(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板上に少なくとも、透明導電性材料を含む陽極と、有機ＥＬ材料を含む発光層と、該発光層の形成領域の一部に非開口領域に対応して形成され、金属層を含む陰極とが前記第１基板側からこの順に積層され、さらに前記陰極と対向するとともに、平面視において前記陰極と同一あるいは前記陰極よりも大きい面積でパターニングされた反射防止層が陰極上に積層された有機ＥＬ素子であって、
前記陰極と前記反射防止層の間に保護層と封止層が形成され、
前記保護層と前記封止層とが前記第１基板側からこの順に積層され、
前記陰極がアルカリ土類金属層と前記金属層とが前記第１基板側からこの順に積層された積層電極からなるとともに、前記アルカリ土類金属層の側端部に前記アルカリ土類金属のフッ化物層を有することを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項２】
前記保護層と前記封止層の少なくともいずれか一方と、前記反射防止層とは、第２基板で覆われていることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ素子。
【請求項３】
前記封止層はギャップ材が混合されたものであり、該ギャップ材入り封止層は前記保護層上に略環状に形成されており、前記ギャップ剤入り封止層より内側の空間内にマッチングオイルが充填されていることを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項４】
前記反射防止層は、少なくともＣｒあるいは黒色顔料を含む層であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項５】
前記反射防止層の幅は、前記陰極の幅より大きく形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項６】
第１基板上に少なくとも、透明導電体層を含む陽極と、有機ＥＬ材料を含む発光層と、該発光層の形成領域の一部に非開口領域に対応して形成され、金属層を含む陰極とが前記第１基板側からこの順に積層され、さらに前記陰極と対向するとともに、平面視において前記陰極と同一あるいは前記陰極よりも大きい面積でパターニングされた反射防止層が陰極上に積層された有機ＥＬ素子の製造方法であって、
第１基板上に少なくとも前記陽極、前記発光層、前記陰極を形成する工程と、
第２基板上に反射防止層形成用材料層を形成し、該材料層のパターニングを行って反射防止層を形成する工程と、
前記陰極側の前記第１基板と前記反射防止層側の第２基板を位置合わせし、封止層を介して接着する工程とを含み、
前記陽極、前記発光層、前記陰極を形成する工程において、
前記陰極をアルカリ土類金属層と金属層とが前記第１基板側からこの順に積層された積層電極により形成するとともに、パターニングされた前記アルカリ土類金属層の側端部に前記アルカリ土類金属のフッ化物層を形成することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項７】
前記陰極側の前記第１基板と前記反射防止層側の第２基板を位置合わせし、封止層を介して接着する工程において、前記第１基板あるいは前記第２基板上に略環状に形成したギャップ剤入り封止層を介して接着し、前記ギャップ剤入り封止層の硬化後に前記ギャップ剤入り封止層より内側の空間内にマッチングオイルを注入、封止することを特徴とする請求項６記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項８】
第１基板上に少なくとも、透明導電体層を含む陽極と、有機ＥＬ材料を含む発光層と、該発光層の形成領域の一部に非開口領域に対応して形成され、金属層を含む陰極とが前記第１基板側からこの順に積層され、さらに前記陰極と対向するとともに、平面視において前記陰極と同一あるいは前記陰極よりも大きい面積でパターニングされた反射防止層が陰極上に積層された有機ＥＬ素子の製造方法であって、
第１基板上に少なくとも前記陽極、前記発光層、前記陰極を形成した後、少なくとも前記陰極の上側に保護層を形成する工程と、
前記保護層の上側に反射防止層形成用材料層を形成し、該材料層のパターニングを行って反射防止層を形成する工程と、
少なくとも前記反射防止層に隣接して封止層を形成する工程とを含み、
前記陰極を形成する工程においては、前記陰極をアルカリ土類金属層と金属層とが前記第１基板側からこの順に積層された積層電極で形成するとともに、パターニングされた前記アルカリ土類金属層の側端部に前記アルカリ土類金属のフッ化物層を形成することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項９】
前記反射防止層と前記封止層の上側に第２基板を積層する工程を含むことを特徴とする請求項８に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１０】
少なくとも前記陰極の上側に保護層を形成する工程において、前記陰極を被覆するように前記保護層を形成することを特徴とする請求項８又は９に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１１】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の有機ＥＬ素子を含む照明手段と、該照明手段から出射される光を反射表示に用いる表示手段とを備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項１２】
前記表示手段が反射型液晶表示装置であり、前記照明手段をなす前記有機ＥＬ素子の陰極が、前記反射型液晶表示装置の非開口領域に対応して配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（Electro-Luminescence, 本明細書ではＥＬと略記する）素子とその製造方法ならびに表示装置に関し、特に信頼性に優れた有機ＥＬ素子の構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自発光型の表示装置として有機ＥＬ素子を用いた表示装置が脚光を浴びている。また、有機ＥＬ素子は自身が表示用ディスプレイとなるばかりでなく、例えば反射型液晶パネルのような非発光型の表示装置のフロントライト（照明装置）として用いることも考えられている。有機ＥＬ素子を表示用ディスプレイとして用いる場合には、基板上に陰極となる金属電極を形成し、発光層を挟んで陽極となる透明電極側から視認する構成とすることができる。この場合、陰極は基板上の全面にわたって形成すれば済み、パターニングは不要となる。これに対して、例えば表示装置のフロントライトとして用いる場合には、表示を視認するためには金属電極からなる陰極を全面にわたって形成するわけにはいかず、パターニングが必要になる。
【０００３】
図１７は表示装置のフロントライトとして用いる従来の有機ＥＬ素子の基本構成例を示す図である。
この有機ＥＬ素子１０３は、ガラス基板１１６上に透明電極（陽極）１１７、正孔輸送層１２２、有機ＥＬ材料からなる発光層１１８、陰極１２１が積層され、さらにこれらを覆うように封止層１２６が形成され、その上にカバーガラス１２７が形成された構造である。そして、双方の電極から発光層１１８に注入される正孔と電子とが発光層１１８で再結合することによって発光する。
【０００４】
