JP5935607B2 - Color filter forming substrate and organic EL display device - Google Patents

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Description

本発明は、有機EL表示装置用のカラーフィルタ形成基板と、該基板を用いた有機EL表示装置に関し、特に、白色発光タイプの有機EL表示装置用のカラーフィルタ形成基板に関する。   The present invention relates to a color filter forming substrate for an organic EL display device and an organic EL display device using the substrate, and more particularly to a color filter forming substrate for a white light emitting type organic EL display device.

近年、有機EL表示装置は、自己発光性であるために視認性が優れ、バックライトが不要なため、薄く、軽くでき、構造が簡単で低コスト化が期待でき、動画表示にも適していることから、液晶ディスプレイ装置やプラズマディスプレイ装置に続くフラットなディスプレイ装置(フラットパネルとも言う)として、研究開発、商品化が進められている。
そして、白色発光タイプの有機EL表示装置においては、図7(a)に示すように、表示の高色純度と高輝度を両立するために、カラーフィルタ用のR、G、Bの各色の着色層を配した画素(着色画素とも言う)のほかに、高い光透過性の高光透過画素(以下、WHITE画素とも言う)を備えたカラーフィルタ形成基板110が用いられるようになってきた。
高光透過画素には、通常、着色していない樹脂層や、R、G、Bの各色を併せた色に合わせて若干着色してある樹脂層を配しているが、ここでは、このような高光透過画素をWHITE画素と言い、WHITE画素に配置されている樹脂層をWHITE層113Wと言う。
尚、図7(a)において、画素区分用遮光部(ブラックマトリックスとも言う)112により区分けされた光透過性の領域で、それぞれ、カラーフィルタ用のR、G、Bの各色の着色層113R、113G、113Bを配した領域が、着色画素領域113RS、113GS、113BSに相当し、また、画素区分用遮光部112により区分けされた光透過性の領域で、WHITE層113Wを配している領域が、WHITE画素領域113WSに相当する。
また、有機EL表示装置は、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ装置、有機ELディスプレイ装置とも言われ、表示装置は、表示パネルとも言われる。
In recent years, organic EL display devices are self-luminous and have excellent visibility and do not require a backlight. Therefore, they can be thin and light, have a simple structure and can be manufactured at low cost, and are suitable for displaying moving images. Therefore, research and development and commercialization of a flat display device (also referred to as a flat panel) following a liquid crystal display device and a plasma display device are being promoted.
In the white light emitting type organic EL display device, as shown in FIG. 7A, in order to achieve both high color purity and high luminance of display, each color of R, G, and B for color filter is colored. In addition to a pixel (also referred to as a colored pixel) provided with a layer, a color filter forming substrate 110 provided with a high light transmissive pixel (hereinafter also referred to as a WHITE pixel) having high light transmittance has been used.
A high light transmission pixel is usually provided with a resin layer that is not colored or a resin layer that is slightly colored in accordance with the combined colors of R, G, and B. The high light transmission pixel is referred to as a WHITE pixel, and the resin layer disposed in the WHITE pixel is referred to as a WHITE layer 113W.
In FIG. 7A, the light-transmitting regions divided by the pixel-segmenting light-shielding portion (also referred to as a black matrix) 112 are colored layers 113R for the R, G, and B colors for color filters, respectively. The regions where 113G and 113B are arranged correspond to the colored pixel regions 113RS, 113GS and 113BS, and are light-transmitting regions divided by the pixel-partitioning light-shielding portion 112 and regions where the WHITE layer 113W is arranged. , Corresponding to the WHITE pixel region 113WS.
The organic EL display device is also referred to as an organic electroluminescence display device or an organic EL display device, and the display device is also referred to as a display panel.

このようなWHITE画素を備えたカラーフィルタ形成基板を用いた白色発光タイプの有機EL表示装置においては、外部から入射される光(以下、外光とも言う)は、WHITE画素を透過し、有機EL素子(有機エレクトロルミネッセンス素子、あるいは、有機EL発光素子とも言う)が有する電極及び金属配線で反射され、コントラストが低下するという問題がある。
尚、図7(a)に示す有機EL表示装置の場合、前面(観察者側)から入射される外光の反射率は、通常、97%程度である。
この問題を解決するために、例えば、図7(b)に示すように、上記白色発光タイプの有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ装置の前面(観察者側)に円偏光板130を設け、外部入射光の反射を低減する第1の形態が採られている。
しかし、この第1の形態の場合、円偏光板130は透過率を大きく低下させるため、結果として有機EL素子の発光効率が著しく低下し、表示輝度が低下してしまう。
図7(b)に示す有機EL表示装置の場合、前面(観察者側)から入射される外光の反射率は、通常、0.1%程度で、表示の明るさは、図7(a)に示す形態の有機EL表示装置の40%程度である。
In a white light emission type organic EL display device using a color filter forming substrate having such a WHITE pixel, light incident from the outside (hereinafter also referred to as external light) is transmitted through the WHITE pixel, and the organic EL There is a problem in that it is reflected by the electrode and metal wiring of the element (also referred to as an organic electroluminescence element or an organic EL light emitting element) and the contrast is lowered.
In the case of the organic EL display device shown in FIG. 7A, the reflectance of external light incident from the front surface (observer side) is usually about 97%.
In order to solve this problem, for example, as shown in FIG. 7B, a circularly polarizing plate 130 is provided on the front surface (observer side) of the white light emitting organic electroluminescence display device to reflect external incident light. The 1st form which reduces is taken.
However, in the case of the first embodiment, the circularly polarizing plate 130 greatly reduces the transmittance, and as a result, the light emission efficiency of the organic EL element is remarkably lowered and the display luminance is lowered.
In the case of the organic EL display device shown in FIG. 7B, the reflectance of external light incident from the front surface (observer side) is usually about 0.1%, and the display brightness is shown in FIG. It is about 40% of the organic EL display device of the form shown in FIG.

また、図7(c)に示すように、WHITE画素に相当する領域に着色材が分散された感光性樹脂からなる層を配し、これを透過率調整部113WAとする、第2の形態も採られている。(特許文献3参照)
この形態の場合、透過率調整部113WAにより、外光の入射や、入射された外光の、有機エレクトロルミネッセンス素子が有する電極及び金属配線での反射を調整することができる。
しかし、この第2の形態の場合、透明基板からなる基材111と各色のカラーフィルタ用各着色層との界面、透明基板からなる基材111と透過率調整部113WAとの界面の反射色が異なり、また、カラーフィルタ用の各着色層の色により画素の透過率が異なるため、反射ムラが見え易い、という問題がある。
第2の形態の場合は、外光の反射低減が不十分であり、外光の反射を十分に低減し、反射ムラをなくすには、例えば、図7(b)に示す形態の有機EL表示装置ように、円偏光板を前面(観察者側)に設けることが必要となる。
Further, as shown in FIG. 7C, in the second embodiment, a layer made of a photosensitive resin in which a coloring material is dispersed is arranged in a region corresponding to a WHITE pixel, and this is used as a transmittance adjusting unit 113WA. It is taken. (See Patent Document 3)
In the case of this form, the transmittance adjusting unit 113WA can adjust the incidence of external light and the reflection of the incident external light on the electrode and metal wiring of the organic electroluminescence element.
However, in the case of this second embodiment, the reflection color of the interface between the base material 111 made of a transparent substrate and each colored layer for each color filter, and the interface between the base material 111 made of a transparent substrate and the transmittance adjusting unit 113WA is different. In addition, there is a problem that uneven reflection is easy to see because the transmittance of the pixel differs depending on the color of each color layer for the color filter.
In the case of the second mode, the reduction in reflection of external light is insufficient, and in order to sufficiently reduce the reflection of external light and eliminate uneven reflection, for example, an organic EL display of the mode shown in FIG. As in the apparatus, it is necessary to provide a circularly polarizing plate on the front surface (observer side).

このように、表示の高色純度と高輝度を両立するために、カラーフィルタ用のR、G、Bの各色の着色画素のほかに、高い光透過性のWHITE画素を備え白色発光タイプの有機EL装置においては、WHITE画素を透過し、有機EL素子が有する電極及び金属配線で反射され、コントラストが低下するという問題に対して、上記第1の形態や第2の形態あるいは、第1、第2の両形態を採る形態で対応してきたが、いずれの形態も、外光反射の低減と、表示輝度の低下防止とを共に達成できものではなく、特に、外光反射のバラツキを少なくできるものはなかった。   As described above, in order to achieve both high color purity and high luminance of display, in addition to the colored pixels of R, G, and B colors for color filters, a white light emitting organic In the EL device, the first mode, the second mode, the first mode, the first mode, or the second mode can be used to solve the problem that the WHITE pixel passes through the WHITE pixel and is reflected by the electrode and metal wiring of the organic EL element. Although both forms have been dealt with, both forms cannot achieve both reduction of external light reflection and prevention of lowering display brightness, and in particular, can reduce variations in external light reflection. There was no.

特開2008−47340号公報JP 2008-47340 A 特開2002−377776号公報JP 2002-377776 A 特願2011−047924Japanese Patent Application No. 2011-047924

上記のように、白色光源タイプの有機EL表示装置においては、特に、外光反射の低減と、表示輝度の低下防止とを共に達成できるものはなく、この対応が求められていた。
本発明は、これに対応するもので、特に、外光反射の低減と、表示輝度の低下防止とを共に達成でき、且つ、外光反射のバラツキを少なくできる有機EL表示装置を提供しようとするものである。
また、このような有機EL表示装置の作製を可能とすることができるカラーフィルタ形成基板を提供しようとするものである。
As described above, there is no white light source type organic EL display device that can achieve both reduction of external light reflection and prevention of lowering display luminance, and this is required.
The present invention is corresponding to this, and in particular, it is intended to provide an organic EL display device that can achieve both reduction of external light reflection and prevention of lowering of display luminance, and can reduce variations in external light reflection. Is.
It is another object of the present invention to provide a color filter forming substrate capable of manufacturing such an organic EL display device.

本発明のカラーフィルタ形成基板は、白色光源タイプの有機EL表示装置に用いられるカラーフィルタ形成基板で、且つ、カラーフィルタ用の各色の着色層を配した画素領域である着色画素領域とは別に、前記着色画素領域より高い光透過性の画素領域であるWHITE画素領域を有するカラーフィルタ形成基板であって、前記着色画素領域に、前記カラーフィルタ用の着色層と光吸収層を積層した積層構造を有し、前記WHITE画素領域は、WHITE樹脂層と前記光吸収層とを積層した積層構造、あるいは、前記光吸収層のみの単層構造としており、前記着色画素領域あるいは前記WHITE画素領域において前記光吸収層を積層した、前記カラーフィルタ用の各色の着色層、前記WHITE樹脂層の、各樹脂層については、平均透過率が高い順に、膜厚を薄くして、且つ、前記WHITE画素領域の単層構造を、前記WHITE樹脂層の膜厚がゼロの場合におけるWHITE樹脂層と前記光吸収層とを積層した積層構造とみなして、前記いずれかの積層構造を有する領域については、前記各樹脂層の膜厚が薄い順に、前記光吸収層の厚さを厚くして、前記各樹脂層と前記光吸収層とを積層していることを特徴とするものである。
そして、上記のカラーフィルタ形成基板であって、前記カラーフィルタ用の着色層の画素領域として、R、G、Bの3色の着色層を配した画素領域を有し、且つ、前記光吸収層が、前記WHITE画素領域と、前記カラーフィルタ用のG色の着色層の画素領域とに、形成されていることを特徴とするものである。
そしてまた、前記いずれかのカラーフィルタ形成基板であって、前記光吸収層が、全画素領域に形成されていることを特徴とするものである。
また、上記いずれかのカラーフィルタ形成基板であって、前記光吸収層は、樹脂中に色材としてカーボンブラックを分散して含有しているものであることを特徴とするものである。
また、上記いずれか1項に記載のカラーフィルタ形成基板であって、前記光吸収層のC光源における平均透過率が45%〜95%であることを特徴とするものである。
尚、ここでの「平均透過率」とは、光吸収層の透過率を可視光領域全域にわたる透過率が略フラットで、可視光領域全域にわたる透過率を平均することにより得られる値である。
ここでは、顕微分光装置(OSP−SP2000、OLYMPUS(株)社製)を用いて透過スペクトルを測定しており、測定により得られた透過スペクトルより下記(1)式より、XYZ表色系の明るさ(輝度とも言う)Yの値が求められるが、実質的には、これに相当する。
尚、式(1)においては、P(λ)は、光源の分光組成、y(λ)は、XYZ表示系における等色関数の1つ、τ(λ)は、ここでは、物体の分光透過率、kは定数である。

Figure 0005935607
また、上記いずれかのカラーフィルタ形成基板であって、前記光吸収層の膜厚が1μm以上であることを特徴とするものである。
また、上記いずれかのカラーフィルタ形成基板であって、前記光吸収層の上側に、散乱機能を有する層(散乱層とも言う)を配設していることを特徴とするものである。 The color filter forming substrate of the present invention is a color filter forming substrate used in a white light source type organic EL display device, and separately from a colored pixel region which is a pixel region in which a colored layer of each color for a color filter is arranged. A color filter forming substrate having a WHITE pixel region that is a light-transmitting pixel region higher than the colored pixel region, wherein a laminated structure in which a colored layer and a light absorbing layer for the color filter are laminated on the colored pixel region. And the WHITE pixel region has a laminated structure in which a WHITE resin layer and the light absorption layer are laminated, or a single layer structure including only the light absorption layer, and the light pixel in the colored pixel region or the WHITE pixel region. For each color layer of the color filter for the color filter and the WHITE resin layer laminated with an absorption layer, the average transmission The thickness of the WHITE pixel region is reduced and the single-layer structure of the WHITE pixel region is formed by stacking the WHITE resin layer and the light absorption layer when the WHITE resin layer has a thickness of zero. In view of the region having any one of the laminated structures, the resin layers and the light absorption layer are laminated by increasing the thickness of the light absorption layer in the order of decreasing film thickness of the resin layers. It is characterized by that.
And it is said color filter formation board | substrate, Comprising: As a pixel area of the colored layer for said color filters, it has a pixel area | region which has arrange | positioned the colored layer of three colors of R, G, and B, and said light absorption layer Are formed in the WHITE pixel region and the pixel region of the G colored layer for the color filter.
In any one of the color filter forming substrates, the light absorption layer is formed in the entire pixel region.
In any one of the above color filter forming substrates, the light absorption layer contains carbon black dispersed as a coloring material in a resin.
Moreover, it is a color filter formation board | substrate of any one of the said, Comprising: The average transmittance | permeability in C light source of the said light absorption layer is 45%-95%, It is characterized by the above-mentioned.
Here, the “average transmittance” is a value obtained by averaging the transmittance of the light absorption layer over the entire visible light region and the transmittance over the entire visible light region.
Here, the transmission spectrum was measured using a microspectroscope (OSP-SP2000, manufactured by OLYMPUS Co., Ltd.). From the transmission spectrum obtained by the measurement, the brightness of the XYZ color system was obtained from the following equation (1). The value of Y (also referred to as luminance) is obtained, which is substantially equivalent to this.
In equation (1), P (λ) is the spectral composition of the light source, y (λ) is one of the color matching functions in the XYZ display system, and τ (λ) is the spectral transmission of the object here. The rate, k is a constant.

