JP2015069861A - エレクトロルミネセンス装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エレクトロルミネセンス装置において混色の問題を解決することを目的とし、かかる場合において、充填材に起因する不良が発生しないようにすることを他の目的とする。【解決手段】画素に発光素子が設けられる素子基板と、各画素に対応してカラーフィルタ層が設けられるカラーフィルタ基板とを対向配置させた間隙部に充填材を設けるとともに、該間隙部に突起部を設ける。突起部は各画素の一辺に沿うように分割して設ける。突起部の長手方向の端部は錐形または流線型となるようにする。また、突起部は遮光性を有するようにカーボンブラックのような光吸収性の材料で形成する。このような構成とすることで、画素間において生ずる色混合の問題を解消することができる。また、このような突起部を設けた場合でも、素子基板とカラーフィルタ基板との間に設ける充填材の流動を阻害しないようにすることができ、空洞部分が生ずるのを防ぐことができる。【選択図】図１

Description

本発明の一実施形態はエレクトロルミネセンス装置に係り、例えばトップエミッション型のエレクトロルミネセンス装置に適用して有効な技術に関する。

一対の電極間に有機ＥＬ材料を含む発光層を挟持した発光素子を、所定の基板上に配列させて発光させるエレクトロルミネセンス装置が開発されている。エレクトロルミネセンス装置には、有機エレクトロルミネセンス層（以下、「有機ＥＬ層」ともいう。）で発光した光を、発光素子が形成されたガラス基板側から出射させるボトムエミッション型と、ガラス基板と反対側から出射させるトップエミッション型の形式がある。ボトムエミッション型は、発光素子の下層側にトランジスタなどの素子が形成されるため開口率に制約がある。一方、トップエミッション型は、発光素子の上方に光を出射させればよいため画素の開口率を上げやすい点が有利と考えられている。

しかしながら、トップエミッション型の場合であっても、有機ＥＬ材料を用いた発光素子は大気中の水分などの影響を受けて劣化が進むため、エレクトロルミネセンス装置は封止部材を用いて発光素子が大気にふれないように構成されている。

例えば、エレクトロルミネセンス装置の封止構造として、有機ＥＬ層がマトリクス状に形成された素子基板と対向して封止基板がシール材を介して設置されている構造が開示されている（特許文献１参照）。この封止構造では、素子基板と封止基板の外周をシール材で囲み、その内側に充填材としてゲル状の乾燥剤を注入して、外部から水分が侵入することを防いでいる。

このようなエレクトロルミネセンス装置における封止構造の他の一例として、充填材に気泡が入らないように、発光素子の一方の電極を区画するように設けた隔壁層を有する第１の基板と、該隔壁層の開口部とかみあう突起層が設けられた第２の基板とを、隔壁層と重なる位置に設けたスペーサを挟んで貼り合わせることで、充填材を所定のギャップに維持し、気泡が混入しないようにした構造が開示されている（特許文献２参照）。

特開２００９−２４５７０８号公報 特開２０１０−２８７４２１号公報

ところで、有機ＥＬ層を用いた発光素子で画素を構成し、この画素をマトリクス状に配列させることで画像表示を行うエレクトロルミネセンス装置では、カラー表示を行うためにカラーフィルタを用いる場合がある。トップエミッション型のエレクトロルミネセンス装置では、光の出射側である封止基板にカラーフィルタを設けることで、カラー画像の表示を行うようにしている。このとき、発光素子が形成された素子基板とカラーフィルタが形成された封止基板の間隔が広いと、発光素子から放射される光が自画素のみならず、隣接する画素のカラーフィルタ層を通って出射されるので、混色の問題が発生してしまう。

混色の発生を防ぐには、素子基板とカラーフィルタ基板との間隔をなるべく狭くすることが有効である。素子基板とカラーフィルタ基板との間隔を狭くする場合、その間隔が基板の面内で不均一であると、モアレ縞などが視認されるようになり、外観不良が生じてしまう。このため、例えば、特許文献２で開示されているように、素子基板とカラーフィルタ基板との間にスペーサを設けることで、両基板の間隔を狭めつつ、その間隔を一定に保つことが可能となる。

しかしながら、素子基板とカラーフィルタ基板との間隔を狭くすると、充填材の量も自ずと減少することになるが、充填材は流動性が低いため封止領域内に気泡が残留し、あるいは充填材が十分に広がらずに空洞が発生してしまうといった、新たな問題が生じることが確認されている。この問題は、充填材の流動性が低いことに加え、スペーサを設けたことでさらに充填材の流動を阻害していることが原因であると考えられる。

また、スペーサは、素子基板とカラーフィルタ基板の間隔を一定に保つ作用はあるものの、特許文献２で開示されるように、単に隔壁層と重なる位置にスペーサを設けただけでは、隣接若しくは近接する画素間で発生する混色の問題を解決することはできない。すなわち、従来のスペーサは、素子基板とカラーフィルタ基板との間隔を制御するには有効であるが、画素間の混色防止には直接的に寄与せず、かえって充填材の拡散を阻害するなど新たな問題発生要因となっている。

そこで本発明の一実施形態は、エレクトロルミネセンス装置において混色の問題を解決することを目的とし、かかる場合において、充填材に起因する不良が発生しないようにすることを他の目的とする。

本発明の一実施形態は、画素に発光素子が設けられる素子基板と、各画素に対応してカラーフィルタ層が設けられるカラーフィルタ基板とを対向配置させた間隙部に充填材を設けるとともに、該間隙部に突起部を設けることを要旨とする。

