JP2010237374A - カラーフィルタ及び有機ｅｌディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】色純度に優れる３色塗り分け方式の有機ＥＬディスプレイの長寿命化を実現できる、耐光性に優れたカラーフィルタを提供する。
【解決手段】透明基材１と、透明基材１の少なくとも片面に設けられた紫外線吸収能を有する保護膜５，６と、透明基材１上又は保護膜６上に所定のパターンで設けられた少なくとも赤色着色層３Ｒ、緑色着色層３Ｇ及び青色着色層３Ｂとを有するカラーフィルタ１０Ｄであって、前記着色層のうち少なくとも青色着色層３Ｂを覆う酸素バリア膜４Ａ，４Ｂが設けられているとともに、その酸素バリア膜４Ａ，４Ｂで覆われた少なくとも青色着色層３Ｂが染料色素を含有している。
【選択図】図４

Description

本発明は、カラーフィルタ及び有機ＥＬディスプレイに関する。

近年、次世代型のディスプレイとして、エレクトロルミネッセンス（以下ＥＬ）素子で構成されたＥＬディスプレイが期待されている。ＥＬ素子には無機ＥＬ素子と有機ＥＬ素子とがあり、いずれのＥＬ素子も自己発光性であるために視認性が高く、また完全固体素子であるために耐衝撃性に優れるとともに取り扱いが容易であるという利点がある。このため、グラフィックディスプレイの画素やテレビ画像表示装置の画素、あるいは面光源等としての研究開発及び実用化が進められている。

有機ＥＬ素子は、アントラセン等の蛍光性の有機固体からなる発光層とトリフェニルアミン誘導体等からなる正孔注入層、又は、発光層とペリレン誘導体等からなる電子注入層、又は、正孔注入層と発光層と電子注入層、のいずれかの積層形態を２つの電極（発光面側の電極は透明電極になる。）間に介在させてなる構造体である。こうした有機ＥＬ素子は、発光層に注入された電子と正孔とが再結合するときに生じる発光を利用するものである。このため、有機ＥＬ素子は、発光層の厚さを薄くすることにより、例えば４．５Ｖという低電圧での駆動が可能で応答も速いといった利点や、輝度が注入電流に比例するために高輝度のＥＬ素子を得ることができるといった利点等を有している。また、発光層とする蛍光性の有機固体の種類を変えることにより、青、緑、黄、赤の可視域すべての色で発光が得られている。有機ＥＬ素子は、このような利点、特に低電圧での駆動が可能であるという利点を有していることから、現在、実用化のための研究が進められている。そして、携帯電話の表示部分等、製作上での難易度が比較的低い小型のディスプレイでは、一部実用化がなされている。

有機ＥＬ素子におけるカラー表示の方式としては、（１）青色、赤色、緑色等の各色の発光材料を成膜する３色塗り分け方式、（２）青色発光する発光層と、青→緑及び青→赤にそれぞれ色変換する色変換層（ＣＣＭ層）とを組み合わせて３色を発色させるＣＣＭ方式、（３）白色発光する発光層と、青色、赤色、緑色等のカラーフィルタとを組み合わせる方式、等が挙げられる。このうち、発光効率の点からは、（１）の３色塗り分け方式が最も有力であり、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）等に実用化されている。

これらの有機ＥＬ素子においては、電極が金属系材料からなること、発光体自身の色が白色であること等から、周囲が明るい環境での使用を想定した場合、外光反射により表示コントラストが著しく低下するといった問題があった。そのため、Ａ．有機ＥＬ素子のマンサイド側に円偏光板を貼付する、Ｂ．カラーフィルタを適用する、Ｃ．無彩色もしくは無彩色に近い色目で着色する（所謂ティント処理を施す）、といった種々の対策がとられている。ここで、Ａの円偏光板を貼付する場合は、原理的に外光反射が完全に（外光の入射角度にもよるが）抑えられるものの、有機ＥＬ素子からの発光もその半分以上が円偏光板により吸収され、必ずしも効率が良いとは言えないものであった。一方、Ｂのカラーフィルタを適用した場合は、円偏光板を用いた場合に比較して外光反射の抑止効果が劣るものの、有機ＥＬ素子からの発光色の色目調整が可能となるといった優れた効果を発揮する。有機ＥＬ素子の発光自体による色純度向上には限界があることから、こうした色目調整機能は非常に有効と言える。特に３色塗りわけ方式の有機ＥＬ素子とカラーフィルタとの組み合わせは、発光効率、色純度、外光反射防止のバランスの点から最も優れており、実際に商品化もされている。

現在、有機ＥＬ素子においては、長寿命化が大きな課題となっている。有機ＥＬ素子では、有機物である発光体に電流を流して発光させ、さらにその電流値を高めることにより高輝度化が可能となる。そのため、高輝度で発光させようとした場合には、発光体自身の劣化が避けられず、素子の寿命が縮まることになる。したがって、光が発光体から出射された後は、周辺部材による光吸収をなるべく低く抑えることが電流値を抑制し、ひいては長寿命化につながる。このことからも、有機ＥＬ素子からの発光した光の多くを吸収する円偏光板を用いるものよりも、上記の３色塗り分け方式の有機ＥＬ素子とカラーフィルタとを組み合わせるものの方が好ましい。

また、有機ＥＬ素子を構成する青色発光体は、緑色発光体や赤色発光体に比較して寿命が短く、その青色発光体の寿命がディプレイ全体の寿命を左右している。そのため、特に青色での発光を減衰しないようなパネルを構成することは、有機ＥＬディスプレイ自体の長寿命化に直接つながる。

こうしたパネル構成の観点から、特に３色塗りわけ方式の有機ＥＬ素子とカラーフィルタとの組み合わせを見た場合、上記した青色光を可能な限り減衰しないようにしたカラーフィルタを用いることができれば、緑色発光体や赤色発光体に比べて寿命が短いとされる青色発光体の使用可能期間を長くすることができ、長寿命化を実現できる。そのため、青色画素におけるカラーフィルタの透過率を高くすることが望ましいと言える。

ところで、カラーフィルタは、大きく別けて、着色層を構成する色材に染料を用いたタイプと顔料を用いたタイプの２種類がある。現在では、耐光性と耐熱性に優れる顔料分散型のカラーフィルタが一般的である。顔料自体は元々は光透過性ではないため、光透過性を付与するために分散剤の存在下で顔料粒子を１００ｎｍ前後に微細化して用いられる。こうした顔料を用いた顔料分散型のカラーフィルタは、液晶ディスプレイのカラー化で広く使用されていることもあり、現在までに非常に多くの色調が開発されており、選択の自由度が確保できている。前述の市販された３色塗りわけ方式の有機ＥＬ素子でも、工業生産的な観点から、この顔料分散型のカラーフィルタが適用されている。しかしながら、青色画素については、現在使用可能な顔料系で最も透過率に優れる顔料を適用しても、十分な透過率が確保できているとは言えないものであった。

一方、色材として染料を用いたカラーフィルタは、その染料が分子レベルでバインダーに溶解するため、顔料を用いたカラーフィルタに比べて着色層の透過率を高くすることができる。しかし、染料は、耐光性と耐熱性の点では顔料よりも信頼性が劣るといった問題があった。特に液晶ディスプレイ用途を考えると、液晶配向膜としてのポリイミド膜を２３０℃以上の高温で焼成する必要があるため、時間にもよるが一般的に１８０℃程度で分解が始まる染料は適用することができなかった。ところが、有機ＥＬディスプレイの製造工程においては、当然ながら高温を必要とする液晶配向膜を形成するプロセスが不要なため、カラーフィルタに対する耐熱性の要求は、時間にもよるが最高でも１５０℃程度に緩和される。そのため、従来の液晶ディスプレイ向けのカラーフィルタでは適用が難しかった染料系の着色材料が使用可能となっている。下記特許文献１は、ＣＣＭ方式の有機ＥＬディスプレイにおいて、カラーフィルタを構成する青色着色層の色材として、シアニン系の染料を用いた例である。