Figure 0005935607
In any one of the above color filter forming substrates, the thickness of the light absorption layer is 1 μm or more.
In any one of the above color filter forming substrates, a layer having a scattering function (also referred to as a scattering layer) is disposed above the light absorption layer.

本発明の表示装置は、有機EL素子形成基板とカラーフィルタ形成基板とを積層した構造の、白色光源タイプの有機EL表示装置であって、請求項1ないし7のいずれかに記載のカラーフィルタ形成基板を用いていることを特徴とするものである。   The display device of the present invention is a white light source type organic EL display device having a structure in which an organic EL element formation substrate and a color filter formation substrate are laminated, and the color filter formation according to any one of claims 1 to 7 It is characterized by using a substrate.

(作用)
本発明のカラーフィルタ形成基板は、このような構成にすることにより、白色発光タイプの有機EL表示装置で、外光反射の低減と、表示輝度の低下防止とを共に達成でき、且つ、外光反射のバラツキを少なくできる有機EL表示装置の作製を可能とすることができるカラーフィルタ形成基板の提供を可能としている。
詳しくは、着色画素領域に、カラーフィルタ用の着色層と光吸収層を積層した積層構造を有し、WHITE画素領域は、WHITE樹脂層と前記光吸収層とを積層した積層構造、あるいは、前記光吸収層のみの単層構造としており、前記着色画素領域あるいは前記WHITE画素領域において前記光吸収層を積層した、前記カラーフィルタ用の各色の着色層、前記WHITE樹脂層の、各樹脂層については、平均透過率が高い順に、膜厚を薄くして、且つ、前記WHITE画素領域の単層構造を、前記WHITE樹脂層の膜厚がゼロの場合におけるWHITE樹脂層と前記光吸収層とを積層した積層構造とみなして、前記いずれかの積層構造を有する領域については、前記各樹脂層の膜厚が薄い順に、前記光吸収層の厚さを厚くして、前記各樹脂層と前記光吸収層とを積層していることにより、外光反射の低減を可能とすると共に、外光反射のムラをより少なくすることを可能としている。
具体的には、前記カラーフィルタ用の着色層の画素領域として、R、G、Bの3色の着色層を配した画素領域を有し、且つ、前記光吸収層が、前記WHITE画素領域と、前記カラーフィルタ用のG色の着色層の画素領域とに、形成されている請求項2の発明の形態が挙げられる。
この形態は、光吸収層が、表示輝度の高いカラーフィルタ用のG色の着色層を配した着色画素領域に形成されているため、他のR、Bの各色の着色層を配した着色画素領域に光吸収層を設けなくても、外光反射の低減と、表示輝度の低下防止とを達成できる。
また、光吸収層が、全画素領域に形成されている請求項3の発明の形態とした場合には、全画素領域についての外光反射の低減が可能となる。
また、光吸収層としては、具体的には、樹脂中に色材としてカーボンブラックを分散して含有しているものが挙げられるが、これに限定はされない。
また、光吸収層のC光源における透過率が45%〜95%である請求項5の形態とすることにより、外光反射の低減効果に加えて、表示の際の輝度を、円偏光板を用いた図7(b)に示す第1の形態よりも、大きくできる。
尚、ここでの「透過率」とは、光吸収層の透過率を可視光領域全域にわたる透過率が略フラットで、可視光領域全域にわたる透過率を平均することにより得られる値である。
特に、表示の際の可視光領域(400nm〜700nm波長領域)全体にわたり光吸収層の光透過率のバラツキがすくないフラットである場合、光吸収層を設けたことによる表示の際の色ずれを少ないものとできる。
また、光吸収層の形成は、フォトリソ法を前提として、膜形成後、現像してパターン形成するため、光吸収層としては膜厚が1μm以上が好ましい。
また、光吸収層の上側に、散乱機能を有する層(散乱層とも言う)を配設している請求項7の発明の形態とすることにより、表示の際、見る方向による視差を少なくできるものとしている。
(Function)
By adopting such a configuration, the color filter forming substrate of the present invention can achieve both reduction of external light reflection and prevention of lowering of display luminance in a white light emitting type organic EL display device, and external light. It is possible to provide a color filter forming substrate capable of producing an organic EL display device capable of reducing the variation in reflection.
Specifically, the colored pixel region has a laminated structure in which a colored layer for a color filter and a light absorbing layer are laminated, and the WHITE pixel region has a laminated structure in which a WHITE resin layer and the light absorbing layer are laminated, or For each resin layer of the color filter layer, the color filter layer for the color filter, and the WHITE resin layer, in which the light absorption layer is laminated in the color pixel region or the WHITE pixel region. In order of increasing average transmittance, the film thickness is reduced and the single layer structure of the WHITE pixel region is laminated with the WHITE resin layer and the light absorption layer when the WHITE resin layer has a zero film thickness. In the region having any one of the laminated structures, the thickness of the light absorption layer is increased in the order of decreasing the thickness of each resin layer, By being laminated with fat layer and the light absorption layer, thereby allowing a reduction in external light reflection, it is made possible to further reduce the unevenness of the external light reflection.
Specifically, the pixel region of the colored layer for the color filter has a pixel region in which colored layers of three colors of R, G, and B are arranged, and the light absorption layer includes the WHITE pixel region. The invention according to claim 2 is formed in the pixel region of the G colored layer for the color filter.
In this embodiment, since the light absorption layer is formed in the colored pixel region in which the G colored layer for the color filter having a high display luminance is arranged, the colored pixel in which the other colored layers of R and B are arranged. Even if a light absorption layer is not provided in the region, it is possible to reduce external light reflection and prevent display luminance from being lowered.
Further, when the light absorption layer is formed in the entire pixel region, the external light reflection can be reduced in all the pixel regions.
Specific examples of the light absorbing layer include those in which carbon black is dispersed and contained as a coloring material in the resin, but is not limited thereto.
Further, the transmittance of the light absorption layer in the C light source is 45% to 95%. By adopting the form of claim 5, in addition to the effect of reducing the reflection of external light, the luminance at the time of display is reduced by using a circularly polarizing plate. It can be made larger than the first embodiment shown in FIG.
The “transmittance” here is a value obtained by averaging the transmittance of the light absorbing layer over the entire visible light region and averaging the transmittance over the entire visible light region.
In particular, when the light absorption layer is flat so that the light transmittance does not vary widely over the entire visible light region (400 nm to 700 nm wavelength region) during display, there is little color shift during display due to the provision of the light absorption layer. I can do it.
In addition, since the light absorption layer is formed on the premise that a photolithographic method is formed and then developed to form a pattern, the light absorption layer preferably has a thickness of 1 μm or more.
Further, by providing a layer having a scattering function (also referred to as a scattering layer) above the light absorption layer, the parallax depending on the viewing direction can be reduced during display. It is said.

本発明の表示装置は、このような構成にすることにより、カラーフィルタ用のR、G、Bの各色の着色画素のほかにWHITE画素を備えた白色発光タイプ、且つ、表示品質の面で満足できる有機EL表示装置の提供を可能としている。   By adopting such a configuration, the display device of the present invention is satisfactory in terms of display quality and a white light emitting type provided with WHITE pixels in addition to colored pixels of R, G, and B colors for color filters. An organic EL display device that can be used is provided.

本発明は、このように、白色発光タイプの有機EL表示装置で、白色発光タイプの有機EL表示装置で、外光反射の低減と、表示輝度の低下防止とを共に達成でき、且つ、外光反射のバラツキを少なくできる有機EL表示装置の提供を可能とした。
同時に、そのような有機EL表示装置の作製を可能とすることができるカラーフィルタ形成基板の提供を可能とした。
As described above, the present invention is a white light emitting type organic EL display device, and can achieve both reduction of external light reflection and prevention of lowering display luminance in the white light emitting type organic EL display device, It has become possible to provide an organic EL display device that can reduce variations in reflection.
At the same time, it is possible to provide a color filter forming substrate capable of manufacturing such an organic EL display device.

図1(a)は、本発明のカラーフィルタ形成基板の実施の形態の第1の例の一部断面図であり、図1(b)は、図1(a)に示す第1例のカラーフィルタ形成基板を用いた有機EL表示装置の一部断面図である。FIG. 1A is a partial sectional view of a first example of an embodiment of a color filter forming substrate of the present invention, and FIG. 1B is a color of the first example shown in FIG. It is a partial sectional view of an organic EL display device using a filter formation substrate. 図2(a)は、本発明のカラーフィルタ形成基板の実施の形態の第2の例の一部断面図であり、図2(b)は、図2(a)に示す第2例のカラーフィルタ形成基板を用いた有機EL表示装置の一部断面図である。FIG. 2A is a partial cross-sectional view of a second example of an embodiment of the color filter forming substrate of the present invention, and FIG. 2B is a color of the second example shown in FIG. It is a partial cross section figure of the organic electroluminescence display which used the filter formation board | substrate. 図3(a)〜図3(d)は、第1の例のカラーフィルタ形成基板の作製方法を示した工程断面図である。FIG. 3A to FIG. 3D are process cross-sectional views illustrating a method for manufacturing the color filter forming substrate of the first example. 有機EL素子の構成例を示した概略層構成図である。It is the schematic layer block diagram which showed the structural example of the organic EL element. 光吸収層の分光透過率特性を示した図である。It is the figure which showed the spectral transmittance characteristic of the light absorption layer. 光吸収層の透過率と光吸収層を2回通過した外光の透過率との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the transmittance | permeability of a light absorption layer, and the transmittance | permeability of the external light which passed the light absorption layer twice. 図7(a)は、従来のWHITE層を配した有機EL表示装置の一部断面図であり、図7(b)は、図7(a)に示す表示装置の前面(観察者側)に円偏光板を配した有機EL表示装置の一部断面図であり、図7(c)は、図7(a)に示す表示装置において、従来のWHITE層形成領域に透過率調整部を配した有機EL表示装置の一部断面図である。FIG. 7A is a partial sectional view of a conventional organic EL display device provided with a WHITE layer, and FIG. 7B is a front view (observer side) of the display device shown in FIG. FIG. 7C is a partial cross-sectional view of an organic EL display device in which a circularly polarizing plate is provided. FIG. 7C is a display device shown in FIG. 7A in which a transmittance adjusting unit is provided in a conventional WHITE layer forming region. It is a partial cross section figure of an organic electroluminescence display.

