(57)【要約】【課題】ドライプロセスで形成された色変換層の機械強度が高く、高い層間密着性を有する有機発光デバイスを提供する。【解決手段】透明基板と、光源の光の少なくとも一部を吸収して吸収波長と異なる波長分布を発する上下２層の色変換層と、ガスバリア層と、有機ＥＬ素子を含む発光素子であって、各色変換層がドライプロセスにより不連続に、且つ互いに形成されていない部分をカバーするようにパターニング形成され、各色変換層に接する上下の層がそれぞれ画素中で直接接合する部位を有することを特徴とする有機発光デバイス。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、第１色変換層と、第１ガスバリア層と、第２色変換層と、第２ガスバリア層と、有機ＥＬ素子を備えた発光デバイスであって、前記第１および第２色変換層がそれぞれ、ドライプロセスにより不連続に形成された色変換部からなり、貫通部を画素内に有して形成され、前記有機ＥＬ素子が発する光の少なくとも一部を吸収して吸収波長と異なる波長分布の光を発し、前記第１色変換層を挟む上下の層が前記貫通部で直接接合する部位を有し、さらに、前記第２色変換層を挟む上下の層が前記貫通部で直接接合する部位を有することを特徴とする有機発光デバイス。
【請求項２】
前記透明基板と第１色変換層の間に、互いに分離して配列された１種以上のカラーフィルター層をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の有機発光デバイス。
【請求項３】
前記カラーフィルター層と第１色変換層の間に、平坦化層をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載の有機発光デバイス。
【請求項４】
前記第２色変換層の色変換部が、少なくとも前記第１色変換層の色変換部が形成されていない部分の上に形成されている部分を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の有機発光デバイス。
【請求項５】
前記第２色変換層の色変換部が、前記第１色変換層の色変換部が形成されていない部分に少なくとも一致ないしカバーするように、形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の有機発光デバイス。
【請求項６】
前記第１および第２色変換層がマスクによるパターニングを伴う蒸着法で形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の有機発光デバイス。
【請求項７】
前記パターニングを伴う蒸着法で形成される第１および第２色変換層が、赤色カラーフィルターの上方に位置する部分に形成されていることを特徴とする請求項２ないし３のいずれかに記載の有機発光デバイス。
【請求項８】
前記第１および第２色変換層が１種または複数種の色変換色素を含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の有機発光デバイス。
【請求項９】
ブラックマトリクスをさらに含み、前記ブラックマトリクスは、前記１種以上のカラーフィルター層の間隙に配置されていることを特徴とする前記請求項２ないし３のいずれかに記載の有機発光デバイス。
【請求項１０】
前記第２ガスバリア層と前記有機ＥＬ素子との間に、前記第１色変換層および前記第１ガスバリア層と同様にして構成される色変換層およびガスバリア層の積層された部分をさらに1つ以上含む、請求項１ないし３のいずれかに記載の有機発光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高精細かつ視認性に優れ、多色表示可能な有機エレクトロルミネセンス（以下有機ＥＬという。）ディスプレイや、カラー液晶表示器のバックライトその他の照明機器に使用する有機発光デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置に適用される発光素子の一例として、有機化合物の薄膜積層構造を有する有機ＥＬ素子が知られている。有機ＥＬ素子は、薄膜の自発光型素子であり、低駆動電圧、高解像度、高視野角といった優れた特徴を有することから、それらの実用化に向けて様々な検討がなされている。
【０００３】
有機ＥＬ素子は、陽極と陰極の間に少なくとも有機発光層を備えた構造を有している。有機発光層は、陽極および陰極に電圧が印加されることによって生じる正孔および電子が再結合することで発光するところである。有機ＥＬ素子は、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。より具体的には、例えば、以下に示すような構造が挙げられる。
【０００４】
（１）有機発光層
（２）正孔注入層／有機発光層
（３）有機発光層／電子輸送層
（４）正孔注入層／有機発光層／電子輸送層
（５）正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電子輸送層
（６）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
なお、上述の（１）〜（６）の構造を有する有機ＥＬ素子において、有機発光層または正孔注入層に陽極が接続され、有機発光層、電子輸送層または電子注入層に陰極が接続される。
【０００５】
有機ＥＬ素子は、有機発光層に添加する色素の種類により、青色、緑色、赤色発光することが知られている。フルカラーディスプレイを実現するためには、画素（ピクセル）として３原色の発光素子をサブピクセルに配すればよい。しかし、各色の発光素子の特性はそれぞれ異なるため、サブピクセルの形成とその駆動方法は複雑となり、コストアップの要因となっている。そこで、白色光からカラーフィルターで３原色を得ることが試みられている。そのため、カラーフィルター方式に用いることのできる多色または白色発光素子の実現が望まれている。
【０００６】
白色発光素子は、例えば混合層タイプの発光層を含む２層以上の発光層を設け、２種以上のドーパントを含有させ、それにより２種以上の発光を得る方法、発光層のホスト材料(青緑発光材料)に赤色発光材料を均一にドープする方法、青色発光層と緑色発光層を積層し、これに赤色系蛍光性化合物を添加する方法など、種々の方法により検討されている。
上記方式においては、白色発光を得るために、発光層を２層以上積層し、かつ異なる蛍光色素を複数ドープする方法、あるいは発光層が単層で異なる２種以上の蛍光色素を添加する方法が必要であった。しかし、前者の場合、層数を増やす必要があり、後者の場合、最適な白色発光を得るためには、エネルギーの低い赤色の蛍光色素を非常に低い濃度で制御する必要があった。そのため、両者とも製造上、層構成が複雑になる、あるいは制御性が困難であるなどの問題を抱えていた。
【０００７】
また、これらの方法で作製された白色発光素子では、素子に流す電流の大小および有機ＥＬ素子の劣化により、色が変化してしまうという問題を抱えていた。
近年、有機ＥＬ素子を用いて構成されるディスプレイのマルチカラー化またはフルカラー化の方法の１例として、有機ＥＬ素子から放射される近紫外光、青色光、青緑色光または白色光を吸収し、波長分布変換を行って可視光域の光を発光する、１種または複数種の色変換色素を含む色変換層を用いる色変換（ＣＣＭ）方式が検討されてきている。色変換方式を用いる場合、光源の発光色が白色に限定されないため、光源の選択の自由度を高めることが可能となる。例えば、青色ないし青緑色で発光する有機ＥＬ素子を用い、波長分布変換により緑色及び赤色光を得ることができる。
【０００８】
色変換方式の有機発光デバイスの構造を図５に示す。図５の構成では、透明基板３１の上に、３種のカラーフィルター層３２（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、３種の色変換層３３（Ｒ，Ｇ，Ｂ）および平坦化層３４が形成された色変換フィルターが形成されている。さらに、色変換フィルター上に、ガスバリア層３５、その上に透明電極４１、有機ＥＬ層４２および反射電極４３からなる有機ＥＬ素子が形成されて、有機発光デバイスを構成している。
【０００９】
色変換方式に用いられる色変換層３３は、一般に、１種または複数種の蛍光色素（染料、顔料、および染料を樹脂中に別途分散させた顔料か粒子を含む。）を樹脂中に分散させた構造を有し、該蛍光色素および樹脂の分散液を塗布・乾燥させるウェットプロセスによって形成されてきている。
しかしながら、このようなウェットプロセスで形成される色変換層３３は、有機発光デバイスを構成する他の層に比較して極めて厚く、５μm〜十数μmの膜厚を有することが一般的である。さらに、複数種の色変換層３３を用いる際には、それぞれの色変換層３３の厚さが異なって段差を形成する可能性があり、この段差を補償するために平坦化層３４を設けることが必要になる。
【００１０】
さらに、ウェットプロセスによって形成される色変換層３３は完全に乾燥させることが困難であり、有機発光デバイスの製造工程中および／または駆動中に色変換層３３中に残存する水分が有機ＥＬ層４２へと移動し、ダークエリアとも言われる非発光欠陥を発生するおそれがあり、これを防止するためにガスバリア層３５を設けることが必要になる。
上記の問題点に関して、カラーフィルター層および色変換層をドライプロセスで形成することが検討されてきている（例えば、特許文献１ないし３参照。）。
【００１１】
この方法によれば、ウェットプロセスで形成される厚い層に代えて、ドライプロセスで形成される薄い層を色変換層として使用することが可能となる。また、ガスバリア層によって、カラーフィルター層中に残存する可能性がある水分が、有機ＥＬ層へと透過してダークエリアを発生させることを防止することができる。さらに、色変換層、ガスバリア層、および透明電極の屈折率を整合させることによって、有機ＥＬ素子からの発光をより高効率で利用することが可能となる。また、上記方法によれば、発光層構成を単純化するとともに、低濃度での蛍光色素添加などの制御が困難な方法ではなく、比較的簡便な方法により製造できる高効率な白色発光素子を提供でき、さらに素子に流す電流の大小および有機ＥＬ素子の劣化による色の変化がない白色発光素子を提供できる。
【特許文献１】特開２００１−１９６１７５号公報
【特許文献２】特開２００２−１７５８７９号公報
【特許文献３】特開２００２−１８４５７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記解決策においては、色変換層は、具体的には有機物からなる色変換色素を蒸着法によって、１００ｎｍ〜１μｍの範囲の膜厚を有して、カラーフィルター層（存在する場合には平坦化層）上の全面にわたって形成される。したがって、ガスバリア層とカラーフィルター層（存在する場合には平坦化層）に挟まれた積層構造中に、有機物の蒸着膜から成る色変換層が存在することになる。
【００１３】
一般に、有機物の蒸着膜は、機械的強度が小さく、さらにこれを挟むガスバリア層、カラーフィルター層あるいは平坦化層等とは異なる線膨張係数を有するため、該積層構造中では応力ストレスによって該蒸着膜の損傷が起こる。また、該蒸着膜は、下地となるカラーフィルター層あるいは平坦化層等との密着性が小さく、該色変換層とガスバリア層とカラーフィルター層あるいは平坦化層等との間での機械的な剥離を引き起こす。これは、逐次積層構造を形成することによって構成する有機発光デバイスを製造する上で、歩留まりの低下や、駆動による画素欠陥の発生とこれによる寿命の低下を引き起こす原因となる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記問題を解決するために、本発明では、色変換層をドライプロセスによって不連続に形成し、表示する画像を構成する１画素内に貫通部を形成することにより、色変換層を挟む上下の層が画素内の少なくとも一部において直接接合する部位を有することを特徴とする。
すなわち、本発明は、透明基板と、第１色変換層と、第１ガスバリア層と、第２色変換層と、第２ガスバリア層と、有機ＥＬ素子を備えた発光デバイスであって、前記第１および第２色変換層がそれぞれ、ドライプロセスにより不連続に形成された色変換部からなり、貫通部を画素内に有して形成され、前記有機ＥＬ素子が発する光の少なくとも一部を吸収して吸収波長と異なる波長分布の光を発し、前記第１色変換層を挟む上下の層が前記貫通部で直接接合する部位を有し、さらに、前記第２色変換層を挟む上下の層が前記貫通部で直接接合する部位を有することを特徴とする。
【００１５】
前記透明基板と第１色変換層の間に、互いに分離して配列された１種以上のカラーフィルター層をさらに備えることが好ましい。
前記カラーフィルター層と第１色変換層の間に、平坦化層をさらに備えることが好ましい。
これらの好ましい構成においては、前記第１色変換層の色変換部が形成されていない部分に、前記第２色変換層の色変換部が、少なくとも一致ないしカバーするように形成されていることが好ましい。
【００１６】
前記第１および第２色変換層が、マスクによるパターニングを伴う蒸着法で形成されていることが好ましい。
前記パターニングを伴う蒸着法で形成される第１および第２色変換層が、赤色カラーフィルターの上方に位置する部分に形成されていることが好ましい。
前記第１および第２色変換層が、１種または複数種の色変換色素を含むことが好ましい。
【００１７】
ブラックマトリクスをさらに含み、前記ブラックマトリクスは、前記１種以上のカラーフィルター層の間隙に配置されていることが好ましい。
さらに、前記第２ガスバリア層と前記有機ＥＬ素子との間に、前記第１色変換層および前記第１ガスバリア層と同様にして構成される色変換層およびガスバリア層の積層された部分をさらに1つ以上含むことができる。
【発明の効果】
【００１８】
このようにドライプロセスによって第１および第２色変換層を不連続に形成することにより、該第１および第２色変換層とこれらを挟む上下の層（第１色変換層に対してはカラーフィルター層あるいは平坦化層と第１ガスバリア層、第２色変換層に対しては第１ガスバリア層と第２ガスバリア層。）との線膨張係数の差異による応力を緩和し、該第１および第２色変換層の損傷が防止される。さらに、第1ガスバリア層がカラーフィルター層あるいは平坦化層との間に、および第２ガスバリア層が第１ガスバリア層との間に、それぞれ画素内において直接接合する部分を持つ構造をとることによって、層間の密着性が確保され、剥離の問題が回避される。これにより、有機発光デバイスを歩留まりよく製造することが可能となり、さらに、駆動による画素欠陥の発生とこれによる寿命の低下を防止することができる。
【００１９】
前記第２色変換層の色変換部を形成する際に、少なくとも前記第１色変換層の色変換部が形成されていない部分の上に、第２色変換層の色変換部が形成される部分を有するように配置することにより、さらに好ましくは、上面から見たときに、前記第１色変換層の色変換部が形成されていない部分に一致ないしカバーするように、前記第２色変換層の色変換部を配置することによって、発光層で発光した青色を含む光のうち、第２色変換層の色変換部がない部分を通過する光の一部または全部を第１色変換層の色変換部に入射するようにさせることができる。すなわち、発光層で発光した青色を含む光のうち、最終的に透明基板側から外部に取り出される光のほぼ全部を、少なくとも第１色変換層の色変換部または第２色変換層の色変換部を通過するようにさせることができ、色変換層の機能を最大限利用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】
【００２０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明の構成例を示すための断面模式図で、透明基板１１、３種のカラーフィルター層１２（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、平坦化層１５、第１色変換層１３、第１ガスバリア層１４、第２色変換層１７、第２ガスバリア層１８、透明電極２１、有機ＥＬ層２２、反射電極２３をこの順に形成する。本構成例は、赤色の色変換層を用いる場合を例にとって示したもので、第１色変換層１３、第２色変換層１７は赤色カラーフィルター層１２Ｒの上方に形成されている。青色の色変換層または緑色の色変換層を用いる場合には、それぞれの色変換層を青色カラーフィルター層１２Bまたは緑色カラーフィルター層１２Gの上方に設ければよい。複数色の色変換層を同時に用いてよいことはいうまでもない。
【００２１】
第１色変換層１３は、パターニングを伴うドライプロセスによって貫通部を有する不連続な膜として平坦化層１５の上に形成され、第１ガスバリア層１４と平坦化層１５が画素内の貫通部で直接接合する構造を有している。さらに、第２色変換層１７は、パターニングを伴うドライプロセスによって貫通部を有する不連続な膜として第１ガスバリア層１４の上に形成され、第２ガスバリア層１８と第１ガスバリア層１４が画素内の貫通部で直接接合する構造を有している。なお、透明電極２１、有機ＥＬ層２２、反射電極２３が発光源となる有機ＥＬ素子を構成する。
【００２２】
第１色変換層１３は、好ましくは平坦化層１５上に形成されるが、所望によりカラーフィルター層上に直接設けることも可能である。図２はこの構成例を示した断面模式図で、透明基板１１の上に、３種のカラーフィルター層１２（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、第１色変換層１３、第１ガスバリア層１４、第２色変換層１７、第２ガスバリア層１８および有機ＥＬ素子が形成される。図１の例と同様に、有機ＥＬ素子は、透明電極２１、有機ＥＬ層２２および反射電極２３から構成される。また、第１色変換層１３は、前記図１の場合と同様に、パターニングを伴うドライプロセスによって各カラーフィルター層上に不連続な膜として形成されるが、第１ガスバリア層１４とカラーフィルター層１２が画素内の貫通部で直接接合する構造を有していることになる。
【００２３】
第１色変換層１３および第２色変換層１７をドライプロセスで形成する際のパターンとしては、有機ＥＬ層２２から発光され、赤色カラーフィルター層１２Ｒを通過する光が少なくとも第１色変換層１３または第２色変換層１７のいずれかを通過するようにパターンを設定することが好ましい。即ち、前記第２色変換層１７の色変換部を形成する際に、少なくとも前記第１色変換層１３の色変換部が形成されていない部分の上に形成されている部分を有するように、好ましくは、上面から見たときに前記第１色変換層１３の色変換部が形成されていない部分に一致ないしはカバーするように、前記第２色変換層１７の色変換部を形成することによって、発光層で発光した青色を含む光のうち、第２色変換層１７の色変換部がない部分を通過する光の一部または全部を第１色変換層１３の色変換部に入射するようにさせることができる。青色の色変換層、緑色の色変換層を設ける場合も同様である。
【００２４】
なお、本発明においては、不連続な膜として色変換部を形成しつつ、上面から見たときに画素の全面が第１または第２色変換層の色変換部で覆われるようにするために、色変換層を第１および第２色変換層の２層に重ねて設けている。しかし、本発明は色変換層の層数を２層に限定するものではなく、色変換層を複数層、すなわち２層以上の任意の層数とすることによって前記の目的を達することが可能である。したがって、前記の目的を達するために色変換層を３層以上としてもよいが、層数を増やすごとにプロセスの繰り返し回数が増大することを考慮すると、色変換層を２層とするのが、もっとも好ましい。
【００２５】
また、本構成例では、３種のカラーフィルター層１２（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を備える場合について説明したが、３種のカラーフィルター層１２（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を設けない構成とすることもできる。第１および第２色変換層を上述と同様に構成することにより、単一の発光層中に添加される１種類の蛍光色素により青色を含む光を発光し、この光を色変換色素を含む第１および第２色変換層で吸収、色変換させることにより、赤色発光させる。該赤色光のほかに、有機ＥＬ素子から発する第１および第２色変換層以外の位置を通過する青色を含む透過光が存在するため、これら青色を含む透過光と色変換層によって吸収、色変換された赤色光とを合わせて、素子外部に白色光を放射するように設計を行うことが可能である。第１および第２色変換層の面積を適宜設定することにより、所望の白色を発光する有機発光デバイスを実現できる。本発明における白色光とは、可視領域（４００〜７００ｎｍ）の波長成分を比視感度に応じた比率で含む光のみならず、該波長成分を均一には含んでいないが肉眼で白色に見える光をも含む。
【００２６】
第１および第２色変換層の色変換部は、５０ｎｍ〜１μｍの膜厚を、より好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内の膜厚を有して、具体的にはマスクによるパターニングを伴う蒸着法によって、各画素の内部に貫通部を有する不連続な膜として形成される。各色変換層の上下に配設される２層が貫通部を介して直接接合することが可能となることから、蒸着法で形成される色変換層の機械的な強度を補強し、また、色変換層および色変換層の上下の層を合わせた密着力が向上する。貫通部の形成は、全画素に対して行うことが好ましいが、蒸着膜の強度を低下させない範囲で貫通部の形成する画素を適宜選択することは可能であり、大部分の画素に対して、貫通部を形成していれば良い。
【００２７】
本発明の第１色変換層１３および第２色変換層１７は、色変換色素／マトリクス樹脂の組成物の塗布・乾燥によって形成される従来型の色変換層とは異なり、透明電極２１および反射電極２３の断線または短絡などの故障を引き起こすような段差を緩和した構造となっている。したがって、第１色変換層１３および第２色変換層１７の上に平坦化のための層を設けないことも可能となる。
【００２８】
色変換層についてさらに詳細に説明する。第１色変換層１３および第２色変換層１７は、それぞれ色変換色素を含み、入射光（有機ＥＬ素子からの発光）の一部を吸収して波長分布変換を行い、入射光の非吸収分と変換光とを含む異なる波長分布を有する光を放出するための層である。
色変換色素は、入射光を吸収して、異なる波長域の光を放射する色素であり、好ましくは光源が発する青色〜青緑色の光を吸収して、所望の波長域の光（例えば、緑色または赤色。）を放射する色素である。色変換色素としては、ＤＣＭ−１（Ｉ）、ＤＣＭ−２（ＩＩ）、ＤＣＪＴＢ（ＩＩＩ）、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）、ナイルレッド（Ｖ）などの赤色発光材料用の色素、赤色光を放射するローダミン系色素、シアニン系色素、ピリジン系色素、オキサジン系色素など、緑色光を放射するクマリン系色素、ナフタルイミド系色素など、当該技術で知られている任意のものを用いることができる。
【００２９】
【化１】
2008060038.tif 000003
第１色変換層１３および第２色変換層１７は、パターニングを伴うドライプロセスで形成される。ここで用いるドライプロセスは蒸着法（抵抗加熱式および電子ビーム加熱式を含む。）を用いることが好ましく、ここでは蒸着法によって第１色変換層１３および第２色変換層１７を形成する方法を説明する。しかし、本発明の趣旨はこれに限るものではなく、用いる材料に依存して、蒸着法以外の他のドライプロセス、例えば、種々の物理的気相成長（ＰＶＤ）法（分子線エピタキシー法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、レーザーアブレーション法などを含む。）や、種々の化学的気相成長（ＣＶＤ）法（熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、ＭＯＣＶＤ法などを含む。）などの当該技術において知られている任意の手段を適用してもよい。
【００３０】
具体的には、第１色変換層１３はカラーフィルター層１２の上に、第２色変換層１７は第１ガスバリア層１４の上に、それぞれマスクによるパターニングを伴う蒸着法により、波長分布変換を行う色変換色素を蒸着することによって、第１色変換層１３および第２色変換層１７の色変換部を不連続な蒸着膜として形成する。蒸着させる色変換色素は１種であっても、複数種であってもよい。本発明において使用する色変換色素の少なくとも１種は、ＥＬ素子の発光を吸収して、波長５８０ｎｍ以上の赤色光を発することができることが好ましい。あるいはまた、蒸着した色変換色素の結着性などの第１色変換層１３および第２色変換層１７の特性を向上させるために、色変換色素と共に他の材料を共蒸着してもよい。色変換色素と共に共蒸着できる材料としては、たとえば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）またはトリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｍｑ３）のようなアルミニウム錯体、４，４´−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）、２，５−ビス（５−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェンなどの材料を挙げることができる。
【００３１】
第１色変換層１３および第２色変換層１７の色変換部は、５０ｎｍ〜１μｍの膜厚を、より好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内の膜厚を有して、マスクによるパターニングを伴う蒸着法によって不連続な膜として形成される。ここで、該色変換部の膜厚は、該色変換部が、有機ＥＬ層２２から出射された所望の波長の光を所望の光量だけ吸収できる量と濃度の色素を含むことができ、かつ、該色変換部の色変換色素が効率よく色変換を行って、変換光を所望の光量だけ出射できるような量と濃度の色素を含ませることができるように決めればよい。
【００３２】
さらに、該色変換部が第１色素および第２色素を含む膜であって、第１色素は該色変換部への入射光を吸収して、そのエネルギーを第２色素へと移動させる色素であり、第２色素は、第１色素から該エネルギーを受容して光を放射する色素であることが好ましい。第１色素は、前記入射光を十分に吸収できる量で該色変換部中に存在し、第２色素は、該色変換部の総構成分子数を基準として１０モル％以下の量で存在することを特徴とする色変換部であれば、該色変換部の大部分を構成する第１色素が入射光吸収の機能を有するために、５０ｎｍ〜１μｍ、より好ましくは、５０ｎｍ〜２００ｎｍのような薄い膜厚においても十分な吸光度を有するようにすることが可能である。
【００３３】
第１色変換層１３および第２色変換層１７を蒸着法で形成する際にパターニング用に用いるマスクとしては、構成される有機発光デバイスの画面を肉眼で見た際に、該マスクによって不連続な蒸着膜として形成される第１色変換層１３および第２色変換層１７が色むらとして識別されないようにするためのパターンを有していることが必要である。
また、色変換層中の色変換部が形成されない部分、すなわち色変換部を覆うガスバリア層が色変換層の下地層と直接接合する部位を色変換層の機械的な強度を十分確保できるような幅で確保することが必要である。
【００３４】
例えば、第１色変換層１３の形成時に用いるマスクおよび第２色変換層１７の形成時に用いるマスクが、図４に例示するように、ともに幅５〜５０μｍのストライプ状の蒸着膜が幅５〜１０μｍの間隔を空けて、カラーフィルター層１２（存在する場合には平坦化層１５）上ないし第１ガスバリア層１４上のカラーフィルター層１２の上方に位置する部分に形成されるようなパターンを有し、かつ、双方の蒸着膜が必要に応じ、互いにずれた平面位置（たとえばストライプと直角な方向に５〜１０μｍずれた位置。）に形成されるようなマスクの組み合わせであれば、この条件を満たす。ここで、ストライプの形状は前記の範囲に限定されるものではなく、前記の条件を満たしていれば、蒸着膜が形成される部分の幅や、蒸着膜が形成されない部分の幅、およびそれらの比率などを任意に決定してもよい。
【００３５】
第１色変換層１３および第２色変換層１７をパターニングする際にパターンとしては、前記の条件を満たしていれば、前記のストライプ状以外の任意のパターンでもよい。たとえば、三角形、四角形を含む任意の多角形をはじめ、直線や曲線で閉じられた任意の平面図形を格子状に配列したものであってもよい。
色変換層のパターニングにマスクを用いる際に、第１色変換層１３の形成時に用いるマスクと、第２色変換層１７の形成時に用いるマスクとに、パターンが必要に応じて、互いにずらされて（さらに、パターンが互いに変形されていてもよい。）レイアウトされている別々のマスクを用意して、第１色変換層１３および第２色変換層１７を形成するようにしてもよい。また、第１色変換層１３の形成時に用いるマスクと、第２色変換層１７の形成時に用いるマスクとに、同一のマスクを用い、第２色変換層１７を形成する際に、第１色変換層１３の形成時に比べマスクを必要に応じて、ずらして配置するようにしてもよい。
【００３６】
本発明では、カラーフィルター層１２（存在する場合には平坦化層１５）上に第１色変換層１３を蒸着法によって形成する際に、マスクを用いて有機物の蒸着膜から成る色変換部を不連続にパターニングして形成し、その上面から第１ガスバリア層１４を形成し、さらに、前記第１ガスバリア層１４上に第２色変換層１７を蒸着法によって形成する際に、マスクを用いて有機物の蒸着膜から成る色変換部を不連続にパターニングして形成し、その上面から第２ガスバリア層１８を形成する。このことにより、第１ガスバリア層１４がカラーフィルター層１２（存在する場合には平坦化層１５）に直接配設される部分を持たせ、かつ、第２ガスバリア層１８が第１ガスバリア層１４に直接配設される部分を持たせることが可能となる。
【００３７】
このように蒸着膜（第１色変換層１３および第２色変換層１７の色変換部）を不連続に形成することにより、該蒸着膜（第１色変換層１３および第２色変換層１７の色変換部）とこれらを挟む上下の層（第１色変換層１３に対してはカラーフィルター層１２（存在する場合には平坦化層１５）と第１ガスバリア層１４、第２色変換層１７に対しては第１ガスバリア層１４および第２ガスバリア層１８）との線膨張係数の差異による応力が緩和され、該蒸着膜（第１色変換層１３および第２色変換層１７の色変換部）の損傷が防止される。
【００３８】
さらに、第1ガスバリア層１４がカラーフィルター層１２（存在する場合には平坦化層１５）に、第２ガスバリア層１８が第１ガスバリア層１４に、それぞれ直接配設される部分を持つ構造をとることによって、層間の密着性が確保され、剥離の問題が回避される。これにより、有機発光デバイスのパネルを歩留まりよく製造することが可能となり、さらに、駆動による画素欠陥の発生とこれによる寿命の低下を防止することができる。
【００３９】
第１色変換層１３および第２色変換層１７の色変換部の膜厚は、色変換色素の濃度消光の影響を抑えうる濃度で、十分にＥＬ光を吸収できる量の色素を第１色変換層１３および第２色変換層１７の色変換部に含有させられるように決定されるため、色変換色素として用いる色素の濃度消光の起こしやすさとモル吸光係数によって設定すべき膜厚は異なってくる。しかしながら、色変換色素／マトリクス樹脂の組成物を塗布し、乾燥するウェットプロセスによって膜形成される従来型の色変換層の一般的な膜厚である数μm〜十数μmと比較すれば格段に薄いことから、透明電極および反射電極の断線または短絡などの故障を引き起こすような段差を緩和した構造となっている。したがって、第１色変換層１３および第２色変換層１７の上に平坦化のための層を設けないことも可能となる。
【００４０】
また、色変換色素／マトリクス樹脂の組成物の塗布・乾燥によって形成される従来型の色変換層においては、その層中に有機ＥＬ素子の劣化を引き起こす水分を包含するおそれがある。しかしながら、本発明の第１色変換層１３および第２色変換層１７はドライプロセスである蒸着法を用いて形成されるのでそのような水分を包含するおそれがなく、したがって有機ＥＬ素子の劣化の原因となることもない。
【００４１】
第１ガスバリア層１４および第２ガスバリア層１８は、カラーフィルター層１２から有機ＥＬ層２２側への水分の透過を阻止するとともに、その上に形成される有機ＥＬ素子の透明電極２１の形成プロセスから第１色変換層１３および第２色変換層１７を保護するための層である。したがって、第１ガスバリア層１４および第２ガスバリア層１８は、水分、酸素および低分子成分に対するバリア性を有する材料で形成される。
【００４２】
さらに、第１ガスバリア層１４および第２ガスバリア層１８は、有機ＥＬ層２２の発光を第１色変換層１３および第２色変換層１７側に効率よく透過させるために、その発光波長域において透明であり、かつ（第１色変換層１３および第２色変換層１７の屈折率）＜（第１ガスバリア層１４および第２ガスバリア層１８の屈折率）の関係を満たすことが好ましい。透明性に関して、第１ガスバリア層１４および第２ガスバリア層１８は４００〜８００ｎｍの範囲で５０％以上の高い透過率を有することが好ましい。また、第１色変換層１３および第２色変換層１７および透明電極２１の代表的材料を考慮すると、第１ガスバリア層１４および第２ガスバリア層１８の材料の屈折率は、１．９以上であることがより好ましく、２．２以下であることがさらに好ましい。第１ガスバリア層１４および第２ガスバリア層１８として好適な材料は、ＳｉＮ，ＳｉＮＨ，ＡｌＮなどを含む。
【００４３】
第１ガスバリア層１４および第２ガスバリア層１８は、１００ｎｍ〜２μｍの膜厚を、より好ましくは１００ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内の膜厚を有して、第１ガスバリア層１４は第１色変換層１３上の全面に、第２ガスバリア層１８は第２色変換層１７上の全面にわたってそれぞれ形成される。
第１ガスバリア層１４および第２ガスバリア層１８は、ドライプロセスであるスパッタ法またはＣＶＤ法を用いて形成することができる。スパッタ法は、高周波スパッタ法であっても、マグネトロンスパッタ法であってもよい。また、ＣＶＤ法は、プラズマＣＶＤ法であることが好ましい。本工程におけるプラズマの発生手段としては、高周波電力（容量結合型または誘導結合型のいずれであってもよい。）、ＥＣＲ、へリコン波などの当該技術で知られている任意の手段を用いてもよい。また、高周波電力として、工業用周波数（１３．５６ＭＨｚ）の電力に加えて、ＵＨＦまたはＶＨＦ領域の周波数の電力を用いることも可能である。本発明におけるＳｉ源としては、ＳｉＨ４、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＣｌ４、Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４などを使用することができ、Ａｌ源としては、ＡｌＣｌ３、Ａｌ（Ｏ−ｉ−Ｃ３Ｈ７）３などを使用することができる。また、本発明におけるＮ源としては、ＮＨ３を使用することが便利である。
【００４４】
本発明に使用することができる有機ＥＬ素子は、一対の電極の間に有機ＥＬ層２２を挟持し、少なくとも有機発光層を含み、必要に応じ、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している。あるいはまた、正孔の注入および輸送の両方の機能を有する正孔注入輸送層、電子の注入および輸送の両方の機能を有する電子注入輸送層を用いてもよい。具体的には、有機ＥＬ素子は下記のような層構成からなるものが採用される。
【００４５】
(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／正孔輸送層／有機発光層／陰極
(5)陽極／正孔注入層／有機発光層／電子輸送層／陰極
(6)陽極／正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電子輸送層／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
上記の層構成において、陽極および陰極は、それぞれ透明電極または反射電極のいずれかである。当該技術において、陽極を透明にすることが容易であることが知られており、本発明においても陽極を透明電極２１とし、陰極を反射電極２３として用いることが好ましい。透明電極２１は、有機ＥＬ層２２の発する光の領域において透明であることが好ましい。
【００４６】
前記有機ＥＬ層２２の各層の材料としては、公知のものが使用される。例えば、有機発光層として青色から青緑色の発光を得るためには、例えばベンゾチアゾール系、ベンゾイミダゾール系、ベ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。
【００４７】
透明電極２１としては、波長４００〜８００ｎｍの光に対して好ましくは５０％以上、より好ましくは８５％以上の高い透過率を有することが好ましい。透明電極２１は、ＩＴＯ（Ｉｎ−Ｓｎ酸化物）、ＮＥＳＡ膜、Ｓｎ酸化物、ＩＺＯ（Ｉｎ−Ｚｎ酸化物）、Ｚｎ酸化物、Ｚｎ−Ａｌ酸化物、Ｚｎ−Ｇａ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。
【００４８】
透明電極２１は、蒸着法、スパッタ法または化学的気相成長（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。また、後述するように複数の部分電極からなる透明電極２１が必要になる場合には、導電性透明金属酸化物を全面にわたって均一に形成し、その後に所望のパターンを与えるようにエッチングを行って、複数の部分電極からなる透明電極２１を形成してもよい。あるいはまた、所望の形状を与えるマスクを用いて複数の部分電極からなる透明電極２１を形成してもよい。
【００４９】
透明電極２１を陰極として用いる場合、有機ＥＬ層２２との界面にバッファ層を設けて、電子注入効率を向上させることが好ましい。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、あるいはそれらの金属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。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。
【００５０】
反射電極２３は、高反射率の金属、アモルファス合金、微結晶性合金を用いて形成されることが好ましい。高反射率の金属は、Ａｌ，Ａｇ，Ｍｏ，Ｗ，Ｎｉ，Ｃｒなどを含む。高反射率のアモルファス合金は、ＮｉＰ，ＮｉＢ，ＣｒＰおよびＣｒＢなどを含む。高反射率の微結晶性合金は、ＮｉＡｌなどを含む。反射電極２３を陰極として用いてもよいし、陽極として用いてもよい。
【００５１】
反射電極２３を陰極として用いる場合には、反射電極２３と有機ＥＬ層２２との界面に前述のバッファ層を設けて、有機ＥＬ層２２に対する電子注入効率を向上させてもよい。あるいはまた、反射電極２３を陰極として用いる場合、前述の高反射率金属、アモルファス合金、微結晶性合金に対して、仕事関数が小さい材料であるＬｉ，Ｎａ，Ｋなどのアルカリ金属、Ｃａ，Ｍｇ，Ｓｒなどのアルカリ土類金属を添加して合金化し、電子注入効率を向上させることができる。反射電極２３を陽極として用いる場合には、反射電極２３と有機ＥＬ層２２との界面に、導電性透明金属酸化物の層を設けて有機ＥＬ層２２に対する正孔注入効率を向上させてもよい。
【００５２】
反射電極２３は、用いる材料に依存して、蒸着（抵抗加熱または電子ビーム加熱）、スパッタ、イオンプレーティング、レーザーアブレーション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形成することができる。後述するように、複数の部分電極からなる反射電極２３が必要になる場合には、所望の形状を与えるマスクを用いて複数の部分電極からなる反射電極２３を形成してもよい。あるいはまた、有機ＥＬ層２２の積層前に、逆テーパー状の断面形状を有する分離隔壁（不図示）を形成し、それによって分離される複数の部分電極からなる反射電極２３を形成してもよい。
【００５３】
有機ＥＬ素子中に複数の独立した発光部を形成するために、透明電極２１および反射電極２３のそれぞれは、平行なストライプ状の複数の部分から形成され、透明電極２１を形成するストライプと反射電極２３を形成するストライプとが互いに交差（好ましくは直交）するように形成することが好ましい。このようにすることで、有機ＥＬ素子はマトリクス駆動を行うことができる。すなわち、透明電極２１の特定のストライプと、反射電極２３の特定のストライプに電圧が印加された時に、それらのストライプが交差する部分において有機ＥＬ層２２が発光する。
【００５４】
あるいはまた、一方の電極（たとえば、透明電極２１）を、ストライプパターンを持たない一様な平面電極とし、および他方の電極（たとえば、反射電極２３）を各発光部に対応するような複数の部分電極にパターニングしてもよい。その場合には、各発光部に対応する複数のスイッチング素子を設けて、各発光部に対応する前記の部分電極に１対１で接続して、いわゆるアクティブマトリクス駆動を行うことが可能になる。
【００５５】
透明基板１１は可視光透過率に優れ、また、有機発光デバイスの形成プロセスにおいて、有機発光デバイスの性能低下を引き起こさないものであればよい。好ましい透明基板は、ガラス基板、およびポリオレフィン、アクリル樹脂（ポリメチルメタクリレートを含む）、ポリエステル樹脂（ポリエチレンテレフタレートを含む）、ポリカーボネート樹脂、またはポリイミド樹脂などの樹脂で形成された剛直性の樹脂基板を含む。あるいはまた、ポリオレフィン、アクリル樹脂（ポリメチルメタクリレートを含む）、ポリエステル樹脂（ポリエチレンテレフタレートを含む）、ポリカーボネート樹脂、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、基板として用いてもよい。ガラス、ならびに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。
【００５６】
本発明におけるカラーフィルター層１２は、入射光を分光して、所望される波長域の光のみを透過させる層である。図１、２の構成では赤色カラーフィルター層１２Ｒ、緑色カラーフィルター層１２Ｇおよび青色カラーフィルター層１２Ｂの３種のカラーフィルター層を用いているが、必要に応じて１種、２種、または４種以上のカラーフィルター層を用いてもよい。
【００５７】
カラーフィルター層１２は、所望の吸収を有する染料または顔料を高分子のマトリクス樹脂中に分散させたものであり、市販のフラットパネルディスプレイ用材料などの当該技術において知られている任意の材料、たとえば液晶用カラーフィルター材料（富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ（株）製カラーモザイクなど）を用いて形成することができる。本発明におけるカラーフィルター層１２は、所望される波長域の光を高い色純度で得るために、０．５〜５μｍ、より好ましくは１〜３μｍの膜厚を有する。
【００５８】
本発明のカラーフィルター層１２は、液体状材料（溶液または分散液）の塗布、光パターニング、現像液による不要部分の除去を含むウェットプロセスを用いて形成することが、必要とされる高精細度を実現する上で好ましい。ウェットプロセスによる形成終了後に、透明基板１１およびカラーフィルター層１２を高温加熱して、カラーフィルター層１２中に残存する水分を十分に除去することが、有機ＥＬ発光ディスプレイ完成品の安定性を向上させるために好ましい。
【００５９】
図１、２には例示していないが、各カラーフィルター層１２の間隙に、光を透過させないブラックマトリクスを形成してもよい。ブラックマトリクスは、カラーフィルター層１２と同様に、市販のフラットパネルディスプレイ用材料などの当該技術において知られている任意の材料を用い、ウェットプロセスにて作製することができる。ブラックマトリクスは有機発光デバイスのコントラスト比を向上させることに加えて、カラーフィルター層１２により形成される段差を低減させることにも有効である。
【００６０】
ブラックマトリクスを設ける場合には、ブラックマトリクスを先に形成してもよいし、カラーフィルター層１２を先に形成してもよい。ここで、ブラックマトリクスの一部とカラーフィルター層１２の一部とを重畳（オーバーラップ）させて、有機ＥＬ素子からの光が必ずカラーフィルター層１２を通過して出射するようにしてもよい。ブラックマトリクスを形成する場合には、前述の水分除去のため、高温加熱工程は、全てのカラーフィルター層１２およびブラックマトリクスの形成後に行うことが好ましい。
【００６１】
平坦化層１５は、カラーフィルター層１２によってもたらされる段差を補償するための層である。また、有機ＥＬ素子からの光が平坦化層１５を通って外部へと放射される点から、平坦化層１５の材料は優れた光透過性を有すること、すなわち波長４００〜８００ｎｍの光に対して好ましくは５０％以上、より好ましくは８５％以上の高い透過率を有することが好ましい。
【００６２】
平坦化層１５は、一般的には塗布法（スピンコート、ロールコート、ナイフコートなど）で形成される。その際、適用可能な材料としては、熱可塑性樹脂（ポリエステル樹脂（ポリエチレンテレフタレートなど）、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエーテルサルフォン、ポリビニルアルコールおよびその誘導体（ポリビニルブチラールなど）、ポリフェニレンエーテル、ノルボルネン系樹脂、イソブチレン無水マレイン酸共重合樹脂、環状オレフィン系樹脂）、非感光性の熱硬化型樹脂（アルキッド樹脂、芳香族スルフォンアミド樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂）、または光硬化型樹脂を用いることができる。
【００６３】
平坦化層１５を形成した後に、透明基板１１、カラーフィルター層１２および平坦化層１５の積層体（存在する場合にはブラックマトリクスを含む。）を高温加熱して、カラーフィルター層１２および平坦化層１５中に残存する水分を十分に除去することが、有機発光デバイスの安定性を向上させるために好ましい。あるいはまた、平坦化層１５を形成する前にカラーフィルター層１２（存在する場合にはブラックマトリクスを含む。）を高温加熱してカラーフィルター層１２中の水分の除去を行い、さらに平坦化層１５の形成後に再び高温加熱して、平坦化層１５中に残存する水分の除去を行ってもよい。
【００６４】
平坦化層１５は、カラーフィルター層１２とオーバーラップしていない領域において、０．５〜３μｍ、より好ましくは１〜２μｍの膜厚を有して、複数種のカラーフィルター層１２によってもたらされる段差を補償し、平坦な上平面を提供することができる。
そのほか、本発明の有機発光デバイスの別の構成例として、図には例示していないが、図１および図２に示す構成において、第２ガスバリア層１８と有機ＥＬ素子との間に、第１色変換層１３および第１ガスバリア層１４の積層された部分と同様にして構成される色変換層およびガスバリア層の積層された部分をさらに一つ以上含んでいてもよい。
【００６５】
以下、有機発光デバイスの実施例を用いてさらに詳細に説明する。
【実施例１】
【００６６】
以下、実施例１において、図１を参照することとする。なお、ブラックマトリクスは図示されていない。
厚さ０．７ｍｍのガラス基板（透明基板１１）を純水中で超音波洗浄し、乾燥させた後に、さらにＵＶオゾン洗浄した。洗浄済ガラス基板（透明基板１１）に対して、スピンコート法を用いてカラーモザイクＣＫ−７８００（富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ（株）製）を塗布し、フォトリソグラフ法を用いてパターニングを行い、幅０．０３ｍｍ、膜厚１μｍの複数のストライプ状部分がピッチ０．１１ｍｍで配列されているブラックマトリクスを形成した。
【００６７】
引き続いて、赤色、緑色および青色の各カラーフィルター層１２（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を、それぞれカラーモザイクＣＲ−７００１、ＣＧ−７００１、およびＣＢ−７００１を用いて形成した。それぞれのカラーフィルター層材料を塗布した後に、フォトリソグラフ法によるパターニングを行って、幅０．１０ｍｍ、ガラス基板（透明基板１１）上の膜厚１μｍの複数のストライプ状部分が、ピッチ０．３３ｍｍで配列されている赤色カラーフィルター層１２Ｒ、緑色カラーフィルター層１２Ｇ、および青色カラーフィルター層１２Ｂを形成した。この構造において、ブラックマトリクスの複数のストライプ状部分のそれぞれは、その両辺から０．０１ｍｍの領域において、カラーフィルター層１２のいずれかにオーバーラップされた。
【００６８】
次に、透明保護コーティング剤ＮＮ８１０Ｌ（ＪＳＲ製）をスピンコート法によって塗布し、フォトリソグラフ法を用いてパターニングを行い、カラーフィルター層１２およびブラックマトリクスを覆う平坦化層１５を形成した。ブラックマトリクスと接触する領域における平坦化層１５の膜厚は１．５μｍであった。
以上のようにして得られた平坦化層１５以下の層を有する基板を、乾燥窒素雰囲気（酸素および水分濃度ともに１０ｐｐｍ以下。）下、３０分間にわたって２００℃に加熱して、残存する可能性のある水分を除去した。
【００６９】
次いで、平坦化層１５を形成した基板を真空蒸着装置に装着し、パターニング用のマスクを基板に据え付けた。そして、１×１０−４Ｐａの圧力において、０．３Å／ｓの蒸着速度にて色変換色素ＤＣＭ−１を蒸着し、膜厚２００ｎｍの第１色変換層１３を形成した。ここで、パターニング用のマスクとしては、幅１５μｍのストライプ状の蒸着膜が幅１０μｍの間隔を空けて、平坦化層１５上の、カラーフィルター層１２Ｒの上方に位置する部分に形成されるようなパターンを有する、図４に示す形状のマスクを用いた。別途、ガラス基板上に同条件でＤＣＭ−１膜を形成し、屈折率を測定したところ、本実施例の第１色変換層１３が１．９の屈折率を有することが明らかとなった。
【００７０】
そして、プラズマＣＶＤ法を用いて膜厚３００ｎｍのＳｉＮＨ膜を積層して、第１ガスバリア層１４を得た。原料ガスとして１００ＳＣＣＭのＳｉＨ４、５００ＳＣＣＭのＮＨ３、および２００ＳＣＣＭのＮ２を用い、ガス圧を８０Ｐａとした。また、プラズマ発生用電力として、１３．５６ＭＨｚのＲＦ電力を０．５ｋＷ印加した。
次いで、第１ガスバリア層１４を形成した基板を真空蒸着装置に装着し、パターニング用のマスクを基板に据え付けた。そして、１×１０−４Ｐａの圧力において、０．３Å／ｓの蒸着速度にて色変換色素ＤＣＭ−１を蒸着し、膜厚２００ｎｍの第２色変換層１７を形成した。ここで、パターニング用のマスクとしては、第１色変換層１３と同じく幅１５μｍのストライプ状の蒸着膜が幅１０μｍの間隔を空けて、なおかつ、第１色変換層１３のストライプ状の蒸着膜からストライプと直角な方向に１２．５μｍ平行移動した第１ガスバリア層１４上（カラーフィルター層１２Ｒの上方に位置する部分。）の平面位置に形成されるようなパターンを有する、図４に示す形状のマスクを用いた。
【００７１】
そして、プラズマＣＶＤ法を用いて膜厚３００ｎｍのＳｉＮＨ膜を積層して、第２ガスバリア層１８を得た。原料ガスとして１００ＳＣＣＭのＳｉＨ４、５００ＳＣＣＭのＮＨ３、および２００ＳＣＣＭのＮ２を用い、ガス圧を８０Ｐａとした。また、プラズマ発生用電力として、１３．５６ＭＨｚのＲＦ電力を０．５ｋＷ印加した。
以上のように形成した第２ガスバリア層１８の上に、有機ＥＬ素子を形成した。最初に、ＤＣスパッタ法を用いて膜厚２００ｎｍのＩＺＯ膜を成膜した。ターゲットとして、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物を用い、スパッタガスとしてＯ２およびＡｒを用いた、次いで、シュウ酸水溶液をエッチング液として用いるフォトリソグラフ法によってパターニングを行い、透明電極２１を得た。透明電極２１は、カラーフィルター層１２の上方に位置し、カラーフィルター層１２のストライプと同一方向に伸びる複数のストライプ状部分（幅０．１ｍｍ、ピッチ０．１１ｍｍ）から形成された。
【００７２】
次いで、絶縁性コーティング剤フォトニース（東レ株式会社製）を用いてポリイミド膜を形成し、フォトリソグラフ法を用いて、透明電極２１の各ストライプ状部分の上に幅０．１ｍｍ、長さ０．３ｍｍの開口部（有機ＥＬ素子の発光部となる部分）が、長さ方向のピッチ０．３３ｍｍで配置された絶縁膜を形成した。
引き続いて、反射電極分離隔壁の形成を行った。ネガ型フォトレジスト（ＺＰＮ１１６８（日本ゼオン製））をスピンコート法によって塗布し、プリベークを実施し、フォトマスクを用いて透明電極２１のストライプと直交する方向に伸びるストライプ形状のパターンを焼き付け、１１０℃のホットプレート上で６０秒間にわたってポストエクスポージャベークを行い、現像を行い、最後に１６０℃のホットプレート上で１５分間にわたって加熱を行い、反射電極分離隔壁を形成した。得られた反射電極分離隔壁は、逆テーパー状の断面形状を有し、透明電極２１のストライプと直交する方向に伸びる複数のストライプ形状部から構成された。
【００７３】
以上のように、反射電極分離隔壁を形成した基板を抵抗過熱蒸着装置内に装着し、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子注入層を、真空を破らずに成膜した。成膜に際して真空槽内圧は１×１０−４Ｐａまで減圧した。正孔注入層として膜厚１００ｎｍの銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、正孔輸送層として膜厚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）、発光層として膜厚３０ｎｍのＤＰＶＢｉ、および電子注入層として膜厚２０ｎｍのＡｌｑ３を積層して、有機ＥＬ層２２を得た。
【００７４】
この後、真空を破ることなしに、厚さ２００ｎｍのＭｇ／Ａｇ（１０：１の重量比）膜を堆積させ、幅０．３０ｍｍ、ピッチ０．３３ｍｍの複数のストライプ形状の部分電極からなる反射電極２３を得た。
こうして得られたデバイスをグローブボックス内乾燥窒素雰囲気（酸素および水分濃度ともに１０ｐｐｍ以下。）下において、封止ガラスとＵＶ硬化接着剤を用いて封止して、有機発光デバイスを得た。
【００７５】
得られたデバイスを、輝度１０００ｃｄ／ｍ２で白色（初期色度（ＣＩＥ）、ｘ＝０．３１、ｙ＝０．３３）発光する条件にて５，０００時間にわたって連続駆動したが、ダークエリアの発生は観測されなかった。
【実施例２】
【００７６】
以下、実施例２において、図２を参照することとする。なお、ブラックマトリクスは図示されていない。
平坦化層１５を形成しなかったことを除いて、実施例１と同様の手順を繰り返して有機発光デバイスを得た。得られたデバイスを、輝度１０００ｃｄ／ｍ２で白色（初期色度（ＣＩＥ）、ｘ＝０．３１、ｙ＝０．３３）発光する条件にて５，０００時間にわたって連続駆動したが、ダークエリアの発生は観測されなかった。
（比較例１）
以下、比較例１において、図３を参照することとする。
【００７７】
第１色変換層１３を形成する際にパターニング蒸着用のマスクを用いず、さらに、第２色変換層１７および第２ガスバリア層１８を形成しなかったことを除いて実施例２と同様の手順を繰り返して有機発光デバイスを得た。しかしながら、第１色変換層１３とカラーフィルター層１２との密着性が不良で、第１色変換層１３が部分的に剥離してしまう箇所があった。また、駆動に伴って第１色変換層１３の剥離に伴う部分的な非点灯画素の発生が観測された。
【００７８】
第１色変換層１３を蒸着法で形成する際に、マスクによるパターニングを伴わせなかった場合、第１色変換層１３はカラーフィルター層１２上の全面にわたって形成されるため、第１ガスバリア層１４とカラーフィルター層１２にはさまれた積層構造中に有機物の蒸着膜（第１色変換層１３）が存在することになる。有機物の蒸着膜は、機械的強度が小さく、さらにこれを挟む第１ガスバリア層１４とカラーフィルター層１２とは異なる線膨張係数を有するため、該積層構造中では応力ストレスによって該蒸着膜の損傷が起こるためと考えられる。
【００７９】
また、該蒸着膜は下地となるカラーフィルター層１２との密着性が小さく、該第１色変換層１３と第１ガスバリア層１４とカラーフィルター層１２との間での機械的な剥離を引き起こす。これは、逐次積層構造を形成することによって構成する有機発光デバイスのパネルを製造する上で、歩留まりの低下や、駆動による画素欠陥の発生とこれによる寿命の低下を引き起こす原因となったと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施例１の有機発光デバイスの構造を示す模式的断面図である。
【図２】本発明の実施例２の有機発光デバイスの構造を示す模式的断面図である。
【図３】本発明の比較例１の有機発光デバイスの構造を示す模式的断面図である。
【図４】色変換層形成する際のパターニング用ストライプ状マスクの模式図である。
【図５】ウェットプロセスによって形成された色変換層をもつ、従来の色変換方式の有機発光デバイスの構造を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
【００８１】
１１，３１  透明基板
１２（Ｒ，Ｇ，Ｂ），３２（Ｒ，Ｇ，Ｂ）  カラーフィルター層
１３  第１色変換層
１４  第１ガスバリア層
１５  平坦化層
１７  第２色変換層
１８  第２ガスバリア層
２１，４１  透明電極
２２，４２  有機ＥＬ層
２３，４３  反射電極
３３（Ｒ，Ｇ，Ｂ）  （従来型）色変換層
３４  平坦化層
３５  ガスバリア層
【図１】
2008060038.tif 000004
【図２】
2008060038.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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