(57)【要約】【課題】有機ＥＬ層からの発光を効率よく外部へと放出するためのパターン化された高屈折率層を有する有機ＥＬ発光装置の製造方法の提供。【解決手段】支持体上に、有機ＥＬ素子、蒸着法による色変換層、およびバリア層を形成し、バリア層をエッチストップ層とするドライエッチングにより、バリア層上にパターン化高屈折率層を形成し、カラーフィルタと貼り合わせることを特徴とする有機ＥＬ発光装置の製造方法。【選択図】図１
2008041529.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）  支持体上に、反射電極、有機ＥＬ層および透明電極をこの順に有する有機ＥＬ素子を形成する工程と、
（ｂ）  有機ＥＬ素子上に蒸着法によって色変換層を形成する工程と、
（ｃ）  色変換層の上にバリア層を形成する工程と、
（ｄ）  バリア層の上に高屈折率材料層を積層する工程と、
（ｅ）  高屈折率材料層をパターニングして、複数の部分からなる高屈折率層を形成する工程と、
（ｆ）  透明支持体上にカラーフィルタ層を形成する工程と、
（ｇ）  工程（ｅ）で得られた積層体と、工程（ｆ）で得られるカラーフィルタを、カラーフィルタ層と高屈折率層とが対向するようにして貼り合わせる工程と
を含むことを特徴とする有機ＥＬ発光装置の製造方法。
【請求項２】
前記バリア層をインジウムまたは亜鉛を含む酸化物、またはＡｌ、ＺｒおよびＴｉからなる群から選択される元素を含む酸化物を用いて形成することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ発光装置の製造方法。
【請求項３】
前記高屈折率材料層を、金属窒化物、金属酸化物、または金属酸窒化物を用いて形成することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ発光装置の製造方法。
【請求項４】
前記バリア層を、色変換層の上に形成される第１バリア層と、第１バリア層の上に形成される第２バリア層とから構成することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ発光装置の製造方法。
【請求項５】
前記第２バリア層をインジウムまたは亜鉛を含む酸化物、またはＡｌ、ＺｒおよびＴｉからなる群から選択される元素を含む酸化物を用いて形成することを特徴とする請求項４に記載の有機ＥＬ発光装置の製造方法。
【請求項６】
前記第１バリア層を、金属窒化物、金属酸化物、または金属酸窒化物を用いて形成することを特徴とする請求項４に記載の有機ＥＬ発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ発光装置の製造方法に関する。より詳細には、有機ＥＬ層からの発光を効率よく外部へと放出するためのパターン化された高屈折率層を有する有機ＥＬ発光装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機ＥＬ素子は実用化に向けての研究が活発に行われている。有機ＥＬ素子は低電圧で高い電流密度が実現できるために高い発光輝度および発光効率を実現することが期待され、特に高精細なマルチカラーまたはフルカラー表示が可能な有機多色ＥＬディスプレイの実用化が期待されている。しかしながら、有機ＥＬ層における発光が無指向性であることに加えて、発光体の屈折率構造に起因して、有機ＥＬ層からの発光の全てを外部に取り出すことができず、発光効率の低下を招いているのが現状である。
【０００３】
発光の外部取り出し効率の向上に関して、基板上に回折格子構造を形成することが提案されている（特許文献１参照）。また、回折格子構造の製造方法として、低屈折率材料に対する高屈折率材料のパターン状ドーピングによる方法（特許文献２参照）、あるいは、パターン化されたフォトレジスト材料の焼成または湿式エッチングによる方法（特許文献３参照）が提案されている。さらに、無機化合物からなる高屈折率部と、気体または真空を含む微細空間層とがパターン状に配置された構造が提案されている（特許文献４参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２８３７５１号公報
【特許文献２】特開２００３−２５７６２０号公報
【特許文献３】特開２００６−１２８２６号公報
【特許文献４】特開２００４−２７３４１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、回折格子構造の導入に関しては、微細な凹凸を形成するための製造工程の複雑化、あるいは、回折格子をなす凹凸構造上への有機ＥＬ素子の形成による耐久性および信頼性の低下が問題視されている。
