JP3865245B2

JP3865245B2 - 有機ｅｌディスプレイの製造方法および製造装置

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Publication number: JP3865245B2
Application number: JP2003067175A
Authority: JP
Inventors: 克彦柳川
Original assignee: Fuji Electric Holdings Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2003-03-12
Filing date: 2003-03-12
Publication date: 2007-01-10
Anticipated expiration: 2023-03-12
Also published as: GB2400981A; GB2400981B; DE102004010000A1; US20040242115A1; US7182664B2; GB0404639D0; DE102004010000B4; JP2004281088A

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５に示す。基板６０２の上に、ＴＦＴ６０４、下部電極６０６、有機ＥＬ層６０８、上部電極６１０を形成する。一方、透明基板６１６の上に色変換フィルタ層６１２およびブラックマスク６１４を形成する。次に基板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との貼り合わせを行う。この時、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】
トップエミッション型有機ＥＬ発光素子とカバー基板とを貼り合わせる場合に、内部空間中に接着剤を充填して界面における反射を抑えることが検討されてきている（特許文献３参照）。しかしながら、該文献におけるカバー基板は有機ＥＬ発光素子の封止のみを目的としており、カバー基板に色変換フィルタ層を設けることも、該色変換フィルタ層と有機ＥＬ発光素子とのアライメントについては何らの記載もされていない。
【０００８】
一方、液晶ディスプレイの製造においては、下側基板と上側基板とを、真空槽内にでアライメントを行いながら接着することが行われている（特許文献４参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−２５１０５９号公報
【００１０】
【特許文献２】
特開２０００−７７１９１号公報
【００１１】
【特許文献３】
特開平１１−２８３７３９号公報
【００１２】
【特許文献４】
特開２００２−２２９０４２号公報
【００１３】
【特許文献５】
特開平５−１３４１１２号公報
【００１４】
【特許文献６】
特開平７−２１８７１７号公報
【００１５】
【特許文献７】
特開平７−３０６３１１号公報
【００１６】
【特許文献８】
特開平５−１１９３０６号公報
【００１７】
【特許文献９】
特開平７−１０４１１４号公報
【００１８】
【特許文献１０】
特開平６−３００９１０号公報
【００１９】
【特許文献１１】
特開平７−１２８５１９号公報
【００２０】
【特許文献１２】
特開平８−２７９３９４号公報
【００２１】
【特許文献１３】
特開平９−３３０７９３号公報
【００２２】
【特許文献１４】
特開平５−３６４７５号公報
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタを貼り合わせて形成されるディスプレイにおいても、該ディスプレイ内部における反射を抑制し、発光効率を向上させることが望まれている。内部空間に充填材料を充填する場合には、有機ＥＬ発光素子および／または色変換フィルタとの接触面において気泡を発生させないこと、および接着時に充填材料が変形して有機ＥＬ発光素子の基板と色変換フィルタの基板とを平行に保持できることが重要である。なぜなら、そのような気泡において有機ＥＬ発光素子からの光の反射および屈折が起こり、発光効率および表示品質の低下が起こるからである。
【００２４】
１つの方法としては、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を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。
【００２５】
別の方法としては、いずれかの基板上に充填材料を配置した後に、アライメントを行いながら、有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタとを加圧接着する方法がある。しかしながら、大気圧下で加圧接着を行うと、気泡の原因となる空気が混入する恐れがある。あるいはまた、加圧接着を真空環境下で行う方法も考えられる。この方法においては、気泡の原因となる空気を排除することができるが、真空環境下でアライメントを行う必要があり、製造装置の複雑化、製造コストの上昇を招く恐れがある。
【００２６】
したがって、有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタとの間の内部空間に、気泡を発生させることなく充填材料を充填し、同時に有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタとのアライメントを簡便に行うことが可能な方法が求められている。
【００２７】
さらに、別の課題として、有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタとの間の内部空間およびそこに充填される充填材料に水分を含有させないことが求められる。内部空間および／または充填材料が水分を含有する場合、時間経過につれて水分が有機ＥＬ発光素子の有機発光層へと拡散し、発光不能部分（いわゆるダークスポット）を生じる恐れがあるからである。
【００２８】