先ず、本発明のカラーフィルタ形成基板の実施形態の第1の例を、図1(a)に基づいて説明する。
第1の例のカラーフィルタ形成基板10は、白色光源タイプの有機EL表示装置用のカラーフィルタ形成基板で、且つ、カラーフィルタ用のR、G、Bの各色の着色層(着色樹脂層とも言う)13R、13G、13Bを配した画素領域である着色画素領域13RS、13GS、13BSとは別に、これらの着色画素領域より高い光透過性の画素領域であるWHITE画素領域13WSを有するカラーフィルタ形成基板であり、各色の着色画素領域13RS、13GS、13BSの全てが、カラーフィルタ用の各色の着色層と光吸収層15を積層した積層構造を有し、また、前記WHITE画素領域13WSの全てが、WHITE樹脂層13Wと前記光吸収層15とを積層した積層構造を有している。
WHITE画素領域13WS、カラーフィルタ用のR、G、Bの各色の着色層を配した着色画素領域13RS、13GS、13BSを覆うように全面に渡り光吸収層15を設けている。
そして、特に、前記各色の着色層13R、13G、13Bをぞれぞれ配した着色画素領域13RS、13GS、13BSあるいはWHITE画素領域13WSにおいて前記光吸収層を積層して、前記光吸収層15と積層構造をなすが、前記カラーフィルタ用の着色層(着色樹脂層)、前記WHITE樹脂層の、各樹脂層については、平均透過率が高い順に、膜厚を薄くし、更に、前記各樹脂層の膜厚が薄い順に、積層する光吸収層15の厚さを厚くしている。
第1の例のカラーフィルタ形成基板10は、図1(b)に示すように、白色発光の有機EL素子22を各画素毎に形成した有機EL素子形成基板20と、絶縁性の樹脂層14を間に挟んで、所定の間隔で積層されて、有機EL表示装置となる。
第1の例のカラーフィルタ形成基板10が用いられる有機EL表示装置としては、モバイル機種のノートパソコンや多機能端末機器(高機能端末機器とも言う)等のモバイル電子機器用の表示装置が挙げられるが、これらの機器に用途は限定されない。
尚、図1(a)においては、画素区分用遮光部(ブラックマトリックスとも言う)12により区分けされた光透過性の領域で、カラーフィルタ用のR、G、Bの各色の着色層13R、13G、13Bを配した領域が、それぞれ、着色画素領域13RS、13GS、13BSに相当し、画素区分用遮光部12により区分けされた光透過性の領域で、WHITE層13Wを配している領域が、WHITE画素領域13WSに相当する。
First, the 1st example of embodiment of the color filter formation board | substrate of this invention is demonstrated based on Fig.1 (a).
The color filter forming substrate 10 of the first example is a color filter forming substrate for a white light source type organic EL display device, and is also a colored layer (also referred to as a colored resin layer) of R, G, and B colors for a color filter. ) A color filter forming substrate having a WHITE pixel region 13WS, which is a pixel region having higher light transmittance than the colored pixel regions 13RS, 13GS, 13BS, separately from the colored pixel regions 13RS, 13GS, 13BS, which are pixel regions provided with 13R, 13G, 13B. All of the colored pixel regions 13RS, 13GS, and 13BS for each color have a laminated structure in which the colored layer for each color filter and the light absorption layer 15 are laminated, and all of the WHITE pixel regions 13WS are The WHITE resin layer 13W and the light absorption layer 15 are stacked.
A light absorption layer 15 is provided over the entire surface so as to cover the WHITE pixel region 13WS and the colored pixel regions 13RS, 13GS, and 13BS provided with colored layers of R, G, and B colors for color filters.
In particular, the light absorbing layer is laminated in the colored pixel regions 13RS, 13GS, 13BS or WHITE pixel region 13WS in which the colored layers 13R, 13G, and 13B of the respective colors are arranged, and the light absorbing layer 15 Although it has a laminated structure, the resin layers of the color filter color layer (colored resin layer) and the WHITE resin layer are made thinner in order of increasing average transmittance. The thickness of the light absorption layer 15 to be laminated is increased in order of increasing film thickness.
As shown in FIG. 1B, the color filter forming substrate 10 of the first example includes an organic EL element forming substrate 20 in which a white light emitting organic EL element 22 is formed for each pixel, and an insulating resin layer 14. Are stacked at a predetermined interval to form an organic EL display device.
Examples of the organic EL display device in which the color filter forming substrate 10 of the first example is used include display devices for mobile electronic devices such as mobile notebook computers and multifunction terminal devices (also referred to as high function terminal devices). However, the application is not limited to these devices.
In FIG. 1A, the light-transmitting regions divided by pixel-shading light-shielding portions (also referred to as black matrix) 12 are colored layers 13R and 13G for R, G, and B colors for color filters. , 13B correspond to the colored pixel regions 13RS, 13GS, and 13BS, respectively, and are light-transmitting regions divided by the pixel-partitioning light-shielding portion 12, and regions where the WHITE layer 13W is arranged, This corresponds to the WHITE pixel region 13WS.

第1の例のカラーフィルタ形成基板10は、このように、WHITE画素領域13WS、カラーフィルタ用のR、G、Bの各色の着色層を配した着色画素領域13RS、13GS、13BSを覆うように全面に渡り光吸収層15を設けていることにより、第1の例のカラーフィルタ形成基板10を用いて、図1(b)に示す有機EL表示装置を作製した場合、その前面(観察者側)から外光が入射して、内部の電極や配線で反射して出射する、外光の反射光は、入射時と出射時との2回、光吸収層15を通過することとなり、出射する反射光を少なくすることができる。
例えば、可視光領域(400nm〜700nmの波長範囲)において、光吸収層15の透過率特性をフラットで60%とした場合、2回光吸収層15を通過する光は、実質60%の60%で36%となる。
また、表示する際の光は、光吸収層15を1回通過して出射されるため、光吸収層15による透過光の低下は1回で済み、例えば、光吸収層15の透過率を60%とすれば、1回光吸収層15を通過による透過光の低下は、実質60%となる。
したがって、第1の例のカラーフィルタを用いた場合は、図7(a)に示す有機EL表示装置に比べて、前面(観察者側)から外光が入射して、内部の電極や配線で反射して出射する、外光の反射光を低減することができ、表示の際の通過光の低減を少なくして、図7(b)に示す円偏光板を用いた有機EL表示装置に比べて、表示の際の透過光を多くすることを可能としている。
例えば、光吸収層15の透過率特性が、可視光領域(400nm〜700nmの波長範囲)においてフラットで60%とすれば、図7(a)に示す有機EL表示装置に比べて、前面(観察者側)から外光が入射して、内部の電極や配線で反射して出射する、外光の反射光を36%に低減することができ、表示の際の通過光を60%とでき、表示の際の通過光については、図7(a)に示す有機EL表示装置の40%程度である図7(b)に示す有機EL表示装置に比べて、表示の際の通過光を多くすることができる。
光吸収層15の透過率としては、従来の図7(a)に示す有機EL表示装置に比べて、前面(観察者側)から外光が入射して、内部の電極や配線で反射して出射する、外光の反射光を低減でき、且つ、図7(b)に示す円偏光板を用いた有機EL表示装置に比べて、表示の際の透過光を多くすることからは、C光源の場合、45%〜95%であることが好ましい。
尚、ここでの「透過率」とは、光吸収層の透過率を可視光領域全域にわたる透過率が略フラットで、可視光領域全域にわたる透過率を平均することにより得られる値である。
特に、表示の際の可視光領域(400nm〜700nm波長領域)全体にわたり光吸収層の光透過率のバラツキが少ないフラットである場合、光吸収層を設けたことによる表示の際の色ずれを少ないものとできる。
In this way, the color filter forming substrate 10 of the first example covers the WHITE pixel region 13WS and the colored pixel regions 13RS, 13GS, and 13BS in which the colored layers of the R, G, and B colors for the color filter are arranged. By providing the light absorption layer 15 over the entire surface, when the organic EL display device shown in FIG. 1B is manufactured using the color filter forming substrate 10 of the first example, the front surface (observer side) The external reflected light is reflected by the internal electrode or wiring and emitted, and the reflected light of the external light passes through the light absorption layer 15 twice at the time of incidence and at the time of emission. Reflected light can be reduced.
For example, in the visible light region (wavelength range of 400 nm to 700 nm), when the transmittance characteristic of the light absorption layer 15 is flat and 60%, the light passing through the light absorption layer 15 twice is substantially 60%, 60% 36%.
Further, since the light for display passes through the light absorbing layer 15 once and is emitted, the transmitted light is reduced by the light absorbing layer 15 only once. For example, the transmittance of the light absorbing layer 15 is set to 60. If%, the decrease in transmitted light due to passing through the light absorption layer 15 once is substantially 60%.
Therefore, when the color filter of the first example is used, external light is incident from the front surface (observer side) compared to the organic EL display device shown in FIG. The reflected light of the external light that is reflected and emitted can be reduced, and the reduction of the passing light at the time of display is reduced, compared with the organic EL display device using the circularly polarizing plate shown in FIG. Thus, it is possible to increase the amount of transmitted light during display.
For example, if the transmittance characteristic of the light absorption layer 15 is flat and 60% in the visible light region (wavelength range of 400 nm to 700 nm), the front surface (observation) as compared with the organic EL display device shown in FIG. External light is incident from the external side), reflected by the internal electrodes and wiring and emitted, the reflected light of the external light can be reduced to 36%, and the passing light at the time of display can be 60%, About the passage light at the time of display, the passage light at the time of display is increased as compared with the organic EL display device shown in FIG. 7B which is about 40% of the organic EL display device shown in FIG. be able to.
The transmittance of the light absorption layer 15 is such that external light is incident from the front surface (observer side) and reflected by internal electrodes and wiring as compared to the conventional organic EL display device shown in FIG. Since the reflected light of the emitted external light can be reduced and the transmitted light at the time of display is increased as compared with the organic EL display device using the circularly polarizing plate shown in FIG. In this case, it is preferably 45% to 95%.
The “transmittance” here is a value obtained by averaging the transmittance of the light absorbing layer over the entire visible light region and averaging the transmittance over the entire visible light region.
In particular, in the case where the light absorption layer is flat with little variation in light transmittance over the entire visible light region (400 nm to 700 nm wavelength region) during display, there is little color shift during display due to the provision of the light absorption layer. I can do it.

特に、第1の例のカラーフィルタ形成基板10の場合、各色の着色層13R、13G、13Bをそれぞれ配した着色画素領域13RS、13GS、13BSあるいはWHITE画素領域13WSにおいて光吸収層15を積層して、光吸収層15と積層構造をなす、前記カラーフィルタ用の着色層(着色樹脂層)、前記WHITE樹脂層の、各樹脂層については、平均透過率が高い順に、膜厚を薄くし、更に、前記各樹脂層の膜厚が薄い順に、積層する光吸収層15の厚さを厚くしていることにより、着色画素領域13RS、13GS、13BSとWHITE画素領域13WSの全領域に渡り、透過率のバラツキを少なくできるものとしている。
尚、第1の例の場合、カラーフィルタ用の着色層13R、13G、13B、WHITE樹脂層13Wの各樹脂層を、膜厚を制御して、透明な基板である基材11の一面に形成した後に、これらの樹脂層を覆うように全面に光吸収層15を平坦に形成することにより、前記各樹脂層の膜厚が薄い順に、光吸収層15の厚さを厚くすることができる。
In particular, in the case of the color filter forming substrate 10 of the first example, the light absorption layer 15 is laminated in the colored pixel regions 13RS, 13GS, 13BS or the WHITE pixel region 13WS where the colored layers 13R, 13G, and 13B of the respective colors are arranged. The resin layers of the color filter color layer (colored resin layer) and the WHITE resin layer that form a laminated structure with the light absorption layer 15 are made thinner in order of increasing average transmittance. By increasing the thickness of the light absorption layer 15 to be laminated in the order of increasing the thickness of each resin layer, the transmittance over the entire region of the colored pixel regions 13RS, 13GS, 13BS and the WHITE pixel region 13WS. It is supposed to be able to reduce the variation of.
In the case of the first example, the resin layers of the color filter color layers 13R, 13G, 13B and the WHITE resin layer 13W are formed on one surface of the base material 11 which is a transparent substrate by controlling the film thickness. After that, by forming the light absorption layer 15 flat on the entire surface so as to cover these resin layers, the thickness of the light absorption layer 15 can be increased in the order of decreasing the thickness of each resin layer.

光吸収層15の形成には、樹脂中に、主な色材としてカーボンブラックを含有し、色調整用にBLUE顔料等含有し、これらを分散させたものが用いられるが、主な色材の濃度調整により、光吸収層を透過する光の強度を調整でき、また、色調整用の顔料を適宜含有させることにより、表示の際の可視光領域(400nm〜700nm波長領域)全体にわたり光吸収層の光透過率のバラツキが少ないフラットな透過率特性を容易に得ることができる。
図6に示すように、主な色材としてのカーボンブラックの濃度を調整することにより、種々の透過率を容易に得ることができる。
尚、図6では、光吸収層の透過率の値を横軸で表し、光吸収層の透過率の値に対応した光吸収層を2回通過した場合の透過率を縦軸で表しており、図6における三角印は、カーボンブラック濃度を調整して測定して得た光吸収層の透過率(横軸)と、対応する該吸収層を2回通過した場合の透過率(縦軸)を示している。
図1(b)に示す有機EL装置の場合、外光の反射光は、入射の際と、出射の際の2回、光吸収層を通過するため、ここでは、図7の縦軸を、便宜上、外光の透過率としている。
また、色調整用の顔料を含有量を調整することにより、可視光領域(400nm〜700nmの波長範囲)にわたりフラットに近い透過率特性を容易に得ることができる。
光吸収層は、可視光領域(400nm〜700nmの波長範囲)において、フラットに近い光透過特性の方が光吸収層を設けたことによる色ずれは小さく、表示の際の透過光の色ずれ、外光反射の色ずれを小さくすることができる。
例えば、図5に示すフラットに近い透過率特性を有する光吸収層を用いた場合、光吸収層を設けたことによる色ずれの問題はない。
In the formation of the light absorption layer 15, carbon black is contained as a main coloring material in the resin, and a BLUE pigment or the like is contained for color adjustment, and these are dispersed. By adjusting the concentration, the intensity of the light transmitted through the light absorption layer can be adjusted, and by appropriately including a color adjusting pigment, the light absorption layer over the entire visible light region (400 nm to 700 nm wavelength region) during display. It is possible to easily obtain a flat transmittance characteristic with little variation in light transmittance.
As shown in FIG. 6, various transmittances can be easily obtained by adjusting the concentration of carbon black as the main color material.
In FIG. 6, the transmittance value of the light absorption layer is represented by the horizontal axis, and the transmittance when the light absorption layer corresponding to the transmittance value of the light absorption layer is passed twice is represented by the vertical axis. The triangles in FIG. 6 indicate the transmittance (horizontal axis) of the light absorbing layer obtained by adjusting and measuring the carbon black concentration, and the transmittance when passing through the corresponding absorbing layer twice (vertical axis). Is shown.
In the case of the organic EL device shown in FIG. 1B, the reflected light of outside light passes through the light absorption layer twice at the time of incidence and at the time of emission, so here, the vertical axis in FIG. For convenience, the transmittance of outside light is used.
Further, by adjusting the content of the pigment for color adjustment, it is possible to easily obtain transmittance characteristics close to flat over the visible light region (wavelength range of 400 nm to 700 nm).
In the visible light region (wavelength range of 400 nm to 700 nm), the light absorption layer has a light transmission characteristic closer to a flat color shift due to the provision of the light absorption layer, and a color shift of transmitted light during display. The color shift of external light reflection can be reduced.
For example, when a light absorption layer having a transmittance characteristic close to a flat shown in FIG. 5 is used, there is no problem of color misregistration due to the provision of the light absorption layer.