【０００６】
基板とは反対側の面に発光を取り出す有機ＥＬ素子の上に提案されている回折格子構造を作製しようとする場合、パターン形成の際のエッチング（湿式および乾式）条件またはドーピングまたは焼成などの過酷な作製条件による有機ＥＬ素子の特性低下が懸念される。特に、有機ＥＬ素子の光取り出し側面に色変換層を設けた色変換方式の有機ＥＬ発光装置においては、有機ＥＬ素子に加えて色変換層の特性低下が懸念される。
【０００７】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、有機ＥＬ素子および色変換層の特性を低下させることなしに、複数の部分からなるパターン状（好ましくは回折格子状）の構造を有する高屈折率層を提供することができる有機ＥＬ発光装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の有機ＥＬ発光装置の製造方法は、
（ａ）  支持体上に、反射電極、有機ＥＬ層および透明電極をこの順に有する有機ＥＬ素子を形成する工程と、
（ｂ）  有機ＥＬ素子上に蒸着法によって色変換層を形成する工程と、
（ｃ）  色変換層の上にバリア層を形成する工程と、
（ｄ）  バリア層の上に高屈折率材料層を積層する工程と、
（ｅ）  高屈折率材料層をパターニングして、複数の部分からなる高屈折率層を形成する工程と、
（ｆ）  透明支持体上にカラーフィルタ層を形成する工程と、
（ｇ）  工程（ｅ）で得られた積層体と、工程（ｆ）で得られるカラーフィルタを、カラーフィルタ層と高屈折率層とが対向するようにして貼り合わせる工程と
を含むことを特徴とする。ここで、前記バリア層は、インジウムまたは亜鉛を含む酸化物、またはＡｌ、ＺｒおよびＴｉからなる群から選択される元素を含む酸化物を用いて形成することができ、高屈折率材料層は、金属窒化物、金属酸化物、または金属酸窒化物を用いて形成することができる。
【０００９】
本発明の有機ＥＬ発光装置の製造方法の変形例として、前記バリア層を、色変換層の上に形成される第１バリア層と、第１バリア層の上に形成される第２バリア層とから構成してもよい。本変形例においては、第２バリア層をインジウムまたは亜鉛を含む酸化物、またはＡｌ、ＺｒおよびＴｉからなる群から選択される元素を含む酸化物を用いて形成するができ、および第１バリア層を、金属窒化物、金属酸化物、または金属酸窒化物を用いて形成することができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上のような構成をとることにより、下にある有機ＥＬ層あるいは色変換層などの蒸着法によって形成される層に対してダメージを与えることなしに、簡便な方法によって複数の部分からなるパターン状の高屈折率層を形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の有機ＥＬ発光装置の製造方法は、
（ａ）  支持体上に、反射電極、有機ＥＬ層および透明電極をこの順に有する有機ＥＬ素子を形成する工程と、
（ｂ）  有機ＥＬ素子上に蒸着法によって色変換層を形成する工程と、
（ｃ）  色変換層の上にバリア層を形成する工程と、
（ｄ）  バリア層の上に高屈折率材料層を積層する工程と、
（ｅ）  高屈折率材料層をパターニングして、複数の部分からなる高屈折率層を形成する工程と、
（ｆ）  透明支持体上にカラーフィルタ層を形成する工程と、
（ｇ）  工程（ｅ）で得られた積層体と、工程（ｆ）で得られるカラーフィルタを、カラーフィルタ層と高屈折率層とが対向するようにして貼り合わせる工程と
を含むことを特徴とする。以下、本発明を図１を参照しながら説明する。
【００１２】
図１（ａ）は、工程（ｄ）終了時点の、支持体１０の上に、有機ＥＬ素子２０、色変換層３０、バリア層４０、およびパターン化されていない高屈折率材料層５２が積層されている状態を示す図である。