有機ＥＬディスプレイおよびその製造方法
【課題】 ディスプレイ内部での光の反射を抑制し、光の利用効率が高い有機ＥＬディスプレイと、このような有機ＥＬディスプレイを簡便に製造する方法を提供する。
【解決手段】 有機ＥＬディスプレイを、電極間に少なくとも発光層を有する有機ＥＬ素子と、この有機ＥＬ素子の一方の面側に配設された透明基材と、この透明基材の光取出し面側および／または透明基材の有機ＥＬ素子側に位置する光行路調整層とを備えたものとし、この光行路調整層を、屈折率が異なる複数種の領域が接するように配設されたものとする。
【解決手段】 有機ＥＬディスプレイを、電極間に少なくとも発光層を有する有機ＥＬ素子と、この有機ＥＬ素子の一方の面側に配設された透明基材と、この透明基材の光取出し面側および／または透明基材の有機ＥＬ素子側に位置する光行路調整層とを備えたものとし、この光行路調整層を、屈折率が異なる複数種の領域が接するように配設されたものとする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光ディスプレイに係り、特に有機ＥＬディスプレイとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子を用いた有機ＥＬディスプレイは、自発光により視認性が高いこと、液晶ディスプレイと異なり全固体ディスプレイであること、温度変化の影響をあまり受けないこと、視野角が大きいこと等の利点をもっており、近年、フルカラー表示装置、エリアカラー表示装置、照明等の有機発光ディスプレイとして実用化が進んでいる。
有機ＥＬディスプレイとしては、例えば、（１）三原色の有機ＥＬ素子を各発光色毎に所定のパターンで配列する方式、（２）白色発光の有機ＥＬ素子を使用し、三原色のカラーフィルタ層を介して表示する方式、（３）青色発光の有機ＥＬ素子を使用し、蛍光色素を利用した色変換蛍光体層（ＣＣＭ層）を設置して、青色光を緑色蛍光や赤色蛍光に変換して三原色表示をするＣＣＭ方式等が提案されている。
【０００３】
このような有機ＥＬディスプレイでは、有機ＥＬ素子から出た光が、例えば、カラーフィルタ層や、色変換蛍光体層（ＣＣＭ層）、透明基材等の積層構造を透過して、観察者に表示光として認識される。
しかし、積層構造の界面、あるいは、透明基材と空気との界面において、大きな入射角で入射した光が反射され、有機ＥＬ素子を構成する積層構造内を伝搬してしまい表示に供されない、すなわち、有機ＥＬ素子から出た光の利用効率が低いという問題があった。
上記のようなディスプレイ内部での反射を防止するために、例えば、ガラス基板と透明導電膜との間に低屈折率層（１．００３〜１．３００）を設けた窓材が開発されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００１−２０２８２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような低屈折率層を備えた窓材を使用することにより、低屈折率層よりも外側に位置するガラス基板中を伝搬する光は減少して、取り出し効率が上がる。しかしながら、有機ＥＬ素子は１８０°全方位に発光がなされており、上記の低屈折率層により、発光の一部が取り出されるだけでは、有機ＥＬ素子から出た光の利用効率が不十分である。一方、低屈折率層を複数層とすることにより、光の取り出し量を増加させることは可能であるが、複数層の低屈折率層を形成するための積層工程が必要となり、工程数が増加するという問題があった。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、ディスプレイ内部での光の反射を抑制し、光の利用効率が高い有機ＥＬディスプレイと、このような有機ＥＬディスプレイを簡便に製造する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】
このような目的を達成するために、本発明の有機ＥＬディスプレイは、電極間に少なくとも発光層を有する有機ＥＬ素子と、該有機ＥＬ素子の一方の面側に配設された透明基材と、該透明基材の光取出し面側および／または該透明基材の前記有機ＥＬ素子側に位置する光行路調整層とを備え、該光行路調整層は屈折率が異なる複数種の領域が接するように配設された層であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記透明基材の前記有機ＥＬ素子側にカラーフィルタ層を有し、前記光行路調整層は前記透明基材の光取出し面側、前記透明基材と前記カラーフィルタ層との間、および、前記カラーフィルタ層の有機ＥＬ素子側の少なくとも１つに位置するような構成とした。
【０００６】
本発明の他の態様として、前記透明基材の前記有機ＥＬ素子側に色変換蛍光体層を有し、前記光行路調整層は前記透明基材の光取出し面側、前記透明基材と前記色変換蛍光体層との間、および、前記色変換蛍光体層の有機ＥＬ素子側の少なくとも１つに位置するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記透明基材の前記有機ＥＬ素子側に、前記有機ＥＬ素子側から順に色変換蛍光体層とカラーフィルタ層とを積層して有し、前記光行路調整層は前記透明基材の光取出し面側、前記透明基材と前記カラーフィルタ層との間、および、前記色変換蛍光体層の有機ＥＬ素子側の少なくとも１つに位置するような構成とした。
【０００７】
本発明の他の態様として、前記発光層は三原色の各発光層が所望のパターンで配列されたものであるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記発光層は白色の発光層であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記発光層は青色の発光層であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記光行路調整層は、厚みが１〜３００μｍの範囲であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記光行路調整層を構成する屈折率が異なる複数種の領域の１つの面積は１００μｍ2以上であるような構成とした。
【０００８】
本発明の他の態様として、前記光行路調整層は、屈折率が異なる２種の領域が碁盤目状に配設されたものであるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記光行路調整層は、屈折率が異なる２種の領域の一方が他方の領域内に海島状に配設されたものであるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記光行路調整層は、屈折率が異なる２種の領域の一方が格子状であり、他方の領域が前記格子内に配設されたものであるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記光行路調整層を構成する屈折率が異なる複数種の領域の境界面は、層面内方向に対して７０°〜１１０°の範囲であるような構成とした。