本発明の一実施形態によるエレクトロルミネセンス装置は、絶縁性の表面に設けられた第１の電極と、該第１の電極と対向する第２の電極との間に有機エレクトロルミネセンス層が設けられた発光素子を有する複数の画素が離間して配置され、第１の電極の外周端部を覆うように隔壁層が設けられた画素領域を有する素子基板と、素子基板と間隙をもって対向配置され、複数の画素のそれぞれに対応して設けられたカラーフィルタ層と、複数の画素が離間する領域に対応して設けられた遮光層とを有するカラーフィルタ基板と、素子基板とカラーフィルタ基板との間隙部に設けられた充填材と、素子基板とカラーフィルタ基板との間にあって、充填材の中に立設するように設けられた突起部とを有し、突起部は、遮光層と重なる位置に、画素の少なくとも一辺と沿うように分割して設けられている。

このエレクトロルミネセンス装置によれば、素子基板とカラーフィルタ基板との間に設けられる突起部を、各画素に対応して分割して設けることで、スペーサとして機能するばかりでなく、自画素から隣接画素へ漏れ出る斜め出射光を遮断する機能を有するものとすることができる。

本発明の一実施形態によるエレクトロルミネセンス装置は、絶縁性の表面に設けられた第１の電極と、該第１の電極と対向する第２の電極との間に有機エレクトロルミネセンス層が設けられた発光素子を有する複数の画素が離間して配置され、第１の電極の外周端部を覆うように隔壁層が設けられた画素領域を有する素子基板と、素子基板と間隙をもって対向配置され、複数の画素のそれぞれに対応して設けられたカラーフィルタ層と、複数の画素が離間する領域に対応して設けられた遮光層とを有するカラーフィルタ基板と、素子基板とカラーフィルタ基板との間隙部に設けられた充填材と、素子基板と前記カラーフィルタ基板との間にあって、充填材の中に立設するように設けられた突起部とを有し、突起部は、画素の外周部に沿うように設けられると共に、充填材の流動を阻害しないように開放端を有する。

このエレクトロルミネセンス装置によれば、突起部を画素の外周部に沿うように設けられると共に、充填材の流動を阻害しないように開放端を有するようにすることで、自画素から隣接画素へ漏れ出る斜め出射光を遮断する機能をより高めることができる。

このエレクトロルミネセンス装置の別の好ましい態様として、突起部の長手方向の端部は錐形状、または流線型とすることができる。突起部をこのような形態とすることで、素子基板とカラーフィルタ基板を貼り合わせたときに、それらの間に設けられる充填材の流動を阻害しないようにすることができる。

このエレクトロルミネセンス装置の別の好ましい態様として、突起部に遮光性を持たせることが好ましい。例えば、突起部に光吸収性を持たせるようにすることが好ましい。また別の形態として、突起部の屈折率を充填材の屈折率よりも小さい材料で形成することが好ましい。このような突起部を設けることで、自画素から隣接画素へ漏れ出る斜め出射光を遮断する機能をより高めることができる。

本発明の一実施形態によるエレクトロルミネセンス装置の作製方法は、絶縁性の表面に第１の電極と、該第１の電極との間に有機エレクトロルミネセンス層が設けられた発光素子を有する画素を複数個離間して配置すると共に、第１の電極の外周端部を覆うように画素が離間する領域隔壁層が設けられた素子基板を形成し、複数の画素のそれぞれに対応して設けられたカラーフィルタ層と、該複数の画素が離間する領域に対応して設けられた遮光層とを有するカラーフィルタ基板を形成し、素子基板における画素領域の外周部にシールパターンを形成し、カラーフィルタ基板における遮光層と重なる位置に、画素の少なくとも一辺に沿うように突起部を複数に分割して形成し、素子基板のシールパターンの内側領域に充填材を分散させ、素子基板とカラーフィルタ基板とを、突起部が内設されるように対向させ、減圧下で貼り合わせる工程を含んでいる。

このエレクトロルミネセンス装置の製造方法によれば、各画素に対応して突起部を設けることで、素子基板とカラーフィルタ基板の間隔を一定に保って貼り合わせることができる。また、突起部を複数に分割して形成することで、素子基板とカラーフィルタ基板を貼り合わせるときに、充填材の流動を阻害しないようにすることができる。

本発明の一実施形態によるエレクトロルミネセンス装置の作製方法は、絶縁性の表面に第１の電極と、該第１の電極との間に有機エレクトロルミネセンス層が設けられた発光素子を有する画素を複数個離間して配置すると共に、第１の電極の外周端部を覆うように画素が離間する領域隔壁層が設けられた素子基板を形成し、複数の画素のそれぞれに対応して設けられたカラーフィルタ層と、該複数の画素が離間する領域に対応して設けられた遮光層とを有するカラーフィルタ基板を形成し、素子基板における画素領域の外周部にシールパターンを形成し、カラーフィルタ基板における遮光層と重なる位置に突起部を形成し、素子基板の前記シールパターンの内側領域に充填材を分散させ、素子基板とカラーフィルタ基板とを、突起部が内設されるように対向させ、減圧下で貼り合わせる工程を有し、突起部は、前記画素の外周部に沿って配設すると共に、充填材の流動性を阻害しないように開放端を有するように形成する工程を有する工程を含んでいる。

このエレクトロルミネセンス装置の製造方法によれば、画素に対応して突起部を設けることで、素子基板とカラーフィルタ基板の間隔を一定に保って貼り合わせることができる。また、突起部を画素の外周部に沿うように設けるときに、充填材の流動を阻害しないように開放端を有するようにすることで、充填材が広がらない空洞部分ができないようにすることができる。

