有機ＥＬディスプレイおよびその製造方法
【課題】本発明は、コントラストを良好に維持することが可能な有機ＥＬディスプレイ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】素子基板２上に形成される有機発光層１８と、有機発光層１８上に形成され、有機発光層１８を被覆する光分解性樹脂から成るシール層９と、有機発光層１８とシール層９との間に形成され、シール層９の光分解性樹脂から分解する分解物と結合する保護層２１と、を備えたことを特徴とする有機ディスプレイ１。
【解決手段】素子基板２上に形成される有機発光層１８と、有機発光層１８上に形成され、有機発光層１８を被覆する光分解性樹脂から成るシール層９と、有機発光層１８とシール層９との間に形成され、シール層９の光分解性樹脂から分解する分解物と結合する保護層２１と、を備えたことを特徴とする有機ディスプレイ１。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬディスプレイおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬディスプレイは、素子基板及び封止基板の間に有機ＥＬ素子を備えたものである。なお、有機ＥＬ素子は、有機材料から成る有機発光層等の複数層から構成されている。
【０００３】
かかる有機ＥＬ素子は、酸素又は水分等にふれることで劣化するため、素子基板と封止基板とを接着材を介して固着し、有機ＥＬ素子を封止するものが一般的に知られている。
【０００４】
接着材からは有機ＥＬ素子を劣化させる成分が発生することがあり、有機ＥＬ素子の劣化を抑制するための技術が提案されている（下記特許文献１、２参照）。
【０００５】
なお、接着材から有機ＥＬ素子を劣化させる成分を分析する内容が開示されている（下記特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００５−２５１６２９号公報
【特許文献２】特開２００５−３０２３６４号公報
【特許文献３】特開平１１−７４０７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上述した特許文献１、２に記載の技術であっては、接着材から発生する電荷を帯びたイオンが有機ＥＬ素子中に浸入するのを抑制するのみであって、電気的に中性な物質が有機ＥＬ素子中に浸入するのを防ぐことができないという問題がある。その結果、有機ＥＬ素子が劣化することにより、有機ＥＬ素子の輝度が低下することで、有機ＥＬディスプレイのコントラストが悪化するという問題が発生する。
【０００７】
本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであって、コントラストを良好に維持することが可能な有機ＥＬディスプレイ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明の有機ＥＬディスプレイは、素子基板上に形成される有機発光層と、前記有機発光層上に形成され、前記有機発光層を被覆する光分解性樹脂から成るシール層と、前記有機発光層と前記シール層との間に形成され、前記シール層の光分解性樹脂から分解する分解物を捕捉する保護層と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の有機ＥＬディスプレイは、前記保護層には、前記シール層から分解する前記分解物と化学反応する添加物が含まれていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の有機ＥＬディスプレイは、前記添加物が、反応剤、酸化剤、還元剤又は光触媒であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の有機ＥＬディスプレイは、前記保護層が、多孔質材料から成り前記分解物を収容する空孔を有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法は、素子基板上に有機発光層及び保護層を順次積層した基体を準備する工程と、前記保護層上に、光分解性樹脂から成るシール材を介して前記素子基板に封止基板を接着する工程と、前記シール材に紫外線を照射し前記シール材を固化させて前記封止基板を前記素子基板に固着するとともに、前記保護層が前記シール材に紫外線が照射されることで前記シール材から発生する分解物を捕捉する工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法は、前記接着する工程では、前記シール材の表面に吸着層を形成した後、前記シール材の表面に形成された前記吸着層を前記保護層上に貼り合わせることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、コントラストを良好に維持することが可能な有機ＥＬディスプレイ及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬディスプレイの平面図である。図２は、有機ＥＬディスプレイの画素の平面図である。また、図３は、画素の拡大断面図である。
【００１６】
有機ＥＬディスプレイ１は、図１に示すように、テレビ等の家電機器、携帯電話又はコンピュータ機器等の電子機器に用いるものであり、素子基板２と、素子基板２上に形成される複数の画素３と、かかる画素３の発光を制御する駆動ＩＣ４と、を含んで構成されている。
【００１７】
素子基板２は、例えば、ガラス又はプラスチックから成り、素子基板２の中央に位置する表示領域Ｄ１には、マトリックス状に配列された複数の画素３が形成されている。また、素子基板２の端部に位置する非表示領域Ｄ２には、駆動ＩＣ４が実装されている。
【００１８】
図２に示すように、画素３には発光領域Ｒが形成されており、かかる発光領域Ｒに発光可能な有機ＥＬ素子５が設けられている。
【００１９】
また、各画素３は、隔壁６によって仕切られている。隔壁６は、断面が上部よりも下部が幅広の形状であって、後述する絶縁物７上に形成され、画素３を取り囲むように配置されている。隔壁６は、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素又は酸化窒化ケイ素等の無機絶縁材料、あるいはフェノール樹脂、ノボラック樹脂、アクリル樹脂又はポリイミド樹脂等の有機絶縁材料から成る。
【００２０】
また、画素３は、赤色、緑色又は青色のいずれかの色を発光することができる。このことは、後述するように有機ＥＬ素子５を構成する材料を選択することによって、発光する色を決定することができる。なお、本実施形態においては、画素を赤色、緑色又は青色のいずれかの色を発光するものとしたが、例えば、白色又は橙色等の色を発光するようにしてもよい。
【００２１】
また、素子基板２上には、素子基板２に対して対向するように配置された封止基板８が形成されている。封止基板８は透明の基板から成り、例えばガラス又はプラスチックを用いることができる。なお、本実施形態においては、素子基板２側から封止基板８側に向けて光が発せられるトップエミッション型の有機ＥＬディスプレイであるため、封止基板８は透明の部材が用いられる。
【００２２】
素子基板２の表示領域Ｄ１には、表示領域Ｄ１を被覆するようにシール層９が形成されており、素子基板２と封止基板８とシール層９によって各画素３を密封している。各画素３を密封することによって、各画素３に酸素又は水分が浸入するのを低減し、各画素３が劣化するのを抑制することができる。また、シール層９は、接着材としての機能を有し、硬化することによって素子基板２と封止基板８とを固着することができる。かかるシール層９は、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂又はシリコン樹脂等の光硬化性樹脂を用いることができる。なお、本実施形態においては、紫外線の照射により硬化する光硬化性のエポキシ樹脂を用いる。
【００２３】
次に、図３に示すように、本実施形態に係る有機ＥＬディスプレイの素子基板２と封止基板８との間に形成される各種層について説明する。素子基板２上には、ＴＦＴや電気配線等から成る回路層１０が形成されている。さらに、回路層１０上には、回路層１０の所定領域以外が電気的にショートしないように、例えば、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化珪素（ＳｉＯｘ）又は酸化窒化珪素（ＳｉｘＮｙＯｚ）等から成る絶縁層１１が形成されている。
【００２４】
また、絶縁層１１上には、回路層１０及び絶縁層１１に起因する表面の凹凸を低減するために、平坦化膜１２が形成されている。回路層１０は、複数の電気配線がパターニングされているため、その表面には凹凸が形成される。有機ＥＬ素子５を凹凸な面上に形成すると、有機ＥＬ素子５を構成する電極層同士が短絡し、有機ＥＬ素子５が発光しないことがある。そのため、回路層１０及び絶縁層１１上に平坦化膜１２が形成される。
【００２５】
かかる平坦化膜１２は、例えば、ノボラック樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂又はシリコン樹脂等の絶縁性を有する有機材料を用いることができる。なお、平坦化膜１２の厚みは、例えば２μｍ以上５μｍ以下に設定されている。
【００２６】
また、平坦化膜１２には、平坦化膜１２を貫通するコンタクトホールＳが形成されている。かかるコンタクトホールＳは、上部よりも下部が幅狭に形成されている。コンタクトホールＳは、各画素３に形成されており、コンタクトホールＳの底部には、回路層１０の一部が露出している。
【００２７】
また、発光領域Ｒを取り囲むように、第１電極層１３上に絶縁物７が形成されている。そして、絶縁物７は、第１電極層１３と後述する第２電極層１５とが短絡するのを防止している。なお、絶縁物７は、例えば、フェノール樹脂、アクリル樹脂又はポリイミド樹脂等の有機絶縁材料、あるいは窒化珪素、酸化珪素又は酸化窒化珪素等の無機絶縁材料から成る。
【００２８】
図４は、有機ＥＬ素子５の構成を説明するための断面図である。発光領域Ｒに位置する平坦化膜１２上には、有機ＥＬ素子５が形成されている。有機ＥＬ素子５は、第１電極層１３と、第１電極層１３上に形成される複数層から成る有機ＥＬ層１４と、有機ＥＬ層１４上に形成される第２電極層１５と、を含んで構成されている。
【００２９】
図４に示すように、有機ＥＬ層１４は、第１電極層１３上に形成される正孔注入層１６と、正孔注入層１６上に形成される正孔輸送層１７と、正孔輸送層１７上に形成された有機発光層１８と、有機発光層１８上に形成された電子輸送層１９と、電子輸送層１９上に形成された電子注入層２０と、電子注入層２０上に形成された第２電極層１５と、を含んで構成されている。
【００３０】
第１電極層１３は、コンタクトホールＳの内周面から平坦化膜１２の上面にかけて形成されるとともに、コンタクトホールＳ内に位置する回路層１０の一部と接続されている。第１電極層１３は、画素３毎に形成されており、隣接する画素における第１電極層と離間して設けられている。第１電極層１３は、例えば、アルミニウム、銀、銅又は金等の金属、あるいはこれらの合金等の材料から成る。なお、第１電極層１３の厚みは、例えば５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下に設定されている。
【００３１】
正孔注入層１６は、第１電極層１３上に形成されている。正孔注入層１６は、第１電極層１３から有機発光層１８に向けて電荷を注入しやすくするための機能を有している。かかる正孔注入層１６は、例えば、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、オスミウム、パラジウム又は白金等のＶＩＩＩ族金属元素、銅等のＩＢ族金属元素、或いはレニウム等のＶＩＩ族金属元素からなる高導電性遷移金属、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン誘導体、フッ化炭素のオリゴマーまたはポリマー（ＣＦｘ）、４，４’，４”−トリス（Ｎ−（３−メチルフェニル）Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、２−ＴＮＡＴＡ等のスターバースト型芳香族アミンから成る。
【００３２】
正孔輸送層１７は、正孔注入層１６上に形成されている。正孔輸送層１７は、正孔注入層１６から注入された正孔を有機発光層１８に向けて輸送する機能を備えている。正孔輸送層１７は、例えば、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、４，４’−ビス[Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ]ビフェニル（α−ＮＰＤ）等 の芳香族ジアミン化合物、或いは４，４’，４”−トリス（Ｎ−（３−メチルフェニル）Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）等のスターバースト芳香族又は芳香族アミン化合物、ポリビニルカルバゾール、ポリエチレンジオキシチオフェンなどの既知のホール輸送材料あるいはこれらの混合物または積層膜を用いることができる。
【００３３】
また、正孔輸送層１７は、正孔注入層１６上に、１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン又はそれにシアノ基等が結合した誘導体等の複素環化合物の層を形成した上に、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）等の層を積層した積層膜を用いることができる。正孔輸送層１７の厚みは、例えば１０ｎｍ以上１０μｍ以下に設定されており、好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍに設定されている。
【００３４】
有機発光層１８に用いられる発光物質（発光分子）としては、蛍光を発光する物質および燐光を発光する物質のいずれをも用いることができるが、より好ましくは励起三重項状態から燐光を発光する物質、あるいは励起三重項状態を経由して発光する物質を用いる。有機発光層１８は、ホスト材料に、ドーパント材料を含有したものを用いることができる。有機発光層１８におけるドーパント材料の濃度は、例えば、０．５質量％以上２０質量％以下とする。