【０００９】
本発明の他の態様として、前記有機ＥＬ素子は、基材と、該基材の一方の面に配設された１対の電極と、該電極間に配設された発光層とを少なくとも有するとともに、前記基材から遠い位置の前記電極は透明電極であって、前記透明電極側から光を取り出すトップ・エミッションタイプであり、前記有機ＥＬ素子の光取り出し側に前記光行路調整層が位置するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記有機ＥＬ素子は、透明基材と、該透明基材の一方の面に配設された１対の電極と、該電極間に配設された発光層とを少なくとも有するとともに、前記透明基材側の前記電極は透明電極であって、前記透明基材側から光を取り出すボトム・エミッションタイプであり、前記有機ＥＬ素子の光取り出し側に前記光行路調整層が位置するような構成とした。
【００１０】
本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法は、光行路調整層を形成する被形成体に、所望の屈折率を有する材料を用いて所望のパターンで複数の凸状部を形成し、該凸状部が存在しない部位を埋めるように屈折率の異なる材料を配し、その後、所望の厚みとなるように研磨して光行路調整層を形成するような構成とした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の有機ＥＬディスプレイでは、屈折率の異なる複数種の領域が接することにより形成された境界面が光行路調整層に存在しているので、有機ＥＬ素子から出た光は、光行路調整層の上記境界面で反射されて発散が抑制され、光取り出し方向に誘導されるので、ディスプレイ内部での光損失が大幅に低減され、光の利用効率が極めて高いものとなる。
また、本発明の製造方法では、光行路調整層の形成が多層膜形成のような複雑な工程ではなく、有機ＥＬディスプレイの製造が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明について図面を参照しながら説明する。
［第１の形態］
図１は、本発明の有機ＥＬディスプレイの一実施形態を示す概略構成図である。図１に示されるように、本発明の有機ＥＬディスプレイ１は、有機ＥＬ素子２と、この有機ＥＬ素子２の一方の面側に、光行路調整層３と透明基材４とを備えている。図１（Ａ）に示される有機ＥＬディスプレイ１では、光行路調整層３が透明基材４の有機ＥＬ素子２側に位置している。また、図１（Ｂ）に示される有機ＥＬディスプレイ１では、光行路調整層３が透明基材４の光取出し面４ａ側に配設されている。
有機ＥＬディスプレイ１を構成する有機ＥＬ素子２は、三原色の有機ＥＬ素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂが所定のパターンで配列したものである。
【００１３】
有機ＥＬディスプレイ１を構成する光行路調整層３は、屈折率が異なる複数種の領域が接するように配設された層であり、例えば、図２に示されるように、屈折率ｎaの領域３ａと、屈折率ｎbの領域３ｂとが、境界面Ｓで相互に接するような断面構造である。
このような有機ＥＬディスプレイ１では、有機ＥＬ素子２から出た光は、光行路調整層３に対して大きな入射角で入射した光も含めて、光行路調整層３が有する境界面Ｓで反射されて発散が抑制され、光取り出し方向（図１の矢印方向）に誘導される。このため、有機ＥＬディスプレイ１内部での光損失が大幅に低減され、光の利用効率が極めて高いものとなる。
尚、本発明の有機ＥＬディスプレイは、図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示される双方の位置に光行路調整層３が配設された構造（光行路調整層３を複数備える構造）であってもよい。
また、透明基材４は、三原色の有機ＥＬ素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの境界部位に対応したパターン形状のブラックマトリックスを有機ＥＬ素子２側に備えたものであってもよい。
【００１４】
［第２の形態］
図３は、本発明の有機ＥＬディスプレイの他の実施形態を示す概略構成図である。図３に示される有機ＥＬディスプレイ１１は、有機ＥＬ素子１２と、この有機ＥＬ素子１２の一方の面側に、光行路調整層１３と透明基材１４とカラーフィルタ層１５を備えている。図３（Ａ）に示される有機ＥＬディスプレイ１１では、光行路調整層１３が有機ＥＬ素子１２とカラーフィルタ層１５との間に位置し、図３（Ｂ）に示される有機ＥＬディスプレイ１１では、光行路調整層１３が透明基材１４とカラーフィルタ層１５との間に位置し、また、図３（Ｃ）に示される有機ＥＬディスプレイ１１では、光行路調整層１３が透明基材１４の光取出し面１４ａ側に配設されている。
有機ＥＬディスプレイ１１を構成する有機ＥＬ素子１２は、三原色の有機ＥＬ素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂが所定のパターンで配列したものである。
【００１５】
有機ＥＬディスプレイ１１を構成する光行路調整層１３、透明基材１４は、上述の有機ＥＬディスプレイ１を構成する光行路調整層３、透明基材４と同様である。したがって、光行路調整層１３は、屈折率が異なる複数種の領域が境界面Ｓで相互に接するように配設された層である。
有機ＥＬディスプレイ１１を構成するカラーフィルタ層１５は、有機ＥＬ素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂに対応した三原色の着色層１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂからなり、着色層１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂの境界部位にはブラックマトリックス１７が配設されている。
【００１６】
このような有機ＥＬディスプレイ１１では、有機ＥＬ素子１２から出た光は、光行路調整層１３に対して大きな入射角で入射した光も含めて、光行路調整層１３が有する境界面Ｓで反射されて発散が抑制され、光取り出し方向（図３の矢印方向）に誘導される。このため、有機ＥＬディスプレイ１１内部での光損失が大幅に低減され、光の利用効率が極めて高いものとなる。
尚、本発明の有機ＥＬディスプレイは、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示される３種の光行路調整層配設位置の２箇所以上に光行路調整層１３が配設された構造（光行路調整層１３を複数備える構造）であってもよい。
【００１７】
［第３の形態］
