JP4982992B2 - Coating liquid for color filter, substrate for organic electroluminescence element, and production method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、例えば有機エレクトロルミネッセンス表示装置における着色層や遮光部を形成するために好適に用いられるカラーフィルタ用塗工液、および有機エレクトロルミネッセンス素子用基板に関するものである。   The present invention relates to a coating solution for a color filter that is suitably used for forming a colored layer and a light-shielding portion in, for example, an organic electroluminescence display device, and an organic electroluminescence element substrate.

有機エレクトロルミネッセンス(以下、有機ELと略すことがある。)素子は、印加電圧が10V弱であっても高輝度な発光が実現するなど発光効率が高く、単純な素子構造で発光が可能であるため、画像表示装置への応用が期待され、盛んに研究が行われている。特に有機EL素子は、自己発色により視認性が高いこと、液晶ディスプレイとは異なり全固体ディスプレイであるため耐衝撃性に優れること、温度変化の影響が少ないこと、および、視野角が大きいこと等の利点を有することから、近年、画像表示装置における発光素子としての実用化が進んでいる。   An organic electroluminescence (hereinafter, abbreviated as “organic EL”) element has high luminous efficiency such as high luminance emission even when the applied voltage is less than 10 V, and can emit light with a simple element structure. Therefore, application to image display devices is expected, and research is actively conducted. In particular, the organic EL element has high visibility due to self-coloring, is different from a liquid crystal display in that it is an all-solid-state display, has excellent impact resistance, is less affected by temperature changes, and has a large viewing angle. In recent years, it has been put to practical use as a light emitting element in an image display device.

有機EL素子を画像表示装置における発光素子として実用化する上で重要なことは、有機EL素子が精細な表示機能を有することとともに、長期安定性を有することである。しかしながら、有機EL素子の中には、一定期間駆動すると、電流−輝度特性等の発光特性が著しく低下するという欠点を有するものがある。   What is important in putting an organic EL element into practical use as a light-emitting element in an image display device is that the organic EL element has a fine display function and long-term stability. However, some organic EL elements have a drawback that when they are driven for a certain period, the light emission characteristics such as current-luminance characteristics are remarkably deteriorated.

この発光特性の低下原因の代表的なものは、ダークスポットと呼ばれる発光欠陥点の成長である。ダークスポットの成長は、通電中(駆動中)はもちろん、保存中にも進行し、極端な場合には発光面全体に広がる。このダークスポットは、酸素あるいは水分によって、有機EL素子における発光層等の有機層の構成材料が酸化または凝集することに起因するものと考えられている。また、有機EL表示装置の製造過程における加熱時に、有機EL表示装置の着色層等に含まれる有機材料等の分解によって発生するガスも、ダークスポットの原因となる。一般に、着色層はバインダー樹脂中に着色剤を分散させたものであり、このバインダー樹脂が加熱されて分解等することによってガスが発生するのである。また、有機EL表示装置における遮光部が、黒色着色剤を含む樹脂膜である場合にも、樹脂膜を構成する樹脂等が分解等することによってガスが発生する場合がある。   A typical cause of the deterioration of the light emission characteristics is the growth of light emission defect points called dark spots. The growth of the dark spot proceeds not only during energization (during driving) but also during storage, and in an extreme case spreads over the entire light emitting surface. This dark spot is considered to be caused by oxidation or aggregation of the constituent material of the organic layer such as the light emitting layer in the organic EL element due to oxygen or moisture. In addition, a gas generated by decomposition of an organic material or the like contained in a colored layer or the like of the organic EL display device during heating in the manufacturing process of the organic EL display device also causes a dark spot. In general, the colored layer is obtained by dispersing a colorant in a binder resin, and gas is generated when the binder resin is heated and decomposed. In addition, even when the light shielding portion in the organic EL display device is a resin film containing a black colorant, gas may be generated due to decomposition or the like of the resin constituting the resin film.

そこで、低融点ガラス中に無機顔料を分散させた着色層を用いることが知られている(例えば特許文献1参照)。この方法では、低融点ガラスと無機顔料とバインダー樹脂と溶剤とを練り合わせたペーストを基板上にパターン状に塗布し、焼成することによってバインダー樹脂および溶剤を除去し、着色層を形成する。このようにして得られる着色層は、有機物を含まないので低脱ガス性に優れているという利点を有する。
また、無機顔料からなる着色層を用いることも知られている(例えば特許文献2参照)。この方法では、無機顔料とバインダー樹脂と溶剤とを混合したペーストを基板上にパターン状に塗布し、焼成することによってバインダー樹脂および溶剤を除去し、着色層を形成する。この着色層も、有機物を含まないので低脱ガス性に優れている。
さらに、低融点ガラス中に無機顔料を分散させた遮光部を用いることが知られている。この遮光部も、上記着色層と同様に、低脱ガス性に優れるという利点を有する。
しかしながら、このような着色層や遮光部を形成するためには、600℃程度で焼成する必要があり、着色層や遮光部に用いられる着色剤の種類が制限される。例えば有機顔料を用いた場合には、高温焼成により有機顔料が劣化してしまう。また、一般的な樹脂基板の耐熱温度は上記焼成温度より低いため、樹脂基板上にこのような着色層や遮光部を形成するのは困難である。
Therefore, it is known to use a colored layer in which an inorganic pigment is dispersed in low-melting glass (for example, see Patent Document 1). In this method, a paste obtained by kneading a low-melting glass, an inorganic pigment, a binder resin, and a solvent is applied onto a substrate in a pattern, and the binder resin and the solvent are removed by baking to form a colored layer. The colored layer thus obtained has the advantage of being excellent in low degassing properties because it does not contain organic substances.
It is also known to use a colored layer made of an inorganic pigment (see, for example, Patent Document 2). In this method, a paste in which an inorganic pigment, a binder resin, and a solvent are mixed is applied onto a substrate in a pattern, and the binder resin and the solvent are removed by baking to form a colored layer. This colored layer is also excellent in low outgassing properties because it does not contain organic matter.
Furthermore, it is known to use a light shielding part in which an inorganic pigment is dispersed in a low-melting glass. This light-shielding part also has the advantage of being excellent in low outgassing properties, like the colored layer.
However, in order to form such a colored layer and a light-shielding part, it is necessary to bake at about 600 ° C., and the types of colorants used for the colored layer and the light-shielding part are limited. For example, when an organic pigment is used, the organic pigment deteriorates due to high-temperature firing. Moreover, since the heat-resistant temperature of a general resin substrate is lower than the firing temperature, it is difficult to form such a colored layer or a light shielding portion on the resin substrate.

また、特許文献3には、分散媒中に分散された金属コロイド微粒子を含む金属微粒子分散液を用いて着色層を形成することが提案されている。この着色層は、上記金属微粒子分散液を基板上に塗布し焼成することにより形成されるものであり、金属コロイド微粒子の平均粒径が5〜40nm程度であるので、低温(例えば230℃以下)で焼成することができ、さらに透明性が高いという利点を有する。
しかしながら、この着色層では着色剤として金属コロイド微粒子を用いており、所望の分光スペクトルを示すように材料設計することは難しい。
Patent Document 3 proposes forming a colored layer using a metal fine particle dispersion containing metal colloid fine particles dispersed in a dispersion medium. This colored layer is formed by applying the metal fine particle dispersion onto the substrate and baking it, and the average particle size of the metal colloidal fine particles is about 5 to 40 nm. Can be baked and has the advantage of high transparency.
However, in this colored layer, metal colloidal fine particles are used as a colorant, and it is difficult to design a material so as to exhibit a desired spectral spectrum.

さらに、着色層等からの水分や酸素および着色層の揮発成分等のガスの発光層への侵入を防止する手法として、バリア層を設ける方法が提案されている(例えば特許文献4参照)。しかしながら、バリア層は一般にスパッタリング法や真空蒸着法等により成膜されるものであり、このような方法によってパーティクル等の異物やピンホールのないバリア層を得ることは技術的に困難である。このため、バリア層では有機EL素子の劣化を防ぐ防湿性、バリア性が不十分である。そこで、バリア層を厚膜にすることによってバリア性を高める方法が採用されているが、非常にコストが高くなるという問題がある。   Furthermore, a method of providing a barrier layer has been proposed as a technique for preventing intrusion of moisture, oxygen, and gases such as volatile components of the colored layer from the colored layer into the light emitting layer (see, for example, Patent Document 4). However, the barrier layer is generally formed by a sputtering method, a vacuum deposition method, or the like, and it is technically difficult to obtain a barrier layer free from foreign matters such as particles and pinholes by such a method. For this reason, the barrier layer has insufficient moisture resistance and barrier properties to prevent deterioration of the organic EL element. Therefore, although a method of increasing the barrier property by adopting a thick barrier layer is employed, there is a problem that the cost becomes very high.

特開2000−304915公報JP 2000-304915 A 特開2001−174620公報JP 2001-174620 A 特開2004−51997公報JP 2004-51997 A 特開2002−117976公報JP 2002-117976 A

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ガスの発生が少ない着色層や遮光部を形成するためのカラーフィルタ用塗工液、ならびに、ダークスポット等の欠陥のない良好な画像表示が可能な有機EL素子用基板および有機EL表示装置を提供することを主目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and is a color filter coating solution for forming a colored layer and a light-shielding portion with less gas generation, and a good image free from defects such as dark spots. The main object is to provide an organic EL element substrate and an organic EL display device capable of display.

本発明は、上記目的を達成するために、超微粒子および着色剤が溶剤に分散された超微粒子分散液からなることを特徴とするカラーフィルタ用塗工液を提供する。   In order to achieve the above object, the present invention provides a color filter coating solution comprising an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles and a colorant are dispersed in a solvent.

本発明のカラーフィルタ用塗工液を用いることにより、超微粒子および着色剤から構成される着色層や遮光部を形成することができるので、バインダー樹脂を含まず、低脱ガス性に優れる着色層や遮光部を得ることができる。したがって、本発明のカラーフィルタ用塗工液は、脱ガス成分に弱い部材を有する有機EL表示装置における着色層や遮光部を形成するのに好適である。
また、本発明のカラーフィルタ用塗工液を塗布し焼成することにより着色層や遮光部を形成する場合には、超微粒子特有のサイズ効果により焼結温度を通常の温度よりも低くすることができるので、一般的な着色層の耐熱温度以下での焼成が可能となる。したがって、着色層に用いられる着色剤の選択肢を狭めることがないという利点を有する。
さらに、超微粒子の分散性が良好であるため、着色剤を凝集させることなく分散させることができ、分散安定性の良いカラーフィルタ用塗工液とすることができる。このため、着色層を形成した場合には、濃度消光等の発生を防ぐことができる。
By using the color filter coating liquid of the present invention, a colored layer composed of ultrafine particles and a colorant and a light-shielding portion can be formed. Therefore, a colored layer that does not contain a binder resin and is excellent in low degassing properties. And a light shielding part can be obtained. Therefore, the color filter coating liquid of the present invention is suitable for forming a colored layer and a light-shielding portion in an organic EL display device having a member weak against degassing components.
In addition, when a colored layer or a light-shielding part is formed by applying and baking the color filter coating liquid of the present invention, the sintering temperature may be made lower than the normal temperature due to the size effect unique to ultrafine particles. Therefore, it is possible to fire at a temperature lower than the heat resistance temperature of a general colored layer. Therefore, it has the advantage that the choice of the coloring agent used for a colored layer is not narrowed.
Furthermore, since the dispersibility of the ultrafine particles is good, the colorant can be dispersed without agglomeration, and a coating solution for a color filter having good dispersion stability can be obtained. For this reason, when a colored layer is formed, the occurrence of concentration quenching or the like can be prevented.

上記発明においては、上記超微粒子の焼結温度が350℃以下であることが好ましい。焼結温度が上記範囲である超微粒子を用いることにより、カラーフィルタ用塗工液を塗布し焼成することにより着色層や遮光部を形成する場合には、より低い温度で焼成できるからである。   In the said invention, it is preferable that the sintering temperature of the said ultrafine particle is 350 degrees C or less. This is because, by using ultrafine particles having a sintering temperature in the above range, when a color layer or a light shielding part is formed by applying and baking a color filter coating solution, baking can be performed at a lower temperature.

また、上記超微粒子が、酸化インジウム、酸化ケイ素、窒化ケイ素、および酸化窒化ケイ素からなる群から選択される少なくとも1種の超微粒子であることが好ましい。これらの超微粒子を用いることにより、透明性および絶縁性が高い着色層や遮光部を形成できるからである。
さらに、上記超微粒子が、インジウム、アルカリ金属、およびアルカリ土類金属からなる群から選択される少なくとも1種の超微粒子であることも好ましい。インジウム、アルカリ金属、アルカリ土類金属は酸化性が高いため、比較的低い温度での焼成でも酸化が促進されるからである。
The ultrafine particles are preferably at least one kind of ultrafine particles selected from the group consisting of indium oxide, silicon oxide, silicon nitride, and silicon oxynitride. This is because by using these ultrafine particles, a colored layer and a light-shielding portion having high transparency and insulation can be formed.
Further, the ultrafine particles are preferably at least one kind of ultrafine particles selected from the group consisting of indium, alkali metal, and alkaline earth metal. This is because indium, alkali metal, and alkaline earth metal are highly oxidizable, so that oxidation is promoted even by firing at a relatively low temperature.

また本発明においては、上記超微粒子の平均粒径が0.5nm〜100nmの範囲内であることが好ましい。平均粒径が小さすぎる超微粒子は製造が難しく、超微粒子の平均粒径が大きすぎると上記の超微粒子のサイズ効果による焼結温度の低下が期待できなくなるからである。   In the present invention, the average particle size of the ultrafine particles is preferably in the range of 0.5 nm to 100 nm. This is because it is difficult to produce ultrafine particles having an average particle size that is too small, and if the average particle size of the ultrafine particles is too large, a decrease in the sintering temperature due to the size effect of the ultrafine particles cannot be expected.

さらに本発明においては、上記溶剤の沸点が120℃以上であることが好ましい。溶剤の沸点が比較的高ければ、カラーフィルタ用塗工液塗布後の乾燥時にて溶剤が一気に蒸発するのを防ぐことができ、これにより超微粒子が凝集して着色層や遮光部の平坦性が損なわれるのを回避することができるからである。   Furthermore, in the present invention, the boiling point of the solvent is preferably 120 ° C. or higher. If the boiling point of the solvent is relatively high, it is possible to prevent the solvent from evaporating at a time when it is dried after application of the color filter coating solution. This is because damage can be avoided.

本発明は、上述したカラーフィルタ用塗工液を用い、上記カラーフィルタ用塗工液に含まれる着色剤が、赤色、緑色、または青色のいずれかに着色するものであることを特徴とする着色層形成用塗工液を提供する。また、上述したカラーフィルタ用塗工液を用い、上記カラーフィルタ用塗工液に含まれる着色剤が黒色着色剤であることを特徴とする遮光部形成用塗工液を提供する。   The present invention uses the color filter coating solution described above, and the colorant contained in the color filter coating solution is colored in red, green, or blue. A layer forming coating solution is provided. Moreover, the coating liquid for light-shielding parts is provided using the coating liquid for color filters mentioned above, and the colorant contained in the said coating liquid for color filters is a black colorant.

本発明の着色層形成用塗工液および遮光部形成用塗工液は、上記カラーフィルタ用塗工液を用いるので、低脱ガス性に優れる着色層および遮光部を形成することが可能である。また、着色層形成用塗工液や遮光部形成用塗工液を塗布し焼成することにより着色層や遮光部を形成する場合には、通常よりも低い温度で焼成可能である。   Since the color layer forming coating solution and the light shielding part forming coating solution of the present invention use the color filter coating liquid, it is possible to form a colored layer and a light shielding part having excellent low degassing properties. . Moreover, when forming a colored layer and a light-shielding part by apply | coating and baking the coating liquid for coloring layer formation and the coating liquid for light-shielding part formation, it can be baked at temperature lower than usual.

また本発明は、ガス雰囲気中で、かつ、着色剤および溶剤を含有する溶液の蒸気の存在下で超微粒子の構成成分を蒸発させ、上記超微粒子の構成成分の蒸気と上記溶液の蒸気とを接触させ、冷却捕集して、上記溶剤に超微粒子および着色剤が分散した超微粒子分散液を得ることを特徴とするカラーフィルタ用塗工液の製造方法を提供する。   Further, the present invention evaporates the constituents of the ultrafine particles in a gas atmosphere and in the presence of the vapor of the solution containing the colorant and the solvent, and the vapors of the constituents of the ultrafine particles and the vapors of the solution Provided is a method for producing a coating solution for a color filter, which is brought into contact, cooled and collected to obtain an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles and a colorant are dispersed in the solvent.

本発明によれば、いわゆるガス中蒸発法により超微粒子を作製するので、平均粒径が100nm以下程度であり、粒径分布が狭く、分散性の良好な超微粒子を得ることができる。また、この超微粒子により着色剤を凝集させることなく分散させることができる。したがって、分散安定性の良いカラーフィルタ用塗工液を製造することができる。   According to the present invention, since ultrafine particles are produced by a so-called gas evaporation method, it is possible to obtain ultrafine particles having an average particle size of about 100 nm or less, a narrow particle size distribution, and good dispersibility. Further, the colorant can be dispersed without agglomeration by the ultrafine particles. Therefore, a color filter coating solution having good dispersion stability can be produced.

さらに本発明は、基板と、上記基板上にパターン状に形成され、超微粒子中に着色剤を分散させた着色層とを有することを特徴とする有機EL素子用基板を提供する。   Furthermore, the present invention provides a substrate for an organic EL element, comprising a substrate and a colored layer formed in a pattern on the substrate and having a colorant dispersed in ultrafine particles.

本発明における着色層は、超微粒子中に着色剤を分散させたものであり、バインダー樹脂を含まないので、低脱ガス性に優れている。したがって、本発明の有機EL素子用基板を有機EL表示装置に用いた場合、ダークスポットの発生を抑制することができ、良好な画像表示が可能となる。また、ダークスポットの発生を抑制することができるので、従来のような厚膜のバリア層を設ける必要がなく、低コスト化および歩留まり向上が図れる。さらに、超微粒子および着色剤が溶剤に分散された超微粒子分散液からなる着色層形成用塗工液を塗布し焼成することにより着色層を形成する場合には、超微粒子特有のサイズ効果により、焼結温度を低温化することができ、着色層の耐熱温度以下での焼成が可能である。   The colored layer in the present invention is obtained by dispersing a colorant in ultrafine particles and does not contain a binder resin, and thus has excellent low degassing properties. Therefore, when the organic EL element substrate of the present invention is used in an organic EL display device, the occurrence of dark spots can be suppressed and good image display can be achieved. Further, since the generation of dark spots can be suppressed, it is not necessary to provide a thick barrier layer as in the prior art, and cost reduction and yield improvement can be achieved. Furthermore, when forming a colored layer by applying and baking a coating solution for forming a colored layer comprising an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles and a colorant are dispersed in a solvent, due to the size effect peculiar to ultrafine particles, The sintering temperature can be lowered, and the colored layer can be fired at a temperature lower than the heat resistance temperature.

上記発明においては、上記着色層上に、超微粒子で形成された膜からなる平坦化層が形成されていてもよい。上記着色層上に、超微粒子が溶剤に分散された超微粒子分散液からなる平坦化層形成用塗工液を塗布して平坦化層を形成する場合には、超微粒子分散液からなる平坦化層形成用塗工液が流動性に非常に優れているため、着色層間の隙間に積極的に流れ込みやすく、平坦性を向上させることができるからである。また、低脱ガス性に優れる平坦化層とすることもできる。   In the said invention, the planarization layer which consists of a film | membrane formed with the ultrafine particle may be formed on the said colored layer. When a flattening layer is formed by applying a flattening layer-forming coating solution comprising an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles are dispersed in a solvent on the colored layer, the flattening comprising an ultrafine particle dispersion is performed. This is because the layer-forming coating solution is very excellent in fluidity, and therefore can easily flow positively into the gaps between the colored layers and improve flatness. Moreover, it can also be set as the planarization layer excellent in low degassing property.

また、基板と、上記基板上にパターン状に形成され、超微粒子中に黒色着色剤を分散させた遮光部とを有することを特徴とする有機EL素子用基板を提供する。   Also provided is a substrate for an organic EL element comprising a substrate and a light-shielding portion formed in a pattern on the substrate and having a black colorant dispersed in ultrafine particles.

本発明における遮光部は、上記着色層と同様に、低脱ガス性に優れているので、本発明の有機EL素子用基板を有機EL表示装置に用いた場合には、ダークスポットの発生を抑制することができる。また、遮光部形成時においては、超微粒子特有のサイズ効果により、低温で焼結できるので、着色層等の他の部材の劣化を防ぐことができる。   Since the light-shielding part in the present invention is excellent in low degassing property like the above colored layer, the occurrence of dark spots is suppressed when the organic EL element substrate of the present invention is used in an organic EL display device. can do. Further, when forming the light-shielding portion, sintering can be performed at a low temperature due to the size effect peculiar to ultrafine particles, so that deterioration of other members such as a colored layer can be prevented.

上記発明においては、上記超微粒子が、酸化インジウム、酸化ケイ素、窒化ケイ素、および酸化窒化ケイ素からなる群から選択される少なくとも1種の超微粒子であることが好ましい。これらの超微粒子を用いることにより、着色層や遮光部の透明性および絶縁性を高めることができるからである。
また、上記超微粒子が、表面が酸化された状態である、インジウム、アルカリ金属、およびアルカリ土類金属からなる群から選択される少なくとも1種の超微粒子であることも好ましい。インジウム、アルカリ金属、アルカリ土類金属は酸化性が高いため、比較的低い温度での焼成でも酸化が促進されるからである。
In the above invention, the ultrafine particles are preferably at least one ultrafine particle selected from the group consisting of indium oxide, silicon oxide, silicon nitride, and silicon oxynitride. This is because by using these ultrafine particles, the transparency and insulation of the colored layer and the light shielding part can be enhanced.
Moreover, it is also preferable that the ultrafine particles are at least one kind of ultrafine particles selected from the group consisting of indium, alkali metal, and alkaline earth metal, the surface of which is oxidized. This is because indium, alkali metal, and alkaline earth metal are highly oxidizable, so that oxidation is promoted even by firing at a relatively low temperature.

さらに、上記超微粒子の平均粒径が0.5nm〜100nmの範囲内であることが好ましい。平均粒径が小さすぎる超微粒子は製造が難しく、超微粒子の平均粒径が大きすぎると上記の超微粒子のサイズ効果による焼結温度の低下が期待できなくなるからである。   Furthermore, the average particle size of the ultrafine particles is preferably in the range of 0.5 nm to 100 nm. This is because it is difficult to produce ultrafine particles having an average particle size that is too small, and if the average particle size of the ultrafine particles is too large, a decrease in the sintering temperature due to the size effect of the ultrafine particles cannot be expected.

また本発明は、基板上に、上述の着色層形成用塗工液を塗布し、焼成して、パターン状の着色層を形成する着色層形成工程を有することを特徴とする有機EL素子用基板の製造方法を提供する。   Moreover, this invention has a colored layer formation process which apply | coats the above-mentioned colored layer formation coating liquid on a board | substrate, and bakes, and forms a patterned colored layer, The board | substrate for organic EL elements characterized by the above-mentioned A manufacturing method is provided.

本発明によれば、上記着色層形成用塗工液を用いるので、低脱ガス性に優れる着色層を形成することができ、ダークスポットが発生しにくい有機EL素子用基板を製造することができる。また、超微粒子特有のサイズ効果により、通常の焼結温度よりも低温で焼成することができ、着色層の耐熱温度以下での焼成が可能となる。   According to the present invention, since the colored layer forming coating solution is used, a colored layer having excellent low degassing properties can be formed, and an organic EL element substrate in which dark spots are hardly generated can be manufactured. . Further, due to the size effect peculiar to ultrafine particles, firing can be performed at a temperature lower than the normal sintering temperature, and firing at a temperature lower than the heat resistance temperature of the colored layer becomes possible.

さらに本発明は、基板上に、上述の遮光部形成用塗工液を塗布し、焼成して、パターン状の遮光部を形成する遮光部形成工程を有することを特徴とする有機EL素子用基板の製造方法を提供する。   Furthermore, the present invention has a light-shielding part forming step of forming a light-shielding part in the form of a pattern by applying the above-described coating solution for forming a light-shielding part on a substrate and baking it. A manufacturing method is provided.

本発明によれば、上記遮光部形成用塗工液を用いるので、低脱ガス性に優れる遮光部を形成することができ、ダークスポットが発生しにくい有機EL素子用基板を製造することができる。また、超微粒子特有のサイズ効果により、焼結温度を低温化することができ、着色層等の耐熱温度以下での焼成が可能である。   According to the present invention, since the light shielding part forming coating solution is used, a light shielding part having excellent low degassing property can be formed, and an organic EL element substrate in which dark spots are hardly generated can be manufactured. . In addition, the sintering effect can be lowered by the size effect peculiar to ultrafine particles, and firing at a temperature lower than the heat resistant temperature of the colored layer or the like is possible.

上記発明においては、上記超微粒子が酸化しない雰囲気中で焼成し、その後、酸化性雰囲気中で焼成してもよい。これにより、超微粒子の焼結を十分に進行させ、緻密な着色層や遮光部を形成できるからである。   In the said invention, you may bake in the atmosphere which the said ultrafine particle does not oxidize, and may bake in an oxidizing atmosphere after that. This is because the sintering of the ultrafine particles can be sufficiently advanced to form a dense colored layer and a light shielding portion.

また本発明は、上述した有機EL素子用基板と、上記有機EL素子用基板上に形成された透明電極層と、上記透明電極層上に形成され、少なくとも発光層を含む有機EL層と、上記有機EL層上に形成された背面電極層とを有することを特徴とする有機EL表示装置を提供する。   The present invention also provides an organic EL element substrate described above, a transparent electrode layer formed on the organic EL element substrate, an organic EL layer formed on the transparent electrode layer and including at least a light emitting layer, An organic EL display device comprising a back electrode layer formed on an organic EL layer.

本発明の有機EL表示装置は、上述した有機EL素子用基板を用いるので、ダークスポット等の欠陥の発生を抑制することができ、良好な画像表示が可能である。また、従来のような厚膜のバリア層を設ける必要がないため、安価な有機EL表示装置を提供できる。   Since the organic EL display device of the present invention uses the above-described organic EL element substrate, it is possible to suppress the occurrence of defects such as dark spots and to display a good image. Further, since it is not necessary to provide a thick barrier layer as in the prior art, an inexpensive organic EL display device can be provided.

本発明によれば、超微粒子および着色剤が溶剤に分散された超微粒子分散液からなるカラーフィルタ用塗工液を用いることにより、低脱ガス性に優れる着色層や遮光部を形成することができるので、有機EL表示装置においては、ダークスポットの発生を抑制することができ、良好な画像表示が得られるという効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to form a colored layer and a light-shielding portion having excellent low degassing properties by using a color filter coating liquid comprising an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles and a colorant are dispersed in a solvent. Therefore, in the organic EL display device, it is possible to suppress the occurrence of dark spots and to obtain an effect that a good image display can be obtained.

以下、本発明のカラーフィルタ用塗工液、それを用いた着色層形成用塗工液および遮光部形成用塗工液、ならびにカラーフィルタ用塗工液の製造方法について詳細に説明する。また、有機EL素子用基板およびその製造方法、ならびに有機EL表示装置について詳細に説明する。   Hereinafter, the color filter coating liquid of the present invention, the coloring layer forming coating liquid and the light shielding part forming coating liquid using the same, and the method for producing the color filter coating liquid will be described in detail. Further, the organic EL element substrate, the manufacturing method thereof, and the organic EL display device will be described in detail.

A.カラーフィルタ用塗工液
まず、本発明のカラーフィルタ用塗工液について説明する。
本発明のカラーフィルタ用塗工液は、超微粒子および着色剤が溶剤に分散された超微粒子分散液からなることを特徴とするものである。
A. First, the color filter coating solution of the present invention will be described.
The color filter coating liquid of the present invention is characterized by comprising an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles and a colorant are dispersed in a solvent.

