厚６から１０μｍを有するパターンとして形成
することができる。

【００５８】本発明の色変換フィルタ基板では、入射光
が保護層５を透過して色変換パターン層２、３、４に入
射し、該色変換パターン層２、３、４内の蛍光色素が光
励起され蛍光発光することにより、前記支持基板１側に
所定の発光色を表示するように構成することが好まし
い。

【００５９】次に、本発明の第２の側面について説明す
る。

【００６０】本発明の第２の側面は、上記第１の側面の
色変換フィルタ基板を用いた色変換方式有機発光素子お
よびカラーディスプレイに関する。

【００６１】本発明の色変換方式有機発光素子では、該
色変換フィルタ基板上に、第１の電極、発光層および第
２の電極からなる発光部を設け、該色変換フィルタ基板
と発光部とを封止する封止部を設ける。

【００６２】図３は、本発明の色変換方式有機発光素子
の一例を示す概略断面図である。図３では、第１の電極
６を色変換パターン層２、３、４のパターン上に、その
ライン形状に合わせてパターンニングした例である。ま
た、図３では、発光層として正孔注入層７、正孔輸送層
８、有機発光層９および電子注入層１０を設けた例を示
す。更に、電気注入層上には、第２の電極１１がパター
ンニングされる。この例の場合、第１の電極６は陽極で
あり、第２の電極は陰極である。本発明では、このよう
な構成が好ましい。これは、支持基板側に色変換パター
ン層からの発光を取り出すためである。しかし、本発明
はこの例に限定されず、上記構成を逆にした発光層を用
いてもよい。すなわち、正孔注入層１０、正孔輸送層
９、有機発光層８および電子注入層７とする構成でもよ
い。この場合、第１の電極６は陰極であり、第２の電極
は陽極である。

【００６３】図３に示した本発明の色変換カラーディス
プレイでは、発光層を正孔注入層／正孔輸送層／有機発
光層／電子注入層としたが、発光層はこれに限定され
ず、例えば以下の（１）から（４）に示す構造とするこ
ともできる。（１）有機発光層（２）正孔注入層／有機発光層（３）有機発光層／電子注入層（４）正孔注入層／有機発光層／電子注入層。

【００６４】次に、図４を参照して本発明の色変換方式
有機発光素子を説明する。図４は、封止部１２を設けた
本発明の色変換方式有機発光素子の一例を示す概略断面
図である。すなわち、図４は、マルチカラーまたはフル
カラーディスプレーとして使用するための複数の画素を
有する色変換カラーディスプレイの、１つの画素に相当
する部分を示している。本発明では、第１の発明の色変
換フィルタ基板を用いるため、これらの構成は、先に説
明した第１の発明と同様である。また、第１の電極６、
発光層、および第２の電極１１を有する発光部は、上記
図３で説明したとおりである。本発明の色変換方式有機
発光素子では、図４に示されるように第１の電極６の接
続部１３を封止部１２から突出させ外部と接続できるよ
うにしておく。図４には示されていないが、第２の電極
１１についても同様に接続部を封止部１２から突出させ
外部と接続できるようにする。このようにすることによ
り、両電極に所定の電圧を印加することが可能になる。
このように、封止部は、電極の接続部を少なくとも一部
突出するように形成させる。

【００６５】封止部は、例えば封止ガラスのような封止
材を接着剤で支持基板に接着することにより支持基板上
に設けることができる。

【００６６】本発明の色変換方式有機発光素子では、第
１の発明で説明したように保護層を所定の条件を満たす
ように形成する。該保護層は、接続部に及ばないように
形成させることが好ましいが、封止部は、接続部の少な
くとも一部を突出した状態で封止するため必然的にこの
封止部を越えて形成されることもないことに注意すべき
である。

【００６７】第１の電極６および第２の電極１１のパタ
ーンはそれそれ平行なラインで構成されるストライプ状
の、互いに交差するように形成されてもよい。その場合
には、本発明の有機発光素子はマトリクス駆動を行うこ
とができる。すなわち、第１の電極６の特定のストライ
プと、第２の電極１１の特定のストライプに電圧が印加
された時に、有機発光層９において、それらのストライ
プが交差する部分が発光する。従って、第１の電極６お
よび第２の電極１１の選択されたストライプに電圧を印
加することによって、特定の発光層に対応する色変換パ
ターン層のみを発光させることができる。

【００６８】また、第１の電極６をストライプパターン
を持たない一様な平面電極とし、第２の電極１１を各色
変換パターン層に対応するようパターニングしてもよ
い。その場合には、各色変換パターン層に対応するスイ
ッチング素子を設けて、いわゆるアクティブマトリクス
駆動を行うことが可能になる。

【００６９】本発明の色変換方式有機発光素子は、第１
電極と所望の第２電極とに挟まれた発光層に電圧を印加
し、該発光層を発光させ、該発光が保護層を透過して色
変換パターン層に入射し、該色変換パターン層内の蛍光
体が光励起され蛍光発光することにより所定の発光色を
表示する。