図４は、本発明の有機ＥＬディスプレイの他の実施形態を示す概略構成図である。図４に示されるように、有機ＥＬディスプレイ２１は、有機ＥＬ素子２２と、この有機ＥＬ素子２２の一方の面側に、光行路調整層２３と透明基材２４とカラーフィルタ層２５を備えている。図４（Ａ）に示される有機ＥＬディスプレイ２１では、光行路調整層２３が有機ＥＬ素子２２とカラーフィルタ層２５との間に位置し、図４（Ｂ）に示される有機ＥＬディスプレイ２１では、光行路調整層２３が透明基材２４とカラーフィルタ層２５との間に位置し、また、図４（Ｃ）に示される有機ＥＬディスプレイ２１では、光行路調整層２３が透明基材２４の光取出し面２４ａ側に配設されている。
【００１８】
有機ＥＬディスプレイ２１を構成する有機ＥＬ素子２２は、白色発光の有機ＥＬ素子である。
有機ＥＬディスプレイ２１を構成する光行路調整層２３、透明基材２４は、上述の有機ＥＬディスプレイ１を構成する光行路調整層３、透明基材４と同様である。したがって、光行路調整層２３は、屈折率が異なる複数種の領域が境界面Ｓで相互に接するように配設された層である。
有機ＥＬディスプレイ２１を構成するカラーフィルタ層２５は、三原色の着色層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂが所望のパターンで配列されたものであり、着色層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂの境界部位にはブラックマトリックス２７が配設されている。
【００１９】
このような有機ＥＬディスプレイ２１では、有機ＥＬ素子２２から出た光は、光行路調整層２３に対して大きな入射角で入射した光も含めて、光行路調整層２３が有する境界面Ｓで反射されて発散が抑制され、光取り出し方向（図４の矢印方向）に誘導される。このため、有機ＥＬディスプレイ２１内部での光損失が大幅に低減され、光の利用効率が極めて高いものとなる。
尚、本発明の有機ＥＬディスプレイは、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）に示される３種の光行路調整層配設位置の２箇所以上に光行路調整層２３が配設された構造（光行路調整層２３を複数備える構造）であってもよい。
【００２０】
［第４の形態］
図５は、本発明の有機ＥＬディスプレイの他の実施形態を示す概略構成図である。図５に示される有機ＥＬディスプレイ３１は、有機ＥＬ素子３２と、この有機ＥＬ素子３２の一方の面側に、光行路調整層３３と透明基材３４と色変換蛍光体層３６を備えている。図５（Ａ）に示される有機ＥＬディスプレイ３１では、光行路調整層３３が有機ＥＬ素子３２と色変換蛍光体層３６との間に位置し、図５（Ｂ）に示される有機ＥＬディスプレイ３１では、光行路調整層３３が透明基材３４と色変換蛍光体層３６との間に位置し、また、図５（Ｃ）に示される有機ＥＬディスプレイ３１では、光行路調整層３３が透明基材３４の光取出し面３４ａ側に配設されている。
有機ＥＬディスプレイ３１を構成する有機ＥＬ素子３２は、青色発光の有機ＥＬ素子である。
【００２１】
有機ＥＬディスプレイ３１を構成する光行路調整層３３、透明基材３４は、上述の有機ＥＬディスプレイ１を構成する光行路調整層３、透明基材４と同様である。したがって、光行路調整層３３は、屈折率が異なる複数種の領域が境界面Ｓで相互に接するように配設された層である。
有機ＥＬディスプレイ３１を構成する色変換蛍光体層３６は、青色光を赤色蛍光に変換する赤色変換蛍光体層３６Ｒ、青色光を緑色蛍光に変換する緑色変換蛍光体層３６Ｇ、青色光をそのまま透過する青色変換ダミー層３６Ｂが所望のパターンで配列されたものであり、各層３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂの境界部位には、ブラックマトリックス３７を備えている。
【００２２】
このような有機ＥＬディスプレイ３１では、有機ＥＬ素子３２から出た光は、光行路調整層３３に対して大きな入射角で入射した光も含めて、光行路調整層３３が有する境界面Ｓで反射されて発散が抑制され、光取り出し方向（図５の矢印方向）に誘導される。このため、有機ＥＬディスプレイ３１内部での光損失が大幅に低減され、光の利用効率が極めて高いものとなる。
尚、本発明の有機ＥＬディスプレイは、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）に示される３種の光行路調整層配設位置の２箇所以上に光行路調整層３３が配設された構造（光行路調整層３３を複数備える構造）であってもよい。
【００２３】
［第５の形態］
図６は、本発明の有機ＥＬディスプレイの他の実施形態を示す概略構成図である。図６に示される有機ＥＬディスプレイ４１は、有機ＥＬ素子４２と、この有機ＥＬ素子４２の一方の面側に、光行路調整層４３と透明基材４４とカラーフィルタ層４５と色変換蛍光体層４６を備えている。図６（Ａ）に示される有機ＥＬディスプレイ４１では、光行路調整層４３が有機ＥＬ素子４２と色変換蛍光体層４６との間に位置し、図６（Ｂ）に示される有機ＥＬディスプレイ４１では、光行路調整層４３が透明基材４４とカラーフィルタ層４５との間に位置し、また、図６（Ｃ）に示される有機ＥＬディスプレイ４１では、光行路調整層４３が透明基材４４の光取出し面４４ａ側に配設されている。
有機ＥＬディスプレイ４１を構成する有機ＥＬ素子４２は、青色発光の有機ＥＬ素子である。
【００２４】
有機ＥＬディスプレイ４１を構成する光行路調整層４３、透明基材４４は、上述の有機ＥＬディスプレイ１を構成する光行路調整層３、透明基材４と同様である。したがって、光行路調整層３３は、屈折率が異なる複数種の領域が境界面Ｓで相互に接するように配設された層である。また、有機ＥＬディスプレイ４１を構成するカラーフィルタ層４５は、上述の有機ＥＬディスプレイ２１を構成するカラーフィルタ層２５と同様である。また、有機ＥＬディスプレイ４１を構成する色変換蛍光体層４６は、ブラックマトリックスを備えていない他は、上述の有機ＥＬディスプレイ３１を構成する色変換蛍光体層３６と同様である。
【００２５】
このような有機ＥＬディスプレイ４１では、有機ＥＬ素子４２から出た光は、光行路調整層４３に対して大きな入射角で入射した光も含めて、光行路調整層４３が有する境界面Ｓで反射されて発散が抑制され、光取り出し方向（図６の矢印方向）に誘導される。このため、有機ＥＬディスプレイ４１内部での光損失が大幅に低減され、光の利用効率が極めて高いものとなる。
尚、本発明の有機ＥＬディスプレイは、図６（Ａ）〜図６（Ｃ）に示される３種の光行路調整層配設位置の２箇所以上に光行路調整層４３が配設された構造（光行路調整層４３を複数備える構造）であってもよい。
本発明の有機ＥＬディスプレイは、上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、有機ＥＬ素子２，１２，２２，３２，４２と他の層との間にガスバリアー層を有するものであってもよい。
【００２６】
次に、本発明の有機ＥＬディスプレイの各構成部材について説明する。
