JP2004227811A - 有機ｅｌディスプレイおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板を貼り合わせて形成されるディスプレイの製造において、低コスト且つ簡便に、有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板との間に透明層を形成し、気泡を混入させることなく有機ＥＬディスプレイを製造する方法を提供する。
【解決手段】本発明は、基板上に、第１電極と、有機ＥＬ層と、第２電極とを形成して、有機ＥＬ発光素子を準備する工程と、透明基板上に色変換フィルタ層を形成して色変換フィルタ基板を準備する工程と、前記有機ＥＬ発光素子または色変換フィルタ基板上に溝を有する透明層を形成する工程と、前記有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板とを透明層を介して位置を合わせて貼り合わせる工程とを含むことを特徴とする有機ＥＬディスプレイの製造方法である。
【選択図】 図１
【解決手段】本発明は、基板上に、第１電極と、有機ＥＬ層と、第２電極とを形成して、有機ＥＬ発光素子を準備する工程と、透明基板上に色変換フィルタ層を形成して色変換フィルタ基板を準備する工程と、前記有機ＥＬ発光素子または色変換フィルタ基板上に溝を有する透明層を形成する工程と、前記有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板とを透明層を介して位置を合わせて貼り合わせる工程とを含むことを特徴とする有機ＥＬディスプレイの製造方法である。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高精細で視認性に優れ、携帯端末機または産業用計測器の表示など広範囲な応用可能性を有する有機ＥＬディスプレイおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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、表示デバイスに関して、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方式が考案されてきている。
【０００４】
トップエミッション方式と、分離配置した蛍光体に励起光を吸収させて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とを組み合わせることにより、高精細かつ高輝度の有機ＥＬディスプレイを提供できる可能性が示されてきている（特許文献１および２参照）。
【０００５】
従来技術の有機ＥＬディスプレイの構造を示す断面概略図を図７に示す。この図に示されるように、従来の有機ＥＬディスプレイ６００は、基板６０２、ＴＦＴ６０４、下部電極６０６、有機ＥＬ層６０８、上部電極６１０、透明基板６１６、色変換フィルタ層６１２（６１２Ｒ、６１２Ｇ、６１２Ｂ）、ブラックマスク６１４、および外周封止層６１８を有する。この有機ＥＬディスプレイ６００は、基板６０２、ＴＦＴ６０４、下部電極６０６、有機ＥＬ層６０８および上部電極６１０を有する有機ＥＬ発光素子と、透明基板６１６、色変換フィルタ層６１２およびブラックマスク６１４を有する色変換フィルタ基板を貼り合わせることにより得ることができる。貼り合わせは、基板６０２の周辺に、たとえば室温硬化型二液エポキシ系接着剤を使用して外周封止層６１８を形成し、透明基板６１６を接着させることにより行われる。このとき、２枚の基板の間には内部空間６２０が形成される。
【０００６】
この構造では、内部空間６２０と上部電極６１０との界面および／または内部空間６２０と色変換フィルタ層６１２との界面において、有機ＥＬ層６０８からの発光の一部が反射され、ディスプレイの発光効率が低下する恐れがある。
【０００７】
この反射を防止する手段としては、内部空間６２０が生じないように有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板を密着させることが考えられるが、その場合には、接着時に印加される圧力によって有機ＥＬ発光素子および色変換フィルタ基板の変形およびそれに伴う故障が発生するために好ましくない。このような問題点を解決するために有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板の間に膜厚が０．１〜５００μｍのシリコーン樹脂からなる透明樹脂層を形成することが提案されている（特許文献３参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−２５１０５９号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開２０００−７７１９１号公報
【００１０】
【特許文献３】
特開平５−９４８７８号公報
【００１１】
【特許文献４】
特開平１１−２８３７３９号公報
【００１２】
【特許文献５】
特開２００２−２１６９５８号公報
【００１３】
【特許文献６】
特開平５−１３４１１２号公報
【００１４】
【特許文献７】
特開平７−２１８７１７号公報
【００１５】
【特許文献８】
特開平７−３０６３１１号公報
【００１６】
【特許文献９】
特開平５−１１９３０６号公報
【００１７】
【特許文献１０】
特開平７−１０４１１４号公報
【００１８】
【特許文献１１】
特開平６−３００９１０号公報
【００１９】
【特許文献１２】
特開平７−１２８５１９号公報
【００２０】
【特許文献１３】
特開平８−２７９３９４号公報
【００２１】
【特許文献１４】
特開平９−３３０７９３号公報
【００２２】
【特許文献１５】
特開平５−３６４７５号公報
【００２３】
【特許文献１６】
特開平９−３３０７９３号公報
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、内部空間に透明樹脂層を設ける場合、透明樹脂層と、有機ＥＬ発光素子および／または色変換フィルタ基板との接触面において気泡を発生させないことが重要である。なぜならば、気泡が存在すると、有機ＥＬ発光素子からの光が、その気泡により反射および屈折され、ディスプレイの発光効率および表示品質の低下が起こるからである。
【００２５】
気泡を発生させないための１つの方法としては、いずれかの基板上に充填材料を配置した後に、真空環境下で有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板とを加圧接着する方法がある。この方法では気泡の原因となる空気を排除することができるが、真空装置を必要とし、工程が複雑になる。
【００２６】
別の方法としては、いずれかの基板の周縁部に設ける接着層に充填材料の注入口（開口部）を設けて貼り合わせ、その後に注入口より充填材料を注入し、充填後に注入口を封止（エンドシール）することが考えられる。この方法では、接着層に対する注入口の設置およびエンドシールのような工程が追加されるので、コストアップを招く。
【００２７】
さらに別の方法としては、トップエミッション方式のＥＬ素子の上部に、この素子の全面に配置される接着剤を塗布し、ＥＬ素子とカバー基板を貼り合わせる際に、カバー基板を凸面状に湾曲させた状態で貼り合わせることも試みられている（特許文献４参照）。このような工程を用いることにより、ＥＬ素子とカバー基板との間に気泡（微細な内部空間に相当する）が入ることを防止している。この方法は、カバー基板を凸面状に湾曲させるため、色変換フィルタ基板に適用すると、これを破損させる可能性がある。
【００２８】
さらに別の方法として、封止ガラスと素子基板を貼り合わせる際に、素子基板の貼り合わせ面に、樹脂材料からなる直線状、波線状、スポット、破線状などの「ビード」と称されるものを複数形成することが知られている（特許文献５参照）。この文献には、「ビード」間に貼り合わせ時に空気を外部に逃がすための空気逃げ通路を形成することも開示されている。しかしこの文献に開示されている方法では、樹脂材料からなる「ビード」を形成する特殊な装置を必要とるためコスト高となる。また、この文献によれば、空気を空気逃げ通路に沿って逃がすために、封止ガラスと素子基板を貼り合わせる際に、封止ガラスを撓ませる。この文献に記載のような封止ガラスと素子基板の貼り合わせでは封止ガラスを撓ませることが可能であるが、色変換フィルタ基板を用いる場合には、先に特許文献４の発明で説明したのと同様の問題点があり、色変換フィルタ基板を破損させる可能性がある。
【００２９】
従って、有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板を貼り合わせて形成されるディスプレイの製造において、低コスト且つ簡便に、有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板との間に透明層を形成し、気泡を混入させることなく有機ＥＬディスプレイを製造する方法が望まれている。また、有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板との間に気泡を混入させることなく、得られたディスプレイの発光効率および表示品質を向上させることができる方法が望まれている。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その第一の側面は、有機ＥＬディスプレイの製造方法である。本発明の製造方法は、基板上に、第１電極と、有機ＥＬ層と、第２電極とを形成して、有機ＥＬ発光素子を準備する工程と；透明基板上に色変換フィルタ層を形成して色変換フィルタ基板を準備する工程と；前記有機ＥＬ発光素子または色変換フィルタ基板上に、溝を有する透明層を形成する工程と；前記有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板とを透明層を介して位置を合わせて貼り合わせる工程とを含む。本発明では、透明層は弾性体であることが好ましい。本発明の製造方法は、ＴＦＴ型およびパッシブ型の有機ＥＬディスプレイに適用することができる。
【００３１】
さらに本発明の第二の側面は、有機ＥＬディスプレイに関する。本発明の有機ＥＬディスプレイは、基板上に形成された第１電極と、有機ＥＬ層と、第２電極とを含む有機ＥＬ発光素子と、透明基板上に形成された色変換フィルタ層を含む色変換フィルタ基板とを含み、有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板との間に透明層が設けられており、該透明層が溝を有することを特徴とする。本発明では、透明層は弾性体であることが好ましい。本発明の有機ＥＬディスプレイには、ＴＦＴ型およびパッシブ型の両タイプが含まれる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の第一の側面および第二の側面について説明する。
【００３３】
なお、本発明の第一の側面および第二の側面の駆動方式において、アクティブマトリクス駆動を行う場合には、基板上に薄膜トランジスタが設けられ、上記第１電極が薄膜トランジスタに接続されており、薄膜トランジスタにより有機ＥＬディスプレイが駆動される。また、パッシブマトリクス駆動を行う場合には、上記第１電極および上記第２電極はそれぞれラインパターン状に形成され、第１電極のラインパターンと第２電極のラインパターンは直交する方向に延びることができる。
【００３４】
本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法および構造を図１〜図６を参照して説明するが、これらは例示であり、本発明はこれらの図面に示された実施形態に限定されない。
【００３５】
図１において、（ａ）は有機ＥＬ発光素子１６０を示し、（ｂ）は透明層１２８を有する色変換フィルタ基板１５０を示し、（ｃ）は透明層１２８を有する色変換フィルタ基板１５０と有機ＥＬ発光素子１６０とを貼り合わせて製造される有機ＥＬディスプレイ１４０を示す断面図である。図２は、図１に示す本発明の有機ＥＬディスプレイ１４０の製造工程を説明するための概略断面図である。図３は機ＥＬディスプレイ１４２を示す断面図である。図３（ａ）は透明層１２８を有する有機ＥＬ発光素子１６２を示し、図３（ｂ）は色変換フィルタ基板１５２を示し、図３（ｃ）は色変換フィルタ基板１５２と透明層１２８を有する有機ＥＬ発光素子１６２とを貼り合わせて製造される有機ＥＬディスプレイ１４２を示す断面図である。図４は、図３に示す本発明の有機ＥＬディスプレイ１４２の製造工程を説明するための概略断面図である。図５（ａ）は本発明の有機ＥＬディスプレイ１４０の断面図であり、図５（ｂ）および図５（ｃ）は、図５（ａ）の有機ＥＬディスプレイ１４０の中の線２−２’に沿って切断した断面を示す図である。即ち、図５（ｂ）および図５（ｃ）は、それぞれ、本発明の有機ＥＬディスプレイの透明層１２８を示す実施形態の一例である。また、図６（ａ）および図６（ｂ）は、それぞれ、透明層１２８の脱気溝１３２の実施形態の一例を示す図である。
【００３６】
まず、本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法について説明する。
【００３７】
［製造方法１］
本発明の１つの製造方法は、図１に示されるように、有機ＥＬ発光素子１６０と、透明層１２８を有する色変換フィルタ基板１５０とを貼り合わせて、有機ＥＬディスプレイ１４０を形成する。
【００３８】
１）透明層を有する色変換フィルタ基板の製造
透明層１２８を有する色変換フィルタ基板は、図２（ａ）から図２（ｃ）に示される工程で製造することができる。なお、図２に示される実施形態において、赤色変換フィルタ層は、赤色カラーフィルタ層１１８Ｒと赤色変換層１２０Ｒからなり、緑色変換フィルタ層は、緑色カラーフィルタ層１１８Ｇと緑色変換層１２０Ｇからなり、および青色変換フィルタ層は、青色カラーフィルタ層１１８Ｂからなるが、本発明はこれに限定されない。
【００３９】
ａ）色変換フィルタ基板の製造
透明基板１１６上に、ＲＧＢ各色に対応する色変換フィルタ層と、それらの間および周囲に位置するブラックマスク１２２とを形成し、色変換フィルタ基板を形成する（図２（ａ））。色変換フィルタ層およびブラックマスクは、スピンコート法とフォトリソグラフ法を用いて従来通りの手法で形成することができる。
【００４０】
得られた色変換フィルタ層およびブラックマスクは、図１（ｂ）および図２（ｃ）に示すようにオーバーコート層１３６で被覆してもよいが、後述する透明層１２８がオーバーコート層を兼ねることができるので、オーバーコート層の設置は任意である。オーバーコート層には種々のポリマー材料を用いることができる（後述のオーバーコート層の説明参照）。オーバーコート層の形成法は特に制限はない。たとえば、乾式法（スパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法など）、あるいは湿式法（スピンコート法、ロールコート法、キャスト法など）のような慣用の手法により形成することができる。
【００４１】
ｂ）透明層の形成
次いで、透明層１２８を色変換フィルタ層およびブラックマトリックス１２２上に形成することにより透明層を有する色変換フィルタ基板１５０が得られる。
【００４２】
本発明の一実施形態では、各色変換フィルタ層およびブラックマスク１２２を形成した後に、透明層の材料１２８’をスピンコート法などにより塗布する（図２（ｂ））。引き続いてフォトリソグラフ法によりパターニングを実施して脱気溝１３２を形成し、透明層１２８を形成する（図２（ｃ））。
【００４３】
別の実施形態では、透明層１２８は、グラビア印刷法、転写法などの技術を使用して各色変換フィルタ層およびブラックマスク上に形成することができる。例えば、対応する脱気溝の形状の凸部を有するグラビアロールなどを用いて、透明層を印刷することによって形成してもよい。あるいは、対応する脱気溝に相当する凸部を有する基板（ポリマーフィルムなど）を用い、これに透明層の材料を充填し、それを色変換フィルタ層およびブラックマスク上に転写することによって形成してもよい。
【００４４】
本発明において、透明層１２８は、弾性体であることが好ましいが、色変換フィルタ基板と有機ＥＬ発光素子を接着する際に弾性を有していればよい。従って、各色変換フィルタ層およびブラックマスク１２２上で弾性体となるように加工される材料を用いることができる。例えば、上記スピンコート法で透明層の材料を塗布する場合は、塗布された後に弾性体に硬化可能な液体材料を例として挙げることができる。また、上記グラビア印刷や転写法などによる方法では、弾性体となるように加工できる液体材料を転写元の基板（脱気溝の形状の凸部を有するものなど）などに塗布し、所望の形状に加工した後に印刷や転写をすることができる。あるいは、予め脱気溝を形成した固体弾性体を用い、各色変換フィルタ層およびブラックマスク上に直接印刷または転写してもよい。なお、透明層の厚さは１０μｍ以下、好ましくは５から１０μｍである。