【００７０】本発明では、色変換方式有機発光素子を所
望のパターンに高精細にパターンニングすることで色変
換方式のカラーディスプレイを製造することができる。
パターンニングは、従来の手法を用いて行うことができ
る。例えば、フォトリソグラフ法、マスク蒸着法などを
利用することができる。

【００７１】なお、第１の発明および第２の発明の各構
成要素の材料や諸条件は後述する第３の発明および第４
の発明で併せて説明する。

【００７２】次に、本発明の色変換フィルタ基板の製造
方法（第３の発明）およびこの色変換フィルタ基板を用
いたカラーディスプレイの製造方法（第４の発明）およ
びこれらに使用することができる材料等について以下に
説明する。

【００７３】１．色変換フィルタ基板の製造方法本発明の第３は、支持基板と、該支持基板上に配置され
た蛍光色素を含有する少なくとも１つの色変換パターン
層と、該支持基板上に設けられ、該色変換パターン層全
体を覆うように設けられた保護層とを少なくとも備える
色変換フィルタ基板の製造方法において、（１）前記支
持基板上に少なくとも１つの色変換パターン層を形成す
る工程、（２）前記支持基板上において、前記色変換パ
ターン層全体を覆うように、前記色変換パターン層の厚
さ以上の厚さの上面を有し、かつ、色変換パターン層の
近傍領域まで延びた端部を有する保護層を形成する工程
であって、前記保護層が、前記端部で前記支持基板と角
度αを有する側面を持ち、前記支持基板と該側面との角
度αが７０度以下である保護層を形成する工程を含むこ
とを特徴とする色変換フィルタ基板の製造方法である。

【００７４】本発明の色変換フィルタ基板の製造方法に
の第１の工程は、支持基板上に少なくとも１つの色変換
パターン層を形成する工程である。支持基板は、コーニ
ングガラスのようなガラス、サファイアガラス等を使用
することができる。本発明では、発光を支持基板側から
取り出すことが好ましいため、支持基板は、透明または
半透明であることが好ましい。透明度は、１０から１０
０％、好ましくは５０から１００％である。

【００７５】色変換パターン層は、例えばスピンコート
法、ディッピング法などで、有機蛍光色素などの発光体
を含んだ色変換パターン層を形成するための組成物（以
下マトリックス組成物と称する。）を前記支持基板上に
塗布した後、フォトリソグラフ法によりパターニングを
行うことで形成できる。複数の色変換パターン層を形成
するには、上記の工程を所望の回数繰り返せばよい。こ
こで、マトリックス組成物に含まれる発光体は、本発明
では有機蛍光色素が好ましい。以下にこれらの材料につ
いて説明する。

【００７６】（有機蛍光色素）本発明において、有機蛍
光色素は、発光部から発する近紫外領域ないし可視領域
の光、特に青色ないし青緑色領域の光を吸収して異なる
可視光を発するものであればよい。好ましくは、少なく
とも赤色領域の蛍光を発する蛍光色素の一種類以上が用
いられ、緑色領域の蛍光を発する蛍光色素の一種以上と
組み合わせてもよい。

【００７７】このように赤色領域の蛍光を発する色素を
加えることが好ましいのは、入射光として用いられる光
として、青色ないし青緑色領域の光が比較的得やすい
が、これを単なる赤色フィルタに通して赤色領域の光に
変更しようとすると、元々赤色領域の波長の光が少ない
ため、極めて暗い出力光になってしまうからである。従
って、赤色領域の光については、入射光を蛍光色素によ
って赤色領域の光に変換させることにより、十分な強度
の出力を得ることが可能となる。一方、緑色領域の光
は、赤色領域の光と同様に、入射光を別の有機蛍光色素
によって緑色領域の光に変換させて出力してもよいし、
または入射光が緑色領域の光を十分に含むならば、入射
光を単に緑色フィルタを通して出力してもよい。一方、
青色領域の光に関しては、入射光として青色の光が比較
的得やすいため、この入射光を単なる青色フィルタに通
して出力させることも可能である。

【００７８】発光部から発す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、べーシックレ
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）−
１３−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。更に、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。

【００７９】発光部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−ｌＨ，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、またはクマリン色素系染料であるベーシックイ
エロー５１、更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。更に、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。

【００８０】なお、本発明に用いる有機蛍光色素は、樹
脂のような媒体に混合して顔料として使用することもで
きる。使用しうる媒体としては、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
体樹脂、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をあげることができる。有機
蛍光顔料は、これらの樹脂に有機蛍光色素を練り込むこ
とにより製造される。また、これらの有機蛍光色素や有
機蛍光顔料（本明細書中で、前記２つを合わせて有機蛍
光色素と総称する）は単独で用いてもよく、蛍光の色相
を調整するために二種以上を組み合わせて用いてもよ
い。