［光行路調整層］
本発明の有機ＥＬディスプレイを構成する光行路調整層３，１３，２３，３３，４３は、屈折率が異なる複数種の領域が相互に接するように配設された層であり、例えば、図２に光行路調整層３を例として示したように、屈折率ｎaの領域３ａと、屈折率ｎbの領域３ｂとが、境界面Ｓで接する構造である。以下、光行路調整層３を例として説明するが、光行路調整層１３，２３，３３，４３も同様である。
光行路調整層３の厚みは、１〜３００μｍ、好ましくは３〜３０μｍの範囲で設定することができる。光行路調整層３の厚みが１μｍ未満であると、形成される境界面Ｓが不十分であり、有機ＥＬ素子２から出た光の利用効率が低いものとなる。また、３００μｍを超えると、視野角依存性が顕著となり、有機ＥＬディスプレイの表示性能が低下する。
【００２７】
また、領域３ａと領域３ｂの境界面Ｓは、図２（Ａ）〜図２（Ｄ）に示されるように種々の形状であってよく、層面内方向（図２の矢印ａ方向）に対する角度θ、θ1、θ2は７０°〜１１０°、好ましくは８０°〜１００°の範囲で設定することができる。
光行路調整層３を構成する領域３ａと領域３ｂの最小面積は、３０μｍ2であり、面積が小さすぎると、散乱性が顕著となり、有機ＥＬディスプレイの表示性能が低下する。
また、有機ＥＬ素子２側において光行路調整層３に隣接する層（部材）の屈折率ｎ0と、光行路調整層３を構成する領域３ａの屈折率ｎaと、領域３ｂの屈折率ｎbとの関係は、ｎa＞ｎbとしたときに、下記のいずれであってもよい。
ｎ0＞ｎa＞ｎb ｎa＞ｎ0＞ｎb ｎa＞ｎb＞ｎ0
【００２８】
また、領域３ａの屈折率ｎaと、領域３ｂの屈折率ｎbとの差は、０．３以上、好ましくは０．３〜０．６程度とすることができる。
尚、本発明において屈折率の測定は、屈折計（Ｖブロック法）、または分光計（最小偏角法）を用いて行うものとする。
光行路調整層３を構成する領域３ａと領域３ｂは、例えば、図７に示されるように、領域３ａと領域３ｂが碁盤目状に配設されたもの、図８に示されるように、領域３ａが領域３ｂ内に海島状に配設されたもの等とすることができる。尚、図８の例では、領域３ｂが領域３ａ内に海島状に配設されたものであってもよい。
【００２９】
また、光行路調整層３を構成する領域３ａと領域３ｂは、例えば、図９に示されるように、領域３ａが格子状であり、領域３ｂが領域３ａの格子内に配設されたものとすることができる。この場合、領域３ａの格子をブラックマトリックス１７，２７，３７，４７に対応したパターン（幅はブラックマトリックスと異なってもよい）とすることもできる。尚、図９の例でも、領域３ｂを格子状とし、領域３ａが領域３ｂの格子内に配設されたものであってもよい。
【００３０】
このような光行路調整層３，１３，２３，３３，４３は、屈折率が異なる所望の材料を組み合わせて構成することができる。高屈折率材料としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂等の透明（可視光透過率５０％以上）樹脂を使用することができる。また、アクリル酸系、メタクリル酸系、ポリケイ皮酸ビニル系、環ゴム系等の反応性ビニル基を有する電離放射線硬化性樹脂を挙げることができる。また、低屈折率材料としては、例えば、多孔質の二酸化ケイ素膜を挙げることができる。
上述の例では、光行路調整層３，１３，２３，３３，４３は、屈折率ｎaと屈折率ｎbの２種の領域３ａ，３ｂからなるものであるが、屈折率が異なる３種以上の領域からなるものであってもよい。
【００３１】
ここで、本発明の製造方法について説明する。図１０は、本発明の製造方法による光行路調整層の形成を、光行路調整層３を例として説明するための工程図である。図１０において、まず、光行路調整層３の被形成体である透明基材４に、屈折率ｎaの材料を用いて凸状部３ａ′を形成する（図１０（Ａ））。凸状部３ａ′の形成は、例えば、感光性樹脂材料を塗布しフォトリソグラフィー法でパターニングする方法、スクリーン印刷等の印刷方法等により行うことができる。また、無機材料膜を成膜し、感光性レジストを塗布し、露光、現像してレジストパターンを形成し、これをマスクとしてエッチングした後、レジストを剥離することにより凸状部３ａ′を形成してもよい。形成した凸状部３ａ′は、後工程の研磨により残存する部位が光行路調整層３の領域３ａとなる。このため、上記の図２に示したような所望の境界面Ｓを想定して凸状部３ａ′を形成することが好ましい。
【００３２】
次に、凸状部３ａ′が存在しない部位を埋めるように、屈折率ｎbの低屈折率材料を用いて被覆層３ｂ′を形成する（図１０（Ｂ））。この被覆層３ｂ′の形成としては、例えば、有機シランと水とアルコールとを含む有機シラン液を用い、有機シランを酸加水分解またはアルカリ加水分解し、界面活性剤の存在下で加熱処理して多孔質の二酸化ケイ素膜を形成することができる。有機シランとしては、例えば、テトラメチルオルソシリケート、テトラメトキシシラン等の加水分解可能な有機オキシシランを挙げることができる。また、撥水性を有するヘキサメチルジシロキサンやヘキサメチルジシラザンを含有した溶液を塗布し、焼成処理を施すことにより、多孔質の二酸化ケイ素膜を形成することもできる。図示例では、凸状部３ａ′を完全に被覆するように被覆層３ｂ′が形成されているが、凸状部３ａ′の寸法に応じて、凸状部３ａ′の一部が露出するものであってもよい。
【００３３】
次いで、凸状部３ａ′と被覆層３ｂ′を透明基材４方向に所望の厚みを残すように研磨して、光行路調整層３を形成する（図１０（Ｃ））。凸状部３ａ′と被覆層３ｂ′の研磨は、例えば、適宜な砥粒をシート上に散布して接着したサンドペーパー等を用いて行うほか、化学的研磨法、もしくは機械的研磨法、または、それらを併用したメカノケミカルポリッシング（ＭＣＰ、またはケミカルメカニカルポリッシング（ＣＭＰ）とも言われる）によって行うことが好ましい。化学的研磨法は、例えば、布、不織布、もしくはポリウレタン樹脂等の発泡体からなる研磨部材に、研磨剤として、エッチング性の液体を供給して行うものである。また、機械的研磨法は、例えば、布、不織布、もしくはポリウレタン樹脂等の発泡体を研磨部材とし、コロイダルシリカもしくは酸化セリウムの微粉末を研磨剤として含浸させて用いるか、またはコロイダルシリカもしくは酸化セリウムを分散させた分散液を供給して行うものである。
【００３４】
上記のような凸状部３ａ′と被覆層３ｂ′の研磨は、対象物を回転させる等して対象物と研磨部材とを相対的に移動させつつ、対象物に研磨部材を接触させ、必要に応じて研磨剤を供給しながら行い、不要部分にある、上記の例では、凸状部３ａ′上に存在する被覆層３ｂ′が、すべて除去されるまで行うことが好ましい。さらに、先に設けられている凸状部３ａ′も、その上面が削られるまで研磨することが好ましい。
このような本発明の製造方法では、光行路調整層３の形成工程が、従来の多層反射防止膜を備えた有機ＥＬディスプレイ製造のような複雑な工程ではなく、上述の本発明の有機ＥＬディスプレイの製造が容易である。