特開２０００−３０９７２６号公報 特開平１１−２２３７２０号公報

しかしながら、着色層の色材として染料を用いたカラーフィルタにおいて、耐光性についての信頼性の低さに関しては、液晶ディスプレイの場合と同様、有機ＥＬディスプレイでも問題となっていた。しかも、有機ＥＬディスプレイでは、液晶ディスプレイと異なり、輝度の低下をもたらすと共に長寿命化を妨げる偏光板を使用しないので、紫外光や可視光等の外光がディスプレイ内部に進入し易く、より厳しい耐光性が要求される。

通常、顔料や染料などの色材の退色は、色材が酸化することによる退色が主なものであることが知られている。具体的には、光により生成した一重項酸素が色材を酸化させ、色調を褪色させている。こうした問題に対し、一重項酸素クエンチャーを着色層形成用レジストに添加することによって着色層の退色を低減することが提案されているが（特許文献２を参照）、この添加手段のみによって褪色を低減させようとした場合には添加量を多くしなければならず、結局は透過率が低下してしまうという難点があった。

また、カラーフィルタを構成するガラス面もしくはガラスと着色層と間（着色層の下層）に紫外線吸収膜を形成すれば、紫外光による退色を低減することが可能となる。しかし、可視光が紫外線吸収膜を透過した場合、その可視光が有機ＥＬディスプレイ内部に設けられた隔壁等に作用して活性酸素が生じるので、その活性酸素が染料を酸化させ、染料を褪色させてしまう。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、色純度に優れる３色塗り分け方式の有機ＥＬ素子を備えた有機ＥＬディスプレイの長寿命化を実現できる、耐光性（光に起因した褪色を抑えること）に優れたカラーフィルタを提供することにある。また、そのカラーフィルタを備えた有機ＥＬディスプレイを提供することにある。

上記課題を解決するための本発明のカラーフィルタは、透明基材と、該透明基材上に所定のパターンで設けられた少なくとも赤色着色層、緑色着色層及び青色着色層とを有するカラーフィルタであって、前記着色層のうち少なくとも青色着色層を覆う酸素バリア膜が設けられているとともに、該酸素バリア膜で覆われた少なくとも青色着色層が染料色素を含有していることを特徴とする。

この発明によれば、所定のパターンで設けられた少なくとも赤色着色層、緑色着色層及び青色着色層のうち、少なくとも青色着色層を覆う透明な酸素バリア膜を設けるとともに、その青色着色層が染料色素を含有するので、カラーフィルタに紫外線や可視光が入射した場合にそうした光によって活性酸素がたとえ生じた場合であっても、その活性酸素が青色着色層に到達するのを酸素バリア膜が防ぐ。その結果、青色発光層に含まれる染料色素の活性酸素による褪色を防ぐことができるので、顔料色素よりも透過性に優れる染料色素の劣化を抑制することができ、耐光性に優れた長寿命のカラーフィルタを提供できる。

なお、可視光による活性酸素の発生に基づいた染料色素の劣化とは、外光としての紫外光や可視光が有機ＥＬディスプレイ内部に設けられた隔壁等に作用して活性酸素が生じ、その活性酸素が染料色素を酸化させ、その染料色素の酸化により染料色素の色調が劣化して褪色が生じることである。このように、耐光性に優れた本発明のカラーフィルタを色純度に優れる３色塗り分け方式の有機ＥＬ発光体と組み合わせて有機ＥＬディスプレイを構成すれば、有機ＥＬディスプレイの安定した色調を長期間保持できるので、長寿命化を実現できる。

本発明のカラーフィルタにおいて、前記透明基材の片面又は両面には、紫外線吸収能を有する保護膜が設けられているように構成することが好ましい。

この発明によれば、透明基材の片面又は両面に紫外線吸収能を有する保護膜が設けられているので、カラーフィルタに入射する紫外線を吸収することができる。その結果、着色層に含まれる染料色素が紫外線によって褪色することを防ぐことができ、耐光性をより一層高めることができる。

本発明のカラーフィルタにおいて、前記青色着色層が染料色素を含有し、前記赤色発光層及び前記緑色着色層が顔料色素を含有するように構成することが好ましい。

この発明によれば、特に青色発光層については透過率のよい染料色素を用い、しかも上記した酸素バリア膜や保護膜によって褪色を抑制できるので、染料色素を含む赤色発光層や緑色発光層に比較して寿命が短いとされる青色発光層の寿命を長くすることができる。

本発明のカラーフィルタにおいて、前記染料色素が、トリアリールメタン系色素、メチン系色素、アントラキノン系色素、アゾ系色素及びトリフェニルメタン系色素から選ばれるいずれか１種であることが好ましい。

本発明のカラーフィルタにおいて、前記着色層上には、該着色層に接する平坦化膜が形成されていることが好ましい。

本発明のカラーフィルタの好ましい態様として、３色塗り分け方式で作製された有機ＥＬ発光体に用いられるように構成する。

この発明によれば、耐光性に優れた本発明のカラーフィルタを色純度に優れる３色塗り分け方式の有機ＥＬ発光体と組み合わせて有機ＥＬディスプレイを構成すれば、有機ＥＬディスプレイの安定した色調を長期間保持できるので、長寿命化を実現できる。

上記課題を解決する本発明の有機ＥＬディスプレイは、透明基材と、該透明基材上に所定のパターンで設けられた少なくとも赤色着色層、緑色着色層及び青色着色層とを有し、前記各着色層のうち少なくとも青色着色層を覆う酸素バリア膜が設けられているとともに、該酸素バリア膜で覆われた少なくとも青色着色層が染料色素を含有しているカラーフィルタと、
少なくとも赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層を有する有機ＥＬ発光体と、を貼り合わせてなり、
前記有機ＥＬ発光体が３色塗り分け方式で作製されたものであることを特徴とする。

この発明によれば、特に青色光の透過性がよく耐光性に優れた青色着色層を有する上記本発明のカラーフィルタを、色純度に優れる３色塗り分け方式の有機ＥＬ発光体と組み合わせて構成したので、安定した色調を長期間保持でき、長寿命化を実現できる。

本発明の有機ＥＬディスプレイは、カラーフィルタが上記本発明の特徴を有したものであれば、色変換層を備えたＣＣＭ方式のものとすることもできる。

すなわち、本発明の有機ＥＬディスプレイは、透明基材と、該透明基材上に所定のパターンで設けられた少なくとも赤色着色層、緑色着色層及び青色着色層とを有し、前記各着色層のうち少なくとも青色着色層を覆う酸素バリア膜が設けられているとともに、該酸素バリア膜で覆われた少なくとも青色着色層が染料色素を含有しているカラーフィルタと、
少なくとも青色発光層を有する有機ＥＬ発光体と、を貼り合わせてなり、
前記有機ＥＬ発光体は青色発光する発光層を備え、前記カラーフィルタは青色着色層、青／緑色変換層及び青／赤変換層を備えることを特徴とする。

この発明によれば、特に青色光の透過性がよく青色着色層の耐光性に優れたＣＣＭ方式の上記本発明のカラーフィルタを、青色発光層を備えた有機ＥＬ発光体と組み合わせて構成したので、安定した色調を長期間保持でき、長寿命化を実現できる。

本発明のカラーフィルタによれば、カラーフィルタに紫外線や可視光が入射した場合にそうした光によって活性酸素がたとえ生じた場合であっても、その活性酸素が青色着色層に到達するのを酸素バリア膜が防ぐので、少なくとも青色発光層に含まれる染料色素の活性酸素による褪色を防ぐことができ、その結果、顔料色素よりも透過性に優れる染料色素の劣化を抑制することができ、耐光性に優れた長寿命のカラーフィルタを提供できる。さらに、紫外線吸収能を有する保護膜が設けられている場合には、紫外線に基づいた染料色素の劣化が抑制され、透過性に優れる染料色素の劣化をより一層抑制することができる。その結果、染料色素の褪色を長期間抑制することができ、耐光性を向上させることができる。

