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【発明の名称】 蒸着による色変換層の製造方法、該製造方法を含む色変換フィルタ基板およびカラー有機ＥＬ素子の製造方法
【発明者】 【氏名】仲俣 祐子

【氏名】河村 幸則

【氏名】濱 敏夫

【氏名】川口 剛司

【氏名】寺尾 豊
【要約】 【課題】本発明はレーザーを用いる近接共蒸着法による、高精細で所定の膜厚を有する色変換層の製造方法を提供することを目的とする。

【構成】本発明の色変換製造方法は、（１）第１の面とこれに対向する第２の面を有する透光性支持体を準備し、この透光性支持体の第１の面上に、色変換機能を有する材料を成膜する工程と、（２）前記透光性支持体の第１の面に離間して基板を配置し、前記透光性支持体の第２の面からレーザー光を照射し、前記色変換機能を有する材料を前記基板に蒸着させ、色変換層のパターンを形成する工程を含み、前記色変換機能を有する材料が、２以上の蛍光材料を含むホスト・ゲスト型蛍光材料であり、前記レーザー光が前記蛍光材料の共蒸着に合わせた２波長を含むことを特徴とする。本発明は、この方法を含む色変換フィルタ基板およびカラー有機ＥＬ素子の製造方法を包含する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）第１の面とこれに対向する第２の面を有する透光性支持体を準備し、この透光性支持体の第１の面上に、色変換機能を有する材料を成膜する工程と、
（２）前記透光性支持体の第１の面に離間して基板を配置し、前記透光性支持体の第２の面からレーザー光を照射し、前記色変換機能を有する材料を前記基板に蒸着させ、色変換層のパターンを形成する工程
を含み、前記色変換機能を有する材料が、２以上の蛍光材料を含むホスト・ゲスト型蛍光材料であり、前記レーザー光が前記蛍光材料の共蒸着に合わせた２波長を含むことを特徴とするパターン化された色変換層の製造方法。
【請求項２】
前記透光性支持体を移動させ、工程（２）を複数回繰り返すことで１００ｎｍ〜１μｍの膜厚を有する色変換層のパターンを形成することを特徴とする請求項１に記載の色変換層の製造方法。
【請求項３】
前記ホスト・ゲスト型蛍光材料のゲスト材料の含有量が蛍光材料の全重量を基準にして１０重量％未満であることを特徴とする請求項１または２に記載の色変換層の製造方法。
【請求項４】
（ａ）第１の面とこれに対向する第２の面を有する透光性支持体を準備し、この透光性支持体の第１の面上に、色変換機能を有する材料を成膜する工程と、
（ｂ）１種または複数種のカラーフィルタ層を形成したカラーフィルタ基板を提供する工程と、
（ｃ）前記透光性支持体の第１の面に離間して前記カラーフィルタ基板を配置し、前記透光性支持体の第２の面からレーザー光を照射し、前記色変換機能を有する材料を前記基板に蒸着させ、色変換層のパターンを形成する工程
を含み、前記色変換機能を有する材料が、２以上の蛍光材料を含むホスト・ゲスト型蛍光材料であり、前記レーザー光が前記蛍光材料の共蒸着に合わせた２波長を含むことを特徴とする色変換フィルタ基板の製造方法。
【請求項５】
前記透光性支持体を移動させ、工程（ｃ）を複数回繰り返すことで１００ｎｍ〜１μｍの膜厚を有する色変換層のパターンを形成することを特徴とする請求項４に記載の色変換フィルタ基板の製造方法。
【請求項６】
前記色変換材料とは異なる種類の色変換材料について、前記工程（ａ）および（ｃ）を繰り返すことで、異なる種類の色変換層のパターンを形成することを特徴とする請求項４または５に記載の色変換フィルタ基板の製造方法。
【請求項７】
前記ホスト・ゲスト型蛍光材料のゲスト材料の含有量が蛍光材料の全重量を基準にして１０重量％未満であることを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載の色変換フィルタ基板の製造方法。
【請求項８】
（ｉ）第１の面とこれに対向する第２の面を有する透光性支持体を準備し、この透光性支持体の第１の面上に、色変換機能を有する材料を成膜する工程と、
（ｉｉ）少なくとも、一対の電極とこれらの電極間に挟持され有機層が基板上に形成された有機ＥＬ素子基板を提供する工程と、
（ｉｉｉ）前記透光性支持体の第１の面に離間して有機ＥＬ素子基板を配置し、前記透光性支持体の第２の面からレーザー光を照射し、前記色変換機能を有する材料を前記基板に蒸着させ、色変換層のパターンを形成する工程
を含み、前記色変換機能を有する材料が、２以上の蛍光材料を含むホスト・ゲスト型蛍光材料であり、前記レーザー光が前記蛍光材料の共蒸着に合わせた２波長を含むことを特徴とするカラー有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項９】
前記透光性支持体を移動させ、工程（３）を複数回繰り返すことで１００ｎｍ〜１μｍの膜厚を有する色変換層のパターンを形成することを特徴とする請求項８に記載のカラー有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１０】
