JP2003217846A

JP2003217846A - 有機積層部材、色変換部材およびその製造方法

Info

Publication number: JP2003217846A
Application number: JP2002017062A
Authority: JP
Inventors: Koji Arai; 井浩次新; Yoshiaki Tsuruoka; 岡美秋鶴; Noboru Sakaeda; 田暢栄; Hitoshi Kuma; 均熊
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd; Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd; Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 2002-01-25
Filing date: 2002-01-25
Publication date: 2003-07-31
Anticipated expiration: 2022-01-25
Also published as: JP4390417B2

Abstract

(57)【要約】【課題】有機積層部材、特にフルカラー有機ＥＬディ
スプレイ等に用いられる色変換部材の製造工程数を減ら
し、安定的に微細なパターンを形成でき、生産性を向上
できる製造方法を提供する。【解決手段】基材と、前記基材上に少なくとも第１有
機物層と第２有機物層とが順次積層された有機物層とか
らなる有機積層部材の製造方法であって、前記第１有機
物層と第２有機物層とを単一のフォトリソグラフィー工
程によってパターニングする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機積層部材とそ
の製造方法、特に好適には有機ＥＬカラーディスプレイ
に使用される色変換部材とその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】パターニングした有機物層を積層してな
る有機積層部材は様々な分野で用いられているが、その
うちの１つに有機ＥＬディスプレイなどのカラーディス
プレイに用いられる蛍光体層と外光遮断層（カラーフィ
ルター）を積層した色変換部材がある。このような色変
換部材（外光遮断層および蛍光体層）は、例えば特開平
９−１１５６６８号公報や1998 SID International Sym
posium Digest of Technical Papers/Vol XXIX、p.7-10
に開示されている。

【０００３】このような色変換部材を用いた有機ＥＬデ
ィスプレイは、典型的には、青色発光有機ＥＬ素子を、
任意の蛍光変換材料（ＣＣＭ材料）を用いることにより
緑色および赤色に変換し、ＲＧＢの３色を取り出すこと
によりフルカラー化を行う。現在既に青色発光ＥＬ素子
が実用化レベルの性能を有しており、これを光源にした
Ｇ、Ｒの蛍光発光に関しても、高効率なものが得られて
いる。この方式による有機ＥＬカラーディスプレイは、
ＥＬ素子が単色で済み、一般的なフォトリソグラフィー
法により色変換部材が形成できるので、ＥＬ材料の利用
効率が高く、高精細化が容易で、生産性も高いという長
所がある。そして、蛍光体層に入り込む外光により蛍光
体層が励起され、ＥＬ素子の非発光状態においても蛍光
体層が蛍光を発生して、コントラストが低下してしまう
問題を解消するため、前記文献に開示されているよう
に、蛍光体層の外側（外光の入射側）に、蛍光体層の励
起波長を遮断し、かつ、蛍光波長を透過する外光遮断層
を配置して、コントラストの向上を図り、発光色の色純
度を向上させることが行われている。

【０００４】しかしながら、このような色変換方式にお
いて用いられる色変換部材において、積層された外光遮
断層と蛍光体層が混ざり込み、外光遮断層成分が、ＥＬ
素子の発光または蛍光を吸収して、色変換性能を著しく
低下させる場合があった。また、外光遮断層内に蛍光体
層成分が混ざり込むと、外光により蛍光体層成分が蛍光
を発するため、コントラストを低下させる場合があっ
た。さらに、このような色変換方式において用いられる
色変換部材を一般的なフォトリソグラフィー法により作
製する際には、外光遮断層については、少なくともＲ，
Ｇの２回、ならびに蛍光体層についてＲ，Ｇの２回、計
４回（パターンの数だけ）のフォトリソグラフィーを行
なうことになる。このフォトリソグラフィー工程は、感
材塗布、乾燥、露光、現像、焼成を行なうものであるの
で、蛍光体層と外光遮断層を併用した色変換部材を作製
するとき、結果的に製造工程数が非常に多くなる。した
がって、工程数、歩留まり、生産性、コストの面での問
題が生じ、フォトリソグラフィー工程数の減少が望まれ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の課題を
解決するものであり、本発明の目的は、有機積層部材、
特にフルカラー有機ＥＬディスプレイ等に用いられる色
変換部材に関し、高性能な色変換性能を有する色変換部
材を提供することである。