上記有機ＥＬ素子１０３においては、陰極１２１から発光層１１８への電子注入効率を高め、陰極としての安定性を保ち、反射率を確保するために、仕事関数の小さいＣａ（カルシウム）、Ｍｇ（マグネシウム）等のアルカリ土類金属層１１９と、これよりも仕事関数が大きく可視光反射率の高いＡｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）等の金属層１２０からなる積層電極を陰極１２１として用いている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところがこのような陰極１２１には上記のように金属光沢を有するＡｌ等の金属層が用いられているために視認側（カバーガラス１２７側）から観察する際に、外部から入射した光が陰極１２１で反射し、これにより表示が見づらくなったり、コントラストが低下してしまう。そこで、上記の問題を改善するために陰極１２１の上に酸化Ｃｒ等からなる低反射層１２５を形成している。
【０００６】
しかしながら上記低反射層を形成する際には、陰極１２１上にスパッタ法により酸化Ｃｒ層等を形成後、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングすることになるが、低反射層のパターニング時のフォトリソグラフィー工程においてＡｌ等の金属層１２０が現像液に晒されるが、これにより金属層１２０、さらには金属層１２０のピンホールの存在によりその下層のアルカリ土類金属層１２５が腐食してしまい、信頼性の低下につながることになる。
また、低反射層形成時のフォトリソグラフィー工程において酸化クロム等の低反射層材料の光吸収により発光層１１８が熱ダメージを受ける場合があり、このことも信頼性や発光特性の低下につながっていた。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、陰極や発光層の劣化を確実に防止し、信頼性や発光特性を向上できる構造を有する有機ＥＬ素子とその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、第１基板上に少なくとも、透明導電性材料を含む陽極と、有機ＥＬ材料を含む発光層と、該発光層の形成領域の一部に形成され、金属層を含む陰極とが前記第１基板側からこの順に積層され、さらに前記陰極と対向するとともに、平面視において前記陰極と同一あるいは前記陰極よりも大きい面積でパターニングされた反射防止層が積層された有機ＥＬ素子であって、前記陰極と前記反射防止層の間に保護層と封止層の少なくともいずれか一方が形成され、前記保護層上に前記封止層が形成され、前記陰極がアルカリ土類金属層と前記金属層とを含む積層電極からなるとともに、前記アルカリ土類金属の側端部にフッ化物層を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の有機ＥＬ素子においては、上記保護層と封止層の少なくともいずれか一方と、上記反射防止層とは、第２基板で覆われていてもよい。
本発明の有機ＥＬ素子においては、上記封止層は上記保護層上に形成されていてもよい。
本発明の有機ＥＬ素子においては、少なくとも上記陰極と上記反射防止層との間に上記保護層が形成され、少なくとも上記反射防止層に隣接して封止層が形成されていてもよい。
本発明の有機ＥＬ素子において、上記反射防止層としては、少なくともＣｒあるいは黒色顔料を含む層等のうちから適宜選択して用いられる。Ｃｒを含む層としては、例えば、Ｃｒ／酸化Ｃｒ積層層を挙げることができる。黒色顔料を含む層としては、例えば、エポキシ系の熱硬化性樹脂にカーボンブラック等の黒色顔料を添加したものを挙げることができる。
また、上記保護層の材料としては、透明で、光透過率が高いものを用いるのが好ましく、例えばＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4 、ＣａＦ２、ＭｇＦ２ 、ＬｉＦ、エポキシ系の熱硬化性樹脂等のうちから適宜選択して用いられる。
また、上記陰極と上記反射防止層の間に形成される封止層としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、アクリル樹脂等の光硬化性樹脂のうちから適宜選択して用いられる。
【００１０】
本発明の対象となる有機ＥＬ素子は、陰極が第１基板全面にわたって形成されているものではなく、第１基板上に発光層を間に挟んで陽極の上方にパターニングにより陰極が部分的に形成され、さらにこの陰極に対応する反射防止層がパターニングにより形成された構成のものである。
このような構成の有機ＥＬ素子を、従来法により製造する場合は第１基板上に陽極、発光層、陰極を形成後、反射防止層をパターニングにより形成するが、反射防止層のパターニング時のフォトリソグラフィー工程において陰極が現像液等の薬品に晒されるため、これにより陰極が劣化したり、腐食してしまい、信頼性の低下を引き起こしていた。
また、従来法により製造する場合は反射防止層のパターニング時のフォトリソグラフィー工程において反射防止層形成用材料層の光吸収により発光層が熱ダメージを受ける場合があり、このことも信頼性や発光特性の低下を引き起こしていた。
【００１１】
これに対して、本発明の有機ＥＬ素子においては、少なくとも上記陰極と上記反射防止層の間に保護層と封止層の少なくともいずれか一方が形成された構成となっているため、例えば後述する本発明の第１の有機ＥＬ素子の製造方法を用いることによって、反射防止層のパターニング時のフォトリソグラフィー工程において陰極が現像液等の薬品に晒されることがなく、陰極の劣化を防止できる。
また、反射防止層を黒色顔料含有樹脂層等の黒色顔料を含む層から形成した場合には、反射防止層形成の際に陰極や発光層に影響を与えることがなく、陰極や発光層の劣化を防止できる。
また、上記フォトリソグラフィー工程において反射防止層形成用材料層が紫外光を吸収しても、光吸収による熱が発光層に影響を与えることがなく、発光層の劣化を防止できる。従って、本発明によれば、陰極や発光層の劣化を確実に防止でき、有機ＥＬ素子の信頼性や発光特性を向上させることができる。
【００１２】
また、例えば後述する本発明の第２の有機ＥＬ素子の製造方法を用いることによって、第１の基板上に陽極、発光層、陰極を形成し、さらにこの陰極上に保護層を形成し、この保護層の上側に反射防止層を形成しているので、陰極が保護層で覆われた構造となり、反射防止層のパターニング時のフォトリソグラフィー工程において陰極が現像液等の薬品に晒されることがなく、陰極の劣化を防止できる。
また、陰極上に保護層を形成しているので、発光層も陰極を介して保護層で覆われた構造となり、反射防止層を黒色顔料含有樹脂層等の黒色顔料を含む層から形成した場合には、反射防止層形成の際に陰極や発光層に影響を与えることがなく、陰極や発光層の劣化を防止できる。
また、上記のように発光層も陰極を介して保護層で覆われた構造になっていると、上記フォトリソグラフィー工程において反射防止層形成用材料層が紫外光を吸収しても、光吸収による熱が分散するので発光層に影響を与えることがなく、発光層の劣化を防止できる。
【００１３】
本発明の有機ＥＬ素子においては、上記封止層はギャップ材が混合されたものであり、該ギャップ材入り封止層は上記保護層上に略環状に形成されており、上記ギャップ剤入り封止層より内側の空間内にマッチングオイルが充填されていてもよい。
この構成によれば、例えば後述する本発明の第１の有機ＥＬ素子の製造方法により有機ＥＬ素子を製造する場合に、第１基板あるいは第２基板上にギャップ材入り封止層を略環状に形成することで、封止層を略全面にわたって形成する場合に比べて、上記陰極側の上記第１基板と上記反射防止層側の第２基板を位置合わせする際に上記陰極側の上記第１基板と上記反射防止層側の第２基板を移動させ易くなり、アライメントが容易になる。