次に、図1(a)に示すカラーフィルタ形成基板10と図1(b)に示す有機EL表示装置の、各部材について説明する。
<基板11>
第1の例に用いられる透明基板からなる基材11としては、従来よりカラーフィルタに用いられているものを用いることができ、石英ガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、合成石英板等の可撓性のない透明な無機基板、および、透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明な樹脂基板等を挙げることができるが、特に、無機基板を用いることが好ましく、無機基板のなかでもガラス基板を用いることが好ましい。
さらには、上記ガラス基板のなかでも無アルカリタイプのガラス基板を用いることが好ましい。
無アルカリタイプのガラス基板は寸度安定性および高温加熱処理における作業性に優れ、かつ、ガラス中にアルカリ成分を含まないことから、表示装置用のカラーフィルタに好適に用いることができるからである。
上記基板は、通常、透明な透明基板が用いられている。
Next, each member of the color filter forming substrate 10 shown in FIG. 1A and the organic EL display device shown in FIG.
<Substrate 11>
As the base material 11 made of the transparent substrate used in the first example, those conventionally used for color filters can be used, and flexible such as quartz glass, Pyrex (registered trademark) glass, synthetic quartz plate, etc. Non-transparent transparent inorganic substrate, and a transparent resin substrate having flexibility such as a transparent resin film and an optical resin plate. In particular, it is preferable to use an inorganic substrate. Among these, it is preferable to use a glass substrate.
Furthermore, it is preferable to use an alkali-free type glass substrate among the glass substrates.
This is because the alkali-free glass substrate is excellent in dimensional stability and workability in high-temperature heat treatment, and since it does not contain an alkali component in the glass, it can be suitably used for a color filter for a display device. .
As the substrate, a transparent transparent substrate is usually used.

<画素区分用遮光部(ブラックマトリクスとも言う)12>
カラーフィルタ用の各色の着色層の画素領域を区分けする画素区分用遮光部12を形成するための遮光性の着色層としては、例えば、ここでは、エポキシ樹脂等の樹脂で被覆したカーボンブラックをピグメント(顔料)としてバインダ樹脂中に分散させたものが用いられている。
カーボンブラックをピグメント(顔料)としてバインダ樹脂中に分散させたものは、膜厚を比較的薄くして遮光性の樹脂層を形成することができる。
ここでは、画素区分用遮光層の遮光性の着色層の形成は、フォトリソグラフィー法を用いているが、この場合、バインダ樹脂としては、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂が用いられる。
この場合、黒色着色剤および感光性樹脂を含有するブラックマトリクス形成用感光性樹脂組成物に、光重合開始剤を添加してもよく、さらには必要に応じて増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を添加してもよい。
尚、ブラックマトリクスの遮光性の着色層を、印刷法やインクジェット法を用いて形成する場合もあるが、この場合には、バインダ樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ヒドロキシエチルセルロース樹脂、カルボキシメチルセルロース樹脂、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。
尚、画素区分用遮光層12の開口パターン形状や各色の着色層の配列は、限定はされない。
画素区分用遮光層12の開口パターン形状がストライプ状の形状のものや、くの字形状、デルタ配列などの様に着色層の配列を変えたものも挙げられる。
<Pixel classification light blocking portion (also referred to as black matrix) 12>
As the light-shielding colored layer for forming the pixel-segmenting light-shielding portion 12 that segments the pixel regions of the color layers for each color filter, for example, here, carbon black coated with a resin such as an epoxy resin is pigmented. A (pigment) dispersed in a binder resin is used.
In the case where carbon black is dispersed as a pigment (pigment) in a binder resin, the light-shielding resin layer can be formed with a relatively thin film thickness.
Here, the formation of the light-shielding colored layer of the pixel classification light-shielding layer uses a photolithography method. In this case, as the binder resin, for example, an acrylate-based, a methacrylate-based, a polyvinyl cinnamate-based, or A photosensitive resin having a reactive vinyl group such as a cyclized rubber is used.
In this case, a photopolymerization initiator may be added to the photosensitive resin composition for forming a black matrix containing a black colorant and a photosensitive resin, and further, if necessary, a sensitizer, a coatability improver, A development improver, a crosslinking agent, a polymerization inhibitor, a plasticizer, a flame retardant, and the like may be added.
The light-blocking colored layer of the black matrix may be formed using a printing method or an inkjet method. In this case, examples of the binder resin include polymethyl methacrylate resin, polyacrylate resin, and polycarbonate resin. , Polyvinyl alcohol resin, polyvinyl pyrrolidone resin, hydroxyethyl cellulose resin, carboxymethyl cellulose resin, polyvinyl chloride resin, melamine resin, phenol resin, alkyd resin, epoxy resin, polyurethane resin, polyester resin, maleic acid resin, polyamide resin, etc. .
The opening pattern shape of the pixel-segmenting light shielding layer 12 and the arrangement of the colored layers of each color are not limited.
There are also examples in which the shape of the opening pattern of the pixel classification light shielding layer 12 is a stripe shape, or in which the arrangement of the colored layers is changed such as a dogleg shape or a delta arrangement.

<着色層13R、13G、13B>
本例では、カラーフィルタ形成用の各色の着色層13R、13G、13Bは、それぞれ、R(赤色)、G(緑色)、B(青色)の3色の着色層である。
各色の着色層は、各色の顔料や染料等の着色材(色材ともいう)をバインダ樹脂中に分散または溶解させた着色部形成用の樹脂組成物を用いて、フォトリソ法(フォトリソグラフィー法とも言う)により形成されるものである。
上記着色層に用いられるバインダ樹脂としては、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂が用いられる。
この場合、着色材および感光性樹脂を含有する着色部形成用感光性樹脂組成物に、光重合開始剤を添加してもよく、さらには必要に応じて増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を添加してもよい。
上記各色の着色層の膜厚は、通常、1μm〜5μm程度で設定される。
着色層の色としては、赤色、緑色、青色の3色を少なくとも含むものであれば特に限定されるものではなく、例えば、赤色、緑色、青色の3色、または、赤色、緑色、青色、黄色の4色、または、赤色、緑色、青色、黄色、シアンの5色等とすることもできる。
尚、赤色(Rとも記載)の着色層に用いられる着色剤としては、例えば、ペリレン系顔料、レーキ顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料等が挙げられる。
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(Gとも記載)の着色層に用いられる着色剤としては、例えば、ハロゲン多置換フタロシアニン系顔料もしくはハロゲン多置換銅フタロシアニン系顔料等のフタロシアニン系顔料、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が挙げられる。
これらの顔料もしくは染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(Bとも記載)の着色層に用いられる着色剤としては、例えば、銅フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、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が挙げられる。
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。
<Colored layers 13R, 13G, 13B>
In this example, the colored layers 13R, 13G, and 13B for forming the color filters are colored layers of three colors of R (red), G (green), and B (blue), respectively.
The colored layer of each color is formed by using a resin composition for forming a colored portion in which a coloring material (also referred to as a coloring material) such as a pigment or dye of each color is dispersed or dissolved in a binder resin, and a photolithography method (also called a photolithography method). Say).
As the binder resin used in the colored layer, for example, a photosensitive resin having a reactive vinyl group such as acrylate, methacrylate, polyvinyl cinnamate, or cyclized rubber is used.
In this case, a photopolymerization initiator may be added to the photosensitive resin composition for forming a colored part containing a colorant and a photosensitive resin, and further a sensitizer, a coating property improver, and a development as necessary. You may add an improving agent, a crosslinking agent, a polymerization inhibitor, a plasticizer, a flame retardant, etc.
The thickness of the colored layer of each color is usually set to about 1 μm to 5 μm.
The color of the colored layer is not particularly limited as long as it includes at least three colors of red, green, and blue. For example, three colors of red, green, and blue, or red, green, blue, and yellow Or five colors such as red, green, blue, yellow, and cyan.
Examples of the colorant used in the red (also referred to as R) colored layer include perylene pigments, lake pigments, azo pigments, quinacridone pigments, anthraquinone pigments, anthracene pigments, and isoindoline pigments. Can be mentioned.
These pigments may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the colorant used in the green (also referred to as G) colored layer include phthalocyanine pigments such as halogen polysubstituted phthalocyanine pigments or halogen polysubstituted copper phthalocyanine pigments, triphenylmethane basic dyes, and isoindoline pigments. Examples thereof include pigments and isoindolinone pigments.
These pigments or dyes may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the colorant used in the blue (also referred to as B) coloring layer include copper phthalocyanine pigments, anthraquinone 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.

<WHITE層13W>
ここでは、上記の画素区分用遮光層12や着色層13R、13G、13Bを形成する樹脂組成物等から着色材(色材)を除いた組成の樹脂が用いられ、フォトリソ法により形成されるが、形成方法はこれに限定はされない。
<WHITE layer 13W>
Here, a resin having a composition in which the coloring material (coloring material) is removed from the resin composition or the like for forming the pixel-segmenting light-shielding layer 12 and the colored layers 13R, 13G, and 13B is formed by a photolithography method. The formation method is not limited to this.

<光吸収層15>
光吸収層15を形成する材料としては、樹脂中に、色材としてカーボンブラックを含有し、色調整用にBLUE顔料等含有し、これらを分散させたものが用いられるが、上記樹脂としては、画素区分用遮光層12や着色層13R、13G、13Bを形成する樹脂組成物等から色材を除いた組成の樹脂が用いられて、塗膜される。
塗膜方法としては、フォトリソグラフィー(ダイコート法、スピンコート法)、インクジェット法等が挙げられるが、通常は、フォトリソグラフィーにて塗膜する。
尚、塗膜性や外光反射低減の面からは、光吸収層15の膜厚は0.3μm以上であることが好ましい。
<Light absorption layer 15>
As a material for forming the light absorption layer 15, a resin containing carbon black as a coloring material, a BLUE pigment for color adjustment, and the like dispersed therein is used. A resin having a composition in which the color material is removed from the resin composition or the like that forms the pixel-segmenting light-shielding layer 12 and the colored layers 13R, 13G, and 13B is used for coating.
Examples of the coating method include photolithography (die coating method, spin coating method), ink jet method, and the like. Usually, coating is performed by photolithography.
In addition, it is preferable that the film thickness of the light absorption layer 15 is 0.3 micrometer or more from the surface of a coating-film property or external light reflection reduction.

<絶縁性の樹脂層14>
絶縁性の樹脂層14の材料としては、熱硬化性樹脂組成物と光硬化性樹脂組成物が挙げられる。
光硬化性樹脂組成物としては、上記カラーフィルタ形成用の各色の着色層に用いられるバインダ樹脂と同様のもの、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂が用いられる。
この場合も、感光性樹脂を含有する着色部形成用感光性樹脂組成物に、光重合開始剤を添加してもよく、さらには必要に応じて増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を添加してもよい。
熱硬化性樹脂組成物としては、エポキシ化合物を用いたもの、熱ラジカル発生剤をもちいたものがあげられる。
エポキシ化合物としては、カルボン酸やアミン系化合物などにより硬化しうる公知の多価エポキシ化合物を挙げることができ、このようなエポキシ化合物は、例えば、新保正樹編「エポキシ樹脂ハンドブック」日刊工業新聞社刊(昭和62年)等に広く開示されており、これらを用いることが可能である。
熱ラジカル発生剤としては過硫酸塩、ヨウ素等のハロゲン、アゾ化合物、および有機過酸化物からなる群から選択される少なくとも一種であり、より好ましくは、アゾ化合物または有機過酸化物である。
アゾ化合物としては、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル、1−[(1−シアノ−1−メチルエチル)アゾ]ホルムアミド、2,2’−アゾビス−[N−(2−プロペニル)−2−メチルプロピオンアミド]、2,2’−アゾビス(N−ブチル−2−メチルプロピオンアミド)、および2,2’−アゾビス(N−シクロヘキシル−2−メチルプロピオンアミド)などが挙げられ、有機過酸化物としては、ジ(4−メチルゼンゾイル)ペーオキサイド、t−ブチルパーオキシ−2−エチルエキサネート、1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、t−ブチルパーオキシベンゾネート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルモノカルボネート、t−ブチル−4,4−ジ−(t−ブチルパーオキシ)ブタネート、およびジクミルパーオキサイドなどが挙げられる。
<Insulating resin layer 14>
Examples of the material of the insulating resin layer 14 include a thermosetting resin composition and a photocurable resin composition.
The photocurable resin composition is the same as the binder resin used for the color layers for forming the color filter, for example, acrylate, methacrylate, polyvinyl cinnamate, or cyclized rubber A photosensitive resin having a reactive vinyl group is used.
In this case as well, a photopolymerization initiator may be added to the photosensitive resin composition for forming colored portions containing the photosensitive resin, and further, a sensitizer, a coating property improver, and a development improver as necessary. Further, a crosslinking agent, a polymerization inhibitor, a plasticizer, a flame retardant and the like may be added.
Examples of the thermosetting resin composition include those using an epoxy compound and those using a thermal radical generator.
Examples of the epoxy compound include known polyvalent epoxy compounds that can be cured by a carboxylic acid or an amine compound. Examples of such an epoxy compound include “Epoxy resin handbook” edited by Masaki Shinbo, published by Nikkan Kogyo Shimbun. (1987) and the like, and these can be used.
The thermal radical generator is at least one selected from the group consisting of persulfates, halogens such as iodine, azo compounds, and organic peroxides, more preferably azo compounds or organic peroxides.
Examples of the azo compound include 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile, 1-[(1-cyano-1-methylethyl) azo] formamide, 2,2′-azobis- [N- (2-propenyl). ) -2-methylpropionamide], 2,2′-azobis (N-butyl-2-methylpropionamide), 2,2′-azobis (N-cyclohexyl-2-methylpropionamide) and the like, Examples of the organic peroxide include di (4-methylzenzoyl) peroxide, t-butylperoxy-2-ethylexanate, 1,1-di (t-hexylperoxy) cyclohexane, 1,1-di ( t-butylperoxy) cyclohexane, t-butylperoxybenzoate, t-butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate, t-butyl Examples include til-4,4-di- (t-butylperoxy) butanate and dicumyl peroxide.