【０００６】また、本発明の目的は、少ない工程数で、
安定的に微細なパターンを形成でき、有機積層部材、特
にフルカラー有機ＥＬディスプレイ等に用いられる色変
換部材の生産性を著しく向上できる製造方法を提供する
ことである。

【０００７】本発明の目的はさらに、そのような色変換
部材を用いたフルカラー有機ＥＬディスプレイを提供す
ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、複数の層
が、互いの機能を妨げず、高性能な機能を発揮する有機
積層部材の構成、および、その効率的な製造法を見出し
本発明を完成させた。

【０００９】したがって本発明の有機積層部材の製造方
法は、基材と、前記基材上に少なくとも第１有機物層と
第２有機物層とが順次積層された有機物層とからなる有
機積層部材の製造方法であって、前記第１有機物層と第
２有機物層とを単一のフォトリソグラフィー工程によっ
てパターニングすることを特徴とする方法である。

【００１０】また、本発明の有機積層部材は、基材と、
前記基材上に少なくとも第１有機物層と第２有機物層と
が順次積層された有機物層とからなる有機積層部材であ
って、前記第１有機物層と第２有機物層とが作成時に互
いに混ざり合わない材料から構成されていることを特徴
とするものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】有機積層部材の製造方法本発明の有機積層部材の製造方法は、基材と、前記基材
上に少なくとも第１有機物層と第２有機物層とが順次積
層された有機物層とからなる有機積層部材の製造方法で
あって、前記第１有機物層と第２有機物層とを単一のフ
ォトリソグラフィー工程によってパターニングすること
を特徴としている。この方法においては、積層される有
機物層は２層以上あれば何層でもよく、有機物層の間
に、保護層など任意の層が積層されていてもよい。さら
に単一のフォトリソグラフィー工程によってパターニン
グされる有機物層は、これらの積層された有機物層の全
てでも一部でもよく、２層以上あれば何層でもよく、単
一のフォトリソグラフィー工程でパターニングされる有
機物層の間に、無機化合物等、任意の層が積層されてい
てもよい。

【００１２】ここで、単一のフォトグラフィー工程と
は、塗布、乾燥、露光、現像および／またはエッチング
の工程を含む一連の工程を意味する。この工程内には、
適宜、焼成工程が含まれていてもよい。なお、単一とは
いっても、例えば、層毎に異なる薬液を用いて現像する
ことも含まれる。具体的には例えば、第１液を塗布、乾
燥後、続いて第２液を塗布、乾燥して、以後の露光、現
像、エッチング、焼成工程について再度塗布、乾燥工程
に戻ることなく工程を進められることを含む。より具体
的には例えば、塗布→乾燥→塗布→乾燥→露光
→現像（→現像）→エッチング（→エッチング
）→焼成という工程が挙げられる。

【００１３】色変換部材の製造方法また、本発明の色変換部材の製造方法は、基材と、前記
基材上に少なくとも第１有機物層と第２有機物層とが順
次積層された有機物層とからなる有機積層部材の製造方
法であって、前記第１有機物層と第２有機物層とを単一
のフォトリソグラフィー工程によってパターニングする
ことを特徴とする方法において、前記第１有機物層が蛍
光体層であり、前記第２有機物層が前記蛍光体層の励起
波長を遮断し、かつ、蛍光体層の蛍光波長を透過する外
光遮断層である、または、前記第２有機物層が蛍光体
層であり、前記第１有機物層が外光遮断層である方法で
ある。

【００１４】この方法においては、少なくとも、基材／
外光遮断層／蛍光体層または基材／蛍光体層／外光遮断
層の積層順であれば、その他に任意の層がいずれの位置
に積層されていてもよい。また、この任意の層は上記の
単一のフォトリソグラフィー工程によってパターニング
される層であってもされない層であってもよい。

【００１５】図１は、本発明の色変換部材の製造工程の
例を説明する図である。図１（ａ）の透明基材１上に、
図１（ｂ）のようにブラックマトリクス２を形成する。
その後、図１（ｃ）のように青色外光遮断層３を塗布
し、さらに、図１（ｄ）のように青色蛍光体層４を塗布
し、図１（ｅ）のようにパターン露光・現像を行う。同
様に緑色外光遮断層３’、緑色蛍光体層４’、赤色外光
遮断層３”、赤色蛍光体層４”を形成すると図１（ｆ）
のようになり、さらに図１（ｇ）のようにオーバーコー
ト５を形成して色変換部材が完成する。

