JP5087837B2 - Color filter for organic electroluminescence device - Google Patents

Color filter for organic electroluminescence device Download PDF

Info

Publication number
JP5087837B2
JP5087837B2 JP2005361474A JP2005361474A JP5087837B2 JP 5087837 B2 JP5087837 B2 JP 5087837B2 JP 2005361474 A JP2005361474 A JP 2005361474A JP 2005361474 A JP2005361474 A JP 2005361474A JP 5087837 B2 JP5087837 B2 JP 5087837B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrafine particles
layer
colored layer
organic
color filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005361474A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007165165A (en
Inventor
雅朗 浅野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2005361474A priority Critical patent/JP5087837B2/en
Publication of JP2007165165A publication Critical patent/JP2007165165A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5087837B2 publication Critical patent/JP5087837B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Optical Filters (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

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用いられる有機エレクトロルミネッセンス素子用カラーフィルタに関するものである。   The present invention relates to a color filter for an organic electroluminescence element used in, for example, an organic electroluminescence display device.

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素子を用いてカラー表示が可能な有機EL表示装置とするには、カラーフィルタを用いることが知られている。一般に、カラーフィルタは、基板上にブラックマトリクスと、赤色、緑色および青色の着色層とが形成され、さらに着色層のパターンによる段差や着色層表面の凹凸を平坦化するために平坦化層が形成されたものである。
しかしながら、着色層のパターンによる段差が大きい場合には平坦化層を厚膜にする必要があり、また着色層上に平坦化層が形成されていると、透過率が低下するという問題があった。
In order to obtain an organic EL display device capable of color display using an organic EL element, it is known to use a color filter. Generally, a color filter has a black matrix and red, green, and blue colored layers formed on a substrate, and a flattening layer is formed to flatten the level difference due to the pattern of the colored layer and the unevenness of the colored layer surface. It has been done.
However, when the level difference due to the pattern of the colored layer is large, it is necessary to make the planarizing layer thicker, and when the planarized layer is formed on the colored layer, there is a problem that the transmittance is lowered. .

また、青色および緑色の着色層を形成した後に、赤色の着色層用組成物を塗布し、赤色の着色層を形成するとともに、青色および緑色の着色層間の隙間を赤色の着色層用組成物で充填し、次いで着色層表面を研磨することで平坦化する方法が提案されている(例えば特許文献1参照)。この方法によれば、平坦化層を設ける必要がなく、また平坦化層を設けるとしても比較的薄いもので十分であるので、透過率の低下を防ぐことができる。しかしながら、青色および緑色の着色層間の隙間にも赤色の着色領域が設けられるため、混色が生じるおそれがある。   In addition, after forming the blue and green colored layers, the red colored layer composition is applied to form a red colored layer, and the gap between the blue and green colored layers is formed with the red colored layer composition. A method of flattening by filling and then polishing the surface of the colored layer has been proposed (see, for example, Patent Document 1). According to this method, it is not necessary to provide a flattening layer, and even if a flattening layer is provided, a relatively thin layer is sufficient, so that a decrease in transmittance can be prevented. However, since a red colored region is also provided in the gap between the blue and green colored layers, color mixing may occur.

特開2005−173092公報JP 2005-173092 A

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、透過性が高い有機EL素子用カラーフィルタ、および高輝度の有機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 a main object of the present invention is to provide a color filter for an organic EL element having high transparency and an organic EL display device having high luminance.

本発明は、上記目的を達成するために、基板と、上記基板上にパターン状に形成された着色層と、上記着色層間に形成された平坦化部とを有することを特徴とする有機EL素子用カラーフィルタを提供する。   In order to achieve the above object, the present invention has an organic EL device comprising a substrate, a colored layer formed in a pattern on the substrate, and a planarized portion formed between the colored layers. A color filter is provided.

本発明によれば、着色層間に平坦化部を設けることによってパターン状の着色層による段差を埋めることができるので、従来のように着色層上に平坦化層を設ける必要がなく、透過性を高めることが可能である。したがって、本発明の有機EL素子用カラーフィルタを用いることにより、高輝度でカラー表示特性に優れる有機EL表示装置とすることができる。また、着色層と平坦化部とにより表面が平坦化されているので、本発明の有機EL素子用カラーフィルタを有機EL表示装置に用いた際には、電極間の短絡を防ぐことができる。   According to the present invention, by providing a flattened portion between the colored layers, a step due to the patterned colored layer can be filled, so there is no need to provide a flattened layer on the colored layer as in the prior art, and transparency is improved. It is possible to increase. Therefore, by using the color filter for organic EL elements of the present invention, an organic EL display device having high luminance and excellent color display characteristics can be obtained. Moreover, since the surface is planarized by the colored layer and the planarization part, when the color filter for organic EL elements of this invention is used for an organic EL display apparatus, the short circuit between electrodes can be prevented.

上記発明においては、上記平坦化部が遮光性を有していてもよい。これにより、コントラストを向上させることができるからである。   In the said invention, the said planarization part may have light-shielding property. This is because the contrast can be improved.

また本発明においては、上記着色層が超微粒子中に着色剤を分散させた膜であり、上記平坦化部が超微粒子で形成された膜であることが好ましい。超微粒子中に着色剤を分散させた膜では、超微粒子がバインダーとして機能するので、従来のようにバインダーとして樹脂を用いる必要がなく、低脱ガス性に優れる着色層とすることができる。同様に、超微粒子で形成された膜も、低脱ガス性に優れるものである。したがって、本発明の有機EL素子用カラーフィルタを有機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、従来のように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し、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部形成用塗工液を塗布し焼成することにより平坦化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、着色層の耐熱温度以下での焼成が可能である。   In the present invention, the colored layer is preferably a film in which a colorant is dispersed in ultrafine particles, and the flattened portion is preferably a film formed of ultrafine particles. In a film in which a colorant is dispersed in ultrafine particles, since the ultrafine particles function as a binder, it is not necessary to use a resin as a binder as in the prior art, and a colored layer having excellent low degassing properties can be obtained. Similarly, a film formed of ultrafine particles is also excellent in low outgassing properties. Therefore, when the color filter for organic EL elements 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. In addition, 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, a colored layer is formed by applying and baking 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, and ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles are dispersed in a solvent. When the flattened part is formed by applying and firing a flattened part-forming coating liquid made of a liquid, the sintering temperature can be lowered by the size effect peculiar to ultrafine particles, and the heat resistance temperature of the colored layer The following firing is possible.

この場合、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、上述したように着色層および平坦化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 this case, the sintering temperature of the ultrafine particles is preferably 350 ° C. or lower. This is because by using ultrafine particles having a sintering temperature in the above range, as described above, when the colored layer and the flattened portion are formed, firing can be performed at a lower temperature.

またこの場合、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および平坦化部を形成できるからである。
さらに、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 this case, 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, a colored layer and a flattened portion having high transparency and insulation can be formed.
Furthermore, 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 whose surface 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.

また、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。   The average particle size of the ultrafine particles is preferably in the range of 0.5 nm to 100 nm. This is because production of ultrafine particles having an average particle size that is too small is difficult, 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.

さらに本発明は、基板と、上記基板上にパターン状に形成された着色層と、上記着色層間に形成された平坦化部とを有する有機EL素子用カラーフィルタの製造方法であって、基板上に着色層および平坦化部を形成した後に、上記着色層および平坦化部の表面を研磨する表面処理工程を有することを特徴とする有機EL素子用カラーフィルタの製造方法を提供する。   Furthermore, the present invention is a method for producing a color filter for an organic EL element, comprising a substrate, a colored layer formed in a pattern on the substrate, and a flattened portion formed between the colored layers, A method for producing a color filter for an organic EL element, comprising: a surface treatment step of polishing the surfaces of the colored layer and the planarized portion after forming the colored layer and the planarized portion on the surface.

本発明によれば、着色層および平坦化部の表面を研磨することによって、容易に表面の平坦化ができるとともに、着色層上に平坦化部が形成されている場合には、着色層上の平坦化部を除去することができるので、電極間の短絡が生じにくく、透過性が高い有機EL素子用カラーフィルタを得ることができる。   According to the present invention, the surface of the colored layer and the flattened part can be easily flattened by polishing, and when the flattened part is formed on the colored layer, Since the flattened portion can be removed, it is possible to obtain a color filter for an organic EL element that is unlikely to cause a short circuit between the electrodes and has high transparency.

本発明の有機EL素子用カラーフィルタの製造方法は、上記基板上に、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着色層形成工程と、上記基板上に、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部形成用塗工液を塗布し、焼成して、平坦化部を形成する平坦化部形成工程とを有することが好ましい。上記着色層形成工程では、着色層形成用塗工液にバインダーとして樹脂を用いていないので、低脱ガス性に優れる着色層を形成することができる。また、上記平坦化部形成工程では、同様に、低脱ガス性に優れる平坦化部を形成することができる。したがって、ダークスポットが発生しにくい有機EL素子用カラーフィルタを製造することができる。さらに、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るので、着色層の耐熱温度以下での焼成が可能である。   In the method for producing a color filter for an organic EL device of the present invention, 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 is applied on the substrate, followed by baking. Applying a coating liquid for forming a flattened portion made of an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles are dispersed in a solvent on the above-mentioned substrate; It is preferable to include a flattening portion forming step for forming the flattening portion. In the colored layer forming step, since a resin is not used as a binder in the colored layer forming coating solution, a colored layer having excellent low degassing properties can be formed. In the flattening portion forming step, similarly, a flattening portion having excellent low degassing properties can be formed. Therefore, it is possible to manufacture a color filter for an organic EL element that hardly generates dark spots. Furthermore, because of the size effect peculiar to ultrafine particles, it can be fired at a temperature lower than the normal sintering temperature, so that the firing can be performed at a temperature lower than the heat resistance temperature of the colored layer.

この場合、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、超微粒子分散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および平坦化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。   In this case, 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 the time of drying after the application of the ultrafine particle dispersion, and this causes the ultrafine particles to aggregate and impair the flatness of the colored layer and the flattened portion. This is because it can be avoided.

また、上記着色層形成工程および上記平坦化部形成工程にて、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、緻密な着色層および平坦化部を形成できるからである。   Further, in the colored layer forming step and the flattening portion forming step, baking may be performed in an atmosphere in which the ultrafine particles are not oxidized, and then baking in an oxidizing atmosphere. This is because the ultrafine particles can be sufficiently sintered to form a dense colored layer and a flattened portion.

さらに本発明は、上述した有機EL素子用カラーフィルタと、上記有機EL素子用カラーフィルタ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。   Furthermore, the present invention provides a color filter for an organic EL element described above, a transparent electrode layer formed on the color filter for organic EL element, an organic EL layer formed on the transparent electrode layer and including at least a light emitting layer, And an organic EL display device comprising a back electrode layer formed on the organic EL layer.

本発明の有機EL表示装置は、上述した有機EL素子用カラーフィルタを用いるので、高輝度でカラー表示特性に優れ、ダークスポット等の欠陥のない良好な画像表示が可能である。また、従来のように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 color filter for organic EL elements, it has high luminance and excellent color display characteristics, and can display a good image without defects such as dark spots. Moreover, 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、表面が平坦であり、透過性の高い有機EL素子用カラーフィルタを得ることができ、高輝度でカラー表示特性に優れる有機EL表示装置を提供することが可能である。   According to the present invention, it is possible to obtain a color filter for organic EL elements having a flat surface and high transparency, and it is possible to provide an organic EL display device having high luminance and excellent color display characteristics.

以下、本発明の有機EL素子用カラーフィルタ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 for organic EL elements of the present invention, the manufacturing method thereof, and the organic EL display device will be described in detail.

A.有機EL素子用カラーフィルタ
まず、本発明の有機EL素子用カラーフィルタについて説明する。
本発明の有機EL素子用カラーフィルタは、基板と、上記基板上にパターン状に形成された着色層と、上記着色層間に形成された平坦化部とを有することを特徴とするものである。
A. First, the color filter for organic EL elements of the present invention will be described.
The color filter for organic EL elements of the present invention is characterized by having a substrate, a colored layer formed in a pattern on the substrate, and a flattened portion formed between the colored layers.