<有機EL素子形成基板20>
(1) 基材21
基材21としては、基本的に、基材11と同様の材質が用いることができるが、第1の例のカラーフィルタを用いた図1(b)に示す表示装置の場合は、基材11側から外側に出射して表示するため、透明である必要はない。
<Organic EL element formation substrate 20>
(1) Substrate 21
As the base material 21, basically, the same material as that of the base material 11 can be used. However, in the case of the display device shown in FIG. 1B using the color filter of the first example, the base material 11 is used. Since it is emitted from the side to the outside and displayed, it does not need to be transparent.

(2) 有機EL素子22
図1(b)に示す白色発光の有機EL素子22については、図1(b)では明示していないが、例えば、図4に示すような材料構成とする。
図5に示す有機EL素子22は、赤、緑、青に発光する3つの材料を用いて、併せて白色発光とするものです。
(有機EL層26)
有機EL素子22を形成する有機EL層26は、少なくとも発光層27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。
発光層以外の有機EL層26を構成する有機層としては、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層等を挙げることができる。
この正孔輸送層は、正孔注入層に正孔輸送の機能を付与することにより、正孔注入層と一体化される場合が多い。
また、有機EL層を構成する有機層としては、正孔ブロック層や電子ブロック層のような正孔もしく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。
有機EL層の構成としては、一般的な構成であればよく、発光層のみ、正孔注入層/発光層、正孔注入層/発光層/電子注入層、正孔注入層/正孔ブロック層/発光層/電子注入層、正孔注入層/発光層/電子輸送層などを例示することができる。
白色発光の有機EL素子22における、発光材料は、単一の化合物で構成されることはほとんどなく、一般的には、2つないし3つの色の異なる発光材料を用いている。
発光スペクトルは、各色の発光材料のスペクトルを併せた形となる。
(陽極25、陰極28)
陽極25、陰極28の電極層を形成する導電性材料としては、一般に金属材料が用いられるが、有機物や無機化合物を用いてもよく、複数の材料を混合して用いてもよい。
また、陽極、陰極の電極層は、光の取り出し面に応じて、透明性を有するか否かを適宜選択される。
陽極25には、正孔が注入し易いように仕事関数の大きい導電性材料が好ましく用いられ、陰極28には、電子が注入し易いように仕事関数の小さな導電性材料が好ましく用いられる。
前記導電性材料としては、透明性を要求される場合には、In−Zn−O(IZO)、In−Sn−O(ITO)、Zn−O−Al、Zn−Sn−O等が挙げられ、透明性が要求されない場合には、金属を用いることができ、具体的にはAu、Ta、W、Pt、Ni、Al、Pd、Cr、あるいは、Al合金、Ni合金、Cr合金等を挙げることができる。
陽極25および陰極28のいずれの電極層も、抵抗が比較的小さいことが好ましい。
電極層の成膜方法としては、一般的な電極の成膜方法を用いることができ、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法、CVD法、印刷法等を挙げることができる。
また、電極層のパターニング方法としては、フォトリソグラフィー法を挙げることができる。
(2) Organic EL element 22
The white light emitting organic EL element 22 shown in FIG. 1B is not explicitly shown in FIG. 1B, but has a material configuration as shown in FIG. 4, for example.
The organic EL element 22 shown in FIG. 5 uses three materials that emit red, green, and blue, and emits white light together.
(Organic EL layer 26)
The organic EL layer 26 forming the organic EL element 22 is composed of one or a plurality of organic layers including at least the light emitting layer 27.
Examples of the organic layer constituting the organic EL layer 26 other than the light emitting layer include a hole injection layer, a hole transport layer, an electron injection layer, and an electron transport layer.
This hole transport layer is often integrated with the hole injection layer by imparting a hole transport function to the hole injection layer.
In addition, as an organic layer constituting the organic EL layer, holes or electrons such as a hole blocking layer and an electron blocking layer are prevented from penetrating, and further, exciton diffusion is prevented and excitons are placed in the light emitting layer. By confining, a layer for increasing the recombination efficiency can be cited.
The organic EL layer may have a general configuration, and only the light emitting layer, hole injection layer / light emitting layer, hole injection layer / light emitting layer / electron injection layer, hole injection layer / hole blocking layer. / Light emitting layer / electron injection layer, hole injection layer / light emitting layer / electron transport layer, and the like can be exemplified.
The light emitting material in the white light emitting organic EL element 22 is hardly composed of a single compound, and generally, light emitting materials having two to three colors are used.
The emission spectrum is a combination of the spectra of the luminescent materials of each color.
(Anode 25, cathode 28)
As a conductive material for forming the electrode layers of the anode 25 and the cathode 28, a metal material is generally used. However, an organic material or an inorganic compound may be used, or a plurality of materials may be mixed and used.
In addition, the electrode layers of the anode and the cathode are appropriately selected as to whether or not they have transparency depending on the light extraction surface.
A conductive material having a high work function is preferably used for the anode 25 so that holes can be easily injected, and a conductive material having a low work function is preferably used for the cathode 28 so that electrons can be easily injected.
Examples of the conductive material include In—Zn—O (IZO), In—Sn—O (ITO), Zn—O—Al, and Zn—Sn—O when transparency is required. In the case where transparency is not required, metals can be used, specifically, Au, Ta, W, Pt, Ni, Al, Pd, Cr, Al alloy, Ni alloy, Cr alloy, etc. be able to.
Both the electrode layers of the anode 25 and the cathode 28 preferably have a relatively small resistance.
As a method for forming the electrode layer, a general method for forming an electrode can be used, and examples thereof include a sputtering method, an ion plating method, a vacuum deposition method, a CVD method, and a printing method.
An example of the patterning method for the electrode layer is a photolithography method.

次に、本発明のカラーフィルタ形成基板の実施形態の第2の例を挙げる。
第2の例は、図2(a)に示すように、第1の例において、WHITE画素領域13WSにWHITE層13Wを配していないもので、WHITE画素領域13WSに光吸収層15のみを配しているものである。
尚、WHITE画素領域13WSにWHITE層13Wを配しておらず、光吸収層15のみを配している第2の例は、第1の例において、WHITE層13Wの膜厚をゼロとした場合のもので、ここでは、第2の例におけるWHITE画素領域13WSを、膜厚ゼロのWHITE層13Wと光吸収層15とを積層した積層構造を有する領域として扱っている。
それ以外は、第1の例と同じである。
第2の例も、第1の例と同様の用途の表示装置に用いられるが、図2(b)に示す有機EL表示装置に用いられた場合、第1の例のカラーフィルタを用いた場合と同様、図7(a)に示す有機EL表示装置に比べて、前面(観察者側)から外光が入射して、内部の電極や配線で反射して出射する、外光の反射光を低減することができ、表示の際の通過光の低減を少なくして、図7(b)に示す有機EL表示装置に比べて、表示の際の通過光を多くすることを可能としている。
Next, the 2nd example of embodiment of the color filter formation board | substrate of this invention is given.
In the second example, as shown in FIG. 2A, in the first example, the WHITE pixel region 13WS is not provided with the WHITE layer 13W, and only the light absorption layer 15 is provided in the WHITE pixel region 13WS. It is what you are doing.
In the second example in which the WHITE layer 13W is not disposed in the WHITE pixel region 13WS but only the light absorption layer 15 is disposed, the thickness of the WHITE layer 13W is set to zero in the first example. Here, the WHITE pixel region 13WS in the second example is treated as a region having a stacked structure in which the WHITE layer 13W having a zero thickness and the light absorption layer 15 are stacked.
The rest is the same as the first example.
The second example is also used in a display device having the same application as the first example, but when used in the organic EL display device shown in FIG. 2B, the color filter of the first example is used. Similarly to the organic EL display device shown in FIG. 7A, external light is reflected from the front surface (observer side), reflected by internal electrodes and wiring, and emitted. As a result, the amount of light passing through the display can be increased compared to the organic EL display device shown in FIG.

本発明のカラーフィルタ形成基板は、上記形態に限定はされない。
例えば、第1の例において、光吸収層15を、WHITE画素領域、カラーフィルタ用のR、G、Bの各色の着色層を配した着色画素領域を覆うように、全面に、形成せずに、平均透過率が高いWHITE画素領域と、カラーフィルタ用のG色の着色層を配した着色画素領域だけを覆うように、光吸収層を形成する形態(第3の例とも言う)も挙げられる。
この形態のカラーフィルタ形成基板を有機EL表示装置に用いた場合も、第1の例とほぼ同じように、効果的に外光反射の影響を少なくできる。
また、上記第1の例、第2の例における光吸収層15上に、あるいは、第3の例の光吸収層15や着色層上に、更に、散乱機能を有する層(散乱層とも言う)を形成した形態のものも挙げられる。
散乱層を配した形態とすることにより、散乱層を設けない場合に比べて、観察者の見る方向による視差を改善できる。
また、図1(b)、図2(b)では示していないが、光吸収層15を覆う絶縁性の樹脂層を、有機EL表示装置の作製に供与される前に予め設けた形態も挙げられる。
The color filter forming substrate of the present invention is not limited to the above form.
For example, in the first example, the light absorption layer 15 is not formed on the entire surface so as to cover the WHITE pixel region and the colored pixel region where the colored layers of R, G, and B for the color filter are arranged. Another example is a mode (also referred to as a third example) in which a light absorption layer is formed so as to cover only a WHITE pixel region having a high average transmittance and a colored pixel region in which a G colored layer for a color filter is disposed. .
Even when the color filter forming substrate of this form is used in an organic EL display device, the influence of external light reflection can be effectively reduced in substantially the same manner as in the first example.
Further, a layer having a scattering function (also referred to as a scattering layer) on the light absorption layer 15 in the first example and the second example, or on the light absorption layer 15 and the colored layer in the third example. The form which formed can also be mentioned.
By adopting a configuration in which the scattering layer is arranged, the parallax depending on the viewing direction of the observer can be improved as compared with the case where the scattering layer is not provided.
In addition, although not shown in FIGS. 1B and 2B, an embodiment in which an insulating resin layer covering the light absorption layer 15 is provided in advance before being provided for the manufacture of the organic EL display device is also given. It is done.

次に、第1の例のカラーフィルタ形成基板10の作製方法を、図3に基づいて、簡単に説明しておく。
予め、透明な板状の基材11を用意しておき(図3(a))、先ず、基材11の一面上に、一般的なフォトリソ法で画素区分用遮光層12を形成し(図3(b))、次いで、カラーフィルタ用の各色の着色層13R、13G、13B、WHITE層13Wを、順次、一般的なフォトリソ法により、それぞれ所定の形成領域に、形成する。(図3(c))
ここでは、カラーフィルタ用の各色の着色層13R、13G、13B、WHITE層13Wの各樹脂層を、平均透過率の高い順に、薄く膜形成する。
通常、画素区分用遮光層12やカラーフィルタ用の各色の着色層13R、13G、13Bは、各色の顔料や染料等の着色材をバインダ樹脂中に分散または溶解させた着色部形成用の樹脂組成物を用いて、フォトリソ法(フォトリソグラフィー法とも言う)により形成するが、これに限定はされない。
印刷法や、インクジェット法にて形成することもできる。
また、WHITE層13Wは、上記の画素区分用遮光層12や着色層13R、13G、13Bを形成する樹脂組成物等から着色材(色材)を除いた組成の樹脂が用いられ、フォトリソ法により形成されるが、形成方法はこれに限定はされない。
印刷法や、インクジェット法にて形成することもできる。
次に、光吸収層15を着色層13R、13G、13B、WHITE層13Wを覆うように形成する。(図3(d))
カラーフィルタ用の着色層13R、13G、13B、WHITE樹脂層13Wの各樹脂層を、膜厚を制御して、透明な基板である基材11の一面に形成した後に、これらの樹脂層を覆うように全面に光吸収層15を平坦に形成することにより、前記各樹脂層の膜厚が薄い順に、光吸収層15の厚さを厚くすることができる。
光吸収層15を形成する材料としては、樹脂中に、色材としてカーボンブラックを含有し、色調整用にBLUE顔料等含有し、これらを分散させたものが用いられるが、上記樹脂としては、画素区分用遮光層12や着色層13R、13G、13Bを形成する樹脂組成物等から着色材(色材)を除いた組成の樹脂が用いられて、塗膜される。
塗膜方法としては、フォトリソグラフィー(ダイコート法、スピンコート法)、インクジェット法等が挙げられるが、通常は、フォトリソグラフィーにて塗膜する。
Next, a method for manufacturing the color filter forming substrate 10 of the first example will be briefly described with reference to FIG.
A transparent plate-like base material 11 is prepared in advance (FIG. 3A). First, a pixel classification light shielding layer 12 is formed on one surface of the base material 11 by a general photolithography method (see FIG. 3). 3 (b)), and then, the colored layers 13R, 13G, 13B and the WHITE layer 13W for each color filter are sequentially formed in a predetermined formation region by a general photolithography method. (Fig. 3 (c))
Here, the resin layers of the colored layers 13R, 13G, 13B and the WHITE layer 13W for each color filter are formed thinly in order of increasing average transmittance.
Usually, each of the colored layers 13R, 13G, and 13B for each color for the pixel classification light shielding layer 12 and the color filter is a resin composition for forming a colored portion in which a colorant such as a pigment or a dye of each color is dispersed or dissolved in a binder resin. It is formed by a photolithography method (also called a photolithography method) using a material, but is not limited thereto.
It can also be formed by a printing method or an inkjet method.
The WHITE layer 13W is made of a resin having a composition in which the coloring material (coloring material) is removed from the resin composition for forming the pixel classification light shielding layer 12 and the colored layers 13R, 13G, and 13B. Although formed, the formation method is not limited to this.
It can also be formed by a printing method or an inkjet method.
Next, the light absorption layer 15 is formed so as to cover the colored layers 13R, 13G, 13B and the WHITE layer 13W. (Fig. 3 (d))
The resin layers of the colored layers 13R, 13G, 13B and the WHITE resin layer 13W for the color filter are formed on one surface of the base material 11 which is a transparent substrate after controlling the film thickness, and then these resin layers are covered. Thus, by forming the light absorption layer 15 flat on the entire surface, the thickness of the light absorption layer 15 can be increased in ascending order of the thickness of each resin layer.
As a material for forming the light absorption layer 15, a resin containing carbon black as a coloring material, a BLUE pigment for color adjustment, and the like dispersed therein is used. A resin having a composition in which a coloring material (coloring material) is removed from a resin composition or the like that forms the pixel-segmenting light-shielding layer 12 and the colored layers 13R, 13G, and 13B is applied.
Examples of the coating method include photolithography (die coating method, spin coating method), ink jet method, and the like. Usually, coating is performed by photolithography.

