有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法
【課題】素子に何らのダメージを与えることなく、接着のみで回折格子を有機発光層の近傍に配置して、有機エレクトロルミネッセンス素子の信頼性を向上することができる有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法の提供。
【解決手段】本発明の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法は、基材上に、反射電極、有機発光層、及び電極をこの順で積層して、有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する有機エレクトロルミネッセンス素子形成工程と、透明基材上に回折格子を形成して、回折格子構造体を形成する回折格子構造体形成工程と、前記有機エレクトロルミネッセンス素子と前記回折格子構造体とを対向させて、前記回折格子と異なる屈折率の接着剤層により、前記有機エレクトロルミネッセンス素子と前記回折格子構造体とを接着する接着工程とを含むことを特徴とする。
【解決手段】本発明の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法は、基材上に、反射電極、有機発光層、及び電極をこの順で積層して、有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する有機エレクトロルミネッセンス素子形成工程と、透明基材上に回折格子を形成して、回折格子構造体を形成する回折格子構造体形成工程と、前記有機エレクトロルミネッセンス素子と前記回折格子構造体とを対向させて、前記回折格子と異なる屈折率の接着剤層により、前記有機エレクトロルミネッセンス素子と前記回折格子構造体とを接着する接着工程とを含むことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、有機エレクトロルミネッセンス発光装置（有機電界発光装置）の光取り出し効率を向上するために、対向する電極と、該対向する電極間に挟まれた有機発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の近傍に、回折格子面を有機発光層と平行となるように配置し、回折効果を利用して有機発光層内を伝播する導波モード光を回折格子面に対して略垂直方向に取り出すことが行われている。
特許文献１には、有機発光層上に回折格子が配置されたトップエミッション構造の有機エレクトロルミネッセンス素子が開示されている。微細な凹凸からなる回折格子は、一般に、フォトリソグラフィー工程、ナノインプリント工程等で微細加工される。
前記フォトリソグラフィー工程において、ウエットプロセスを用いる場合は、有機発光層周辺部等の溶液バリア性が十分でないため、有機発光層にダメージを与えてしまうという問題があった。また、前記フォトリソグラフィー工程において、ドライプロセスを用いる場合は、表面温度が高温となり、有機発光層にダメージを与えてしまうという問題があった。
前記ナノインプリント工程において、加熱プロセスを用いる場合は、表面温度が高温となり、有機発光層にダメージを与えてしまうという問題があった。また、前記ナノインプリント工程において、加熱プロセスを用いずに、光硬化プロセスを用いた場合も、スタンパの加圧工程があるため、有機発光層にダメージを与えてしまうという問題があった。
特許文献２には、複数の凹凸（回折格子）が形成された下地表面と、前記下地表面と向き合うと共に一対の電極とそれらの間に介在した有機発光層とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子と、前記下地表面と前記有機エレクトロルミネッセンス素子との間に介在し、樹脂及び無機微粒子を含有した高屈折率層とを有する有機エレクトロルミネッセンス発光装置が開示されている。
前記有機エレクトロルミネッセンス発光装置において、良好な光取り出し効率を実現するためには、前記高屈折率層は、極力薄くする必要があるが、前記高屈折率層には微粒子が含有されており、表面に微粒子による凹凸が発生するため、前記高屈折率層を平坦にするのが困難である。したがって、前記高屈折率層上に電極を含む有機エレクトロルミネッセンス層を積層した場合、前記微粒子による凹凸によって電極を含む有機エレクトロニクス層に凹凸が生じたり、膜厚が均一にならないため、電流斑や電流リークが発生し、局所的に大きな電流が流れて有機エレクトロルミネッセンス素子が破壊されるという問題があった。ここで、前記高屈折率層を平坦化するためには、平坦化層を厚くする必要があり、凹凸と有機発光層との距離が長くなり、光取出し効率が低下して、有機エレクトロルミネッセンス素子の信頼性が低下してしまうという問題があった。
以上より、トップエミッション構造の有機エレクトロルミネッセンス発光装置において、有機発光層にダメージを与えることなく、有機エレクトロルミネッセンス素子の近傍に回折格子を積層形成して、光取出し効率を向上して、有機エレクトロルミネッセンス素子の信頼性を向上することが困難であるという問題があった。
また、特許文献３には、駆動パネルと封止パネルとを接着剤層を介して貼り合わされた発光装置が開示されているが、この発光装置には、回折格子が設けられていないため、光取出し効率を向上して、有機エレクトロルミネッセンス素子の信頼性を向上することができないという問題があった。
さらに、特許文献４には、光学フィルターと有機エレクトロルミネッセンス素子とを組み合わせた有機エレクトロルミネッセンスディスプレイにおいて、光学フィルターの表面に光の波長以下のピッチの微細凹凸面を形成することにより、有機エレクトロルミネッセンス素子から出た光の光学フィルターへの入射効率を向上する方法が開示されているが、この有機エレクトロルミネッセンスディスプレイでは、有機エレクトロルミネッセンス素子から外部への光取出し効率を向上して、有機エレクトロルミネッセンス素子の信頼性を向上することができないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１９０５７３号公報
【特許文献２】特開２００７−３３５２５３号公報
【特許文献３】特開２００３−８６３５８号公報
【特許文献４】特開２００４−２５８５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、回折格子を有機エレクトロルミネッセンス素子近傍に配置して光取り出し効率を向上する有機エレクトロルミネッセンス発光装置において、有機発光層近傍に、何らの化学的プロセス、物理的プロセスを施すことなく、従って素子に何らのダメージを与えることなく、接着のみで回折格子を有機発光層の近傍に配置して、有機エレクトロルミネッセンス素子の信頼性を向上することができる有機エレクトロルミネッセンス発光装置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】
【０００５】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 基材上に、反射電極、有機発光層、及び電極をこの順で積層して、有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する有機エレクトロルミネッセンス素子形成工程と、透明基材上に回折格子を形成して、回折格子構造体を形成する回折格子構造体形成工程と、前記有機エレクトロルミネッセンス素子と前記回折格子構造体とを対向させて、前記回折格子と異なる屈折率の接着剤層により、前記有機エレクトロルミネッセンス素子と前記回折格子構造体とを接着する接着工程とを含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法である。
＜２＞ 接着剤層の屈折率が、回折格子の屈折率より大きい前記＜１＞に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法である。
＜３＞ 接着剤層中に無機微粒子が分散されている前記＜２＞に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法である。
＜４＞ 有機エレクトロルミネッセンス素子上に封止層を積層する封止層積層工程をさらに含む前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法である。
＜５＞ 透明基材と回折格子との間に、円偏光部材を形成する円偏光部材形成工程をさらに含む前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法である。
＜６＞ 透明基材の回折格子が形成された面とは反対側の面上に、円偏光部材を形成する円偏光部材形成工程をさらに含む前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法である。
＜７＞ 透明基材と回折格子との間に、カラーフィルター部材を形成するカラーフィルター部材形成工程をさらに含む前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法である。
＜８＞ 透明基材の回折格子が形成された面とは反対側の面上に、カラーフィルター部材を形成するカラーフィルター部材形成工程をさらに含む前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によると、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、回折格子を有機エレクトロルミネッセンス素子近傍に配置して光取り出し効率を向上する有機エレクトロルミネッセンス発光装置において、有機発光層近傍に、何らの化学的プロセス、物理的プロセスを施すことなく、従って素子に何らのダメージを与えることなく、接着のみで回折格子を有機発光層の近傍に配置して、有機エレクトロルミネッセンス素子の信頼性を向上することができる有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法により製造される有機エレクトロルミネッセンス発光装置の一例を示す図である。
【図２】図２は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法により製造される有機エレクトロルミネッセンス発光装置の他の例を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、有機ＥＬ発光装置における有機ＥＬ用ＴＦＴ基板の製造方法の一例を示す図である（その１）。
【図３Ｂ】図３Ｂは、有機ＥＬ発光装置における有機ＥＬ用ＴＦＴ基板の製造方法の一例を示す図である（その２）。
【図３Ｃ】図３Ｃは、有機ＥＬ発光装置における有機ＥＬ用ＴＦＴ基板の製造方法の一例を示す図である（その３）。
【図３Ｄ】図３Ｄは、有機ＥＬ発光装置における有機ＥＬ用ＴＦＴ基板の製造方法の一例を示す図である（その４）。
【図４】図４は、トップエミッション方式の有機ＥＬ発光装置における有機ＥＬ用ＴＦＴ基板の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法について、詳細に説明する。
【０００９】
（有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法）
本発明の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法は、有機エレクトロルミネッセンス素子形成工程と、回折格子構造体形成工程と、接着工程と、を少なくとも含み、封止層積層工程、円偏光部材形成工程、カラーフィルター部材形成工程、さらに必要に応じて、その他の工程をさらに含む。
【００１０】
−有機エレクトロルミネッセンス素子形成工程−
前記有機エレクトロルミネッセンス素子形成工程は、基材上に、反射電極、有機発光層、及び電極をこの順で積層して、有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する工程である。
【００１１】
−−基材−−
前記基材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、有機層からの発光を散乱又は減衰させない基材であることが好ましい。その具体例としては、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）、ガラス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、およびポリ（クロロトリフルオロエチレン）等の有機材料が挙げられる。
前記基材として、例えば、ガラスを用いる場合、その材質については、ガラスからの溶出イオンを少なくするため、無アルカリガラスを用いることが好ましい。また、ソーダライムガラスを用いる場合には、シリカなどのバリアコートを施したものを使用することが好ましい。有機材料の場合には、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性、及び加工性に優れていることが好ましい。
【００１２】
前記基材の形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて適宜選択することができる。一般的には、前記基材の形状としては、板状であることが好ましい。前記基材の構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、また、単一部材で形成されていてもよいし、２以上の部材で形成されていてもよい。
【００１３】
前記基材には、その表面又は裏面に透湿防止層（パッシベーション膜）を設けることができる。
透湿防止層（パッシベーション膜）の材料としては、窒化珪素、酸化珪素などの無機物が好適に用いられる。透湿防止層（パッシベーション膜）は、例えば、高周波スパッタリング法などにより形成することができる。
熱可塑性基板を用いる場合には、さらに必要に応じて、ハードコート層、アンダーコート層などを設けてもよい。
【００１４】
前記基材の屈折率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００１５】
前記基材の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、十分なバリア性を有する膜厚である必要がある。
【００１６】
−−有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）−−
前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、反射電極（陽極）と電極（陰極）を有し、両電極の間に発光層（有機発光層）を含む有機化合物層を有する。発光素子の性質上、電極（陰極）は、透明又は半透明であることが好ましい。
【００１７】
前記有機化合物層の積層の形態としては、反射電極（陽極）側から、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層の順に積層されている態様が好ましい。さらに、正孔輸送層と反射電極（陽極）との間に正孔注入層、及び／又は有機発光層と電子輸送層との間に、電子輸送性中間層を有する。また、有機発光層と正孔輸送層との間に正孔輸送性中間層を、同様に電極（陰極）と電子輸送層との間に電子注入層を設けてもよい。
尚、各層は複数の二次層に分かれていてもよい。
【００１８】
−−−反射電極（陽極）−−−
前記反射電極（陽極）は、通常、有機化合物層に正孔を供給する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ、などについては特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。
【００１９】
前記反射電極（陽極）の材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、導電性化合物、これらの混合物、などが好適に挙げられる。前記反射電極（陽極）材料の具体例としては、Ａｌ、Ａｇ、Ａｌ−Ｎｉ、これらとＩＴＯとの積層物、などが挙げられる。
【００２０】
前記反射電極（陽極）は、例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式などの中から、陽極を構成する材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って、前記基材上に形成することができる。
【００２１】
前記有機エレクトロルミネッセンス素子において、陽極の形成位置としては、特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて適宜選択することができるが、前記基材上に形成されるのが好ましい。この場合、陽極は、基材における一方の表面の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。
【００２２】
なお、前記反射電極（陽極）を形成する際のパターニングとしては、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングによって行ってもよく、また、マスクを重ねて真空蒸着、スパッタ、などをして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。
【００２３】
前記反射電極（陽極）の厚みとしては、前記反射電極（陽極）を構成する材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常、１０ｎｍ〜１００μｍ程度であり、２０ｎｍ〜１００μｍが好ましい。
前記反射電極（陽極）の厚みが１０ｎｍ未満であると、十分な反射特性が得られない。（１００μｍを超えると製造コストが上がる。）
【００２４】
前記反射電極（陽極）の抵抗値としては、１０３Ω／□以下が好ましく、１０２Ω／□以下がより好ましい。
