JP2004191817A

JP2004191817A - Color filter

Info

Publication number: JP2004191817A
Application number: JP2002361961A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Kishimoto; 好弘岸本
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2002-12-13
Filing date: 2002-12-13
Publication date: 2004-07-08

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a color filter having a transparent barrier layer of smooth surface with no sharp protrusions. SOLUTION: A colored pattern layer 3 and a transparent protective layer 5 are laminated on a transparent substrate 2 in order, and the transparent barrier layer 7 is provided thereon by transferring via an adhesive layer 6 to compose the color filter. Irregularity present in the colored pattern layer 3 and the transparent protective layer 5 is absorbed by the adhesive layer 6 by this configuration, and the transparent barrier layer 7 laminated by transferring via the adhesive layer 6 is flattened to have a surface roughness Rmax of 20 nm or less. COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカラーフィルタに係り、特に液晶ディスプレイやエレクトロルミネッセンスパネル等の各種ディスプレイに用いられるカラーフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）や、色変換方式のエレクトロルミネッセンスパネル（ＥＬ）等の各種ディスプレイの色分解用、あるいは、色補正用のフィルターの一つとして、カラーフィルタが使用されている。例えば、色変換方式のＥＬの場合、青色発光の有機ＥＬ素子層を使用し、蛍光色素を利用した色変換蛍光体層を設置して、青色光を緑色蛍光や赤色蛍光に変換し、その後、カラーフィルタにて色補正されて三原色発光がなされる。
ここで、有機ＥＬ素子は色変換蛍光体層やカラーフィルタを構成する着色パターン層等から発生する水蒸気、酸素、有機モノマー、低分子成分等のガスにより劣化するため、このようなガスを発生する層の上に直接有機ＥＬ素子層を形成することはできず、透明バリア層を介して有機ＥＬ素子層を形成する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、有機ＥＬ素子層は薄膜の有機ＥＬ素子を電極で挟んだ構成であるため、下地となる層の表面に比較的鋭い凸部が存在すると、有機ＥＬ素子層へ悪影響を与えることになる。例えば、カラーフィルタ表面の凸部により、有機ＥＬ素子を挟持している電極間にリークが発生したり、電極の断線を生じることがあり、発光素子の駆動に悪影響が及び、有機ＥＬ画像表示装置の製造歩留りの低下を来たすことになる。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、表面に鋭い凸部がなくなだらかな透明バリア層を備えたカラーフィルタを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明は、透明基材と、該透明基材上に順次積層された着色パターン層、透明保護層、接着剤層、および、透明バリア層とを少なくとも備え、前記透明バリア層は前記透明保護層上に前記接着剤層を介して転写により積層されたものであり、かつ、前記透明バリア層の表面粗さＲｍａｘは２０ｎｍ以下であるような構成とした。
本発明の好ましい態様として、前記透明保護層の前記接着剤層側の表面粗さＲｍａｘの値Ａ（単位ｎｍ）と前記接着剤層の平均厚みの値Ｂ（単位ｎｍ）との間にＢ≧２．０×Ａなる関係が成立するような構成とした。
本発明の好ましい態様として、前記透明バリア層は酸素透過率が０．１ｃｃ／ｍ²／ｄａｙ・ａｔｍ以下であり、水蒸気透過率が０．１ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下であるような構成とした。
【０００５】
本発明の好ましい態様として、前記透明バリア層上にさらに透明ハードコート層を備え、該透明ハードコート層の表面粗さＲｍａｘは２０ｎｍ以下であるような構成とした。
本発明の好ましい態様として、前記着色パターン上に色変換蛍光体層が配設され、該色変換蛍光体層を覆うように前記透明保護層が設けられているような構成とした。
本発明の好ましい態様として、前記接着剤層と前記透明バリア層との間に応力緩和層を備えるような構成とした。
上記の本発明では、接着剤層が、透明基材上に積層された着色パターン層と透明保護層に存在する凹凸を吸収する作用をなし、この接着剤層を介した転写により積層された透明バリア層の表面が平坦なものとなる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明のカラーフィルタの一実施形態を示す概略断面図である。図１において、カラーフィルタ１は、透明基材２と、この透明基材２上に形成された赤色着色層３Ｒ、緑色着色層３Ｇ、青色着色層３Ｂからなる着色パターン層３、各着色層間に設けられたブラックマトリックス４、これらを覆うように形成された透明保護層５、この透明保護層５上に接着剤層６を介して転写により積層された透明バリア層７とを備えている。
【０００７】
カラーフィルタ１を構成する透明基材２は、光透過性を有するガラス材料、樹脂材料、これらの複合材料からなるものを使用することができる。透明基材２の厚みは、材料、画像表示装置の使用状況等を考慮して設定することができ、例えば、０．２〜１．５ｍｍ程度とすることができる。
着色パターン層３は光を色補正して色純度を高めたり、色分解を行うものであり、青色着色層３Ｂ、赤色着色層３Ｒ、緑色着色層３Ｇは所望の着色材を含有した感光性樹脂を使用した顔料分散法により形成することができ、さらに、印刷法、電着法、転写法等の公知の方法により形成することができる。このような着色パターン層３の厚みは、各着色層の材料、要求されるフィルター機能等に応じて適宜設定することができ、例えば、０．５〜５μｍ程度の範囲で設定することができる。
【０００８】
ブラックマトリックス４は、スパッタリング法、真空蒸着法等により厚み１００〜２００ｎｍ程度のクロム等の金属薄膜を形成し、この薄膜をパターニングして形成したもの、カーボン微粒子等の遮光性粒子を含有させたポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂層を形成し、この樹脂層をパターニングして形成したもの、カーボン微粒子、金属酸化物等の遮光性粒子を含有させた感光性樹脂層を形成し、この感光性樹脂層をパターニングして形成したもの等、いずれであってもよい。
【０００９】
カラーフィルタ１を構成する透明保護層５は、着色パターン層３やブラックマトリックス４により生じている段差（表面凹凸）を減少させるものである。このような透明保護層５は、透明（可視光透過率５０％以上）材料により形成することができる。具体的には、アクリレート系、メタクリレート系の反応性ビニル基を有する光硬化型樹脂、熱硬化型樹脂や、ポリシロキサン等の透明酸化物を使用することができる。また、透明樹脂として、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、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、ポリアミド樹脂等を使用することができる。
【００１０】
透明保護層５の形成は、上記の樹脂材料が液体の場合、スピンコート、ロールコート、キャストコート等の方法で塗布して成膜し、光硬化型樹脂は紫外線照射後に必要に応じて熱硬化させ、熱硬化型樹脂は成膜後そのまま硬化させる。また、使用材料がフィルム状に成形されている場合、直接、あるいは、粘着剤を介して貼着することができる。このような透明保護層５の厚みは、例えば、１〜７μｍ程度とすることができる。
【００１１】
カラーフィルタ１を構成する接着剤層６は、透明バリア層７を透明保護層５上に転写形成するためのものである。この接着剤層６を形成する接着剤としては、熱硬化型のポリエステル系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体系樹脂や、光硬化型のアクリレート系樹脂等が挙げられる。接着剤層６の厚みは１〜１０μｍ程度で設定することができるが、接着剤層６と上述の透明保護層５との間には、透明保護層５の表面粗さ（接着剤層６との界面側の表面粗さ）Ｒｍａｘの値（単位ｎｍ）をＡとし、接着剤層６の平均厚みの値（単位ｎｍ）をＢとしたときに、Ｂ≧２．０×Ａなる関係が成立することが好ましい。このような関係が成立することにより、着色パターン層３、ブラックマトリックス４と透明保護層５に存在する凹凸が接着剤層６により吸収され、転写された透明バリア層７は平坦なものとなる。
尚、接着剤層６の平均厚みの値Ｂ（単位ｎｍ）は、断面をＳＥＭやＴＥＭのような顕微鏡を用いて観察し、接着剤層６の厚みを計測して平均値を算出することにより得ることができる。また、Ｘ線反射率測定装置を用いて非破壊で測定することもできる。
【００１２】
また、カラーフィルタ１を構成する透明バリア層７は、表面粗さＲｍａｘが２０ｎｍ以下、好ましくは１〜１５ｎｍであるような平坦な表面を有するものである。このような透明バリア層７は、電気絶縁性を有し、ガスおよび有機溶剤に対する優れたバリア性を有し、透明性が高く（可視光透過率５０％以上）、カラーフィルタ１を使用したディスプレイ製造における透明電極層の成膜に耐え得る硬度（２Ｈ以上の鉛筆硬度）を有する材料を用いて形成することが好ましい。このような材料としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、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、酸化ホウ素、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化鉛、酸化ジルコニウム、酸化ナトリウム、酸化リチウム、酸化カリウム、酸化セリウム等の１種あるいは２種以上の無機化合物を用いて形成することができ、特に酸化珪素、窒化珪素、および、これらの混合物が好適に使用できる。
ここで、本発明における表面粗さＲｍａｘとは、表面の粗さの最大高低差を意味するものである。