【００１６】これに対し図２は従来の色変換部材の製造
工程の例を説明する図である。図２（ａ）の透明基材１
上に、図２（ｂ）のようにブラックマトリクス２を形成
する。その後、図２（ｃ）のように青色外光遮断層３を
パターニングし、ついで図２（ｄ）のように緑色外光遮
断層３’をパターニングし、さらに、図２（ｅ）のよう
に赤色外光遮断層３”をパターニングする。その後、図
２（ｆ）のように青色蛍光体層４をパターニングし、つ
いで図２（ｇ）のように緑色蛍光体層４’をパターニン
グし、さらに図２（ｈ）のように赤色蛍光体層４”をパ
ターニングする。そして図２（ｉ）のようにオーバーコ
ート５を形成して色変換部材が完成する。

【００１７】このような色変換部材の製造においては、
従来の製造法では、露光・現像によるパターニングの回
数が、３色の外光遮断層毎に３回と３色の蛍光体層毎の
３回、合計６回必要であるのに対し、本発明の製造方法
では、外光遮断層と蛍光体層を一括して、さらに保護層
を設けるときには保護層も一括してパターニングするた
め、露光・現像の回数が合計でも３回と少なくすること
ができ優れている。

【００１８】有機積層部材本発明の有機積層部材は、基材と基材上に少なくとも第
１有機物層と第２有機物層とが順次積層された有機物層
とからなる有機積層部材であって、第１有機物層と第２
有機物層とが作成時に互いに混ざり合わない材料から構
成されている。好ましくは第１有機物層と第２有機物層
との間に作成時に第１有機物層と第２有機物層とが混ざ
り合うことを防止する保護層を設けることができる。ま
た、本発明の有機積層部材の製造方法により製造された
ものであれば本発明の有機積層部材である。また、好ま
しくは有機物層が、基材上に平面的に分離配置されてい
るものとすることができる。

【００１９】色変換部材本発明の有機積層部材は、好適には色変換部材とするこ
とができる。

【００２０】色変換部材は、本発明の有機積層部材にお
いて、第１有機物層が蛍光体層であり、第２有機物層が
蛍光体層の励起波長を遮断し、かつ、蛍光体層の蛍光波
長を透過する外光遮断層とする、または、第２有機物層
が蛍光体層であり、第１有機物層を外光遮断層とするこ
とで得ることができる。

【００２１】ここで、蛍光体層は、蛍光体層側に配置さ
れたＥＬ素子などの光源からの光を吸収し、より長波長
の光に蛍光変換する層である。

【００２２】また、外光遮断層は、侵入する外光の蛍光
体励起波長を吸収し、かつ、蛍光体層からの蛍光を透過
させることにより、コントラスト特性を向上させる層で
ある。外光遮断層は、必要に応じて、蛍光色の色純度を
向上させる役割も行う。

【００２３】色変換部材においては、従来のように外光
遮断層と蛍光体層との界面において、両者の材料が混ざ
り合っている場合、外光遮断層成分が、ＥＬ素子の発光
または蛍光体層の蛍光を吸収して、色変換性能を著しく
低下させてしまう。また、外光遮断層内に蛍光体層成分
が混ざり込むと、外光により蛍光体層成分が蛍光を発す
るため、著しくコントラストを低下させてしまう。

【００２４】したがって、本発明ではこれら外光遮断層
と蛍光体層は、前述の有機物層と同様に、作成時に互い
に混ざり合わない材料から形成する。好ましくは例え
ば、外光遮断層を水溶液から形成し、色変換フィルター
を有機溶媒の溶液から形成することや、外光遮断層を有
機溶媒の溶液から形成し、色変換フィルターを水溶液か
ら形成することができる。

【００２５】この色変換部材と有機ＥＬ素子とを組み合
わせて、カラーディスプレイとすることもできる。

【００２６】有機物層本発明における有機物層は、有機物を含むものであれば
特に限定されることはなく、基材上に形成された第１有
機物層と第１有機物層上に形成する第２有機物層から少
なくともなることができる。そして、第１有機物層と第
２有機物層とを、作成時に互いに混ざり合わない材料か
ら形成する。

【００２７】本発明における「作成時に互いに混ざり合
わない」とは、第１有機物層形成時、第２有機物層形成
時およびパターニング時、焼成時を含め最終工程終了ま
で互いに混ざり合わず、作成終了後に機能が損なわれて
いないことを意味する。