第2の例のカラーフィルタ形成基板10aの作製方法は、上記第1の例のカラーフィルタ形成基板10の作製方法において、WHITE層13Wの形成を行なわないもので、それ以外は、上記第1の例のカラーフィルタ形成基板10の作製方法と同じである。   The second example of the method for manufacturing the color filter forming substrate 10a is the same as the method for manufacturing the color filter forming substrate 10 of the first example, except that the WHITE layer 13W is not formed. This is the same as the manufacturing method of the color filter forming substrate 10 in the example.

[実施例]
実施例を挙げて、本発明を更に説明する。
(実施例1)
実施例1は、図1(a)に示す第1の例のカラーフィルタ形成基板10を作製したもので、以下のように、光硬化性の硬化性樹脂組成物Aを調製して作製し、作製された硬化性樹脂組成物Aを用いて、画素区分用遮光部形成用の硬化性樹脂組成物、カラーフィルタ形成用の赤色硬化性樹脂組成物、緑色硬化性樹脂組成物、青色硬化性樹脂組成物、WHITE層形成用の硬化性樹脂組成物、および光吸収層形成用の硬化性樹脂組成物を作製し、これらの硬化性樹脂組成物を用いて、それぞれ、フォトリソ法を行うことにより、画素区分用遮光部、カラーフィルタ用の各色着色層、WHITE層、を形成し、更に、塗膜して、光吸収層を形成したものです。
ここでは、図3に示す作製方法により、画素区分用遮光部12を形成した後、カラーフィルタ用の赤色の着色層13R、緑色の着色層13G、青色の着色層13B、WHITE層13Wを、それぞれフォトリソ工程で形成し、更に、光吸収層15を形成して、第1の例のカラーフィルタ形成基板10を作製した。
カラーフィルタ用の各色の着色層(着色樹脂層)、WHITE樹脂層の、各樹脂層については、平均透過率が高い順に、膜厚を薄くし、更に、前記各樹脂層の膜厚が薄い順に、積層する光吸収層15の厚さを厚くしているが、実施例1では、R、G、B各色の着色層13R、13G、13B、WHITE層13Wの厚さを、それぞれ、3.0μm、2.5μm、3.3μm、1.0μmとして、更に、B色の着色層13Bの上面から1.0μmとなるように、光吸収層を形成している。
[Example]
The present invention will be further described with reference to examples.
Example 1
Example 1 was prepared by preparing the color filter forming substrate 10 of the first example shown in FIG. 1 (a), and preparing and preparing a photocurable curable resin composition A as follows. Using the prepared curable resin composition A, a curable resin composition for forming a light-shielding portion for pixel classification, a red curable resin composition for forming a color filter, a green curable resin composition, and a blue curable resin By preparing a composition, a curable resin composition for forming a WHITE layer, and a curable resin composition for forming a light absorbing layer, and using these curable resin compositions, respectively, by performing a photolithographic method, A light-blocking part for pixel classification, colored layers for color filters, and a WHITE layer are formed, and a light-absorbing layer is formed by coating.
Here, after forming the pixel-partitioning light-shielding portion 12 by the manufacturing method shown in FIG. 3, the red colored layer 13R, the green colored layer 13G, the blue colored layer 13B, and the WHITE layer 13W for the color filter are respectively formed. The color filter forming substrate 10 of the first example was manufactured by forming a light absorption layer 15 by the photolithography process.
Regarding the resin layers of the color layers (colored resin layers) and WHITE resin layers for color filters, the film thickness is decreased in the order of increasing average transmittance, and the resin layers are further decreased in order of thickness. In the first embodiment, the thicknesses of the colored layers 13R, 13G, 13B, and the WHITE layer 13W for each of the colors R, G, and B are set to 3.0 μm. , 2.5 μm, 3.3 μm, and 1.0 μm, and further, a light absorption layer is formed so as to be 1.0 μm from the upper surface of the B colored layer 13B.

(硬化性樹脂組成物Aの調製)
重合槽中にメタクリル酸メチル(MMA)を63重量部、アクリル酸(AA)を12重量部、メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル(HEMA)を6重量部、ジエチレングリコールジメチルエーテル(DMDG)を88重量部仕込み、攪拌し溶解させた後、2、2’ーアゾビス(2−メチルブチロニトリル)を7重量部添加し、均一に溶解させた。
その後、窒素気流下、85℃で2時間攪拌し、更に100℃で1時間反応させた。
得られた溶液に、更にメタクリル酸グリシジル(GMA)を7重量部、トリエチルアミンを0.4重量部、及びハイドロキノンを0.2重量部添加し、100℃で5時間攪拌し、共重合樹脂溶液(固形分50%)を得た。
次に下記の材料を室温で攪拌、混合して硬化性樹脂組成物とした。
・ 上記共重合樹脂溶液(固形分50%) :16重量部
・ ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(サートマー社 SR399)
:24重量部
・ オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(油化シェルエポキシ社 エピコート180S70) :4重量部
・ 2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン :4重量部
・ ジエチレングリコールジメチルエーテル :52重量部
(Preparation of curable resin composition A)
The polymerization tank is charged with 63 parts by weight of methyl methacrylate (MMA), 12 parts by weight of acrylic acid (AA), 6 parts by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA), and 88 parts by weight of diethylene glycol dimethyl ether (DMDG). After stirring and dissolving, 7 parts by weight of 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile) was added and dissolved uniformly.
Then, it stirred at 85 degreeC under nitrogen stream for 2 hours, and also was made to react at 100 degreeC for 1 hour.
7 parts by weight of glycidyl methacrylate (GMA), 0.4 parts by weight of triethylamine, and 0.2 parts by weight of hydroquinone were further added to the resulting solution, and the mixture was stirred at 100 ° C. for 5 hours to obtain a copolymer resin solution ( A solid content of 50%) was obtained.
Next, the following materials were stirred and mixed at room temperature to obtain a curable resin composition.
-Copolymer resin solution (solid content 50%): 16 parts by weight-Dipentaerythritol pentaacrylate (Sartomer SR399)
: 24 parts by weight-Orthocresol novolak type epoxy resin (Epicoat Shell Epoxy Co., Ltd. Epicoat 180S70): 4 parts by weight-2-Methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one: 4 weights Parts ・ Diethylene glycol dimethyl ether: 52 parts by weight

(画素区分用遮光部(ブラックマトリクスとも言う)12の形成)
まず、下記分量の成分を混合し、ビーズミルにて十分に分散し、黒色顔料分散液を調整した。
・ 樹脂被覆カーボンブラック(三菱化学社製MS18E) :20重量部
・ 高分子分散材(ビックケミー・ジャパン株式会社 Disperbyk 163) :5重量部
・ 溶剤(ジエチレングリコールジメチルエーテル) :75重量部
次に、下記分量の成分を十分混合して、遮光性の着色層用組成物を得た。
・ 上記黒色顔料分散液 :43重量部
・ 硬化性樹脂組成物A :19重量部
・ ジエチレングリコールジメチルエーテル :38重量部
ガラス基板(旭硝子社製、AN材)上に上記遮光性の着色層用組成物をスピンコーターで塗布し、100℃で3分間乾燥させ、遮光性の着色層を形成した。
当該遮光性の着色層を塗布膜から100μmの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより、2.0kWの超高圧水銀ランプで遮光パターンに露光した後、0.05wt%水酸化カリウム水溶液で現像し、その後、基板を230℃の雰囲気下に30分間放置することにより加熱処理を施して遮光性の着色層13Mを表示用領域および額縁部12領域に形成した。
ここでは、上記調整した着色層を全領域上に形成し、フォトリソ法により、ブラックマトリクスおよび額縁部の遮光性の樹脂層を形成した。
加熱処理後の形成膜厚は1.3μmとなった。
尚、上記の樹脂被覆カーボンブラック(三菱化学社製MS18E)は、平均粒径25nmである。
粒径は、例えば、日機装社製のレーザードップラー散乱光解析粒度分析計(商品名「Microtrac934UPA」)を用い、通常は、着色組成物に含まれる溶剤(希釈溶剤と呼ぶ)で希釈し、着色組成物の顔料粒径の累積が50%を占める粒径を50%平均粒径とし、その値を測定して求める。
(Formation of light-blocking portion for pixel division (also referred to as black matrix) 12)
First, the following components were mixed and sufficiently dispersed with a bead mill to prepare a black pigment dispersion.
Resin-coated carbon black (Mitsubishi Chemical Corporation MS18E): 20 parts by weight Polymer dispersion (Bic Chemie Japan, Ltd. Disperbyk 163): 5 parts by weight Solvent (diethylene glycol dimethyl ether): 75 parts by weight The components were sufficiently mixed to obtain a light-shielding colored layer composition.
-Black pigment dispersion liquid: 43 parts by weight-Curable resin composition A: 19 parts by weight-Diethylene glycol dimethyl ether: 38 parts by weight The light-shielding composition for a colored layer on a glass substrate (Asahi Glass Co., Ltd., AN material) The mixture was applied with a spin coater and dried at 100 ° C. for 3 minutes to form a light-shielding colored layer.
A photomask is placed at a distance of 100 μm from the coating film and the light-shielding colored layer is exposed to a light-shielding pattern with an ultra-high pressure mercury lamp of 2.0 kW by a proximity aligner, and then with 0.05 wt% potassium hydroxide aqueous solution After development, the substrate was left to stand in an atmosphere of 230 ° C. for 30 minutes to perform heat treatment, thereby forming a light-shielding colored layer 13M in the display region and the frame portion 12 region.
Here, the adjusted colored layer was formed on the entire region, and a black matrix and a light-shielding resin layer at the frame portion were formed by photolithography.
The formed film thickness after the heat treatment was 1.3 μm.
The resin-coated carbon black (MS18E manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) has an average particle size of 25 nm.
The particle size is, for example, a laser Doppler scattered light analysis particle size analyzer (trade name “Microtrac 934UPA”) manufactured by Nikkiso Co., Ltd. The particle diameter in which the cumulative pigment particle diameter of the product occupies 50% is defined as 50% average particle diameter, and the value is measured and determined.

(赤色の着色層13Rの形成)
ブラックマトリックス上に、下記組成の赤色硬化性樹脂組成物をスピンコーティング法により塗布し、その後、70℃のオーブン中で3分間乾燥した。
次いで、赤色硬化性樹脂組成物の塗布膜から100μmの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより2.0kwの超高圧水銀ランプを用いて着色層の形成領域に相当する領域のみに紫外線を10秒間照射した。
次いで、0.05wt%水酸化カリウム水溶液(液温23℃)中に1分間浸漬してアルカリ現像し、赤色硬化性樹脂組成物の塗布膜の未硬化部分のみを除去した。
その後、基板を230℃の雰囲気下に15分間放置することにより、加熱処理を施して赤色の着色層を表示用領域に形成した。
形成膜厚は3.0μmとなった。
<赤色硬化性樹脂組成物の組成>
・ C.I.ピグメントレッド177 :2.0重量部
・ C.I.ピグメントレッド254 :2.7重量部
・ ポリスルホン酸型高分子分散剤 :2.0重量部
・ 硬化性樹脂組成物A :26.3重量部
・ 酢酸ー3−メトキシブチル :67.0重量部
(Formation of red colored layer 13R)
On the black matrix, a red curable resin composition having the following composition was applied by spin coating, and then dried in an oven at 70 ° C. for 3 minutes.
Next, a photomask is placed at a distance of 100 μm from the coating film of the red curable resin composition, and ultraviolet rays are applied only to the region corresponding to the colored layer formation region using a 2.0 kW ultrahigh pressure mercury lamp by a proximity aligner. Irradiated for 10 seconds.
Subsequently, it was immersed in 0.05 wt% potassium hydroxide aqueous solution (liquid temperature 23 degreeC) for 1 minute, and alkali development was carried out, and only the uncured part of the coating film of a red curable resin composition was removed.
Thereafter, the substrate was left in an atmosphere at 230 ° C. for 15 minutes to perform heat treatment to form a red colored layer in the display region.
The formed film thickness was 3.0 μm.
<Composition of red curable resin composition>
C. I. Pigment Red 177: 2.0 parts by weight I. Pigment Red 254: 2.7 parts by weight-Polysulfonic acid type polymer dispersant: 2.0 parts by weight-Curable resin composition A: 26.3 parts by weight-3-methoxybutyl acetate: 67.0 parts by weight

(緑色の着色層13Gの形成)
次に、下記組成の緑色硬化性樹脂組成物を用いて、赤色のレリーフパターン形成と同様の工程で、塗布膜厚を変えて、形成膜厚が2.5μmとなるようにして、緑色画素を表示領域に緑色の着色層からなるレリーフパターンを形成した。
<緑色硬化性樹脂組成物の組成>
・ C.I.ピグメントグリーン7 :6.0重量部
・ C.I.ピグメントイエロー150 :2.0重量部
・ ポリスルホン酸型高分子分散剤 :3.0重量部
・ 硬化性樹脂組成物A :22.0重量部
・ 酢酸ー3−メトキシブチル :67.0重量部
(Formation of green colored layer 13G)
Next, using the green curable resin composition having the following composition, in the same process as the formation of the red relief pattern, the coating film thickness is changed so that the formed film thickness becomes 2.5 μm, and the green pixel is formed. A relief pattern composed of a green colored layer was formed in the display area.
<Composition of green curable resin composition>
C. I. Pigment Green 7: 6.0 parts by weight I. Pigment Yellow 150: 2.0 parts by weight-Polysulfonic acid type polymer dispersant: 3.0 parts by weight-Curable resin composition A: 22.0 parts by weight-3-methoxybutyl acetate: 67.0 parts by weight