本発明における超微粒子分散液は、超微粒子が個々に独立して均一に分散したものであり、超微粒子の凝集が発生していない。このため、超微粒子が着色剤を分散させる分散媒として機能するので、着色剤の分散性も良好である。また、本発明のカラーフィルタ用塗工液を用いて着色層や遮光部を形成した場合には、超微粒子が従来のバインダー樹脂のような役割を果たすので、バインダー樹脂を用いる必要がなく、低脱ガス性に優れる着色層や遮光部を得ることができる。したがって、本発明のカラーフィルタ用塗工液は、脱ガス成分に弱い部材を有する有機EL表示装置における着色層や遮光部を形成するのに好適である。
また、本発明のカラーフィルタ用塗工液を塗布し焼成することにより着色層や遮光部を形成する場合には、超微粒子特有のサイズ効果により焼結温度を低くすることができ、一般的な着色層の耐熱温度以下での焼成が可能となる。したがって、着色層に用いられる着色剤の選択肢が広がるという利点を有する。
さらに、本発明における超微粒子の平均粒径は可視光領域の波長よりも小さいので、超微粒子による光散乱を抑制することができる。このため、本発明のカラーフィルタ用塗工液を用いることにより、高い透明性を有し、色特性に優れる着色層を形成することができる。
以下、カラーフィルタ用塗工液の各構成成分について説明する。
The ultrafine particle dispersion in the present invention is a solution in which ultrafine particles are dispersed individually and uniformly, and aggregation of ultrafine particles does not occur. For this reason, since the ultrafine particles function as a dispersion medium for dispersing the colorant, the dispersibility of the colorant is also good. In addition, when a colored layer or a light-shielding portion is formed using the color filter coating liquid of the present invention, since the ultrafine particles play a role like a conventional binder resin, there is no need to use a binder resin, and low A colored layer and a light shielding part having excellent degassing properties can be obtained. Therefore, the color filter coating liquid of the present invention is suitable for forming a colored layer and a light-shielding portion in an organic EL display device having a member weak against degassing components.
In addition, when a colored layer or a light shielding part is formed by applying and baking the color filter coating liquid of the present invention, the sintering temperature can be lowered by the size effect peculiar to ultrafine particles. Firing at a temperature lower than the heat resistant temperature of the colored layer is possible. Therefore, it has the advantage that the choice of the coloring agent used for a colored layer spreads.
Furthermore, since the average particle diameter of the ultrafine particles in the present invention is smaller than the wavelength in the visible light region, light scattering by the ultrafine particles can be suppressed. Therefore, by using the color filter coating liquid of the present invention, a colored layer having high transparency and excellent color characteristics can be formed.
Hereinafter, each component of the color filter coating solution will be described.

1.超微粒子
本発明において、「超微粒子」とは、平均粒径が100nm以下の無機材料からなる微粒子であり、分散媒中で個々に独立して均一に分散する微粒子をいう。なお、このような超微粒子については、特開2000−121437公報や特開2005−81501公報等を参照することができる。
1. Ultrafine particles In the present invention, “ultrafine particles” are fine particles made of an inorganic material having an average particle diameter of 100 nm or less, and are fine particles that are individually and uniformly dispersed in a dispersion medium. For such ultrafine particles, reference can be made to JP-A Nos. 2000-121437 and 2005-81501.

本発明に用いられる超微粒子は、絶縁性を有するものであることが好ましい。一般に、着色層や遮光部は絶縁性が要求されるからである。また、着色層を形成する場合には、超微粒子がさらに透明性を有することが好ましい。着色層には透過性が求められるからである。このような超微粒子としては、例えば無機酸化物、無機窒化物、および無機酸化窒化物の超微粒子を挙げることができる。具体的に、無機酸化物としては、酸化インジウム、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化タンタル、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化スズ、酸化イットリウム、酸化ゲルマニウム、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、酸化ナトリム、酸化リチウム、酸化カリウム等が挙げられる。無機窒化物としては、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化チタン、炭化窒化ケイ素等が挙げられる。また、無機酸化窒化物としては、酸化窒化ケイ素等が挙げられる。これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。また、無機酸化物および無機窒化物の混合系であってもよい。   The ultrafine particles used in the present invention are preferably those having insulating properties. This is because, in general, the colored layer and the light shielding portion are required to have insulating properties. Moreover, when forming a colored layer, it is preferable that ultrafine particles have transparency further. This is because the colored layer is required to have transparency. Examples of such ultrafine particles include inorganic oxides, inorganic nitrides, and inorganic oxynitride ultrafine particles. Specifically, inorganic oxides include indium oxide, silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, tantalum oxide, zinc oxide, magnesium oxide, tin oxide, yttrium oxide, germanium oxide, calcium oxide, boron oxide, strontium oxide, and oxide. Examples include barium, lead oxide, zirconium oxide, sodium oxide, lithium oxide, and potassium oxide. Examples of the inorganic nitride include silicon nitride, aluminum nitride, titanium nitride, and silicon carbonitride. Examples of inorganic oxynitrides include silicon oxynitride. These may be used alone or in combination of two or more. Further, a mixed system of inorganic oxide and inorganic nitride may be used.

これらの中でも、酸化インジウム、酸化ケイ素、窒化ケイ素、および酸化窒化ケイ素からなる群から選択される少なくとも1種の超微粒子が好ましく用いられる。これらの超微粒子を用いることにより、絶縁性の高い遮光部や、透明性および絶縁性の高い着色層を形成できるからである。また、本発明のカラーフィルタ用塗工液を塗布し焼成することにより着色層や遮光部を形成する場合には、酸化インジウムの超微粒子を用いることにより、焼結温度をより低温にすることができるからである。さらに、酸化ケイ素、窒化ケイ素、および酸化窒化ケイ素の超微粒子を用いた場合には、基板等との密着性が良好な着色層や遮光部を形成できるからである。   Among these, at least one ultrafine particle selected from the group consisting of indium oxide, silicon oxide, silicon nitride, and silicon oxynitride is preferably used. This is because by using these ultrafine particles, a light-shielding portion having high insulation and a colored layer having high transparency and insulation can be formed. In addition, when a colored layer or a light-shielding portion is formed by applying and firing the color filter coating solution of the present invention, the sintering temperature can be lowered by using ultrafine particles of indium oxide. Because it can. Further, when ultrafine particles of silicon oxide, silicon nitride, and silicon oxynitride are used, a colored layer and a light-shielding portion having good adhesion to a substrate or the like can be formed.

また、上記超微粒子としては、金属の超微粒子を用いることもできる。具体的には、In、Al、Ti、Ta、Zn、Sn、Y、Ge、Pb、Zr、アルカリ金属(Li、Na、K)、アルカリ土類金属(Mg、Ca、Sr、Ba)等の超微粒子が挙げられる。これらの中でも、In(インジウム)、アルカリ金属、およびアルカリ土類金属からなる群から選択される少なくとも1種の超微粒子が好ましく用いられる。インジウム、アルカリ金属、アルカリ土類金属は酸化性が高いため、比較的低い温度での焼成でも酸化が促進されるからである。表面が酸化された状態である金属の超微粒子は、絶縁性を有するので、着色層や遮光部に用いることができる。   In addition, as the ultrafine particles, metal ultrafine particles can also be used. Specifically, In, Al, Ti, Ta, Zn, Sn, Y, Ge, Pb, Zr, alkali metals (Li, Na, K), alkaline earth metals (Mg, Ca, Sr, Ba), etc. Examples include ultrafine particles. Among these, at least one kind of ultrafine particles selected from the group consisting of In (indium), alkali metals, and alkaline earth metals is preferably used. This is because indium, alkali metal, and alkaline earth metal are highly oxidizable, so that oxidation is promoted even by firing at a relatively low temperature. Since the ultrafine metal particles whose surface is oxidized have an insulating property, they can be used for a colored layer or a light shielding portion.

上記超微粒子は、焼結温度が350℃以下であることが好ましい。焼結温度が上記範囲である超微粒子を用いることにより、着色層または遮光部形成時の焼成温度をより低温にできるからである。また、超微粒子の焼結温度は低ければ低いほどよいが、通常は下限が180℃程度である。金属の中には融点が180℃未満であるものもあり、そのような金属を含む超微粒子の焼結温度は通常180℃未満となるが、融点が180℃未満である金属は、非常に酸化しやすく、焼結温度の上昇につながるため、焼結温度の下限は上記範囲とする。
ここで、焼結とは、超微粒子の集合体を高温に加熱した場合に、焼き固まって緻密な多結晶体となる現象をいう。超微粒子は、熱力学的に非平衡な状態にあり、表面積を減少する方向に物質移動が起こり、その結果、粒子と粒子の間に結合が生じて緻密化する。つまり、焼結の駆動力は、系の表面エネルギーを最小にしようとする力である。また、焼結温度とは、超微粒子の溶融点以下の温度で超微粒子の集合体を加熱したときに、超微粒子同士が緻密化して焼き固まる温度をいう。
なお、上記焼結温度は、示差熱分析(DTA:differential thermal analysis)により測定することができる。DTAでは、試料と基準物質(一般的にはアルミナ)との温度差を測定して、転移温度を求めることができるものであり、試料および基準物質に熱を加えたときに生じる温度差(試料と基準物質との温度差で判断する)により、焼結温度を求めることができる。すなわち、試料および基準物質を同一雰囲気にて加熱した場合に、基準物質の温度が上昇しているのに対して、試料の温度が上昇していない場合には、超微粒子の焼結に熱が費やされており、吸熱現象が起きているということができる。したがって、吸熱現象が見られる温度、すなわちDTA曲線における吸熱開始温度を、本発明でいう焼結温度とする。上記焼結温度の測定には、リガク製のTG−DTA装置(TG 8120)を用いることとする。
The ultrafine particles preferably have a sintering temperature of 350 ° C. or lower. This is because by using ultrafine particles having a sintering temperature in the above range, the firing temperature at the time of forming the colored layer or the light shielding portion can be further lowered. In addition, the lower the sintering temperature of the ultrafine particles, the better, but the lower limit is usually about 180 ° C. Some metals have a melting point of less than 180 ° C., and the sintering temperature of ultrafine particles containing such a metal is usually less than 180 ° C., but a metal having a melting point of less than 180 ° C. is very oxidized. The lower limit of the sintering temperature is within the above range because it is easy to do and leads to an increase in the sintering temperature.
Here, sintering refers to a phenomenon in which when an aggregate of ultrafine particles is heated to a high temperature, it is baked and solidified into a dense polycrystalline body. The ultrafine particles are in a thermodynamically non-equilibrium state, and mass transfer occurs in the direction of decreasing the surface area. As a result, bonding occurs between the particles and the particles become dense. That is, the driving force for sintering is a force that attempts to minimize the surface energy of the system. The sintering temperature is a temperature at which the ultrafine particles become dense and baked when the aggregate of ultrafine particles is heated at a temperature below the melting point of the ultrafine particles.
The sintering temperature can be measured by differential thermal analysis (DTA). In DTA, a temperature difference between a sample and a reference material (generally alumina) can be measured to obtain a transition temperature, and a temperature difference (sample) generated when heat is applied to the sample and the reference material. Thus, the sintering temperature can be determined. That is, when the sample and the reference material are heated in the same atmosphere, the temperature of the reference material is increased, whereas when the sample temperature is not increased, heat is applied to the sintering of the ultrafine particles. It can be said that an endothermic phenomenon has occurred. Therefore, the temperature at which the endothermic phenomenon is observed, that is, the endothermic start temperature in the DTA curve is defined as the sintering temperature in the present invention. A TG-DTA apparatus (TG 8120) manufactured by Rigaku is used for the measurement of the sintering temperature.

さらに、上記超微粒子は、融点がおおよそ700℃以下である金属を含むことが好ましい。金属単体としての融点が上記範囲のように比較的低ければ、超微粒子の焼結温度も比較的低くなると予想されるからである。このような金属としては、例えばAl(660℃)、In(156.4℃)、Mg(651℃)、Sn(231.85℃)、Zn(419.43℃)、Pb(327.5℃)、Na(97.5℃)、Li(186℃)、K(62.3℃)等が挙げられる。なお、括弧内の数字は融点である。   Further, the ultrafine particles preferably contain a metal having a melting point of about 700 ° C. or lower. This is because if the melting point of a single metal is relatively low as in the above range, the sintering temperature of the ultrafine particles is expected to be relatively low. Examples of such metal include Al (660 ° C.), In (156.4 ° C.), Mg (651 ° C.), Sn (231.85 ° C.), Zn (419.43 ° C.), Pb (327.5 ° C.). ), Na (97.5 ° C.), Li (186 ° C.), K (62.3 ° C.) and the like. The numbers in parentheses are melting points.

また、超微粒子の平均粒径としては、焼結温度を低下させることができればよく、具体的には0.5nm〜100nmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは1nm〜50nm、さらに好ましくは1nm〜10nmの範囲内である。平均粒径が小さすぎるものは製造が難しく、一方、平均粒径が大きすぎると、超微粒子特有のサイズ効果による焼結温度の低下が期待できなくなるからである。
ここで、平均粒径とは、一般に粒子の粒度を示すために用いられるものである。本発明においては、平均粒径は、レーザー法による粒径測定機として、リーズ&ノースラップ(Leeds & Northrup)社製 粒度分析計 マイクロトラックUPA Model-9230を使用して測定した値である。なお、レーザー法とは、粒子を溶媒中に分散し、その分散溶媒にレーザー光線を当てて得られた散乱光を細くし、演算することにより、平均粒径、粒度分布等を測定する方法である。
Further, the average particle diameter of the ultrafine particles is only required to be able to lower the sintering temperature, specifically, preferably in the range of 0.5 nm to 100 nm, more preferably 1 nm to 50 nm, and still more preferably It is in the range of 1 nm to 10 nm. If the average particle size is too small, it is difficult to produce. On the other hand, if the average particle size is too large, a decrease in sintering temperature due to the size effect peculiar to ultrafine particles cannot be expected.
Here, the average particle diameter is generally used to indicate the particle size of the particles. In the present invention, the average particle size is a value measured using a particle size analyzer Microtrac UPA Model-9230 manufactured by Leeds & Northrup as a particle size measuring device by a laser method. The laser method is a method of measuring an average particle size, a particle size distribution, and the like by dispersing particles in a solvent, thinning the scattered light obtained by applying a laser beam to the dispersion solvent, and calculating. .

超微粒子分散液中の超微粒子の濃度は、塗布しやすく、かつ所望の膜厚を得ることができるように適宜選択すればよく、具体的には1〜50wt%の範囲内であることが好ましく、より好ましくは10〜40wt%の範囲内である。超微粒子の濃度が上記範囲未満であると、所望の膜厚が得られない可能性があるからである。一方、超微粒子の濃度が上記範囲を超えると、超微粒子分散液の粘度が高くなり流動性が低下するので、着色層や遮光部の平坦性が損なわれる可能性があるからである。   The concentration of the ultrafine particles in the ultrafine particle dispersion may be appropriately selected so that it can be easily applied and a desired film thickness can be obtained. Specifically, it is preferably in the range of 1 to 50 wt%. More preferably, it is in the range of 10 to 40 wt%. This is because if the concentration of the ultrafine particles is less than the above range, a desired film thickness may not be obtained. On the other hand, when the concentration of the ultrafine particles exceeds the above range, the viscosity of the ultrafine particle dispersion is increased and the fluidity is lowered, so that the flatness of the colored layer and the light shielding portion may be impaired.

超微粒子の作製方法としては、特に限定されるものではなく、例えばガス中蒸発法、液相還元法、有機金属化合物の高温雰囲気へのスプレーによる熱還元法等が用いられる。   The method for producing ultrafine particles is not particularly limited, and for example, a gas evaporation method, a liquid phase reduction method, a thermal reduction method by spraying an organometallic compound in a high temperature atmosphere, or the like is used.

ガス中蒸発法は、ガス雰囲気中でかつ溶剤の蒸気の共存する気相中で金属を蒸発させ、蒸発した金属を均一な超微粒子に凝縮させて溶媒中に分散し、分散液を得る方法である。このガス中蒸発法では、粒度の揃った金属超微粒子を得ることができる。ガス中蒸発法により得られた金属超微粒子を原料として、超微粒子分散液を調製するには、超微粒子分散液に使用する溶剤で置換を行えばよい。また、超微粒子の分散安定性を増すために、分散剤を添加してもよい。これにより、超微粒子が個々に独立して均一に分散され、かつ、流動性のある状態が保持されるようになる。なお、ガス中蒸発法による超微粒子の作製方法ついては、特許第2561537号公報や特開2005−183054公報などに詳しい。   The gas evaporation method is a method in which a metal is evaporated in a gas atmosphere in a gas phase in which a solvent vapor coexists, and the evaporated metal is condensed into uniform ultrafine particles and dispersed in a solvent to obtain a dispersion. is there. In this gas evaporation method, ultrafine metal particles having a uniform particle size can be obtained. In order to prepare an ultrafine particle dispersion using the ultrafine metal particles obtained by the gas evaporation method as a raw material, substitution may be performed with a solvent used for the ultrafine particle dispersion. Further, a dispersant may be added to increase the dispersion stability of the ultrafine particles. As a result, the ultrafine particles are dispersed individually and uniformly, and a fluid state is maintained. Note that a method for producing ultrafine particles by the gas evaporation method is detailed in Japanese Patent No. 2651537 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-183054.

また、液相還元法では、超微粒子を製造するための原料として、金属含有有機化合物である還元用原料を使用することができる。液相還元法は化学還元法の1種であり、化学還元法は、還元剤を用いる化学反応により超微粒子分散液を調製する方法である。この化学還元法により得られる製造した微粒子の場合、粒径を任意に調整可能である。化学還元法では、まず、原料に分散剤を添加した状態で、所定の温度で原料を加熱分解させるか、あるいは、還元剤、例えば水素や水素化ホウ素ナトリウム等を利用して、金属超微粒子を発生させる。次いで、発生した金属超微粒子のほぼ全量を独立分散状態で回収する。得られた分散液を、超微粒子分散液に使用する溶剤に置換すれば、所望の超微粒子分散液が得られる。得られた超微粒子分散液は、真空中での加熱により濃縮しても、安定な分散状態を維持している。
液相還元法などの化学還元法で得られた金属超微粒子を用いて超微粒子分散液を製造する場合においては、化学還元による金属超微粒子生成後に分散剤を添加してもよく、また原料に分散剤を添加してもよい。後者の場合には、より分散安定性の良い超微粒子分散液が得られる。
金属超微粒子を製造するための原料としては、金属含有有機化合物が用いられ、例えばビスヘキサフルオロアセチルアセトネート銅、ビスアセチルアセトネートニッケル、ビスアセチルアセトネートコバルトなどを挙げることできる。
なお、液相還元法による超微粒子の作製方法ついては、特開2005−81501公報および特開2002−121606公報を参照することができる。
In the liquid phase reduction method, a reducing raw material that is a metal-containing organic compound can be used as a raw material for producing ultrafine particles. The liquid phase reduction method is one type of chemical reduction method, and the chemical reduction method is a method of preparing an ultrafine particle dispersion by a chemical reaction using a reducing agent. In the case of the fine particles produced by this chemical reduction method, the particle size can be arbitrarily adjusted. In the chemical reduction method, first, the raw material is thermally decomposed at a predetermined temperature in a state where a dispersant is added to the raw material, or ultrafine metal particles are formed using a reducing agent such as hydrogen or sodium borohydride. generate. Next, almost all of the generated ultrafine metal particles are recovered in an independently dispersed state. By replacing the obtained dispersion with a solvent used for the ultrafine particle dispersion, a desired ultrafine particle dispersion can be obtained. The obtained ultrafine particle dispersion maintains a stable dispersion state even if it is concentrated by heating in vacuum.
In the case of producing an ultrafine particle dispersion using ultrafine metal particles obtained by a chemical reduction method such as a liquid phase reduction method, a dispersant may be added after the ultrafine metal particles are produced by chemical reduction. A dispersant may be added. In the latter case, an ultrafine particle dispersion having better dispersion stability can be obtained.
A metal-containing organic compound is used as a raw material for producing metal ultrafine particles, and examples thereof include bishexafluoroacetylacetonate copper, bisacetylacetonate nickel, and bisacetylacetonate cobalt.
Note that Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-81501 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-121606 can be referred to for a method for producing ultrafine particles by a liquid phase reduction method.

2.着色剤
本発明に用いられる着色剤としては、顔料を用いることができ、有機顔料であっても無機顔料であってもよい。ここで、着色層等に含まれる着色剤の量は、超微粒子の含有量に比べて少ない。また、本発明のカラーフィルタ用塗工液を用いて着色層等を形成した場合、層内では有機顔料が無機材料からなる超微粒子に包含されている状態となっており、有機顔料から発生するガスを超微粒子がブロックするので、層内からガスが放出されにくくなる。したがって、有機顔料を用いた場合でも、ダークスポットの大きな原因にはならないと考えられる。
2. Colorant As the colorant used in the present invention, a pigment can be used, which may be an organic pigment or an inorganic pigment. Here, the amount of the colorant contained in the colored layer or the like is smaller than the content of the ultrafine particles. Further, when a colored layer or the like is formed using the color filter coating liquid of the present invention, the organic pigment is included in the ultrafine particles made of the inorganic material in the layer and is generated from the organic pigment. Since ultrafine particles block the gas, it is difficult for the gas to be released from within the layer. Therefore, even when an organic pigment is used, it is considered that it does not cause a large dark spot.

本発明のカラーフィルタ用塗工液を用いて着色層を形成する場合には、着色剤として、赤色、緑色、または青色のいずれかに着色するものが用いられる。この着色剤としては、赤色、緑色、または青色のいずれかに着色するものであればよく、顔料を1種単独で用いて着色してもよく、2種以上を組み合わせて着色してもよい。
赤色の着色層を形成するために用いられる着色剤としては、例えばペリレン系顔料、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る。これらの顔料は単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
緑色の着色層を形成するために用いられる着色剤としては、例えば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を挙げることができる。これらの顔料は単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
青色の着色層を形成するために用いられる着色剤としては、例えば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を挙げることができる。これらの顔料は単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
上記着色剤の含有量は、有機顔料であるか無機顔料であるかによって異なるが、通常はカラーフィルタ用塗工液中の固形分に対して、5〜50重量%程度とされる。これらの着色剤の含有量が上記範囲より少ないと、着色層を形成した場合には十分な色補正を行うことができず、また着色剤の含有量が上記範囲より多いと着色剤の分散性が悪くなり、濃度消光が起こる可能性があるからである。
When the colored layer is formed using the color filter coating liquid of the present invention, a colorant colored in red, green, or blue is used. The colorant is not particularly limited as long as it is colored in red, green, or blue, and may be colored by using one kind of pigment alone, or may be colored by combining two or more kinds.
Examples of the colorant used for forming the red colored layer include perylene pigments, lake pigments, azo pigments, quinacridone pigments, anthraquinone pigments, anthracene pigments, isoindoline pigments, and the like. . These pigments may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the colorant used for forming the green colored layer include halogen multi-substituted phthalocyanine pigments, halogen multi-substituted copper phthalocyanine pigments, triphenylmethane basic dyes, isoindoline pigments, and isoindolinone pigments. Etc. These pigments may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the colorant used for forming the blue colored layer include copper phthalocyanine pigments, indanthrene pigments, indophenol pigments, cyanine pigments, and dioxazine pigments. These pigments may be used alone or in combination of two or more.
The content of the colorant varies depending on whether it is an organic pigment or an inorganic pigment, but is usually about 5 to 50% by weight based on the solid content in the color filter coating solution. If the content of these colorants is less than the above range, sufficient color correction cannot be performed when a colored layer is formed, and if the content of the colorant is more than the above range, the dispersibility of the colorant This is because there is a possibility that concentration quenching occurs.

また、本発明のカラーフィルタ用塗工液を用いて遮光部を形成する場合には、着色剤として、黒色着色剤が用いられる。黒色着色剤としては、例えばチタン窒化物、チタン酸化物、チタン酸窒化物等のチタン系顔料や、カーボンブラック等を挙げることができる。中でも、体積抵抗率が高いことから、チタン系顔料が好ましく用いられる。
上記黒色着色剤の含有量は、カラーフィルタ用塗工液中の固形分に対して、10〜80重量%程度とすることができる。黒色着色剤の含有量が上記範囲より少ないと、遮光部を形成した場合には遮光性が低下し、また黒色着色剤の含有量が上記範囲より多いと、黒色着色剤の分散性が悪くなる場合があるからである。
Moreover, when forming a light shielding part using the coating liquid for color filters of this invention, a black coloring agent is used as a coloring agent. Examples of the black colorant include titanium pigments such as titanium nitride, titanium oxide, and titanium oxynitride, and carbon black. Of these, titanium pigments are preferably used because of their high volume resistivity.
Content of the said black coloring agent can be about 10 to 80 weight% with respect to solid content in the coating liquid for color filters. When the content of the black colorant is less than the above range, the light shielding property is lowered when the light shielding portion is formed, and when the content of the black colorant is more than the above range, the dispersibility of the black colorant is deteriorated. Because there are cases.

さらに、遮光部を形成する場合には、黒色着色剤として、青色着色料、赤色着色料、および黄色着色料からなる群から選択される少なくとも2種類を混合して用いることもできる。この青色着色料、赤色着色料、および黄色着色料としては、有機顔料または無機顔料を用いることができる。
有機顔料としては、分光特性および絶縁性の点から、カラーインデックス(C.I.:The Society of Dyers and Colorists社発行)においてピグメント(Pigment)に分類されている化合物、すなわち、下記のようなカラーインデックス(C.I.)番号が付されているものが好ましく用いられる。
赤色着色料としては、例えばC.I.ピグメントレッド1、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド9、C.I.ピグメントレッド97、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド180、C.I.ピグメントレッド192、C.I.ピグメントレッド215、C.I.ピグメントレッド216、C.I.ピグメントレッド224、C.I.ピグメントレッド254等のレッド系ピグメントが挙げられる。
黄色着色料としては、例えばC.I.ピグメントイエロー1、C.I.ピグメントイエロー3、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー20、C.I.ピグメントイエロー24、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー86、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメントイエロー109、C.I.ピグメントイエロー110、C.I.ピグメントイエロー117、C.I.ピグメントイエロー125、C.I.ピグメントイエロー137、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー147、C.I.ピグメントイエロー148、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー153、C.I.ピグメントイエロー154、C.I.ピグメントイエロー166、C.I.ピグメントイエロー173、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー185等のイエロー系ピグメントが挙げられる。
青色着色料としては、例えばC.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー15:6、C.I.ピグメントブルー21、C.I.ピグメントブルー22、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントブルー64等のブルー系ピグメントを挙げることができる。
また、無機顔料の具体例としては、赤色着色料として、赤色酸化鉄(III)、カドミウム赤等、黄色着色料として、黄色鉛、亜鉛黄等、青色着色料として、群青、紺青等を挙げることができる。
上記赤色着色料、黄色着色料、および青色着色料の合計含有量は、有機顔料であるか無機顔料であるかによって異なるが、カラーフィルタ用塗工液中の固形分に対して、5〜50重量%程度とすることができる。これらの着色料の含有量が上記範囲より少ない、遮光部を形成した場合には遮光性が低下し、また含有量が上記範囲より多いと濃度消光が起こる可能性があるからである。
Furthermore, when forming a light-shielding part, at least 2 types selected from the group which consists of a blue colorant, a red colorant, and a yellow colorant can also be mixed and used as a black colorant. As the blue colorant, the red colorant, and the yellow colorant, an organic pigment or an inorganic pigment can be used.
Organic pigments are compounds classified as Pigments in the Color Index (CI: published by The Society of Dyers and Colorists) from the viewpoint of spectral characteristics and insulating properties, that is, the following Color Index (CI ) Those numbered are preferably used.
Examples of red colorants include CI Pigment Red 1, CI Pigment Red 2, CI Pigment Red 3, CI Pigment Red 9, CI Pigment Red 97, CI Pigment Red 122, CI Pigment Red 123, CI Pigment Red 144, and CI Pigment Red. 149, CI Pigment Red 166, CI Pigment Red 177, CI Pigment Red 180, CI Pigment Red 192, CI Pigment Red 215, CI Pigment Red 216, CI Pigment Red 224, CI Pigment Red 254 and the like.
Examples of yellow coloring agents include CI Pigment Yellow 1, CI Pigment Yellow 3, CI Pigment Yellow 12, CI Pigment Yellow 13, CI Pigment Yellow 20, CI Pigment Yellow 24, CI Pigment Yellow 83, CI Pigment Yellow 86, CI Pigment Yellow 93, CI Pigment Yellow 94, CI Pigment Yellow 109, CI Pigment Yellow 110, CI Pigment Yellow 117, CI Pigment Yellow 125, CI Pigment Yellow 137, CI Pigment Yellow 138, CI Pigment Yellow 139, CI Pigment Yellow 147, CI Pigment Yellow 148, CI pigment yellow 150, CI pigment yellow 153, CI pigment yellow 154, CI pigment yellow 166, CI pigment yellow 173, CI pigment yellow 180, CI pigment yellow 185 and the like.
Examples of blue colorings include CI Pigment Blue 15, CI Pigment Blue 15: 3, CI Pigment Blue 15: 4, CI Pigment Blue 15: 6, CI Pigment Blue 21, CI Pigment Blue 22, CI Pigment Blue 60, CI Pigment Blue pigments such as Blue 64 can be listed.
As specific examples of inorganic pigments, red iron oxide (III), cadmium red, etc. as red colorants, yellow lead, yellow zinc, etc. as yellow colorants, ultramarine blue, bitumen, etc. as blue colorants Can do.
The total content of the red colorant, the yellow colorant, and the blue colorant varies depending on whether it is an organic pigment or an inorganic pigment, but is 5 to 50 based on the solid content in the color filter coating liquid. It can be about wt%. This is because when the content of these colorants is less than the above range and the light shielding part is formed, the light shielding property is lowered, and when the content is more than the above range, concentration quenching may occur.