この問題を回避するために、有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタとの接着時に、その内部空間および充填材料中に水分が混入しないような方法もまた強く求められている。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の実施態様である有機ＥＬディスプレイの製造方法は：第１基板上に、第１電極と、有機ＥＬ層と、第２電極とが少なくとも設けられた有機ＥＬ発光素子を準備する工程と；第２基板上に色変換フィルタ層が少なくとも設けられた色変換フィルタを準備し、加熱前処理する工程と；前記有機ＥＬ発光素子と前記加熱前処理された色変換フィルタを水分および酸素濃度を管理した環境下に配置する工程と；前記色変換フィルタの外周部に環状の外周封止剤を塗布する工程と；前記環状の外周封止剤の内部の前記色変換フィルタ層上に、該色変換フィルタの表面よりも大きな表面張力を有する充填剤を塗布する工程と；前記有機ＥＬ発光素子と前記充填剤が塗布された色変換フィルタを真空チャンバ内に移送し、該真空チャンバを減圧する工程と；前記有機ＥＬ発光素子と前記色変換フィルタとの一次アラインメントを行うとともに、前記有機ＥＬ発光素子と前記色変換フィルタとを貼り合わせて集成体を得る工程と；前記集成体を水分および酸素濃度を管理した大気圧の環境に取り出す工程と；前記水分および酸素濃度を管理した大気圧の環境において、前記集成体に紫外線を照射して外周封止剤を硬化させて、有機ＥＬディスプレイを得る工程と、を備えたことを特徴とする。ここで、前記集成体に紫外線を照射する前に、前記集成体の二次アラインメントを行う工程をさらに含んでもよい。好ましくは、前記充填剤は、０．０３０Ｎ／ｍ以上の表面張力を有する。また、前記水分および酸素濃度を管理した環境は、５０ｐｐｍ以下の水分濃度および５０ｐｐｍ以下の酸素濃度を有する環境であってもよい。
【００３０】
本発明の第２の実施態様である有機ディスプレイの製造装置は：第１基板上に、第１電極と、有機ＥＬ層と、第２電極とが少なくとも設けられた有機ＥＬ発光素子を、水分および酸素濃度が管理された環境下に搬送する有機ＥＬ発光素子搬送手段と；第２基板上に色変換フィルタ層が少なくとも設けられた色変換フィルタを、加熱前処理する色変換フィルタ加熱前処理手段と；加熱前処理された色変換フィルタを、水分および酸素濃度が管理された環境下に搬送する色変換フィルタ搬送手段と；前記色変換フィルタの外周部に外周封止剤を塗布する外周封止剤塗布手段と；前記外周封止剤の内部の前記色変換フィルタ層上に、充填剤を塗布する充填剤塗布手段と；前記有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタとを真空チャンバ内に移送する第１移送手段と；前記ＥＬ発光素子と色変換フィルタとの一次アラインメントを行うとともに、前記有機ＥＬ発光素子と前記色変換フィルタとを貼り合わせて集成体を得る、貼り合わせ手段と；前記集成体を該真空チャンバから、水分および酸素濃度が管理された大気圧の環境に移送する第２移送手段と；前記水分および酸素濃度が管理された大気圧の環境の下で、前記集成体に紫外線を照射して外周封止剤を硬化させる紫外線照射手段と；前記各手段を一括して制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。ここで、前記水分および酸素濃度が管理された大気圧の環境下で、前記集成体の二次アラインメントを行うアラインメント手段をさらに含んでもよい。
【００３１】
【発明の実施の形態】
本発明の有機ＥＬディスプレイの構造およびその製造方法を図１を参照して説明する。図１において、（ａ）は有機ＥＬ発光素子１６０を示し、（ｂ）は外周封止剤１３０’および充填剤１２８’を塗布された色変換フィルタ１５０を示し、および（ｃ）は色変換フィルタ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。
【００３２】
［構成要素］
（１）第１基板１０２
第１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。あるいはまた、ポリオレフィン、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂またはポリイミド樹脂などから形成される可撓性フィルムを、第１基板１０２として用いてもよい。
【００３３】
（２）ＴＦＴ１０４
ＴＦＴ１０４は、アクティブマトリクス駆動を行うためのスイッチング素子である。ＴＦＴ１０４は、第１基板１０２上にマトリクス状に配置され、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。
【００３４】
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。
【００３５】
（３）平坦化絶縁膜１０６
任意選択的ではあるが、ＴＦＴ１０４の上部に平坦化絶縁膜１０６を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。
【００３６】
（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。トップエミッション方式の有機ＥＬ発光素子では第１電極が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にて発光される光を色変換フィルタ１５０側に反射して光の有効利用を図ることが可能となる。
【００３７】
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。
【００３８】
図１（ａ）に示されるようなＴＦＴによる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。
【００３９】
（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は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発する。そしてそ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。
【００４０】
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、電子輸送層および／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。
（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
（６）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（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）