前記色変換材料とは異なる種類の色変換材料について、前記工程（ｉ）および（ｉｉｉ）を繰り返すことで、異なる種類の色変換層のパターンを形成することを特徴とする請求項８または９に記載のカラー有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１１】
前記ホスト・ゲスト型蛍光材料のゲスト材料の含有量が蛍光材料の全重量を基準にして１０重量％未満であることを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項に記載のカラー有機ＥＬ素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターニングされた色変換層の製造方法に関する。特に本発明は、レーザーを用いた共蒸着によりパターニングされた色変換層を製造する方法に関する。本発明はさらに、この色変換層の製造方法を含む色変換フィルタ基板およびカラー有機ＥＬ素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機エレクトロルミネッセンス（以下有機ＥＬとも称する）素子は実用化に向けての研究が活発に行われている。有機ＥＬ素子は低電圧で高い電流密度が実現できるために高い発光輝度および発光効率を実現することが期待され、特に高精細なマルチカラーまたはフルカラー表示が可能な有機多色ＥＬディスプレイの実用化が期待されている。
【０００３】
有機ＥＬディスプレイをマルチカラーまたはフルカラー化する方法として、近年では、色変換方式が開示されている。この色変換方式では、発光源として有機ＥＬ素子を用い、その発光域の光を吸収し、可視光領域の蛍光を発光する蛍光材料をフィルタ（色変換層）として用いる（例えば、特許文献１および２）。この方法では、有機ＥＬ素子が、白色の光を発光する有機ＥＬ素子に限定されないため、より輝度の高い有機ＥＬ素子を光源に適用できる。
【０００４】
色変換層のパターニングの方法としては、（ｉ）無機蛍光体の場合と同様に、蛍光色素を液状のレジスト（光反応性ポリマー）中に分散させ、これをスピンコート法などで成膜した後、フォトリソグラフィー法でパターニングする方法（特許文献２および３）や、（ii）塩基性のバインダーに蛍光色素または蛍光顔料を分散させ、これを酸性水溶液でエッチングする方法（特許文献４)などがある。
【０００５】
ウエット法によるパターニングは、溶媒等を用いるため、有機ＥＬ素子のような溶剤に弱い有機層を含む素子の製造には保護層を設けるなどの多くの複雑な工程が必要であり、他の方法が望まれていた。
【０００６】
ウエット法以外の色変換層のパターニング方法としては、マスクを用いた蒸着法（特許文献５）が知られているが、マスクを用いた蒸着では高精細なパターニングに限界がある。
【０００７】
また、近年、レーザーを用いたカラー調節層の接触転写法（特許文献６および７）や、レーザーを用いた材料、特に有機層を形成するための材料の蒸着方法が開示されている（特許文献８）。しかし、接触転写法では、バリの発生、残渣、あるいは厚膜化が困難であることなどの問題点があり、レーザー蒸着によるパターン化された色変換層の製造方法、特にホスト・ゲスト型の蛍光材料を用いる共蒸着による製造方法は未だ知られていない。
【０００８】
【特許文献１】特開平３−１５２８９７号公報
【特許文献２】特開平５−２５８８６０号公報
【特許文献３】特開平５−１９８９２１号公報
【特許文献４】特開平９−２０８９４４号公報
【特許文献５】特開２００２−７５６４３号公報
【特許文献６】特開２００５−１００９３９号公報
【特許文献７】特開２００２−７５６３６号公報
【特許文献８】特開２００５−５１９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、特に、複数の蛍光材料をレーザー照射により蒸着する共蒸着法で高精細なパターンニングを行い、色変換層を形成する、色変換層の製造方法を提供するものである。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、複数の蛍光材料を蒸着する共蒸着法であって、レーザーを用いる近接共蒸着法による、高精細で所定の膜厚を有し、上記問題のないパターニングが可能な、色変換層の製造方法を提供することにある。さらに、本発明の目的は、共蒸着法でパターンニングすることにより、サイズの大きな基板にも適用できる、色変換層の製造方法を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の目的は、上記製造方法を用いた色変換フィルタ基板またはカラー有機ＥＬ素子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の態様はパターン化された色変換層の製造方法である。