上記マッチングオイルとしては、第２基板の屈折率に近似する屈折率を有するものが用いられ、例えば第２基板として屈折率が１．５〜１．６程度のガラス基板を用いた場合には、マッチングオイルとしては屈折率が１．５０３程度のシリコン系のマッチングオイル等が用いられる。このようなマッチングオイルが上記空間内に充填されることにより、外側から有機ＥＬ素子に入射した光の損失を抑えることができる。
【００１４】
上記反射防止層の幅は、上記陰極の幅より大きく形成されていてもよい。
本発明の有機ＥＬ素子において、上記陰極はアルカリ土類金属層と金属層とを含む積層電極からなることを特徴とする。
上記アルカリ土類金属としては、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｃａ（カルシウム）、Ｓｒ（ストロンチウム）、Ｂａ（バリウム）の４元素を含むものである。また、上記金属層には、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）などの可視光反射率の高い金属が多く用いられる。
上記陰極を上記積層電極から構成することで、陰極から発光層への電子注入効率を高めることができ、しかも陰極としての安定性を保つことができるうえ、反射率を確保できる。
上記アルカリ土類金属層の端面には、アルカリ土類金属のフッ化物層が形成されていてもよい。上記アルカリ土類金属のフッ化物は化学的に安定で酸素や水分との反応性が低いため、このようなアルカリ土類金属のフッ化物層の内側のアルカリ土類金属層が大気中の酸素や水分と反応するのを防止し、このアルカリ土類金属層の変性が抑えられ、素子の信頼性を向上できる。
【００１５】
本発明の第１の有機ＥＬ素子の製造方法は、第１基板上に少なくとも、透明導電体層を含む陽極と、有機ＥＬ材料を含む発光層と、該発光層の形成領域の一部に形成され、金属層を含む陰極とが前記第１基板側からこの順に積層され、さらに前記陰極と対向するとともに、平面視において前記陰極と同一あるいは前記陰極よりも大きい面積でパターニングされた反射防止層が積層された有機ＥＬ素子の製造方法であって、第１基板上に少なくとも前記陽極、前記発光層、前記陰極を形成する工程と、第２基板上に反射防止層形成用材料層を形成し、該材料層のパターニングを行って反射防止層を形成する工程と、前記陰極側の前記第１基板と前記反射防止層側の第２基板を位置合わせし、封止層を介して接着する工程とを含み、前記陽極、前記発光層、前記陰極を形成する工程において、前記陰極をアルカリ土類金属と金属層とを含む積層電極により形成するとともに、パターニングされた前記アルカリ土類金属の側端部にフッ化物層を形成することを特徴とする。
【００１６】
本発明の第１の有機ＥＬ素子の製造方法の上記陽極、上記発光層、上記陰極を形成する工程において、上記陰極に隣接して保護層を形成することを特徴する。本発明の第１の有機ＥＬ素子の製造方法の上記陽極、上記発光層、上記陰極を形成する工程において、少なくとも上記陰極の上側に保護層を形成することを特徴とする。
本発明の第１の有機ＥＬ素子の製造方法において、上記封止層は、少なくとも第２基板上の反射防止層に隣接して形成してもよい。
本発明の第１の有機ＥＬ素子の製造方法において、上記封止層は上記反射防止層を被覆するように形成してもよい。
【００１７】
上記本発明の有機ＥＬ素子の構成は、上記本発明の第１の製造方法を用いることによって容易に実現することができる。すなわち、第１基板とは別の基板（第２基板）を用い、この第２基板上に反射防止層をパターニングにより形成し、この反射防止層を形成した第２基板と、陽極、発光層、陰極と、必要により陰極の上側や周囲に保護層を形成した第１基板とを貼り合せ、位置合わせし、接着することによって、反射防止層のパターニング時のフォトリソグラフィー工程において陰極が現像液等の薬品に晒されることがなく、陰極の劣化を防止できる。
また、反射防止層を黒色顔料含有樹脂層等の黒色顔料を含む層から形成する場合には、黒色顔料を含む層をスピンコート法により塗布するが、黒色顔料を含む層を第２の基板の下側に形成することによって、黒色顔料を含む層の形成の際に陰極や発光層に影響を与えることがなく、陰極や発光層の劣化を防止できる。
また、上記フォトリソグラフィー工程において反射防止層形成用材料層が紫外光を吸収しても、光吸収による熱が発光層に影響を与えることがなく、陰極や発光層の劣化を防止できる。従って、本発明によれば、発光層の劣化を確実に防止でき、信頼性や発光特性が向上した有機ＥＬ素子を製造できる。
【００１８】
本発明の第１の有機ＥＬ素子の製造方法において、上記陰極側の上記第１基板と上記反射防止層側の第２基板を位置合わせし、封止層を介して接着する工程において、上記第１基板あるいは第２基板上に略環状に形成したギャップ剤入り封止層を介して第１基板と第２基板とを接着し、上記ギャップ剤入り封止層の硬化後に上記ギャップ剤入り封止層で囲まれた空間内にマッチングオイルを注入、封止することを特徴とする。
この構成によれば、ギャップ材入り封止層を略環状に形成することで、封止層を略全面にわたって形成する場合に比べて、上記陰極側の上記第１基板と上記反射防止層側の第２基板を位置合わせする際に上記陰極側の上記第１基板と上記反射防止層側の第２基板を移動させ易くなり、アライメントが容易になる。
【００１９】
本発明の第２の有機ＥＬ素子の製造方法は、第１基板上に少なくとも、透明導電体層を含む陽極と、有機ＥＬ材料を含む発光層と、該発光層の形成領域の一部に形成され、金属層を含む陰極とが前記第１基板側からこの順に積層され、さらに前記陰極と対向するとともに、平面視において前記陰極と同一あるいは前記陰極よりも大きい面積でパターニングされた反射防止層が積層された有機ＥＬ素子の製造方法であって、第１基板上に少なくとも前記陽極、前記発光層、前記陰極を形成した後、少なくとも前記陰極の上側に保護層を形成する工程と、前記保護層の上側に反射防止層形成用材料層を形成し、該材料層のパターニングを行って反射防止層を形成する工程と、少なくとも前記反射防止層に隣接して封止層を形成する工程とを含み、前記陰極を形成する工程においては、前記陰極をアルカリ土類金属と金属層とを含む積層電極で形成するとともに、パターニングされた前記アルカリ土類金属の側端部にフッ化物層を形成することを特徴とする。
【００２０】
本発明の第２の有機ＥＬ素子の製造方法において、上記反射防止層と上記封止層の上側に第２基板を積層する工程を含むようにしてもよい。
本発明の第２の有機ＥＬ素子の製造方法においては、少なくとも上記陰極の上側に保護層を形成する工程において、上記陰極を被覆するように上記保護層を形成するようにしてもよい。
【００２１】
上記本発明の有機ＥＬ素子の構成は、上記本発明の第２の製造方法を用いることによって容易に実現することができる。すなわち、第１の基板上に陽極、発光層、陰極を形成し、さらにこの陰極上に保護層を形成し、この保護層の上側に反射防止層を形成しているので、陰極が保護層で覆われることとなり、反射防止層のパターニング時のフォトリソグラフィー工程において陰極が現像液等の薬品に晒されることがなく、陰極の劣化を防止できる。
また、反射防止層を黒色顔料含有樹脂層等の黒色顔料を含む層から形成する場合には、黒色顔料を含む層をスピンコート法により塗布するが、陰極上に保護層を形成しているので、陰極だけでなく、発光層も陰極を介して保護層で覆われたこととなり、黒色顔料を含む層の形成の際に陰極や発光層に影響を与えることがなく、陰極や発光層の劣化を防止できる。