【００３５】
［有機ＥＬ素子］
本発明の有機ＥＬディスプレイを構成する有機ＥＬ素子２，１２，２２，３２，４２は、基本的に、１対の電極と、この電極間に位置する発光層とを少なくとも有している。また、有機ＥＬ素子の駆動方式は、パッシブマトリックス、アクティブマトリックスのいずれであってもよい。
図１１は、アクティブマトリックス駆動方式の有機ＥＬ素子２の例を示す概略構成図である。図１１において、有機ＥＬ素子２は、透明基材５１と、１対の電極５２，５４と、この電極５２，５４間に挟持された有機ＥＬ発光層５３を備えている。尚、有機ＥＬ素子１２，２２，３２，４２についても同様である。
【００３６】
透明基材５１は、有機ＥＬ発光層５３からの光を図１１の矢印ａ方向に取り出すボトム・エミッションの場合には、有機ＥＬ発光層５３からの光を観察者が容易に視認することができる程度の透明性を有するものである。また、有機ＥＬ発光層５３からの光を図１１の矢印ｂ方向に取り出すトップ・エミッションの場合には、透明基材５１に替えて不透明な基材を使用してもよい。いずれの場合も、有機ＥＬ素子２の両面のうち、有機ＥＬ発光層５３からの光の取り出し方向の面に、上述の光行路調整層３、透明基材４等が配設される。
透明基材５１（これに替わる不透明な基材も含む）としては、ガラス材料、樹脂材料、または、これらの複合材料からなるもの、例えば、ガラス板に保護プラスチックフィルムもしくは保護プラスチック層を設けたもの等が用いられる。
【００３７】
上記の樹脂材料、保護プラスチック材料としては、例えば、フッ素系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエステル、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、液晶性ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリオキシメチレン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアクリレート、アクリロニトリル−スチレン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、シリコーン樹脂、非晶質ポリオレフィン等が挙げられる。この他の樹脂材料であっても、有機ＥＬディスプレイ用として使用できる高分子材料であれば、使用可能である。
透明基材５１の厚さは、通常、０．３〜３ｍｍ程度である。
【００３８】
このような透明基材５１は、有機ＥＬディスプレイの用途にもよるが、水蒸気や酸素等のガスバリアー性の良好なものであれば更に好ましい。また、透明基材５１に、水蒸気や酸素等のガスバリアー層を形成してもよい。このようなガスバリアー層としては、例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン等の無機酸化物をスパッタリング法や真空蒸着法等の物理蒸着法により形成したものであってよい。
電極５２は画素電極であり、透明基材５１上に形成された図示しない信号線、走査線、と、駆動素子であるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）６１とともに、電極配線パターンを構成するものである。そして、この電極５２は、有機ＥＬ発光層５３からの光を図１１の矢印ａ方向に取り出すボトム・エミッションの場合には、透明電極（画素電極）となり、図１１の矢印ｂ方向に取り出すトップ・エミッションの場合には、透明、不透明いずれの電極（画素電極）であってもよい。
【００３９】
このような電極５２は、通常の有機ＥＬディスプレイに使用されるものであれば特に限定されず、金属、合金、これらの混合物等を使用することができ、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛、酸化第二錫、または金等の薄膜電極材料を挙げることができる。この電極５２が正孔を注入するための電極である場合、正孔が注入し易いように、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）透明、または半透明材料であるＩＴＯ、ＩＺＯ、酸化インジウム、金が好ましい。また、電極５２は、シート抵抗が数百Ω／□以下が好ましく、材質にもよるが、その厚みは、例えば、０．００５〜１μｍ程度とすることができる。
一方、電極５４は、共通電極であり、有機ＥＬ発光層５３からの光を、図１１の矢印ａ方向に取り出すボトム・エミッションの場合には、透明、不透明いずれであってもよく、図１１の矢印ｂ方向に取り出すトップ・エミッションの場合には、透明電極とする。
【００４０】
このような電極５４の材料としては、通常の有機ＥＬディスプレイに使用されるものであれば特に限定されず、上述の電極層５２と同様に、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛、酸化第二錫、または金等の薄膜電極材料、さらに、マグネシウム合金（例えば、ＭｇＡｇ等）、アルミニウムまたはその合金（ＡｌＬｉ、ＡｌＣａ、ＡｌＭｇ等）、銀等を挙げることができる。この電極５４が電子を注入するための電極である場合、電子が注入し易いように仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）マグネシウム合金、アルミニウム、銀等が好ましい。このような電極層５４はシート抵抗が数百Ω／□以下が好ましく、このため、電極層５４の厚みは、例えば、０．００５〜０．５μｍ程度とすることができる。
【００４１】
有機ＥＬ素子２を構成する有機ＥＬ発光層５３は、例えば、電極層５２側から正孔注入層、発光層、および電子注入層が積層された構造、発光層単独からなる構造、正孔注入層と発光層とからなる構造、発光層と電子注入層とからなる構造、さらに、正孔注入層と発光層との間に正孔輸送層を介在させた構造、発光層と電子注入層との間に電子輸送層を介在させた構造等とすることができる。
また、発光波長を調整したり、発光効率を向上させる等の目的で、上記の各層に適当な材料をドーピングすることもできる。
【００４２】
有機ＥＬ発光層５３を構成する発光層は、図１、図３に示す有機ＥＬ素子２，１２では、赤色発光、緑色発光、青色発光の三原色の有機ＥＬ素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ、有機ＥＬ素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂからなっているが、有機ＥＬディスプレイの使用目的等に応じて、所望の発光色（例えば、黄色、水色、オレンジ色）である発光層を単独で、また、赤色発光、緑色発光、青色発光以外の他の複数の発光色の所望の組み合わせ等、いずれであってもよい。また、図４に示す有機ＥＬ素子２２では白色発光、図５、図６に示される有機ＥＬ素子３２，４２では青色発光とする。