【００２８】また、別の好ましい態様としては、第１有
機物層と第２有機物層との間に、互いが混ざり合うこと
を防止するための保護層が設けられている。

【００２９】本発明において、混ざり合わないとは、例
えば固形化された第１有機物層が第２有機物層を形成す
るための塗液にこの製造方法において溶出し、その結果
両層の界面を不均一に著しく乱さないことを意味する。

【００３０】互いに混ざり合わないような第１有機物層
と第２有機物層の組み合わせとしては、例えば表面張力
の差が大きな材料の組合わせや、水に可溶な材料と有機
溶媒に可溶な材料との組合わせを挙げることができる。
表面張力の大小関係は、簡易的には水接触角の大小関係
で判断することができる。

【００３１】具体的には、水溶性ポリマー（例えば、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、ヒ
ドロキシエチル（メタ）アクリレート重合体、ポリアク
リル酸等）のような極性基を有する樹脂膜表面の水接触
角は２０〜３０°程度の値を示し、アクリル酸エステル
樹脂膜表面の水接触角は５０〜７０°程度の値を示す。
このように、水接触角が好ましくは２０°以上異なる材
料の組合わせを選定することにより、互いに混ざり合わ
ないようにすることができる。

【００３２】また、どちらも有機溶媒に可溶な系で混ざ
り合わない材料としては、ポリアミック酸樹脂、ポリイ
ミド樹脂、ポリアミド樹脂と、アクリル酸エステル樹
脂、アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、ポリケ
イ皮酸ビニル、環化ゴム、環状ポリオレフィン、ノボラ
ック樹脂、または、アクリル酸エステル樹脂と、環化ゴ
ム、環状ポリオレフィンとの組み合せのように、有機溶
媒に対する溶解性が異なる樹脂を挙げることができる。

【００３３】より具体的には、第２有機物層を溶解する
溶媒（例えば溶媒１００ｇに対する溶質の溶解量の百分
率である溶解度が１％以上）にて、第１有機物層が溶解
しない、または溶解しにくい（例えば溶解度が１％未
満）という有機物層の組合わせが好ましい。例えば、第
１有機物層にポリアミック酸樹脂を用い、第２有機物層
にアクリル酸−アクリル酸エステル共重合体を用いた場
合、ポリアミック酸樹脂は、アクリル酸−アクリル酸エ
ステル共重合体を溶解するエステル系溶媒には溶解しな
い。また、第１有機物層にアクリル酸エステル樹脂を用
い、第２有機物層に環状ポリオレフィンを用いた場合、
アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体は、環状ポリ
オレフィンを溶解する炭化水素系溶媒には溶解しない。
このような組み合わせにより、第１有機物層と第２有機
物層は混ざり合わないことになる。

【００３４】保護層第１有機物層と第２有機物層との塗布液の表面張力差が
余りない場合、例えば両者の水接触角差が２０°未満の
場合や、第１有機物層と第２有機物層のある特定の溶媒
に対する溶解性が類似している場合には、好適には第１
有機物層と第２有機物層との間に保護層を設けることに
より、二つの有機物層を混ざり合わないようにすること
ができる。二つの有機物層が混ざり合いにくい場合であ
っても、保護層を設けることは構わない。

【００３５】保護層として用いる材料としては、第１お
よび／もしくは第２有機物層表面の水接触角との差が好
ましくは２０°以上あること、または、第１および／も
しくは第２有機物層の溶媒に溶解しないことが望まし
い。２０°未満の場合、または、第１および第２有機物
層の溶媒に溶解する場合には、第１有機物層と保護層、
または保護層と第２有機物層とが互いに混ざり合い、所
望の特性が発現することを妨げるからである。また、保
護層は、好ましくは第１有機物層および／または第２有
機物層で用いるパターニング液（現像液）でパターニン
グされるものとすることができる。

【００３６】保護層に用いる材料としては、例えば第１
有機物層および第２有機物層として、有機溶媒に可溶な
アクリル系樹脂を用いる場合には、水溶性ポリマー層を
用いることにより、各層が互いに混ざり合うことを防止
することができる。

【００３７】また、保護層に用いる材料として、無機化
合物も挙げることができる。例えば、金等の金属、酸化
錫、酸化インジウム、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、
酸化チタン、酸化イットリウム、酸化ゲルマニウム、酸
化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、ホウ酸、
酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化鉛、ジルコニ
ア、窒化ケイ素、窒化酸化ケイ素、フッ化カルシウム等
の１種または２種以上の無機酸化物、無機窒化物が挙げ
られる。