また、上記のように発光層も陰極を介して保護層で覆われていると、上記フォトリソグラフィー工程において反射防止層形成用材料層が紫外光を吸収しても、光吸収による熱が分散されることにより発光層に影響を与えることがなく、発光層の劣化を防止できる。
【００２２】
本発明の第１又は第２の有機ＥＬ素子の製造方法において、上記反射防止層形成用材料層はＣｒあるいは黒色顔料を含む層から形成してもよい。Ｃｒを含む層としては、Ｃｒ／酸化Ｃｒ積層等を挙げることができ、これらの層はスパッタ法等の成膜法により形成できる。黒色顔料を含む層は、黒色顔料含有樹脂を挙げることができ、この黒色顔料を含む層はスピンコート法等の塗布法により形成できる。
上記保護層をＳｉＯ２から構成する場合はスパッタ法により形成でき、また、Ｓｉ3Ｎ4 から構成する場合は熱化学気相成長法により形成でき、ＣａＦ、ＭｇＦ２ 、ＬｉＦ等から構成する場合は蒸着法により形成でき、エポキシ系の熱硬化性樹脂等から構成する場合はスピンコート法等の塗布法により形成できる。
本発明の第１又は第２の有機ＥＬ素子の製造方法において、上記反射防止層形成用材料層をパターニングする際、反射防止層の幅が上記陰極の幅より大きくなるようにしてもよい。
かかる構成によれば、本発明の第１の有機ＥＬ素子の製造方法により有機ＥＬ素子を製造する場合に、上記陰極側の上記第１基板と上記反射防止層側の第２基板を位置合わせする際にこれら第１基板と第２基板の位置が多少ずれても上記陰極と上記反射防止層を対向配置することができるので、アライメントが容易である。また、本発明の第２の有機ＥＬ素子の製造方法により有機ＥＬ素子を製造する場合に、陰極上に保護層を介して反射防止層を形成する際に反射防止層の形成位置が多少ずれたり、パターニング精度が多少悪くても、上記陰極と上記反射防止層を対向配置することができる。
【００２３】
本発明の表示装置は、上記のいずれかの構成の本発明の有機ＥＬ素子を含む照明手段と、該照明手段から出射される光を反射表示に用いる表示手段とを備えたことを特徴とする。
かかる構成によれば、信頼性が高く、発光特性が向上したフロントライト等の照明手段を備えた表示装置を提供することができる。
【００２４】
また、上記表示手段として反射型液晶表示装置を用いた場合、上記照明手段をなす有機ＥＬ素子の陰極が、反射型液晶表示装置の非開口領域に対応して配置されていることが望ましい。
この構成によれば、有機ＥＬ素子を有する照明手段を備えた場合でも反射型液晶表示装置の開口率が低下することがなく、明るい表示を得ることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の第１の実施の形態を図１〜図７を参照して説明する。
本実施の形態では、本発明の表示装置として液晶表示装置を例に挙げて説明するが、本発明の有機ＥＬ素子をフロントライト（照明手段）として備えている。また、液晶表示装置のタイプとしては、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor, 以下、ＴＦＴと略記する）をスイッチング素子として用いたアクティブマトリクス方式の反射型液晶表示装置の例を挙げる。
【００２６】
図１は本実施の形態の液晶表示装置の全体の概略構成を示す斜視図、図２は図１のＡ−Ａ’線に沿う断面図、図３は同、液晶表示装置のフロントライトの部分のみを示す断面図、図４乃至図７はフロントライトの製造方法を説明するための工程断面図である。また、各図においては、各層や各構成要素を認識可能な程度の大きさとするため、各層や各構成要素毎に膜厚や寸法等の縮尺を異ならせてある。
【００２７】
本実施の形態の液晶表示装置１は、図１に示すように、液晶セル２（表示手段）と、その前面側に配置されたフロントライト３（照明手段）とから概略構成されている。液晶セル２は、ＴＦＴが形成された側の素子基板４と対向基板５とが対向配置され、これら基板４，５間に液晶層（図示略）が封入されている。素子基板４の内面側には、多数のソース線６および多数のゲート線７が互いに交差するように格子状に設けられている。各ソース線６と各ゲート線７の交差点の近傍にはＴＦＴ８が形成されており、各ＴＦＴ８を介して画素電極９がそれぞれ接続されている。すなわち、マトリクス状に配置された各画素１０毎に一つのＴＦＴ８と画素電極９が設けられている。一方、対向基板５の内面側全面には、多数の画素１０がマトリクス状に配列されてなる表示領域の全体にわたって一つの共通電極１１が形成されている。
【００２８】
液晶セル２の断面構造は、図２に示すように、下側に素子基板４となるガラス基板１３が配置され、ガラス基板１３の内面に各画素１０毎に画素電極９が形成されている。一方、上側に対向基板５となるガラス基板１４が配置され、ガラス基板１４の内面に共通電極１１が形成されている。そして、素子基板４と対向基板５との間にＴＮ液晶からなる液晶層１５が挟持されている。なお、図２においては、各基板の内面側の各種配線やＴＦＴ８、配向膜等の図示は省略した。そして、液晶セル２の上面にフロントライト３が配置されている。フロントライト３の概略構成は、ガラス基板１６（第１基板）上の全面に透明電極１７（陽極）および発光層１８が形成され、発光層１８上の一部にＣａ層１９（アルカリ土類金属層）とＡｌ層２０（可視光反射率の高い金属層、導電体層）の２層からなるＣａ／Ａｌ積層電極２１（陰極）が形成されている。さらに、これらを覆うように保護層２３が全面に形成され、さらにこの保護層２３上に封止層２６が全面に形成され、この封止層２６上の一部に上記Ｃａ／Ａｌ積層電極２１に対応する反射防止層２８が形成され、そしてこれら封止層２６と反射防止層２８がカバーガラス２７（第２基板）で覆われている。
【００２９】
また、説明を簡単にするため、図２においては、液晶セル２の画素電極９の縁を実効的に表示に寄与する開口領域Ｋとし、隣接する画素電極９間の領域を図示しない遮光膜が配置された非開口領域Ｈとする。本実施の形態の液晶表示装置１においては、有機ＥＬ素子のＣａ／Ａｌ積層電極２１が液晶セル２の非開口領域Ｈに対応して配置されている。また、上記のようにこのＣａ／Ａｌ積層電極２１に対応して反射防止層２８が形成されているので、この反射防止層２８も液晶セル２の非開口領域Ｈに対応して配置されていることになる。
【００３０】
フロントライト３の構成は、より詳細には図３に示した通りである。
ガラス基板１６上の全面にインジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide, 以下、ＩＴＯと略記する）等の透明導電膜からなる透明電極１７が形成され、透明電極１７上に正孔輸送層２２、発光層１８が順次積層されている。本実施の形態においては、正孔輸送層２２の材料として例えばバイエル社製の商品名Ｂｙｔｒｏｎ  Ｐ、発光層１８の材料として例えば高分子系白色発光材料を用いることができる。また、発光層１８上の一部にＣａ層１９（アルカリ土類金属層）とＡｌ層２０（導電体層）の２層からなるＣａ／Ａｌ積層電極２１が形成されている。そして、Ｃａ層１９の端面にはＣａＦ２層２５（アルカリ土類金属のフッ化物層）が形成されている。
さらに、このＣａ／Ａｌ積層電極２１の周囲（発光層１８の上側）及び上側（発光層１８と反対側）にＳｉＯ2、Ｓｉ３Ｎ４  、ＣａＦ２、ＭｇＦ２ 、ＬｉＦ、エポキシ系の熱硬化性樹脂等からなる保護層２３が形成されている。
【００３１】