【００４１】
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。
【００４２】
（６）第２電極１１２
第２電極１１２は、有機ＥＬ層１１０に対して電子または正孔を効率よく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。
【００４３】
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は、第２電極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以下）を用いる。これらの仕事関数の小さい材料を用いることにより効率のよい電子注入を可能とし、さらに極薄膜とすることによりこれら材料による透明性低下を最低限とすることが可能となる。該極薄膜の上には、ＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明導電膜を形成する。これらの導電膜は補助電極として機能し、第２電極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。
【００４４】
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。
【００４５】
図１（ａ）に示されるようなアクティブマトリクス駆動有機ＥＬ発光素子の場合、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。
【００４６】
（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以下の各層を覆う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、任意選択の層であるが、上記目的のために設けることが好ましい層である。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。
【００４７】
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、好ましくは鉛筆硬度２Ｈ以上の膜硬度を有する材料で形成される。例えば、ＳｉＯ_ｘ、ＳｉＮ_ｘ、ＳｉＮ_ｘＯ_ｙ、ＡｌＯ_ｘ、ＴｉＯ_ｘ、ＴａＯ_ｘ、ＺｎＯ_ｘ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。
【００４８】
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５〜７参照）、無機金属化合物（ＴｉＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２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８、９参照）、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１０〜１３参照）、フッ素系樹脂（特許文献１３、１４参照）、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。
【００４９】
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。
【００５０】
（８）第２基板１１６
第２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、第２基板１１６は、色変換フィルタ層およびブラックマスク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。第２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。
【００５１】
第２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。あるいはまた、ポリオレフィン、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂またはポリイミド樹脂などから形成される可撓性フィルムを、第２基板１１６として用いてもよい。
【００５２】
（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。
【００５３】
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へと波長分布変換を行う層である。色変換層１２０は、当該技術において知られている任意の蛍光性ないし燐光性色素（色変換色素）をマトリクス樹脂に分散した材料を用いて形成することができる。当該技術において知られている任意の樹脂をマトリクス樹脂として使用することができる。
【００５４】
カラーフィルタ層１１８は、当該技術において知られている任意の色素をマトリクス樹脂に分散した材料（たとえば、液晶ディスプレイ用カラーフィルタ材料）を用いて形成することができる。
【００５５】
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）変換フィルタ層、緑色（Ｇ）変換フィルタ層および赤色（Ｒ）変換フィルタ層を有することが望ましい。
【００５６】
赤色変換フィルタ層は、赤色変換層と赤色カラーフィルタ層との積層体であることが好ましい。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。赤色変換層によって青色ないし青緑色領域の光を赤色光へと波長分布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。赤色変換層１２０Ｒの厚さは５μｍ以上、好ましくは８〜１５μｍである。赤色カラーフィルタ層１１８Ｒの厚さは１〜１．５μｍであることが好ましい。
【００５７】
緑色変換フィルタ層は、緑色変換層と緑色カラーフィルタ層との積層体であることが好ましい。ただし、有機ＥＬ層１１０が発する光が充分な強度の緑色成分を含有する場合、緑色カラーフィルタ層のみを用いてもよい。緑色変換層１２０Ｇの厚さは５μｍ以上、好ましくは８〜１５μｍである。緑色カラーフィルタ層１１８Ｇの厚さは１〜１．５μｍであることが好ましい。あるいはまた、緑色カラーフィルタ層１１８Ｇのみを用いる場合には、その厚さは０．５〜１０μｍであることが好ましい。