3.溶剤
本発明に用いられる溶剤としては、使用する超微粒子によって適宜選択されるものであり、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、デカノール、シクロヘキサノール、テルピネオール等のアルコール類;エチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類;アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸ベンジル等のエステル類;メトキシエタノール、エトキシエタノール等のエーテルアルコール類;ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類;N,N−ジメチルホルムアミド等の酸アミド類;ベンゼン、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、ドデシルベンゼン等の芳香族炭化水素類;ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカン、オクタデカン、ノナデカン、エイコサン、トリメチルペンタン等の長鎖アルカン;シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン等の環状アルカン;などを挙げることができる。さらに、水を用いることもできる。
これらは、単独で用いても、混合溶剤として用いてもよい。例えば、長鎖アルカンの混合物であるミネラルスピリットであってもよい。
3. Solvent The solvent used in the present invention is appropriately selected depending on the ultrafine particles to be used. For example, alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropyl alcohol, butanol, hexanol, heptanol, octanol, decanol, cyclohexanol, terpineol, etc. Glycols such as ethylene glycol and propylene glycol; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and diethyl ketone; esters such as ethyl acetate, butyl acetate and benzyl acetate; ether alcohols such as methoxyethanol and ethoxyethanol; dioxane and tetrahydrofuran Ethers such as N; N-dimethylformamide; acid amides such as benzene, toluene, xylene, trimethylbenzene, dodecylbenzene, etc. Aromatic hydrocarbons: Long-chain alkanes such as hexane, heptane, octane, nonane, decane, undecane, dodecane, tridecane, tetradecane, pentadecane, hexadecane, octadecane, nonadecane, eicosane, trimethylpentane, etc .; cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, etc. And cyclic alkanes. Furthermore, water can also be used.
These may be used alone or as a mixed solvent. For example, it may be a mineral spirit that is a mixture of long-chain alkanes.

また例えば酸化インジウム超微粒子を用いて超微粒子分散液を調製する際に用いられる溶剤としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類;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、イソホロン、4−ヒドロキシ−4メチル−2ペンタノン等のケトン類;トルエン、キシレン、ヘキサン、シクロヘキサン等の炭化水素類;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドなどのアミド類;メチルカルビトール、ブチルカルビトールなどのアルキルエーテル類;ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類;などが挙げられる。これらの溶剤は、1種単独で、もしくは2種以上を混合して使用することができる。   Examples of the solvent used when preparing an ultrafine particle dispersion using indium oxide ultrafine particles include alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, and butanol; acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, isophorone, 4- Ketones such as hydroxy-4methyl-2pentanone; hydrocarbons such as toluene, xylene, hexane and cyclohexane; amides such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide; methyl carbitol and butyl carbitol Alkyl ethers such as sulfoxides such as dimethyl sulfoxide; and the like. These solvents can be used alone or in combination of two or more.

さらに、上記溶剤は、着色層や遮光部を形成する際の乾燥および焼成時に蒸発するものであることが好ましい。特に、溶剤の沸点が120℃以上であることが好ましく、より好ましくは150℃以上、さらに好ましくは170℃以上、最も好ましくは190℃以上である。溶剤の沸点が上記範囲より低いと、例えば乾燥時に一気に蒸発しやすくなるので、超微粒子が凝集しやすくなり、均一な着色層および遮光部が得られない場合があるからである。一方、溶剤の沸点の上限は、焼成温度の上限から350℃程度とされる。
このような溶剤としては、上記の中でも、テルピネオール、デカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、ドデシルベンゼン、ミネラルスピリットなどが好ましく用いられる。
Furthermore, the solvent is preferably a solvent that evaporates during drying and baking when forming the colored layer and the light shielding portion. In particular, the boiling point of the solvent is preferably 120 ° C or higher, more preferably 150 ° C or higher, further preferably 170 ° C or higher, and most preferably 190 ° C or higher. This is because if the boiling point of the solvent is lower than the above range, for example, it easily evaporates at the time of drying, so that the ultrafine particles are likely to aggregate and a uniform colored layer and a light shielding part may not be obtained. On the other hand, the upper limit of the boiling point of the solvent is about 350 ° C. from the upper limit of the firing temperature.
Among these solvents, terpineol, decane, dodecane, tridecane, tetradecane, dodecylbenzene, mineral spirit, and the like are preferably used.

また、本発明のカラーフィルタ用塗工液を吐出法により塗布する場合には、吐出ヘッドとの相性(例えば腐食や溶解等しないこと)、および、吐出ヘッド内での超微粒子の凝集や目詰まりを考慮して、適切な溶剤を選択することが好ましい。   In addition, when the color filter coating liquid of the present invention is applied by a discharge method, compatibility with the discharge head (for example, no corrosion or dissolution), and aggregation or clogging of ultrafine particles in the discharge head In view of the above, it is preferable to select an appropriate solvent.

上記溶剤の使用量は、使用する超微粒子に応じて、塗布しやすく、かつ所望の膜厚を得ることができるように適宜選択すればよい。   What is necessary is just to select the usage-amount of the said solvent suitably according to the ultrafine particle to be used so that it can apply | coat easily and a desired film thickness can be obtained.

4.分散剤
本発明においては、カラーフィルタ用塗工液が分散剤を含有していてもよい。分散剤が超微粒子の周囲を取り囲むように付着するため、超微粒子の分散性を向上させることができるからである。その結果、着色剤の分散性も向上する。
本発明に用いられる分散剤としては、特に限定されるものではなく、例えばアルキルアミン、カルボン酸アミド、アミノカルボン酸塩等が挙げられる。
4). Dispersant In the present invention, the color filter coating solution may contain a dispersant. This is because the dispersing agent adheres so as to surround the periphery of the ultrafine particles, so that the dispersibility of the ultrafine particles can be improved. As a result, the dispersibility of the colorant is also improved.
The dispersant used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include alkylamines, carboxylic acid amides, aminocarboxylates and the like.

アルキルアミンとしては、炭素数4〜20の主骨格を持つアルキルアミンが好ましく、炭素数8〜18の主骨格を持つアルキルアミンが安定性、ハンドリング性の点からはさらに好ましい。アルキルアミンの主鎖の炭素数が4より短いと、アミンの塩基性が強過ぎて超微粒子を腐食するおそれがあるからである。また、アルキルアミンの主鎖の炭素数が20よりも長いと、超微粒子分散液の濃度を高くしたときに、超微粒子分散液の粘度が上昇してハンドリング性に劣る場合があるからである。また、全ての級数のアルキルアミンが分散剤として有効に働くが、第1級のアルキルアミンが安定性、ハンドリング性の点からは好適に用いられる。
このようなアルキルアミンとしては、例えばブチルアミン、オクチルアミン、ドデシルアミン、ヘクサドデシルアミン、オクタデシルアミン、ココアミン、タロウアミン、水素化タロウアミン、オレイルアミン、ラウリルアミン、ステアリルアミン等の第1級アミン;ジココアミン、ジ水素化タロウアミン、ジステアリルアミン等の第2級アミン;ドデシルジメチルアミン、ジドデシルモノメチルアミン、テトラデシルジメチルアミン、オクタデシルジメチルアミン、ココジメチルアミン、ドデシルテトラデシルジメチルアミン、トリオクチルアミン等の第3級アミンなどが挙げられる。また、ナフタレンジアミン、ステアリルプロピレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナンジアミン等のジアミンも用いることができる。
As the alkylamine, an alkylamine having a main skeleton having 4 to 20 carbon atoms is preferable, and an alkylamine having a main skeleton having 8 to 18 carbon atoms is more preferable from the viewpoints of stability and handling properties. This is because if the number of carbon atoms in the main chain of the alkylamine is shorter than 4, the basicity of the amine is too strong and the ultrafine particles may be corroded. Further, if the number of carbon atoms in the main chain of the alkylamine is longer than 20, when the concentration of the ultrafine particle dispersion is increased, the viscosity of the ultrafine particle dispersion may increase and the handling property may be inferior. Moreover, although all series of alkylamines work effectively as a dispersant, primary alkylamines are preferably used from the viewpoints of stability and handling properties.
Examples of such alkylamines include primary amines such as butylamine, octylamine, dodecylamine, hexadodecylamine, octadecylamine, cocoamine, tallowamine, hydrogenated tallowamine, oleylamine, laurylamine, stearylamine; dicocoamine, dihydrogen Secondary amines such as modified tallowamine and distearylamine; tertiary amines such as dodecyldimethylamine, didodecylmonomethylamine, tetradecyldimethylamine, octadecyldimethylamine, cocodimethylamine, dodecyltetradecyldimethylamine, and trioctylamine Etc. In addition, diamines such as naphthalenediamine, stearylpropylenediamine, octamethylenediamine, and nonanediamine can also be used.

また、カルボン酸アミドやアミノカルボン酸塩の具体例としては、ステアリン酸アミド、パルミチン酸アミド、ラウリン酸ラウリルアミド、オレイン酸アミド、オレイン酸ジエタノールアミド、オレイン酸ラウリルアミド、ステアラニリド、オレイルアミノエチルグリシンなどがある。   Specific examples of carboxylic acid amides and aminocarboxylates include stearic acid amide, palmitic acid amide, lauric acid lauryl amide, oleic acid amide, oleic acid diethanolamide, oleic acid lauryl amide, stearanilide, oleylaminoethylglycine, etc. There is.

これらのアルキルアミン、カルボン酸アミド、アミノカルボン酸塩は、1種以上を使用することができ、それにより安定な分散剤として作用する。   One or more of these alkylamines, carboxylic acid amides, and aminocarboxylates can be used, thereby acting as a stable dispersant.

上記アルキルアミンの含有量は、超微粒子重量基準でおよそ0.1〜10重量%であることが好ましく、より好ましくは0.2〜7重量%の範囲内である。アルキルアミンの含有量が上記範囲未満であると、超微粒子が独立状態で分散せずに、その凝集体が発生し、分散安定性が悪くなる場合があるからである。また、アルキルアミンの含有量が上記範囲を超えると、超微粒子分散液の粘度が高くなるおそれがあるからである。   The alkylamine content is preferably about 0.1 to 10% by weight, more preferably 0.2 to 7% by weight, based on the weight of the ultrafine particles. This is because if the content of the alkylamine is less than the above range, the ultrafine particles are not dispersed in an independent state, but aggregates thereof are generated, resulting in poor dispersion stability. Moreover, it is because there exists a possibility that the viscosity of an ultrafine particle dispersion may become high when content of an alkylamine exceeds the said range.

5.その他
本発明のカラーフィルタ用塗工液の製造方法としては、特に限定されるものではなく、例えばガス中蒸発法により超微粒子を作製し、得られた超微粒子が溶剤に分散された分散液に、後から着色剤を添加してもよく、またガス中蒸発法により超微粒子を作製する際に、着色剤と溶剤とを含有する溶液を用いて、超微粒子および着色剤が溶剤に分散された分散液を得てもよい。なお、後者の方法については、後述する「D.カラーフィルタ用塗工液の製造方法」の項に詳しく記載するので、ここでの説明は省略する。
5. Others The method for producing the color filter coating liquid of the present invention is not particularly limited. For example, ultrafine particles are prepared by a gas evaporation method, and the resulting ultrafine particles are dispersed in a solvent. The colorant may be added later, and when the ultrafine particles are produced by the gas evaporation method, the ultrafine particles and the colorant are dispersed in the solvent using a solution containing the colorant and the solvent. A dispersion may be obtained. The latter method will be described in detail in the section of “D. Manufacturing method of color filter coating solution” described later, and will not be described here.

また、本発明のカラーフィルタ用塗工液は、インクジェット用インキとして用いることができる。本発明のカラーフィルタ用塗工液では、超微粒子が独立状態で分散し、超微粒子および着色剤の凝集が発生せず、また流動性も保たれており、インク特性に優れるものである。   Moreover, the coating liquid for color filters of this invention can be used as ink for inkjet. In the coating liquid for color filter of the present invention, ultrafine particles are dispersed in an independent state, aggregation of ultrafine particles and colorant is not generated, fluidity is maintained, and ink characteristics are excellent.

本発明においては、超微粒子分散液の粘度が、20℃において0.1〜100cPの範囲内であることが好ましく、中でも0.1〜10cPの範囲内であることが好ましい。粘度が上記範囲であれば、平坦な着色層および遮光部を形成できるからである。
また、超微粒子分散液の表面張力は、25〜80mN/mであることが好ましく、中でも30〜60mN/mであることが好ましい。表面張力が上記範囲であれば、本発明のカラーフィルタ用塗工液をインクジェット用インクとして用いるためのインク特性を十分に満足することができるからである。
In the present invention, the viscosity of the ultrafine particle dispersion is preferably in the range of 0.1 to 100 cP at 20 ° C., and more preferably in the range of 0.1 to 10 cP. It is because a flat colored layer and a light shielding part can be formed if the viscosity is in the above range.
The surface tension of the ultrafine particle dispersion is preferably 25 to 80 mN / m, and more preferably 30 to 60 mN / m. This is because, if the surface tension is in the above range, the ink characteristics for using the color filter coating liquid of the present invention as an inkjet ink can be sufficiently satisfied.

B.着色層形成用塗工液
次に、本発明の着色層形成用塗工液について説明する。
本発明の着色層形成用塗工液は、上述したカラーフィルタ用塗工液を用い、上記カラーフィルタ用塗工液に含まれる着色剤が、赤色、緑色、または青色のいずれかに着色するものであることを特徴とするものである。すなわち、本発明の着色層形成用塗工液は、超微粒子と、赤色、緑色、または青色のいずれかに着色する着色剤とが溶剤に分散された超微粒子分散液からなるものである。
B. Next, the colored layer forming coating solution of the present invention will be described.
The color layer forming coating liquid of the present invention uses the above-described color filter coating liquid, and the colorant contained in the color filter coating liquid is colored in red, green, or blue. It is characterized by being. That is, the coating liquid for forming a colored layer of the present invention comprises an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles and a colorant that is colored in red, green, or blue are dispersed in a solvent.

本発明によれば、上記カラーフィルタ用塗工液を用いるので、低脱ガス性に優れる着色層を形成することが可能である。また、着色層形成用塗工液を塗布し焼成することにより着色層を形成する場合には、焼成温度を低温化することができる。
なお、着色層形成用塗工液のその他の点については、上記カラーフィルタ用塗工液の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
According to the present invention, since the color filter coating solution is used, it is possible to form a colored layer having excellent low degassing properties. Moreover, when forming a colored layer by apply | coating and baking the coating liquid for colored layer formation, a calcination temperature can be made low.
In addition, since it described in the item of the said coating liquid for color filters about the other point of the coating liquid for colored layer formation, description here is abbreviate | omitted.

C.遮光部形成用塗工液
次に、本発明の遮光部形成用塗工液について説明する。
本発明の遮光部形成用塗工液は、上述したカラーフィルタ用塗工液を用い、上記カラーフィルタ用塗工液に含まれる着色剤が黒色着色剤であることを特徴とするものである。すなわち、本発明の遮光部形成用塗工液は、超微粒子と黒色着色剤とが溶剤に分散された超微粒子分散液からなるものである。
C. Next, the light shielding part forming coating solution of the present invention will be described.
The light shielding part forming coating liquid of the present invention is characterized in that the color filter coating liquid described above is used and the colorant contained in the color filter coating liquid is a black colorant. That is, the light shielding part forming coating liquid of the present invention comprises an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles and a black colorant are dispersed in a solvent.

本発明によれば、上記カラーフィルタ用塗工液を用いるので、低脱ガス性に優れる遮光部を形成することが可能である。また、遮光部形成用塗工液を塗布し焼成することにより遮光部を形成する場合には、通常よりも低い温度で焼成可能である。
なお、遮光部形成用塗工液のその他の点については、上記カラーフィルタ用塗工液の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
According to the present invention, since the color filter coating solution is used, it is possible to form a light-shielding portion having excellent low degassing properties. Moreover, when forming a light-shielding part by apply | coating and baking the coating liquid for light-shielding part formation, it can bake at temperature lower than usual.
In addition, since the other point of the light shielding part forming coating liquid was described in the section of the color filter coating liquid, description thereof is omitted here.

D.カラーフィルタ用塗工液の製造方法
次に、本発明のカラーフィルタ用塗工液の製造方法について説明する。
本発明のカラーフィルタ用塗工液の製造方法は、ガス雰囲気中で、かつ、着色剤および溶剤を含有する溶液の蒸気の存在下で超微粒子の構成成分を蒸発させ、上記超微粒子の構成成分の蒸気と上記溶液の蒸気とを接触させ、冷却捕集して、上記溶剤に超微粒子および着色剤が分散した超微粒子分散液を得ることを特徴とするものである。
D. Next, a method for producing a color filter coating solution of the present invention will be described.
The method for producing a coating solution for a color filter according to the present invention comprises evaporating constituents of ultrafine particles in a gas atmosphere and in the presence of vapor of a solution containing a colorant and a solvent. Then, the vapor of the above solution is brought into contact with the vapor of the solution and collected by cooling to obtain an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles and a colorant are dispersed in the solvent.

本発明においては、例えば真空室中で、かつヘリウム等の不活性ガスの圧力を10Torr以下とする雰囲気の下で、超微粒子の構成成分である金属等を蒸発させ、蒸発した金属等の蒸気を冷却捕集する際に、真空室中に、着色剤および溶剤を含有する溶液の蒸気を導入し、金属等が粒成長する段階においてその表面を溶液の蒸気と接触させ、得られる一次粒子が独立してかつ均一に溶剤中にコロイド状に分散した微粒子独立分散液を得ることができる。必要に応じて、金属等の蒸気と反応ガスとを接触させてもよい。
このように本発明はガス中蒸発法を用いて超微粒子を作製するものであり、粒度の揃った超微粒子を得ることができる。
In the present invention, for example, in a vacuum chamber and in an atmosphere where the pressure of an inert gas such as helium is 10 Torr or less, the metal that is a component of the ultrafine particles is evaporated, and the vapor of the evaporated metal or the like is evaporated. When collecting by cooling, the vapor of the solution containing the colorant and solvent is introduced into the vacuum chamber, and the surface is brought into contact with the vapor of the solution at the stage where the metal, etc. grows, and the resulting primary particles are independent. In addition, it is possible to obtain a fine particle independent dispersion which is uniformly dispersed in a solvent in a colloidal form. If necessary, a vapor such as a metal may be brought into contact with the reaction gas.
In this way, the present invention produces ultrafine particles using the gas evaporation method, and ultrafine particles with uniform particle sizes can be obtained.

本発明における超微粒子の構成成分としては、上記「A.カラーフィルタ用塗工液」の項に記載した超微粒子の構成成分であればよく、通常は超微粒子を構成する金属、またはケイ素やホウ素等が挙げられる。例えば、金属、またはケイ素やホウ素を蒸発させて、金属の超微粒子、あるいは金属、ケイ素、ホウ素等の酸化物、窒化物、酸化窒化物の超微粒子を得ることができる。   The component of the ultrafine particles in the present invention may be the component of the ultrafine particles described in the above section “A. Color filter coating liquid”, and usually the metal constituting the ultrafine particles, or silicon or boron Etc. For example, by evaporating metal or silicon or boron, ultrafine particles of metal, or ultrafine particles of oxide, nitride, oxynitride such as metal, silicon, or boron can be obtained.

本発明に用いられるガス雰囲気としては、目的とする超微粒子の種類に応じて適宜選択される。例えば金属の超微粒子を作製する場合には、ヘリウム等の不活性ガスが好ましく用いられる。また例えば無機酸化物、無機窒化物、無機酸化窒化物の超微粒子を作製する場合には、反応ガスとして酸素、二酸化炭素、窒素、空気等が用いられる。この際、ガスの圧力を10Torr以下程度とすることが好ましい。   The gas atmosphere used in the present invention is appropriately selected according to the type of target ultrafine particles. For example, when producing ultrafine metal particles, an inert gas such as helium is preferably used. For example, when producing ultrafine particles of inorganic oxide, inorganic nitride, or inorganic oxynitride, oxygen, carbon dioxide, nitrogen, air, or the like is used as a reaction gas. At this time, the gas pressure is preferably about 10 Torr or less.

また、超微粒子の構成成分の蒸気を凝縮する際に用いられる溶剤が、カラーフィルタ用塗工液の溶剤として適当ではない場合には、ガス中蒸発法により得られた分散液中の溶剤を、カラーフィルタ用塗工液に適した溶剤で置換すればよい。
また、超微粒子の分散安定性を増すために、分散剤を添加してもよい。これにより、超微粒子が個々に独立して均一に分散され、かつ、流動性のある状態が保持されるようになる。
なお、超微粒子、着色剤、溶剤、および分散剤については、上記「A.カラーフィルタ用塗工液」の項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
In addition, when the solvent used for condensing the vapor of the constituent component of the ultrafine particles is not suitable as a solvent for the color filter coating solution, the solvent in the dispersion obtained by the gas evaporation method is used. What is necessary is just to substitute with the solvent suitable for the coating liquid for color filters.
Further, a dispersant may be added to increase the dispersion stability of the ultrafine particles. As a result, the ultrafine particles are dispersed individually and uniformly, and a fluid state is maintained.
The ultrafine particles, the colorant, the solvent, and the dispersant are the same as those described in the above section “A. Color filter coating solution”, and thus the description thereof is omitted here.

また、ガス中蒸発法については、特許2561537号公報、特開2000−121437公報、特開2005−183054公報等を参照することができる。   As for the gas evaporation method, reference can be made to Japanese Patent No. 2561537, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-112437, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-183054, and the like.

また、本発明のカラーフィルタ用塗工液の製造方法の他の態様は、ガス雰囲気中でかつ第1溶剤の蒸気の存在下で金属を蒸発させることにより、溶剤中に金属の超微粒子が分散した分散液を得る第1工程と、上記分散液に低分子量の極性溶剤である第2溶剤を加え、さらに着色剤を加えて、上記金属の超微粒子および着色剤を沈降させ、その上澄み液を取り除くことにより上記第1溶剤を実質的に除去し、沈殿物を得る第2工程と、上記沈降物に第3溶剤を加えて超微粒子分散液を得る第3工程とを有することを特徴とするものである。   In another aspect of the method for producing a color filter coating liquid according to the present invention, the metal ultra-fine particles are dispersed in the solvent by evaporating the metal in a gas atmosphere and in the presence of the vapor of the first solvent. A first step of obtaining a dispersed liquid, a second solvent, which is a low molecular weight polar solvent, is added to the dispersion liquid, a colorant is further added, the ultrafine metal particles and the colorant are precipitated, and the supernatant liquid is obtained. It has the 2nd process of removing the said 1st solvent substantially by removing, and obtaining a deposit, and the 3rd process of adding the 3rd solvent to the above-mentioned sediment, and obtaining ultrafine particle dispersion. Is.

本態様によれば、ガス中蒸発法により金属の蒸気と第1溶剤の蒸気とを接触せしめて分散液を得る第1工程と、この分散液に低分子量の極性溶剤である第2溶剤を加えて金属の超微粒子を沈降させ、第1溶剤を抽出・除去する第2工程と、このようにして得られた沈降物に第3溶剤を加えて溶剤置換し、超微粒子分散液を得る第3工程とを行うことにより、超微粒子分散液からなるカラーフィルタ用塗工液を製造することができる。
また、金属の超微粒子は、低真空ガス中蒸発法で製造され得るものであり、この方法によれば粒径100nm以下の粒度の揃った金属の超微粒子を製造することができる。このような金属の超微粒子を原料とし、カラーフィルタ用塗工液、特にインクジェット用インクとしての用途に適したようにするために、溶剤置換を行っているので、金属の超微粒子が個々に独立して均一に分散され、かつ、流動性のある状態を保持している、インクジェット用インクに適したカラーフィルタ用塗工液が得られる。すなわち、このようにして製造された超微粒子分散液は、インクジェット用インクとしての優れたインク特性を有する。
さらに、ガス中蒸発法の際に用いる金属の超微粒子生成用の溶剤と、カラーフィルタ用塗工液に用いる溶剤とで、異なる(例え同一であっても、純度が違うなど)溶剤を使用しなければならない場合があるが、本態様では第1溶剤と第3溶剤とを異なるものとすることができるので、有利である。
According to this aspect, the first step of obtaining a dispersion by bringing the vapor of the metal into contact with the vapor of the first solvent by the gas evaporation method, and adding the second solvent, which is a low molecular weight polar solvent, to the dispersion A second step of precipitating the ultrafine metal particles and extracting and removing the first solvent; and adding a third solvent to the precipitate thus obtained to replace the solvent to obtain an ultrafine particle dispersion. By performing these steps, a color filter coating solution comprising an ultrafine particle dispersion can be produced.
The ultrafine metal particles can be produced by a low-vacuum gas evaporation method. According to this method, ultrafine metal particles having a particle size of 100 nm or less can be produced. Since these metal ultrafine particles are used as raw materials and solvent replacement is performed to make them suitable for use as color filter coating liquids, particularly ink jet inks, the metal ultrafine particles are individually independent. Thus, it is possible to obtain a color filter coating liquid suitable for inkjet ink, which is uniformly dispersed and maintains a fluid state. That is, the ultrafine particle dispersion produced in this way has excellent ink characteristics as an inkjet ink.
In addition, the solvent used for the ultrafine metal particles used in the gas evaporation method and the solvent used for the color filter coating solution are different (for example, the same, but the purity is different). Although it may be necessary, in this embodiment, the first solvent and the third solvent can be different, which is advantageous.