さらにこの保護層２３の上側（積層電極２１と反対側）にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、アクリル樹脂等の光硬化性樹脂からなる封止層２６が全面に形成されている。さらに封止層２６上の一部に上記Ｃａ／Ａｌ積層電極２１に対応する反射防止層２８が形成されている。この反射防止層２８は、積層電極２１（特にＡｌ層２０）の反射を防止するためのもので、液晶表示装置１を視認側（カバーガラス２７側）から観察する際に、外部から入射した光がＡｌ層２０で反射するのを防止して、表示が視認し易く、コントラストを向上させたものである。この反射防止層２８は、Ｃｒあるいは黒色顔料を含む層等からなるものである。上記Ｃｒを含む層としては、例えば、Ｃｒ／酸化Ｃｒ積層を挙げることができる。また上記黒色顔料を含む層としては、例えば、エポキシ系の熱硬化性樹脂にカーボンブラック等の黒色顔料を添加したものを挙げることができる、反射防止層２８の幅は、図２及び図３の点線で示すように、上記積層電極２１の幅より大きく形成されていてもよい。
そしてこれら封止層２６と反射防止層２８の上側（積層電極２１側と反対側）がカバーガラス２７（第２基板）で覆われている。
【００３２】
また、上記積層構造の膜厚の一例を挙げると、下側からガラス基板１６が０．５ｍｍ程度、透明電極１７が１００〜２００ｎｍ程度（例えば１５０ｎｍ）、正孔輸送層２２が５０ｎｍ程度、発光層１８が５０ｎｍ程度、Ｃａ層１９が２０ｎｍ程度、Ａｌ層２０が２００ｎｍ程度、発光層１８上の保護層２３（積層電極２１が形成されていない部分の保護層２３）が５０ｎｍ程度、反射防止層２８が形成されていない部分の封止層２６が５μｍ程度、反射防止層２８が１００ｎｍ程度、カバーガラス２７が０．１ｍｍ程度である。Ｃａ／Ａｌ積層電極２１の幅が１０μｍ程度である。反射防止層２８の幅はＣａ／Ａｌ積層電極２１の幅と同じ程度の幅である。また、この反射防止層２８の幅は、図２及び図３の点線で示したように上記積層電極２１の幅よりも１〜２μｍ程度大きい幅であってもよい。
【００３３】
以下、上記構成の有機ＥＬ素子からなるフロントライトの製造方法について図４、図５を用いて説明する。なお、図４乃至図７では基板の端部を合わせて示す。
まず最初に、図４（ａ）に示すように、ガラス基板１６（第１基板）上に透明電極１７（透明導電体層）となるＩＴＯ（透明導電性材料）等の透明導電膜２９、正孔輸送層２２となるバイエル社製のＢｙｔｒｏｎ  Ｐ膜３０、発光層１８となる高分子系白色発光材料膜３１、アルカリ土類金属層となるＣａ層１９、導電体層となるＡｌ層２０をこの順に成膜する。発光層１８の成膜方法としては、低分子タイプの有機ＥＬ材料を用いる場合には蒸着法など、高分子タイプの有機ＥＬ材料を用いる場合にはインクジェット法等の液滴吐出法、スピンコート法等の塗布法などを採用することができる。
【００３４】
さらに、図４（ｂ）に示すように、Ａｌ層２０上にフォトレジスト膜３３を順次形成する。なお、基板１６の端部においては、任意のマスク材を形成した上で成膜を行うことにより、発光層１８、正孔輸送層２２、Ｃａ層１９およびＡｌ層２０の端面がガラス基板１６の端面よりも若干内側に位置するように形成する。その上で、フォトレジスト膜３３が発光層１８、正孔輸送層２２、Ｃａ層１９およびＡｌ層２０の全ての端面を覆うようにガラス基板１６の端面の位置まで形成する。
【００３５】
次に、図４（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィー技術を用いてフォトレジスト膜３３の露光、現像を行い、フォトレジストパターン２４を形成する。
【００３６】
次に、図５（ｄ）に示すように、フォトレジストパターン２４をマスク材としたドライエッチングにより、Ａｌ層２０、Ｃａ層１９を発光層１８の表面が露出するまで順次エッチングする。エッチングガスとして、Ａｌ層２０には例えばＢＣｌ３を含む塩素系ガス、Ｃａ層１９には例えばＡｒガスを用いたスパッタエッチングを用いることができる。この工程により、Ｃａ／Ａｌ積層電極２１がパターニングされる。
なお、図４（ａ）〜図５（ｄ）に示す工程ではフォトリソグラフィー技術によりＣａ層１９、Ａｌ層２０のパターニングを行ったが、図４（ａ）の示す工程において高分子系白色発光材料膜３１を形成後にこの材料膜３１の上側にＣａ／Ａｌ積層電極パターンに応じた開口が形成されたマスク材（図示略）を配置し、蒸着法によりＡｌ層２０、Ｃａ層１９を順次形成するようにしてもよい。
【００３７】
次に、図５（ｅ）に示すように、プラズマフッ化処理を行うことにより、Ｃａ層１９のうち、露出している端面の部分をフッ化してＣａＦ２層２５に変換する。この際、実際にはＡｌ層２０の端面も若干フッ化される。なお、ドライエッチング工程を経てＣａ層１９の端面が露出した直後にプラズマフッ化処理を行えば、Ｃａ層１９の変成をある程度抑えることはできるが、できればＣａ層１９の端面が露出した後からプラズマフッ化処理を終了するまでの間、基板が大気に触れない不活性ガス雰囲気下で作業を行うことが望ましい。そうすると、Ｃａ層１９の変成を確実に防止することができる。具体的には、ドライエッチング装置のチャンバー内に第１基板を入れたまま、ガスの切り換えだけで各層のエッチングとプラズマフッ化処理を行うか、それが難しい場合には窒素ガス等の不活性ガス雰囲気内で基板を搬送する等の方法を採ればよい。
この後、フォトレジストパターン２４を剥離液により除去する。
【００３８】
次に、図５（ｆ）に示すように、パターニングしたＣａ／Ａｌ積層電極２１や発光層１８を覆うように保護層２３を全面に形成することにより、Ｃａ／Ａｌ積層電極２１の周囲（側方）と上側に保護層２３が形成される。
ここで保護層をＳｉＯ2 から構成する場合はスパッタ法が用いられ、Ｓｉ３Ｎ４ から構成する場合は熱化学気相成長法が用いられ、ＣａＦ2 、ＭｇＦ２ 、ＬｉＦ等から構成する場合は蒸着法が用いられ、エポキシ系の熱硬化性樹脂から構成する場合はスピンコート法等の塗布法によりする方法が用いられる。
本実施形態では上記のようにガラス基板１６上に透明電極１７、正孔輸送層２２、発光層１８、Ｃａ／Ａｌ積層電極２１、保護層２３を形成したものを陰極側のガラス基板（陰極側の第１基板あるいは素子側のガラス基板）と呼ぶことにする。
【００３９】
一方、図６（ｇ）に示すようにカバーガラス２７（第２基板）上にＣｒあるいは黒色顔料を含む層からなる反射防止層形成用材料層２８ａを形成後、この反射防止層形成用材料層２８ａ上にフォトレジスト膜３４を形成する。反射防止層形成用材料層２８ａの形成方法としては、反射防止層形成用材料層２８ａをＣｒ層と酸化Ｃｒとから形成する場合にはスパッタ法等の成膜法により形成し、黒色顔料含有樹脂層から形成する場合には黒色顔料含有樹脂をスピンコート法により形成する。
【００４０】
次に、図６（ｈ）に示すように、フォトリソグラフィー技術を用いてフォトレジスト膜３４の露光、現像を行い、フォトレジストパターン３４ａを形成する。次に、図６（ｉ）に示すように、フォトレジストパターン３４ａをマスク材としたウエットエッチングにより、反射防止層形成用材料層２８ａをカバーガラス２７の表面が露出するまでエッチングする。なお、反射防止層形成用材料層２８ａをパターニングする際、反射防止層２８の幅が積層電極２１の幅より大きくなるようにしてもよい。
この後、図６（ｊ）に示すようにフォトレジストパターン３４ａを剥離液により除去すると、反射防止層２８が得られる。なお、このフォトレジストパターン３４ａは除去せずに残したままでもよい。
【００４１】
次に、図６（ｋ）に示すように、反射防止層２８やカバーバラス２７の露出面を覆うように封止層２６を全面に形成することにより、反射防止層２８の周囲（側方）と下側に封止層２６が形成される。封止層２６の形成方法としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂あるいはアクリル樹脂等の光硬化性樹脂から形成する場合は、樹脂液をスピンコート法等により塗布することにより形成する。