【００５８】
青色変換フィルタ層は、有機ＥＬ層１１０が発する近紫外光または青緑色光の波長分布変換を行って青色光を出力する青色変換層と、青色カラーフィルタ層とを含んでもよい。ただし、有機ＥＬ層１１０が青色から青緑色の光を発する場合、青色カラーフィルタ層のみを用いることが好ましい。青色カラーフィルタ層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。
【００５９】
有機ＥＬ層１１０が白色発光する場合には、各色についてカラーフィルタ層のみを用いて所望の色を得ることができるが、各色変換層を用いることによりカラーフィルタ層のみの場合よりも高い効率で３原色の発光を得ることが可能となる。
【００６０】
なお、本発明に用いる色変換色素を、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、色変換顔料としてもよい。また、これらの色変換色素や色変換顔料（本明細書中で、前記２つを合わせて色変換色素と総称する）は単独で用いてもよく、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。
【００６１】
本発明の色変換層１２０は、該色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、濃度消光などの効果による色変換効率の低下を伴うことなしに、充分な波長変換を行うことが可能となる。
【００６２】
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。
【００６３】
（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ディスプレイの接着を妨げないことを条件として、第２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。
【００６４】
（１１）オーバーコート層１２４
色変換フィルタ層を覆うオーバーコート層１２４は、色変換フィルタ層の機能を損なうことなく形成することができ、かつ適度な弾力性を有する材料から形成することができる。好ましい材料は、表面硬度が鉛筆硬度２Ｈ以上であり、０．３ＭＰａ以上のヤング率を有し、色変換フィルタ層上に平滑な塗膜を形成することができ、色変換層１２０の機能を低下させないポリマー材料である。より好ましくは、該材料は、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するポリマー材料である。オーバーコート層１２４は、任意選択の層であるが、上記目的のために設けることが好ましい層である。
【００６５】
そのようなポリマー材料の例は、イミド変性シリコーン樹脂（特許文献５〜７参照）、無機金属化合物（ＴｉＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２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８、９参照）、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１０〜１３参照）、フッ素系樹脂（特許文献１３、１４参照）、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てオーバーコート層１２４を形成する方法には、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。
【００６６】
オーバーコート層１２４は、１〜１０μｍ程度の厚さを有することができる。キャスト法あるいはスピンコート法で形成する場合には、オーバーコート層１２４は、好ましくは３〜５μｍ程度の厚さを有する。
【００６７】
（１２）外周封止層１３０
外周封止層１３０は、有機ＥＬ発光素子１６０と色変換フィルタ１５０とを接着するとともに、内部の各構成要素を外部環境の酸素、水分などから保護する機能を有する材料であることが好ましい。また、硬化させる前に、外周封止剤１３０’の粘度変化あるいはゲル化などを起こさないことが好ましい。このことによって、有機ＥＬ発光素子１６０と色変換フィルタ１５０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が可能となる。
【００６８】
本発明においては、紫外線硬化型接着剤を外周封止剤１３０’として用いることが好ましい。特に好ましいものは、１００ｍＷ／ｃｍ^２の紫外線を照射した際に、１０〜６０秒以内に硬化して外周封止層１３０を与える紫外線硬化型接着剤である。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有する外周封止層１３０を与え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。
【００６９】
また、本発明において用いられる外周封止剤１３０’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１６０と色変換フィルタ１５０との貼り合わせにおいて、基板間距離（基板１０２と第２基板１１６との間の距離）および充填剤層１２８の膜厚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ことにも有効である。
【００７０】
（１３）充填剤層１２８
本発明における充填剤１２８’は、有機ＥＬ発光素子および色変換フィルタの特性に悪影響を及ぼさない不活性物質であることが望ましい。あるいはまた、充填剤１２８’は、加圧接着後の刺激（ＵＶ、可視光、熱など）によって硬化ないし増粘する物質であってもよい。加圧接着後に内部空間を充填する充填剤層１２８を硬化ないし増粘することによって、得られるディスプレイの構造を安定にすることが可能となる。
【００７１】
本発明において、充填剤１２８’は、塗布される領域の材料（たとえば、オーバーコート層あるいは色変換フィルタ層）の表面張力よりも大きな表面張力を有することが好ましい。そのような表面張力を有する充填剤を用いた場合、ディスペンサなどによる塗布の後に充填剤が塗布される領域全体へと広がることを防止することができ、取り扱い特性が向上する。本発明に用いられる充填剤は、０．０３０Ｎ／ｍ以上の表面張力を有することが望ましい。