この製造方法は、（１）第１の面とこれに対向する第２の面を有する透光性支持体を準備し、この透光性支持体の第１の面上に、色変換機能を有する材料を成膜する工程と、（２）前記透光性支持体の第１の面に離間して基板を配置し、前記透光性支持体の第２の面からレーザー光を照射し、前記色変換機能を有する材料を前記基板に蒸着させ、色変換層のパターンを形成する工程を含み、前記色変換機能を有する材料が、２以上の蛍光材料を含むホスト・ゲスト型蛍光材料であり、前記レーザー光が前記蛍光材料の共蒸着に合わせた２波長を含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明の第２の態様は色変換フィルタ基板の製造方法である。この製造方法は、（ａ）第１の面とこれに対向する第２の面を有する透光性支持体を準備し、この透光性支持体の第１の面上に、色変換機能を有する材料を成膜する工程と、（ｂ）１種または複数種のカラーフィルタ層を形成したカラーフィルタ基板を提供する工程と、（ｃ）前記透光性支持体の第１の面に離間して前記カラーフィルタ基板または有機ＥＬ素子基板を配置し、前記透光性支持体の第２の面からレーザー光を照射し、前記色変換機能を有する材料を前記基板に蒸着させ、色変換層のパターンを形成する工程を含み、前記色変換機能を有する材料が、２以上の蛍光材料を含むホスト・ゲスト型蛍光材料であり、前記レーザー光が前記蛍光材料の共蒸着に合わせた２波長を含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明の第３の態様はカラー有機ＥＬ素子の製造方法である。この製造方法は、（ｉ）第１の面とこれに対向する第２の面を有する透光性支持体を準備し、この透光性支持体の第１の面上に、色変換機能を有する材料を成膜する工程と、（ｉｉ）少なくとも、一対の電極とこれらの電極間に挟持され有機層が基板上に形成された有機ＥＬ素子基板を提供する工程と、（ｉｉｉ）前記透光性支持体の第１の面に離間して前記カラーフィルタ基板または有機ＥＬ素子基板を配置し、前記透光性支持体の第２の面からレーザー光を照射し、前記色変換機能を有する材料を前記基板に蒸着させ、色変換層のパターンを形成する工程を含み、前記色変換機能を有する材料が、２以上の蛍光材料を含むホスト・ゲスト型蛍光材料であり、前記レーザー光が前記蛍光材料の共蒸着に合わせた２波長を含むことを特徴とする。
【００１５】
本発明の上記各製造方法では、透光性支持体を移動させ、色変換層のパターンを形成する工程を複数回繰り返すことで１００ｎｍ〜１μｍの膜厚を有する色変換層のパターンを形成することができる。
【００１６】
本発明の色変換層の製造方法およびカラー有機ＥＬ素子の製造方法では、最初に形成した色変換材料とは異なる種類の色変換材料について、工程（ａ）および（ｃ）あるいは工程（ｉ）および（ｉｉｉ）を繰り返すことで、異なる種類の色変換層のパターンを形成することができる。
【００１７】
さらに、ホスト・ゲスト型蛍光材料のゲスト材料の含有量は蛍光材料の全重量を基準にして１０重量％未満であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の方法によれば、高精細で、所定の膜厚を有し、サイズの大きな基板に色変換層を形成できる。
【００１９】
また、上記のパターン状の色変換層の製造方法は、色変換フィルターおよび有機ＥＬディスプレイの製造に適用しても、その作用効果を同様に発揮するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明は、（Ｉ）パターン化された色変換層の製造方法、（ＩＩ）色変換フィルタ基板の製造方法、および（ＩＩＩ）カラー有機ＥＬ素子の製造方法に関する。
【００２１】
以下に本発明を、適宜図面を参照しながら説明する。まず第１の態様である（Ｉ）パターン化された色変換層の製造方法について説明する。
【００２２】
図１（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明のパターン化された色変換層の製造方法を説明するための図である。この製造方法は、（１）第１の面とこれに対向する第２の面を有する透光性支持体を準備し、この透光性支持体の第１の面上に、色変換機能を有する材料（以下、色変換材料とも称する）を成膜する工程と、（２）前記透光性支持体の第１の面に離間して基板を配置し、前記透光性支持体の第２の面からレーザー光を照射し、前記色変換機能を有する材料を前記基板に蒸着させ、色変換層のパターンを形成する工程を含み、前記色変換機能を有する材料が、２以上の蛍光材料を含むホスト・ゲスト型蛍光材料であり、前記レーザー光が前記蛍光材料の共蒸着に合わせた２波長を含むことを特徴とする。
【００２３】
第１の工程（図１（Ａ））は、第１の面１０４とこれに対向する第２の面１０６を有する透光性支持体１０２の第１の面に色変換材料からなる層（以下、色変換材料層とも称する）１０８を成膜する工程である。色変換材料層１０８の成膜は、蒸着法（抵抗加熱式および電子ビーム加熱式を含む）のような従来の方法を用いて行うことができる。
【００２４】
透光性支持体１０２は、色変換機能を有する材料を蒸発させるためのレーザー光を透過するものであれば特に限定されない。例えばガラス基板、高分子材料からなる基板等を用いることができる。高分子材料を用いる場合、透明基板は剛直であっても可撓性であってもよい。透光性支持体は使用するレーザー光に対して８０％以上の透過率を有することが好ましく、９０％以上の透過率を有することがさらに好ましい。
