(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、ドライプロセスにて形成される不連続膜をマスクとし、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
2008218343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ＥＬ発光装置の製造方法であって、
（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
を含み、
工程（ｅ）が、前記高屈折率材料層の上面にドライプロセスにて不連続膜を形成し、該不連続膜をマスクとして高屈折率材料層のエッチングを行うことにより実施されることを特徴とする有機ＥＬ発光装置の製造方法。
【請求項２】
前記不連続膜が、インジウムまたは亜鉛を含む酸化物、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２からなる群から選択される化合物を用いて形成され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４】
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５】
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６】
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５に記載の有機ＥＬ発光装置の製造方法。
【請求項７】
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５に記載の有機ＥＬ発光装置の製造方法。
【請求項８】
前記工程（ｅ）に続いて、
（ｆ）  透明支持体上にカラーフィルタ層を形成して、カラーフィルタを得る工程と、
（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
をさらに含む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。
【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
を含み、工程（ｅ）が、前記高屈折率材料層の上面にドライプロセスにて不連続膜を形成し、該不連続膜をマスクとして高屈折率材料層のエッチングを行うことにより実施されることを特徴とする。ここで、不連続膜および／またはバリア層が、インジウムまたは亜鉛を含む酸化物、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２からなる群から選択される化合物を用いて形成されていてもよい。また、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されていてもよい。
【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。
【００１０】
本発明の有機ＥＬ発光装置の製造方法は、工程（ｅ）に引き続いて、
（ｆ）  透明支持体上にカラーフィルタ層を形成して、カラーフィルタを得る工程と、
（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
をさらに含んでもよい。
【発明の効果】
【００１１】
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】
【００１２】
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
を含み、工程（ｅ）が、前記高屈折率材料層の上面にドライプロセスにて不連続膜を形成し、該不連続膜をマスクとして高屈折率材料層のエッチングを行うことにより実施されるを特徴とする。以下、本発明を図１を参照しながら説明する。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
（支持体）
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。
【００１６】
（反射電極）
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。
【００１７】
（有機ＥＬ層）
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）。
【００１８】
（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
【００１９】
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。
【００２０】
（透明電極）
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。
【００２１】
（陰極バッファ層）
なお、陰極（反射電極または透明電極のいずれか）と有機ＥＬ層との界面に陰極バッファ層を設けて、電子注入効率を向上させてもよい。陰極バッファ層の材料としては、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、またはＣｓなどのアルカリ金属、Ｂａ、Ｓｒなどのアルカリ土類金属またはそれらを含む合金、希土類金属、あるいはそれら金属のフッ化物などを用いることができるが、それらに限定されるものではない。陰極バッファ層の膜厚は、駆動電圧および透明性等を考慮して適宜選択することができるが、通常の場合には１０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
（色変換層）
本発明における色変換層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。
【００２５】
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。
【００２６】
【化１】
2008218343.tif 000003
【００２７】
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。
【００２８】
（バリア層）
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。
【００２９】
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。
【００３０】
（高屈折率材料層、高屈折率層）
本発明の高屈折率材料層５２は、金属窒化物、金属酸化物、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。
【００３１】
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を形成して、有機ＥＬ発光装置を得る。
【００３２】
高屈折率材料層５２のパターニング方法としては、エッチング選択比のとれる材質から成るマスクを用いてエッチングする方法が挙げられる。高精細な形状を容易に形成できることから、フォトレジストをマスクに用いる方法が一般的に広く行われている。しかしながら、本発明の構成においては、高屈折率材料層５２の下に有機ＥＬ素子２０が存在しており、バリア層４０が配設してあるとはいえ、ピンホールの影響を完全に排除することは高難度であるので、水分を含むウエットプロセスは可能な限り避けることが好ましい。
【００３３】
そこで、本発明ではドライプロセスを用いて形成した不連続膜６０をエッチングマスクとして用いる。不連続膜６０を形成するための材料は、高屈折率材料層５２を形成する材料とのエッチング選択比が取れ、かつ後述の方法で不連続な膜が形成可能な材料であることが求められる。たとえば、高屈折率材料層５２（高屈折率層５０）をＳｉＮを用いて形成する場合には、インジウムまたは亜鉛を含む酸化物、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２からなる群から選択される化合物を用いて不連続膜６０を形成することが可能である。このような材料を用いることにより、不連続膜６０を透明、かつ高屈折率とすることができるため、エッチング後に不連続膜６０を敢えて除去せずとも発光装置を機能させることが可能となる。不連続膜６０を除去しても良いことは言うまでもない。
【００３４】