特に青色光の透過性がよく青色着色層の耐光性に優れた本発明のカラーフィルタを色純度に優れる３色塗り分け方式の有機ＥＬ発光体と組み合わせて有機ＥＬディスプレイを構成すれば、有機ＥＬディスプレイの安定した色調を長期間保持できるので、長寿命化を実現できる。さらに、本発明のカラーフィルタの特徴を有する限り、カラーフィルタをＣＣＭ方式のカラーフィルタとして対応する有機ＥＬ発光体と組み合わせれば、前記同様、有機ＥＬディスプレイの安定した色調を長期間保持でき、長寿命化を実現できる。

本発明のカラーフィルタの一例を示す模式的な断面図である。 本発明のカラーフィルタの他の一例を示す模式的な断面図である。 本発明のカラーフィルタの他の一例を示す模式的な断面図である。 本発明のカラーフィルタの他の一例を示す模式的な断面図である。 本発明の有機ＥＬディスプレイの一例を示す模式的な断面図である。 本発明の有機ＥＬディスプレイの他の一例を示す模式的な断面図である。

以下、本発明のカラーフィルタ及び有機ＥＬディスプレイの実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施形態に限定解釈されるものではない。

［カラーフィルタ］
図１〜図４は、本発明のカラーフィルタの一例を示す模式的な断面図である。本発明のカラーフィルタ１０（１０Ａ〜１０Ｄ）は、透明基材１と、透明基材１上に所定のパターンで設けられた少なくとも赤色着色層３Ｒ、緑色着色層３Ｇ及び青色着色層３Ｂとを有するカラーフィルタである。そして、各着色層のうち少なくとも青色着色層３Ｂを覆う酸素バリア膜（４Ａ，４Ｂ）が設けられているとともに、その酸素バリア膜（４Ａ，４Ｂ）で覆われた少なくとも青色着色層３Ｂが染料色素を含有している。さらに、図１〜図４に示す各カラーフィルタ１０Ａ〜１０Ｄは、透明基材１の片面又は両面に紫外線吸収能を有する保護膜（５，６）を形成している。なお、各カラーフィルタ１０Ａ〜１０Ｄを総称する場合は、符号１０を用いて「カラーフィルタ１０」と表す。

ここで、図１〜図４に示す各形態の違いについて説明する。図１及び図２に示すカラーフィルタ１０Ａ，１０Ｂは、透明基材１の片面であって着色層側の反対面（マンサイド側の面ともいう。）のみに紫外線吸収能を有する保護膜５を設けた形態である。一方、図３及び図４に示すカラーフィルタ１０Ｃ，１０Ｄは、透明基材１の両面であって着色層側の反対面と着色層側の面とに紫外線吸収能を有する保護膜５，６を設けた形態である。また、図１に示すカラーフィルタ１０Ａは、透明樹脂からなる酸素バリア膜４Ａを設けた形態であり、一方、図２に示すカラーフィルタ１０Ｂは、粘着剤４ｂ２を有する酸素バリアフィルム４ｂ１からなる酸素バリア膜４Ｂを設けた形態である。また、図４に示すカラーフィルタ１０Ｄは、着色層３上に平坦化膜７を設け、その平坦化膜７上に酸素バリア膜４を設けた形態である。なお、符号４Ａと符号４Ｂの酸素バリア膜を総称する場合は、符号４を用いて「酸素バリア膜４」と表す。

以下、各構成について順に説明する。

（透明基材）
透明基材１は、後述の図５及び図６からもわかるように、有機ＥＬディスプレイを構成した場合には通常は光出射側（マンサイド側）に配置されるので、光透過性のよい透明基材が用いられる。例えば、ガラス、石英、又は各種の樹脂等からなる光透過性のよい材料からなる透明基材が用いられる。透明基材１の大きさや厚さ等は特に限定されるものではなく、カラーフィルタ１０が組み合わされる有機ＥＬ発光体の仕様や透明基材上に積層する各層の材質等により適宜決めることができる。

（保護膜）
保護膜５，６は、紫外線を吸収する性能を有する膜であり、図１等に示すように、透明基材１の片面又両面に必要に応じて設けられる。この保護膜５，６は、少なくとも青色発光層３に含まれる染料色素を含有する着色層３の紫外線劣化を抑制するように作用するので好ましく設けられる。図１に示すカラーフィルタ１０Ａでは、保護膜５が透明基材１のマンサイド側（透明基材１の着色層側とは反対側）の表面に設けられている。一方、図２に示すカラーフィルタ１０Ｂでは、さらに保護膜６が透明基材１の着色層側の表面にも設けられている。

保護膜は片面（図１参照）のみに設けてもよいが、両面（図２参照）に設けることが好ましい。保護膜５，６を透明基材１の両面に設けることにより、染料色素を劣化させて色調を変化させるおそれのある紫外光が保護膜５，６により効果的に吸収されるので、色調が一定した状態に染料色素を維持することができ（すなわち、耐光性を向上させることができ）、その結果、有機ＥＬ発光体が有する発光層の輝度が時間とともに低下する場合であっても、その使用可能期間を可能な限り引き延ばすことができる。特に、発光寿命のより長寿命化が盛んに検討されている青色発光層においては効果的である。なお、保護膜を片面のみに形成してもよいが、その場合には、図１に示すように、透明基材１のマンサイド側（透明基材１の着色層側とは反対側）の表面に設けられていることが好ましい。

保護膜の形成材料としては、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、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な樹脂に紫外線吸収剤を添加したものから選ばれるいずれか１種又は２種以上の樹脂を用いることが好ましい。なお、紫外線吸収剤としては、例えば、ＴＩＮＵＶＩＮシリーズ（チバ・ジャパン社製）、ＳＥＥＳ ＯＲＢシリーズ（シプロ化成株式会社製）等を挙げることができる。

保護膜は、こうした樹脂材料を含む塗布液を透明基材１の片面又は両面に各種の塗布法で塗布形成したものであってもよいし、上記樹脂材料からなるフィルムを接着剤又は粘着剤で貼り合わせたものであってもよい。具体的には、紫外線カットフィルムであるアートン（ノルボルネン系樹脂、ＪＳＲの登録商標）や、ＵＶガード（富士フィルムの登録商標）等を好ましく用いることができる。

（ブラックマトリクス層）
ブラックマトリクス層２は、カラーフィルタ１０においては通常設けられる格子状の遮光層である。このブラックマトリクス層２は、図１等に示すように、所定の格子状パターンで形成され、通常、黒色顔料とバインダー樹脂と溶剤とを含有したフォトレジストや印刷用インキ、あるいはクロムなどの金属を用いて構成される。黒色顔料としては、カーボンブラック、チタンブラック等を挙げることができ、バインダー樹脂としては、ベンジルメタクリレート：スチレン：アクリル酸：２−ヒドロキシエチルメタクリレートの共重合体等を挙げることができ、溶剤としては、後述の着色層のものと同様のものを用いることができる。ブラックマトリクス層２の形成方法としては、フォトリソグラフィ、各種のパターン印刷方法、各種のめっき方法等で形成することができる。

（着色層）
着色層３は、図１等に示すように、透明基材１上の、主にブラックマトリクス層２が形成されていない開口部に、所定のパターンで設けられている。着色層３としては、一般的に設けられている赤色着色層３Ｒ、緑色着色層３Ｇ、青色着色層３Ｂの他、シアン着色層やマゼンダ着色層がさらに設けられていてもよい。

本発明のカラーフィルタ１０においては、少なくとも青色着色層３Ｂが染料色素を含有している。その理由は、３色塗り分け方式の有機ＥＬ発光体において、その有機ＥＬ発光体が備える青色発光層の発光寿命のより長寿命化が盛んに検討されているが、その青色発光層からの光を色調整するカラーフィルタ１０においては、顔料色素を含む青色着色層よりも光透過性に優れた染料色素を含む青色着色層を設けた方が青色発光層に高い電流を与えなくてもよい。その結果、青色発光層への負荷を低減してその長寿命化を図ることができるので、有機ＥＬディスプレイ全体の長寿命化を図ることができるためである。したがって、ここで、「少なくとも」としているのは、青色着色層３Ｂは必ず染料色素を含有するが、赤色着色層３Ｒと緑色着色層３Ｇは必ずしも染料色素を含有する必要はなく、顔料色素を含有するものであってもよいことを意味している。