【００８１】本発明に用いる有機蛍光色素は、基板上に
形成された膜の重量を基準にして０．０１〜５重量％、
より好ましくは０．１〜２重量％含有される。有機蛍光
色素の含有量が０．０１重量％未満であれば、十分な波
長変換を行うことができない。また、含有量が５％を越
えると、濃度消光などにより色変換効率の低下が起こ
る。

【００８２】（マトリックス組成物）本発明の色変換パ
ターン層に用いられるマトリクス組成物は、前記有機蛍
光色素と、光硬化性または光熱併用型硬化性樹脂とより
構成される。この光硬化性または光熱併用型硬化性樹脂
は、光および／または熱処理して、ラジカル種やイオン
種を発生させて該硬化性樹脂を重合または架橋させ、不
溶不融化される。また、光硬化性または光熱併用型硬化
性樹脂は、蛍光色変換膜のパターニングを行うため、硬
化前は有機溶媒またはアルカリ溶液に可溶であることが
望ましい。

【００８３】具体的には、光硬化性または光熱併用型硬
化性樹脂は、（１）アクリロイル基やメタアクリロイル
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、（２）ポリビニル桂皮酸エステル、（３）鎖状ま
たは環状オレフィン、（４）エボキシ基を有するモノマ
ーなどが挙げられる。

【００８４】本発明では、これらの光硬化性または光熱
併用型硬化性樹脂を、光、熱、イオンなどの発生剤と共
に含有する組成物として使用する。具体的には、上記
（１）を含む組成物としては、アクリロイル基やメタア
クリ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、上記（２）では、ポリビニル桂皮酸エステルと増感
剤からなる組成物、上記（３）では、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、上記（４）で
は、エボキシ基を有するモノマーと光酸発生剤からなる
組成物などを挙げることができる。特に（１）の光硬化
性または光熱併用型硬化性樹脂を含む組成物は、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
頼性の面から好ましい。

【００８５】これら光硬化性または光熱併用型硬化性樹
脂組成物は、以下のようにして重合または架橋される。

【００８６】（１）のものは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る。（２）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させる。（３）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る。（４）エボ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る。

【００８７】本発明の色変換フィルタ基板の製造方法の
第２の工程は、前記支持基板上において、前記色変換パ
ターン層全体を覆うように、前記色変換パターン層の厚
さ以上の厚さの上面を有し、かつ、色変換パターン層の
近傍領域まで延びた端部を有する保護層を形成する工程
である。上記第１の発明および第２の発明で説明したよ
うに、本発明では保護層が、前記端部で前記支持基板と
角度αを有する側面を持ち、前記支持基板と該側面との
角度αが７０度以下となるように保護層を形成する。

【００８８】（保護層）本発明において保護層は、該保
護層の端部において、支持基板と保護層のなす角度αが
９０度に近づくに従い、その上面に配設される第１の電
極が断線および短絡を起こしやすくなるため、角度αは
少なくとも鋭角である必要がある。本発明では、この角
度αは、７０度以下であることが好ましい。

【００８９】保護層の材料としては、可視領域における
透明性が高く（４００〜７００ｎｍの範囲で透過率５０
％以上であることが好ましい。）、ガラス転移温度（Ｔ
ｇ）が１００℃以上で、表面硬度が鉛筆硬度で２Ｈ以上
あり、色変換パターン層上にμｍオーダーで膜を形成で
き、色変換パターン層２〜４の機能を低下させないもの
であれば良い。このような材料としては、例えば、イミ
ド変性シリコーン樹脂（特開平５−１３４１１２号公
報、特開平７−２１８７１７号公報、特開平７−３０６
３１１号公報等）、無機金属化合物（ＴｉＯ、Ａｌ
₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂等）をアクリル、ポリイミド、シリコー
ン樹脂等中に分散したもの（特開平５−１１９３０６号
公報、特開平７−１０４１１４号公報等）、エポキシ変
性アクリレート樹脂のような紫外線硬化型樹脂（特開平
７−４８４２４号公報）、アクリレートモノマー／オリ
ゴマー／ポリマーの反応性ビニル基を有した樹脂、レジ
スト樹脂（特開平６−３００９１０、特開平７−１２８
５１９号公報、特開平８−２７９３９４号公報、特開平
９−３３０７９３号公報等）、無機化合物のゾルーゲル
法で用いられるＳｉＯ₂系無機コーティング剤（月刊デ
ィスプレイ１９９７年、３巻、７号に記載、特開平８−
２７９３４号公報等）、フッ素系樹脂（特開平５−３６
４７５号公報、特開平９−３３０７９３号公報等）等の
光硬化型樹脂および／または熱硬化型樹脂が挙げられ
る。

【００９０】保護層の形成法は特に制限はなく、例え
ば、乾式法（スパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法寺）と湿式
法（スピンコート法、ロールコート法、キャスト法寺）
等の慣用の手法により形成できる。また、該保護層は単
層、あるいは積層させてもよい。