【００３８】保護層は、外光遮断層や蛍光体層の色変換
部材の機能を有してもよく、さらには色変換部材の特性
を向上させる機能を有してもよい。具体的には、顔料分
散系外光遮断膜の分光特性を補正するものとして、染料
系色素を含有する保護層を設けてもよい。色変換部材の
特性を向上させない場合には、可視光領域において透過
率が高い方（５０％以上）が望ましい。

【００３９】ここで、複数の有機物層が混ざりあってい
るか否かは、積層した層の断面を観察するか、それぞれ
の層成分を分光的または化学的に分析することにより判
定することができる。具体的には、層断面の光学顕微鏡
観察や、ＳＥＭ（Scanning Electron Microscopy）観察
にて、層界面が明確なこと、または、層の成分をＡＥＳ
（Auger Electron Microscopy）、ＥＰＭＡ、ＸＰＳ、
ダイナミックシムス、トフシムス等の分光分析、層材料
をＩＲ、ＮＭＲ、ＵＶ−Ｖｉｓ、ＩＣＰ等の化学分析に
より膜界面に層成分が混在しない場合に有機物層が混ざ
りあっていないと判断できる。また、色変換部材の特性
を乱さない閾値としては、白色または青色などの特定光
源を用いた透過率測定や放射輝度測定において、特性を
５０％以上低下させないものとすることもできる。

【００４０】基材本発明において基材は、有機積層部材または色変換部材
に強度を付与するために設けられるものであり、材料は
特に限定されるものではない。色変換部材に用いる場合
であって、基材が光取り出し側に設けられる場合では、
少なくとも可視光線のうち取り出される光が透過するも
のであれば限定されず、光源光を受けて蛍光体層に光を
透過させるべき部位に設けられる場合は、少なくとも光
源光を透過すれば限定されず、光源からみて光取り出し
側と反対面に基材が設けられる場合には、基材にAlやAg
などの薄膜を設け反射率の高い基材とすることができ
る。

【００４１】また、基材は任意に設定する使用レジスト
の焼成温度において、変形を伴う軟化をせず、溶融しな
いものとする。さらにこの温度において変質したり、光
取り出し効率が低下しない基材が望ましい。例えば、ア
ルカリガラス、無アルカリガラス、石英ガラスなどのガ
ラス基板や、ポリエーテルサルフォンフィルムなとの１
５０℃以上のガラス転移温度を有するフィルム基材が好
ましい。

【００４２】有機ＥＬ素子と組み合わせて使用する場
合、水分および酸素による有機ＥＬ素子発光部の非発光
領域（ダークスポット）の成長に伴う発光特性の低下を
抑制するため、基材は水蒸気バリア性および酸素バリア
性に優れた基材が好ましい。具体的には、水蒸気透過率
が４０℃／１００％ＲＨ測定下で、１０^−３ｇ／（ｍ^２
・ｄａｙ・ａｔｏｍ）以下、酸素透過率が２５℃／９０
％ＲＨ測定下で、１０⁻ ^２ｃｃ／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔ
ｏｍ）以下であることが望ましい。

【００４３】

【実施例】実施例１（基材）縦５０ｍｍ、横５０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガ
ラス基板（日本電気硝子株式会社製ＯＡ−１０）を準備
した。

【００４４】（外光遮断層の製膜）上記ガラス基板上に
外光遮断層として、赤色カラーフィルター材料（新日鉄
化学株式会社製Ｖ２５９Ｒ：３０％アントラキノン系顔
料含有アクリル酸エステル系光硬化型レジスト）をスピ
ンコート塗布し、クリーンオーブン中８０℃で１５分間
プリベイク（ＰＢ）を行なった。

【００４５】（保護層の製膜）この上にＰＶＡ−ｓｂｑ
水溶液（大日本印刷株式会社製：ポリビニルアルコール
系光硬化型レジスト）をスピンコート塗布し、真空クリ
ーンオーブン中８０℃で１５分間プリベイク（ＰＢ）を
行なった。