青色着色層３Ｂに含まれる青色染料としては、トリアリールメタン系色素、メチン系色素、アントラキノン系色素、アゾ系色素及びトリフェニルメタン系色素から選ばれるいずれか１種等を挙げることができ、中でも、後述の実施例に示すように、トリフェニルメタン系染料を好ましく用いることができる。

染料色素を含有する着色層の耐光性をより向上させて褪色を抑制するために、着色層形成用材料に、例えば一重項クエンチャーを配合してもよい。使用可能なクエンチャーとしては、ジアルキルホスフェート、ジアルキルカルバネート又はベンゼンジチオールあるいはその類似ジチオール等の金属錯体を好ましく挙げることができ、また、その金属錯体を構成する金属としては、ニッケル、銅又はコバルト等を挙げることができる。着色層内に一重項クエンチャーが含まれることにより、仮に活性酸素が着色層にアタックした場合であっても、活性酸素を一重項クエンチャーが捕獲することができるので、活性酸素が染料色素を劣化させるのを抑制することができる。

ところで、カラーフィルタには顔料分散型のものと染料含有型のものがあるが、液晶ディスプレイに適用されるカラーフィルタにおいては、耐光性及び耐熱性に優れる顔料分散型のものが一般的に用いられている。その理由は、液晶ディスプレイでは、液晶配向膜としてのポリイミド膜を２３０℃以上の高温で焼成する必要があるため、一般的に１８０℃程度で分解が始まる染料を使用することができないためである。しかし、本発明においては、液晶配向膜を形成する必要がなく、さらにカラーフィルタに加わる温度もせいぜい１５０℃程度であるので、顔料に比べて耐熱性が劣る染料を用いることが可能である。しかも、染料は、分子レベルでバインダー樹脂に溶解できるので顔料に比べて透過率を高くすることができるという利点がある。こうしたことから、従来の液晶ディスプレイ向けカラーフィルタでは適用が難しかった染料系の着色材料を好ましく使用することができる。

バインダー樹脂としては、ベンジルメタクリレート：スチレン：アクリル酸：２−ヒドロキシエチルメタクリレートの共重合体等を挙げることができる。

溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、ｎ−ブチルベンゼン、ジエチルベンゼン、テトラリン等の炭化水素類、メトキシベンゼン、１，２−ジメトキシベンゼン、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、２，４−ペンタンジオン等のケトン類、酢酸エチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、g−ブチロラクトン等のエステル類、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒、クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、ジクロロエタン、テトラクロロエタン、トリトリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼン、オルソジクロロベンゼン等のハロゲン系溶媒、ｔ−ブチルアルコール、ジアセトンアルコール、グリセリン、モノアセチン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ヘキシレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ等のアルコール類、フェノール、パラクロロフェノール等のフェノール類等の１種又は２種以上が使用可能である。単一種の溶媒を使用しただけでは、レジスト組成物の溶解性が不充分である場合や、レジストを塗布する際における塗布の相手方となる素材（基材を構成する素材）が侵される虞がある場合等には、２種以上の溶媒を混合使用することにより、これらの不都合を回避することができる。

また、必要に応じて配合される界面活性剤としては、フッソ系界面活性剤や、ノニオン系界面活性剤等を挙げることができる。

着色層３のうち、赤色着色層３Ｒと緑色着色層３Ｇについては、必ずしも染料色素を含むものでなくてもよいし、染料色素を含むものであっても構わない。これらの色素（染料色素と顔料色素）は特に限定されず、公知の各種ものを用いることができる。例えば、赤色染料色素については、アゾ系染料、ペリノン系染料、アンスラキノン系染料等を挙げることができ、緑色染料色素についても各種のものを用いることができ、例えば、フタロシアニン系染料等を挙げることができる。また、赤色顔料色素については、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を挙げることができ、緑色顔料色素についても、ハロゲン多置換フタロシアニン系顔料若しくはハロゲン多置換銅フタロシアニン系顔料等のフタロシアニン顔料、トリフェニルメタン系塩基性顔料、イソインドリン系顔料、又はイソインドリノン系の顔料等を挙げることができる。なお、着色層用材料には、必要に応じて、分散剤、界面活性剤、光重合開始剤等を配合してもよい。

なお、後述の図６に示すように、着色層３のうち赤色着色層３Ｒと緑色着色層３Ｇについては、色変換材料層（ＣＣＭ層）であってもよい。例えば図６に示すように、カラーフィルタ１０が備える赤色着色層３Ｒを、有機ＥＬ発光体２０Ｂが有する青色発光層２３Ｂからの青色光４１Ｂを赤色光４２Ｒに変換する赤色ＣＣＭ層とし、カラーフィルタ１０が備える緑色着色層３Ｇを、有機ＥＬ発光体２０Ｂが有する青色発光層２３Ｂからの青色光４１Ｂを緑色光４２Ｇに変換する緑色ＣＣＭ層としてもよい。こうした色変換材料層を形成する材料としては、従来公知の各種のものを用いることができる。例えば、青色から赤色に色変換させる青／赤色変換層の形成材料としては、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系色素、ローダミンＢ、もしくはローダミン６Ｇ等のローダミン系色素、又はオキサジン系色素等を樹脂中に溶解もしくは分散した組成物等を挙げることができる。また、青色から緑色に色変換させる青／緑色変換層の形成材料としては、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、もしくは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、又は、ソルベントイエロー１１、もしくはソルベントイエロー１１６等のナフタルイミド系色素等を樹脂中に溶解もしくは分散した組成物等を挙げることができる。

所定のパターンで設けられた各色の着色層３は、各着色層に対応する染料色素又は顔料色素とバインダー樹脂と溶剤とを含有したフォトレジストや印刷用インキを着色層用材料として用いて形成される。着色層３の形成方法としては、フォトリソグラフィ、インクジェット法等の各種のパターン印刷方法等で形成することができる。

（酸素バリア膜）
酸素バリア膜４は、図１等に示すように、着色層３のうち少なくとも青色着色層３Ｂを隙間なく覆う態様で設けられている。ここで、「少なくとも」としたのは、少なくとも青色着色層３Ｂが、活性酸素によって劣化し易い染料色素を含有しているためである。したがって、他の色の着色層が染料色素を含有する場合には、酸素バリア膜４がそれらの着色層を覆う態様で形成してもよいし、他の色の着色層が顔料色素を含有する場合であっても、図１等に示すように、酸素バリア膜４がそれらの着色層を隙間なく覆う態様で形成してもよい。

酸素バリア膜４の形態としては、図１に示すように、透明樹脂を塗布形成してなる酸素バリア膜４Ａであってもよいし、図２に示すように、粘着剤４ｂ２を有する酸素バリアフィルム４ｂ１からなる酸素バリア膜４Ｂであってもよい。なお、こうした酸素バリア膜４は、図４に示すように、着色層３上に平坦化膜７を設け、その平坦化膜７上に設けたものであってもよい。

透明樹脂を塗布形成してなる酸素バリア膜４Ａの形成材料としては、例えば、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール変性、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリエステル、ポリアミド等の透明樹脂が挙げられる。酸素バリア膜４Ａは、こうした透明樹脂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することができる。その透明樹脂が紫外線硬化型樹脂である場合は、塗布後に紫外線を照射し、さらにその後に必要に応じて熱硬化させて成膜することができ、また、その透明樹脂が熱硬化型樹脂である場合は、塗布後に熱硬化させて成膜することができる。なお、透明樹脂が紫外線硬化型樹脂である場合、その透明樹脂中には上記した紫外線吸収剤は配合できない。

酸素バリアフィルムからなる酸素バリア膜４Ｂとしては、図２に示すように、例えば粘着剤４ｂ２付の酸素バリアフィルム４ｂ１を挙げることができる。具体的には、ＵＶ Ｇｕａｒｄ（太平洋マテリアル株式会社）、ゼオノア（日本ゼオン株式会社）、１５０１ＵＨ（リンテック株式会社）等を挙げることができる。これらは、片面に粘着剤４ｂ２が設けられた酸素バリアフィルム４ｂ１であり、粘着剤４ｂ２側を着色層３に貼り合わせて設けられる。