【００９１】保護層は、第１の発明および第２の発明で
説明したように封止部および接続部には形成しないこと
が好ましい。

【００９２】該保護層の側面と該支持基板の成す角度α
を鋭角とするための好ましい手法は、感光性の材料を用
いた膜を慣用の手法により、基板全面に形成し、その後
にフォトリソグラフ法で必要な形状を形成することであ
る。この方法は、最も簡便かつ精度の良好な方法である
ため好ましい。

【００９３】保護層の厚さはなどは、上述の通りであ
る。

【００９４】また、この保護層の上面に、保護層のガス
バリア性を向上させる目的で、酸化珪素、窒化珪素、酸
化アルミニウム等の絶縁性無機酸化物層を形成してもよ
い。これらの層を形成するには、例えばスパッタ法、真
空蒸着法などを用いることができる。絶縁性無機酸化物
層の厚さは、特に制限されないが、３００ｎｍから９０
０ｎｍ、好ましくは、５００ｎｍから８００ｎｍであ
る。

【００９５】次に本発明の第４の側面について説明す
る。

【００９６】２．色変換方式有機発光素子およびカラー
ディスプレイの製造方法本発明の第４の側面は、支持基板と、該支持基板上に配
置された蛍光色素を含有する少なくとも１つの色変換パ
ターン層と、該支持基板上に設けられ、該色変換パター
ン層全体を覆うように設けられた保護層とを備えた色変
換フィルタ基板；前記色変換フィルタ基板の保護層上に
配置された、第１の電極、発光層、および第２の電極を
少なくとも順次積層した発光部；および前記色変換フィ
ルタ基板および発光部を封止する封止部とを具備した色
変換方式有機発光素子の製造方法であって、（１）前記
支持基板上に少なくとも１つの色変換パターン層を形成
する工程、（２）前記支持基板上において、前記色変換
パターン層全体を覆うように、前記色変換パターン層の
厚さ以上の厚さの上面を有し、かつ、色変換パターン層
の近傍領域まで延びた端部を有する保護層を形成する工
程であって、前記保護層が、前記端部で前記支持基板と
角度αを有する側面を持ち、前記支持基板と該側面との
角度αが７０度以下である保護層を形成する工程、
（３）前記保護層上に電極を形成する工程であって、前
記保護層の前記上面および前記側面とを覆い、更に接続
部を有する電極を形成する工程（４）前記電極の前記上
面部に前記発光部を形成する工程、（５）前記基板上
に、前記色変換フィルタ基板および発光部を封止する封
止部を形成する工程であって、前記第１の電極と第２の
電極の前記接続部の少なくとも一部を、外部との接続が
可能なように該封止部の外側に突出させて封止部を形成
させる工程とを含むことを特徴とする色変換方式有機発
光素子の製造方法である。

【００９７】本発明の色変換方式有機発光素子は、前記
色変換フィルタ基板と、発光部とを備える。発光部は、
一対の電極の間に有機発光層のような発光層を挟持し、
必要に応じ、発光層に正孔注入層や電子注入層を含ませ
た構造を有する。具体的には、下記のような層構成から
なるものが採用される。

【００９８】（ｉ）陽極／有機発光層／陰極（ｉｉ）陽極／正孔注入層／有機発光層／陰極（ｉｉｉ）陽極／有機発光層／電子注入層／陰極（ｉｖ）陽極／正孔注入層／有機発光層／電子注入層／
陰極（ｖ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電
子注入層／陰極上記の層構成において、陽極および陰極の少なくとも一
方は、該有機発光体の発する光の波長域において透明で
あることが望ましく、透明である電極を通して光を発し
て、前記色変換パターン層に光を入射させる。当該技術
において、陽極を透明にすることが容易であることが知
られており、本発明においても陽極を透明とすることが
望ましい。すなわち、本発明においては、例えば図３ま
たは図４に示される第１の電極６を陽極とし、第２の電
極１１を陰極とすることが好ましい。

【００９９】以下に、上記の有機発光素子の製造方法を
説明する。この素子を更に所定のパターンに形成するこ
とにより本発明の色変換方式カラーディスプレイを製造
することができる。

【０１００】色変換フィルタ基板は、上記第３の発明で
説明したように製造することができる。すなわち、第４
の発明の第１工程と第２工程は、第３の発明と同様であ
る。

【０１０１】本発明では、上黄色変換フィルタ基板上に
発光部を形成する（第３および第４工程）。本発明で
は、発光部は、第１の電極、発光層および第２の電極か
ら構成される。