【００４５】
本発明の透明層１２８は、波長４００〜８００ｎｍの光に対して２０％〜９５％、好ましくは６０％〜９５％の可視光透過率と、１．２〜２．５の屈折率とを有することが好ましい。さらに、本発明の透明層１２８は、９．８×１０−２〜１９．６ＭＰａ（１〜２００ｋｇ／ｃｍ２）好ましくは０．４９〜４．９ＭＰａ（５〜５０ｋｇ／ｃｍ２）の弾性率を有する。本発明ではこのような弾性率を有する透明層を形成できる材料であればいずれの材料であっても使用することができる。具体的には、本発明で使用しうる材料には、例えばＪＮＰＣ−４３（日本合成ゴム（株））、ＮＮ８１０（日本合成ゴム（株））、ＪＮＰＣ−５０（日本合成ゴム（株））などを例に挙げることができる。
【００４６】
透明層が弾性体であることにより、有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板を貼り合わせる際にこの素子と基板を損傷することなく貼り合わせることが可能になる。即ち、透明層１２８の存在により、接合時の加圧が安定化される。
【００４７】
脱気溝１３２は、有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板の貼り合わせ時に気泡が混入しないいずれの配置であってもよいが、例えば図５（ｂ）に示すストライプ状または図５（ｃ）に示されるような格子状とすることができる。本発明では、透明層１２８の脱気溝以外の部分（たとえば図２（ｃ）、図５（ｂ）または図５（ｃ）の１３４で示される領域）は、サブピクセルの領域に相当する（即ち、脱気溝１３２は色変換フィルタ層の間に相当する部分に設けられている）が、本発明では、この脱気溝以外の部分１３４は、複数のサブピクセルにまたがって形成されてもよく、さらには複数の画素にわたって形成されてもよい。
【００４８】
本発明では、脱気溝１３２をサブピクセル間や画素間に形成することにより、有機ＥＬ発光素子からの光が脱気溝により反射され、ディスプレイの発光効率が低下することを防止する。
【００４９】
本発明において、透明層１２８に形成される脱気溝１３２は、有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板の貼り合わせ時に気泡が混入しない範囲で、透明層の厚さ方向のいずれの深さを有していてもよい。例えば、図６（ａ）または図６（ｂ）に示されるように、脱気溝１３２は、透明層の厚さ方向に、透明層を貫通するように形成されていてもよい。本発明では、好ましくは、脱気溝の深さは、１０μｍ以下、好ましくは１〜５μｍである。また、脱気溝の幅は３０μｍ以下、好ましくは１０〜３０μｍである。
【００５０】
２）有機ＥＬ発光素子の製造
ＴＦＴ型の有機ＥＬ発光素子は当該技術において知られている手段を用いて製造することができる。即ち、スパッタ法、蒸着法、スピンコート法などを含む被覆方法、フォトリソグラフ法などを適宜組み合わせて、第１の基板１０２上に、複数のＴＦＴ１０４、平坦化絶縁層１０６、複数の第１電極１０８、有機ＥＬ層１１０、第２電極１１２およびパッシベーション層１１４を順次積層すればよい。
【００５１】
また、パッシブマトリクス型の有機ＥＬ素子を製造する場合には、スパッタ法、蒸着法、スピンコート法などを含む被覆方法、フォトリソグラフ法などを適宜組み合わせて、ラインパターン状の第１電極、有機ＥＬ層、第１電極のラインパターンと直交する方向に延びるラインパターンを有する第２電極およびパッシベーション層を順次積層して、有機ＥＬ発光素子を形成すればよい。
【００５２】
３）有機ＥＬディスプレイの製造（貼り合わせ工程）
上記のように形成した透明層を有する色変換フィルタ基板１５０および有機ＥＬ発光素子１６０を乾燥窒素雰囲気（望ましくは、酸素および水分濃度ともに１ｐｐｍ以下）内に配置する。そして、ディスペンサーロボットを用いて外周部に紫外線硬化型接着剤を塗布する。その後に、図２（ｄ）（または図１（ｃ））に示されるように有機ＥＬ発光素子１６０と透明層を有する色変換フィルタ基板１５０とを密着させる。このとき、透明層には脱気溝１３２が設けられているため有機ＥＬ発光素子１６０と透明層を有する色変換フィルタ基板１５０の接着面に気泡が混入することがない。
【００５３】
続いて、有機ＥＬ発光素子の発光部と色変換フィルタ層とのアライメントを行う。アクティブマトリクス駆動の場合には、第１電極１０８と色変換フィルタ層との位置合わせを行う。一方、パッシブマトリクス駆動の場合には、第１電極および第２電極のラインパターンの交差部分と色変換フィルタ層との位置合わせを行う。なお、透明層１２８の脱気溝１３２はサブピクセルまたは画素間に配置されるように予め形成されている。
【００５４】
その後に、前述の紫外線硬化型接着剤に対して紫外線を照射して、該接着剤を硬化させて外周封止層１３０を形成する。紫外線照射は、例えば１００ｍＷ／ｃｍ２の照度で３０秒間にわたって行うことが好ましい。
【００５５】
以上のように、透明層１２８を用いることにより、接着時の気泡の混入を防止でき、長期信頼性のある有機ＥＬディスプレイ１４０を構成することができる。
【００５６】
本発明において、脱気溝１３２をサブピクセル間または画素間に格子状に形成し、かつ脱気溝１３２を透明層１２８の厚さ方向に貫通するように形成した場合、有機ＥＬディスプレイの視野角依存性が改良されうる。
【００５７】
［製造方法２］
次に、本発明の別の製造方法について説明する。この方法は、図３に示されるように、透明層１２８を有する有機ＥＬ発光素子１６２と、色変換フィルタ基板１５２とを貼り合わせて、有機ＥＬディスプレイ１４２を形成する。
【００５８】
この方法においては、図３に示されるように、有機ＥＬディスプレイは、透明層１２８がパッシベーション層上に形成され、脱気溝１３２が色変換フィルタ基板１５２に向けて形成されていることを除いて、図１（ｃ）に示される有機ＥＬディスプレイ１４０と同様の構造を有する。なお、本実施形態においても、脱気溝１３２は、透明層１２８を貫通していてもよい。
【００５９】
１）色変換フィルタ基板１５２の製造
色変換フィルタ基板１５２は、透明基板１１６上に、ＲＧＢ各色に対応する色変換フィルタ層と、それらの間および周囲に位置するブラックマスク１２２とを形成することにより得られる。色変換フィルタ層およびブラックマスクは、スピンコート法とフォトリソグラフ法を用いて従来通りの手法で形成することができる。本実施形態においても、各色変換フィルタ層は、図１（ｂ）または図２（ａ）に示される実施形態と同様の構成を有する。
【００６０】
得られた色変換フィルタ基板には、必要に応じてオーバーコート層１３６を設けることが好ましい（図３（ｂ）参照）。オーバーコート層には種々のポリマー材料を用いることができる（後述のオーバーコート層の説明参照）。オーバーコート層の形成法は特に制限はない。たとえば、乾式法（スパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法など）、あるいは湿式法（スピンコート法、ロールコート法、キャスト法など）のような慣用の手法により形成することができる。
【００６１】
２）透明層を有する有機ＥＬ発光素子の製造
ａ）有機ＥＬ発光素子の製造
当該技術において知られている手段を用いて、有機ＥＬ発光素子を形成する。即ち、スパッタ法、蒸着法、スピンコート法などを含む被覆方法、フォトリソグラフ法などを適宜組み合わせて、第１の基板１０２上に、複数のＴＦＴ１０４、平坦化絶縁層１０６、複数の第１電極１０８、有機ＥＬ層１１０、第２電極１１２およびパッシベーション層１１４を順次積層すればよい（図４（ａ））。また、パッシブマトリクス駆動を行う場合には、スパッタ法、蒸着法、スピンコート法などを含む被覆方法、フォトリソグラフ法などを適宜組み合わせて、ラインパターン状の第１電極１０８、有機ＥＬ層１１０、第１電極１０８のラインパターンと直交する方向に延びるラインパターンを有する第２電極１１２およびパッシベーション層１１４を順次積層して、有機ＥＬ発光素子を形成することができる。
【００６２】
ｂ）透明層の形成
本発明の一実施形態では、パッシベーション層１１４を形成した後に、透明層の材料１２８’をスピンコート法などにより塗布する（図４（ｂ））。引き続いてフォトリソグラフ法によりパターニングを実施して脱気溝１３２を形成し、透明層１２８を形成する（図４（ｃ））。
【００６３】
別の実施形態では、透明層１２８は、グラビア印刷法、転写法などの技術を使用してパッシベーション層１１４上に形成することができる。例えば、対応する脱気溝の形状の凸部を有するグラビアロールなどを用いて、透明層を印刷することによって形成してもよい。あるいは、対応する脱気溝に相当する凸部を有する基板（ポリマーフィルムなど）を用い、これに透明層の材料を充填し、それをパッシベーション層１１４上に転写することによって形成してもよい。
【００６４】
本発明において、透明層１３２は、弾性体であることが好ましいが、色変換フィルタ基板と有機ＥＬ発光素子を接着する際に弾性を有していればよい。従って、パッシベーション層１１４上で弾性体となるように加工される材料を用いることができる。例えば、上記スピンコート法で透明層の材料を塗布する場合は、塗布された後に弾性体に硬化可能な液体材料を例として挙げることができる。また、上記グラビア印刷や転写法などによる方法では、弾性体となるように加工できる液体材料を転写元の基板（脱気溝の形状の凸部を有するものなど）などに塗布し、所望の形状に加工した後に印刷や転写することができる。あるいは、予め脱気溝を形成した弾性体を用い、パッシベーション層１１４上に直接印刷または転写してもよい。なお、透明層の厚さは１０μｍ以下、好ましくは５から１０μｍである。
【００６５】
本発明の透明層１２８の材料、並びに、脱気溝１３２および脱気溝以外の領域１３４の形状、寸法などは、先の［製造方法１］で説明したものと同じである。
【００６６】
本発明では、透明層が弾性体であることにより、有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板を貼り合わせる際にこの素子と基板を損傷することなく貼り合わせることが可能になる。即ち、透明層１２８の存在により、接合時の加圧が安定化される。
【００６７】
３）有機ＥＬディスプレイの製造（貼り合わせ工程）
上記のように形成した色変換フィルタ基板１５２および透明層を有する有機ＥＬ発光素子１６２を乾燥窒素雰囲気（望ましくは、酸素および水分濃度ともに１ｐｐｍ以下）内に配置する。そして、ディスペンサーロボットを用いて、有機ＥＬ発光素子１６２の外周部に紫外線硬化型接着剤を塗布する。その後に、有機ＥＬ発光素子１６２と色変換フィルタ基板１５２とを密着させる。このとき、透明層には脱気溝１３２が設けられているため有機ＥＬ発光素子１６２と色変換フィルタ基板１５２の接着面に気泡が混入することがない。
【００６８】
続いて、有機ＥＬ発光素子の発光部と色変換フィルタ層とのアライメントを行う。アクティブマトリクス駆動の場合には、第１電極１０８と色変換フィルタ層との位置合わせを行う。一方、パッシブマトリクス駆動の場合には、第１電極および第２電極のラインパターンの交差部分と色変換フィルタ層との位置合わせを行う。なお、透明層１２８の脱気溝１３２はサブピクセルまたは画素間に配置されるように予め形成されている。
【００６９】
その後に、前述の紫外線硬化型接着剤に対して紫外線を照射して、該接着剤を硬化させて外周封止層１３０を形成する。紫外線照射は、例えば１００ｍＷ／ｃｍ２の照度で３０秒間にわたって行うことが好ましい。
【００７０】
以上のように、透明層１２８を用いることにより、接着時の気泡の混入を防止でき、長期信頼性のある有機ＥＬディスプレイ１４２を構成することができる。
【００７１】
本発明において、脱気溝１３２をサブピクセル間または画素間に格子状に形成し、かつ脱気溝１３２を透明層１２８の厚さ方向に貫通するように形成した場合、有機ＥＬディスプレイの視野角依存性が改良されうる。
【００７２】
次に本発明の第二の側面について説明する。第二の発明は、有機ＥＬディスプレイに関し、具体的には、基板上に形成された第１電極と、有機ＥＬ層と、第２電極とを含む有機ＥＬ発光素子と、透明基板上に形成された色変換フィルタ層を含む色変換フィルタ基板とを含む有機ＥＬディスプレイであって、前記有機ＥＬ発光素子と前記色変換フィルタ基板との間に、透明層を設け、この透明層に溝を設けたことを特徴とする。本発明の有機ＥＬディスプレイでは、透明層が弾性体であることが好ましい。アクティブマトリクス駆動を行う場合には、基板上に薄膜トランジスタがさらに設けられ、前記第１電極が該薄膜トランジスタに接続されており、および該薄膜トランジスタにより有機ＥＬディスプレイが駆動される。また、パッシブマトリクス駆動を行う場合には、前記第１電極および前記第２電極はそれぞれラインパターン状に形成され、前記第１電極のラインパターンと前記第２電極のラインパターンは直交する方向に延びることができる。
【００７３】
ＴＦＴ型の有機ＥＬディスプレイの具体例としては、図１（ｃ）または図３（ｃ）に示されるものを挙げることができる。これらの図に示される有機ＥＬディスプレイは、基板１０２上にＴＦＴ１０４、平坦化絶縁膜１０６、第１電極１０８、有機ＥＬ層１１０、第２電極１１２、パッシベーション層１１４を有する有機ＥＬ発光素子、および、透明基板１１６上にＲＧＢ各色に対応する色変換フィルタ層と、それらの間および周囲に位置するブラックマスク１２２とを有する色変換フィルタ層が、透明層１２８を介して接合された構造を有している。
【００７４】
以下に本発明の有機ＥＬディスプレイの各構成要素について説明する。
【００７５】
［構成要素］
（１）第１の基板１０２
第１の基板１０２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ることができる。
【００７６】
（２）ＴＦＴ１０４
ＴＦＴ１０４は、アクティブマトリクス駆動を行う場合に設けられる。ＴＦＴ１０４は、第１の基板１０２上にマトリックス状に配置され、各画素に対応した第１電極１０８にソース電極またはドレイン電極が接続される。好ましくは、ＴＦＴ１０４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。
【００７７】
ＴＦＴ１０４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することができる。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設計の自由度を高くすることができるので、上記の特性を達成するために有利である。
【００７８】
（３）平坦化絶縁膜１０６
アクティブマトリクス駆動を行う場合、平坦化絶縁膜１０６を、ＴＦＴ１０４の上部に形成することが好ましい。平坦化絶縁膜１０６は、ＴＦＴ１０４のソース電極またはドレイン電極と第１電極１０８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１０６は、当該技術に知られている任意の材料により形成することができる。好ましくは、無機酸化物または窒化物、あるいはポリイミドまたはアクリル樹脂から形成される。
【００７９】
（４）第１電極１０８
第１電極１０８は、陽極または陰極のいずれであってもよい。第１電極１０８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１０８を形成することができる。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１１０で発光される光を色変換フィルタ基板１５０、１５２側に反射して光の有効利用を図ることが可能となる。
【００８０】
第１電極１０８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が用いられる。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１１０の発光の有効利用を図ることができる。
【００８１】
本発明の有機ＥＬディスプレイにおいてアクティブマトリクス駆動を行う場合、第１電極１０８は、ＴＦＴ１０４それぞれに対応して分離した形態で平坦化絶縁膜１０６上に形成され、ＴＦＴ１０４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。ＴＦＴ１０４と第１電極１０８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１０８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。