また、透明無機材料からなる酸素バリア膜４であってもよい。透明無機材料としては、例えば、多孔質の、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、カーボン、マイカ、クレイ、カオリン、炭酸カルシウム等が挙げられる。こうした酸素バリア膜４は、ＰＶＤ法やＣＶＤ法等の成膜手段で成膜することができる。また、これらの透明無機材料を配合した樹脂フィルムを用いて酸素バリア膜４を構成してもよい。

酸素バリア膜４は、着色層３に侵入しようとする酸素（活性酸素を含む。）を遮断して着色層に含まれる染料色素の退色を防止するように作用する膜である。この酸素バリア膜４が染料色素を含有する着色層３を隙間なく覆うことにより、可視光による活性酸素の発生に基づいた劣化を抑制することができる。この「可視光による活性酸素の発生に基づいた劣化」とは、外光として入射した可視光がカラーフィルタ１０や有機ＥＬディスプレイ内部の材料に作用して活性酸素が生じた場合、その活性酸素が着色層に含まれる染料色素を酸化させ、その染料色素の酸化により染料色素の色調が劣化して着色層３の褪色が生じることである。

このように、酸素バリア層４の作用によって染料色素の劣化を抑制することができ、着色層３の色調を長期間安定に維持することができる。その結果、カラーフィルタ１０の寿命を長くすることができ、ひいては、有機ＥＬディスプレイの長寿命化を実現することができる。特に、３色塗り分け方式の有機ＥＬ発光体を備えた有機ＥＬディスプレイでは、青色発光層の長寿命化が課題となっているため、透過率のよい青色着色層３Ｂの色調を長期間安定に維持することができれば、青色着色層３Ｂの色調変化を補うために青色発光層への電流値を上げて輝度アップを図る必要がない。その結果、青色発光層への負荷を低減でき、青色発光層の長寿命化を実現できるので、最終的には有機ＥＬディスプレイの長寿命化を実現できる。

酸素バリア膜４には、必要に応じて、上記着色層３に含有させたのと同様の一重項クエンチャーを含有させてもよい。クエンチャーとしては、ジアルキルホスフェート、ジアルキルカルバネート又はベンゼンジチオールあるいはその類似ジチオール等の金属錯体を好ましく挙げることができ、また、その金属錯体を構成する金属としては、ニッケル、銅又はコバルト等を挙げることができる。酸素バリア膜４内に一重項クエンチャーが含まれることにより、仮に活性酸素が酸素バリア膜４にアタックした場合であっても、活性酸素を一重項クエンチャーが捕獲することができるので、活性酸素が酸素バリア膜４を構成する樹脂材料を劣化するのを抑制することができ、長期間安定した酸素バリア性を維持することができる。

また、酸素バリア膜４には、必要に応じて、紫外線吸収剤を含有させてもよい。紫外線吸収剤としては、例えば、ＴＩＮＵＶＩＮシリーズ（チバ・ジャパン社製）、ＳＥＥＳ ＯＲＢシリーズ（シプロ化成株式会社製）等を挙げることができる。酸素バリア膜４内に紫外線吸収剤が含まれることにより、仮に紫外線が酸素バリア膜４に入射した場合であっても、その紫外線が酸素バリア膜４を構成する樹脂材料を劣化するのを抑制することができ、長期間安定した酸素バリア性を維持することができる。

この酸素バリア膜４上には、例えば酸素バリア層４がカラーフィルタ１０と有機ＥＬ発光体２０とを接着する接着層成分と相溶性が悪かったり、その接着剤成分に悪影響される場合には、それらの問題を解消することを目的として、必要に応じて透明保護膜（図示しない）を設けてもよい。透明保護膜を構成する材料としては、重合反応を起こすとともに架橋反応を起こすことが可能な有機物を好ましく用いることができる。具体的には、不飽和二重結合基を有する（メタ）アクリレート基含有化合物、エポキシ基含有化合物、ウレタン基含有化合物等が挙げられる。透明保護膜は、こうした重合可能な樹脂材料を着色層３の表面に塗布して硬化させることで形成することができる。

（平坦化膜）
着色層３上には、その着色層３に接する平坦化膜７を形成してもよい。平坦化膜７は、例えば図４に示すように、着色層３と酸素バリア層４との間に設けることができる。また、図示しないが、酸素バリア層４上に設けてもよい。平坦化膜７の形成方法としては、例えば、重合可能な樹脂材料を着色層３の表面に塗布した後に硬化して形成できる。平坦化膜７の形成材料としては、重合反応を起こすとともに架橋反応を起こすことが可能な有機物を好ましく用いることができる。

平坦化膜７としては、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、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、ポリアミド樹脂等から選ばれるいずれか１種であることが好ましい。

以上説明したように、こうした構成要素で構成された本発明のカラーフィルタ１０は、少なくとも青色着色層３Ｂを覆う酸素バリア膜４を設けるとともに、その青色着色層４Ｂが染料色素を含有するようにしたので、透過性に優れる染料色素は、紫外線吸収能を有する保護膜（５及び／又は６）により紫外光に基づいた劣化が抑制され、さらに、酸素バリア膜４により可視光による活性酸素の発生に基づいた劣化が抑制される。耐光性に優れた本発明のカラーフィルタ１０を、色純度に優れる３色塗り分け方式の有機ＥＬ発光体と組み合わせて有機ＥＬディスプレイを構成すれば、有機ＥＬディスプレイの安定した色調を長期間保持できるので、長寿命化を実現できる。

［有機ＥＬディスプレイ］
図５及び図６は、本発明の有機ＥＬディスプレイの例を示す模式的な断面図である。図５に示す本発明の有機ＥＬディスプレイ５０Ａは、赤色着色層３Ｒ、緑色着色層３Ｇ及び青色着色層３Ｂを有する本発明のカラーフィルタ１０と、少なくとも赤色発光層２３Ｒ、緑色発光層２３Ｇ及び青色発光層２３Ｂを有した３色塗り分け方式の有機ＥＬ発光体２０Ａとを貼り合わせてなるものである。この有機ＥＬディスプレイ５０Ａは、特に青色光４１Ｂの透過性がよく青色着色層３Ｂの耐光性に優れた上記本発明のカラーフィルタ１０を、色純度に優れる３色塗り分け方式の有機ＥＬ発光体２０と組み合わせて構成しているので、安定した色調を長期間保持でき、長寿命化を実現できるという効果がある。

一方、図６に示す本発明の有機ＥＬディスプレイ５０Ｂは、色変換層を備えたＣＣＭ方式のものであって、上記本発明に係る青色着色層３Ｂを有するとともに、青／緑色変換層及び青／赤変換層を備えるカラーフィルタ１０と、それらの各層に対応する青色発光層２３Ｂを有した有機ＥＬ発光体２０Ｂとを貼り合わせてなるものである。すなわち、青色発光する青色発光層２３ＢをＲＧＢの各透過光の発光領域に形成した有機ＥＬ発光体２０Ｂと、その有機ＥＬ発光体２０Ｂからの青色光４１Ｂを所定色に変換する色変換層（ＣＣＭ層）を有するカラーフィルタ１０とを組み合わせてなるものである。この有機ＥＬディスプレイ５０Ｂは、カラーフィルタが上記本発明の特徴（すなわち、染料色素を含む青色着色層３Ｂを備え、酸素バリア層４と保護層（５，６）を有する）を有したものであれば、特に青色光４１Ｂの透過性がよく青色着色層３Ｂの耐光性に優れたＣＣＭ方式のカラーフィルタ１０を、青色発光層２３Ｂを備えた有機ＥＬ発光体２０Ｂと組み合わせて構成したので、安定した色調を長期間保持でき、長寿命化を実現できる。

有機ＥＬディスプレイ５０を構成するカラーフィルタ１０は上記したとおりであるので、以下ではカラーフィルタ１０についての説明は省略し、有機ＥＬ発光体２０と接着層３０について説明する。