【０１０２】本発明の第３の工程は、色変換フィルタ基
板の保護層上に第１の電極を形成する工程である。

【０１０３】第１の電極は、上述のように陽極であるこ
とが好ましい。陽極としては、インジウムスズ酸化物
（ＩＴＯ）膜のような透明電極を使用することが好まし
い。この他には、金、銀、クロムなどの金属、又はこれ
らの金属とＩＴＯ膜の積層物など、更に酸化スズ、酸化
インジウム等を使用することができる。ＩＴＯ膜は、ス
パッタ法のような従来の方法により所定領域に全面的に
成膜し、次いでＩＴＯ膜上にレジスト剤を塗布した後、
フォトリソグラフィー法でパターニングを行うことによ
り形成することができる。

【０１０４】第１の電極の透明度は、１０から１００
％、好ましくは５０から１００％である。

【０１０５】次に、本発明の第４の工程は、発光層を形
成する工程である。発光層は、上述の（ｉ）から（ｖ）
のうち陽極および陰極を除いた部分の層構造を有するこ
とができる。発光層の材料としては、公知のものが使用
される。具体的には以下の通りであるが、これらに限定
されない。

【０１０６】本発明の正孔注入層は、正孔輸送層、発光
層に正孔を効率よく注入できるものであれば特に限定さ
れない。例えば、銅フタロシアニンのようなフタロシア
ニン系化合物を使用することができる。

【０１０７】本発明の正孔輸送層は、陽極または正孔注
入層からの正孔を効率よく輸送する層であり、例えば、
カルバゾール二量体誘導体、４，４’−ビス［Ｎ−（３
−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル
（ＴＰＤ）、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（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾー
ル）、ポリシランなどの既知の正孔輸送材料を積層また
は混合して使用できる。

【０１０８】正孔輸送物質を溶解または分散させて使用
することができる。分散用の樹脂としては、例えば、ポ
リ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ
（Ｎ−ビニルカルバゾール）、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリブチルメタクリレート、ポリエステル、ポリス
ルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリブタジエン、炭
化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミ
ド、エチルセルロース、酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ポリ
ウレタン樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂などを
挙げることができる。

【０１０９】本発明の電子輸送層は、陰極からの電子を
効率よく輸送する層であり、電子注入効率が高いことが
好ましい。このため、電子輸送層は、電子親和力が大き
く、電子移動度が大きく、安定性に優れ、トラップとな
る不純物が製造時および使用時に発生しにくい物質であ
ることが望ましい。電子輸送層として、トリス（８−キ
ノリノラト）アルミニウムなどのキノリノール誘導体の
金属キレート錯体、ペリレン誘導体、ペリノン誘導体、
ナフタレン誘導体、クマリン誘導体、テトラフェニルブ
タジエン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ビススチリ
ルベンゼン誘導体、ピラジン誘導体、フェナントロリン
誘導体などが使用可能であるが、これらに限定されな
い。

【０１１０】有機発光層には、青色から青緑色の発光を
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などの蛍光増白剤、
金属キレート化オキソニウム化合物、スチリルベンゼン
系化合物、芳香族ジメチリテイン系化合物などが好まし
く使用される。

【０１１１】これらの各層は、抵抗加熱蒸着装置のよう
な蒸着装置を用いて順次積層することによって形成する
ことができる。この際、各層を形成するごとに蒸着装置
から取り出すことをせず、一工程で積層を行うことがで
きる。このような一工程での積層は、工程の簡略、時間
の節約等のため好ましい。この他にも、電子ビーム、ス
パッタリング、分子積層法、コーティング法等を用いて
積層することができる。

【０１１２】次に、発光層上に第２の電極を設ける。本
発明では、上述のように第２の電極は陰極であることが
好ましい。

【０１１３】第２の電極に使用される物質としては、例
えば、インジウム、金、銀、アルミニウム、鉛、マグネ
シウムなどの金属や、希土類、アルカリ金属、あるいは
これらの金属の合金などを用いることが可能であり、素
子特性の点からマグネシウムやリチウム、ナトリウム、
カリウムなどの金属を用いることが好ましい。更に、こ
れらの金属の安定性を高めるため、銀やアルミニウムな
どとの合金を用いることもできる。

【０１１４】また、第２の電極の作製には、抵抗加熱
法、電子ビーム法、スパッタリング法、コーティング法
などが用いられ、金属を単体で蒸着することも、二成分
以上を同時に蒸着することもできる。更に、複数の金属
を同時に蒸着して合金電極を形成することも可能であ
る。また、あらかじめ調整した合金を蒸着しても良い。

【０１１５】本発明の第５の工程は、色変換フィルタ基
板および発光部を封止する封止部を形成する工程であ
る。封止部は、特に限定されず、封止ガラスのような従
来から用いられている封止部材を使用することができ
る。この封止部材をＵＶ硬化接着剤のような接着剤を用
いて支持基板上に接着する。この際、素子内に不純物が
混入しないようにグローブボックス内において乾燥窒素
雰囲気下で封止を行うことが好ましい。