【００３５】
有機発光層１８は、赤色の光を発する場合、例えば、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−（フェニルフェノラト）アルミニウム、１，４−フェニレンビス（トリフェニルシラン）、１，３−ビス（トリフェニルシリル）ベンゼン、１，３，５−トリ（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）ベンゼン、ＣＢＰ、Ａｌｑ３又はＳＤＰＶＢｉ等のホスト材料に、 燐光を発光するドーパント材料として、ビス［２−（２−ベンゾチアゾイル−ｋＮ３）フェニル−ｋＣ］（２，４−ペンタジオナト−ｋＯ，ｋＯ’）イリジウム、ビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｃ２，Ｎ）（２，４−ペンタンジオナト−Ｏ，Ｏ）イリジウム、トリス（１−フェニルイソキノリナト−Ｃ２，Ｎ）イリジウム等の有機イリジウム化合物、オクタエチルポルフィン白金（ＰｔＯＥＰ）、（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）（２，４−ペンタンジオナト−Ｏ，Ｏ）白金（ＩＩ）、（２−フェニルベンゾチアゾラト−Ｎ，Ｃ２’）（２，４−ペンタンジオナト−Ｏ，Ｏ）白金（ＩＩ）、ジシアノ（ジカルボキシ）ビピリジン白金錯体（［Ｐｔ（ＣＮ）２（４，４’−ジカルボキシ−２，２’−ビピリジン）］、ピリジンチオラト架橋ビピリジン白金複核錯体ｓｙｎ−［Ｐｔ２（ビピリジン）２（ピリジンチオール）２］（ＰＦ６）２、［Ｐｔ２（２−キノリン−２−チオール）２（２，２’−ビピリジン）２］（ＰＦ６）２、Ｐｔ２Ｐｈ４（１，４−ビス（２，２’−ジピリジルアミノ）−ベンゼン）、Ｐｔ２Ｐｈ４（４，４’−ビス（２，２’−ジピリジルアミノ）ビフェニル）、Ｐｔ３Ｐｈ６（１，３，５−トリス（２，２’−ジピリジルアミノ）ベンゼン）、Ｐｔ３Ｐｈ６（２，４，６−トリス（２，２’−ジピリジルアミノ）−１，３，５−トリアジン）、Ｐｔ３Ｐｈ６（１，３，５−トリス［ｐ−（２，２’−ジピリジルアミノ）フェニル］−ベンゼン）、Ｐｔ３Ｐｈ６（２，４，６−トリス［ｐ−（２，２’−ジピリジルアミノ）フェニル］−１，３，５−トリアジン）、Ｐｔ３Ｐｈ６（１，３，５−トリス｛４’−［４’’−（２，２’−ジピリジルアミノ）］ビフェニル｝ベンゼン）、Ｐｔ３Ｐｈ６（１，３，５−トリス｛４’−［４’’−（２，２’−ジピリジルアミノ）］ビフェニル｝ベンゼン）等の複核白金（ＩＩ）錯体、｛ジメチル２−［メトキシ（８−オキシ−ｋＯ−２−キノリル−ｋＮ）メチル］マロナト−ｋＣ｝（トリフェニルフォスフィン）白金（ＩＩ）等の有機白金化合物、公知の有機レニウム化合物、公知の有機オスミウム化合物を含有したものを用いることができる。或いは、蛍光を発光するドーパント材料として、ＤＣＪＴＢ、クマリン、キナクリドン、フェナンスレン基を有するペリノン誘導体、オリゴチオフェン誘導体又はペリレン誘導体等をホスト材料に含有したものを用いることができる。
【００３６】
また、緑色の光を発する場合、例えば、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−（フェニルフェノラト）アルミニウム、１，４−フェニレンビス（トリフェニルシラン）、１，３−ビス（トリフェニルシリル）ベンゼン、１，３，５−トリ（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）ベンゼン、ＣＢＰ、Ａｌｑ３又はＳＤＰＶＢｉ等のホスト材料、あるいはこれらのホスト材料に、燐光を発光するドーパント材料として、ビス［ピリジニル−ｋＮ−フェニル−ｋＣ］（２，４−ペンタジオナト−ｋＯ，ｋＯ’）イリジウム等の有機イリジウム化合物、有機白金化合物、公知の有機レニウム化合物、公知の有機オスミウム化合物を含有したものを用いることができる。或いは、蛍光を発光するドーパント材料として、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）、スチリルアミン、ペルリン、ベンゼン環を有するシロール誘導体、フェナンスレン基を有するペリノン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ペリレン誘導体又はアゾメチン亜鉛錯体等をホスト材料に含有したものを用いることができる。
【００３７】
また、青色の光を発する場合、例えば、ＣＢＰ又はＳＤＰＶＢｉ等のホスト材料、あるいはこれらのホスト材料に、燐光を発光するドーパント材料として、トリス［２−（４，６−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｃ２，Ｎ］イリジウム（ＩＩＩ）、ビス［２−（４，６−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｃ２，Ｎ］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリネート等の有機イリジウム化合物、有機白金化合物、公知の有機レニウム化合物、公知の有機オスミウム化合物を含有したものを用いることができる。或いは、蛍光を発光するドーパント材料として、テトラ（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナト）ホウ素リチウム、スチリルアミン、ペルリン、シクロペンタジエン誘導体、テトラフェニルブタジェン、トリフェニルアミン構造とビニル基が結合した化合物、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、ペリレン誘導体又はアゾメチン亜鉛錯体又はベンゼン環を有するシロール誘導体等をホスト材料に含有したものを用いることができる。なお、有機発光層１８の厚みは、例えば２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下に設定されている。
【００３８】
また、電子輸送層１９は、電子注入層２０から注入された電子を有機発光層１８に向けて輸送する機能を備えており、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−（フェニルフェノラト）アルミニウム、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、イミダゾロン、スチルベン誘導体、ピラゾリン誘導体、テトラヒドロイミダゾール、 ポリアリールアルカン又はブタジエン等を用いることができる。電子輸送層１９の厚みは、例えば１０ｎｍ以上１０μｍ以下に設定されており、好ましくは１５ｎｍ〜３００ｎｍに設定されている。
【００３９】
上述した正孔注入層１６、正孔輸送層１７、有機発光層１８又は電子輸送層１９に用いられる有機化合物、ホール輸送材料或いは電子輸送材料はそれぞれ単独で各層を形成するほかに、高分子材料をバインダとして各層を形成することもできる。この目的で使用される高分子材料としては、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイドなどを例示できるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００４０】
上述した正孔注入層１６、正孔輸送層１７、有機発光層１８又は電子輸送層１９に用いられる有機化合物、ホール輸送材料或いは電子輸送材料の成膜方法は、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法又はコーティング法などを用いることが可能で、これらに特に限定されることはないが、低分子化合物に場合は主として抵抗加熱蒸着および電子ビーム蒸着が用いられ、高分子材料の場合は主にコーティング法が用いられる。
【００４１】
また、電子注入層２０は、電子が第２電極層１５から注入される機能を備えており、例えば、（８−ヒドロキシキノリナト）リチウム、フッ化リチウム又はフッ化セシウム等を用いることができる。電子注入層２０の厚みは、例えば０．５ｎｍ以上２ｎｍ以下に設定されている。
【００４２】
第２電極層１５は、電子注入層２０上から絶縁物７上にかけて形成される。さらに、第２電極層１５は、表示領域Ｄ１を被覆するように形成されており、隣接する画素同士にて第２電極層１５は共通電極として機能している。第２電極層１５を共通電極としたことで、各画素の駆動回路に接続された回路層１０と、第２電極層１５とを接続するコンタクトホールを別途形成しなくてもよいので、表示領域Ｄ１に占める画素の合計面積の比率である開口率が向上し、画素の電流密度が低減され、有機ＥＬ素子を長寿命化できるという効果を奏する。また、第２電極層１５を電気的に分離形成するための下部よりも上部が幅広な逆テーパーレジストが不要になる。仮に、絶縁物７上に逆テーパーレジストを形成した場合、第２電極層は、逆テーパーレジストにて各画素に分離されるため、逆テーパーレジストの表面全体を第２電極層で被覆しないことになる。そのため、第２電極層にて被覆されていない逆テーパーレジストの一部を介して、有機ＥＬ素子内部に水分等が浸入しやすくなり、デバイスが劣化しやすくなる。一方、本実施形態においては、第２電極層１５が表示領域Ｄ１の全面を被覆しているため、デバイスの劣化を避けられるという効果を奏する。
【００４３】
第２電極層１５は、有機発光層１８から放出される光が透過することができる材料から構成され、例えばインジウム錫酸化膜（ＩＴＯ）又は錫酸化膜等の光透過性を有する導電材料を用いて形成される。また、第２電極層１５は、例えばマグネシウム、銀、アルミニウム、セリウム又はカルシウム等の材料、あるいはこれらの合金等を用いることができ、その厚みを３０ｎｍ以下にすることによって、光透過性の電極とすることができる。その結果、有機発光層１８から放出された光が、第２電極層１５を透過して、有機ＥＬ素子５から外部に出射される。
【００４４】
また、発光領域Ｒにおける第２電極層１５上には、保護層２１が形成されている。かかる保護層２１は、シール層９形成時にシール層９の光分解性樹脂から分解する分解物と結合する機能を備えている。ここで、分解物とは、シール材が光を照射されることで硬化してシール層になるときに、シール層から発生する不飽和カルボニル化合物、スルフィド化合物又は含酸素環状化合物等をいう。分解物とは、例えば、シール層がエポキシ樹脂から成る場合、エポキシ樹脂に含まれる成分が光分解して発生するα,β−不飽和カルボニル化合物、不飽和アルデヒド、特にアクロレイン（ＩＵＰＡＣ名：２−プロペナール）、オキシラン、オキセタン、オキソラン、オキサン等の環状エーテル又は含酸素環状化合物、或いはエピスルフィド基等から発生するアリールスルフィド化合物のことをいう。さらに、分解物とは、非イオン性光酸発生型光カチオン重合開始剤として含有され、シール材から発生するニトロベンジルエステル、ジアゾナフトキノン、Ｎ−ヒドロキシイミドホスホナート、リン酸エステル、フェノールスルホン酸エステル、スルホン酸誘導体、ベンゼン、ヨードベンゼン、塩化ベンゾイル、環状ジメチルシロキサン、シクロヘキサン、アセトン等のことをいう。
【００４５】
かかる分解物が有機発光層１８中に浸入すると、キャリア輸送材料、ホスト材料、燐光材料からなるドーパント材料の励起状態の分子、基底状態の分子、ラジカルアニオン、ラジカルカチオンと化学反応を起こして、有機発光層１８が劣化することがある。また、分解物がキャリア輸送材料の励起状態の分子、基底状態の分子、ラジカルアニオン、ラジカルカチオンと化学反応を起こして生成した劣化成分が、ホスト材料、燐光材料からなるドーパント材料の励起状態の分子、基底状態の分子、ラジカルアニオン、ラジカルカチオンと更に化学反応を起こして、有機発光層１８が劣化することがある。
【００４６】
分解物と化学反応する層としての保護層２１は、分解物と化学反応する捕捉成分である、反応剤、酸化剤、還元剤又は光触媒の少なくとも１種を、保護層２１の光路長調整成分中に添加させた混合物から成る。
【００４７】
捕捉成分を添加する保護層２１の光路長調整成分としては、例えば、４，４’，４”−トリス（Ｎ−（３−メチルフェニル）Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、２−ＴＮＡＴＡ、ＴＣＴＡ、等のスターバースト型芳香族アミン、ＮＰＢ、ＴＤＡＰＢ、ＣＢＰ等の芳香族アミン、Ａｌｑ，ＢＡｌｑ等のアルミニウム錯体、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳｘＳｅ１−ｘ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、ＺｎＳ、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸化窒化膜、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＴＯ、ＺｎＯ等の酸化物や窒化物、ＬｉＦ等のアルカリ金属フッ化物を用いることができる。
【００４８】
反応剤として作用する捕捉成分としては、例えば、アニリン、アニリン誘導体、Ｎ−フェニルスルホンアミド、Ｎ−フェニルスルホンアミド誘導体、アクリルアミド、アクリルアミド誘導体、３−ニトロベンゼンスルホン酸、３−ニトロベンゼンスルホン酸誘導体、アルコール類、アルカンチオール類又はリポ酸等を用いることができる。分解物と反応剤とが化学反応することにより、分解物は燐光材料からなるドーパント材料や、キャリア輸送材料と化学反応を起こしにくい別の物質に変換される。例えば、分解物として不飽和アルデヒドに属するアクロレインと、反応剤としてのアニリン誘導体とは、付加反応を起こして、分解物よりも高分子量のアミノアルデヒド誘導体が生成する。アミノアルデヒド誘導体は、不飽和アルデヒドと比較して、燐光材料からなるドーパント材料や、キャリア輸送材料と化学反応を起こしにくい。更に、分解物よりも高分子量の別の物質に変換されることにより、保護層２１中を移動することが困難になり、有機発光層１８中に浸入することも防止される。
【００４９】