【００２５】
色変換材料層１０８を構成する色変換材料は、１種または複数種の色変換色素を含むことができる。本発明では、少なくとも２種類の色変換色素を含むことが好ましい。より好ましくは、色変換材料は、いわゆるホスト・ゲスト型を構成する２種類の色変換色素を含む。
【００２６】
複数種の色変換色素を用いて色変換材料層１０８を形成する場合、複数種の色変換色素を所定の比率で混合した予備混合物をあらかじめ作製し、その予備混合物を用いて共蒸着を行ってもよい。あるいはまた、複数種の色変換色素を別個の加熱部位に配置し、それぞれの色変換色素を別個に加熱して共蒸着を行ってもよい。特に複数種の色変換色素の間に特性（蒸着速度、蒸気圧など）の大きな差が存在する場合、後者の方法が有効である。
【００２７】
本実施形態における色変換材料層１０８は、好ましくは５００ｎｍ以下、より好ましくは１００ｎｍ〜３００ｎｍの膜厚を有する。
【００２８】
色変換材料層１０８を形成するための色変換色素としては、色変換材料が上記ホスト・ゲスト型を構成する２種類の色変換色素（第１色素および第２色素）を含む場合、以下のものを例として挙げることができる。
【００２９】
第１色素１０９は、色変換層への入射光、好ましくは有機ＥＬ素子の発する青色〜青緑色の光を吸収し、吸収したエネルギーを第２色素１０７に移動させる色素である。したがって、第１色素の吸収スペクトルが有機ＥＬ素子の発光スペクトルと重なっていることが望ましく、第１色素の吸収極大と有機ＥＬ素子の発光スペクトルの極大とが重なっている（一致している）ことがより望ましい。また、第１色素の発光スペクトルが第２色素の吸収スペクトルと重なっていることが望ましく、第１色素の発光スペクトルの極大と第２色素の吸収極大とが重なっている（一致している）ことがより望ましい。本発明において第１色素として好適に用いることができる色素は、３−（２−ベンゾチアゾリル）−７−ジエチルアミノクマリン（クマリン６）、３−（２−ベンゾイミダゾリル）−７−ジエチルアミノクマリン（クマリン７）、クマリン１３５などのクマリン系色素を含む。あるいはまた、ソルベントイエロー４３、ソルベントイエロー４４のようなナフタルイミド系色素を、第１色素として用いてもよい。第１色素は、色変換材料の総構成分子数を基準として９０重量％以上、好ましくは、９０〜９９．９９重量％の量で存在することが望ましい。このような濃度範囲で存在することによって、色変換層の入射光を十分に吸収して、吸収した光エネルギーを第２色素へとエネルギー移動することが可能となる。
【００３０】
第２色素は、第１色素から移動されるエネルギーを受容し、光を放射させる色素である。ここで、前述のように、第１色素の発光スペクトルが第２色素の吸収スペクトルと重なっていることが望ましく、第１色素の発光スペクトルの極大と第２色素の吸収極大とが重なっている（一致している）ことがより望ましい。したがって、第２色素が放射する光は、第１色素が吸収する光よりも長波長である。本発明において第２色素として好適に用いることができる色素は、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ−１、（Ｉ））、ＤＣＭ−２（II）、およびＤＣＪＴＢ（III）などのシアニン色素；４，４−ジフルオロ−１，３，５，７−テトラフェニル−４−ボラ−３ａ，４ａ−ジアザ−ｓ−インダセン（IV）、ルモゲンＦレッド、ナイルレッド（Ｖ）などを含む。あるいはまた、ローダミンＢ、ローダミン６Ｇなどのキサンテン系色素、またはピリジン１などのピリジン系色素を用いてもよい。
【００３１】
【化１】


【００３２】
第２色素の濃度の下限は、後述する工程で色変換層を形成した際に、十分な変換光強度が得られることを条件として、第１および第２色素の種類、あるいは目的とする用途に依存して変化し得る。一般的には、本発明の色変換材料における第２色素の好ましい濃度は、該色変換材料の全重量を基準にして、１０重量％以下、好ましくは０．０１〜１０重量％、より好ましくは０．１〜５重量％の範囲内である。
【００３３】
第２の工程（図１（Ｂ））は、透光性支持体の第２の面１０６からレーザー光を照射し、基板１１２上に色変換層１１０のパターンを形成する工程である。この工程では、まず、透光性支持体を、基板とは離間しているが近接した位置に配置し、透光性支持体の第２の面１０６側からレーザー光を照射して色変換材料を蒸着させ、色変換層のパターンを形成する。
【００３４】
本発明では、ホスト・ゲスト型色変換材料用い、これに合わせた２波長を含むレーザー光で色変換材料を共蒸着する。ホスト・ゲスト型の色変換材料の場合、例えば、２種類のレーザー光源を用いて、透光性支持体の第２の面１０６から同一箇所を照射するようにして、色変換材料を基板上に共蒸着することができる。同一箇所の照射方法は特に限定されない。異なる方向から２台のレーザー光源を用いて同一箇所を照射してもよく、ミラーなどを用いて、同軸上にレーザー光を照射するようにしてもよい。
【００３５】
本発明では、所定の膜厚の色変換層を形成するために、必要に応じて透光性支持体またはレーザー光の照射位置を移動させ、新しい色変換材料の部分から色変換材料を基板上に共蒸着することを繰り返すことができる（図１（Ｃ））。