このような透明バリア層７は、酸素透過率が０．１ｃｃ／ｍ²／ｄａｙ・ａｔｍ以下であり、水蒸気透過率が０．１ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下であることが好ましい。透明バリア層７の厚みは、バリア性と透明性とを考慮して０．０１〜１μｍの範囲で適宜設定することができる。
【００１３】
尚、本発明のカラーフィルタ１では、透明バリア層７上に透明ハードコート層を備えるものであってもよい。このような透明ハードコート層としては、例えば、アクリレート等の樹脂材料、ポリシロキサン等の無機酸化物材料等を使用して形成することができる。透明ハードコート層の厚みは、例えば、０．５〜５μｍ程度の範囲で設定することができ、その表面粗さＲｍａｘは２０ｎｍ以下であることが好ましい。このような透明ハードコート層の材料、厚みを適宜設定することにより、カラーフィルタ１のバリア性がさらに向上する。
【００１４】
また、本発明のカラーフィルタ１では、接着剤層６と透明バリア層７との間に応力緩和層を備えるものであってもよい。このような応力緩和層としては、例えば、アクリレート等の樹脂材料、ポリシロキサン等の無機酸化物材料等を使用して形成することができる。応力緩和層の厚みは、例えば、０．５〜５μｍ程度の範囲で設定することができる。このような応力緩和層の材料、厚みを適宜設定することにより、後述するカラーフィルタ１の転写製造時に透明バリア層７にかかる応力を抑制することができ、バリア性がさらに向上する。
【００１５】
図２は、本発明のカラーフィルタの他の実施形態を示す概略断面図である。図２において、カラーフィルタ１１は色変換方式の有機エレクトロルミネッセント画像表示装置に使用するためのカラーフィルタであり、透明基材１２と、この透明基材１２上に形成された赤色着色層１３Ｒ、緑色着色層１３Ｇ、青色着色層１３Ｂからなる着色パターン層１３、各着色層間に設けられたブラックマトリックス１４、各着色パターン層１３上に設けられた色変換蛍光体層１８と、これらを覆うように形成された透明保護層１５、この透明保護層１５上に接着剤層１６を介して転写により積層された透明バリア層１７とを備えている。
上記のカラーフィルタ１１は、青色発光の有機ＥＬ素子層を使用した有機エレクトロルミネッセント画像表示装置を想定したものであり、色変換蛍光体層１８は、赤色変換蛍光体層１８Ｒ、緑色変換蛍光体層１８Ｇと青色変換ダミー層１８Ｂからなる。この色変換蛍光体層１８を構成する各層は、赤色着色層１３Ｒ上に赤色変換蛍光体層１８Ｒが、緑色着色層１３Ｇ上に緑色変換蛍光体層１８Ｇが、青色着色層１３Ｂ上に青色変換ダミー層１８Ｂがそれぞれ帯状に配設されている。
【００１６】
このようなカラーフィルタ１１を構成する透明基材１２、着色パターン層１３、ブラックマトリックス１４、透明保護層１５、接着剤層１６、および、透明バリア層１７は、上述のカラーフィルタ１を構成する透明基材２、着色パターン層３、ブラックマトリックス４、透明保護層５、接着剤層６、および、透明バリア層７と同様とすることができ、ここでの説明は省略する。
【００１７】
カラーフィルタ１１を構成する色変換蛍光体層１８のうち、赤色変換蛍光体層１８Ｒおよび緑色変換蛍光体層１８Ｇは、蛍光色素単体からなる層、あるいは、樹脂中に蛍光色素を含有した層である。青色発光を赤色蛍光に変換する赤色変換蛍光体層１８Ｒに使用する蛍光色素としては、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］−ピリジウム−パークロレート等のピリジン色素、ローダミンＢ、ローダミン６Ｇ等のローダミン系色素、オキサジン系色素等が挙げられる。また、青色発光を緑色蛍光に変換する緑色変換蛍光体層１８Ｇに使用する蛍光色素としては、２，３，５，６−１Ｈ，４Ｈ−テトラヒドロ−８−トリフルオロメチルキノリジノ（９，９ａ，１−ｇｈ）クマリン、３−（２′−ベンゾチアゾリル）−７−ジエチルアミノクマリン、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等のクマリン色素、ベーシックイエロー５１等のクマリン色素系染料、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等が挙げられる。さらに、直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料等の各種染料も蛍光性があれば使用することができる。上述のような蛍光色素は単独、あるいは、２種以上の組み合わせで使用することができる。赤色変換蛍光体層１８Ｒおよび緑色変換蛍光体層１８Ｇが樹脂中に蛍光色素を含有したものである場合、蛍光色素の含有量は、使用する蛍光色素、色変換蛍光体層の厚み等を考慮して適宜設定することができるが、例えば、使用する樹脂１ｋｇに対し１０^-4〜１モル程度とすることができる。
【００１８】
また、青色変換ダミー層１８Ｂは、青色有機ＥＬ素子層で発光された青色光をそのまま透過して着色パターン層１３（青色着色層１３Ｂ）に送るものであり、赤色変換蛍光体層１８Ｒ、緑色変換蛍光体層１８Ｇとほぼ同じ厚みの透明樹脂層とすることができる。
【００１９】
赤色変換蛍光体層１８Ｒおよび緑色変換蛍光体層１８Ｇが樹脂中に蛍光色素を含有したものである場合、樹脂としては、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、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、ポリアミド樹脂等の透明（可視光透過率５０％以上）樹脂を使用することができる。また、色変換蛍光体層１８のパターン形成をフォトリソグラフィー法により行う場合、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樹脂を使用することができる。さらに、これらの樹脂は、上述の青色変換ダミー層１８Ｂに使用することができる。
【００２０】
色変換蛍光体層１８を構成する赤色変換蛍光体層１８Ｒと緑色変換蛍光体層１８Ｇは、蛍光色素単体で形成する場合、例えば、所望のパターンマスクを介して真空蒸着法、スパッタリング法により帯状に形成することができる。また、樹脂中に蛍光色素を含有した層として形成する場合、例えば、蛍光色素と樹脂とを分散、または可溶化させた塗布液をスピンコート、ロールコート、キャストコート等の方法で塗布して成膜し、これをフォトリソグラフィー法でパターニングする方法、上記の塗布液をスクリーン印刷法等でパターン印刷する方法等により赤色変換蛍光体層１８Ｒや緑色変換蛍光体層１８Ｇを形成することができる。また、青色変換ダミー層１８Ｂは、所望の感光性樹脂塗料をスピンコート、ロールコート、キャストコート等の方法で塗布して成膜し、これをフォトリソグラフィー法でパターニングする方法、所望の樹脂塗布液をスクリーン印刷法等でパターン印刷する方法等により形成することができる。
【００２１】
このような色変換蛍光体層１８の厚みは、赤色変換蛍光体層１８Ｒおよび緑色変換蛍光体層１８Ｇが青色有機ＥＬ素子層で発光された青色光を十分に吸収し蛍光を発生する機能が発現できるものとする必要があり、使用する蛍光色素、蛍光色素濃度等を考慮して適宜設定することができ、例えば、５〜１５μｍ程度とすることができ、赤色変換蛍光体層１８Ｒと緑色変換蛍光体層１８Ｇとの厚みが異なる場合があってもよい。
尚、このカラーフィルタ１１においても、上述のカラーフィルタ１と同様に、透明バリア層１７上に透明ハードコート層を備えるものであってもよく、また、接着剤層１６と透明バリア層１７との間に応力緩和層を備えるものであってもよい。
【００２２】
上述のような本発明のカラーフィルタは、透明基材から透明保護層までの積層構造中に存在する凹凸が接着剤層により吸収され、最表面の透明バリア層は表面粗さＲｍａｘが２０ｎｍ以下の平坦なものである。これにより、液晶ディスプレイやエレクトロルミネッセンスパネル等の各種ディスプレイに用いた場合、透明バリア層上に所望の積層構造を確実に形成することができる。例えば、この透明バリア層上に有機ＥＬ素子層を形成しても、有機ＥＬ素子を挟持している電極間にリークが発生したり、電極の断線を生じることがなく、有機ＥＬ画像表示装置を高い歩留りで製造することができる。また、本発明のカラーフィルタの作製と、有機ＥＬ素子層の作製を別工程とし、両者を貼合して有機ＥＬ画像表示装置を製造することが可能となり、製造歩留りがより高いものとなる。
【００２３】
ここで、本発明のカラーフィルタの製造に使用する透明バリア層の転写シートについて説明する。
図３は透明バリア層の転写シートの一例を示す概略断面図である。図３において転写シート２１は、基材シート２２の一方の面に剥離層２３を介して透明バリア層２４を剥離可能に備え、この透明バリア層２４上に接着剤層２５を備えている。
転写シート２１を構成する基材シート２２としては、例えば、グラシン紙、コンデンサー紙、パラフィン紙などの薄紙、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルサルホン等の耐熱性の高いポリエステル、ポリプロピレン、フッ素樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース、ポリエチレンの誘導体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリメチルペンテン、アイオノマー等のプラスチックの延伸あるいは未延伸フィルムや、これらの材料を積層したものが挙げられる。この基材シ−ト２２の厚さは、強度等が適切になるように材料に応じて適宜選択することができるが、通常は２〜１００μｍ程度のものが好ましく用いられる。
【００２４】
剥離層２３は、基材シート２２と透明バリア層２４との間の剥離を確実に行うために設けるものである。このような剥離層２３は、エポキシ−メラミン樹脂、アクリル−メラミン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、尿素−メラミン樹脂、ワックス類、シリコーンワックス、シリコーン樹脂、アクリル−シリコーン樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂、水溶性樹脂、セルロース誘導体樹脂、ウレタン系樹脂、酢酸系ビニル樹脂、アクリルビニルエーテル系樹脂、無水マレイン酸樹脂、および、これらの樹脂群の共重合体を少なくとも１種含有する塗布液やエマルジョンを、従来公知の塗布方法で塗布し乾燥することで形成でき、厚みは０．１〜１０μｍ、好ましくは０．２５〜５μｍ程度である。剥離層２３の厚みが０．１μｍ未満であると、剥離が重く、目的とする剥離性を得ることができない。また、剥離層２３の厚みが１０μｍを超えると、剥離が軽すぎ、剥離層２３上に形成される透明バリア層２４、接着剤層２５が、加工工程中に脱落する可能性があり好ましくない。このような剥離層２３と基材シート２２との接着力は、剥離層２３と透明バリア層２４との接着力よりも高くすることが大切であり、これが逆転すると、剥離層２３ごと透明バリア層２４が転写される等の異常転写の原因となる。
【００２５】