このエレクトロルミネセンス装置の製造方法における別の好ましい態様として、突起部の長手方向の端部が錐形状、または流線型に形成することが望ましい。突起部をこのような形状に形成することで、素子基板とカラーフィルタ基板を貼り合わせたときに、それらの間に設けられる充填材の流動を阻害しないようにして、充填材が充満しない空洞部分が生成されないよういにすることができる。

このエレクトロルミネセンス装置の製造方法における別の好ましい態様として、突起部に遮光性を持たせることが好ましい。例えば、突起部に光吸収性を持たせるように形成することが好ましい。また別の形態として、突起部の屈折率を充填材の屈折率よりも小さい材料で形成することが好ましい。このような突起部を設けることで、自画素から隣接画素へ漏れ出る斜め出射光を遮断する機能をより高めることができる。

本発明の一実施形態のエレクトロルミネセンス装置によれば、遮光層と重なるように設けられた突起部を、素子基板とカラーフィルタ基板との間隔を一定に保つスペーサとしての機能させることができ、それに加え突起部に遮光層としての機能を付加することで、自画素から隣接画素へ出射される斜め出射光を遮断することができる。すなわち、画素に隣接するように、充填材の中に立設される突起部を設けることで、隣接あるいは近接する画素間で生じ得る色混合を無くし、画質を向上させることができる。

本発明の一実施形態のエレクトロルミネセンス装置の製造方法によれば、遮光層と重なるように設けられた突起部を、充填材の中に立設するように設ける場合であっても、突起部が充填材の流動を阻害しないため、素子基板とカラーフィルタ基板の間隙部に空洞を生じさせずに製造することができる。

本発明の一実施形態に係るエレクトロルミネセンス装置の構成を示す平面図。 本発明の一実施形態に係るエレクトロルミネセンス装置の構成を示す断面図。 本発明の一実施形態に係るエレクトロルミネセンス装置の製造工程を説明する、（Ａ）平面図と、（Ｂ）断面図。 本発明の一実施形態に係るエレクトロルミネセンス装置の製造工程を説明する、（Ａ）平面図と、（Ｂ）断面図。 本発明の一実施形態に係るエレクトロルミネセンス装置の製造工程を説明する、（Ａ）平面図と、（Ｂ）断面図。 本発明の一実施形態に係るエレクトロルミネセンス装置の画素部の構成を示す平面図。 本発明の一実施形態に係るエレクトロルミネセンス装置の画素部の構成を示す平面図。 本発明の一実施形態に係るエレクトロルミネセンス装置の画素部の構成を示す断面図。 本発明の一実施形態に係るエレクトロルミネセンス装置の画素部の構成を示す断面図。 本発明の一実施形態に係るエレクトロルミネセンス装置の画素部の構成を示す断面図。

以下、本発明の実施の形態を、図面等を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

なお、以下に説明する発明の内容について、同一部分または同様な機能を有する部分については同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その場合において特段の事情が無い限り繰り返しの説明は省略する。

＜エレクトロルミネセンス装置の概要＞
図１は、本実施の形態に係るエレクトロルミネセンス装置の概略図を示し、同図中に一点鎖線で示すＡ−Ｂ線に対応する断面構造を図２で示す。本実施の形態のエレクトロルミネセンス装置の概要に係る以下の説明では、図１と図２を参照する。

エレクトロルミネセンス装置１００は素子基板１０２とカラーフィルタ基板１０４とを有し、この両基板が間隙をもって対向配置されている。素子基板１０２とカラーフィルタ基板１０４はシール材１１２によって固着され、間隙部には充填材１１４が設けられている。

エレクトロルミネセンス装置１００は、複数の画素１０８が配列した画素領域１０６を有している。シール材１１２は画素領域１０６を囲むように設けられており、閉ループを形成するように一つの閉じたパターンを有している。画素１０８は、素子基板１０２に設けられる発光素子１２６と、該発光素子１２６に対応してカラーフィルタ基板１０４側に設けられるカラーフィルタ層１３２を含んで構成されている。

発光素子１２６は、絶縁性の表面（図２においては、絶縁層１１６の上面）に設けられた第１の電極１１８と、この第１の電極１１８上の有機ＥＬ層１２２および第２の電極を含んで構成されている。有機ＥＬ層１２２は、一層または複数の層を積層して形成されるが、少なくとも発光性の材料を含む発光層とみなせる層を有している。本実施の形態における発光素子１２６は、第１の電極１１８を反射電極とし、第２の電極１２４を透光性の電極で構成されるものであり、有機ＥＬ層１２２で発光した光はカラーフィルタ基板１０４側から出射される、所謂トップエミッション型の構成を有している。

複数の画素１０８は離間して配置されており、画素間には隔壁層１２０が設けられている。隔壁層１２０は、第１の電極１１８の周縁部を覆うように設けられている。そして、素子基板１０２においては、第２の電極１２８上にパッシベーション層１２８が設けられている。

カラーフィルタ基板１０４は、カラーフィルタ層１３２を有している。カラーフィルタ層１３２は、各画素において、赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、青色カラーフィルタのように、透過光帯域の異なるものが配置されている。

カラーフィルタ層１３２は、各色に対応して、特定の波長帯域の光を透過する特性を有する着色層を有する。発光素子１２６から出射される光が白色光である場合には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各画素に対応して透過特性の異なるカラーフィルタ層を通過させることでカラー表示を行うことができる。また、画素１０８が、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色に対応して発光する発光素子を配列させたものである場合には、その発光色の波長帯域に対応したカラーフィルタ層を組み合わせることで、出射光の色純度を高めることができる。