酸化剤として作用する捕捉成分としては、例えば、３−クロロ過安息香酸、過酢酸、過炭酸、過リン酸、次過塩素酸、過硫酸等の過酸、過炭酸ナトリウム等の過炭酸塩、過安息香酸塩、過酢酸塩、過リン酸塩、次過塩素酸塩、過硫酸塩等の過酸塩、或いは過酸エステル、不飽和ヒドロペルオキシド、過酸化バリウム等の無機過酸化物を用いることができる。さらに、酸化剤として作用する捕捉成分としては、大環状過酸化物、有機ビスマス−酸素錯体、過酸化尿素等の有機過酸化物、尿素−過酸化水素付加体、フェントン試薬、デルタ酸（三角酸）、スクアリン酸（四角酸）、クロコン酸（五角酸）、ロジゾン酸（六角酸）、ヘプタゴン酸（七角酸）等のオキソカーボン酸、ピクリン酸等のフェノール誘導体、メルドラム酸、チタノセン（ＩＩＩ）塩化物等の遷移金属のメタロセン誘導体等を用いることができる。分解物と酸化剤とが化学反応することにより、分解物は燐光材料からなるドーパント材料や、キャリア輸送材料と化学反応を起こしにくい別の物質に変換される。例えば、分解物として不飽和アルデヒドに属するアクロレインは、酸化剤としての尿素−過酸化水素付加体と、酸化反応を起こして、分解物よりも高分子量の不飽和酸に属するアクリル酸が生成する。不飽和酸は、不飽和アルデヒドと比較して、燐光材料からなるドーパント材料や、キャリア輸送材料と化学反応を起こしにくい。更に、分解物よりも高分子量の別の物質に変換されることにより、保護層２１中を移動することが困難になり、有機発光層１８中に浸入することも防止される。アクロレインの、標準水素電極を基準電極とする酸化還元電位が−１．８Ｖであるので、酸化剤を選択する際、より酸化力の強い物質を選べばよい。
【００５０】
還元剤として作用する捕捉成分としては、例えば、アルキルアミン、アリールアミン、トコトリエノール、トコフェロール又はヒドロキノン、或いは没食子酸、没食子酸プロピル、没食子酸イソアミル、エピガロカテキンガレート等の没食子酸のエステルを用いることができる。さらに、還元剤として作用する捕捉成分としては、エラグ酸、アントシアニジン類、エピガロカテキン類、イソフラボン類、フラボノイド類、ポリフェノール化合物又は１，２−無水グリカール（Ｇｌｙｃａｌ）等の糖化合物等を用いることができる。分解物と還元剤とが化学反応することにより、分解物は燐光材料からなるドーパント材料や、キャリア輸送材料と化学反応を起こしにくい別の物質に変換される。例えば、分解物として不飽和アルデヒドに属するアクロレインは、還元剤としてのヒドロキノンまたはヒドロキノン誘導体と、還元反応を起こして、分解物よりも高分子量の飽和アルデヒドに属するプロピオンアルデヒドが生成する。飽和アルデヒドは、不飽和アルデヒドと比較して、燐光材料からなるドーパント材料や、キャリア輸送材料と化学反応を起こしにくい。更に、分解物よりも高分子量の別の物質に変換されることにより、保護層２１中を移動することが困難になり、有機発光層１８中に浸入することも防止される。アクロレインの、標準水素電極を基準電極とする酸化還元電位が−１．８Ｖであるので、還元剤を選択する際、より還元力の強い物質を選べばよい。
【００５１】
光触媒として作用する捕捉成分としては、例えば、リンポルフィリン錯体、アンチモンポルフィリン錯体又はトリス（２，２’−ビピリジン）ルテニウム（ＩＩ）錯イオン（Ｒｕ（ｂｐｙ）３］２＋）等の錯体光触媒、或いはチオニン又はｐ−キンキフェニル等の有機半導体光触媒、層状ニオブ酸塩等の層状光触媒を用いることができる。さらには、光触媒として作用する捕捉成分としては、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）等のチタン酸塩、バナジン酸ビスマス等のバナジン酸塩、モリブデン酸ビスマス等のモリブデン酸塩、タンタル酸ナトリウム等のタンタル酸塩又はＡｇＧａＯ２等の複合酸化物、或いはチタン酸化物（ＴｉＯ２）、タングステンの酸化物（ＷＯ３）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、Ａｓ２Ｓ３、ＦｅＳ２、ＰｂＳ、Ｚｎ３Ｐ２、Ｃｄ３Ｐ２、Ｃｄ３Ａｓ２、ＣｕＣｌ、ＡｇＣ１、ＡｇＢｒ、ＡｇＩ、Ｉｎ２Ｓ３、ＣｄＳｅ、ＺｎＳｅ等を用いることができる。光触媒の粒径は小さいほど光触媒反応が効果的に起こるので好ましく、平均粒径が５０ｎｍ以下、好ましくは２０ｎｍ以下の光触媒を使用するのが好ましい。前記のチタン酸化物としては、アナターゼ型とルチル型のいずれも使用することができるが、アナターゼ型の酸化チタンが好ましい。アナターゼ型酸化チタンは励起波長が３８０ｎｍ以下にあり、このようなアナターゼ型酸化チタンの市販例としては、例えば、塩酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル（石原産業（株）製ＳＴＳ−０２（平均粒径７ｎｍ）、石原産業（株）製ＳＴ−Ｋ０１）、硝酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル（日産化学（株）製ＴＡ−１５（平均粒径１２ｎｍ））等を例示できる。更に、光触媒とともに添加し、光触媒の作用を増強させる捕捉成分としては、例えば、１，１’−ジメチル−４，４’−ビピリジニウムイオン（メチルビオロゲン）等のメディエーター物質や、トリエタノールアミン等の犠牲還元剤を合わせて用いることができる。犠牲還元剤は、光励起された光触媒の最高被占有準位（ＨＯＭＯ）に生じた正孔に対して電子を供与して（光触媒により光酸化されて）、光励起で光触媒の最低空準位（ＬＵＭＯ）に昇位した還元力の非常に強い電子によって分解物が還元反応を起こすのを助ける作用がある。メチルビオロゲンは、標準水素電極を基準電極とする酸化還元電位が−０．４５Ｖであり、トリス（２，２’−ビピリジン）ルテニウム（ＩＩ）錯イオン（Ｒｕ（ｂｐｙ）３］２＋）等の光触媒が光励起されると最低空準位（ＬＵＭＯ）に昇位した還元力の非常に強い電子を受容して（光触媒により光還元されて）還元体に変化し、他の物質に対する還元性が強められて、分解物に還元反応を起こす作用がある。このように、分解物と、捕捉成分に含まれる光触媒および／またはメディエーター物質とが化学反応することにより、分解物は燐光材料からなるドーパント材料や、キャリア輸送材料と化学反応を起こしにくい別の物質に変換される。例えば、分解物として不飽和アルデヒドに属するアクロレインは、光触媒として作用するチタン酸化物と、酸化反応を起こして、分解物よりも高分子量の不飽和酸に属するアクリル酸が生成する。不飽和酸は、不飽和アルデヒドと比較して、燐光材料からなるドーパント材料や、キャリア輸送材料と化学反応を起こしにくい。更に、分解物よりも高分子量の別の物質に変換されることにより、保護層２１中を移動することが困難になり、有機発光層１８中に浸入することも防止される。
【００５２】
あるいは、分解物として不飽和アルデヒドに属するアクロレインは、光触媒として作用するリンポルフィリン錯体と、合わせて用いられるトリエタノールアミン等の犠牲還元剤により、還元反応を起こして、分解物よりも高分子量の飽和アルデヒドに属するプロピオンアルデヒドが生成する。飽和アルデヒドは、不飽和アルデヒドと比較して、燐光材料からなるドーパント材料や、キャリア輸送材料と化学反応を起こしにくい。更に、分解物よりも高分子量の別の物質に変換されることにより、保護層２１中を移動することが困難になり、有機発光層１８中に浸入することも防止される。
【００５３】
保護層２１は、分解物と化学反応を起こして捕捉することにより、有機発光層１８に到達する分解物を大幅に減少させることが出来る。その結果、シール層９が硬化することで発生する分解物が有機発光層１８を劣化させるのを抑制し、有機ＥＬ素子５が劣化するのを防止することができる。ひいては有機ＥＬ素子の輝度が低下するのを抑制し、有機ＥＬディスプレイのコントラストを良好に維持することができる。
【００５４】
また、保護層２１は、有機発光層１８が発する光の波長を共振させて、有機ＥＬ素子５から取り出される光の強度を増幅させる機能を備えている。保護層２１の光学的な厚みを調整して、第１電極層１３と第２電極層１５との間の光路長を、有機発光層１８の発する光の波長の四分の一の自然数倍とすることにより、取り出したい光の波長における進行波と反射波の位相を強めあうようにすることができ、光取出し効率を向上させることができる。
【００５５】
保護層２１の厚みは、有機発光層１８を構成する材料の屈折率に依存して設定される。例えば、有機発光層１８のホスト材料又は電子輸送層１９に用いられるトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）の波長４５０ｎｍの青色光に対する屈折率は１．８３、波長５２０ｎｍの緑色光に対する屈折率は１．７５、波長６２０ｎｍの赤色光に対する屈折率は１．７１であり、正孔輸送層１７や光路長調整成分として用いられる４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）の波長４５０ｎｍの青色光に対する屈折率は２．０、波長５２０ｎｍの緑色光に対する屈折率は１．９、波長６２０ｎｍの赤色光に対する屈折率は１．８であり、正孔注入層１６に用いられるＨＡＴＣＮ６の波長４５０ｎｍの青色光に対する屈折率は１．９０、波長５２０ｎｍの緑色光に対する屈折率は１．８３、波長６２０ｎｍの赤色光に対する屈折率は１．７９であるので、このような各層を構成する物質の所望の波長における屈折率と層の厚みを勘案して、保護層２１の厚みを設定する。
【００５６】
また、保護層２１を被覆するように、表示領域Ｄ１上には封止層２２が形成されている。封止層２２は、有機ＥＬ素子５を封止し、有機ＥＬ素子を水分又は外気から保護するものであって、光透過性の機能を有し、例えば窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化珪素（ＳｉＯｘ）又は窒化炭化珪素（ＳｉｘＮｙＯｚ）等の無機材料、或いはパリレン等の有機材料から成る。なお、封止層２２の厚みは、例えば１０ｎｍ以上１０μｍ以下に設定されており、好ましくは１００ｎｍ以上５μｍ以下に設定されている。
【００５７】
上述したように本実施形態に係る有機ＥＬディスプレイによれば、保護層２１がシール層９から発生する分解物を捕捉することにより、有機発光層１８が劣化するのを抑制し、有機ＥＬ素子５の輝度が低下するのを防止することが出来る。その結果、有機ＥＬディスプレイのコントラストを良好に維持することが出来る。
【００５８】
以下に、本発明の実施形態に係る有機ＥＬディスプレイ１の製造方法について、図５から図１１を用いて詳細に説明する。なお、図５から図１１は、一つの画素の断面図を示している。
【００５９】
図５（Ａ）に示すように、回路層１０、絶縁層１１及び平坦化膜１２を上面に積層した素子基板２を準備する。なお、回路層１０及び絶縁層１１は、従来周知のＣＶＤ法、蒸着法又はスパッタリング法等の薄膜形成技術、エッチング法やフォトリソグラフィー法等の薄膜加工技術を用いて、所定パターンに形成される。また、平坦化膜１２は、例えば従来周知のスピンコート法を用いて、絶縁層１１上に形成する。
【００６０】
次に、平坦化膜１２上に露光マスクを用いて平坦化膜１２を露光し、さらに現像、ベーキング処理を行い、図５（Ｂ）に示すように、回路層１０の一部を露出させて、上部よりも下部が幅狭なコンタクトホールＳを有する平坦化膜１２を形成する。さらに、コンタクトホールＳを形成した平坦化膜１２上に、例えばアルミニウムから成る金属膜を形成する。そして、図６（Ａ）に示すように、金属膜をパターニングして、第１電極層１３形成する。
【００６１】
次に、例えばスピンコート法を用いて、第１電極層１３及び一部露出した平坦化膜１２上に、例えばアクリル樹脂から成る有機絶縁材料層を形成する。そして、有機絶縁材料層に対してフォトリソグラフィー法を用いて、有機絶縁材料層をパターニングして、図６（Ｂ）に示すように、絶縁物７を形成する。なお、絶縁物７は、発光領域Ｒを取り囲むように形成され、第１電極層１３の上面の一部を露出している。
【００６２】
次に、図７（Ａ）に示すように、絶縁物７上に、従来周知のフォトリソグラフィー法を用いて、上部よりも下部が幅広な隔壁６を形成する。かかる隔壁６は、各画素３を取り囲むように形成される。隔壁６は、蒸着マスクを載置することができる支持台としての機能を備えている。かかる隔壁６は、蒸着マスクを基板に対向させた際に、基板と蒸着マスクが接触し、基板を損傷しないように設けられている。
【００６３】
そして、蒸着法を用いて図７（Ｂ）に示すように、発光領域Ｒの第１電極層１３上に有機ＥＬ層１４を形成する。かかる有機ＥＬ層１４は、複数の層から成る積層体である。
【００６４】
有機ＥＬ層１４を構成する各層について説明する。まずは、第１電極層１３上に、従来周知の真空蒸着法を用いて、例えば厚さ１０ｎｍの４，４’，４”−トリス（Ｎ−（３−メチルフェニル）Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）から成る正孔注入層１６を形成する。さらに、正孔注入層１６上に、従来周知の真空蒸着法を用いて、例えば厚さ２０ｎｍの４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）層を形成し、積層膜から成る正孔輸送層１７を形成する。
【００６５】
そして、従来周知の蒸着法を用いて、正孔輸送層１７上に厚さ２５ｎｍの有機発光層１８を形成する。なお、有機発光層１８は、構成する材料を選択することによって、発する色を調整することができる。また、有機発光層１８上に、従来周知の蒸着法を用いて、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）から成る厚さ３０ｎｍの電子輸送層１９を形成する。さらに、電子輸送層１９上に、従来周知の蒸着法を用いて、例えば、フッ化リチウム（ＬｉＦ）から成る厚さ０．７ｎｍの電子注入層２０を形成する。このようにして、有機ＥＬ層１４を形成することができる。
【００６６】
次に、図８（Ａ）に示すように、例えば、従来周知の蒸着法を用いて、表示領域Ｄ１を被覆するように、電子注入層２０上に、例えばマグネシウム３３質量％と銀６７質量％との混合物から成る厚さ１５ｎｍの第２電極層１５を形成する。第２電極層１５は、隣接する画素同士で共通しており、共通電極として機能する。第２電極層１５を共通電極とすることで、微細な空孔を備えた蒸着マスクを用いずに第２電極層１５を形成することができるので、製造工程を単純化することができる。このようにして、有機ＥＬ素子５を形成することができる。