【００７２】
また、充填剤１２８’は、仮接着の工程において圧力が印加されたときに、色変換フィルタおよび有機ＥＬ発光素子に損傷を与えることなしに充填すべき内部空間全体へと広がり、充填剤層１２８を形成するのに適当な粘度を有することが必要である。本発明に用いられる充填剤は、０．０５〜５Ｐａ・ｓの粘度を有することが望ましい。さらに、本発明の充填剤は、０．５〜５ＭＰａの弾性率を有することが好ましい。このような弾性率を有することにより、本発明により製造される有機ＥＬディスプレイに外部応力が加わった場合に、その外部応力が有機ＥＬ発光素子および／または色変換フィルタに損傷を与えるのを防止することが可能となる。なお、反応硬化により増粘する物質を充填剤として用いる場合には、硬化ないし増粘後に前述の範囲の弾性率を有することが望ましい。
【００７３】
加えて、本発明の充填剤は有機ＥＬディスプレイの表示部に位置するので、波長４００〜８００ｎｍの光に対して２０％〜９５％、好ましくは６０％〜９５％の可視光透過率を有するべきである。そのような可視光透過率を有することにより、充填剤層１２８を通して有機ＥＬ発光素子の光を色変換フィルタへと効率よく透過させることができる。また、本発明の充填剤は１．２〜２．５の屈折率を有することが望ましい。そのような屈折率を有することにより、充填剤層１２８と有機ＥＬ発光素子１６０との界面および充填剤層１２８と色変換フィルタ１５０との界面における反射を抑制することが可能となる。なお、反応硬化により増粘する物質の場合には、硬化ないし増粘の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。
【００７４】
本発明において好適に用いられる充填剤の例は、ＵＶ硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、フッ素系不活性液体、およびフッ素系オイルなどを含む。熱硬化性樹脂には、加熱によってゲル化が進行するシリコーン系樹脂を含む。本発明における好ましい充填剤は、シリコーン系樹脂を含む。
【００７５】
［製造方法および装置］
上記の有機ＥＬ発光素子および色変換フィルタを接着する、本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法を図１および図２を参照して説明する。図２は、本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法の概略の工程図である。
【００７６】
最初に、色変換フィルタの加熱前処理を行う。加熱前処理は、色変換フィルタ表面に吸着している水分の除去などを目的とする。ここで加熱前処理は、色変換層内の色変換色素の分解を起こさないような温度で行う必要がある。加熱温度は、２００℃以下、好ましくは８０℃以上１８０℃以下、より好ましくは１００℃以上１５０℃以下である。３０分〜６０分間にわたって前述の温度に加熱することにより、色変換フィルタ表面の水分を除去することができる。加熱前処理は、オーブン（輻射型、通風型）等を含む任意の知られている手段を用いて実施することができる。加熱終了後は、加熱されたまま、速やかに水分および酸素濃度が管理された環境に搬入することが好ましい。水分および酸素濃度が管理された環境への搬入は、コンベア、マニピュレータなど当該技術において知られている任意の搬送手段（本発明の色変換フィルタ搬送手段に相当する）を用いることができる。
【００７７】
本発明における水分および酸素濃度が管理された環境とは、水分および酸素の濃度が低く管理された環境であり、たとえばグローブボックス内にて実現することが可能である。本発明においては、該環境において管理される水分濃度は５０ｐｐｍ以下、好ましくは１０ｐｐｍ以下、より好ましくは１ｐｐｍ以下である。また、該環境において管理される酸素濃度も同様に、５０ｐｐｍ以下、好ましくは１０ｐｐｍ以下、より好ましくは１ｐｐｍ以下である。加熱されたままの色変換フィルタを速やかにこのような環境下に搬入することにより、色変換フィルタ表面への水分の再吸着および後述する外周封止剤および充填剤への水分および酸素の混入を防止することが可能となる。
【００７８】
次に、グローブボックス内にて、色変換フィルタ外周部に外周封止剤１３０’を塗布する。外周封止剤１３０’の塗布は、当該技術において知られているディスペンサなど任意の手段（本発明の外周封止剤塗布手段に相当する）を用いて行うことができる。本発明において、外周封止剤１３０’は色変換フィルタの表示部（色変換層が設けられている領域、すなわち、有機ＥＬ発光素子の発光部とアライメントされる有機ＥＬディスプレイの表示部）を完全に囲うように、切れ目なく塗布される。
【００７９】
次に、色変換フィルタの表示部に、充填剤１２８’を塗布する。充填剤の塗布は、当該技術において知られているディスペンサなど任意の手段（本発明の充填剤塗布手段に相当する）を用いて行うことができる。充填剤の所要量は、形成される内部空間に相当する量であることが望ましく、当業者によって容易に決定され得るものである。
【００８０】
図１（ｂ）は、以上の工程を終了した時点の色変換フィルタ１５０を示す。次にこの色変換フィルタ１５０を、グローブボックス内に設けられた真空チャンバ内に移送する。マニピュレータなどの当該技術において知られている任意の手段（本発明の第１移送手段の一部を構成する）を用いて、真空チャンバへの移送を実施することができる。一方、有機ＥＬ発光素子１６０は、水分および酸素濃度が管理された環境内に別途搬入され、そして真空チャンバ内に移送される。有機ＥＬ発光素子１６０の水分および酸素濃度が管理された環境への搬入は、色変換フィルタの場合と同様の手段（本発明の有機ＥＬ発光素子搬送手段に相当する）で実施することができる。同様に、有機ＥＬ発光素子１６０の真空チャンバへの移送も、色変換フィルタの場合と同様の手段（本発明の第１移送手段の一部を構成する）で実施することができる。
【００８１】
本発明において用いられる真空チャンバは、移送の度に全体の減圧・加圧を実施するタイプのものであってもよいが、チャンバ内部の環境をできる限り維持して製造工程のスループットを向上させるためには、作業を行うための主室と、主室と独立に圧力を制御でき、移送に用いられる１つまたは複数の副室とを有する真空チャンバを用いることが望ましい。
【００８２】