本発明において、支持体１０は、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、プロピオニルセルロース、ブチリルセルロース、アセチルプロピオニルセルロース、ニトロセルロース等のセルロースエステル；ポリアミド；ポリカーボネート；ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ−１，４−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン−１，２−ジフェノキシエタン−４，４’−ジカルボキシレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル；ポリスチレン；ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン；ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂；ポリカーボネート；ポリスルホン；ポリエーテルスルホン；ポリエーテルケトン；ポリエーテルイミド；ポリオキシエチレン；ノルボルネン樹脂などの高分子材料を用いて形成することができ、およびガラス；シリコンなどの半導体；あるいはセラミックのような光学的に不透明な材料を用いて形成することもできる。高分子材料を用いる場合、支持体１０は剛直であっても可撓性であってもよい。
【００１３】
工程（ａ）においては、支持体１０の上に、反射電極、有機ＥＬ層および透明電極をこの順に含む有機ＥＬ素子２０を形成する。
【００１４】
反射電極は、高反射率の金属（Ａｌ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｒなど）、アモルファス合金（ＮｉＰ、ＮｉＢ、ＣｒＰ、ＣｒＢなど）、微結晶性合金（ＮｉＡｌなど）を用いて、蒸着法、スパッタ法などのドライプロセスによって形成することができる。
【００１５】
有機ＥＬ層は、少なくとも有機発光層を含み、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、有機ＥＬ素子は下記のような層構造からなるものが採用される（陽極および陰極は、反射電極または透明電極のいずれかである）。また、必要に応じて、陰極と有機ＥＬ層との界面に陰極バッファ層を設けてもよく、有機ＥＬ層最上層とその上に形成される電極との間にダメージ緩和層を設けてもよい。
（１）陽極／有機発光層／陰極
（２）陽極／正孔注入層／有機発光層／陰極
（３）陽極／有機発光層／電子注入層／陰極
（４）陽極／正孔注入層／有機発光層／電子注入層／陰極
（５）陽極／正孔輸送層／有機発光層／電子注入層／陰極
（６）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電子注入層／陰極
（７）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
【００１６】
有機ＥＬ層を構成する各層の材料としては、公知のものが使用される。また、有機ＥＬ層を構成する各層は、蒸着法などの当該技術において知られている任意の方法を用いて形成することができる。たとえば、青色から青緑色の発光を得るための有機発光層の材料としては、たと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の材料が好ましく使用される。
【００１７】
透明電極は、ＩＴＯ、酸化スズ、酸化インジウム、ＩＺＯ、酸化亜鉛、亜鉛−アルミニウム酸化物、亜鉛−ガリウム酸化物、またはこれらの酸化物に対してＦ、Ｓｂなどのドーパントを添加した導電性透明金属酸化物を用いて形成することができる。透明電極は、蒸着法、スパッタ法または化学気相堆積（ＣＶＤ）法を用いて形成され、好ましくはスパッタ法を用いて形成される。
【００１８】
本発明の有機ＥＬ素子２０は、独立して制御される複数の発光部を有してもよい。たとえば、反射電極および透明電極の両方を複数のストライプ状部分電極から形成し、反射電極を構成するストライプ状部分電極が延びる方向と透明電極を構成するストライプ状部分電極が延びる方向とを交差（好ましくは直交）させて、パッシブマトリクス駆動される独立した複数の発光部を有する有機ＥＬ素子２０を形成することができる。あるいはまた、支持体１０上に複数のスイッチング素子を形成し、該スイッチング素子と１対１に接続される複数の部分からなる反射電極を形成し、および共通電極として機能する一体型の透明電極を形成することによって、アクティブマトリクス駆動型の複数の発光部を有する有機ＥＬ素子２０を形成してもよい。さらに、パッシブおよびアクティブマトリクス駆動のために複数の部分電極からなる反射電極を形成する場合には、絶縁性金属酸化物（ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＡｌＯｘなど）あるいは絶縁性金属窒化物（ＡｌＮ、ＳｉＮなど）などを用いて、該複数の部分電極の間隙に絶縁膜を形成してもよい。
【００１９】