【００３６】
さらに、図１には示していないが、色変換材料層を構成する色変換材料として異なる材料を用いて、基板の別の位置に上記のようなレーザーによる共蒸着を行うことで、異なる材料からなる別の色変換層を形成することもできる。
【００３７】
使用するレーザーは、蒸着する色変換材料に合わせて選択すればよいが、色素レーザー、ＯＰＯレーザーなどを用いることができる。また、レーザーの出力は、５０〜１５０Ｗ、好ましくは１００Ｗである。
【００３８】
本発明でホスト・ゲスト型色変換層を形成する場合、光を発する色素は第２色素であるので、第２色素が濃度消光を起こさないことが重要である。第２色素が濃度消光を起こすと、色変換の効率が低下するからである。本発明の色変換材料における第２色素の濃度の上限は、濃度消光を起こさないことを条件として、第１および第２色素の種類に依存して変化し得る。このような範囲内の濃度で第２色素を用いることによって、濃度消光を防止すると同時に、十分な変換光強度を得ることが可能となる。色変換層における好ましい第１色素および第２色素の濃度は、先に色変換材料の説明で述べた濃度範囲である。すなわち、ゲスト材料の含有量は、色変換材料の全重量を基準にして１０重量％以下、好ましくは０．０１〜１０重量％、より好ましくは０．１〜５重量％の範囲内である。
【００３９】
前述のように、入射光の吸収と色変換とを別種の色素によって実現する構成を採ることによって、第１色素による入射光の吸収ピーク波長と、第２色素による色変換の発光ピーク波長との差を大きくすることができる。さらに、機能が分離されたことによって、第１色素および第２色素として用いる材料の選択肢を広げることが可能となる。
【００４０】
本発明の色変換層は、２０００ｎｍ（２μｍ）以下、好ましくは１００〜２０００ｎｍ、より好ましくは２００〜１０００ｎｍの膜厚を有する。本発明の色変換層においては、その大部分を構成する第１色素が入射光吸収の機能を有するために、このように薄い膜厚においても十分な吸光度を有する。何らの理論に拘束されることを意図するものではないが、本発明の色変換層中の第１色素が光を吸収して励起状態となった場合、第１色素間でのエネルギー移動よりも、第１色素から第２色素へのエネルギー移動の方が起こりやすいと考えている。したがって、第１色素の励起エネルギーは、第１色素間での移動による消失（濃度消光）を受けずに、ほとんどが第２色素へ移動し、第２色素の発光に寄与することができると考えられる。そして、第２色素は前述のように濃度消光を起こすことがない低い濃度で存在するので、移動された励起エネルギーを効率よく利用して色変換を行い、所望の波長分布を有する光を発することができる。このようにして、本発明の色変換層においては、薄い膜厚と高い色変換効率とを両立することが可能となる。
【００４１】
本発明の第２の形態は、（ＩＩ）色変換フィルタ基板の製造方法である。この製造方法は、（ａ）第１の面とこれに対向する第２の面を有する透光性支持体を準備し、この透光性支持体の第１の面上に、色変換機能を有する材料を成膜する工程と、（ｂ）１種または複数種のカラーフィルタ層を形成したカラーフィルタ基板を提供する工程と、（ｃ）前記透光性支持体の第１の面に離間して前記カラーフィルタ基板または有機ＥＬ素子基板を配置し、前記透光性支持体の第２の面からレーザー光を照射し、前記色変換機能を有する材料を前記基板に蒸着させ、色変換層のパターンを形成する工程を含み、前記色変換機能を有する材料が、２以上の蛍光材料を含むホスト・ゲスト型蛍光材料であり、前記レーザー光が前記蛍光材料の共蒸着に合わせた２波長を含むことを特徴とする。
【００４２】
図２（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の色変換フィルタ基板の製造工程を示す図である。本発明の色変換フィルタ基板の製造方法では、工程（ａ）および工程（ｃ）は、先に本発明の第１の形態で説明した工程（１）および工程（２）と同じであり、本発明の第１の形態と同じ手順をとることができる。したがって、以下では、工程（ｂ）について説明する。
【００４３】
工程（ｂ）において、基板２１０の上に１つまたは複数種のカラーフィルタ層２００を形成する（図２（Ａ）。図２においては、３種のカラーフィルタ層２００（ａ，ｂ，ｃ）を形成した例を示した。カラーフィルタ層２００は、フラットパネルディスプレイ用材料として市販されている任意の材料を用い、該材料に対応した既知の方法によって塗布およびパターン化を行うことによって形成することができる。また、任意選択的であるが、カラーフィルタ層の上に、可視域における透明性、電気絶縁性、ならびに水分、酸素および低分子成分に対するバリア性を有するポリマー材料からなる平坦化層２２０を形成して、その上面を平坦化してもよい。
【００４４】
次に、工程（ｃ）（図２（Ｂ））に従って、得られた有機ＥＬ素子基板に工程（ａ）で成膜した色変換材料を共蒸着する。
【００４５】