（有機ＥＬ発光体）
図５に示す有機ＥＬ発光体２０Ａは、少なくとも赤色発光層２３Ｒ、緑色発光層２３Ｇ及び青色発光層２３Ｂ隔壁２４に仕切られてなる３色塗り分け方式の有機ＥＬ発光体である。一方、図６に示す有機ＥＬ発光体２０Ｂは、カラーフィルタ１０が有する青色着色層３Ｂ、青／緑色変換層３Ｇ及び青／赤変換層３Ｒに対応するそれぞれの位置に、青色発光層２３Ｂが隔壁２４に仕切られてなる有機ＥＬ発光体である。いずれも有機ＥＬ発光体２０Ａ，２０Ｂも、基材２１上に、電極２２、発光層２３、電極２５、保護膜２６の順で各層が積層されている。

基材２１の種類、大きさ、厚さ等は特に限定されるものではなく、有機ＥＬ発光体の用途や基材上に積層する各層の材質等により適宜決めることができる。例えば、Ａｌ等の金属、ガラス、石英、又は各種の樹脂等の材料からなるものを用いることができる。なお、発光層２３で発光した光はカラーフィルタ１０の側から出射するので、この基材２１は、必ずしも透明又は半透明になる材料を用いる必要はなく、不透明材料を用いてもよい。

電極２２は、陽極又は陰極のいずれかであるが、一般的には陽極として基材２１上に設けられ、その電極２２上には正孔注入層や正孔輸送層が設けられる。形成材料としては、金、銀、クロム等の金属、ＩＴＯ（インジウム錫オキサイド）、酸化インジウム、ＩＺＯ（インジウム亜鉛オキサイド）、ＳｎＯ_２、ＺｎＯ等の透明導電膜、ポリアニリン、ポリアセチレン等の導電性酸化物等を挙げることができる。また、ＩＴＯと銀とＩＴＯとの積層構造からなる反射型電極とすることもできる。

発光層２３としては、図５においては赤色発光層２３Ｒ、緑色発光層２３Ｇ、青色発光層２３Ｂがそれぞれ所定の位置に設けられ、図６においては青色発光層２３Ｂがそれぞれの位置に設けられている。各色の発光層形成用の材料としては従来公知の材料をそれぞれ用いることができる。具体的には、発光層は、電極２２が陽極である場合には、電極２２側から、正孔注入層と発光層とからなる積層体、又は、正孔注入層と発光層と電子注入層とからなる積層体、又は、発光層と電子注入層とからなる積層体、のいずれかの積層体で構成される。正孔注入層と発光層との間には正孔輸送層が設けられていてもよいし、発光層と電子注入層との間には電子輸送層が設けられていてもよい。また、各注入層や発光層が正孔輸送性材料や電子輸送性材料を含んでいてもよい。

正孔注入層の形成材料としては、例えば色素系材料、金属錯体系材料又は高分子系材料等、正孔注入層用材料として通常使用されるものを用いることができる。また、正孔輸送層の形成材料としては、フタロシアニン、ナフタロシアニン等、正孔輸送層用材料として通常使用されるものを用いることができる。

各色の発光層は、ホスト材料とゲスト材料とを含有する発光層形成材料で形成された層であり、そのホスト材料とゲスト材料の配合割合は、使用する材料によっても異なるが、例えば、ホスト材料に対して、重量比でおよそ１〜２０重量％（重量％は質量％と同義。）の範囲でゲスト材料が添加される。例えばホスト材料としては９，１０−ジ−２−ナフチルアントラセン（ＤＮＡ）、ゲスト材料としては１−ｔｅｒｔ−ブチル−ペリレン（ＴＢＰ）等を一例として挙げることができる。なお、これ以外であってもよく、例えば、ホスト材料としては、アントラセン誘導体、アリールアミン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、カルバゾール誘導体、フルオレン誘導体、スピロ化合物等を例示でき、ゲスト材料としては、ペリレン誘導体、ピレン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、アリールアミン誘導体、フルオレン誘導体、ＦＩｒＰｉｃ等のイリジウム錯体等を例示できる。

電子輸送層の形成材料としては、例えば金属錯体系材料、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体等、電子輸送層として一般的に用いられている材料を挙げることができる。また、電子注入層の形成材料としては、発光層の発光材料に例示した材料の他、アルミニウム、フッ化リチウム等、電子注入層として一般的に用いられている材料を挙げることができる。

電極２５は、上記電極２２の対極をなすものであり、陰極又は陽極のいずれかであるが、一般的には陰極として設けられる。電極２５は光取り出し側にあるので、形成材料としては、ＩＴＯ（インジウム錫オキサイド）、酸化インジウム、ＩＺＯ（インジウム亜鉛オキサイド）、ＳｎＯ_２、ＺｎＯ等の透明導電材料や、ＭｇＡｇ等からなる半透明金属が好ましく用いられる。

隔壁２４は、酸化ケイ素等の無機材料やレジスト等の有機材料で形成することができ、電極２２がパターン形成された後で各色の発光層を形成する前に所定のパターンで形成される。隔壁２４よって各色の発光層の形成領域が区分けさた後は、例えば各色の発光層形成用塗布液等を塗布することにより各色の発光層が形成される。その後、全体を覆う電極２５が形成され、その後に例えば各発光層に対してガスバリア性を有するＳｉＯＮ等の保護膜２６が形成される。なお、電極２２，２５は、アクティブマトリクス方式で形成されてもよいし、単純マトリックス方式で形成されていてもよい。

（接着層）
有機ＥＬディスプレイ５０は、図５及び図６に示すように、上記有機ＥＬ発光体２０と上記カラーフィルタ１０とが接着層３０によって貼り合わされている。こうした接着層３０の形成材料としては、紫外線硬化型のアクリレートやエポキシ樹脂等の樹脂材料を挙げることができる。

以下に、実施例と比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定解釈されるものではない。

［実施例１］
基材１としてガラス基板（コーニング社製、１７３７材）を準備し、洗浄処理を施した後のガラス基板上に、先ず、厚さが１．２μｍで、平面視で縦横が格子状のパターンとなるブラックマトリクス層２を形成した。このブラックマトリクス層２は、下記のブラックマトリクス層用フォトレジストをスピンコート法で塗布し、９０℃・３分間の条件でプリベーク（予備焼成）し、所定のパターンに形成されたマスクを用いて露光（１００ｍＪ／ｃｍ^２）し、続いて０．０５％ＫＯＨ水溶液を用いたスプレー現像を６０秒行った後、２００℃・３０分間ポストベーク（焼成）することによって形成した。

（ブラックマトリクス層用フォトレジスト）
・黒顔料（大日精化工業（株）製、ＴＭブラック＃９５５０）…１４．０重量部
・分散剤（ビックケミー（株）製、Disperbyk111）…１．２重量部
・ポリマー（昭和高分子（株）製、ＶＲ６０）…２．８重量部
・モノマー（サートマー（株）製、ＳＲ３９９）…３．５重量部
・添加剤（綜研化学（株）製、Ｌ−２０）…０．７重量部
・開始剤（２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１）…１．６重量部
・開始剤１（４，４’−ジエチルアミノベンゾフェノン）…０．３重量部
・開始剤２（２，４−ジエチルチオキサントン）…０．１重量部
・溶剤（エチレングリコールモノブチルエーテル）…７５．８重量部
・上記の黒顔料、分散剤及び溶剤からなる分散液組成物にビーズを加え、分散機で３時間分散させ、その後ビーズを取り除いた分散液と、上記のポリマー、モノマー、添加剤、開始剤１，２及び溶剤からなるクリアレジスト組成物とを混合し、顔料分散型のブラックマトリクス層用フォトレジストを調整した。なお、分散機としては、ペイントシェーカー（浅田鉄工社製）を用いた（以下の各色パターン形成用フォトレジストにおいて同じ。）。

次に、着色層３を形成した。この着色層３は、下記赤色、緑色、青色の各色パターン形成用のフォトレジストを調整した後、先ず、赤色パターン形成用のフォトレジストをブラックマトリクス層２が形成された基材上にスピンコート法で塗布し、８０℃・５分間の条件でプリベーク（予備焼成）し、赤色の色パターンに応じた所定の着色パターン用フォトマスクを用いて、紫外線露光（３００ｍＪ／ｃｍ^２）した。次いで、０．１％ＫＯＨ水溶液を用いたスプレー現像を６０秒行った後、２００℃・６０分間ポストベーク（焼成）し、ブラックマトリクス層２の形成パターンに対して所定の位置に、膜厚１．１μｍの赤色着色層３Ｒを短冊状パターンで形成した。