本発明の有機EL素子用カラーフィルタについて図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の有機EL素子用カラーフィルタ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素子用カラーフィルタ10は、基板1上にパターン状の着色層2が形成され、このパターン状の着色層2間に平坦化部3が形成されたものである。
本発明において、平坦化部が着色層間に形成されているとは、着色層上に平坦化部が存在しないことを意味する。また、着色層上に平坦化部が存在しないとは、着色層上の平坦化部の厚みが10nm以下であることを意味する。
The color filter for organic EL elements of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a color filter for an organic EL element of the present invention. As shown in FIG. 1, the organic EL element color filter 10 has a patterned colored layer 2 formed on a substrate 1 and a planarized portion 3 formed between the patterned colored layers 2. .
In the present invention, that the flattened portion is formed between the colored layers means that there is no flattened portion on the colored layer. Moreover, that the planarization part does not exist on a colored layer means that the thickness of the planarization part on a colored layer is 10 nm or less.

本発明の有機EL素子用カラーフィルタを用いた有機EL表示装置の例を図2に示す。図2に例示する有機EL表示装置20においては、有機EL素子用カラーフィルタ10の着色層2および平坦化部3の上に透明電極層21、有機EL層22、および背面電極層23が形成されている。また、有機EL層22間には絶縁層23が形成され、絶縁層23上には隔壁24が形成されている。
本発明の有機EL素子用カラーフィルタでは、着色層上に平坦化部が存在しないので、有機EL層からの発光は平坦化部を介することなく着色層を透過する。そのため、平坦化部に有機EL層からの発光が吸収されることによる透過率の低下を防ぐことができる。したがって、本発明の有機EL素子用カラーフィルタを用いた有機EL表示装置では、輝度の高い高品質な画像表示が可能である。
また、着色層と平坦化部とによって表面が平坦化されているので、電極間の短絡を防止することが可能である。
以下、有機EL素子用カラーフィルタの各構成について説明する。
An example of an organic EL display device using the color filter for organic EL elements of the present invention is shown in FIG. In the organic EL display device 20 illustrated in FIG. 2, the transparent electrode layer 21, the organic EL layer 22, and the back electrode layer 23 are formed on the colored layer 2 and the flattening portion 3 of the color filter 10 for the organic EL element. ing. An insulating layer 23 is formed between the organic EL layers 22, and a partition wall 24 is formed on the insulating layer 23.
In the color filter for organic EL elements of the present invention, since there is no flattened portion on the colored layer, light emitted from the organic EL layer passes through the colored layer without passing through the flattened portion. Therefore, it is possible to prevent the transmittance from being lowered due to the light emission from the organic EL layer being absorbed by the planarizing portion. Therefore, the organic EL display device using the color filter for organic EL elements of the present invention can display a high-quality image with high luminance.
In addition, since the surface is flattened by the colored layer and the flattened portion, a short circuit between the electrodes can be prevented.
Hereinafter, each structure of the color filter for organic EL elements is demonstrated.

1.平坦化部
本発明に用いられる平坦化部は、基板上にパターン状に形成された着色層間に形成され、パターン状の着色層による段差を埋める目的で設けられるものである。
1. Flattening portion The flattening portion used in the present invention is formed between the colored layers formed in a pattern on the substrate, and is provided for the purpose of filling a step due to the patterned colored layer.

平坦化部の厚みは、着色層の厚みと同程度であることが好ましく、特に図1に例示するように平坦化部3の厚みd1と着色層2の厚みd2との差が500nm以下であることが好ましい。また、後述するように着色層上に色変換層が形成されている場合には、図3に例示するように平坦化部3の厚みd1と、着色層2の厚みd2および色変換層5の厚みd3を合わせた厚みとの差が、500nm以下であることが好ましい。これにより、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でき、本発明の有機EL素子用カラーフィルタを有機EL表示装置に用いた場合に電極間の短絡を防ぐことができるからである。
平坦化部の厚みとしては、着色層や色変換層の厚みによって適宜調整されるものであるが、着色層が形成されている場合には、例えば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。また着色層および色変換層が形成されている場合には、例えば1μm〜55μmの範囲内で設定することができ、好ましくは2μm〜13μmの範囲内である。
The thickness of the flattened portion is preferably about the same as the thickness of the colored layer. In particular, as illustrated in FIG. 1, the difference between the thickness d1 of the flattened portion 3 and the thickness d2 of the colored layer 2 is 500 nm or less. It is preferable. Further, when a color conversion layer is formed on the colored layer as will be described later, the thickness d1 of the flattening portion 3, the thickness d2 of the colored layer 2, and the color conversion layer 5 are exemplified as shown in FIG. The difference from the combined thickness d3 is preferably 500 nm or less. Thereby, the level | step difference by a pattern-like colored layer and a color conversion layer can be planarized, and when the color filter for organic EL elements of this invention is used for an organic EL display apparatus, the short circuit between electrodes can be prevented. Because.
The thickness of the flattened portion is appropriately adjusted depending on the thickness of the colored layer or the color conversion layer, but can be set within a range of 500 nm to 5 μm, for example, when the colored layer is formed. Preferably, it exists in the range of 1 micrometer-3 micrometers. Moreover, when the colored layer and the color conversion layer are formed, it can set in the range of 1 micrometer-55 micrometers, for example, Preferably it exists in the range of 2 micrometers-13 micrometers.

また、平坦化部の形成位置としては、上記着色層が形成されていない領域であれば特に限定されるものではない。   Further, the formation position of the flattened portion is not particularly limited as long as it is a region where the colored layer is not formed.

本発明に用いられる平坦化部は、透過性を有していてもよく、遮光性を有していてもよい。平坦化部が透過性を有する場合は、本発明の有機EL素子用カラーフィルタを用いて有機EL表示装置とした際に、輝度を高めることができる。また、平坦化部が遮光性を有する場合は、本発明の有機EL素子用カラーフィルタを用いて有機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できる。以下、透過性を有する平坦化部および遮光性を有する平坦化部に分けて説明する。   The flattened portion used in the present invention may have transparency or may have light shielding properties. When the flattened portion has transparency, the luminance can be increased when an organic EL display device is formed using the color filter for organic EL elements of the present invention. Moreover, when a planarization part has light-shielding property, when it is set as an organic EL display apparatus using the color filter for organic EL elements of this invention, a contrast can be improved. In the following, description will be made separately on a planarizing portion having transparency and a planarizing portion having light shielding properties.

(1)透過性を有する平坦化部
透過性を有する平坦化部の形成材料としては、パターン状の着色層による段差を埋め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く、例えば樹脂を挙げることができる。樹脂としては、可視光透過率が50%以上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。
(1) Permeability flattening part The material for forming the permeation flattening part is not particularly limited as long as it can fill a step due to a patterned colored layer. Can be mentioned. The resin preferably has 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, 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).

また、透過性を有する平坦化部は、超微粒子で形成された膜であってもよい。ここで、「超微粒子で形成された膜」とは、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り得られる膜をいう。超微粒子で形成された膜は、有機材料を含まないので、高温に曝されても脱ガスが発生しない。そのため、本発明の有機EL素子用カラーフィルタを有機EL表示装置に用いた場合には、ダークスポットの発生を防ぐことができ、良好な画像表示が可能となる。また、後述するように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、透過性の高い平坦化部とすることができる。
本発明においては、上述した利点を有することから、平坦化部が超微粒子で形成された膜であることが好ましい。
Further, the planarizing portion having permeability may be a film formed of ultrafine particles. Here, the “film formed of ultrafine particles” refers to a film obtained by applying and baking an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles are dispersed in a solvent. Since the film formed of ultrafine particles does not contain an organic material, degassing does not occur even when exposed to high temperatures. Therefore, when the color filter for organic EL elements of the present invention is used in an organic EL display device, it is possible to prevent the occurrence of dark spots and to display a good image. Further, as will be described later, since the average particle size of the ultrafine particles is smaller than the wavelength in the visible light region, light scattering by the ultrafine particles can be suppressed, and a flattened portion having high transparency can be obtained.
In the present invention, it is preferable that the flattened portion is a film formed of ultrafine particles because of the advantages described above.

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2002−121437公報や特開2005−81501公報等を参照することができる。   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. 2002-121437 and 2005-81501.

本発明に用いられる超微粒子は、透明性を有するものであればよく、さらに絶縁性を有することが好ましい。一般に、平坦化部には絶縁性が要求されるからである。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 only need to have transparency, and preferably have insulating properties. This is because in general, the planarizing portion is required to have insulation. 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、透明性および絶縁性の良好な平坦化部とすることができるからである。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部形成用塗工液を塗布し焼成することにより平坦化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、基板等との密着性を高めることができるからである。   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 flattened portion having good transparency and insulation can be obtained. In addition, when forming a flattened part by applying and baking a coating liquid for forming a flattened part made of an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles are dispersed in a solvent, ultrafine particles of indium oxide are used. This is because the sintering temperature can be lowered. Furthermore, when ultrafine particles of silicon oxide, silicon nitride, and silicon oxynitride are used, adhesion with a substrate or the like can be improved.

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、平坦化部に用いることができる。   Moreover, as the ultrafine particles, ultrafine particles of metal whose surface is oxidized 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 the planarization 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、平坦化部形成時の焼成温度をより低温にできる。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。
また、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。
なお、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. By using ultrafine particles having a sintering temperature in the above range, the firing temperature at the time of forming the flattened portion can be 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.
Note that a TG-DTA apparatus (TG 8120) manufactured by Rigaku is used for the measurement of the sintering temperature.

また、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。   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.

さらに、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、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。
Furthermore, the average particle diameter of the ultrafine particles is not limited as long as the sintering temperature can be lowered. Specifically, it is 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 unique to ultrafine particles cannot be expected.
Here, the average particle diameter of the ultrafine particles can be confirmed by a scanning electron microscope (SEM) observation photograph (high magnification).

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、湿式還元法、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 the ultrafine particles is not particularly limited, and for example, a gas evaporation method, a wet reduction method, a thermal reduction method by spraying an organometallic compound in a high temperature atmosphere, or the like is used.

樹脂を用いた平坦化部の形成方法としては、例えばスピンコート法、ロールコート法、バーコート法、キャスト法、インクジェット法等が挙げられる。   Examples of the method for forming the flattened portion using a resin include a spin coating method, a roll coating method, a bar coating method, a casting method, and an ink jet method.

また、平坦化部として超微粒子で形成された膜を形成する場合には、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部形成用塗工液を塗布し焼成することによって平坦化部を形成することが好ましい。すなわち、平坦化部は、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。なお、このような平坦化部の形成方法については、後述する「B.有機EL素子用カラーフィルタの製造方法」の項に記載するので、ここでの説明は省略する。   When a film formed of ultrafine particles is formed as the flattening portion, the film is flattened by applying and baking a flattening portion forming coating solution made of an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles are dispersed in a solvent. It is preferable to form a chemical conversion part. That is, the flattened part is preferably a coating film formed of ultrafine particles. By forming the flattened portion by such a method, the sintering temperature can be lowered compared with the normal sintering temperature due to the size effect peculiar to the ultrafine particles, and the temperature is lower than the heat resistance temperature of a general colored layer. Can be fired. 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. Note that a method for forming such a flattened portion is described in “B. Method for manufacturing color filter for organic EL element” which will be described later, and thus the description thereof is omitted here.

(2)遮光性を有する平坦化部
遮光性を有する平坦化部としては、図4に例示するように遮光部3aであってもよく、図5に例示するように遮光部3aと透過部3bとが積層されたものであってもよい。
(2) Flattening part having light-shielding property The planarizing part having light-shielding property may be the light-shielding part 3a as illustrated in FIG. 4, and the light-shielding part 3a and the transmissive part 3b as illustrated in FIG. And may be laminated.