パターン化された色変換層１１０ａは、１つまたは複数種のカラーフィルタ層２００のいずれかと対応する位置に形成される。例えば、図２に示した構成例では、色変換層１１０（たとえば、赤色）は、カラーフィルタ層２００ａ（たとえば、赤色）に対応する位置に形成されている。
【００４６】
本発明では、工程（ｃ）を複数回繰り返すことで所定の膜厚を有する色変換層のパターンを形成することができる。さらに、別の色素１０７’、１０９’からなる色変換材料１０８’を透光性支持体に形成したものを使用して、工程（ｃ）を繰り返すことで、別の色変換層（例えば、緑色変換層または必要であれば青色変換層）を形成することができる（図２（Ｃ）；図２（Ｃ）では緑色変換層１１０ｂを形成した例を示した。）。
【００４７】
本発明の第３の形態（ＩＩＩ）はカラー有機ＥＬ素子の製造方法である。この製造方法は、（ｉ）第１の面とこれに対向する第２の面を有する透光性支持体を準備し、この透光性支持体の第１の面上に、色変換機能を有する材料を成膜する工程と、（ｉｉ）少なくとも、一対の電極とこれらの電極間に挟持され有機層が基板上に形成された有機ＥＬ素子基板を提供する工程と、（ｉｉｉ）前記透光性支持体の第１の面に離間して前記カラーフィルタ基板または有機ＥＬ素子基板を配置し、前記透光性支持体の第２の面からレーザー光を照射し、前記色変換機能を有する材料を前記基板に蒸着させ、色変換層のパターンを形成する工程を含み、前記色変換機能を有する材料が、２以上の蛍光材料を含むホスト・ゲスト型蛍光材料であり、前記レーザー光が前記蛍光材料の共蒸着に合わせた２波長を含むことを特徴とする。
【００４８】
図３（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の色変換フィルタ基板の製造工程を示す図である。本発明の色変換フィルタ基板の製造方法では、工程（ｉ）および工程（ｉｉｉ）は、先に本発明の第１の形態で説明した工程（１）および工程（２）と同じであり、本発明の第１の形態と同じ手順をとることができる。したがって、以下では、工程（ｉｉ）について説明する。図３では、アクティブマトリックス型の有機ＥＬ素子基板を形成する場合の例である。
【００４９】
基板３１０は、上記本発明の第１の形態で説明したものと同様の材料を用いて形成してもよい。しかしながら、基板１１０は光の経路とはならないため、シリコンなどの半導体あるいはセラミックのような光学的に不透明な材料を基板３１０として用いることができる。
【００５０】
工程（ｉｉ）においては、最初に、基板３１０の上にスイッチング素子３００を形成する（図３（Ａ））。スイッチング素子３００は、ＴＦＴ、ＭＩＭのような当該技術において知られている任意の構造であってもよい。スイッチング素子３００は任意の既知の方法で形成することができる。任意選択的であるが、スイッチング素子３００と反射電極３０２とを接続する端子部分を除いて、スイッチング素子３００を覆ってその上面を平坦化する平坦化絶縁膜３０４を形成してもよい。平坦化絶縁膜３０４は、当該技術において知られている任意の材料および方法を用いて形成することができる。
【００５１】
反射電極３０２は、本実施形態のカラー有機ＥＬ素子の独立した発光部を画定する電極であり、複数の部分電極から構成され、該部分電極のそれぞれはスイッチング素子３００と１対１に接続される。反射電極３０２は、高反射率の金属（Ａｌ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｒなど）、アモルファス合金（ＮｉＰ、ＮｉＢ、ＣｒＰ、ＣｒＢなど）、微結晶性合金（ＮｉＡｌなど）を用いて、蒸着法などのドライプロセスによって形成することができる。また、任意選択的であるが、反射電極３０２の複数の部分電極の間隙に、絶縁性金属酸化物（ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＡｌＯｘなど）あるいは絶縁性金属窒化物（ＡｌＮ、ＳｉＮなど）などを用いて、絶縁膜（図示せず）を形成してもよい。
【００５２】
次いで、反射電極３０２の上に有機ＥＬ層３２０を形成する。有機ＥＬ層３２０は、少なくとも有機発光層を含み、必要に応じて正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層および／または電子注入層を介在させた構造を有する。具体的には、有機ＥＬ素子基板は陰極および陽極を含めて下記のような層構造からなるものが採用される。
（１）陽極／有機発光層／陰極
（２）陽極／正孔注入層／有機発光層／陰極
（３）陽極／有機発光層／電子注入層／陰極
（４）陽極／正孔注入層／有機発光層／電子注入層／陰極
（５）陽極／正孔輸送層／有機発光層／電子注入層／陰極
（６）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電子注入層／陰極
（７）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
上記の層構成において、陽極および陰極は、反射電極３０２または透明電極３３０のいずれかである。
【００５３】