転写シート２１を構成する透明バリア層２４は、上述の透明バリア層７で挙げたような材料で形成することができる。この透明バリア層２４は、製造コストの点で同一材料からなる多層構造とすることが好ましいが、上述の材料の範囲であれば、異なった材料からなる多層構造としてもよい。また、透明バリア層２４を真空成膜方式により形成する場合、複数回の成膜を行うことによって形成し、かつ、各成膜工程の間に少なくとも成膜面を洗浄する工程を有するようにしてもよい。真空成膜方式としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等を用いることができ、成膜回数は、形成する透明バリア層２４の設定厚みと真空成膜条件等を考慮して適宜設定できるが、例えば、２〜４回程度とする。
【００２６】
転写シート２１を構成する接着剤層２５は、透明バリア層２４を透明保護層上に転写形成するためのものである。この接着剤層２５は上述の接着剤層６で挙げたようなヒートシール剤を使用して、グラビアコート、グラビアリバースコート、ロールコート等の公知の手段により形成することができる。接着剤層２５の厚みは１〜１０μｍ程度で設定することができ、上述のように、透明バリア層２４が転写される透明保護層の表面粗さＲｍａｘの値（単位ｎｍ）をＡとし、転写後の接着剤層２５の平均厚みの値（単位ｎｍ）をＢとしたときに、Ｂ≧２．０×Ａなる関係が成立するように設定することが好ましい。
尚、この転写シート２１において、接着剤層２５と透明バリア層２４との間に応力緩和層を備えるものであってもよい。この応力緩和層は、上述のカラーフィルタに関する記述で挙げた材料を用いて形成することができる。
【００２７】
【実施例】
次に、より具体的な実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。
［実施例１］
転写シートの作製
厚さ２５μｍの長尺のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（東レ（株）製ルミラー）の一方の面に、グラビアコート法により下記の組成の剥離層用インキを塗布、乾燥して剥離層（厚さ１μｍ）を形成した。
（剥離層用インキの組成）
・アクリルシリコーン … ７０重量部
・ポリエチレン樹脂 … ６重量部
・ポリエチレンワックス樹脂 … ８重量部
・塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体 … １５重量部
【００２８】
次に、上記の剥離層上に下記の条件でスパッタリング法により酸化窒化珪素膜を成膜して、厚み１００ｎｍの透明バリア層を形成した。各成膜工程の間では、ＰＥＴフィルムを真空チャンバーから取り出し、クリーンルーム内にて超音波ドライ洗浄装置（（株）伸興製ＵＶＵ−Ｆ）を用いて、下記の条件で成膜面に対してドライ洗浄を行った。
（酸化窒化珪素膜の成膜条件）
・ＲＦスパッタ電力：５ｋＷ／ｃｍ²、周波数１３．５６ＭＨｚ
・成膜レート：２００ｎｍ／分
・成膜圧力：０．２５Ｐａ
・ターゲット：Ｓｉ（４Ｎ）
・プラズマガス：アルゴン（１００ｓｃｃｍ）
・反応ガス：窒素（３０ｓｃｃｍ）
【００２９】
次いで、上記の透明バリア層上に下記組成の接着剤層用インキをグラビアコート法により塗布、乾燥して接着剤層（厚さ１μｍ）を形成し、転写シートを得た。
（接着剤層用インキの組成）
・ポリエステル系塗工剤 … ２５重量部
（東洋紡績（株）製バイロン２２０）
・トルエン … ５０重量部
・メチルエチルケトン … ５０重量部
【００３０】
作製した転写シートの透明バリア層について、下記の条件で酸素透過率および水蒸気透過率を測定した。その結果、酸素透過率は０．０８ｃｃ／ｍ²／ｄａｙ・ａｔｍであり、水蒸気透過率は０．０５ｇ／ｍ²／ｄａｙであり、良好なバリア性を有することが確認された。
（酸素透過率の測定条件）
酸素ガス透過率測定装置（ＭＯＣＯＮ社製ＯＸ−ＴＲＡＮ２／２０）を用いて、温度２３℃、湿度９０％ＲＨ、バックグラウンド除去測定を行うインディヴィジュアルゼロ（Individual Zero）測定ありの条件で測定する。
（水蒸気透過率の測定条件）
水蒸気透過率測定装置（ＭＯＣＯＮ社製ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ３／３１）を用いて、温度４０℃、湿度１００％ＲＨで測定する。
【００３１】
カラーフィルタの作製
透明基材として、５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚み１．１ｍｍの無アルカリガラス（コーニング社製１７３７ガラス）を準備した。この透明基材を定法にしたがって洗浄した後、透明基材の片側全面にスパッタリング法により酸化窒化複合クロムの薄膜（厚み０．２μｍ）を形成し、この複合クロム薄膜上に感光性レジストを塗布し、マスク露光、現像、複合クロム薄膜のエッチングを行って、９４μｍ×２８４μｍの長方形状の開口部を１１０μｍピッチでマトリックス状に備えたブラックマトリックスを形成した。
【００３２】
一方、赤色、緑色、青色の３種の着色パターン層用感光性塗料を調製した。すなわち、赤色感光性塗料は、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等の単品、あるいは、２種以上の混合物からなる着色材をバインダー樹脂に分散させたものとした。バインダー樹脂としては、透明（可視光透過率５０％以上）な樹脂が好ましく、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が挙げられる。また、着色材の含有量は、形成された赤色着色層中に５〜５０重量％含有されるように設定した。
【００３３】
緑色感光性塗料は、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、あるいは、２種以上の混合物からなる着色材をバインダー樹脂に分散させたものとした。バインダー樹脂としては、上記の透明樹脂が挙げられ、着色材の含有量は、形成された緑色着色層中に５〜５０重量％含有されるように設定した。
青色感光性塗料は、銅フタロシアニン系顔料、インダンスレン系顔料、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、あるいは、２種以上の混合物からなる着色材をバインダー樹脂に分散させたものとした。バインダー樹脂としては、上記の透明樹脂が挙げられ、着色材の含有量は、形成された青色着色層中に５〜５０重量％含有されるように設定した。
【００３４】
次に、上記の３種の着色パターン層用感光性塗料を用いて各色の着色層を形成した。すなわち、ブラックマトリックスが形成された上記の透明基材全面に、緑色感光性塗料をスピンコート法により塗布し、プリベーク（８０℃、３０分間）を行った。その後、所定の着色層用フォトマスクを用いて露光した。次いで、現像液（０．０５％ＫＯＨ水溶液）にて現像を行い、次いで、ポストベーク（１００℃、３０分間）を行って、ブラックマトリックスパターンに対して所定の位置に帯状（幅１００μｍ）の緑色着色層（厚み１．５μｍ）をピッチ（周期）３３０μｍで形成した。
同様に、赤色感光性塗料を用いて、ブラックマトリックスパターンに対して所定の位置に帯状（幅１００μｍ）の赤色着色層（厚み１．５μｍ）をピッチ（周期）３３０μｍで形成した。さらに、青色感光性塗料を用いて、ブラックマトリックスパターンに対して所定の位置に帯状（幅１００μｍ）の青色着色層（厚み１．５μｍ）をピッチ（周期）３３０μｍで形成した。
【００３５】
上記のように形成された緑色着色層、赤色着色層、および、青色着色層は、それぞれの間隙幅を１０μｍとして平行に配置されたものである。
次に、青色変換ダミー層用塗布液（富士ハントエレクトロニクステクノロジー（株）製カラーモザイクＣＢ−７００１）をスピンコート法により着色層上に塗布し、プリベーク（８０℃、３０分間）を行った。次いで、フォトリソグラフィー法によりパターニングを行い、ポストベーク（１００℃、３０分間）を行った。これにより、青色着色層上に帯状（幅１００μｍ）の青色変換ダミー層（厚み６μｍ）をピッチ（周期）３３０μｍで形成した。
【００３６】
次いで、蛍光色素（アルドリッチ（株）製クマリン６）０．７重量部を、溶媒（プロピレングリコールモノエチルアセテート（ＰＥＧＭＡ））１２０重量部中に溶解させ、この溶液に光重合性樹脂（新日鐵化成工業（株）製Ｖ２５９ＰＡ／Ｐ５）１００重量部を添加して溶解させ、緑色変換蛍光体層用塗布液とした。この緑色変換蛍光体層用塗布液をスピンコート法により着色層上に塗布し、プリベーク（８０℃、３０分間）を行った。次いで、フォトリソグラフィー法によりパターニングを行い、ポストベーク（１００℃、３０分間）を行った。これにより、緑色着色層上に帯状（幅１００μｍ）の緑色変換蛍光体層（厚み１０μｍ）をピッチ（周期）３３０μｍで形成した。
【００３７】
また、蛍光色素（アルドリッチ（株）製クマリン６）０．７重量部、蛍光色素（アルドリッチ（株）製ローダミン６Ｇ）０．３重量部、および、蛍光色素（アルドリッチ（株）製ベーシックバイオレット１１）０．３重量部を、溶媒（プロピレングリコールモノエチルアセテート（ＰＥＧＭＡ））１２０重量部中に溶解させ、この溶液に光重合性樹脂（新日鐵化成工業（株）製Ｖ２５９ＰＡ／Ｐ５）１００重量部を添加して溶解させ、赤色変換蛍光体層用塗布液とした。この赤色変換蛍光体層用塗布液をスピンコート法により着色層上に塗布し、プリベーク（８０℃、３０分間）を行った。次いで、フォトリソグラフィー法によりパターニングを行い、ポストベーク（１００℃、３０分間）を行った。これにより、赤色着色層上に帯状（幅１００μｍ）の赤色変換蛍光体層（厚み１０μｍ）をピッチ（周期）３３０μｍで形成した。
【００３８】
上記のように形成された青色変換ダミー層、緑色変換蛍光体層、および、赤色変換蛍光体層は、それぞれ青色着色層、緑色着色層、赤色着色層上に位置するものであり、それぞれの間隙幅を１０μｍとして平行に配置されたものである。
次に、平均分子量が約１０００００であるノルボルネン系樹脂（ＪＳＲ（株）製ＡＲＴＯＮ）をトルエンで希釈した透明保護層用塗布液を使用し、スピンコート法により透明基材上に塗布した後、ベーク（１００℃、３０分間）を行った。これにより、上記の色変換蛍光体層を覆うように透明保護層（厚み７μｍ）を形成した。
【００３９】
このように形成した透明保護層の表面粗さＲｍａｘを下記の条件で測定した結果、２５０ｎｍであった。
（表面粗さ測定条件）
原子間力顕微鏡（セイコー（株）製）を用い、２０μｍのスキャニング範囲にて、最大高低差（Ｒｍａｘ）を測定する。尚、スキャニング速度は９０ｆｌａｍｅ／秒とする。
【００４０】
次いで、上述のように作製した転写シートの接着剤層を、上記の透明保護層上に重ね、転写シートのＰＥＴフィルム側から１７５℃、１０ｍｍ／秒、１９．６Ｐａの条件にて熱圧着を行った。
その後、ＰＥＴフィルムと剥離層を剥離除去して、接着剤層を介して透明バリア層を透明保護層上に転写形成して、本発明のカラーフィルタを得た。
【００４１】
このように形成したカラーフィルタの透明バリア層の表面粗さＲｍａｘを上記と同様の条件で測定した。その結果、表面粗さＲｍａｘが１８ｎｍであり、透明保護層が形成された状態で存在していた凹凸（表面粗さＲｍａｘ：２５０ｎｍ）が、接着剤層を介した透明バリア層の転写形成により平坦化されたことが確認された。
また、上記のカラーフィルタにおける接着剤層の平均厚みＢを下記の条件で測定した結果、９００ｎｍであり、透明保護層の表面粗さＲｍａｘの値Ａ（２５０ｎｍ）との間に、Ｂ≧２．０×Ａなる関係が成立することが確認された。
（接着剤層の平均厚みの測定条件）
断面をＳＥＭを用いて観察し、接着剤層の厚みを計測して平均値を算出する。
【００４２】
有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子の作製
上述のように作製した本発明のカラーフィルタ上に、以下のように透明電極層、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子注入層、陰極の６層を形成して有機ＥＬ素子を作製した。
すなわち、まず、カラーフィルタの透明バリア層上に、スパッタリング法により酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）を全面成膜した。次いで、このＩＺＯ上にレジスト剤（東京応化工業（株）製ＯＦＲＰ−８００）を塗布し、フォトリソグラフィーによりパターニングを行い、青色変換ダミー層、緑色変換蛍光体層、および、赤色変換蛍光体層のそれぞれの位置に幅９４μｍ、間隙１６μｍ、厚さ１００ｎｍのストライプパターンの透明電極層（ＩＺＯ）を形成した。
【００４３】
次いで、透明電極層を形成したカラーフィルタを抵抗加熱蒸着装置内に装着し、透明電極層を覆うように、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子注入層を、真空状態を保ったままで順次全面成膜した。これらの各層の成膜に際して、真空槽内圧を１×１０^-4Ｐａまで減圧した。正孔注入層としては、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を１００ｎｍの厚みで成膜した。また、正孔輸送層としては、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の厚みで成膜した。また、有機発光層としては、４，４′−ビス（２，２′−ジフェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）を３０ｎｍの厚みで成膜した。さらに、電子注入層としては、アルミニウムキレート（トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム錯体）（Ａｌｑ）を２０ｎｍの厚みで成膜した。
【００４４】
次いで、上記の抵抗加熱蒸着装置において真空状態を保ったままで、電子注入層上に陰極を形成した。すなわち、陽極（透明導電層）のストライプパターンと直交する幅３００μｍ、間隔３０μｍのパターンが得られるマスクを用いて、厚さ２００ｎｍのＭｇ／Ａｇ（質量比１０／１）層を形成して陰極とした。
上述のようにして作製した有機ＥＬ素子を、グローブボックス内（乾燥窒素雰囲気（酸素濃度および水分濃度ともに１０ｐｐｍ以下））において、封止ガラスと紫外線硬化接着剤を用いて封止して、カラー有機ＥＬディスプレイを得た。
【００４５】
［実施例２］
以下のように作製した転写シートを使用した他は、実施例１と同様にして、カラーフィルタを作製した。
本実施例での転写シートの作製は、実施例１における剥離層形成工程と、透明バリア層形成工程の間に、ハードコート層を形成する工程を設けた。このハードコート層形成工程では、シランカップリング剤（日本触媒（株）製ＦＸ）をロールコーティング法で連続的に塗布し、８０℃で乾燥して、厚さ１μｍのハードコート層を形成した。
作製した転写シートの透明バリア層について、実施例１と同様の条件で酸素透過率および水蒸気透過率を測定した。その結果、酸素透過率は０．０４ｃｃ／ｍ²／ｄａｙ・ａｔｍであり、水蒸気透過率は０．００８ｇ／ｍ²／ｄａｙであり、良好なバリア性を有することが確認された。
【００４６】
また、上記の転写シートを用いて作製したカラーフィルタの透明バリア層の表面粗さＲｍａｘを実施例１と同様の条件で測定した。その結果、表面粗さＲｍａｘが８ｎｍであり、透明保護層が形成された状態で存在していた凹凸（表面粗さＲｍａｘ：２５０ｎｍ）が、接着剤層を介した透明バリア層の転写形成により平坦化されたことが確認された。
また、上記のカラーフィルタにおける接着剤層の平均厚みＢを実施例１と同様条件で測定した結果、９１０ｎｍであり、透明保護層の表面粗さＲｍａｘの値Ａ（２５０ｎｍ）との間に、Ｂ≧２．０×Ａなる関係が成立することが確認された。
次いで、上記のカラーフィルタを用いて実施例１と同様にカラー有機ＥＬディスプレイを作製した。
【００４７】
［実施例３］
以下のように作製した転写シートを使用した他は、実施例１と同様にして、カラーフィルタを作製した。
本実施例での転写シートの作製は、実施例１における透明バリア層形成工程と、接着剤層形成工程の間に、応力緩和層を形成する工程を設けた。この応力緩和層形成工程では、シランカップリング剤（日本触媒（株）製ＦＸ）をロールコーティング法で連続的に塗布し、８０℃で乾燥して、厚さ１μｍの応力緩和層を形成した。
作製した転写シートの透明バリア層について、実施例１と同様の条件で酸素透過率および水蒸気透過率を測定した。その結果、酸素透過率は０．０５ｃｃ／ｍ²／ｄａｙ・ａｔｍであり、水蒸気透過率は０．０１ｇ／ｍ²／ｄａｙであり、良好なバリア性を有することが確認された。
【００４８】
また、上記の転写シートを用いて作製したカラーフィルタの透明バリア層の表面粗さＲｍａｘを実施例１と同様の条件で測定した。その結果、表面粗さＲｍａｘが１２ｎｍであり、透明保護層が形成された状態で存在していた凹凸（表面粗さＲｍａｘ：２５０ｎｍ）が、接着剤層を介した透明バリア層の転写形成により平坦化されたことが確認された。
また、上記のカラーフィルタにおける接着剤層の平均厚みＢを実施例１と同様条件で測定した結果、９００ｎｍであり、透明保護層の表面粗さＲｍａｘの値Ａ（２５０ｎｍ）との間に、Ｂ≧２．０×Ａなる関係が成立することが確認された。
次いで、上記のカラーフィルタを用いて実施例１と同様にカラー有機ＥＬディスプレイを作製した。
【００４９】
［比較例］
接着剤層の厚みを０．４μｍとした転写シートを使用した他は、実施例１と同様にして、カラーフィルタを作製した。
使用した転写シートの透明バリア層について、実施例１と同様の条件で酸素透過率および水蒸気透過率を測定した。その結果、酸素透過率は０．１ｃｃ／ｍ²／ｄａｙ・ａｔｍであり、水蒸気透過率は０．０７ｇ／ｍ²／ｄａｙであり、良好なバリア性を有することが確認された。
また、上記の転写シートを用いて作製したカラーフィルタの透明バリア層の表面粗さＲｍａｘを実施例１と同様の条件で測定した。その結果、表面粗さＲｍａｘが５５ｎｍであり、透明保護層が形成された状態で存在していた凹凸（表面粗さＲｍａｘ：２５０ｎｍ）が解消されることなく透明バリア層に現われ、本発明のカラーフィルタに比べて表面平坦性が大きく劣ることが確認された。
さらに、上記のカラーフィルタにおける接着剤層の平均厚みＢを実施例１と同様条件で測定した結果、３６０ｎｍであり、透明保護層の表面粗さＲｍａｘの値Ａ（２５０ｎｍ）との間に、Ｂ≧２．０×Ａなる関係が成立していないことが確認された。
次いで、上記のカラーフィルタを用いて実施例１と同様にカラー有機ＥＬディスプレイを作製した。
【００５０】
［カラー有機ＥＬディスプレイの評価］
実施例１〜３、比較例でそれぞれ作製したカラー有機ＥＬディスプレイについて、線順次走査により駆動させて駆動試験を行った。この駆動試験では、駆動周波数＝６０Ｈｚ、デューティ比＝１／６０、１画素当たり電流量＝２ｍＡの条件で１００時間の連続駆動を行った後に、ディスプレイパネル内の単位面積当たりのダークスポット数を計測した。結果を下記の表１に示した。
【００５１】
【表１】

【００５２】
表１に示されるように、実施例１〜３のカラー有機ＥＬディスプレイでは、ダークスポット数が極めて少なく、良好な画像表示が可能であることが確認された。
一方、比較例のカラー有機ＥＬディスプレイは、カラーフィルタの透明バリア層表面の凸部により、有機発光層を挟持している透明電極層と陰極との間にリークが発生したり、電極の断線を生じたことが確認された。
【００５３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば透明基材上に順次、着色パターン層、透明保護層を積層し、この上に接着剤層を介して転写により透明バリア層を設けた構成であるため、透明基材から透明保護層までの積層構造に存在する凹凸が接着剤層により吸収され、透明バリア層は表面粗さＲｍａｘが２０ｎｍ以下の平坦なものとなる。これにより、例えば、色変換方式のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）に本発明のカラーフィルタを使用して、透明バリア層上に有機ＥＬ素子層を形成しても、有機ＥＬ素子を挟持している電極間にリークが発生したり、電極の断線を生じることがなく、有機ＥＬ画像表示装置の製造歩留りを向上させることができる。また、本発明のカラーフィルタの作製と、有機ＥＬ素子層の作製を別工程とし、両者を貼合して有機ＥＬ画像表示装置を製造することが可能となり、製造歩留りを更に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカラーフィルタの一実施例を示す概略断面図である。
【図２】本発明のカラーフィルタの他の実施例を示す概略断面図である。
【図３】本発明のカラーフィルタの製造に使用する転写シートの一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１，１１…カラーフィルタ
２，１２…透明基材
３，１３…着色パターン層
４，１４…ブラックマトリックス
５，１５…透明保護層
６，１６…接着剤層
７，１７…透明バリア層
１８…色変換蛍光体層
２１…転写シート
２２…基材シート
２３…剥離層
２４…透明バリア層
２５…接着剤層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a color filter, and more particularly to a color filter used for various displays such as a liquid crystal display and an electroluminescence panel.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a color filter has been used as one of filters for color separation or color correction of various displays such as a liquid crystal display (LCD) and a color conversion type electroluminescence panel (EL). For example, in the case of a color conversion type EL, a blue light emitting organic EL element layer is used, a color conversion phosphor layer using a fluorescent dye is provided, and blue light is converted to green fluorescence or red fluorescence. Color correction is performed by a color filter to emit light of three primary colors.
Here, the organic EL element is degraded by a gas such as water vapor, oxygen, an organic monomer, a low molecular component, or the like generated from a color conversion phosphor layer, a colored pattern layer forming a color filter, or the like. The organic EL element layer cannot be formed directly on the layer, and the organic EL element layer needs to be formed via a transparent barrier layer.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the organic EL element layer has a configuration in which a thin-film organic EL element is sandwiched between electrodes, the presence of a relatively sharp projection on the surface of the underlying layer adversely affects the organic EL element layer. For example, a protrusion on the surface of the color filter may cause a leak between the electrodes sandwiching the organic EL element or cause a disconnection of the electrode, which adversely affects the driving of the light emitting element, and the organic EL image display device. In the manufacturing yield of the semiconductor device.
The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide a color filter having a gentle transparent barrier layer without sharp projections on the surface.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, the present invention includes at least a transparent substrate, a colored pattern layer sequentially laminated on the transparent substrate, a transparent protective layer, an adhesive layer, and a transparent barrier layer. The transparent barrier layer was laminated on the transparent protective layer by transfer via the adhesive layer, and the transparent barrier layer had a surface roughness Rmax of 20 nm or less.
As a preferred embodiment of the present invention, B ≧ A between a value A (unit: nm) of the surface roughness Rmax of the transparent protective layer on the side of the adhesive layer and a value B (unit: nm) of the average thickness of the adhesive layer. The configuration was such that the relationship 2.0 × A was established.
In a preferred embodiment of the present invention, the transparent barrier layer has an oxygen permeability of 0.1 cc / m.^Two/ Day · atm or less, and the water vapor transmission rate is 0.1 g / m^Two/ Day or less.
[0005]
In a preferred embodiment of the present invention, a transparent hard coat layer is further provided on the transparent barrier layer, and the transparent hard coat layer has a surface roughness Rmax of 20 nm or less.
As a preferred embodiment of the present invention, a configuration is adopted in which a color conversion phosphor layer is provided on the coloring pattern, and the transparent protective layer is provided so as to cover the color conversion phosphor layer.
As a preferred embodiment of the present invention, a configuration is provided in which a stress relaxation layer is provided between the adhesive layer and the transparent barrier layer.
In the present invention described above, the adhesive layer acts to absorb irregularities existing in the colored pattern layer and the transparent protective layer laminated on the transparent substrate, and the transparent layer laminated by transfer through the adhesive layer is used. The surface of the barrier layer becomes flat.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of the color filter of the present invention. In FIG. 1, a color filter 1 includes a transparent substrate 2, a colored pattern layer 3 formed of a red colored layer 3 R, a green colored layer 3 G, and a blue colored layer 3 B formed on the transparent substrate 2. It comprises a black matrix 4 provided, a transparent protective layer 5 formed so as to cover them, and a transparent barrier layer 7 laminated on the transparent protective layer 5 via an adhesive layer 6 by transfer.
[0007]
As the transparent base material 2 constituting the color filter 1, a glass material, a resin material, or a composite material thereof having a light transmitting property can be used. The thickness of the transparent substrate 2 can be set in consideration of the material, the usage of the image display device, and the like, and can be, for example, about 0.2 to 1.5 mm.
The color pattern layer 3 is for correcting the color of light to enhance color purity or performing color separation. The blue color layer 3B, the red color layer 3R, and the green color layer 3G are photosensitive resins containing a desired colorant. And a known method such as a printing method, an electrodeposition method, and a transfer method. The thickness of the colored pattern layer 3 can be appropriately set according to the material of each colored layer, the required filter function, and the like, and can be set, for example, in the range of about 0.5 to 5 μm.
[0008]
The black matrix 4 is formed by forming a metal thin film of chromium or the like having a thickness of about 100 to 200 nm by a sputtering method, a vacuum evaporation method, or the like, and patterning the thin film, or a polyimide containing light-shielding particles such as carbon fine particles. A resin layer such as a resin, an acrylic resin, or an epoxy resin is formed, and a resin layer formed by patterning this resin layer, a photosensitive resin layer containing light-shielding particles such as carbon fine particles and metal oxides is formed. Any one such as one formed by patterning a photosensitive resin layer may be used.
[0009]
The transparent protective layer 5 constituting the color filter 1 reduces a step (surface unevenness) caused by the colored pattern layer 3 and the black matrix 4. Such a transparent protective layer 5 can be formed of a transparent (visible light transmittance of 50% or more) material. Specifically, an acrylate-based or methacrylate-based photocurable resin having a reactive vinyl group, a thermosetting resin, or a transparent oxide such as polysiloxane can be used. Further, as a transparent resin, polymethyl methacrylate, polyacrylate, polycarbonate, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, polyvinyl chloride resin, melamine resin, phenol resin, alkyd resin, epoxy resin, polyurethane resin, polyester resin, A maleic resin, a polyamide resin, or the like can be used.
[0010]
When the resin material is a liquid, the transparent protective layer 5 is formed by applying a method such as spin coating, roll coating, or cast coating to form a film. The thermosetting resin is cured as it is after film formation. When the material to be used is formed into a film, it can be adhered directly or via an adhesive. The thickness of such a transparent protective layer 5 can be, for example, about 1 to 7 μm.
[0011]
The adhesive layer 6 constituting the color filter 1 is for transferring and forming the transparent barrier layer 7 on the transparent protective layer 5. Examples of the adhesive forming the adhesive layer 6 include a thermosetting polyester resin, a vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin, and a photocurable acrylate resin. Although the thickness of the adhesive layer 6 can be set to about 1 to 10 μm, the surface roughness of the transparent protective layer 5 (between the adhesive layer 6 and the transparent protective layer 5) When the value (unit nm) of Rmax is A and the value (unit nm) of the average thickness of the adhesive layer 6 is B, a relationship of B ≧ 2.0 × A is established. Is preferred. By establishing such a relationship, the unevenness existing in the colored pattern layer 3, the black matrix 4, and the transparent protective layer 5 is absorbed by the adhesive layer 6, and the transferred transparent barrier layer 7 becomes flat.
The average thickness B (unit: nm) of the adhesive layer 6 is obtained by observing the cross section using a microscope such as SEM or TEM, measuring the thickness of the adhesive layer 6, and calculating the average value. Obtainable. In addition, it can be measured nondestructively using an X-ray reflectometer.
[0012]
The transparent barrier layer 7 constituting the color filter 1 has a flat surface with a surface roughness Rmax of 20 nm or less, preferably 1 to 15 nm. Such a transparent barrier layer 7 has an electrical insulation property, an excellent barrier property against gas and organic solvent, a high transparency (visible light transmittance of 50% or more), and a display using the color filter 1. It is preferable to use a material having a hardness (pencil hardness of 2H or more) that can withstand the formation of the transparent electrode layer in manufacturing. Examples of such materials include silicon oxide, silicon nitride, aluminum oxide, aluminum nitride, titanium oxide, yttrium oxide, germanium oxide, zinc oxide, magnesium oxide, calcium oxide, boron oxide, strontium oxide, barium oxide, lead oxide, and oxide. It can be formed using one or more inorganic compounds such as zirconium, sodium oxide, lithium oxide, potassium oxide, and cerium oxide, and particularly, silicon oxide, silicon nitride, and a mixture thereof can be preferably used. .
Here, the surface roughness Rmax in the present invention means the maximum height difference of the surface roughness.
Such a transparent barrier layer 7 has an oxygen permeability of 0.1 cc / m.^Two/ Day · atm or less, and the water vapor transmission rate is 0.1 g / m^Two/ Day or less is preferable. The thickness of the transparent barrier layer 7 can be appropriately set in the range of 0.01 to 1 μm in consideration of barrier properties and transparency.
[0013]
Incidentally, the color filter 1 of the present invention may have a transparent hard coat layer on the transparent barrier layer 7. Such a transparent hard coat layer can be formed using, for example, a resin material such as acrylate, an inorganic oxide material such as polysiloxane, or the like. The thickness of the transparent hard coat layer can be set, for example, in a range of about 0.5 to 5 μm, and its surface roughness Rmax is preferably 20 nm or less. By appropriately setting the material and thickness of such a transparent hard coat layer, the barrier properties of the color filter 1 are further improved.
[0014]
Further, the color filter 1 of the present invention may include a stress relaxation layer between the adhesive layer 6 and the transparent barrier layer 7. Such a stress relaxation layer can be formed using, for example, a resin material such as acrylate or an inorganic oxide material such as polysiloxane. The thickness of the stress relaxation layer can be set, for example, in a range of about 0.5 to 5 μm. By appropriately setting the material and thickness of such a stress relaxation layer, the stress applied to the transparent barrier layer 7 at the time of transfer production of the color filter 1 described later can be suppressed, and the barrier property is further improved.
[0015]
FIG. 2 is a schematic sectional view showing another embodiment of the color filter of the present invention. In FIG. 2, a color filter 11 is a color filter for use in a color conversion type organic electroluminescent image display device, and includes a transparent substrate 12 and a red coloring layer 13R formed on the transparent substrate 12. A colored pattern layer 13 composed of a green colored layer 13G and a blue colored layer 13B, a black matrix 14 provided between the colored layers, a color conversion phosphor layer 18 provided on each colored pattern layer 13, and the like. And a transparent barrier layer 17 laminated on the transparent protective layer 15 by transfer via an adhesive layer 16.
The color filter 11 is intended for an organic electroluminescent image display device using an organic EL element layer that emits blue light. The color conversion phosphor layer 18 includes a red conversion phosphor layer 18R and a green conversion fluorescent layer. It is composed of a body layer 18G and a blue conversion dummy layer 18B. The layers constituting the color conversion phosphor layer 18 include a red conversion phosphor layer 18R on the red coloring layer 13R, a green conversion phosphor layer 18G on the green coloring layer 13G, and a blue conversion dummy on the blue coloring layer 13B. The layers 18B are respectively arranged in a belt shape.
[0016]
The transparent substrate 12, the colored pattern layer 13, the black matrix 14, the transparent protective layer 15, the adhesive layer 16, and the transparent barrier layer 17 constituting such a color filter 11 are formed of a transparent material constituting the above-described color filter 1. It can be the same as the substrate 2, the colored pattern layer 3, the black matrix 4, the transparent protective layer 5, the adhesive layer 6, and the transparent barrier layer 7, and the description is omitted here.
[0017]
Among the color conversion phosphor layers 18 constituting the color filter 11, the red conversion phosphor layer 18R and the green conversion phosphor layer 18G are layers made of a single fluorescent dye or a layer containing a fluorescent dye in a resin. . Examples of the fluorescent dye used in the red conversion phosphor layer 18R that converts blue light emission into red fluorescence include cyanine dyes such as 4-dicyanomethylene-2-methyl-6- (p-dimethylaminostyryl) -4H-pyran; Examples thereof include pyridine dyes such as 1-ethyl-2- [4- (p-dimethylaminophenyl) -1,3-butadienyl] -pyridium-perchlorate, rhodamine dyes such as rhodamine B and rhodamine 6G, and oxazine dyes. Can be Further, as a fluorescent dye used for the green conversion phosphor layer 18G for converting blue light emission to green fluorescence, 2,3,5,6-1H, 4H-tetrahydro-8-trifluoromethylquinolizino (9,9a) Coumarin, 3- (2'-benzothiazolyl) -7-diethylaminocoumarin, 3- (2'-benzimidazolyl) -7-N, N-diethylaminocoumarin, coumarin dyes such as Basic Yellow 51, etc. Dye-based dyes, and naphthalimide dyes such as Solvent Yellow 11 and Solvent Yellow 116, and the like. Further, various dyes such as direct dyes, acid dyes, basic dyes and disperse dyes can also be used as long as they have fluorescence. The above fluorescent dyes can be used alone or in combination of two or more. When the red conversion phosphor layer 18R and the green conversion phosphor layer 18G contain a fluorescent dye in the resin, the content of the fluorescent dye is determined in consideration of the fluorescent dye to be used, the thickness of the color conversion phosphor layer, and the like. Can be set appropriately, for example, 10 kg per 1 kg of resin used.^-FourAbout 1 mol.
[0018]
The blue conversion dummy layer 18B transmits the blue light emitted from the blue organic EL element layer as it is and sends it to the colored pattern layer 13 (blue colored layer 13B). A transparent resin layer having substantially the same thickness as the phosphor layer 18G can be used.
[0019]
When the red conversion phosphor layer 18R and the green conversion phosphor layer 18G contain a fluorescent dye in the resin, the resin may be polymethyl methacrylate, polyacrylate, polycarbonate, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, hydroxyethyl cellulose, carboxy. A transparent (visible light transmittance of 50% or more) resin such as methylcellulose, polyvinyl chloride resin, melamine resin, phenol resin, alkyd resin, epoxy resin, polyurethane resin, polyester resin, maleic acid resin and polyamide resin can be used. . When the pattern formation of the color conversion phosphor layer 18 is performed by a photolithography method, for example, a photocurable resist having a reactive vinyl group such as an acrylic acid type, a methacrylic acid type, a polyvinyl cinnamate type, and a ring rubber type is used. Resins can be used. Further, these resins can be used for the above-described blue conversion dummy layer 18B.
[0020]
When the red conversion phosphor layer 18R and the green conversion phosphor layer 18G constituting the color conversion phosphor layer 18 are formed of a single fluorescent dye, for example, they are formed in a strip shape by a vacuum deposition method or a sputtering method via a desired pattern mask. Can be formed. In the case of forming a layer containing a fluorescent dye in a resin, for example, a coating solution in which the fluorescent dye and the resin are dispersed or solubilized is applied by a method such as spin coating, roll coating, or cast coating. The red conversion phosphor layer 18R and the green conversion phosphor layer 18G can be formed by a method of patterning the film by photolithography, a method of pattern-printing the coating solution by a screen printing method, or the like. Further, the blue conversion dummy layer 18B is formed by applying a desired photosensitive resin paint by a method such as spin coating, roll coating, or cast coating to form a film, patterning the film by photolithography, or a desired resin coating solution. Can be formed by a method of pattern printing by a screen printing method or the like.
[0021]
The thickness of the color conversion phosphor layer 18 is such that the function of the red conversion phosphor layer 18R and the green conversion phosphor layer 18G sufficiently absorbing the blue light emitted from the blue organic EL element layer to generate fluorescence is exhibited. It can be appropriately set in consideration of the fluorescent dye to be used, the concentration of the fluorescent dye, and the like. For example, the thickness can be about 5 to 15 μm. The thickness may differ from the body layer 18G.
The color filter 11 may have a transparent hard coat layer on the transparent barrier layer 17 similarly to the color filter 1 described above. It may have a stress relaxation layer between them.
[0022]
In the color filter of the present invention as described above, the unevenness existing in the laminated structure from the transparent substrate to the transparent protective layer is absorbed by the adhesive layer, and the outermost transparent barrier layer has a surface roughness Rmax of 20 nm or less. It is flat. Thereby, when used for various displays such as a liquid crystal display and an electroluminescence panel, a desired laminated structure can be reliably formed on the transparent barrier layer. For example, even if an organic EL element layer is formed on this transparent barrier layer, no leak occurs between the electrodes sandwiching the organic EL element, and no disconnection of the electrodes occurs. It can be manufactured with high yield. Further, the production of the color filter of the present invention and the production of the organic EL element layer can be performed in separate steps, and the two can be bonded to produce an organic EL image display device, so that the production yield becomes higher.
[0023]
Here, the transfer sheet of the transparent barrier layer used for manufacturing the color filter of the present invention will be described.
FIG. 3 is a schematic sectional view showing an example of the transfer sheet of the transparent barrier layer. In FIG. 3, the transfer sheet 21 is provided with a transparent barrier layer 24 on one surface of a base sheet 22 via a release layer 23 so as to be peelable, and an adhesive layer 25 on the transparent barrier layer 24.
Examples of the base sheet 22 constituting the transfer sheet 21 include thin paper such as glassine paper, condenser paper, and paraffin paper, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene terephthalate, polyphenylene sulfide, polyether ketone, polyether sulfone, and the like. Heat-resistant polyester, polypropylene, fluororesin, polycarbonate, cellulose acetate, polyethylene derivatives, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide, polyimide, polymethylpentene, ionomer, etc. And those obtained by laminating these materials. The thickness of the base sheet 22 can be appropriately selected depending on the material so that the strength and the like are appropriate, but usually, the thickness of about 2 to 100 μm is preferably used.
[0024]
The release layer 23 is provided to reliably release the base sheet 22 from the transparent barrier layer 24. Such a release layer 23 is made of epoxy-melamine resin, acrylic-melamine resin, melamine resin, urea resin, urea-melamine resin, waxes, silicone wax, silicone resin, acrylic-silicone resin, fluororesin, acrylic resin, water-soluble Conventionally known coating liquids and emulsions containing at least one of a hydrophilic resin, a cellulose derivative resin, a urethane resin, an acetic acid vinyl resin, an acrylic vinyl ether resin, a maleic anhydride resin, and a copolymer of these resin groups are known. The thickness is 0.1 to 10 μm, preferably about 0.25 to 5 μm. When the thickness of the release layer 23 is less than 0.1 μm, the release is heavy, and the intended release property cannot be obtained. If the thickness of the release layer 23 exceeds 10 μm, the release is too light, and the transparent barrier layer 24 and the adhesive layer 25 formed on the release layer 23 may undesirably fall off during the processing step. It is important that the adhesive strength between the release layer 23 and the base sheet 22 be higher than the adhesive strength between the release layer 23 and the transparent barrier layer 24. It causes abnormal transfer such as transfer of 24.
[0025]
The transparent barrier layer 24 that constitutes the transfer sheet 21 can be formed of a material such as that described above for the transparent barrier layer 7. It is preferable that the transparent barrier layer 24 has a multilayer structure made of the same material in terms of manufacturing cost, but may have a multilayer structure made of a different material within the above-described range. In the case where the transparent barrier layer 24 is formed by a vacuum film formation method, the transparent barrier layer 24 is formed by performing film formation a plurality of times, and has a step of cleaning at least a film formation surface between each film formation step. Is also good. As the vacuum film formation method, a vacuum evaporation method, a sputtering method, an ion plating method, or the like can be used. The number of film formations is appropriately determined in consideration of the set thickness of the transparent barrier layer 24 to be formed, vacuum film formation conditions, and the like. It can be set, for example, about 2 to 4 times.
[0026]
The adhesive layer 25 constituting the transfer sheet 21 is for transferring and forming the transparent barrier layer 24 on the transparent protective layer. The adhesive layer 25 can be formed by a known means such as a gravure coat, a gravure reverse coat, and a roll coat using the heat sealant as described in the above-mentioned adhesive layer 6. The thickness of the adhesive layer 25 can be set at about 1 to 10 μm. As described above, the value (unit: nm) of the surface roughness Rmax of the transparent protective layer to which the transparent barrier layer 24 is transferred is A, and the transfer is performed. When the value of the average thickness (unit: nm) of the later adhesive layer 25 is B, it is preferable to set the relationship such that B ≧ 2.0 × A holds.
The transfer sheet 21 may have a stress relaxation layer between the adhesive layer 25 and the transparent barrier layer 24. This stress relieving layer can be formed using the materials listed in the above description of the color filter.
[0027]
【Example】
Next, the present invention will be described in more detail with reference to more specific examples.
[Example 1]
Preparation of transfer sheet
On one surface of a long polyethylene terephthalate (PET) film (Lumirror, manufactured by Toray Industries, Ltd.) having a thickness of 25 μm, an ink for a release layer having the following composition is applied by a gravure coating method, dried, and dried. 1 μm).