【００２５】
−−−電極（陰極）−−−
前記電極（陰極）としては、有機発光層から発光される光を透過し、有機化合物層に電子を注入する電極としての機能を有する限り、その形状、構造、大きさ、などについては特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。
【００２６】
前記電極（陰極）を構成する材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、これらの混合物などが挙げられる。前記電極（陰極）の具体例としては、Ａｇ、Ｍｇ−Ａｇ、Ａｌ−Ｌｉ、などが挙げられる。
【００２７】
なお、前記電極（陰極）の材料については、特開平２−１５５９５号公報、特開平５−１２１１７２号公報に詳述されており、これらの広報に記載の材料は、本発明においても適用することができる。
【００２８】
前記電極（陰極）の形成方法については、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができる。例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式などの中から、前記した陰極を構成する材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って形成することができる。例えば、陰極の材料として、金属などを選択する場合には、その１種又は２種以上を同時又は順次にスパッタ法などに従って行うことができる。
【００２９】
前記電極（陰極）を形成するに際してのパターニングは、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングによって行ってもよく、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタなどをして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。
【００３０】
前記有機エレクトロルミネッセンス素子において、陰極形成位置は特に制限はなく、有機化合物層上の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。
また、前記電極（陰極）と前記有機化合物層との間に、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のフッ化物、酸化物、などによる誘電体層を０．１ｎｍ〜５ｎｍの厚みで挿入してもよい。この誘電体層は、一種の電子注入層と見ることもできる。誘電体層は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、などにより形成することができる。
【００３１】
前記電極（陰極）の厚みは、陰極を構成する材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、金属、合金等を用いる場合、通常１０ｎｍ〜３０ｎｍ程度であり、２０ｎｍが好ましい。
前記電極（陰極）の厚みが１０ｎｍ未満であると、均一で一様な膜形成が困難となり、良好な電流注入特性が得られず、また、マイクロキャビティーとする場合は、十分な光反射率が得られないことがある。一方、前記電極（陰極）の厚みが３０ｎｍを超えると、十分な光透過率が得られず、光出力が低下することがある。
【００３２】
−−−有機化合物層−−−
前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、有機発光層を含む少なくとも一層の有機化合物層を有しており、有機発光層以外の他の有機化合物層としては、正孔輸送層、電子輸送層、正孔ブロック層、電子ブロック層、正孔注入層、電子注入層、などの各層が挙げられる。
【００３３】
前記有機エレクトロルミネッセンス素子において、有機化合物層を構成する各層は、蒸着法やスパッタ法等の乾式製膜法、湿式塗布方式、転写法、印刷法、塗布法、インクジェット方式、スプレー法、などによっても好適に形成することができる。
【００３４】
−−−−有機発光層−−−−
前記有機発光層は、電界印加時に、陽極、正孔注入層、又は正孔輸送層から正孔を受け取り、陰極、電子注入層、又は電子輸送層から電子を受け取り、正孔と電子の再結合の場を提供して発光させる機能を有する層である。
前記有機発光層は、発光材料のみで構成されていてもよく、ホスト材料と発光性ドーパントの混合層とした構成でもよい。発光性ドーパントは蛍光発光材料でも燐光発光材料であってもよく、２種以上であってもよい。ホスト材料は電荷輸送材料であることが好ましい。ホスト材料は１種であっても２種以上であってもよく、例えば、電子輸送性のホスト材料とホール輸送性のホスト材料を混合した構成が挙げられる。さらに、有機発光層中に電荷輸送性を有さず、発光しない材料を含んでいてもよい。
また、有機発光層は１層であっても２層以上であってもよく、それぞれの層が異なる発光色で発光してもよい。
【００３５】
前記発光性ドーパントとしては、燐光性発光材料、蛍光性発光材料、などをいずれもドーパント（燐光発光性ドーパント、蛍光発光性ドーパント）として用いることができる。
前記有機発光層は、色純度を向上させるためや発光波長領域を広げるために２種類以上の発光性ドーパントを含有することもできる。前記発光性ドーパントは、さらに前記ホスト化合物との間で、イオン化ポテンシャルの差（ΔＩｐ）と電子親和力の差（ΔＥａ）が、１．２ｅＶ＞△Ｉｐ＞０．２ｅＶ、及び／又は１．２ｅＶ＞△Ｅａ＞０．２ｅＶの関係を満たすドーパントであることが駆動耐久性の観点で好ましい。
【００３６】
前記燐光発光性ドーパントとしては、特に限定はなく、目的に応じて適宜選択することができ、遷移金属原子又はランタノイド原子を含む錯体を挙げることができる。
前記遷移金属原子としては、特に限定はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、金、銀、銅、及び白金が好ましく、レニウム、イリジウム、及び白金がより好ましく、イリジウム、白金が特に好ましい。
ランタノイド原子としては、特に限定はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテシウム、などが挙げられる。中でも、ネオジム、ユーロピウム、ガドリニウムが好ましい。
【００３７】
錯体の配位子としては、例えば、Ｇ．Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ等著，Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ， Ｐｅｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ社１９８７年発行、Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著，「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」 Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社１９８７年発行、山本明夫著「有機金属化学−基礎と応用−」裳華房社１９８２年発行等に記載の配位子などが挙げられる。
配位子としては、ハロゲン配位子（塩素配位子が好ましい）、芳香族炭素環配位子（例えば、シクロペンタジエニルアニオン、ベンゼンアニオン、ナフチルアニオンなどが挙げられ、炭素数５〜３０が好ましく、炭素数６〜３０がより好ましく、炭素数６〜２０がさらにより好ましくは、炭素数６〜１２が特に好ましい）、含窒素ヘテロ環配位子（例えば、フェニルピリジン、ベンゾキノリン、キノリノール、ビピリジル、フェナントロリンなどが挙げられ、炭素数５〜３０が好ましく、炭素数６〜３０がより好ましく、炭素数６〜２０がさらに好ましく、炭素数６〜１２が特に好ましい）、ジケトン配位子（例えば、アセチルアセトンなどが挙げられる）、カルボン酸配位子（例えば、酢酸配位子などが挙げられ、炭素数２〜３０が好ましく、炭素数２〜２０がより好ましく、炭素数２〜１６が特に好ましい）、アルコラト配位子（例えば、フェノラト配位子などが挙げられ、炭素数１〜３０が好ましく、炭素数１〜２０がより好ましく、炭素数６〜２０がさらに好ましい）、シリルオキシ配位子（例えば、トリメチルシリルオキシ配位子、ジメチル−ｔｅｒｔ−ブチルシリルオキシ配位子、トリフェニルシリルオキシ配位子などが挙げられ、炭素数３〜４０が好ましく、炭素数３〜３０がより好ましく、炭素数３〜２０が特に好ましい）、一酸化炭素配位子、イソニトリル配位子、シアノ配位子、リン配位子（例えば、トリフェニルフォスフィン配位子などが挙げられ、炭素数３〜４０が好ましく、炭素数３〜３０がより好ましく、炭素数３〜２０がさらに好ましく、炭素数６〜２０が特に好ましい）、チオラト配位子（例えば、フェニルチオラト配位子などが挙げられ、炭素数１〜３０が好ましく、炭素数１〜２０がより好ましく、炭素数６〜２０がさらに好ましい）、フォスフィンオキシド配位子（例えば、トリフェニルフォスフィンオキシド配位子などが挙げられ、炭素数３〜３０が好ましく、炭素数８〜３０がより好ましく、炭素数１８〜３０が特に好ましくい）が好ましく、含窒素ヘテロ環配位子がより好ましい。
上記錯体は、化合物中に遷移金属原子を一つ有してもよいし、また、２つ以上有するいわゆる複核錯体であってもよい。異種の金属原子を同時に含有していてもよい。
【００３８】
これらの中でも、発光性ドーパントとしては、例えば、ＵＳ６３０３２３８Ｂ１、ＵＳ６０９７１４７、ＷＯ００／５７６７６、ＷＯ００／７０６５５、ＷＯ０１／０８２３０、ＷＯ０１／３９２３４Ａ２、ＷＯ０１／４１５１２Ａ１、ＷＯ０２／０２７１４Ａ２、ＷＯ０２／１５６４５Ａ１、ＷＯ０２／４４１８９Ａ１、ＷＯ０５／１９３７３Ａ２、特開２００１−２４７８５９、特開２００２−３０２６７１、特開２００２−１１７９７８、特開２００３−１３３０７４、特開２００２−２３５０７６、特開２００３−１２３９８２、特開２００２−１７０６８４、ＥＰ１２１１２５７、特開２００２−２２６４９５、特開２００２−２３４８９４、特開２００１−２４７８５９、特開２００１−２９８４７０、特開２００２−１７３６７４、特開２００２−２０３６７８、特開２００２−２０３６７９、特開２００４−３５７７９１、特開２００６−２５６９９９、特開２００７−１９４６２、特開２００７−８４６３５、特開２００７−９６２５９、などの特許文献に記載の燐光発光化合物などが挙げられる。中でも、Ｉｒ錯体、Ｐｔ錯体、Ｃｕ錯体、Ｒｅ錯体、Ｗ錯体、Ｒｈ錯体、Ｒｕ錯体、Ｐｄ錯体、Ｏｓ錯体、Ｅｕ錯体、Ｔｂ錯体、Ｇｄ錯体、Ｄｙ錯体、Ｃｅ錯体が好ましく、Ｉｒ錯体、Ｐｔ錯体、Ｒｅ錯体がより好ましい。Ｉｒ錯体、Ｐｔ錯体、Ｒｅ錯体の中でも、金属−炭素結合、金属−窒素結合、金属−酸素結合、金属−硫黄結合の少なくとも一つの配位様式を含むものが好ましく、発光効率、駆動耐久性、色度等の観点で、３座以上の多座配位子を含むものがより好ましい。
【００３９】
前記蛍光発光性ドーパントとしては、特に限定はなく、目的に応じて適宜選択することができ、ベンゾオキサゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾール、スチリルベンゼン、ポリフェニル、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、ナフタルイミド、クマリン、ピラン、ペリノン、オキサジアゾール、アルダジン、ピラリジン、シクロペンタジエン、ビススチリルアントラセン、キナクリドン、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジン、シクロペンタジエン、スチリルアミン、芳香族ジメチリディン化合物、縮合多環芳香族化合物（アントラセン、フェナントロリン、ピレン、ペリレン、ルブレン、ペンタセンなど）、８−キノリノールの金属錯体、ピロメテン錯体や希土類錯体に代表される各種金属錯体、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物、有機シラン、これらの誘導体などが挙げられる。
【００４０】
発光性ドーパントとしては、例えば下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４１】
【化１】
【００４２】
【化２】
【００４３】
【化３】
【００４４】
【化４】
【００４５】
【化５】
【００４６】
【化６】
【００４７】
有機発光層中の発光性ドーパントは、有機発光層中に一般的に有機発光層を形成する全化合物質量に対して、０．１質量％〜５０質量％含有されるが、耐久性、外部量子効率の観点から１質量％〜５０質量％含有されることが好ましく、２質量％〜４０質量％含有されることがより好ましい。
【００４８】
有機発光層の厚みは、特に限定されるものではないが、通常、２ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、中でも、外部量子効率の観点で、３ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、５ｎｍ〜１００ｎｍであるのが特に好ましい。
【００４９】
前記ホスト材料としては、正孔輸送性に優れる正孔輸送性ホスト材料（正孔輸送性ホストと記載する場合がある）及び電子輸送性に優れる電子輸送性ホスト化合物（電子輸送性ホストと記載する場合がある）を用いることができる。
【００５０】
有機発光層内の正孔輸送性ホストとしては、例えば、以下の材料が挙げられる。
ピロール、インドール、カルバゾール、アザインドール、アザカルバゾール、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ピラゾール、イミダゾール、チオフェン、ポリアリールアルカン、ピラゾリン、ピラゾロン、フェニレンジアミン、アリールアミン、アミノ置換カルコン、スチリルアントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、シラザン、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、有機シラン、カーボン膜、それらの誘導体、などが挙げられる。
インドール誘導体、カルバゾール誘導体、芳香族第三級アミン化合物、チオフェン誘導体であることが好ましく、分子内にカルバゾール基を有するものがより好ましく、ｔ−ブチル置換カルバゾール基を有する化合物が特に好ましい。
【００５１】
有機発光層内の電子輸送性ホストとしては、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、電子親和力Ｅａが２．５ｅＶ以上３．５ｅＶ以下であることが好ましく、２．６ｅＶ以上３．４ｅＶ以下であることがより好ましく、２．８ｅＶ以上３．３ｅＶ以下であることが特に好ましい。また、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、イオン化ポテンシャルＩｐが５．７ｅＶ以上７．５ｅＶ以下であることが好ましく、５．８ｅＶ以上７．０ｅＶ以下であることがより好ましく、５．９ｅＶ以上６．５ｅＶ以下であることが特に好ましい。
【００５２】
このような電子輸送性ホストとしては、具体的には、例えば、以下の材料が挙げられる。
ピリジン、ピリミジン、トリアジン、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾ−ル、オキサゾ−ル、オキサジアゾ−ル、フルオレノン、アントラキノジメタン、アントロン、ジフェニルキノン、チオピランジオキシド、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン、ジスチリルピラジン、フッ素置換芳香族化合物、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン、それらの誘導体（他の環と縮合環を形成してもよい）、８−キノリノ−ル誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾ−ルやベンゾチアゾ−ルを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、などが挙げられる。
【００５３】
電子輸送性ホストとしては、金属錯体、アゾール誘導体（ベンズイミダゾール誘導体、イミダゾピリジン誘導体等）、アジン誘導体（ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体等）が好ましく、中でも、耐久性の点から、金属錯体化合物がより好ましい。金属錯体化合物（Ａ）は、金属に配位する窒素原子、酸素原子及び硫黄原子の少なくともいずれかを有する配位子を有する金属錯体がより好ましい。
金属錯体中の金属イオンは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ベリリウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、亜鉛イオン、インジウムイオン、錫イオン、白金イオン、又はパラジウムイオンであることが好ましく、ベリリウムイオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、亜鉛イオン、白金イオン、又はパラジウムイオンがより好ましく、アルミニウムイオン、亜鉛イオン、又はパラジウムイオンが特に好ましい。
【００５４】
前記金属錯体中に含まれる配位子としては種々の公知の配位子が有るが、例えば、「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社、Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著、１９８７年発行、「有機金属化学−基礎と応用−」、裳華房社、山本明夫著、１９８２年発行、などに記載の配位子が挙げられる。
【００５５】