有機ＥＬ層３２０を構成する各層の材料としては、公知のものが使用される。また、有機ＥＬ層３２０を構成する各層は、蒸着法などの当該技術において知られている任意の方法を用いて形成することができる。たとえば、青色から青緑色の発光を得るための有機発光層の材料としては、たとえばベンゾチアゾール系、ベンゾイミダゾール系、べンゾオキサゾール系などの蛍光増白剤、金属キレート化オキソニウム化合物、スチリルベンゼン系化合物、芳香族ジメチリディン系化合物などの材料が好ましく使用される。
【００５４】
続いて、有機ＥＬ層３２０の上に、透明電極３３０を形成する。透明電極３３０は、ＩＴＯ、酸化スズ、酸化インジウム、ＩＺＯ、酸化亜鉛、亜鉛−アルミニウム酸化物、亜鉛−ガリウム酸化物、またはこれらの酸化物に対してＦ、Ｓｂなどのドーパントを添加した導電性透明金属酸化物を用いて形成することができる。透明電極３３０は、蒸着法、スパッタ法または化学気相堆積（ＣＶＤ）法を用いて形成され、好ましくはスパッタ法を用いて形成される。
【００５５】
上記のようにして形成された、反射電極、有機ＥＬ層および透明電極は、平坦化層および／またはパッシベーション層３４０によって保護されてもよい。平坦化層およびパッシベーション層の材料には、公知のものが使用される。例えば、平坦化層としては、ポリマー材料を用いる場合には、イミド変性シリコーン樹脂、無機金属化合物（ＴｉＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２等）をアクリル、ポリイミド、シリコーン樹脂等の中に分散した材料、アクリレートモノマー／オリゴマー／ポリマーの反応性ビニル基を有した樹脂、レジスト樹脂、フッ素系樹脂、または高い熱伝導率を有するメソゲン構造を有するエポキシ樹脂などの光硬化性樹脂および／または熱硬化性樹脂を挙げることができる。また、パッシベーション層は、例えば、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、ＳｉＮｘＯｙ、ＡｌＯｘ、ＴｉＯｘ、ＴａＯｘ、ＺｎＯｘ等の無機酸化物、無機窒化物等の材料を使用できる。パッシベーション層として、上記平坦化層で述べた種々のポリマー材料を用いることもできる。平坦化層およびパッシベーション層の形成方法は特に制約はなく、スパッタ法、ＣＶＤ法、真空蒸着法、ディップ法、ゾル−ゲル法等の慣用の手法により形成できる。平坦化層およびパッシベーション層の膜厚等の条件は従来の通りである。
【００５６】
なお、本発明は、上述のアクティブ型のカラー有機ＥＬ素子のみではなく、パッシブ型のカラー有機ＥＬ素子も製造することができる。この場合には、工程（ｉｉ）において、例えば図４に示すような、パッシブ型の有機ＥＬ素子基板４００を形成すればよい。この有機ＥＬ素子基板４００は、例えば、以下のように製造することができる。基板４１０の上にストライプ状の第１電極４１２をフォトリソグラフィ法等の従来の方法で形成する。次いで、上述のように有機ＥＬ層４１４を形成し、第１電極と交差する方向に透明な第２電極４１６をフォトリソグラフィ法等の従来の方法で形成する。パッシブ型の有機ＥＬ素子基板を製造する際には、第１電極、有機ＥＬ層および透明電極は、平坦化層および／またはパッシベーション層４２０によって保護することが好ましい。平坦化層およびパッシベーション層の材料には、上述のような公知のものが使用できる。
【００５７】
次に、工程（ｉｉｉ）に従って、得られた有機ＥＬ素子基板に工程（ｉ）で成膜した色変換材料を共蒸着する（図３（Ｂ））。
【００５８】
パターン化された色変換層１１０ａは、１つまたは複数種の画素のいずれかと対応する位置に形成される。例えば、図３に示した構成例では、色変換層１１０ａ（たとえば、赤色）は、１つの画素（たとえば、赤色）に対応する位置に形成されている。
【００５９】
本発明では、工程（ｉｉｉ）を複数回繰り返すことで所定の膜厚を有する色変換層のパターンを形成することができる。さらに、別の色素１０７’、１０９’からなる色変換材料１０８’を透光性支持体に形成したものを使用して、工程（ｉｉｉ）を繰り返すことで、別の色変換層（例えば、緑色変換層または必要であれば青色変換層）を形成することができる（図３（Ｃ）；図３（Ｃ）では緑色変換層１１０ｂを形成した例を示した。）。
【００６０】
本発明のカラー有機ＥＬ素子では、必要に応じて、成膜された色変換層の上にさらにカラーフィルタ層等の必要な層を、従来の手順を用いて形成することができる。
【００６１】
これまでに説明した本発明のカラー有機ＥＬ素子の製造方法は、トップエミッション方式のアクティブ型およびパッシブ型カラー有機ＥＬ素子を作製する場合の例であるが、本発明のカラー有機ＥＬ素子の製造方法はこれらに限定されない。例えば、本発明の第２の態様で得られた色変換フィルタ基板と、上述のアクティブ型の有機ＥＬ素子基板を貼り合わせることによってもトップエミッション方式のカラー有機ＥＬ素子を製造することができる。さらに、本発明の第２の態様で得られた色変換フィルタ基板の基板２１０を透明基板とし、このいろ変換フィルタ基板上に、上述のような平坦化層およびパッシベーション層およびパッシブ型有機ＥＬ素子を順次形成することで、ボトムエミッション方式のパッシブ型カラー有機ＥＬ素子を形成することができる。
【実施例】