本実施形態では上記のようにカバーガラス２７上に反射防止層２８、封止層２６を形成したものを反射防止層側のカバーガラス（反射防止層側の第２基板）と呼ぶことにする。
【００４２】
次に、図７に示すように陰極側のガラス基板１６と反射防止層側のカバーガラス２７とを貼り合わせ、位置合わせし、接着することにより、図３に示すような本実施の形態の有機ＥＬ素子を備えたフロントライト３が完成する。
【００４３】
本実施の形態の有機ＥＬ素子を備えたフロントライト３においては、Ｃａ／Ａｌ積層電極２１と反射防止層２８の間に保護層２３と封止層２６が形成された構成となっているため、このような構造のフロントライトを製造する際には、上述のようにガラス基板１６とは別の基板（カバーガラス２７）を用い、このカバーガラス２７上に反射防止層２８をパターニングにより形成し、この反射防止層側のカバーガラス２７と、陰極側のガラス基板１６とを貼り合わせ、位置合わせし、接着することによって、反射防止層２８のパターニング時のフォトリソグラフィー工程において積層電極２１、特にＡｌ層２０が現像液等の薬品に晒されることがなく、積層電極２１の劣化を防止できる。
【００４４】
また、反射防止層２８を黒色顔料含有樹脂層から形成した場合には、黒色顔料含有樹脂をスピンコート法により塗布、形成するが、黒色顔料含有樹脂層をカバーガラス２７側に形成することによって、黒色顔料含有樹脂層の形成の際に陰極２１や発光層１８に影響を与えることがなく、陰極１８や発光層１８の劣化を防止できる。
また、反射防止層形成用材料層２８ａをカバーガラス２７側に形成することによって反射防止層のパターニング時の上記フォトリソグラフィー工程において反射防止層形成用材料層２８ａが紫外光を吸収しても、光吸収による熱が発光層１８に影響を与えることがなく、発光層１８の劣化を防止できる。
従って、本実施形態の有機ＥＬ素子を備えたフロントライト３及びその製造方法によれば、陰極２１や発光層１８の劣化を確実に防止でき、有機ＥＬ素子の信頼性や発光特性を向上させることができる。
【００４５】
また、反射防止層１８の幅が陰極２１の幅より大きい構成とした場合、このような構造のフロントライトを製造する際には、陰極側のガラス基板１６と反射防止層側のカバーガラス２７を位置合わせする際にこれら陰極側のガラス基板１６と反射防止層側のカバーガラス２７の位置が多少ずれても積層電極２１と反射防止層１８を対向配置することができるので、アライメントが容易である。
また、本実施形態のフロントライト３では、上記アルカリ土類金属層１９の端面には、アルカリ土類金属のフッ化物層２５を形成したことにより、アルカリ土類金属層１９の端面が製造工程中に露出している期間が少なくなり、アルカリ土類金属層１９が大気中の酸素や水分と反応するのを防止し、このアルカリ土類金属層の変性が抑えられ、素子の信頼性を向上できる。
【００４６】
そして、本実施の形態によれば、信頼性の高く、発光特性が向上したフロントライト３を備えた液晶表示装置を提供することができる。さらに、有機ＥＬ素子のＣａ／Ａｌ積層電極２１が液晶セル２の非開口領域に対応して配置されているので、有機ＥＬ素子を有するフロントライトを備えていても開口率が低下することがなく、明るい表示を得ることができる。
【００４７】
なお、図５（ｆ）に示す工程ではパターニングしたＣａ／Ａｌ積層電極２１の周囲（側方）と上側に保護層２３を形成したが、図５（ｆ）の点線で示すようにＣａ／Ａｌ積層電極２１の周囲（側方）に保護層２３を形成し、Ｃａ／Ａｌ積層電極２１の上面は露出していてもよい。また、図６（ｋ）に示す工程ではパターニングした反射防止層２８の周囲（側方）と上側に封止層２６を形成したが、図６（ｋ）の点線で示すように反射防止層２８の周囲（側方）に封止層２６を形成（反射防止層２８に隣接して封止層２６を形成）し、反射防止層２８の上面は露出していてもよい。このようにＣａ／Ａｌ積層電極２１の上面が露出した陰極側のガラス基板１６と、反射防止層２８の上面が露出した反射防止層側のカバーガラス２７を位置合わせし、接着することにより、図８に示すような本発明の他の実施の形態のフロントライト３ａが完成する。
このフロントライト３ａでは、Ｃａ／Ａｌ積層電極２１と反射防止層２８が接しているが、このフロントライト３ａの製造の際にもガラス基板１６とは別の基板（カバーガラス２７）を用い、このカバーガラス２７上に反射防止層２８をパターニングにより形成するようにしているので、陰極２１や発光層１８の劣化を確実に防止でき、有機ＥＬ素子の信頼性や発光特性を向上させることができる。
【００４８】
[第２の実施の形態]
以下、本発明の第２の実施の形態を図９、図１０を参照して説明する。
図９は本実施の形態の液晶表示装置のフロントライトを示す断面図、図１０はフロントライトの製造方法を説明するための工程断面図である。
本実施の形態の液晶表示装置の液晶セルの基本構成は第１の実施の形態と全く同様である。また、本実施形態の液晶表示装置のフロントライト３ｂは、陰極側のガラス基板１６と反射防止層側のカバーガラス２７の間に介在させる層が異なる以外は第１の実施の形態と同様である。よって、図９、図１０において図３〜図７と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。なお、本実施形態での陰極側のガラス基板１６には、保護層２３が形成されていないものである。
【００４９】
第１の実施の形態ではＣａ／Ａｌ積層電極２１の周囲（発光層１８の上側）及び上側（発光層１８と反対側）に保護層２３が形成され、さらにこの保護層２３の上側（積層電極２１と反対側）に封止層２６が形成され、さらに封止層２６上の一部に上記Ｃａ／Ａｌ積層電極２１に対応する反射防止層２８が形成されていたのに対し、本実施の形態では、Ｃａ／Ａｌ積層電極２１の周囲（発光層１８の上側）及び上側（発光層１８と反対側）に封止層２６が形成され、さらに封止層２６上の一部に上記Ｃａ／Ａｌ積層電極２１に対応する反射防止層２８が形成されており、Ｃａ／Ａｌ積層電極２１と反射防止層２８の間に保護層が設けられていない。
【００５０】
上記構成の有機ＥＬ素子を備えたフロントライト３ｂを製造する際には、陰極側のガラス基板１６の作製方法は第１の実施の形態における図５（ｆ）の工程の前までは全く共通であり、反射防止層側のカバーガラス２７の作製方法は第１の実施の形態における図６（ｊ）の工程までは全く共通であり、これら工程の後、陰極側のガラス基板１６と反射防止層側のカバーガラス２７を図１０に示すように陰極側のガラス基板１６の積層電極２１上に封止層２６形成用の材料２６ａとしてアクリル系光硬化性樹脂液又はエポキシ系熱硬化性樹脂液を配置する。
【００５１】
次いで、材料２６ａを配置した陰極側のガラス基板１６と反射防止層側のカバーガラス２７を真空排気可能なチャンバ（図示略）内に配置した後、上記チャンバ内を真空排気し、これら陰極側のガラス基板１６と反射防止層側のカバーガラス２７を貼り合わせ、その後位置合わせし、接着することで、陰極側のガラス基板１６と反射防止層側のカバーガラス２７間に封止層２６が形成され、本実施の形態の有機ＥＬ素子を備えたフロントライト３ｂが完成する。材料２６ａとしてアクリル系光硬化性樹脂液を用いた場合は、位置合わせ、カバーガラス２７側から光照射を施して材料２６ａを硬化させる。
【００５２】
