(57)【要約】【課題】外部環境からの水分等の浸入を長期にわたって防ぐことの可能なトップエミッション型有機ＥＬディスプレイ、及びその製造方法を提供する。【解決手段】複数の有機ＥＬ素子が形成された有機ＥＬ素子基板の第１の所定領域に反射膜層を形成し、複数の色フィルター層、複数のブラックマスク及び前記ブラックマスク領域内に形成される複数の透過セルを有する色フィルター基板を、前記反射膜層と前記透過セルとが、光硬化型シール剤を介して対向するように、前記有機ＥＬ素子基板と貼り合わせ、前記有機ＥＬ素子基板と前記色フィルター基板とを貼り合わせた後、前記光硬化型シール剤に対して前記色フィルター基板側から光を照射することにより、前記光硬化型シール剤を硬化させることを特徴とする有機ＥＬディスプレイの製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の有機ＥＬ素子が形成された有機ＥＬ素子基板の第１の所定領域に反射膜層を形成し、
複数の色フィルター層、複数のブラックマスク及び前記ブラックマスク領域内に形成される複数の透過セルを有する色フィルター基板を、前記反射膜層と前記透過セルとが、光硬化型シール剤を介して対向するように、前記有機ＥＬ素子基板と貼り合わせ、
前記有機ＥＬ素子基板と前記色フィルター基板とを貼り合わせた後、前記光硬化型シール剤に対して前記色フィルター基板側から光を照射することにより、前記光硬化型シール剤を硬化させることを特徴とする有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項２】
前記第１の所定領域は、前記有機ＥＬ素子基板の外周部に相当する領域であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項３】
前記光硬化型シール剤を、前記色フィルター基板の全面に塗布して、前記有機ＥＬ素子基板と前記色フィルター基板とを貼り合わせることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項４】
前記光硬化型シール剤は、紫外線硬化型接着剤であり、前記有機ＥＬ素子の形成された領域以外に紫外線を照射することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項５】
前記有機ＥＬ素子は、薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに接続される第一電極と、有機ＥＬ層と、第二電極とを含み、前記薄膜トランジスタにより駆動されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項６】
前記色フィルター基板は、ガスバリア層を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項７】
前記有機ＥＬ素子基板は、保護膜を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に形成された薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタに接続される第一電極と、有機ＥＬ層と、第二電極とを含み、該薄膜トランジスタにより駆動される有機ＥＬ素子が形成された有機ＥＬ素子基板と、透明基板上に形成された色フィルター層及びブラックマスクを少なくとも有する色フィルター基板とを、シール剤を介して貼り合わせて形成するトップエミッション型有機ＥＬディスプレイ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報通信の高速化と応用範囲の拡大が急速に進んでいる。この中で、表示デバイスには携帯性や動画表示の要求に対応可能な低消費電力・高速応答性を有する高精細な表示デバイスの考案が広くなされている。
【０００３】
中でもカラー化方式に対して、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いた駆動方式（アクティブマトリクス駆動方式）のカラー表示装置が考案されている。この場合、ＴＦＴが形成されている基板側に光を取り出す方式では、配線部分の光の遮光効果により、開口率が上がらないため、最近ではＴＦＴが形成されている基板とは反対側に光を取り出す方式、いわゆるトップエミッション型方式が考案されている。
【０００４】
トップエミッション方式の場合でも、赤、緑、青（ＲＧＢ）の三原色の発光体をマトリクス状に分離配置する方式では、ＲＧＢ用の３種の発光材料をマトリクス状に高精細で配置しなくてはならないため、効率的かつ安価に製造する事が困難であり、同時に、３種の発光材料の輝度変化特性や駆動条件が異なる為に、色再現性を長時間確保することが困難であるなどの欠点はやはり解決されないまま残されている。