【００６７】
そして、図８（Ｂ）に示すように、発光領域Ｒにおける第２電極層１５上に、従来周知の真空蒸着法を用いて、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）９９質量％と、捕捉成分として過酸化尿素１質量％との混合物から成る厚さ１００ｎｍの保護層２１を形成する。ここで、保護層２１は、事前に素子基板２上に貼り合わせるシール層９の材料に合わせて、使用する材料を適宜選択する。つまり、シール層９形成時に、シール層９から発生する分解物と結合可能な材料を選択することで、有機発光層１８の劣化を抑制することができる。なお、保護層２１の厚みは、有機発光層１８の発する光を外部に取り出しやすくするために、つまり光が共振しやすいように、厚みが適切に調整されている。また、光路長調整成分と捕捉成分との混合比率（濃度）は、シール層９の材料に合わせて適宜選択するが、保護層２１中の捕捉成分の濃度は、例えば、０．１質量％以上９０質量％以下が好ましく、より好ましくは１質量％以上１５質量％以下に設定すると良好な結果が得られる。保護層２１中の捕捉成分の濃度を設定する方法として、保護層２１へ浸入する分解物の想定される物質量と、反応の化学量論比とに応じて、捕捉成分の物質量を求め、保護層２１の膜厚で除して求めることもできる。
【００６８】
さらに、図９（Ａ）に示すように、例えば、化学気相成長法（プラズマＣＶＤ法又は熱ＣＶＤ法）を用いて、表示領域Ｄ１全面に、有機ＥＬ素子５が劣化しないように、窒化ケイ素から成る厚さ１．５μｍの封止層２２を形成する。
【００６９】
そして、図１０に示すように、有機ＥＬ素子５が形成された素子基板２に対して、封止基板８を対向配置する。具体的には、封止基板８に対して、例えばスクリーン印刷法又はディスペンサ法を用いて予めエポキシ樹脂から成るシール材９ｘを被着させておく。そして、図１１に示すように、素子基板２に対してシール材９ｘを介して封止基板８を接着させる。なお、封止基板８をシール材９ｘによって、素子基板２に固定する作業は、例えば窒素ガス又はアルゴンガス等の不活性ガス中や、圧力０．１Ｐａ以上１．１ｋＰａ以下の高真空中で行うことによって、素子基板２と封止基板８との間に酸素や水分が含まれるのを抑制することができる。
【００７０】
そして、封止基板８側からシール材９ｘに向けて、ガラスフィルターを装着した出力５００Ｗのメタルハライドランプを用いて、例えば波長３００ｎｍ以上３８０ｎｍ未満の紫外線を１０分間照射し、照射光量を１ジュール毎平方センチメートルとして、シール材９ｘを硬化させてシール層９とする。シール層９とすることによって、素子基板２と封止基板８とを固着させることができる。
【００７１】
メタルハライドランプ以外の例としては、マイクロウェーブ励起水銀灯、エキシマレーザー、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、ケミカルランプ、キセノンランプ又はハロゲンランプ等が挙げられる。光源の使用に際しては、例えばガラスフィルター等を用いて波長３００ｎｍ未満の光を除去することが好ましい。また、シール材９ｘへの照射手順としては、各種光源の同時照射、時間差をおいての逐次照射等、どのような照射手順でも良い。さらに、上記光源は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。
【００７２】
シール層９は、光分解性樹脂としてのエポキシ樹脂から成るシール材９ｘが硬化するときに、紫外線が照射されることでエポキシ樹脂を構成する分子の一部が分解して、エポキシ樹脂からアクロレインという分解物が発生する。アクロレインは、有機発光層１８を劣化させるアウトガスであるが、有機発光層１８とシール層９との間に、予め保護層２１を形成したことによって、保護層２１の捕捉成分が分解物と結合して、有機発光層１８に無害な成分に変化して、有機発光層１８が劣化するのを抑制することができる。
【００７３】
そして、非表示領域Ｄ２に駆動ＩＣ４を実装することで、有機ＥＬディスプレイ１を作製することができる。
【００７４】
上述したように、本発明の実施形態によれば、シール材９ｘが硬化する際に発生するアウトガスを捕捉することが可能な保護層２１を、予め有機発光層１８とシール層９との間に介在させておくことで、有機発光層１８が劣化するのを抑制することが出来る。その結果、輝度が低下しにくいコントラストを良好に維持することが可能な有機ＥＬディスプレイを作製することができる。
【００７５】
なお、本発明は上述の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。上述した実施形態においては、トップエミッションの有機ＥＬ素子について説明したが、本発明の作用効果を奏するのであれば、ボトムエミッションの有機ＥＬ素子であっても構わない。また、隔壁６の形状を上部よりも下部を幅狭とすることによって、第２電極層１５を画素毎に分断する構造であっても構わない。
【００７６】
第２の実施形態に係る有機ＥＬディスプレイについて説明する。図１２に示すように、第２の実施形態に係る有機ＥＬディスプレイとしては、封止層２２とシール層９との間であって、封止層２２の上面に、空孔を有する多孔質材料から成る保護層としての吸着層２３が形成されている。
【００７７】
吸着層２３は、例えば、多孔性チタノシリケート、ゼオライト、モンモリロナイト、セピオライト、ハイドロタルサイト、スメクタイト、鎖状粘土鉱物等の鉱物、非晶質繊維状珪酸ゲル、多孔質ガラス、グラファイト、グラフェン、活性炭、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ、チタニア、ジルコニア、炭酸カルシウム等の多孔質物質から成る。活性炭は、椰子殻炭又は木炭等の木質系或いは石炭系のいずれでもよい。または、吸着層２３は、ポリエチレングリコール、ポリメタクリル酸メチル、鎖状オリゴ糖、アミロース又はセルロース等のらせん状の立体構造を示し、分子サイズの空洞を有する高分子から成る吸着材で形成されている。あるいは、吸着層２３は、ペルヒドロトリフェニレン誘導体、デオキシコール酸誘導体、ケノデオキシコール酸誘導体、グリコデオキシコール酸誘導体、アポコール酸誘導体又はコール酸アミド等のコール酸誘導体、尿素、チオ尿素、ヒドロキノン、トリ−ｏ−チモチド、ジシアノアンミンニッケル等の分子が自発的に配向し、分解物分子よりもやや大きい空孔を形成するホスト物質から成る吸着材で形成されている。また、吸着層２３は、アルキル化β−シクロデキストリン、アシル化β−シクロデキストリン等の疎水性シクロデキストリン類、グルコシル―β―シクロデキストリン、メチル化β−シクロデキストリン又はヒドロキシル化β−シクロデキストリン等の親水性シクロデキストリン類、環状シクロファン、かご型シクロファン、クリプタンド、カリックスアレン、カリックスレゾルカレン、クラウンエーテル又は環状オリゴ糖等の分子内に分解物分子よりもやや大きい空孔を有する物質から成る吸着材で形成されている。
【００７８】
吸着層２３を形成する吸着材は、例えば、平均粒子径が０．５μｍ未満であるか、または、有機ＥＬ層１４との平均屈折率の差が０．２未満であることが好ましい。吸着層２３の平均粒子径が０．５μｍを超え、かつ、有機ＥＬ層１４との平均屈折率の差が０．２を超えると、吸着層２３による光散乱が強められ、得られる有機ＥＬ素子のコントラストが不十分となることがある。
【００７９】
吸着層２３に形成されている空孔は、シール材９ｘが硬化する際に発生する分解物よりも大きい孔である。具体的には、分解物がアクロレインであり、分子の大きさが長径０．４ｎｍ、短径０．１２ｎｍである場合、空孔の短径は０．１３ｎｍ以上かつ０．３５ｎｍ以下の大きさが好ましい。このように、空孔の短径が分解物の短径以上の大きさであるため、分解物を空孔内に進入させることができる。また、空孔の短径が分解物の長径以下の大きさであるため、空孔内に進入した分解物を空孔内に留めやすくすることができる。なお、空孔は平面視して楕円状であって、空孔の長軸に対して直交する断面における短径が分解物の短径よりも大きければ良く、空孔内に進入した分解物を空孔内に留めることができる。その結果、分解物が有機発光層１８まで浸入しにくくすることができ、有機ＥＬ素子５が劣化するのを抑制することができ、ひいては有機ＥＬディスプレイのコントラストを良好に維持することができる。
【００８０】
吸着層２３は、図１４に示すように、シール材９ｘの表面に吸着材２３ｘを散布して素子基板２上に張り合わせて形成することもできる。吸着材２３ｘを散布する際には、公知の粉体塗布の手法や、窒素等の不活性ガスをキャリアガスとして用いるスプレイ塗布の手法を用いることができる。また、公知の硬化遅延剤を含むシール材９ｘを用いるようにし、シール層９の形成工程の後に、シール層９上に吸着材２３ｘを散布する工程を行い、最後に張り合わせ工程を行って有機ＥＬディスプレイを形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施形態に係る有機ＥＬディスプレイの平面図である。
【図２】マトリックス状に配列された画素の平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬディスプレイの画素部分の拡大断面図である。
【図４】有機ＥＬ素子を構成する各層を示した有機ＥＬ素子の断面図である。
【図５】図５（Ａ），図５（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子を含む有機ディスプレイの製造工程を説明する画素の断面図である。
【図６】図６（Ａ），図６（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子を含む有機ディスプレイの製造工程を説明する画素の断面図である。
【図７】図７（Ａ），図７（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子を含む有機ディスプレイの製造工程を説明する画素の断面図である。
【図８】図８（Ａ），図８（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子を含む有機ディスプレイの製造工程を説明する画素の断面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る有機ディスプレイの製造工程を説明する画素の断面図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る有機ディスプレイの製造工程を説明する画素の断面図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る有機ディスプレイの製造工程を説明する画素の断面図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る有機ディスプレイの製造工程を説明する画素の断面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る有機ＥＬディスプレイの画素部分の拡大断面図である。
【図１４】本発明の第２実施形態に係る有機ＥＬディスプレイの製造工程を説明する画素の断面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１ 有機ＥＬディスプレイ
２ 素子基板
３ 画素
４ 駆動ＩＣ
５ 有機ＥＬ素子
６ 隔壁
７ 絶縁物
８ 封止基板
９ シール層
１０ 回路層
１１ 絶縁層
１２ 平坦化膜
１３ 第１電極層
１４ 有機ＥＬ層
１５ 第２電極層
１６ 正孔注入層
１７ 正孔輸送層
１８ 有機発光層
１９ 電子輸送層
２０ 電子注入層
２１ 保護層
２２ 封止層
２３ 吸着層
Ｄ１ 表示領域
Ｄ２ 非表示
Ｒ 発光領域
Ｓ コンタクトホール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬディスプレイおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬディスプレイは、素子基板及び封止基板の間に有機ＥＬ素子を備えたものである。なお、有機ＥＬ素子は、有機材料から成る有機発光層等の複数層から構成されている。
【０００３】
かかる有機ＥＬ素子は、酸素又は水分等にふれることで劣化するため、素子基板と封止基板とを接着材を介して固着し、有機ＥＬ素子を封止するものが一般的に知られている。
【０００４】
接着材からは有機ＥＬ素子を劣化させる成分が発生することがあり、有機ＥＬ素子の劣化を抑制するための技術が提案されている（下記特許文献１、２参照）。
【０００５】
なお、接着材から有機ＥＬ素子を劣化させる成分を分析する内容が開示されている（下記特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００５−２５１６２９号公報
【特許文献２】特開２００５−３０２３６４号公報
【特許文献３】特開平１１−７４０７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上述した特許文献１、２に記載の技術であっては、接着材から発生する電荷を帯びたイオンが有機ＥＬ素子中に浸入するのを抑制するのみであって、電気的に中性な物質が有機ＥＬ素子中に浸入するのを防ぐことができないという問題がある。その結果、有機ＥＬ素子が劣化することにより、有機ＥＬ素子の輝度が低下することで、有機ＥＬディスプレイのコントラストが悪化するという問題が発生する。
【０００７】