前記配位子としては、含窒素ヘテロ環配位子（炭素数１〜３０が好ましく、炭素数２〜２０がより好ましく、炭素数３〜１５が特に好ましい）が好ましい。また、前記配位子としては、単座配位子であっても２座以上の配位子であってもよいが、２座以上６座以下の配位子であることが好ましい。また、２座以上６座以下の配位子と単座の混合配位子も好ましい。
前記配位子としては、例えば、アジン配位子（例えば、ピリジン配位子、ビピリジル配位子、ターピリジン配位子などが挙げられる。）、ヒドロキシフェニルアゾール配位子（例えば、ヒドロキシフェニルベンズイミダゾール配位子、ヒドロキシフェニルベンズオキサゾール配位子、ヒドロキシフェニルイミダゾール配位子、ヒドロキシフェニルイミダゾピリジン配位子などが挙げられる。）、アルコキシ配位子（例えば、メトキシ、エトキシ、ブトキシ、２−エチルヘキシロキシなどが挙げられ、炭素数１〜３０が好ましく、炭素数１〜２０がより好ましく、炭素数１〜１０が特に好ましい。）、アリールオキシ配位子（例えば、フェニルオキシ、１−ナフチルオキシ、２−ナフチルオキシ、２，４，６−トリメチルフェニルオキシ、４−ビフェニルオキシなどが挙げられ、炭素数６〜３０が好ましく、炭素数６〜２０がより好ましく、炭素数６〜１２が特に好ましい）などが挙げられる。
【００５６】
ヘテロアリールオキシ配位子（例えば、ピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、キノリルオキシなどが挙げられ、炭素数１〜３０が好ましく、炭素数１〜２０がより好ましく、炭素数１〜１２が特に好ましい。）、アルキルチオ配位子（例えば、メチルチオ、エチルチオなどが挙げられ、炭素数１〜３０が好ましく、炭素数１〜２０がより好ましく、炭素数１〜１２が特に好ましい。）、アリールチオ配位子（例えば、フェニルチオなどが挙げられ、炭素数６〜３０が好ましく、炭素数６〜２０がより好ましく、炭素数６〜１２が特に好ましい。）、ヘテロアリールチオ配位子（例えば、ピリジルチオ、２−ベンズイミゾリルチオ、２−ベンズオキサゾリルチオ、２−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられ、炭素数１〜３０が好ましく、炭素数１〜２０がより好ましく、炭素数１〜１２が特に好ましい。）、シロキシ配位子（例えば、トリフェニルシロキシ基、トリエトキシシロキシ基、トリイソプロピルシロキシ基などが挙げられ、炭素数１〜３０が好ましい、炭素数３〜２５がより好ましい、炭素数６〜２０が特に好ましい。）、芳香族炭化水素アニオン配位子（例えば、フェニルアニオン、ナフチルアニオン、アントラニルアニオン、などが挙げられ、炭素数６〜３０が好ましく、炭素数６〜２５がより好ましく、炭素数６〜２０が特に好ましい。）、芳香族ヘテロ環アニオン配位子（例えば、ピロールアニオン、ピラゾールアニオン、ピラゾールアニオン、トリアゾールアニオン、オキサゾールアニオン、ベンゾオキサゾールアニオン、チアゾールアニオン、ベンゾチアゾールアニオン、チオフェンアニオン、ベンゾチオフェンアニオン、などが挙げられ、炭素数１〜３０が好ましく、炭素数２〜２５がより好ましく、炭素数２〜２０が特に好ましい。）、インドレニンアニオン配位子などが挙げられ、含窒素ヘテロ環配位子、アリールオキシ配位子、ヘテロアリールオキシ基、シロキシ配位子などが好ましく、含窒素ヘテロ環配位子、アリールオキシ配位子、シロキシ配位子、芳香族炭化水素アニオン配位子、芳香族ヘテロ環アニオン配位子などがさらに好ましい。
【００５７】
金属錯体電子輸送性ホストの例としては、例えば、特開２００２−２３５０７６、特開２００４−２１４１７９、特開２００４−２２１０６２、特開２００４−２２１０６５、特開２００４−２２１０６８、特開２００４−３２７３１３、などに記載の化合物が挙げられる。
【００５８】
有機発光層において、前記ホスト材料の三重項最低励起準位（Ｔ１）が、前記燐光発光材料のＴ１より高いことが色純度、発光効率、駆動耐久性の点で好ましい。
【００５９】
また、ホスト化合物の含有量は、特に限定されるものではないが、発光効率、駆動電圧の観点から、発光層を形成する全化合物質量に対して１５質量％以上９５質量％以下であることが好ましい。
【００６０】
−−−−正孔注入層、正孔輸送層−−−−
正孔注入層、正孔輸送層は、陽極又は陽極側から正孔を受け取り陰極側に輸送する機能を有する層である。これらの層に用いる正孔注入材料、正孔輸送材料は、低分子化合物であっても高分子化合物であってもよい。
具体的には、ピロール誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、フタロシアニン系化合物、ポルフィリン系化合物、チオフェン誘導体、有機シラン誘導体、カーボン、などを含有する層であることが好ましい。
【００６１】
有機エレクトロルミネッセンス素子の正孔注入層あるいは正孔輸送層には、電子受容性ドーパントを含有させることができる。正孔注入層、あるいは正孔輸送層に導入する電子受容性ドーパントとしては、電子受容性で有機化合物を酸化する性質を有すれば、無機化合物でも有機化合物でも使用できる。
【００６２】
具体的には、無機化合物は塩化第二鉄や塩化アルミニウム、塩化ガリウム、塩化インジウム、五塩化アンチモン等のハロゲン化金属、五酸化バナジウム、三酸化モリブデン等の金属酸化物、などが挙げられる。
【００６３】
有機化合物の場合は、置換基としてニトロ基、ハロゲン、シアノ基、トリフルオロメチル基などを有する化合物、キノン系化合物、酸無水物系化合物、フラーレンなどを好適に用いることができる。
この他にも、特開平６−２１２１５３、特開平１１−１１１４６３、特開平１１−２５１０６７、特開２０００−１９６１４０、特開２０００−２８６０５４、特開２０００−３１５５８０、特開２００１−１０２１７５、特開２００１−１６０４９３、特開２００２−２５２０８５、特開２００２−５６９８５、特開２００３−１５７９８１、特開２００３−２１７８６２、特開２００３−２２９２７８、特開２００４−３４２６１４、特開２００５−７２０１２、特開２００５−１６６６３７、特開２００５−２０９６４３などに記載の化合物を好適に用いることができる。
【００６４】
このうちヘキサシアノブタジエン、ヘキサシアノベンゼン、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン、ｐ−フルオラニル、ｐ−クロラニル、ｐ−ブロマニル、ｐ−ベンゾキノン、２，６−ジクロロベンゾキノン、２，５−ジクロロベンゾキノン、１，２，４，５−テトラシアノベンゼン、１，４−ジシアノテトラフルオロベンゼン、２，３−ジクロロ−５，６−ジシアノベンゾキノン、ｐ−ジニトロベンゼン、ｍ−ジニトロベンゼン、ｏ−ジニトロベンゼン、１，４−ナフトキノン、２，３−ジクロロナフトキノン、１，３−ジニトロナフタレン、１，５−ジニトロナフタレン、９，１０−アントラキノン、１，３，６，８−テトラニトロカルバゾール、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，３，５，６−テトラシアノピリジン、フラーレンＣ６０が好ましく、ヘキサシアノブタジエン、ヘキサシアノベンゼン、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン、ｐ−フルオラニル、ｐ−クロラニル、ｐ−ブロマニル、２，６−ジクロロベンゾキノン、２，５−ジクロロベンゾキノン、２，３−ジクロロナフトキノン、１，２，４，５−テトラシアノベンゼン、２，３−ジクロロ−５，６−ジシアノベンゾキノン、２，３，５，６−テトラシアノピリジンがより好ましく、テトラフルオロテトラシアノキノジメタンが特に好ましい。
【００６５】
これらの電子受容性ドーパントは、単独で用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。電子受容性ドーパントの使用量は、材料の種類によって異なるが、正孔輸送層材料に対して０．０１質量％〜５０質量％であることが好ましく、０．０５質量％〜２０質量％であることがさらに好ましく、０．１質量％〜１０質量％であることが特に好ましい。
【００６６】
正孔注入層、正孔輸送層の厚みは、駆動電圧を下げるという観点から、各々５００ｎｍ以下であることが好ましい。
正孔輸送層の厚みとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのがさらに好ましい。また、正孔注入層の厚みとしては、０．１ｎｍ〜２００ｎｍであるのが好ましく、０．５ｎｍ〜１００ｎｍであるのがより好ましく、１ｎｍ〜１００ｎｍであるのがさらに好ましい。
正孔注入層、正孔輸送層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【００６７】
−−−−電子注入層、電子輸送層−−−−
電子注入層、電子輸送層は、陰極又は陰極側から電子を受け取り陽極側に輸送する機能を有する層である。これらの層に用いる電子注入材料、電子輸送材料は低分子化合物であっても高分子化合物であってもよい。
具体的には、ピリジン誘導体、キノリン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、フタラジン誘導体、フェナントロリン誘導体、トリアジン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、シロールに代表される有機シラン誘導体、などを含有する層であることが好ましい。
【００６８】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の電子注入層あるいは電子輸送層には、電子供与性ドーパントを含有させることができる。電子注入層、あるいは電子輸送層に導入される電子供与性ドーパントとしては、電子供与性で有機化合物を還元する性質を有していればよく、Ｌｉなどのアルカリ金属、Ｍｇなどのアルカリ土類金属、希土類金属を含む遷移金属や還元性有機化合物などが好適に用いられる。金属としては、特に仕事関数が４．２ｅＶ以下の金属が好適に使用でき、具体的には、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｙ、Ｃｓ、Ｌａ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｙｂ、などが挙げられる。また、還元性有機化合物としては、例えば、含窒素化合物、含硫黄化合物、含リン化合物などが挙げられる。
この他にも、特開平６−２１２１５３、特開２０００−１９６１４０、特開２００３−６８４６８、特開２００３−２２９２７８、特開２００４−３４２６１４、などに記載の材料を用いることができる。
【００６９】
これらの電子供与性ドーパントは、単独で用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。電子供与性ドーパントの使用量は、材料の種類によって異なるが、電子輸送層材料に対して０．１質量％〜９９質量％であることが好ましく、１．０質量％〜８０質量％であることがさらに好ましく、２．０質量％〜７０質量％であることが特に好ましい。
【００７０】
電子注入層、電子輸送層の厚みは、駆動電圧を下げるという観点から、各々５００ｎｍ以下であることが好ましい。
電子輸送層の厚みとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが特に好ましい。また、電子注入層の厚みとしては、０．１ｎｍ〜２００ｎｍであるのが好ましく、０．２ｎｍ〜１００ｎｍであるのがより好ましく、０．５ｎｍ〜５０ｎｍであるのが特に好ましい。
電子注入層、電子輸送層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【００７１】
−−−−正孔ブロック層−−−−
正孔ブロック層は、陽極側から発光層に輸送された正孔が、陰極側に通りぬけることを防止する機能を有する層である。発光層と陰極側で隣接する有機化合物層として、正孔ブロック層を設けることができる。
正孔ブロック層を構成する化合物の例としては、ＢＡｌｑ等のアルミニウム錯体、トリアゾール誘導体、ＢＣＰ等のフェナントロリン誘導体、などが挙げられる。
正孔ブロック層の厚みとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが特に好ましい。
正孔ブロック層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【００７２】
−−−−電子ブロック層−−−−
電子ブロック層は、陰極側から発光層に輸送された電子が、陽極側に通りぬけることを防止する機能を有する層である。本発明において、発光層と陽極側で隣接する有機化合物層として、電子ブロック層を設けることができる。
電子ブロック層を構成する化合物の例としては、例えば前述の正孔輸送材料として挙げたものが適用できる。
電子ブロック層の厚みとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが特に好ましい。
正孔ブロック層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【００７３】
−回折格子構造体形成工程−
前記回折格子構造体形成工程は、透明基材上に回折格子を形成して、回折格子構造体を形成する工程である。
【００７４】
−−回折格子構造体−−
前記回折格子構造体としては、少なくとも、透明基材、回折格子を有し、さらに必要に応じてその他の部材を有する。
【００７５】
−−−透明基材−−−
前記透明基材としては、可視光を透過可能な基材である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記透明基材の形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。一般的には、前記透明基材の形状としては、板状であることが好ましい。前記透明基材の構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、また、単一部材で形成されていてもよいし、２以上の部材で形成されていてもよい。
前記透明基材の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シリコン酸化物等の透明無機材料、アクリル樹脂、ノボラック樹脂、ポリイミド樹脂等の透明樹脂、などが挙げられる。
前記透明基材の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、十分なバリア性を有する厚みを有する必要がある。
前記透明基材の屈折率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００７６】
−−−回折格子−−−
前記回折格子としては、回折格子として機能する限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記透明基材に形成された凹凸パターン、前記透明基材上に形成された回折格子フィルム、などが挙げられる。
前記凹凸パターンにおける凸部のピッチＰ（凸部の中心点から該隣接する凸部の中心点までの距離（図１におけるＰ））としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、２００ｎｍ〜２，０００ｎｍであることが好ましい。
前記ピッチＰが２００ｎｍ未満であると、回折格子として機能しないことがあり、前記ピッチＰが２，０００ｎｍを超えると、十分な回折角が得られず、回折光を有機エレクトロルミネッセンス素子の外に取り出すことが出来ず、光取り出し効率の向上に寄与しないことがある。
前記凹凸パターンにおける凸部の高さＨとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１００ｎｍ以上が好ましい。
前記凸部の高さＨが１００ｎｍ未満であると、十分な回折効率が得られないことがある。
前記凹凸パターンの形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記透明基材をパターニングする方法、などが挙げられる。
前記パターニングは、例えば、前記透明基材上にマスクパターンを形成し、このマスクパターンをエッチングマスクとして利用して前記透明基材をエッチングすることにより行うことができる。前記マスクパターンは、例えば、フォトリソグラフィ、ナノインプリント、などを利用して形成することができる。
前記回折格子の屈折率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、回折格子面と隣接する接着剤の屈折率との屈折差が０．１以上あることが好ましい。
前記回折格子と前記隣接する接着剤との屈折率差が０．１未満であると、十分な回折効率が得られないことがある。
【００７７】
−接着工程−
前記接着工程は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子と前記回折格子構造体とを対向させて、接着剤層により、前記有機エレクトロルミネッセンス素子と前記回折格子構造体とを接着する工程である。
このように、前記有機エレクトロルミネッセンス素子と前記回折格子構造体とを別個に作製し、その後、前記有機エレクトロルミネッセンス素子と前記回折格子構造体とを接着することにより、前記有機エレクトロルミネッセンス素子にダメージを与えることなく、回折格子を近接して配置することができる。
【００７８】
−−接着剤層−−
前記接着剤層は、少なくとも、接着剤を含み、無機微粒子、さらに必要に応じて、その他の成分を含む。
前記接着剤としては、前記有機エレクトロルミネッセンス素子と前記回折格子構造体とを接着することができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリル樹脂、ノボラック樹脂、ポリイミド樹脂、などを挙げることができる。
前記無機微粒子としては、前記接着剤層の屈折率を向上させることができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯｘ）、窒化珪素、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、などが挙げられる。