不連続膜６０の形成方法としては、スパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法等のドライプロセスによる製膜の初期段階を用いる方法が挙げられる。それら方法の中でも、下地への密着性の確保および緻密なグレーンの形成が可能な点からスパッタ法がより好適であると考えている。ただし、スパッタ法は、他の製膜方法に比較して薄膜が島状構造から連続構造となる臨界膜厚が小さいため、膜厚の制御を厳密に行う必要がある。なお、本発明における不連続膜６０の膜厚とは、不連続膜膜厚を平均化した厚さを意味する。スパッタ法における臨界膜厚は、使用する材料に依存する。たとえば、ＩＴＯを用いるスパッタ法においては、その膜厚を１０〜３０ｎｍ程度に制御することによって不連続膜６０を形成することができる。
【００３５】
本発明における不連続膜６０は、複数の島状部分から構成される。複数の島状部分のそれぞれは、直径２００〜５００ｎｍを有する円形、あるいは相当する楕円形の上面形状を有することが望ましい。複数の島状部分のそれぞれは、隣接する島状部分から２００〜５００ｎｍの間隔をおいて配列されていることが望ましい。本発明においては、複数の島状部分が高屈折率材料層５２の全面にわたって均一の寸法および間隔を有して整列されていなくてもよく、前述の範囲内で変動する寸法および間隔を有して配列されていてもよい。
【００３６】
次いで、得られた不連続膜６０をマスクとして用い、バリア層４０をエッチストップと層として用いて、高屈折材料層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。
【００３７】
得られる高屈折率層５０は、直径が２００〜５００ｎｍ、高さが１μｍ以上の柱状形状が２００〜５００ｎｍのギャップで配列された複数の部分から構成される。図２に示すように、高屈折率層５０を構成する複数の部分がバリア層４０の全面にわたって均一の寸法および間隔を有して整列されていなくてもよく、前述の範囲内で変動する寸法および間隔を有して配列されていてもよい。上述の方法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。
【００３８】
本発明においては、工程（ｅ）に引き続いて、
（ｆ）  透明支持体上にカラーフィルタ層を形成して、カラーフィルタを得る工程と、
（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
を実施して、カラーフィルタを含む有機ＥＬ発光装置を製造することもできる。
【００３９】
最初に、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。
【００４０】
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（不連続膜６０）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、図１（ｄ）に示される有機ＥＬ発光装置を形成する。
【００４１】
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。
【００４２】
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、高屈折率層の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。
【００４３】
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。
【００４４】
本発明の変形例として、図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、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。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（（ａ）、（ｂ）、（ｄ）〜（ｇ））は、前述のように実施することができる。
【００４５】
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、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。
【００４６】
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。
【００４７】
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】
【００４８】
（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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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）。
【００５２】
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。
【００５３】
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１．８）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。
【００５４】
次に、ＤＣマグネトロンスパッタ法を用いて、高屈折率材料層５２の上面に膜厚１５ｎｍのＩＺＯからなる島状構造の不連続膜６０を形成した。高屈折率材料層５２が形成されている積層体を搬送速度４６０ｍｍ／ｍｉｎで搬送しつつ、不連続膜６０を形成した。この際に、高屈折率材料層５２が形成されている積層体の温度を６０℃以下に維持し、スパッタガスとして、酸素分圧０．５％のガスを用いた。
【００５５】
次いで、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、平均直径３００ｎｍ、平均ギャップ２００ｎｍ、膜厚０．６ｕｍの高屈折率層構造を形成した。
【００５６】
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。
【００５７】
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。これにより、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。
【００５８】
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、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、支持体１０と透明支持体７０との間隔は５μｍであった。
【００５９】
(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。
【００６０】
(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）を流した際の効率（ｃｄ／Ａ）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。
【００６１】
【表１】
2008218343.tif 000004
【００６２】
上記の結果より、高屈折率層を有する本発明の有機ＥＬ発光装置は高屈折率層を持たない比較例の装置に比較して高い電流効率を得られることがわかる。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た結果であると考えている。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【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】本発明の高屈折率層の形状を示す斜視図である。
【図３】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】
【００６４】
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  不連続膜
７０  透明支持体
８０  カラーフィルター層
９０  接着剤層
【図１】
2008218343.tif 000005
【図２】
2008218343.tif 000006
【図３】
2008218343.tif 000007