(Composition of ink for release layer)
・ Acrylic silicone: 70 parts by weight
・ Polyethylene resin: 6 parts by weight
・ Polyethylene wax resin… 8 parts by weight
・ Vinyl chloride-vinyl acetate copolymer: 15 parts by weight
[0028]
Next, a silicon oxynitride film was formed over the release layer by a sputtering method under the following conditions to form a transparent barrier layer having a thickness of 100 nm. During each film forming step, the PET film is taken out of the vacuum chamber, and the film is dried on the film forming surface in a clean room using an ultrasonic dry cleaning device (UVU-F manufactured by Shinko Co., Ltd.) under the following conditions. Dry cleaning was performed.
(Deposition conditions of silicon oxynitride film)
・ RF sputtering power: 5 kW / cm^Two, Frequency 13.56 MHz
・ Deposition rate: 200 nm / min
・ Film formation pressure: 0.25Pa
・ Target: Si (4N)
・ Plasma gas: Argon (100 sccm)
・ Reaction gas: Nitrogen (30 sccm)
[0029]
Next, an adhesive layer ink having the following composition was applied on the transparent barrier layer by a gravure coating method and dried to form an adhesive layer (thickness: 1 μm) to obtain a transfer sheet.
(Composition of ink for adhesive layer)
・ Polyester coating agent… 25 parts by weight
(Byron 220 manufactured by Toyobo Co., Ltd.)
・ Toluene: 50 parts by weight
・ Methyl ethyl ketone: 50 parts by weight
[0030]
With respect to the transparent barrier layer of the produced transfer sheet, the oxygen transmission rate and the water vapor transmission rate were measured under the following conditions. As a result, the oxygen permeability was 0.08 cc / m^Two/ Day · atm, and the water vapor transmission rate is 0.05 g / m^Two/ Day, and it was confirmed that the film had good barrier properties.
(Measurement conditions of oxygen permeability)
Using an oxygen gas permeability measuring device (OX-TRAN 2/20 manufactured by MOCON), the measurement is performed at a temperature of 23 ° C., a humidity of 90% RH, and an individual zero measurement for performing background removal measurement. .
(Measurement conditions of water vapor transmission rate)
The measurement is performed at a temperature of 40 ° C. and a humidity of 100% RH using a water vapor transmission rate measuring apparatus (PERMATRAN-W 3/31 manufactured by MOCON).
[0031]
Production of color filter
A non-alkali glass (1737 glass manufactured by Corning) having a size of 50 mm × 50 mm and a thickness of 1.1 mm was prepared as a transparent substrate. After washing the transparent substrate according to a standard method, a thin film (0.2 μm in thickness) of chromium oxynitride composite is formed on the entire surface of one side of the transparent substrate by a sputtering method, and a photosensitive resist is applied on the composite chromium thin film. By performing mask exposure, development, and etching of the composite chromium thin film, a black matrix having a rectangular opening of 94 μm × 284 μm at a pitch of 110 μm was formed.
[0032]
On the other hand, three types of photosensitive paints for colored pattern layers of red, green and blue were prepared. That is, the red photosensitive paint is a single material such as a perylene pigment, a lake pigment, an azo pigment, a quinacridone pigment, an anthraquinone pigment, an anthracene pigment, an isoindoline pigment, or a coloring material composed of a mixture of two or more. Was dispersed in a binder resin. As the binder resin, a transparent (visible light transmittance of 50% or more) resin is preferable, and examples thereof include transparent resins such as polymethyl methacrylate, polyacrylate, polycarbonate, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, hydroxyethyl cellulose, and carboxymethyl cellulose. The content of the coloring material was set so as to be contained in the formed red coloring layer in an amount of 5 to 50% by weight.
[0033]
Green photosensitive paint is a single product of a halogen-substituted phthalocyanine-based pigment, a halogen-substituted copper-phthalocyanine-based pigment, a triphenylmethane-based basic dye, an isoindoline-based pigment, an isoindolinone-based pigment, or a mixture of two or more. Was dispersed in a binder resin. Examples of the binder resin include the transparent resins described above, and the content of the coloring material was set so as to be contained in the formed green coloring layer in an amount of 5 to 50% by weight.
The blue photosensitive paint is a single material such as a copper phthalocyanine-based pigment, an indanthrene-based pigment, an indophenol-based pigment, a cyanine-based pigment, or a dioxazine-based pigment, or a coloring material composed of a mixture of two or more types dispersed in a binder resin. It was assumed. Examples of the binder resin include the above-mentioned transparent resins, and the content of the coloring material is set so as to be 5 to 50% by weight in the formed blue colored layer.
[0034]
Next, colored layers of each color were formed using the above three types of photosensitive paints for colored pattern layers. That is, a green photosensitive paint was applied by spin coating on the entire surface of the transparent substrate on which the black matrix was formed, and prebaked (80 ° C., 30 minutes). After that, exposure was performed using a predetermined colored layer photomask. Next, development is performed with a developing solution (0.05% KOH aqueous solution), and then post-baking (100 ° C., 30 minutes) is performed. Colored layers (thickness: 1.5 μm) were formed at a pitch (period) of 330 μm.
Similarly, a red colored layer (1.5 μm in thickness) having a band shape (width 100 μm) was formed at a predetermined position with respect to the black matrix pattern at a pitch (period) of 330 μm using a red photosensitive paint. Furthermore, a blue colored layer (thickness: 1.5 μm) having a band shape (width: 100 μm) was formed at a predetermined position with respect to the black matrix pattern at a pitch (period) of 330 μm using a blue photosensitive paint.
[0035]
The green coloring layer, the red coloring layer, and the blue coloring layer formed as described above are arranged in parallel with each gap width being 10 μm.
Next, a coating liquid for a blue conversion dummy layer (Color Mosaic CB-7001 manufactured by Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.) was applied on the colored layer by spin coating, and prebaked (80 ° C., 30 minutes). Next, patterning was performed by a photolithography method, and post baking (100 ° C., 30 minutes) was performed. Thus, a band-shaped (100 μm wide) blue conversion dummy layer (thickness: 6 μm) was formed on the blue colored layer at a pitch (period) of 330 μm.
[0036]
Next, 0.7 parts by weight of a fluorescent dye (Coumarin 6 manufactured by Aldrich Co., Ltd.) is dissolved in 120 parts by weight of a solvent (propylene glycol monoethyl acetate (PEGMA)), and a photopolymerizable resin (Nippon Steel Corporation) is added to the solution. 100 parts by weight (V259PA / P5, manufactured by Kasei Kogyo KK) were added and dissolved to obtain a coating liquid for a green conversion phosphor layer. The coating solution for the green color conversion phosphor layer was applied onto the coloring layer by spin coating, and prebaked (80 ° C., 30 minutes). Next, patterning was performed by a photolithography method, and post baking (100 ° C., 30 minutes) was performed. As a result, a band-shaped (width 100 μm) green conversion phosphor layer (thickness 10 μm) was formed on the green coloring layer at a pitch (period) of 330 μm.
[0037]
0.7 parts by weight of a fluorescent dye (Coumarin 6 manufactured by Aldrich Co., Ltd.), 0.3 parts by weight of a fluorescent dye (Rhodamine 6G manufactured by Aldrich Co., Ltd.), and a fluorescent dye (Basic Violet 11 manufactured by Aldrich Co., Ltd.) 0.3 parts by weight was dissolved in 120 parts by weight of a solvent (propylene glycol monoethyl acetate (PEGMA)), and 100 parts by weight of a photopolymerizable resin (V259PA / P5 manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) was added to the solution. Was added and dissolved to obtain a coating liquid for a red conversion phosphor layer. The coating solution for the red conversion phosphor layer was applied onto the colored layer by spin coating, and prebaked (80 ° C., 30 minutes). Next, patterning was performed by a photolithography method, and post baking (100 ° C., 30 minutes) was performed. Thus, a band-shaped (width 100 μm) red conversion phosphor layer (thickness 10 μm) was formed on the red coloring layer at a pitch (period) of 330 μm.
[0038]
The blue conversion dummy layer, the green conversion phosphor layer, and the red conversion phosphor layer formed as described above are respectively located on the blue coloring layer, the green coloring layer, and the red coloring layer, and the respective gaps are provided. They are arranged in parallel with a width of 10 μm.
Next, using a coating liquid for a transparent protective layer obtained by diluting a norbornene resin having an average molecular weight of about 100,000 (ARTON manufactured by JSR Corporation) with toluene, applying the coating liquid on a transparent base material by a spin coating method, followed by baking. (100 ° C., 30 minutes). As a result, a transparent protective layer (thickness: 7 μm) was formed so as to cover the color conversion phosphor layer.
[0039]
The surface roughness Rmax of the transparent protective layer thus formed was measured under the following conditions and found to be 250 nm.
(Surface roughness measurement conditions)
Using an atomic force microscope (manufactured by Seiko Co., Ltd.), the maximum height difference (Rmax) is measured in a scanning range of 20 μm. The scanning speed is 90 frames / second.
[0040]
Next, the adhesive layer of the transfer sheet prepared as described above is overlaid on the transparent protective layer, and thermocompression bonding is performed from the PET film side of the transfer sheet at 175 ° C., 10 mm / sec, and 19.6 Pa. Was.
Thereafter, the PET film and the peeling layer were peeled off, and the transparent barrier layer was transferred and formed on the transparent protective layer via the adhesive layer to obtain the color filter of the present invention.
[0041]
The surface roughness Rmax of the transparent barrier layer of the color filter thus formed was measured under the same conditions as described above. As a result, the surface roughness Rmax was 18 nm, and the unevenness (surface roughness Rmax: 250 nm) existing in the state where the transparent protective layer was formed was flattened by the transfer formation of the transparent barrier layer via the adhesive layer. Was confirmed.
Further, the average thickness B of the adhesive layer in the above color filter was measured under the following conditions, and as a result, it was 900 nm, and B ≧ 2.0.0 between the value A (250 nm) of the surface roughness Rmax of the transparent protective layer. It was confirmed that the relationship 0 × A was established.
(Measurement conditions of average thickness of adhesive layer)
The cross section is observed using SEM, the thickness of the adhesive layer is measured, and the average value is calculated.
[0042]
Fabrication of organic electroluminescence (EL) device
On the color filter of the present invention prepared as described above, six layers of a transparent electrode layer, a hole injection layer, a hole transport layer, an organic light emitting layer, an electron injection layer, and a cathode are formed as described below to form an organic EL. An element was manufactured.