引き続き、緑色パターン形成用のフォトレジストを用いて同様の手法を繰り返し、所定のパターンで形成されたブラックマトリクス層２及び赤色着色層３Ｒの形成パターンに対して所定の位置に、膜厚１．１μｍの緑色着色層３Ｇを短冊状パターンで形成し、さらに引き続き、青色パターン形成用のフォトレジストを用い且つポストベーク条件を１７０℃・３０分に変更した以外は、上記赤色着色層３Ｒ及び緑色着色層３Ｇと同様な手法により、膜厚１．１μｍの青色着色層３Ｂを短冊状パターンで形成した。

（赤色パターン形成用のフォトレジスト）
・赤顔料（Ｃ．Ｉ．ＰＲ２５４（チバスペシャリティケミカルズ社製、クロモフタールＤＰＰ Ｒｅｄ ＢＰ））…４．８重量部
・黄顔料（Ｃ．Ｉ．ＰＹ１３９（ＢＡＳＦ社製、パリオトールイエローＤ１８１９））…１．２重量部
・分散剤（ゼネカ（株）製、ソルスパース２４０００）…３．０重量部
・モノマー（サートマー（株）製、ＳＲ３９９）…４．０重量部
・ポリマー１…５．０重量部
・開始剤１（チバガイギー社製、イルガキュア９０７）…１．４重量部
・開始剤２（２，２’−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，５，４’，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール）…０．６重量部
・溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）…８０．０重量部
・上記ポリマー１は、ベンジルメタクリレート：スチレン：アクリル酸：２−ヒドロキシエチルメタクリレート＝１５．６：３７．０：３０．５：１６．９（モル比）の共重合体１００モル％に対して、２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートを１６．９モル％付加したものであり、重量平均分子量は４２５００である。

・上記の赤顔料、黄顔料、分散剤及び溶剤からなる分散液組成物にビーズを加え、分散機で３時間分散させ、その後ビーズを取り除いた分散液と、上記のポリマー、モノマー、添加剤、開始剤１，２及び溶剤からなるクリアレジスト組成物とを混合し、顔料分散型の赤色パターン形成用のフォトレジストを調整した。

（緑色パターン形成用のフォトレジスト）
・緑顔料（Ｃ．Ｉ．ＰＧ７（大日精化製、セイカファストグリーン５３１６Ｐ））…３．７重量部
・黄顔料（Ｃ．Ｉ．ＰＹ１３９（ＢＡＳＦ社製、パリオトールイエローＤ１８１９））…２．３重量部
・分散剤（ゼネカ（株）製、ソルスパース２４０００）…３．０重量部
・モノマー（サートマー（株）製、ＳＲ３９９）…４．０重量部
・ポリマー１…５．０重量部
・開始剤１（チバガイギー社製、イルガキュア９０７）…１．４重量部
・開始剤２（２，２’−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，５，４’，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール）…０．６重量部
・溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）…８０．０重量部
・上記ポリマー１は、ベンジルメタクリレート：スチレン：アクリル酸：２−ヒドロキシエチルメタクリレート＝１５．６：３７．０：３０．５：１６．９（モル比）の共重合体１００モル％に対して、２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートを１６．９モル％付加したものであり、重量平均分子量は４２５００である。

・上記の緑顔料、黄顔料、分散剤及び溶剤からなる分散液組成物にビーズを加え、分散機で３時間分散させ、その後ビーズを取り除いた分散液と、上記のポリマー、モノマー、添加剤、開始剤１，２及び溶剤からなるクリアレジスト組成物とを混合し、顔料分散型の緑色パターン形成用のフォトレジストを調整した。

（青色パターン形成用のフォトレジスト）
・青染料（ＢＡＳＦ社製のメチン系色素、Ｂａｓｏｎｙｌ Ｂｌｕｅ ６３６）…３．６重量部
・モノマー（サートマー（株）製、ＳＲ３９９）…４．０重量部
・ポリマー１…５．０重量部
・開始剤１（チバガイギー社製、イルガキュア９０７）…１．４重量部
・開始剤２（２，２’−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，５，４’，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール）…０．６重量部
・溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）…８０．０重量部
・上記ポリマー１は、ベンジルメタクリレート：スチレン：アクリル酸：２−ヒドロキシエチルメタクリレート＝１５．６：３７．０：３０．５：１６．９（モル比）の共重合体１００モル％に対して、２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートを１６．９モル％付加したものであり、重量平均分子量は４２５００である。

・上記の各材料を混合し溶解して青色層用の染料型フォトレジストを調整した。

次に、赤、緑、青の各着色層３とブラックマトリクス層２が形成された基材１の、各着色層３上に、透光性のバリア膜４Ｂを設けた。このバリア膜４Ｂとしては、粘着剤付きの酸素バリア性フィルム（ＵＶ Ｇｕａｒｄ、太平洋マテリアル社製）を用い、粘着剤側を着色層３側に貼り付けて設けた。こうして、実施例１のカラーフィルタを作製した。

［実施例２］
実施例１のカラーフィルタにおいて、ガラス基板の着色層形成側とは反対側（マンサイド側）の表面に紫外線吸収用の保護膜５を設けた他は、実施例１と同様にして、実施例２のカラーフィルタ（図２を参照）を作製した。保護膜５としては、ノルボルネン系フィルムであるアートン（商品名、ＪＳＲ社製、厚さ１００μｍ）を用い、ガラス基板の表面に貼り合わせた。なお、この保護膜５は、カラーフィルタを後述の実施例６に示すように、有機ＥＬパネルに貼り合わせる前に設けてもよいし、有機ＥＬパネルとカラーフィルタとを貼り合わせた後に設けてもよい。

［実施例３］
実施例２のカラーフィルタにおいて、ブラックマトリクス層２及び着色層３を形成する側のガラス基板面に、そのブラックマトリクス層２及び着色層３を形成する前に、紫外線吸収用の保護膜６をさらに設けた他は、実施例２と同様にして、実施例３のカラーフィルタ（図３を参照）を作製した。保護膜６は、２液混合型樹脂に紫外線吸収剤を混ぜたものを用いた。なお、紫外線吸収剤としては、ＴＩＮＵＶＩＮシリーズ（チバ・ジャパン社製）及びＳＥＥＳ ＯＲＢシリーズ（シプロ化成株式会社製）のいずれも使用可能であった。

［実施例４］
実施例３のカラーフィルタにおいて、透光性のバリア膜４Ｂである粘着剤付きの酸素バリア性フィルムを貼り合わせる代わりに、酸化ケイ素２００μｍからなるバリア膜４Ｂを設けた他は、実施例３と同様にして、実施例４のカラーフィルタ（図３を参照）を作製した。このバリア膜４Ｂとしては、ブラックマトリクス層２及び着色層３上にスパッタリングを行って設けた。

［実施例５］
実施例３のカラーフィルタにおいて、透光性のバリア膜４Ｂである粘着剤付きの酸素バリア性フィルムを貼り合わせる前に平坦化膜７を設けた他は、実施例３と同様にして、実施例５のカラーフィルタ（図４を参照）を作製した。この平坦化膜７としては、ＪＳＲ株式会社製、商品名：ＮＮ８０３を用い、ブラックマトリクス層２及び着色層３上に塗布形成した後に硬化して設けた。