(青色の着色層13Bの形成)
更に、下記組成の青色硬化性樹脂組成物を用いて、赤色のレリーフパターン形成と同様の工程で、塗布膜厚を変えて、形成膜厚が3.3μmとなるようにして、表示領域に青色のレリーフパターンを形成した。
<青色硬化性樹脂組成物の組成>
・ C.I.ピグメントブルー15:6 :3.6重量部
・ ポリスルホン酸型高分子分散剤 :2.2重量部
・ 硬化性樹脂組成物A :27.2重量部
・ 酢酸−3−メトキシブチル :67.0重量部
(Formation of blue colored layer 13B)
Further, using the blue curable resin composition having the following composition, the coating film thickness is changed in the same process as the red relief pattern formation so that the formed film thickness becomes 3.3 μm. The relief pattern was formed.
<Composition of blue curable resin composition>
C. I. Pigment Blue 15: 6: 3.6 parts by weight Polysulfonic acid type polymer dispersant: 2.2 parts by weight Curable resin composition A: 27.2 parts by weight 3-methoxybutyl acetate: 67.0 parts by weight Part

(WHITE層13Wの形成)
本例では、更に、下記組成のWHITE層形成用の硬化性樹脂組成物を用いて、赤色のレリーフパターン形成と同様の工程で、塗布膜厚を変えて、形成膜厚が2.0μmとなるようにして、表示領域にWHITE層のレリーフパターンを形成した。
<WHITE層形成用の硬化性樹脂組成物の組成>
・ 硬化性樹脂組成物A :25.0重量部
・ 酢酸−3−メトキシブチル :67.0重量部
(Formation of WHITE layer 13W)
In this example, the coating film thickness is changed to 2.0 μm by changing the coating film thickness in the same process as the red relief pattern formation using the curable resin composition for forming the WHITE layer having the following composition. Thus, the relief pattern of the WHITE layer was formed in the display area.
<Composition of curable resin composition for WHITE layer formation>
-Curable resin composition A: 25.0 parts by weight-3-methoxybutyl acetate: 67.0 parts by weight

(光吸収層15の形成)
更に、下記のようにして作製した光吸収層形成用の硬化性樹脂組成物を用いて、カラーフィルタ用の各色の着色層13R、13G、13B、WHITE層13Wを覆うように全面に光吸収層15を、平坦に塗膜して、硬化し、図1(b)に示すように、全面平坦状に光吸収層15を形成した。
ここでは、光吸収層15は、厚い青色の着色層13B上面からの厚さが1.0μmに保てるように、全面平坦に形成した。
<光吸収層形成用の硬化性樹脂組成物の作製>
まず、下記分量の成分を混合し、ビーズミルにて十分に分散し、黒色顔料分散液を調整した。
・ 樹脂被覆カーボンブラック(三菱化学社製MS18E) :20.0重量部
・ 高分子分散材(ビックケミー・ジャパン株式会社 Disperbyk 163) :5.0重量部
・ 溶剤(ジエチレングリコールジメチルエーテル) :75.0重量部
次に、下記分量の成分を十分混合して、光吸収層形成用の硬化性樹脂組成物を得た。
・ 上記黒色顔料分散液 :2.6重量部
・ C.I.ピグメントブルー15:6 :1.0重量部
・ ポリスルホン酸型高分子分散剤 :0.6重量部
・ 硬化性樹脂組成物A :13.0重量部
・ ジエチレングリコールジメチルエーテル :82.8重量部
(Formation of the light absorption layer 15)
Further, the light absorbing layer is formed on the entire surface so as to cover the colored layers 13R, 13G, 13B and the WHITE layer 13W for each color filter using the curable resin composition for forming the light absorbing layer produced as described below. As shown in FIG. 1B, the light absorption layer 15 was formed flat on the entire surface.
Here, the light absorption layer 15 was formed flat on the entire surface so that the thickness from the upper surface of the thick blue colored layer 13B could be kept at 1.0 μm.
<Preparation of curable resin composition for light absorption layer formation>
First, the following components were mixed and sufficiently dispersed with a bead mill to prepare a black pigment dispersion.
Resin-coated carbon black (MS18E manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation): 20.0 parts by weight Polymer dispersion (Bic Chemie Japan, Ltd. Disperbyk 163): 5.0 parts by weight Solvent (diethylene glycol dimethyl ether): 75.0 parts by weight Next, the following amounts of components were sufficiently mixed to obtain a curable resin composition for forming a light absorption layer.
-Black pigment dispersion: 2.6 parts by weight-C.I. I. Pigment Blue 15: 6: 1.0 part by weight-Polysulfonic acid type polymer dispersant: 0.6 part by weight-Curable resin composition A: 13.0 parts by weight-Diethylene glycol dimethyl ether: 82.8 parts by weight

上記のようにして、図1(a)に示す第1の例のカラーフィルタ形成基板10を形成した。
次いで、形成された第1の例のカラーフィルタ形成基板10と、有機EL素子形成板20とを、絶縁性の樹脂層14を挟んで所定の間隔(6mm程度)で積層して、図1(b)に示す有機EL表示装置を作製した。
As described above, the color filter forming substrate 10 of the first example shown in FIG.
Next, the formed color filter forming substrate 10 of the first example and the organic EL element forming plate 20 are laminated at a predetermined interval (about 6 mm) with the insulating resin layer 14 interposed therebetween, and FIG. An organic EL display device shown in b) was produced.

(実施例2)
実施例2は、図2(a)に示す第2の例のカラーフィルタ形成基板10aを作製したもので、各部形成用の材料は、実施例1と同様のものを用いて、図3に示す作製工程により、各部材の形成工程は、基本的に、実施例1と同じと、形成した。
次いで、形成された第2の例のカラーフィルタ形成基板10aと、有機EL素子形成板20aとを、絶縁性の樹脂層14を挟んで所定の間隔(6mm程度)で積層して、図2(b)に示す有機EL表示装置を作製した。
(Example 2)
In Example 2, the color filter forming substrate 10a of the second example shown in FIG. 2A was produced, and the same material as that used in Example 1 was used for forming each part, as shown in FIG. The formation process of each member was basically the same as in Example 1 by the manufacturing process.
Next, the formed color filter forming substrate 10a of the second example and the organic EL element forming plate 20a are laminated at a predetermined interval (about 6 mm) with the insulating resin layer 14 interposed therebetween, and FIG. An organic EL display device shown in b) was produced.

(比較例1)
比較例1は、図7(a)に示す従来のカラーフィルタ形成基板110を実施例1と同様にして作製したものである。
比較例1では、カラーフィルタ用の各色の着色層(着色樹脂層)113R、113G、113B、WHITE樹脂層113Wの、各樹脂層の膜厚は、いずれも略2.5μmで、平均透過率は、高い方から順に、WHITE樹脂層113W、G色の着色層113G、R色の着色層113R、B色の着色層113Bである。
比較例1のカラーフィルタ形成基板の形成においては、カラーフィルタ用の各色の着色層(着色樹脂層)113R、113G、113B、WHITE樹脂層113Wの各樹脂層形成用の硬化性樹脂として下記のものを用いた。
また、画素区分用遮光部(ブラックマトリクスとも言う)12の形成は、実施例1と同様に行った。
<赤色硬化性樹脂組成物の組成>
・ C.I.ピグメントレッド177 :5重量部
・ C.I.ピグメントレッド254 :6重量部
・ ポリスルホン酸型高分子分散剤 :3重量部
・ 硬化性樹脂組成物A :19重量部
・ 酢酸−3−メトキシブチル :67重量部
<緑色硬化性樹脂組成物の組成>
・ C.I.ピグメントグリーン58 :7重量部
・ C.I.ピグメントイエロー138 :1重量部
・ ポリスルホン酸型高分子分散剤 :3重量部
・ 硬化性樹脂組成物A :22重量部
・ 酢酸−3−メトキシブチル :67重量部
<青色硬化性樹脂組成物の組成>
・ C.I.ピグメントブルー15:6 :8重量部
・ ポリスルホン酸型高分子分散剤 :4重量部
・ 硬化性樹脂組成物A :19重量部
・ 酢酸−3−メトキシブチル :67重量部
<WHITE層形成用の硬化性樹脂組成物の組成>
・ 硬化性樹脂組成物A :25重量部
・ 酢酸−3−メトキシブチル :67重量部
そして、作製されたカラーフィルタ形成基板110と、有機EL素子形成板120とを、絶縁性の樹脂層14を挟んで所定の間隔(6mm程度)で積層して、図11(a)に示す有機EL表示装置を作製した。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, the conventional color filter forming substrate 110 shown in FIG.
In Comparative Example 1, each of the color layers (colored resin layers) 113R, 113G, 113B, and WHITE resin layer 113W for the color filter has a thickness of approximately 2.5 μm, and the average transmittance is The WHITE resin layer 113W, the G colored layer 113G, the R colored layer 113R, and the B colored layer 113B are arranged in order from the highest.
In the formation of the color filter forming substrate of Comparative Example 1, the following curable resins for forming the respective color layers (colored resin layers) 113R, 113G, 113B and WHITE resin layer 113W for the color filters are used. Was used.
The pixel-partitioning light-shielding portion (also referred to as a black matrix) 12 was formed in the same manner as in Example 1.
<Composition of red curable resin composition>
C. I. Pigment Red 177: 5 parts by weight C.I. I. Pigment Red 254: 6 parts by weight-Polysulfonic acid type polymer dispersant: 3 parts by weight-Curable resin composition A: 19 parts by weight-3-methoxybutyl acetate: 67 parts by weight <Composition of green curable resin composition >
C. I. Pigment Green 58: 7 parts by weight C.I. I. Pigment Yellow 138: 1 part by weight-Polysulfonic acid type polymer dispersant: 3 parts by weight-Curable resin composition A: 22 parts by weight-3-methoxybutyl acetate: 67 parts by weight <Composition of blue curable resin composition >
C. I. Pigment Blue 15: 6: 8 parts by weight-Polysulfonic acid type polymer dispersant: 4 parts by weight-Curable resin composition A: 19 parts by weight-3-methoxybutyl acetate: 67 parts by weight <Curing for forming WHITE layer Of Resin Composition>
-Curable resin composition A: 25 weight part-3-methoxybutyl acetate: 67 weight part And the produced color filter formation board | substrate 110 and the organic EL element formation board 120 are used for the insulating resin layer 14. The organic EL display device shown in FIG. 11A was fabricated by sandwiching and laminating at a predetermined interval (about 6 mm).

(比較例2)
比較例2は、図7(b)に示すカラーフィルタ形成基板110aを作製したもので、比較例1において、WHITE層を有しないもので、カラーフィルタ用の各色の着色層(着色樹脂層)113R、113G、113B、WHITE樹脂層113Wの、各樹脂層の膜厚は、いずれも略2.5μmで、基本的に、比較例1と同様にして、作製した。
比較例2でも、平均透過率は、高い方から順に、WHITE樹脂層113W、G色の着色層113G、R色の着色層113R、B色の着色層113Bである。
そして、作製されたカラーフィルタ形成基板110aと、有機EL素子形成板120aとを、絶縁性の樹脂層14を挟んで所定の間隔(6mm程度)で積層して、図7(b)に示す有機EL表示装置を作製した。
(Comparative Example 2)
Comparative Example 2 is a color filter forming substrate 110a shown in FIG. 7B. The comparative example 1 does not have a WHITE layer and is a colored layer (colored resin layer) 113R for each color filter. , 113G, 113B, and WHITE resin layer 113W, each of the resin layers had a thickness of approximately 2.5 μm, and was fabricated in the same manner as in Comparative Example 1.
Also in Comparative Example 2, the average transmittance is, in descending order, the WHITE resin layer 113W, the G colored layer 113G, the R colored layer 113R, and the B colored layer 113B.
Then, the produced color filter forming substrate 110a and the organic EL element forming plate 120a are laminated at a predetermined interval (about 6 mm) with the insulating resin layer 14 interposed therebetween, and the organic material shown in FIG. An EL display device was produced.

(比較例3)
比較例3は、図7(c)に示すカラーフィルタ形成基板110bを作製したもので、透過率調整部113WAの形成以外は、比較例1と同様にして形成したものである。
透過率調整部113WAの形成は、下記のようにして作製した硬化性樹脂組成物を用いて、フォトリソ法により行った。
<硬化性樹脂組成物の作製>
まず、下記分量の成分を混合し、ビーズミルにて十分に分散し、黒色顔料分散液を調整した。
・ 樹脂被覆カーボンブラック(三菱化学社製MS18E) :20.0重量部
・ 高分子分散材(ビックケミー・ジャパン株式会社 Disperbyk 163) :5.0重量部
・ 溶剤(ジエチレングリコールジメチルエーテル) :75.0重量部
次に、下記分量の成分を十分混合して、光吸収層形成用の硬化性樹脂組成物を得た。
・ 上記黒色顔料分散液 :2.6重量部
・ C.I.ピグメントブルー15:6 :1.0重量部
・ ポリスルホン酸型高分子分散剤 :0.6重量部
・ 硬化性樹脂組成物A :13.0重量部
・ ジエチレングリコールジメチルエーテル :82.8重量部
そして、作製されたカラーフィルタ形成基板110bと、有機EL素子形成板120bとを、絶縁性の樹脂層14を挟んで所定の間隔(6mm程度)で積層して、図7(c)に示す有機EL表示装置を作製した。
(Comparative Example 3)
In Comparative Example 3, the color filter forming substrate 110b shown in FIG. 7C is manufactured, and is formed in the same manner as Comparative Example 1 except for the formation of the transmittance adjusting portion 113WA.
The transmittance adjusting portion 113WA was formed by a photolithography method using a curable resin composition produced as follows.
<Preparation of curable resin composition>
First, the following components were mixed and sufficiently dispersed with a bead mill to prepare a black pigment dispersion.
Resin-coated carbon black (MS18E manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation): 20.0 parts by weight Polymer dispersion (Bic Chemie Japan, Ltd. Disperbyk 163): 5.0 parts by weight Solvent (diethylene glycol dimethyl ether): 75.0 parts by weight Next, the following amounts of components were sufficiently mixed to obtain a curable resin composition for forming a light absorption layer.
-Black pigment dispersion: 2.6 parts by weight-C.I. I. Pigment Blue 15: 6: 1.0 part by weight-Polysulfonic acid type polymer dispersant: 0.6 part by weight-Curable resin composition A: 13.0 parts by weight-Diethylene glycol dimethyl ether: 82.8 parts by weight The formed color filter forming substrate 110b and the organic EL element forming plate 120b are laminated at a predetermined interval (about 6 mm) with the insulating resin layer 14 interposed therebetween, and the organic EL display device shown in FIG. Was made.