工程（ｂ）において、有機ＥＬ素子２０の上に色変換層３０を形成する。本実施形態における色変換層３０は、１種または複数種の色変換色素から形成される層であり、好ましくは１μｍ以下、より好ましくは２００ｎｍ〜１μｍの膜厚を有する。色変換層３０は、ドライプロセス、好ましくは蒸着法（抵抗加熱および電子ビーム加熱を含む）によって形成される。複数種の色変換色素を用いて色変換層３０を形成する場合、複数種の色変換色素を所定の比率で混合した予備混合物をあらかじめ作製し、その予備混合物を用いて共蒸着を行ってもよい。あるいはまた、複数種の色変換色素を別個の加熱部位に配置し、それぞれの色変換色素を別個に加熱して共蒸着を行ってもよい。特に複数種の色変換色素の間に特性（蒸着速度、蒸気圧など）の大きな差が存在する場合、後者の方法が有効である。
【００２０】
色変換層３０を形成するための色変換色素としては、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）、クマリン１３５などのクマリン系色素；ソルベントイエロー４３、ソルベントイエロー４４のようなナフタルイミド系色素；４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ−１、（Ｉ））、ＤＣＭ−２（II）、およびＤＣＪＴＢ（III）などのシアニン色素；ローダミンＢ、ローダミン６Ｇなどのキサンテン系色素；ピリジン１などのピリジン系色素；４，４−ジフルオロ−１，３，５，７−テトラフェニル−４−ボラ−３ａ，４ａ−ジアザ−ｓ−インダセン（IV）、ルモゲンＦレッド、ナイルレッド（Ｖ）などを用いることができる。
【００２１】
【化１】
2008041529.tif 000003
【００２２】
工程（ｃ）において、色変換層３０の上にバリア層４０を形成する。バリア層４０は、高屈折率材料層５２のドライエッチングの際に、エッチングが進行しないか、または高屈折率材料層５２に比較してエッチングの進行が遅い（すなわち選択比が高い）層である。また、最終的に有機ＥＬ層を発して色変換層３０を透過する光の通過経路となるために、バリア層４０は光学的に透明であることが望ましい。高屈折率材料層５２のドライエッチングの条件に依存するが、たとえば、ドライエッチングをフッ素を含有するエッチングガスを用いる反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）にて実施する場合、インジウムまたは亜鉛を含む酸化物、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２およびＴｉＯ２からなる群から選択される化合物を用いてバリア層４０を形成することができる。好ましい酸化物は、酸化インジウム、酸化亜鉛、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）などの透明導電性酸化物を含む。バリア層４０は、スパッタ法、ＣＶＤ法などの当該技術において知られている任意の方法を用いて、インジウムまたは亜鉛を含む酸化物の膜を堆積させることによって形成することができる。ドライエッチングを停止させ、その下に形成されている層を保護するために、本発明のバリア層４０は、５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上の膜厚を有する。
【００２３】
工程（ｄ）において、バリア層４０の上に高屈折率材料層５２をパターン化せずに堆積させる。本発明の高屈折率材料層５２は、金属窒化物、金属酸化物、または金属酸窒化物を含み、好ましくは酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコンなどを用いて形成することができる。より好ましくは、窒化シリコンが用いられる。ＣＶＤ法、蒸着法などのドライプロセスを用いて、これら材料を堆積させることができる。高屈折率材料層５２は、通常１μｍ以上、より好ましくは１〜５μｍの膜厚にて堆積される。
【００２４】