【０１１６】このようにして、本発明の色変換方式有機
発光素子を製造することができる。本発明は、更に、こ
の色変換方式の有機発光素子を所望のパターンに高精細
にパターンニングることにより、色変換方式のカラーデ
ィスプレイを製造することができる。パターンニングの
方法は、従来より使用されている方法を用いることがで
きる。

【０１１７】

【実施例】以下日本発明を実施例に基づき更に詳細に説
明する。以下の実施例は例示であり、本発明を制限する
ことを意図しない。（実施例１）［青色フィルタの作製］青色フィルタ材料（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）を、透明基板としてのコーニングガラス
（５０×５０×１．１ｍｍ）上に、スピンコート法にて
塗布後、フォトリソグラフ法によりパターニングを実施
し、青色の色変換パターン層を０．１ｍｍライン、０．
３３ｍｍピッチ、膜厚６μｍのラインパターンとして得
た。

【０１１８】［緑色変換フィルタの作製］蛍光色素とし
てクマリン６（０．７重量部）を溶剤のプロピレングリ
コールモノエチルアセテート（ＰＧＭＥＡ）１２０重量
部へ溶解させた。これに、光重合性樹脂の「Ｖ２５９Ｐ
Ａ／Ｐ５」（商品名、新日鐵化成工業株式会社）１００
重量部を加えて溶解させ、塗布液を得た。この塗布溶液
を、透明基板としてのコーニングガラス（５０×５０×
１．１ｍｍ）上に、スピンコート法を用いて塗布し、フ
ォトリソグラフ法により、パターニングを実施し、緑色
の色変換パターン層を０．１ｍｍライン、０．３３ｍｍ
ピッチ、膜厚１０μｍのラインパターンとして得た。

【０１１９】［赤色変換フィルタ層の作製］蛍光色素と
してクマリン６（０．６重量部）、ローダミン６Ｇ
（０．３重量部）、べーシックバイオレット１１（０．
３重量部）を溶剤としてのプロピレングリコールモノエ
チルアセテート（ＰＧＭＥＡ）１２０重量部へ溶解させ
た。これに、光重合性樹脂の「Ｖ２５９ＰＡ／Ｐ５」
（商品名、新日鐵化成工業株式会社）１００重量部を加
えて溶解させ、塗布液を得た。この塗布溶液を、透明基
板としてのコーニングガラス（５０×５０×１．１ｍ
ｍ）上に、スピンコート法を用いて塗布し、フォトリソ
グラフ法により、パターニングを実施し、赤色の色変換
パターン層を０．１ｍｍライン、０．３３ｍｍピッチ、
膜厚１０μｍのラインパターンとして得た。

【０１２０】［保護層の作製］上述のように青、緑およ
び赤の色変換パターン層を形成した支持基板上に、保護
層を形成した。保護層としてＵＶ硬化型樹脂（エポキシ
変性アクリレート）を使用し、これをスピンコート法に
て支持基板上に塗布し、フォトリソグラフ法にて、膜厚
１０μｍの保護層を形成した。この時、各色変換パター
ン層のラインパターンには変形がなく、且つ、保護層の
上面は平坦であった。また、保護層の側面と支持基板と
のなす角度αを測定したところ、４０度であった。

【０１２１】更に、保護層上に、ガスバリア性を高める
ことを目的として、スパッタ法にてＳｉＮｘ膜を８００
ｎｍ堆積させた。得られたＳｉＮｘ膜は、ＪＩＳ５４０
０記載の碁盤目試験にて保護層とガスバリア層の密着性
を評価したところ、良好な密着性を有していた（この試
験で、＞８点）。

【０１２２】［色変換方式有機発光素子の作製］上記の
ようにして製造した色変換フィルタ基板の上に、陽極／
正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電子注入層／陰
極からなる６層構造の発光部を形成した。

【０１２３】まず、色変換フィルタ基板の最外層である
保護層の上面にスパッタ法にて透明電極（ＩＴＯ）を全
面成膜した。ＩＴＯ上にレジスト剤「ＯＦＲＰ８００」
（商品名、東京応化製）を塗布した後、フォトリソグラ
フィー法でパターニングを行い、それぞれの色の発光部
に位置する、幅０．０９４ｍｍ、間隙０．０１６ｍｍ、
膜厚１００ｎｍのストライプパターンからなる陽極を得
た。

【０１２４】次いで、前記陽極を形成した基板を抵抗加
熱蒸着装置内に装着し、正孔注入層、正孔輸送層、有機
発光層、電子注入層を、真空を破らずに順次式膜した。

【０１２５】表１は各層に用いた材料の構造式である。

【０１２６】

【表１】

【０１２７】成膜に際して真空槽の内圧は１×１０^-4Ｐ
ａまで減圧した。正孔注入層は銅フタロシアニン（Ｃｕ
Ｐｃ）を１００ｎｍ積層した。正孔輸送層は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。発光層は
４，４−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）ビフェニ
ル（ＤＰＶＢｉ）を３０ｍｍ積層した。電子注入層はア
ルミキレート（Ａｌｑ）を２０ｎｍ積層した。