色変換フィルタ１５０および有機ＥＬ発光素子１６０の移送終了後に減圧を実施する。到達真空度は、基板間に残存する水分および酸素量を減少させる効果と、充填剤および外周封止剤からの低分子量物質の蒸発とのバランスにより規定される。真空チャンバ内は、好ましくは１Ｐａまで減圧される。副室を有する真空チャンバを用いる場合は、大気圧の副室内に色変換フィルタ１５０および有機ＥＬ発光素子１６０を配置した後に、副室内を主室と同じ圧力まで減圧する。副室内と主室内の圧力が均衡した後に、色変換フィルタ１５０および有機ＥＬ発光素子１６０を主室内に移送し、以下の作業を行う。
【００８３】
以上の工程において用いられる外周封止剤および充填剤は、水分および酸素濃度が管理された環境下に配置されているので、それら自身が水分および酸素を吸着ないし混入する可能性は、通常空気中で行う場合に比べて格段に少ない。さらに、本発明の方法においては、外周封止剤および充填剤は真空にさらされるので、わずかに吸着している可能性がある水分および酸素は、さらに除去される。したがって、本発明の方法を用いることにより、通常空気中で行う場合に比べて、外周封止剤および充填剤への水分および酸素の吸着ないし混入を極めて効果的に防止することが可能となる。
【００８４】
減圧が終了した後に、一次アライメントを行いながら色変換フィルタ１５０と有機ＥＬ発光素子１６０とを貼り合わせる。この段階での貼り合わせは、外周封止剤が硬化されない仮接着である。一次アライメントは、たとえば、基板１０２および第２基板を保持する手段の位置合わせなどによって行なうことができる。一次アライメントの精度は、後述の二次アライメントにて用いられる光学検出素子の視野範囲により規定される。一次アライメントは、１０００μｍ程度、好ましくは５００μｍ程度の精度で実施されることが望ましい。前述の精度のアライメントであれば、液晶ディスプレイ製造などに用いられている高精度のアライメント機構に比較して、単純な機構で達成可能であるので装置の低コスト化ひいては製造コストの低減が可能となる。一次アライメントにて位置を合わせたならば、次に色変換フィルタ１５０または有機ＥＬ発光素子１６０のいずれかを移動させる移動装置（本発明の貼り合わせ手段の一部を構成する）を用いて、色変換フィルタ１５０と有機ＥＬ発光素子１６０とを略平行な状態で接触させ、クランプなどの当該技術において知られている任意の手段を用いて両者を固定する。この仮接着の段階で、少なくとも外周封止剤１３０’は全周において基板１０２と接触している必要がある。さもなければ、次に大気圧開放を行う際に、内部空間にガスが侵入し気泡として残留する恐れがある。
【００８５】
次に、仮接着されてクランプなどで固定された集成体を、グローブボックス内の酸素および水分濃度が管理された環境下で、大気圧に開放する。ここでは、真空チャンバ全体を加圧してもよいし、集成体を真空チャンバ副室に移送し、該副室のみを加圧してもよい。集成体（特に外周封止剤）の損傷を避けるために、好ましくは５〜６０分の時間をかけて、圧力を大気圧まで上昇させる。大気圧に開放するにあたって、第１基板１０２と第２基板１１６とが厚さ方向に圧縮され、内部空間に捕捉されている可能性のある減圧空気の気泡が消滅し、内部空間が完全に充填剤１２８’で満たされ、充填剤層１２８が形成される。本発明の方法においては、集成体が酸素および水分濃度が管理された環境中に開放されるため、大気圧解放時に未硬化の外周封止剤１３０’に水分または酸素が吸着する恐れがなく、通常空気中で製造されるディスプレイよりも長寿命の有機ＥＬディスプレイが得られる。
【００８６】
大気圧開放後に、マニピュレータ、コンベアなど（本発明の第２移送手段に相当する）を用いて、集成体を真空チャンバ（または真空チャンバ副室）から水分および酸素濃度が管理された環境（たとえばグローブボックス内にて実現されていてもよい）の作業場所へと移送する。本発明において、外周封止剤などの塗布を行う水分および酸素濃度が管理された環境と、以下の二次アライメント等を行う水分および酸素濃度が管理された環境とは、同一であってもよいし、別個に形成されていてもよい。
【００８７】
次に、水分および酸素濃度が管理された環境（たとえばグローブボックス内にて実現されていてもよい）の作業場所において二次アライメントを行って、色変換フィルタと有機ＥＬ発光素子との位置合わせを行う。位置合わせの精度を誤差３μｍ以下、好ましくは１μｍ以下とすることが、高い表示品質を達成する上で好ましい。二次アライメント手段は、光学検出素子（たとえば、ＣＣＤなど）と、第１基板または第２基板のいずれかを相対的に移動させる二次元移動装置とを含み、第１基板および第２基板のそれぞれに設けられたアライメントマーカーによる位置合わせを行う。
【００８８】
次に、圧盤などを用いて加圧接着を行って集成体の構造を安定化させる。集成体の構造の安定化とは、クランプなどの補助固定装置を用いなくてもアライメントがずれることなしに取り扱いができるようにすることを意味する。本発明の方法においては、二次アライメントを行ったステージ上で加圧接着を行うことが好ましい。本工程においては、外周封止剤の塗布面積に応じて、０．５ＭＰａの圧力を印加することが好ましい。
【００８９】
最後に、紫外線を照射して外周封止剤を硬化させて外周封止層１３０を形成する。用いられる外周封止剤の種類に依存するが、紫外線照射は、たとえば紫外線ランプなどの当該技術において知られている手段（本発明の紫外線照射手段に相当する）を用いて実施することができる。紫外線照射は、例えば１００ｍＷ／ｃｍ^２の照度で３０秒間にわたって行うことが好ましい。
【００９０】
外周封止剤の硬化後または硬化と同時に、充填剤層１２８の硬化ないし増粘を行ってもよい。充填剤として熱硬化性樹脂またはシリコーン樹脂を用いた場合には、加熱によってそれらの硬化、増粘ないしゲル化を行ってもよい。また、充填剤としてＵＶ硬化性樹脂を用いた場合には、前記の外周充填剤とともに紫外線に暴露させて、硬化ないし増粘を行ってもよい。
【００９１】
以上においては、スイッチング素子としてＴＦＴを用いるアクティブマトリクス駆動ディスプレイを例として説明した。しかし、ＭＩＭ等の当該技術において知られている素子をスイッチング素子としてもよい。あるいはまた、パッシブマトリクス駆動ディスプレイに対しても本発明の方法を用いることができる。
【００９２】