【００４３】
有機ＥＬ発光層５３を構成する発光層に用いる有機発光材料としては、例えば、下記のような色素系、金属錯体系、高分子系のものを挙げることができる。
（１）色素系発光材料
シクロペンタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、シロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、トリフマニルアミン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマー等が挙げられる。
【００４４】
（２）金属錯体系発光材料
アルミキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾール亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポリフィリン亜鉛錯体、ユーロピウム錯体等、中心金属にＡｌ、Ｚｎ、Ｂｅ等、または、Ｔｂ、Ｅｕ、Ｄｙ等の希土類金属を有し、配位子にオキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造等を有する金属錯体が挙げられる。
【００４５】
（３）高分子系発光材料
ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリフルオレン誘導体等が挙げられる。
特に、図５、図６に示される有機ＥＬ素子３２，４２において、有機ＥＬ発光層５３に使用する青色発光である有機発光材料としては、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等の蛍光増白剤、金属キレート化オキシノイド化合物、スチリルベンゼン系化合物、ジスチリルピラジン誘導体、芳香族ジメチリディン系化合物等を挙げることができる。
【００４６】
具体的には、２−２′−（ｐ−フェニレンジビニレン）−ビスヘンゾチアゾール等のベンゾチアゾール系； ２−［２−［４−（２−ベンゾイミダゾリル）フェニル］ビニル］ベンゾイミダゾール、２−［２−（４−カルボキシフェニル）ビニル］ベンゾイミダゾール等のベンゾイミダゾール系； ２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル）−１，３，４−チアジアゾール、４，４′−ビス（５，７−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル）スチルベン、２−［２−（４−クロロフェニル）ビニル］ナフト［１，２−ｄ］オキサゾール等のベンゾオキサゾール系等の蛍光増白剤を挙げることができる。
また、上記の金属キレート化オキシノイド化合物としては、トリス（８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）マグネシウム、ビス（ベンゾ［ｆ］−８−キノリノール）亜鉛等の８−ヒドロキシキノリン系金属錯体やジリチウムエピントリジオン等を挙げることができる。
【００４７】
また、上記のスチリルベンゼン系化合物としては、１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（３−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（４−メチルスチリル）ベンゼン、ジスチリルベンゼン、１，４−ビス（２−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（３−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（２−メチルスチリル）−２−メチルベンゼン、１，４−ビス（２−メチルスチリル）−２−エチルベンゼン等を挙げることができる。
また、上記のジスチリルピラジン誘導体としては、２，５−ビス（４−メチルスチリル）ピラジン、２，５−ビス（４−エチルスチリル）ピラジン、２，５−ビス［２−（１−ナフチル）ビニル］ピラジン、２，５−ビス（４−メトキシスチリル）ピラジン、２，５−ビス［２−（４−ビフェニル）ビニル］ピラジン、２，５−ビス［２−（１−ピレニル）ビニル］ピラジン等を挙げることができる。
【００４８】
また、上記の芳香族ジメチリディン系化合物としては、１，４−フェニレンジメチリディン、４，４−フェニレンジメチリディン、２，５−キシレンジメチリディン、２，６−ナフチレンジメチリディン、１，４−ビフェニレンジメチリディン、１，４−ｐ−テレフェニレンジメチリディン、９，１０−アントラセンジイルジルメチリディン、４，４′−ビス（２，２−ジ−ｔ−ブチルフェニルビニル）ビフェニル、４，４′−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル等、およびその誘導体を挙げることができる。
さらに、発光層の材料として、一般式（Ｒｓ−Ｑ）２−ＡＬ−Ｏ−Ｌで表される化合物も挙げることができる（上記式中、ＡＬはベンゼン環を含む炭素原子６〜２４個の炭化水素であり、Ｏ−Ｌはフェニラート配位子であり、Ｑは置換８−キノリノラート配位子であり、Ｒｓはアルミニウム原子に置換８−キノリノラート配位子が２個以上結合するのを立体的に妨害するように選ばれた８−キノリノラート置換基を表す）。具体的には、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（パラーフェニルフェノラート）アルミニウム（III）、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（１−ナフトラート）アルミニウム（III）等が挙げられる。
【００４９】
有機ＥＬ発光層５３の各層に用いるドーピング材料、正孔輸送材料、正孔注入材料、電子注入材料等は、下記に例示するような無機材料、有機材料いずれでもよい。有機ＥＬ発光層５３の各層の厚みは特に制限はなく、例えば、１０〜１０００ｎｍ程度とすることができる。
（ドーピング材料）
ペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、スクアリウム誘導体、ポリフィリン誘導体、スチリル系色素、テトラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾン等が挙げられる。
【００５０】
（正孔輸送材料）
オキサジアゾール系、オキサゾール系、トリアゾール系、チアゾール系、トリフェニルメタン系、スチリル系、ピラゾリン系、ヒドラゾン系、芳香族アミン系、カルバゾール系、ポリビニルカルバゾール系、スチルベン系、エナミン系、アジン系、トリフェニルアミン系、ブタジエン系、多環芳香族化合物系、スチルベン二量体等が挙げられる。
また、π共役系高分子として、ポリアセチレン、ポリジアセチレン、ポリ（Ｐ−フェニレン）、ポリ（Ｐ−フェニレンスルフィド）、ポリ（Ｐ−フェニレンオキシド）、ポリ（１，６−ヘプタジエン）、ポリ（Ｐ−フェニレンビニレン）、ポリ（２，５−チエニレン）、ポリ（２，５−ピロール）、ポリ（ｍ−フェニレンスルフィド）、ポリ（４，４′−ビフェニレン）等が挙げられる。
【００５１】
また、電荷移動高分子錯体として、ポリスチレン・ＡｇＣ１０４、ポリビニルナフタレン・ＴＣＮＥ、ポリビニルナフタレン・Ｐ−ＣＡ、ポリビニルナフタレン・ＤＤＱ、ポリビニルメシチレン・ＴＣＮＥ、ポリナフタアセチレン・ＴＣＮＥ、ポリビニルアントラセン・Ｂｒ２、ポリビニルアントラセン・Ｉ２、ポリビニルアントラセン・ＴＮＢ、ポリジメチルアミノスチレン・ＣＡ、ポリビニルイミダゾール・ＣＱ、ポリ−Ｐ−フェニレン・Ｉ２、ポリ−１−ビニルピリジン・Ｉ２、ポリ−４−ビニルピリジン・Ｉ２、ポリ−Ｐ−１−フェニレン・Ｉ２、ポリビニルピリジウム・ＴＣＮＱ等が挙げられ、さらに、電荷移動低分子錯体として、ＴＣＮＱ−ＴＴＦ等が、高分子金属錯体としては、ポリ銅フタロシアニン等が挙げられる。
正孔輸送材料としては、イオン化ポテンシャルの小さい材料が好ましく、特に、ブタジエン系、エナミン系、ヒドラゾン系、トリフェニルアミン系が好ましい。
【００５２】
（正孔注入材料）
フェニルアミン系、スターバースト型アミン系、フタロシアニン系、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウム等の酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン、ポリチオフェン誘導体、トリアゾール誘導体、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、オキサゾール誘導体、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、ポリシラン系、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー等の誘電性高分子オリゴマー等、を挙げることができる。
【００５３】
さらに、正孔注入材料として、ポリフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物を挙げることもできる。上記のポリフィリン化合物としては、ポリフィン、１，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ、２３Ｈ−ポリフィン銅（II）、アルミニウムフタロシアニンクロリド、銅オクタメチルフタロシアニン等を挙げることができる。また、芳香族第三級アミン化合物およびスチリルアミン化合物としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−［１，１′−ビフェニル］−４，４′−ジアミン、４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−［４（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル］スチルベン、３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン、４，４′−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、４，４′，４″−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン等を挙げることができる。
【００５４】
（電子注入材料）
カルシウム、バリウム、アルミリチウム、フッ化リチウム、ストロンチウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、酸化アルミニウム、酸化ストロンチウム、酸化カルシウム、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム、ニトロ置換フルオレン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、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、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタンおよびアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、上記のオキサジアゾール環の酸素原子をイオウ原子に置換したチアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有したキノキサリン誘導体、トリス（８−キノリノール）アルミニウム等の８−キノリノール誘導体の金属錯体、フタロシアニン、金属フタロシアニン、ジスチリルピラジン誘導体等を挙げることができる。
【００５５】
有機ＥＬ発光層５３を構成する各層の形成は、グラビアオフセット印刷やスクリーン印刷法等の印刷方法、フォトマスクを介した真空蒸着法等により成膜して形成することができる。
また、パッシブマトリックス駆動方式の有機ＥＬ素子の場合には、例えば、上述のＴＦＴ６１や信号線、走査線を設けずに、電極５２を所定方向にストライプ形状に形成し、電極５４を電極５２に直交する方向でストライプ形状に形成することができる。また、パッシブマトリックス駆動方式においても、有機ＥＬ発光層５３からの光の取り出し方向は、上述のボトム・エミッション、トップ・エミッションのいずれであってもよい。
【００５６】
本発明の有機ＥＬディスプレイを構成する有機ＥＬ素子２，１２，２２，３２，４２は、上述の形態に限定されるものではなく、例えば、透明基材５１を備えていないものであってもよい。この場合、例えば、図１（Ａ）に示される例では光行路調整層３上に、図１（Ｂ）に示される例では透明基材４上に、１対の電極５２，５４と、この電極５２，５４間に挟持された有機ＥＬ発光層５３を、ボトム・エミッション、トップ・エミッションを考慮して積層形成することができる。また、ガスバリアー層を介して有機ＥＬ素子を積層形成してもよい。ガスバリアー層としては、例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン等の無機酸化物をスパッタリング法や真空蒸着法等の物理蒸着法により形成したものであってよい。
【００５７】
［透明基材］
透明基材４，１４，２４，３４，４４は、観察者側に設けられ、有機ＥＬ素子からの光を観察者が容易に視認することができる程度の透明性を有するものである。このような透明基材としては、上述の透明基材５１として挙げた透明材料が使用可能である。
【００５８】
［カラーフィルタ層］