工程（ｅ）において、高屈折率材料層５２のパターン化を行って、高屈折率層５０を形成する。このパターン化によって得られる高屈折率層５０は、有機ＥＬ素子２０を斜め方向に出射した光を一次の回折によってより垂直に近い方向へと偏向する機能を発揮する。最初に、高屈折率材料層５２の上に、レジスト（ポジ型またはネガ型のいずれであってもよい）を塗布し、通常の条件下で露光および現像を行って、所定のパターンを有するレジスト層６０を形成する（図１（ｂ）参照）。次に、レジスト層６０をマスクとして用い、バリア層４０をエッチストップ層として用いて、高屈折率材料層５２をパターン状にエッチングする。種々の方法によるエッチングの中でも、ドライエッチング、特にフッ素を含有するエッチングガスを用いる反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を使用することが便利である。用いることができるフッ素を含有するエッチングガスは、たとえば、ＣＦ４、ＣＨＦ３、ＣＣｌＦ３、ＣＣｌ３Ｆ、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ３Ｆ６、Ｃ４Ｆ１０、ＮＦ３、ＳＦ６、ＨＦなどを含む。この場合には、レジスト層の材料および膜厚を選択することによって、高屈折率層５０の形成（パターン化）が終了した時点でレジスト層６０も消尽するように本工程を設計することが可能となる（図１（ｃ）参照）。所望される場合には、高屈折率層５０の形成（パターン化）終了後に、通常の方法によってレジスト層６０の除去を行ってもよい。この段階においては、有機ＥＬ素子２０中の有機ＥＬ層および色変換層３０は、バリア層４０によって保護されているので、レジスト層６０の除去に用いられる有機溶剤または酸素プラズマなどによってダメージを受けることがない。
【００２５】
本発明において、高屈折率層５０のパターンは、必要に応じて適切なものを選択することができる。たとえば、平行に整列した複数のストライプのパターンを使用してもよいし、あるいは正方形、矩形、円形などの形状を有する複数の部分を２次元的に整列させたものであってもよい。平行に整列した複数のストライプのパターンを使用する場合、ストライプの幅を２００〜６００ｎｍ、隣接するストライプ間の間隔を２００〜６００ｎｍとすることができる。本発明においては、隣接するストライプ間の間隔が全体にわたって一定ではなくてもよく、前述の範囲内で変動していてもよい。
【００２６】
工程（ｆ）において、別個の透明支持体７０の上にカラーフィルタ層８０を形成する。カラーフィルタ層８０は１種類であってもよいし、複数種を整列されたものであってもよい。カラーフィルタ層７０は、フラットパネルディスプレイ用としている市販の材料および既知の方法を用いて形成することが可能である。また、本実施形態における透明支持体７０は、ガラス、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、プロピオニルセルロース、ブチリルセルロース、アセチルプロピオニルセルロース、ニトロセルロース等のセルロースエステル；ポリアミド；ポリカーボネート；ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ−１，４−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン−１，２−ジフェノキシエタン−４，４’−ジカルボキシレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル；ポリスチレン；ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン；ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂；ポリカーボネート；ポリスルホン；ポリエーテルスルホン；ポリエーテルケトン；ポリエーテルイミド；ポリオキシエチレン；ノルボルネン樹脂などの高分子材料であってもよい。高分子材料を用いる場合、支持体６０は剛直であっても可撓性であってもよい。光学的に透明であるとは、可視光に対して８０％以上、好ましくは８６％以上の透過率を有することを意味する。
【００２７】
最後に工程（ｇ）において、工程（ｅ）で得られた高屈折率層５０を含む積層体と、工程（ｆ）で得られたカラーフィルタ層８０／透明支持体７０の積層体とを、高屈折率層５０とカラーフィルタ層８０とを対向させて貼り合わせることによって有機ＥＬ発光装置を形成する（図１（ｄ）参照）。なお、図１（ｄ）においては、高屈折率層５０がカラーフィルタ層８０と接触しない例を示したが、高屈折率層５０とカラーフィルタ層８０とが接触してもよい。貼り合わせは、透明支持体７０または支持体１０の周縁部に設けた接着剤層９０を使用して実施することができる。接着剤層９０は、適切な接着剤（たとえばＵＶ硬化型接着剤など）を含み、任意選択的に支持体１０／透明支持体７０間の距離を画定するスペーサ粒子（たとえば、ガラスビーズなど）を含んでもよい。あるいはまた、周縁部に設けた接着剤層９０以外の既知の方法を用いて両積層体の貼り合わせを行ってもよい。
【００２８】
工程（ｇ）を行う雰囲気を選択することによって、高屈折率層５０のパターンの間隙に充填される気体を選択することができる。たとえば、空気、Ｎ２、またはＡｒ等の不活性気体を使用することができる。あるいはまた、高屈折率材料よりも小さい屈折率を有する液体または固体を充填してもよい。
【００２９】
本発明の方法においては、前述のような複数の独立した発光部を有する有機ＥＬ素子２０を使用する場合には、該発光部の位置に対応させて複数種のカラーフィルタ層７０を整列配置することによって多色表示が可能なディスプレイデバイスを製作することができる。さらに、複数の発光部に対応する位置の高屈折率層５０の整列間隔を、当該位置のカラーフィルタ層７０を透過する波長域の光に最適化することができる。これによって、当該位置のカラーフィルタ層７０の種類に応じた波長域の光の取り出し効率を高め、有機ＥＬ発光装置全体としての効率を高めることが可能となる。
【００３０】
本発明の変形例として、バリア層４０を複数の層から構成することができる。たとえば、色変換層３０の上に、第１バリア層４２および第２バリア層４４を積層して、バリア層４０として機能させることができる（図２参照）。本変形例においては、工程（ｃ）のバリア層４０の形成を除く他の工程は、前述のように実施することができる。
【００３１】
色変換層３０の形成の後に、第１バリア層４２を形成する。第１バリア層４２は、穏和な条件下で堆積させることができ、同時に下に存在する色変換層３０などを保護するための層である。第１バリア層４２は、最終的に有機ＥＬ層を発して色変換層３０を透過する光の通過経路となるために、光学的に透明であることが望ましい。しかしながら、第１バリア層４２は高屈折率材料層５２のパターン化の際のエッチストップ層として機能する必要はなく、金属窒化物、金属酸化物、または金属酸窒化物を含み、好ましくは酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコンなどを用いて、ＣＶＤ法、蒸着法などのドライプロセスによって形成することができる。本発明においては、窒化シリコンを用いることが好ましく、および窒化シリコンをＣＶＤ法によって堆積させることがより好ましい。第１バリア層４２は、１〜５μｍの膜厚を有することができる。第１バリア層４２は、その下にある色変換層３０以下の層を覆うように形成してもよい。
【００３２】
次いで、第１バリア層４２の上に第２バリア層４４を積層する。第２バリア層４４は、単一層である場合のバリア層４０と同様に、高屈折率材料層５２のパターン化の際のエッチストップ層として機能する層である。また、最終的に有機ＥＬ層を発して色変換層３０を透過する光の通過経路となるために、第２バリア層４４もまた光学的に透明であることが望ましい。高屈折率材料層５２のドライエッチングの条件に依存するが、たとえば、ドライエッチングをフッ素を含有するエッチングガスを用いる反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）にて実施する場合、インジウムまたは亜鉛を含む酸化物、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２およびＴｉＯ２からなる群から選択される化合物を用いて第２バリア層４４を形成することができる。好ましい酸化物は、酸化インジウム、酸化亜鉛、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）などの透明導電性酸化物を含む。第２バリア層４４は、スパッタ法、ＣＶＤ法などの当該技術において知られている任意の方法を用いて、インジウムまたは亜鉛を含む酸化物の膜を堆積させることによって形成することができる。ドライエッチングを停止させ、その下に形成されている層を保護するために、本発明の第２バリア層４４は、５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上の膜厚を有する。
【００３３】
本変形例においては、バリア層４０を第１バリア層４２と第２バリア層４４との積層構造とすることによって、第１バリア層４２に対して下層の保護機能を、第２バリア層４４に対してエッチストップ機能を分担させることによって、それら両機能を高いレベルで満足させることがより容易になる。
【実施例】
【００３４】
（実施例１）
支持体１０としてのガラス上に、スパッタ法を用いて膜厚３０ｎｍのＡｇ膜を堆積させ、フォトリソグラフ法によるパターニングを行い、幅２ｍｍのストライプ状の反射電極を形成した。
【００３５】
次いで、反射電極を形成した支持体を抵抗加熱蒸着装置内に設置し、マスクを使用して反射電極上に膜厚１．５ｎｍのＬｉを堆積させて陰極バッファ層を形成した。引き続いて、抵抗加熱蒸着装置を用いて、電子輸送層／発光層／正孔輸送層／正孔注入層の４層を順次堆積させて、有機ＥＬ層を得た。製膜の際の真空槽内圧を１×１０−４Ｐａまで減圧した。それぞれの層は０．１ｎｍ／ｓの蒸着速度で堆積され、電子輸送層として膜厚２０ｎｍのＡｌｑ３、発光層として膜厚３０ｎｍのＤＰＶＢｉ、正孔輸送層として膜厚１０ｎｍのα−ＮＰＤ、および正孔注入層として膜厚１００ｎｍの銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を用いた。引き続いて、膜厚５ｎｍのＭｇＡｇを堆積させて、透明電極形成時のダメージ緩和層を形成した。
【００３６】
有機ＥＬ層を成膜した積層体を、真空を破ることなしに対向スパッタ装置へと移動させた。メタルマスクを配置して膜厚１００ｎｍのＩＺＯを堆積させ、反射電極のストライプと直交する方向に延びる、幅２ｍｍのストライプ形状の透明電極を形成し、反射電極／有機ＥＬ層／透明電極の積層構造を有し、２ｍｍ×２ｍｍの発光部を有する有機ＥＬ素子２０を得た。
【００３７】
次いで、真空を破ることなしに有機ＥＬ素子２０を形成した積層体を抵抗加熱蒸着装置へと搬送し、クマリン６およびＤＣＭ−２からなる色変換層３０を作製した。クマリン６およびＤＣＭ−２を蒸着装置内の別個の坩堝にて加熱する共蒸着によって、膜厚３００ｎｍの色変換膜を作製した。この際に、クマリン６の蒸着速度を０．３ｎｍ／ｓ、ＤＣＭ−２の蒸着速度を０．００５ｎｍ／ｓとなるように、それぞれの坩堝の加熱温度を制御した。本実施例の色変換層３０は、色変換層３０の総構成分子数を基準として２モル％のＤＣＭ−２を含んだ（クマリン６：ＤＣＭ−２のモル比が４９：１である）。
【００３８】
色変換層３０を含む積層体を、真空を破ることなしに対向スパッタ装置へと移動させ、色変換層３０の上に、膜厚１μｍのＩＺＯを堆積させ、バリア層４０を形成した。
【００３９】
さらに、バリア層４０を含む積層体を、真空を破ることなしにプラズマＣＶＤ装置へと移動させ、原料ガスとしてモノシラン（ＳｉＨ４）、アンモニア（ＮＨ３）および窒素（Ｎ２）を用いるプラズマＣＶＤ法を用いて、膜厚１μｍの窒化シリコン（ＳｉＮ、屈折率約１．９）を堆積させて、高屈折率材料層５２を形成した。ここで、ＳｉＮを堆積する際に、バリア層４０が形成されている積層体の温度を１００℃以下に維持した。
【００４０】
次に、ポジ型フォトレジスト（ＯＦＰＲ−８００、東京応化工業製）を塗布してレジスト層６０を形成し、引き続いて通常の条件で露光および現像を行って、線幅５００ｎｍｍのストライプ状部分が５００ｎｍ間隔で平行に配置されたパターンを有するレジスト層６０を得た。
【００４１】
引き続いて、ストライプパターン状のレジスト層６０をマスクとし、エッチングガスとしてＣＦ４を用いる反応性イオンエッチングによって、高屈折率材料層５２のパターン化を実施して、線幅５００ｎｍのストライプ状部分が５００ｎｍ間隔で平行に配置されたパターンを有する高屈折率層５０を得た。パターン化終了時点において、マスクとして用いたストライプパターン状のレジスト層６０もまた消尽した。
【００４２】
次に、透明ガラス基板７０に、赤色カラーフィルタ材料（ＣＲ７００１、富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ製）を塗布して、有機ＥＬ素子２０の発光部に相当する位置に２ｍｍ×２ｍｍの寸法を有する膜厚１．５μｍの赤色カラーフィルタ層８０を形成した。
【００４３】
そして、酸素濃度５ｐｐｍ以下、水分濃度５ｐｐｍ以下の貼り合わせ装置内において、赤色カラーフィルタ層を含む積層体の透明ガラス基板の周縁部にエポキシ系紫外線硬化型接着剤を用いて接着剤層９０を形成し、赤色カラーフィルタ層８０上に低粘度熱硬化型エポキシ接着剤を滴下した。有機ＥＬ素子２０を含む積層体を、高屈折率層５０が下を向いて赤色カラーフィルタ層８０に対向するように配置し、装置内を約１０Ｐａまで減圧した後に、有機ＥＬ素子２０の発光部と赤色カラーフィルタ層８０との位置を合わせて両積層体を貼り合わせ、装置内を大気圧に戻した。この圧力操作により、低粘度熱硬化型エポキシ接着剤は、接着剤層９０の内側全面に広がった。
【００４４】