【００８２】
あるいは、本発明の有機ＥＬディスプレイにおいてパッシブマトリクス駆動を行う場合、ＴＦＴ１０４および平坦化絶縁膜１０６を形成することなしに、基板１０２上にラインパターン状の第１電極１０８が形成される。この場合にも、第１電極を陽極あるいは陰極のいずれとしても利用することができる。
【００８３】
（５）有機ＥＬ層１１０
本発明の色変換方式の有機ＥＬディスプレイにおいては、有機ＥＬ層１１０から発せられる近紫外から可視領域の光、好ましくは青色から青緑色領域の光を色変換フィルタ層に入射させて、所望される色を有する可視光を放出する。
【００８４】
有機ＥＬ層１１０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。
【００８５】
（１）有機ＥＬ発光層
（２）正孔注入層／有機ＥＬ発光層
（３）有機ＥＬ発光層／電子注入層
（４）正孔注入層／有機ＥＬ発光層／電子注入層
（５）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、陽極は有機ＥＬ発光層または正孔注入層に接続され、陰極は有機ＥＬ発光層または電子注入層に接続される）
【００８６】
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。
【００８７】
（６）第２電極１１２
第２電極１１２は、有機ＥＬ層１１０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１１０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１１２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。
【００８８】
第２電極１１２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１１２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１１０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（１０ｎｍ）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１１２全体の抵抗値を減少させ有機ＥＬ層１１０に対して充分な電流を供給することを可能にする。
【００８９】
第２電極１１２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１１０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。
【００９０】
本発明の有機ＥＬディスプレイにおいてアクティブマトリクス駆動を行う場合、第２電極１１２は、パターニングをされていない均一電極として形成することができる。
【００９１】
あるいは、本発明の有機ＥＬディスプレイにおいてパッシブマトリクス駆動を行う場合、第２電極１１２は、第１電極１０８のラインパターンと直交する方向に延びるラインパターン状に形成される。
【００９２】
（７）パッシベーション層１１４
以上のように形成される第２電極１１２以下の各層を覆ってパッシベーション層１１４が設けられる。パッシベーション層１１４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１１０の機能低下を防止することに有効である。パッシベーション層１１４は、有機ＥＬ層１１０の発光を色変換フィルタ層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。
【００９３】
これらの要請を満たすために、パッシベーション層１１４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できる。該パッシベーション層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できる。
【００９４】
また、パッシベーション層として種々のポリマー材料を用いることができる。イミド変性シリコーン樹脂（特許文献６〜８参照）、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（特許文献９および１０を参照）、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（特許文献１１〜１４を参照）、フッ素系樹脂（特許文献１５および１６参照）、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。これらポリマー材料を用いる場合にも、その形成法は特に制限はない。たとえば、乾式法（スパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法など）、あるいは湿式法（スピンコート法、ロールコート法、キャスト法など）のような慣用の手法により形成することができる。
【００９５】
上述のパッシベーション層１１４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よい。パッシベーション層１１４の厚さ（複数の層の積層物である場合は全厚）は、０．１〜１０μｍであることが好ましい。
【００９６】
（８）透明基板１１６
透明基板１１６は、色変換フィルタ層によって変換された光に対して透明であることが必要である。また、透明基板１１６は、色変換フィルタ層、ブラックマスクおよび透明層の形成に用いられる条件（溶媒、温度等）に耐えるものであるべきであり、さらに寸法安定性に優れていることが好ましい。透明基板１１６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。
【００９７】
透明基板１１６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。ホウケイ酸ガラスまたは青板ガラス等が特に好ましいものである。
【００９８】
（９）色変換フィルタ層
本明細書において、色変換フィルタ層は、カラーフィルタ層１１８、色変換層１２０、およびカラーフィルタ層１１８と色変換層１２０との積層体の総称である。色変換層１２０は、有機ＥＬ層１１０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発光するものである。フルカラー表示を可能にするためには、少なくとも青色（Ｂ）領域、緑色（Ｇ）領域および赤色（Ｒ）領域の光を放出する独立した色変換フィルタ層が設けられる。ＲＧＢそれぞれの色変換層は、例えば少なくとも有機蛍光色素とマトリクス樹脂とを含む。
【００９９】
１）有機蛍光色素
本発明において、好ましくは、少なくとも赤色領域の蛍光を発する蛍光色素の１種類以上を用い、さらに緑色領域の蛍光を発する蛍光色素の１種類以上と組み合わせてもよい。これは、光源として青色ないし青緑色領域の光を発光する有機ＥＬ層１１０を用いる場合、有機ＥＬ層１１０からの光を単なる赤色フィルタに通して赤色領域の光を得ようとすると、元々赤色領域の波長の光が少ないために極めて暗い出力光になってしまうからである。
【０１００】
したがって、有機ＥＬ層１１０からの青色ないし青緑色領域の光を、蛍光色素によって赤色領域の光に変換することにより、十分な強度を有する赤色領域の光の出力が可能となる。発光体から発せられる青色から青緑色領域の光を吸収して、赤色領域の蛍光を発する蛍光色素としては、例えばローダミンＢ、ローダミン６Ｇ、ローダミン３Ｂ、ローダミン１０１、ローダミン１１０、スルホローダミン、ベーシックバイオレット１１、ベーシックレッド２などのローダミン系色素、シアニン系色素、１−エチル−２−［４−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）−１，３−ブタジエニル］−ピリジニウムパークロレート（ピリジン１）などのピリジン系色素、あるいはオキサジン系色素などが挙げられる。さらに、各種染料（直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料など）も蛍光性があれば使用することができる。
【０１０１】
発光体から発せられる青色ないし青緑色領域の光を吸収して、緑色領域の蛍光を発する蛍光色素としては、例えば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）、３−（２’−Ｎ−メチル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３０）、２，３，５，６−１Ｈ，４Ｈ−テトラヒドロ−８−トリフルオロメチルキノリジン（９，９ａ，１−ｇｈ）クマリン（クマリン１５３）などのクマリン系色素、あるいはクマリン色素系染料であるベーシックイエロー５１、さらにはソルベントイエロー１１、ソルベントイエロー１１６などのナフタルイミド系色素などが挙げられる。さらに、各種染料（直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料など）も蛍光性があれば使用することができる。
【０１０２】
さらに、青色領域の光に関しては、有機ＥＬ層１１０からの発光を単なる青色フィルタに通して出力させることが可能である。
【０１０３】
なお、本発明に用いる有機蛍光色素を、ポリメタクリル酸エステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、アルキッド樹脂、芳香族スルホンアミド樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂およびこれらの樹脂混合物などに予め練り込んで顔料化して、有機蛍光顔料としてもよい。また、これらの有機蛍光色素や有機蛍光顔料（本明細書中で、前記２つを合わせて有機蛍光色素と総称する）は単独で用いてもよく、蛍光の色相を調整するために２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１０４】
本発明の蛍光変換層１２０は、該蛍光変換層の重量を基準として０．０１〜５質量％、より好ましくは０．１〜２質量％の有機蛍光色素を含有する。前記含有量範囲の有機蛍光色素を用いることにより、濃度消光などの硬化による色変換効率を伴うことなしに、充分な波長変換を行うことが可能となる。
【０１０５】
２）マトリクス樹脂
次に、本発明の色変換層に用いられるマトリクス樹脂は、光硬化性または光熱併用型硬化性樹脂（レジスト）を光および／または熱処理して、ラジカル種またはイオン種を発生させて重合または架橋させ、不溶不融化させたものである。また、色変換層のパターニングを行うために、該光硬化性または光熱併用型硬化性樹脂は、未露光の状態において有機溶媒またはアルカリ溶液に可溶性であることが望ましい。
【０１０６】
具体的には、マトリクス樹脂は、（１）アクロイル基やメタクロイル基を複数有するアクリル系多官能モノマーおよびオリゴマーと、光または熱重合開始剤とからなる組成物膜を光または熱処理して、光ラジカルまたは熱ラジカルを発生させて重合させたもの、（２）ボリビニル桂皮酸エステルと増感剤とからなる組成物を光または熱処理により二量化させて架橋したもの、（３）鎖状または環状オレフィンとビスアジドとからなる組成物膜を光または熱処理してナイトレンを発生させ、オレフィンと架橋させたもの、および（４）エポキシ基を有するモノマーと酸発生剤とからなる組成物膜を光または熱処理により、酸（カチオン）を発生させて重合させたものなどを含む。特に、（１）のアクリル系多官能モノマーおよびオリゴマーと光または熱重合開始剤とからなる組成物を重合させたものが好ましい。なぜなら、該組成物は高精細なパターニングが可能であり、および重合した後は耐溶剤性、耐熱性等の信頼性が高いからである。
【０１０７】
本発明で用いることができる光重合開始剤、増感剤および酸発生剤は、含まれる蛍光変換色素が吸収しない波長の光によって重合を開始させるものであることが好ましい。本発明の色変換層において、光硬化性または光熱併用型硬化性樹脂中の樹脂自身が光または熱により重合することが可能である場合には、光重合開始剤および熱重合開始剤を添加しないことも可能である。
【０１０８】
マトリクス樹脂（色変換層）は、光硬化性または光熱併用型硬化性樹脂、有機蛍光色素および添加剤を含有する溶液または分散液を、支持基板上に塗布して樹脂の層を形成し、そして所望される部分の光硬化性または光熱併用型硬化性樹脂を露光することにより重合させて形成される。所望される部分に露光を行って光硬化性または光熱併用型硬化性樹脂を不溶化させた後に、パターニングを行う。該パターニングは、未露光部分の樹脂を溶解または分散させる有機溶媒またはアルカリ溶液を用いて、未露光部分の樹脂を除去するなどの慣用の方法によって実施することができる。
【０１０９】
３）構成および形状
赤色に関しては、例えば蛍光色素を用いた赤色変換層１２０Ｒのみから形成されてもよい。しかし、蛍光色素による変換のみでは十分な色純度が得られない場合は、図１（ａ）に示されるように色変換層１２０Ｒとカラーフィルタ層１１８Ｒとの積層体としてもよい。カラーフィルタ層１１８Ｒを併用する場合、カラーフィルタ層１１８Ｒの厚さは１〜１．５μｍであることが好ましい。
【０１１０】
また、緑色に関しては、例えば蛍光色素を用いた緑色変換層１２０Ｇのみから形成されてもよい。しかし、蛍光色素による変換のみでは十分な色純度が得られない場合は、図１（ａ）に示されるように色変換層１２０Ｇとカラーフィルタ層１１８Ｇとの積層体としてもよい。カラーフィルタ層１１８Ｇを併用する場合、カラーフィルタ層１１８Ｇの厚さは１〜１．５μｍであることが好ましい。あるいは、有機ＥＬ層１１０の発光が緑色領域の光を充分に含む場合には、カラーフィルタ層１１８Ｇのみとしてもよい。カラーフィルタ層１１８Ｇのみを用いる場合、その厚さは０．５〜１０μｍであることが好ましい。
【０１１１】
一方、青色に関しては、図１に示されるようにカラーフィルタ層１１８Ｂのみとすることができる。カラーフィルタ層１１８Ｂのみを用いる場合、その厚さは０．５〜１０μｍであることが好ましい。
【０１１２】
色変換フィルタ層の形状は、よく知られているように各色ごとに分離したストライプパターンとしてもよいし、各画素のサブピクセルごとに分離させた構造を有してもよい。
【０１１３】
（１０）ブラックマスク１２２
各色に対応する色変換フィルタ層の間の領域には、ブラックマスク１２２を形成することが好ましい。ブラックマスクを設けることによって、隣接するサブピクセルの色変換フィルタ層への光の漏れを防止して、にじみのない所望される蛍光変換色のみを得ることが可能となる。後述する有機ＥＬディスプレイの封止を妨げないことを条件として、透明基板１１６上の色変換フィルタ層が設けられている領域の周囲にブラックマスクを設けてもよい。ブラックマスク１２２は、好ましくは０．５〜２．０μｍの厚さを有する。
【０１１４】
（１１）オーバーコート層１３６
色変換フィルタ基板には、オーバーコート層１３６を形成することが好ましい。オーバーコート層１３６には、種々のポリマー材料を用いることができる。イミド変性シリコーン樹脂（特許文献６〜８参照）、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（特許文献９および１０を参照）、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（特許文献１１〜１４を参照）、フッ素系樹脂（特許文献１５および１６参照）、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。これらポリマー材料を用いる場合、その形成法は特に制限はない。たとえば、乾式法（スパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法など）、あるいは湿式法（スピンコート法、ロールコート法、キャスト法など）のような慣用の手法により形成することができる。
【０１１５】
上述のオーバーコート層１３６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よい。オーバーコート層の厚さ（複数の層の積層物である場合は全厚）は、０．１〜１０μｍであることが好ましい。なお、色変換フィルタ基板に後述する透明層１２８を設ける場合は、透明層１２８はオーバーコート層１３６を兼ねることができるので、オーバーコート層を省略することができる。
【０１１６】
（１２）透明層１２８