遮光部の形成材料としては、例えば黒色着色剤を含有する樹脂組成物や、クロム、酸化クロム、窒化クロム等の金属材料などが挙げられる。
また、遮光部は、超微粒子中に黒色着色剤を分散させた膜であってもよい。超微粒子中に黒色着色剤を分散させた膜は、有機材料をほとんど含まないので、高温に曝されても脱ガスが発生しにくく、ダークスポットの発生を防ぐことができる。なお、本発明において、超微粒子に黒色着色剤を分散させた膜は、超微粒子で形成された膜に含まれるものとする。
これらの中でも、金属材料を用いた遮光部や、超微粒子中に黒色着色剤を分散させた膜である遮光部は、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組成物を用いた遮光部は、十分な熱処理を行うことができ、遮光部形成時に脱ガス成分を除去することができる。特に、低脱ガス性およびコントラスト向上の観点からは、遮光部が超微粒子中に黒色着色剤を分散させた膜であることが好ましい。
Examples of the material for forming the light shielding part include a resin composition containing a black colorant, and metal materials such as chromium, chromium oxide, and chromium nitride.
The light shielding part may be a film in which a black colorant is dispersed in ultrafine particles. The film in which the black colorant is dispersed in the ultrafine particles contains almost no organic material, so that it is difficult for outgassing to occur even when exposed to high temperatures, and the generation of dark spots can be prevented. In the present invention, the film in which the black colorant is dispersed in the ultrafine particles is included in the film formed of the ultrafine particles.
Among these, a light-shielding part using a metal material and a light-shielding part that is a film in which a black colorant is dispersed in ultrafine particles have an advantage of excellent low degassing properties. On the other hand, the light shielding part using the resin composition containing the black colorant can be subjected to sufficient heat treatment, and the degassing component can be removed when the light shielding part is formed. In particular, from the viewpoint of low degassing property and improvement in contrast, the light shielding part is preferably a film in which a black colorant is dispersed in ultrafine particles.

本発明に用いられる黒色着色剤としては、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、有機顔料を用いた場合でも、遮光部に含まれる黒色着色剤の量は、超微粒子の含有量に比べて非常に少ないため、有機顔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。   As the black colorant used in the present invention, a pigment can be used, which may be an organic pigment or an inorganic pigment. Here, even when an organic pigment is used, the amount of the black colorant contained in the light-shielding part is very small compared to the content of the ultrafine particles. It is thought that it does not become a big cause of.

上記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、遮光部中に5〜50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。
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 5 to 50 weight% in a light-shielding part. 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.

また、上記黒色着色剤として、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、遮光部中に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と遮光性が低下する場合があるからである。また、含有量が上記範囲より多いと、遮光部形成時のコーティング特性が劣化したり、上記着色料の分散性の低下により部分的に遮光性の差異が発生したり、さらには平坦性が悪くなったりする可能性があるからである。
In addition, as the black colorant, at least two kinds selected from the group consisting of a blue colorant, a red colorant, and a yellow colorant can be mixed and used. 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 the colorant is an organic pigment or an inorganic pigment, but can be about 5 to 50% by weight in the light shielding portion. This is because if the content of these colorants is less than the above range, the light shielding property may be lowered. On the other hand, if the content is more than the above range, the coating characteristics at the time of forming the light-shielding part may deteriorate, the difference in light-shielding property may occur due to the lower dispersibility of the colorant, and the flatness may be poor. Because there is a possibility of becoming.

なお、超微粒子については、上記透過性を有する平坦化部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, since it is the same as that of what was described in the term of the said planarization part which has the transparency about ultrafine particles, description here is abbreviate | omitted.

遮光部の形成方法としては、黒色着色剤を含有する樹脂組成物を用いた場合には、例えばフォトリソグラフィー法等を挙げることができる。金属材料を用いた場合には、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挙げられる。また、無電界メッキ法や印刷法等を用いることもできる。
また、遮光部として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、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を分散させ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着色層の耐熱温度以下まで低くすることができる。なお、このような遮光部の形成方法については、後述する「B.有機EL素子用カラーフィルタの製造方法」の項に記載するので、ここでの説明は省略する。
As a method for forming the light shielding portion, for example, when a resin composition containing a black colorant is used, a photolithography method or the like can be used. In the case of using a metal material, for example, a method of forming a thin film by a sputtering method, a vacuum deposition method, or the like, and forming it in a pattern using a photolithography method can be given. Moreover, an electroless plating method, a printing method, etc. can also be used.
Further, when forming a film in which the black colorant is dispersed in the ultrafine particles as the light shielding part, a coating solution for forming the light shielding part comprising the ultrafine particle dispersion liquid in which the ultrafine particles and the black colorant are dispersed in the solvent is used. It is preferable to form the light shielding part by coating and baking. 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 the heat resistance temperature of the colored layer or less due to the size effect unique to the ultrafine particles. In addition, since the formation method of such a light-shielding part is described in the section of “B. Manufacturing method of color filter for organic EL element” described later, description thereof is omitted here.

遮光性を有する平坦化部が遮光部と透過部とが積層されたものである場合、透過部については、上記透過性を有する平坦化部と同様であるので、ここでの説明は省略する。   In the case where the light-shielding flattening portion is a laminate of a light-shielding portion and a transmissive portion, the transmissive portion is the same as the flattening portion having the light-transmitting property, and the description thereof is omitted here.

2.着色層
本発明に用いられる着色層は、基板上にパターン状に形成され、本発明の有機EL素子用カラーフィルタを用いて有機EL表示装置とした際に、有機EL表示装置の発光層から発せられた光の色調を変化させる層である。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。着色層が形成されることにより、本発明の有機EL素子用カラーフィルタを有機EL表示装置に用いた場合、高純度な発色とすることができ、色再現性の高いものとすることができる。
2. Colored layer The colored layer used in the present invention is formed in a pattern on the substrate, and emits from the light emitting layer of the organic EL display device when the organic EL display device is formed using the color filter for organic EL elements of the present invention. It is a layer that changes the color tone of the emitted light. 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. By forming the colored layer, when the color filter for organic EL elements of the present invention is used in an organic EL display device, it is possible to achieve high-purity color development and high color reproducibility.

着色層の形成材料としては、一般的にカラーフィルタに用いることが可能な顔料やバインダー樹脂を用いることができる。
赤色着色パターンに用いられる顔料としては、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。
緑色着色パターンに用いられる顔料としては、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。
青色着色パターンに用いられる顔料としては、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。
上記着色剤は、各着色パターン中にそれぞれ通常5〜50重量%の範囲内で含有される。
As a material for forming the colored layer, pigments and binder resins that can be generally used for color filters can be used.
Examples of the pigment used in the red coloring pattern include perylene pigments, lake pigments, azo pigments, quinacridone pigments, anthraquinone pigments, anthracene pigments, and isoindoline pigments. These pigments may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the pigment used in the green coloring pattern include halogen multi-substituted phthalocyanine pigments, halogen multi-substituted copper phthalocyanine pigments, triphenylmethane basic dyes, isoindoline pigments, and isoindolinone pigments. . These pigments may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the pigment used in the blue coloring pattern include copper phthalocyanine pigments, indanthrene pigments, indophenol pigments, cyanine pigments, dioxazine pigments and the like. These pigments may be used alone or in combination of two or more.
The colorant is usually contained in each colored pattern within a range of 5 to 50% by weight.

また、着色層に用いられるバインダー樹脂としては、可視光透過率が50%以上の樹脂であることが好ましい。なお、樹脂については、上記平坦化部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 binder resin used for the colored layer is preferably a resin having a visible light transmittance of 50% or more. In addition, about resin, since it is the same as that of what was described in the term of the said planarization part, description here is abbreviate | omitted.

本発明においては、着色層が超微粒子中に着色剤を分散させた膜であってもよい。超微粒子中に着色剤を分散させた膜は、有機材料をほとんど含有しないので、高温に曝されても脱ガスが発生しにくく、ダークスポットの発生を防ぐことができる。また、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、高い透明性を有し、色特性に優れる着色層とすることができる。さらに、着色層の厚み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、超微粒子中に着色剤を分散させた膜では、超微粒子の分散性が良く、膜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、着色層の厚みを薄くすることができる。
さらに、着色層が超微粒子中に着色剤を分散させた膜であり、上記平坦化部が超微粒子で形成された膜である場合は、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。
本発明においては、上述した利点を有することから、着色層が超微粒子中に着色剤を分散させた膜であることが好ましい。
In the present invention, the colored layer may be a film in which a colorant is dispersed in ultrafine particles. Since a film in which a colorant is dispersed in ultrafine particles contains almost no organic material, degassing hardly occurs even when exposed to high temperatures, and generation of dark spots can be prevented. Further, since the average particle diameter of the ultrafine particles is smaller than the wavelength in the visible light region, light scattering by the ultrafine particles can be suppressed, and a colored layer having high transparency and excellent color characteristics can be obtained. Further, when the thickness of the colored layer is relatively thin, concentration quenching is likely to occur due to aggregation of the colorant. However, in the film in which the colorant is dispersed in the ultrafine particles, the dispersibility of the ultrafine particles is good, Then, since the colorant can be dispersed without agglomerating with the ultrafine particles, the thickness of the colored layer can be reduced without deteriorating the color characteristics.
Furthermore, when the colored layer is a film in which a colorant is dispersed in ultrafine particles, and the flattened portion is a film formed of ultrafine particles, it is possible to suppress the occurrence of dark spots. There is no need to provide such a thick barrier layer, and the cost can be reduced and the yield can be improved.
In the present invention, since the above-described advantages are obtained, the colored layer is preferably a film in which a colorant is dispersed in ultrafine particles.

この場合に用いられる着色剤としては、顔料を挙げることができ、有機顔料であっても無機顔料であってもよい。ここで、有機顔料を用いた場合でも、着色層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ため、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。着色剤としては、上述したものを用いることができる。
また、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、各着色パターン中にそれぞれ通常5〜50重量%の範囲内とされる。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ない場合があるからである。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、着色層形成時のコーティング特性が劣化したり、上記着色剤の分散性の低下により部分的に濃度の差異が発生したり、さらには平坦性が悪くなったりする可能性があるからである。
Examples of the colorant used in this case include pigments, which may be organic pigments or inorganic pigments. Here, even when an organic pigment is used, it is considered that the amount of the colorant contained in the colored layer is smaller than the content of the ultrafine particles, so that it does not cause a large dark spot. As the colorant, those described above can be used.
Moreover, although content of a coloring agent changes with whether it is an organic pigment or an inorganic pigment, it is normally made into the range of 5 to 50 weight% normally in each coloring pattern. This is because if the content of the colorant is less than the above range, sufficient color correction may not be performed. Further, if the content of the colorant is more than the above range, the dispersibility of the colorant is deteriorated, the coating characteristics at the time of forming the colored layer are deteriorated, or the concentration difference is partially due to the decrease in the dispersibility of the colorant. This is because there is a possibility of the occurrence of the occurrence of the problem and the flatness may be deteriorated.

なお、超微粒子については、上記平坦化部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, since it is the same as that of what was described in the term of the said planarization part about ultrafine particles, description here is abbreviate | omitted.

着色層の厚みとしては、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。着色層の厚みが厚すぎると、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からである。さらに着色層の厚みが厚すぎると、パターン状の着色層による段差が大きくなり、平坦化部による平坦化が困難となるおそれがあるからである。一方、着色層の厚みが薄すぎると、十分な色補正を行うことができない可能性があるからである。   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 within a range of 1 μm to 3 μm. Is within. This is because if the thickness of the colored layer is too thick, the permeability may be lowered or peeling from the substrate or the like may occur. Furthermore, if the thickness of the colored layer is too thick, a step due to the patterned colored layer becomes large, and flattening by the flattening portion may be difficult. On the other hand, if the thickness of the colored layer is too thin, there is a possibility that sufficient color correction cannot be performed.