本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであって、コントラストを良好に維持することが可能な有機ＥＬディスプレイ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明の有機ＥＬディスプレイは、素子基板上に形成される有機発光層と、前記有機発光層上に形成され、前記有機発光層を被覆する光分解性樹脂から成るシール層と、前記有機発光層と前記シール層との間に形成され、前記シール層の光分解性樹脂から分解する分解物を捕捉する保護層と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の有機ＥＬディスプレイは、前記保護層には、前記シール層から分解する前記分解物と化学反応する添加物が含まれていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の有機ＥＬディスプレイは、前記添加物が、反応剤、酸化剤、還元剤又は光触媒であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の有機ＥＬディスプレイは、前記保護層が、多孔質材料から成り前記分解物を収容する空孔を有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法は、素子基板上に有機発光層及び保護層を順次積層した基体を準備する工程と、前記保護層上に、光分解性樹脂から成るシール材を介して前記素子基板に封止基板を接着する工程と、前記シール材に紫外線を照射し前記シール材を固化させて前記封止基板を前記素子基板に固着するとともに、前記保護層が前記シール材に紫外線が照射されることで前記シール材から発生する分解物を捕捉する工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法は、前記接着する工程では、前記シール材の表面に吸着層を形成した後、前記シール材の表面に形成された前記吸着層を前記保護層上に貼り合わせることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、コントラストを良好に維持することが可能な有機ＥＬディスプレイ及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬディスプレイの平面図である。図２は、有機ＥＬディスプレイの画素の平面図である。また、図３は、画素の拡大断面図である。
【００１６】
有機ＥＬディスプレイ１は、図１に示すように、テレビ等の家電機器、携帯電話又はコンピュータ機器等の電子機器に用いるものであり、素子基板２と、素子基板２上に形成される複数の画素３と、かかる画素３の発光を制御する駆動ＩＣ４と、を含んで構成されている。
【００１７】
素子基板２は、例えば、ガラス又はプラスチックから成り、素子基板２の中央に位置する表示領域Ｄ１には、マトリックス状に配列された複数の画素３が形成されている。また、素子基板２の端部に位置する非表示領域Ｄ２には、駆動ＩＣ４が実装されている。
【００１８】
図２に示すように、画素３には発光領域Ｒが形成されており、かかる発光領域Ｒに発光可能な有機ＥＬ素子５が設けられている。
【００１９】
また、各画素３は、隔壁６によって仕切られている。隔壁６は、断面が上部よりも下部が幅広の形状であって、後述する絶縁物７上に形成され、画素３を取り囲むように配置されている。隔壁６は、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素又は酸化窒化ケイ素等の無機絶縁材料、あるいはフェノール樹脂、ノボラック樹脂、アクリル樹脂又はポリイミド樹脂等の有機絶縁材料から成る。
【００２０】
また、画素３は、赤色、緑色又は青色のいずれかの色を発光することができる。このことは、後述するように有機ＥＬ素子５を構成する材料を選択することによって、発光する色を決定することができる。なお、本実施形態においては、画素を赤色、緑色又は青色のいずれかの色を発光するものとしたが、例えば、白色又は橙色等の色を発光するようにしてもよい。
【００２１】
また、素子基板２上には、素子基板２に対して対向するように配置された封止基板８が形成されている。封止基板８は透明の基板から成り、例えばガラス又はプラスチックを用いることができる。なお、本実施形態においては、素子基板２側から封止基板８側に向けて光が発せられるトップエミッション型の有機ＥＬディスプレイであるため、封止基板８は透明の部材が用いられる。
【００２２】
素子基板２の表示領域Ｄ１には、表示領域Ｄ１を被覆するようにシール層９が形成されており、素子基板２と封止基板８とシール層９によって各画素３を密封している。各画素３を密封することによって、各画素３に酸素又は水分が浸入するのを低減し、各画素３が劣化するのを抑制することができる。また、シール層９は、接着材としての機能を有し、硬化することによって素子基板２と封止基板８とを固着することができる。かかるシール層９は、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂又はシリコン樹脂等の光硬化性樹脂を用いることができる。なお、本実施形態においては、紫外線の照射により硬化する光硬化性のエポキシ樹脂を用いる。
【００２３】
次に、図３に示すように、本実施形態に係る有機ＥＬディスプレイの素子基板２と封止基板８との間に形成される各種層について説明する。素子基板２上には、ＴＦＴや電気配線等から成る回路層１０が形成されている。さらに、回路層１０上には、回路層１０の所定領域以外が電気的にショートしないように、例えば、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化珪素（ＳｉＯｘ）又は酸化窒化珪素（ＳｉｘＮｙＯｚ）等から成る絶縁層１１が形成されている。
【００２４】
また、絶縁層１１上には、回路層１０及び絶縁層１１に起因する表面の凹凸を低減するために、平坦化膜１２が形成されている。回路層１０は、複数の電気配線がパターニングされているため、その表面には凹凸が形成される。有機ＥＬ素子５を凹凸な面上に形成すると、有機ＥＬ素子５を構成する電極層同士が短絡し、有機ＥＬ素子５が発光しないことがある。そのため、回路層１０及び絶縁層１１上に平坦化膜１２が形成される。
【００２５】
かかる平坦化膜１２は、例えば、ノボラック樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂又はシリコン樹脂等の絶縁性を有する有機材料を用いることができる。なお、平坦化膜１２の厚みは、例えば２μｍ以上５μｍ以下に設定されている。
【００２６】
また、平坦化膜１２には、平坦化膜１２を貫通するコンタクトホールＳが形成されている。かかるコンタクトホールＳは、上部よりも下部が幅狭に形成されている。コンタクトホールＳは、各画素３に形成されており、コンタクトホールＳの底部には、回路層１０の一部が露出している。
【００２７】
また、発光領域Ｒを取り囲むように、第１電極層１３上に絶縁物７が形成されている。そして、絶縁物７は、第１電極層１３と後述する第２電極層１５とが短絡するのを防止している。なお、絶縁物７は、例えば、フェノール樹脂、アクリル樹脂又はポリイミド樹脂等の有機絶縁材料、あるいは窒化珪素、酸化珪素又は酸化窒化珪素等の無機絶縁材料から成る。
【００２８】
図４は、有機ＥＬ素子５の構成を説明するための断面図である。発光領域Ｒに位置する平坦化膜１２上には、有機ＥＬ素子５が形成されている。有機ＥＬ素子５は、第１電極層１３と、第１電極層１３上に形成される複数層から成る有機ＥＬ層１４と、有機ＥＬ層１４上に形成される第２電極層１５と、を含んで構成されている。
【００２９】
図４に示すように、有機ＥＬ層１４は、第１電極層１３上に形成される正孔注入層１６と、正孔注入層１６上に形成される正孔輸送層１７と、正孔輸送層１７上に形成された有機発光層１８と、有機発光層１８上に形成された電子輸送層１９と、電子輸送層１９上に形成された電子注入層２０と、電子注入層２０上に形成された第２電極層１５と、を含んで構成されている。
【００３０】
第１電極層１３は、コンタクトホールＳの内周面から平坦化膜１２の上面にかけて形成されるとともに、コンタクトホールＳ内に位置する回路層１０の一部と接続されている。第１電極層１３は、画素３毎に形成されており、隣接する画素における第１電極層と離間して設けられている。第１電極層１３は、例えば、アルミニウム、銀、銅又は金等の金属、あるいはこれらの合金等の材料から成る。なお、第１電極層１３の厚みは、例えば５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下に設定されている。
【００３１】
正孔注入層１６は、第１電極層１３上に形成されている。正孔注入層１６は、第１電極層１３から有機発光層１８に向けて電荷を注入しやすくするための機能を有している。かかる正孔注入層１６は、例えば、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、オスミウム、パラジウム又は白金等のＶＩＩＩ族金属元素、銅等のＩＢ族金属元素、或いはレニウム等のＶＩＩ族金属元素からなる高導電性遷移金属、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン誘導体、フッ化炭素のオリゴマーまたはポリマー（ＣＦｘ）、４，４’，４”−トリス（Ｎ−（３−メチルフェニル）Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、２−ＴＮＡＴＡ等のスターバースト型芳香族アミンから成る。
【００３２】
正孔輸送層１７は、正孔注入層１６上に形成されている。正孔輸送層１７は、正孔注入層１６から注入された正孔を有機発光層１８に向けて輸送する機能を備えている。正孔輸送層１７は、例えば、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、４，４’−ビス[Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ]ビフェニル（α−ＮＰＤ）等 の芳香族ジアミン化合物、或いは４，４’，４”−トリス（Ｎ−（３−メチルフェニル）Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）等のスターバースト芳香族又は芳香族アミン化合物、ポリビニルカルバゾール、ポリエチレンジオキシチオフェンなどの既知のホール輸送材料あるいはこれらの混合物または積層膜を用いることができる。
【００３３】
また、正孔輸送層１７は、正孔注入層１６上に、１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン又はそれにシアノ基等が結合した誘導体等の複素環化合物の層を形成した上に、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）等の層を積層した積層膜を用いることができる。正孔輸送層１７の厚みは、例えば１０ｎｍ以上１０μｍ以下に設定されており、好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍに設定されている。
【００３４】
有機発光層１８に用いられる発光物質（発光分子）としては、蛍光を発光する物質および燐光を発光する物質のいずれをも用いることができるが、より好ましくは励起三重項状態から燐光を発光する物質、あるいは励起三重項状態を経由して発光する物質を用いる。有機発光層１８は、ホスト材料に、ドーパント材料を含有したものを用いることができる。有機発光層１８におけるドーパント材料の濃度は、例えば、０．５質量％以上２０質量％以下とする。
【００３５】
有機発光層１８は、赤色の光を発する場合、例えば、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−（フェニルフェノラト）アルミニウム、１，４−フェニレンビス（トリフェニルシラン）、１，３−ビス（トリフェニルシリル）ベンゼン、１，３，５−トリ（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）ベンゼン、ＣＢＰ、Ａｌｑ３又はＳＤＰＶＢｉ等のホスト材料に、 燐光を発光するドーパント材料として、ビス［２−（２−ベンゾチアゾイル−ｋＮ３）フェニル−ｋＣ］（２，４−ペンタジオナト−ｋＯ，ｋＯ’）イリジウム、ビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｃ２，Ｎ）（２，４−ペンタンジオナト−Ｏ，Ｏ）イリジウム、トリス（１−フェニルイソキノリナト−Ｃ２，Ｎ）イリジウム等の有機イリジウム化合物、オクタエチルポルフィン白金（ＰｔＯＥＰ）、（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）（２，４−ペンタンジオナト−Ｏ，Ｏ）白金（ＩＩ）、（２−フェニルベンゾチアゾラト−Ｎ，Ｃ２’）（２，４−ペンタンジオナト−Ｏ，Ｏ）白金（ＩＩ）、ジシアノ（ジカルボキシ）ビピリジン白金錯体（［Ｐｔ（ＣＮ）２（４，４’−ジカルボキシ−２，２’−ビピリジン）］、ピリジンチオラト架橋ビピリジン白金複核錯体ｓｙｎ−［Ｐｔ２（ビピリジン）２（ピリジンチオール）２］（ＰＦ６）２、［Ｐｔ２（２−キノリン−２−チオール）２（２，２’−ビピリジン）２］（ＰＦ６）２、Ｐｔ２Ｐｈ４（１，４−ビス（２，２’−ジピリジルアミノ）−ベンゼン）、Ｐｔ２Ｐｈ４（４，４’−ビス（２，２’−ジピリジルアミノ）ビフェニル）、Ｐｔ３Ｐｈ６（１，３，５−トリス（２，２’−ジピリジルアミノ）ベンゼン）、Ｐｔ３Ｐｈ６（２，４，６−トリス（２，２’−ジピリジルアミノ）−１，３，５−トリアジン）、Ｐｔ３Ｐｈ６（１，３，５−トリス［ｐ−（２，２’−ジピリジルアミノ）フェニル］−ベンゼン）、Ｐｔ３Ｐｈ６（２，４，６−トリス［ｐ−（２，２’−ジピリジルアミノ）フェニル］−１，３，５−トリアジン）、Ｐｔ３Ｐｈ６（１，３，５−トリス｛４’−［４’’−（２，２’−ジピリジルアミノ）］ビフェニル｝ベンゼン）、Ｐｔ３Ｐｈ６（１，３，５−トリス｛４’−［４’’−（２，２’−ジピリジルアミノ）］ビフェニル｝ベンゼン）等の複核白金（ＩＩ）錯体、｛ジメチル２−［メトキシ（８−オキシ−ｋＯ−２−キノリル−ｋＮ）メチル］マロナト−ｋＣ｝（トリフェニルフォスフィン）白金（ＩＩ）等の有機白金化合物、公知の有機レニウム化合物、公知の有機オスミウム化合物を含有したものを用いることができる。或いは、蛍光を発光するドーパント材料として、ＤＣＪＴＢ、クマリン、キナクリドン、フェナンスレン基を有するペリノン誘導体、オリゴチオフェン誘導体又はペリレン誘導体等をホスト材料に含有したものを用いることができる。
【００３６】