That is, first, indium zinc oxide (IZO) was entirely formed on the transparent barrier layer of the color filter by a sputtering method. Next, a resist agent (OFRP-800 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied on the IZO, and patterning is performed by photolithography to form a blue conversion dummy layer, a green conversion phosphor layer, and a red conversion phosphor layer. A transparent electrode layer (IZO) having a stripe pattern with a width of 94 μm, a gap of 16 μm, and a thickness of 100 nm was formed at each position.
[0043]
Next, the color filter on which the transparent electrode layer was formed was mounted in a resistance heating vapor deposition apparatus, and the hole injection layer, the hole transport layer, the organic light emitting layer, and the electron injection layer were vacuumed to cover the transparent electrode layer. The entire surface was sequentially formed while keeping the same. When forming these layers, the internal pressure of the vacuum chamber was set to 1 × 10^-FourThe pressure was reduced to Pa. As the hole injection layer, copper phthalocyanine (CuPc) was formed with a thickness of 100 nm. As the hole transport layer, 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (α-NPD) was formed to a thickness of 20 nm. As the organic light emitting layer, 4,4′-bis (2,2′-diphenylvinyl) biphenyl (DPVBi) was formed to a thickness of 30 nm. Further, as an electron injection layer, a film of aluminum chelate (tris (8-hydroxyquinoline) aluminum complex) (Alq) having a thickness of 20 nm was formed.
[0044]
Next, a cathode was formed on the electron injection layer while maintaining a vacuum state in the above-described resistance heating evaporation apparatus. That is, a 200 nm-thick Mg / Ag (mass ratio: 10/1) layer is formed using a mask capable of obtaining a pattern having a width of 300 μm orthogonal to the stripe pattern of the anode (transparent conductive layer) and an interval of 30 μm, and forming a layer with the cathode did.
The organic EL device manufactured as described above is sealed in a glove box (in a dry nitrogen atmosphere (both oxygen concentration and water concentration are both 10 ppm or less)) using a sealing glass and an ultraviolet curing adhesive to form a color organic EL device. An EL display was obtained.
[0045]
[Example 2]
A color filter was produced in the same manner as in Example 1, except that a transfer sheet produced as follows was used.
In the production of the transfer sheet in this example, a step of forming a hard coat layer was provided between the release layer forming step and the transparent barrier layer forming step in Example 1. In this hard coat layer forming step, a silane coupling agent (FX manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) was continuously applied by a roll coating method and dried at 80 ° C. to form a 1 μm thick hard coat layer.
With respect to the transparent barrier layer of the produced transfer sheet, the oxygen transmission rate and the water vapor transmission rate were measured under the same conditions as in Example 1. As a result, the oxygen permeability is 0.04 cc / m^Two/ Day · atm, and the water vapor transmission rate is 0.008 g / m^Two/ Day, and it was confirmed that the film had good barrier properties.
[0046]
Further, the surface roughness Rmax of the transparent barrier layer of the color filter produced using the above transfer sheet was measured under the same conditions as in Example 1. As a result, the surface roughness Rmax was 8 nm, and the irregularities (surface roughness Rmax: 250 nm) that existed in the state where the transparent protective layer was formed were flattened by transfer formation of the transparent barrier layer via the adhesive layer. Was confirmed.
The average thickness B of the adhesive layer in the above color filter was measured under the same conditions as in Example 1. As a result, the average thickness B was 910 nm, and the surface roughness Rmax of the transparent protective layer was lower than the value A (250 nm). It was confirmed that the relationship of ≧ 2.0 × A was established.
Next, a color organic EL display was produced in the same manner as in Example 1 using the above color filters.
[0047]
[Example 3]
A color filter was produced in the same manner as in Example 1, except that a transfer sheet produced as follows was used.
In the production of the transfer sheet in this example, a step of forming a stress relaxation layer was provided between the transparent barrier layer forming step and the adhesive layer forming step in Example 1. In this stress relaxation layer forming step, a silane coupling agent (FX manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) was continuously applied by a roll coating method and dried at 80 ° C. to form a stress relaxation layer having a thickness of 1 μm.
With respect to the transparent barrier layer of the produced transfer sheet, the oxygen transmission rate and the water vapor transmission rate were measured under the same conditions as in Example 1. As a result, the oxygen permeability was 0.05 cc / m.^Two/ Day · atm, and the water vapor transmission rate is 0.01 g / m^Two/ Day, and it was confirmed that the film had good barrier properties.
[0048]
Further, the surface roughness Rmax of the transparent barrier layer of the color filter produced using the above transfer sheet was measured under the same conditions as in Example 1. As a result, the surface roughness Rmax was 12 nm, and the unevenness (surface roughness Rmax: 250 nm) existing in the state where the transparent protective layer was formed was flattened by the transfer formation of the transparent barrier layer via the adhesive layer. Was confirmed.
The average thickness B of the adhesive layer in the above color filter was measured under the same conditions as in Example 1. As a result, the average thickness B was 900 nm, and the average value B of the surface roughness Rmax of the transparent protective layer was 250 nm. It was confirmed that the relationship of ≧ 2.0 × A was established.
Next, a color organic EL display was produced in the same manner as in Example 1 using the above color filters.
[0049]
[Comparative example]
A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except that a transfer sheet having an adhesive layer thickness of 0.4 μm was used.
With respect to the transparent barrier layer of the transfer sheet used, the oxygen transmission rate and the water vapor transmission rate were measured under the same conditions as in Example 1. As a result, the oxygen permeability is 0.1 cc / m^Two/ Day · atm, and the water vapor transmission rate is 0.07 g / m^Two/ Day, and it was confirmed that the film had good barrier properties.
Further, the surface roughness Rmax of the transparent barrier layer of the color filter produced using the above transfer sheet was measured under the same conditions as in Example 1. As a result, the surface roughness Rmax was 55 nm, and the unevenness (surface roughness Rmax: 250 nm) existing in the state where the transparent protective layer was formed appeared on the transparent barrier layer without being eliminated, and the color of the present invention was obtained. It was confirmed that the surface flatness was significantly inferior to the filter.
Furthermore, the average thickness B of the adhesive layer in the above color filter was measured under the same conditions as in Example 1. As a result, the average thickness B was 360 nm, and the average value B of the surface roughness Rmax of the transparent protective layer was 250 nm. It was confirmed that the relationship of ≧ 2.0 × A was not established.
Next, a color organic EL display was produced in the same manner as in Example 1 using the above color filters.
[0050]
[Evaluation of color organic EL display]
The color organic EL displays produced in Examples 1 to 3 and Comparative Example were driven by line-sequential scanning to perform driving tests. In this driving test, the number of dark spots per unit area in the display panel was measured after continuous driving for 100 hours under the conditions of driving frequency = 60 Hz, duty ratio = 1/60, and current amount per pixel = 2 mA. did. The results are shown in Table 1 below.
[0051]
[Table 1]

[0052]
As shown in Table 1, in the color organic EL displays of Examples 1 to 3, the number of dark spots was extremely small, and it was confirmed that good image display was possible.
On the other hand, in the color organic EL display of the comparative example, a leak occurs between the transparent electrode layer sandwiching the organic light emitting layer and the cathode, or the electrode breaks due to the convex portion of the transparent barrier layer surface of the color filter. It was confirmed that this had occurred.
[0053]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, a colored pattern layer and a transparent protective layer are sequentially laminated on a transparent substrate, and a transparent barrier layer is provided thereon by transfer via an adhesive layer. Therefore, the unevenness existing in the laminated structure from the transparent substrate to the transparent protective layer is absorbed by the adhesive layer, and the transparent barrier layer has a flat surface roughness Rmax of 20 nm or less. Thus, for example, even if an organic EL element layer is formed on a transparent barrier layer using the color filter of the present invention for color conversion electroluminescence (EL), the electrode between the electrodes sandwiching the organic EL element can be formed. Thus, the production yield of the organic EL image display device can be improved without causing any leakage or disconnection of the electrodes. Further, the production of the color filter of the present invention and the production of the organic EL element layer are performed in separate steps, and the two can be bonded to produce an organic EL image display device, and the production yield can be further improved. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing one embodiment of a color filter of the present invention.
FIG. 2 is a schematic sectional view showing another embodiment of the color filter of the present invention.
FIG. 3 is a schematic sectional view showing an example of a transfer sheet used for manufacturing the color filter of the present invention.
[Explanation of symbols]
1,11 ... Color filter
2,12 ... Transparent substrate
3, 13 ... colored pattern layer
4,14 ... Black matrix
5,15 ... Transparent protective layer
6, 16 ... adhesive layer
7, 17 ... Transparent barrier layer
18 ... Color conversion phosphor layer
21 ... Transfer sheet
22 ... Base sheet
23 ... release layer
24 ... Transparent barrier layer
25 ... Adhesive layer

Claims

A transparent substrate, a colored pattern layer, a transparent protective layer, an adhesive layer, and a transparent barrier layer sequentially laminated on the transparent substrate; and the transparent barrier layer adheres on the transparent protective layer. A color filter which is laminated by transfer via an agent layer, and wherein the surface roughness Rmax of the transparent barrier layer is 20 nm or less.

The relationship of B ≧ 2.0 × A between the value A (unit nm) of the surface roughness Rmax of the transparent protective layer on the adhesive layer side and the value B (unit nm) of the average thickness of the adhesive layer. The color filter according to claim 1, wherein the following condition is satisfied.

3. The transparent barrier layer according to claim 1, wherein the oxygen permeability is 0.1 cc / m ² / day · atm or less, and the water vapor permeability is 0.1 g / m ² / day or less. 4. The color filter according to 1.

4. The color filter according to claim 1, further comprising a transparent hard coat layer on the transparent barrier layer, wherein the transparent hard coat layer has a surface roughness Rmax of 20 nm or less. 5.

The color conversion phosphor layer is provided on the coloring pattern, and the transparent protective layer is provided so as to cover the color conversion phosphor layer. The described color filter.

The color filter according to any one of claims 1 to 5, further comprising a stress relaxation layer between the adhesive layer and the transparent barrier layer.