本態様においては、まず、第1工程において、真空室中でかつHeなどの不活性ガスの圧力を10Torr以下とする雰囲気の下で金属を蒸発させ、蒸発した金属の蒸気を冷却捕集する際に、真空室中に、1種以上の第1溶剤の蒸気を導入し、金属が粒成長する段階においてその表面を該第1溶剤蒸気と接触せしめ、得られる一次粒子が独立してかつ均一に第1溶剤中にコロイド状に分散した分散液を得、次の第2工程で第1溶剤を除去する。このように第1溶剤を除去するのは、第1工程において蒸発した金属蒸気が凝縮する際に、共存する第1溶剤が変性されて生じる副生成物を除くためであり、また、用途に応じて、第1工程で使い難い低沸点溶剤や水、アルコール系溶剤などに分散した超微粒子分散液を製造するためである。
次に、第2工程において、第1工程で得られた分散液に低分子量の極性溶剤である第2溶剤を加えて分散液中に含まれた金属の超微粒子を沈降させ、その上澄み液を静置法やデカンテーションなどにより除去して第1工程で使用した第1溶剤を除去する。この第2工程を複数回繰り返して、第1溶剤を実質的に除去する。
そして、第3工程において、第2工程で得られた沈降物に新たな第3溶剤を加えて、溶剤置換を行い、超微粒子分散液を得る。これにより、粒径100nm以下の金属の超微粒子が独立状態で分散している超微粒子分散液が得られる。
In this aspect, first, in the first step, when the metal is evaporated in the vacuum chamber and in an atmosphere in which the pressure of the inert gas such as He is 10 Torr or less, and the evaporated metal vapor is cooled and collected. In addition, the vapor of one or more kinds of the first solvent is introduced into the vacuum chamber, and the surface of the metal is brought into contact with the first solvent vapor at the stage of the grain growth of the metal. A dispersion liquid colloidally dispersed in the first solvent is obtained, and the first solvent is removed in the next second step. The reason for removing the first solvent in this way is to remove by-products generated by the modification of the coexisting first solvent when the metal vapor evaporated in the first step is condensed, and depending on the application. This is because an ultrafine particle dispersion liquid dispersed in a low-boiling solvent, water, an alcohol-based solvent or the like that is difficult to use in the first step is produced.
Next, in the second step, the second solvent, which is a low molecular weight polar solvent, is added to the dispersion obtained in the first step to precipitate the ultrafine metal particles contained in the dispersion, and the supernatant is The first solvent used in the first step is removed by removing by a stationary method or decantation. This second step is repeated a plurality of times to substantially remove the first solvent.
Then, in the third step, a new third solvent is added to the sediment obtained in the second step, and solvent replacement is performed to obtain an ultrafine particle dispersion. Thereby, an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles of metal having a particle size of 100 nm or less are dispersed in an independent state is obtained.

本態様においては、第1工程または第3工程、あるいは第1工程および第3工程で分散剤を加えてもよい。これにより、分散状態をさらに安定化させることができる。第3工程で分散剤を添加する場合には、第1工程で使用する溶剤に溶解しないような分散剤も使用可能である。なお、分散剤については、上記「A.カラーフィルタ用塗工液」の項に記載したものと同様である。   In this embodiment, a dispersant may be added in the first step or the third step, or in the first step and the third step. Thereby, the dispersed state can be further stabilized. When a dispersant is added in the third step, a dispersant that does not dissolve in the solvent used in the first step can also be used. The dispersant is the same as that described in the section “A. Color filter coating solution”.

第1溶剤は、ガス中蒸発法の際に用いる金属の超微粒子生成用の溶剤であるので、金属の超微粒子を冷却捕集する際に容易に液化できるように、比較的沸点の高いものであることが好ましい。この第1溶剤としては、使用する金属の超微粒子の構成元素によって適宜選択されるものであり、例えばテルピネオール、シトロネオール、ゲラニオール、フェネチルアルコールなどの炭素数5以上のアルコール類や、酢酸ベンジル、ステアリン酸エチル、オレイン酸メチル、フェニル酢酸エチル、グリセリドなどの有機エステル類を挙げることができる。   Since the first solvent is a solvent for producing ultrafine metal particles used in the gas evaporation method, it has a relatively high boiling point so that it can be easily liquefied when cooling and collecting ultrafine metal particles. Preferably there is. The first solvent is appropriately selected depending on the constituent elements of the ultrafine metal particles to be used. For example, alcohols having 5 or more carbon atoms such as terpineol, citronol, geraniol, and phenethyl alcohol, benzyl acetate, and stearic acid. Mention may be made of organic esters such as ethyl, methyl oleate, ethyl phenylacetate and glycerides.

また、第2溶剤は、低分子量の極性溶剤であり、第1工程で得られた分散液中に含まれる金属の超微粒子を沈降させ、第1溶剤を抽出・分離して除去できるものであればよく、例えばアセトンなどが挙げられる。   The second solvent is a low molecular weight polar solvent that can precipitate and remove the first solvent by precipitating the ultrafine metal particles contained in the dispersion obtained in the first step. For example, acetone may be used.

さらに、第3溶剤としては、例えば主鎖の炭素数6〜20の非極性炭化水素、水、炭素数が15以下のアルコールなどのような常温で液体の溶剤を使用することができる。非極性炭化水素の場合、炭素数が6未満であると、乾燥が早すぎてハンドリング性が劣る場合があり、また炭素数が20を超えると、超微粒子分散液の粘度が上昇したり、焼成後に炭素が残留するおそれがある。アルコールの場合、炭素数が15を超えると超微粒子分散液の粘度が上昇したり、焼成後に炭素が残留するおそれがある。具体的には、上記「A.カラーフィルタ用塗工液」の項に記載した溶剤を用いることができる。   Further, as the third solvent, for example, a non-polar hydrocarbon having 6 to 20 carbon atoms in the main chain, water, an alcohol having 15 or less carbon atoms, and the like that is liquid at normal temperature can be used. In the case of nonpolar hydrocarbons, if the number of carbon atoms is less than 6, drying may be too early and handling properties may be inferior. If the number of carbon atoms exceeds 20, the viscosity of the ultrafine particle dispersion will increase, or firing will occur. Carbon may remain later. In the case of alcohol, if the carbon number exceeds 15, the viscosity of the ultrafine particle dispersion may increase, or carbon may remain after firing. Specifically, the solvents described in the section “A. Color filter coating solution” can be used.

E.有機EL素子用基板
次に、本発明の有機EL素子用基板について説明する。本発明の有機EL素子用基板は、2つの実施態様に分けることができる。第1実施態様は、基板と、超微粒子中に着色剤を分散させた着色層とを有するものである。また、第2実施態様は、基板と、超微粒子中に黒色着色剤を分散させた遮光部とを有するものである。以下、各実施態様に分けて説明する。
E. Next, the organic EL element substrate of the present invention will be described. The substrate for organic EL elements of the present invention can be divided into two embodiments. The first embodiment has a substrate and a colored layer in which a colorant is dispersed in ultrafine particles. The second embodiment has a substrate and a light shielding part in which a black colorant is dispersed in ultrafine particles. In the following, each embodiment will be described separately.

1.第1実施態様
本発明の有機EL素子用基板の第1実施態様は、基板と、上記基板上にパターン状に形成され、超微粒子中に着色剤を分散させた着色層とを有することを特徴とするものである。
1. First Embodiment A first embodiment of a substrate for an organic EL device of the present invention comprises a substrate and a colored layer formed in a pattern on the substrate and having a colorant dispersed in ultrafine particles. It is what.

本実施態様の有機EL素子用基板について図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施態様の有機EL素子用基板の一例を示す概略断面図である。図1に示すように、有機EL素子用基板10は、基板1上に着色層2が形成されたものである。
The organic EL element substrate of the present embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the organic EL element substrate of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the organic EL element substrate 10 has a colored layer 2 formed on a substrate 1.

着色層は超微粒子中に着色剤を分散させたものであり、従来のようなバインダー樹脂中に着色剤を分散させたものとは異なり、脱ガス成分の素となる有機物をほとんど含まず、特に脱ガス成分の主な原因であるバインダー樹脂を含まないので、低脱ガス性に優れている。また、着色剤として有機顔料を用いる場合、着色層内では有機顔料が無機材料からなる超微粒子に包含されている状態となっており、有機顔料から発生するガスを超微粒子がブロックするので、着色層内からガスが放出されにくくなる。したがって本実施態様においては、ダークスポットの発生を抑制することができ、本実施態様の有機EL素子用基板を有機EL表示装置に用いた場合、良好な画像表示が可能となる。
また、ダークスポットの発生を抑制することができるので、従来のような厚膜のバリア層を設ける必要がないため、低コスト化および歩留まり向上が図れる。
The colored layer is obtained by dispersing a colorant in ultrafine particles, and unlike the conventional one in which a colorant is dispersed in a binder resin, it contains almost no organic matter that is a source of degassed components. Since it does not contain the binder resin, which is the main cause of degassing components, it has excellent low degassing properties. In addition, when an organic pigment is used as the colorant, the organic pigment is contained in the ultrafine particles made of the inorganic material in the colored layer, and the ultrafine particles block the gas generated from the organic pigment. Gas is less likely to be released from within the layer. Therefore, in this embodiment, generation | occurrence | production of a dark spot can be suppressed and a favorable image display is attained when the organic EL element substrate of this embodiment is used for an organic EL display device.
Further, since the generation of dark spots can be suppressed, it is not necessary to provide a thick barrier layer as in the prior art, so that cost reduction and yield improvement can be achieved.

さらに、上述したカラーフィルタ用塗工液を塗布し焼成することにより着色層を形成する場合には、超微粒子特有のサイズ効果により、焼結温度を、通常の焼結温度と比較して低くすることができ、一般的な着色層の耐熱温度以下での焼成が可能となる。そのため、着色層に用いられる着色剤の選択肢が広がり、例えば良好な色特性を得るために最適な着色剤を選ぶこともできる。   Furthermore, when the colored layer is formed by applying and baking the above-described color filter coating solution, the sintering temperature is lowered as compared with the normal sintering temperature due to the size effect unique to the ultrafine particles. It is possible to perform firing at a temperature lower than the heat resistance temperature of a general colored layer. Therefore, the choice of the colorant used for the colored layer is widened, and for example, an optimal colorant can be selected in order to obtain good color characteristics.

また、着色層の膜厚が比較的薄い場合には、着色剤の凝集によって濃度消光が起こりやすくなるが、本実施態様においては超微粒子の分散性が良く、着色層中では超微粒子により着色剤を凝集させることなく分散させることができるので、色特性を低下させることなく、着色層の膜厚を薄くすることができる。
以下、有機EL素子用基板の各構成について説明する。
Further, when the thickness of the colored layer is relatively thin, concentration quenching is likely to occur due to aggregation of the colorant. In this embodiment, the dispersibility of the ultrafine particles is good, and the colorant is formed by the ultrafine particles in the colored layer. Can be dispersed without agglomerating, so that the thickness of the colored layer can be reduced without deteriorating the color characteristics.
Hereinafter, each structure of the organic EL element substrate will be described.

(1)着色層
本実施態様に用いられる着色層は、超微粒子中に着色剤を分散させたものである。着色層は、本実施態様の有機EL素子用基板を用いて有機EL表示装置とした際に、発光層からの光を色補正したり、色純度を高める層である。図1に例示するように、一般に、着色層2は赤色着色パターン2R、緑色着色パターン2Gおよび青色着色パターン2Bから構成される。
(1) Colored layer The colored layer used in this embodiment is obtained by dispersing a colorant in ultrafine particles. The colored layer is a layer that corrects the color of light from the light emitting layer or enhances the color purity when an organic EL display device is formed using the organic EL element substrate of the present embodiment. As illustrated in FIG. 1, the colored layer 2 generally includes a red colored pattern 2R, a green colored pattern 2G, and a blue colored pattern 2B.

本実施態様に用いられる超微粒子は、絶縁性を有することが好ましく、さらに透明性を有することが好ましい。着色層には絶縁性および透過性が求められるからである。このような超微粒子としては、例えば無機酸化物、無機窒化物、および無機酸化窒化物の超微粒子を挙げることができる。なお、無機酸化物、無機窒化物、および無機酸化窒化物の超微粒子については、上記「A.カラーフィルタ用塗工液」の項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。   The ultrafine particles used in this embodiment preferably have insulating properties, and more preferably have transparency. This is because the colored layer is required to have insulation and transparency. Examples of such ultrafine particles include inorganic oxides, inorganic nitrides, and inorganic oxynitride ultrafine particles. The ultrafine particles of inorganic oxide, inorganic nitride, and inorganic oxynitride are the same as those described in the above section “A. Coating liquid for color filter”, and the description thereof is omitted here. To do.

また、上記超微粒子としては、表面が酸化された状態である金属の超微粒子を用いることもできる。具体的に、金属としては、In、Al、Ti、Ta、Zn、Sn、Y、Ge、Pb、Zr、アルカリ金属(Li、Na、K)、アルカリ土類金属(Mg、Ca、Sr、Ba)等が挙げられる。これらの中でも、In(インジウム)、アルカリ金属、およびアルカリ土類金属からなる群から選択される少なくとも1種の超微粒子が好ましく用いられる。インジウム、アルカリ金属、アルカリ土類金属は酸化性が高いため、比較的低い温度での焼成でも酸化が促進されるからである。   Moreover, as the ultrafine particles, ultrafine particles of metal whose surface is oxidized can also be used. Specifically, the metals include In, Al, Ti, Ta, Zn, Sn, Y, Ge, Pb, Zr, alkali metals (Li, Na, K), alkaline earth metals (Mg, Ca, Sr, Ba). ) And the like. Among these, at least one kind of ultrafine particles selected from the group consisting of In (indium), alkali metals, and alkaline earth metals is preferably used. This is because indium, alkali metal, and alkaline earth metal are highly oxidizable, so that oxidation is promoted even by firing at a relatively low temperature.

さらに、上記超微粒子としては、金属の超微粒子を用いることができる。すなわち、超微粒子は導電性を有していてもよい。なお、金属の超微粒子については、上記「A.カラーフィルタ用塗工液」の項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
着色層が金属の超微粒子を含有する場合には、導電性を有することとなるので、後述するように着色層上に絶縁性を有する平坦化層が形成されていることが好ましい。本発明の有機EL素子用基板を有機EL表示装置に用いる場合には、着色層上に透明電極層等が形成されるためである。
Furthermore, metal ultrafine particles can be used as the ultrafine particles. That is, the ultrafine particles may have electrical conductivity. The metal ultrafine particles are the same as those described in the above section “A. Color filter coating solution”, and thus the description thereof is omitted here.
When the colored layer contains ultrafine particles of metal, it has conductivity, so that it is preferable that an insulating planarizing layer is formed on the colored layer as described later. This is because when the organic EL element substrate of the present invention is used in an organic EL display device, a transparent electrode layer or the like is formed on the colored layer.

なお、超微粒子の焼結温度、融点、および平均粒径については、上記「A.カラーフィルタ用塗工液」の項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
ここで、超微粒子の平均粒径は、走査型電子顕微鏡(SEM)観察写真(高倍率)により確認することができる。
The sintering temperature, melting point, and average particle size of the ultrafine particles are the same as those described in the above section “A. Color filter coating solution”, and thus the description thereof is omitted here.
Here, the average particle diameter of the ultrafine particles can be confirmed by a scanning electron microscope (SEM) observation photograph (high magnification).

また、着色剤については、上記「A.カラーフィルタ用塗工液」の項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
着色剤は、有機顔料であるか無機顔料であるかによって異なるが、通常は各着色パターン中にそれぞれ5〜50重量%程度で含有される。着色剤の含有量が上記範囲より少ないと十分な色補正を行うことができず、また着色剤の含有量が上記範囲より多いと濃度消光が起こる可能性があるからである。
Further, the colorant is the same as that described in the above-mentioned section “A. Color filter coating solution”, and therefore the description thereof is omitted here.
The colorant varies depending on whether it is an organic pigment or an inorganic pigment, but is usually contained in an amount of about 5 to 50% by weight in each colored pattern. This is because when the content of the colorant is less than the above range, sufficient color correction cannot be performed, and when the content of the colorant is more than the above range, concentration quenching may occur.

着色層の膜厚としては、光の色補正ができる厚みであれば特に限定されるものではないが、具体的には500nm〜5μmの範囲内で設定することができ、好ましくは1μm〜3μmの範囲内である。着色層の膜厚が厚すぎると、透過性が低下したり、また基板等からの剥離が生じたりする可能性がある。また、着色層の膜厚が厚すぎると、着色パターンによる段差が大きくなりすぎて、着色層上に後述する平坦化層を形成したとしても平坦化が困難となり、電極間の短絡が生じる可能性がある。さらに、着色パターンによる段差が大きい場合には平坦化のために平坦化層を厚膜化しなければならず、平坦化層端部において電極の形成が困難となったり、透過率が低下したり、コストが高くなったりする場合がある。本発明においては、超微粒子によって着色剤の分散性を向上させることができるので、着色剤の濃度を比較的高めることが可能であり、着色層の厚みを比較的薄くすることができる。一方、着色層の膜厚が薄すぎると、十分な色補正を行うことができない可能性がある。   The thickness of the colored layer is not particularly limited as long as it is a thickness capable of correcting the color of light. Specifically, it can be set within a range of 500 nm to 5 μm, and preferably 1 μm to 3 μm. Within range. When the thickness of the colored layer is too thick, the permeability may be lowered, or peeling from the substrate or the like may occur. Also, if the thickness of the colored layer is too thick, the level difference due to the colored pattern becomes too large, and even if a flattening layer described later is formed on the colored layer, it becomes difficult to flatten and a short circuit between the electrodes may occur. There is. Furthermore, when the level difference due to the colored pattern is large, the planarization layer must be thickened for planarization, and it becomes difficult to form an electrode at the end of the planarization layer, the transmittance is reduced, The cost may increase. In the present invention, since the dispersibility of the colorant can be improved by the ultrafine particles, the concentration of the colorant can be relatively increased, and the thickness of the colored layer can be relatively reduced. On the other hand, if the color layer is too thin, there is a possibility that sufficient color correction cannot be performed.

本実施態様においては、上述した着色層形成用塗工液を塗布し焼成することによって着色層を形成することが好ましい。すなわち、着色層は、超微粒子中に着色剤が分散された塗膜であることが好ましい。このような方法で着色層を形成することにより、超微粒子特有のサイズ効果によって焼結温度を着色層の耐熱温度以下まで低くすることができる。
なお、着色層の形成方法については、後述する「F.有機EL素子用基板の製造方法」の項に記載するので、ここでの説明は省略する。
In this embodiment, it is preferable to form the colored layer by applying and baking the above-described colored layer forming coating solution. That is, the colored layer is preferably a coating film in which a colorant is dispersed in ultrafine particles. By forming the colored layer by such a method, the sintering temperature can be lowered below the heat resistant temperature of the colored layer due to the size effect unique to the ultrafine particles.
In addition, since the formation method of a colored layer is described in the section of "F. Manufacturing method of substrate for organic EL element" mentioned later, description here is abbreviate | omitted.

(2)遮光部
本実施態様においては、例えば図2に示すように各着色パターン2R,2G,2B間に遮光部3が形成されていてもよい。ブラックマトリックス等の遮光部を設けることにより、本実施態様の有機EL素子用基板を用いて有機EL表示装置とした際に、コントラストを向上させることが可能となるからである。また、遮光部の厚みを着色層の厚みと同一または同程度とすることにより、着色パターンによる凹凸を平坦化することができる。これにより、本実施態様の有機EL素子用基板を有機EL表示装置に用いた場合には、電極間の短絡を防ぐことが可能となる。
(2) Light Shielding Part In this embodiment, for example, as shown in FIG. 2, the light shielding part 3 may be formed between the colored patterns 2R, 2G, and 2B. This is because by providing a light-shielding portion such as a black matrix, it is possible to improve contrast when an organic EL display device is formed using the organic EL element substrate of this embodiment. Moreover, the unevenness | corrugation by a coloring pattern can be planarized by making the thickness of a light-shielding part the same or the same level as the thickness of a colored layer. Thereby, when the organic EL element substrate of this embodiment is used in an organic EL display device, it is possible to prevent a short circuit between the electrodes.

また、図示しないが、後述する色変換層が形成されている場合には、各色変換パターンおよび各着色パターンの間に遮光部が形成されていてもよい。この場合、遮光部の厚みを色変換層および着色層を合わせた厚みと同一または同程度とすることにより、色変換パターンおよび着色パターンによる凹凸を平坦化することができる。これにより、本実施態様の有機EL素子用基板を有機EL表示装置に用いた場合には、電極間の短絡を防ぐことが可能となる。   In addition, although not shown, when a color conversion layer described later is formed, a light shielding portion may be formed between each color conversion pattern and each coloring pattern. In this case, the unevenness | corrugation by a color conversion pattern and a coloring pattern can be planarized by making the thickness of a light-shielding part into the same or the same grade as the thickness which combined the color conversion layer and the coloring layer. Thereby, when the organic EL element substrate of this embodiment is used in an organic EL display device, it is possible to prevent a short circuit between the electrodes.

遮光部としては、例えば黒色着色剤を含有する樹脂膜、またはクロム、酸化クロム、窒化クロム等の金属薄膜等が挙げられる。金属薄膜としては、CrO膜(xは任意の数)およびCr膜が2層積層されたものであってもよく、また、より反射率を低減させたCrO膜(xは任意の数)、CrN膜(yは任意の数)およびCr膜が3層積層されたものであってもよい。
また、超微粒子中に黒色着色剤を分散させた遮光部とすることもできる。なお、超微粒子および黒色着色剤については、上記「A.カラーフィルタ用塗工液」の項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
これらの中でも、金属薄膜からなる遮光部や、超微粒子中に黒色着色剤を分散させた遮光部は、低脱ガス性に優れるという利点を有する。一方、黒色着色剤を含有する樹脂膜は、遮光性を有するものであればよく、十分な熱処理を行うことができるので、遮光部形成時に脱ガス成分を除去することができる。
Examples of the light shielding portion include a resin film containing a black colorant, or a metal thin film such as chromium, chromium oxide, and chromium nitride. The metal thin film may be a CrO x film (x is an arbitrary number) and a laminate of two Cr films, and a CrO x film (x is an arbitrary number) with a reduced reflectance. , CrN y film (y is an arbitrary number) and three layers of Cr film may be laminated.
Moreover, it can also be set as the light-shielding part which disperse | distributed the black coloring agent in the ultrafine particle. The ultrafine particles and the black colorant are the same as those described in the above section “A. Color filter coating solution”, and thus the description thereof is omitted here.
Among these, the light shielding part which consists of a metal thin film, and the light shielding part which disperse | distributed the black coloring agent in an ultrafine particle have the advantage that it is excellent in low degassing property. On the other hand, the resin film containing the black colorant only needs to have a light-shielding property and can be sufficiently heat-treated, so that the degassed component can be removed when the light-shielding part is formed.

また、遮光部の形成方法としては、黒色着色剤を含有する樹脂膜を形成する場合には、例えばフォトリソグラフィー法等を用いることができる。金属薄膜を形成する場合には、例えばスパッタリング法や真空蒸着法等により薄膜を形成し、フォトリソグラフィー法を利用してパターン状に形成する方法が用いられる。また、無電界メッキ法や印刷法等を用いて金属薄膜を形成することもできる。さらに、超微粒子中に黒色着色剤を分散させた膜を形成する場合には、上述した遮光部形成用塗工液を塗布し焼成する方法を用いることができる。   As a method for forming the light shielding portion, for example, a photolithography method or the like can be used when a resin film containing a black colorant is formed. In the case of forming a metal thin film, for example, a method of forming a thin film by a sputtering method, a vacuum vapor deposition method, or the like and forming it in a pattern using a photolithography method is used. Moreover, a metal thin film can also be formed using an electroless plating method or a printing method. Furthermore, when forming the film | membrane which disperse | distributed the black coloring agent in an ultrafine particle, the method of apply | coating and baking the coating liquid for light-shielding part formation mentioned above can be used.

上記遮光部の厚みとしては、黒色着色剤を含有する樹脂膜では0.5μm〜2μm程度とすることができ、金属薄膜では0.2μm〜0.4μm程度とすることができる。また、超微粒子中に黒色着色剤を分散させた膜の厚みは、0.5μm〜2μm程度とすることができる。   The thickness of the light shielding portion can be about 0.5 μm to 2 μm for a resin film containing a black colorant, and about 0.2 μm to 0.4 μm for a metal thin film. The thickness of the film in which the black colorant is dispersed in the ultrafine particles can be about 0.5 μm to 2 μm.

(3)平坦化層
本実施態様においては、例えば図3や図4に示すように各着色パターン2R,2G,2Bによる凹凸を埋めるように平坦化層6が形成されていてもよい。また、色変換層が形成されている場合には、各着色パターンおよび各色変換パターンによる凹凸を埋めるように平坦化層が形成されていてもよい。平坦化層は、着色層や色変換層の表面の凹凸を平坦にする目的、着色層や色変換層を保護する目的、またはパターン状の着色層や色変換層による段差を埋める目的等で設けられる。さらに、着色層や色変換層が導電性を有する場合には、絶縁性を有する平坦化層を形成して、透明電極層等と絶縁するという目的もある。
(3) Flattening layer In this embodiment, the flattening layer 6 may be formed so as to fill the irregularities due to the colored patterns 2R, 2G, and 2B as shown in FIGS. 3 and 4, for example. Moreover, when the color conversion layer is formed, the planarization layer may be formed so that the unevenness | corrugation by each coloring pattern and each color conversion pattern may be filled. The flattening layer is provided for the purpose of flattening the irregularities on the surface of the colored layer or the color conversion layer, for the purpose of protecting the colored layer or the color conversion layer, or for the purpose of filling the level difference due to the patterned colored layer or the color conversion layer. It is done. Furthermore, when the colored layer or the color conversion layer has conductivity, there is also an object of forming a planarizing layer having insulating properties to insulate it from the transparent electrode layer or the like.

本実施態様に用いられる平坦化層の形成材料としては、特に限定されるものではなく、例えば樹脂を用いることができる。樹脂としては、可視光透過率が50%以上の樹脂であることが好ましく、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、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、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、ポリアミド樹脂等が挙げられる。また、樹脂として感光性樹脂を用いることができ、例えばアクリレート系、メタクリレート系、ポリケイ皮酸ビニル系、環状ゴム系等の反応性ビニル基を有する電離放射線硬化性樹脂(電子線硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂)が挙げられる。   The material for forming the planarization layer used in this embodiment is not particularly limited, and for example, a resin can be used. The resin is preferably a resin having a visible light transmittance of 50% or more. For example, polymethyl methacrylate, polyacrylate, polycarbonate, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, polyvinyl chloride resin, melamine resin, Examples thereof include phenol resin, alkyd resin, epoxy resin, polyurethane resin, polyester resin, maleic acid resin, polyamide resin and the like. In addition, a photosensitive resin can be used as the resin. For example, an ionizing radiation curable resin (electron beam curable resin or ultraviolet ray) having a reactive vinyl group such as acrylate, methacrylate, polyvinyl cinnamate, and cyclic rubber. Curable resin).

本実施態様に用いられる平坦化層は、超微粒子で形成された膜であることが好ましい。着色層と同様に、低脱ガス性に優れる平坦化層とすることができ、ダークスポットの発生を抑制することができるからである。また、着色層上に、超微粒子が溶剤に分散された超微粒子分散液からなる平坦化層形成用塗工液を塗布して平坦化層を形成する場合には、超微粒子分散液からなる平坦化層形成用塗工液が流動性に非常に優れているため、着色層間の隙間に積極的に流れ込みやすく、平坦性を向上させることができる。
平坦化層に用いられる超微粒子としては、上記着色層に用いられる超微粒子と同様のものを使用できる。
The planarizing layer used in this embodiment is preferably a film formed of ultrafine particles. It is because it can be set as the planarization layer excellent in low degassing property similarly to a colored layer, and generation | occurrence | production of a dark spot can be suppressed. In addition, when a flattening layer is formed by applying a flattening layer forming coating solution made of an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles are dispersed in a solvent on the colored layer, a flat surface made of an ultrafine particle dispersion is used. Since the coating liquid for forming a chemical layer is very excellent in fluidity, it is easy to actively flow into the gaps between the colored layers, and the flatness can be improved.
As the ultrafine particles used in the planarization layer, the same ultrafine particles as those used in the colored layer can be used.

また、平坦化層の膜厚としては、パターン状の着色層や色変換層による段差を平坦化することが可能であればよい。例えば、着色層の厚み(高さ)、あるいは色変換層が形成されている場合には着色層および色変換層を合わせた厚み(高さ)と同一または同程度となるように平坦化層を形成してもよい。また例えば、着色層の厚み(高さ)、あるいは色変換層が形成されている場合には着色層および色変換層を合わせた厚み(高さ)よりも厚くなるように平坦化層を形成してもよい。具体的に着色層上に形成される平坦化層の膜厚は、0.1μm〜10μmの範囲内で設定することができ、好ましくは0.2μm〜4μmの範囲内である。   In addition, the thickness of the planarizing layer may be any thickness as long as it is possible to planarize a step due to a patterned colored layer or a color conversion layer. For example, the thickness (height) of the colored layer, or, if a color conversion layer is formed, the planarizing layer should be the same or approximately the same as the combined thickness (height) of the colored layer and the color conversion layer. It may be formed. Further, for example, a flattening layer is formed so as to be thicker than the thickness (height) of the color layer and the color conversion layer when the color layer is formed. May be. Specifically, the thickness of the planarizing layer formed on the colored layer can be set within a range of 0.1 μm to 10 μm, and preferably within a range of 0.2 μm to 4 μm.