前記接着剤層の厚みとしては、回折格子と有機エレクトロルミネッセンス素子との距離を小さくすることで光取出し効率を向上させることができることから、できる限り薄いことが好ましく、具体的には、１μｍ以下が好ましい。
前記接着剤層の屈折率としては、前記回折格子の屈折率と異なる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、回折格子との屈折率差が０．１以上であることが好ましい。
前記接着剤層と回折格子との屈折率差が０．１未満であると、十分な回折効率が得られないことがある。
【００７９】
−封止層積層工程−
前記封止層積層工程は、有機エレクトロルミネッセンス素子上に封止層を積層する工程である。
前記封止層としては、有機エレクトロルミネッセンス素子を保護するものである限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記封止層に含まれる材料としては、水分や酸素等の素子劣化を促進するものが素子内に入ることを抑止する機能を有しているものであればよく、その具体例としては、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ等の金属、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＴｉＯ２等の金属酸化物、ＳｉＮｘ、ＳｉＮｘＯｙ等の金属窒化物、ＭｇＦ２、ＬｉＦ、ＡｌＦ３、ＣａＦ２等の金属フッ化物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリウレア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合体、テトラフルオロエチレンと少なくとも１種のコモノマーとを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、吸水率１％以上の吸水性物質、吸水率０．１％以下の防湿性物質、などが挙げられる。
【００８０】
前記封止層の形成方法については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシ）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ガスソースＣＶＤ法、コーティング法、印刷法、転写法、などが挙げられる。
【００８１】
前記封止層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記封止層の屈折率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００８２】
−円偏光部材形成工程−
前記円偏光部材形成工程は、透明基材と回折格子の間、又は、透明基材の回折格子が形成された面とは反対側の面上に、円偏光部材を形成乃至接着する工程である。
前記円偏光部材は、偏光板と１／４波長板とを接着、密着、又は積層して形成することができる。
前記円偏光部材の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記円偏光部材の屈折率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
なお、前記透明基材がバリアフィルムである場合に、前記円偏光部材を形成すると、前記円偏光部材の機能が損なわれてしまうので、前記透明基材がバリアフィルム以外の場合に、前記円偏光部材を形成する。
【００８３】
−カラーフィルター部材形成工程−
前記カラーフィルター部材形成工程は、透明基材と回折格子との間、又は、透明基材の回折格子が形成された面とは反対側の面上に、カラーフィルター部材を形成する工程である。
前記カラーフィルター部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、顔料系カラーフィルター、染料系カラーフィルター、などが挙げられる。
前記カラーフィルター部材の形成方法については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、インクジェット法、印刷法、レーザー転写法などが挙げられる。
前記カラーフィルター部材の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記カラーフィルター部材の屈折率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
また、前記カラーフィルター部材の両側面には、ブラックマトリックスが形成されていてもよい。
【００８４】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法により製造される有機エレクトロルミネッセンス発光装置の第１の実施形態は、例えば、図１に示すように、ガラス基板１（屈折率：約１．５）と、ガラス基板１上に配置され、ＳｉＮｘ、ＳｉＯＮなどからなるパシベーション層２と、パシベーション層２上に配置され、平坦化層３と、パシベーション層２上であって平坦化層３に隣接する位置に配置された有機薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）４と、平坦化層３上に配置されたＩＴＯ層５と、Ａｌ、Ａｇなどからなる反射電極（陽極）６と、反射電極（陽極）６上に配置され、発光層などを含む有機化合物層７（屈折率：約１．８）と、有機化合物層７上に配置され、Ａｇ、Ｍｇ−Ａｇなどからなる対向電極（半透過陰極）８と、平坦化層３上であって、反射電極（陽極）６、有機化合物層７及び対向電極（半透過陰極）８に隣接するように配置され、アクリル樹脂などからなるバンク９と、対向電極（半透過陰極）８上に配置され、ＳｉＮｘ、ＳｉＯＮなどからなる封止層１０（屈折率：約１．７５）と、封止層１０上に配置され、エポキシ樹脂などからなる接着剤層１１（屈折率：約１．７２）と、接着剤層１１上に配置され、ガラスなどからなる透明基板１２（屈折率：約１．５）と、透明基板１２の接着剤層１１側に設けられた回折格子としての複数の凸部１３（屈折率：約１．５）と、透明基板１２の凸部１３が形成された面とは反対側の面上に配置された円偏光部材１４とを備える。
【００８５】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法により製造される有機エレクトロルミネッセンス発光装置の第２の実施形態は、例えば、図２に示すように、ガラス基板１（屈折率：約１．５）と、ガラス基板１上に配置され、ＳｉＮｘ、ＳｉＯＮなどからなるパシベーション層２と、パシベーション層２上に配置された平坦化層３と、パシベーション層２上であって平坦化層３に隣接する位置に配置された有機薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）４と、平坦化層３上に配置されたＩＴＯ層５と、Ａｌ、Ａｇなどからなる反射電極（陽極）６と、反射電極（陽極）６上に配置され、発光層などを含む有機化合物層７（屈折率：約１．８）と、有機化合物層７上に配置され、Ａｇ、Ｍｇ−Ａｇなどからなる対向電極（半透過陰極）８と、平坦化層３上であって、反射電極（陽極）６、有機化合物層７及び対向電極（半透過陰極）８に隣接するように配置され、アクリル樹脂などからなるバンク９と、対向電極（半透過陰極）８上に配置され、ＳｉＮｘ、ＳｉＯＮなどからなる封止層１０（屈折率：約１．７５）と、封止層１０上に配置され、エポキシ樹脂などからなる接着剤層１１（屈折率：約１．７２）と、接着剤層１１上に配置され、ガラス、バリアフィルムなどからなる透明基板１２（屈折率：約１．５）と、透明基板１２の接着剤層１１側に設けられた回折格子としての複数の凸部１３（屈折率：約１．５）と、凸部１３と透明基板１２との間に配置されたカラーフィルター１５（屈折率：約１．５）と、カラーフィルター１５の両側面に形成されたブラックマトリックス１６とを備える。
【実施例】
【００８６】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。
（実施例１）
【００８７】
＜有機エレクトロルミネッセンス素子の作製＞
絶縁性基板３１としてのガラス基板上に、ＣＶＤ法によりＳｉＯ２膜からなるバッファ層３２を形成したのち、ＣＶＤ法によって多結晶シリコン層を堆積し、次いで、通常のフォトエッチ工程を用いて島状多結晶シリコン層３３を形成した（図３Ａ）。
次いで、全面にＣＶＤ法によりＳｉＯ２膜を堆積させたのち、スパッタ法によりＡｌＮｄ膜を堆積させ、次いで、通常のフォトエッチ工程を用いてＳｉＯ２膜及びＡｌＮｄ膜をパターニングしてゲート絶縁膜３４及びゲート電極３５を形成した（図３Ｂ）。
次いで、ゲート電極３５をマスクとして、例えば、イオン注入法によりリンイオンをイオン注入することによって、ゲート電極３５の両側の島状多結晶シリコン層３３にソース領域３６及びドレイン領域３７を形成して、残りの部分をチャネル層３８とした（図３Ｃ）。
次いで、ＣＶＤ法を用いて全面にＳｉＮ膜からなる層間絶縁膜３９を堆積させたのち、通常のフォトエッチ工程を用いてソース領域３６及びドレイン領域３７に達するコンタクトホール４０，４１をそれぞれ形成した（図３Ｄ）。
次いで、全面にＡｌ／Ｔｉ／Ａｌ多層構造導電層を堆積させたのち、通常のフォトエッチ工程を用いてパターニングすることによって、ソース電極４２及びドレイン電極４５を形成し、有機エレクトロルミネッセンス用ＴＦＴ基板を作製した（図４）。この作製した有機エレクトロルミネッセンス用ＴＦＴ基板の上に、調製したポリイミド溶液を塗布して平坦化層を形成し、平坦化層にコンタクトホール（有機薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と後述するＩＴＯ層とを接続するためのもの）を形成した後、ＩＴＯを蒸着し、厚み１００ｎｍのＩＴＯ層を形成し、ＩＴＯ層の上に、Ａｌからなる厚み１００ｎｍの反射電極を形成した。
さらに、反射電極の上に、有機化合物層（正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子注入層）を順次形成した。まず、正孔注入層として、２−ＴＮＡＴＡ〔４，４´，４´´−トリス（２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン〕を、５０ｎｍの厚みに蒸着にて形成した。さらに、正孔輸送層として、α−ＮＰＤ〔Ｎ，Ｎ´−（ジナフチルフェニルアミノ）ピレン〕を、５０ｎｍの厚みに蒸着にて形成した。さらに、発光層として、Ａｌｑ３［８−キノリノールアルミニウム錯体］を、５０ｎｍの厚みに蒸着にて形成した。最後に、電子注入層として、ピリジン誘導体を、２５ｎｍの厚みに蒸着にて形成した。
その後、半透過陰極（Ａｌ電極、Ａｇ電極）を順次、蒸着にて成膜した。
まず、Ａｌ電極として、アルミニウムを、１００ｎｍの厚みに蒸着にて形成した。さらに、銀を、１００ｎｍの厚みに蒸着にて形成した。
さらに、ＳｉＯＮを蒸着により成膜して、厚み２５μｍの封止層を形成し、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
【００８８】
＜回折格子構造体の作製＞
以下の操作により、ガラス基板の一方の面に凹凸パターン（凸部のピッチＰ：７００ｎｍ、凸部の高さＨ：４００ｎｍ、屈折率：約１．５）を形成して、回折格子構造体を作製した。
【００８９】
＜＜凹凸パターンの形成＞＞
凹凸パターンは、初めに、ガラス基板にＡｌ膜をスパッタ成膜し、成膜したＡｌ膜上にフォトレジストを塗布、乾燥、パターン感光、現像、水洗、乾燥してガラスエッチングパターンを形成した。その後に、Ａｌ膜によるエッチングパターンが形成されたガラス基板を反応性イオンエッチングして、ガラス基板上にエッチングパターンに対応した回折格子を形成した。
【００９０】
＜有機エレクトロルミネッセンス発光装置の作製＞
作製した有機エレクトロルミネッセンス素子における封止層上に、アクリレート系光路結合用接着剤層組成物（ＮＴＴアドバンステクノロジ社製）を塗布し、回折格子構造体を凹凸パターンが有機エレクトロルミネッセンス素子側となるように配置し、ＵＶ光を１０分間照射して接着層（屈折率：約１．７２）を形成して、回折格子構造体と有機エレクトロルミネッセンス素子とを接着した。
【００９１】
（実施例２）
実施例１において、ガラス基板の一方の面に凹凸パターンを形成して、回折格子構造体を作製する代わりに、ガラス基板の一方の面に凹凸パターンを形成し、前記ガラス基板の他方の面に円偏光板をＵＶ硬化樹脂により接着して、回折格子構造体を作製した以外は、実施例１と同様に有機エレクトロルミネッセンス発光装置を作製した。
【００９２】
（実施例３）
実施例１において、ガラス基板の一方の面に凹凸パターンを形成して、回折格子構造体を作製する代わりに、ガラス基板の一方の面の中央部にカラーフィルタを形成し、前記カラーフィルターの両側面にブラックマトリックスを形成し、前記カラーフィルター上に凹凸パターン（凸部のピッチＰ：７００ｎｍ、凸部の高さＨ：４００ｎｍ、屈折率：約１．５）を下記のように形成して、回折格子構造体を作製した以外は、実施例１と同様に有機エレクトロルミネッセンス発光装置を作製した。
＜＜凹凸パターンの形成＞＞
カラーフィルター上に屈折率１．５の透明樹脂を塗布し、更に、フォトレジストを塗布、乾燥、パターン感光、現像、水洗、乾燥して凹凸パターンを形成した。
【００９３】
（実施例４）
実施例１において、ガラス基板の一方の面に凹凸パターンを形成して、回折格子構造体を作製する代わりに、ガラス基板の一方の面に円偏光板をＵＶ硬化樹脂により接着して、前記円偏光板上に凹凸パターン（凸部のピッチＰ：７００ｎｍ、凸部の高さＨ：４００ｎｍ、屈折率：約１．５）を下記のように形成して、回折格子構造体を作製した以外は、実施例１と同様に有機エレクトロルミネッセンス発光装置を作製した。
＜＜凹凸パターンの形成＞＞
凹凸パターンは、初めに、円偏光板にＡｌ膜をスパッタ成膜し、成膜したＡｌ膜上にフォトレジストを塗布、乾燥、パターン感光、現像、水洗、乾燥してガラスエッチングパターンを形成した。その後に、Ａｌ膜によるエッチングパターンが形成された円偏光板を反応性イオンエッチングして、円偏光板上にエッチングパターンに対応した回折格子を形成した。
【００９４】
（実施例５）
実施例１において、ガラス基板の一方の面に凹凸パターンを形成して、回折格子構造体を作製する代わりに、ガラス基板の一方の面に凹凸パターンを形成し、前記ガラス基板の他方の面にカラーフィルターを形成し、前記カラーフィルターの両側面にブラックマトリックスを形成して、回折格子構造体を作製した以外は、実施例１と同様に有機エレクトロルミネッセンス発光装置を作製した。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス発光装置は、回折格子を有機エレクトロルミネッセンス素子近傍に配置して光取り出し効率を向上する有機エレクトロルミネッセンス発光装置において、有機発光層近傍に、何らの化学的プロセス、物理的プロセスを施すことなく、従って素子に何らのダメージを与えることなく、接着のみで回折格子を有機発光層の近傍に配置して、有機エレクトロルミネッセンス素子の信頼性を向上することができるので、種々のデバイスにおける発光装置として好適に用いられる。
【符号の説明】
【００９６】
１ ガラス基板
２ パシベーション層
３ 平坦化層
４ 有機薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
５ ＩＴＯ層
６ 反射電極（陽極）
７ 有機化合物層
８ 対向電極（半透過陰極）
９ バンク
１０ 封止層
１１ 接着剤層
１２ 透明基板
１３ 凸部
１４ 円偏光部材
１５ カラーフィルター
１６ ブラックマトリックス
３１ 絶縁性基板
３２ バッファ層
３３ 島状多結晶シリコン層
３４ ゲート絶縁膜
３５ ゲート電極
３６ ソース領域
３７ ドレイン領域
３８ チャネル層
３９ 層間絶縁膜
４０ コンタクトホール
４１ コンタクトホール
４２ ソース電極
４５ ドレイン電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、有機エレクトロルミネッセンス発光装置（有機電界発光装置）の光取り出し効率を向上するために、対向する電極と、該対向する電極間に挟まれた有機発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の近傍に、回折格子面を有機発光層と平行となるように配置し、回折効果を利用して有機発光層内を伝播する導波モード光を回折格子面に対して略垂直方向に取り出すことが行われている。
特許文献１には、有機発光層上に回折格子が配置されたトップエミッション構造の有機エレクトロルミネッセンス素子が開示されている。微細な凹凸からなる回折格子は、一般に、フォトリソグラフィー工程、ナノインプリント工程等で微細加工される。
前記フォトリソグラフィー工程において、ウエットプロセスを用いる場合は、有機発光層周辺部等の溶液バリア性が十分でないため、有機発光層にダメージを与えてしまうという問題があった。また、前記フォトリソグラフィー工程において、ドライプロセスを用いる場合は、表面温度が高温となり、有機発光層にダメージを与えてしまうという問題があった。
前記ナノインプリント工程において、加熱プロセスを用いる場合は、表面温度が高温となり、有機発光層にダメージを与えてしまうという問題があった。また、前記ナノインプリント工程において、加熱プロセスを用いずに、光硬化プロセスを用いた場合も、スタンパの加圧工程があるため、有機発光層にダメージを与えてしまうという問題があった。
特許文献２には、複数の凹凸（回折格子）が形成された下地表面と、前記下地表面と向き合うと共に一対の電極とそれらの間に介在した有機発光層とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子と、前記下地表面と前記有機エレクトロルミネッセンス素子との間に介在し、樹脂及び無機微粒子を含有した高屈折率層とを有する有機エレクトロルミネッセンス発光装置が開示されている。