また、緑色の光を発する場合、例えば、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−（フェニルフェノラト）アルミニウム、１，４−フェニレンビス（トリフェニルシラン）、１，３−ビス（トリフェニルシリル）ベンゼン、１，３，５−トリ（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）ベンゼン、ＣＢＰ、Ａｌｑ３又はＳＤＰＶＢｉ等のホスト材料、あるいはこれらのホスト材料に、燐光を発光するドーパント材料として、ビス［ピリジニル−ｋＮ−フェニル−ｋＣ］（２，４−ペンタジオナト−ｋＯ，ｋＯ’）イリジウム等の有機イリジウム化合物、有機白金化合物、公知の有機レニウム化合物、公知の有機オスミウム化合物を含有したものを用いることができる。或いは、蛍光を発光するドーパント材料として、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）、スチリルアミン、ペルリン、ベンゼン環を有するシロール誘導体、フェナンスレン基を有するペリノン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ペリレン誘導体又はアゾメチン亜鉛錯体等をホスト材料に含有したものを用いることができる。
【００３７】
また、青色の光を発する場合、例えば、ＣＢＰ又はＳＤＰＶＢｉ等のホスト材料、あるいはこれらのホスト材料に、燐光を発光するドーパント材料として、トリス［２−（４，６−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｃ２，Ｎ］イリジウム（ＩＩＩ）、ビス［２−（４，６−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｃ２，Ｎ］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリネート等の有機イリジウム化合物、有機白金化合物、公知の有機レニウム化合物、公知の有機オスミウム化合物を含有したものを用いることができる。或いは、蛍光を発光するドーパント材料として、テトラ（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナト）ホウ素リチウム、スチリルアミン、ペルリン、シクロペンタジエン誘導体、テトラフェニルブタジェン、トリフェニルアミン構造とビニル基が結合した化合物、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、ペリレン誘導体又はアゾメチン亜鉛錯体又はベンゼン環を有するシロール誘導体等をホスト材料に含有したものを用いることができる。なお、有機発光層１８の厚みは、例えば２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下に設定されている。
【００３８】
また、電子輸送層１９は、電子注入層２０から注入された電子を有機発光層１８に向けて輸送する機能を備えており、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−（フェニルフェノラト）アルミニウム、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、イミダゾロン、スチルベン誘導体、ピラゾリン誘導体、テトラヒドロイミダゾール、 ポリアリールアルカン又はブタジエン等を用いることができる。電子輸送層１９の厚みは、例えば１０ｎｍ以上１０μｍ以下に設定されており、好ましくは１５ｎｍ〜３００ｎｍに設定されている。
【００３９】
上述した正孔注入層１６、正孔輸送層１７、有機発光層１８又は電子輸送層１９に用いられる有機化合物、ホール輸送材料或いは電子輸送材料はそれぞれ単独で各層を形成するほかに、高分子材料をバインダとして各層を形成することもできる。この目的で使用される高分子材料としては、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイドなどを例示できるが、特にこれらに限定されるものではない。
【００４０】
上述した正孔注入層１６、正孔輸送層１７、有機発光層１８又は電子輸送層１９に用いられる有機化合物、ホール輸送材料或いは電子輸送材料の成膜方法は、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法又はコーティング法などを用いることが可能で、これらに特に限定されることはないが、低分子化合物に場合は主として抵抗加熱蒸着および電子ビーム蒸着が用いられ、高分子材料の場合は主にコーティング法が用いられる。
【００４１】
また、電子注入層２０は、電子が第２電極層１５から注入される機能を備えており、例えば、（８−ヒドロキシキノリナト）リチウム、フッ化リチウム又はフッ化セシウム等を用いることができる。電子注入層２０の厚みは、例えば０．５ｎｍ以上２ｎｍ以下に設定されている。
【００４２】
第２電極層１５は、電子注入層２０上から絶縁物７上にかけて形成される。さらに、第２電極層１５は、表示領域Ｄ１を被覆するように形成されており、隣接する画素同士にて第２電極層１５は共通電極として機能している。第２電極層１５を共通電極としたことで、各画素の駆動回路に接続された回路層１０と、第２電極層１５とを接続するコンタクトホールを別途形成しなくてもよいので、表示領域Ｄ１に占める画素の合計面積の比率である開口率が向上し、画素の電流密度が低減され、有機ＥＬ素子を長寿命化できるという効果を奏する。また、第２電極層１５を電気的に分離形成するための下部よりも上部が幅広な逆テーパーレジストが不要になる。仮に、絶縁物７上に逆テーパーレジストを形成した場合、第２電極層は、逆テーパーレジストにて各画素に分離されるため、逆テーパーレジストの表面全体を第２電極層で被覆しないことになる。そのため、第２電極層にて被覆されていない逆テーパーレジストの一部を介して、有機ＥＬ素子内部に水分等が浸入しやすくなり、デバイスが劣化しやすくなる。一方、本実施形態においては、第２電極層１５が表示領域Ｄ１の全面を被覆しているため、デバイスの劣化を避けられるという効果を奏する。
【００４３】
第２電極層１５は、有機発光層１８から放出される光が透過することができる材料から構成され、例えばインジウム錫酸化膜（ＩＴＯ）又は錫酸化膜等の光透過性を有する導電材料を用いて形成される。また、第２電極層１５は、例えばマグネシウム、銀、アルミニウム、セリウム又はカルシウム等の材料、あるいはこれらの合金等を用いることができ、その厚みを３０ｎｍ以下にすることによって、光透過性の電極とすることができる。その結果、有機発光層１８から放出された光が、第２電極層１５を透過して、有機ＥＬ素子５から外部に出射される。
【００４４】
また、発光領域Ｒにおける第２電極層１５上には、保護層２１が形成されている。かかる保護層２１は、シール層９形成時にシール層９の光分解性樹脂から分解する分解物と結合する機能を備えている。ここで、分解物とは、シール材が光を照射されることで硬化してシール層になるときに、シール層から発生する不飽和カルボニル化合物、スルフィド化合物又は含酸素環状化合物等をいう。分解物とは、例えば、シール層がエポキシ樹脂から成る場合、エポキシ樹脂に含まれる成分が光分解して発生するα,β−不飽和カルボニル化合物、不飽和アルデヒド、特にアクロレイン（ＩＵＰＡＣ名：２−プロペナール）、オキシラン、オキセタン、オキソラン、オキサン等の環状エーテル又は含酸素環状化合物、或いはエピスルフィド基等から発生するアリールスルフィド化合物のことをいう。さらに、分解物とは、非イオン性光酸発生型光カチオン重合開始剤として含有され、シール材から発生するニトロベンジルエステル、ジアゾナフトキノン、Ｎ−ヒドロキシイミドホスホナート、リン酸エステル、フェノールスルホン酸エステル、スルホン酸誘導体、ベンゼン、ヨードベンゼン、塩化ベンゾイル、環状ジメチルシロキサン、シクロヘキサン、アセトン等のことをいう。
【００４５】
かかる分解物が有機発光層１８中に浸入すると、キャリア輸送材料、ホスト材料、燐光材料からなるドーパント材料の励起状態の分子、基底状態の分子、ラジカルアニオン、ラジカルカチオンと化学反応を起こして、有機発光層１８が劣化することがある。また、分解物がキャリア輸送材料の励起状態の分子、基底状態の分子、ラジカルアニオン、ラジカルカチオンと化学反応を起こして生成した劣化成分が、ホスト材料、燐光材料からなるドーパント材料の励起状態の分子、基底状態の分子、ラジカルアニオン、ラジカルカチオンと更に化学反応を起こして、有機発光層１８が劣化することがある。
【００４６】
分解物と化学反応する層としての保護層２１は、分解物と化学反応する捕捉成分である、反応剤、酸化剤、還元剤又は光触媒の少なくとも１種を、保護層２１の光路長調整成分中に添加させた混合物から成る。
【００４７】
捕捉成分を添加する保護層２１の光路長調整成分としては、例えば、４，４’，４”−トリス（Ｎ−（３−メチルフェニル）Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、２−ＴＮＡＴＡ、ＴＣＴＡ、等のスターバースト型芳香族アミン、ＮＰＢ、ＴＤＡＰＢ、ＣＢＰ等の芳香族アミン、Ａｌｑ，ＢＡｌｑ等のアルミニウム錯体、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳｘＳｅ１−ｘ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、ＺｎＳ、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸化窒化膜、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＴＯ、ＺｎＯ等の酸化物や窒化物、ＬｉＦ等のアルカリ金属フッ化物を用いることができる。
【００４８】
反応剤として作用する捕捉成分としては、例えば、アニリン、アニリン誘導体、Ｎ−フェニルスルホンアミド、Ｎ−フェニルスルホンアミド誘導体、アクリルアミド、アクリルアミド誘導体、３−ニトロベンゼンスルホン酸、３−ニトロベンゼンスルホン酸誘導体、アルコール類、アルカンチオール類又はリポ酸等を用いることができる。分解物と反応剤とが化学反応することにより、分解物は燐光材料からなるドーパント材料や、キャリア輸送材料と化学反応を起こしにくい別の物質に変換される。例えば、分解物として不飽和アルデヒドに属するアクロレインと、反応剤としてのアニリン誘導体とは、付加反応を起こして、分解物よりも高分子量のアミノアルデヒド誘導体が生成する。アミノアルデヒド誘導体は、不飽和アルデヒドと比較して、燐光材料からなるドーパント材料や、キャリア輸送材料と化学反応を起こしにくい。更に、分解物よりも高分子量の別の物質に変換されることにより、保護層２１中を移動することが困難になり、有機発光層１８中に浸入することも防止される。
【００４９】
酸化剤として作用する捕捉成分としては、例えば、３−クロロ過安息香酸、過酢酸、過炭酸、過リン酸、次過塩素酸、過硫酸等の過酸、過炭酸ナトリウム等の過炭酸塩、過安息香酸塩、過酢酸塩、過リン酸塩、次過塩素酸塩、過硫酸塩等の過酸塩、或いは過酸エステル、不飽和ヒドロペルオキシド、過酸化バリウム等の無機過酸化物を用いることができる。さらに、酸化剤として作用する捕捉成分としては、大環状過酸化物、有機ビスマス−酸素錯体、過酸化尿素等の有機過酸化物、尿素−過酸化水素付加体、フェントン試薬、デルタ酸（三角酸）、スクアリン酸（四角酸）、クロコン酸（五角酸）、ロジゾン酸（六角酸）、ヘプタゴン酸（七角酸）等のオキソカーボン酸、ピクリン酸等のフェノール誘導体、メルドラム酸、チタノセン（ＩＩＩ）塩化物等の遷移金属のメタロセン誘導体等を用いることができる。分解物と酸化剤とが化学反応することにより、分解物は燐光材料からなるドーパント材料や、キャリア輸送材料と化学反応を起こしにくい別の物質に変換される。例えば、分解物として不飽和アルデヒドに属するアクロレインは、酸化剤としての尿素−過酸化水素付加体と、酸化反応を起こして、分解物よりも高分子量の不飽和酸に属するアクリル酸が生成する。不飽和酸は、不飽和アルデヒドと比較して、燐光材料からなるドーパント材料や、キャリア輸送材料と化学反応を起こしにくい。更に、分解物よりも高分子量の別の物質に変換されることにより、保護層２１中を移動することが困難になり、有機発光層１８中に浸入することも防止される。アクロレインの、標準水素電極を基準電極とする酸化還元電位が−１．８Ｖであるので、酸化剤を選択する際、より酸化力の強い物質を選べばよい。
【００５０】
還元剤として作用する捕捉成分としては、例えば、アルキルアミン、アリールアミン、トコトリエノール、トコフェロール又はヒドロキノン、或いは没食子酸、没食子酸プロピル、没食子酸イソアミル、エピガロカテキンガレート等の没食子酸のエステルを用いることができる。さらに、還元剤として作用する捕捉成分としては、エラグ酸、アントシアニジン類、エピガロカテキン類、イソフラボン類、フラボノイド類、ポリフェノール化合物又は１，２−無水グリカール（Ｇｌｙｃａｌ）等の糖化合物等を用いることができる。分解物と還元剤とが化学反応することにより、分解物は燐光材料からなるドーパント材料や、キャリア輸送材料と化学反応を起こしにくい別の物質に変換される。例えば、分解物として不飽和アルデヒドに属するアクロレインは、還元剤としてのヒドロキノンまたはヒドロキノン誘導体と、還元反応を起こして、分解物よりも高分子量の飽和アルデヒドに属するプロピオンアルデヒドが生成する。飽和アルデヒドは、不飽和アルデヒドと比較して、燐光材料からなるドーパント材料や、キャリア輸送材料と化学反応を起こしにくい。更に、分解物よりも高分子量の別の物質に変換されることにより、保護層２１中を移動することが困難になり、有機発光層１８中に浸入することも防止される。アクロレインの、標準水素電極を基準電極とする酸化還元電位が−１．８Ｖであるので、還元剤を選択する際、より還元力の強い物質を選べばよい。
【００５１】