顔料やバインダー樹脂を用いた着色層の形成方法としては、一般的なカラーフィルタの形成方法、例えばフォトリソグラフィー法、インクジェット法、印刷法等を用いることができる。
また、超微粒子中に着色剤を分散させた膜である着色層を形成する場合には、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を分散させ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。したがって、着色層に用いられる着色剤の選択肢が狭められることなく、低脱ガス性に優れる着色層を得ることができる。なお、このような着色層の形成方法については、後述する「B.有機EL素子用カラーフィルタの製造方法」の項に記載するので、ここでの説明は省略する。
As a method for forming a colored layer using a pigment or a binder resin, a general method for forming a color filter, for example, a photolithography method, an inkjet method, a printing method, or the like can be used.
In addition, when forming a colored layer, which is a film in which a colorant is dispersed in ultrafine particles, a coating solution for forming a colored layer comprising an ultrafine particle and an ultrafine particle dispersion in which a colorant is dispersed in a solvent is applied. Then, it is preferable to form a colored layer by firing. 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. Therefore, it is possible to obtain a colored layer having excellent low degassing properties without narrowing the choice of the colorant used for the colored layer. In addition, since the formation method of such a colored layer is described in the section of “B. Manufacturing method of color filter for organic EL element” described later, description thereof is omitted here.

3.色変換層
本発明においては、例えば図3に示すように、着色層2上に色変換層5が形成されていてもよい。色変換層は、本発明の有機EL素子用カラーフィルタを用いて有機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。
3. Color Conversion Layer In the present invention, for example, as shown in FIG. 3, a color conversion layer 5 may be formed on the colored layer 2. 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 an organic EL display device is formed using the color filter for organic EL elements of the present invention. There is no particular limitation as long as the light can be red, green, or blue.

色変換層は、例えば図3に示すように赤、緑、青の3色の蛍光をそれぞれ発光する色変換パターン5R,5G,5B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。   For example, as shown in FIG. 3, the color conversion layer may be composed of color conversion patterns 5R, 5G, and 5B 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.

上記色変換層としては、発光層からの光を吸収し、蛍光を発光する蛍光材料とバインダー樹脂とを含有するものが挙げられる。   Examples of the color conversion layer include those containing a fluorescent material that absorbs light from the light emitting layer and emits fluorescence and a binder resin.

本発明に用いられる蛍光材料としては、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。
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。
発光層から発する青色から青緑色領域の光を吸収して、赤色領域の蛍光を発する蛍光色素としては、例えばローダミンB、ローダミン6G、ローダミン3B、ローダミン101、ローダミン110、スルホローダミン、ベーシックバイオレット11、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。さらに、各種染料(直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料など)も蛍光性があれば使用することができる。
また、発光層から発する青色ないし青緑色領域の光を吸収して、緑色領域の蛍光を発する蛍光色素としては、例えば3−(2´−ベンゾチアゾリル)−7−ジエチルアミノクマリン(クマリン6)、3−(2´−ベンゾイミダゾリル)−7−N,N−ジエチルアミノクマリン(クマリン7)、3−(2´−N−メチルベンゾイミダゾリル)−7−N,N−ジエチルアミノクマリン(クマリン30)、2,3,5,6−1H,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。さらに、各種染料(直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料など)も蛍光性があれば使用することができる。
さらに、蛍光色素を、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。また、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。
As the fluorescent material used in the present invention, 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.
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.
Examples of fluorescent dyes that absorb light in the blue to blue-green region emitted from the light emitting layer and emit fluorescence in the red region include rhodamine B, rhodamine 6G, rhodamine 3B, rhodamine 101, rhodamine 110, sulforhodamine, basic violet 11, Rhodamine dyes such as Basic Red 2, cyanine dyes, pyridine dyes such as 1-ethyl-2- [4- (p-dimethylaminophenyl) -1,3-butadienyl] -pyridinium perchlorate (pyridine 1), Or an oxazine pigment | dye etc. are mentioned. Furthermore, various dyes (direct dyes, acid dyes, basic dyes, disperse dyes, etc.) can be used if they are fluorescent.
Examples of fluorescent dyes that absorb blue to blue-green light emitted from the light emitting layer and emit green light include 3- (2′-benzothiazolyl) -7-diethylaminocoumarin (coumarin 6), 3- (2'-Benzimidazolyl) -7-N, N-diethylaminocoumarin (coumarin 7), 3- (2'-N-methylbenzimidazolyl) -7-N, N-diethylaminocoumarin (coumarin 30), 2, 3, 5 , 6-1H, 4H-tetrahydro-8-trifluoromethylquinolidine (9,9a, 1-gh) coumarin (coumarin 153), or the like, or basic yellow 51 which is a coumarin dye-based dye, and solvent Examples thereof include naphthalimide dyes such as yellow 11 and solvent yellow 116. Furthermore, various dyes (direct dyes, acid dyes, basic dyes, disperse dyes, etc.) can be used if they are fluorescent.
Furthermore, the fluorescent dye is kneaded in advance in polymethacrylate, 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. The pigment may be made into a fluorescent pigment. In addition, 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、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0.1〜2重量%の範囲で含有される。蛍光色素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、また蛍光色素の含有量が多すぎると、濃度消光等の効果により色変換効率が低下する可能性があるからである。   The fluorescent material is contained in the range of 0.01 to 5% by weight, more preferably 0.1 to 2% by weight, based on the weight of the color conversion pattern. If the fluorescent dye content is too low, sufficient wavelength conversion cannot be performed, and if the fluorescent dye content is too high, color conversion efficiency may decrease due to effects such as concentration quenching. .

また、色変換層に用いられるバインダー樹脂としては、可視光透過率が50%以上の樹脂であることが好ましい。なお、樹脂については、上記平坦化部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 binder resin used for the color conversion layer is preferably a resin having a visible light transmittance of 50% or more. In addition, about resin, since it is the same as that of what was described in the term of the said planarization part, description here is abbreviate | omitted.

本発明においては、色変換層が超微粒子中に蛍光材料を分散させた膜であってもよい。超微粒子中に蛍光材料を分散させた膜は、有機材料をほとんど含まないので、高温に曝されても脱ガスが発生しにくく、ダークスポットの発生を防ぐことができる。また、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、高い透明性を有し、色特性に優れる色変換層とすることができる。低脱ガス性の観点からは、色変換層が超微粒子中に蛍光材料を分散させた膜であることが好ましい。   In the present invention, the color conversion layer may be a film in which a fluorescent material is dispersed in ultrafine particles. Since a film in which a fluorescent material is dispersed in ultrafine particles contains almost no organic material, degassing hardly occurs even when exposed to a high temperature, and generation of dark spots can be prevented. Further, since the average particle diameter of the ultrafine particles is smaller than the wavelength in the visible light region, light scattering by the ultrafine particles can be suppressed, and a color conversion layer having high transparency and excellent color characteristics can be obtained. . From the viewpoint of low degassing property, the color conversion layer is preferably a film in which a fluorescent material is dispersed in ultrafine particles.

この場合に用いられる蛍光材料としては、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。蛍光材料としては、上述したものを用いることができる。
また、蛍光材料の含有量は、各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%の範囲内とされる。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。色変換層が超微粒子中に蛍光材料を分散させた膜である場合は、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、上記の蛍光材料とバインダー樹脂とを含有する色変換層に比べて蛍光材料の含有量を多くすることが可能である。
As the fluorescent material used in this case, for example, a fluorescent pigment, a fluorescent pigment, a fluorescent dye, or 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. As the fluorescent material, those described above can be used.
Further, the content of the fluorescent material is set to 0.01 to 5% by weight, more preferably 0.1 to 5% by weight based on the weight of each color conversion pattern. 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. When the color conversion layer is a film in which a fluorescent material is dispersed in ultrafine particles, the dispersibility of the fluorescent material can be improved by the ultrafine particles, so that concentration quenching hardly occurs, and the above-described fluorescent material and binder resin It is possible to increase the content of the fluorescent material as compared with the color conversion layer containing.

色変換層の厚みとしては、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。色変換層の厚みが厚すぎると、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からである。さらに色変換層の厚みが厚すぎると、パターン状の色変換層による段差が大きくなり、平坦化部による平坦化が困難となるおそれがあるからである。色変換層が超微粒子中に蛍光材料を分散させた膜である場合は、上述したように蛍光材料の含有量を比較的多くすることができるので、色変化層を比較的薄く形成しても十分に波長変換を行うことが可能である。一方、色変換層の厚みが上記範囲より薄いと、十分な波長変換を行うことができない可能性がある。   The thickness of the color conversion layer is not particularly limited as long as wavelength conversion can be performed. Specifically, the thickness can be set within a range of 500 nm to 50 μm, and preferably 1 μm to 10 μm. Is within the range. This is because if the thickness of the color conversion layer is too thick, the transparency may be lowered, or peeling from the substrate or the like may occur. Furthermore, if the thickness of the color conversion layer is too thick, the level difference due to the pattern-like color conversion layer becomes large, and flattening by the flattening part may be difficult. When the color conversion layer is a film in which a fluorescent material is dispersed in ultrafine particles, the content of the fluorescent material can be made relatively large as described above. It is possible to perform wavelength conversion sufficiently. On the other hand, if the thickness of the color conversion layer is thinner than the above range, there is a possibility that sufficient wavelength conversion cannot be performed.

蛍光材料およびバインダー樹脂を含有する色変換層の形成方法としては、一般的なカラーフィルタの形成方法、例えばフォトリソグラフィー法、インクジェット法、印刷法等を用いることができる。
また、超微粒子中に蛍光材料を分散させた膜である色変換層を形成する場合には、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。したがって、着色層に用いられる着色剤や色変換層に用いられる蛍光材料の選択肢が狭められることなく、低脱ガス性に優れる色変換層を得ることができる。
As a method for forming a color conversion layer containing a fluorescent material and a binder resin, a general method for forming a color filter, for example, a photolithography method, an inkjet method, a printing method, or the like can be used.
When forming a color conversion layer that is a film in which a fluorescent material is dispersed in ultrafine particles, a coating for forming a color conversion layer comprising an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles and a fluorescent material are dispersed or dissolved in a solvent. It is preferable to form the color conversion layer by applying a working solution and baking. 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 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. Therefore, the color conversion layer excellent in low degassing property can be obtained without narrowing the choice of the colorant used in the color layer and the fluorescent material used in the color conversion layer.

さらに、各色変換パターンの代わりに透過パターンが形成されている場合、この透過パターンは、上述した樹脂からなるものであってもよく、超微粒子で形成された膜であってもよい。超微粒子で形成された膜である透過パターンは、低脱ガス性に優れるという利点を有する。なお、超微粒子で形成された膜については、上記平坦化部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。   Further, when a transmission pattern is formed instead of each color conversion pattern, this transmission pattern may be made of the above-described resin or a film formed of ultrafine particles. A permeation pattern, which is a film formed of ultrafine particles, has the advantage of being excellent in low degassing properties. Note that the film formed of ultrafine particles is the same as that described in the section of the flattening portion, and thus description thereof is omitted here.

4.バリア層
本発明においては、例えば図3に示すように着色層2や色変換層5の上にバリア層6が形成されていてもよい。これにより、有機EL素子用カラーフィルタのバリア性を高めることができる。特に、上述した平坦化部、着色層、および色変換層が、超微粒子を用いたものではなく、脱ガス性が低くないものである場合には、バリア層を形成することが好ましい。
4). Barrier layer In the present invention, for example, as shown in FIG. 3, a barrier layer 6 may be formed on the colored layer 2 or the color conversion layer 5. Thereby, the barrier property of the color filter for organic EL elements can be improved. In particular, when the flattened portion, the colored layer, and the color conversion layer described above do not use ultrafine particles and do not have low degassing properties, it is preferable to form a barrier layer.

本発明に用いられるバリア層の形成材料としては、一般的に有機EL表示装置におけるバリア層として用いられる材料であればよく、例えば無機酸化物、無機窒化物、および無機酸化窒化物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。
これらの中でも、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種が好ましく用いられる。これらの材料は、基板や第2無機絶縁層等との密着性が良好であるからである。
The material for forming the barrier layer used in the present invention may be any material that is generally used as a barrier layer in an organic EL display device, and examples thereof include inorganic oxides, inorganic nitrides, and inorganic oxynitrides. it can. 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.
Among these, at least one selected from the group consisting of silicon oxide, silicon nitride, and silicon oxynitride is preferably used. This is because these materials have good adhesion to the substrate and the second inorganic insulating layer.

