(57)【要約】【課題】シール材により表示回路基板と平板封止基板との間に封止されてもなお生じる有機ＥＬ層の水分による劣化を抑制して、信頼性の高い有機ＥＬ表示装置を低コストで実現する。【解決手段】本発明による有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬ層を含む複数の画素が主面に形成された表示回路基板に貼り合わされる平板封止基板の当該表示回路基板主面に対向する面に二酸化珪素粒子の凝集体から成る多孔質の水分吸着膜が形成されている。【選択図】図１
2007042612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面上に下部電極と有機エレクトロルミネセンス層と上部電極とを順次積層して成り且つ前記下部電極と前記上部電極との間に流れる電流で前記有機エレクトロルミネセンス層を発光させる表示回路が形成された表示回路基板と、
前記表示回路基板の主面に対向して重ね合わされる透光性の平板封止基板と、
前記表示回路基板の主面と前記平板封止基板とを夫々の周辺にて貼り合わせ且つ前記表示回路を該表示回路基板主面と該平板封止基板との間に封止するシール材を備えた有機エレクトロルミネセンス表示装置であって、
前記平板封止基板の前記表示回路基板と対向する面に二酸化珪素粒子の凝集体から成る多孔質の水分吸着膜が形成されている有機エレクトロルミネセンス表示装置。
【請求項２】
前記表示回路基板及び前記下部電極は透光性を有し、前記有機エレクトロルミネセンス層からの発光を該表示回路基板から出射させる請求項１に記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置。
【請求項３】
前記上部電極及び前記平板封止基板は透光性を有し、前記水分吸着膜は可視領域の光に対し透明であり、前記有機エレクトロルミネセンス層からの発光を該水分吸着膜を通して該平板封止基板から出射させる請求項１に記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置。
【請求項４】
前記表示回路基板、前記下部電極、前記上部電極、及び前記平板封止基板は透光性を有し、前記有機エレクトロルミネセンス層からの発光を該表示回路基板及び該平板封止基板の双方から出射させる請求項１に記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置。
【請求項５】
前記表示回路基板の主面には、薄膜トランジスタ回路を各々備えたアクティブ型の前記表示回路の複数個が二次元的に配置されている請求項１に記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置。
【請求項６】
前記水分吸着膜が前記シール部の外周を含めた前記平板封止基板の前記表示回路基板主面に対向する面の全域に形成されている請求項１に記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置。
【請求項７】
前記水分吸着膜が前記平板封止基板の前記表示回路基板主面に対向する面の前記シール材で囲まれた内側に形成されている請求項１に記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置。
【請求項８】
前記表示回路基板の主面には、前記有機エレクトロルミネセンス層が赤色を発光する複数の前記表示回路、前記有機エレクトロルミネセンス層が緑色を発光する複数の前記表示回路、及び前記有機エレクトロルミネセンス層が青色を発光する複数の前記表示回路が夫々配置され、該表示回路からの発光の組合わせによりカラー画像を表示する請求項１に記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置。
【請求項９】
主面に下部電極、有機エレクトロルミネセンス層、並びに透光性を有する上部電極を順次積層して成る表示回路を各々有する複数の画素が形成された表示回路基板と、
前記表示回路基板の主面に対向して重ね合わされる透光性の平板封止基板と、
前記表示回路基板の主面と前記平板封止基板とを夫々の周辺にて貼り合わせ且つ前記表示回路を該表示回路基板主面と該平板封止基板との間に封止するシール材とを備え、
前記有機エレクトロルミネセンス層からの発光を前記平板封止基板から出射させる有機エレクトロルミネセンス表示装置であって、
前記平板封止基板の前記表示回路基板の主面に対向する面には、前記複数の画素の一つに設けられた前記有機エレクトロルミネセンス層からの発光を赤色、緑色、及び青色のいずれかに各々着色する複数のカラーフィルタ層と、該カラーフィルタ層の全体を被覆する二酸化珪素粒子の凝集体から成る多孔質膜とが形成されている有機エレクトロルミネセンス表示装置。
【請求項１０】
前記複数の画素に夫々設けられた前記有機エレクトロルミネセンス層からの発光は白色であり、該発光を前記カラーフィルタ層に夫々透過させることによりカラー画像を表示する請求項９に記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置。
【請求項１１】
前記複数の画素の各々は、薄膜トランジスタ回路を有するアクティブ型の前記表示回路を有する請求項９に記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置。
【請求項１２】
前記多孔質膜は、前記平板封止基板の前記表示回路基板主面に対向する面の前記シール材に囲まれた領域の外周を含めた全域に形成されている請求項９に記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置。
【請求項１３】
前記多孔質膜は、前記平板封止基板の前記表示回路基板主面に対向する面の前記シール材に囲まれた領域の内側に形成されている請求項９に記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置。
【請求項１４】
前記表示回路基板の主面には、前記複数の画素の隣接する一対の間に二酸化珪素粒子の凝集体からなる画素分離壁が形成されている請求項９に記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置。
【請求項１５】
前記二酸化珪素粒子の粒径は、２ｎｍ以上且つ５００ｎｍ以下の範囲にあることを特徴とする請求項９に記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置。
【請求項１６】
一対の電極と該一対の電極間に挟まれた有機エレクトロルミネセンス層とを各々含む複数の表示回路が主面に形成された表示回路基板、該表示回路基板の主面にシール材で貼り合わせ且つ該シール材とともに該複数の表示回路を封止する透光性の平板封止基板とを備えた有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法であって、
前記平板封止基板の前記表示回路基板主面に対向する主面に二酸化珪素粒子のコロイドが分散された溶液を塗布し、
前記平板封止基板の主面に形成された前記溶液の塗膜を加熱して、これに含有される前記二酸化珪素粒子を凝集させ、多孔質の水分吸着膜を形成する有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法。
【請求項１７】
前記二酸化珪素粒子の凝集で形成された前記多孔質の水分吸着膜を、乾燥雰囲気下において１５０℃以上、３００℃以下の条件で加熱し、その後、前記平板封止基板を前記シール材により前記表示回路基板主面に貼り合わす請求項１６記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法。
【請求項１８】
前記多孔質の水分吸着膜を、前記平板封止基板の主面の前記シール材で囲まれた領域の外周を含む全域に形成する請求項１６に記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法。
【請求項１９】
前記多孔質の水分吸着膜を、前記平板封止基板の主面の前記シール材で囲まれた領域の内側のみに存在するようパターニングする請求項１６に記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネセンス表示装置に係り、特に、平板封止基板と物理的に水分を吸着する二酸化珪素粒子凝集体からなる多孔質膜を吸湿材とした水分吸着膜との組み合わせにより、水分の影響による劣化問題を改善した信頼性の高い有機エレクトロルミネセンス表示装置とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネセンス（以下「有機ＥＬ」とも記す）表示装置は、バックライトが必要な液晶表示装置とは異なり、個々の画素が自発光であるため、液晶よりも薄型で、視野角も広く、またその画像信号に対する応答速度の速さ故に動画表示にも優れている。これらの特性を備えた有機ＥＬ表示装置は、近年活発に研究開発され、その製品化の発表も盛んに行われている。
【０００３】
有機ＥＬ表示装置は、基本的に有機ＥＬ発光層を二つの電極（一対の電極）の間に挟んで成るサンドイッチ構造を有し、当該電極の間に電流を流して当該有機ＥＬ発光層を発光させる。このため、有機ＥＬ表示装置において、有機ＥＬ発光層からの光を外に取り出す側の電極や当該有機ＥＬ表示装置の基板が透明であることが必要である。
【０００４】
アクティブ型有機ＥＬ表示装置の画素の各々には、上記有機ＥＬ発光層と、当該有機ＥＬ発光層への電荷注入を制御するアクティブ素子（薄膜トランジスタに代表される）を含む画素回路とが設けられる。アクティブ型有機ＥＬ表示装置は、その各画素に設けられた有機ＥＬ発光層からの光をその外側（ユーザ側）に上記画素回路が形成された透明基板を通して取り出すボトムエミッション構造と、当該透明基板とは反対側に取り出すトップエミッション構造とに分類される。トップエミッション構造を有するアクティブ型有機ＥＬ表示装置では、その各画素の有機ＥＬ発光層から光を取り出す効率を決める因子、即ち「画素の開口率」が当該画素に設けられた画素回路により制限されないため、表示画像の輝度が高まる。トップエミッション構造を有するアクティブ型有機ＥＬ表示装置では、画素回路が形成される基板を透明な材質で形成する必要もない。
【０００５】
ボトムエミッション構造を有するアクティブ型有機ＥＬ表示装置において、有機ＥＬ発光層を挟む一対の電極の少なくとも画素回路が形成された基板側に位置するものが透明電極として形成される。トップエミッション構造を有するアクティブ型有機ＥＬ表示装置では、当該一対の電極の少なくとも画素回路が形成された基板とは反対側に位置するものが透明電極として形成される。透明電極を形成する材料として、液晶表示装置などの画素電極にも使われている酸化スズ・酸化インジウム（Indium Tin Oxide）材料、酸化インジウム・酸化亜鉛（Indium Zinc Oxide）材料が知られている。
【０００６】
有機ＥＬ表示装置は、水分の影響により有機ＥＬ材料が劣化し、個々の画素パターンの周辺部において発光が消失するエッジグロースや、画面（複数の画素が配置される表示回路領域）内で発光が消失するダークスポットと呼ばれるような表示不良が起こる。このような表示不良の発生を抑制する手段として、有機ＥＬ層（発光層、又は当該発光層とこれに積層される他の有機材料層）が形成された表示回路領域を、水分を吸着する吸湿剤とともに乾燥窒素雰囲気中で封止した気密封止構造が知られている。この気密封止構造は、一般的に、表示回路領域と吸湿材とが封止される空間を当該空間の外部環境から遮断するため、有機ＥＬ表示回路基板の周辺をシール材（接着材料）を介して封止基板に貼り合わせて構成される。即ち、有機ＥＬ表示回路基板の主面にて、上記有機ＥＬ層を各々含む複数の画素が配置された領域（上記表示回路領域）がシール材により囲まれる。
【０００７】
気密封止構造では、吸湿剤としてバリウムやカルシウム酸化物といった化学反応により水分を吸着する化学吸着剤を内包するフィルム状の吸湿剤が用いられる。この気密封止構造を、主面に掘り込み形状のある金属製あるいはガラス製の封止基板を用い、水分を極力除去した乾燥窒素雰囲気中で、その掘り込み部分内面に上述のフィルム吸湿剤を貼り付けて、表示回路領域（複数の有機ＥＬ層）を吸湿剤と共に乾燥窒素雰囲気に気密封止して構成する技術が知られている（下記特許文献１を参照）。フィルム吸湿剤の厚みは、これが上記掘り込み部分に貼り付けられて、有機ＥＬ表示回路基板と封止基板との間に封止される際に、これが有機ＥＬ基板表面に接しないように調整される。
【０００８】
上記した吸着剤として、物理的に水分を吸着する材料を用いる技術も知られている（下記非特許文献１を参照）。
【０００９】
また、吸湿剤や封止基板を用いずに有機ＥＬ層が形成された表示回路領域全体に水分が透過しないシリコン窒化膜を成膜し、且つ当該表示回路領域全域を当該シリコン窒化膜で被覆して、水分の影響による上述した表示不良の解決を図る薄膜固体封止技術が知られている（下記非特許文献２を参照）。
【特許文献１】特開平９‐１４８０６６号公報
【非特許文献１】Y. Chang, et al., Society for Information Display 2001 International Symposium Digest of Technical Papers, vol. XXXII, p1041(2001)
【非特許文献２】T. Sasaoka, et al., Society for Information Display 2001 International Symposium Digest of Technical Papers, vol. XXXII, p384(2001)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前記した背景技術を有機ＥＬ表示装置に適用するには、以下の問題がある。まず、特許文献１に記載の技術では、金属製又はガラス製の封止基板にフィルム状の吸湿材が貼り付けられる掘込み部分を形成する必要がある。しかし、斯様な掘り込み形状を有し且つ表示回路領域と吸湿材とを乾燥窒素雰囲気に気密封止できる封止基板は安価でない。
【００１１】
また、化学吸着吸湿剤を内包するフィルム吸湿剤を封止基板の掘り込み部分に貼り付ける作業が必要である。この作業にて、外部環境から密封された状態にある化学吸着剤の梱包が開封されるが、梱包が開封された直後から化学吸着剤は外部環境の水分と反応し、吸着を開始する。このため、作業環境を不活性な乾燥雰囲気状態に保つことが必須で、化学吸着剤の取り扱いが非常に難しい。
【００１２】
非特許文献２に記載の薄膜固体封止技術では、表示回路領域（表示領域、画素領域とも記される）全体に水分が透過しないシリコン窒化膜をパッシベーション（Passivation）膜として成膜したり、バッファー層を介して固体基板を表示回路基板に貼り合わせることで、当該パッシベーション膜や当該バッファー層における水分の透過を防いで、有機ＥＬ層の劣化が防止される。シリコン窒化膜などのパッシベーション膜の成膜には、スパッタ方式で原子を堆積させて膜を形成する物理気相成長法や、原料物質を含むガスをプラズマ化させて原料物質がラジカル化して基板上に堆積させて膜を形成する化学気相成長法を用いることが一般的である。
【００１３】
しかし、このような高エネルギーの粒子雰囲気下で有機ＥＬ層の上部電極上に無機膜を成膜するとき、その雰囲気温度により有機ＥＬ層が加熱されて劣化し、又はプラズマから輻射される高エネルギー光により有機ＥＬ層が劣化するという問題がある。この問題に対処するため、パッシベーション膜の成膜温度を下げる工夫がなされている。しかし、低い温度で成膜された無機膜は品質が悪く、例えば無機膜にピンホール等の微小な欠陥が生じて、そこから水分が表示回路領域（封止空間）に侵入し、有機ＥＬ層を劣化させる。このため、有機ＥＬ膜に対するパッシベーション膜の成膜に因る影響と、パッシベーション膜の欠陥に因る影響の両方を全く除いた条件でパッシベーション膜を安定的に形成することが求められている。
【００１４】
本発明の目的は、上述した背景技術の諸問題を解決し、「平板封止基板」と「物理的に水分を吸着する二酸化珪素粒子の凝集体からなる多孔質の水分吸着膜」との組み合わせにより、水分の影響による表示機能の劣化が抑制された、信頼性が高く且つ安価に製造できる有機ＥＬ表示装置とそ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】
【００１５】
有機ＥＬ表示装置において、有機ＥＬ表示回路基板と平板からなる封止基板（平板封止基板）をシール材を用いて接着し、有機ＥＬ表示回路を外部環境から遮閉した封止構造とする。このとき、平板封止基板には、有機ＥＬ表示回路基板（以下、有機ＥＬ回路基板、自発光表示回路基板、あるいは単に表示回路基板とも称する）と対向する側に二酸化珪素粒子の凝集体からなる多孔質の水分吸着膜を形成する。二酸化珪素粒子凝集体の多孔質水分吸着膜は、例えば、シール部の外周を含めて平板封止基板の主面全体に成膜される。このように形成された多孔質膜は、これを当該主面の特定位置にだけ存在させるようにパターニングされなくてもよい。当該多孔質水分吸着膜のパターニングを省くことにより、余分な製造コストが低減される。また、上記平板封止基板の主面に形成された二酸化珪素粒子の凝集体からなる多孔質の水分吸着膜を、シール材に囲まれた内側の特定位置にだけ存在させるようにパターニングしてもよい。当該多孔質水分吸着膜のパターンは、例えば、その前駆体と成るコロイダルシリカ材料を平板封止基板の主面に塗布した後、このコロイダルシリカ材の塗膜にアルコール系溶剤をスプレー噴射して、基板主面の周辺部から当該コロイダルシリカ材の塗膜を除去しながら、溶剤とともに吸引回収する工程で形成される。
【００１６】
上記二酸化珪素粒子（シリカ）の粒径が２ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲にあるとき、その凝集体から成る上記多孔質の水分吸着膜内に形成される空孔の表面積（換言すれば、シリカ表面積）が増大して、当該空孔内での水分の物理吸着を促すため、当該水分吸着膜の吸着性能が向上される。また、当該範囲内の粒径を有する二酸化珪素粒子の凝集体として形成された多孔質膜を用いることにより、水分吸着膜の透光性、透明性は向上される。
【００１７】
平板封止基板に透明性を有する二酸化珪素粒子の凝集体からなる多孔質の水分吸着膜を形成することで、有機ＥＬ表示回路基板とは反対側から光を出射するトップエミッション構造の有機ＥＬ表示装置において、平板封止基板の特性として求められる透明性が確保される。
【００１８】
多孔質の水分吸着膜を成す二酸化珪素粒子（シリカ材とも呼ばれる）の粒径が５００ｎｍ以上では、当該水分吸着膜を透過する光が散乱され、トップエミッション構造の有機ＥＬ表示装置では、その光学特性が劣化される。また、この粒径が２ｎｍ未満の二酸化珪素粒子を凝集させて水分吸着膜を形成することは、有機ＥＬ表示装置の製造技術の物理的限界からして、実現性に乏しい。
【００１９】
本発明による多孔質水分吸着膜を成す二酸化珪素粒子（シリカ粒子）は、その表面にシロキサン結合とシラノール基とを有する。このシロキサン結合部分（Ｓｉ-Ｏ-Ｓｉ）とシラノール基（Ｓｉ-ＯＨ）とが水分子と相互作用して、水分子を吸着する。本発明において、水分吸着膜は、微小な粒径を有する二酸化珪素粒子を凝集させて成る多孔質構造を有し、この多孔質構造と水分子との間に生じる分子間相互作用にて、水分子を物理的に吸着する。粒径が１μｍ未満の二酸化珪素粒子は、その隣接し合う各一対が接触するように互いに強く凝集して、上述した「凝集体」を形成する。この「凝集体」は、上記夫々の一対の二酸化珪素粒子間に孔隙が形成された多孔質構造を有し、この孔隙の各々が水分の吸着サイトとなる。このように強い凝集力を有する二酸化珪素粒子の表面の電子状態により、そのシロキサン結合やシラノール基の酸素原子は水分子の水素原子に強く作用し、その間に水素結合やこれに近い結合を形成するものと推測される。従って、水分を物理吸着する他の吸湿剤に比べて、本発明による水分吸着膜では、これに含まれる上記「凝集体」の特性により、これに吸着された水分子が脱離し難い。本発明による多孔質の水分吸着膜の孔隙（水分の吸着サイト）は、これを形成する複数の二酸化珪素粒子の間隙の最大値が水分子の半径（０．１４ｎｍ）より大きくなるように形成される。この最大値を２ｎｍ以上であると、水分吸着膜による水分子の吸着効率が格段に向上する。
【００２０】
また、上記多孔質水分吸着膜は、二酸化珪素粒子（無機粒子としてのシリカ粒子）だけの凝集に限らず、当該二酸化珪素粒子を有機ポリマーとの複合化による凝集で形成してもよい。二酸化珪素粒子と有機ポリマーとを複合化してなる凝集膜を用いることで、封止基板に対する水分吸着膜の塗布性と付着性とが向上される。二酸化珪素粒子のシラノール基が有機ポリマーと相互作用して結合を形成することで、これらの複合化を容易にしている。
【００２１】
有機ＥＬ表示回路基板と平板封止基板とを貼り合わせ且つこれらの間の空間を封止して組み立てられる有機ＥＬ表示装置では、気密封止された当該空間の容積を、平板封止基板に代えて掘り込み形状のある封止基板を用いた有機ＥＬ表示装置のそれより減らすことができる。この空間内に存在し得る水分量は、その容積に比例するので、平板封止基板を用いた有機ＥＬ表示装置では、この空間で飽和する水蒸気量を、掘り込み封止基板を用いた有機ＥＬ表示装置に比べて減らすことが可能である。有機ＥＬ表示回路基板、平板封止基板、及びこれらを貼り合わせるシール材で封止された上記空間（以下、封止空間）には、シール材からの脱離した水分や、封止空間の外側からシール材を透過してくる水分が存在すると考えられる。このため、シール材の高さを小さくする、すなわち基板間のギャップを狭くすることで、この封止空間の形成に用いるシール材量を減らし、又は水分を透過させるシール材断面積を小さくして、この封止空間に進入する水分量を低減できる。以上のような効果は、酸化カルシウムのような化学反応で水分を吸着する吸湿剤に比べて水分吸着効果の小さい二酸化珪素粒子の凝集体からなる多孔質膜のような物理的に水分を吸着する吸湿剤を用いることで顕著となる。水分を物理吸着する吸湿剤の分子構造は、水分を化学吸着する吸湿剤の分子構造に比べて安定である。二酸化珪素粒子の凝集体からなる多孔質膜を吸湿剤として封止空間に配置すれば、吸湿剤自体から封止空間への水分放出が抑えられる。さらに二酸化珪素粒子の凝集体からなる多孔質膜は、その電子状態からして水分の吸着状態を維持し易いものと推測される。このため、封止空間に配置された多孔質膜は、この封止空間で吸着した水分を脱離し難い。また、この多孔質膜を封止空間からその外側に延在させても、シール材の封止基板への固定に支障を来たさず、シール材から脱離する水分を吸着する。
【００２２】
有機ＥＬ表示回路基板及び平板封止基板の各主面の周辺に配置される上記シール材の高さを調整することで、有機ＥＬ表示回路基板の最表面（有機ＥＬ表示回路基板の主面上に形成された構造の最上面）と平板封止基板との間の空隙の厚み（隙間）を減らすことが可能となる。このため、トップエミッション構造の有機ＥＬ表示装置の場合に、有機ＥＬ表示回路基板の最表面から封止基板裏面までの厚み量（隙間の間隔）を画素間ピッチ量に比べて減らすことで、各画素からの発光を封止基板裏面（封止空間の反対側にある別の主面）から出射させたときに封止基板裏面で見られる混色が低減される。
【００２３】
二酸化珪素粒子の凝集体から成る多孔質の水分吸着膜は、二酸化珪素粒子をコロイド状態でアルコール系溶媒あるいはケトン系溶媒に分散させた溶液を封止基板の主面に塗布し、加熱することで形成される。コロイド状態で溶液に存在する二酸化珪素粒子はコロイダルシリカと呼ばれ、これが分散された上記溶液をコロイダルシリカ溶液、これを前駆体として形成される膜をコロイダルシリカ膜と記すことがある。上記アルコール系溶媒として、例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどが用いられる。上記ケトン系溶媒として、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどが用いられる。
【００２４】
上記溶液の封止基板主面への塗布には、スピン塗布、スリットコート塗布、印刷塗布などの方法が用いられる。このような成膜法で形成された二酸化珪素粒子凝集体の多孔質膜は厚みが均一で平坦な膜となるので、この多孔質膜の表面の凹凸で光が散乱することもなく、透過光路長も均一で光学特性に優れている。従って、この多孔質膜は、トップエミッション構造の有機ＥＬ表示装置の封止基板に形成される水分吸着膜に相応しい。
【００２５】
二酸化珪素粒子のコロイド溶液（コロイダルシリカ溶液）の塗膜を加熱する条件は、３００℃以下が望ましい。特に、この塗膜の温度を段階的に上昇させることが望ましい。塗膜の加熱温度は、例えば、１００℃に１０分程度維持され、次いで１５０℃に１０分程度維持され、更に２００℃に１０分程度維持されるというように、５〜２０分毎に４０〜６０℃づつ段階的に上げられることで、塗膜から溶媒などの揮発性分を徐々に蒸発させ、二酸化珪素粒子のコロイド膜を概ね均一に形成する。このような塗膜の加熱手法により、塗膜からの溶媒の急激な蒸発による、二酸化珪素粒子のコロイド膜の均一性の劣化が抑制される。
【００２６】
二酸化珪素粒子のコロイド溶液（コロイダルシリカ溶液）の塗膜が加熱される雰囲気は、窒素などの不活性な気体で満たされた環境に保つことが望ましいが、特定の条件に限定されるものではない。二酸化珪素粒子のコロイド膜は物理的に水分を吸着するため、その成膜時の雰囲気は、水分を化学吸着する吸湿材料（化学吸着型吸湿材）の成膜雰囲気に比べて、その管理は簡便である。化学吸着型吸湿材は、水分子と化学反応して、これを吸着するため、その成膜は非常に乾燥した雰囲気下で行わねばならない。
【００２７】
二酸化珪素粒子の凝集体から成る多孔質膜が吸湿材料として成膜された封止基板を、有機ＥＬ表示回路基板と貼り合わされる前に、乾燥雰囲気下において例えば１５０℃以上、３００℃以下の条件で加熱して、この多孔質膜（吸湿材料）を脱水処理するとよい。この脱水処理により、多孔質膜の水分吸着性能は、これが主面に形成された封止基板が有機ＥＬ表示回路基板に貼り合わされる直前に初期化され、当該多孔質膜の吸着力が最も高い状態で有機ＥＬ表示回路基板と封止基板との間の封止空間に密封される。
【００２８】
二酸化珪素粒子の凝集体から成る多孔質膜は、そのコロイド溶液の封止基板主面への塗布で形成でき、且つ透明であるために、白色発光する有機ＥＬ膜（有機ＥＬ表示回路）が画素毎に形成された有機ＥＬ表示回路基板と、当該画素に応じて赤色、青色、緑色のカラーフィルタ層が形成された封止基板とを貼り合わせて成るトップエミッション構造の有機ＥＬ表示装置において、カラーフィルタ層全体を被覆するオーバーコート膜として用いることが可能である。この多孔質膜をカラーフィルタ層のオーバーコート膜として用いると、当該多孔質膜は封止基板主面において、有機ＥＬ表示回路基板と対向する最表面に存在するので、その水分吸着性能が最も発揮される状態にして封止空間を密封することが可能となる。
【００２９】
二酸化珪素粒子の凝集体から成る多孔質膜をカラーフィルタ層のオーバーコート膜として備える封止基板の製造において、まず、その主面上に例えば原色形の顔料分散カラーフィルタレジスト材料を順次塗布し、その各々を周知のフォトリソグラフィ技術を使い、赤色、青色、緑色の画素パターンに夫々成形する。斯様に成形された互いに色の異なる複数のパターンから成るカラーフィルタ層の上に二酸化珪素粒子のコロイド溶液（コロイダルシリカ溶液）を塗布し、これを加熱することでオーバーコート膜は成膜される。オーバーコート膜の成膜温度（コロイド溶液の塗膜の加熱温度）は、カラーフィルタ層に内包する水分などを除去することも含めて、段階的に上げ、最終的に２００℃以上にすることが望ましい。この工程で、カラーフィルタ層が温度により劣化して退色する問題があるので、オーバーコート膜の最終加熱温度はカラーフィルタ層の劣化温度以下であることが望ましい。
【００３０】
また、カラーフィルタ層のオーバーコート膜として形成された二酸化珪素粒子の凝集体から成る多孔質膜の脱水処理においても、カラーフィルタ層の劣化を防ぐ温度で封止基板を加熱することが望ましく、通常の顔料分散カラーフィルタが形成された封止基板では２５０℃以下の熱処理が望ましい。
【００３１】
シリカ粒子を主成分とする上記多孔質膜は、パターン化も可能である。封止基板の主面上に二酸化珪素粒子の凝集体から成る多孔質膜を形成した後、多孔質膜上にレジスト膜を形成し、このレジスト膜を通常のフォトリソグラフィ技術を用いて、露光現像して、パターン化する。このパターン化されたレジストをマスクとして、二酸化珪素粒子の凝集体の多孔質膜を、ウエットエッチング、またはドライエッチングして、その不要な部分を除去する。その後、レジストを除去することで、当該多孔質膜のパターンが形成される。
【００３２】
上記多孔質膜（水分吸着膜）のウエットエッチングには、二酸化珪素をエッチングできる薬液、例えばフッ酸を用いるとよい。また、当該多孔質膜のドライエッチングには、二酸化珪素をエッチングできるガス、例えば、ＣＦ4などのパーフルオロカーボン系反応ガス、又はＣＨ2Ｆ2などのハイドロフルオロカーボン系反応ガスとＨｅ、Ａｒなどの希ガスとを混合したガスを用いるとよい。
【００３３】
パッシブ型有機ＥＬ表示装置においては、有機ＥＬ表示回路基板の主面に、隣接する画素（有機ＥＬ層）の間に隔壁として二酸化珪素粒子凝集体多孔質膜をパターン化して成るピラー（Pillar）を形成するとよい。このピラー自体が水分吸湿膜の機能を兼ね備えるため、従来のパッシブ型有機ＥＬ表示装置に比べて、有機ＥＬ層への水分の影響が更に低減され、より信頼性の高い有機ＥＬ表示装置が実現される。
【発明の効果】
【００３４】
上述のように、平板封止基板と物理的に水分を吸着する二酸化珪素粒子の凝集体から成る多孔質の水分吸着膜との組み合わせにより、水分の影響による有機ＥＬ層の劣化が抑えられた、信頼性が高く且つ安価に製造できる有機ＥＬ表示装置が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。先ず、本発明を実施する有機ＥＬ表示装置の構成例と、この構成例の夫々への本発明（「平板封止基板」と「二酸化珪素粒子の凝集体からなる多孔質膜」との組み合わせ）の適用を説明する。
【００３６】
図１は、本発明が適用されたボトムエミッション構造の有機ＥＬ表示装置を概念的に説明するための断面図である。図１において、有機ＥＬ層とこれを挟む一対の電極は有機ＥＬ表示回路１０２と称する積層構造として示される。図１に示された有機ＥＬ表示装置における画素断面の一例は、図８に詳細に示される。この有機ＥＬ表示装置は、透明基板１０１の主面上に、透光性を有する下部電極（図８の参照番号１１０）と有機ＥＬ層（図８の参照番号１１１）と有機ＥＬ層の発光を反射させる不透明な上部電極（図８の参照番号１１２）とを順次積層して有機ＥＬ表示回路１０２が形成された有機ＥＬ表示回路基板（図８の参照番号１１３）と、二酸化珪素粒子の凝集体からなる多孔質膜（水分吸着膜）１０５が主面上に形成された平板封止基板１０６とで構成される。有機ＥＬ表示回路基板１１３は、以下の説明において、基材（図１では透明基板１０１）とその主面上に形成された構造物とを含めた部材として定義され、その断面構造は、後述のように有機ＥＬ表示装置の駆動方式に応じて異なる。
【００３７】
有機ＥＬ表示回路基板と平板封止基板１０６は、基板間封止用のシール材１０３を用いて貼り合わされることにより両基板間の空間１０４を封止する。この空間１０４には、有機ＥＬ表示回路１０２が上記多孔質膜（水分吸着膜）１０５とともに気密に封止される。また、有機ＥＬ表示回路基板（図８の参照番号１１３）と平板封止基板１０６とが乾燥窒素雰囲気で貼り合わされれば、この空間１０４は概ね乾燥窒素で満たされる。有機ＥＬ層（図８の参照番号１１１）で生じた光は、透光性を有する下部電極（図８の参照番号１１０）を通し、有機ＥＬ表示回路基板の基材である透明基板１０１側から有機ＥＬ表示装置の外へ取り出される。このように有機ＥＬ表示回路１０２が形成される基材（基板）側に光を取り出し、画像を表示する有機ＥＬ表示装置が、ボトムエミッション構造の有機ＥＬ表示装置と称される。この構造において、平板封止基板１０６は、透明でも不透明でもよい。
【００３８】
図２は、本発明が適用されたトップエミッション構造の有機ＥＬ表示装置を説明するための断面図である。図２においても、有機ＥＬ層とこれを挟む一対の電極は有機ＥＬ表示回路２０２と称する積層構造として示され、その画素断面の一例は図８を参照して詳細に説明される。この有機ＥＬ表示装置は、基板２０１の主面上に、有機ＥＬ層の発光を反射させる下部電極（例えば、図８の参照番号１１０）と有機ＥＬ層（例えば、図８の参照番号１１１）と透光性を有する上部電極（例えば、図８の参照番号１１２）とを順次積層して有機ＥＬ表示回路２０２が形成された有機ＥＬ表示回路基板（例えば、図８の参照番号１１３）と、透明性を有する平板封止基板２０６とから構成される。有機ＥＬ表示回路基板は、透明性を有する二酸化珪素粒子の凝集体からなる多孔質膜（水分吸着膜）２０５が形成された平板封止基板２０６の主面に基板間封止用のシール材２０３を用いて貼り合わせ、両基板間の空間２０４を封止することで、平板封止基板２０６側に発光を取り出すトップエミッション構造の有機ＥＬ表示装置が得られる。
【００３９】
この空間２０４には、有機ＥＬ表示回路２０２が上記多孔質膜（水分吸着膜）２０５とともに気密に封止され、有機ＥＬ表示回路基板（例えば、図８の参照番号１１３）と平板封止基板１０６とを乾燥窒素雰囲気で貼り合わせることにより、概ね乾燥窒素で満たされる。図２に示すように、有機ＥＬ表示回路２０２が形成される基材（基板）とは反対側（図２では、平板封止基板１０６側）に光を取り出し、画像を表示する有機ＥＬ表示装置が、トップエミッション構造の有機ＥＬ表示装置と称される。この構造において、基板２０１は、透明でも不透明でもよい。
【００４０】
有機ＥＬ表示装置の表示回路領域（表示領域）に二次元的に配置される複数の画素の各々は、当該有機ＥＬ表示装置がボトムエミッション構造かトップエミッション構造かのいずれの構造を有するに関らず、基本的には図８に例示される断面構造を有する。有機ＥＬ表示装置は、アクティブ・マトリクス方式で駆動される群と、パッシブ・マトリクス方式で駆動される群とに分類される。図８に示された断面構造を有する画素は、前者の群に属する有機ＥＬ表示装置に設けられ、画素毎にアクティブ素子１１４（薄膜トランジスタ）を備えることに特徴を有する。
【００４１】
図１に示されたボトムエミッション構造の有機ＥＬ表示装置を例に、図８に示された断面構造を以下に説明する。石英や無アルカリガラス等の絶縁性材料からなる基板１０１の主面には、アクティブ素子１１４のチャネル（活性領域）となる半導体層１２１、半導体層１２１を覆う第１絶縁膜（ゲート絶縁膜）１２２、第１絶縁膜１２２を介して半導体層１２１と対向する制御電極（ゲート電極）１２３、第１絶縁膜１２２及び制御電極１２３を覆う第２絶縁膜（層間絶縁膜）１２４、第２絶縁膜１２４上に配置され且つ第１絶縁膜１２２並びに第２絶縁膜１２４を貫通するスルーホールを通して半導体層（チャネル）１２１の一端に電気的に接続される出力電極（ドレイン電極）１２５が、この順に形成される。
【００４２】
アクティブ素子１１４は、チャネル１２１並びに出力電極１２５を通して有機ＥＬ表示回路の一対の電極間（下部電極１１０と上部電極１１２との間）に電流を供給し、有機ＥＬ層１１１を発光させる。アクティブ素子１１４による有機ＥＬ表示回路への電流供給は、制御電極１２３からチャネル１２１に印加される電界で制御される。
【００４３】
基板１０１の主面には、さらに第２絶縁膜１２４並びに出力電極１２５を覆う平坦化層１２６が絶縁性材料により形成され、次いで、有機ＥＬ表示回路（単体の有機ＥＬ素子）１０２の下部電極（第１電極とも呼ぶ）１１０が導電性材料により形成される。第１電極１２７は、平坦化層１２６を貫通するスルーホールを通してアクティブ素子１１４の出力電極１２５に接し、有機ＥＬ層１１１を発光させる電流を受ける。平坦化層１２６上に第１電極１２７を囲むように形成された絶縁隔壁（Insulating  Partition  Wall）１２８は、バンク（Bank）とも呼ばれ、隣り合う画素に夫々形成される有機ＥＬ表示回路１０２（下部電極１１０及び有機ＥＬ層１１１）を電気的に分離する。有機ＥＬ層１１１は、その周縁が絶縁隔壁１２８で囲まれた下部電極１１０の露出面に有機材料を供給して形成される。下部電極１１０への有機材料の供給は、低分子系と呼ばれる有機材料の蒸着や、高分子系と呼ばれる有機材料の印刷又はその溶液のインクジェットで行われる。有機ＥＬ層１１１上に形成される有機ＥＬ表示回路１０２の上部電極（第２電極とも呼ぶ）１１２は、下部電極１１０や有機ＥＬ層１１１と異なり、隣り合う画素を跨いで形成される。有機ＥＬ層１１１は発光層のみならず、これに他の有機材料層を積層して構成してもよい。有機ＥＬ層１１１は、例えば、下部電極１１０上に正孔輸送層、発光層、並びに電子輸送層をこの順に積層して形成される。下部電極１１０及び上部電極１１２の少なくとも一方を複数の導電性材料層の積層構造とすれば、その有機ＥＬ層１１１や出力電極１２５とのオーミックコンタクトや、有機ＥＬ層１１１からの光の反射率が改善される。
【００４４】
一方、図９には、アクティブ・マトリクス方式で駆動される有機ＥＬ表示装置（以下、アクティブ型の有機ＥＬ表示装置）の表示回路の概要が示される。各々の画素１５０に設けられる有機ＥＬ表示回路（単体の有機ＥＬ素子）１０２は、ダイオードとして示される。上述した基板１０１の主面には、一点鎖線で囲まれた領域で示された画素１５０の複数個が二次元的に配置されて上述した表示回路領域（表示領域、画素アレイとも記される）１４０が構成される。この表示回路領域の全体が、有機ＥＬ表示装置の画面として画像を表示する。個々の画素１５０における有機ＥＬ表示回路１０２の発光動作は、図９の縦方向に延在し且つ横方向（当該縦方向に交差する）に沿って並設された複数のデータ線１５１の一つと、当該横方向に延在し且つ当該縦方向に沿って並設された複数の走査線１５２の一つとにより制御される。表示回路領域１４０で表示する画像データはデータ信号駆動回路１４１からデータ線１５１に出力され、走査線１５２は走査信号駆動回路１４２からの出力を受けて、各画素１５０における当該画像データの取り込みを制御する。一方、有機ＥＬ表示回路１０２の発光動作に要する電流は、発光電源部１４３から電流供給線１４４を通して各画素１５０に供給され、有機ＥＬ表示回路１０２を通過した電流は基準電位線（例えば、接地電位線）１４５に流れ出る。発光電源部１４３から各画素１５０の有機ＥＬ表示回路１０２への電流の供給は、図８して説明したアクティブ素子１１４により制御される。
【００４５】
各画素１５０には、上記アクティブ素子１１４とは別のアクティブ素子１５３が設けられ、データ線１５１からの画像データを走査線１５２からの走査信号に呼応して取り込む。画像データは、例えば電圧信号としてアクティブ素子１５３を通して各画素１５０に設けられたキャパシタ１５４に蓄積される。アクティブ素子１１４の制御電極１２３からそのチャネル１２１に印加される電界はキャパシタ１５４に蓄積された電圧信号に応じて決まり、所定期間（フレームと呼ばれる）に亘り、各画素１５０における有機ＥＬ表示回路１０２からの発光を所望の輝度に保つ。
【００４６】
これに対して、パッシブ・マトリクス方式で駆動される有機ＥＬ表示装置（以下、パッシブ型の有機ＥＬ表示装置）の表示回路は、図９にて、有機ＥＬ表示回路１０２の一端にデータ線１５１を、その他端に走査線１５２を夫々接続して構成されると説明しても過言ではない。即ち、パッシブ型の有機ＥＬ表示装置では、画素１５０毎に上述したアクティブ素子１１４，１５３及びキャパシタ１５４を設ける必要が無くなり、図８に示す第１絶縁膜１２２、第２絶縁膜１２４、及び平坦化層１２６も基本的には不要となる。また、図８に示す下部電極１１０をデータ線１５１（又は走査線１５２）として、上部電極１１２を走査線１５２（又はデータ線１５１）として、夫々延在させてもよい。しかし、データ信号駆動回路１４１及び走査信号駆動回路１４２のいずれか一方には、発光電源部１４３の機能（発光動作に要する電流の供給）が求められ、各画素１５０におけるフレーム期間毎の発光期間も制限される。
【００４７】
なお、上述の説明における透明な部材には、これを透過する可視領域の光を有機ＥＬ表示装置による画像表示に支障を来たさない範囲において吸収することが許容され、例えば、これに入射する光に対して７０％以上の透過率を示せばよい。また、パッシブ型有機ＥＬ表示装置や、トップエミッション構造のアクティブ型有機ＥＬ表示装置では、有機ＥＬ層からの発光をその外部に取り出す面積がアクティブ素子１１４，１５３で制限されないため、画素１５０の開口率が大きくなり、画像の表示輝度も上げやすくなる。
【００４８】
図３は、本発明が適用された両面発光構造の有機ＥＬ表示装置を説明するための断面図である。この有機ＥＬ表示装置は、透明基板３０１の主面上に透光性を有する下部電極（図示せず）と有機ＥＬ層（図示せず）と透光性を有する上部電極（図示せず）とを順次積層して有機ＥＬ表示回路３０２が形成された有機ＥＬ表示回路基板と、平板封止基板３０６とで構成される。図３に示す断面構造を有する有機ＥＬ表示装置に設けられた個々の画素の断面も、図１や図２に示す断面構造を有する有機ＥＬ表示装置と同様に、その一例は概ね図８を参照して詳細に説明される。有機ＥＬ表示回路基板と、透明性を有する二酸化珪素粒子の凝集体からなる多孔質膜（水分吸着膜）３０５が主面に形成された透明性を有する平板封止基板３０６とを、基板間封止用のシール材３０３を用いて貼り合わせ、両基板間の空間３０４を封止することで、有機ＥＬ表示回路基板と平板封止基板３０６の両面に発光を取り出す両面発光構造の有機ＥＬ表示装置が得られる。
【００４９】
上記した各構成例の有機ＥＬ層表示装置では、上下電極間に電流、電圧を発生させることで有機ＥＬ層が発光する。このような有機ＥＬ表示回路は、パッシブ型有機ＥＬ表示回路、及び画素毎に薄膜トランジスタ素子を有するアクティブ型の有機ＥＬ表示回路の何れにも共通であり、上述した多孔質の水分吸着膜による表示不良の抑制に関しては共に同様な効果が得られる。
【００５０】
また、上記した各構成例の有機ＥＬ表示回路は、赤色、青色、緑色に対応する発光色の有機ＥＬ層を有する夫々の画素の組み合わせにより、カラー画像を表示することも可能である。
【００５１】
上記の各構成例の有機ＥＬ表示回路において、多孔質の水分吸着膜を成す二酸化珪素粒子の粒径を２ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲とすることで、その凝集体として形成される当該多孔質の水分吸着膜内での二酸化珪素粒子（シリカ）の表面積が増大され、この水分吸着膜の水分吸着性能が向上されると共に、当該凝集体の透光性、透明性が向上される。上記範囲の粒径を有する二酸化珪素粒子は強い凝集力を持つため、その隣接し合う各一対が互いに接しあい、更にはその間に「接触面」を形成するようにして緻密な「凝集体(Condensation Material)」を形成する。このようにして接し合う複数の二酸化珪素粒子の表面に囲まれた空間として、この「凝集体」には複数の「孔隙（Pores）」が形成され、水分吸着膜を多孔質にする。水分の吸着サイトとして、吸湿性の粒子自体の「孔隙（多孔質構造）」を利用するゼオライトやシリカゲルに対し、複数の吸湿性の粒子で囲まれた空間を利用することが、本発明による水分吸着膜の特徴の一つである。本発明による水分吸着膜では、水分子が複数の二酸化珪素粒子の間に入り、これらに囲まれた空間にて、その一つの表面に吸着される。
【００５２】
多孔質水分吸着膜による吸湿作用は、これを成す二酸化珪素粒子（シリカ粒子）の表面に存在するシロキサン結合部分（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）とシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）の酸素原子と水分子の水素原子との相互作用に因る。二酸化珪素粒子の粒径が１μｍ未満のとき、その凝集力とこれに応じた二酸化珪素粒子表面の電子状態とにより、分子間相互作用で吸着サイトに引き寄せられた水分子は、その水素原子と吸着サイトを成す二酸化珪素粒子表面のシロキサン結合部分やシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）の酸素原子との間に水素結合やこれに近い結合を形成するものと推測される。即ち、吸着サイトに物理吸着される水分子が吸着サイトから脱離し易いという通念に対し、本発明による水分吸着膜に物理吸着された水分子は脱離し難い。このような本発明による水分吸着膜の特性を実現する上で、その多孔質構造の「孔隙」を最適化することが推奨される。例えば、この「孔隙」となる複数の二酸化珪素粒子間に形成される「間隙」の最大値は、水分子の半径（０．１４ｎｍ）より大きくし、更に当該最大値を２ｎｍ以上にすれば、水分吸着膜による水分子の吸着効率が格段に向上する。
【００５３】
また、本発明による多孔質の水分吸着膜は、図１乃至図３に各々示されるように、有機ＥＬ表示回路基板、封止基板、及びシール材で囲まれた「封止空間」からその外側に延在させて形成しても、次のような利点をもたらす。即ち、封止空間外で水分吸着膜に吸収された水分が、これを伝わって封止空間内部に運ばれた後、これから脱離することはない。また、この水分吸着膜は、シール材が硬化時に発生する水分子を吸着し続けるため、有機ＥＬ表示回路基板と封止基板との貼り合わせ工程で生じるシール材から封止空間内部への水分放出を抑止する。さらに、二酸化珪素粒子が緻密に凝集してなる水分吸着膜は、封止基板側でシール材と接しても、当該シール材による「封止空間」の気密性を損ねない。このような利点は、この水分吸着膜が、封止基板の主面全体に形成するだけで、利用できることも示す。換言すれば、封止基板の主面に形成された水分吸着膜のパターニングによる、そのシール材に接し又は封止空間の外側に延びる部分を削除する工程が不要となり、有機ＥＬ表示装置の製造工程の少なくとも一つが減らせる。水分吸着膜が形成される主面が平坦な（少なくとも当該水分吸着膜の厚み以上の凹部又は凸部が形成されない）平板状の封止基板を用いるとき、当該主面に形成された水分吸着膜は、その表面を均すための処理が要らなくなる。
【００５４】
本発明による多孔質水分吸着膜は、上記二酸化珪素粒子（シリカ粒子）をコロイド状態で分散させた溶液（コロイダルシリカ溶液）を前駆体とし、この溶液を封止基板の主面に塗布し、さらにこの塗布膜から当該溶液の溶媒（バインダ）を蒸発させることで形成される。封止基板の主面に二酸化珪素粒子のコロイド溶液（コロイダルシリカ溶液）を塗布する方法としては、回転塗布やスリット塗布、あるいは印刷方式が挙げられる。これら塗膜法は、特に上述した平板状の封止基板（以下、平板封止基板）の主面全域に二酸化珪素粒子のコロイド膜（コロイダルシリカ膜）を形成するに好適且つ簡便な方法として好適であり、これにより二酸化珪素粒子の凝集体は、厚みが均一で平坦な多孔質膜として形成される。
【００５５】
本発明による多孔質水分吸着膜に用いられる二酸化珪素粒子の粒径や純度は、そのコロイド溶液にて管理できる。例えば、ゼオライトに含まれるようなカルシウム（Ｃａ）、アルミニウム（Ａｌ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）の存在は二酸化珪素粒子の凝集や多孔質水分吸着膜の光透過性の観点から、これらの多孔質水分吸着膜における残留量の合計が１％未満となるように、コロイド溶液は管理される。また、コロイド溶液にて、二酸化珪素粒子のコロイドに対する分散媒として、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール系溶媒や、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶媒が用いられるが、これらの多孔質水分吸着膜における残留量も、二酸化珪素粒子の凝集の観点から制限することが推奨される。多孔質水分吸着膜の組成比は、二酸化珪素粒子の化学量論比に近いほど理想的であるが、主に分散媒に起因すると思しき炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒素（Ｎ）の多孔質水分吸着膜における残留量の合計は１０％未満とすることが望ましい。但し、多孔質水分吸着膜に残留する有機物の一部は、二酸化珪素粒子の凝集を促すため、これらの残留量を０％まで減らさなくともよい。このように品質が管理された多孔質水分吸着膜は、可視領域（例えば、３８０ｎｍ〜７７０ｎｍの波長帯域）にある光に対して少なくとも７０％、最適化に応じて８０％以上の透過率を示す言わば透明な膜として形成される。
【００５６】
近年、液晶表示装置の製造ラインにおいて、大型のガラス基板同士を重ね合わせ、多数個の表示パネルを一括して取得する技術が使われている。有機ＥＬ表示装置においても同様の技術を用いることが可能である。このとき、全面に二酸化珪素粒子凝集体の多孔質膜を形成した平板封止基板を用いると、封止基板全体が均一な厚みとなるので、凹凸のある堀込み封止基板を用いる場合に比べて、複数の有機ＥＬ表示装置（パネル）が簡便に一括重ね合わせ封止される。従って、多数個の有機ＥＬ表示装置を一度に製造できるため、その製造装置においてもコストの大幅な低減が可能となり、有機ＥＬ表示装置の一つあたりに要する素子コストを抑えるという大きな効果がある。
【００５７】
図４は、本発明を適用するカラーフィルタ層を有するトップエミッション構造の有機ＥＬ表示装置を説明するための断面図である。この有機ＥＬ表示装置は、平板封止基板の主面上に、有機ＥＬ表示回路基板主面に形成された複数の画素に夫々対応する赤色、青色、緑色の３色、又はこれらに対応する複数のカラーフィルタ層と、カラーフィルタ層全体を被覆する二酸化珪素粒子の凝集体からなる多孔質膜（水分吸着膜）とが形成されたトップエミッション構造を有する。
【００５８】
図４において、基板４０１上に、有機ＥＬ層の発光を反射させる下部電極、有機ＥＬ層、及び透光性を有する上部電極をこの順に積層して成る有機ＥＬ表示回路４０２を有する基板（有機ＥＬ表示回路基板）と、平板封止基板４０６とで構成される。有機ＥＬ表示回路４０２の積層構造は、図８の有機ＥＬ表示回路１０２と概ね同じである。平板封止基板４０６はカラーフィルタ層４０７全体を被覆するように形成された透明性を有する二酸化珪素粒子凝集体の多孔質膜４０５を含めて、有機ＥＬ層からの発光に対して透明性を有する。有機ＥＬ表示回路基板と平板封止基板４０６とを基板間封止用のシール材４０３を用いて貼り合わせることにより両基板間の空間４０４を封止する。これにより、平板封止基板４０６側に発光を取り出すトップエミッション構造の有機ＥＬ表示装置が得られる。
【００５９】
図４に示される有機ＥＬ表示装置の各画素に設けられた有機ＥＬ層は、概ね同じ色（例えば、白色光）を発する材料から成り、カラーフィルタ層４０７は顔料分散型の赤色、青色、緑色の３色に対応する画素として形成するのが好適である。そして、有機ＥＬ層からの発光（例えば、白色光）がカラーフィルタ層を透過することで、赤色、青色、緑色の３色に分光され、カラー画像の表示が可能な有機ＥＬ表示装置が得られる。
【００６０】
二酸化珪素粒子凝集体多孔質膜４０５はカラーフィルタ層４０７の全体を被覆するオーバーコート膜でもあり、平板封止基板４０６の主面にて、有機ＥＬ表示回路基板と対向する最表面（有機ＥＬ表示回路基板に最も近い面）に存在するので、その水分吸着性能が最も高められた状態で封止空間に密封することが可能となる。
【００６１】
図５は、本発明を適用するボトムエミッション構造のパッシブ型有機ＥＬ表示装置を説明するための断面図である。この有機ＥＬ表示装置は、有機エレクトロルミネセンス層を形成する際の画素分離壁として、二酸化珪素粒子の凝集体からなる多孔質の水分吸着膜が、有機ＥＬ表示回路基板（基板５０１）の主面に形成されたパッシブ型有機ＥＬ表示装置である。この画素分離壁は、図８に示されるアクティブ型有機ＥＬ表示装置の絶縁隔壁に相当するとも言える。図５において、まず、基板５０１上に下部電極５０２が成膜される。
【００６２】
次に、基板５０１の主面に二酸化珪素粒子凝集体の多孔質膜を成膜し、加熱する。この多孔質膜上にフォトレジスト（図示せず）の塗膜を形成し、周知のフォトリソグラフィ技術を用いて露光、現像し、所望のレジストパターンに成形する。このレジストパターンをマスクにして、この多孔質膜をパターニングし、フォトレジスト膜を除去することで、画素分離壁となる二酸化珪素粒子凝集体の多孔質ピラー５０５を得る。
【００６３】
次に、下部電極５０２及び多孔質ピラー５０５の上面に有機ＥＬ層５０３と反射電極でもある上部電極５０４を成膜する。多孔質ピラー５０５により有機ＥＬ層５０３と上部電極５０４は、画素毎のパターンに分離される。
【００６４】
次に、基板間封止用のシール材５０７を用いて、基板５０１を、二酸化珪素粒子の凝集体からなる多孔質膜（水分吸着膜）５０８が形成された平板封止基板５０９の主面に貼り合わせ、両基板間の空間５０６を封止し、パッシブ型有機ＥＬ表示装置を得る。
【００６５】
透明な下部電極５０２としては、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物、Indium Tin Oxide）膜やＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物、Indium Zinc Oxide）膜を用いることができる。透明な上部電極５０４としては、低温成膜でも透明なＩＺＯ膜が好適である。反射電極である上部電極５０４としては、アルミニウム膜やクロム膜を用いることができる。これらは、スパッタ法で成膜され、周知のフォトリソ技術を用いてパターン化されて、電極に成形される。
【００６６】
有機ＥＬ層５０３は、正孔輸送層、発光層兼電子輸送層、電子注入層を順次、連続で成膜した積層構造として形成される。正孔輸送層を形成する正孔輸送材料もしくは電子輸送層兼発光層を形成する電子輸送材料は限定されることなく、以下に示すような多様な材料から選択できる。また、電子輸送層と発光層を分離し、異なる材料で構成することや、発光強度や色調の調整のために発光層にドーパントを共存させる手法も適用できる。
【００６７】
正孔輸送材料としては、ジフェニルナフチルジアミン（α−ＮＰＤ）に代表される芳香族モノ、ジ、トリ、テトラ、ポリアミン化合物もしくはその誘導体、重合体をはじめ、ヒドラゾン、シラナミン、エナミン、キナクリドン、ホスファミン、フェナントリジン、ベンジルフェニル化合物、スチリル化合物等を使用することができる。また、ポリビニルカルバゾール、ポリカーボネート、ポリシラン、ポリアミド、ポリアニリン、ポリフォスファゼン、芳香族アミンを含有するポリメタクリレートなどの高分子材料を用いることも可能である。
【００６８】
電子輸送材料としては、トリス（８−キノリノール）アルミニウム錯体誘導体に代表される８−ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体もしくはその誘導体、シクロペンタジエン、ペリノン、オキサジアゾール、ビススチルベン、ジスチルピラジン、ピリジン、ナフチリジン、トリアジン等の誘導体、ニトリルもしくはｐ−フェニレン化合物、稀土類元素の錯体などを使用することができる。
【００６９】
また、有機ＥＬ層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層と機能を分けた材料で形成することもできる。
【００７０】
最終的に、有機ＥＬ表示装置は、表示画素回路を駆動させるドライバＬＳＩや、制御用、電源等のＬＳＩを搭載した周辺回路と接続して、完成される。（詳細は図９参照）
前記の製造方法は、有機ＥＬ層を真空蒸着で形成する低分子型の有機ＥＬ表示装置として説明したが、本発明は高分子型と称される有機ＥＬ表示装置にも適用可能であり、有機ＥＬ層の材料の違いは本発明の効果を損ねない。
【００７１】
次に、本発明の実施例による有機ＥＬ表示装置を、その比較のために作成した有機ＥＬ表示装置（比較例）と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００７２】
本実施例では、図１の断面図で説明した構成の有機ＥＬ表示装置を以下の条件で作製した。図１において、基板１０１上に形成された有機ＥＬ表示回路１０２は、パッシブ型有機ＥＬ表示装置に適応させた形状を有するもの（以下、パッシブ型有機ＥＬ表示回路）である。透明な二酸化珪素粒子凝集体多孔質膜（水分吸着膜）１０５は、粒子径が６０乃至１００ｎｍ範囲の二酸化珪素粒子（シリカ粒子）のコロイドを含有するエタノール溶媒の溶液材料を封止基板となる平板ガラス基板１０６全面にスピン塗布した。平板ガラス基板に塗布された当該溶液材料を窒素雰囲気中で１００℃、１０分間加熱し、次いで１５０℃、１０分間加熱して、二酸化珪素粒子を凝集させ、多孔質膜（水分吸着膜）１０５を形成した。この多孔質膜１０５における二酸化珪素粒子の凝集は、その粒子径を上述の範囲に設定して最適化されている。
【００７３】
次いで、この多孔質膜（水分吸着膜）１０５を乾燥雰囲気下で２５０℃、３０分間加熱脱水処理を行い、その後は乾燥雰囲気を維持した環境下で以下の工程を行った。シール材１０３は、光硬化性樹脂（株式会社スリーボンド製ＦＰＤ用シール材）をディスペンサにより、基板１０１の周辺部のみに塗布し、基板１０１と平板ガラス基板１０６を重ね合わせて、平板ガラス基板側からシール材１０３に光照射（ＵＶ光）を行い、このシール材を硬化させて、基板１０１と平板ガラス基板１０６との間の空間１０４をシール材１０３で封止して、有機ＥＬ表示装置を作製した。
（比較例１）
図６は、本発明の比較例を説明する有機ＥＬ表示装置の断面図である。比較例１は以下の条件で作製した。実施例１における平板ガラス基板１０６の替わりに堀込み形状のあるガラス基板６０６に吸湿材６０５としてシート乾燥剤（ジャパンゴアテックス株式会社製有機ＥＬ用）を貼り付けて封止基板とし、実施例１と同条件で有機ＥＬ表示装置を作製した。このとき、封止空間６０４は、堀込みガラス基板を用いているために、実施例１に比べてその空間体積は５０倍以上大きくなっている。
【００７４】
実施例１と比較例１で作製した有機ＥＬ表示装置を８５℃で５００時間保持して表示装置としての信頼性試験を行ったが、２つの表示装置で差はなく、有機ＥＬ層の劣化は見られなかった。
【００７５】
これにより、実施例１の有機ＥＬ表示装置は、従来の有機ＥＬ表示装置と比較しても、信頼性に問題がなく、従来に比べて、封止工程が簡便になり、安価で信頼製の高い有機ＥＬ表示装置が得られた。
【実施例２】
【００７６】
図２において、有機ＥＬ表示回路２０２を有する基板２０１を作製した。有機ＥＬ表示回路２０２はパッシブ型有機ＥＬ表示回路として構成される。実施例１と同じ二酸化珪素粒子のコロイド溶液を平板ガラス基板２０６全面にスピン塗布し、この塗膜を窒素雰囲気中で１００℃、１０分間、次いで１５０℃、１０分間加熱して、二酸化珪素粒子凝集体多孔質膜（水分吸着膜）２０５を形成した。次いで、この多孔質膜（水分吸着膜）２０５を乾燥雰囲気下で２５０℃、３０分間加熱脱水処理を行い、その後は乾燥雰囲気を維持した環境下で以下の工程を行った。
【００７７】
シール材２０３は、実施例１と同様の光硬化性樹脂をディスペンサで基板２０１の周辺部のみに塗布し、基板２０１と平板ガラス基板２０６を重ね合わせて、平板ガラス基板側からシール材２０３に光照射（ＵＶ光）を行い、シール材２０３を硬化させて、基板２０１と平板ガラス基板２０６との間の空間２０４をシール材２０３で封止して、有機ＥＬ表示装置を作製した。
【実施例３】
【００７８】
図３において、有機ＥＬ表示回路３０２を有する基板３０１を作製した。有機ＥＬ表示回路３０２はパッシブ型有機ＥＬ表示回路として構成される。実施例１と同じ二酸化珪素粒子のコロイド溶液を平板ガラス基板３０６全面にスピン塗布し、この塗膜を窒素雰囲気中で１００℃、１０分間、次いで１５０℃、１０分間加熱して、二酸化珪素粒子凝集体多孔質膜（水分吸着膜）３０５を形成した。次いで、この多孔質膜（水分吸着膜）２０５を乾燥雰囲気下で２５０℃、３０分間加熱脱水処理を行い、その後は乾燥雰囲気を維持した環境下で以下の工程を行った。
【００７９】
シール材３０３は、実施例１と同様の光硬化性樹脂をディスペンサで基板３０１の周辺部のみに塗布し、基板３０１と平板ガラス基板３０６を重ね合わせて、平板ガラス基板側からシール材３０３に光照射（ＵＶ光）を行い、シール材３０３を硬化させて、基板３０１と平板ガラス基板３０６との間の空間３０４をシール材３０３で封止して、有機ＥＬ表示装置を作製した。
（比較例２）
実施例２、３においては、比較例１で用いたような不透明なシート乾燥剤は使用できない。実施例２、３の比較のため、不透明なシート乾燥剤の替わりに化学吸着型の透明な乾燥剤を用いて、比較例１と同様の有機ＥＬ表示装置を作製した。化学吸着型乾燥剤は、化学反応で水分を吸着するため、封止シール材の外周にはみ出すことがあってはならない。そのため、堀込み封止基板などの枠の中にディスペンサを用いて、乾燥雰囲気環境下で塗布して形成する必要がある。
【００８０】
実施例２、３と比較例２で作製した有機ＥＬ表示装置を８５℃で５００時間保持して表示装置としての信頼性試験を行ったが、３つの表示装置で差はなく、有機ＥＬ層の劣化は見られなかった。これにより、実施例２、３で作製した本発明の有機ＥＬ表示装置は、従来の有機ＥＬ表示装置と比較しても、信頼性に問題がなく、従来に比べて、封止工程が簡便になり、安価で信頼製の高い有機ＥＬ表示装置が得られた。
【実施例４】
【００８１】
図４において、白色発光の機ＥＬ層を有する有機ＥＬ表示回路４０２を有する基板４０１を作製した。有機ＥＬ表示回路４０２はパッシブ型有機ＥＬ表示回路として構成される。透明な平板ガラス基板４０６上に、顔料分散型赤色レジスト溶液の塗膜を形成し、周知のフォトリソグラフィ技術を用いて、この一部を露光した後、これを現像し、加熱硬化させて所望の赤色パターンを得た。次いで、顔料分散型緑色レジスト溶液の塗膜を形成し、周知のフォトリソグラフィ技術を用いて、この一部を露光した後、これを現像し、加熱硬化させて所望の緑色パターンを得た。次に、顔料分散型青色レジスト溶液の塗膜を形成し、周知のフォトリソグラフィ技術を用いて、この一部を露光した後、これを現像し、加熱硬化させて所望の青色パターンを得た。以上の工程によって、平板ガラス基板４０６の主面に、顔料分散型の赤色、緑色、青色のパターン（例えば、並設された複数の樹脂層）からなるカラーフィルタ層４０７を作製した。
【００８２】
次に、実施例１と同じ二酸化珪素粒子のコロイド溶液を平板ガラス基板４０６全面にスピン塗布し、この塗膜を窒素雰囲気中で１００℃、１０分間、次いで１５０℃、１０分間加熱して、カラーフィルタ層４０７（例えば、異なる色を示す複数の樹脂層）を被覆する二酸化珪素粒子凝集体多孔質膜（水分吸着膜）４０５を形成した。次いで、この多孔質膜（水分吸着膜）４０５を乾燥雰囲気下で２２０℃、３０分間加熱脱水処理し、その後は乾燥雰囲気を維持した環境下で以下の工程を行った。
【００８３】
シール材４０３は、実施例１と同様の光硬化性樹脂を用いて、ディスペンサで基板４０１の周辺部のみに塗布し、基板４０１と平板ガラス基板４０６を重ね合わせて、平板ガラス基板側からシール材４０３に光照射（ＵＶ光）を行い、シール材４０３を硬化させて、基板４０１と平板ガラス基板４０６との間の空間４０４をシール材４０３で封止して、有機ＥＬ表示装置を作製した。これにより、有機ＥＬ層からの白色発光を、顔料分散型の赤色、緑色、青色のパターンからなるカラーフィルタ層を透過させて分光することで、カラー画像の表示が可能な有機ＥＬ表示装置が得られた。
【００８４】
実施例４においては、比較例１で用いたような不透明なシート乾燥剤は使用できない。さらには、比較例２のような化学吸着型乾燥剤が塗布される窪んだ形状を封止基板側に作製できないため、乾燥剤を封止基板内に形成することは容易ではない。これにより、実施例４で作製した本発明の有機ＥＬ表示装置は、従来の有機ＥＬ表示装置では容易に作製できないような構造を、非常に簡便に作製でき、安価で信頼性の高い有機ＥＬ表示装置が実現できた。
【実施例５】
【００８５】
図５において、透明基板５０１の主面上に、ＩＴＯ膜をスパッタ法で成膜し、このＩＴＯ膜を周知のフォトリソ技術を用いて、パターン化して、ＩＴＯ電極（下部電極）５０２を形成する。次に、実施例１で用いたものと同じ二酸化珪素粒子のコロイド溶液を、基板４０６全面にスピン塗布し、この塗膜を窒素雰囲気中で１００℃、１０分間、次いで１５０℃、１０分間加熱して、塗膜内の二酸化珪素粒子を凝集させ、多孔質膜を形成する。この二酸化珪素粒子の凝集体から成る多孔質膜上に周知のフォトリソグラフィ技術を用いてレジストの塗膜を形成し、その露光、現像、加熱硬化を経て、多孔質膜上に所望の形状を有するレジストパターンを形成した。
【００８６】
このレジストパターンをマスクとして、ＳＦ6ガスを用いたドライエッチング法で、二酸化珪素粒子凝集体の多孔質膜をパターニングし、レジストマスクパターンを除去して、ＩＴＯ電極（下部電極）５０２を露出させる画素隔壁用の二酸化珪素粒子凝集体から成る多孔質ピラー５０５を形成する。次いで、乾燥雰囲気下で２５０℃、３０分間、多孔質ピラー５０５の加熱脱水処理を行い、その後は乾燥雰囲気を維持した環境下で以下の工程を行った。
【００８７】
アノード透明電極となるＩＴＯ電極５０２の表面に、真空槽内で２分間の酸素プラズマ処理を施し、次に、このＩＴＯ電極５０２の上面に有機ＥＬ層５０３として、正孔輸送層、発光層兼電子輸送層、電子注入層を順次、連続で形成し、続いて有機ＥＬ層５０３（積層構造）の上に上部電極５０４を形成した。
【００８８】
正孔輸送層は、ジフェニルナフチルジアミンを真空蒸着した。このとき、この材料を画素部（ＩＴＯ電極５０２の上面）のみ蒸着するための蒸着マスクを使用し、基板５０１の温度は室温に、その蒸着雰囲気の真空度は１０-4Ｐａに夫々設定した。上記材料の基板５０１の画素部への蒸着速度が０．１から１ｎｍ／ｓとなるように、当該材料を供給する蒸着ボートの加熱を制御し、その蒸着膜の膜厚は５０ｎｍに設定した。
【００８９】
電子輸送層兼発光層は、上述の蒸着マスクを用いて、トリス（８−キノリノール）アルミニウム錯体誘導体、及びＲＧＢ３原色の発光に対応するドーパント材料を画素毎に、真空蒸着した。基板５０１の温度は室温に、その蒸着雰囲気の真空度は１０-4Ｐａに夫々設定した。電子輸送層兼発光層の材料が基板５０１の画素部に蒸着される速度が０．１から１ｎｍ／ｓとなるように、当該材料を供給する蒸着ボートの加熱を制御し、その蒸着膜の膜厚は７０ｎｍに設定した。
【００９０】
電子注入層として、ＬｉＦを蒸着した。基板５０１の温度は室温に、その蒸着雰囲気の真空度は１０-4Ｐａに夫々設定した。電子注入層の材料の蒸着速度が０．１から１ｎｍ／ｓとなるように、当該材料を供給する蒸着ボートの加熱を制御し、その蒸着膜の膜厚は０．５ｎｍに設定した。上部電極５０４は、その材料（Ａｌ）を基板５０１主面の周辺部を除いた画素エリア（上述した図９の表示回路領域１４０参照）の全面に蒸着するための蒸着マスクを使用し、Ａｌ膜を蒸着した。基板５０１の温度は室温に、その蒸着雰囲気の真空度は１０-4Ｐａに夫々設定した。上部電極５０４の材料（Ａｌ）の蒸着速度が０．１から１ｎｍ／ｓとなるように、これを供給するボートの加熱を制御し、その蒸着膜の膜厚は１５０ｎｍに設定した。
【００９１】
一方、平板ガラス基板５０９の主面全面に、実施例１と同じ二酸化珪素粒子のコロイド溶液をスピン塗布し、その塗膜を窒素雰囲気中で１００℃、１０分間、次いで１５０℃、１０分間加熱して、二酸化珪素粒子凝集体多孔質膜（水分吸着膜）５０８を形成した。次いで、この多孔質膜（水分吸着膜）５０８を乾燥雰囲気下で２５０℃、３０分間加熱脱水処理し、その後は乾燥雰囲気を維持した環境下で以下の工程を行った。
【００９２】
シール材５０７は、実施例１と同様の光硬化性樹脂をディスペンサで基板５０１の周辺部のみに塗布し、基板５０１と平板ガラス基板５０９を重ね合わせて、平板ガラス基板側からシール材５０７に光照射（ＵＶ光）を行い、シール材５０３を硬化させて、基板５０１と平板ガラス基板５０９との間の空間５０６をシール材５０７で封止して、有機ＥＬ表示装置を作製した。
【００９３】
実施例５においては、従来のパッシブ型有機ＥＬ表示装置にある画素隔壁ピラーが水分吸湿機能を兼ね備えた二酸化珪素粒子凝集体の多孔質膜として形成される。従来のパッシブ型有機ＥＬ表示装置では、ピラー（絶縁隔壁）の根本周辺から水分が有機ＥＬ層に侵入し、有機ＥＬ層の劣化（エッジグロース、ダークスポット）を引き起こしていた。それに対して、実施例５の構造では、ピラーが水分を吸着することで有機ＥＬ層への侵入を抑制し、従来の有機ＥＬ表示装置にはない構造を有する信頼製の高い有機ＥＬ表示装置が得られた。
【実施例６】
【００９４】
実施例１における有機ＥＬ表示回路１０２を低温ポリシリコン薄膜トランジスタからなるアクティブ型表示回路として作製し、実施例１と同様の工程で形成された水分吸着膜１０５を備えたアクティブ型有機ＥＬ表示装置を作製した。アクティブ型表示回路の概要は、図９を参照して例示され、これを備えた画素構造の断面は、図８を参照して例示されたとおりである。
【実施例７】
【００９５】
実施例２における有機ＥＬ表示回路２０２を低温ポリシリコン薄膜トランジスタからなるアクティブ型表示回路として作製し、実施例２と同様の工程で形成された水分吸着膜２０５を備えたアクティブ型有機ＥＬ表示装置を作製した。
【実施例８】
【００９６】
実施例３における有機ＥＬ表示回路３０２を低温ポリシリコン薄膜トランジスタからなるアクティブ型表示回路として作製し、実施例３と同様の工程で形成された水分吸着膜３０５を備えたアクティブ型有機ＥＬ表示装置を作製した。
【実施例９】
【００９７】
実施例４における有機ＥＬ表示回路４０２を低温ポリシリコン薄膜トランジスタからなるアクティブ型表示回路として作製し、実施例４と同様の工程で形成された水分吸着膜４０５を備えたアクティブ型有機ＥＬ表示装置を作製した。
【実施例１０】
【００９８】
実施例１における水分吸着膜１０５を成す二酸化珪素粒子凝集体の多孔質膜が、粒子径が４０乃至６０ｎｍの範囲にある二酸化珪素粒子（シリカ粒子）のコロイドがエタノール溶媒に分散された溶液材料を用いて、実施例１と同様の工程で形成された有機ＥＬ表示装置を作製した。本実施例では、二酸化珪素粒子の粒径を上述の範囲に制限して、上記多孔質膜（水分吸着膜）１０５における二酸化珪素粒子の凝集と、その光学特性の最適化を図った。
【実施例１１】
【００９９】
実施例２における水分吸着膜２０５を成す二酸化珪素粒子凝集体の多孔質膜が、粒子径が４０乃至６０ｎｍの範囲にある二酸化珪素粒子のコロイドがエタノール溶媒に分散された溶液材料を用いて、実施例２と同様の工程で形成された有機ＥＬ表示装置を作製した。
【実施例１２】
【０１００】
実施例３における水分吸着膜３０５を成す二酸化珪素粒子凝集体の多孔質膜が、粒子径が４０乃至６０ｎｍの範囲にある二酸化珪素粒子のコロイドがエタノール溶媒に分散された溶液材料を用いて、実施例３と同様の工程で形成された有機ＥＬ表示装置を作製した。
【実施例１３】
【０１０１】
実施例４における水分吸着膜４０５を成す二酸化珪素粒子凝集体の多孔質膜が、粒子径が４０乃至６０ｎｍの範囲にある二酸化珪素粒子のコロイドがエタノール溶媒に分散された溶液材料を用いて、実施例４と同様の工程で形成された有機ＥＬ表示装置を作製した。
【実施例１４】
【０１０２】
実施例５における水分吸着膜５０８及びピラー５０５を成す二酸化珪素粒子凝集体の多孔質膜が、粒子径が４０乃至６０ｎｍの範囲にある二酸化珪素粒子のコロイドがエタノール溶媒に分散された溶液材料を用いて、実施例５と同様の工程で形成された有機ＥＬ表示装置を作製した。
【実施例１５】
【０１０３】
実施例６における水分吸着膜１０５を成す二酸化珪素粒子凝集体の多孔質膜が、粒子径が４０乃至６０ｎｍの範囲にある二酸化珪素粒子のコロイドがエタノール溶媒に分散された溶液材料を用いて、実施例６と同様の工程で形成された有機ＥＬ表示装置を作製した。
【実施例１６】
【０１０４】
実施例７における水分吸着膜２０５を成す二酸化珪素粒子凝集体の多孔質膜が、粒子径が４０乃至６０ｎｍの範囲にある二酸化珪素粒子のコロイドがエタノール溶媒に分散された溶液材料を用いて、実施例７と同様の工程で形成された有機ＥＬ表示装置を作製した。
【実施例１７】
【０１０５】
実施例８における水分吸着膜３０５を成す二酸化珪素粒子凝集体の多孔質膜が、粒子径が４０乃至６０ｎｍの範囲にある二酸化珪素粒子のコロイドがエタノール溶媒に分散された溶液材料を用いて、実施例８と同様の工程で形成された有機ＥＬ表示装置を作製した。
【実施例１８】
【０１０６】
実施例９における水分吸着膜４０５を成す二酸化珪素粒子凝集体の多孔質膜が、粒子径が４０乃至６０ｎｍの範囲にある二酸化珪素粒子のコロイドがエタノール溶媒に分散された溶液材料を用いて、実施例９と同様の工程で形成された有機ＥＬ表示装置を作製した。
【実施例１９】
【０１０７】
実施例１における水分吸着膜１０５を成す二酸化珪素粒子凝集体の多孔質膜が、粒子径が２乃至４０ｎｍの範囲にある二酸化珪素粒子（シリカ粒子）のコロイドがエタノール溶媒に分散された溶液材料を用いて、実施例１と同様の工程で形成された有機ＥＬ表示装置を作製した。本実施例では、二酸化珪素粒子の粒径を上述の範囲に制限して、上記多孔質膜（水分吸着膜）１０５における二酸化珪素粒子の凝集、水分子の吸着効率、及び当該多孔質膜１０５の光学特性の最適化が検討された。
【実施例２０】
【０１０８】
実施例２における水分吸着膜２０５を成す二酸化珪素粒子凝集体の多孔質膜が、粒子径が２乃至４０ｎｍの範囲にある二酸化珪素粒子のコロイドがエタノール溶媒に分散された溶液材料を用いて、実施例２と同様の工程で形成された有機ＥＬ表示装置を作製した。
【実施例２１】
【０１０９】
実施例３における水分吸着膜３０５を成す二酸化珪素粒子凝集体の多孔質膜が、粒子径が２乃至４０ｎｍの範囲にある二酸化珪素粒子のコロイドがエタノール溶媒に分散された溶液材料を用いて、実施例３と同様の工程で形成された有機ＥＬ表示装置を作製した。
【実施例２２】
【０１１０】
実施例４における水分吸着膜４０５を成す二酸化珪素粒子凝集体の多孔質膜が、粒子径が２乃至４０ｎｍの範囲にある二酸化珪素粒子のコロイドがエタノール溶媒に分散された溶液材料を用いて、実施例４と同様の工程で形成された有機ＥＬ表示装置を作製した。
【実施例２３】
【０１１１】
実施例５における水分吸着膜５０８及びピラー５０５を成す二酸化珪素粒子凝集体の多孔質膜が、粒子径が２乃至４０ｎｍの範囲にある二酸化珪素粒子のコロイドがエタノール溶媒に分散された溶液材料を用いて、実施例５と同様の工程で形成された有機ＥＬ表示装置を作製した。
【実施例２４】
【０１１２】
実施例６における水分吸着膜１０５を成す二酸化珪素粒子凝集体の多孔質膜が、粒子径が２乃至４０ｎｍの範囲にある二酸化珪素粒子のコロイドがエタノール溶媒に分散された溶液材料を用いて、実施例６と同様の工程で形成された有機ＥＬ表示装置を作製した。
【実施例２５】
【０１１３】
実施例７における水分吸着膜２０５を成す二酸化珪素粒子凝集体の多孔質膜が、粒子径が２乃至４０ｎｍの範囲にある二酸化珪素粒子のコロイドがエタノール溶媒に分散された溶液材料を用いて、実施例７と同様の工程で形成された有機ＥＬ表示装置を作製した。
【実施例２６】
【０１１４】
実施例８における水分吸着膜３０５を成す二酸化珪素粒子凝集体の多孔質膜が、粒子径が２乃至４０ｎｍの範囲にある二酸化珪素粒子のコロイドがエタノール溶媒に分散された溶液材料を用いて、実施例８と同様の工程で形成された有機ＥＬ表示装置を作製した。
【実施例２７】
【０１１５】
実施例９における水分吸着膜４０５を成す二酸化珪素粒子凝集体の多孔質膜が、粒子径が２乃至４０ｎｍの範囲にある二酸化珪素粒子のコロイドがエタノール溶媒に分散された溶液材料を用いて、実施例９と同様の工程で形成された有機ＥＬ表示装置を作製した。
【０１１６】
以上の工程で作製した有機ＥＬ表示装置の各々に関して、実施例１と同一条件にて信頼性試験を行い、比較例１の有機ＥＬ表示装置と比較した。その結果、各実施例の有機ＥＬ表示装置と比較例１の有機ＥＬ表示装置との間に表示性能の差はなく、各実施例の有機ＥＬ表示装置では、その有機ＥＬ層の劣化が見られなかった。
【実施例２８】
【０１１７】
図７は、本発明の実施例２８を説明する有機ＥＬ表示装置の断面図である。実施例２８は、図７に示す断面構造を有する有機ＥＬ表示装置を以下の条件で作製した。図７における基板１０１（有機ＥＬ表示回路基板）にはパッシブ型の有機ＥＬ表示回路１０２が形成され、これをシール１０３でガラス板からなる平板封止基板１０６で封止してある。この平板封止基板１０６の内面（基板１０１に対向する主面）には、粒子径が６０−１００ｎｍの範囲にある二酸化珪素粒子（シリカ粒子）のコロイドをアルコール系又はケトン系の有機溶媒に分散してなる溶液材料が塗布され、その後、アルコール系溶剤のスプレー噴射で、この溶液材料の塗膜は平板封止基板１０６の周辺部から除去される。
【０１１８】
次に、平板封止基板１０６（その中央付近）に残された上記溶液材料の塗膜は窒素雰囲気中で１００℃、１０分間、次いで１５０℃、１０分間、夫々加熱されて、これに含有される二酸化珪素粒子の凝集体から成る多孔質膜（水分吸着膜）１０５に変わる。この多孔質膜１０５は、更に乾燥雰囲気下で２５０℃、３０分間加熱脱水処理され、その後、この乾燥雰囲気を維持した環境下で、次に述べる工程で、基板１０１と封止基板１０６との間に封止される。
【０１１９】
シール材１０３として、光硬化性樹脂（株式会社スリーボンド製ＦＰＤ用シール材）をディスペンサで基板１０１の周辺部のみに塗布し、基板１０１と平板封止基板１０６とが重ね合わされた状態でシール材１０３は平板封止基板１０６側から光照射（ＵＶ光）される。これによるシール材１０３の硬化により、多孔質膜１０５は有機ＥＬ表示回路１０２とともに基板１０１と封止基板１０６との間に封止され、本実施例の有機ＥＬ表示装置は完成される。
【０１２０】
以上の工程で作製した有機ＥＬ表示装置に関して、実施例１と同一条件にて信頼性試験を行い、比較例１の有機ＥＬ表示装置と比較した。本実施例の有機ＥＬ表示装置と比較例１の有機ＥＬ表示装置の表示性能に差はなく、本実施例の有機ＥＬ表示装置において、有機ＥＬ層の劣化は見られないという結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明を適用するボトムエミッション構造の有機ＥＬ表示装置を説明するための断面図である。
【図２】本発明を適用するトップエミッション構造の有機ＥＬ表示装置を説明するための断面図である。
【図３】本発明を適用する両面発光構造の有機ＥＬ表示装置を説明するための断面図である。
【図４】本発明を適用するカラーフィルタ層を有するトップエミッション構造の有機ＥＬ表示装置を説明するための断面図である。
【図５】本発明を適用するボトムエミッション構造のパッシブ型有機ＥＬ表示装置を説明するための断面図である。
【図６】本発明の比較例１を説明する有機ＥＬ表示装置の断面図である。
【図７】本発明の実施例２８を説明する有機ＥＬ表示装置の断面図である。
【図８】アクティブ型有機ＥＬ表示装置の画素の一例を示す断面図である。
【図９】アクティブ型有機ＥＬ表示装置の等価回路の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１０１…透明基板、１０２…有機ＥＬ表示回路、１０３…基板間封止シール材、１０４…封止空間、１０５…コロイダルシリカ膜、１０６…平板封止基板、２０１…基板、２０２…有機ＥＬ表示回路、２０３…基板間封止シール材、２０４…封止空間、２０５…コロイダルシリカ膜、２０６…透明平板封止基板、３０１…透明基板、３０２…有機ＥＬ表示回路、３０３…基板間封止シール材、３０４…封止空間、３０５…コロイダルシリカ膜、３０６…透明平板封止基板、４０１…基板、４０２…有機ＥＬ表示回路、４０３…基板間封止シール材、４０４…封止空間、４０５…コロイダルシリカ膜、４０６…透明平板封止基板、４０７…カラーフィルタ層、５０１…基板、５０２…下部電極、５０３…有機ＥＬ層、５０４…上部電極、５０５…画素隔壁コロイダルシリカピラー、５０６…封止空間、５０７…基板間封止シール材、５０８…コロイダルシリカ膜、５０９…平板封止基板、６０１…透明基板、６０２…有機ＥＬ表示回路、６０３…基板間封止シール材、６０４…封止空間、６０５…シート状吸湿材、６０６…堀込み封止基板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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