光触媒として作用する捕捉成分としては、例えば、リンポルフィリン錯体、アンチモンポルフィリン錯体又はトリス（２，２’−ビピリジン）ルテニウム（ＩＩ）錯イオン（Ｒｕ（ｂｐｙ）３］２＋）等の錯体光触媒、或いはチオニン又はｐ−キンキフェニル等の有機半導体光触媒、層状ニオブ酸塩等の層状光触媒を用いることができる。さらには、光触媒として作用する捕捉成分としては、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）等のチタン酸塩、バナジン酸ビスマス等のバナジン酸塩、モリブデン酸ビスマス等のモリブデン酸塩、タンタル酸ナトリウム等のタンタル酸塩又はＡｇＧａＯ２等の複合酸化物、或いはチタン酸化物（ＴｉＯ２）、タングステンの酸化物（ＷＯ３）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、Ａｓ２Ｓ３、ＦｅＳ２、ＰｂＳ、Ｚｎ３Ｐ２、Ｃｄ３Ｐ２、Ｃｄ３Ａｓ２、ＣｕＣｌ、ＡｇＣ１、ＡｇＢｒ、ＡｇＩ、Ｉｎ２Ｓ３、ＣｄＳｅ、ＺｎＳｅ等を用いることができる。光触媒の粒径は小さいほど光触媒反応が効果的に起こるので好ましく、平均粒径が５０ｎｍ以下、好ましくは２０ｎｍ以下の光触媒を使用するのが好ましい。前記のチタン酸化物としては、アナターゼ型とルチル型のいずれも使用することができるが、アナターゼ型の酸化チタンが好ましい。アナターゼ型酸化チタンは励起波長が３８０ｎｍ以下にあり、このようなアナターゼ型酸化チタンの市販例としては、例えば、塩酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル（石原産業（株）製ＳＴＳ−０２（平均粒径７ｎｍ）、石原産業（株）製ＳＴ−Ｋ０１）、硝酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル（日産化学（株）製ＴＡ−１５（平均粒径１２ｎｍ））等を例示できる。更に、光触媒とともに添加し、光触媒の作用を増強させる捕捉成分としては、例えば、１，１’−ジメチル−４，４’−ビピリジニウムイオン（メチルビオロゲン）等のメディエーター物質や、トリエタノールアミン等の犠牲還元剤を合わせて用いることができる。犠牲還元剤は、光励起された光触媒の最高被占有準位（ＨＯＭＯ）に生じた正孔に対して電子を供与して（光触媒により光酸化されて）、光励起で光触媒の最低空準位（ＬＵＭＯ）に昇位した還元力の非常に強い電子によって分解物が還元反応を起こすのを助ける作用がある。メチルビオロゲンは、標準水素電極を基準電極とする酸化還元電位が−０．４５Ｖであり、トリス（２，２’−ビピリジン）ルテニウム（ＩＩ）錯イオン（Ｒｕ（ｂｐｙ）３］２＋）等の光触媒が光励起されると最低空準位（ＬＵＭＯ）に昇位した還元力の非常に強い電子を受容して（光触媒により光還元されて）還元体に変化し、他の物質に対する還元性が強められて、分解物に還元反応を起こす作用がある。このように、分解物と、捕捉成分に含まれる光触媒および／またはメディエーター物質とが化学反応することにより、分解物は燐光材料からなるドーパント材料や、キャリア輸送材料と化学反応を起こしにくい別の物質に変換される。例えば、分解物として不飽和アルデヒドに属するアクロレインは、光触媒として作用するチタン酸化物と、酸化反応を起こして、分解物よりも高分子量の不飽和酸に属するアクリル酸が生成する。不飽和酸は、不飽和アルデヒドと比較して、燐光材料からなるドーパント材料や、キャリア輸送材料と化学反応を起こしにくい。更に、分解物よりも高分子量の別の物質に変換されることにより、保護層２１中を移動することが困難になり、有機発光層１８中に浸入することも防止される。
【００５２】
あるいは、分解物として不飽和アルデヒドに属するアクロレインは、光触媒として作用するリンポルフィリン錯体と、合わせて用いられるトリエタノールアミン等の犠牲還元剤により、還元反応を起こして、分解物よりも高分子量の飽和アルデヒドに属するプロピオンアルデヒドが生成する。飽和アルデヒドは、不飽和アルデヒドと比較して、燐光材料からなるドーパント材料や、キャリア輸送材料と化学反応を起こしにくい。更に、分解物よりも高分子量の別の物質に変換されることにより、保護層２１中を移動することが困難になり、有機発光層１８中に浸入することも防止される。
【００５３】
保護層２１は、分解物と化学反応を起こして捕捉することにより、有機発光層１８に到達する分解物を大幅に減少させることが出来る。その結果、シール層９が硬化することで発生する分解物が有機発光層１８を劣化させるのを抑制し、有機ＥＬ素子５が劣化するのを防止することができる。ひいては有機ＥＬ素子の輝度が低下するのを抑制し、有機ＥＬディスプレイのコントラストを良好に維持することができる。
【００５４】
また、保護層２１は、有機発光層１８が発する光の波長を共振させて、有機ＥＬ素子５から取り出される光の強度を増幅させる機能を備えている。保護層２１の光学的な厚みを調整して、第１電極層１３と第２電極層１５との間の光路長を、有機発光層１８の発する光の波長の四分の一の自然数倍とすることにより、取り出したい光の波長における進行波と反射波の位相を強めあうようにすることができ、光取出し効率を向上させることができる。
【００５５】
保護層２１の厚みは、有機発光層１８を構成する材料の屈折率に依存して設定される。例えば、有機発光層１８のホスト材料又は電子輸送層１９に用いられるトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）の波長４５０ｎｍの青色光に対する屈折率は１．８３、波長５２０ｎｍの緑色光に対する屈折率は１．７５、波長６２０ｎｍの赤色光に対する屈折率は１．７１であり、正孔輸送層１７や光路長調整成分として用いられる４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）の波長４５０ｎｍの青色光に対する屈折率は２．０、波長５２０ｎｍの緑色光に対する屈折率は１．９、波長６２０ｎｍの赤色光に対する屈折率は１．８であり、正孔注入層１６に用いられるＨＡＴＣＮ６の波長４５０ｎｍの青色光に対する屈折率は１．９０、波長５２０ｎｍの緑色光に対する屈折率は１．８３、波長６２０ｎｍの赤色光に対する屈折率は１．７９であるので、このような各層を構成する物質の所望の波長における屈折率と層の厚みを勘案して、保護層２１の厚みを設定する。
【００５６】
また、保護層２１を被覆するように、表示領域Ｄ１上には封止層２２が形成されている。封止層２２は、有機ＥＬ素子５を封止し、有機ＥＬ素子を水分又は外気から保護するものであって、光透過性の機能を有し、例えば窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化珪素（ＳｉＯｘ）又は窒化炭化珪素（ＳｉｘＮｙＯｚ）等の無機材料、或いはパリレン等の有機材料から成る。なお、封止層２２の厚みは、例えば１０ｎｍ以上１０μｍ以下に設定されており、好ましくは１００ｎｍ以上５μｍ以下に設定されている。
【００５７】
上述したように本実施形態に係る有機ＥＬディスプレイによれば、保護層２１がシール層９から発生する分解物を捕捉することにより、有機発光層１８が劣化するのを抑制し、有機ＥＬ素子５の輝度が低下するのを防止することが出来る。その結果、有機ＥＬディスプレイのコントラストを良好に維持することが出来る。
【００５８】
以下に、本発明の実施形態に係る有機ＥＬディスプレイ１の製造方法について、図５から図１１を用いて詳細に説明する。なお、図５から図１１は、一つの画素の断面図を示している。
【００５９】
図５（Ａ）に示すように、回路層１０、絶縁層１１及び平坦化膜１２を上面に積層した素子基板２を準備する。なお、回路層１０及び絶縁層１１は、従来周知のＣＶＤ法、蒸着法又はスパッタリング法等の薄膜形成技術、エッチング法やフォトリソグラフィー法等の薄膜加工技術を用いて、所定パターンに形成される。また、平坦化膜１２は、例えば従来周知のスピンコート法を用いて、絶縁層１１上に形成する。
【００６０】
次に、平坦化膜１２上に露光マスクを用いて平坦化膜１２を露光し、さらに現像、ベーキング処理を行い、図５（Ｂ）に示すように、回路層１０の一部を露出させて、上部よりも下部が幅狭なコンタクトホールＳを有する平坦化膜１２を形成する。さらに、コンタクトホールＳを形成した平坦化膜１２上に、例えばアルミニウムから成る金属膜を形成する。そして、図６（Ａ）に示すように、金属膜をパターニングして、第１電極層１３形成する。
【００６１】
次に、例えばスピンコート法を用いて、第１電極層１３及び一部露出した平坦化膜１２上に、例えばアクリル樹脂から成る有機絶縁材料層を形成する。そして、有機絶縁材料層に対してフォトリソグラフィー法を用いて、有機絶縁材料層をパターニングして、図６（Ｂ）に示すように、絶縁物７を形成する。なお、絶縁物７は、発光領域Ｒを取り囲むように形成され、第１電極層１３の上面の一部を露出している。
【００６２】
次に、図７（Ａ）に示すように、絶縁物７上に、従来周知のフォトリソグラフィー法を用いて、上部よりも下部が幅広な隔壁６を形成する。かかる隔壁６は、各画素３を取り囲むように形成される。隔壁６は、蒸着マスクを載置することができる支持台としての機能を備えている。かかる隔壁６は、蒸着マスクを基板に対向させた際に、基板と蒸着マスクが接触し、基板を損傷しないように設けられている。
【００６３】
そして、蒸着法を用いて図７（Ｂ）に示すように、発光領域Ｒの第１電極層１３上に有機ＥＬ層１４を形成する。かかる有機ＥＬ層１４は、複数の層から成る積層体である。
【００６４】
有機ＥＬ層１４を構成する各層について説明する。まずは、第１電極層１３上に、従来周知の真空蒸着法を用いて、例えば厚さ１０ｎｍの４，４’，４”−トリス（Ｎ−（３−メチルフェニル）Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）から成る正孔注入層１６を形成する。さらに、正孔注入層１６上に、従来周知の真空蒸着法を用いて、例えば厚さ２０ｎｍの４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）層を形成し、積層膜から成る正孔輸送層１７を形成する。
【００６５】
そして、従来周知の蒸着法を用いて、正孔輸送層１７上に厚さ２５ｎｍの有機発光層１８を形成する。なお、有機発光層１８は、構成する材料を選択することによって、発する色を調整することができる。また、有機発光層１８上に、従来周知の蒸着法を用いて、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）から成る厚さ３０ｎｍの電子輸送層１９を形成する。さらに、電子輸送層１９上に、従来周知の蒸着法を用いて、例えば、フッ化リチウム（ＬｉＦ）から成る厚さ０．７ｎｍの電子注入層２０を形成する。このようにして、有機ＥＬ層１４を形成することができる。
【００６６】
次に、図８（Ａ）に示すように、例えば、従来周知の蒸着法を用いて、表示領域Ｄ１を被覆するように、電子注入層２０上に、例えばマグネシウム３３質量％と銀６７質量％との混合物から成る厚さ１５ｎｍの第２電極層１５を形成する。第２電極層１５は、隣接する画素同士で共通しており、共通電極として機能する。第２電極層１５を共通電極とすることで、微細な空孔を備えた蒸着マスクを用いずに第２電極層１５を形成することができるので、製造工程を単純化することができる。このようにして、有機ＥＬ素子５を形成することができる。
【００６７】
そして、図８（Ｂ）に示すように、発光領域Ｒにおける第２電極層１５上に、従来周知の真空蒸着法を用いて、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）９９質量％と、捕捉成分として過酸化尿素１質量％との混合物から成る厚さ１００ｎｍの保護層２１を形成する。ここで、保護層２１は、事前に素子基板２上に貼り合わせるシール層９の材料に合わせて、使用する材料を適宜選択する。つまり、シール層９形成時に、シール層９から発生する分解物と結合可能な材料を選択することで、有機発光層１８の劣化を抑制することができる。なお、保護層２１の厚みは、有機発光層１８の発する光を外部に取り出しやすくするために、つまり光が共振しやすいように、厚みが適切に調整されている。また、光路長調整成分と捕捉成分との混合比率（濃度）は、シール層９の材料に合わせて適宜選択するが、保護層２１中の捕捉成分の濃度は、例えば、０．１質量％以上９０質量％以下が好ましく、より好ましくは１質量％以上１５質量％以下に設定すると良好な結果が得られる。保護層２１中の捕捉成分の濃度を設定する方法として、保護層２１へ浸入する分解物の想定される物質量と、反応の化学量論比とに応じて、捕捉成分の物質量を求め、保護層２１の膜厚で除して求めることもできる。
【００６８】
さらに、図９（Ａ）に示すように、例えば、化学気相成長法（プラズマＣＶＤ法又は熱ＣＶＤ法）を用いて、表示領域Ｄ１全面に、有機ＥＬ素子５が劣化しないように、窒化ケイ素から成る厚さ１．５μｍの封止層２２を形成する。
【００６９】
そして、図１０に示すように、有機ＥＬ素子５が形成された素子基板２に対して、封止基板８を対向配置する。具体的には、封止基板８に対して、例えばスクリーン印刷法又はディスペンサ法を用いて予めエポキシ樹脂から成るシール材９ｘを被着させておく。そして、図１１に示すように、素子基板２に対してシール材９ｘを介して封止基板８を接着させる。なお、封止基板８をシール材９ｘによって、素子基板２に固定する作業は、例えば窒素ガス又はアルゴンガス等の不活性ガス中や、圧力０．１Ｐａ以上１．１ｋＰａ以下の高真空中で行うことによって、素子基板２と封止基板８との間に酸素や水分が含まれるのを抑制することができる。
【００７０】
そして、封止基板８側からシール材９ｘに向けて、ガラスフィルターを装着した出力５００Ｗのメタルハライドランプを用いて、例えば波長３００ｎｍ以上３８０ｎｍ未満の紫外線を１０分間照射し、照射光量を１ジュール毎平方センチメートルとして、シール材９ｘを硬化させてシール層９とする。シール層９とすることによって、素子基板２と封止基板８とを固着させることができる。
【００７１】
メタルハライドランプ以外の例としては、マイクロウェーブ励起水銀灯、エキシマレーザー、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、ケミカルランプ、キセノンランプ又はハロゲンランプ等が挙げられる。光源の使用に際しては、例えばガラスフィルター等を用いて波長３００ｎｍ未満の光を除去することが好ましい。また、シール材９ｘへの照射手順としては、各種光源の同時照射、時間差をおいての逐次照射等、どのような照射手順でも良い。さらに、上記光源は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。