上記バリア層は、単一層であってもよく、バリア性を向上させるために複数積層してもよい。また、積層する場合の組み合わせとしては、同種、異種を問わない。   The barrier layer may be a single layer, or a plurality of layers may be laminated in order to improve barrier properties. Moreover, as a combination in the case of stacking, the same kind or different kinds may be used.

本発明の有機EL素子用カラーフィルタを有機EL表示装置に用いた場合には、基板側から光が取り出されるため、バリア層は透過性を有することが好ましい。具体的には、バリア層の可視光領域における透過率が60%以上であることが好ましく、中でも80%以上、特に90%以上であることが好ましい。
なお、上記透過率は、波長380nm〜800nmの範囲内において、島津製作所(株)社製 UV−3100を用いて測定した値の平均値である。
When the color filter for organic EL elements of the present invention is used in an organic EL display device, the barrier layer preferably has transparency because light is extracted from the substrate side. Specifically, the transmittance of the barrier layer in the visible light region is preferably 60% or more, more preferably 80% or more, and particularly preferably 90% or more.
In addition, the said transmittance | permeability is an average value of the value measured using Shimadzu Corporation Corp. UV-3100 within the wavelength range of 380 nm-800 nm.

このようなバリア層の厚みは、水蒸気や酸素、および着色層等から発生するガスに対してバリア性を有し、上述した透過性を満たすような厚みであれば特に限定されるものではなく、上述した材料により適宜選択される。通常は5nm〜5000nmの範囲内であり、好ましくは5nm〜500nmの範囲内である。また、酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素を用いた場合は、10nm〜300nmの範囲内であることがより好ましい。バリア層の厚みが薄すぎると、所望のバリア性を得ることが困難となるからである。一方、バリア層の厚みが厚すぎると、バリア層形成時にクラック等が生じる可能性があり、また透過率が低下する場合があるからである。   The thickness of such a barrier layer is not particularly limited as long as it has a barrier property against gas generated from water vapor, oxygen, a colored layer, and the like and satisfies the above-described permeability. The material is appropriately selected depending on the materials described above. Usually, it exists in the range of 5 nm-5000 nm, Preferably it exists in the range of 5 nm-500 nm. Further, when aluminum oxide or silicon oxide is used, it is more preferably in the range of 10 nm to 300 nm. This is because if the thickness of the barrier layer is too thin, it is difficult to obtain a desired barrier property. On the other hand, if the thickness of the barrier layer is too thick, cracks or the like may occur during the formation of the barrier layer, and the transmittance may decrease.

バリア層の形成方法としては、例えばスパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等のPVD法(物理的蒸着法)、CVD法(化学的蒸着法)、ディップ法などを挙げることができる。   Examples of the method for forming the barrier layer include a PVD method (physical vapor deposition method) such as a sputtering method, a vacuum vapor deposition method, and an ion plating method, a CVD method (chemical vapor deposition method), and a dipping method.

5.基板
本発明に用いられる基板は、本発明の有機EL素子用カラーフィルタを用いて有機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。
5. Substrate The substrate used in the present invention is preferably transparent in order to extract light from the substrate side when an organic EL display device is formed using the color filter for organic EL elements 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素子用カラーフィルタ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 color filter for the organic EL element of the present invention. For example, a transparent glass substrate coated or stepped. Etc.

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.

B.有機EL素子用カラーフィルタの製造方法
次に、本発明の有機EL素子用カラーフィルタの製造方法について説明する。
本発明の有機EL素子用カラーフィルタの製造方法は、基板と、上記基板上にパターン状に形成された着色層と、上記着色層間に形成された平坦化部とを有する有機EL素子用カラーフィルタの製造方法であって、基板上に着色層および平坦化部を形成した後に、上記着色層および平坦化部の表面を研磨する表面処理工程を有することを特徴とするものである。
B. Next, a method for producing a color filter for organic EL elements of the present invention will be described.
The method for producing a color filter for an organic EL device according to the present invention includes a substrate, a colored layer formed in a pattern on the substrate, and a planarizing portion formed between the colored layers. And a surface treatment step of polishing the surfaces of the colored layer and the planarized portion after forming the colored layer and the planarized portion on the substrate.

図6は、本発明の有機EL素子用カラーフィルタの製造方法の一例を示す図である。本発明においては、まず基板1上に着色層2をパターン状に形成し、このパターン状の着色層2による段差を埋めるように平坦化部3を形成する(図6(a))。図6(a)においては、先に形成された着色層2による段差を十分に埋めるように、着色層2上にも平坦化部3を形成している。次いで、着色層2および平坦化部3の表面をサンドペーパー11で研磨する(図6(b)、表面処理工程)。この際、破線Lの部分まで、すなわち着色層2上に形成された平坦化部3がすべて除去されるまで研磨を行う。これにより、着色層2表面が露出し、着色層2上に平坦化部3が存在しない有機EL素子用カラーフィルタを得ることができる(図6(c))。   FIG. 6 is a diagram showing an example of a method for producing a color filter for organic EL elements of the present invention. In the present invention, first, the colored layer 2 is formed in a pattern on the substrate 1, and the flattened portion 3 is formed so as to fill the step due to the patterned colored layer 2 (FIG. 6A). In FIG. 6A, the flattened portion 3 is also formed on the colored layer 2 so as to sufficiently fill the level difference caused by the previously formed colored layer 2. Next, the surfaces of the colored layer 2 and the flattening portion 3 are polished with the sandpaper 11 (FIG. 6B, surface treatment step). At this time, polishing is performed up to a portion indicated by a broken line L, that is, until all the flattened portion 3 formed on the colored layer 2 is removed. Thereby, the color layer 2 surface is exposed, and a color filter for organic EL elements in which the planarizing portion 3 does not exist on the colored layer 2 can be obtained (FIG. 6C).

本発明によれば、着色層上に平坦化部が形成されている場合であっても、着色層および平坦化部の表面を研磨することによって、着色層上の平坦化部を除去し、着色層を露出させることができるので、透過性が高い有機EL素子用カラーフィルタを得ることができる。特に、平坦化部が遮光性を有する場合には、透過性を効果的に向上させることができる。また、着色層および平坦化部の表面に段差がある場合であっても、着色層および平坦化部の表面を研磨することによって、容易に表面の平坦化ができる。このため、本発明により得られる有機EL素子用カラーフィルタを用いた有機EL表示装置では、電極間の短絡を防ぐことが可能である。   According to the present invention, even when the flattened portion is formed on the colored layer, the flattened portion on the colored layer is removed by polishing the surfaces of the colored layer and the flattened portion. Since the layer can be exposed, a color filter for an organic EL element having high transparency can be obtained. In particular, when the flattened portion has a light shielding property, the transparency can be effectively improved. Further, even when there are steps on the surface of the colored layer and the flattened portion, the surface can be easily flattened by polishing the surfaces of the colored layer and the flattened portion. For this reason, in the organic EL display device using the color filter for organic EL elements obtained by the present invention, it is possible to prevent a short circuit between the electrodes.

本発明の有機EL素子用カラーフィルタの製造方法は、基板上にパターン状の着色層を形成する着色層形成工程と、基板上の所定の位置に平坦化部を形成する平坦化部形成工程と、上記表面処理工程とを有するものである。以下、各工程について説明する。   The method for producing a color filter for an organic EL element of the present invention includes a colored layer forming step of forming a patterned colored layer on a substrate, and a flattened portion forming step of forming a flattened portion at a predetermined position on the substrate. And the surface treatment step. Hereinafter, each step will be described.

1.着色層形成工程
本発明における着色層形成工程は、基板上にパターン状の着色層を形成する工程である。なお、着色層の形成方法については、上記「A.有機EL素子用カラーフィルタ」の着色層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 The colored layer forming step in the present invention is a step of forming a patterned colored layer on a substrate. In addition, since it described in the term of the colored layer of the said "A. Color filter for organic EL elements" about the formation method of a colored layer, description here is abbreviate | omitted.

本発明においては、着色層形成工程が、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ことが好ましい。
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、超微粒子がバインダーのような役割を果たすので、バインダーとして樹脂を用いる必要がなく、低脱ガス性に優れる着色層を得ることができる。これにより、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。
さらに、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。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。
また、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、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。
In the present invention, in the colored layer forming step, 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 is applied on a substrate, and baked to form a pattern. A step of forming a colored layer is preferred.
The ultrafine particle dispersion is a solution in which ultrafine particles are dispersed individually and uniformly, and no aggregation of the ultrafine particles occurs. 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, since the ultrafine particles play a role like a binder, it is not necessary to use a resin as a binder, and a colored layer having excellent low degassing properties can be obtained. Thereby, it is possible to obtain an organic EL element substrate in which dark spots are hardly generated.
Furthermore, since the ultrafine particles are densely sintered at a temperature much lower than the general sintering temperature due to the size effect unique to the ultrafine particles, the colored layer can be fired at a temperature lower than the heat resistance temperature. Therefore, it has the advantage that the choice of the coloring agent used for a colored layer spreads.
In addition, since the average particle size 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, and a colored layer having high transparency and excellent color characteristics is formed. be able to.

本発明に用いられる超微粒子分散液は、上述したように、超微粒子が個々に独立して均一に分散したものであり、超微粒子および着色剤を溶剤に分散させることにより調製される。この際、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。   As described above, the ultrafine particle dispersion used in the present invention is obtained by dispersing ultrafine particles individually and uniformly, and is prepared by dispersing ultrafine particles and a colorant in a solvent. At this time, for example, ultrafine particles may be prepared by a gas evaporation method, and a coloring agent may be added later to the dispersion in which the obtained ultrafine particles are dispersed in a solvent. At the time of production, a dispersion containing ultrafine particles and a colorant dispersed in a solvent may be obtained using a solution containing a colorant and a solvent.

なお、超微粒子については、上記「A.有機EL素子用カラーフィルタ」の平坦化部の項に記載したものと同様であり、着色剤については、上記「A.有機EL素子用カラーフィルタ」の着色層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、超微粒子分散液に用いられる超微粒子の平均粒径は、レーザー法により測定した値とする。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り、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。なお、上記平均粒径は、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。
The ultrafine particles are the same as those described in the section of the flattening section of the “A. Color filter for organic EL elements”, and the colorant is the same as that described in “A. Color filter for organic EL elements”. Since it is the same as that described in the section of the colored layer, description thereof is omitted here.
Here, the average particle diameter of the ultrafine particles used in the ultrafine particle dispersion is a value measured by a laser method. The average particle diameter is generally used to indicate the particle size of the particles, and the laser method is to disperse the particles in a solvent and thin the scattered light obtained by applying a laser beam to the dispersion solvent. This is a method of measuring the average particle size, particle size distribution, etc. by calculation. 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.

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、湿式還元法、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。
ガス中蒸発法では、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等を蒸発させ、必要に応じて蒸発した金属等を反応ガス(酸素、窒素等)と接触させて、これら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、ガス中蒸発法については、特許2561537号公報、特開2002−121437公報、特開2005−183054公報等を参照することができる。
The method for producing the ultrafine particles is not particularly limited, and for example, a gas evaporation method, a wet reduction method, a thermal reduction method by spraying an organometallic compound in a high temperature atmosphere, or the like is used.
In the gas evaporation method, metals and the like are evaporated in a gas atmosphere and in a gas phase in which solvent vapor coexists, and the evaporated metals and the like are brought into contact with a reaction gas (oxygen, nitrogen, etc.) as necessary. Is condensed into uniform ultrafine particles and dispersed in a solvent to obtain a dispersion. In this gas evaporation method, ultrafine particles having a uniform particle size can be obtained. In order to prepare an ultrafine particle dispersion using ultrafine particles obtained by a 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. For the gas evaporation method, reference can be made to Japanese Patent No. 2651537, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-121437, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-183054, and the like.