パッシブマトリクス駆動ディスプレイを形成する場合、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、ラインパターン形状を有する複数の部分に分割された第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。第２電極１１２は、複数の部分に分割され、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。さらに、アライメント工程においては、第１電極および第２電極のラインパターンが交差する部分と色変換フィルタ層との位置合わせを行う。
【００９３】
また、本発明の方法において、２つ以上の表示部を有する色変換フィルタを用い、そのそれぞれに対して有機ＥＬ発光素子を貼り合わせてもよい。図３は４つの表示部２１５を有する色変換フィルタ２１０を示す。この場合には、各表示部の外周のそれぞれに、外周封止剤２２０および充填剤（不図示）を塗布する。続いて、それぞれの表示部に対して有機ＥＬ発光素子の接着、アライメント、ＵＶ照射（外周封止剤硬化）を行った後に、切断線２３０に沿って切断して、複数の有機ＥＬディスプレイを得ることができる。
【００９４】
上記の方法では、水分および酸素濃度が管理された環境下で外周封止剤および充填剤の塗布を行ったが、たとえば水分および酸素濃度が管理された環境内に設けられた真空チャンバ内でそれらの塗布を行ってもよい。この場合には、前加熱処理を終えて水分および酸素濃度が管理されたグローブボックス内に搬入された色変換フィルタを、直ちに真空チャンバ内に移送し、そして真空チャンバ内に設置されたディスペンサを用いて外周封止剤および充填剤が塗布される。別途搬入される有機ＥＬ発光素子との仮接着以後の工程は、前述の方法と同様に実施することが可能である。
【００９５】
図４に、本発明の有機ＥＬディスプレイの製造装置の概略構成図を示す。上記で説明した全ての手段は、制御装置に接続されていることが好ましい。そして、制御装置に内蔵されている手順および各手段から制御装置への信号に基づいて、各手段が制御されるように構成される。
【００９６】
【実施例】
（実施例１）
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色変換層を積層した。次に、ノボラック系樹脂をベースとする感光性フォトレジスト（日本ゼオン製、ＺＰＮ１１００）をスピンコートし、フォトリソグラフ法を用いて色変換フィルタ層およびブラックマスクを覆う厚さ５μｍのオーバーコート層１２４を形成して、色変換フィルタ１５０を得た。各カラーフィルタ層および色変換層は、８５×２９５μｍの寸法を有した。さらに、基板の４カ所にアライメントマーカーを設けた。
【００９７】
次に、色変換フィルタ１５０を、水分濃度１ｐｐｍ、酸素濃度１ｐｐｍに管理されたグローブボックス内に搬入した。そして、色変換フィルタ１５０の第２基板１１６の外周部に、ディスペンサーロボットを用いて、直径２０μｍのスペーサー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、外周封止剤１３０’として塗布した。そして、オーバーコート層１２４上に、ディスペンサーロボットを用いて、貼り合わせ時に形成される素子内部空間体積の計算値の１００％量の透明シリコーン樹脂（東芝シリコーン社製、ＴＳＥ３０５１）を、充填剤１２８’として塗布した。該透明シリコーン樹脂が０．０４Ｎ／ｍの表面張力を有し、オーバーコート層１２４が０．０２５０Ｎ／ｍの表面張力を有したので、透明シリコーン樹脂は色変換フィルタ上に広がることなく、図１（ｂ）にしめすような滴状の形状を有した。
【００９８】
一方、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。陽極は、長辺方向３００μｍ、短辺方向９０μｍの寸法の複数の部分に分割され、マトリクス状に配置された。陽極の複数に分割された部分相互間の間隔は、長辺方向のピッチ３３０μｍ、短辺方向のピッチ１１０μｍとした。色変換フィルタに対応させて、有機ＥＬ発光素子１６０にもアライメントマーカーを設けた。そして、有機ＥＬ発光素子１６０を、水分濃度１ｐｐｍ、酸素濃度１ｐｐｍに管理されたグローブボックス内に搬入した。
【００９９】
次に、前述の色変換フィルタ１５０および有機ＥＬ発光素子１６０を、真空チャンバ内に移送し、該真空チャンバを１Ｐａまで減圧した。そして、アライメントマーカーを用いて一次アライメントを行いながら、色変換フィルタ１５０および有機ＥＬ発光素子１６０を仮接着して集成体を形成し、クランプを用いて固定した。このときのアライメント精度は、誤差５００μｍであった。
【０１００】
次に、水分濃度１ｐｐｍ、酸素濃度１ｐｐｍに管理されたＮ_２ガスを用い、５分間かけて真空チャンバ内圧力を大気圧まで上昇させた。集成体を真空チャンバから水分濃度１ｐｐｍ、酸素濃度１ｐｐｍに管理された環境へと移送し、ＣＣＤを用いて二次アライメントを行った。二次アライメントの精度は、誤差３μｍであった。二次アライメント終了後、集成体を０．５ＭＰａの圧力で加圧接着して、クランプを取り外した。
【０１０１】
続いて、ＵＶランプを用いて、１００ｍＷ／ｃｍ^２の紫外線を３０秒間にわたって照射して、外周封止剤を硬化させて外周封止層１３０を形成した。最後に、６０分間にわたる８０℃での加熱処理を行い、前記透明シリコーン樹脂をゲル化させて、有機ＥＬディスプレイ１４０を得た。
【０１０２】
（実施例２）
透明シリコーン樹脂（東芝シリコーン社製、ＴＳＥ３０５１）に代えて、加熱による反応硬化をしないフッ素系不活性液体（フロリナートＦＣ−４３：住友スリーエム株式会社製）を用いたこと、最後の６０分間にわたる８０℃での加熱処理を行わなかったことを除いて、実施例１を繰り返して有機ＥＬディスプレイを得た。該フッ素系不活性液体は、０．０３３Ｎ／ｍの表面張力を有した。
【０１０３】
（比較例１）
水分濃度１ｐｐｍ、酸素濃度１ｐｐｍに管理されたグローブボックス内ではなく、通常空気中で作業を行ったことを除いて実施例１を繰り返して有機ＥＬディスプレイを得た。
【０１０４】
（比較例２）
色変換フィルタおよび有機ＥＬ発光素子の一次アライメントおよび貼り合わせを、真空チャンバではなく大気圧のグローブボックス内で行ったことを除いて実施例１を繰り返して有機ＥＬディスプレイを得た。
【０１０５】
（比較例３）
水分濃度１ｐｐｍ、酸素濃度１ｐｐｍに管理されたグローブボックス内ではなく、通常空気中で作業を行ったことを除いて比較例２を繰り返して有機ＥＬディスプレイを得た。
【０１０６】