透明層１２８は、従来法のディスプレイ（図７）において形成される内部空間６２０のうち色変換フィルタ基板と有機Ｅｌ発光素子の間の空間を充填して、有機ＥＬ層１１０の発光の内部空間界面における反射を抑制し、該発光を色変換フィルタ基板へと効率よく透過させるために設けられる。また、透明層１２８は、弾性体で形成されることが好ましい。さらに好ましくは、透明層１２８は、有機ＥＬ発光素子および色変換フィルタ基板の特性に悪影響を及ぼさない不活性弾性体であることが好ましい。透明層が弾性体であることにより、有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板を貼り合わせる際にこの素子と基板を損傷することなく貼り合わせることが可能になる。即ち、透明層１２８の存在により、接合時の加圧が安定化される。
【０１１７】
透明層１２８は、波長４００〜８００ｎｍの光に対して２０％〜９５％、好ましくは６０％〜９５％の可視光透過率と、１．２〜２．５の屈折率とを有する。このような特性を有することにより、有機ＥＬ層１１０からの発光の伝達経路の各界面における屈折率差を小さくすることができ、各界面における反射を抑制し、色変換フィルタ層への光の伝達をより効率的に行うことが可能となる。
【０１１８】
透明層１２８は、塗布の際には液体であり、塗布後に弾性体となる材料で形成することができるが、パターンニングされた弾性材料をグラビア印刷や転写法などを用いて形成することも可能である（上記本発明の第一の側面参照）。透明層の材料として塗布後に弾性体となる液体を用いる場合には、弾性体となった後に前述の可視光透過率および屈折率を有するべきである。透明層として用いられる不活性材料は、波長４００〜８００ｎｍの光に対して２０％〜９５％、好ましくは６０％〜９５％の可視光透過率と、１．２〜２．５の屈折率とを有する。さらに本発明の透明層１２８は、９．８×１０−２〜１９．６ＭＰａ（１〜２００ｋｇ／ｃｍ２）好ましくは０．４９〜４．９ＭＰａ（５〜５０ｋｇ／ｃｍ２）の弾性率を有する。本発明ではこのような弾性率を有する透明層を形成できる材料であればいずれの材料であっても使用することができる。具体的には、本発明で使用しうる材料には、例えばＪＮＰＣ−４３（日本合成ゴム（株））、ＮＮ８１０（日本合成ゴム（株））、ＪＮＰＣ−５０（日本合成ゴム（株））などを例に挙げることができる。なお、透明層の厚さは１０μｍ以下、好ましくは５から１０μｍである。
【０１１９】
脱気溝１３２は、有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板の貼り合わせ時に気泡が混入しないいずれの配置であってもよいが、例えば図５（ｂ）に示すストライプ状または図５（ｃ）に示されるような格子状とすることができる。本発明では、透明層１２８の脱気溝以外の部分（たとえば図２（ｃ）、図５（ｂ）または図５（ｃ）の１３４で示される領域）は、サブピクセルの領域に相当する（即ち、脱気溝１３２は色変換フィルタ層の間に相当する部分に設けられている）が、本発明では、この脱気溝以外の部分１３４は、複数のサブピクセルにまたがって形成されてもよく、さらには複数の画素にわたって形成されてもよい。このようにサブピクセル間または画素間に脱気溝を形成することにより、有機ＥＬ発光素子からの光が脱気溝により反射され、ディスプレイの発光効率が低下することを防止する。
【０１２０】
本発明において、透明層１２８に形成される脱気溝１３２は、有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板の貼り合わせ時に気泡が混入しない範囲で、透明層の厚さ方向のいずれの深さを有していてもよい。即ち、図６（ａ）または図６（ｂ）に示されるように、脱気溝１３２は、透明層１２８の厚さ方向に貫通するように形成されていてもよい。本発明では、好ましくは、脱気溝の深さは、１０μｍ以下、好ましくは１〜５μｍである。また、脱気溝の幅は３０μｍ以下、好ましくは１０〜３０μｍである。
【０１２１】
本発明において、脱気溝１３２をサブピクセルまたは画素単位で脱気溝以外の部分１３４を形成するように格子状に形成し、かつ脱気溝１３２を透明層１２８の厚さ方向に貫通するように形成した場合、有機ＥＬディスプレイの視野角依存性が改良されうる。
【０１２２】
（１３）外周封止層１３０
外周封止層１３０は、有機ＥＬ発光素子または色変換フィルタ基板の外周部に設けられ、有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板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機能を有する。外周封止層１３０は紫外線硬化型接着剤から形成される。そのような紫外線硬化型接着剤は、硬化する前は粘度変化あるいはゲル化などを起こさず、有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板との相対的移動により、色変換フィルタ層と有機ＥＬ発光素子の発光部との精密なアライメントを可能にする。
【０１２３】
ひとたびアライメントが完了したならば、紫外線を照射して、紫外線硬化型接着剤を硬化させる。例えば、１００ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を照射した際に、１０〜６０秒以内に硬化することが好ましい。この時間範囲内で硬化させることにより、紫外線照射による他の構成要素への悪影響をもたらすことなしに、紫外線硬化型接着剤が充分に硬化して適切な接着強さを発現させることが可能となる。また、生産工程の効率の観点からも、前述の時間範囲内であることが好ましい。
【０１２４】
また、前記紫外線硬化型接着剤は、直径５〜５０μｍ、好ましくは直径５〜２０μｍ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発光素子と色変換フィルタ基板との貼り合わせにおいて、基板間距離（基板１０２と透明基板１１６との間の距離）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。さらに、ディスプレイ駆動時に発生する応力（特にディスプレイ外周部における応力）も負担して、該応力によるディスプレイの劣化を防止する。
【０１２５】
本発明は、上記有機ＥＬディスプレイの製造方法および有機ＥＬディスプレイに加え、色変換フィルタ基板を包含する。即ち、本発明には、透明基板上に色変換フィルタ層を含む色変換フィルタ基板であって、該色変換フィルタ基板上にさらに透明層を有し、該透明層が溝を有することを特徴とする色変換フィルタ基板が含まれる。本発明の一実施形態では、該色変換フィルタ基板は、図１（ｂ）または図２（ｃ）に示される断面構造を有する色変換フィルタ基板である。これらの図に示されるように、本発明の色変換フィルタ基板は、上記有機ＥＬディスプレイの説明のうち（８）〜（１１）で説明した各構成要素から成る色変換フィルタ基板上に、上記（１２）で説明した透明層１２８を有する。透明層１２８には溝、即ち先に説明した脱気溝１３２が形成されている。この脱気溝１３２の形状、寸法などは先に説明したとおりである。また、この色変換フィルタ基板の製造方法は、先の有機ＥＬディスプレイの製造方法で説明したとおりである。
【０１２６】
【実施例】
（実施例１）
ガラス基板上に、ＴＦＴ、陽極、有機ＥＬ層、陰極、パッシベーション層を順次形成して、図１（ａ）に示される有機ＥＬ発光素子１６０を得た。長辺方向のピッチ１９５μｍ、短辺方向のピッチ６５μｍを有して、陽極を配置した。各陽極と陰極が対向するエリアの寸法は、長辺方向１８０μｍ、短辺方向５０μｍであった。
【０１２７】
透明ガラス基板上に、厚さ１．５μｍのブラックマスク、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層、およびそれぞれの厚さが１０μｍである赤色および緑色の蛍光変換層を積層した。これにより図２（ａ）に示す色変換フィルタ基板（ただし、オーバーコート層を除いたもの）が得られる。なお、図２では、オーバーコート層１３６を設けた場合を示したが、本実施例では、透明層がオーバーコート層を兼ねることができるので、オーバーコート層は省略した。各カラーフィルタ層および蛍光変換層は、５５×１８５μｍの寸法を有した。次に、図２（ｂ）に示されるように、ＪＮＰＣ−４３（日本合成ゴム（株））をスピンコートし、引き続いてフォトリソグラフ法によりパターニングを実施して厚さ１０μｍの透明層１２８を形成した。なお、透明層１２８には、図５（ｂ）に示すようなパターンで脱気溝を高さ５μｍ、幅３０μｍで形成した。これにより図２（ｃ）に示される透明層を有する色変換フィルタ基板１５０を得た。なお、脱気溝は、カラーフィルタ層および各蛍光変換層の間に相当する部分に設けられている。これにより有機ＥＬ発光素子からの光が脱気溝により反射され、ディスプレイの発光効率が低下することを防止する。
【０１２８】
次に、上記のように形成した色変換フィルタ基板１５０および有機ＥＬ発光素子１６０をグローブボックス内の乾燥窒素雰囲気（望ましくは、酸素および水分濃度ともに１ｐｐｍ以下）下に配置した。ディスペンサーロボットを用いて、直径２０μｍのビーズを分散させた紫外線硬化型接着剤（スリーボンド社製、商品名３０Ｙ−４３７）を塗布した。
【０１２９】
その後、図１（ｃ）（または図２（ｄ））に示されるように有機ＥＬ発光素子１６０と色変換フィルタ基板１５０とを密着させる。続いて、第１電極１０８（すなわち有機ＥＬ発光素子の発光部）と色変換フィルタ層とのアライメントを行った後に、１００ｍＷ／ｃｍ２の照度で３０秒間にわたって紫外線を照射して、接着剤を硬化させて外周封止層１３０を形成して、有機ＥＬディスプレイ１４０を得た。
【０１３０】
（実施例２）
図５（ｃ）に示すような各画素を形成するように脱気溝を形成した以外、実施例１と同様にして有機ＥＬディスプレイを得た。脱気溝の高さおよび幅は実施例１と同様である。
【０１３１】
（実施例３）
図６（ａ）に示すように、透明層の厚さと同じ高さの脱気溝を形成した以外、実施例１と同様にして有機ＥＬディスプレイを得た。
【０１３２】
（実施例４）
図６（ｂ）に示すように、透明層の厚さと同じ高さの脱気溝を形成した以外、実施例１と同様にして有機ＥＬディスプレイを得た。
【０１３３】
（実施例５）
透明層の材料としてＮＮ８１０（日本合成ゴム（株））を用い、図５（ｃ）の格子状のパターンの脱気溝を有する透明層１２８を形成した以外、実施例１と同様にして有機ＥＬディスプレイを得た。
【０１３４】
（実施例６）
ガラス基板上に、ＴＦＴ、陽極、有機ＥＬ層、陰極、パッシベーション層を順次形成した。これにより図４（ａ）に示す有機ＥＬ発光部を得た。次に、図４（ｂ）に示されるように、ＪＮＰＣ−４３（日本合成ゴム（株））をスピンコートし、引き続いてフォトリソグラフ法によりパターニングを実施して厚さ１０μｍの透明層１２８を形成した。なお、透明層１２８には、図５（ｂ）に示すようなパターンで脱気溝を高さ５μｍ、幅３０μｍで形成した。これにより、図４（ｃ）にされる有機ＥＬ発光素子１６２を得た。長辺方向のピッチ１９５μｍ、短辺方向のピッチ６５μｍを有して、陽極を配置した。各陽極と陰極が対向するエリアの寸法は、長辺方向１８０μｍ、短辺方向５０μｍであった。
【０１３５】
透明ガラス基板上に、厚さ１．５μｍのブラックマスク、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層、およびそれぞれの厚さが１０μｍである赤色および緑色の蛍光変換層を積層し、次いで、オーバーコート層を形成した。これにより、図３（ｂ）に示される色変換フィルタ基板を得た。各カラーフィルタ層および蛍光変換層は、４８×１７８μｍの寸法を有した。
【０１３６】
次に、上記のように形成した色変換フィルタ基板および有機ＥＬ発光素子１６２をグローブボックス内の乾燥窒素雰囲気（望ましくは、酸素および水分濃度ともに１ｐｐｍ以下）下に配置した。ディスペンサーロボットを用いて、直径２０μｍのビーズを分散させた紫外線硬化型接着剤（スリーボンド社製、商品名３０Ｙ−４３７）を塗布した。
【０１３７】
その後に、図４（ｄ）または図（３ｃ）に示されるように有機ＥＬ発光素子１６２と色変換フィルタ基板１５２とを密着させた。続いて、第１電極１０８（すなわち有機ＥＬ発光素子の発光部）と色変換フィルタ層とのアライメントを行った後に、１００ｍＷ／ｃｍ２の照度で３０秒間にわたって紫外線を照射して、接着剤を硬化させて外周封止層１３０を形成して、有機ＥＬディスプレイ１４２を得た。
【０１３８】
（実施例７）
図５（ｃ）に示すような各画素を形成するように脱気溝を形成した以外、実施例６と同様にして有機ＥＬディスプレイを得た。脱気溝の高さおよび幅は実施例６と同様である。
【０１３９】
（実施例８）
図６（ａ）に示すように、透明層の厚さと同じ高さの脱気溝を形成した以外、実施例６と同様にして有機ＥＬディスプレイを得た。
【０１４０】
（実施例９）
図６（ｂ）に示すように、透明層の厚さと同じ高さの脱気溝を形成した以外、実施例６と同様にして有機ＥＬディスプレイを得た。
【０１４１】
（実施例１０）
透明層の材料としてＪＮＰＣ−５０（日本合成ゴム（株））を用い、図５（ｃ）の格子状のパターンの脱気溝を有する透明層１２８を形成した以外、実施例６と同様にして有機ＥＬディスプレイを得た。
【０１４２】
上記各実施例で得られた有機ＥＬディスプレイは、貼り合わせ時に気泡が混入することなく形成された。また、有機ＥＬ発光素子、色変換フィルタ基板などの各部品も接合時に破損することはなかった。また、有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板との間に気泡が混入しないため、得られたディスプレイは、従来品と同等かそれよりも良い発光効率および表示品質を有していた。
【０１４３】
【発明の効果】
以上に述べたとおり、本発明の記載のように、脱気溝を有する透明層を設けて有機ＥＬディスプレイと色変換フィルタ層を接合することにより、接合面に気泡が混入することなく、有機ＥＬディスプレイを製造することができる。また、透明層を弾性体とすることにより、接合時の加圧を安定化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機ＥＬディスプレイを示す概略断面図であり、（ａ）は色変換フィルタ基板１５０を示し、（ｂ）は有機ＥＬ発光素子１６０を示し、および（ｃ）は色変換フィルタ基板１５０と有機ＥＬ発光素子１６０とを貼り合わせて製造される有機ＥＬディスプレイ１４０を示す断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法を示す概略断面図である。
【図３】本発明の有機ＥＬディスプレイを示す概略断面図であり、（ａ）は色変換フィルタ基板１５２を示し、（ｂ）は有機ＥＬ発光素子１６２を示し、および（ｃ）は色変換フィルタ基板１５２と有機ＥＬ発光素子１６２とを貼り合わせて製造される有機ＥＬディスプレイ１４２を示す断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の有機ＥＬディスプレイの別の製造方法を示す概略断面図である。
【図５】本発明の有機ＥＬディスプレイを示す概略断面図であり、（ａ）は有機ＥＬディスプレイを示す断面図である。（ｂ）は、（ａ）中の破線２−２’に沿って切断した断面の一例を示す横断面図である。（ｃ）は、（ａ）中の破線２−２’に沿って切断した断面の別の一例を示す横断面図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、透明層の脱気溝の一実施形態を示す概略断面図である。
【図７】従来技術の有機ＥＬディスプレイを示す概略断面図である。
【符号の説明】
１０２、６０２ 第１の基板
１０４、６０４ ＴＦＴ
１０６ 平坦化絶縁層
１０８ 第１電極
１１０、６０８ 有機ＥＬ層
１１２ 第２電極
１１４ パッシベーション層
１１６、６１６ 透明基板
１１８ カラーフィルタ層
１２０ 蛍光変換層
１２２、６１４ ブラックマスク
１２８ 透明層
１３０ 外周封止層
１３２ 脱気溝
１３６ オーバーコート層
１４０、１４２ 本発明の有機ＥＬディスプレイ
１５０ 透明層を有する色変換フィルタ基板
１５２ 色変換フィルタ基板
１６０ 有機ＥＬ発光素子
１６２ 透明層を有する有機ＥＬ発光素子
６００ 従来技術の有機ＥＬディスプレイ
６０６ 陽極
６１０ 陰極
６１２ 色変換フィルタ層
６１８ 外周封止層
６２０ 内部空間
【発明の属する技術分野】
本発明は、高精細で視認性に優れ、携帯端末機または産業用計測器の表示など広範囲な応用可能性を有する有機ＥＬディスプレイおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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、表示デバイスに関して、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方式が考案されてきている。