【００４６】（蛍光体層の製膜）次に、クマリン６：
０．０３ｍｏｌ／ｋｇ（固形分中）、ローダミン６Ｇ：
１重量％（固形分中）、ローダミンＢ：１重量％（固形
分中）になるように、それぞれをアクリル酸エステル系
光硬化型レジスト（新日鉄化学株式会社製Ｖ２５９ＰＡ
／ＰＨ５、５０％固形分濃度）中に混合して、赤色蛍光
材料（固形分４５％、溶媒：プロピレングルコールメチ
ルエーテルアセテート）を調製した。

【００４７】次に、先の保護層上に、赤色蛍光材料をス
ピンコート塗布し、同様にプリベイクを行なった。

【００４８】（露光・現像）続いて、この積層膜を、露
光機（光源：高圧水銀灯）を用いて、Ｌ／Ｓ＝５０μｍ
／１００μｍのストライプパターンが得られる石英製ク
ロムマスクを介して、露光量が１５００ｍＪ／ｃｍ
^２（波長３６５ｎｍにおける積算量）となる条件でパタ
ーン露光し、０．５重量％水酸化カリウム水溶液を用い
て室温で１分間揺動現像した。

【００４９】（ポストベーク）続いてクリーンオーブン
中１８０℃で３０分間焼成（ＰＯＢ）を行うことによ
り、外光遮断層／保護層／蛍光体層のパターン基板を得
た。このときの積層膜の膜厚は約１２μｍであった。

【００５０】実施例２（基材）実施例１と同様な基材を用意した。

【００５１】（外光遮断層の製膜）上記ガラス基板上に
外光遮断層として、赤色カラーフィルター材料（３０％
アントラキノン系顔料含有ＰＶＡ−ｓｂｑ水系分散液
（ＰＶＡ−ｓｂｑ：大日本印刷株式会社製ポリビニルア
ルコール系光硬化型レジスト）をスピンコート塗布し、
クリーンオーブン中８０℃で１５分間プリベイク（Ｐ
Ｂ）を行なった。

【００５２】（蛍光体層の製膜）実施例１と同様に行っ
た。

【００５３】（露光・現象）実施例１と同様に行った。

【００５４】（ポストペーク）続いてクリーンオーブン
中１８０℃で３０分間焼成（ＰＯＢ）を行うことによ
り、外光遮断層／蛍光体層のパターン基板を得た。この
ときの積層膜の膜厚は約１０μｍであった。

【００５５】実施例３（基材）実施例１と同様な基材を用意した。

【００５６】（外光遮断層の製膜）上記ガラス基板上に
外光遮断層として、赤色カラーフィルター材料（３０％
アントラキノン系顔料含有ポリアミック酸分散液（ポリ
アミック酸：東レ株式会社製ＳＰ９１０）をスピンコー
ト塗布し、クリーンオーブン中１４０℃で１５分間プリ
ベイク（ＰＢ）を行なった。

【００５７】（蛍光体層の製膜）実施例１と同様に行っ
た。

【００５８】（露光・現像）続いて、この積層膜を、露
光機（光源：高圧水銀灯）を用いて、Ｌ／Ｓ＝５０μｍ
／１００μｍのストライプパターンが得られる石英製ク
ロムマスクを介して、露光量が１５００ｍＪ／ｃｍ
^２（波長３６５ｎｍにおける積算量）となる条件でパタ
ーン露光し、０．５重量％水酸化カリウム水溶液を用い
て室温で１分間揺動現像した。

【００５９】（ボストペーク）続いてクリーンオーブン
中１８０℃で３０分間焼成（ＰＯＢ）を行うことによ
り、外光遮断層／蛍光体層のパターン基板を得た。この
ときの積層膜の膜厚は約１０μｍであった。

【００６０】比較例１保護膜を製膜しなかったこと以外は実施例１と同様にし
て、外光遮断層／蛍光体層パターン基板を得た。このと
きの積層膜の膜厚は約１０μｍであった。

【００６１】比較例２（基材）実施例１と同様な基材を用意した。

【００６２】（外光遮断層の製膜、パターニング）外光
遮断層として、赤色カラーフィルター材料（新日鉄化学
株式会社製Ｖ２５９Ｒ：３０％アントラキノン系顔料含
有アクリル酸エステル系光硬化型レジスト）をスピンコ
ート塗布し、クリーンオーブン中８０℃で１５分間プリ
ベイク（ＰＢ）を行なった。次に、これを露光機（光
源：高圧水銀灯）を用いて、Ｌ／Ｓ＝５０μｍ／１００
μｍのストライプパターンが得られる石英製クロムマス
クを介して、露光量が１５００ｍＪ／ｃｍ^２（波長３６
５ｎｍにおける積算量）となる条件でパターン露光し、
０．５重量％水酸化カリウム水溶液を用いて室温で１分
間揺動現像した。

【００６３】続いてクリーンオーブン中１８０℃で３０
分間焼成（ＰＯＢ）を行うことにより、外光遮断層パタ
ーン基板を得た。このときの外光遮断層の膜厚は約１μ
ｍであった。

【００６４】（蛍光体層の製膜、パターニング）次に、
クマリン６：０．０３ｍｏｌ／：ｋｇ（固形分中）、ロ
ーダミン６Ｇ：１重量％（固形分中）、ローダミンＢ：
１重量％（固形分中）になるように、それぞれをアクリ
ル酸エステル系光硬化型レジスト（新日鉄化学株式会社
製Ｖ２５９ＰＡ／ＰＨ５．５０％固形分濃度）中に混合
して、赤色蛍光材料（固形分４５％、溶媒：プロピレン
グルコールメチルエーテルアセテート）を調製した。

【００６５】次に、先の外光遮断層パターン上に、赤色
蛍光材料をスピンコート塗布し、同様にプリベイクを行
なった。

【００６６】続いて、この積層膜を、アライメント機能
を有する露光機（光源：高圧水銀灯）を用いて、Ｌ／Ｓ
＝５０μｍ／１００μｍのストライプパターンが得られ
る石英製クロムマスクを介して、露光量が１５００ｍＪ
／ｃｍ^２（波長３６５ｎｍにおける積算量）となる条件
で、先の外光遮断層パターンに重ねるように位置合わせ
を行い、パターン露光し、０．５重量％水酸化カリウム
水溶液を用いて室温で１分間揺動現像した。

【００６７】続いてクリーンオーブン中１８０℃で３０
分間焼成（ＰＯＢ）を行うことにより、外光遮断層／蛍
光体層のパターン基板を得た。このときの積層膜の膜厚
は約１０μｍであった。

【００６８】このように、外光遮断層／蛍光体層のパタ
ーン基板を得るのに、２回のフォトリソ工程を行う必要
があるのに対し、実施例は１回の工程でよく、工程数が
実施例に比べて多いのは明らかである。

【００６９】これらの実施例、比較例の製造条件を表１
に示す。

【表１】

【００７０】評価これらの実施例、比較例について以下のような評価を行
った。

【００７１】（分光特性評価）上記の方法で作製した基
板の蛍光体層面を下にして、青色励起光源（ピーク波長
４７０ｎｍ、半値幅５０ｎｍの青色ＬＥＤ）に重ね、１
００μｍのライン部分から基板の外光遮断層側に取り出
される赤色光のスペクトルを顕微分光測定装置（顕微
鏡：ニコン株式会社製、分光器：大塚電子株式会社製Ｍ
ＣＰＤ−２０００）により測定した。

【００７２】一方、基板を重ねない状態での青色励起光
源自体の発光スペクトルを測定した。

【００７３】以上により得られたスペクトルと等色関数
との演算から輝度および色度（ＣＩＥ１９３１）を算出
した。

【００７４】色変換部材の評価指標として、以下の式に
従い、輝度変換効率を算出した。

【００７５】輝度変換効率＝（基板を重ねたときの輝
度）／（青色ＬＥＤの輝度）なお、青色ＬＥＤを青色有機ＥＬ素子に置き換えても、
同等の色変換部材の評価ができた。

【００７６】（パターン形成評価）上記の方法で作製し
た基板の断面形状を光学顕微鏡および走査型電子顕微鏡
（ＳＥＭ）により観察した。

【００７７】これらの評価結果を表２に示した。

【表２】

【００７８】以上の結果から、比較例１および２の従来
プロセスにおける色変換部材と比較して、実施例の色変
換部材は輝度変換効率が向上した。

【００７９】また、工程数の著しく減少した外光遮断層
／蛍光体層を含む色変換部材の製造が可能であることが
実証された。

【００８０】また本発明の色変換部材は、パターン露光
を行なうことによりフルカラーディスプレイに適用する
ことが可能である。

【００８１】

【発明の効果】本発明によって、有機積層部材、特にフ
ルカラー有機ＥＬディスプレイ等に用いられる色変換部
材の性能を向上できる。また、製造工程数を減らし、安
定的に微細なパターンを形成でき、著しく生産性を向上
できる製造方法を提供でき、その結果、歩留まり、生産
性、コストの面での改善ができる。さらにそのような色
変換部材を用いたフルカラー有機ＥＬディスプレイを提
供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の色変換部材の製造方法例を説明する図
である。