【０１２８】この後、陽極（ＩＴＯ）のラインパターン
と垂直に幅０．３０ｍｍ、空隙０．０３ｍｍギャップの
ストライプパターンが得られるマスクを用いて、厚さ２
００ｎｍのＭｇ／Ａｇ（１０：１の重量比率）層からな
る陰極を、真空を破らずに形成した。

【０１２９】こうして得られた有機発光素子をグローブ
ボックス内乾燥窒素雰囲気下において、封止ガラスとＵ
Ｖ硬化接着剤を用いて封止した。

【０１３０】（実施例２）実施例１の保護層を、保護層
の側面と支持基板とのなす角度αが７０度となるように
形成した以外は実施例１と同様にした。

【０１３１】（実施例３）実施例１の保護層を、保護層
の側面と支持基板とのなす角度αが６０度となるように
形成した以外は実施例１と同様にした。

【０１３２】（実施例４）実施例１の保護層を、保護層
の側面と支持基板とのなす角度αが５０度となるように
形成した以外は実施例１と同様にした。

【０１３３】（実施例５）実施例１の保護層を、保護層
の側面と支持基板とのなす角度αが２０度となるように
形成した以外は実施例１と同様にした。

【０１３４】（実施例６）実施例１の保護層を、保護層
の側面と支持基板とのなす角度αが１０度となるように
形成した以外は実施例１と同様にした。

【０１３５】（実施例７）実施例１の保護層を、保護層
の側面と支持基板とのなす角度αが５度となるように形
成した以外は実施例１と同様にした。

【０１３６】（比較例１）実施例１の保護層を、保護層
の側面と支持基板とのなす角度αが９０度となるように
形成した以外は実施例１と同様にした。

【０１３７】（比較例２）実施例１の保護層を、保護層
の側面と支持基板とのなす角度αが８０度となるように
形成した以外は実施例１と同様にした。

【０１３８】（評価）各実施例および比較例の方法で、
各素子を１０枚ずつ製作し、それぞれについて、陽極の
断線または短絡の発生状況を評価した。結果を図５に示
す。評価の結果、保護層の側面と支持基板とのなす角度
αが８０度および９０度である素子は、保護層上に設け
た陽極の断線または短絡が確認されたが、この角度αが
７０度以下である素子はいずれも不具合が発生しなかっ
た。

【０１３９】

【発明の効果】本発明によれば、ＲＧＢの各蛍光体層の
段差を埋めることができ、パネル形成工程で暴露される
熱、光などから蛍光体層を保護することができる保護膜
を設けた色変換フィルタ基板を得ることができる。

【０１４０】本発明によれば、封止工程や電極の接続工
程での圧力接着を歩留まり良く行うことができ、更に、
視野角特性および色再現性に優れた有機ＥＬパネルを作
製する際の歩留まり向上を実現することができる。

【０１４１】また、このような蛍光色素を含む蛍光変換
フィルタ基板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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の保護層を用いた色変換フィルタ基板を
示す断面概略図である。

【図２】本発明の保護層を用いた色変換フィルタ基板を
示す断面概略図である。

【図３】本発明の保護層を用いた色変換フィルタ基板上
に発光部を形成した、色変換方式カラーディスプレイの
一画素を表す概略断面図である。

【図４】本発明の保護層を用いた色変換フィルタ基板上
に発光部を形成し、封止部を更に設けた、色変換方式カ
ラー有機ＥＬディスプレイの一画素を表す概略断面図で
ある。