【０００４】
トップエミッション方式と、分離配置した蛍光体に励起光を吸収させて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とを組み合わせることにより、高精細かつ高輝度の有機ＥＬディスプレイを提供できる可能性が示されてきている（特許文献１および２参照）。
【０００５】
従来技術の有機ＥＬディスプレイの構造を示す断面概略図を図７に示す。この図に示されるように、従来の有機ＥＬディスプレイ６００は、基板６０２、ＴＦＴ６０４、下部電極６０６、有機ＥＬ層６０８、上部電極６１０、透明基板６１６、色変換フィルタ層６１２（６１２Ｒ、６１２Ｇ、６１２Ｂ）、ブラックマスク６１４、および外周封止層６１８を有する。この有機ＥＬディスプレイ６００は、基板６０２、ＴＦＴ６０４、下部電極６０６、有機ＥＬ層６０８および上部電極６１０を有する有機ＥＬ発光素子と、透明基板６１６、色変換フィルタ層６１２およびブラックマスク６１４を有する色変換フィルタ基板を貼り合わせることにより得ることができる。貼り合わせは、基板６０２の周辺に、たとえば室温硬化型二液エポキシ系接着剤を使用して外周封止層６１８を形成し、透明基板６１６を接着させることにより行われる。このとき、２枚の基板の間には内部空間６２０が形成される。
【０００６】
この構造では、内部空間６２０と上部電極６１０との界面および／または内部空間６２０と色変換フィルタ層６１２との界面において、有機ＥＬ層６０８からの発光の一部が反射され、ディスプレイの発光効率が低下する恐れがある。
【０００７】
この反射を防止する手段としては、内部空間６２０が生じないように有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板を密着させることが考えられるが、その場合には、接着時に印加される圧力によって有機ＥＬ発光素子および色変換フィルタ基板の変形およびそれに伴う故障が発生するために好ましくない。このような問題点を解決するために有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板の間に膜厚が０．１〜５００μｍのシリコーン樹脂からなる透明樹脂層を形成することが提案されている（特許文献３参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−２５１０５９号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開２０００−７７１９１号公報
【００１０】
【特許文献３】
特開平５−９４８７８号公報
【００１１】
【特許文献４】
特開平１１−２８３７３９号公報
【００１２】
【特許文献５】
特開２００２−２１６９５８号公報
【００１３】
【特許文献６】
特開平５−１３４１１２号公報
【００１４】
【特許文献７】
特開平７−２１８７１７号公報
【００１５】
【特許文献８】
特開平７−３０６３１１号公報
【００１６】
【特許文献９】
特開平５−１１９３０６号公報
【００１７】
【特許文献１０】
特開平７−１０４１１４号公報
【００１８】
【特許文献１１】
特開平６−３００９１０号公報
【００１９】
【特許文献１２】
特開平７−１２８５１９号公報
【００２０】
【特許文献１３】
特開平８−２７９３９４号公報
【００２１】
【特許文献１４】
特開平９−３３０７９３号公報
【００２２】
【特許文献１５】
特開平５−３６４７５号公報
【００２３】
【特許文献１６】
特開平９−３３０７９３号公報
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、内部空間に透明樹脂層を設ける場合、透明樹脂層と、有機ＥＬ発光素子および／または色変換フィルタ基板との接触面において気泡を発生させないことが重要である。なぜならば、気泡が存在すると、有機ＥＬ発光素子からの光が、その気泡により反射および屈折され、ディスプレイの発光効率および表示品質の低下が起こるからである。
【００２５】
気泡を発生させないための１つの方法としては、いずれかの基板上に充填材料を配置した後に、真空環境下で有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板とを加圧接着する方法がある。この方法では気泡の原因となる空気を排除することができるが、真空装置を必要とし、工程が複雑になる。
【００２６】
別の方法としては、いずれかの基板の周縁部に設ける接着層に充填材料の注入口（開口部）を設けて貼り合わせ、その後に注入口より充填材料を注入し、充填後に注入口を封止（エンドシール）することが考えられる。この方法では、接着層に対する注入口の設置およびエンドシールのような工程が追加されるので、コストアップを招く。
【００２７】
さらに別の方法としては、トップエミッション方式のＥＬ素子の上部に、この素子の全面に配置される接着剤を塗布し、ＥＬ素子とカバー基板を貼り合わせる際に、カバー基板を凸面状に湾曲させた状態で貼り合わせることも試みられている（特許文献４参照）。このような工程を用いることにより、ＥＬ素子とカバー基板との間に気泡（微細な内部空間に相当する）が入ることを防止している。この方法は、カバー基板を凸面状に湾曲させるため、色変換フィルタ基板に適用すると、これを破損させる可能性がある。
【００２８】
さらに別の方法として、封止ガラスと素子基板を貼り合わせる際に、素子基板の貼り合わせ面に、樹脂材料からなる直線状、波線状、スポット、破線状などの「ビード」と称されるものを複数形成することが知られている（特許文献５参照）。この文献には、「ビード」間に貼り合わせ時に空気を外部に逃がすための空気逃げ通路を形成することも開示されている。しかしこの文献に開示されている方法では、樹脂材料からなる「ビード」を形成する特殊な装置を必要とるためコスト高となる。また、この文献によれば、空気を空気逃げ通路に沿って逃がすために、封止ガラスと素子基板を貼り合わせる際に、封止ガラスを撓ませる。この文献に記載のような封止ガラスと素子基板の貼り合わせでは封止ガラスを撓ませることが可能であるが、色変換フィルタ基板を用いる場合には、先に特許文献４の発明で説明したのと同様の問題点があり、色変換フィルタ基板を破損させる可能性がある。
【００２９】
従って、有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板を貼り合わせて形成されるディスプレイの製造において、低コスト且つ簡便に、有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板との間に透明層を形成し、気泡を混入させることなく有機ＥＬディスプレイを製造する方法が望まれている。また、有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板との間に気泡を混入させることなく、得られたディスプレイの発光効率および表示品質を向上させることができる方法が望まれている。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その第一の側面は、有機ＥＬディスプレイの製造方法である。本発明の製造方法は、基板上に、第１電極と、有機ＥＬ層と、第２電極とを形成して、有機ＥＬ発光素子を準備する工程と；透明基板上に色変換フィルタ層を形成して色変換フィルタ基板を準備する工程と；前記有機ＥＬ発光素子または色変換フィルタ基板上に、溝を有する透明層を形成する工程と；前記有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板とを透明層を介して位置を合わせて貼り合わせる工程とを含む。本発明では、透明層は弾性体であることが好ましい。本発明の製造方法は、ＴＦＴ型およびパッシブ型の有機ＥＬディスプレイに適用することができる。
【００３１】
さらに本発明の第二の側面は、有機ＥＬディスプレイに関する。本発明の有機ＥＬディスプレイは、基板上に形成された第１電極と、有機ＥＬ層と、第２電極とを含む有機ＥＬ発光素子と、透明基板上に形成された色変換フィルタ層を含む色変換フィルタ基板とを含み、有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板との間に透明層が設けられており、該透明層が溝を有することを特徴とする。本発明では、透明層は弾性体であることが好ましい。本発明の有機ＥＬディスプレイには、ＴＦＴ型およびパッシブ型の両タイプが含まれる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の第一の側面および第二の側面について説明する。
【００３３】
なお、本発明の第一の側面および第二の側面の駆動方式において、アクティブマトリクス駆動を行う場合には、基板上に薄膜トランジスタが設けられ、上記第１電極が薄膜トランジスタに接続されており、薄膜トランジスタにより有機ＥＬディスプレイが駆動される。また、パッシブマトリクス駆動を行う場合には、上記第１電極および上記第２電極はそれぞれラインパターン状に形成され、第１電極のラインパターンと第２電極のラインパターンは直交する方向に延びることができる。
【００３４】
本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法および構造を図１〜図６を参照して説明するが、これらは例示であり、本発明はこれらの図面に示された実施形態に限定されない。
【００３５】
図１において、（ａ）は有機ＥＬ発光素子１６０を示し、（ｂ）は透明層１２８を有する色変換フィルタ基板１５０を示し、（ｃ）は透明層１２８を有する色変換フィルタ基板１５０と有機ＥＬ発光素子１６０とを貼り合わせて製造される有機ＥＬディスプレイ１４０を示す断面図である。図２は、図１に示す本発明の有機ＥＬディスプレイ１４０の製造工程を説明するための概略断面図である。図３は機ＥＬディスプレイ１４２を示す断面図である。図３（ａ）は透明層１２８を有する有機ＥＬ発光素子１６２を示し、図３（ｂ）は色変換フィルタ基板１５２を示し、図３（ｃ）は色変換フィルタ基板１５２と透明層１２８を有する有機ＥＬ発光素子１６２とを貼り合わせて製造される有機ＥＬディスプレイ１４２を示す断面図である。図４は、図３に示す本発明の有機ＥＬディスプレイ１４２の製造工程を説明するための概略断面図である。図５（ａ）は本発明の有機ＥＬディスプレイ１４０の断面図であり、図５（ｂ）および図５（ｃ）は、図５（ａ）の有機ＥＬディスプレイ１４０の中の線２−２’に沿って切断した断面を示す図である。即ち、図５（ｂ）および図５（ｃ）は、それぞれ、本発明の有機ＥＬディスプレイの透明層１２８を示す実施形態の一例である。また、図６（ａ）および図６（ｂ）は、それぞれ、透明層１２８の脱気溝１３２の実施形態の一例を示す図である。
【００３６】
まず、本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法について説明する。
【００３７】
［製造方法１］
本発明の１つの製造方法は、図１に示されるように、有機ＥＬ発光素子１６０と、透明層１２８を有する色変換フィルタ基板１５０とを貼り合わせて、有機ＥＬディスプレイ１４０を形成する。
【００３８】
１）透明層を有する色変換フィルタ基板の製造
透明層１２８を有する色変換フィルタ基板は、図２（ａ）から図２（ｃ）に示される工程で製造することができる。なお、図２に示される実施形態において、赤色変換フィルタ層は、赤色カラーフィルタ層１１８Ｒと赤色変換層１２０Ｒからなり、緑色変換フィルタ層は、緑色カラーフィルタ層１１８Ｇと緑色変換層１２０Ｇからなり、および青色変換フィルタ層は、青色カラーフィルタ層１１８Ｂからなるが、本発明はこれに限定されない。
【００３９】
ａ）色変換フィルタ基板の製造
透明基板１１６上に、ＲＧＢ各色に対応する色変換フィルタ層と、それらの間および周囲に位置するブラックマスク１２２とを形成し、色変換フィルタ基板を形成する（図２（ａ））。色変換フィルタ層およびブラックマスクは、スピンコート法とフォトリソグラフ法を用いて従来通りの手法で形成することができる。
【００４０】
得られた色変換フィルタ層およびブラックマスクは、図１（ｂ）および図２（ｃ）に示すようにオーバーコート層１３６で被覆してもよいが、後述する透明層１２８がオーバーコート層を兼ねることができるので、オーバーコート層の設置は任意である。オーバーコート層には種々のポリマー材料を用いることができる（後述のオーバーコート層の説明参照）。オーバーコート層の形成法は特に制限はない。たとえば、乾式法（スパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法など）、あるいは湿式法（スピンコート法、ロールコート法、キャスト法など）のような慣用の手法により形成することができる。
【００４１】
ｂ）透明層の形成
次いで、透明層１２８を色変換フィルタ層およびブラックマトリックス１２２上に形成することにより透明層を有する色変換フィルタ基板１５０が得られる。
【００４２】
本発明の一実施形態では、各色変換フィルタ層およびブラックマスク１２２を形成した後に、透明層の材料１２８’をスピンコート法などにより塗布する（図２（ｂ））。引き続いてフォトリソグラフ法によりパターニングを実施して脱気溝１３２を形成し、透明層１２８を形成する（図２（ｃ））。
【００４３】
別の実施形態では、透明層１２８は、グラビア印刷法、転写法などの技術を使用して各色変換フィルタ層およびブラックマスク上に形成することができる。例えば、対応する脱気溝の形状の凸部を有するグラビアロールなどを用いて、透明層を印刷することによって形成してもよい。あるいは、対応する脱気溝に相当する凸部を有する基板（ポリマーフィルムなど）を用い、これに透明層の材料を充填し、それを色変換フィルタ層およびブラックマスク上に転写することによって形成してもよい。
【００４４】
本発明において、透明層１２８は、弾性体であることが好ましいが、色変換フィルタ基板と有機ＥＬ発光素子を接着する際に弾性を有していればよい。従って、各色変換フィルタ層およびブラックマスク１２２上で弾性体となるように加工される材料を用いることができる。例えば、上記スピンコート法で透明層の材料を塗布する場合は、塗布された後に弾性体に硬化可能な液体材料を例として挙げることができる。また、上記グラビア印刷や転写法などによる方法では、弾性体となるように加工できる液体材料を転写元の基板（脱気溝の形状の凸部を有するものなど）などに塗布し、所望の形状に加工した後に印刷や転写をすることができる。あるいは、予め脱気溝を形成した固体弾性体を用い、各色変換フィルタ層およびブラックマスク上に直接印刷または転写してもよい。なお、透明層の厚さは１０μｍ以下、好ましくは５から１０μｍである。
【００４５】
本発明の透明層１２８は、波長４００〜８００ｎｍの光に対して２０％〜９５％、好ましくは６０％〜９５％の可視光透過率と、１．２〜２．５の屈折率とを有することが好ましい。さらに、本発明の透明層１２８は、９．８×１０−２〜１９．６ＭＰａ（１〜２００ｋｇ／ｃｍ２）好ましくは０．４９〜４．９ＭＰａ（５〜５０ｋｇ／ｃｍ２）の弾性率を有する。本発明ではこのような弾性率を有する透明層を形成できる材料であればいずれの材料であっても使用することができる。具体的には、本発明で使用しうる材料には、例えばＪＮＰＣ−４３（日本合成ゴム（株））、ＮＮ８１０（日本合成ゴム（株））、ＪＮＰＣ−５０（日本合成ゴム（株））などを例に挙げることができる。
【００４６】
透明層が弾性体であることにより、有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板を貼り合わせる際にこの素子と基板を損傷することなく貼り合わせることが可能になる。即ち、透明層１２８の存在により、接合時の加圧が安定化される。
【００４７】
脱気溝１３２は、有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板の貼り合わせ時に気泡が混入しないいずれの配置であってもよいが、例えば図５（ｂ）に示すストライプ状または図５（ｃ）に示されるような格子状とすることができる。本発明では、透明層１２８の脱気溝以外の部分（たとえば図２（ｃ）、図５（ｂ）または図５（ｃ）の１３４で示される領域）は、サブピクセルの領域に相当する（即ち、脱気溝１３２は色変換フィルタ層の間に相当する部分に設けられている）が、本発明では、この脱気溝以外の部分１３４は、複数のサブピクセルにまたがって形成されてもよく、さらには複数の画素にわたって形成されてもよい。
【００４８】
本発明では、脱気溝１３２をサブピクセル間や画素間に形成することにより、有機ＥＬ発光素子からの光が脱気溝により反射され、ディスプレイの発光効率が低下することを防止する。
【００４９】