また、超微粒子分散液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。
The solvent used in the ultrafine particle dispersion is appropriately selected depending on the ultrafine particles to be used. For example, methanol, ethanol, propanol, isopropyl alcohol, butanol, hexanol, heptanol, octanol, decanol, cyclohexanol, terpineol Alcohols 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; Ethers such as dioxane and tetrahydrofuran; acid amides such as N, N-dimethylformamide; benzene, toluene, xylene, trimethylbenzene, dodecylben Aromatic hydrocarbons such as hexane; long-chain alkanes such as hexane, heptane, octane, nonane, decane, undecane, tridecane, tetradecane, pentadecane, hexadecane, octadecane, nonadecane, eicosane, trimethylpentane; cyclohexane, cycloheptane, And cyclic alkanes such as cyclooctane; 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.

さらに、上記溶剤は、後述する超微粒子分散液を塗布した後に行われる乾燥および焼成の際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、均一な膜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, it is preferable that the solvent evaporates during drying and baking performed after applying an ultrafine particle dispersion described later. 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 is easy to evaporate at the time of drying, so that the ultrafine particles are likely to aggregate and a uniform film 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.

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。具体的には、超微粒子分散液中の超微粒子の濃度が、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、着色層の平坦性が損なわれる可能性があるからである。   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. Specifically, the concentration of the ultrafine particles in the ultrafine particle dispersion is preferably in the range of 1 to 50 wt%, more preferably 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 may be impaired.

また、超微粒子分散液の粘度としては、20℃において100cP以下であることが好ましく、中でも10cP以下であることが好ましい。粘度が上記範囲であれば、平坦な膜を形成できるからである。   Further, the viscosity of the ultrafine particle dispersion is preferably 100 cP or less at 20 ° C., and more preferably 10 cP or less. This is because a flat film can be formed if the viscosity is within the above range.

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、本発明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 the present invention, it 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.

本発明においては、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 the present invention, for example, a resist method, a discharge method, a printing method, or the like can be used as a patterning method for the colored layer.

レジスト法では、着色層上にレジストを塗布し、マスク露光、現像、酸エッチングおよびレジスト剥離を行うことにより、着色層をパターン状に形成することができる。レジスト法を用いる場合には、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, a colored layer can be formed in a pattern by applying a resist on the colored layer and performing mask exposure, development, acid etching, and resist stripping. When using the resist method, the resist may be applied onto the dried coating film, or the resist may be applied onto the fired film. 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 which at least one 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。本発明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 the present invention has a relatively low viscosity, and therefore, 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.有機EL素子用カラーフィルタ」の平坦化部の項に記載したものであれば、いずれも使用できる。
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 of the flattened portion of the “A. Color filter for organic EL elements”.

上記の中でも、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。   Among these, the ink jet method is preferably used because the manufacturing process is simple.

2.平坦化部形成工程
本発明における平坦化部形成工程は、基板上の所定の位置に平坦化部を形成する工程である。本発明においては、平坦化部の種類により、平坦化部形成工程を、上記着色層形成工程前に行うか上記着色層形成工程後に行うかが適宜選択される。例えば透過性を有する平坦化部を形成する場合は、上記着色層形成工程後に平坦化部形成工程を行う。また、平坦化部が遮光性を有し、遮光部である場合は、上記着色層形成工程前に平坦化部形成工程を行う。さらに、平坦化部が遮光性を有し、遮光部と透過部とが積層されたものである場合は、上記着色層形成工程前に遮光部を形成し、上記着色層形成工程後に透過部を形成する。いずれの場合においても、パターン状の着色層による段差を埋めるように平坦化部が形成される。
なお、平坦化部の形成方法については、上記「A.有機EL素子用カラーフィルタ」の平坦化部の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
2. Flattening portion forming step The flattening portion forming step in the present invention is a step of forming a flattening portion at a predetermined position on the substrate. In the present invention, depending on the type of the flattened portion, whether the flattened portion forming step is performed before the colored layer forming step or after the colored layer forming step is appropriately selected. For example, in the case of forming a planarized portion having transparency, the planarized portion forming step is performed after the colored layer forming step. Further, when the flattened portion has a light shielding property and is a light shielded portion, the flattened portion forming step is performed before the colored layer forming step. Further, when the flattened portion has a light shielding property and the light shielding portion and the transmissive portion are laminated, the light shielding portion is formed before the colored layer forming step, and the transmissive portion is removed after the colored layer forming step. Form. In any case, the flattened portion is formed so as to fill the step due to the patterned colored layer.
In addition, since it described in the term of the planarization part of the said "A. color filter for organic EL elements" about the formation method of the planarization part, description here is abbreviate | omitted.

本発明においては、平坦化部形成工程が、基板上に、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部形成用塗工液を塗布し、焼成して、平坦化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、超微粒子分散液からなる平坦化部形成用塗工液を用いることにより、低脱ガス性に優れる平坦化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、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。
In the present invention, the step of forming the flattening portion is to apply a flattening portion-forming coating liquid composed of an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles are dispersed in a solvent on the substrate, and then baked to form the flattening portion. It is preferable that it is the process of forming.
As in the case of the colored layer forming step, by using a coating liquid for forming a flattened part made of an ultrafine particle dispersion, it is possible to form a flattened part having excellent low degassing properties and generate dark spots. It is possible to obtain a substrate for an organic EL element that is difficult to perform. In addition, due to the size effect peculiar to ultrafine particles, the ultrafine particles are densely sintered at a temperature much lower than the general sintering temperature, so that the colored layer can be fired at a temperature lower than the heat resistance temperature.

超微粒子分散液からなる平坦化部形成用塗工液は、平坦化部の種類に応じて異なるものとなる。例えば透過性を有する平坦化部には、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部形成用塗工液が用いられる。また例えば、平坦化部が遮光性を有し、遮光部である場合には、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平坦化部形成用塗工液が用いられる。さらに例えば、平坦化部が遮光性を有し、遮光部と透過部とが積層されたものである場合、遮光部には上記遮光部を形成するための平坦化部形成用塗工液が用いられ、透過部には上記透過性を有する平坦化部を形成するための平坦化部形成用塗工液が用いられる。
なお、微粒子については上記「A.有機EL素子用カラーフィルタ」の平坦化部の項に記載したものと同様であり、また超微粒子分散液のその他の点、ならびに平坦化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。
The coating liquid for forming a flattened portion made of an ultrafine particle dispersion varies depending on the type of the flattened portion. For example, for the planarizing part having permeability, a coating liquid for forming a planarizing part made of an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles are dispersed in a solvent is used. Further, for example, when the flattening part has a light shielding property and is a light shielding part, a coating liquid for forming a flattening part comprising an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles and a black colorant are dispersed in a solvent is used. . Further, for example, when the flattening part has a light shielding property and the light shielding part and the transmissive part are laminated, the flattening part forming coating liquid for forming the light shielding part is used for the light shielding part. The flattened portion forming coating liquid for forming the flattened portion having the above-described permeability is used for the transparent portion.
The fine particles are the same as those described in the section of the flattening portion of the above-mentioned “A. Color filter for organic EL element”, and other points of the ultrafine particle dispersion and the flattening portion forming coating liquid Since the coating method, baking method, patterning method, and the like are the same as those described in the section of the colored layer forming step, description thereof is omitted here.

また、平坦化部形成用塗工液を1回塗布しただけでは所望の厚みが得られない場合は、平坦化部形成用塗工液を塗布、乾燥、および焼成した後に、さらに平坦化部形成用塗工液を塗布、乾燥、および焼成することによって、平坦化部の厚みを厚くすることができる。また、平坦化部形成用塗工液を塗布、乾燥した後に、さらに平坦化部形成用塗工液を塗布乾燥し、その後に焼成することによっても、平坦化部の厚みを厚くすることができる。   If the desired thickness cannot be obtained by applying the flattening portion forming coating solution once, the flattening portion is further formed after applying, drying, and baking the flattening portion forming coating solution. The thickness of the flattened portion can be increased by applying, drying, and baking the coating liquid for application. Further, the thickness of the flattening portion can be increased by applying and drying the flattening portion forming coating solution and then drying and then baking the flattening portion forming coating solution. .

3.表面処理工程
本発明における表面処理工程は、基板上に着色層および平坦化部を形成した後に、上記着色層および平坦化部の表面を研磨する工程である。
3. Surface treatment process The surface treatment process in this invention is a process of grind | polishing the surface of the said colored layer and the planarization part, after forming a colored layer and a planarization part on a board | substrate.

研磨方法としては、例えば適当な砥粒をシート上に散布して接着したサンドペーパー等を用いて行なう方法や、化学的研摩法もしくは機械的研摩法、またはそれらを併用したケミカルメカニカルポリッシング(CMP)等を用いることができる。
化学的研摩法は、例えば布、不織布、もしくはポリウレタン樹脂等の発泡体からなる研摩部材に、研摩剤としてエッチング性の液体を供給して行うものである。
機械的研摩法は、例えば布、不織布、もしくはポリウレタン樹脂等の発泡体を研摩部材とし、コロイダルシリカもしくは酸化セリウムの微粉末を研摩剤として含浸させて用いるか、あるいは研摩剤としてコロイダルシリカもしくは酸化セリウムを分散させた分散液を供給して行なうものである。
As a polishing method, for example, a method using a sandpaper or the like in which suitable abrasive grains are dispersed and adhered on a sheet, a chemical polishing method or a mechanical polishing method, or chemical mechanical polishing (CMP) using them in combination. Etc. can be used.
The chemical polishing method is performed by supplying an etching liquid as an abrasive to an abrasive member made of a foam such as cloth, non-woven fabric, or polyurethane resin.
The mechanical polishing method uses, for example, cloth, non-woven fabric, or polyurethane resin as a polishing member and impregnates colloidal silica or fine powder of cerium oxide as an abrasive, or uses colloidal silica or cerium oxide as an abrasive. This is performed by supplying a dispersion in which is dispersed.

上記いずれの方法においても、研磨は、対象物を回転させる等して対象物と研磨部材とを相対的に移動させつつ、着色層および平坦化部の表面に研摩部材を接触させ、必要に応じて研摩剤を供給しながら行なうことが好ましい。また、着色層上に平坦化部が存在しなくなるまで研磨を行なうことが好ましい。   In any of the above methods, the polishing is carried out by bringing the polishing member into contact with the surface of the colored layer and the flattened part while moving the target object and the polishing member relatively by rotating the target object. It is preferable to carry out the process while supplying the abrasive. Moreover, it is preferable to grind | polish until a planarization part does not exist on a colored layer.

C.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素子用カラーフィルタと、上記有機EL素子用カラーフィルタ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。
C. 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 the above-described color filter for organic EL elements, a transparent electrode layer formed on the color filter for organic EL elements, and formed on the transparent electrode layer, and includes at least a light emitting layer. It has an organic EL layer and a back electrode layer formed on the organic EL layer.

図2は本発明の有機EL表示装置の一例を示すものである。図2に示すように、有機EL表示装置20は、上述した有機EL素子用カラーフィルタ10と、上記有機EL素子用カラーフィルタ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素子用カラーフィルタ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の間に平坦化部3が形成されたものである。   FIG. 2 shows an example of the organic EL display device of the present invention. As shown in FIG. 2, the organic EL display device 20 includes an organic EL element color filter 10, a transparent electrode layer 21 formed on the organic EL element color filter 10, and the transparent electrode layer 21. The organic EL layer 22 is formed in a pattern, 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 color filter 10 has a patterned colored layer 2 formed on a substrate 1 and a planarized portion 3 formed between the patterned colored layers 2.

本発明によれば、上述した有機EL素子用カラーフィルタを用いるので、高輝度でカラー表示特性に優れる有機EL表示装置とすることができる。また、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。
以下、有機EL表示装置の各構成について説明する。なお、有機EL素子用カラーフィルタについては、「A.有機EL素子用カラーフィルタ」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 above-described color filter for organic EL elements is used, an organic EL display device having high luminance and excellent color display characteristics can be obtained. Further, the occurrence of defects such as dark spots can be suppressed, and a good image display is possible.
Hereinafter, each configuration of the organic EL display device will be described. The color filters for organic EL elements are the same as those described in the section “A. Color filters for organic EL elements”, and thus the description thereof is omitted here.