本実施形態のフロントライト３ｂは、陰極側のガラス基板１６と反射防止層側のカバーガラス２７間に封止層２６が形成された構造であり、このフロントライト３ｂの製造の際にもガラス基板１６とは別の基板（カバーガラス２７）を用い、このカバーガラス２７上に反射防止層２８をパターニングにより形成するようにしているので、陰極２１や発光層１８の劣化を確実に防止でき、有機ＥＬ素子の信頼性や発光特性を向上させることができる。
【００５３】
[第３の実施の形態]
以下、本発明の第３の実施の形態を図１１、図１２を参照して説明する。
図１１は本実施の形態の液晶表示装置のフロントライトを示す断面図、図１２は本実施の形態のフロントライトの製造方法を説明するための工程図である。
本実施の形態の液晶表示装置の液晶セルの基本構成は第１の実施の形態と全く同様である。また、本実施形態の液晶表示装置のフロントライト３ｃは、陰極側のガラス基板１６と反射防止層側のカバーガラス２７の間に介在させる層が異なる以外は第１の実施の形態と同様である。よって、図１１、図１２において図３〜図７と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００５４】
第１の実施の形態では保護層２３の上側（積層電極２１と反対側）に封止層２６が略全面にわたって形成され、さらに封止層２６上に反射防止層２８側のカバーガラス２７が形成されていたのに対し、本実施の形態では、保護層２６の上側にギャップ材入り封止層２６ｃが略環状に形成され、ギャップ材入り封止層２６ｃの上側に反射防止層側のカバーガラス２７が形成され、ギャップ剤入り封止層２６ｃと反射防止層側のカバーガラス２７と保護層２３とによって囲まれた空間内にマッチングオイル４０が充填されている。ギャップ材入り封止層２６ｃは、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂等にギャップ材を充填したものである。マッチングオイル４０は、カバーガラス２７の屈折率に近似する屈折率を有するものが用いられ、例えばカバーガラス２７として屈折率が１．５〜１．６程度のガラス基板を用いた場合には、マッチングオイルとしては屈折率が１．５０３程度のシリコン系のマッチングオイル等が用いられる。
【００５５】
上記構成の有機ＥＬ素子を備えたフロントライト３ｃを製造する際には、陰極側のガラス基板１６の作製方法は第１の実施の形態における図５（ｆ）の工程までは全く共通であり、反射防止層側のカバーガラス２７の作製方法は第１の実施の形態における図６（ｊ）の工程までは全く共通であり、これら工程の後、図１２（ａ）に示すようにカバーガラス２７の反射防止層側の面の周縁より内側にギャップ材入り封止層２６ｃを塗布法により形成する。ここで形成したギャップ剤入り封止層２６ｃには、２カ所の開口部２６ｄを設けることが、後工程でマッチングオイル４０を充填する際に毛細管現象によって充填し易い点で好ましい。また、開口部２６ｄを１ヶ所とした場合は真空注入により確実に気泡をなくせる点で好ましい。開口部２６ｄを１ヶ所設けるか、あるいは２ヶ所設けるかについては便宜選択できる。
【００５６】
次に、図１２（ｂ）に示すようにギャップ剤入り封止層２６ｃを形成した反射防止層側のカバーガラス２７を陰極側のガラス基板１６上に配置し、位置合わせ後、両基板を加圧し、ギャップ発光層１８に影響しない程度に熱処理を施して硬化させることにより、このギャップ剤入り封止層２６ｃを介して陰極側のガラス基板１６と反射防止層側のカバーガラス２７を接着する。
次に、ギャップ剤入り封止層２６ｃに形成した一方の開口部２６ｄからマッチングオイル４０を充填後、２カ所の開口部２６ｄを封止すると、本実施の形態の有機ＥＬ素子を備えたフロントライト３ｃが完成する。
【００５７】
本実施形態のフロントライト３ｂは、陰極側のガラス基板１６と反射防止層側のカバーガラス２７間に略環状のギャップ剤入り封止層２６ｃが形成された構造であり、このフロントライト３ｃの製造の際にもガラス基板１６とは別の基板（カバーガラス２７）を用い、このカバーガラス２７上に反射防止層２８をパターニングにより形成するようにしているので、陰極２１や発光層１８の劣化を確実に防止でき、有機ＥＬ素子の信頼性や発光特性を向上させることができる。
上記のような構造のフロントライト３ｃを製造する際にはギャップ材入り封止層２６ｃを略環状に形成することで、封止層を略全面にわたって形成する場合に比べて、陰極側のガラス基板１６と反射防止層側のカバーバラス２７を位置合わせする際に陰極側のガラス基板１６と反射防止層側のカバーガラス２７を移動させ易くなり、位置合せが容易になる。
【００５８】
なお、図１２（ｂ）に示す工程ではパターニングしたＣａ／Ａｌ積層電極２１の周囲（側方）と上側に保護層２３を形成したが、点線で示すようにＣａ／Ａｌ積層電極２１の周囲（側方）に保護層２３を形成し、Ｃａ／Ａｌ積層電極２１の上面は露出していてもよい。また、図１２に示す工程ではギャップ材入り封止層２６ｃの厚さが反射防止層２８の厚さより大きくなるように形成したが、図１２の点線で示すようにギャップ材入り封止層２６ｃの厚さが反射防止層２８の厚さと同じ厚さなるように形成してもよい。
このようにＣａ／Ａｌ積層電極２１の上面が露出した陰極側のガラス基板１６と、反射防止層２８の厚さと同じ厚さのギャップ材入り封止層２６ｃを形成した反射防止層側のカバーガラス２７を位置合わせし、接着することにより、図１３に示すような本発明の他の実施の形態のフロントライト３ｄが完成する。このフロントライト３ｄは、上記フロントライト３ｃと同様の効果が得られる。
【００５９】
[第４の実施の形態]
以下、本発明の第４の実施の形態を図１４、図１５、図１６を参照して説明する。
図１４は本実施の形態の液晶表示装置のフロントライトを示す断面図、図１５及び図１６は本実施の形態のフロントライトの製造方法を説明するための工程断面図である。
本実施の形態の液晶表示装置の液晶セルの基本構成は第１の実施の形態と全く同様である。また、本実施形態の液晶表示装置のフロントライト３ｅは、反射防止層２８の形成位置が異なる以外は第１の実施の形態と同様である。よって、図１４〜図１６において図３〜図７と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００６０】
第１の実施の形態ではＣａ／Ａｌ積層電極２１の周囲（発光層１８の上側）及び上側（発光層１８と反対側）に保護層２３が形成（Ｃａ／Ａｌ積層電極２１を被覆するように保護層２３が形成）され、さらにこの保護層２３の上側（積層電極２１と反対側）に封止層２６が形成され、さらに封止層２６上の一部に上記Ｃａ／Ａｌ積層電極２１に対応する反射防止層２８が形成され、封止層２６と反射防止層２８の上側にカバーガラス２７が設けられていたのに対し、本実施の形態では、Ｃａ／Ａｌ積層電極２１の周囲（発光層１８の上側）及び上側（発光層１８と反対側）に保護層２３が形成され、さらにこの保護層２３上の一部に上記Ｃａ／Ａｌ積層電極２１に対応する反射防止層２８が形成され、反射防止層２８の周囲（保護層の上側）及び上側に封止層２６が形成され（反射防止層２８に隣接して封止層２６が形成され）、さらにこの封止層２６の上側にカバーガラス２７が設けられている。
従って本実施形態の液晶表示装置のフロントライト３ｅでは、Ｃａ／Ａｌ積層電極２１と反射防止層２８の間に封止層２６は設けられておらず、保護層２３が設けられており、反射防止層２８はカバーガラス２７の下側表面でなく、保護層２３と封止層２６の間に設けられている。
【００６１】
上記構成の有機ＥＬ素子を備えたフロントライト３ｅを製造する際には、第１の実施の形態における図５（ｆ）の工程までは全く共通であり、この工程の後、図１５（ａ）に示すように保護層２３上にＣｒ／酸化Ｃｒ積層層又は黒色顔料含有樹脂層からなる反射防止層形成用材料層２８ａを形成後、この反射防止層形成用材料層２８ａ上にフォトレジスト膜３４を形成する。