【００６２】
以下に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
（実施例１）
色変換材料層は、２００ｃｍ２、厚さ０．７ｍｍのガラス基板に東洋インキ製ＴＹＲ−３０１Ｈ：ＴＹＲ−３０３Ｄ（５重量％）を３００ｎｍ蒸着により形成した。
【００６３】
あらかじめＯＬＥＤを形成した２００ｃｍ２のＴＦＴ基板を真空容器内に保持し、ＴＦＴ基板に対向して色変換材料層を形成したガラス基板を保持した。ＴＦＴ基板とガラス基板の距離を２５０μｍとした。次いで真空容器を減圧し、１０−３Ｐａ以下とした。
【００６４】
波長λ１＝４７７ｎｍと波長λ２＝５３９ｎｍのレーザー光（レーザー光源：色素レーザー）をレーザー出力１００Ｗで照射した。色変換材料層を形成したガラス基板上のレーザー光が照射された部分の色変換材料（東洋インキ製ＴＹＲ−３０１Ｈ：ＴＹＲ−３０３Ｄ（５重量％））が加熱、蒸発され、ＴＦＴ基板に蒸着された。このときのＴＦＴ基板上に形成された色変換層のパターン幅は３２μｍであった。
【００６５】
ＴＦＴ基板に蒸着された色変換層をＰＬ測定したところ、ＴＹＲ−３０１Ｈ：ＴＹＲ−３０３Ｄ（５重量％）が蒸着されていることが確認された。
【００６６】
（比較例１）
色変換材料層は、２００ｃｍ２、厚さ０．７ｍｍのガラス基板に東洋インキ製ＴＹＲ−３０１Ｈ：ＴＹＲ−３０３Ｄ（５重量％）を３００ｎｍ蒸着により形成した。
【００６７】
あらかじめＯＬＥＤを形成した２００ｃｍ２のＴＦＴ基板を真空容器内に保持し、ＴＦＴ基板に対向して色変換材料層を形成したガラス基板を保持した。ＴＦＴ基板とガラス基板の距離を２５０μｍとした。次いで真空容器を減圧し、１０−３Ｐａ以下とした。
【００６８】
波長λ１＝４７７ｎｍのレーザー光（レーザー光源：色素レーザー）をレーザー出力１００Ｗで照射した。色変換材料層を形成したガラス基板上のレーザー光が照射された部分の色変換材料が加熱、蒸発され、ＴＦＴ基板に蒸着された。このときのＴＦＴ基板上に形成された色変換層のパターン幅は３２μｍであった。
【００６９】
ＴＦＴ基板に蒸着された色変換層をＰＬ測定したところ、ＴＹＲ−３０１Ｈが蒸着され、ＴＹＲ−３０３Ｄが蒸着されていないことが確認された。
【００７０】
（実施例２）
色変換材料層は、２００ｃｍ２、厚さ０．７ｍｍのガラス基板に東洋インキ製ＴＹＲ−３０１Ｈ：出光興産製ＲＤ−００１（５重量％）を３００ｎｍ蒸着により形成した。
【００７１】
あらかじめＯＬＥＤを形成した２００ｃｍ２のＴＦＴ基板を真空容器内に保持し、ＴＦＴ基板に対向して色変換材料層を形成したガラス基板を保持した。ＴＦＴ基板とガラス基板の距離を２５０μｍとした。次いで真空容器を減圧し、１０−３Ｐａ以下とした。
【００７２】
波長λ１＝４７７ｎｍと波長λ２＝５２５ｎｍのレーザー光（レーザー光源：色素レーザー）をレーザー出力１００Ｗで照射した。色変換材料層を形成したガラス基板上のレーザー光が照射された部分の色変換材料（東洋インキ製ＴＹＲ−３０１Ｈ：出光興産製ＲＤ−００１（５重量％））が加熱、蒸発され、ＴＦＴ基板に蒸着された。このときのＴＦＴ基板上に形成された色変換層のパターン幅は３２μｍであった。
【００７３】
ＴＦＴ基板に蒸着された色変換層をＰＬ測定したところ、ＴＹＲ−３０１Ｈ：ＲＤ−００１（５重量％）が蒸着されていることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の色変換層の製造方法の製造工程を説明するための図である。
【図２】本発明の色変換フィルタ基板の製造方法の製造工程を説明するための図である。
【図３】本発明のカラー有機ＥＬ素子（アクティブ型）の製造方法の製造工程を説明するための図である。
【図４】本発明のパッシブ型カラー有機ＥＬ素子の有機ＥＬ素子基板を示す概略図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０２ 透光性支持体
１０４ 第１の面
１０６ 第２の面
１０８ 色変換材料層
１１０、１１０ａ、１１０ｂ 色変換層
１１２、２１０、３１０、４１０ 基板
２００ａ、２００ｂ、２００ｃ カラーフィルタ層
３００ スイッチング素子
３０２ 反射電極
３０４ 平坦化絶縁膜
３２０、４１４ 有機ＥＬ層
３３０ 透明電極
３４０、４２０ 平坦化層および／またはパッシベーション層
４００ 有機ＥＬ素子基板
４１２ 第１電極
４１６ 第２電極
【出願人】 【識別番号】０００００５２３４
【氏名又は名称】富士電機ホールディングス株式会社
【出願日】 平成１８年７月５日（２００６．７．５）
【代理人】 【識別番号】１０００７７４８１
【弁理士】
【氏名又は名称】谷 義一

【識別番号】１０００８８９１５
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 和夫
【公開番号】 特開２００８−１６２９５（Ｐ２００８−１６２９５Ａ）
【公開日】 平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【出願番号】 特願２００６−１８５９５５（Ｐ２００６−１８５９５５）