次に、マスクを用いて接着剤層９０のみに紫外線を照射して仮硬化させた後に、加熱炉に入れて１時間にわたって８０℃に加熱し、３０分間にわたって炉内で自然冷却させた後に取り出し、有機ＥＬ発光装置を得た。なお、別途に同様の条件で硬化させた低粘度熱硬化型エポキシ接着剤の硬化後の屈折率は１．５であった。また、高屈折率層５０とカラーフィルタ層８０との間隔は５μｍであった。
【００４５】
（実施例２）
低粘度熱硬化型エポキシ接着剤を使用せず、貼り合わせを大気圧の窒素雰囲気下で実施したことを除いて、実施例１と同様にして有機ＥＬ発光装置を得た。得られた有機発光装置は、複数のストライプ状ＳｉＮからなる高屈折率層５０を有し、高屈折率層５０のパターンの間隙に窒素が充填された。
【００４６】
（比較例１）
高屈折率層５０を形成しなかったことを除いて、実施例１と同様にして有機ＥＬ発光装置を得た。
【００４７】
（実施例３）
色変換層３０以下の層を実施例１と同様にして積層した。続いて、色変換層３０を含む積層体を、真空を破ることなしにプラズマＣＶＤ装置へと移動させ、原料ガスとしてモノシラン（ＳｉＨ４）、アンモニア（ＮＨ３）および窒素（Ｎ２）を用いるプラズマＣＶＤ法を用いて、膜厚５μｍの窒化シリコン（ＳｉＮ）を堆積させて、第１バリア層４２を形成した。ここで、ＳｉＮを堆積する際に、第１バリア層４２が形成されている積層体の温度を１００℃以下に維持した。
【００４８】
第１バリア層４２を含む積層体を、真空を破ることなしに対向スパッタ装置へと移動させ、第１バリア層４２の上に、膜厚１０ｎｍのＩＺＯを堆積させ、第２バリア層４２を形成した。
【００４９】
引き続いて、実施例１と同様にして複数のストライプ状ＳｉＮからなる高屈折率層５０ならびに赤色カラーフィルタ層７０を含む積層体を形成し、貼り合わせを行って、２層構造のバリア層の上に形成された複数のストライプ状ＳｉＮからなる高屈折率層５０を有する有機ＥＬ発光装置を得た。
【００５０】
（実施例４）
低粘度熱硬化型エポキシ接着剤を使用せず、貼り合わせを大気圧の窒素雰囲気下で実施したことを除いて、実施例３と同様にして有機ＥＬ発光装置を得た。得られた有機発光装置は、２層構造のバリア層の上に形成された複数のストライプ状ＳｉＮからなる高屈折率層５０を有し、高屈折率層５０のパターンの間隙に窒素が充填された。
【００５１】
（評価）
上記の各実施例および比較例で得られた有機ＥＬ素子に対して、同一電流密度（０．１Ａ／ｃｍ２）を流した際の発光の電流効率を測定した。なお、第１表においては、比較例１の電流効率を１とした相対値を示した。
【００５２】
【表１】
2008041529.tif 000004
【００５３】
上記の結果から、複数のストライプ状ＳｉＮからなる高屈折率層５０を有する本発明の実施例１〜４の有機ＥＬ発光装置は、高屈折率層を持たない比較例１の有機ＥＬ発光装置に比較して高い電流効率以下のことがわかる。これは、高屈折率層の存在によって光の取り出し効率が向上し、かつバリア層４０の存在によって高屈折率層５０の形成時に下にある有機ＥＬ素子２０および色変換層３０へのダメージを緩和できた結果であるものと考えている。また、ストライプ状ＳｉＮ／エポキシ接着剤硬化物（屈折率：１．６９／１．５）のパターンを有する実施例１および３に比較して、ストライプ状ＳｉＮ／窒素（屈折率：１．６９／１．０）のパターンを有する実施例２および４の方が、それぞれ高い電流効率を示した。これは、２つの物質の屈折率差が大きいパターンを用いた場合の方が光の取り出し効率の向上効果が大きいことを示している。また、単一層（ＩＺＯ）からなるバリア層を有する実施例１および２に比較して、対応する構成を有し、２層構成（ＳｉＮ／ＩＺＯ）からなるバリア層を有する実施例３および４が、それぞれ高い電流効率を示した。これは、ＳｉＮの形成条件がより穏和であり、下にある色変換層３０へのダメージをさらに減少させることができたためと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の有機ＥＬ発光装置の製造方法の例を示す図であり、（ａ）〜（ｄ）は各段階を示す図である。
【図２】本発明の有機ＥＬ発光装置の製造方法の変形例を示す図であり、（ａ）〜（ｄ）は各段階を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０  支持体
２０  有機ＥＬ素子
３０  色変換層
４０  バリア層
４２  第１バリア層
４４  第２バリア層
５０  高屈折率層
５２  高屈折率材料層
６０  レジスト層
７０  透明支持体
８０  カラーフィルター層
９０  接着剤層
【図１】
2008041529.tif 000005
【図２】
2008041529.tif 000006