前記有機エレクトロルミネッセンス発光装置において、良好な光取り出し効率を実現するためには、前記高屈折率層は、極力薄くする必要があるが、前記高屈折率層には微粒子が含有されており、表面に微粒子による凹凸が発生するため、前記高屈折率層を平坦にするのが困難である。したがって、前記高屈折率層上に電極を含む有機エレクトロルミネッセンス層を積層した場合、前記微粒子による凹凸によって電極を含む有機エレクトロニクス層に凹凸が生じたり、膜厚が均一にならないため、電流斑や電流リークが発生し、局所的に大きな電流が流れて有機エレクトロルミネッセンス素子が破壊されるという問題があった。ここで、前記高屈折率層を平坦化するためには、平坦化層を厚くする必要があり、凹凸と有機発光層との距離が長くなり、光取出し効率が低下して、有機エレクトロルミネッセンス素子の信頼性が低下してしまうという問題があった。
以上より、トップエミッション構造の有機エレクトロルミネッセンス発光装置において、有機発光層にダメージを与えることなく、有機エレクトロルミネッセンス素子の近傍に回折格子を積層形成して、光取出し効率を向上して、有機エレクトロルミネッセンス素子の信頼性を向上することが困難であるという問題があった。
また、特許文献３には、駆動パネルと封止パネルとを接着剤層を介して貼り合わされた発光装置が開示されているが、この発光装置には、回折格子が設けられていないため、光取出し効率を向上して、有機エレクトロルミネッセンス素子の信頼性を向上することができないという問題があった。
さらに、特許文献４には、光学フィルターと有機エレクトロルミネッセンス素子とを組み合わせた有機エレクトロルミネッセンスディスプレイにおいて、光学フィルターの表面に光の波長以下のピッチの微細凹凸面を形成することにより、有機エレクトロルミネッセンス素子から出た光の光学フィルターへの入射効率を向上する方法が開示されているが、この有機エレクトロルミネッセンスディスプレイでは、有機エレクトロルミネッセンス素子から外部への光取出し効率を向上して、有機エレクトロルミネッセンス素子の信頼性を向上することができないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１９０５７３号公報
【特許文献２】特開２００７−３３５２５３号公報
【特許文献３】特開２００３−８６３５８号公報
【特許文献４】特開２００４−２５８５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、回折格子を有機エレクトロルミネッセンス素子近傍に配置して光取り出し効率を向上する有機エレクトロルミネッセンス発光装置において、有機発光層近傍に、何らの化学的プロセス、物理的プロセスを施すことなく、従って素子に何らのダメージを与えることなく、接着のみで回折格子を有機発光層の近傍に配置して、有機エレクトロルミネッセンス素子の信頼性を向上することができる有機エレクトロルミネッセンス発光装置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】
【０００５】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 基材上に、反射電極、有機発光層、及び電極をこの順で積層して、有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する有機エレクトロルミネッセンス素子形成工程と、透明基材上に回折格子を形成して、回折格子構造体を形成する回折格子構造体形成工程と、前記有機エレクトロルミネッセンス素子と前記回折格子構造体とを対向させて、前記回折格子と異なる屈折率の接着剤層により、前記有機エレクトロルミネッセンス素子と前記回折格子構造体とを接着する接着工程とを含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法である。
＜２＞ 接着剤層の屈折率が、回折格子の屈折率より大きい前記＜１＞に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法である。
＜３＞ 接着剤層中に無機微粒子が分散されている前記＜２＞に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法である。
＜４＞ 有機エレクトロルミネッセンス素子上に封止層を積層する封止層積層工程をさらに含む前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法である。
＜５＞ 透明基材と回折格子との間に、円偏光部材を形成する円偏光部材形成工程をさらに含む前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法である。
＜６＞ 透明基材の回折格子が形成された面とは反対側の面上に、円偏光部材を形成する円偏光部材形成工程をさらに含む前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法である。
＜７＞ 透明基材と回折格子との間に、カラーフィルター部材を形成するカラーフィルター部材形成工程をさらに含む前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法である。
＜８＞ 透明基材の回折格子が形成された面とは反対側の面上に、カラーフィルター部材を形成するカラーフィルター部材形成工程をさらに含む前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によると、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、回折格子を有機エレクトロルミネッセンス素子近傍に配置して光取り出し効率を向上する有機エレクトロルミネッセンス発光装置において、有機発光層近傍に、何らの化学的プロセス、物理的プロセスを施すことなく、従って素子に何らのダメージを与えることなく、接着のみで回折格子を有機発光層の近傍に配置して、有機エレクトロルミネッセンス素子の信頼性を向上することができる有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法により製造される有機エレクトロルミネッセンス発光装置の一例を示す図である。
【図２】図２は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法により製造される有機エレクトロルミネッセンス発光装置の他の例を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、有機ＥＬ発光装置における有機ＥＬ用ＴＦＴ基板の製造方法の一例を示す図である（その１）。
【図３Ｂ】図３Ｂは、有機ＥＬ発光装置における有機ＥＬ用ＴＦＴ基板の製造方法の一例を示す図である（その２）。
【図３Ｃ】図３Ｃは、有機ＥＬ発光装置における有機ＥＬ用ＴＦＴ基板の製造方法の一例を示す図である（その３）。
【図３Ｄ】図３Ｄは、有機ＥＬ発光装置における有機ＥＬ用ＴＦＴ基板の製造方法の一例を示す図である（その４）。
【図４】図４は、トップエミッション方式の有機ＥＬ発光装置における有機ＥＬ用ＴＦＴ基板の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法について、詳細に説明する。
【０００９】
（有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法）
本発明の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法は、有機エレクトロルミネッセンス素子形成工程と、回折格子構造体形成工程と、接着工程と、を少なくとも含み、封止層積層工程、円偏光部材形成工程、カラーフィルター部材形成工程、さらに必要に応じて、その他の工程をさらに含む。
【００１０】
−有機エレクトロルミネッセンス素子形成工程−
前記有機エレクトロルミネッセンス素子形成工程は、基材上に、反射電極、有機発光層、及び電極をこの順で積層して、有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する工程である。
【００１１】
−−基材−−
前記基材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、有機層からの発光を散乱又は減衰させない基材であることが好ましい。その具体例としては、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）、ガラス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、およびポリ（クロロトリフルオロエチレン）等の有機材料が挙げられる。
前記基材として、例えば、ガラスを用いる場合、その材質については、ガラスからの溶出イオンを少なくするため、無アルカリガラスを用いることが好ましい。また、ソーダライムガラスを用いる場合には、シリカなどのバリアコートを施したものを使用することが好ましい。有機材料の場合には、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性、及び加工性に優れていることが好ましい。
【００１２】
前記基材の形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて適宜選択することができる。一般的には、前記基材の形状としては、板状であることが好ましい。前記基材の構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、また、単一部材で形成されていてもよいし、２以上の部材で形成されていてもよい。
【００１３】
前記基材には、その表面又は裏面に透湿防止層（パッシベーション膜）を設けることができる。
透湿防止層（パッシベーション膜）の材料としては、窒化珪素、酸化珪素などの無機物が好適に用いられる。透湿防止層（パッシベーション膜）は、例えば、高周波スパッタリング法などにより形成することができる。
熱可塑性基板を用いる場合には、さらに必要に応じて、ハードコート層、アンダーコート層などを設けてもよい。
【００１４】
前記基材の屈折率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００１５】
前記基材の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、十分なバリア性を有する膜厚である必要がある。
【００１６】
−−有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）−−
前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、反射電極（陽極）と電極（陰極）を有し、両電極の間に発光層（有機発光層）を含む有機化合物層を有する。発光素子の性質上、電極（陰極）は、透明又は半透明であることが好ましい。
【００１７】
前記有機化合物層の積層の形態としては、反射電極（陽極）側から、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層の順に積層されている態様が好ましい。さらに、正孔輸送層と反射電極（陽極）との間に正孔注入層、及び／又は有機発光層と電子輸送層との間に、電子輸送性中間層を有する。また、有機発光層と正孔輸送層との間に正孔輸送性中間層を、同様に電極（陰極）と電子輸送層との間に電子注入層を設けてもよい。
尚、各層は複数の二次層に分かれていてもよい。
【００１８】
−−−反射電極（陽極）−−−
前記反射電極（陽極）は、通常、有機化合物層に正孔を供給する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ、などについては特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。
【００１９】
前記反射電極（陽極）の材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、導電性化合物、これらの混合物、などが好適に挙げられる。前記反射電極（陽極）材料の具体例としては、Ａｌ、Ａｇ、Ａｌ−Ｎｉ、これらとＩＴＯとの積層物、などが挙げられる。
【００２０】
前記反射電極（陽極）は、例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式などの中から、陽極を構成する材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って、前記基材上に形成することができる。
【００２１】
前記有機エレクトロルミネッセンス素子において、陽極の形成位置としては、特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて適宜選択することができるが、前記基材上に形成されるのが好ましい。この場合、陽極は、基材における一方の表面の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。
【００２２】
なお、前記反射電極（陽極）を形成する際のパターニングとしては、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングによって行ってもよく、また、マスクを重ねて真空蒸着、スパッタ、などをして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。
【００２３】
前記反射電極（陽極）の厚みとしては、前記反射電極（陽極）を構成する材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常、１０ｎｍ〜１００μｍ程度であり、２０ｎｍ〜１００μｍが好ましい。
前記反射電極（陽極）の厚みが１０ｎｍ未満であると、十分な反射特性が得られない。（１００μｍを超えると製造コストが上がる。）
【００２４】
前記反射電極（陽極）の抵抗値としては、１０３Ω／□以下が好ましく、１０２Ω／□以下がより好ましい。
【００２５】
−−−電極（陰極）−−−
前記電極（陰極）としては、有機発光層から発光される光を透過し、有機化合物層に電子を注入する電極としての機能を有する限り、その形状、構造、大きさ、などについては特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。
【００２６】
前記電極（陰極）を構成する材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、これらの混合物などが挙げられる。前記電極（陰極）の具体例としては、Ａｇ、Ｍｇ−Ａｇ、Ａｌ−Ｌｉ、などが挙げられる。
【００２７】
なお、前記電極（陰極）の材料については、特開平２−１５５９５号公報、特開平５−１２１１７２号公報に詳述されており、これらの広報に記載の材料は、本発明においても適用することができる。
【００２８】
前記電極（陰極）の形成方法については、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができる。例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式などの中から、前記した陰極を構成する材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って形成することができる。例えば、陰極の材料として、金属などを選択する場合には、その１種又は２種以上を同時又は順次にスパッタ法などに従って行うことができる。
【００２９】
前記電極（陰極）を形成するに際してのパターニングは、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングによって行ってもよく、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタなどをして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。
【００３０】
前記有機エレクトロルミネッセンス素子において、陰極形成位置は特に制限はなく、有機化合物層上の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。
また、前記電極（陰極）と前記有機化合物層との間に、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のフッ化物、酸化物、などによる誘電体層を０．１ｎｍ〜５ｎｍの厚みで挿入してもよい。この誘電体層は、一種の電子注入層と見ることもできる。誘電体層は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、などにより形成することができる。
【００３１】
前記電極（陰極）の厚みは、陰極を構成する材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、金属、合金等を用いる場合、通常１０ｎｍ〜３０ｎｍ程度であり、２０ｎｍが好ましい。
前記電極（陰極）の厚みが１０ｎｍ未満であると、均一で一様な膜形成が困難となり、良好な電流注入特性が得られず、また、マイクロキャビティーとする場合は、十分な光反射率が得られないことがある。一方、前記電極（陰極）の厚みが３０ｎｍを超えると、十分な光透過率が得られず、光出力が低下することがある。
【００３２】
−−−有機化合物層−−−
前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、有機発光層を含む少なくとも一層の有機化合物層を有しており、有機発光層以外の他の有機化合物層としては、正孔輸送層、電子輸送層、正孔ブロック層、電子ブロック層、正孔注入層、電子注入層、などの各層が挙げられる。
【００３３】
前記有機エレクトロルミネッセンス素子において、有機化合物層を構成する各層は、蒸着法やスパッタ法等の乾式製膜法、湿式塗布方式、転写法、印刷法、塗布法、インクジェット方式、スプレー法、などによっても好適に形成することができる。
【００３４】
−−−−有機発光層−−−−
前記有機発光層は、電界印加時に、陽極、正孔注入層、又は正孔輸送層から正孔を受け取り、陰極、電子注入層、又は電子輸送層から電子を受け取り、正孔と電子の再結合の場を提供して発光させる機能を有する層である。
前記有機発光層は、発光材料のみで構成されていてもよく、ホスト材料と発光性ドーパントの混合層とした構成でもよい。発光性ドーパントは蛍光発光材料でも燐光発光材料であってもよく、２種以上であってもよい。ホスト材料は電荷輸送材料であることが好ましい。ホスト材料は１種であっても２種以上であってもよく、例えば、電子輸送性のホスト材料とホール輸送性のホスト材料を混合した構成が挙げられる。さらに、有機発光層中に電荷輸送性を有さず、発光しない材料を含んでいてもよい。
また、有機発光層は１層であっても２層以上であってもよく、それぞれの層が異なる発光色で発光してもよい。
【００３５】
前記発光性ドーパントとしては、燐光性発光材料、蛍光性発光材料、などをいずれもドーパント（燐光発光性ドーパント、蛍光発光性ドーパント）として用いることができる。
前記有機発光層は、色純度を向上させるためや発光波長領域を広げるために２種類以上の発光性ドーパントを含有することもできる。前記発光性ドーパントは、さらに前記ホスト化合物との間で、イオン化ポテンシャルの差（ΔＩｐ）と電子親和力の差（ΔＥａ）が、１．２ｅＶ＞△Ｉｐ＞０．２ｅＶ、及び／又は１．２ｅＶ＞△Ｅａ＞０．２ｅＶの関係を満たすドーパントであることが駆動耐久性の観点で好ましい。
【００３６】
前記燐光発光性ドーパントとしては、特に限定はなく、目的に応じて適宜選択することができ、遷移金属原子又はランタノイド原子を含む錯体を挙げることができる。
前記遷移金属原子としては、特に限定はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、金、銀、銅、及び白金が好ましく、レニウム、イリジウム、及び白金がより好ましく、イリジウム、白金が特に好ましい。
ランタノイド原子としては、特に限定はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテシウム、などが挙げられる。中でも、ネオジム、ユーロピウム、ガドリニウムが好ましい。
【００３７】
錯体の配位子としては、例えば、Ｇ．Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ等著，Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ， Ｐｅｒｇａｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ社１９８７年発行、Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著，「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」 Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社１９８７年発行、山本明夫著「有機金属化学−基礎と応用−」裳華房社１９８２年発行等に記載の配位子などが挙げられる。
配位子としては、ハロゲン配位子（塩素配位子が好ましい）、芳香族炭素環配位子（例えば、シクロペンタジエニルアニオン、ベンゼンアニオン、ナフチルアニオンなどが挙げられ、炭素数５〜３０が好ましく、炭素数６〜３０がより好ましく、炭素数６〜２０がさらにより好ましくは、炭素数６〜１２が特に好ましい）、含窒素ヘテロ環配位子（例えば、フェニルピリジン、ベンゾキノリン、キノリノール、ビピリジル、フェナントロリンなどが挙げられ、炭素数５〜３０が好ましく、炭素数６〜３０がより好ましく、炭素数６〜２０がさらに好ましく、炭素数６〜１２が特に好ましい）、ジケトン配位子（例えば、アセチルアセトンなどが挙げられる）、カルボン酸配位子（例えば、酢酸配位子などが挙げられ、炭素数２〜３０が好ましく、炭素数２〜２０がより好ましく、炭素数２〜１６が特に好ましい）、アルコラト配位子（例えば、フェノラト配位子などが挙げられ、炭素数１〜３０が好ましく、炭素数１〜２０がより好ましく、炭素数６〜２０がさらに好ましい）、シリルオキシ配位子（例えば、トリメチルシリルオキシ配位子、ジメチル−ｔｅｒｔ−ブチルシリルオキシ配位子、トリフェニルシリルオキシ配位子などが挙げられ、炭素数３〜４０が好ましく、炭素数３〜３０がより好ましく、炭素数３〜２０が特に好ましい）、一酸化炭素配位子、イソニトリル配位子、シアノ配位子、リン配位子（例えば、トリフェニルフォスフィン配位子などが挙げられ、炭素数３〜４０が好ましく、炭素数３〜３０がより好ましく、炭素数３〜２０がさらに好ましく、炭素数６〜２０が特に好ましい）、チオラト配位子（例えば、フェニルチオラト配位子などが挙げられ、炭素数１〜３０が好ましく、炭素数１〜２０がより好ましく、炭素数６〜２０がさらに好ましい）、フォスフィンオキシド配位子（例えば、トリフェニルフォスフィンオキシド配位子などが挙げられ、炭素数３〜３０が好ましく、炭素数８〜３０がより好ましく、炭素数１８〜３０が特に好ましくい）が好ましく、含窒素ヘテロ環配位子がより好ましい。
上記錯体は、化合物中に遷移金属原子を一つ有してもよいし、また、２つ以上有するいわゆる複核錯体であってもよい。異種の金属原子を同時に含有していてもよい。
【００３８】
これらの中でも、発光性ドーパントとしては、例えば、ＵＳ６３０３２３８Ｂ１、ＵＳ６０９７１４７、ＷＯ００／５７６７６、ＷＯ００／７０６５５、ＷＯ０１／０８２３０、ＷＯ０１／３９２３４Ａ２、ＷＯ０１／４１５１２Ａ１、ＷＯ０２／０２７１４Ａ２、ＷＯ０２／１５６４５Ａ１、ＷＯ０２／４４１８９Ａ１、ＷＯ０５／１９３７３Ａ２、特開２００１−２４７８５９、特開２００２−３０２６７１、特開２００２−１１７９７８、特開２００３−１３３０７４、特開２００２−２３５０７６、特開２００３−１２３９８２、特開２００２−１７０６８４、ＥＰ１２１１２５７、特開２００２−２２６４９５、特開２００２−２３４８９４、特開２００１−２４７８５９、特開２００１−２９８４７０、特開２００２−１７３６７４、特開２００２−２０３６７８、特開２００２−２０３６７９、特開２００４−３５７７９１、特開２００６−２５６９９９、特開２００７−１９４６２、特開２００７−８４６３５、特開２００７−９６２５９、などの特許文献に記載の燐光発光化合物などが挙げられる。中でも、Ｉｒ錯体、Ｐｔ錯体、Ｃｕ錯体、Ｒｅ錯体、Ｗ錯体、Ｒｈ錯体、Ｒｕ錯体、Ｐｄ錯体、Ｏｓ錯体、Ｅｕ錯体、Ｔｂ錯体、Ｇｄ錯体、Ｄｙ錯体、Ｃｅ錯体が好ましく、Ｉｒ錯体、Ｐｔ錯体、Ｒｅ錯体がより好ましい。Ｉｒ錯体、Ｐｔ錯体、Ｒｅ錯体の中でも、金属−炭素結合、金属−窒素結合、金属−酸素結合、金属−硫黄結合の少なくとも一つの配位様式を含むものが好ましく、発光効率、駆動耐久性、色度等の観点で、３座以上の多座配位子を含むものがより好ましい。
【００３９】
前記蛍光発光性ドーパントとしては、特に限定はなく、目的に応じて適宜選択することができ、ベンゾオキサゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾール、スチリルベンゼン、ポリフェニル、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、ナフタルイミド、クマリン、ピラン、ペリノン、オキサジアゾール、アルダジン、ピラリジン、シクロペンタジエン、ビススチリルアントラセン、キナクリドン、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジン、シクロペンタジエン、スチリルアミン、芳香族ジメチリディン化合物、縮合多環芳香族化合物（アントラセン、フェナントロリン、ピレン、ペリレン、ルブレン、ペンタセンなど）、８−キノリノールの金属錯体、ピロメテン錯体や希土類錯体に代表される各種金属錯体、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物、有機シラン、これらの誘導体などが挙げられる。
【００４０】
発光性ドーパントとしては、例えば下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４１】
【化１】
【００４２】
【化２】
【００４３】
【化３】
【００４４】
【化４】
【００４５】
【化５】
【００４６】
【化６】
【００４７】
有機発光層中の発光性ドーパントは、有機発光層中に一般的に有機発光層を形成する全化合物質量に対して、０．１質量％〜５０質量％含有されるが、耐久性、外部量子効率の観点から１質量％〜５０質量％含有されることが好ましく、２質量％〜４０質量％含有されることがより好ましい。
【００４８】
有機発光層の厚みは、特に限定されるものではないが、通常、２ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、中でも、外部量子効率の観点で、３ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、５ｎｍ〜１００ｎｍであるのが特に好ましい。
【００４９】
前記ホスト材料としては、正孔輸送性に優れる正孔輸送性ホスト材料（正孔輸送性ホストと記載する場合がある）及び電子輸送性に優れる電子輸送性ホスト化合物（電子輸送性ホストと記載する場合がある）を用いることができる。
【００５０】
有機発光層内の正孔輸送性ホストとしては、例えば、以下の材料が挙げられる。
ピロール、インドール、カルバゾール、アザインドール、アザカルバゾール、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ピラゾール、イミダゾール、チオフェン、ポリアリールアルカン、ピラゾリン、ピラゾロン、フェニレンジアミン、アリールアミン、アミノ置換カルコン、スチリルアントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、シラザン、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、有機シラン、カーボン膜、それらの誘導体、などが挙げられる。
インドール誘導体、カルバゾール誘導体、芳香族第三級アミン化合物、チオフェン誘導体であることが好ましく、分子内にカルバゾール基を有するものがより好ましく、ｔ−ブチル置換カルバゾール基を有する化合物が特に好ましい。
【００５１】
有機発光層内の電子輸送性ホストとしては、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、電子親和力Ｅａが２．５ｅＶ以上３．５ｅＶ以下であることが好ましく、２．６ｅＶ以上３．４ｅＶ以下であることがより好ましく、２．８ｅＶ以上３．３ｅＶ以下であることが特に好ましい。また、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、イオン化ポテンシャルＩｐが５．７ｅＶ以上７．５ｅＶ以下であることが好ましく、５．８ｅＶ以上７．０ｅＶ以下であることがより好ましく、５．９ｅＶ以上６．５ｅＶ以下であることが特に好ましい。
【００５２】
このような電子輸送性ホストとしては、具体的には、例えば、以下の材料が挙げられる。
ピリジン、ピリミジン、トリアジン、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾ−ル、オキサゾ−ル、オキサジアゾ−ル、フルオレノン、アントラキノジメタン、アントロン、ジフェニルキノン、チオピランジオキシド、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン、ジスチリルピラジン、フッ素置換芳香族化合物、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン、それらの誘導体（他の環と縮合環を形成してもよい）、８−キノリノ−ル誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾ−ルやベンゾチアゾ−ルを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、などが挙げられる。
【００５３】
電子輸送性ホストとしては、金属錯体、アゾール誘導体（ベンズイミダゾール誘導体、イミダゾピリジン誘導体等）、アジン誘導体（ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体等）が好ましく、中でも、耐久性の点から、金属錯体化合物がより好ましい。金属錯体化合物（Ａ）は、金属に配位する窒素原子、酸素原子及び硫黄原子の少なくともいずれかを有する配位子を有する金属錯体がより好ましい。
金属錯体中の金属イオンは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ベリリウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、亜鉛イオン、インジウムイオン、錫イオン、白金イオン、又はパラジウムイオンであることが好ましく、ベリリウムイオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、亜鉛イオン、白金イオン、又はパラジウムイオンがより好ましく、アルミニウムイオン、亜鉛イオン、又はパラジウムイオンが特に好ましい。
【００５４】
前記金属錯体中に含まれる配位子としては種々の公知の配位子が有るが、例えば、「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社、Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著、１９８７年発行、「有機金属化学−基礎と応用−」、裳華房社、山本明夫著、１９８２年発行、などに記載の配位子が挙げられる。
【００５５】
前記配位子としては、含窒素ヘテロ環配位子（炭素数１〜３０が好ましく、炭素数２〜２０がより好ましく、炭素数３〜１５が特に好ましい）が好ましい。また、前記配位子としては、単座配位子であっても２座以上の配位子であってもよいが、２座以上６座以下の配位子であることが好ましい。また、２座以上６座以下の配位子と単座の混合配位子も好ましい。
前記配位子としては、例えば、アジン配位子（例えば、ピリジン配位子、ビピリジル配位子、ターピリジン配位子などが挙げられる。）、ヒドロキシフェニルアゾール配位子（例えば、ヒドロキシフェニルベンズイミダゾール配位子、ヒドロキシフェニルベンズオキサゾール配位子、ヒドロキシフェニルイミダゾール配位子、ヒドロキシフェニルイミダゾピリジン配位子などが挙げられる。）、アルコキシ配位子（例えば、メトキシ、エトキシ、ブトキシ、２−エチルヘキシロキシなどが挙げられ、炭素数１〜３０が好ましく、炭素数１〜２０がより好ましく、炭素数１〜１０が特に好ましい。）、アリールオキシ配位子（例えば、フェニルオキシ、１−ナフチルオキシ、２−ナフチルオキシ、２，４，６−トリメチルフェニルオキシ、４−ビフェニルオキシなどが挙げられ、炭素数６〜３０が好ましく、炭素数６〜２０がより好ましく、炭素数６〜１２が特に好ましい）などが挙げられる。
【００５６】
ヘテロアリールオキシ配位子（例えば、ピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、キノリルオキシなどが挙げられ、炭素数１〜３０が好ましく、炭素数１〜２０がより好ましく、炭素数１〜１２が特に好ましい。）、アルキルチオ配位子（例えば、メチルチオ、エチルチオなどが挙げられ、炭素数１〜３０が好ましく、炭素数１〜２０がより好ましく、炭素数１〜１２が特に好ましい。）、アリールチオ配位子（例えば、フェニルチオなどが挙げられ、炭素数６〜３０が好ましく、炭素数６〜２０がより好ましく、炭素数６〜１２が特に好ましい。）、ヘテロアリールチオ配位子（例えば、ピリジルチオ、２−ベンズイミゾリルチオ、２−ベンズオキサゾリルチオ、２−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられ、炭素数１〜３０が好ましく、炭素数１〜２０がより好ましく、炭素数１〜１２が特に好ましい。）、シロキシ配位子（例えば、トリフェニルシロキシ基、トリエトキシシロキシ基、トリイソプロピルシロキシ基などが挙げられ、炭素数１〜３０が好ましい、炭素数３〜２５がより好ましい、炭素数６〜２０が特に好ましい。）、芳香族炭化水素アニオン配位子（例えば、フェニルアニオン、ナフチルアニオン、アントラニルアニオン、などが挙げられ、炭素数６〜３０が好ましく、炭素数６〜２５がより好ましく、炭素数６〜２０が特に好ましい。）、芳香族ヘテロ環アニオン配位子（例えば、ピロールアニオン、ピラゾールアニオン、ピラゾールアニオン、トリアゾールアニオン、オキサゾールアニオン、ベンゾオキサゾールアニオン、チアゾールアニオン、ベンゾチアゾールアニオン、チオフェンアニオン、ベンゾチオフェンアニオン、などが挙げられ、炭素数１〜３０が好ましく、炭素数２〜２５がより好ましく、炭素数２〜２０が特に好ましい。）、インドレニンアニオン配位子などが挙げられ、含窒素ヘテロ環配位子、アリールオキシ配位子、ヘテロアリールオキシ基、シロキシ配位子などが好ましく、含窒素ヘテロ環配位子、アリールオキシ配位子、シロキシ配位子、芳香族炭化水素アニオン配位子、芳香族ヘテロ環アニオン配位子などがさらに好ましい。
【００５７】
金属錯体電子輸送性ホストの例としては、例えば、特開２００２−２３５０７６、特開２００４−２１４１７９、特開２００４−２２１０６２、特開２００４−２２１０６５、特開２００４−２２１０６８、特開２００４−３２７３１３、などに記載の化合物が挙げられる。
【００５８】
有機発光層において、前記ホスト材料の三重項最低励起準位（Ｔ１）が、前記燐光発光材料のＴ１より高いことが色純度、発光効率、駆動耐久性の点で好ましい。