本発明において、透明層１２８に形成される脱気溝１３２は、有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板の貼り合わせ時に気泡が混入しない範囲で、透明層の厚さ方向のいずれの深さを有していてもよい。例えば、図６（ａ）または図６（ｂ）に示されるように、脱気溝１３２は、透明層の厚さ方向に、透明層を貫通するように形成されていてもよい。本発明では、好ましくは、脱気溝の深さは、１０μｍ以下、好ましくは１〜５μｍである。また、脱気溝の幅は３０μｍ以下、好ましくは１０〜３０μｍである。
【００５０】
２）有機ＥＬ発光素子の製造
ＴＦＴ型の有機ＥＬ発光素子は当該技術において知られている手段を用いて製造することができる。即ち、スパッタ法、蒸着法、スピンコート法などを含む被覆方法、フォトリソグラフ法などを適宜組み合わせて、第１の基板１０２上に、複数のＴＦＴ１０４、平坦化絶縁層１０６、複数の第１電極１０８、有機ＥＬ層１１０、第２電極１１２およびパッシベーション層１１４を順次積層すればよい。
【００５１】
また、パッシブマトリクス型の有機ＥＬ素子を製造する場合には、スパッタ法、蒸着法、スピンコート法などを含む被覆方法、フォトリソグラフ法などを適宜組み合わせて、ラインパターン状の第１電極、有機ＥＬ層、第１電極のラインパターンと直交する方向に延びるラインパターンを有する第２電極およびパッシベーション層を順次積層して、有機ＥＬ発光素子を形成すればよい。
【００５２】
３）有機ＥＬディスプレイの製造（貼り合わせ工程）
上記のように形成した透明層を有する色変換フィルタ基板１５０および有機ＥＬ発光素子１６０を乾燥窒素雰囲気（望ましくは、酸素および水分濃度ともに１ｐｐｍ以下）内に配置する。そして、ディスペンサーロボットを用いて外周部に紫外線硬化型接着剤を塗布する。その後に、図２（ｄ）（または図１（ｃ））に示されるように有機ＥＬ発光素子１６０と透明層を有する色変換フィルタ基板１５０とを密着させる。このとき、透明層には脱気溝１３２が設けられているため有機ＥＬ発光素子１６０と透明層を有する色変換フィルタ基板１５０の接着面に気泡が混入することがない。
【００５３】
続いて、有機ＥＬ発光素子の発光部と色変換フィルタ層とのアライメントを行う。アクティブマトリクス駆動の場合には、第１電極１０８と色変換フィルタ層との位置合わせを行う。一方、パッシブマトリクス駆動の場合には、第１電極および第２電極のラインパターンの交差部分と色変換フィルタ層との位置合わせを行う。なお、透明層１２８の脱気溝１３２はサブピクセルまたは画素間に配置されるように予め形成されている。
【００５４】
その後に、前述の紫外線硬化型接着剤に対して紫外線を照射して、該接着剤を硬化させて外周封止層１３０を形成する。紫外線照射は、例えば１００ｍＷ／ｃｍ２の照度で３０秒間にわたって行うことが好ましい。
【００５５】
以上のように、透明層１２８を用いることにより、接着時の気泡の混入を防止でき、長期信頼性のある有機ＥＬディスプレイ１４０を構成することができる。
【００５６】
本発明において、脱気溝１３２をサブピクセル間または画素間に格子状に形成し、かつ脱気溝１３２を透明層１２８の厚さ方向に貫通するように形成した場合、有機ＥＬディスプレイの視野角依存性が改良されうる。
【００５７】
［製造方法２］
次に、本発明の別の製造方法について説明する。この方法は、図３に示されるように、透明層１２８を有する有機ＥＬ発光素子１６２と、色変換フィルタ基板１５２とを貼り合わせて、有機ＥＬディスプレイ１４２を形成する。
【００５８】
この方法においては、図３に示されるように、有機ＥＬディスプレイは、透明層１２８がパッシベーション層上に形成され、脱気溝１３２が色変換フィルタ基板１５２に向けて形成されていることを除いて、図１（ｃ）に示される有機ＥＬディスプレイ１４０と同様の構造を有する。なお、本実施形態においても、脱気溝１３２は、透明層１２８を貫通していてもよい。
【００５９】
１）色変換フィルタ基板１５２の製造
色変換フィルタ基板１５２は、透明基板１１６上に、ＲＧＢ各色に対応する色変換フィルタ層と、それらの間および周囲に位置するブラックマスク１２２とを形成することにより得られる。色変換フィルタ層およびブラックマスクは、スピンコート法とフォトリソグラフ法を用いて従来通りの手法で形成することができる。本実施形態においても、各色変換フィルタ層は、図１（ｂ）または図２（ａ）に示される実施形態と同様の構成を有する。
【００６０】
得られた色変換フィルタ基板には、必要に応じてオーバーコート層１３６を設けることが好ましい（図３（ｂ）参照）。オーバーコート層には種々のポリマー材料を用いることができる（後述のオーバーコート層の説明参照）。オーバーコート層の形成法は特に制限はない。たとえば、乾式法（スパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法など）、あるいは湿式法（スピンコート法、ロールコート法、キャスト法など）のような慣用の手法により形成することができる。
【００６１】
２）透明層を有する有機ＥＬ発光素子の製造
ａ）有機ＥＬ発光素子の製造
当該技術において知られている手段を用いて、有機ＥＬ発光素子を形成する。即ち、スパッタ法、蒸着法、スピンコート法などを含む被覆方法、フォトリソグラフ法などを適宜組み合わせて、第１の基板１０２上に、複数のＴＦＴ１０４、平坦化絶縁層１０６、複数の第１電極１０８、有機ＥＬ層１１０、第２電極１１２およびパッシベーション層１１４を順次積層すればよい（図４（ａ））。また、パッシブマトリクス駆動を行う場合には、スパッタ法、蒸着法、スピンコート法などを含む被覆方法、フォトリソグラフ法などを適宜組み合わせて、ラインパターン状の第１電極１０８、有機ＥＬ層１１０、第１電極１０８のラインパターンと直交する方向に延びるラインパターンを有する第２電極１１２およびパッシベーション層１１４を順次積層して、有機ＥＬ発光素子を形成することができる。
【００６２】
ｂ）透明層の形成
本発明の一実施形態では、パッシベーション層１１４を形成した後に、透明層の材料１２８’をスピンコート法などにより塗布する（図４（ｂ））。引き続いてフォトリソグラフ法によりパターニングを実施して脱気溝１３２を形成し、透明層１２８を形成する（図４（ｃ））。
【００６３】
別の実施形態では、透明層１２８は、グラビア印刷法、転写法などの技術を使用してパッシベーション層１１４上に形成することができる。例えば、対応する脱気溝の形状の凸部を有するグラビアロールなどを用いて、透明層を印刷することによって形成してもよい。あるいは、対応する脱気溝に相当する凸部を有する基板（ポリマーフィルムなど）を用い、これに透明層の材料を充填し、それをパッシベーション層１１４上に転写することによって形成してもよい。
【００６４】
本発明において、透明層１３２は、弾性体であることが好ましいが、色変換フィルタ基板と有機ＥＬ発光素子を接着する際に弾性を有していればよい。従って、パッシベーション層１１４上で弾性体となるように加工される材料を用いることができる。例えば、上記スピンコート法で透明層の材料を塗布する場合は、塗布された後に弾性体に硬化可能な液体材料を例として挙げることができる。また、上記グラビア印刷や転写法などによる方法では、弾性体となるように加工できる液体材料を転写元の基板（脱気溝の形状の凸部を有するものなど）などに塗布し、所望の形状に加工した後に印刷や転写することができる。あるいは、予め脱気溝を形成した弾性体を用い、パッシベーション層１１４上に直接印刷または転写してもよい。なお、透明層の厚さは１０μｍ以下、好ましくは５から１０μｍである。
【００６５】
本発明の透明層１２８の材料、並びに、脱気溝１３２および脱気溝以外の領域１３４の形状、寸法などは、先の［製造方法１］で説明したものと同じである。
【００６６】
本発明では、透明層が弾性体であることにより、有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板を貼り合わせる際にこの素子と基板を損傷することなく貼り合わせることが可能になる。即ち、透明層１２８の存在により、接合時の加圧が安定化される。
【００６７】
３）有機ＥＬディスプレイの製造（貼り合わせ工程）
上記のように形成した色変換フィルタ基板１５２および透明層を有する有機ＥＬ発光素子１６２を乾燥窒素雰囲気（望ましくは、酸素および水分濃度ともに１ｐｐｍ以下）内に配置する。そして、ディスペンサーロボットを用いて、有機ＥＬ発光素子１６２の外周部に紫外線硬化型接着剤を塗布する。その後に、有機ＥＬ発光素子１６２と色変換フィルタ基板１５２とを密着させる。このとき、透明層には脱気溝１３２が設けられているため有機ＥＬ発光素子１６２と色変換フィルタ基板１５２の接着面に気泡が混入することがない。
【００６８】
続いて、有機ＥＬ発光素子の発光部と色変換フィルタ層とのアライメントを行う。アクティブマトリクス駆動の場合には、第１電極１０８と色変換フィルタ層との位置合わせを行う。一方、パッシブマトリクス駆動の場合には、第１電極および第２電極のラインパターンの交差部分と色変換フィルタ層との位置合わせを行う。なお、透明層１２８の脱気溝１３２はサブピクセルまたは画素間に配置されるように予め形成されている。
【００６９】
その後に、前述の紫外線硬化型接着剤に対して紫外線を照射して、該接着剤を硬化させて外周封止層１３０を形成する。紫外線照射は、例えば１００ｍＷ／ｃｍ２の照度で３０秒間にわたって行うことが好ましい。
【００７０】
以上のように、透明層１２８を用いることにより、接着時の気泡の混入を防止でき、長期信頼性のある有機ＥＬディスプレイ１４２を構成することができる。
【００７１】
本発明において、脱気溝１３２をサブピクセル間または画素間に格子状に形成し、かつ脱気溝１３２を透明層１２８の厚さ方向に貫通するように形成した場合、有機ＥＬディスプレイの視野角依存性が改良されうる。
【００７２】
次に本発明の第二の側面について説明する。第二の発明は、有機ＥＬディスプレイに関し、具体的には、基板上に形成された第１電極と、有機ＥＬ層と、第２電極とを含む有機ＥＬ発光素子と、透明基板上に形成された色変換フィルタ層を含む色変換フィルタ基板とを含む有機ＥＬディスプレイであって、前記有機ＥＬ発光素子と前記色変換フィルタ基板との間に、透明層を設け、この透明層に溝を設けたことを特徴とする。本発明の有機ＥＬディスプレイでは、透明層が弾性体であることが好ましい。アクティブマトリクス駆動を行う場合には、基板上に薄膜トランジスタがさらに設けられ、前記第１電極が該薄膜トランジスタに接続されており、および該薄膜トランジスタにより有機ＥＬディスプレイが駆動される。また、パッシブマトリクス駆動を行う場合には、前記第１電極および前記第２電極はそれぞれラインパターン状に形成され、前記第１電極のラインパターンと前記第２電極のラインパターンは直交する方向に延びることができる。
【００７３】
ＴＦＴ型の有機ＥＬディスプレイの具体例としては、図１（ｃ）または図３（ｃ）に示されるものを挙げることができる。これらの図に示される有機ＥＬディスプレイは、基板１０２上にＴＦＴ１０４、平坦化絶縁膜１０６、第１電極１０８、有機ＥＬ層１１０、第２電極１１２、パッシベーション層１１４を有する有機ＥＬ発光素子、および、透明基板１１６上にＲＧＢ各色に対応する色変換フィルタ層と、それらの間および周囲に位置するブラックマスク１２２とを有する色変換フィルタ層が、透明層１２８を介して接合された構造を有している。
【００７４】
以下に本発明の有機ＥＬディスプレイの各構成要素について説明する。
【００７５】
［構成要素］
（１）第１の基板１０２
第１の基板１０２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ることができる。
【００７６】
（２）ＴＦＴ１０４
ＴＦＴ１０４は、アクティブマトリクス駆動を行う場合に設けられる。ＴＦＴ１０４は、第１の基板１０２上にマトリックス状に配置され、各画素に対応した第１電極１０８にソース電極またはドレイン電極が接続される。好ましくは、ＴＦＴ１０４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。
【００７７】
ＴＦＴ１０４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することができる。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設計の自由度を高くすることができるので、上記の特性を達成するために有利である。
【００７８】
（３）平坦化絶縁膜１０６
アクティブマトリクス駆動を行う場合、平坦化絶縁膜１０６を、ＴＦＴ１０４の上部に形成することが好ましい。平坦化絶縁膜１０６は、ＴＦＴ１０４のソース電極またはドレイン電極と第１電極１０８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１０６は、当該技術に知られている任意の材料により形成することができる。好ましくは、無機酸化物または窒化物、あるいはポリイミドまたはアクリル樹脂から形成される。
【００７９】
（４）第１電極１０８
第１電極１０８は、陽極または陰極のいずれであってもよい。第１電極１０８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１０８を形成することができる。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１１０で発光される光を色変換フィルタ基板１５０、１５２側に反射して光の有効利用を図ることが可能となる。
【００８０】
第１電極１０８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が用いられる。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１１０の発光の有効利用を図ることができる。
【００８１】
本発明の有機ＥＬディスプレイにおいてアクティブマトリクス駆動を行う場合、第１電極１０８は、ＴＦＴ１０４それぞれに対応して分離した形態で平坦化絶縁膜１０６上に形成され、ＴＦＴ１０４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。ＴＦＴ１０４と第１電極１０８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１０８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。
【００８２】
あるいは、本発明の有機ＥＬディスプレイにおいてパッシブマトリクス駆動を行う場合、ＴＦＴ１０４および平坦化絶縁膜１０６を形成することなしに、基板１０２上にラインパターン状の第１電極１０８が形成される。この場合にも、第１電極を陽極あるいは陰極のいずれとしても利用することができる。
【００８３】
（５）有機ＥＬ層１１０
本発明の色変換方式の有機ＥＬディスプレイにおいては、有機ＥＬ層１１０から発せられる近紫外から可視領域の光、好ましくは青色から青緑色領域の光を色変換フィルタ層に入射させて、所望される色を有する可視光を放出する。
【００８４】
有機ＥＬ層１１０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。
【００８５】
（１）有機ＥＬ発光層
（２）正孔注入層／有機ＥＬ発光層
（３）有機ＥＬ発光層／電子注入層
（４）正孔注入層／有機ＥＬ発光層／電子注入層
（５）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、陽極は有機ＥＬ発光層または正孔注入層に接続され、陰極は有機ＥＬ発光層または電子注入層に接続される）
【００８６】
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。
【００８７】
（６）第２電極１１２
第２電極１１２は、有機ＥＬ層１１０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１１０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１１２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。
【００８８】
第２電極１１２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１１２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１１０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（１０ｎｍ）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１１２全体の抵抗値を減少させ有機ＥＬ層１１０に対して充分な電流を供給することを可能にする。
【００８９】
第２電極１１２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１１０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。
【００９０】
本発明の有機ＥＬディスプレイにおいてアクティブマトリクス駆動を行う場合、第２電極１１２は、パターニングをされていない均一電極として形成することができる。
【００９１】
あるいは、本発明の有機ＥＬディスプレイにおいてパッシブマトリクス駆動を行う場合、第２電極１１２は、第１電極１０８のラインパターンと直交する方向に延びるラインパターン状に形成される。
【００９２】
（７）パッシベーション層１１４
以上のように形成される第２電極１１２以下の各層を覆ってパッシベーション層１１４が設けられる。パッシベーション層１１４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１１０の機能低下を防止することに有効である。パッシベーション層１１４は、有機ＥＬ層１１０の発光を色変換フィルタ層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。
【００９３】
これらの要請を満たすために、パッシベーション層１１４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できる。該パッシベーション層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できる。
【００９４】
また、パッシベーション層として種々のポリマー材料を用いることができる。イミド変性シリコーン樹脂（特許文献６〜８参照）、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（特許文献９および１０を参照）、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（特許文献１１〜１４を参照）、フッ素系樹脂（特許文献１５および１６参照）、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。これらポリマー材料を用いる場合にも、その形成法は特に制限はない。たとえば、乾式法（スパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法など）、あるいは湿式法（スピンコート法、ロールコート法、キャスト法など）のような慣用の手法により形成することができる。
【００９５】
上述のパッシベーション層１１４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よい。パッシベーション層１１４の厚さ（複数の層の積層物である場合は全厚）は、０．１〜１０μｍであることが好ましい。
【００９６】
（８）透明基板１１６
透明基板１１６は、色変換フィルタ層によって変換された光に対して透明であることが必要である。また、透明基板１１６は、色変換フィルタ層、ブラックマスクおよび透明層の形成に用いられる条件（溶媒、温度等）に耐えるものであるべきであり、さらに寸法安定性に優れていることが好ましい。透明基板１１６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。
【００９７】
透明基板１１６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。ホウケイ酸ガラスまたは青板ガラス等が特に好ましいものである。
【００９８】
（９）色変換フィルタ層
本明細書において、色変換フィルタ層は、カラーフィルタ層１１８、色変換層１２０、およびカラーフィルタ層１１８と色変換層１２０との積層体の総称である。色変換層１２０は、有機ＥＬ層１１０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発光するものである。フルカラー表示を可能にするためには、少なくとも青色（Ｂ）領域、緑色（Ｇ）領域および赤色（Ｒ）領域の光を放出する独立した色変換フィルタ層が設けられる。ＲＧＢそれぞれの色変換層は、例えば少なくとも有機蛍光色素とマトリクス樹脂とを含む。
【００９９】
１）有機蛍光色素
本発明において、好ましくは、少なくとも赤色領域の蛍光を発する蛍光色素の１種類以上を用い、さらに緑色領域の蛍光を発する蛍光色素の１種類以上と組み合わせてもよい。これは、光源として青色ないし青緑色領域の光を発光する有機ＥＬ層１１０を用いる場合、有機ＥＬ層１１０からの光を単なる赤色フィルタに通して赤色領域の光を得ようとすると、元々赤色領域の波長の光が少ないために極めて暗い出力光になってしまうからである。
【０１００】
したがって、有機ＥＬ層１１０からの青色ないし青緑色領域の光を、蛍光色素によって赤色領域の光に変換することにより、十分な強度を有する赤色領域の光の出力が可能となる。発光体から発せられる青色から青緑色領域の光を吸収して、赤色領域の蛍光を発する蛍光色素としては、例えばローダミンＢ、ローダミン６Ｇ、ローダミン３Ｂ、ローダミン１０１、ローダミン１１０、スルホローダミン、ベーシックバイオレット１１、ベーシックレッド２などのローダミン系色素、シアニン系色素、１−エチル−２−［４−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）−１，３−ブタジエニル］−ピリジニウムパークロレート（ピリジン１）などのピリジン系色素、あるいはオキサジン系色素などが挙げられる。さらに、各種染料（直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料など）も蛍光性があれば使用することができる。
【０１０１】
発光体から発せられる青色ないし青緑色領域の光を吸収して、緑色領域の蛍光を発する蛍光色素としては、例えば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）、３−（２’−Ｎ−メチル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３０）、２，３，５，６−１Ｈ，４Ｈ−テトラヒドロ−８−トリフルオロメチルキノリジン（９，９ａ，１−ｇｈ）クマリン（クマリン１５３）などのクマリン系色素、あるいはクマリン色素系染料であるベーシックイエロー５１、さらにはソルベントイエロー１１、ソルベントイエロー１１６などのナフタルイミド系色素などが挙げられる。さらに、各種染料（直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料など）も蛍光性があれば使用することができる。
【０１０２】
さらに、青色領域の光に関しては、有機ＥＬ層１１０からの発光を単なる青色フィルタに通して出力させることが可能である。
【０１０３】
なお、本発明に用いる有機蛍光色素を、ポリメタクリル酸エステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、アルキッド樹脂、芳香族スルホンアミド樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂およびこれらの樹脂混合物などに予め練り込んで顔料化して、有機蛍光顔料としてもよい。また、これらの有機蛍光色素や有機蛍光顔料（本明細書中で、前記２つを合わせて有機蛍光色素と総称する）は単独で用いてもよく、蛍光の色相を調整するために２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１０４】
本発明の蛍光変換層１２０は、該蛍光変換層の重量を基準として０．０１〜５質量％、より好ましくは０．１〜２質量％の有機蛍光色素を含有する。前記含有量範囲の有機蛍光色素を用いることにより、濃度消光などの硬化による色変換効率を伴うことなしに、充分な波長変換を行うことが可能となる。
【０１０５】
２）マトリクス樹脂
次に、本発明の色変換層に用いられるマトリクス樹脂は、光硬化性または光熱併用型硬化性樹脂（レジスト）を光および／または熱処理して、ラジカル種またはイオン種を発生させて重合または架橋させ、不溶不融化させたものである。また、色変換層のパターニングを行うために、該光硬化性または光熱併用型硬化性樹脂は、未露光の状態において有機溶媒またはアルカリ溶液に可溶性であることが望ましい。
【０１０６】
具体的には、マトリクス樹脂は、（１）アクロイル基やメタクロイル基を複数有するアクリル系多官能モノマーおよびオリゴマーと、光または熱重合開始剤とからなる組成物膜を光または熱処理して、光ラジカルまたは熱ラジカルを発生させて重合させたもの、（２）ボリビニル桂皮酸エステルと増感剤とからなる組成物を光または熱処理により二量化させて架橋したもの、（３）鎖状または環状オレフィンとビスアジドとからなる組成物膜を光または熱処理してナイトレンを発生させ、オレフィンと架橋させたもの、および（４）エポキシ基を有するモノマーと酸発生剤とからなる組成物膜を光または熱処理により、酸（カチオン）を発生させて重合させたものなどを含む。特に、（１）のアクリル系多官能モノマーおよびオリゴマーと光または熱重合開始剤とからなる組成物を重合させたものが好ましい。なぜなら、該組成物は高精細なパターニングが可能であり、および重合した後は耐溶剤性、耐熱性等の信頼性が高いからである。
【０１０７】
本発明で用いることができる光重合開始剤、増感剤および酸発生剤は、含まれる蛍光変換色素が吸収しない波長の光によって重合を開始させるものであることが好ましい。本発明の色変換層において、光硬化性または光熱併用型硬化性樹脂中の樹脂自身が光または熱により重合することが可能である場合には、光重合開始剤および熱重合開始剤を添加しないことも可能である。
【０１０８】
マトリクス樹脂（色変換層）は、光硬化性または光熱併用型硬化性樹脂、有機蛍光色素および添加剤を含有する溶液または分散液を、支持基板上に塗布して樹脂の層を形成し、そして所望される部分の光硬化性または光熱併用型硬化性樹脂を露光することにより重合させて形成される。所望される部分に露光を行って光硬化性または光熱併用型硬化性樹脂を不溶化させた後に、パターニングを行う。該パターニングは、未露光部分の樹脂を溶解または分散させる有機溶媒またはアルカリ溶液を用いて、未露光部分の樹脂を除去するなどの慣用の方法によって実施することができる。
【０１０９】
３）構成および形状
赤色に関しては、例えば蛍光色素を用いた赤色変換層１２０Ｒのみから形成されてもよい。しかし、蛍光色素による変換のみでは十分な色純度が得られない場合は、図１（ａ）に示されるように色変換層１２０Ｒとカラーフィルタ層１１８Ｒとの積層体としてもよい。カラーフィルタ層１１８Ｒを併用する場合、カラーフィルタ層１１８Ｒの厚さは１〜１．５μｍであることが好ましい。
【０１１０】
また、緑色に関しては、例えば蛍光色素を用いた緑色変換層１２０Ｇのみから形成されてもよい。しかし、蛍光色素による変換のみでは十分な色純度が得られない場合は、図１（ａ）に示されるように色変換層１２０Ｇとカラーフィルタ層１１８Ｇとの積層体としてもよい。カラーフィルタ層１１８Ｇを併用する場合、カラーフィルタ層１１８Ｇの厚さは１〜１．５μｍであることが好ましい。あるいは、有機ＥＬ層１１０の発光が緑色領域の光を充分に含む場合には、カラーフィルタ層１１８Ｇのみとしてもよい。カラーフィルタ層１１８Ｇのみを用いる場合、その厚さは０．５〜１０μｍであることが好ましい。
【０１１１】
一方、青色に関しては、図１に示されるようにカラーフィルタ層１１８Ｂのみとすることができる。カラーフィルタ層１１８Ｂのみを用いる場合、その厚さは０．５〜１０μｍであることが好ましい。
【０１１２】
色変換フィルタ層の形状は、よく知られているように各色ごとに分離したストライプパターンとしてもよいし、各画素のサブピクセルごとに分離させた構造を有してもよい。
【０１１３】
（１０）ブラックマスク１２２
各色に対応する色変換フィルタ層の間の領域には、ブラックマスク１２２を形成することが好ましい。ブラックマスクを設けることによって、隣接するサブピクセルの色変換フィルタ層への光の漏れを防止して、にじみのない所望される蛍光変換色のみを得ることが可能となる。後述する有機ＥＬディスプレイの封止を妨げないことを条件として、透明基板１１６上の色変換フィルタ層が設けられている領域の周囲にブラックマスクを設けてもよい。ブラックマスク１２２は、好ましくは０．５〜２．０μｍの厚さを有する。
【０１１４】
（１１）オーバーコート層１３６
色変換フィルタ基板には、オーバーコート層１３６を形成することが好ましい。オーバーコート層１３６には、種々のポリマー材料を用いることができる。イミド変性シリコーン樹脂（特許文献６〜８参照）、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（特許文献９および１０を参照）、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（特許文献１１〜１４を参照）、フッ素系樹脂（特許文献１５および１６参照）、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。これらポリマー材料を用いる場合、その形成法は特に制限はない。たとえば、乾式法（スパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法など）、あるいは湿式法（スピンコート法、ロールコート法、キャスト法など）のような慣用の手法により形成することができる。
【０１１５】
上述のオーバーコート層１３６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よい。オーバーコート層の厚さ（複数の層の積層物である場合は全厚）は、０．１〜１０μｍであることが好ましい。なお、色変換フィルタ基板に後述する透明層１２８を設ける場合は、透明層１２８はオーバーコート層１３６を兼ねることができるので、オーバーコート層を省略することができる。
【０１１６】
（１２）透明層１２８
透明層１２８は、従来法のディスプレイ（図７）において形成される内部空間６２０のうち色変換フィルタ基板と有機Ｅｌ発光素子の間の空間を充填して、有機ＥＬ層１１０の発光の内部空間界面における反射を抑制し、該発光を色変換フィルタ基板へと効率よく透過させるために設けられる。また、透明層１２８は、弾性体で形成されることが好ましい。さらに好ましくは、透明層１２８は、有機ＥＬ発光素子および色変換フィルタ基板の特性に悪影響を及ぼさない不活性弾性体であることが好ましい。透明層が弾性体であることにより、有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板を貼り合わせる際にこの素子と基板を損傷することなく貼り合わせることが可能になる。即ち、透明層１２８の存在により、接合時の加圧が安定化される。
【０１１７】
透明層１２８は、波長４００〜８００ｎｍの光に対して２０％〜９５％、好ましくは６０％〜９５％の可視光透過率と、１．２〜２．５の屈折率とを有する。このような特性を有することにより、有機ＥＬ層１１０からの発光の伝達経路の各界面における屈折率差を小さくすることができ、各界面における反射を抑制し、色変換フィルタ層への光の伝達をより効率的に行うことが可能となる。
【０１１８】
透明層１２８は、塗布の際には液体であり、塗布後に弾性体となる材料で形成することができるが、パターンニングされた弾性材料をグラビア印刷や転写法などを用いて形成することも可能である（上記本発明の第一の側面参照）。透明層の材料として塗布後に弾性体となる液体を用いる場合には、弾性体となった後に前述の可視光透過率および屈折率を有するべきである。透明層として用いられる不活性材料は、波長４００〜８００ｎｍの光に対して２０％〜９５％、好ましくは６０％〜９５％の可視光透過率と、１．２〜２．５の屈折率とを有する。さらに本発明の透明層１２８は、９．８×１０−２〜１９．６ＭＰａ（１〜２００ｋｇ／ｃｍ２）好ましくは０．４９〜４．９ＭＰａ（５〜５０ｋｇ／ｃｍ２）の弾性率を有する。本発明ではこのような弾性率を有する透明層を形成できる材料であればいずれの材料であっても使用することができる。具体的には、本発明で使用しうる材料には、例えばＪＮＰＣ−４３（日本合成ゴム（株））、ＮＮ８１０（日本合成ゴム（株））、ＪＮＰＣ−５０（日本合成ゴム（株））などを例に挙げることができる。なお、透明層の厚さは１０μｍ以下、好ましくは５から１０μｍである。
【０１１９】
脱気溝１３２は、有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板の貼り合わせ時に気泡が混入しないいずれの配置であってもよいが、例えば図５（ｂ）に示すストライプ状または図５（ｃ）に示されるような格子状とすることができる。本発明では、透明層１２８の脱気溝以外の部分（たとえば図２（ｃ）、図５（ｂ）または図５（ｃ）の１３４で示される領域）は、サブピクセルの領域に相当する（即ち、脱気溝１３２は色変換フィルタ層の間に相当する部分に設けられている）が、本発明では、この脱気溝以外の部分１３４は、複数のサブピクセルにまたがって形成されてもよく、さらには複数の画素にわたって形成されてもよい。このようにサブピクセル間または画素間に脱気溝を形成することにより、有機ＥＬ発光素子からの光が脱気溝により反射され、ディスプレイの発光効率が低下することを防止する。
【０１２０】
本発明において、透明層１２８に形成される脱気溝１３２は、有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板の貼り合わせ時に気泡が混入しない範囲で、透明層の厚さ方向のいずれの深さを有していてもよい。即ち、図６（ａ）または図６（ｂ）に示されるように、脱気溝１３２は、透明層１２８の厚さ方向に貫通するように形成されていてもよい。本発明では、好ましくは、脱気溝の深さは、１０μｍ以下、好ましくは１〜５μｍである。また、脱気溝の幅は３０μｍ以下、好ましくは１０〜３０μｍである。
【０１２１】
本発明において、脱気溝１３２をサブピクセルまたは画素単位で脱気溝以外の部分１３４を形成するように格子状に形成し、かつ脱気溝１３２を透明層１２８の厚さ方向に貫通するように形成した場合、有機ＥＬディスプレイの視野角依存性が改良されうる。
【０１２２】
（１３）外周封止層１３０
外周封止層１３０は、有機ＥＬ発光素子または色変換フィルタ基板の外周部に設けられ、有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板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機能を有する。外周封止層１３０は紫外線硬化型接着剤から形成される。そのような紫外線硬化型接着剤は、硬化する前は粘度変化あるいはゲル化などを起こさず、有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板との相対的移動により、色変換フィルタ層と有機ＥＬ発光素子の発光部との精密なアライメントを可能にする。
【０１２３】
ひとたびアライメントが完了したならば、紫外線を照射して、紫外線硬化型接着剤を硬化させる。例えば、１００ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を照射した際に、１０〜６０秒以内に硬化することが好ましい。この時間範囲内で硬化させることにより、紫外線照射による他の構成要素への悪影響をもたらすことなしに、紫外線硬化型接着剤が充分に硬化して適切な接着強さを発現させることが可能となる。また、生産工程の効率の観点からも、前述の時間範囲内であることが好ましい。
【０１２４】
また、前記紫外線硬化型接着剤は、直径５〜５０μｍ、好ましくは直径５〜２０μｍ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発光素子と色変換フィルタ基板との貼り合わせにおいて、基板間距離（基板１０２と透明基板１１６との間の距離）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。さらに、ディスプレイ駆動時に発生する応力（特にディスプレイ外周部における応力）も負担して、該応力によるディスプレイの劣化を防止する。
【０１２５】
本発明は、上記有機ＥＬディスプレイの製造方法および有機ＥＬディスプレイに加え、色変換フィルタ基板を包含する。即ち、本発明には、透明基板上に色変換フィルタ層を含む色変換フィルタ基板であって、該色変換フィルタ基板上にさらに透明層を有し、該透明層が溝を有することを特徴とする色変換フィルタ基板が含まれる。本発明の一実施形態では、該色変換フィルタ基板は、図１（ｂ）または図２（ｃ）に示される断面構造を有する色変換フィルタ基板である。これらの図に示されるように、本発明の色変換フィルタ基板は、上記有機ＥＬディスプレイの説明のうち（８）〜（１１）で説明した各構成要素から成る色変換フィルタ基板上に、上記（１２）で説明した透明層１２８を有する。透明層１２８には溝、即ち先に説明した脱気溝１３２が形成されている。この脱気溝１３２の形状、寸法などは先に説明したとおりである。また、この色変換フィルタ基板の製造方法は、先の有機ＥＬディスプレイの製造方法で説明したとおりである。
【０１２６】
【実施例】
（実施例１）
ガラス基板上に、ＴＦＴ、陽極、有機ＥＬ層、陰極、パッシベーション層を順次形成して、図１（ａ）に示される有機ＥＬ発光素子１６０を得た。長辺方向のピッチ１９５μｍ、短辺方向のピッチ６５μｍを有して、陽極を配置した。各陽極と陰極が対向するエリアの寸法は、長辺方向１８０μｍ、短辺方向５０μｍであった。
【０１２７】
透明ガラス基板上に、厚さ１．５μｍのブラックマスク、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層、およびそれぞれの厚さが１０μｍである赤色および緑色の蛍光変換層を積層した。これにより図２（ａ）に示す色変換フィルタ基板（ただし、オーバーコート層を除いたもの）が得られる。なお、図２では、オーバーコート層１３６を設けた場合を示したが、本実施例では、透明層がオーバーコート層を兼ねることができるので、オーバーコート層は省略した。各カラーフィルタ層および蛍光変換層は、５５×１８５μｍの寸法を有した。次に、図２（ｂ）に示されるように、ＪＮＰＣ−４３（日本合成ゴム（株））をスピンコートし、引き続いてフォトリソグラフ法によりパターニングを実施して厚さ１０μｍの透明層１２８を形成した。なお、透明層１２８には、図５（ｂ）に示すようなパターンで脱気溝を高さ５μｍ、幅３０μｍで形成した。これにより図２（ｃ）に示される透明層を有する色変換フィルタ基板１５０を得た。なお、脱気溝は、カラーフィルタ層および各蛍光変換層の間に相当する部分に設けられている。これにより有機ＥＬ発光素子からの光が脱気溝により反射され、ディスプレイの発光効率が低下することを防止する。
【０１２８】
次に、上記のように形成した色変換フィルタ基板１５０および有機ＥＬ発光素子１６０をグローブボックス内の乾燥窒素雰囲気（望ましくは、酸素および水分濃度ともに１ｐｐｍ以下）下に配置した。ディスペンサーロボットを用いて、直径２０μｍのビーズを分散させた紫外線硬化型接着剤（スリーボンド社製、商品名３０Ｙ−４３７）を塗布した。
【０１２９】
その後、図１（ｃ）（または図２（ｄ））に示されるように有機ＥＬ発光素子１６０と色変換フィルタ基板１５０とを密着させる。続いて、第１電極１０８（すなわち有機ＥＬ発光素子の発光部）と色変換フィルタ層とのアライメントを行った後に、１００ｍＷ／ｃｍ２の照度で３０秒間にわたって紫外線を照射して、接着剤を硬化させて外周封止層１３０を形成して、有機ＥＬディスプレイ１４０を得た。
【０１３０】
（実施例２）
図５（ｃ）に示すような各画素を形成するように脱気溝を形成した以外、実施例１と同様にして有機ＥＬディスプレイを得た。脱気溝の高さおよび幅は実施例１と同様である。
【０１３１】
（実施例３）
図６（ａ）に示すように、透明層の厚さと同じ高さの脱気溝を形成した以外、実施例１と同様にして有機ＥＬディスプレイを得た。
【０１３２】
（実施例４）
図６（ｂ）に示すように、透明層の厚さと同じ高さの脱気溝を形成した以外、実施例１と同様にして有機ＥＬディスプレイを得た。
【０１３３】
（実施例５）
透明層の材料としてＮＮ８１０（日本合成ゴム（株））を用い、図５（ｃ）の格子状のパターンの脱気溝を有する透明層１２８を形成した以外、実施例１と同様にして有機ＥＬディスプレイを得た。
【０１３４】
（実施例６）
ガラス基板上に、ＴＦＴ、陽極、有機ＥＬ層、陰極、パッシベーション層を順次形成した。これにより図４（ａ）に示す有機ＥＬ発光部を得た。次に、図４（ｂ）に示されるように、ＪＮＰＣ−４３（日本合成ゴム（株））をスピンコートし、引き続いてフォトリソグラフ法によりパターニングを実施して厚さ１０μｍの透明層１２８を形成した。なお、透明層１２８には、図５（ｂ）に示すようなパターンで脱気溝を高さ５μｍ、幅３０μｍで形成した。これにより、図４（ｃ）にされる有機ＥＬ発光素子１６２を得た。長辺方向のピッチ１９５μｍ、短辺方向のピッチ６５μｍを有して、陽極を配置した。各陽極と陰極が対向するエリアの寸法は、長辺方向１８０μｍ、短辺方向５０μｍであった。
【０１３５】
透明ガラス基板上に、厚さ１．５μｍのブラックマスク、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層、およびそれぞれの厚さが１０μｍである赤色および緑色の蛍光変換層を積層し、次いで、オーバーコート層を形成した。これにより、図３（ｂ）に示される色変換フィルタ基板を得た。各カラーフィルタ層および蛍光変換層は、４８×１７８μｍの寸法を有した。
【０１３６】
次に、上記のように形成した色変換フィルタ基板および有機ＥＬ発光素子１６２をグローブボックス内の乾燥窒素雰囲気（望ましくは、酸素および水分濃度ともに１ｐｐｍ以下）下に配置した。ディスペンサーロボットを用いて、直径２０μｍのビーズを分散させた紫外線硬化型接着剤（スリーボンド社製、商品名３０Ｙ−４３７）を塗布した。
【０１３７】
その後に、図４（ｄ）または図（３ｃ）に示されるように有機ＥＬ発光素子１６２と色変換フィルタ基板１５２とを密着させた。続いて、第１電極１０８（すなわち有機ＥＬ発光素子の発光部）と色変換フィルタ層とのアライメントを行った後に、１００ｍＷ／ｃｍ２の照度で３０秒間にわたって紫外線を照射して、接着剤を硬化させて外周封止層１３０を形成して、有機ＥＬディスプレイ１４２を得た。
【０１３８】
（実施例７）
図５（ｃ）に示すような各画素を形成するように脱気溝を形成した以外、実施例６と同様にして有機ＥＬディスプレイを得た。脱気溝の高さおよび幅は実施例６と同様である。
【０１３９】
（実施例８）
図６（ａ）に示すように、透明層の厚さと同じ高さの脱気溝を形成した以外、実施例６と同様にして有機ＥＬディスプレイを得た。
【０１４０】
（実施例９）
図６（ｂ）に示すように、透明層の厚さと同じ高さの脱気溝を形成した以外、実施例６と同様にして有機ＥＬディスプレイを得た。
【０１４１】
（実施例１０）
透明層の材料としてＪＮＰＣ−５０（日本合成ゴム（株））を用い、図５（ｃ）の格子状のパターンの脱気溝を有する透明層１２８を形成した以外、実施例６と同様にして有機ＥＬディスプレイを得た。
【０１４２】
上記各実施例で得られた有機ＥＬディスプレイは、貼り合わせ時に気泡が混入することなく形成された。また、有機ＥＬ発光素子、色変換フィルタ基板などの各部品も接合時に破損することはなかった。また、有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板との間に気泡が混入しないため、得られたディスプレイは、従来品と同等かそれよりも良い発光効率および表示品質を有していた。
【０１４３】
【発明の効果】
以上に述べたとおり、本発明の記載のように、脱気溝を有する透明層を設けて有機ＥＬディスプレイと色変換フィルタ層を接合することにより、接合面に気泡が混入することなく、有機ＥＬディスプレイを製造することができる。また、透明層を弾性体とすることにより、接合時の加圧を安定化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機ＥＬディスプレイを示す概略断面図であり、（ａ）は色変換フィルタ基板１５０を示し、（ｂ）は有機ＥＬ発光素子１６０を示し、および（ｃ）は色変換フィルタ基板１５０と有機ＥＬ発光素子１６０とを貼り合わせて製造される有機ＥＬディスプレイ１４０を示す断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法を示す概略断面図である。
【図３】本発明の有機ＥＬディスプレイを示す概略断面図であり、（ａ）は色変換フィルタ基板１５２を示し、（ｂ）は有機ＥＬ発光素子１６２を示し、および（ｃ）は色変換フィルタ基板１５２と有機ＥＬ発光素子１６２とを貼り合わせて製造される有機ＥＬディスプレイ１４２を示す断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の有機ＥＬディスプレイの別の製造方法を示す概略断面図である。
【図５】本発明の有機ＥＬディスプレイを示す概略断面図であり、（ａ）は有機ＥＬディスプレイを示す断面図である。（ｂ）は、（ａ）中の破線２−２’に沿って切断した断面の一例を示す横断面図である。（ｃ）は、（ａ）中の破線２−２’に沿って切断した断面の別の一例を示す横断面図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、透明層の脱気溝の一実施形態を示す概略断面図である。
【図７】従来技術の有機ＥＬディスプレイを示す概略断面図である。
【符号の説明】
１０２、６０２ 第１の基板
１０４、６０４ ＴＦＴ
１０６ 平坦化絶縁層
１０８ 第１電極
１１０、６０８ 有機ＥＬ層
１１２ 第２電極
１１４ パッシベーション層
１１６、６１６ 透明基板
１１８ カラーフィルタ層
１２０ 蛍光変換層
１２２、６１４ ブラックマスク
１２８ 透明層
１３０ 外周封止層
１３２ 脱気溝
１３６ オーバーコート層
１４０、１４２ 本発明の有機ＥＬディスプレイ
１５０ 透明層を有する色変換フィルタ基板
１５２ 色変換フィルタ基板
１６０ 有機ＥＬ発光素子
１６２ 透明層を有する有機ＥＬ発光素子
６００ 従来技術の有機ＥＬディスプレイ
６０６ 陽極
６１０ 陰極
６１２ 色変換フィルタ層
６１８ 外周封止層
６２０ 内部空間
Claims (10)
- 基板上に、第１電極と、有機ＥＬ層と、第２電極とを形成して、有機ＥＬ発光素子を準備する工程と、
透明基板上に色変換フィルタ層を形成して色変換フィルタ基板を準備する工程と、
前記有機ＥＬ発光素子または色変換フィルタ基板上に溝を有する透明層を形成する工程と、
前記有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタ基板とを透明層を介して位置を合わせて貼り合わせる工程と
を含むことを特徴とする有機ＥＬディスプレイの製造方法。 - 前記透明層が弾性体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。
- 基板上に前記第１電極と接続される薄膜トランジスタをさらに設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
- 前記第１電極および前記第２電極はそれぞれラインパターン状に形成され、前記第１電極のラインパターンと前記第２電極のラインパターンは直交する方向に延び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ＥＬディスプレイの製造方法。
- 基板上に形成された第１電極と、有機ＥＬ層と、第２電極とを含む有機ＥＬ発光素子と、透明基板上に形成された色変換フィルタ層を含む色変換フィルタ基板とを含む有機ＥＬディスプレイであって、
前記有機ＥＬ発光素子と前記色変換フィルタ基板との間に透明層を設け、該透明層が溝を有することを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。 - 前記透明層が弾性体であることを特徴とする請求項５に記載の有機ＥＬディスプレイ。
- 基板上に薄膜トランジスタがさらに設けられ、前記第１電極が該薄膜トランジスタに接続されており、および該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５または６に記載の有機ＥＬディスプレイ。
- 前記第１電極および前記第２電極はそれぞれラインパターン状に形成され、前記第１電極のラインパターンと前記第２電極のラインパターンは直交する方向に延びていることを特徴とする請求項５または６に記載の有機ＥＬディスプレイ。
- 透明基板上に少なくとも色変換フィルタ層を含む色変換フィルタ基板であって、該色変換フィルタ基板上にさらに透明層を有し、該透明層が溝を有することを特徴とする色変換フィルタ基板。
- 前記透明層が弾性体であることを特徴とする請求項９に記載の色変換フィルタ基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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