カラーフィルタ層１３２において、透過光帯域が異なるカラーフィルタ層が隣接する境界領域には、遮光層１３０が設けられている。換言すれば、遮光層１３０は、画素領域１０６において、画素間の間隙部、すなわち隔壁層１２０と重なるように設けられている。図２において、遮光層１３０はカラーフィルタ基板１０４の支持基板側に接して設けられる態様を示しているが、このような態様に変えて遮光層１３０をカラーフィルタ層１３２の上層側に設けてもよい。

また、透過光帯域の異なるカラーフィルタ層を複数層重ねることで、この重畳領域は、透過光の波長帯域が狭くなり、着色層によって透過光強度は減衰するので、実質的に遮光層と同じ作用を奏するものとなる。したがって、遮光層１３０に代えて、透過光帯域が異なる複数のカラーフィルタ層を重ねた構成を適用して、これを遮光層とみなすこともできる。

カラーフィルタ基板１０４には、少なくともカラーフィルタ層１３２が設けられるが、カラーフィルタ層１３２を覆うように、さらにオーバーコート層１３４を設けてもよい。オーバーコート層１３４はカラーフィルタ層１３２を保護し、表面を平坦化する機能を有している。

素子基板１０２とカラーフィルタ基板１０４との間には突起部１１０が設けられている。突起部１１０は充填材１１４の中に立設するように設けられている。突起部１１０は、画素と画素の間、すなわち、遮光層１３０と重なる領域に設けられている。突起部１１０は、画素１０８の少なくとも一辺に沿うように設けられているが、画素単位で短く分割されている。図１では、突起部１１０が画素１０８の長手方向の一辺に沿って設けられている態様を示している。そして突起部１１０の長手方向の端部は、先端部に行くに従って先細るような、錐形状の形態を有している。

突起部１１０は、素子基板１０２とカラーフィルタ基板１０４の間に設けられることで、この両基板の間隔を一定に保つスペーサとしての機能を有している。突起部１１０を画素間であって、遮光層１３０と重なる領域に設けることで、画素１０８若しくは画素領域１０６の開口率を低下させることなく、スペーサとして有効利用することができる。

絶縁層１１６は、第１の電極１１８と接する面において、絶縁性の表面を有している。絶縁層１１６は単層または複数の絶縁層１１６が積層された構成を有している。絶縁層１１６が複数の層で構成される場合、薄膜トランジスタがその中に埋設されていてもよい。そして、素子基板１０２の端部に信号を入力する端子部１４０を設け、薄膜トランジスタによって画素１０８における発光素子１２６の発光を制御する回路を備えるようにしてもよい。

図１では、画素領域１０６に薄膜トランジスタによって画素回路が形成される場合において、走査線駆動回路１３６、データ線駆動回路１３８が画素領域１０６に隣接して設けられる態様を示している。走査線駆動回路１３６およびデータ線駆動回路１３８を構成する薄膜トランジスタは、画素１０８に設けられる薄膜トランジスタと同様に、絶縁層１１６の中に埋設されるように設けることができる。もっとも本実施の形態において、走査線駆動回路１３６、データ線駆動回路１３８などは付随する構成要素であり、必須のものとする必要はない。

＜エレクトロルミネセンス装置の製造方法について＞
エレクトロルミネセンス装置１００の製造工程のうち、素子基板とカラーフィルタ基板を貼り合わせる工程について図３および図５を参照して説明する。

図３を参照して、素子基板１０２の製造工程の概略を説明する。図３において、（Ａ）は素子基板の平面図であり、（Ｂ）は平面図において一点鎖線で示すＡ−Ｂ線に対応する断面構造を示す。

素子基板１０２における工程の一つとして、絶縁層１１６上に複数の第１の電極１１８を形成する。第１の電極１１８は所定の間隔をもって配置されるように形成する。そして、第１の電極１１８の周縁部を覆うように隔壁層１２０を形成する。隔壁層１２０は絶縁性の材料によって形成し、第１の電極１１８と接する下端部から上端角部にかけてはなだらかな曲面形状を有するように形成することが好ましい。

第１の電極１１８の上層には有機ＥＬ層１２２を形成する。有機ＥＬ層１２２上に第２の電極１２４を形成する。第１の電極１１８、有機ＥＬ層１２２および第２の電極１２４が重畳する領域が発光素子１２６となる。有機ＥＬ層１２２は１００ｎｍ乃至３００ｎｍ程度の厚さで形成される。有機ＥＬ層１２２をこのような厚さで形成しても、隔壁層１２０を上記のようになだらなか曲面形状を有するように形成しておくことで、有機ＥＬ層１２２を第１の電極１１８から隔壁層１２０の表面において連続的に、均一に形成することができる。

複数個に分離して形成される第１の電極１１８に対して、有機ＥＬ層１２２、第２の電極１２４を略全面に形成することにより、各画素における発光素子１２６は同時に形成される。発光素子１２６における第２の電極１２４は、画素１０８のそれぞれにおいて共通の電位が与えられるので、複数の画素に渡って連続的に形成される。

有機ＥＬ層１２２は水分によって劣化が進むとされるため、第２の電極１２４上にはパッシベーション層１２８を形成することが好ましい。パッシベーション層１２８は、窒化ケイ素膜や酸化ケイ素膜などの透光性絶縁膜で形成することが好ましい。

次に、図４を参照して、カラーフィルタ基板１０４の製造工程の概略を説明する。図４において、（Ａ）はカラーフィルタ基板の平面図であり、（Ｂ）は平面図において一点鎖線で示すＡ−Ｂ線に対応する断面構造を示す。

カラーフィルタ基板１０４には、遮光層１３０を形成する。遮光層１３０は、クロム（Ｃｒ）やチタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）などの比較的反射率の低い金属膜で形成する。または、カーボンブラックなどの黒色の顔料などを含む樹脂材料で形成してもよい。カラーフィルタ層１３２は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）などに対応した着色層を、素子基板１０２に配列される各画素に対応するように形成する。

遮光層１３０は、カラーフィルタ層１３２において、異なる色の着色層の境界領域と重なるように設けられている。すなわち、遮光層１３０を、各画素を区画するように設けることで、発光素子から出射される光の横方向への拡散がある程度制限されるので、画素間の混色防止に対して一定の機能を発現する。

カラーフィルタ層１３２上にはオーバーコート層１３４を設ける。オーバーコート層１３４は、アクリルなどによる、透光性の有機樹脂組成物を用いて形成する。オーバーコート層１３４は、カラーフィルタ層１３２を保護すると共に、カラーフィルタ基板１０４の表面を平滑化する機能も有している。

オーバーコート層１３４上に突起部１１０を形成する。突起部１１０は遮光層１３０と重なる位置に形成する。突起部１１０は、光硬化性の有機樹脂組成物をオーバーコート層１３４上に塗布した後、フォトマスクを使って露光し、図４（Ａ）で示すように遮光層１３０と重なる位置に、所定の形態をもって形成する。

突起部１１０の形態は、画素領域において、一本の線状に形成するのではなく、画素の配列に対応して複数に分割し、例えば各画素に隣接するように破線状に形成することが好ましい。すなわち画素単位で短く形成し、画素が配列する間隔に対応して、突起部１１０も同等の間隔をもって配置させることが好ましい。そして、突起部１１０の長手方向の端部は、先端に行くに従って先細るように、錐形状若しくは流線型状となるように形成する。このような形態で突起部１１０を形成することで、充填材を塗布したときに、充填材の流動を阻害しないようにすることができる。

また突起部１１０は、素子基板１０２とカラーフィルタ基板１０４とを貼り合わせたときに、この両基板の間隔を一定に保つスペーサとしての機能も有している。このため、突起部１１０の高さは、素子基板１０２とカラーフィルタ基板１０４の間隔と同等となるようにすることが好ましい。

オーバーコート層１３４の上にシール材１１２を形成する。シール材１１２は、カラーフィルタ基板１０４と素子基板１０２と貼り合わせるとき、素子基板１０２に形成された画素領域１０６を囲むように閉ループのパターンで形成する。シール剤１１２は、光硬化性であり接着性のある有機樹脂組成物を用いること好ましいが、これに代えて熱硬化性の有機樹脂組成物を用いてもよい。いずれにしても、シール材１１２は、描画した段階では完全に硬化せず、未硬化の状態で維持される。

シール材１１２はディスペンサによって、開口部を持たないループ形状を有するように塗布する。例えば、シール材１１２は紫外線硬化樹脂材料で形成し、ディスペンサで塗布するときは窒素雰囲気中で行うことが好ましい。充填材１１４はループ状に形成されたシール材１１２の内側領域に滴下若しくは塗布する。充填材１１４は、素子基板１０２とカラーフィルタ基板１０４とを、間隙をもって貼り合わせたとき、当該間隙部に空洞がなく充満するように必要量滴下する。

充填材１１４としては、エポキシ系材料、アクリル系材料などの樹脂材料を用いることができる。例えば、充填材１１４として、例えばゲル状乾燥剤を付加した樹脂材料を用いることもできる。このような有機樹脂組成物が適用される充填材１１４は比較的粘度が高いので、カラーフィルタ基板１０４の複数箇所に滴下することが好ましい。充填材１１４をカラーフィルタ基板１０４に滴下若しくは塗布するときは、素子基板１０２とカラーフィルタ基板１０４の封止後において、湿気をもった空気が残存しないように窒素雰囲気中で行うことが好ましい。

充填材１１４を塗布したカラーフィルタ基板１０４は窒素雰囲気中に保持されているが、次に、この雰囲気を減圧して充填材１１４に含まれる気泡などを除去する。このとき、充填材１１４が減圧下に置かれることによって、充填材１１４に含まれる溶媒も除去される。

図５は、このように製造された素子基板１０２とカラーフィルタ基板１０４を貼り合わせる工程を示す。素子基板１０２とカラーフィルタ基板１０４の貼り合わせは減圧下で行われる。この場合において、充填材１１４は粘度が高く流動性が低いため、素子基板１０２とカラーフィルタ基板１０４の間隙部を充満しない空洞部が残存する場合がある。

しかし、素子基板１０２とカラーフィルタ基板１０４を貼り合わせた状態で、減圧下から大気圧に戻すと、素子基板１０２とカラーフィルタ基板１０４は大気圧によって押される。それによって、図２で示したように内部の空洞部が消失し、素子基板１０２とカラーフィルタ基板１０４の間に充填材１１４を充満させることができる。そして、この状態でシール材１１２を硬化して、素子基板１０２とカラーフィルタ基板１０４とを固着させる。

この場合において、素子基板１０２とカラーフィルタ基板１０４が大気圧によって押されたとしても、突起部１１０がスペーサとして機能するので、画素領域１０６において両基板の間隔を一定に保つことができる。すなわち、画素領域１０６の周縁部と中央部において一定の間隔を保持することができ、所謂ギャップむらを生じないようにすることができる。

さらに、突起部１１０を、充填材１１４の流動を阻害しない形態とすることで、素子基板１０２とカラーフィルタ基板１０４とを貼り合わせた場合にも、両基板の間隙部に気泡若しくは空洞部が残存しないようにすることができる。

＜画素領域の構成について＞
図６は、カラーフィルタ基板１０４側からみた画素領域１０６の態様を示す。図６（Ａ）は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）などの各色の画素１０８（Ｒ画素１０８ｒ、Ｇ画素１０８ｇ、Ｂ画素１０８ｂ）がダイアゴナルに配列した画素領域１０６の一例を示す。

各画素は近接して配置されるが、例えば、画素１０８ｇと画素１０８ｒとは互いに離間するように間隔を持って配置されている。そして、離間して配置される画素の間を覆うように遮光層１３０が設けられている。遮光層１３０が設けられる領域には、突起部１１０が画素１０８の一辺に沿うように設けられている。

突起部１１０の形状は、長手方向の端部が先端に行くに従って先細るような錐形とされている。これは、充填材の中に立設するように設ける際に、充填材の流動性を阻害しないためである。そのため突起部１１０の形態は流体抵抗が小さくなるように、先端部が流線型としてもよい。

このような突起部１１０の形状に加え、突起部１１０の配列は、図６（Ａ）で示すように、画素１０８に対応して複数に分割され、その長手方向がそれぞれの画素間で一方向に配列するように整列配置することが好ましい。このように一方向に整列させることで、充填材を滴下若しくは塗布し、素子基板とカラーフィルタ基板を貼り合わせるときに、充填材の流動を阻害しないようにすることができる。

遮光層１３０は隣接する画素間で色混合が起こらないように、ある画素から出射される光が、隣接する画素へ漏れ出ないように遮光する機能を有している。この場合、遮光層１３０と重ねて設けられる突起部１１０も遮光性を有するような材質または構造を適用することで、遮光の効果をより高めることができる。

突起部１１０を、遮光性を有するものとする場合、単なる柱状ではなく、画素の少なくとも一辺に沿って壁面を形成するように設けることで、例えば画素１０８ｇと、それに隣接する画素１０８ｒ、および画素１０８ｂとの間における混色を防ぐことができる。

なお、図６（Ａ）では、突起部１１０が画素１０８の一辺に沿うように設けられた態様を示すが、充填材１１４の流動性を阻害しない態様であれば、同図に示すものと異なる配置を有していてもよい。例えば、図６（Ｂ）で示すように、画素１０８の周囲を囲むように突起部１１０を設けてもよい。この場合、突起部１１０が画素１０８の全周を囲んでしまうのではなく、充填材の流動を阻害しないように、少なくとも一部に開放端を有するようにすることが好ましい。

図６（Ｂ）において、突起部１１０を遮光性の部材で形成すると、画素１０８を囲む面積が増えるので、画素間における色混合の発生をより低減することができる。

図７は、各色の画素１０８（Ｒ画素１０８ｒ、Ｇ画素１０８ｇ、Ｂ画素１０８ｂ）のカラーフィルタ層がストライプ状に設けられるときの画素領域１０６の態様を示す。この場合、同じ列方向には同じ色のカラーフィルタ層が設けられるので、突起部１１０は、それぞれの色の画素に沿って設けることで、画素間における色混合の問題を解消することができる。

図６（Ａ）、（Ｂ）および図７において、画素領域１０６の中には白色の画素１０８ｗが含まれていてもよい。白色の画素１０８ｗが含まれている場合であっても、画素間の混色の問題は生じ得るので、突起部１１０を設けることで混色の影響を低減しつつ、コントラストをより高めることができる。

なお、図示はしていないが、突起部１１０は、デルタ配列やペンタイル配列する画素においても同様に適用することができる。本実施の形態に係るエレクトロルミネセンス装置は、画素間に突起部が設けられる態様は、画素の配列に関わらず適用可能であるため、以下の説明する画素の詳細については、上記した配列を有する画素領域を含め、それ以外の配列を有するものについても適用でき得るものとして説明する。

図８は、図６において一点鎖線で示すＡ−Ｂ線に対応する断面構造を示す。画素領域１０６は、発光素子１２６が形成された素子基板１０２と、カラーフィルタ層１３２が設けられたカラーフィルタ基板１０４とが間隙をもって対向するように設けられている。素子基板１０２とカラーフィルタ基板１０４との間隙部には充填材１１４が設けられている。充填材１１４は、素子基板１０２とカラーフィルタ基板１０４とを固着すると共に、発光素子１２６を封止するために設けられている。

発光素子１２６は、第１の電極１１８、有機ＥＬ層１２２および第２の電極１２４が重なる領域に形成される。発光素子１２６は、第１の電極１１８と第２の電極１２４の一方が陽極（正孔を注入する側の電極）となり、他方が陰極（電子を注入する側の電極）としての機能を有する。陽極と陰極は各種導電性材料で形成されるが、通常は陰極に対して陽極の方が仕事関数の高い材料で形成される。

本実施の形態で示すエレクトロルミネセンス装置は、カラーフィルタ基板１０４側から光が出射されるトップエミッション型であるため、第１の電極１１８は反射電極となる。第１の電極１１８を陽極とするには、例えばチタン（Ｔｉ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）などの金属材料を適用することが好ましい。これらの金属は、アルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）と比較して反射率が低いため、反射電極としてより反射率を高める構成として、有機ＥＬ層１２２と接する側に仕事関数の高いインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）の層を設け、その下層側に光反射面となるアルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）の層を設けた多層構造を適用すると好ましい。

第２の電極１２４は透光性を有し、これを陰極とするには、例えばアルミニウム（Ａｌ）に、カルシウム（Ｃａ）またはマグネシウム（Ｍｇ）を、あるいはリチウム（Ｌｉ）等のアルカリ金属を含有する材料を用い、透光性を有するように薄く形成する。さらにその上にインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）や、インジウム。ズス・亜鉛酸化物（ＩＺＯ）などの透明導電膜を積層させても良い。

一方、第１の電極１１８を陰極とするには、上記の如くアルミニウム系または銀（Ａｇ）系の金属材料を用いればよい。また、第２の電極１２４を陽極とするには、インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）や、インジウム・スズ・亜鉛酸化物（ＩＺＯ）などの透明導電膜を用いればよい。

有機ＥＬ層１２２は、低分子系または高分子系のいずれの有機材料で形成されていてもよい。例えば低分子系の有機材料を用いる場合には、発光性の有機材料を含む発光層に加え、該発光層を挟むように正孔輸送層や電子輸送層等を含んで構成される。発光素子１２０において白色光を出射するには、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色を発光する発光層または発光素子を積層した構造とするか、青（Ｂ）色と黄色（Ｙ）を発光する発光層または発光素子を積層した構造とすればよい。

カラーフィルタ基板１０４のカラーフィルタ層１３２は、画素の各色に対応して透過光波長帯域が異なる複数の層が含まれている（例えば、図８で示すように、赤（Ｒ）カラーフィルタ層１２６ｒ、緑（Ｇ）カラーフィルタ層１２６ｇ、青（Ｂ）カラーフィルタ層１２６ｂ）。カラーフィルタ層１３２は顔料または染料を含む有機樹脂材料で３μｍ程度の厚さで形成される。遮光層１３０は、異なる色のカラーフィルタ層が隣接する部分において、その境界領域と重なるように設けられている。遮光層１３０はクロム（Ｃｒ）やチタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）などの金属で光が透過しない程度の厚さ形成される。

カラーフィルタ層１３２上にはアクリルなどの光透過性の有機樹脂材料でオーバーコート層１３４が設けられている。発光素子１２６の有機ＥＬ層１２２で発生した光は、立体角で表すと４πの全ての方向へ放射される。この放射される光の成分のうち、カラーフィルタ基板１０４へ向かって略垂直方向へそのまま放射される光と、第１の電極１１８で反射されてカラーフィルタ基板１０４方向へ出射される光は、その画素の出射光として利用される（図中で示す経路ａの光成分）。

一方、有機ＥＬ層１２２から斜め方向へ出射される光のうち、垂直方向を基準として角度の浅い斜め出射光（図８においてθ１で示す出射光成分）は、遮光層１３０で遮断される（図中で示す経路ｂの光成分）。また、斜め方向へ放射される光のうち、垂直方向に対して角度の大きい斜め出射光（図８においてθ１で示す出射光成分）は、遮光層１３０で遮断されず、隣接画素へ漏れ出る光となる（図中で示す経路ｃの光成分）。

しかしながら、本実施の形態で示す画素の構成は、遮光層１３０と重なる領域に、突起部１１０が設けられているため、隣接画素１０８へ漏れ出る光を遮断することができる。例えば、突起部１１０を、カーボンブラックのような顔料を含んだ光吸収性の材料で形成すると、この斜め方向へ放射される光を突起部１１０で吸収することができる。突起部１１０に光吸収性の特性を持たせる場合、この特性を入射光の減衰率で表すと、光学濃度（ＯＤ値）として１以上、好ましくは２以上の値を有するようにするとよい。突起部１１０がこのような特性を有することで、斜め方向へ出射される光を、隣接画素の放射光と色混合が起きない程度にまで減衰させることができる。また、突起部１１０の表面に反射率の低い、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）などの薄膜を形成して遮光性を有するようにしてもよい。

別の好ましい形態として、図９に示すように、有機ＥＬ層１２２から斜め方向へ出射される光を突起部１１０で反射するようにしてもよい。例えば、充填材１１４の屈折率に対して、突起部１１０の屈折率を小さくすることによって、斜め方向から入射される放射光のうち、全反射角で入射する光を突起部１１０で反射させることができる。あるいは、突起部１１０の表面にアルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）などの反射率の高い金属の被膜を形成して、斜め方向に放射される光を反射するようにしてもよい。若しくは、金属被膜の表面を梨地状にして、光を散乱させるようにしてもよい。このように突起部１１０を光反射性とすることによっても、隣接画素へ漏れ出る光を防ぎ、色混合による画質の低下を抑制することができる。

以上のように、本実施形態で示すエレクトロルミネセンス装置によれば、遮光層と重なるように設けられた突起部は、素子基板とカラーフィルタ基板との間隔を一定に保つスペーサとしての機能を有すると共に、自画素から隣接画素へ出射される斜め出射光を遮断することができる。すなわち、画素に隣接するように、充填材の中に立設される突起部を設けることで、隣接あるいは近接する画素間で生じ得る色混合による画質の低下を抑制することができる。

＜変形例＞
図１０で示すように、突起部１１０はカラーフィルタ基板１０４と素子基板１０２に形成される構造物（例えば、オーバーコート層１３４、パッシベーション層１２８）の両方に接している必要はなく、どちらか一方に接するように設けてもよい。

図１０では、突起部１１０がカラーフィルタ基板１０４のオーバーコート層１３４に接して設けられ、素子基板１０２とは直接接していない構成を示す。このような構成にすることによっても、上述したように画素間で生じる色混合を防止することができる。また、突起部１１０が障害物となるため、突起部１１０の高さ以上にギャップ間隔が縮まることを防ぐことができる。

また、素子基板１０２およびカラーフィルタ基板１０４の基板部分を可撓性のある素材で形成し、湾曲させることが可能なエレクトロルミネセンス装置とする場にも、突起部１１０の一端が自由端となることで、その柔軟性を確保することができる。

１００ エレクトロルミネセンス装置、１０２ 素子基板、１０４ カラーフィルタ基板、
１０６ 画素領域、１０８ 画素、１１０ 突起部、１１２ シール材、１１４ 充填材、１１６ 絶縁層、１１８ 第１の電極、１２０ 隔壁層、１２２ 有機ＥＬ層、１２４ 第２の電極、１２６ 発光素子、１２８ パッシベーション層、１３０ 遮光層、１３２ カラーフィルタ層、１３４ オーバーコート層、１３６ 走査線駆動回路、１３８ データ線駆動回路、１４０ 端子部

Claims (12)

1. 絶縁性の表面に設けられた第１の電極と、該第１の電極と対向する第２の電極との間に有機エレクトロルミネセンス層が設けられた発光素子を有する複数の画素が離間して配置され、前記第１の電極の外周端部を覆うように隔壁層が設けられた画素領域を有する素子基板と、
   前記素子基板と間隙をもって対向配置され、前記複数の画素のそれぞれに対応して設けられたカラーフィルタ層と、前記複数の画素が離間する領域に対応して設けられた遮光層とを有するカラーフィルタ基板と、
   前記素子基板と前記カラーフィルタ基板との間隙部に設けられた充填材と、
   前記素子基板と前記カラーフィルタ基板との間にあって、前記充填材の中に立設するように設けられた突起部と、
   を有し、
   前記突起部は、前記遮光層と重なる位置に、前記画素の少なくとも一辺と沿うように分割して設けられていることを特徴とするエレクトロルミネセンス装置。
2. 絶縁性の表面に設けられた第１の電極と、該第１の電極と対向する第２の電極との間に有機エレクトロルミネセンス層が設けられた発光素子を有する複数の画素が離間して配置され、前記第１の電極の外周端部を覆うように隔壁層が設けられた画素領域を有する素子基板と、
   前記素子基板と間隙をもって対向配置され、前記複数の画素のそれぞれに対応して設けられたカラーフィルタ層と、前記複数の画素が離間する領域に対応して設けられた遮光層とを有するカラーフィルタ基板と、
   前記素子基板と前記カラーフィルタ基板との間隙部に設けられた充填材と、
   前記素子基板と前記カラーフィルタ基板との間にあって、前記充填材の中に立設するように設けられた突起部と、
   を有し、
   前記突起部は、前記画素の外周部に沿うように設けられると共に、前記充填材の流動を阻害しないように開放端を有することを特徴とするエレクトロルミネセンス装置。
3. 前記突起部の長手方向の端部は錐形状であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエレクトロルミネセンス装置。
4. 前記突起部の長手方向の端部は流線型であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエレクトロルミネセンス装置。
5. 前記突起部は光吸収性を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のエレクトロルミネセンス装置。
6. 前記突起部の屈折率は、前記充填の屈折率より小さいことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のエレクトロルミネセンス装置。
7. 絶縁性の表面に第１の電極と、該第１の電極との間に有機エレクトロルミネセンス層が設けられた発光素子を有する画素を複数個離間して配置すると共に、前記第１の電極の外周端部を覆うように前記画素が離間する領域隔壁層が設けられた素子基板を形成し、
   前記複数の画素のそれぞれに対応して設けられたカラーフィルタ層と、該複数の画素が離間する領域に対応して設けられた遮光層とを有するカラーフィルタ基板を形成し、
   前記素子基板における前記画素領域の外周部にシールパターンを形成し、
   前記カラーフィルタ基板における前記遮光層と重なる位置に、前記画素の少なくとも一辺に沿うように突起部を複数に分割して形成し、
   前記素子基板の前記シールパターンの内側領域に充填材を分散させ、
   前記素子基板と前記カラーフィルタ基板とを、前記突起部が内設されるように対向させ、減圧下で貼り合わせることを特徴とするエレクトロルミネセンス装置の製造方法。
8. 絶縁性の表面に第１の電極と、該第１の電極との間に有機エレクトロルミネセンス層が設けられた発光素子を有する画素を複数個離間して配置すると共に、前記第１の電極の外周端部を覆うように前記画素が離間する領域隔壁層が設けられた素子基板を形成し、
   前記複数の画素のそれぞれに対応して設けられたカラーフィルタ層と、該複数の画素が離間する領域に対応して設けられた遮光層とを有するカラーフィルタ基板を形成し、
   前記素子基板における前記画素領域の外周部にシールパターンを形成し、
   前記カラーフィルタ基板における前記遮光層と重なる位置に突起部を形成し、
   前記素子基板の前記シールパターンの内側領域に充填材を分散させ、
   前記素子基板と前記カラーフィルタ基板とを、前記突起部が内設されるように対向させ、減圧下で貼り合わせる工程を有し、
   前記突起部は、前記画素の外周部に沿って配設すると共に、前記充填材の流動性を阻害しないように開放端を有するように形成することを特徴とするエレクトロルミネセンス装置の製造方法。
9. 前記突起部の長手方向の端部が錐形状となるように形成することを特徴とする請求項７または請求項８に記載のエレクトロルミネセンス装置の製造方法。
10. 前記突起部の長手方向の端部が流線型となるように形成することを特徴とする請求項７または請求項８に記載のエレクトロルミネセンス装置の製造方法。
11. 前記突起部を光吸収性の材料で形成することを特徴とする請求項７乃至請求項１０のいずれか一項に記載のエレクトロルミネセンス装置の製造方法。
12. 前記突起部を、前記充填の屈折率より小さい材料で形成することを特徴とする請求項７乃至請求項１０のいずれか一項に記載のエレクトロルミネセンス装置の製造方法。

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