【００５９】
また、ホスト化合物の含有量は、特に限定されるものではないが、発光効率、駆動電圧の観点から、発光層を形成する全化合物質量に対して１５質量％以上９５質量％以下であることが好ましい。
【００６０】
−−−−正孔注入層、正孔輸送層−−−−
正孔注入層、正孔輸送層は、陽極又は陽極側から正孔を受け取り陰極側に輸送する機能を有する層である。これらの層に用いる正孔注入材料、正孔輸送材料は、低分子化合物であっても高分子化合物であってもよい。
具体的には、ピロール誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、フタロシアニン系化合物、ポルフィリン系化合物、チオフェン誘導体、有機シラン誘導体、カーボン、などを含有する層であることが好ましい。
【００６１】
有機エレクトロルミネッセンス素子の正孔注入層あるいは正孔輸送層には、電子受容性ドーパントを含有させることができる。正孔注入層、あるいは正孔輸送層に導入する電子受容性ドーパントとしては、電子受容性で有機化合物を酸化する性質を有すれば、無機化合物でも有機化合物でも使用できる。
【００６２】
具体的には、無機化合物は塩化第二鉄や塩化アルミニウム、塩化ガリウム、塩化インジウム、五塩化アンチモン等のハロゲン化金属、五酸化バナジウム、三酸化モリブデン等の金属酸化物、などが挙げられる。
【００６３】
有機化合物の場合は、置換基としてニトロ基、ハロゲン、シアノ基、トリフルオロメチル基などを有する化合物、キノン系化合物、酸無水物系化合物、フラーレンなどを好適に用いることができる。
この他にも、特開平６−２１２１５３、特開平１１−１１１４６３、特開平１１−２５１０６７、特開２０００−１９６１４０、特開２０００−２８６０５４、特開２０００−３１５５８０、特開２００１−１０２１７５、特開２００１−１６０４９３、特開２００２−２５２０８５、特開２００２−５６９８５、特開２００３−１５７９８１、特開２００３−２１７８６２、特開２００３−２２９２７８、特開２００４−３４２６１４、特開２００５−７２０１２、特開２００５−１６６６３７、特開２００５−２０９６４３などに記載の化合物を好適に用いることができる。
【００６４】
このうちヘキサシアノブタジエン、ヘキサシアノベンゼン、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン、ｐ−フルオラニル、ｐ−クロラニル、ｐ−ブロマニル、ｐ−ベンゾキノン、２，６−ジクロロベンゾキノン、２，５−ジクロロベンゾキノン、１，２，４，５−テトラシアノベンゼン、１，４−ジシアノテトラフルオロベンゼン、２，３−ジクロロ−５，６−ジシアノベンゾキノン、ｐ−ジニトロベンゼン、ｍ−ジニトロベンゼン、ｏ−ジニトロベンゼン、１，４−ナフトキノン、２，３−ジクロロナフトキノン、１，３−ジニトロナフタレン、１，５−ジニトロナフタレン、９，１０−アントラキノン、１，３，６，８−テトラニトロカルバゾール、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，３，５，６−テトラシアノピリジン、フラーレンＣ６０が好ましく、ヘキサシアノブタジエン、ヘキサシアノベンゼン、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン、ｐ−フルオラニル、ｐ−クロラニル、ｐ−ブロマニル、２，６−ジクロロベンゾキノン、２，５−ジクロロベンゾキノン、２，３−ジクロロナフトキノン、１，２，４，５−テトラシアノベンゼン、２，３−ジクロロ−５，６−ジシアノベンゾキノン、２，３，５，６−テトラシアノピリジンがより好ましく、テトラフルオロテトラシアノキノジメタンが特に好ましい。
【００６５】
これらの電子受容性ドーパントは、単独で用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。電子受容性ドーパントの使用量は、材料の種類によって異なるが、正孔輸送層材料に対して０．０１質量％〜５０質量％であることが好ましく、０．０５質量％〜２０質量％であることがさらに好ましく、０．１質量％〜１０質量％であることが特に好ましい。
【００６６】
正孔注入層、正孔輸送層の厚みは、駆動電圧を下げるという観点から、各々５００ｎｍ以下であることが好ましい。
正孔輸送層の厚みとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのがさらに好ましい。また、正孔注入層の厚みとしては、０．１ｎｍ〜２００ｎｍであるのが好ましく、０．５ｎｍ〜１００ｎｍであるのがより好ましく、１ｎｍ〜１００ｎｍであるのがさらに好ましい。
正孔注入層、正孔輸送層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【００６７】
−−−−電子注入層、電子輸送層−−−−
電子注入層、電子輸送層は、陰極又は陰極側から電子を受け取り陽極側に輸送する機能を有する層である。これらの層に用いる電子注入材料、電子輸送材料は低分子化合物であっても高分子化合物であってもよい。
具体的には、ピリジン誘導体、キノリン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、フタラジン誘導体、フェナントロリン誘導体、トリアジン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、シロールに代表される有機シラン誘導体、などを含有する層であることが好ましい。
【００６８】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の電子注入層あるいは電子輸送層には、電子供与性ドーパントを含有させることができる。電子注入層、あるいは電子輸送層に導入される電子供与性ドーパントとしては、電子供与性で有機化合物を還元する性質を有していればよく、Ｌｉなどのアルカリ金属、Ｍｇなどのアルカリ土類金属、希土類金属を含む遷移金属や還元性有機化合物などが好適に用いられる。金属としては、特に仕事関数が４．２ｅＶ以下の金属が好適に使用でき、具体的には、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｙ、Ｃｓ、Ｌａ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｙｂ、などが挙げられる。また、還元性有機化合物としては、例えば、含窒素化合物、含硫黄化合物、含リン化合物などが挙げられる。
この他にも、特開平６−２１２１５３、特開２０００−１９６１４０、特開２００３−６８４６８、特開２００３−２２９２７８、特開２００４−３４２６１４、などに記載の材料を用いることができる。
【００６９】
これらの電子供与性ドーパントは、単独で用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。電子供与性ドーパントの使用量は、材料の種類によって異なるが、電子輸送層材料に対して０．１質量％〜９９質量％であることが好ましく、１．０質量％〜８０質量％であることがさらに好ましく、２．０質量％〜７０質量％であることが特に好ましい。
【００７０】
電子注入層、電子輸送層の厚みは、駆動電圧を下げるという観点から、各々５００ｎｍ以下であることが好ましい。
電子輸送層の厚みとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが特に好ましい。また、電子注入層の厚みとしては、０．１ｎｍ〜２００ｎｍであるのが好ましく、０．２ｎｍ〜１００ｎｍであるのがより好ましく、０．５ｎｍ〜５０ｎｍであるのが特に好ましい。
電子注入層、電子輸送層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【００７１】
−−−−正孔ブロック層−−−−
正孔ブロック層は、陽極側から発光層に輸送された正孔が、陰極側に通りぬけることを防止する機能を有する層である。発光層と陰極側で隣接する有機化合物層として、正孔ブロック層を設けることができる。
正孔ブロック層を構成する化合物の例としては、ＢＡｌｑ等のアルミニウム錯体、トリアゾール誘導体、ＢＣＰ等のフェナントロリン誘導体、などが挙げられる。
正孔ブロック層の厚みとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが特に好ましい。
正孔ブロック層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【００７２】
−−−−電子ブロック層−−−−
電子ブロック層は、陰極側から発光層に輸送された電子が、陽極側に通りぬけることを防止する機能を有する層である。本発明において、発光層と陽極側で隣接する有機化合物層として、電子ブロック層を設けることができる。
電子ブロック層を構成する化合物の例としては、例えば前述の正孔輸送材料として挙げたものが適用できる。
電子ブロック層の厚みとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが特に好ましい。
正孔ブロック層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【００７３】
−回折格子構造体形成工程−
前記回折格子構造体形成工程は、透明基材上に回折格子を形成して、回折格子構造体を形成する工程である。
【００７４】
−−回折格子構造体−−
前記回折格子構造体としては、少なくとも、透明基材、回折格子を有し、さらに必要に応じてその他の部材を有する。
【００７５】
−−−透明基材−−−
前記透明基材としては、可視光を透過可能な基材である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記透明基材の形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。一般的には、前記透明基材の形状としては、板状であることが好ましい。前記透明基材の構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、また、単一部材で形成されていてもよいし、２以上の部材で形成されていてもよい。
前記透明基材の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シリコン酸化物等の透明無機材料、アクリル樹脂、ノボラック樹脂、ポリイミド樹脂等の透明樹脂、などが挙げられる。
前記透明基材の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、十分なバリア性を有する厚みを有する必要がある。
前記透明基材の屈折率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００７６】
−−−回折格子−−−
前記回折格子としては、回折格子として機能する限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記透明基材に形成された凹凸パターン、前記透明基材上に形成された回折格子フィルム、などが挙げられる。
前記凹凸パターンにおける凸部のピッチＰ（凸部の中心点から該隣接する凸部の中心点までの距離（図１におけるＰ））としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、２００ｎｍ〜２，０００ｎｍであることが好ましい。
前記ピッチＰが２００ｎｍ未満であると、回折格子として機能しないことがあり、前記ピッチＰが２，０００ｎｍを超えると、十分な回折角が得られず、回折光を有機エレクトロルミネッセンス素子の外に取り出すことが出来ず、光取り出し効率の向上に寄与しないことがある。
前記凹凸パターンにおける凸部の高さＨとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１００ｎｍ以上が好ましい。
前記凸部の高さＨが１００ｎｍ未満であると、十分な回折効率が得られないことがある。
前記凹凸パターンの形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記透明基材をパターニングする方法、などが挙げられる。
前記パターニングは、例えば、前記透明基材上にマスクパターンを形成し、このマスクパターンをエッチングマスクとして利用して前記透明基材をエッチングすることにより行うことができる。前記マスクパターンは、例えば、フォトリソグラフィ、ナノインプリント、などを利用して形成することができる。
前記回折格子の屈折率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、回折格子面と隣接する接着剤の屈折率との屈折差が０．１以上あることが好ましい。
前記回折格子と前記隣接する接着剤との屈折率差が０．１未満であると、十分な回折効率が得られないことがある。
【００７７】
−接着工程−
前記接着工程は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子と前記回折格子構造体とを対向させて、接着剤層により、前記有機エレクトロルミネッセンス素子と前記回折格子構造体とを接着する工程である。
このように、前記有機エレクトロルミネッセンス素子と前記回折格子構造体とを別個に作製し、その後、前記有機エレクトロルミネッセンス素子と前記回折格子構造体とを接着することにより、前記有機エレクトロルミネッセンス素子にダメージを与えることなく、回折格子を近接して配置することができる。
【００７８】
−−接着剤層−−
前記接着剤層は、少なくとも、接着剤を含み、無機微粒子、さらに必要に応じて、その他の成分を含む。
前記接着剤としては、前記有機エレクトロルミネッセンス素子と前記回折格子構造体とを接着することができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリル樹脂、ノボラック樹脂、ポリイミド樹脂、などを挙げることができる。
前記無機微粒子としては、前記接着剤層の屈折率を向上させることができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯｘ）、窒化珪素、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、などが挙げられる。
前記接着剤層の厚みとしては、回折格子と有機エレクトロルミネッセンス素子との距離を小さくすることで光取出し効率を向上させることができることから、できる限り薄いことが好ましく、具体的には、１μｍ以下が好ましい。
前記接着剤層の屈折率としては、前記回折格子の屈折率と異なる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、回折格子との屈折率差が０．１以上であることが好ましい。
前記接着剤層と回折格子との屈折率差が０．１未満であると、十分な回折効率が得られないことがある。
【００７９】
−封止層積層工程−
前記封止層積層工程は、有機エレクトロルミネッセンス素子上に封止層を積層する工程である。
前記封止層としては、有機エレクトロルミネッセンス素子を保護するものである限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記封止層に含まれる材料としては、水分や酸素等の素子劣化を促進するものが素子内に入ることを抑止する機能を有しているものであればよく、その具体例としては、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ等の金属、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＴｉＯ２等の金属酸化物、ＳｉＮｘ、ＳｉＮｘＯｙ等の金属窒化物、ＭｇＦ２、ＬｉＦ、ＡｌＦ３、ＣａＦ２等の金属フッ化物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリウレア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合体、テトラフルオロエチレンと少なくとも１種のコモノマーとを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、吸水率１％以上の吸水性物質、吸水率０．１％以下の防湿性物質、などが挙げられる。
【００８０】
前記封止層の形成方法については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシ）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ガスソースＣＶＤ法、コーティング法、印刷法、転写法、などが挙げられる。
【００８１】
前記封止層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記封止層の屈折率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００８２】
−円偏光部材形成工程−
前記円偏光部材形成工程は、透明基材と回折格子の間、又は、透明基材の回折格子が形成された面とは反対側の面上に、円偏光部材を形成乃至接着する工程である。
前記円偏光部材は、偏光板と１／４波長板とを接着、密着、又は積層して形成することができる。
前記円偏光部材の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記円偏光部材の屈折率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
なお、前記透明基材がバリアフィルムである場合に、前記円偏光部材を形成すると、前記円偏光部材の機能が損なわれてしまうので、前記透明基材がバリアフィルム以外の場合に、前記円偏光部材を形成する。
【００８３】
−カラーフィルター部材形成工程−
前記カラーフィルター部材形成工程は、透明基材と回折格子との間、又は、透明基材の回折格子が形成された面とは反対側の面上に、カラーフィルター部材を形成する工程である。