［比較例１］
実施例１のカラーフィルタにおいて、各着色層３上にバリア膜４Ｂを設けない他は、実施例１と同様にして、比較例１のカラーフィルタを作製した。

［比較例２］
実施例２のカラーフィルタにおいて、各着色層３上にバリア膜４Ｂを設けない他は、実施例２と同様にして、比較例２のカラーフィルタを作製した。

［評価試験］
実施例１〜５及び比較例１，２のカラーフィルタについて、Ｘｅフェードメータ（株式会社東洋精機製、サンテストＸＬＳ／ＸＬＳ＋）を用いた耐光性テストを実施した。具体的には、各カラーフィルタを２．５ｃｍ×７．５ｃｍに切断した測定用サンプルを作製し、ガラス基板に形成された着色層側の反対側の面より試験光を２０時間照射した。試験前の各サンプルの色度（ｘ１，ｙ１，Ｙ１）と試験後の各サンプルの色度（ｘ２，ｙ２，Ｙ２）を測定し、その色差ΔＥ＊ａｂ（Ｌ＊ａ＊ｂ＊色差 ＣＩＥ１９７６）を計算した。なお、色度は、顕微分光測光装置（ＯＳＰ−ＳＰ２００、ＯＬＹＭＰＵＳ社製）装置を用いて分光スペクトルを測定し、その測定結果から色度を計算して求めた。表１に各サンプルの色差を示す。

比較例１，２の結果より、色素が顔料系である赤色層及び緑色層はほとんど褪色が見られなかったが、色素が染料系である青色層の色度は著しく大きくなった。しかし、実施例１の結果より、カラーフィルタにバリア膜４Ｂを設けることで耐光性が大きく向上することが確認され、実施例２の結果より、カラーフィルタに保護膜５をさらに設けることで耐光性がより大きく向上することが確認された。さらに、実施例３，４，５の順で、耐光性がさらに向上しているのが確認できた。

また、実施例１，２及び比較例１，２のカラーフィルタの各着色層についての分光特性を測定した。測定には、株式会社東洋精機社製のサンテストＸＬＳ／ＸＬＳ＋を用い、上記と同じ測定用サンプルを作製し、ガラス基板に形成された着色層側の反対側より試験光を２０時間照射する前と後の分光特性を測定した。その結果、バリア膜４Ｂや保護膜５を設けている実施例１，２のカラーフィルタに比べ、それらを設けていない比較例１，２のカラーフィルタの４５０ｎｍ前後での透過率が減少し、５５０ｎｍ〜６５０ｎｍ前後での透過率が増しているのが確認された。こうした透過率の変化は、色純度を低下させ、カラーフィルタの寿命を短くさせている。

［実施例６］
上記した実施例１〜５のカラーフィルタを、以下のようにして得られた有機ＥＬ発光体と貼り合わせて有機ＥＬディスプレイを作製した。

（有機ＥＬ発光体の作製）
基材２１として、スイッチング素子としてのＴＦＴを有する厚さ１．７ｍｍの無アルカリガラス基板を準備した。その無アルカリガラス基板の上に、ＩＴＯ（２０ｎｍ）／Ａｇ（１００ｎｍ）／ＩＴＯ（２０ｎｍ）の積層構造からなる厚さ１４０ｎｍの反射型陽極２２を所定のパターンで形成した。次いで、隔壁２４を各発光層２３の区分けのために形成し、引き続き、所定パターンからなる各色の発光層２３（２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ）を順に形成した後、さらに、ＭｇＡｇからなる厚さ１０ｎｍの半透明な陰極２５と、ＳｉＯＮからなる厚さ１００ｎｍの保護膜２６とをその順番にベタ製膜して積層し、３色塗り分けタイプの発光層２３を備えた有機ＥＬ発光体を作製した。

各色の発光層は以下のように作製した。先ず、各色共通層として、ビス（Ｎ−（１−ナフチル−Ｎ−フェニル）ベンジジン）（α−ＮＰＤ）とＭｏＯ_３の共蒸着薄膜（ＭｏＯ_３の体積濃度：２０％）からなる厚さ４０ｎｍの正孔注入層と、α−ＮＰＤからなる厚さ２０ｎｍの正孔輸送層とを隔壁２４，２４間に製膜した。その後、赤色発光層用のホスト材料として４，４−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）を用いると共にゲスト材料としてトリス（１−フェニルイソキノリン）イリジウム（III）錯体（Ｉｒ（ｐｉｑ）_３）を用い、厚さ４０ｎｍの赤色発光層２３Ｒを所定パターンで形成し、次いで、緑色発光層用のホスト材料として４，４−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）を用いると共にゲスト材料としてトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（III）錯体（Ｉｒ（ｐｐｙ）_３）を用い、厚さ４０ｎｍの緑色発光層２３Ｇを所定のパターンで形成し、次いで、青色発光層用のホスト材料として９，１０−ジ−２−ナフチルアントラセン（ＤＮＡ）を用いると共にゲスト材料として１−ｔｅｒｔ−ブチル−ペリレン（ＴＢＰ）を用い、厚さ４０ｎｍの青色発光層２３Ｂを所定のパターンで形成して各発光層を形成した。次いで、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）からなる厚さ２０ｎｍの電子輸送層、及びＬｉＦからなる厚さ０．５ｎｍの電子注入層、をその順番にパターン形成して各色の発光層２３（２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ）を形成した。なお、上記の青色発光層２３Ｂは、ホスト材料とゲスト材料との配合割合が２０：１になるように調整した。また、青色光４１Ｂのピークトップは４４５ｎｍであった。

１ 基材
２ ブラックマトリクス層
３ 着色層
３Ｒ 赤色層
３Ｇ 緑色層
３Ｂ 青色層
４，４Ａ，４Ｂ バリア膜
４ｂ１ バリアフィルム
４ｂ２ 粘着剤層
５ 保護膜
６ 保護膜
７ 平坦化膜
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ カラーフィルタ
２０，２０Ａ，２０Ｂ 有機ＥＬ発光体
２１ 基材
２２ 電極
２３ 発光層
２３Ｒ 赤色発光層
２３Ｇ 緑色発光層
２３Ｂ 青色発光層
２４ 隔壁
２５ 電極
２６ 保護膜
３０ 接着層
４１Ｒ 赤色光
４１Ｇ 緑色光
４１Ｂ 青色光
４２Ｒ 透過赤色光
４２Ｇ 透過緑色光
４２Ｂ 透過青色光
５０Ａ，５０Ｂ 有機ＥＬディスプレイ

Claims (8)

1. 透明基材と、該透明基材上に所定のパターンで設けられた少なくとも赤色着色層、緑色着色層及び青色着色層とを有するカラーフィルタであって、
   前記着色層のうち少なくとも青色着色層を覆う酸素バリア膜が設けられているとともに、該酸素バリア膜で覆われた少なくとも青色着色層が染料色素を含有していることを特徴とするカラーフィルタ。
2. 前記透明基材の片面又は両面には、紫外線吸収能を有する保護膜が設けられている、請求項１に記載のカラーフィルタ。
3. 前記青色着色層が染料色素を含有し、前記赤色発光層及び前記緑色着色層が顔料色素を含有する、請求項１又は２に記載のカラーフィルタ。
4. 前記染料色素が、トリアリールメタン系色素、メチン系色素、アントラキノン系色素、アゾ系色素及びトリフェニルメタン系色素から選ばれるいずれか１種である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のカラーフィルタ。
5. 前記着色層上には、該着色層に接する平坦化膜が形成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のカラーフィルタ。
6. ３色塗り分け方式で作製された有機ＥＬ発光体に用いられる、請求項１〜５のいずれか１項に記載のカラーフィルタ。
7. 透明基材と、該透明基材上に所定のパターンで設けられた少なくとも赤色着色層、緑色着色層及び青色着色層とを有し、前記各着色層のうち少なくとも青色着色層を覆う酸素バリア膜が設けられているとともに、該酸素バリア膜で覆われた少なくとも青色着色層が染料色素を含有しているカラーフィルタと、
   少なくとも赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層を有する有機ＥＬ発光体と、を貼り合わせてなり、
   前記有機ＥＬ発光体が３色塗り分け方式で作製されたものであることを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
8. 透明基材と、該透明基材上に所定のパターンで設けられた少なくとも赤色着色層、緑色着色層及び青色着色層とを有し、前記各着色層のうち少なくとも青色着色層を覆う酸素バリア膜が設けられているとともに、該酸素バリア膜で覆われた少なくとも青色着色層が染料色素を含有しているカラーフィルタと、
   少なくとも青色発光層を有する有機ＥＬ発光体と、を貼り合わせてなり、
   前記有機ＥＬ発光体は青色発光する発光層を備え、前記カラーフィルタは青色着色層、青／緑色変換層及び青／赤変換層を備えることを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。

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