【００７２】
シール層９は、光分解性樹脂としてのエポキシ樹脂から成るシール材９ｘが硬化するときに、紫外線が照射されることでエポキシ樹脂を構成する分子の一部が分解して、エポキシ樹脂からアクロレインという分解物が発生する。アクロレインは、有機発光層１８を劣化させるアウトガスであるが、有機発光層１８とシール層９との間に、予め保護層２１を形成したことによって、保護層２１の捕捉成分が分解物と結合して、有機発光層１８に無害な成分に変化して、有機発光層１８が劣化するのを抑制することができる。
【００７３】
そして、非表示領域Ｄ２に駆動ＩＣ４を実装することで、有機ＥＬディスプレイ１を作製することができる。
【００７４】
上述したように、本発明の実施形態によれば、シール材９ｘが硬化する際に発生するアウトガスを捕捉することが可能な保護層２１を、予め有機発光層１８とシール層９との間に介在させておくことで、有機発光層１８が劣化するのを抑制することが出来る。その結果、輝度が低下しにくいコントラストを良好に維持することが可能な有機ＥＬディスプレイを作製することができる。
【００７５】
なお、本発明は上述の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。上述した実施形態においては、トップエミッションの有機ＥＬ素子について説明したが、本発明の作用効果を奏するのであれば、ボトムエミッションの有機ＥＬ素子であっても構わない。また、隔壁６の形状を上部よりも下部を幅狭とすることによって、第２電極層１５を画素毎に分断する構造であっても構わない。
【００７６】
第２の実施形態に係る有機ＥＬディスプレイについて説明する。図１２に示すように、第２の実施形態に係る有機ＥＬディスプレイとしては、封止層２２とシール層９との間であって、封止層２２の上面に、空孔を有する多孔質材料から成る保護層としての吸着層２３が形成されている。
【００７７】
吸着層２３は、例えば、多孔性チタノシリケート、ゼオライト、モンモリロナイト、セピオライト、ハイドロタルサイト、スメクタイト、鎖状粘土鉱物等の鉱物、非晶質繊維状珪酸ゲル、多孔質ガラス、グラファイト、グラフェン、活性炭、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ、チタニア、ジルコニア、炭酸カルシウム等の多孔質物質から成る。活性炭は、椰子殻炭又は木炭等の木質系或いは石炭系のいずれでもよい。または、吸着層２３は、ポリエチレングリコール、ポリメタクリル酸メチル、鎖状オリゴ糖、アミロース又はセルロース等のらせん状の立体構造を示し、分子サイズの空洞を有する高分子から成る吸着材で形成されている。あるいは、吸着層２３は、ペルヒドロトリフェニレン誘導体、デオキシコール酸誘導体、ケノデオキシコール酸誘導体、グリコデオキシコール酸誘導体、アポコール酸誘導体又はコール酸アミド等のコール酸誘導体、尿素、チオ尿素、ヒドロキノン、トリ−ｏ−チモチド、ジシアノアンミンニッケル等の分子が自発的に配向し、分解物分子よりもやや大きい空孔を形成するホスト物質から成る吸着材で形成されている。また、吸着層２３は、アルキル化β−シクロデキストリン、アシル化β−シクロデキストリン等の疎水性シクロデキストリン類、グルコシル―β―シクロデキストリン、メチル化β−シクロデキストリン又はヒドロキシル化β−シクロデキストリン等の親水性シクロデキストリン類、環状シクロファン、かご型シクロファン、クリプタンド、カリックスアレン、カリックスレゾルカレン、クラウンエーテル又は環状オリゴ糖等の分子内に分解物分子よりもやや大きい空孔を有する物質から成る吸着材で形成されている。
【００７８】
吸着層２３を形成する吸着材は、例えば、平均粒子径が０．５μｍ未満であるか、または、有機ＥＬ層１４との平均屈折率の差が０．２未満であることが好ましい。吸着層２３の平均粒子径が０．５μｍを超え、かつ、有機ＥＬ層１４との平均屈折率の差が０．２を超えると、吸着層２３による光散乱が強められ、得られる有機ＥＬ素子のコントラストが不十分となることがある。
【００７９】
吸着層２３に形成されている空孔は、シール材９ｘが硬化する際に発生する分解物よりも大きい孔である。具体的には、分解物がアクロレインであり、分子の大きさが長径０．４ｎｍ、短径０．１２ｎｍである場合、空孔の短径は０．１３ｎｍ以上かつ０．３５ｎｍ以下の大きさが好ましい。このように、空孔の短径が分解物の短径以上の大きさであるため、分解物を空孔内に進入させることができる。また、空孔の短径が分解物の長径以下の大きさであるため、空孔内に進入した分解物を空孔内に留めやすくすることができる。なお、空孔は平面視して楕円状であって、空孔の長軸に対して直交する断面における短径が分解物の短径よりも大きければ良く、空孔内に進入した分解物を空孔内に留めることができる。その結果、分解物が有機発光層１８まで浸入しにくくすることができ、有機ＥＬ素子５が劣化するのを抑制することができ、ひいては有機ＥＬディスプレイのコントラストを良好に維持することができる。
【００８０】
吸着層２３は、図１４に示すように、シール材９ｘの表面に吸着材２３ｘを散布して素子基板２上に張り合わせて形成することもできる。吸着材２３ｘを散布する際には、公知の粉体塗布の手法や、窒素等の不活性ガスをキャリアガスとして用いるスプレイ塗布の手法を用いることができる。また、公知の硬化遅延剤を含むシール材９ｘを用いるようにし、シール層９の形成工程の後に、シール層９上に吸着材２３ｘを散布する工程を行い、最後に張り合わせ工程を行って有機ＥＬディスプレイを形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施形態に係る有機ＥＬディスプレイの平面図である。
【図２】マトリックス状に配列された画素の平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬディスプレイの画素部分の拡大断面図である。
【図４】有機ＥＬ素子を構成する各層を示した有機ＥＬ素子の断面図である。
【図５】図５（Ａ），図５（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子を含む有機ディスプレイの製造工程を説明する画素の断面図である。
【図６】図６（Ａ），図６（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子を含む有機ディスプレイの製造工程を説明する画素の断面図である。
【図７】図７（Ａ），図７（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子を含む有機ディスプレイの製造工程を説明する画素の断面図である。
【図８】図８（Ａ），図８（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子を含む有機ディスプレイの製造工程を説明する画素の断面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る有機ディスプレイの製造工程を説明する画素の断面図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る有機ディスプレイの製造工程を説明する画素の断面図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る有機ディスプレイの製造工程を説明する画素の断面図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る有機ディスプレイの製造工程を説明する画素の断面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る有機ＥＬディスプレイの画素部分の拡大断面図である。
【図１４】本発明の第２実施形態に係る有機ＥＬディスプレイの製造工程を説明する画素の断面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１ 有機ＥＬディスプレイ
２ 素子基板
３ 画素
４ 駆動ＩＣ
５ 有機ＥＬ素子
６ 隔壁
７ 絶縁物
８ 封止基板
９ シール層
１０ 回路層
１１ 絶縁層
１２ 平坦化膜
１３ 第１電極層
１４ 有機ＥＬ層
１５ 第２電極層
１６ 正孔注入層
１７ 正孔輸送層
１８ 有機発光層
１９ 電子輸送層
２０ 電子注入層
２１ 保護層
２２ 封止層
２３ 吸着層
Ｄ１ 表示領域
Ｄ２ 非表示
Ｒ 発光領域
Ｓ コンタクトホール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子基板上に形成される有機発光層と、
前記有機発光層上に形成され、前記有機発光層を被覆する光分解性樹脂から成るシール層と、
前記有機発光層と前記シール層との間に形成され、前記シール層の光分解性樹脂から分解する分解物を捕捉する保護層と、
を備えたことを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
【請求項２】
請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイにおいて、
前記保護層には、前記シール層から分解する前記分解物と化学反応する添加物が含まれていることを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
【請求項３】
請求項２に記載の有機ＥＬディスプレイにおいて、
前記添加物が、反応剤、酸化剤、還元剤又は光触媒であることを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
【請求項４】
請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイにおいて、
前記保護層は、多孔質材料から成り前記分解物を収容する空孔を有することを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
【請求項５】
素子基板上に有機発光層及び保護層を順次積層した基体を準備する工程と、
前記保護層上に、光分解性樹脂から成るシール材を介して前記素子基板に封止基板を接着する工程と、
前記シール材に紫外線を照射し前記シール材を固化させて前記封止基板を前記素子基板に固着するとともに、前記保護層が前記シール材に紫外線が照射されることで前記シール材から発生する分解物を捕捉する工程と、
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。
【請求項６】
請求項５に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法において、
前記接着する工程では、前記シール材の表面に吸着層を形成した後、前記シール材の表面に形成された前記吸着層を前記保護層上に貼り合わせることを特徴とする有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項１】
素子基板上に形成される有機発光層と、
前記有機発光層上に形成され、前記有機発光層を被覆する光分解性樹脂から成るシール層と、
前記有機発光層と前記シール層との間に形成され、前記シール層の光分解性樹脂から分解する分解物を捕捉する保護層と、
を備えたことを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
【請求項２】
請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイにおいて、
前記保護層には、前記シール層から分解する前記分解物と化学反応する添加物が含まれていることを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
【請求項３】
請求項２に記載の有機ＥＬディスプレイにおいて、
前記添加物が、反応剤、酸化剤、還元剤又は光触媒であることを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
【請求項４】
請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイにおいて、
前記保護層は、多孔質材料から成り前記分解物を収容する空孔を有することを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
【請求項５】
素子基板上に有機発光層及び保護層を順次積層した基体を準備する工程と、
前記保護層上に、光分解性樹脂から成るシール材を介して前記素子基板に封止基板を接着する工程と、
前記シール材に紫外線を照射し前記シール材を固化させて前記封止基板を前記素子基板に固着するとともに、前記保護層が前記シール材に紫外線が照射されることで前記シール材から発生する分解物を捕捉する工程と、
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。
【請求項６】
請求項５に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法において、
前記接着する工程では、前記シール材の表面に吸着層を形成した後、前記シール材の表面に形成された前記吸着層を前記保護層上に貼り合わせることを特徴とする有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１０−３６３５（Ｐ２０１０−３６３５Ａ）
【公開日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６３４２６（Ｐ２００８−１６３４２６）
【出願日】平成２０年６月２３日（２００８．６．２３）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２３日（２００８．６．２３）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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