尚、実施例1、実施例2の各実施例により作製された各カラーフィルタ形成基板10、10aに用いられた光吸収層15の可視光領域における光透過特性は、図5に示すように、表示の際の可視光領域(400nm〜700nm波長領域)全体にわたり光吸収層の光透過率のバラツキがすくないフラットフラットに近い透過率特性となった。
これより、該光吸収層15の、JIS Z8701のXYZ表色系における透過色度、反射色度は、表1のようになった。
表1は、C光源、D65光源を用いた場合の、反射光による色ずれ色度が小さいことを示しているが、表1からは、このような透過率特性の光吸収層を用いたカラーフィルタ形成基板10、10a、10bを用いて作製された各実施例の有機EL表示措置においても、同様、光吸収層による色ずれは小さいと判断される。

Figure 0005935607
ここでは、上記透過率特性の測定を、顕微分光測光装置(OSP−SP2000、OLYMPUS(株)製)を用いて、400nm〜700nmの波長範囲で行い、得られた結果から、換算して、JIS Z8701のXYZ表色系における色度座標(x、y)、明るさYにて表した。 In addition, as shown in FIG. 5, the light transmission characteristics in the visible light region of the light absorption layer 15 used in each color filter forming substrate 10, 10a produced in each example of Example 1 and Example 2 are as follows. The transmittance characteristics close to a flat flat were obtained over the entire visible light region (wavelength region of 400 nm to 700 nm) during display, with little variation in the light transmittance of the light absorption layer.
As a result, the transmission chromaticity and reflection chromaticity of the light absorbing layer 15 in the XYZ color system of JIS Z8701 are as shown in Table 1.
Table 1 shows that the color misregistration chromaticity due to the reflected light is small when the C light source and the D65 light source are used. From Table 1, the color using the light absorption layer having such transmittance characteristics is shown. Similarly, in the organic EL display measures of the respective examples manufactured using the filter forming substrates 10, 10a, and 10b, it is determined that the color shift due to the light absorption layer is small.

Figure 0005935607
Here, the transmittance characteristics are measured in a wavelength range of 400 nm to 700 nm using a microspectrophotometer (OSP-SP2000, manufactured by OLYMPUS Co., Ltd.), converted from the obtained results, and converted into JIS. This is represented by chromaticity coordinates (x, y) and brightness Y in the XYZ color system of Z8701.

上記実施例1、実施例2、比較例1〜比較例3の各例のカラーフィルタ形成基板を用いた有機EL表示装置について、表示輝度、外光反射(電源OFF時)、反射ムラ( バラツキ) 、視差を評価した結果は、表2のようになった。

Figure 0005935607
表2における評価は、目視にて、相対的に評価したものである。
表示輝度は、円偏光板を配設した比較例2の有機EL表示装置の評価を×とし、比較例2の有機EL表示装置より、輝度大のものを○としている。
外光反射量の評価は、表示電源をOFFにした状態のもので、比較例1の有機EL表示装置の評価を×とし、比較例3の有機EL表示装置の評価を△とし、比較例2よりも外光反射が少ないものを○としている。
外光反射ムラ(バラツキ)の評価は、表示電源をOFFにした状態のもので、ムラの程度が良くない比較例1、比較例3の各有機EL表示装置を×とし、これよりムラの程度が良い実施例1、実施例2の各有機EL表示装置を○とし、最もムラの程度が良い比較例2の有機EL表示装置を二重丸◎とした。
視差は、見る方向による差が少ない状態を○、極めて少ない場合を◎としている。 Regarding the organic EL display device using the color filter forming substrate of each of Examples 1, 2 and Comparative Examples 1 to 3, display luminance, external light reflection (when the power is OFF), reflection unevenness (variation) The results of evaluating the parallax are shown in Table 2.

Figure 0005935607
The evaluation in Table 2 is relatively evaluated visually.
For the display brightness, the evaluation of the organic EL display device of Comparative Example 2 in which the circularly polarizing plate is provided is evaluated as x, and the display luminance of the organic EL display device of Comparative Example 2 is evaluated as ◯.
The evaluation of the external light reflection amount is in a state where the display power is turned off, the evaluation of the organic EL display device of Comparative Example 1 is set as x, the evaluation of the organic EL display device of Comparative Example 3 is set as Δ, and the comparative example 2 The one with less external light reflection is marked with ○.
External light reflection unevenness (variation) was evaluated when the display power supply was turned off, and each organic EL display device of Comparative Example 1 and Comparative Example 3 where the degree of unevenness was not good was evaluated as x. Each of the organic EL display devices of Examples 1 and 2 with good quality was marked with ◯, and the organic EL display device of Comparative Example 2 with the best degree of unevenness was marked with double circle ◎.
For the parallax, a state where the difference depending on the viewing direction is small is indicated by ○, and a case where the difference is extremely small is indicated by ◎.

10、10a カラーフィルタ形成基板
11 基材(透明基板とも言う)
12 画素区分用遮光層(ブラックマトリクスとも言う)
13R 赤色の着色層
13G 緑色の着色層
13B 青色の着色層
13W WHITE層
13RL 赤色の表示色
13GL 緑色の表示色
13BL 青色の表示色
13RS (赤色の着色層を配した)着色画素領域
13GS (緑色の着色層を配した)着色画素領域
13BS (青色の着色層を配した)着色画素領域
13WS WHITE画素領域
14 絶縁性の樹脂層
15 光吸収層
20 有機EL素子形成基板
21 基材(透明基板とも言う)
22 有機EL素子
22W 白色光
25 陽極
26 有機EL層
27 発光層
28 陰極
110、110a、110b、 カラーフィルタ形成基板
111 基材(透明基板とも言う)
112 画素区分用遮光部(ブラックマトリックスとも言う)
113R 赤色の着色層
113G 緑色の着色層
113B 青色の着色層
113W WHITE層
113WA 透過率調整部
113RL1、113RL2、113RL3 赤色の表示色
113GL1、113GL2、113GL3 緑色の表示色
113BL1、113BL2、113BL3 青色の表示色
113RS (赤色の着色層を配した)着色画素領域
113GS (緑色の着色層を配した)着色画素領域
113BS (青色の着色層を配した)着色画素領域
113WS WHITE画素領域
114 絶縁性の樹脂層
120 有機EL素子形成基板
121 基材(透明基板とも言う)
122 有機EL素子
122W 白色光
10, 10a Color filter forming substrate 11 Base material (also called transparent substrate)
12 Pixel classification light blocking layer (also called black matrix)
13R Red colored layer 13G Green colored layer 13B Blue colored layer 13W WHITE layer 13RL Red display color 13GL Green display color 13BL Blue display color 13RS Colored pixel region 13GS (with a red color layer disposed) Colored pixel region 13BS (with a colored layer) Colored pixel region 13WS (with a blue colored layer) WS WHITE pixel region 14 Insulating resin layer 15 Light absorbing layer 20 Organic EL element forming substrate 21 Base material (also referred to as transparent substrate) )
22 Organic EL element 22W White light 25 Anode 26 Organic EL layer 27 Light emitting layer 28 Cathode 110, 110a, 110b, Color filter forming substrate 111 Base material (also referred to as transparent substrate)
112 Pixel-shading part (also called black matrix)
113R Red colored layer 113G Green colored layer 113B Blue colored layer 113W WHITE layer 113WA Transmittance adjuster 113RL1, 113RL2, 113RL3 Red display color 113GL1, 113GL2, 113GL3 Green display color 113BL1, 113BL2, 113BL3 Blue display color 113RS Colored pixel region 113GS (with a red colored layer provided) Colored pixel region 113BS (with a green colored layer provided) Colored pixel region 113BS (with a blue colored layer provided) 113 WHITE pixel region 114 Insulating resin layer 120 Organic EL element forming substrate 121 Base material (also called transparent substrate)
122 Organic EL element 122W White light

Claims (8)

白色光源タイプの有機EL表示装置に用いられるカラーフィルタ形成基板で、且つ、カラーフィルタ用の各色の着色層を配した画素領域である着色画素領域とは別に、前記着色画素領域より高い光透過性の画素領域であるWHITE画素領域を有するカラーフィルタ形成基板であって、前記着色画素領域に、前記カラーフィルタ用の着色層と光吸収層を積層した積層構造を有し、前記WHITE画素領域は、WHITE樹脂層と前記光吸収層とを積層した積層構造、あるいは、前記光吸収層のみの単層構造としており、前記着色画素領域あるいは前記WHITE画素領域において前記光吸収層を積層した、前記カラーフィルタ用の各色の着色層、前記WHITE樹脂層の、各樹脂層については、平均透過率が高い順に、膜厚を薄くして、且つ、前記WHITE画素領域の単層構造を、前記WHITE樹脂層の膜厚がゼロの場合におけるWHITE樹脂層と前記光吸収層とを積層した積層構造とみなして、前記いずれかの積層構造を有する領域については、前記各樹脂層の膜厚が薄い順に、前記光吸収層の厚さを厚くして、前記各樹脂層と前記光吸収層とを積層していることを特徴とするカラーフィルタ形成基板。   A color filter forming substrate used in a white light source type organic EL display device, and has a higher light transmittance than the colored pixel region separately from the colored pixel region which is a pixel region in which a colored layer for each color filter is arranged. A color filter forming substrate having a WHITE pixel region which is a pixel region of the color filter, wherein the colored pixel region has a laminated structure in which a colored layer for a color filter and a light absorption layer are laminated, and the WHITE pixel region is The color filter having a laminated structure in which a WHITE resin layer and the light absorbing layer are laminated, or a single layer structure having only the light absorbing layer, and the light absorbing layer is laminated in the colored pixel region or the WHITE pixel region. For each color layer for each color, and for each resin layer of the WHITE resin layer, the film thickness is decreased in order of increasing average transmittance, and Regarding the single layer structure of the WHITE pixel region as a stacked structure in which the WHITE resin layer and the light absorption layer are stacked when the film thickness of the WHITE resin layer is zero, the region having any one of the above stacked structures The color filter forming substrate, wherein the resin layers and the light absorption layer are laminated by increasing the thickness of the light absorption layer in the order of decreasing film thickness of the resin layers. 請求項1に記載のカラーフィルタ形成基板であって、前記カラーフィルタ用の着色層の画素領域として、R、G、Bの3色の着色層を配した画素領域を有し、且つ、前記光吸収層が、前記WHITE画素領域と、前記カラーフィルタ用のG色の着色層の画素領域とに、形成されていることを特徴とするカラーフィルタ形成基板。   2. The color filter forming substrate according to claim 1, further comprising: a pixel region in which three color layers of R, G, and B are arranged as a pixel region of the color layer for the color filter, and the light A color filter forming substrate, wherein an absorption layer is formed in the WHITE pixel region and the pixel region of the G colored layer for the color filter. 請求項1ないし2のいずれか1項に記載のカラーフィルタ形成基板であって、前記光吸収層が、全画素領域に形成されていることを特徴とするカラーフィルタ形成基板。   3. The color filter forming substrate according to claim 1, wherein the light absorption layer is formed in all pixel regions. 4. 請求項1ないし3のいずれか1項に記載のカラーフィルタ形成基板であって、前記光吸収層は、樹脂中に色材としてカーボンブラックを分散して含有しているものであることを特徴とするカラーフィルタ形成基板。   The color filter forming substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein the light absorption layer contains carbon black dispersed as a colorant in a resin. Color filter forming substrate. 請求項1ないし4のいずれか1項に記載のカラーフィルタ形成基板であって、前記光吸収層のC光源における平均透過率が45%〜95%であることを特徴とするカラーフィルタ形成基板。   5. The color filter forming substrate according to claim 1, wherein an average transmittance of the light absorption layer in a C light source is 45% to 95%. 6. 請求項1ないし5のいずれか1項に記載のカラーフィルタ形成基板であって、前記光吸収層の膜厚が1μm以上であることを特徴とするカラーフィルタ形成基板。   The color filter forming substrate according to claim 1, wherein the light absorption layer has a thickness of 1 μm or more. 請求項1ないし6のいずれかに記載のカラーフィルタ形成基板であって、前記光吸収層の上側に、散乱機能を有する層(散乱層とも言う)を配設していることを特徴とするカラーフィルタ形成基板。   7. The color filter forming substrate according to claim 1, wherein a layer having a scattering function (also referred to as a scattering layer) is disposed above the light absorption layer. Filter forming substrate. 有機EL素子形成基板とカラーフィルタ形成基板とを積層した構造の、白色光源タイプの有機EL表示装置であって、請求項1ないし7のいずれかに記載のカラーフィルタ形成基板を用いていることを特徴とする有機EL表示装置。   A white light source type organic EL display device having a structure in which an organic EL element forming substrate and a color filter forming substrate are laminated, wherein the color filter forming substrate according to any one of claims 1 to 7 is used. A characteristic organic EL display device.
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