次に、図１５（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィー技術を用いてフォトレジスト膜３４の露光、現像を行い、フォトレジストパターン３４ａを形成する。
次に、図１５（ｃ）に示すように、フォトレジストパターン３４ａをマスク材としたウエットエッチングにより、反射防止層形成用材料層２８ａを保護層２３の表面が露出するまでエッチングする。なお、反射防止層形成用材料層２８ａをパターニングする際、反射防止層２８の幅が積層電極２１の幅より大きくなるようにしてもよい。
【００６２】
この後、図１６（ｄ）に示すようにフォトレジストパターン３４ａを剥離液により除去すると、Ｃａ／Ａｌ積層電極２１に対応する反射防止層２８が得られる。
次に、図１６（ｅ）に示すように反射防止層２８や保護層２３の露出面を覆うように封止層２６を全面に形成することにより、反射防止層２８の周囲（側方）と上側に封止層２６が形成される。
次に、図１６（ｆ）に示すように封止層２６上にカバーガラス２７を配置することにより、本実施の形態の有機ＥＬ素子を備えたフロントライト３ｅが完成する。
【００６３】
本実施形態のフロントライト３ｅは、Ｃａ／Ａｌ積層電極２１と反射防止層２８との間に保護層２３が形成された構造であり、このフロントライト３ｅの製造の際には、上述のようにガラス基板１６上に透明電極１７、正孔輸送層２２、発光層１８、Ｃａ／Ａｌ積層電極２１を形成し、さらにこのＣａ／Ａｌ積層電極２１上に保護層２３を形成し、この保護層２３上の一部に反射防止層２８を形成しているので、Ｃａ／Ａｌ積層電極２１が保護層２３で覆われた構造となり、反射防止層２８のパターニング時のフォトリソグラフィー工程において積層電極２１が現像液等の薬品に晒されることがなく、積層電極２１の劣化を防止できる。
【００６４】
また、反射防止層２８を黒色顔料含有樹脂層から形成した場合には、黒色顔料含有樹脂をスピンコート法により塗布、形成するが、Ｃａ／Ａｌ積層電極２１上に保護層２３を形成しているので、Ｃａ／Ａｌ積層電極２１だけでなく、発光層１８もＣａ／Ａｌ積層電極２１を介して保護層２３で覆われた構造となり、黒色顔料含有樹脂層の形成の際にＣａ／Ａｌ積層電極２１や発光層１８に影響を与えることがなく、Ｃａ／Ａｌ積層電極２１や発光層１８の劣化を防止できる。
また、上記のように発光層１８も積層電極２１を介して保護層２３で覆われた構造になっていると、上記フォトリソグラフィー工程において反射防止層形成用材料層２８ａが紫外光を吸収しても、光吸収による熱が分散するため発光層１８に影響を与えることがなく、発光層１８の劣化を防止できる。
また、本実施形態の製造方法によりフロントライト３ｅを製造する場合に、Ｃａ／Ａｌ積層電極２１上に保護層２３を介して反射防止層２８を形成する際に反射防止層２８の形成位置が多少ずれたり、パターニング精度が多少悪くても、積層電極２１と反射防止層２８を対向配置することができる。
【００６５】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記実施の形態ではアルカリ土類金属としてＣａの例を挙げたが、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａ等の他のアルカリ土類金属の場合もＣａと同様の作用が生じるため、本発明に適用することができる。また、有機ＥＬ素子の構成としては、発光層と正孔輸送層の他、正孔注入層、電子注入層などを備えた構成としてもよい。
【００６６】
その他、上記実施の形態では表示装置として液晶表示装置の例を挙げたが、例えば電気泳動表示装置等の非発光型の反射型表示装置の照明手段として本発明の有機ＥＬ素子を用いることができる。さらに、照明手段として用いるだけでなく、本発明の有機ＥＬ素子自身を表示装置として用いることもできる。ただしその場合、陽極と陰極のパターニングを行い、パッシブマトリクス型表示装置として適用される。
【００６７】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明の有機ＥＬ素子によれば少なくとも上記陰極と上記反射防止層の間に保護層と封止層の少なくともいずれか一方が形成された構成となっているため、その製造の際には、例えば第１基板とは別の基板（第２基板）を用い、この第２基板の一方の側に反射防止層をパターニングにより形成し、この反射防止層を形成した第２基板と、陽極、発光層、陰極と、必要により陰極の上側や周囲に保護層を形成した第１基板とを貼り合せ、位置合わせし、接着することによって、陰極や発光層の劣化を確実に防止し、信頼性や発光特性を向上できる。
また、上記構造の有機ＥＬ素子の製造の際には、第１の基板上に陽極、発光層、陰極を形成し、さらにこの陰極上に保護層を形成し、この保護層の上側に反射防止層を形成することにより、陰極が保護層で覆われた構造となり、陰極や発光層の劣化を確実に防止し、信頼性や発光特性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態の液晶表示装置の全体の概略構成を示す斜視図である。
【図２】  図１のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
【図３】  同、液晶表示装置のフロントライトを示す断面図である。
【図４】  同、フロントライトの製造方法を説明するための工程断面図である。
【図５】  同、工程断面図の続きである。
【図６】  同、工程断面図の続きである。
【図７】  同、工程断面図の続きである。
【図８】  本発明の他の実施形態のフロントライトを示す断面図である。
【図９】  本発明の第２の実施形態のフロントライトを示す断面図である。
【図１０】  同、フロントライトの製造方法を説明するための工程断面図である。
【図１１】  本発明の第３の実施形態のフロントライトを示す断面図である。
【図１２】  同、フロントライトの製造方法を説明するための工程図である。
【図１３】  本発明の他の実施形態のフロントライトを示す断面図である。
【図１４】  本発明の第４の実施形態のフロントライトを示す断面図である。
【図１５】  同、フロントライトの製造方法を説明するための工程図である。
【図１６】  同、工程断面図の続きである。
【図１７】  従来の有機ＥＬ素子の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１  液晶表示装置（表示装置）
２  液晶セル（表示手段）
３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ  フロントライト（照明手段）
１６  ガラス基板（第１基板）
１７  透明電極（陽極）
１８  発光層
１９  Ｃａ層（アルカリ土類金属層）
２０  Ａｌ層（可視光反射率の高い金属層、導電層）
２１  Ｃａ／Ａｌ積層電極（陰極）
２２  正孔輸送層
２３  保護層
２４、３４ａ  フォトレジストパターン（マスク材）
２５  ＣａＦ２層（アルカリ土類金属のフッ化物層）
２６  封止層
２６ｃ  ギャップ材入り封止層、
２７  カバーガラス（第２基板）
２８  反射防止層
２８ａ  反射防止層形成用材料層
３３、３４  フォトレジスト膜
４０  マッチングオイル
Ｋ  開口領域
Ｈ  非開口領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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