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]
(着色層の形成)
まず、透明基板として、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。
Hereinafter, the present invention will be specifically described using examples and comparative examples.
[Example]
(Formation of colored layer)
First, as a transparent substrate, 150 mm × 150 mm, 0.7 mm thick soda glass (manufactured by Central Glass Co., Ltd. Sn surface polished product) was prepared.

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。   When producing In particles by gas evaporation using high frequency induction heating under the condition of helium gas pressure of 0.5 torr, the production of In particles is 20: 1 (capacity ratio) of α-terpineol and dodecylamine. 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、上記超微粒子分散液に緑の顔料(C.I.ピグメントグリ−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、緑色着色層形成用塗工液を調製した。この緑色着色層形成用塗工液をスピンコート法により透明基板上に塗布し、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の焼成を行った。このときの膜厚は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、緑色着色パターンを形成した。この緑色着色パターンは、幅90μmの帯状パターンであった。
Thereafter, a green pigment (mixture of CI pigment green 36 and CI pigment yellow 83 (100: 10)) is further dispersed in the ultrafine particle dispersion at a concentration of 30 wt% in terms of solid content to form a green colored layer. A coating solution was prepared. This coating solution for forming a green colored layer was applied onto a transparent substrate by a spin coating method, and 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 at 230 ° C. for 60 minutes in an oxidizing atmosphere (atmosphere). The film thickness at this time 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 form a green colored pattern. This green coloring pattern was a belt-like pattern having a width of 90 μm.

また、同様にして、上記超微粒子分散液に赤の顔料(C.I.ピグメントレッドI77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、赤色着色層形成用塗工液を調製した。この赤色着色層形成用塗工液をスピンコート法により着色層上に塗布し、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の焼成を行った。このときの膜厚は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、赤色着色パターンを形成した。この赤色着色パターンは、幅90μmの帯状パターンであった。
Similarly, a red pigment (a mixture of CI Pigment Red I77 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 to obtain a red colored layer. A forming coating solution was prepared. This coating solution for forming a red colored layer was applied onto the colored layer by a spin coating method, and 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 at 230 ° C. for 60 minutes in an oxidizing atmosphere (atmosphere). The film thickness at this time was 1.5 μm.
Next, a photosensitive resist was applied on the red colored layer by spin coating, and drying, mask exposure, development, and etching of the red colored layer were performed to form a red colored pattern. This red coloring pattern was a strip pattern having a width of 90 μm.

さらに、同様にして、上記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、青色着色層形成用塗工液を調製した。この青色着色層形成用塗工液をスピンコート法により着色層上に塗布し、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の焼成を行った。このときの膜厚は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、青色着色パターンを形成した。この青色着色パターンは、幅90μmの帯状パターンであった。
Further, in the same manner, a blue pigment (a mixture of CI pigment blue 15: 3 and CI pigment violet 23 (100: 5)) is dispersed in the ultrafine particle dispersion at a concentration of 30 wt% in terms of solid content. A colored layer forming coating solution was prepared. This blue colored layer-forming coating solution was applied onto the colored layer by a spin coating method, and 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 at 230 ° C. for 60 minutes in an oxidizing atmosphere (atmosphere). The film thickness at this time was 1.5 μm.
Next, a photosensitive resist was applied onto the blue colored layer by spin coating, and drying, mask exposure, development, and etching of the blue colored layer were performed to form a blue colored pattern. This blue coloring pattern was a strip pattern having a width of 90 μm.

(平坦化部の形成)
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。
(Formation of flat part)
When producing In particles by gas evaporation using high frequency induction heating under the condition of helium gas pressure of 0.5 torr, the production of In particles is 20: 1 (capacity ratio) of α-terpineol and dodecylamine. 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.

さらに、上記超微粒子分散液300gに、チタンブラック(三菱マテリアル(株)製 13M−C)200gと、MBA(メトキシブチルアセテート)300gと、コロイダルシリカ(日産化学(株)製 スノーテックスNPC−ST、平均粒径10〜20nm)50gと、ジルコニアビーズ(昭和シェル石油(株)製 ミクロハイカZ Z300、直径0.3mm)300ccとを加え、サンドミルにてローター回転数1500rpmの条件で2時間分散した。その後、上記の分散液に分散剤(アビシア(株)製 ソルスパース24000)を20g添加し、さらにサンドミルにてローター回転数1500rpmの条件で3時間分散し、その後、ジルコニアビーズを除去して、平坦化形成用塗工液を得た。   Further, 300 g of the above ultrafine particle dispersion, 200 g of titanium black (13M-C manufactured by Mitsubishi Materials Corporation), 300 g of MBA (methoxybutyl acetate), colloidal silica (Snowtex NPC-ST manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.), 50 g of an average particle diameter of 10 to 20 nm) and 300 cc of zirconia beads (Showa Shell Sekiyu KK Microhaika Z Z300, diameter 0.3 mm) were added, and the mixture was dispersed in a sand mill at a rotor rotational speed of 1500 rpm for 2 hours. Thereafter, 20 g of a dispersant (Solsperse 24000, manufactured by Avicia Co., Ltd.) was added to the above dispersion, and further dispersed for 3 hours in a sand mill at a rotor rotational speed of 1500 rpm, and then the zirconia beads were removed and planarized. A forming coating solution was obtained.

この平坦化形成用塗工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の焼成を行った。このときの着色層上の平坦化部の厚みは200nmであり、着色層間の間が埋まったような形状しており着色層の平坦化が促進しているような形状を得られた。1.5μmの段差が、0.3μm程度になっていた。 This flattening forming coating solution 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 at 230 ° C. for 60 minutes in an oxidizing atmosphere (atmosphere). At this time, the thickness of the flattened portion on the colored layer was 200 nm, and the shape was such that the space between the colored layers was buried, and a shape in which the flattening of the colored layer was promoted was obtained. The step of 1.5 μm was about 0.3 μm.

さらに、この段差を無くすために、研磨を行った。研磨は、まず800番の紙やすりで、純水を噴霧しながらラッピング研磨し、次に回転研磨機(Speed Fam社製)により、アルミナの微粒子研磨剤を用いて純水を噴霧しながら鏡面研磨(ポリッシング)した。その結果、0.3μm程度の段差を0.1μm以下にした。   Furthermore, in order to eliminate this level | step difference, it grind | polished. Polishing is first performed with lapping sand with No. 800 sandpaper while spraying pure water, then mirror-polished while spraying pure water with a fine particle abrasive of alumina by a rotary polishing machine (made by Speed Fam). (Polishing). As a result, the step of about 0.3 μm was made 0.1 μm or less.

(補助電極の形成)
次に、上記の着色層および平坦化部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、着色層の各着色パターンと平行に100μmピッチで形成された帯状のパターンであり、幅15μmのうち5μmが各着色パターン上に位置し、幅方向の残りの部位は平坦化部上に位置するものであり、透明基板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 on the entire surface of the colored layer and the flattened portion by sputtering, and a photosensitive resist is applied on the chromium thin film, mask exposure, development, and etching of the chromium thin film. And an auxiliary electrode was formed. This auxiliary electrode is a strip-like pattern formed at a pitch of 100 μm in parallel with each colored pattern of the colored layer, 5 μm of the width of 15 μm is positioned on each colored pattern, and the remaining portion in the width direction is a flattened portion It is located above, and the width of the terminal portion at the peripheral edge of the transparent substrate is 60 μm.

(透明電極層の形成)
次いで、上記の補助電極を覆うように透明平滑化層上にイオンプレーティング法により膜厚150nmの酸化インジウムスズ(ITO)電極膜を形成し、このITO電極膜上に感光性レジストを塗布し、マスク露光、現像、ITO電極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、着色層の各着色パターンと平行に形成された幅80μmの帯状パターンであり、各着色パターン上に位置するとともに、上記の補助電極に重なる(重なり幅2.5μm)ものであった。
(Formation of transparent electrode layer)
Next, an indium tin oxide (ITO) electrode film having a thickness of 150 nm is formed on the transparent smoothing layer so as to cover the auxiliary electrode by an ion plating method, and a photosensitive resist is applied on the ITO electrode film, Mask exposure, development, and etching of the ITO electrode film were performed to form a transparent electrode layer. This transparent electrode layer is a band-shaped pattern with a width of 80 μm formed in parallel with each colored pattern of the colored layer, and is located on each colored pattern and overlaps the auxiliary electrode (overlapping width 2.5 μm). there were.

(絶縁層と隔壁の形成)
上記の透明電極層を覆うようにスパッタリング法により二酸化ケイ素、窒化チタン、二酸化ケイ素の3層薄膜を形成して、厚み0.3μm(各二酸化ケイ素薄膜:0.1μm、窒化チタン:0.1μm)の絶縁膜を形成した。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、現像してレジストパターンを形成した。このレジストパターンをマスクとして、30℃のエッチング液(9HO・1HF液あるいは7HO・2HNO・1HF液)を用いたスプレーエッチングにより、露出している絶縁膜を除去して絶縁層を形成した。この絶縁層は、90μm×290μmの長方形状の開口部を、290μmの辺方向に300μmピッチ、90μmの辺方向に100μmピッチで有し、この開口部の290μmの辺が着色パターンや透明電極層の延設方向と同一であり、開口部が各着色パターン上に位置するマトリックス形状であった。
(Formation of insulating layer and partition)
A three-layer thin film of silicon dioxide, titanium nitride, and silicon dioxide is formed by sputtering so as to cover the transparent electrode layer, and the thickness is 0.3 μm (each silicon dioxide thin film: 0.1 μm, titanium nitride: 0.1 μm). An insulating film was formed. Next, a photosensitive resist was applied on the insulating film, mask exposure and development were performed to form a resist pattern. Using this resist pattern as a mask, the exposed insulating film is removed by spray etching using an etching solution (9H 2 O · 1HF solution or 7H 2 O · 2HNO 3 · 1HF solution) at 30 ° C. Formed. This insulating layer has 90 μm × 290 μm rectangular openings with a pitch of 300 μm in the side direction of 290 μm and a pitch of 100 μm in the side direction of 90 μm, and the side of 290 μm of the opening is a colored pattern or a transparent electrode layer. The matrix shape was the same as the extending direction, and the openings were positioned on each colored pattern.

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、マトリックス形状の絶縁層上(開口部の90μmの辺に平行な方向)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 material (photograph 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, a partition was formed on the matrix-shaped insulating layer (direction parallel to the 90 μm side of the opening). 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素子層の形成)
次いで、上記の隔壁をマスクとして、真空蒸着法により正孔注入層、発光層、電子注入層からなる有機EL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が形成された。
次に、上記と同様に、隔壁をマスクとして、発光材料を300nmまで蒸着して成膜することにより発光層を形成した。
さらに、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EL層(厚み500nm)は、幅約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 element layer)
Next, an organic EL element layer composed of a hole injection layer, a light emitting layer, and an electron injection layer was formed by a vacuum deposition method using the partition walls as a mask. That is, first, 4,4 ′, 4 ″ -tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine is 200 nm through a mask having an opening corresponding to the image display region. The partition wall becomes a mask pattern by depositing the film to a thickness and then depositing 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl to a thickness of 20 nm. The hole injection material passed only between the partition walls, and a hole injection layer was formed on the transparent electrode layer.
Next, in the same manner as described above, a light emitting layer was formed by vapor-depositing a light emitting material to 300 nm using the partition walls as a mask.
Further, tris (8-quinolinol) aluminum was vapor-deposited to a thickness of 20 nm to form an electron injection layer.
The organic EL layer (thickness 500 nm) formed in this manner is present between the partition walls as a strip pattern having a width of about 280 μm, and a dummy organic EL layer having a similar layer structure is also formed on the upper surface of the partition walls. Been formed.

(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マスクを介して上記の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)を有機EL層上に形成した。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が形成された。
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 vapor-deposited in a region where the partition walls are formed through a mask having a predetermined opening wider than the image display region by a vacuum vapor deposition method (magnesium vapor 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 to form a back electrode layer (thickness 200 nm) made of a magnesium / silver mixture on the organic EL layer. This back electrode layer was present 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]
実施例の平坦化部の形成において、研磨を行わなかった以外は、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 the example except that in the formation of the flattened portion of the example, polishing was not performed.