【０００５】
白色で発光するバックライトにカラーフィルターを用い、三原色を透過分離させる方法でも、バックライトの高効率化といった問題点は依然として残されている。唯一分離配置した蛍光体に吸収させそれぞれの蛍光体から多色の蛍光を発光させる色変換方式では、ＴＦＴ駆動方式を用いたトップエミッション方式を採用することによりさらに高精細で高輝度の有機ＥＬディスプレイを提供できる可能性を有している。
【０００６】
特開２００４−８７１５３号公報（特許文献１）に開示されているＥＬ表示装置はこのような方式の一例である。図２は、従来技術による有機ＥＬディスプレイの構造（アクティブマトリクス駆動方式の場合）を示す断面概略図である。図２に示すように、基板１の上にＴＦＴ２（薄膜トランジスタ：以下ＴＦＴと称す）、第一電極（陽極）４、有機ＥＬ層５、第二電極（陰極）６を形成する。続いて透明基板１１の上に色フィルター層１２、ブラックマスク１３を形成する。次に基板１の外周部に紫外線硬化型接着剤であるシール剤２１、内部空間に室温硬化樹脂である充填剤２２を形成し、透明基板１１と貼り合わせを行う。有機ＥＬ素子と色フィルターとの正確な位置合せを行い、尚且つ短時間硬化が可能であり、外部環境からの水分等の浸入を防止しすることが可能な有機ＥＬディスプレイの封止方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−８７１５３号公報
【０００８】
ところで、一般に表示装置を携帯情報端末などに用いる場合、外形が小さく、表示画面が大きいことが要求される。ＥＬ表示装置では、発光部の外周部から素子基板の外縁部までの額縁領域を如何に小さくできるかが重要な要素となっている。この額縁領域には少なくともシール剤２１が形成され、シール剤２１の幅が狭いと、シール剤２１を介して表示領域に水分が浸入してしまい、有機ＥＬ素子が劣化して非発光領域であるダークスポットが増加し、点灯不良が発生してしまうことから、シール剤２１は一定の幅を確保する必要がある。
【０００９】
色フィルターを用いた狭額縁化である有機ＥＬディスプレイの作製において、色フィルターの色フィルター層外周部には少なくともブラックマスクが存在するため、光硬化型接着剤でシール剤を硬化させようとした場合、ブラックマスクの外周に相当する位置にシール剤を設けることになり、シール幅を広くすることが出来ない。よって、先に記載の特許では、封止寿命の不足が問題となる。色フィルター層の外周に設けられたブラックマスクは、配線・端子部の写り込み防止やコントラスト向上等の理由から一定の幅は必要とされる。ブラックマスク水面下に光硬化型接着剤があっても、基板側から光照射することで対処することも考えられるが、この場合、配線部で光が遮蔽されてしまい、シール剤は部分的に未硬化箇所が存在し、封止性能は充分ではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたもので、狭額縁化である有機ＥＬディスプレイの製造においても、外部環境からの水分等の浸入を長期にわたって防ぐことの可能なトップエミッション型有機ＥＬディスプレイを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の請求項１に係る発明は、複数の有機ＥＬ素子が形成された有機ＥＬ素子基板の第１の所定領域に反射膜層を形成し、複数の色フィルター層、複数のブラックマスク及び前記ブラックマスク領域内に形成される複数の透過セルを有する色フィルター基板を、前記反射膜層と前記透過セルとが、光硬化型シール剤を介して対向するように、前記有機ＥＬ素子基板と貼り合わせ、前記有機ＥＬ素子基板と前記色フィルター基板とを貼り合わせた後、前記光硬化型シール剤に対して前記色フィルター基板側から光を照射することにより、前記光硬化型シール剤を硬化させることを特徴とする有機ＥＬディスプレイの製造方法としたものである。
【００１２】
本発明の請求項２に係る発明は、前記第１の所定領域は、前記有機ＥＬ素子基板の外周部に相当する領域であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法としたものである。
【００１３】
本発明の請求項３に係る発明は、前記光硬化型シール剤を、前記色フィルター基板の全面に塗布して、前記有機ＥＬ素子基板と前記色フィルター基板とを貼り合わせることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法としたものである。
【００１４】
本発明の請求項４に係る発明は、前記光硬化型シール剤は、紫外線硬化型接着剤であり、前記有機ＥＬ素子の形成された領域以外に紫外線を照射することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法としたものである。
【００１５】
本発明の請求項５に係る発明は、前記有機ＥＬ素子は、薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに接続される第一電極と、有機ＥＬ層と、第二電極とを含み、前記薄膜トランジスタにより駆動されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法としたものである。
【００１６】
本発明の請求項６に係る発明は、前記色フィルター基板は、さらにガスバリア層を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法としたものである。
【００１７】
本発明の請求項７に係る発明は、前記有機ＥＬ素子基板は、さらに保護膜を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法としたものである。
【００１８】
本発明の請求項８に係る発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする有機ＥＬディスプレイとしたものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、有機ＥＬ素子基板と色フィルター基板とを対向配置する際に、有機ＥＬ素子基板の外周部に相当する色フィルター基板上に複数の透過セルが設けられたブラックマスクを形成することにより、透過セル部は光が透過するため光硬化型接着剤を用いて透過セル部水面下のシール剤を硬化させることができる。なお、透過セル面積が狭くてもセル部外周から０．１ｍｍ以内なら、光の回り込みにより概ね硬化させることができる。さらに、透過セル部の位置に相当する基板上に反射膜層を設けることにより、ブラックマスク水面下に隠れたシール剤領域にも、より光が回り込みやすくなるので、回り込みによって硬化する領域の硬化性を高めることができ、硬化領域も更に増やすことも出来る。よって、ブラックマスク領域内に透過セルがなければブラックマスク水面下の光硬化型接着剤は硬化しないが、ブラックマスク領域内に複数の透過セル及び透過セル部の位置に相当する基板上に反射膜層を設けることにより、光硬化型接着剤を未硬化領域なく、硬化させることが出来る。したがって、シール幅を広げる事が可能となり、封止性能の向上に繋げる事が出来る。
【００２０】
なお、さらに封止性能を向上させる為に、色フィルター基板にガスバリア層を設けることや、有機ＥＬ素子を覆うようにガスバリア性を有する保護膜を設けることにより、長寿命なトップエミッション型有機ＥＬディスプレイを作製することができる。
【００２１】
よって、本発明によれば、有機ＥＬディスプレイが狭額縁化である場合にも、外部環境からの水分等の浸入を長期にわたって防ぐことが可能であり、ダークスポットの割合が低く、素子劣化を生じさせず、封止性能の良好なトップエミッション型有機ＥＬディスプレイを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】（ａ）本発明の一実施形態に係るトップエミッション型有機ＥＬディスプレイの色フィルター基板を示す断面図である。（ｂ）本発明の一実施形態に係るトップエミッション型有機ＥＬディスプレイの有機ＥＬ素子基板を示す断面図である。（ｃ）本発明の一実施形態に係るトップエミッション型有機ＥＬディスプレイを示す断面図である。
【図２】従来技術によるトップエミッション型有機ＥＬディスプレイの一実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態の説明において参照する図面は、本発明の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さ、寸法等は、実際のものとは異なる。また、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２４】
本発明の有機ＥＬディスプレイを、図１（ａ）乃至（ｃ）を参照して説明する。
【００２５】
図１（ａ）は、本発明の一実施形態に係る色フィルター基板の断面図であり、色フィルター基板は、図１（ａ）に示したように、透明基板１１、色フィルター層１２、ブラックマスク１３、透過セル１４、及びガスバリア層１５を含む。
【００２６】
図１（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ素子基板の断面図であり、有機ＥＬ素子基板は、図１（ｂ）に示したように、基板１、ＴＦＴ２、平坦化膜３、第一電極４、有機ＥＬ層５、第二電極６、保護膜７、及び反射膜層８を含む。
【００２７】
図１（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る有機ＥＬディスプレイの断面図であり、図１（ｃ）に示したように、有機ＥＬディスプレイは、図１（ａ）に示された色フィルター基板と、図１（ｂ）に示された有機ＥＬ素子基板とを、シール剤２１、及び充填剤２２を介して貼り合わせることにより形成される。
【００２８】
以下、有機ＥＬ素子基板を構成する各部の材料について説明する。 
【００２９】
（１）基板１
基板１として、ガラスやプラスチックなどからなる絶縁性基板、または、半導電性や導電性基板に絶縁性の薄膜を形成した基板を用いてもよい。
【００３０】
（２）ＴＦＴ２
ＴＦＴ２は、基板１上にマトリックス状に配置され、各画素に対応した陽極にソース電極が接続される。好ましくは、ＴＦＴ２は、ゲート電極をゲート絶縁膜の下に設けたボトムゲートタイプで、能動層として多結晶シリコン膜を用いた構造である。ＴＦＴ２のドレイン電極およびゲート電極に対する配線部、並びにＴＦＴ自身の構造は、所望される耐圧性、オフ電流特性、オン電流特性を達成するように、当該技術において知られている方法により作成してもよい。また、トップエミッション方式を用いる本発明の有機ＥＬディスプレイにおいてはＴＦＴ部を光が通過しないので、開口率を増加させるためにＴＦＴを小さくする必要がなく、ＴＦＴ設計の自由度が高く、上記の特性を達成するために有利である。
【００３１】
（３）平坦化絶縁膜３
平坦化絶縁膜３が、ＴＦＴ２の上部に形成される。平坦化絶縁膜３は、ＴＦＴ２のソース電極またはドレイン電極と第１電極４との接続およびその他の回路の接続に必要な部分以外に設けられ、基板表面を平坦化して引き続く層の高精細なパターン形成を容易にする。平坦化絶縁膜３は、当該技術に知られている任意の材料により形成してもよい。好ましくは、ポリイミドまたはアクリル樹脂から形成される。
【００３２】
（４）第１電極４
第１電極４は、ＴＦＴ２それぞれに対応して、平坦化絶縁膜３上に形成され、ＴＦＴ２のソース電極またはドレイン電極と接続される。ソース電極と接続される場合は陽極として機能し、ドレイン電極と接続される場合は陰極として機能する。
【００３３】
ＴＦＴ２と第１電極４とは、平坦化絶縁膜内に設けられたコンタクトホールに充填された導電性プラグによって接続される。導電性プラグは、第１電極４と一体に形成されてもよいし、あるいは金、銀、銅、アルミニウム、モリブデン、タングステンなどの低抵抗の金属類を用いて形成されてもよい。
【００３４】
第１電極４を陽極として用いる場合、正孔の注入を効率よく行うために、仕事関数が大きい材料が用いられる。特に通常の有機ＥＬ素子では、陽極を通して光が放出されるために陽極が透明であることが要求され、ＩＴＯ等の導電性金属酸化物が用いられる。本発明のトップエミッション方式では透明であることは必要ではないが、ＩＴＯ、ＩＺＯなどの導電性金属酸化物を用いて第１電極４を形成してもよい。さらに、ＩＴＯなどの導電性金属酸化物を用いる場合、その下に反射率の高いメタル電極（Ａｌ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｗなど）を用いることが好ましい。このメタル電極は、導電性金属酸化物より抵抗率が低いので補助電極として機能すると同時に、有機ＥＬ層５にて発光される光を色フィルター層１２側に反射して光の有効利用を図ることが可能となる。
【００３５】
第１電極４を陰極として用いる場合、仕事関数が小さい材料であるリチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、カリウム、カルシウム、マグネシウム、ストロンチウムなどのアルカリ土類金属、またはこれらのフッ化物等からなる電子注入性の金属、その他の金属との合金や化合物を用いてもよい。前述と同様に、その下に反射率の高いメタル電極（Ａｌ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｗなど）を用いてもよく、その場合には低抵抗化および反射による有機ＥＬ層５の発光の有効利用を図ることができる。
【００３６】
（５）有機ＥＬ層５
有機ＥＬ層５は、少なくとも有機ＥＬ発光層を含み、必要に応じて、正孔注入層、正孔輸送層、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、下記のような層構成からなるものが採用される。
（ａ）有機ＥＬ発光層
（ｂ）正孔注入層／有機ＥＬ発光層
（ｃ）有機ＥＬ発光層／電子注入層
（ｄ）正孔注入層／有機ＥＬ発光層／電子注入層
（ｅ）正孔注入層／正孔輸送層／有機ＥＬ発光層／電子注入層
（上記において、左側に陽極、右側に陰極が接続される）
【００３７】
上記各層の材料としては、公知のものが使用される。青色から青緑色の発光を得るためには、有機ＥＬ発光層中に、例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が好ましく使用される。 また、正孔注入層としては、銅フタロシアニンなどのフタロシアニン化合物またはｍ−ＭＴＤＡＴＡのようなトリフェニルアミン誘導体などを用いてもよく、正孔輸送層としては、ＴＰＤ、α−ＮＰＤのようなビフェニルアミン誘導体などを用いてもよい。一方、電子輸送層としては、ＰＢＤのようなオキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体などを用いてもよく、電子注入層としてはアルミニウムのキノリノール錯体などを用いてもよい。さらに、アルカリ金属、アルカリ土類金属またはそれらを含む合金、アルカリ金属フッ化物などを、電子注入層として用いてもよい。
【００３８】
（６）第２電極６
第２電極６は、有機ＥＬ層５に対して効率よく電子または正孔を注入することとともに、有機ＥＬ層５の発光波長域において透明であることが求められる。第２電極６は、波長４００〜８００ｎｍの光に対して５０％以上の透過率を有することが好ましい。
【００３９】
第２電極６を陰極として用いる場合、その材料は、電子を効率よく注入するために仕事関数が小さいことが求められる。さらに、有機ＥＬ層５の発する光の波長域において透明であることが必要とされる。これら２つの特性を両立するために、本発明において陰極を複数層からなる積層構造とすることが好ましい。なぜなら、仕事関数の小さい材料は、一般的に透明性が低いからである。すなわち、有機ＥＬ層５と接触する部位に、リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、カリウム、カルシウム、マグネシウム、ストロンチウムなどのアルカリ土類金属、またはこれらのフッ化物等からなる電子注入性の金属、その他の金属との合金や化合物の極薄膜（１０ｍｍ以下）を用いる。これらの仕事関数の小さい材料を用いることにより効率のよい電子注入を可能とし、さらに極薄膜とすることによりこれら材料による透明性低下を最低限とすることが可能となる。該極薄膜の上には、ＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明導電膜を形成する。これらの導電膜は補助電極として機能し、陰極全体の抵抗値を減少させ有機ＥＬ層に対して充分な電流を供給することを可能にする。
【００４０】
第２電極６を陽極として用いる場合、正孔注入効率を高めるために仕事関数の大きな材料を用いる必要がある。また、有機ＥＬ層５からの発光が第２電極を通過するために透明性の高い材料を用いる必要がある。したがって、この場合にはＩＴＯまたはＩＺＯのような透明導電性材料を用いることが好ましい。
【００４１】
（７）保護膜７
第２電極６以下の各層を覆って保護膜７が形成される。保護膜７は、外部環境からの酸素、低分子成分および水分の透過を防止し、それらによる有機ＥＬ層５の機能低下を防止することに有効である。保護膜７は、有機ＥＬ層５の発光を色フィルター層１２へと透過させるために、その発光波長域において透明であることが好ましい。
【００４２】
これらの要請を満たすために、保護膜７は、可視域における透明性が高く（４００〜８００ｎｍの範囲で透過率５０％以上）、電気絶縁性を有し、水分、酸素および低分子成分に対するバリア性を有し、好ましくは２Ｈ以上の膜硬度を有する材料で形成される。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してもよい。該保護膜７の形成方法としては特に制約はなく、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してもよい。保護膜７は、単層であっても、複数の層が積層されたものであっても良い。保護膜７の厚さは、５００ｎｍ〜１０μｍであることが好ましい。
【００４３】
（８）反射膜層８
反射膜層８は、有機ＥＬ素子基板と後述する色フィルター基板とを対向配置する際に、色フィルター層１２の外周にあるブラックマスク領域１３（ｂ）内に設けられた複数の透過セル１４の位置に相当する基板１上に形成する。また、反射膜層８は基板１上で、上下層が絶縁層あるいは最上層（但し、下層は絶縁層）に形成される。反射膜層８は保護膜７上に形成し、反射膜材料に第２電極６と同材料を用いる事がプロセス上、簡便である。反射膜層８は、少なくとも個々に対応する透過セル面積より大きく、ブラックマスク１３（ｂ）領域の範囲内であれば形状・サイズは限定されるものではない。反射膜８の材料としては、光を反射する材料であれば特に限定されるものではなく、例として金属や縮退半導体などが挙げられる。反射膜層８は１ｎｍ〜５μｍの厚みが望ましく、より好ましくは１０ｎｍ〜１μｍである。
【００４４】
一方、フロントパネルである色フィルター基板は、透明基板１１、色フィルター層１２、ブラックマスク１３等から構成される。以下、色フィルター基板を構成する各部の材料について説明する。
【００４５】
なお、ここでいう色フィルターとは、カラーフィルターのように有機ＥＬ素子からの発光波長の内、特定の波長を選択するもの、色変換フィルターのように有機ＥＬ素子からの発光波長を波長変換するもの等、有機ＥＬ素子からの発光を透過して特定の色を得ることができるものを総称している。また、この色フィルターは、特定の種類の色フィルターからなる単層であってもよいし、異なる種類の色フィルターを積層したものであってもよい。例えば、色変換フィルターからなる色変換層にそのＲ、Ｇ、Ｂ等に合わせてカラーフィルター層を積層した構造を採用してもよい。これによると、表示コントラスト低下の原因の一つとして考えられる、色変換層が外光によって励起されて蛍光を生じるといった問題を解消できる。
【００４６】
（９）透明基板１１
透明基板１１は、色フィルター層１２によって変換された光に対して透明である事が必要である。また、透明基板１１は、色フィルター層１２および平坦化層の形成に用いられる条件（溶媒、温度等）に耐えるものであり、さらに寸法安定性に優れている事が好ましい。透明基板１１は、波長４００〜８００ｎｍの光に対して５０％以上の透過率を有する事が好ましい。透明基板１１の材料として好ましいものは、ガラス、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート等の樹脂を含む。ホウケイ酸ガラス、青板ガラス又は無アルカリガラス等が特に好ましいものである。
【００４７】
（１０）色フィルター層１２
ここでいう色フィルター層１２は、カラーフィルター層１２（ａ）及び色変換層１２（ｂ）の総称である。カラーフィルター層１２（ａ）の材料としては、例えば、赤色カラーフィルター層としてカラーモザイクＣＲ−７００１、緑色カラーフィルター層としてカラーモザイクＣＧ−７００１、青色カラーフィルター層―としてカラーモザイクＣＢ−７００１（各々、富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ（株）製）等を用いてもよい。色変換層１２（ｂ）は、有機ＥＬ素子にて発光される近紫外領域ないし可視領域の光、特に青色ないし青緑色領域の光を吸収して異なる波長の可視光を蛍光として発光する材料が用いられる。色フィルター層１２の色の種類は、２色以上の複数色であれば特に限定されるものではない。Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色表示を採用することで、フルカラー表示を行うことができるが、２色又は４色のマルチカラー表示であってもよい。また、複数色毎の単位領域の表示面積、表示形状、配列等は特に限定されるものではなく、適宜設計変更可能である。
【００４８】
（１１）ブラックマスク１３（ａ）
各色に対応する色フィルター層１２の間の領域には、ブラックマスク１３（ａ）を形成する。ブラックマスク１３（ａ）を設けることによって、隣接するサブピクセルの色フィルター層１２への光の漏れを防止して、にじみのない所望される変換色のみを得る事が可能となる。ブラックマスク１３（ａ）の材料は、従来から用いられているものをそのまま使用してもよい。例えば、カラーモザイクＣＫ７８００（富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ（株）製）などを用いてもよい。
【００４９】
（１２）ブラックマスク１３（ｂ）
また、各々の色フィルター層１２の間に留まらず、透明基板１１上の色フィルター層１２が設けられていない領域にブラックマスク１３（ｂ）を設ける。ブラックマスク１３（ｂ）は、色フィルター層１２が設けられていない領域全域でも良いし、最外周部にシール剤を形成するように透明部を残しても良い。ブラックマスク１３（ｂ）はフロントパネル側から見た際に、基板１上に形成した配線・端子部の写り込み防止や、コントラスト向上等の役割を果たす。材料はブラックマスク１３（ａ）と同様な材料を用いてもよい。
【００５０】
（１３）透過セル１４
透過セル１４は、ブラックマスク１３（ｂ）領域内の透明である領域のことであり、セル状に複数形成される。透過セル１４の単位領域の面積は、０．００１ｍｍ２〜１ｍｍ２であることが好ましい。より好ましくは０．０５ｍｍ２〜０．５ｍｍ２である。透過セル１４の面積が前述の範囲以上に大きいと反射膜層８による外光反射が問題となり、小さいと反射膜層８を設けた効果が弱くなる。透過セル１４の形状、配列等は特に限定されるものではないが、透過セル１４の間隔は、０．０５ｍｍ〜１．０ｍｍであることが好ましく、より好ましくは０．１ｍｍ〜０．５ｍｍである。０．０５ｍｍ以下だと透過セル１４の面積がブラックマスク１３（ｂ）領域内で相対的に大きくなり、反射膜層８による外光反射が際立ってくる。一方、１．０ｍｍ以上であると、ブラックマスク１３（ｂ）水面下に光硬化型接着剤が存在すると、未硬化な箇所が存在してしまい、封止性能の劣化に繋がる。
【００５１】
（１４）ガスバリア層１５
なお、色フィルター基板は、上記構成に加え、ガスバリア層１５を形成してもよい。ガスバリア層１５は、外部環境からの酸素、低分子成分および水分の透過を防止することができるものである。ガスバリア層１５は、可視域における透明性が高く（４００〜８００ｎｍの範囲で透過率５０％以上）、電気絶縁性を有し、水分、酸素および低分子成分に対するバリア性を有し、好ましくは鉛筆硬度２Ｈ以上の膜硬度を有する材料で形成される。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してもよい。ガスバリア層１５は、０．１〜１μｍ程度の厚さを有してもよい。
【００５２】
次に、色フィルター基板と有機ＥＬ素子基板とを接合して有機ＥＬディスプレイを形成する際に用いられる材料について説明する。
【００５３】
（１５）シール剤２１
シール剤２１は、有機ＥＬ素子基板又は色フィルター基板の基板外周部あるいは基板全面に形成する。有機ＥＬ素子基板と色フィルター基板とを接着するとともに、内部の各構成要素を外部環境の酸素・水分などから保護する為に設けられる。シール剤２１としては、低透湿性であることが望ましく、有機ＥＬディスプレイの作製途中で劣化原因となるガスを発生しない（または発生量が少ない）ことや、周囲の温度や経時的に変形・収縮・膨張などの変化がほとんどないものが望ましい。
【００５４】
有機ＥＬ素子基板又は色フィルター基板の基板外周部に形成するシール剤２１には光硬化型接着剤を使用する。より具体的には、エポキシ系、アクリル系などの紫外線硬化型接着剤などを用いてもよい。また、シール剤２１には直径３〜２０μｍのガラスビーズ、シリカビーズなどを含んでもよい。これらのビーズ類は、有機ＥＬ素子基板と色フィルター基板との貼り合せにおいて、基板間の距離を規定するとともに、接着のために印加される圧力を負担する。
【００５５】
（１６）充填剤２２
有機ＥＬ素子基板又は色フィルター基板の基板内部には充填剤２２を形成する。充填剤２２は、有機ＥＬ層５の発光が、内部空間界面において反射することを抑制し、該発光を色フィルター層１２へと効率よく透過させるために用いられる。充填剤２２は波長４００〜８００ｎｍの光に対して５０％以上の可視光透過率と、１．３〜２．５の屈折率とを有する材料から形成される。そのような材料の例として、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、ＡｌＮｘ、ＳｉＡｌＯｘＮｙ、およびＴｉＯｘのような無機材料、ならびにアクリル樹脂、シリコーンゲル及びシリコーンゴムのような有機材料を含んでもよい。充填剤２２は、２つの基板を貼り合せる前に、有機ＥＬ素子基板あるいは色フィルター基板上に塗布または分散されても良いし、それらが貼り合わされた後に、シール剤２１に設けられた注入口を通して、基板間の間隙に充填されてもよい。
【００５６】
有機ＥＬ素子基板又は色フィルター基板の基板全面にシール剤２１を形成する場合も同様に光硬化型接着剤を使用する。但し、トップエミッション型構造なので有機ＥＬ素子基板に紫外線を照射すると有機ＥＬ層５は劣化してしまうので基本的に紫外線硬化型接着剤は用いることが出来ない。敢えて紫外線硬化型接着剤を用いる場合は、有機ＥＬ素子領域の外周のみ照射して使用することが望ましい。基板全面にシール剤２１を形成する場合、シール剤２１にビーズ類を含有させず、材料に応じてロールコート、スピンコート、スクリーン印刷法、スプレーコートなどのコーティング法、印刷法、転写法などを利用してもよい。シール剤の厚さは、５μｍ〜１００μｍが好ましく、更には残存応力が極力小さくなるように設定されていることが好適である。