本実施態様においては、超微粒子が溶剤に分散された超微粒子分散液からなる平坦化層形成用塗工液を塗布し焼成することによって平坦化層を形成することが好ましい。すなわち、平坦化層は、超微粒子で形成された塗膜であることが好ましい。このような方法で平坦化層を形成することにより、超微粒子特有のサイズ効果によって焼結温度を着色層や色変換層の耐熱温度以下まで低くすることができる。これにより、熱による着色剤や蛍光材料の劣化を防ぐことができる。   In this embodiment, it is preferable to form the planarization layer by applying and baking a planarization layer-forming coating solution comprising an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles are dispersed in a solvent. That is, the planarizing layer is preferably a coating film formed of ultrafine particles. By forming the planarizing layer by such a method, the sintering temperature can be lowered to a temperature lower than the heat resistance temperature of the colored layer or the color conversion layer due to the size effect unique to the ultrafine particles. Thereby, deterioration of the colorant and the fluorescent material due to heat can be prevented.

(4)基板
本実施態様に用いられる基板は、本発明の有機EL素子用基板を用いて有機EL表示装置とした際に基板側から光を取り出すため、透明であることが好ましい。また、基板は、耐溶媒性、耐熱性を有し、寸法安定性に優れているものであることが好ましい。これにより、基板上に着色層等を形成する際にも安定なものとすることができるからである。
(4) Substrate The substrate used in the present embodiment is preferably transparent in order to extract light from the substrate side when an organic EL display device is formed using the organic EL element substrate of the present invention. Moreover, it is preferable that a board | substrate has solvent resistance and heat resistance, and is excellent in dimensional stability. This is because it can be made stable even when a colored layer or the like is formed on the substrate.

透明な基板としては、例えばガラス基板や、有機材料で形成されたフィルム状やシート状のもの等を用いることができる。   As the transparent substrate, for example, a glass substrate or a film or sheet formed of an organic material can be used.

ガラス基板は、可視光に対して透過性の高いものであれば特に限定されるものではなく、例えば未加工のガラス基板であってもよく、また加工されたガラス基板等であってもよい。またガラス基板としては、アルカリガラスおよび無アルカリガラスのどちらも使用可能であるが、不純物が問題とされる場合には、例えばパイレックス(登録商標)ガラス等の無アルカリガラスを用いることが好ましい。加工されたガラス基板の種類は、本発明の有機EL素子用基板の用途に応じて適宜選択されるものであり、例えば透明なガラス基板に塗布加工をしたものや、段差加工を施したもの等が挙げられる。   The glass substrate is not particularly limited as long as it has high transparency to visible light. For example, the glass substrate may be an unprocessed glass substrate or a processed glass substrate. As the glass substrate, both alkali glass and non-alkali glass can be used. However, when impurities are a problem, it is preferable to use non-alkali glass such as Pyrex (registered trademark) glass. The type of the processed glass substrate is appropriately selected according to the use of the organic EL element substrate of the present invention. For example, a transparent glass substrate that has been coated or stepped Is mentioned.

上記ガラス基板の厚みは、20μm〜2mmの範囲内であることが好ましい。中でも、フレキシブルな基板として使用する場合には20μm〜200μmの範囲内であることが好ましく、リジッドな基板として使用する場合には200μm〜2mmの範囲内であることが好ましい。   The thickness of the glass substrate is preferably within a range of 20 μm to 2 mm. Especially, when using as a flexible board | substrate, it is preferable to exist in the range of 20 micrometers-200 micrometers, and when using as a rigid board | substrate, it is preferable to exist in the range of 200 micrometers-2 mm.

また、透明な基板に用いられる有機材料としては、例えばポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、結晶化ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、UV硬化型メタクリル樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。
さらに、透明な基板としては、上述した有機材料と、例えば、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、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等のポリエステル系樹脂、各種のナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、アセタール系樹脂、セルロース系樹脂、ポリエーテルスルフォン系樹脂等と2種以上併せて用いることができる。
Examples of the organic material used for the transparent substrate include polyarylate resin, polycarbonate resin, crystallized polyethylene terephthalate resin, polyethylene terephthalate resin, polyethylene naphthalate resin, UV curable methacrylic resin, polyether sulfone resin, and polyether ether. Examples include ketone resins, polyetherimide resins, polyphenylene sulfide resins, and polyimide resins.
Further, as the transparent substrate, for example, the above-described organic material, for example, cyclic polyolefin resin, polystyrene resin, acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin), poly (Meth) acrylic resins, polycarbonate resins, polyester resins such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyamide resins such as various nylons, polyurethane resins, fluorine resins, acetal resins, cellulose resins, polyethers Two or more types can be used in combination with a sulfone resin or the like.

上記のような有機材料を用いて透明な基板とする場合には、基板の厚みは、10μm〜500μmの範囲内、中でも50〜400μmの範囲内、特に100〜300μmの範囲内であることが好ましい。基板の厚みが厚すぎると、耐衝撃性に劣ったり、巻き取り時に巻き取りが困難となったりするからである。また、基板の厚みが薄すぎると、機械適性が悪い場合があるからである。   When a transparent substrate is formed using the organic material as described above, the thickness of the substrate is preferably in the range of 10 μm to 500 μm, more preferably in the range of 50 to 400 μm, and particularly preferably in the range of 100 to 300 μm. . This is because if the thickness of the substrate is too thick, the impact resistance is inferior, and winding becomes difficult during winding. Moreover, if the thickness of the substrate is too thin, mechanical suitability may be poor.

また、本発明においては、基板を洗浄して用いることが好ましく、その洗浄方法としては、酸素、オゾン等による紫外光照射処理や、プラズマ処理、アルゴンスパッタ処理等を行うことが好ましい。これにより、水分や酸素の吸着のない状態とすることができ、ダークスポットの低減や有機EL素子の長寿命化を図ることが可能となるからである。   In the present invention, it is preferable to clean and use the substrate. As the cleaning method, it is preferable to perform ultraviolet light irradiation treatment with oxygen, ozone, etc., plasma treatment, argon sputtering treatment, or the like. This is because moisture and oxygen are not adsorbed, and dark spots can be reduced and the life of the organic EL element can be extended.

(5)色変換層
本実施態様においては、着色層上に色変換層が形成されていてもよい。色変換層は、本実施態様の有機EL素子用基板を用いて有機EL表示装置とした際に、発光層から発せられる光を吸収し、可視光領域蛍光を発する層であり、発光層からの光を赤色、緑色、または青色とすることができるものであれば、特に限定されるものではない。
(5) Color conversion layer In this embodiment, the color conversion layer may be formed on the colored layer. The color conversion layer is a layer that absorbs light emitted from the light emitting layer and emits fluorescence in the visible light region when the organic EL element substrate of the present embodiment is used to form an organic EL display device. There is no particular limitation as long as the light can be red, green, or blue.

色変換層は、赤、緑、青の3色の蛍光をそれぞれ発光する色変換パターンから構成されていてもよい。また青色発光層を用いた場合には、青色発光を赤色に変換する赤色変換パターンと、青色発光を緑色に変換する緑色変換パターンとが形成されていればよい。この場合、青色変換パターンの代わりに透明パターンが形成されていてもよく、青色変換パターンが形成されていなくてもよい。さらに白色発光層を用いた場合であって、白色発光が主に赤色および青色の光から構成される場合には、赤色および青色に比べて緑色の輝度が小さくなることから、青色発光を緑色に変換する緑色変換パターンが形成されていればよい。この場合、赤色変換パターンおよび青色変換パターンの代わりに透明パターンが形成されていてもよく、赤色変換パターンおよび青色変換パターンが形成されていなくてもよく、赤色の輝度を高めるために青色発光を赤色に変換する赤色変換パターンが形成されていてもよい。   The color conversion layer may be composed of color conversion patterns that emit red, green, and blue fluorescence. When the blue light emitting layer is used, a red conversion pattern for converting blue light emission into red and a green conversion pattern for converting blue light emission into green may be formed. In this case, a transparent pattern may be formed instead of the blue conversion pattern, or the blue conversion pattern may not be formed. Furthermore, when a white light emitting layer is used, and the white light emission is mainly composed of red and blue light, the luminance of green is lower than that of red and blue, so the blue light emission is changed to green. It suffices if a green conversion pattern to be converted is formed. In this case, a transparent pattern may be formed instead of the red conversion pattern and the blue conversion pattern, and the red conversion pattern and the blue conversion pattern may not be formed. A red color conversion pattern for converting to may be formed.

本実施態様においては、色変換層が超微粒子中に蛍光材料を分散させたものであることが好ましい。上記着色層と同様に、低脱ガス性に優れる色変換層とすることができ、ダークスポットの発生を抑制することができるからである。
色変換層に用いられる超微粒子としては、上記着色層に用いられる超微粒子と同様のものを使用することができる。
In the present embodiment, the color conversion layer is preferably one in which a fluorescent material is dispersed in ultrafine particles. It is because it can be set as the color conversion layer excellent in low degassing property similarly to the said colored layer, and generation | occurrence | production of a dark spot can be suppressed.
As the ultrafine particles used in the color conversion layer, the same ultrafine particles as those used in the colored layer can be used.

本実施態様に用いられる蛍光材料は、光を吸収し、可視光領域蛍光を発光するものであり、入射光を赤色光、緑色光、または青色光とすることができるものであれば、特に限定されるものではない。蛍光材料としては、例えば蛍光色素、蛍光顔料、蛍光染料等を用いることができる。また蛍光材料は、有機蛍光材料であってもよく無機蛍光材料であってもよいが、蛍光の色が鮮明であることから有機蛍光材料を用いることが好ましい。ここで、蛍光材料が有機物であっても、色変換層に含まれる蛍光材料の量は、超微粒子の含有量に比べて非常に少ないため、有機蛍光材料からの脱ガス成分は微量であり、ダークスポットの大きな原因にはならないと考えられる。また、色変換層内では有機蛍光材料が無機材料からなる超微粒子に包含されている状態となっており、有機蛍光材料から発生するガスを超微粒子がブロックするので、色変換層内からガスが放出されにくくなる。したがって、超微粒子中に蛍光材料を分散させた色変換層では、ダークスポットだけでなく、発光層の画素縮小や輝度の低下も抑制することができる。   The fluorescent material used in this embodiment is particularly limited as long as it absorbs light and emits visible light region fluorescence, and can make incident light red light, green light, or blue light. Is not to be done. As the fluorescent material, for example, fluorescent dyes, fluorescent pigments, fluorescent dyes and the like can be used. The fluorescent material may be an organic fluorescent material or an inorganic fluorescent material, but it is preferable to use an organic fluorescent material because the fluorescence color is clear. Here, even if the fluorescent material is an organic substance, the amount of the fluorescent material contained in the color conversion layer is very small compared to the content of the ultrafine particles, so the degassing component from the organic fluorescent material is a trace amount, This is not considered to be a major cause of dark spots. In the color conversion layer, the organic fluorescent material is included in the ultrafine particles made of the inorganic material, and the ultrafine particles block the gas generated from the organic fluorescent material. It becomes difficult to be released. Therefore, in the color conversion layer in which the fluorescent material is dispersed in the ultrafine particles, not only dark spots but also pixel reduction and luminance reduction of the light emitting layer can be suppressed.

蛍光色素は、近紫外領域または可視領域の光を吸収して、異なる波長の可視光を蛍光として発光するものである。この蛍光色素は、目的とする色変換層に応じて適宜選択される。
例えば有機EL表示装置における発光層として青色発光層が用いられる場合には、青色または青緑色領域の光を吸収して赤色領域の蛍光を発する蛍光色素が用いられる。また、青色または青緑色領域の光を吸収して緑色領域の蛍光を発する蛍光色素も用いられる。
また例えば有機EL表示装置における発光層として白色発光層が用いられる場合には、通常、白色発光が青色領域および赤色領域の光で構成されることから、青色または青緑色領域の光を吸収して緑色領域の蛍光を発する蛍光色素が用いられる。
The fluorescent dye absorbs light in the near ultraviolet region or visible region and emits visible light having a different wavelength as fluorescence. This fluorescent dye is appropriately selected according to the target color conversion layer.
For example, when a blue light-emitting layer is used as a light-emitting layer in an organic EL display device, a fluorescent dye that absorbs light in a blue or blue-green region and emits fluorescence in a red region is used. A fluorescent dye that absorbs light in the blue or blue-green region and emits fluorescence in the green region is also used.
For example, when a white light-emitting layer is used as a light-emitting layer in an organic EL display device, since white light emission is usually composed of light in a blue region and a red region, it absorbs light in a blue or blue-green region. A fluorescent dye that emits fluorescence in the green region is used.

青色から青緑色領域の光を吸収して、赤色領域の蛍光を発する蛍光色素としては、例えばローダミンB、ローダミン6G、ローダミン3B、ローダミン101、ローダミン110、スルホローダミン、ベーシックバイオレット11、ベーシックレッド2などのローダミン系色素、シアニン系色素、1−エチル−2−[4−(p−ジメチルアミノフェニル)−1,3−ブタジエニル]−ピリジニウム パークロレート(ピリジン1)などのピリジン系色素、あるいはオキサジン系色素などが挙げられる。
また、各種染料(直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料など)も蛍光性があれば使用することができる。
Examples of fluorescent dyes that absorb light in the blue to blue-green region and emit red region fluorescence include rhodamine B, rhodamine 6G, rhodamine 3B, rhodamine 101, rhodamine 110, sulforhodamine, basic violet 11, and basic red 2. Rhodamine dyes, cyanine dyes, pyridine dyes such as 1-ethyl-2- [4- (p-dimethylaminophenyl) -1,3-butadienyl] -pyridinium perchlorate (pyridine 1), or oxazine dyes Etc.
Various dyes (direct dyes, acid dyes, basic dyes, disperse dyes, etc.) can also be used if they are fluorescent.

青色ないし青緑色領域の光を吸収して、緑色領域の蛍光を発する蛍光色素としては、例えば3−(2´−ベンゾチアゾリル)−7−ジエチルアミノクマリン(クマリン6)、3−(2´−ベンゾイミダゾリル)−7−N,N−ジエチルアミノクマリン(クマリン7)、3−(2´−N−メチルベンゾイミダゾリル)−7−N,N−ジエチルアミノクマリン(クマリン30)、2,3,5,6−1H,4H−テトラヒドロ−8−トリフルオロメチルキノリジン(9,9a,1−gh)クマリン(クマリン153)などのクマリン系色素、あるいはクマリン色素系染料であるベーシックイエロー51、さらにはソルベントイエロー11、ソルベントイエロー116などのナフタルイミド系色素などが挙げられる。
また、各種染料(直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料など)も蛍光性があれば使用することができる。
Examples of fluorescent dyes that absorb light in the blue or blue-green region and emit fluorescence in the green region include 3- (2′-benzothiazolyl) -7-diethylaminocoumarin (coumarin 6) and 3- (2′-benzoimidazolyl). -7-N, N-diethylaminocoumarin (coumarin 7), 3- (2'-N-methylbenzimidazolyl) -7-N, N-diethylaminocoumarin (coumarin 30), 2,3,5,6-1H, 4H -Coumarin-based dyes such as tetrahydro-8-trifluoromethylquinolidine (9,9a, 1-gh) coumarin (coumarin 153), or basic yellow 51 which is a coumarin dye-based dye, and further, solvent yellow 11 and solvent yellow 116 And naphthalimide dyes.
Various dyes (direct dyes, acid dyes, basic dyes, disperse dyes, etc.) can also be used if they are fluorescent.

さらに、蛍光色素を、例えばポリメタクリル酸エステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、アルキッド樹脂、芳香族スルホンアミド樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂およびこれらの樹脂混合物などに予め練り込んで顔料化して、蛍光顔料としてもよい。
これらの蛍光色素や蛍光顔料は単独で用いてもよく、蛍光の色相を調整するために2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Further, the fluorescent dye is previously added to, for example, polymethacrylic acid ester, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin, alkyd resin, aromatic sulfonamide resin, urea resin, melamine resin, benzoguanamine resin, and a mixture of these resins. A fluorescent pigment may be obtained by kneading into a pigment.
These fluorescent dyes and fluorescent pigments may be used alone or in combination of two or more in order to adjust the hue of fluorescence.

上記蛍光材料は、各色変換パターンに対して、その色変換パターンの重量を基準として0.01〜5重量%、より好ましくは0.1〜5重量%含有される。蛍光材料の含有量が少なすぎると十分な波長変換を行うことができず、また蛍光材料の含有量が多すぎると、濃度消光等により色変換効率が低下する可能性があるからである。本発明においては、超微粒子によって蛍光材料の分散性を向上させることができるので、濃度消光が起こりにくく、蛍光材料の含有量を比較的多くすることが可能である。   The said fluorescent material is 0.01-5 weight% with respect to each color conversion pattern on the basis of the weight of the color conversion pattern, More preferably, 0.1-5 weight% is contained. This is because if the content of the fluorescent material is too low, sufficient wavelength conversion cannot be performed, and if the content of the fluorescent material is too high, the color conversion efficiency may decrease due to concentration quenching or the like. In the present invention, since the dispersibility of the fluorescent material can be improved by the ultrafine particles, concentration quenching hardly occurs, and the content of the fluorescent material can be relatively increased.

また、色変換層の膜厚としては、波長変換を行うことができる厚みであれば特に限定されるものではないが、具体的には500nm〜50μmの範囲内で設定することができ、好ましくは1μm〜10μmの範囲内である。色変換層の膜厚が厚すぎると、透過性が低下したり、また基板等からの剥離が生じたりする可能性がある。また、色変換層の膜厚が厚すぎると、色変換パターンによる段差が大きくなりすぎて、色変換層上に後述する平坦化層を形成したとしても平坦化が困難となり、電極間の短絡が生じる可能性がある。さらに、色変換パターンによる段差が大きい場合には平坦化のために平坦化層を厚膜化しなければならず、平坦化層端部において電極の形成が困難となったり、透過率が低下したり、コストが高くなったりする場合がある。本発明においては、上述したように超微粒子によって蛍光材料の分散性を向上させることができるので、蛍光材料の濃度を比較的高めることが可能であり、色変換層の厚みを比較的薄くすることができる。一方、色変換層の膜厚が薄すぎると、十分な波長変換を行うことができない可能性がある。   Further, the film thickness of the color conversion layer is not particularly limited as long as the wavelength can be converted, but specifically, it can be set within a range of 500 nm to 50 μm, preferably It is in the range of 1 μm to 10 μm. If the film thickness of the color conversion layer is too thick, there is a possibility that the transparency is lowered or peeling from the substrate or the like occurs. Also, if the color conversion layer is too thick, the step due to the color conversion pattern becomes too large, and even if a flattening layer described later is formed on the color conversion layer, it becomes difficult to flatten, and a short circuit between the electrodes may occur. Can occur. Furthermore, when the level difference due to the color conversion pattern is large, the planarization layer must be thickened for planarization, and it becomes difficult to form electrodes at the edge of the planarization layer, or the transmittance decreases. The cost may increase. In the present invention, since the dispersibility of the fluorescent material can be improved by the ultrafine particles as described above, the concentration of the fluorescent material can be relatively increased, and the thickness of the color conversion layer can be relatively reduced. Can do. On the other hand, if the film thickness of the color conversion layer is too thin, there is a possibility that sufficient wavelength conversion cannot be performed.

本実施態様においては、超微粒子および蛍光材料が溶剤に分散もしくは溶解された超微粒子分散液からなる色変換層形成用塗工液を塗布し焼成することによって色変換層を形成することが好ましい。すなわち、色変換層は、超微粒子中に蛍光材料が分散された塗膜であることが好ましい。このような方法で色変換層を形成することにより、超微粒子特有のサイズ効果によって焼結温度を色変換層の耐熱温度以下まで低くすることができる。   In this embodiment, it is preferable to form the color conversion layer by applying and baking a color conversion layer-forming coating solution comprising an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles and a fluorescent material are dispersed or dissolved in a solvent. That is, the color conversion layer is preferably a coating film in which a fluorescent material is dispersed in ultrafine particles. By forming the color conversion layer by such a method, the sintering temperature can be lowered below the heat resistant temperature of the color conversion layer due to the size effect unique to the ultrafine particles.

また、色変換パターンの代わりに透明パターンが形成されている場合、この透明パターンは、超微粒子で形成されたものであることが好ましい。超微粒子で形成された透明パターンは、低脱ガス性に優れるからである。透明パターンに用いられる超微粒子としては、上述した超微粒子を使用することができる。
さらに、この透明パターンは、超微粒子が溶剤に分散された超微粒子分散液を塗布し焼成することによって形成されたものであることが好ましい。すなわち、透明パターンは、超微粒子で形成された塗膜であることが好ましい。超微粒子特有のサイズ効果によって焼結温度を色変換層の耐熱温度以下まで低くすることができるからである。
Further, when a transparent pattern is formed instead of the color conversion pattern, the transparent pattern is preferably formed of ultrafine particles. This is because the transparent pattern formed of ultrafine particles is excellent in low degassing properties. The ultrafine particles described above can be used as the ultrafine particles used in the transparent pattern.
Furthermore, the transparent pattern is preferably formed by applying and baking an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles are dispersed in a solvent. That is, the transparent pattern is preferably a coating film formed of ultrafine particles. This is because the sintering effect can be lowered below the heat resistance temperature of the color conversion layer due to the size effect unique to the ultrafine particles.

2.第2実施態様
本発明の有機EL素子用基板の第2実施態様は、基板と、上記基板上にパターン状に形成され、超微粒子中に黒色着色剤を分散させた遮光部とを有することを特徴とするものである。
2. Second Embodiment A second embodiment of the substrate for an organic EL element of the present invention comprises a substrate and a light shielding portion formed in a pattern on the substrate and having a black colorant dispersed in ultrafine particles. It is a feature.

本実施態様の有機EL素子用基板について図面を参照しながら説明する。
図5は、本実施態様の有機EL素子用基板の一例を示す概略断面図である。図5に示すように、有機EL素子用基板10は、基板1上に遮光部3が形成されたものである。
The organic EL element substrate of the present embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an example of the organic EL element substrate of the present embodiment. As shown in FIG. 5, the organic EL element substrate 10 has a light shielding portion 3 formed on a substrate 1.

遮光部は超微粒子中に黒色着色剤を分散させたものであり、従来のようなバインダー樹脂中に黒色着色剤を分散させたものとは異なり、脱ガス成分の素となる有機物をほとんど含まず、特に脱ガス成分の主な原因であるバインダー樹脂を含まないので、低脱ガス性に優れている。したがって本実施態様においては、ダークスポットの発生を抑制することができ、本実施態様の有機EL素子用基板を有機EL表示装置に用いた場合、良好な画像表示が可能となる。
また、ダークスポットの発生を抑制することができるので、従来のような厚膜のバリア層を設ける必要がないため、低コスト化および歩留まり向上が図れる。
The light-shielding part is made by dispersing a black colorant in ultrafine particles, and unlike the conventional ones in which a black colorant is dispersed in a binder resin, it hardly contains organic substances that are the source of degassing components. In particular, since it does not contain a binder resin, which is the main cause of degassing components, it has excellent low degassing properties. Therefore, in this embodiment, generation | occurrence | production of a dark spot can be suppressed and a favorable image display is attained when the organic EL element substrate of this embodiment is used for an organic EL display device.
Further, since the generation of dark spots can be suppressed, it is not necessary to provide a thick barrier layer as in the prior art, so that cost reduction and yield improvement can be achieved.

さらに、上述した遮光部形成用塗工液を塗布し焼成することにより遮光部を形成する場合には、超微粒子特有のサイズ効果により、焼結温度を、通常の焼結温度と比較して低くすることができ、基板や着色層の耐熱温度以下での焼成が可能となる。   Furthermore, when the light shielding part is formed by applying and baking the above-described coating liquid for forming the light shielding part, the sintering temperature is lower than the normal sintering temperature due to the size effect unique to the ultrafine particles. And firing at a temperature lower than the heat resistance temperature of the substrate or the colored layer becomes possible.

本実施態様においては、例えば図2に示すように、パターン状の遮光部3間に着色層2が形成されていてもよい。また、パターン状の遮光部3間に色変換層が形成されていてもよい。さらに、着色層や色変換層が形成されている場合にはパターン状の着色層および色変換層による凹凸を埋めるように、かつ遮光部を覆うように平坦化層が形成されていてもよい。
以下、有機EL素子用基板の各構成について説明する。なお、基板、色変換層、平坦化層については、上記第1実施態様に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
In the present embodiment, for example, as shown in FIG. 2, a colored layer 2 may be formed between the patterned light shielding portions 3. Further, a color conversion layer may be formed between the patterned light-shielding portions 3. Further, in the case where a colored layer or a color conversion layer is formed, a planarizing layer may be formed so as to fill the unevenness due to the patterned colored layer and the color conversion layer and to cover the light shielding portion.
Hereinafter, each structure of the organic EL element substrate will be described. Since the substrate, the color conversion layer, and the planarization layer are the same as those described in the first embodiment, description thereof is omitted here.

(1)遮光部
本実施態様に用いられる遮光部は、超微粒子中に黒色着色剤を分散させたものである。ブラックマトリックス等の遮光部を設けることにより、本実施態様の有機EL素子用基板を用いて有機EL表示装置とした際に、コントラストを向上させることが可能となる。
(1) Light-shielding part The light-shielding part used in this embodiment is obtained by dispersing a black colorant in ultrafine particles. By providing a light blocking portion such as a black matrix, the contrast can be improved when an organic EL display device is formed using the organic EL element substrate of this embodiment.

本実施態様に用いられる超微粒子は、絶縁性を有するものであればよい。このような超微粒子としては、例えば無機酸化物、無機窒化物、および無機酸化窒化物の超微粒子を挙げることができる。なお、無機酸化物、無機窒化物、および無機酸化窒化物の超微粒子については、上記「A.カラーフィルタ用塗工液」の項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。   The ultrafine particles used in this embodiment may be anything that has insulating properties. Examples of such ultrafine particles include inorganic oxides, inorganic nitrides, and inorganic oxynitride ultrafine particles. The ultrafine particles of inorganic oxide, inorganic nitride, and inorganic oxynitride are the same as those described in the above section “A. Coating liquid for color filter”, and the description thereof is omitted here. To do.

また、上記超微粒子としては、表面が酸化された状態である金属の超微粒子を用いることもできる。具体的に、金属としては、In、Al、Ti、Ta、Zn、Sn、Y、Ge、Pb、Zr、アルカリ金属(Li、Na、K)、アルカリ土類金属(Mg、Ca、Sr、Ba)等が挙げられる。これらの中でも、In(インジウム)、アルカリ金属、およびアルカリ土類金属からなる群から選択される少なくとも1種の超微粒子が好ましく用いられる。インジウム、アルカリ金属、アルカリ土類金属は酸化性が高いため、比較的低い温度での焼成でも酸化が促進されるからである。   Moreover, as the ultrafine particles, ultrafine particles of metal whose surface is oxidized can also be used. Specifically, the metals include In, Al, Ti, Ta, Zn, Sn, Y, Ge, Pb, Zr, alkali metals (Li, Na, K), alkaline earth metals (Mg, Ca, Sr, Ba). ) And the like. Among these, at least one kind of ultrafine particles selected from the group consisting of In (indium), alkali metals, and alkaline earth metals is preferably used. This is because indium, alkali metal, and alkaline earth metal are highly oxidizable, so that oxidation is promoted even by firing at a relatively low temperature.

なお、超微粒子の焼結温度、融点、および平均粒径については、上記「A.カラーフィルタ用塗工液」の項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
ここで、上記平均粒径は、走査型電子顕微鏡(SEM)観察写真(高倍率)により確認することができる。
The sintering temperature, melting point, and average particle size of the ultrafine particles are the same as those described in the above section “A. Color filter coating solution”, and thus the description thereof is omitted here.
Here, the average particle diameter can be confirmed by a scanning electron microscope (SEM) observation photograph (high magnification).