[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/cm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発光層を発光させた。その結果、比較例の有機EL表示装置と比べ、実施例の有機EL表示装置では、カラーフィルタの透過率を3%向上させることができ、また輝度を76cd/mから78cd/mに向上させることができ、電極の断線に関しても問題ないことを確認できた。
[Evaluation]
By applying a voltage of DC 8.5 V to the transparent electrode layer and the back electrode layer of the organic EL display devices of Examples and Comparative Examples at a constant current density of 10 mA / cm 2 and continuously driving them, the transparent electrode layer and the back electrode The light emitting layer at a desired portion where the layer intersects was caused to emit light. As a result, compared with the organic EL display device of the comparative example, in the organic EL display device of the example, the transmittance of the color filter can be improved by 3%, and the luminance is improved from 76 cd / m 2 to 78 cd / m 2 . It was confirmed that there was no problem with the disconnection of the electrodes.

本発明の有機EL素子用カラーフィルタ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 color filter 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. 本発明の有機EL素子用カラーフィルタ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 color filter for organic EL elements of this invention. 本発明の有機EL素子用カラーフィルタ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 color filter for organic EL elements of this invention. 本発明の有機EL素子用カラーフィルタ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 color filter for organic EL elements of this invention. 本発明の有機EL素子用カラーフィルタ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 color filter for organic EL elements of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 … 基板
2 … 着色層
3 … 平坦化部
10 … 有機EL素子用カラーフィルタ
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 ... Substrate 2 ... Colored layer 3 ... Flattening part 10 ... Color filter for organic EL elements 20 ... Organic EL display device 21 ... Transparent electrode layer 22 ... Organic EL layer 23 ... Back electrode layer

Claims (9)

基板と、前記基板上にパターン状に形成された着色層と、前記着色層間に形成された平坦化部とを有し、
前記着色層が超微粒子中に着色剤を分散させた膜であり、バインダーとして樹脂を含まず、前記平坦化部が超微粒子で形成された膜であり、前記超微粒子は平均粒径が100nm以下の無機材料からなる微粒子であり、
前記超微粒子が、酸化インジウムの超微粒子または表面が酸化された状態であるインジウムの超微粒子であ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カラーフィルタ。
A substrate, a colored layer formed in a pattern on the substrate, and a flattened portion formed between the colored layers,
The colored layer is a film in which a colorant is dispersed in ultrafine particles, does not contain a resin as a binder, and the planarized portion is a film formed of ultrafine particles. The ultrafine particles have an average particle size of 100 nm or less. Ri Oh in fine particles made of inorganic material,
The color filter for an organic electroluminescent element , wherein the ultrafine particles are indium oxide ultrafine particles or indium ultrafine particles in a state where the surface is oxidized .
前記平坦化部が遮光性を有することを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用カラーフィルタ。   The color filter for organic electroluminescence elements according to claim 1, wherein the flattening portion has a light shielding property. 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または請求項2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用カラーフィルタ。   The color filter for organic electroluminescent elements according to claim 1 or 2, wherein the sintering temperature of the ultrafine particles is 350 ° C or lower. 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カラーフィルタ。 The organic electroluminescence device for a color filter according to any one of claims of claims 1 to 3, characterized in that in the range average particle diameter of ultrafine particles of 0.5 to 100 nm. 基板と、前記基板上にパターン状に形成された着色層と、前記着色層間に形成された平坦化部とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子用カラーフィルタの製造方法であって、
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り、バインダーとして樹脂を含まない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と、
前記着色層形成工程後に、前記基板上に、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部形成用塗工液を塗布し、焼成して、平坦化部を形成する平坦化部形成工程と、
前記基板上に前記着色層および平坦化部を形成した後に、前記着色層および平坦化部の表面を研磨する表面処理工程と
を有し、前記超微粒子は平均粒径が100nm以下の無機材料からなる微粒子であ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カラーフィルタの製造方法。
A method for producing a color filter for an organic electroluminescence element, comprising: a substrate; a colored layer formed in a pattern on the substrate; and a flattened portion formed between the colored layers,
The substrate consists of an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles and a colorant are dispersed in a solvent. A colored layer-forming coating solution that does not contain a resin is applied as a binder and baked to form a patterned colored layer. A colored layer forming step,
After the colored layer forming step, a flattening portion forming coating solution comprising an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles are dispersed in a solvent is applied onto the substrate and baked to form a flattened portion. Part forming step;
A surface treatment step of polishing the surfaces of the colored layer and the planarized portion after forming the colored layer and the planarized portion on the substrate, and the ultrafine particles are made of an inorganic material having an average particle size of 100 nm or less. The manufacturing method of the color filter for organic electroluminescent elements characterized by the above-mentioned.
前記着色層形成工程および前記平坦化部形成工程にて、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とともに、前記超微粒子が酸化しない雰囲気が減圧下の雰囲気であることを特徴とする請求項5に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用カラーフィルタの製造方法。In the colored layer forming step and the planarizing portion forming step, firing is performed in an atmosphere in which the ultrafine particles are not oxidized, and then firing in an oxidizing atmosphere, and the atmosphere in which the ultrafine particles are not oxidized is an atmosphere under reduced pressure. The manufacturing method of the color filter for organic electroluminescent elements of Claim 5 characterized by the above-mentioned. 基板と、前記基板上にパターン状に形成された着色層と、前記着色層間に形成された平坦化部とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子用カラーフィルタの製造方法であって、
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り、バインダーとして樹脂を含まない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と、
前記基板上に、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部形成用塗工液を塗布し、焼成して、平坦化部を形成する平坦化部形成工程と、
前記基板上に前記着色層および平坦化部を形成した後に、前記着色層および平坦化部の表面を研磨する表面処理工程と
を有し、前記超微粒子は平均粒径が100nm以下の無機材料からなる微粒子であり、
前記着色層形成工程および前記平坦化部形成工程にて、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とともに、前記超微粒子が酸化しない雰囲気が減圧下の雰囲気であ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カラーフィルタの製造方法。
A method for producing a color filter for an organic electroluminescence element, comprising: a substrate; a colored layer formed in a pattern on the substrate; and a flattened portion formed between the colored layers,
The substrate consists of an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles and a colorant are dispersed in a solvent. A colored layer-forming coating solution that does not contain a resin is applied as a binder and baked to form a patterned colored layer. A colored layer forming step,
On the substrate, a flattening part forming step of forming a flattening part by applying a coating liquid for forming a flattening part comprising an ultrafine particle dispersion in which ultrafine particles are dispersed in a solvent, and baking the coating liquid;
A surface treatment step of polishing the surfaces of the colored layer and the planarized portion after forming the colored layer and the planarized portion on the substrate;
The ultrafine particles are fine particles made of an inorganic material having an average particle size of 100 nm or less,
In the colored layer forming step and the planarizing portion forming step, firing is performed in an atmosphere in which the ultrafine particles are not oxidized, and then firing in an oxidizing atmosphere, and the atmosphere in which the ultrafine particles are not oxidized is an atmosphere under reduced pressure. manufacturing method of organic color filters for electroluminescent device you wherein a is.
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5から請求項7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カラーフィルタの製造方法。 The method for producing a color filter for an organic electroluminescent element according to any one of claims 5 to 7, wherein the solvent has a boiling point of 120 ° C or higher. 請求項1から請求項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カラーフィルタと、前記有機エレクトロルミネッセンス素子用カラーフィルタ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。 A color filter for organic electroluminescent elements according to any one of claims 1 to 4, a transparent electrode layer formed on the color filter for organic electroluminescent elements, and on the transparent electrode layer An organic electroluminescence display device comprising: an organic electroluminescence layer formed and including at least a light emitting layer; and a back electrode layer formed on the organic electroluminescence layer.
JP2005361474A 2005-12-15 2005-12-15 Color filter for organic electroluminescence device Expired - Fee Related JP5087837B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005361474A JP5087837B2 (en) 2005-12-15 2005-12-15 Color filter for organic electroluminescence device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005361474A JP5087837B2 (en) 2005-12-15 2005-12-15 Color filter for organic electroluminescence device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007165165A JP2007165165A (en) 2007-06-28
JP5087837B2 true JP5087837B2 (en) 2012-12-05

Family

ID=38247842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005361474A Expired - Fee Related JP5087837B2 (en) 2005-12-15 2005-12-15 Color filter for organic electroluminescence device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5087837B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104752616A (en) 2008-01-18 2015-07-01 Lg化学株式会社 Organic Luminescent Device And Production Method For The Same
JP5077136B2 (en) * 2008-08-11 2012-11-21 カシオ計算機株式会社 Method for manufacturing electroluminescence panel
JP2010044901A (en) * 2008-08-11 2010-02-25 Casio Comput Co Ltd Electroluminescent panel
JP2010067482A (en) * 2008-09-11 2010-03-25 Fujifilm Corp Organic el display
JP5406301B2 (en) * 2009-09-09 2014-02-05 パナソニック株式会社 Organic electroluminescence display device

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08313719A (en) * 1995-05-17 1996-11-29 Asahi Glass Co Ltd Color filter, its overcoating agent and liquid crystal display device using the same
JP3224352B2 (en) * 1997-02-21 2001-10-29 出光興産株式会社 Multicolor light emitting device
JPH11237505A (en) * 1997-12-12 1999-08-31 Canon Inc Color filter substrate, manufacture of color filter substrate, and liquid crystal panel using color filter substrate
JP4029461B2 (en) * 1998-03-09 2008-01-09 凸版印刷株式会社 Color filter and manufacturing method thereof
JP3570943B2 (en) * 1999-12-27 2004-09-29 三星エスディアイ株式会社 Organic electroluminescence device and method of manufacturing the same
JP2002162517A (en) * 2000-11-29 2002-06-07 Dainippon Printing Co Ltd Color filter for liquid crystal display
JP4401231B2 (en) * 2004-04-27 2010-01-20 大日本印刷株式会社 Functional element and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007165165A (en) 2007-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4699158B2 (en) Color conversion layer forming coating solution
JP4742787B2 (en) Barrier substrate for organic electroluminescence device
TWI388238B (en) Color filter substrate for organic el element
TWI481022B (en) Organic el display unit and electronic device
JP5515661B2 (en) Manufacturing method of organic EL display device
JP5326665B2 (en) Method for manufacturing organic electroluminescence element
US20070290604A1 (en) Organic electroluminescent device and method of producing the same
US20110043103A1 (en) Organic electroluminescence element and manufacturing method of the same
US20110073846A1 (en) Organic electroluminescent element, method for manufacturing the organic electroluminescent element, and light emitting display device
US20110175522A1 (en) Substrate for patterned application and organic el element
JP5087837B2 (en) Color filter for organic electroluminescence device
WO2009119558A1 (en) Organic electroluminescent device and method for manufacturing the same
JP4952842B2 (en) Color conversion layer-forming coating liquid, organic electroluminescent element substrate, and methods for producing the same
JP4982992B2 (en) Coating liquid for color filter, substrate for organic electroluminescence element, and production method thereof
JP2010073579A (en) Method of manufacturing organic el element, and coater
JP2007095627A (en) Screen plate, method for forming hole injection layer, and organic light emitting device
JP2009288476A (en) Method of manufacturing color conversion substrate, method of manufacturing color conversion filter substrate, and method of manufacturing organic electroluminescent device
JP5314395B2 (en) Method for manufacturing organic electroluminescence element
JP4949149B2 (en) Light emitting element
JP2006092975A (en) Color filter substrate for organic electroluminescent element
JP2006066285A (en) Color filter substrate for organic electroluminescent element
JP5586303B2 (en) Low refractive index layer transfer sheet, organic electroluminescence device and method for producing the same
JP2006107766A (en) Color filter substrate for organic electroluminescent element
JP5446472B2 (en) Method for manufacturing organic electroluminescence element
JP2006085956A (en) Color filter substrate for organic electroluminescent element

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081031

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101130

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110121

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111011

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120814

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120827

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150921

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5087837

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees