(57)【要約】【課題】紫外線による有機ＥＬ素子の劣化を防止することができ、かつ光硬化性樹脂を十分に硬化させることができる有機ＥＬ表示装置及びその製造方法を得る。【解決手段】基板１の主面上に複数の有機ＥＬ素子を配置してなる有機ＥＬ素子パネルと、有機ＥＬ素子パネルの主面側と対向して配置される封止パネルであって、有機ＥＬ素子に対応して設けられたカラーフィルタ層１１または色変換層、及び該カラーフィルタ層１１または色変換層の周囲に設けられるブラックマトリックス層１２が透光性の封止基板の対向側の面上に設けられた封止パネルとを、光硬化性樹脂９で貼り合わせた構造を有する有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、ブラックマトリックス層１２に、光硬化性樹脂９を硬化させる紫外線を導入するための開口部１３が形成されていることを特徴としている。【選択図】図１
2007103027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の主面上に複数の有機ＥＬ素子を配置してなる有機ＥＬ素子パネルと、前記有機ＥＬ素子パネルの主面側と対向して配置される封止パネルであって、前記有機ＥＬ素子に対応して設けられたカラーフィルタ層または色変換層、及び該カラーフィルタ層または色変換層の周囲に設けられるブラックマトリックス層が透光性の封止基板の対向側の面上に設けられた封止パネルとを、
光硬化性樹脂で貼り合わせた構造を有する有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、
前記ブラックマトリックス層に、前記光硬化性樹脂を硬化させる紫外線を導入するための開口部が形成されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項２】
基板上に各画素を駆動するための駆動回路を設け、該駆動回路の上に第１の電極を各画素毎に設け、該第１の電極間を覆うように画素分離膜を形成し、該第１の電極及び該画素分離膜の上に、発光層を含む有機層、透光性の第２の電極、及び保護膜を順次積層して形成される有機ＥＬ素子パネルと、
前記有機ＥＬ素子パネルの前記保護膜に対向して配置される封止パネルであって、各画素に対応して設けられるカラーフィルタ層または色変換層、及び該カラーフィルタ層または色変換層の周囲に設けられるブラックマトリックス層が透光性の封止基板の対向側の面の上に設けられた封止パネルとを、
光硬化性樹脂で貼り合わせた構造を有する有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、
前記ブラックマトリックス層に、前記光硬化性樹脂を硬化させる紫外線を導入するための開口部が形成されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項３】
前記ブラックマトリックス層の前記開口部が、前記画素分離膜の側面の延長線上に位置しないように設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項４】
前記ブラックマトリックス層の前記開口部に、紫外域及び青色域の波長を透過し、緑色域及び赤色域の波長をカットするブルーフィルタが設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項５】
前記カラーフィルタ層として、赤色画素に対応した赤色カラーフィルタ層、緑色画素に対応した緑色カラーフィルタ層、及び青色画素に対応した青色カラーフィルタ層が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項６】
前記ブラックマトリックス層の前記開口部に、前記青色カラーフィルタ層または前記赤色カラーフィルタ層と同じ材料からなる開口部用カラーフィルタが設けられていることを特徴とする請求項５に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項７】
前記開口部用カラーフィルタと同じ材料からなる前記青色カラーフィルタ層または前記赤色カラーフィルタ層をポジ型レジスト材料から形成し、前記開口部用カラーフィルタを形成する際の透光量を調整することにより、前記開口部用カラーフィルタの膜厚を前記青色カラーフィルタ層または前記赤色カラーフィルタ層の膜厚よりも薄くしたことを特徴とする請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項８】
前記有機ＥＬ素子パネルの前記有機層の屈折率をｎ１、前記画素分離膜の屈折率をｎ２とし、前記画素分離膜の側面が前記基板の面方向に対してなす角度をθとしたとき、角度θが以下の式を満足するように前記画素分離膜が形成されていることを特徴とする請求項２〜７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
ａｓｉｎ（ｎ２／ｎ１）−ａｓｉｎ（ｎ２／ｎ１ｓｉｎ（９０°−θ））≦３５°
【請求項９】
前記有機ＥＬ素子パネルの前記有機層の屈折率と、前記画素分離膜の屈折率とが異なることを特徴とする請求項２〜８のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項１０】
前記画素分離膜が、黒色の光吸収性材料から形成されていることを特徴とする請求項２〜９のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置を製造する方法であって、
前記有機ＥＬ素子パネルと、前記封止パネルを前記光硬化性樹脂を介して貼り合わせた後、前記ブラックマトリックス層の前記開口部に紫外線を照射して前記光硬化性樹脂を硬化させることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透光性の封止基板を貼り合わせるトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス表示装置（有機ＥＬ表示装置）及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報機器の多様化に伴い、一般に使用されているＣＲＴ（陰極線管）に比べて消費電力が少ない平面表示素子に対するニーズが高まってきている。このような平面表示素子の一つとして、高効率・薄型・軽量・低視野角依存性等の特徴を有する有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬと略す）素子が注目され、この有機ＥＬ素子を用いたディスプレイの開発が進められている。
【０００３】
有機ＥＬ素子の中でも、発光層として有機材料を用いた有機ＥＬ素子は、発光材料である蛍光物質を選択することにより発光色を変化させることができ、マルチカラー、フルカラー等の表示装置への応用に対する期待が高まっている。また、有機ＥＬ素子は低電圧で面発光できるため、液晶表示装置等のバックライトとして利用することも可能である。
【０００４】
上記の有機ＥＬ素子は、現在のところ、デジタルカメラや携帯電話等の小型ディスプレイへの応用が進んでいる段階である。
【０００５】
有機ＥＬ素子は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を設けた基板上に、第一電極、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などの有機層と第二電極が順に積層されたものが知られている。発光層で発光した光は、ＴＦＴ基板側から取出される場合と第２電極側から取出される場合がある。後者の場合、ＴＦＴ基板上の配線に関係なく光が取出すことができるので、開口率を上げることが可能である。また、さらに開口率を上げる為に、画素サイズを大きくとると、フルカラーの有機ＥＬ表示装置を作成する時、ＲＧＢの塗り分け方式では、蒸着マスクの精度に限界があり困難である。そこで、塗り分けマスクを用いないで単色発光層を作製し、カラーフィルタまたは色変換層（Ｃｏｌｏｒ  ｃｈａｎｇｉｎｇ  ｍｅｄｉａｍｓ；ＣＣＭ）を用いてＲＧＢの発光色に変換する手法が有望である。
【０００６】
特許文献１では、基板上に蛍光物質を含む蛍光変換層及び／又はカラーフィルタ層と有機層とバリア層と有機ＥＬ構造体とを順次有し、有機層が紫外線硬化樹脂または紫外線硬化樹脂であることを特徴とした素子構造が提案されている。しかし、このような構造では熱硬化樹脂を使用した場合、有機ＥＬ基板と基板上に形成したカラーフィルタもしくは蛍光変換層との位置合せが困難となる。なぜなら、熱硬化時に、熱硬化樹脂の粘度が低下するため、基板同士が動きやすくなるからである。また、紫外線硬化樹脂を使用した場合においても、カラーフィルタを通して紫外線を照射して硬化させるが、カラーフィルタの透過率が紫外線の波長３６５ｎｍ域においてはほぼゼロに近い為に、紫外線硬化樹脂を硬化せせることは困難であった。
【０００７】
上記問題を解決するために、特許文献２では、外周部に仮固定用の紫外線硬化型樹脂を用いて、それ以外の場所は熱硬化樹脂を用いた構造が提案されている。また、特許文献３では、赤色カラーフィルタと青色カラーフィルタの３００〜４３０ｎｍ領域の透過率を１０％以上にすることと、緑色カラーフィルタに、カラーフィルタがない開口部を設けることで、紫外線を透過させて紫外線硬化樹脂を硬化させる手法が提案されている。
【０００８】
特許文献２の方法では、熱硬化時の粘度低下による位置ズレは抑制されるものの、熱硬化樹脂特有の問題は回避することができない。熱硬化樹脂は、１液タイプと２液タイプがある。１液タイプは、熱硬化温度が高く、有機ＥＬ素子にダメージを与える。２液タイプは、熱硬化温度は低いものの、２液を混合する為に気泡が混入する恐れがある。また、攪拌後、可使時間が短いために粘度上昇などが生じ、基板同士を均一に貼り合せるのは困難である。
【０００９】
特許文献３の方法では、赤色カラーフィルタと青色カラーフィルタで紫外線の透過率が１／１０になるため、紫外線硬化樹脂に照射する紫外線量を１０倍にする必要があり、それに伴う発熱や紫外線による有機ＥＬ素子の劣化が発生するおそれがある。特に緑色カラーフィルタでは、カラーフィルタがない開口部を設けているので、紫外線による有機ＥＬ素子の劣化が顕著に現れる。
【特許文献１】特開平１１−２６０５６２号公報
【特許文献２】特開２００３−２０３７６２号公報
【特許文献３】特開２００３−８６３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、有機ＥＬ素子パネルと封止パネルを光硬化性樹脂で貼り合わせた構造を有する有機ＥＬ表示装置であって、光硬化性樹脂を硬化させるため照射する紫外線による有機ＥＬ素子の劣化を防止することができ、かつ光硬化性樹脂を十分に硬化させることができる有機ＥＬ表示装置及び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】
【００１１】
本発明は、基板の主面上に複数の有機ＥＬ素子を配置してなる有機ＥＬ素子と、有機ＥＬ素子パネルの主面側と対向して配置される封止パネルであって、有機ＥＬ素子に対応して設けられたカラーフィルタ層または色変換層、及び該カラーフィルタ層または色変換層の周囲に設けられるブラックマトリックス層が透光性の封止基板の対向側の面上に設けられた封止パネルとを、光硬化性樹脂で貼り合わせた構造を有する有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、ブラックマトリックス層に、光硬化性樹脂を硬化させる紫外線を導入するための開口部が形成されていることを特徴としている。
【００１２】
本発明のより限定された局面は、基板上に各画素を駆動するための駆動回路を設け、該駆動回路上に第１の電極を各画素毎に設け、該第１の電極間を覆うように画素分離膜を形成し、該第１の電極及び該画素分離膜の上に、発光層を含む有機層、透光性の第２の電極、及び保護膜を順次積層して形成される有機ＥＬ素子パネルと、有機ＥＬ素子パネルの保護膜に対向して配置される封止パネルであって、各画素に対応して設けられるカラーフィルタ層または色変換層、及び該カラーフィルタ層または色変換層の周囲に設けられるブラックマトリックス層が透光性の封止基板の対向側の面の上に設けられた封止パネルとを、光硬化性樹脂で貼り合わせた構造を有する有機ＥＬ表示装置において、ブラックマトリックス層に、光硬化性樹脂を硬化させる紫外線を導入するための開口部が形成されていることを特徴としている。
【００１３】
本発明によれば、ブラックマトリックス層に、紫外線を導入するための開口部が形成されているので、有機ＥＬ素子パネルと封止パネルとを光硬化性樹脂を介して貼り合わせた後、マトリックス層の開口部から内部に紫外線を導入することができ、光硬化性樹脂を十分に硬化させることができる。
【００１４】
また、ブラックマトリックス層は、画素と画素の間の境界領域に設けられるものであり、ブラックマトリックス層の下方には画素分離膜が存在しており、この領域には各画素を構成する有機ＥＬ素子が存在していないので、有機ＥＬ素子に直接紫外線が照射されることはなく、紫外線による有機ＥＬ素子の劣化を防止することができる。
【００１５】
本発明の有機ＥＬ表示装置では、マトリックス層に開口部が設けられているので、有機ＥＬ素子で発光した光がこの開口部から外部に漏れるおそれがある。また、明るい場所では、外部から光がこの開口部を通して内部に入り、有機ＥＬ素子パネルの基板上に設けられた金属電極で反射するため、表示画像のコントラストが低下するおそれがある。
【００１６】
有機ＥＬ素子中を導波する光は、画素分離膜表面に入射する。画素分離膜表面に入射した光が全反射した場合、反射光は画素分離膜の側面である傾斜面に沿って反射する。従って、このような反射光がブラックマトリックス層の開口部から出射しないようにするためには、ブラックマトリックス層の開口部を、画素分離膜の側面の延長線上に位置しないように設けることが好ましい。
【００１７】
また、ブラックマトリックス層の開口部に、紫外域及び青色域の波長を透過し、緑色域及び赤色域の波長をカットするブルーフィルタを設けてもよい。このようなブルーフィルタを設けることにより、紫外線は透過することができるが、有機ＥＬ素子で発光した光や金属電極での反射光などは透過しないようにすることができ、これらの光が外部に出射するのを抑制することができる。
【００１８】
また、本発明の有機ＥＬ表示装置は、赤色画素領域、緑色画素領域、及び青色画素領域を有する表示装置とすることができ、カラーフィルタ層として、赤色画素に対応した赤色カラーフィルタ層、緑色画素に対応した緑色カラーフィルタ層、青色画素に対応した青色カラーフィルタ層が設けられていてもよい。この場合、ブラックマトリックス層の開口部に、上記ブルーフィルタに代えて、青色カラーフィルタ層または赤色カラーフィルタ層と同じ材料からなる開口部用カラーフィルタを設けてもよい。
【００１９】
このような開口部用カラーフィルタを設ける場合、開口部用カラーフィルタと同じ材料からなる青色カラーフィルタ層または赤色カラーフィルタ層をポジ型レジスト材料から形成し、開口部用カラーフィルタを形成する際の露光量を調整することにより、開口部用カラーフィルタの膜厚を青色カラーフィルタ層または赤色カラーフィルタ層の膜厚よりも薄くすることが好ましい。開口部用カラーフィルタの膜厚を薄くすることにより、光硬化性樹脂を硬化させる際に照射する紫外線の透過量を高めることができる。
【００２０】
本発明において、有機ＥＬ素子パネルの有機層の屈折率をｎ１、画素分離膜の屈折率をｎ２とし、画素分離膜の側面が基板の面方向に対してなす角度をθとしたとき、角度θは以下の式を満たすように画素分離膜が形成されていることが好ましい。
ａｓｉｎ（ｎ２／ｎ１）−ａｓｉｎ（ｎ２／ｎ１ｓｉｎ（９０°−θ））≦３５°
【００２１】
上記の式を満たすように画素分離膜を形成することにより、有機ＥＬ素子から発光し、画素分離膜の側面で反射した光が、ブラックマトリックス層の開口部から外部に漏れるのを抑制することができる。
【００２２】
また、本発明においては、有機ＥＬ素子パネルの有機層の屈折率と、画素分離膜の屈折率とが異なることが好ましく、有機層の屈折率と画素分離膜の屈折率の差を大きくすることにより、画素分離膜の側面で反射した光が、ブラックマトリックス層の画素から外部に漏れるのを低減させることができる。
【００２３】
また、画素分離膜を、黒色の光吸収性の材料から形成させることによっても、画素分離膜の側面で反射する光の量を低減することができ、ブラックマトリックス層の開口部から外部に光が漏れるのを低減することができる。
【００２４】
本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、有機ＥＬ素子パネルと、封止パネルを光硬化性樹脂を介して貼り合わせた後、ブラックマトリックス層の開口部に紫外線を照射して光硬化性樹脂を硬化させることを特徴としている。
【００２５】
本発明の製造方法によれば、ブラックマトリックス層の開口部から紫外線を内部に照射することができるので、有機ＥＬ素子パネルと封止パネルとを貼り合わせる際に、これらの接着剤となる光硬化性樹脂を十分に硬化させることができる。
【００２６】
本発明の有機ＥＬ表示装置は、トップエミッション型の有機ＥＬ表示装置であり、駆動回路が設けられる基板と反対側から光が取り出される。従って、基板は透光性基板であってもよいし、非透光性の基板であってもよい。
【００２７】
基板上に設けられる駆動回路は、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリックス回路であってもよいし、パッシブマトリックス回路であってもよい。
【００２８】
駆動回路の上には、各画素毎に第１の電極が設けられる。第１の電極として、例えば陽極を形成することができる。陽極の材料としては、反射率の高い金属電極（アルミニウム、銀、モリブデン、タングステンまたはそれらの合金）を形成し、この上に透明でかつ仕事関数が高いインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）または、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）などの透明導電膜を形成し、陽極とすることが好ましい。
【００２９】
本発明においては、第１の電極の上に、発光層を含む有機層、透光性の第２の電極が形成される。第１の電極を陽極とし、第２の電極を陰極とした場合、発光層を含む有機層からなる有機ＥＬ素子構造として、以下のようなものが挙げられる。
（１）陽極／有機ＥＬ発光層／陰極
（２）陽極／正孔注入層／有機ＥＬ発光層／陰極
（３）陽極／有機ＥＬ発光層／電子注入層／陰極
（４）陽極／正孔注入層／有機ＥＬ発光層／電子注入層／陰極
（５）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／有機ＥＬ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ＥＬ発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
【００３０】
有機ＥＬ発光層としては、有機ＥＬ素子の発光材料として用いることができるものであれば、特に限定されるものではない。赤色画素（Ｒ）、緑色画素（Ｇ）、及び青色画素（Ｂ）の各画素を設ける場合には、白色を発光する有機ＥＬ発光層としてもよい。この場合、例えば、オレンジ色発光層の上に青色発光層を積層し、白色を発光する有機ＥＬ発光層としてもよい。
【００３１】
正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、及び電子注入層は、例えば、従来より有機ＥＬ素子に用いる正孔輸送性材料及びホール輸送性材料から形成することができる。
【００３２】
透光性の第２の電極は、ＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明導電膜、または銀もしくは金などの金属薄膜とこれら透明導電膜の積層構造膜などから形成することができる。
【００３３】
透光性の第２の電極の上には、保護膜が積層される。保護膜は、有機ＥＬ素子が外部から進入してくる水分などによる劣化を受けないように有機ＥＬ素子の全体を覆うように形成される。保護膜としては、電気絶縁性を有し、水分や低分子成分などに対するバリア性を有するものが好ましい。また、可視光の領域における透明性が高いことが好ましく、４００〜８００ｎｍの範囲で透過率５０％以上であることが好ましい。
【００３４】
このような保護膜の材料としては、例えば、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、ＳｉＮｘＯｙ、ＡｌＯｘ、ＴｉＯｘ、ＴａＯｘ、ＺｎＯｘ等の無機酸化物や無機窒化物等が挙げられる。
【００３５】
保護膜の形成方法としては、スパッタ法、ＣＶＤ法、真空蒸着法等により形成することができる。また、素子に直接影響がなければ、ディップ法等の方法も用いることができる。保護膜の構造は、単層または複数の材料を用いた積層構造とし、積層構造においては、無機材料と有機材料の積層体、異なる無機材料の積層体を１ユニット以上形成したものを用いてもよい。
【００３６】
本発明において有機ＥＬ素子パネルと、封止パネルは、光硬化性樹脂を介して貼り合わされる。光硬化性樹脂としては、紫外線により硬化する樹脂及び紫外線と熱により硬化する樹脂などを挙げることができる。このような光硬化性樹脂としては、エステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、メラミンアクリレート、アクリル樹脂アクリレートなどの各種アクリレート、ウレタンポリエステル等の樹脂を用いたラジカル系光硬化型接着剤、エポキシ、ビニルエーテルなどの樹脂を用いたカチオン系光硬化型接着剤などが挙げられる。
【００３７】
本発明においては、カラーフィルタ層または色変換層及びこれらの周囲に設けられるブラックマトリックス層が透光性の封止基板上に設けられた封止パネルの上に、上記の光硬化性樹脂を塗布した後、有機ＥＬ素子パネルと重ね合わせ、この状態で紫外線を照射して光硬化性樹脂を硬化させる。具体的には、有機ＥＬ素子パネルと封止パネルとをそれぞれ真空チャンバー内に入れ、それぞれをホルダーでセットした後、真空チャンバー内を密閉し、排気バルブを開いてチャンバー内を１〜１０Ｐａ気圧に減圧する。それぞれのパネルの位置を位置決めした後、一方のホルダーを下降させ、ホルダー同士を重ね合わせ、再度位置合わせをして貼り合わせる。貼り合わせ終了後、チャンバー内の真空を破壊し、チャンバーを開けて貼り合わされた有機ＥＬ素子パネルと封止パネルを取り出し、これに所定の条件で紫外線を照射して光硬化性樹脂を硬化させる。また、熱併用型の光硬化性樹脂の場合には、加熱処理も行う。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、有機ＥＬ素子パネルと封止パネルを光硬化性樹脂で貼り合わせた構造を有する有機ＥＬ表示装置において、光硬化性樹脂を硬化させるため照射する紫外線による有機ＥＬ素子の劣化を防止することができ、かつ光硬化性樹脂を十分に硬化させた有機ＥＬ表示装置とすることができる。
【００３９】
また、本発明において紫外線を照射するために設けられる開口部は、ブラックマトリックス層に形成されているので、有機ＥＬ表示装置を発光させて表示させる際において、開口部からの光漏れが少なく、また表示におけるコントラストを良好に保つことができる。
【００４０】
本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法によれば、紫外線による有機ＥＬ素子の劣化を防止し、光硬化性樹脂を十分に硬化させ、有機ＥＬ素子パネルと封止パネルとを強固に貼り合わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明を具体的な実施例により説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４２】
（実施例１〜３）
図１は、本発明に従う一実施例の有機ＥＬ表示装置を示す断面図である。
【００４３】
図１に示すように、ガラスなどからなる基板１の上には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）からなる駆動回路２が設けられている。駆動回路２の上には平坦化膜３が形成されている。平坦化膜３上には、各画素毎に陽極４が形成されている。陽極４は、反射金属と透明導電膜を積層した構造とした。反射電極としては、Ａｇ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ａｌ、Ａｕなどの反射性金属とその合金を用い、透明導電膜としては、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯなどの無機酸化物を用いた。
【００４４】
本実施例の有機ＥＬ表示装置においては、赤色画素領域（Ｒ）、緑色画素領域（Ｇ）、及び青色画素領域（Ｂ）が形成されている。各画素の陽極４は、スルーホールを通り駆動回路２の電極に電気的に接続されている。
【００４５】
陽極４の間を覆うように、各画素間の領域に、画素分離膜５が形成されている。画素分離膜は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、または光硬化性樹脂などから形成することができるが、好ましくは熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂から形成される。光硬化性樹脂としては、アクリレート系樹脂、メタクリレート系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエポキシ系樹脂、ポリ桂皮酸ビニル系樹脂、環化ゴム等の反応性ビニル基を有する樹脂が挙げられる。本実施例では、屈折率１．５８のポリイミドから形成されている。また、画素分離膜５の側面５ａの基板面方向に対してなす角度は４５°になるように形成されている。
【００４６】
陽極４及び画素分離膜５を覆うようにホール注入層が全体の領域上に形成されている。ホール注入層は、例えば厚さ１ｎｍのフッ化炭素（ＣＦｘ）からなる。
【００４７】
ホール注入層上に、ホール輸送層、オレンジ色発光層を順に形成する。ホール輸送層は、例えばトリアリールアミン誘導体から形成されており、ここでは厚さ６０ｎｍの式（１）に示されるＮＰＢ（Ｎ，Ｎ′−Ｄｉ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ−１−ｙｌ）−Ｎ，Ｎ′−ｄｉｐｈｅｎｙｌ  ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ）からなる。
【００４８】
【化１】
2007103027.tif 000003
【００４９】
オレンジ発光層は、ホスト材料に第１のドーパント及び第２のドーパントがドープされた構成を有する。なお、オレンジ発光層は、例えば厚さ３０ｎｍを有する。
【００５０】
オレンジ発光層のホスト材料としては、例えば、ホール輸送層の材料と同じＮＰＢを用いることができる。
【００５１】
オレンジ発光層の第１のドーパントとしては、例えば、式（２）に示されるｔＢｕＤＰＮ（５，１２−Ｂｉｓ（４−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｙｌ）ｎａｐｈｔｈａｃｅｎｅ）を用いることができる。この第１のドーパントをオレンジ発光層に対して２０重量％となるようにドープする。
【００５２】
【化２】
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【００５３】
オレンジ発光層の第２のドーパントとしては、例えば、式（３）に示されるＤＢｚＲ（５，１２−Ｂｉｓ（４−（６−ｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｏｔｈｉａｚｏｌ−２−ｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ）−６，１１−ｄｉｐｈｅｎｙｌｎａｐｈｔｈａｃｅｎｅ）を用いることができる。この第２のドーパントをオレンジ発光層に対して３重量％となるようにドープする。
【００５４】
【化３】
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【００５５】
オレンジ発光層の第２のドーパントは発光し、第１のドーパントは、その最高被占有分子軌道（ＨＯＭＯ）レベルと最低空分子軌道（ＬＵＭＯ）レベルが共に、ホスト材料と第２のドーパントの中間値を持つため、ホスト材料から第２のドーパントへのエネルギー移動を促進することにより第２のドーパントの発光を補助する役割を担う。それにより、オレンジ発光層は、５００ｎｍよりも大きく６５０ｎｍよりも小さいピーク波長を有するオレンジ色光を発生する。
【００５６】
次に、オレンジ発光層上に青色発光層を形成する。青色発光層は、ホスト材料に第１のドーパント及び第２のドーパントがドープされた構成を有する。なお、青色発光層は、例えば厚さ４０ｎｍを有する。
【００５７】
青色発光層のホスト材料としては、例えば、式（４）に示されるＴＢＡＤＮ（２−ｔｅｒｔ  Ｂｕｔｙｌ−９，１０−ｄｉ（２−ｎａｐｈｔｙｌ）ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）を用いることができる。
【００５８】
【化４】
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【００５９】
青色発光層の第１のドーパントとしては、例えば、ホール輸送層の材料と同じＮＰＢを用いることができる。この第１のドーパントを青色発光層に対して１０重量％となるようにドープする。
【００６０】
青色発光層の第２のドーパントとしては、例えば、式（５）に示されるＴＢＰ（１，４，７，１０−Ｔｅｔｒａ-ｔｅｒｔ  ｂｕｔｙｌ  ｐｅｒｙｌｅｎｅ）を用いることができる。この第２のドーパントを青色発光層に対して２．５重量％となるようにドープする。
【００６１】
【化５】
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【００６２】
青色発光層の第２のドーパントは発光し、第１のドーパントは、ホール輸送性材料からなり、ホールの輸送を促進することにより青色発光層内でのキャリアの再結合を促進することで、第２のドーパントの発光を補助する役割を担う。それにより、青色発光層は、４００ｎｍよりも大きく５００ｎｍよりも小さいピーク波長を有する青色光を発生する。
【００６３】
次に、青色発光層の上に、電子輸送層、電子注入層及び陰極７を形成する。
【００６４】
電子輸送層は、例えば厚さ１０ｎｍの式（６）に示されるＡｌｑ３（Ｔｒｉｓ（８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎａｔｏ）ａｌｕｍｉｎｕｍ）からなる。
【００６５】
【化６】
2007103027.tif 000008
【００６６】
電子注入層は、例えば厚さ１ｎｍのリチウム（Ｌｉ）からなり、陰極７は、例えば厚さ２０ｎｍの銀（Ａｇ）と、さらにその上に形成する例えば厚さ２００ｎｍの補助電極としてのＩＺＯとの積層構造のものを形成した。陰極７の上には、ＳｉＮｘからなる保護膜８が形成されている。
【００６７】
保護膜８の上には、光硬化性樹脂層９を介して封止パネルが取り付けられている。
【００６８】
封止パネルは、ガラスなどの透光性封止基板１０の上に、カラーフィルタ層１１を設けることにより構成されている。カラーフィルタ層１１は、有機ＥＬ素子パネル側に形成されている。カラーフィルタ層１１として、赤色画素に対応した赤色カラーフィルタ層１１Ｒ、緑色画素に対応した緑色カラーフィルタ層１１Ｇ、及び青色画素に対応した青色カラーフィルタ層１１Ｂが設けられている。カラーフィルタ層１１の周りの画素間の領域には、ブラックマトリックス層１２が形成されている。ブラックマトリックス層１２は、画素分離膜５の上方に位置している。
【００６９】
本実施例において、カラーフィルタ層１１は、顔料を含有した感光性フィルム（レジストフィルム）を用いて作製している。レジストフィルムをラミネータを用いて貼り合わせた後、マスクアライメント露光装置を用いて、それぞれのカラーフィルタ層のパターンとなるように露光し、その後アルカリ水溶液で現像して不要部分を除去する。カラーフィルタ層は、例えば、赤色、緑色、及び青色の順でそれぞれ形成する。
【００７０】
ブラックマトリックス層１２は、カラーフィルタ層１１と同様にして、ブラックマトリックス用のレジストフィルムをラミネートした後、露光し、現像して形成する。
【００７１】
図１に示すように、ブラックマトリックス層１２には、開口部１３が形成されている。開口部１３は、露光する際に開口部に相当する部分を露光することにより形成することができる。
【００７２】
カラーフィルタ層１１の厚みは、２．５μｍであり、ブラックマトリックス層１２の厚みは１．５μｍである。
【００７３】
また、開口部１３は、実施例１においては、図６に示すように、格子状に形成されたブラックマトリックス層１２の交差する位置に４μｍ×４μｍの正方形状に形成している。
【００７４】
なお、光硬化性樹脂層９は、最も厚みのある部分で６μｍ、最も厚みの薄い部分で５μｍとなるように有機ＥＬ素子パネルと封止パネルとを貼り合わせている。
【００７５】
実施例２においては、図７に示すように、幅４μｍのストライプ状となるように開口部１３を形成している。
【００７６】
実施例３においては、図８に示すように、幅４μｍの格子状となるように開口部１３を形成している。
【００７７】
本発明における開口部１３は、種々の形状で形成することができ、例えば、図９、図１０及び図１１に示すような形状の開口部１３を形成してもよい。
【００７８】
（実施例４）
図２は、本発明に従う実施例４の有機ＥＬ表示装置を示す断面図である。図２に示すように、本実施例においては、封止パネルのマトリックス層１２の開口部１３に、ブルーフィルタ１４を設けている。ブルーフィルタ１４は、紫外域及び青色域の波長を透過し、緑色域及び赤色域の波長をカットするフィルタである。開口部１３にブルーフィルタ１４を形成することにより、有機ＥＬ素子の発光層からの光が開口部を通り外部に出射されるのを低減することができる。従って、光漏れを防止することがき、良好な表示コントラストを保つことができる。
【００７９】
（実施例５）
図３は、本発明に従う実施例５の有機ＥＬ表示装置を示す断面図である。
【００８０】
図３に示すように、本実施例においては、ブラックマトリックス層１２の開口部１３に、赤色カラーフィルタ１１Ｒまたは青色カラーフィルタ１１Ｂを開口部用カラーフィルタとして設けている。これらの開口部用カラーフィルタは、画素領域において設けられるカラーフィルタ層よりも厚みが薄くなるように形成されている。これは、厚みを薄くすることにより、紫外線が透過し易くするためである。
【００８１】
カラーフィルタ層の形成は、上述のように、ポジ型レジストフィルムを用いて形成しているが、開口部用フィルタを形成させる際には、この部分における露光量を多くすることにより、膜厚を薄くしている。
【００８２】
開口部１３に開口部用カラーフィルタを設けることにより、有機ＥＬ素子の発光層から発光された光が外部に漏れたり、反射電極で反射した光が外部に漏れたりするのを抑制することができる。
【００８３】
（実施例６〜８）
実施例６〜８においては、画素分離膜５の基板の面方向に対する角度θを実施例１における４５°から、７５°（実施例６）、６０°（実施例７）、及び３０°（実施例８）に変化させる以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ表示装置を作製した。
【００８４】
図１２及び図１３は、有機ＥＬ素子の発光層から出射した光が表示装置内で画素分離膜に入射したときの入射光の角度と反射光及び透過光の関係を説明するための模式図である。図１２及び図１３において、有機層６の屈折率をｎ１とし、画素分離膜５の屈折率をｎ２とし、画素分離膜５の側面５ａの基板の面方向に対する傾斜角をθとしている。また、θｃは、傾斜面５ａに入射したときに全反射となる全反射角を示している。
【００８５】
図１２は、有機層６からの光が傾斜面５ａに対し相対的に上方から入射したときの状態を示しており、図１２（ａ）は、入射角が９０−θｃの範囲内で入射したときの状態を示しており、図１２（ｂ）は入射角がθｃ−θ'の範囲内で入射したときの状態を示しており、図１２（ｃ）は、入射角がθ'の範囲内で入射したときの状態を示している。
【００８６】
図１３は、有機層６からの光が、傾斜面５ａに対して相対的に下方から入射したときの状態を示している。図１３（ｄ）は、入射角がθ'のときの状態を示しており、図１３（ｅ）は、入射角がθｃ−θ'の範囲内であるときの状態を示しており、図１３（ｆ）は、入射角が９０−θｃの範囲内のときの状態を示している。
【００８７】
全反射角θｃは、上述のように、傾斜面５ａに入射した光が全反射する入射角を示しており、
θｃ＝ａｓｉｎ（ｎ２／ｎ１）である。
【００８８】
また、画素分離膜５に透過する光が水平方向に放射する角度θ'は、以下のようになる。
θ'＝ａｓｉｎ（ｎ２／ｎ１ｓｉｎ（９０°−θ））
【００８９】
図１２に示すように、傾斜面５ａに対し上方から光が入射した場合には、傾斜面５ａで反射した反射光及び傾斜面５ａを透過した透過光は、いずれも下方に進行するため、上方の開口部から漏れることはない。
【００９０】
図１３（ｄ）に示すように、入射角θが、
０＜θ＜ａｓｉｎ（ｎ２／ｎ１ｓｉｎ（９０°−θ））
のとき、傾斜面５ａに入射した光は、透過光となるが、透過光は、基板内側に放射されるので、外部に光が放射されることはない。
【００９１】
図１３（ｅ）に示すように、入射角θが、
ａｓｉｎ（ｎ２／ｎ１ｓｉｎ（９０°−θ））＜θ＜ａｓｉｎ（ｎ２／ｎ１）
のとき、傾斜面５ａへの入射光の一部は透過光と画素分離膜５中を伝搬し、その他の光は傾斜面５ａで反射され上方に向かう。従って、これらの光は開口部１３を通過する。
【００９２】
図１３（ｆ）に示すように、入射角θが、
ａｓｉｎ（ｎ２／ｎ１）＜θ
のとき、傾斜面５ａで全反射され、全反射された反射光は開口部側に向かい開口部から出射される。
【００９３】
以上のように、有機ＥＬ素子の有機層から出射した光が開口部を通り外部に出射されるか否かに関し、画素分離膜５の側面である傾斜面５ａに対する入射角が影響する。有機層６からは種々の角度で光が出射されているので、どの程度の光が開口部から外部に漏れるかは、画素分離膜５の側面５ａの傾斜角が影響する。本実施例では、実施例１における傾斜角４５°を、７５°、５０°、及び３０°に変化させて、傾斜角の影響を検討している。なお、光硬化性接着剤層の膜厚を５μｍ（実施例６）、５μｍ（実施例７）、２μｍ（実施例８）としている。なお、実施例１では５μｍとしている。
【００９４】
（実施例９）
本実施例では、画素分離膜５を屈折率１．４９のアクリル樹脂から形成する以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ表示装置を作製した。有機層の屈折率は１．８であるので、屈折率１．４９のアクリル樹脂を用いることにより、実施例１に比べ、有機層との屈折率差を大きくすることができ、開口部から外部に出射する光を低減することができる。
【００９５】
（実施例１０）
図４は、本発明に従う実施例１０の有機ＥＬ表示装置を示す模式図である。
【００９６】
図４に示すように、本実施例では、画素分離膜５として、黒色の画素分離膜５を形成している。このような黒色の画素分離膜５は、画素分離膜を形成する樹脂中にカーボン粒子なとの黒色顔料を含有させることにより形成することができる。
【００９７】
また、図５に示すように、画素分離膜５を、カラーフィルタ層の積層構造から形成してもよい。図５に示す実施例においては、赤色カラーフィルタ層１１Ｒ、緑色カラーフィルタ層１１Ｇ、青色カラーフィルタ層１１Ｂをこの順序で積層することにより画素分離膜５が形成されている。
【００９８】
（比較例１）
実施例１において、開口部１３を形成しない以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ表示装置を作製した。
【００９９】
〔有機ＥＬ表示装置の評価〕
作製した各有機ＥＬ表示装置について、以下の点について評価した。
【０１００】
＜光硬化性樹脂層の硬化状態＞
有機ＥＬ素子パネルと封止パネルを貼り合わせた後、光硬化性樹脂層を紫外線照射して硬化させ、硬化後の硬化状態を評価した。光硬化性樹脂を硬化させた後、カッターナイフなど鋭利なものを用いて、有機ＥＬ素子パネルと封止パネルとの間を剥がし、露出した光硬化性接着剤層が硬化しているか否かで評価した。硬化しているものを〇とし、半固体状態、ゲル状態、液体状態のものを×として評価した。
【０１０１】
＜開口部からの色漏れ＞
有機ＥＬ表示装置を発光させ、開口部からの発光色の漏れがあるか否かで評価した。発光色の漏れが認められるものを「有り」とし、認められないものを「なし」とした。
【０１０２】
＜コントラスト比の測定＞
明るい場所において、パネルの表示面輝度と非発光時の表示面輝度を測定することにより、以下の式からコントラストを算出した。
【０１０３】
コントラスト＝発光パネルの正面輝度／非発光パネルの正面輝度
上記の評価結果を表１に示した。
【０１０４】
表１において、「フィルタ」は、開口部にフィルタを設けたものを「有り」とし、設けていなものを「なし」としている。
【０１０５】
「開口パターン」は、開口部のパターン形状を示している。□は正方形形状であることを示している。
【０１０６】
「画素分離膜」は、画素分離膜が透明であるか黒色であるかを示している。
【０１０７】
「角度」は、画素分離膜の側面の基板面に対する角度を示している。
【０１０８】
「ｎ１」は、有機層の屈折率を示し、「ｎ２」は、画素分離膜の屈折率を示している。
【０１０９】
「θｃ−θ'」は、ａｓｉｎ（ｎ２／ｎ１）―ａｓｉｎ（ｎ２／ｎ１ｓｉｎ（９０°−θ））を示している。
【０１１０】
【表１】
2007103027.tif 000009
【０１１１】
表１に示す結果から明らかなように、本発明に従う実施例１〜１０においては、比較例１に比べ、光硬化性樹脂層の硬化状態が良好であることが分かる。従って、本発明に従いブラックマトリックス層に開口部を設けることにより、光硬化性樹脂を十分に硬化させることができる。
【０１１２】
実施例１〜３の比較から明らかなように、開口部の形状により、コントラスト比が変化する。これは基板に形成されたＴＦＴまたは配線による反射が原因の１つと考えられる。そのため、開口部に位置する基板上には、ＴＦＴや配線など反射性のものを配置しないようにすることでコントラストの低下を抑制できる。また、実施例４及び５から明らかなように、開口部にフィルタを設けることによりコントラスト比を上げることができる。
【０１１３】
また、実施例１０から明らかなように、画素分離膜を着色し、光吸収性の画素分離膜にすることにより、コントラスト比を上げることができる。
【０１１４】
また、θｃ−θ'の結果から明らかなように、この値が３５°以下であると、開口部からの色漏れがなくなっており、この値を３５°以下にすることが好ましいことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明に従う一実施例の有機ＥＬ表示装置を示す断面図。
【図２】本発明に従う実施例４の有機ＥＬ表示装置を示す断面図。
【図３】本発明に従う実施例５の有機ＥＬ表示装置を示す断面図。
【図４】本発明に従う実施例１０の有機ＥＬ表示装置を示す断面図。
【図５】本発明に従う他の実施例の有機ＥＬ表示装置を示す断面図。
【図６】本発明に従う実施例１の有機ＥＬ表示装置におけるブラックマトリックス層及び開口部の形状を示す平面図。
【図７】本発明に従う実施例２の有機ＥＬ表示装置におけるブラックマトリックス層及び開口部の形状を示す平面図。
【図８】本発明に従う実施例３の有機ＥＬ表示装置におけるブラックマトリックス層及び開口部の形状を示す平面図。
【図９】本発明におけるブラックマトリックス部及び開口部の他の例を示す平面図。
【図１０】本発明におけるブラックマトリックス部及び開口部の他の例を示す平面図。
【図１１】本発明におけるブラックマトリックス部及び開口部の他の例を示す平面図。
【図１２】画素分離膜への入射光と反射光及び透過光との関係を示す模式図。
【図１３】画素分離膜への入射光と反射光及び透過光との関係を示す模式図。
【符号の説明】
【０１１６】
１…基板
２…駆動回路
３…平坦化膜
４…陽極
５…画素分離膜
５ａ…画素分離膜の側面
６…有機層
７…陰極
８…保護膜
９…光硬化性樹脂層
１０…封止基板
１１…カラーフィルタ層
１１Ｒ…赤色カラーフィルタ層
１１Ｇ…緑色カラーフィルタ層
１１Ｂ…青色カラーフィルタ層
１２…ブラックマトリックス層
１３…ブラックマトリックス層の開口部
１４…ブルーフィルタ
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１】
2007103027.tif 000018
【図２】
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【図３】
2007103027.tif 000020
【図４】
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【図５】
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