【図５】本発明の実施例における、陽極の断線または短
絡の発生の状況を示したグラフである。

【符号の説明】

１支持基板２、３、４色変換パターン層５保護層６第１の電極７正孔注入層８正孔輸送層９有機発光層１０電子注入層１１第２の電極１２封止部１３接続部１４側面１５側面

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｈ０５Ｂ 33/10 Ｈ０５Ｂ 33/10 33/14 33/14 Ａ (72)発明者河村幸則神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号富士電機株式会社内Ｆターム(参考） 2H048 BA01 BA45 BB08 BB14 BB28 BB37 BB41 3K007 AB04 AB11 AB18 BA06 BB01 BB06 CA01 CB01 CC05 DA01 DB03 EB00 FA01 FA02 5C094 AA08 AA32 AA43 AA47 BA12 BA27 BA32 CA24 DA13 EB02 ED03 FA03 FA04 FB01 FB15 GB10 JA01 JA09 5G435 AA04 AA14 AA17 BB05 CC12 GG12 HH06 KK07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持基板と、該支持基板上に配置された
蛍光色素を含有する少なくとも１つの色変換パターン層
と、該支持基板上に設けられ、該色変換パターン層全体
を覆うように設けられた保護層とを少なくとも備えた色
変換フィルタ基板であって、前記保護層が、前記色変換パターン層の厚さ以上の高さ
の上面と、前記支持基板と角度αを有する側面とを持
ち、前記支持基板と該側面との角度αが７０度以下であ
ることを特徴とする色変換フィルタ基板。
【請求項２】支持基板と、該支持基板上に配置された
蛍光色素を含有する少なくとも１つの色変換パターン層
と、該支持基板上に設けられ、該色変換パターン層全体
を覆うように設けられた保護層とを少なくとも備えた色
変換フィルタ基板；前記色変換フィルタ基板の該保護層
上に設けられた、接続部を有する第１の電極層、発光
層、および接続部を有する第２の電極を少なくとも順次
積層した発光部；および前記色変換フィルタ基板および
発光部を封止する封止部であって、前記第１および第２
の電極の前記接続部の少なくとも一部を、外部との接続
が可能なように該封止部の外側に突出させることができ
る封止部；を具備した色変換方式有機発光素子であっ
て、前記保護層が、前記色変換パターン層の厚さ以上の高さ
の上面と、前記支持基板と角度αを有する側面とを持
ち、前記支持基板と該側面との角度αが７０度以下であ
り、前記保護層が前記接続部および前記封止部を越えな
い領域に形成されることを特徴とする色変換方式有機発
光素子。
【請求項３】請求項２に記載の色変換方式有機発光素
子をパターン化して形成される色変換方式カラーディス
プレイ。
【請求項４】支持基板と、該支持基板上に配置された
蛍光色素を含有する少なくとも１つの色変換パターン層
と、該支持基板上に設けられ、該色変換パターン層全体
を覆うように設けられた保護層とを少なくとも備える色
変換フィルタ基板の製造方法において、（１）前記支持基板上に少なくとも１つの色変換パター
ン層を形成する工程、（２）前記支持基板上において、前記色変換パターン層
全体を覆うように、前記色変換パターン層の厚さ以上の
厚さの上面を有し、かつ、色変換パターン層の近傍領域
まで延びた端部を有する保護層を形成する工程であっ
て、前記保護層が、前記端部で前記支持基板と角度αを
有する側面を持ち、前記支持基板と該側面との角度αが
７０度以下である保護層を形成する工程、を含むことを
特徴とする色変換フィルタ基板の製造方法。
【請求項５】支持基板と、該支持基板上に配置された
蛍光色素を含有する少なくとも１つの色変換パターン層
と、該支持基板上に設けられ、該色変換パターン層全体
を覆うように設けられた保護層とを備えた色変換フィル
タ基板；前記色変換フィルタ基板の保護層上に配置され
た、第１の電極、発光層、および第２の電極を少なくと
も順次積層した発光部；および前記色変換フィルタ基板
および発光部を封止する封止部とを具備した色変換方式
有機発光素子の製造方法であって、（１）前記支持基板上に少なくとも１つの色変換パター
ン層を形成する工程、（２）前記支持基板上において、前記色変換パターン層
全体を覆うように、前記色変換パターン層の厚さ以上の
厚さの上面を有し、かつ、色変換パターン層の近傍領域
まで延びた端部を有する保護層を形成する工程であっ
て、前記保護層が、前記端部で前記支持基板と角度αを
有する側面を持ち、前記支持基板と該側面との角度αが
７０度以下である保護層を形成する工程、（３）前記保護層上に電極を形成する工程であって、前
記保護層の前記上面および前記側面とを覆い、更に接続
部を有する電極を形成する工程（４）前記電極の前記上面部に前記発光部を形成する工
程、（５）前記基板上に、前記色変換フィルタ基板および発
光部を封止する封止部を形成する工程であって、前記第
１の電極と第２の電極の前記接続部の少なくとも一部
を、外部との接続が可能なように該封止部の外側に突出
させて封止部を形成させる工程とを含むことを特徴とす
る色変換方式有機発光素子の製造方法。
【請求項６】前記保護層の膜厚が、下記式（１）の関
係を有する範囲内にあることを特徴とする請求項１に記
載の色変換フィルタ基板。０＜ｔ_PL＜０．１Ｗ（１）［但し、ｔ_PLは、保護層の膜厚であり、Ｗは画素の最小
幅を表す。］
【請求項７】前記保護層の膜厚が、下記式（１）の関
係を有する範囲内にあることを特徴とする請求項２に記
載の色変換方式有機発光素子。０＜ｔ_PL＜０．１Ｗ（１）［但し、ｔ_PLは、保護層の膜厚であり、Ｗは画素の最小
幅を表す。］
【請求項８】前記保護層の形成工程を、ポジ型のフォ
トレジストまたはネガ型のフォトレジスト法を用いて行
うことをと特徴とする請求項４に記載の色変換フィルタ
基板の製造方法。
【請求項９】前記保護層の形成工程を、ポジ型のフォ
トレジストまたはネガ型のフォトレジスト法を用いて行
うことをと特徴とする請求項５に記載の色変換方式有機
発光素子の製造方法。