実施例１および比較例１〜３で得られた有機ＥＬディスプレイについて、気泡の有無、初期および１０００時間連続駆動後の輝度変化およびダークスポットの発生の有無について評価した。なお、輝度については、実施例１の有機ＥＬディスプレイの初期の値を１００とする相対値で示した。
【０１０７】
【表１】

【０１０８】
【発明の効果】
以上に述べたように、水分濃度および酸素濃度が管理された環境下で、色変換フィルタに外周封止剤および充填剤を塗布し、かつ該環境中に設置された真空チャンバ内で色変換フィルタおよび有機ＥＬ発光素子を貼り合わせる本発明の方法により、従来の製造方法によって得られるものよりも著しく優れた寿命を有する有機ＥＬディスプレイを製造することが可能となる。すなわち、水分濃度および酸素濃度が管理されたＮ_２ガス環境から、さらに減圧して貼り合わせを行うことにより、有機ＥＬディスプレイ中に残存するＮ_２ガス、水分、酸素の量を少なくすることができ（１Ｐａまで減圧した場合、それぞれの量は約１／１０^６となる）、素子寿命を著しく増大することが可能となる。
【０１０９】
また、本発明の方法においては、精密な二次アライメントを大気圧下で実施されるので、高価かつ複雑な真空チャンバ内での精密アライメント装置を用いる必要がなく、製造装置コストおよび製造コストを低減させることが可能となる。
【０１１０】
さらに、有機ＥＬディスプレイの内部空間に充填剤を充填することにより、有機ＥＬ層の発光を効率よく色変換フィルタ層へと透過することが可能となる。
【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）は有機ＥＬ発光素子１６０を示し、（ｂ）は色変換フィルタ１５０を示し、および（ｃ）は色変換フィルタ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】本発明の有機ＥＬディスプレイ製造方法を示す概略工程図である。
【図３】２つ以上の表示部を有する色変換フィルタを用いる本発明の有機ＥＬディスプレイ製造方法を説明する図である。
【図４】本発明の有機ＥＬディスプレイ製造装置の概略構成図である。
【図５】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基板
１０４、６０４ＴＦＴ
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第２基板
１１８カラーフィルタ層
１２０色変換層
１２２、６１４ブラックマスク
１２４オーバーコート層
１２８充填剤層
１２８’ 充填剤
１３０外周封止層
１３０’ 外周封止剤
１４０本発明の有機ＥＬディスプレイ
１５０色変換フィルタ
１６０有機ＥＬ発光素子
２１０色変換フィルタ
２１５表示部
２２０外周封止剤
２３０切断線
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

第１基板上に、第１電極と、有機ＥＬ層と、第２電極とが少なくとも設けられた有機ＥＬ発光素子を準備する工程と、
第２基板上に色変換フィルタ層が少なくとも設けられた色変換フィルタを準備し、加熱前処理する工程と、
前記有機ＥＬ発光素子と前記加熱前処理された色変換フィルタを水分および酸素濃度を管理した環境下に配置する工程と、
前記色変換フィルタの外周部に環状の外周封止剤を塗布する工程と、
前記環状の外周封止剤の内部の前記色変換フィルタ層上に、該色変換フィルタの表面よりも大きな表面張力を有する充填剤を塗布する工程と、
前記有機ＥＬ発光素子と前記充填剤が塗布された色変換フィルタを真空チャンバ内に移送し、該真空チャンバを減圧する工程と、
前記有機ＥＬ発光素子と前記色変換フィルタとの一次アラインメントを行うとともに、前記有機ＥＬ発光素子と前記色変換フィルタとを貼り合わせて集成体を得る工程と、
前記集成体を水分および酸素濃度を管理した大気圧の環境に取り出す工程と、
前記水分および酸素濃度を管理した大気圧の環境において、前記集成体に紫外線を照射して外周封止剤を硬化させて、有機ＥＬディスプレイを得る工程と、
を備えたことを特徴とする有機ＥＬディスプレイの製造方法。
前記集成体に紫外線を照射する前に、前記集成体の二次アライメントを行う工程をさらに含む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。
前記充填剤が、０．０３０Ｎ／ｍ以上の表面張力を有することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイパネルの製造方法。
前記水分および酸素濃度を管理した環境は、５０ｐｐｍ以下の水分濃度および５０ｐｐｍ以下の酸素濃度を有する環境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。
第１基板上に、第１電極と、有機ＥＬ層と、第２電極とが少なくとも設けられた有機ＥＬ発光素子を、水分および酸素濃度が管理された環境下に搬送する有機ＥＬ発光素子搬送手段と、
第２基板上に色変換フィルタ層が少なくとも設けられた色変換フィルタを、加熱前処理する色変換フィルタ加熱前処理手段と、
加熱前処理された色変換フィルタを、水分および酸素濃度が管理された環境下に搬送する色変換フィルタ搬送手段と、
前記色変換フィルタの外周部に外周封止剤を塗布する外周封止剤塗布手段と、
前記外周封止剤の内部の前記色変換フィルタ層上に、充填剤を塗布する充填剤塗布手段と、
前記有機ＥＬ発光素子と色変換フィルタとを真空チャンバ内に移送する第１移送手段と、
前記ＥＬ発光素子と色変換フィルタとの一次アラインメントを行うとともに、前記有機ＥＬ発光素子と前記色変換フィルタとを貼り合わせて集成体を得る、貼り合わせ手段と、
前記集成体を該真空チャンバから、水分および酸素濃度が管理された大気圧の環境に移送する第２移送手段と、
前記水分および酸素濃度が管理された大気圧の環境の下で、前記集成体に紫外線を照射して外周封止剤を硬化させる紫外線照射手段と、
前記各手段を一括して制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする有機ＥＬディスプレイの製造装置。
前記水分および酸素濃度を管理した大気圧の環境下で、前記集成体の二次アライメントを行うアライメント手段をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の有機ＥＬディスプレイの製造装置。