また、黒色着色剤については、上記「A.カラーフィルタ用塗工液」の項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
黒色着色剤は、チタン系顔料等である場合は、通常は10〜80重量%程度で含有される。また、黒色着色剤として青色着色料、赤色着色料、および黄色着色料を用いる場合は、有機顔料であるか無機顔料であるかによって異なるが、通常は5〜50重量%程度で含有される。黒色着色剤の含有量が上記範囲より少ないと遮光性が低下し、また黒色着色剤の含有量が上記範囲より多いと黒色着色剤の分散性が悪くなる場合があるからである。
Further, the black colorant is the same as that described in the above-mentioned section “A. Color filter coating solution”, and thus the description thereof is omitted here.
When the black colorant is a titanium pigment or the like, it is usually contained at about 10 to 80% by weight. Moreover, when using a blue colorant, a red colorant, and a yellow colorant as a black colorant, although it changes with whether it is an organic pigment or an inorganic pigment, it is normally contained by about 5 to 50 weight%. This is because if the content of the black colorant is less than the above range, the light shielding property is lowered, and if the content of the black colorant is more than the above range, the dispersibility of the black colorant may be deteriorated.

上記遮光部の厚みとしては、具体的には500nm〜5μmの範囲内で設定することができ、好ましくは1μm〜3μmの範囲内である。また、着色層または色変換層が形成されている場合には、遮光部の厚みを着色層または色変換層の厚みと同一または同程度としてもよい。これにより、着色パターンまたは色変換パターンによる凹凸を平坦化することができ、本実施態様の有機EL素子用基板を有機EL表示装置に用いた場合には、電極間の短絡を防ぐことが可能となる。   Specifically, the thickness of the light shielding part can be set within a range of 500 nm to 5 μm, and preferably within a range of 1 μm to 3 μm. In the case where a colored layer or a color conversion layer is formed, the thickness of the light shielding portion may be the same as or approximately the same as the thickness of the colored layer or the color conversion layer. Thereby, the unevenness | corrugation by a coloring pattern or a color conversion pattern can be planarized, and when the organic EL element substrate of this embodiment is used for an organic EL display device, it is possible to prevent a short circuit between the electrodes. Become.

本実施態様においては、上述した遮光部形成用塗工液を塗布し焼成することによって遮光部を形成することが好ましい。すなわち、遮光部は、超微粒子中に黒色着色剤が分散された塗膜であることが好ましい。このような方法で遮光部を形成することにより、超微粒子特有のサイズ効果によって焼結温度を基板や着色層の耐熱温度以下まで低くすることができる。なお、遮光部の形成方法については、後述する「F.有機EL素子用基板の製造方法」の項に記載するので、ここでの説明は省略する。   In this embodiment, it is preferable to form the light shielding part by applying and baking the above-described light shielding part forming coating solution. That is, the light shielding part is preferably a coating film in which a black colorant is dispersed in ultrafine particles. By forming the light-shielding portion by such a method, the sintering temperature can be lowered to a temperature lower than the heat resistance temperature of the substrate or the colored layer by the size effect peculiar to the ultrafine particles. In addition, since the formation method of a light-shielding part is described in the section of "F. Manufacturing method of substrate for organic EL element" mentioned later, description here is abbreviate | omitted.

(2)着色層
本実施態様においては、図2に例示するように、パターン状の遮光部3間に着色層2が形成されていてもよい。着色層2は、一般に赤色着色パターン2R、緑色着色パターン2Gおよび青色着色パターン2Bから構成される。
(2) Colored layer In this embodiment, the colored layer 2 may be formed between the pattern-shaped light-shielding parts 3, as illustrated in FIG. The colored layer 2 is generally composed of a red colored pattern 2R, a green colored pattern 2G, and a blue colored pattern 2B.

本実施態様においては、着色層が超微粒子中に着色剤を分散させたものであることが好ましい。上記遮光部と同様に、低脱ガス性に優れる着色層とすることができ、ダークスポットの発生を抑制することができるからである。なお、超微粒子中に着色剤を分散させた着色層については、上記第1実施態様に記載した着色層と同様であるので、ここでの説明は省略する。   In this embodiment, it is preferable that the colored layer has a colorant dispersed in ultrafine particles. It is because it can be set as the colored layer excellent in low degassing property similarly to the said light-shielding part, and generation | occurrence | production of a dark spot can be suppressed. In addition, about the colored layer which disperse | distributed the coloring agent in the ultrafine particle, since it is the same as that of the colored layer described in the said 1st embodiment, description here is abbreviate | omitted.

F.有機EL素子用基板の製造方法
次に、本発明の有機EL素子用基板の製造方法について説明する。本発明の有機EL素子用基板の製造方法は、2つの態様に分けることができる。第1態様は、基板上に、上述した着色層形成用塗工液を塗布し、焼成して、パターン状の着色層を形成する着色層形成工程を有するものである。また、第2態様は、基板上に、上述した遮光部形成用塗工液を塗布し、焼成して、パターン状の遮光部を形成する遮光部形成工程を有するものである。以下、各態様に分けて説明する。
F. Next, a method for producing an organic EL element substrate of the present invention will be described. The method for producing an organic EL device substrate of the present invention can be divided into two embodiments. A 1st aspect has a colored layer formation process which apply | coats and bakes the coating liquid for colored layer formation mentioned above on a board | substrate, and forms a patterned colored layer. Moreover, a 2nd aspect has a light-shielding part formation process which apply | coats and bakes the coating liquid for light-shielding part formation mentioned above on a board | substrate, and forms a pattern-shaped light-shielding part. Hereinafter, the description will be made separately for each aspect.

1.第1態様
本発明の有機EL素子用基板の製造方法の第1態様は、基板上に、上述した着色層形成用塗工液を塗布し、焼成して、パターン状の着色層を形成する着色層形成工程を有することを特徴とするものである。
1. 1st aspect The 1st aspect of the manufacturing method of the board | substrate for organic EL elements of this invention apply | coats the coating liquid for colored layer formation mentioned above on a board | substrate, and baked, and forms the colored layer of a pattern shape. It has a layer forming step.

図6は、本態様の有機EL素子用基板の製造方法の一例を示す工程図である。本態様においては、まず基板1上に、超微粒子および赤色着色剤が溶剤に分散された超微粒子分散液からなる赤色着色層形成用塗工液12Rをインクジェット法により塗布して乾燥させる(図6(a))。次に、基板1上に、超微粒子および緑色着色剤が溶剤に分散された超微粒子分散液からなる緑色着色層形成用塗工液12Gをインクジェット法により塗布して乾燥させる(図6(b))。さらに、基板1上に、超微粒子および青色着色剤が溶剤に分散された超微粒子分散液からなる青色着色層形成用塗工液12Bをインクジェット法により塗布して乾燥させる(図6(c))。次いで、これらを焼成する(図6(d))。このようにして、赤色着色パターン2R、緑色着色パターン2Gおよび青色着色パターン2Bからなる着色層2が形成される(図6(e))。   FIG. 6 is a process diagram showing an example of a method for producing an organic EL element substrate according to this embodiment. In this embodiment, first, a red colored layer forming coating solution 12R made of an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles and a red colorant are dispersed in a solvent is applied onto the substrate 1 and dried (FIG. 6). (A)). Next, a green colored layer forming coating solution 12G made of an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles and a green colorant are dispersed in a solvent is applied onto the substrate 1 by an ink jet method and dried (FIG. 6B). ). Furthermore, a blue colored layer forming coating solution 12B made of an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles and a blue colorant are dispersed in a solvent is applied onto the substrate 1 by an ink jet method and dried (FIG. 6C). . Next, these are fired (FIG. 6D). In this way, the colored layer 2 composed of the red colored pattern 2R, the green colored pattern 2G, and the blue colored pattern 2B is formed (FIG. 6E).

本態様によれば、上記着色層形成用塗工液を用いるので、低脱ガス性に優れる着色層を形成することができ、ダークスポットが発生しにくい有機EL素子用基板を得ることができる。また本態様においては、超微粒子特有のサイズ効果により、超微粒子が一般的な焼結温度よりもはるかに低温で緻密に焼結するため、着色層の耐熱温度以下での焼成が可能である。
以下、有機EL素子用基板の製造方法の各工程について説明する。
According to this aspect, since the colored layer forming coating solution is used, a colored layer having excellent low degassing property can be formed, and an organic EL element substrate in which dark spots are hardly generated can be obtained. Further, in this embodiment, the ultrafine particles are densely sintered at a temperature much lower than the general sintering temperature due to the size effect peculiar to the ultrafine particles, so that the colored layer can be fired at a temperature lower than the heat resistant temperature.
Hereinafter, each process of the manufacturing method of the board | substrate for organic EL elements is demonstrated.

(1)着色層形成工程
本態様における着色層形成工程は、基板上に、超微粒子および着色剤が溶剤に分散された超微粒子分散液からなる着色層形成用塗工液を塗布し、焼成して、パターン状の着色層を形成する工程である。
なお、着色層形成用塗工液については、上記「A.カラーフィルタ用塗工液」および「B.着色層形成用塗工液」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
(1) Colored layer forming step In the colored layer forming step in this embodiment, a coating solution for forming a colored layer composed of an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles and a colorant are dispersed in a solvent is applied on a substrate and baked. And forming a patterned colored layer.
In addition, since it described in the term of the said "A. coating liquid for color filters" and "B. coating liquid for colored layer formation" about the coating liquid for colored layer formation, description here is abbreviate | omitted.

着色層形成用塗工液の塗布方法としては、均一な厚みに塗布できる方法であればよく、例えばスピンコート法、スプレーコート法、ディップコート法、ロールコート法、インクジェット法、フレキソ印刷法等が挙げられる。   The coating method for the colored layer forming coating solution may be any method that can be applied to a uniform thickness, such as spin coating, spray coating, dip coating, roll coating, ink jet, and flexographic printing. Can be mentioned.

また、着色層形成用塗工液を塗布して塗膜を形成した後は、塗膜を乾燥させて、溶剤を除去してもよい。乾燥温度としては、溶剤の種類に応じて適宜選択されるが、通常は80℃〜150℃程度である。   Moreover, after apply | coating the coating liquid for colored layer formation and forming a coating film, a coating film may be dried and a solvent may be removed. The drying temperature is appropriately selected according to the type of solvent, but is usually about 80 ° C to 150 ° C.

上記塗膜の焼成温度は、使用する超微粒子の種類等によって適宜選択されるものであるが、150℃〜350℃程度であることが好ましく、より好ましくは150℃〜250℃の範囲内であり、さらに好ましくは150℃〜220℃の範囲内である。焼成温度が低すぎると超微粒子が十分に焼結しない可能性があり、また、焼成温度が高すぎると基板や着色層等に熱的ダメージを与えるおそれがあるからである。超微粒子を構成する無機酸化物等を単体で焼結するのに必要な温度は一般に400〜700℃程度であるが、本態様においては超微粒子のサイズ効果により、150℃〜350℃という極めて低い温度で焼結する。
また、焼成時間についても、使用する超微粒子の種類等によって適宜選択されるものであるが、通常は10分〜1時間程度であり、好ましくは15分〜30分である。
The firing temperature of the coating film is appropriately selected depending on the type of ultrafine particles used, etc., but is preferably about 150 ° C. to 350 ° C., more preferably in the range of 150 ° C. to 250 ° C. More preferably, it is in the range of 150 ° C to 220 ° C. This is because if the firing temperature is too low, the ultrafine particles may not be sufficiently sintered, and if the firing temperature is too high, the substrate or the colored layer may be thermally damaged. The temperature required to sinter the inorganic oxide constituting the ultrafine particles alone is generally about 400 to 700 ° C., but in this embodiment, the temperature is extremely low as 150 ° C. to 350 ° C. due to the size effect of the ultrafine particles. Sinter at temperature.
Also, the firing time is appropriately selected depending on the type of ultrafine particles used and the like, but is usually about 10 minutes to 1 hour, preferably 15 minutes to 30 minutes.

焼成する際の雰囲気は、超微粒子の種類により適宜選択される。本工程においては、酸化性雰囲気中で焼成してもよく、また超微粒子が酸化しない雰囲気中で焼成し、その後、酸化性雰囲気中で焼成してもよい。すなわち、一段階プロセスで焼成してもよく、二段階プロセスにより焼成してもよい。二段階プロセスによる焼成では、超微粒子の表面だけがさらに酸化されて、焼結が不十分となるのを回避できるからである。また、二段階で焼成するので、低温焼成でさらに緻密な着色層を形成することができるからである。   The atmosphere for firing is appropriately selected depending on the type of ultrafine particles. In this step, baking may be performed in an oxidizing atmosphere, or baking may be performed in an atmosphere in which ultrafine particles are not oxidized, and then baking may be performed in an oxidizing atmosphere. That is, it may be fired by a one-stage process or may be fired by a two-stage process. This is because the firing by the two-stage process can avoid that only the surface of the ultrafine particles is further oxidized and the sintering becomes insufficient. In addition, since firing is performed in two stages, a denser colored layer can be formed by low-temperature firing.

超微粒子が酸化しない雰囲気としては、例えば真空雰囲気、不活性ガス雰囲気、還元性雰囲気等が挙げられる。
不活性ガス雰囲気としては、例えば希ガス、二酸化炭素、窒素等の不雰囲気が挙げられる。
還元性雰囲気としては、例えば水素、一酸化炭素、低級アルコール等の雰囲気が挙げられる。低級アルコールとしては、炭素数が1〜6の低級アルコール、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール等が挙げられる。
また、真空雰囲気が、例えば希ガス、二酸化炭素、窒素等の不活性ガス;酸素、水蒸気等の酸化性ガス;水素、一酸化炭素、低級アルコール等の還元性ガス;または上記不活性ガスと酸化性ガスもしくは還元性ガスとの混合ガス;を含んでいてもよい。真空雰囲気の場合に酸化性ガスを導入すると、超微粒子は酸化せずに、超微粒子に付着している有機化合物(溶剤や分散剤)だけを燃焼させる効果がある。真空状態は、単にポンプで引いただけでもよく、また一旦ポンプ引きした後、不活性ガス、還元性ガス、酸化性ガスを導入してもよい。真空雰囲気中での焼成は、通常、10−5〜10Pa程度で行うことができる。
Examples of the atmosphere in which the ultrafine particles are not oxidized include a vacuum atmosphere, an inert gas atmosphere, and a reducing atmosphere.
Examples of the inert gas atmosphere include inert atmospheres such as rare gas, carbon dioxide, and nitrogen.
Examples of the reducing atmosphere include hydrogen, carbon monoxide, lower alcohol, and the like. Examples of the lower alcohol include lower alcohols having 1 to 6 carbon atoms such as methanol, ethanol, propanol, butanol, hexanol and the like.
The vacuum atmosphere is, for example, an inert gas such as a rare gas, carbon dioxide, or nitrogen; an oxidizing gas such as oxygen or water vapor; a reducing gas such as hydrogen, carbon monoxide, or a lower alcohol; or the above inert gas and an oxidizing gas. Or a mixed gas with a reducing gas or a reducing gas. When an oxidizing gas is introduced in a vacuum atmosphere, there is an effect that only the organic compound (solvent or dispersant) adhering to the ultrafine particles is burned without oxidizing the ultrafine particles. The vacuum state may be simply drawn by a pump, or once pumped, an inert gas, a reducing gas, or an oxidizing gas may be introduced. Firing in a vacuum atmosphere can usually be performed at about 10 −5 to 10 3 Pa.

酸化性雰囲気は、酸素、水蒸気、酸素含有ガス(例えば空気等)、水蒸気含有ガスなどを含んでいてもよい。   The oxidizing atmosphere may contain oxygen, water vapor, oxygen-containing gas (for example, air), water vapor-containing gas, and the like.

また、超微粒子が酸化しない雰囲気中で焼成した後、酸化性雰囲気中で焼成する前に、塗膜を乾燥させてもよい。これにより、溶剤や分散剤を除去することができるからである。溶剤や分散剤の除去は、焼成時に行ってもよい。
さらに、酸化性雰囲気中での焼成後、還元性雰囲気中で焼成してもよい。
また、焼成時に紫外線照射を行ってもよい。時間短縮・低温化の面でさらに効果がある。焼成では、大気圧プラズマ等を用いた、いわゆるプラズマ焼結を用いることもできる。
Further, the coating film may be dried after firing in an atmosphere in which the ultrafine particles are not oxidized and before firing in an oxidizing atmosphere. This is because the solvent and the dispersant can be removed. The removal of the solvent and the dispersant may be performed at the time of firing.
Further, after firing in an oxidizing atmosphere, firing may be performed in a reducing atmosphere.
Further, ultraviolet irradiation may be performed during firing. More effective in terms of time reduction and low temperature. In the firing, so-called plasma sintering using atmospheric pressure plasma or the like can be used.

本態様においては、着色層のパターニング方法として、例えばレジスト法、吐出法、印刷法等を用いることができる。   In this aspect, as a patterning method of the colored layer, for example, a resist method, a discharge method, a printing method, or the like can be used.

レジスト法では、例えば図7に示すように、塗膜13を焼成して得られた着色層2の上にレジスト15を塗布し(図7(a)〜(c))、マスク16を介して露光し(図7(d))、現像する(図7(e))。次いで、酸エッチングおよびレジスト剥離を行うことにより、着色層2をパターン状に形成することができる(図7(f))。
また、レジスト法を用いる場合、乾燥後の塗膜の上にレジストを塗布してもよく、焼成後の膜の上にレジストを塗布してもよい。すなわち、塗布、乾燥、焼成、およびレジスト法によるパターニングの順であってもよく、また塗布、乾燥、レジスト法によるパターニング、および焼成の順であってもよい。
さらに、この場合、着色層形成用塗工液に用いられる超微粒子としては、酸性エッチング液に溶解するものが使用される。このような超微粒子としては無機酸化物が挙げられ、中でも、酸化インジウム、酸化亜鉛、および酸化スズからなる群から選択される少なくとも1種の超微粒子が好ましく用いられる。これらは、酸性エッチング液の中でもフッ酸などの基板等も溶解するような強酸のエッチング液を用いる必要がないからである。
また、各着色パターンごとに塗布、乾燥、焼成、およびレジスト法によるパターニングを繰り返し行ってもよく、また各着色パターンごとに塗布、乾燥、およびレジスト法によるパターニングを繰り返し行った後、着色層全体を焼成してもよい。
In the resist method, for example, as shown in FIG. 7, a resist 15 is applied on the colored layer 2 obtained by baking the coating film 13 (FIGS. 7A to 7C), and then through a mask 16. Exposure (FIG. 7 (d)) and development (FIG. 7 (e)). Next, by performing acid etching and resist stripping, the colored layer 2 can be formed in a pattern (FIG. 7F).
Moreover, when using a resist method, a resist may be apply | coated on the coating film after drying, and a resist may be apply | coated on the film | membrane after baking. That is, the order of coating, drying, baking, and patterning by a resist method may be used, and the order of coating, drying, patterning by a resist method, and baking may be used.
Further, in this case, as the ultrafine particles used in the colored layer forming coating solution, those dissolved in an acidic etching solution are used. Examples of such ultrafine particles include inorganic oxides. Among these, at least one ultrafine particle selected from the group consisting of indium oxide, zinc oxide, and tin oxide is preferably used. This is because it is not necessary to use a strong acid etching solution that dissolves a substrate such as hydrofluoric acid among acidic etching solutions.
In addition, coating, drying, baking, and patterning by a resist method may be repeated for each colored pattern. After coating, drying, and patterning by a resist method are repeated for each colored pattern, the entire colored layer is You may bake.

吐出法では、着色層形成用塗工液をパターンに応じて塗り分けることにより、着色層をパターン状に形成することができる。吐出法としては、例えばインクジェット法が挙げられる。この場合、着色層形成用塗工液を塗布する部材表面に親疎水パターンを形成することが好ましい。本態様に用いられる着色層形成用塗工液は粘度が比較的低いので、親疎水パターンに沿って塗布することにより、精細なパターンを形成できるからである。
またこの場合、各着色パターンごとに塗布、乾燥、焼成を繰り返し行ってもよく、また各着色パターンごとに塗布、乾燥を繰り返し行った後、着色層全体を焼成してもよいが、工程上の簡便さから、各着色パターンごとに塗布、乾燥を繰り返し行った後、着色層全体を焼成することが好ましい。
In the discharge method, the colored layer can be formed into a pattern by coating the colored layer forming coating solution according to the pattern. Examples of the discharge method include an ink jet method. In this case, it is preferable to form a hydrophilic / hydrophobic pattern on the surface of the member to which the colored layer forming coating solution is applied. This is because the colored layer-forming coating solution used in this embodiment has a relatively low viscosity, so that a fine pattern can be formed by coating along the hydrophilic / hydrophobic pattern.
In this case, coating, drying, and firing may be repeated for each colored pattern, and the entire colored layer may be fired after repeated coating and drying for each colored pattern. From the viewpoint of simplicity, it is preferable that the entire colored layer is baked after repeated application and drying for each colored pattern.

印刷法としては、粘度が比較的低い着色層形成用塗工液を均一な厚みに印刷できる方法であればよく、例えばフレキソ印刷法等が挙げられる。
上記の吐出法や印刷法では、超微粒子は、上記「A.カラーフィルタ用塗工液」の項に記載したものであれば、いずれも使用できる。
また、上述した中でも、製造工程が簡便であることから、インクジェット法が好ましく用いられる。
The printing method may be any method that can print a colored layer-forming coating solution having a relatively low viscosity to a uniform thickness, and examples thereof include a flexographic printing method.
In the above-described ejection method and printing method, any ultrafine particles can be used as long as they are described in the section “A. Color filter coating solution”.
Moreover, among the above-mentioned, since the manufacturing process is simple, the inkjet method is preferably used.

(2)遮光部形成工程
本態様においては、上記着色層形成工程前に、基板上にパターン状の遮光部を形成する遮光部形成工程を行ってもよい。遮光部形成工程は、超微粒子および黒色着色剤が溶剤に分散された超微粒子分散液からなる遮光部形成用塗工液を塗布し、焼成して、パターン状の遮光部を形成する工程であることが好ましい。上記着色層形成工程の場合と同様に、低脱ガス性に優れる遮光部を形成することができるからである。
なお、遮光部形成用塗工液については、上記「A.カラーフィルタ用塗工液」および「C.遮光部形成用塗工液」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。また、遮光部形成用塗工液の塗布方法、焼成方法、およびパターニング方法等については上記着色層形成工程の項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
(2) Light-shielding part formation process In this aspect, you may perform the light-shielding part formation process which forms a pattern-shaped light-shielding part on a board | substrate before the said colored layer formation process. The light-shielding part forming step is a process of applying a light-shielding part-forming coating solution comprising an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles and a black colorant are dispersed in a solvent and baking to form a patterned light-shielding part. It is preferable. This is because, as in the case of the colored layer forming step, it is possible to form a light shielding portion that is excellent in low outgassing properties.
The light shielding part forming coating liquid is described in the above-mentioned sections “A. Color filter coating liquid” and “C. Light shielding part forming coating liquid”, and thus the description thereof is omitted here. Moreover, since the coating method, baking method, patterning method, etc. of the coating solution for forming the light shielding part are the same as those described in the section of the colored layer forming step, description thereof is omitted here.

(3)平坦化層形成工程
本態様においては、上記着色層形成工程後に、着色層上に平坦化層を形成する平坦化層形成工程を行ってもよい。また、上記色変換層形成工程を行う場合には、色変換層上に平坦化層が形成される。平坦化層形成工程は、超微粒子が溶剤に分散された超微粒子分散液からなる平坦化層形成用塗工液を塗布し、焼成して、平坦化層を形成する工程であることが好ましい。上記着色層形成工程の場合と同様に、低脱ガス性に優れる平坦化層を形成することができるからである。
なお、超微粒子および溶剤等については、上記「A.カラーフィルタ用塗工液」の項に記載したものと同様であり、また平坦化層形成用塗工液の塗布方法および焼成方法等については上記着色層形成工程の項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
(3) Planarization layer formation process In this aspect, you may perform the planarization layer formation process which forms a planarization layer on a colored layer after the said colored layer formation process. Moreover, when performing the said color conversion layer formation process, a planarization layer is formed on a color conversion layer. The flattening layer forming step is preferably a step of forming a flattening layer by applying and baking a coating liquid for forming a flattening layer comprising an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles are dispersed in a solvent. This is because, as in the case of the colored layer forming step, it is possible to form a planarizing layer having excellent low degassing properties.
The ultrafine particles, the solvent, and the like are the same as those described in the section “A. Color filter coating solution”, and the coating method and firing method of the planarizing layer forming coating solution are as follows. Since it is the same as that described in the section of the colored layer forming step, description thereof is omitted here.

また、超微粒子が溶剤に分散された超微粒子分散液からなる平坦化層形成用塗工液を1回塗布しただけでは所望の膜厚が得られない場合は、平坦化層形成用塗工液を塗布、乾燥、および焼成した後に、さらに平坦化層形成用塗工液を塗布、乾燥、および焼成することによって、平坦化層の膜厚を厚くすることができる。   In addition, when a desired film thickness cannot be obtained only by applying a coating liquid for forming a flattening layer made of an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles are dispersed in a solvent, the coating liquid for forming a flattening layer is used. After coating, drying, and firing, the planarization layer can be made thicker by further coating, drying, and firing the planarization layer forming coating solution.

2.第2態様
本発明の有機EL素子用基板の製造方法の第2態様は、基板上に、上述した遮光部形成用塗工液を塗布し、焼成して、パターン状の遮光部を形成する遮光部形成工程を有することを特徴とするものである。
2. Second Aspect In the second aspect of the method for producing an organic EL element substrate of the present invention, the above-described light shielding part forming coating solution is applied onto a substrate and baked to form a light shielding part having a pattern shape. It has a part formation process, It is characterized by the above-mentioned.

本態様においては、例えば基板上に遮光部形成用塗工液をインクジェット法により塗布して乾燥させ、焼成することにより、遮光部をパターン状に形成することができる。
本態様によれば、超微粒子および黒色着色剤が溶剤に分散された超微粒子分散液を用いるので、低脱ガス性に優れる遮光部を形成することができ、ダークスポットが発生しにくい有機EL素子用基板を得ることができる。また本態様においては、超微粒子特有のサイズ効果により、超微粒子が一般的な焼結温度よりもはるかに低温で緻密に焼結するため、基板や着色層の耐熱温度以下での焼成が可能である。
In this embodiment, for example, the light-shielding portion can be formed in a pattern by applying a coating solution for forming the light-shielding portion on the substrate by an inkjet method, drying, and baking.
According to this aspect, since an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles and a black colorant are dispersed in a solvent is used, a light-shielding portion having excellent low degassing properties can be formed, and an organic EL element that hardly generates dark spots. A substrate can be obtained. In addition, in this embodiment, due to the size effect unique to the ultrafine particles, the ultrafine particles are densely sintered at a temperature much lower than the general sintering temperature, so that the substrate and the colored layer can be fired at a temperature lower than the heat resistance temperature. is there.

なお、遮光部形成用塗工液については、上記「A.カラーフィルタ用塗工液」および「C.遮光部形成用塗工液」の項に記載したものと同様であり、また遮光部形成用塗工液の塗布方法、焼成方法、およびパターニング方法については、上記第1態様の着色層形成工程の項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。   The light shielding part forming coating liquid is the same as that described in the above-mentioned sections “A. Color filter coating liquid” and “C. Light shielding part forming coating liquid”. The coating liquid coating method, baking method, and patterning method are the same as those described in the section of the colored layer forming step of the first aspect, and a description thereof is omitted here.

本態様においては、遮光部形成工程後に、基板上の遮光部の開口部に着色層を形成する着色層形成工程を行ってもよい。この着色層形成工程は、上述した着色層形成用塗工液を塗布し、焼成して、パターン状の着色層を形成する工程であることが好ましい。なお、このような着色層形成工程については、上記第1態様に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。   In this aspect, a colored layer forming step of forming a colored layer in the opening of the light shielding portion on the substrate may be performed after the light shielding portion forming step. This colored layer forming step is preferably a step of applying the above-described colored layer forming coating solution and baking it to form a patterned colored layer. In addition, about such a colored layer formation process, since it is the same as that of what was described in the said 1st aspect, description here is abbreviate | omitted.