【実施例１】
【００５７】
ガラス基板１上に、ＴＦＴ２、陽極（Ａｌ／ＩＴＯ）４、有機ＥＬ層５、陰極（Ｂａ／Ａｇ／ＩＴＯ）６、保護膜層（ＳｉＮｘ、１μｍ）７、反射膜層（Ａｇ、５０ｎｍ）８を順次形成して、図１（ｂ）に示される有機ＥＬ素子基板を得た。反射膜層８は、有機ＥＬ素子基板と後述する色フィルター基板とを対向配置する際に、色フィルター層１２の外周のブラックマスク領域１３（ｂ）及び個々の透過セル１４と対向する位置に相当する保護膜層７上に成膜した。長辺方向のピッチ１９５μｍ、短辺方向のピッチ６５μｍを有して、陽極４を配置した。各陽極４間の間隔は、長辺方向１８０μｍ、短辺方向５０μｍである。
【００５８】
次に、透明ガラス基板１１上に、厚さ１．５μｍのブラックマスク１３、それぞれの厚さが１．５μｍである赤色、緑色および青色のカラーフィルター層１２（ａ）、それぞれの厚さが１０μｍである赤色および緑色の色変換層１２（ｂ）、厚さが３μｍのアクリル樹脂からなる平坦化層、および厚さが３００ｎｍの酸化珪素からなる防湿層を積層した。カラーフィルター層１２（ａ）および色変換層１２（ｂ）は、４８×１７８μｍの寸法を有する。カラーフィルター層１２（ａ）および色変換層１２（ｂ）からなる色フィルター層１２外周のブラックマスク１３（ｂ）領域（３ｍｍ幅）には、複数透過セル１４を設けた。個々の透過セル１４の面積は４８×１７８μｍであり、透過セル１４間の間隔は０．４ｍｍである。透過セル１４は、色フィルター層１２外周のブラックマスク１３（ｂ）領域の外側から内側２ｍｍ幅に、等間隔にマトリクス状に設けた。色フィルター層１２外周のブラックマスク１３（ｂ）領域の端と基板端との間隔は０．５ｍｍである。
【００５９】
以上のように得られた有機ＥＬ素子基板および色フィルター基板を、窒素雰囲気下（酸素および水分ともに１０ｐｐｍ以下）のグローブボックス内に配置した。次にディスペンサーロボットを用いて、色フィルター基板の最外周部に、直径１２μｍのビーズを分散させた紫外線硬化接着剤（（株）スリーボンド製、３０Ｙ−４９２Ｂ）を枠状に塗布した。また、シール幅が２ｍｍ幅になるように塗布量を最適化した。色フィルター基板の内部空間にはディスペンサーで屈折率１．６の透明シリコーンゴム材料を滴下し、充填した。
【００６０】
最後に、有機ＥＬ素子と色フィルター層とを対応させるように位置合わせを行った。そして、照度１００ｍＷ、６０秒にわたって紫外線照射を行った。紫外線は、紫外線硬化接着剤が形成された箇所（シール幅２ｍｍ幅）に照射し、８０℃・１時間、接着剤のアニーリングを行った。
【実施例２】
【００６１】
シール剤２１にビーズ抜きの紫外線硬化接着剤（（株）スリーボンド製、３０Ｙ−４９２Ｂ）を使用し、色フィルター基板全面に厚み３０μｍでスクリーン印刷法により形成した。紫外線照射は、有機ＥＬ素子部を除いた箇所全面に照射した。これらの変更点を除いて、実施例１の手順を繰り返して、トップエミッション型有機ＥＬディスプレイを得た。
【００６２】
（比較例１）
反射膜層８を形成しなかったことを除いて、実施例１の手順を繰り返して、トップエミッション型有機ＥＬディスプレイを得た。
【００６３】
（比較例２）
反射膜層８および透過セル１４を形成しなかったことを除いて、実施例１の手順を繰り返して、トップエミッション型有機ＥＬディスプレイを得た。
【００６４】
（評価）
実施例１、２及び比較例１、２で得られた有機ＥＬディスプレイを、６０℃９０％ＲＨの恒温恒湿槽に放置し、発光表面を光学顕微鏡で観察した。１５００時間後のダークスポット（非発光部）が存在する画素の割合を表１に示す。
【００６５】
【表１】
2010225325.tif 000003
【００６６】
表１から分かるように、実施例１、２の有機ＥＬディスプレイでは、比較例１、２の有機ＥＬディスプレイと比較して著しくダークスポットの割合が低く、素子劣化が生じていなく、封止性能が良好であることが分かる。
【符号の説明】
【００６７】
１…基板
２…ＴＦＴ
３…平坦化膜
４…第一電極
５…有機ＥＬ層
６…第二電極
７…保護膜
８…反射膜層
１１…透明基板
１２…色フィルター層
１２（ａ）…カラーフィルター層
１２（ｂ）…色変換層
１３…ブラックマスク
１３（ａ）…色フィルター層の間にあるブラックマスク
１３（ｂ）…色フィルター層の外周にあるブラックマスク
１４…透過セル
１５…ガスバリア層
２１…シール剤
２２…充填剤
【図１】
2010225325.tif 000004
【図２】
2010225325.tif 000005