【図２】従来の色変換部材の製造方法例を説明する図で
ある。

【符号の説明】

１透明基材２ブラックマトリクス３青色外光遮断層３’緑色外光遮断層３”赤色外光遮断層４青色蛍光体層４’緑色蛍光体層４”赤色蛍光体層５オーバーコート

フロントページの続き (72)発明者鶴岡美秋東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号大日本印刷株式会社内 (72)発明者栄田暢千葉県袖ヶ浦市上泉1280番地 (72)発明者熊均千葉県袖ヶ浦市上泉1280番地Ｆターム(参考） 2H048 BA02 BA45 BB02 BB04 BB37 2H096 AA28 BA01 BA09 JA01 KA02 3K007 AB04 AB18 BB06 DB03 FA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材と、前記基材上に少なくとも第１有機
物層と第２有機物層とが順次積層された有機物層とから
なる有機積層部材の製造方法であって、前記第１有機物層と第２有機物層とを単一のフォトリソ
グラフィー工程によってパターニングすることを特徴と
する、有機積層部材の製造方法。
【請求項２】前記第１有機物層と前記第２有機物層と
を、作成時に互いに混ざり合わない材料から形成する、
請求項１に記載の有機積層部材の製造方法。
【請求項３】前記第１有機物層を水溶液から形成し、前
記第２有機物層を有機溶媒の溶液から形成する、請求項
２に記載の有機積層部材の製造方法。
【請求項４】前記第１有機物層を有機溶媒の溶液から形
成し、前記第２有機物層を水溶液から形成する、請求項
２に記載の有機積層部材の製造方法。
【請求項５】前記第１有機物層と前記第２有機物層との
間に、作成時に前記第１有機物層および／または前記第
２有機物層と混ざり合わない材料からなる保護層を設
け、前記第１有機物層と前記第２有機物層とが作成時に
互いに混ざり合うことを防止する、請求項１に記載の有
機積層部材の製造方法。
【請求項６】前記保護層を水溶液から形成する、請求項
５に記載の有機積層部材の製造方法。
【請求項７】前記保護層を水溶性ポリマーを含む水溶液
から形成する、請求項６に記載の有機積層部材の製造方
法。
【請求項８】請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機
積層部材の製造方法であって、前記第１有機物層が蛍光体層であり、前記第２有機物層
が前記蛍光体層の励起波長を遮断し、かつ、蛍光体層の
蛍光波長を透過する外光遮断層である、または、前記
第２有機物層が蛍光体層であり、前記第１有機物層が外
光遮断層である、色変換部材の製造方法。
【請求項９】基材と、前記基材上に少なくとも第１有機
物層と第２有機物層とが順次積層された有機物層とから
なる有機積層部材であって、前記第１有機物層と第２有機物層とが作成時に互いに混
ざり合わない材料から構成されていることを特徴とす
る、有機積層部材。
【請求項１０】基材と、前記基材上に少なくとも第１有
機物層と第２有機物層とが順次積層された有機物層とか
らなる有機積層部材であって、前記第１有機物層と前記第２有機物層との間に作成時に
前記第１有機物層と前記第２有機物層とが混ざり合うこ
とを防止する保護層が設けられていることを特徴とす
る、有機積層部材。
【請求項１１】前記保護層が、水溶性ポリマーから作成
された層である、請求項１０に記載の有機積層部材。
【請求項１２】請求項１〜７のいずれか１項に記載の方
法によって製造された、有機積層部材。
【請求項１３】前記有機物層が、基材上に平面的に分離
配置されている請求項９〜１２のいずれか１項に記載の
有機積層部材。
【請求項１４】請求項９〜１３のいずれか１項に記載の
有機積層部材であって、前記第１有機物層が蛍光体層であり、前記第２有機物層
が前記蛍光体層の励起波長を遮断し、かつ、蛍光体層の
蛍光波長を透過する外光遮断層である、または、前記
第２有機物層が蛍光体層であり、前記第１有機物層が外
光遮断層である、色変換部材。
【請求項１５】請求項１４に記載の色変換部材とＥＬ素
子とを組み合わせてなるカラーディスプレイ。