また本態様においては、上記第1態様と同様に、色変換層形成工程および平坦化層形成工程を行ってもよい。   In this embodiment, the color conversion layer forming step and the planarizing layer forming step may be performed as in the first embodiment.

G.有機EL表示装置
次に、本発明の有機EL表示装置について説明する。
本発明の有機EL表示装置は、上述した有機EL素子用基板と、上記有機EL素子用基板上に形成された透明電極層と、上記透明電極層上に形成され、少なくとも発光層を含む有機EL層と、上記有機EL層上に形成された背面電極層とを有することを特徴とするものである。
G. Organic EL Display Device Next, the organic EL display device of the present invention will be described.
The organic EL display device of the present invention includes an organic EL element substrate described above, a transparent electrode layer formed on the organic EL element substrate, and an organic EL formed on the transparent electrode layer and including at least a light emitting layer. It has a layer and a back electrode layer formed on the organic EL layer.

図8は本発明の有機EL表示装置の一例を示すものである。図8に示すように、有機EL表示装置20は、上述した有機EL素子用基板10と、上記有機EL素子用基板10上に形成された透明電極層21と、この透明電極層21上にパターン状に形成された有機EL層22と、この有機EL層22上に形成された背面電極層23とを有するものである。また、透明電極層21上であって、パターン状の有機EL層22間には絶縁層24が形成されている。この絶縁層24は、透明電極層21と背面電極層23とを接触させないようにするために設けられる層である。さらに、この絶縁層24上には隔壁25が形成されている。有機EL層22が形成されている部分は表示領域である。また、有機EL素子用基板10は、基板1上にパターン状の着色層2が形成され、パターン状の着色層2の間に遮光部3が形成されたものである。   FIG. 8 shows an example of the organic EL display device of the present invention. As shown in FIG. 8, the organic EL display device 20 includes an organic EL element substrate 10 described above, a transparent electrode layer 21 formed on the organic EL element substrate 10, and a pattern on the transparent electrode layer 21. The organic EL layer 22 is formed in a shape, and the back electrode layer 23 is formed on the organic EL layer 22. An insulating layer 24 is formed on the transparent electrode layer 21 and between the patterned organic EL layers 22. This insulating layer 24 is a layer provided to prevent the transparent electrode layer 21 and the back electrode layer 23 from contacting each other. Further, a partition wall 25 is formed on the insulating layer 24. The portion where the organic EL layer 22 is formed is a display area. The organic EL element substrate 10 is formed by forming a patterned colored layer 2 on the substrate 1 and forming a light shielding portion 3 between the patterned colored layers 2.

本発明によれば、上述した有機EL素子用基板を用いるので、ダークスポット等の欠陥の発生を抑制することができ、良好な画像表示が可能な有機EL表示装置とすることができる。また、上記有機EL素子用基板では、ダークスポットが発生しにくいので、従来のような厚膜のバリア層を設ける必要がなく、低コスト化および歩留まり向上が図れる。
以下、このような有機EL表示装置の各構成について説明する。なお、有機EL素子用基板については、「E.有機EL素子用基板」の項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
According to the present invention, since the organic EL element substrate described above is used, the occurrence of defects such as dark spots can be suppressed, and an organic EL display device capable of good image display can be obtained. Further, since the organic EL element substrate does not easily generate dark spots, it is not necessary to provide a thick barrier layer as in the prior art, and cost reduction and yield improvement can be achieved.
Hereinafter, each configuration of such an organic EL display device will be described. The organic EL element substrate is the same as that described in the section “E. Organic EL Element Substrate”, and a description thereof will be omitted.

1.有機EL層
本発明に用いられる有機EL層は、少なくとも発光層を含む1層もしくは複数層の有機層から構成されるものである。すなわち、有機EL層とは、少なくとも発光層を含む層であり、その層構成が有機層1層以上の層をいう。通常、塗布による湿式法で有機EL層を形成する場合は、溶媒との関係で多数の層を積層することが困難であることから、1層もしくは2層の有機層で形成される場合が多いが、溶媒への溶解性が異なるように有機材料を工夫したり、真空蒸着法を組み合わせたりすることにより、さらに多数層とすることも可能である。
1. Organic EL Layer The organic EL layer used in the present invention is composed of one or more organic layers including at least a light emitting layer. That is, the organic EL layer is a layer including at least a light emitting layer, and the layer configuration is a layer having one or more organic layers. Usually, when an organic EL layer is formed by a wet method by coating, it is often difficult to stack a large number of layers in relation to a solvent, so that it is often formed of one or two organic layers. However, it is possible to further increase the number of layers by devising an organic material so that the solubility in a solvent is different or by combining a vacuum deposition method.

発光層以外に有機EL層内に形成される有機層としては、正孔注入層や電子注入層といった電荷注入層を挙げることができる。さらに、その他の有機層としては、発光層に正孔を輸送する正孔輸送層、発光層に電子を輸送する電子輸送層といった電荷輸送層を挙げることができるが、通常これらは上記電荷注入層に電荷輸送の機能を付与することにより、電荷注入層と一体化されて形成される場合が多い。その他、有機EL層内に形成される有機層としては、キャリアブロック層のような正孔あるいは電子の突き抜けを防止し、さらに励起子の拡散を防止して発光層内に励起子を閉じ込めることにより、再結合効率を高めるための層等を挙げることができる。
以下、このような有機EL層の各構成について説明する。
Examples of the organic layer formed in the organic EL layer other than the light emitting layer include charge injection layers such as a hole injection layer and an electron injection layer. Furthermore, examples of the other organic layers include a charge transport layer such as a hole transport layer that transports holes to the light-emitting layer and an electron transport layer that transports electrons to the light-emitting layer. In many cases, it is formed integrally with the charge injection layer by imparting a charge transporting function. In addition, as an organic layer formed in the organic EL layer, it prevents holes or electrons from penetrating like a carrier block layer and further prevents diffusion of excitons and confines excitons in the light emitting layer. And a layer for increasing the recombination efficiency.
Hereinafter, each structure of such an organic EL layer will be described.

(1)発光層
本発明に用いられる発光層は、電子と正孔との再結合の場を提供して発光する機能を有するものである。上記発光層を形成する材料としては、通常、色素系発光材料、金属錯体系発光材料、または高分子系発光材料を挙げることができる。
(1) Light emitting layer The light emitting layer used in the present invention has a function of emitting light by providing a recombination field of electrons and holes. As the material for forming the light emitting layer, a dye-based light-emitting material, a metal complex-based light-emitting material, or a polymer-based light-emitting material can be generally used.

色素系発光材料としては、シクロペンタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、シロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、トリフマニルアミン誘導体、クマリン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマーなどを挙げることができる。   Examples of dye-based light emitting materials include cyclopentadiene derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, triphenylamine derivatives, oxadiazole derivatives, pyrazoloquinoline derivatives, distyrylbenzene derivatives, distyrylarylene derivatives, silole derivatives, thiophene ring compounds, pyridine rings Examples thereof include compounds, perinone derivatives, perylene derivatives, oligothiophene derivatives, trifumanylamine derivatives, coumarin derivatives, oxadiazole dimers, pyrazoline dimers, and the like.

また、金属錯体系発光材料としては、アルミニウムキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾール亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、ユーロピウム錯体、イリジウム金属錯体、プラチナ金属錯体等、中心金属に、Al、Zn、Be、Ir、Pt等、またはTb、Eu、Dy等の希土類金属を有し、配位子にオキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造等を有する金属錯体等を挙げることができる。具体的には、トリス(8−キノリノール)アルミニウム錯体(Alq)を用いることができる。 Metal complex light emitting materials include aluminum quinolinol complex, benzoquinolinol beryllium complex, benzoxazole zinc complex, benzothiazole zinc complex, azomethyl zinc complex, porphyrin zinc complex, europium complex, iridium metal complex, platinum metal complex, etc. The metal has Al, Zn, Be, Ir, Pt, etc., or a rare earth metal such as Tb, Eu, Dy, etc., and the ligand has an oxadiazole, thiadiazole, phenylpyridine, phenylbenzimidazole, quinoline structure, etc. A metal complex etc. can be mentioned. Specifically, tris (8-quinolinol) aluminum complex (Alq 3 ) can be used.

さらに、高分子系発光材料としては、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリフルオレノン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリキノキサリン誘導体、ポリジアルキルフルオレン誘導体、およびそれらの共重合体等を挙げることができる。また、上記色素系発光材料および金属錯体系発光材料を高分子化したものも挙げられる。   Furthermore, as the polymer-based light emitting material, polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, polyparaphenylene derivatives, polysilane derivatives, polyacetylene derivatives, polyvinylcarbazole, polyfluorenone derivatives, polyfluorene derivatives, polyquinoxaline derivatives, polydialkylfluorene derivatives, And copolymers thereof. Moreover, what polymerized the said pigment-type luminescent material and metal complex type | system | group luminescent material is also mentioned.

本発明に用いられる発光材料としては、上記の中でも、金属錯体系発光材料または高分子系発光材料であることが好ましく、さらには高分子系発光材料であることが好ましい。また、高分子系発光材料の中でも、π共役構造をもつ導電性高分子であることが好ましい。このようなπ共役構造をもつ導電性高分子としては、上述したようなポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリフルオレノン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリキノキサリン誘導体、ポリジアルキルフルオレン誘導体、およびそれらの共重合体等を挙げることができる。   Among the above, the light emitting material used in the present invention is preferably a metal complex light emitting material or a polymer light emitting material, and more preferably a polymer light emitting material. Of the polymer light emitting materials, a conductive polymer having a π-conjugated structure is preferable. Examples of the conductive polymer having such a π-conjugated structure include polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, polyparaphenylene derivatives, polysilane derivatives, polyacetylene derivatives, polyfluorenone derivatives, polyfluorene derivatives, polyquinoxaline derivatives as described above. , Polydialkylfluorene derivatives, and copolymers thereof.

発光層の厚みとしては、電子と正孔との再結合の場を提供して発光する機能を発現することができる厚みであれば特に限定はされなく、例えば1nm〜200nm程度とすることができる。   The thickness of the light emitting layer is not particularly limited as long as it can provide a function of emitting light by providing a recombination field between electrons and holes, and can be, for example, about 1 nm to 200 nm. .

また、発光層中には、発光効率の向上、発光波長を変化させる等の目的で蛍光発光または燐光発光するドーパントを添加してもよい。このようなドーパントとしては、例えば、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、スクアリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、スチリル色素、テトラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾン、キノキサリン誘導体、カルバゾール誘導体、フルオレン誘導体等を挙げることができる。   Further, a dopant that emits fluorescence or phosphorescence may be added to the light emitting layer for the purpose of improving the light emission efficiency and changing the light emission wavelength. Examples of such dopants include perylene derivatives, coumarin derivatives, rubrene derivatives, quinacridone derivatives, squalium derivatives, porphyrin derivatives, styryl dyes, tetracene derivatives, pyrazoline derivatives, decacyclene, phenoxazone, quinoxaline derivatives, carbazole derivatives, fluorene derivatives, and the like. Can be mentioned.

発光層の形成方法としては、高精細なパターニングが可能な方法であれば特に限定されるものではない。例えば蒸着法、印刷法、インクジェット法、またはスピンコート法、キャスティング法、ディッピング法、バーコート法、ブレードコート法、ロールコート法、グラビアコート法、フレキソ印刷法、スプレーコート法、および自己組織化法(交互吸着法、自己組織化単分子膜法)等を挙げることができる。中でも、蒸着法、スピンコート法、およびインクジェット法を用いることが好ましい。また、発光層をパターニングする際には、異なる発光色となる画素のマスキング法により塗り分けや蒸着を行ってもよく、または発光層間に隔壁を形成してもよい。このような隔壁を形成する材料としては、感光性ポリイミド樹脂、アクリル系樹脂等の光硬化型樹脂、または熱硬化型樹脂、および無機材料等を用いることができる。さらに、これらの隔壁を形成する材料の表面エネルギー(濡れ性)を変化させる処理を行ってもよい。   The method for forming the light emitting layer is not particularly limited as long as it is a method capable of high-definition patterning. For example, vapor deposition method, printing method, inkjet method, spin coating method, casting method, dipping method, bar coating method, blade coating method, roll coating method, gravure coating method, flexographic printing method, spray coating method, and self-assembly method (Alternate adsorption method, self-assembled monolayer method) and the like. Among these, it is preferable to use a vapor deposition method, a spin coating method, and an ink jet method. Further, when the light emitting layer is patterned, it may be applied separately by a masking method for pixels having different light emission colors, or a partition may be formed between the light emitting layers. As a material for forming such a partition, a photocurable resin such as a photosensitive polyimide resin or an acrylic resin, a thermosetting resin, an inorganic material, or the like can be used. Furthermore, you may perform the process which changes the surface energy (wetting property) of the material which forms these partition walls.

(2)電荷注入輸送層
本発明においては、透明電極層または背面電極層と発光層との間に電荷注入輸送層が形成されていてもよい。ここでいう電荷注入輸送層とは、上記発光層に透明電極層または背面電極層からの電荷を安定に輸送する機能を有するものであり、このような電荷注入輸送層を、透明電極層または背面電極層と発光層との間に設けることにより、発光層への電荷の注入が安定化し、発光効率を高めることができる。
(2) Charge injection / transport layer In the present invention, a charge injection / transport layer may be formed between the transparent electrode layer or the back electrode layer and the light emitting layer. The charge injecting and transporting layer here has a function of stably transporting charges from the transparent electrode layer or the back electrode layer to the light emitting layer, and the charge injecting and transporting layer is used as the transparent electrode layer or the back surface. By providing between the electrode layer and the light emitting layer, the injection of charges into the light emitting layer is stabilized, and the light emission efficiency can be increased.

電荷注入輸送層としては、陽極から注入された正孔を発光層内へ輸送する正孔注入輸送層、陰極から注入された電子を発光層内へ輸送する電子注入輸送層とがある。以下、正孔注入輸送層および電子注入輸送層について説明する。   Examples of the charge injection transport layer include a hole injection transport layer that transports holes injected from the anode into the light emitting layer, and an electron injection transport layer that transports electrons injected from the cathode into the light emitting layer. Hereinafter, the hole injection / transport layer and the electron injection / transport layer will be described.

(i)正孔注入輸送層
本発明に用いられる正孔注入輸送層としては、発光層に正孔を注入する正孔注入層、および正孔を輸送する正孔輸送層のいずれか一方であってもよく、正孔注入層および正孔輸送層が積層されたものであってもよく、または、正孔注入機能および正孔輸送機能の両機能を有する単一の層であってもよい。
(I) Hole Injecting and Transporting Layer The hole injecting and transporting layer used in the present invention is either a hole injecting layer for injecting holes into the light emitting layer or a hole transporting layer for transporting holes. The hole injection layer and the hole transport layer may be laminated, or a single layer having both the hole injection function and the hole transport function may be used.

正孔注入輸送層に用いられる材料としては、陽極から注入された正孔を安定に発光層内へ輸送することができる材料であれば特に限定されるものではなく、上記発光層の発光材料に例示した化合物の他、フェニルアミン系、スターバースト型アミン系、フタロシアニン系、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウム等の酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリフェニレンビニレン誘導体等を用いることができる。具体的には、ビス(N−(1−ナフチル−N−フェニル)ベンジジン(α−NPD)、4,4,4−トリス(3−メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(MTDATA)、ポリ3,4エチレンジオキシチオフェン−ポリスチレンスルホン酸(PEDOT−PSS)、ポリビニルカルバゾール(PVCz)等が挙げられる。   The material used for the hole injecting and transporting layer is not particularly limited as long as it can stably transport holes injected from the anode into the light emitting layer. In addition to the exemplified compounds, phenylamine, starburst amine, phthalocyanine, vanadium oxide, molybdenum oxide, ruthenium oxide, aluminum oxide and other oxides, amorphous carbon, polyaniline, polythiophene, polyphenylene vinylene derivatives, etc. may be used. it can. Specifically, bis (N- (1-naphthyl-N-phenyl) benzidine (α-NPD), 4,4,4-tris (3-methylphenylphenylamino) triphenylamine (MTDATA), poly 3, 4-ethylenedioxythiophene-polystyrene sulfonic acid (PEDOT-PSS), polyvinyl carbazole (PVCz), etc. are mentioned.

また、正孔注入輸送層の厚みとしては、陽極から正孔を注入し、発光層へ正孔を輸送する機能が十分に発揮される厚みであれば特に限定されないが、具体的には0.5nm〜1000nmの範囲内、中でも10nm〜500nmの範囲内であることが好ましい。   The thickness of the hole injecting and transporting layer is not particularly limited as long as the hole injecting holes from the anode and transporting the holes to the light emitting layer is sufficiently exhibited. It is preferable to be in the range of 5 nm to 1000 nm, especially in the range of 10 nm to 500 nm.

(ii)電子注入輸送層
本発明に用いられる電子注入輸送層としては、発光層に電子を注入する電子注入層、および電子を輸送する電子輸送層のいずれか一方であってもよく、電子注入層および電子輸送層が積層されたものであってもよく、または、電子注入機能および電子輸送機能の両機能を有する単一の層であってもよい。
(Ii) Electron Injection / Transport Layer The electron injection / transport layer used in the present invention may be either an electron injection layer for injecting electrons into the light emitting layer or an electron transport layer for transporting electrons. A layer and an electron transport layer may be laminated, or a single layer having both an electron injection function and an electron transport function may be used.

電子注入層に用いられる材料としては、発光層内への電子の注入を安定化させることができる材料であれば特に限定されるものではなく、上記発光層の発光材料に例示した化合物の他、アルミリチウム合金、フッ化リチウム、ストロンチウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、酸化アルミニウム、酸化ストロンチウム、カルシウム、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム、リチウム、セシウム、フッ化セシウム等のようにアルカリ金属類、およびアルカリ金属類のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体等を用いることができる。   The material used for the electron injection layer is not particularly limited as long as the material can stabilize the injection of electrons into the light emitting layer. In addition to the compounds exemplified as the light emitting material of the light emitting layer, Aluminum lithium alloy, lithium fluoride, strontium, magnesium oxide, magnesium fluoride, strontium fluoride, calcium fluoride, barium fluoride, aluminum oxide, strontium oxide, calcium, polymethyl methacrylate, sodium polystyrene sulfonate, lithium, cesium, Alkali metals, alkali metal halides, alkali metal organic complexes, and the like, such as cesium fluoride, can be used.

また、電子注入層の厚みとしては、電子注入機能が十分に発揮される厚みであれば特に限定されない。   In addition, the thickness of the electron injection layer is not particularly limited as long as the electron injection function is sufficiently exerted.

一方、電子輸送層に用いられる材料としては、陰極から注入された電子を発光層内へ輸送することが可能な材料であれば特に限定されるものではなく、例えばバソキュプロイン、バソフェナントロリン、フェナントロリン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、またはトリス(8−キノリノール)アルミニウム錯体(Alq)等を挙げることができる。 On the other hand, the material used for the electron transport layer is not particularly limited as long as it is a material capable of transporting electrons injected from the cathode into the light emitting layer. For example, bathocuproine, bathophenanthroline, phenanthroline derivatives, A triazole derivative, an oxadiazole derivative, or a tris (8-quinolinol) aluminum complex (Alq 3 ) can be given.

さらに、電子注入機能および電子輸送機能の両機能を有する単一の層からなる電子注入輸送層としては、電子輸送性の有機材料にアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属をドープした金属ドープ層を形成し、これを電子注入輸送層とすることができる。上記電子輸送性の有機材料としては、例えばバソキュプロイン、バソフェナントロリン、フェナントロリン誘導体等を挙げることができ、ドープする金属としては、Li、Cs、Ba、Sr等が挙げられる。   Furthermore, as an electron injecting and transporting layer composed of a single layer having both an electron injecting function and an electron transporting function, a metal doped layer in which an alkali metal or an alkaline earth metal is doped on an electron transporting organic material is formed. This can be used as an electron injecting and transporting layer. Examples of the electron-transporting organic material include bathocuproin, bathophenanthroline, and phenanthroline derivatives. Examples of the metal to be doped include Li, Cs, Ba, and Sr.

2.透明電極層および背面電極層
本発明に用いられる透明電極層および背面電極層は、互いに反対の電荷をもつ電極である。
透明電極層は、一般に透明性および導電性を有する金属酸化物の薄膜で構成される。このような金属酸化物としては、例えば酸化インジウム錫(ITO)、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化錫等が挙げられる。
また、背面電極層としては、一般に金属が用いられる。具体的には、マグネシウム合金(MgAgなど)、アルミニウム合金(AlLi、AlCa、AlMgなど)、アルミニウム、アルカリ土類金属(Caなど)、アルカリ金属(K、Liなど)等が挙げられる。
2. Transparent electrode layer and back electrode layer The transparent electrode layer and back electrode layer used in the present invention are electrodes having opposite charges.
The transparent electrode layer is generally composed of a metal oxide thin film having transparency and conductivity. Examples of such metal oxides include indium tin oxide (ITO), indium oxide, zinc oxide, and tin oxide.
Moreover, a metal is generally used as the back electrode layer. Specifically, magnesium alloy (MgAg etc.), aluminum alloy (AlLi, AlCa, AlMg etc.), aluminum, alkaline earth metal (Ca etc.), alkali metal (K, Li etc.), etc. are mentioned.

透明電極層および背面電極層は、一般的な電極層の形成方法を用いて形成することができ、例えばスパッタリング法、真空蒸着法等が挙げられる。   A transparent electrode layer and a back electrode layer can be formed using the formation method of a general electrode layer, for example, sputtering method, a vacuum evaporation method, etc. are mentioned.

3.絶縁層
本発明においては、透明電極層と背面電極層とを絶縁するために絶縁層が形成されていてもよい。この絶縁層は、非表示領域としてパターン状に形成されるものである。
絶縁層の形成材料としては、例えば紫外線硬化性樹脂などの光硬化性樹脂や、熱硬化性樹脂等が挙げられる。このような絶縁層は、上記の樹脂を含む樹脂組成物を用いて形成することができる。また、パターニングの方法としては、フォトリソグラフィー法、印刷法等の一般的な方法を用いることができる。
3. Insulating layer In the present invention, an insulating layer may be formed in order to insulate the transparent electrode layer and the back electrode layer. This insulating layer is formed in a pattern as a non-display area.
Examples of the material for forming the insulating layer include a photocurable resin such as an ultraviolet curable resin and a thermosetting resin. Such an insulating layer can be formed using a resin composition containing the above resin. As a patterning method, a general method such as a photolithography method or a printing method can be used.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.

以下、本発明について実施例および比較例を用いて具体的に説明する。
[実施例]
(ブラックマトリックスの形成)
透明基材として、150mm×150mm、厚み0.7mmのソーダガラス(セントラル硝子(株)製 Sn面研磨品)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、84μm×284μmの長方形状の開口部を100μm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。
Hereinafter, the present invention will be specifically described using examples and comparative examples.
[Example]
(Formation of black matrix)
As a transparent substrate, soda glass (Sn face polished product manufactured by Central Glass Co., Ltd.) having a size of 150 mm × 150 mm and a thickness of 0.7 mm was prepared. After cleaning this transparent substrate according to a conventional method, a thin film (thickness 0.2 μm) of oxynitride composite chromium is formed on the entire surface of one side of the transparent substrate by sputtering, and a photosensitive resist is applied onto the composite chromium thin film. Then, mask exposure, development, and etching of the composite chromium thin film were performed to form a black matrix having 84 μm × 284 μm rectangular openings in a matrix at a pitch of 100 μm.

(着色層の形成)
ヘリウムガス圧力0.5Torrの条件下で高周波誘導加熱を用いるガス中蒸発法によりIn微粒子を生成する際に、生成過程のIn微粒子にα−テルピネオールとドデシルアミンとの20:1(容量比)の蒸気を接触させ、冷却捕集してIn微粒子を回収し、α−テルピネオール溶媒中に独立した状態で分散している平均粒径10nmのIn微粒子を20重量%含有する分散液を調製した。この分散液(コロイド液)1容量に対してアセトンを5容量加え、攪拌した。極性のアセトンの作用により分散液中の微粒子は沈降した。2時間静置後、上澄みを除去し、再び最初と同じ量のアセトンを加えて攪拌し、2時間静置後、上澄みを除去した。この沈降物から、残留溶媒を完全に除去し、平均粒径10nmのIn微粒子を作製し、X線回折により、酸化されていない微粒子であることを確認した。この微粒子を60wt%の濃度にてテトラデカン中に分散させ、超微粒子分散液を得た。
(Formation of colored layer)
When producing In particles by gas evaporation using high frequency induction heating under the condition of helium gas pressure of 0.5 Torr, 20: 1 (capacity ratio) of α-terpineol and dodecylamine is used as In particles in the production process. Steam was collected, cooled and collected to collect In fine particles, and a dispersion containing 20% by weight of In fine particles having an average particle diameter of 10 nm dispersed in an α-terpineol solvent in an independent state was prepared. Five volumes of acetone were added to 1 volume of this dispersion (colloidal solution) and stirred. The fine particles in the dispersion liquid settled by the action of polar acetone. After standing for 2 hours, the supernatant was removed, the same amount of acetone was added again and stirred, and after standing for 2 hours, the supernatant was removed. From this sediment, the residual solvent was completely removed, In fine particles having an average particle diameter of 10 nm were produced, and confirmed to be non-oxidized fine particles by X-ray diffraction. The fine particles were dispersed in tetradecane at a concentration of 60 wt% to obtain an ultrafine particle dispersion.

その後さらに、超微粒子分散液に、緑の顔料C.I.ピグメントグリーン36とC.I.ピグメントイエロー83との混合物(100:10)を固形分換算で30wt%の濃度で分散させ、緑色着色層用塗工液とした。この緑色着色層用塗工液をスピンコート法により、ブラックマトリックスが形成された透明基材上に塗布し、その後、塗膜を1×10−3Paの減圧下において230℃、10minの条件で焼成した。次いで、酸化性雰囲気(大気)中で、230℃、60minの条件で焼成を行った。このときの緑色着色層の膜厚は1.5μmであった。
次に、緑色着色層上にスピンコート法により感光性レジストを塗布し、乾燥、マスク露光、現像、緑色着色層のエッチングを行って、緑色着色層をパターニングした。この緑色着色層は、上記ブラックマトリックスの開口部を覆う所定の位置に位置する幅90μmの帯状パターンであった。
Thereafter, a mixture of green pigment CI Pigment Green 36 and CI Pigment Yellow 83 (100: 10) was further dispersed in the ultrafine particle dispersion at a concentration of 30 wt% in terms of solid content, did. This green colored layer coating solution is applied by spin coating on a transparent substrate on which a black matrix is formed, and then the coating is applied under conditions of 230 ° C. and 10 min under a reduced pressure of 1 × 10 −3 Pa. Baked. Next, firing was performed in an oxidizing atmosphere (atmosphere) at 230 ° C. for 60 minutes. At this time, the thickness of the green colored layer was 1.5 μm.
Next, a photosensitive resist was applied onto the green colored layer by spin coating, and drying, mask exposure, development, and etching of the green colored layer were performed to pattern the green colored layer. This green colored layer was a strip-like pattern with a width of 90 μm located at a predetermined position covering the opening of the black matrix.

さらに、同様にして、超微粒子分散液に、赤の顔料C.I.ピグメントレッド177とC.I.ピグメントイエロー83との混合物(100:20)を固形分換算で30wt%の濃度で分散させ、赤色着色層用塗工液とした。この赤色着色層用塗工液をスピンコート法により、ブラックマトリックスが形成された透明基材上に塗布し、その後、塗膜を1×10−3Paの減圧下において230℃、10minの条件で焼成した。次いで、酸化性雰囲気(大気)中で、230℃、60minの条件で焼成を行った。このときの赤色着色層の膜厚は1.5μmであった。
次に、赤色着色層上にスピンコート法により感光性レジストを塗布し、乾燥、マスク露光、現像、赤色着色層のエッチングを行って、赤色着色層をパターニングした。この赤赤色着色層は、上記ブラックマトリックスの開口部を覆う所定の位置に位置する幅90μmの帯状パターンであった。
In the same manner, a mixture of red pigment CI Pigment Red 177 and CI Pigment Yellow 83 (100: 20) is dispersed in the ultrafine particle dispersion at a concentration of 30 wt% in terms of solid content, and the coating for the red colored layer is performed. A working solution was used. This red colored layer coating solution is applied by spin coating onto a transparent substrate on which a black matrix is formed, and then the coating is applied under conditions of 230 ° C. and 10 min under a reduced pressure of 1 × 10 −3 Pa. Baked. Next, firing was performed in an oxidizing atmosphere (atmosphere) at 230 ° C. for 60 minutes. At this time, the film thickness of the red colored layer was 1.5 μm.
Next, a photosensitive resist was applied onto the red colored layer by spin coating, and drying, mask exposure, development, and etching of the red colored layer were performed to pattern the red colored layer. This red-red colored layer was a band-like pattern having a width of 90 μm located at a predetermined position covering the opening of the black matrix.

さらに、同様にして、超微粒子分散液に、青の顔料C.I.ピグメントブルー15:3とC.I.ピグメントバイオレット23との混合物(100:5)を固形分換算で30wt%の濃度で分散させ、青色着色層用塗工液とした。この青色着色層用塗工液をスピンコート法により、ブラックマトリックスが形成された透明基材上に塗布し、その後、塗膜を1×10−3Paの減圧下において230℃、10minの条件で焼成した。次いで、酸化性雰囲気(大気)中で、230℃、60minの条件で焼成を行った。このときの青色着色層の膜厚は1.5μmであった。
次に、青色着色層上にスピンコート法により感光性レジストを塗布し、乾燥、マスク露光、現像、青色着色層のエッチングを行って、青色着色層をパターニングした。この青色着色層は、上記ブラックマトリックスの開口部を覆う所定の位置に位置する幅90μmの帯状パターンであった。
In the same manner, a mixture of blue pigment CI pigment blue 15: 3 and CI pigment violet 23 (100: 5) is dispersed in an ultrafine particle dispersion at a concentration of 30 wt% in terms of solid content to obtain a blue colored layer. The coating liquid was used. This blue colored layer coating solution is applied onto a transparent substrate on which a black matrix is formed by a spin coating method, and then the coating is applied under conditions of 230 ° C. and 10 min under a reduced pressure of 1 × 10 −3 Pa. Baked. Next, firing was performed in an oxidizing atmosphere (atmosphere) at 230 ° C. for 60 minutes. The film thickness of the blue colored layer at this time was 1.5 μm.
Next, a photosensitive resist was applied onto the blue colored layer by spin coating, and the blue colored layer was patterned by drying, mask exposure, development, and etching of the blue colored layer. This blue colored layer was a strip-like pattern with a width of 90 μm located at a predetermined position covering the opening of the black matrix.

(平坦化層の形成)
ヘリウムガス圧力0.5Torrの条件下で高周波誘導加熱を用いるガス中蒸発法によりIn微粒子を生成する際に、生成過程のIn微粒子にα−テルピネオールとドデシルアミンとの20:1(容量比)の蒸気を接触させ、冷却捕集してIn微粒子を回収し、α−テルピネオール溶媒中に独立した状態で分散している平均粒径10nmのIn微粒子を20重量%含有する分散液を調製した。この分散液(コロイド液)1容量に対してアセトンを5容量加え、攪拌した。極性のアセトンの作用により分散液中の微粒子は沈降した。2時間静置後、上澄みを除去し、再び最初と同じ量のアセトンを加えて攪拌し、2時間静置後、上澄みを除去した。この沈降物から、残留溶媒を完全に除去し、平均粒径10nmのIn微粒子を作製し、X線回折により、酸化されていない微粒子であることを確認した。この微粒子を30wt%の濃度にてテトラデカン中に分散させ、超微粒子分散液を得た。
この超微粒子分散液をスピンコート法により上記着色層上に塗布した。その後、塗膜を1×10−3Paの減圧下において230℃、10minの条件で焼成した。次いで、酸化性雰囲気(大気)中で、230℃、60minの条件で焼成を行った。これにより、着色層による段差を埋めるように平坦化層を形成した。このときの着色層上の平坦化層の膜厚は200nmであり、着色層による段差が1.5μmから0.5μm程度になって、平坦化層によって着色層による段差が平坦化された。
(Formation of planarization layer)
When producing In particles by gas evaporation using high frequency induction heating under the condition of helium gas pressure of 0.5 Torr, 20: 1 (capacity ratio) of α-terpineol and dodecylamine is used as In particles in the production process. Steam was collected, cooled and collected to collect In fine particles, and a dispersion containing 20% by weight of In fine particles having an average particle diameter of 10 nm dispersed in an α-terpineol solvent in an independent state was prepared. Five volumes of acetone were added to 1 volume of this dispersion (colloidal solution) and stirred. The fine particles in the dispersion liquid settled by the action of polar acetone. After standing for 2 hours, the supernatant was removed, the same amount of acetone was added again and stirred, and after standing for 2 hours, the supernatant was removed. From this sediment, the residual solvent was completely removed, In fine particles having an average particle diameter of 10 nm were produced, and confirmed to be non-oxidized fine particles by X-ray diffraction. The fine particles were dispersed in tetradecane at a concentration of 30 wt% to obtain an ultrafine particle dispersion.
This ultrafine particle dispersion was applied onto the colored layer by spin coating. Then, the coating film was baked under conditions of 230 ° C. and 10 minutes under a reduced pressure of 1 × 10 −3 Pa. Next, firing was performed in an oxidizing atmosphere (atmosphere) at 230 ° C. for 60 minutes. Thereby, the planarization layer was formed so that the level | step difference by a colored layer might be filled up. At this time, the thickness of the planarizing layer on the colored layer was 200 nm, the level difference due to the colored layer was about 1.5 μm to 0.5 μm, and the level difference due to the colored layer was leveled by the leveling layer.

(透明電極層の形成)
次いで、上記平坦化層上にイオンプレーティング法により下地層として、膜厚50nmのSiO膜を形成した後に、膜厚150nmの酸化インジウムスズ(ITO)膜を形成し、このITO膜上に感光性レジストを塗布し、マスク露光、現像、ITO膜のエッチングを行って、透明電極層を形成した。この透明電極層は、透明基材上から着色層上に乗り上げるように平坦化層上に形成された幅80μmの帯状パターンであり、各着色層上に位置するものであった。
(Formation of transparent electrode layer)
Next, after forming an SiO 2 film with a thickness of 50 nm as an underlayer by ion plating on the planarizing layer, an indium tin oxide (ITO) film with a thickness of 150 nm is formed, and a photosensitive layer is formed on the ITO film. The resist was applied, mask exposure, development, and etching of the ITO film were performed to form a transparent electrode layer. This transparent electrode layer was a strip-shaped pattern with a width of 80 μm formed on the planarizing layer so as to run on the colored layer from the transparent substrate, and was located on each colored layer.

(補助電極の形成)
次に、上記透明電極層を覆うように平坦化層上の全面にスパッタリング法によりクロム薄膜(厚み0.2μm)を形成し、この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、クロム薄膜のエッチングを行って、補助電極を形成した。この補助電極は、透明基材上から着色層上に乗り上げるように透明電極層上に形成された帯状のパターンであり、着色層上では幅14μmでブラックマトリックスの遮光部上に位置し、透明基材周縁部の端子部では幅が60μmのものとした。
(Formation of auxiliary electrode)
Next, a chromium thin film (thickness 0.2 μm) is formed by sputtering on the entire surface of the planarizing layer so as to cover the transparent electrode layer, a photosensitive resist is applied on the chromium thin film, mask exposure, development, The auxiliary electrode was formed by etching the chromium thin film. This auxiliary electrode is a belt-like pattern formed on the transparent electrode layer so as to run on the colored layer from the transparent substrate. The auxiliary electrode has a width of 14 μm and is located on the light shielding portion of the black matrix. The terminal portion at the peripheral edge of the material had a width of 60 μm.

(絶縁層および隔壁の形成)
平均分子量が約100,000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絶縁層用塗工液を使用し、スピンコート法により透明電極層を覆うように平坦化層上に塗布した後、ベーク(100℃、30分間)を行って絶縁膜(厚み1μm)を形成した。次に、この絶縁膜上に感光性レジストを塗布し、マスク露光、現像、絶縁膜のエッチングを行って絶縁層を形成した。この絶縁層は、透明電極層と直角に交差する帯状(幅20μm)のパターンであり、ブラックマトリックス上に位置するものとした。
(Formation of insulating layer and partition)
Using a coating solution for insulating layer in which norbornene-based resin (ARTON manufactured by JSR Corporation) with an average molecular weight of approximately 100,000 is diluted with toluene, the flat electrode layer is covered with a spin coating method so as to cover the transparent electrode layer. Then, baking (100 ° C., 30 minutes) was performed to form an insulating film (thickness 1 μm). Next, a photosensitive resist was applied on the insulating film, mask exposure, development, and etching of the insulating film were performed to form an insulating layer. This insulating layer was a strip-like pattern (width 20 μm) intersecting the transparent electrode layer at a right angle, and was located on the black matrix.

次に、隔壁用塗料(日本ゼオン(株)製 フォトレジスト ZPN1100)をスピンコート法により絶縁層を覆うように全面に塗布し、プリベーク(70℃、30分間)を行った。その後、所定の隔壁用フォトマスクを用いて露光し、現像液(日本ゼオン(株)製ZTMA−100)にて現像を行い、次いで、ポストベーク(100℃、30分間)を行った。これにより、絶縁層上に隔壁を形成した。この隔壁は、高さ10μm、下部(絶縁層側)の幅15μm、上部の幅26μmである形状を有するものであった。   Next, a partition wall coating (photoresist ZPN1100 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) was applied to the entire surface by a spin coating method so as to cover the insulating layer, and prebaked (70 ° C., 30 minutes). Then, it exposed using the photomask for predetermined | prescribed partition, developed with the developing solution (Nippon ZEON Co., Ltd. product ZTMA-100), and then post-baked (100 degreeC, 30 minutes). Thereby, the partition was formed on the insulating layer. The partition wall had a shape with a height of 10 μm, a lower portion (insulating layer side) width of 15 μm, and an upper portion width of 26 μm.

(有機EL層の形成)
次いで、上記隔壁をマスクとして、真空蒸着法により正孔注入層、青色発光層、電子注入層からなる有機素子層を形成した。すなわち、まず、4,4´,4´´−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミンを、画像表示領域に相当する開口部を備えたフォトマスクを介して200nm厚まで蒸着して成膜し、その後、4,4´−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニルを20nm厚まで蒸着して成膜することによって、隔壁がマスクパターンとなり、各隔壁間のみを正孔注入材料が通過して透明電極層上に正孔注入層を形成した。同様にして、4,4´−ビス(2,2−ジフェニルビニル)ビフェニルを50nmまで蒸着して成膜することにより青色発光層とした。その後、トリス(8−キノリノール)アルミニウムを20nm厚まで蒸着して成膜することにより電子注入層とした。このようにして形成された有機素子層は、幅280μmの帯状パターンとして各隔壁間に存在するものであり、隔壁の上部表面にも同様の層構成でダミーの有機EL層が形成された。
(Formation of organic EL layer)
Next, an organic element layer composed of a hole injection layer, a blue light emitting layer, and an electron injection layer was formed by vacuum deposition using the partition walls as a mask. That is, first, 4,4 ′, 4 ″ -tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine is passed through a photomask having an opening corresponding to the image display area. By vapor-depositing to a thickness of 200 nm, and then forming a film by vapor-depositing 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl to a thickness of 20 nm, the partition walls are mask patterns. As a result, the hole injection material passed only between the partition walls to form the hole injection layer on the transparent electrode layer. Similarly, 4,4′-bis (2,2-diphenylvinyl) biphenyl was evaporated to 50 nm to form a blue light emitting layer. Thereafter, tris (8-quinolinol) aluminum was deposited to a thickness of 20 nm to form an electron injection layer. The organic element layer thus formed exists between the partition walls as a band-shaped pattern having a width of 280 μm, and a dummy organic EL layer having a similar layer structure was formed on the upper surface of the partition walls.

(背面電極層の形成)
次に、画像表示領域よりも広い所定の開口部を備えたフォトマスクを介して上記隔壁が形成されている領域に真空蒸着法によりマグネシウムと銀を同時に蒸着(マグネシウムの蒸着速度=1.3〜1.4nm/秒、銀の蒸着速度=0.1nm/秒)して成膜した。これにより、隔壁がマスクとなって、マグネシウム/銀混合物からなる背面電極層(厚み200nm)が有機EL層上に形成された。この背面電極層は、幅280μmの帯状パターンとして有機EL層上に存在するものであり、隔壁の上部表面にもダミーの背面電極層を形成した。
以上により、有機EL表示装置を得た。
(Formation of back electrode layer)
Next, magnesium and silver are simultaneously deposited on the region where the partition is formed through a photomask having a predetermined opening wider than the image display region by vacuum deposition (magnesium deposition rate = 1.3 to The film was formed at 1.4 nm / second, silver deposition rate = 0.1 nm / second). Thereby, the partition wall was used as a mask, and a back electrode layer (thickness 200 nm) made of a magnesium / silver mixture was formed on the organic EL layer. This back electrode layer exists on the organic EL layer as a band-like pattern having a width of 280 μm, and a dummy back electrode layer was also formed on the upper surface of the partition wall.
Thus, an organic EL display device was obtained.

[比較例]
着色層を下記のようにして形成した以外は、実施例と同様にして、有機EL表示装置を作製した。
[Comparative example]
An organic EL display device was produced in the same manner as in Example except that the colored layer was formed as follows.

(着色層の形成)
アルカリ可溶性ネガ型レジスト13重量部と、緑の顔料C.I.ピグメントグリーン36およびC.I.ピグメントイエロー83の混合物(100:10)7重量部と、エチルセロソルブアセテート80重量部とを混合して、緑色着色層用塗工液を調製した。この緑色着色層用塗工液をスピンコート法により、ブラックマトリックスが形成された透明基材上に塗布し、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、帯状(幅90μm)の緑色着色層(厚み1.5μm)を形成した。
(Formation of colored layer)
Mixing 13 parts by weight of an alkali-soluble negative resist, 7 parts by weight of a mixture of green pigment CI Pigment Green 36 and CI Pigment Yellow 83 (100: 10), and 80 parts by weight of ethyl cellosolve acetate for a green colored layer A coating solution was prepared. This green colored layer coating solution was applied onto a transparent substrate on which a black matrix was formed by spin coating, and pre-baked (80 ° C., 30 minutes). Next, patterning was performed by photolithography, and post-baking (100 ° C., 30 minutes) was performed. As a result, a green colored layer (thickness: 1.5 μm) having a band shape (width: 90 μm) was formed.

さらに、アルカリ可溶性ネガ型レジスト13重量部と、青の顔料C.I.ピグメントブルー15:3およびC.I.ピグメントバイオレット23の混合物(100:5)7重量部と、エチルセロソルブアセテート80重量部とを混合して、青色着色層用塗工液を調製した。この青色着色層用塗工液をスピンコート法により、ブラックマトリックスが形成された透明基材上に塗布し、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、帯状(幅90μm)の青色着色層(厚み1.5μm)を形成した。   Furthermore, 13 parts by weight of an alkali-soluble negative resist, 7 parts by weight of a mixture of blue pigment CI pigment blue 15: 3 and CI pigment violet 23 (100: 5) and 80 parts by weight of ethyl cellosolve acetate were mixed, A blue colored layer coating solution was prepared. This blue colored layer coating solution was applied onto a transparent substrate on which a black matrix was formed by spin coating, and pre-baked (80 ° C., 30 minutes). Next, patterning was performed by photolithography, and post-baking (100 ° C., 30 minutes) was performed. Thus, a blue colored layer (thickness: 1.5 μm) having a band shape (width: 90 μm) was formed.

さらに、アルカリ可溶性ネガ型レジスト13重量部と、赤の顔料C.I.ピグメントレッド177およびC.I.ピグメントイエロー83の混合物(100:20)7重量部と、エチルセロソルブアセテート80重量部とを混合して、赤色着色層用塗工液を調製した。この赤色着色層用塗工液をスピンコート法により、ブラックマトリックスが形成された透明基材上に塗布し、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、帯状(幅90μm)の赤色着色層(厚み1.5μm)を形成した。   Further, 13 parts by weight of an alkali-soluble negative resist, 7 parts by weight of a mixture of red pigments CI Pigment Red 177 and CI Pigment Yellow 83 (100: 20), and 80 parts by weight of ethyl cellosolve acetate are mixed and colored red. A layer coating solution was prepared. This red colored layer coating solution was applied onto a transparent substrate on which a black matrix was formed by spin coating, and prebaked (80 ° C., 30 minutes). Next, patterning was performed by photolithography, and post-baking (100 ° C., 30 minutes) was performed. As a result, a red colored layer (thickness: 1.5 μm) having a strip shape (width: 90 μm) was formed.

[評価]
実施例および比較例の有機EL表示装置の透明電極層と背面電極層に直流8.5Vの電圧を10mA/cm2の一定電流密度で印加して連続駆動させることにより、透明電極層と背面電極層とが交差する所望の部位の青色発光層を発光させた。そして、着色層で色補正された後、透明基材の反対面側で観測される各色の発光について、CIE色度座標(JIS Z 8701)を測定した。
実施例の有機EL表示装置では、CIE色度座標でx=0.64、y=0.35の赤色発光、CIE色度座標でx=0.25、y=0.65の緑色発光、CIE色度座標でx=0.14、y=0.18の青色発光が確認され、高輝度(82cd/m)で色純度の高い三原色画像表示が可能であった。
一方、比較例の有機EL表示装置では、CIE色度座標でx=0.64、y=0.35の赤色発光、CIE色度座標でx=0.25、y=0.65の緑色発光、CIE色度座標でx=0.15、y=0.20の青色発光が確認され、三原色の画像表示は可能であるものの、輝度が68cd/mと低かった。
[Evaluation]
A transparent electrode layer and a back electrode layer are formed by applying a voltage of DC 8.5 V to the transparent electrode layer and the back electrode layer of the organic EL display device of the example and the comparative example at a constant current density of 10 mA / cm 2 and continuously driving. The blue light-emitting layer at a desired portion where and intersected was caused to emit light. Then, after color correction with the colored layer, CIE chromaticity coordinates (JIS Z 8701) were measured for emission of each color observed on the opposite surface side of the transparent substrate.
In the organic EL display device of the example, red light emission of x = 0.64 and y = 0.35 in CIE chromaticity coordinates, green light emission of x = 0.25 and y = 0.65 in CIE chromaticity coordinates, CIE Blue light emission of x = 0.14 and y = 0.18 was confirmed in the chromaticity coordinates, and a three primary color image display with high luminance (82 cd / m 2 ) and high color purity was possible.
On the other hand, in the organic EL display device of the comparative example, red emission with x = 0.64 and y = 0.35 in CIE chromaticity coordinates, and green emission with x = 0.25 and y = 0.65 in CIE chromaticity coordinates. The blue light emission of x = 0.15 and y = 0.20 was confirmed in the CIE chromaticity coordinates, and although the three primary colors could be displayed, the luminance was as low as 68 cd / m 2 .

本発明の有機EL素子用基板の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the board | substrate for organic EL elements of this invention. 本発明の有機EL素子用基板の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the board | substrate for organic EL elements of this invention. 本発明の有機EL素子用基板の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the board | substrate for organic EL elements of this invention. 本発明の有機EL素子用基板の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the board | substrate for organic EL elements of this invention. 本発明の有機EL素子用基板の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the board | substrate for organic EL elements of this invention. 本発明の有機EL素子用基板の製造方法の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the manufacturing method of the board | substrate for organic EL elements of this invention. 本発明の有機EL素子用基板の製造方法の他の例を示す工程図である。It is process drawing which shows the other example of the manufacturing method of the board | substrate for organic EL elements of this invention. 本発明の有機EL表示装置の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the organic electroluminescent display apparatus of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 … 基板
2 … 着色層
3 … 遮光部
6 … 平坦化層
10 … 有機EL素子用基板
12 … 着色層形成用塗工液
20 … 有機EL表示装置
21 … 透明電極層
22 … 有機EL層
23 … 背面電極層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Board | substrate 2 ... Colored layer 3 ... Light-shielding part 6 ... Planarizing layer 10 ... Substrate for organic EL element 12 ... Coating liquid for colored layer formation 20 ... Organic EL display device 21 ... Transparent electrode layer 22 ... Organic EL layer 23 ... Back electrode layer

Claims (19)

無機材料からなる超微粒子、および顔料からなる着色剤が溶剤に分散され、かつバインダー樹脂を含まない超微粒子分散液からなることを特徴とするカラーフィルタ用塗工液。 A coating solution for a color filter, comprising: an ultrafine particle composed of an inorganic material ; and a colorant composed of a pigment, which is dispersed in a solvent and includes an ultrafine particle dispersion containing no binder resin. 前記超微粒子の焼結温度が350℃以下であることを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタ用塗工液。   The color filter coating solution according to claim 1, wherein the sintering temperature of the ultrafine particles is 350 ° C or lower. 前記超微粒子が、酸化インジウム、酸化ケイ素、窒化ケイ素、および酸化窒化ケイ素からなる群から選択される少なくとも1種の超微粒子であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のカラーフィルタ用塗工液。   The color filter according to claim 1 or 2, wherein the ultrafine particles are at least one ultrafine particle selected from the group consisting of indium oxide, silicon oxide, silicon nitride, and silicon oxynitride. Coating liquid. 前記超微粒子が、インジウム、アルカリ金属、およびアルカリ土類金属からなる群から選択される少なくとも1種の超微粒子であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のカラーフィルタ用塗工液。   The color filter coating according to claim 1 or 2, wherein the ultrafine particles are at least one kind of ultrafine particles selected from the group consisting of indium, alkali metal, and alkaline earth metal. liquid. 前記超微粒子の平均粒径が0.5nm〜100nmの範囲内であることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれかの請求項に記載のカラーフィルタ用塗工液。   The color filter coating solution according to any one of claims 1 to 4, wherein an average particle size of the ultrafine particles is in a range of 0.5 nm to 100 nm. 前記溶剤の沸点が120℃以上であることを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれかの請求項に記載のカラーフィルタ用塗工液。   The color filter coating solution according to any one of claims 1 to 5, wherein the solvent has a boiling point of 120 ° C or higher. 請求項1から請求項6までのいずれかの請求項に記載のカラーフィルタ用塗工液を用い、前記カラーフィルタ用塗工液に含まれる着色剤が、赤色、緑色、または青色のいずれかに着色するものであることを特徴とする着色層形成用塗工液。   The color filter coating liquid according to any one of claims 1 to 6, wherein the colorant contained in the color filter coating liquid is red, green, or blue. A coating solution for forming a colored layer, characterized by being colored. 請求項1から請求項6までのいずれかの請求項に記載のカラーフィルタ用塗工液を用い、前記カラーフィルタ用塗工液に含まれる着色剤が黒色着色剤であることを特徴とする遮光部形成用塗工液。   The color filter coating liquid according to any one of claims 1 to 6, wherein the colorant contained in the color filter coating liquid is a black colorant. Part forming coating solution. ガス雰囲気中で、かつ、着色剤および溶剤を含有する溶液の蒸気の存在下で超微粒子の構成成分を蒸発させ、前記超微粒子の構成成分の蒸気と前記溶液の蒸気とを接触させ、冷却捕集して、前記溶剤に超微粒子および着色剤が分散し、かつバインダー樹脂を含まない超微粒子分散液を得るカラーフィルタ用塗工液の製造方法であって、
前記超微粒子が無機材料からなるものであり、前記着色剤が顔料からなるものであることを特徴とするカラーフィルタ用塗工液の製造方法。
The components of the ultrafine particles are evaporated in a gas atmosphere and in the presence of a vapor of a solution containing a colorant and a solvent, and the vapor of the components of the ultrafine particles and the vapor of the solution are brought into contact with each other to cool and capture. A method for producing a coating solution for a color filter, in which ultrafine particles and a colorant are dispersed in the solvent, and an ultrafine particle dispersion containing no binder resin is obtained ,
The method for producing a coating solution for a color filter, wherein the ultrafine particles are made of an inorganic material, and the colorant is made of a pigment .
基板と、前記基板上にパターン状に形成され、無機材料からなる超微粒子中に顔料からなる着色剤が分散され、かつバインダー樹脂を含まない着色層とを有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用基板。 An organic electroluminescence device comprising: a substrate; and a colored layer formed in a pattern on the substrate, in which a colorant composed of a pigment is dispersed in ultrafine particles composed of an inorganic material , and does not contain a binder resin. Substrate. 前記着色層上に、超微粒子で形成された膜からなる平坦化層が形成されていることを特徴とする請求項10に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用基板。   11. The organic electroluminescent element substrate according to claim 10, wherein a planarizing layer made of a film formed of ultrafine particles is formed on the colored layer. 基板と、前記基板上にパターン状に形成され、無機材料からなる超微粒子中に顔料からなる黒色着色剤が分散され、かつバインダー樹脂を含まない遮光部とを有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用基板。 An organic electroluminescence device comprising: a substrate; and a light-shielding portion formed in a pattern on the substrate, wherein a black colorant composed of a pigment is dispersed in ultrafine particles composed of an inorganic material , and does not contain a binder resin. Device substrate. 前記超微粒子が、酸化インジウム、酸化ケイ素、窒化ケイ素、および酸化窒化ケイ素からなる群から選択される少なくとも1種の超微粒子であることを特徴とする請求項10から請求項12までのいずれかの請求項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用基板。   The ultra-fine particle is at least one kind of ultra-fine particle selected from the group consisting of indium oxide, silicon oxide, silicon nitride, and silicon oxynitride. The organic electroluminescent element substrate according to claim. 前記超微粒子が、表面が酸化された状態である、インジウム、アルカリ金属、およびアルカリ土類金属からなる群から選択される少なくとも1種の超微粒子であることを特徴とする請求項10から請求項12までのいずれかの請求項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用基板。   The ultrafine particles are at least one ultrafine particle selected from the group consisting of indium, alkali metal, and alkaline earth metal, the surface of which is oxidized. The substrate for organic electroluminescence elements according to any one of claims 12 to 12. 前記超微粒子の平均粒径が0.5nm〜100nmの範囲内であることを特徴とする請求項10から請求項14までのいずれかの請求項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用基板。   The substrate for an organic electroluminescent element according to any one of claims 10 to 14, wherein an average particle diameter of the ultrafine particles is in a range of 0.5 nm to 100 nm. 基板上に、請求項7に記載の着色層形成用塗工液を塗布し、焼成して、パターン状の着色層を形成する着色層形成工程を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用基板の製造方法。   A substrate for an organic electroluminescence device comprising a colored layer forming step of forming a patterned colored layer by applying the coating liquid for forming a colored layer according to claim 7 on a substrate, followed by baking. Manufacturing method. 基板上に、請求項8に記載の遮光部形成用塗工液を塗布し、焼成して、パターン状の遮光部を形成する遮光部形成工程を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用基板の製造方法。   A substrate for an organic electroluminescence element, comprising: a light shielding part forming step of applying a light shielding part forming coating solution according to claim 8 on a substrate and baking the coating liquid to form a patterned light shielding part. Manufacturing method. 前記超微粒子が酸化しない雰囲気中で焼成し、その後、酸化性雰囲気中で焼成することを特徴とする請求項16または請求項17に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用基板の製造方法。   18. The method for manufacturing a substrate for an organic electroluminescence element according to claim 16, wherein the ultrafine particles are baked in an atmosphere in which the ultrafine particles are not oxidized, and then baked in an oxidizing atmosphere. 請求項10から請求項15までのいずれかの請求項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用基板と、前記有機エレクトロルミネッセンス素子用基板上に形成された透明電極層と、前記透明電極層上に形成され、少なくとも発光層を含む有機エレクトロルミネッセンス層と、前記有機エレクトロルミネッセンス層上に形成された背面電極層とを有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。   The organic electroluminescent element substrate according to any one of claims 10 to 15, a transparent electrode layer formed on the organic electroluminescent element substrate, and formed on the transparent electrode layer. An organic electroluminescence display device comprising: an organic electroluminescence layer including at least a light emitting layer; and a back electrode layer formed on the organic electroluminescence layer.
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