前記カラーフィルター部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、顔料系カラーフィルター、染料系カラーフィルター、などが挙げられる。
前記カラーフィルター部材の形成方法については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、インクジェット法、印刷法、レーザー転写法などが挙げられる。
前記カラーフィルター部材の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記カラーフィルター部材の屈折率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
また、前記カラーフィルター部材の両側面には、ブラックマトリックスが形成されていてもよい。
【００８４】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法により製造される有機エレクトロルミネッセンス発光装置の第１の実施形態は、例えば、図１に示すように、ガラス基板１（屈折率：約１．５）と、ガラス基板１上に配置され、ＳｉＮｘ、ＳｉＯＮなどからなるパシベーション層２と、パシベーション層２上に配置され、平坦化層３と、パシベーション層２上であって平坦化層３に隣接する位置に配置された有機薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）４と、平坦化層３上に配置されたＩＴＯ層５と、Ａｌ、Ａｇなどからなる反射電極（陽極）６と、反射電極（陽極）６上に配置され、発光層などを含む有機化合物層７（屈折率：約１．８）と、有機化合物層７上に配置され、Ａｇ、Ｍｇ−Ａｇなどからなる対向電極（半透過陰極）８と、平坦化層３上であって、反射電極（陽極）６、有機化合物層７及び対向電極（半透過陰極）８に隣接するように配置され、アクリル樹脂などからなるバンク９と、対向電極（半透過陰極）８上に配置され、ＳｉＮｘ、ＳｉＯＮなどからなる封止層１０（屈折率：約１．７５）と、封止層１０上に配置され、エポキシ樹脂などからなる接着剤層１１（屈折率：約１．７２）と、接着剤層１１上に配置され、ガラスなどからなる透明基板１２（屈折率：約１．５）と、透明基板１２の接着剤層１１側に設けられた回折格子としての複数の凸部１３（屈折率：約１．５）と、透明基板１２の凸部１３が形成された面とは反対側の面上に配置された円偏光部材１４とを備える。
【００８５】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法により製造される有機エレクトロルミネッセンス発光装置の第２の実施形態は、例えば、図２に示すように、ガラス基板１（屈折率：約１．５）と、ガラス基板１上に配置され、ＳｉＮｘ、ＳｉＯＮなどからなるパシベーション層２と、パシベーション層２上に配置された平坦化層３と、パシベーション層２上であって平坦化層３に隣接する位置に配置された有機薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）４と、平坦化層３上に配置されたＩＴＯ層５と、Ａｌ、Ａｇなどからなる反射電極（陽極）６と、反射電極（陽極）６上に配置され、発光層などを含む有機化合物層７（屈折率：約１．８）と、有機化合物層７上に配置され、Ａｇ、Ｍｇ−Ａｇなどからなる対向電極（半透過陰極）８と、平坦化層３上であって、反射電極（陽極）６、有機化合物層７及び対向電極（半透過陰極）８に隣接するように配置され、アクリル樹脂などからなるバンク９と、対向電極（半透過陰極）８上に配置され、ＳｉＮｘ、ＳｉＯＮなどからなる封止層１０（屈折率：約１．７５）と、封止層１０上に配置され、エポキシ樹脂などからなる接着剤層１１（屈折率：約１．７２）と、接着剤層１１上に配置され、ガラス、バリアフィルムなどからなる透明基板１２（屈折率：約１．５）と、透明基板１２の接着剤層１１側に設けられた回折格子としての複数の凸部１３（屈折率：約１．５）と、凸部１３と透明基板１２との間に配置されたカラーフィルター１５（屈折率：約１．５）と、カラーフィルター１５の両側面に形成されたブラックマトリックス１６とを備える。
【実施例】
【００８６】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。
（実施例１）
【００８７】
＜有機エレクトロルミネッセンス素子の作製＞
絶縁性基板３１としてのガラス基板上に、ＣＶＤ法によりＳｉＯ２膜からなるバッファ層３２を形成したのち、ＣＶＤ法によって多結晶シリコン層を堆積し、次いで、通常のフォトエッチ工程を用いて島状多結晶シリコン層３３を形成した（図３Ａ）。
次いで、全面にＣＶＤ法によりＳｉＯ２膜を堆積させたのち、スパッタ法によりＡｌＮｄ膜を堆積させ、次いで、通常のフォトエッチ工程を用いてＳｉＯ２膜及びＡｌＮｄ膜をパターニングしてゲート絶縁膜３４及びゲート電極３５を形成した（図３Ｂ）。
次いで、ゲート電極３５をマスクとして、例えば、イオン注入法によりリンイオンをイオン注入することによって、ゲート電極３５の両側の島状多結晶シリコン層３３にソース領域３６及びドレイン領域３７を形成して、残りの部分をチャネル層３８とした（図３Ｃ）。
次いで、ＣＶＤ法を用いて全面にＳｉＮ膜からなる層間絶縁膜３９を堆積させたのち、通常のフォトエッチ工程を用いてソース領域３６及びドレイン領域３７に達するコンタクトホール４０，４１をそれぞれ形成した（図３Ｄ）。
次いで、全面にＡｌ／Ｔｉ／Ａｌ多層構造導電層を堆積させたのち、通常のフォトエッチ工程を用いてパターニングすることによって、ソース電極４２及びドレイン電極４５を形成し、有機エレクトロルミネッセンス用ＴＦＴ基板を作製した（図４）。この作製した有機エレクトロルミネッセンス用ＴＦＴ基板の上に、調製したポリイミド溶液を塗布して平坦化層を形成し、平坦化層にコンタクトホール（有機薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と後述するＩＴＯ層とを接続するためのもの）を形成した後、ＩＴＯを蒸着し、厚み１００ｎｍのＩＴＯ層を形成し、ＩＴＯ層の上に、Ａｌからなる厚み１００ｎｍの反射電極を形成した。
さらに、反射電極の上に、有機化合物層（正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子注入層）を順次形成した。まず、正孔注入層として、２−ＴＮＡＴＡ〔４，４´，４´´−トリス（２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン〕を、５０ｎｍの厚みに蒸着にて形成した。さらに、正孔輸送層として、α−ＮＰＤ〔Ｎ，Ｎ´−（ジナフチルフェニルアミノ）ピレン〕を、５０ｎｍの厚みに蒸着にて形成した。さらに、発光層として、Ａｌｑ３［８−キノリノールアルミニウム錯体］を、５０ｎｍの厚みに蒸着にて形成した。最後に、電子注入層として、ピリジン誘導体を、２５ｎｍの厚みに蒸着にて形成した。
その後、半透過陰極（Ａｌ電極、Ａｇ電極）を順次、蒸着にて成膜した。
まず、Ａｌ電極として、アルミニウムを、１００ｎｍの厚みに蒸着にて形成した。さらに、銀を、１００ｎｍの厚みに蒸着にて形成した。
さらに、ＳｉＯＮを蒸着により成膜して、厚み２５μｍの封止層を形成し、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
【００８８】
＜回折格子構造体の作製＞
以下の操作により、ガラス基板の一方の面に凹凸パターン（凸部のピッチＰ：７００ｎｍ、凸部の高さＨ：４００ｎｍ、屈折率：約１．５）を形成して、回折格子構造体を作製した。
【００８９】
＜＜凹凸パターンの形成＞＞
凹凸パターンは、初めに、ガラス基板にＡｌ膜をスパッタ成膜し、成膜したＡｌ膜上にフォトレジストを塗布、乾燥、パターン感光、現像、水洗、乾燥してガラスエッチングパターンを形成した。その後に、Ａｌ膜によるエッチングパターンが形成されたガラス基板を反応性イオンエッチングして、ガラス基板上にエッチングパターンに対応した回折格子を形成した。
【００９０】
＜有機エレクトロルミネッセンス発光装置の作製＞
作製した有機エレクトロルミネッセンス素子における封止層上に、アクリレート系光路結合用接着剤層組成物（ＮＴＴアドバンステクノロジ社製）を塗布し、回折格子構造体を凹凸パターンが有機エレクトロルミネッセンス素子側となるように配置し、ＵＶ光を１０分間照射して接着層（屈折率：約１．７２）を形成して、回折格子構造体と有機エレクトロルミネッセンス素子とを接着した。
【００９１】
（実施例２）
実施例１において、ガラス基板の一方の面に凹凸パターンを形成して、回折格子構造体を作製する代わりに、ガラス基板の一方の面に凹凸パターンを形成し、前記ガラス基板の他方の面に円偏光板をＵＶ硬化樹脂により接着して、回折格子構造体を作製した以外は、実施例１と同様に有機エレクトロルミネッセンス発光装置を作製した。
【００９２】
（実施例３）
実施例１において、ガラス基板の一方の面に凹凸パターンを形成して、回折格子構造体を作製する代わりに、ガラス基板の一方の面の中央部にカラーフィルタを形成し、前記カラーフィルターの両側面にブラックマトリックスを形成し、前記カラーフィルター上に凹凸パターン（凸部のピッチＰ：７００ｎｍ、凸部の高さＨ：４００ｎｍ、屈折率：約１．５）を下記のように形成して、回折格子構造体を作製した以外は、実施例１と同様に有機エレクトロルミネッセンス発光装置を作製した。
＜＜凹凸パターンの形成＞＞
カラーフィルター上に屈折率１．５の透明樹脂を塗布し、更に、フォトレジストを塗布、乾燥、パターン感光、現像、水洗、乾燥して凹凸パターンを形成した。
【００９３】
（実施例４）
実施例１において、ガラス基板の一方の面に凹凸パターンを形成して、回折格子構造体を作製する代わりに、ガラス基板の一方の面に円偏光板をＵＶ硬化樹脂により接着して、前記円偏光板上に凹凸パターン（凸部のピッチＰ：７００ｎｍ、凸部の高さＨ：４００ｎｍ、屈折率：約１．５）を下記のように形成して、回折格子構造体を作製した以外は、実施例１と同様に有機エレクトロルミネッセンス発光装置を作製した。
＜＜凹凸パターンの形成＞＞
凹凸パターンは、初めに、円偏光板にＡｌ膜をスパッタ成膜し、成膜したＡｌ膜上にフォトレジストを塗布、乾燥、パターン感光、現像、水洗、乾燥してガラスエッチングパターンを形成した。その後に、Ａｌ膜によるエッチングパターンが形成された円偏光板を反応性イオンエッチングして、円偏光板上にエッチングパターンに対応した回折格子を形成した。
【００９４】
（実施例５）
実施例１において、ガラス基板の一方の面に凹凸パターンを形成して、回折格子構造体を作製する代わりに、ガラス基板の一方の面に凹凸パターンを形成し、前記ガラス基板の他方の面にカラーフィルターを形成し、前記カラーフィルターの両側面にブラックマトリックスを形成して、回折格子構造体を作製した以外は、実施例１と同様に有機エレクトロルミネッセンス発光装置を作製した。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス発光装置は、回折格子を有機エレクトロルミネッセンス素子近傍に配置して光取り出し効率を向上する有機エレクトロルミネッセンス発光装置において、有機発光層近傍に、何らの化学的プロセス、物理的プロセスを施すことなく、従って素子に何らのダメージを与えることなく、接着のみで回折格子を有機発光層の近傍に配置して、有機エレクトロルミネッセンス素子の信頼性を向上することができるので、種々のデバイスにおける発光装置として好適に用いられる。
【符号の説明】
【００９６】
１ ガラス基板
２ パシベーション層
３ 平坦化層
４ 有機薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
５ ＩＴＯ層
６ 反射電極（陽極）
７ 有機化合物層
８ 対向電極（半透過陰極）
９ バンク
１０ 封止層
１１ 接着剤層
１２ 透明基板
１３ 凸部
１４ 円偏光部材
１５ カラーフィルター
１６ ブラックマトリックス
３１ 絶縁性基板
３２ バッファ層
３３ 島状多結晶シリコン層
３４ ゲート絶縁膜
３５ ゲート電極
３６ ソース領域
３７ ドレイン領域
３８ チャネル層
３９ 層間絶縁膜
４０ コンタクトホール
４１ コンタクトホール
４２ ソース電極
４５ ドレイン電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に、反射電極、有機発光層、及び電極をこの順で積層して、有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する有機エレクトロルミネッセンス素子形成工程と、
透明基材上に回折格子を形成して、回折格子構造体を形成する回折格子構造体形成工程と、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子と前記回折格子構造体とを対向させて、前記回折格子と異なる屈折率の接着剤層により、前記有機エレクトロルミネッセンス素子と前記回折格子構造体とを接着する接着工程とを含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法。
【請求項２】
接着剤層の屈折率が、回折格子の屈折率より大きい請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法。
【請求項３】
接着剤層中に無機微粒子が分散されている請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法。
【請求項４】
有機エレクトロルミネッセンス素子上に封止層を積層する封止層積層工程をさらに含む請求項１から３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法。
【請求項５】
透明基材と回折格子との間に、円偏光部材を形成する円偏光部材形成工程をさらに含む請求項１から４のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法。
【請求項６】
透明基材の回折格子が形成された面とは反対側の面上に、円偏光部材を形成する円偏光部材形成工程をさらに含む請求項１から４のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法。
【請求項７】
透明基材と回折格子との間に、カラーフィルター部材を形成するカラーフィルター部材形成工程をさらに含む請求項１から６のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法。
【請求項８】
透明基材の回折格子が形成された面とは反対側の面上に、カラーフィルター部材を形成するカラーフィルター部材形成工程をさらに含む請求項１から６のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法。
【請求項１】
基材上に、反射電極、有機発光層、及び電極をこの順で積層して、有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する有機エレクトロルミネッセンス素子形成工程と、
透明基材上に回折格子を形成して、回折格子構造体を形成する回折格子構造体形成工程と、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子と前記回折格子構造体とを対向させて、前記回折格子と異なる屈折率の接着剤層により、前記有機エレクトロルミネッセンス素子と前記回折格子構造体とを接着する接着工程とを含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法。
【請求項２】
接着剤層の屈折率が、回折格子の屈折率より大きい請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法。
【請求項３】
接着剤層中に無機微粒子が分散されている請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法。
【請求項４】
有機エレクトロルミネッセンス素子上に封止層を積層する封止層積層工程をさらに含む請求項１から３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法。
【請求項５】
透明基材と回折格子との間に、円偏光部材を形成する円偏光部材形成工程をさらに含む請求項１から４のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法。
【請求項６】
透明基材の回折格子が形成された面とは反対側の面上に、円偏光部材を形成する円偏光部材形成工程をさらに含む請求項１から４のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法。
【請求項７】
透明基材と回折格子との間に、カラーフィルター部材を形成するカラーフィルター部材形成工程をさらに含む請求項１から６のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法。
【請求項８】
透明基材の回折格子が形成された面とは反対側の面上に、カラーフィルター部材を形成するカラーフィルター部材形成工程をさらに含む請求項１から６のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図４】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−４４３７８（Ｐ２０１１−４４３７８Ａ）
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９３００１（Ｐ２００９−１９３００１）
【出願日】平成２１年８月２４日（２００９．８．２４）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２４日（２００９．８．２４）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]