カラーフィルタ層１５，２５，４５は、有機ＥＬ素子１２，２２，４２からの光を色補正したり、色純度を高めるものである。カラーフィルタ層１５，２５，４５を構成する赤色着色層１５Ｒ，２５Ｒ，４５Ｒ、緑色着色層１５Ｇ，２５Ｇ，４５Ｇ、青色着色層１５Ｂ，２５Ｂ，４５Ｂは、有機ＥＬ素子１２，２２，４２の発光特性に応じて適宜材料を選択することができ、例えば、顔料、顔料分散剤、バインダー樹脂、反応性化合物および溶媒を含有する顔料分散組成物で形成することができる。このようなカラーフィルタ層１５，２５，４５の厚みは、各着色層の材料、有機ＥＬ素子１２，２２，４２の発光特性等に応じて適宜設定することができ、例えば、１〜３μｍ程度の範囲で設定することができる。
【００５９】
［色変換蛍光体層］
色変換蛍光体層３６，４６は、有機ＥＬ素子３２，４２で発光された青色光を赤色蛍光に変換する赤色変換蛍光体層３６Ｒ，４６Ｒ、青色光を緑色蛍光に変換する緑色変換蛍光体層３６Ｇ，４６Ｇ、青色光をそのまま透過する青色変換ダミー層３６Ｂ，４６Ｂが所望のパターンで配列されたものである。
【００６０】
上記の赤色変換蛍光体層３６Ｒ，４６Ｒおよび緑色変換蛍光体層３６Ｇ，４６Ｇは、蛍光色素単体からなる層、あるいは、樹脂中に蛍光色素を含有した層である。青色発光を赤色蛍光に変換する赤色変換蛍光体層３６Ｒ，４６Ｒに使用する蛍光色素としては、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン等のシアニン系色素、１−エチル−２−［４−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）−１，３−ブタジエニル］−ピリジウム−パークロレート等のピリジン色素、ローダミンＢ、ローダミン６Ｇ等のローダミン系色素、オキサジン系色素等が挙げられる。また、青色発光を緑色蛍光に変換する緑色変換蛍光体層３６Ｇ，４６Ｇに使用する蛍光色素としては、２，３，５，６−１Ｈ，４Ｈ−テトラヒドロ−８−トリフルオロメチルキノリジノ（９，９ａ，１−ｇｈ）クマリン、３−（２′−ベンゾチアゾリル）−７−ジエチルアミノクマリン、３−（２′−ベンズイミダゾリル）−７−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリン等のクマリン色素、ベーシックイエロー５１等のクマリン色素系染料、ソルベントイエロー１１、ソルベントイエロー１１６等のナフタルイミド色素等が挙げられる。さらに、直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料等の各種染料も蛍光性があれば使用することができる。上述のような蛍光色素は単独、あるいは、２種以上の組み合わせで使用することができる。赤色変換蛍光体層３６Ｒ，４６Ｒおよび緑色変換蛍光体層３６Ｇ，４６Ｇが樹脂中に蛍光色素を含有したものである場合、蛍光色素の含有量は、使用する蛍光色素、色変換蛍光体層の厚み等を考慮して適宜設定することができるが、例えば、使用する樹脂１００重量部に対し０．１〜１重量部程度とすることができる。
【００６１】
また、青色変換ダミー層３６Ｂ，４６Ｂは、有機ＥＬ素子３２，４２で発光された青色光をそのまま透過するものであり、赤色変換蛍光体層３６Ｒ，４６Ｒ、緑色変換蛍光体層３６Ｇ，４６Ｇとほぼ同じ厚みの透明樹脂層とすることができる。
赤色変換蛍光体層３６Ｒ，４６Ｒおよび緑色変換蛍光体層３６Ｇ，４６Ｇが樹脂中に蛍光色素を含有したものである場合、樹脂としては、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂等の透明（可視光透過率５０％以上）樹脂を使用することができる。また、色変換蛍光体層３６，４６のパターン形成をフォトリソグラフィー法により行う場合、例えば、アクリル酸系、メタクリル酸系、ポリケイ皮酸ビニル系、環ゴム系等の反応性ビニル基を有する光硬化型レジスト樹脂を使用することができる。さらに、これらの樹脂は、上述の青色変換ダミー層３６Ｂ，４６Ｂに使用することができる。
【００６２】
色変換蛍光体層３６，４６を構成する赤色変換蛍光体層３６Ｒ，４６Ｒと緑色変換蛍光体層３６Ｇ，４６Ｇは、蛍光色素単体で形成する場合、例えば、所望のパターンマスクを介して真空蒸着法、スパッタリング法により帯状に形成することができる。また、樹脂中に蛍光色素を含有した層として形成する場合、例えば、蛍光色素と樹脂とを分散、または可溶化させた塗布液をスピンコート、ロールコート、キャストコート等の方法で塗布して成膜し、これをフォトリソグラフィー法でパターニングする方法、上記の塗布液をスクリーン印刷法等でパターン印刷する方法等により赤色変換蛍光体層３６Ｒ，４６Ｒや緑色変換蛍光体層３６Ｇ，４６Ｇを形成することができる。また、青色変換ダミー層３６Ｂ，４６Ｂは、所望の感光性樹脂塗料をスピンコート、ロールコート、キャストコート等の方法で塗布して成膜し、これをフォトリソグラフィー法でパターニングする方法、所望の樹脂塗布液をスクリーン印刷法等でパターン印刷する方法等により形成することができる。
【００６３】
このような色変換蛍光体層３６，４６の厚みは、赤色変換蛍光体層３６Ｒ，４６Ｒおよび緑色変換蛍光体層３６Ｇ，４６Ｇが有機ＥＬ素子３２，４２で発光された青色光を十分に吸収し蛍光を発生する機能が発現できるものとする必要があり、使用する蛍光色素、蛍光色素濃度等を考慮して適宜設定することができ、例えば、１０〜２０μｍ程度とすることができ、赤色変換蛍光体層３６Ｒ，４６Ｒと緑色変換蛍光体層３６Ｇ，４６Ｇとの厚みが異なる場合があってもよい。
上述の実施形態は例示であり、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、ブラックマトリックス１７，２７，３７，４７を備えないものであってもよい。
【実施例】
【００６４】
次に、実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。
［実施例１］
（透明基材への光行路調整層の形成）
透明基材として、１５０ｍｍ×１５０ｍｍ、厚み０．７ｍｍのガラス基板（旭硝子（株）製 ＡＮ無アルカリ基板、屈折率ｎ0＝１．５６）を準備した。このガラス基板の一方の面に、紫外線硬化性の樹脂（ＪＳＲ（株）製 ＬＣＤ用ＯＣ材 ＮＮ５２５）をスピンコート法で塗布し、フォトマスクを介して露光し、現像した。これにより、市松模様（図７の斜線を付したパターン形状）で複数の凸状部を形成した。この凸状部は底辺が２５μｍ×２５μｍの正方形で高さは５μｍであった。また、この凸状部の屈折率は１．６０であった。尚、屈折率の測定は、屈折計（Ｖブロック法）、または分光計（最小偏角法）を用いて行った。以下の実施例においても同様である。
【００６５】
次に、テトラメチルオルソシリケート１ｍｏｌの対して、硝酸０．７ｍｏｌ、水１２ｍｏｌ、エタノール１５ｍｏｌ、界面活性剤（ｎ−ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド）０．２ｍｏｌを添加して、有機シラン液を調製した。次いで、この有機シラン液を、ガラス基板の上記凸状部を形成した面にスピンコート法で塗布し、塗布膜に空気中にて２００℃で加熱処理を施し、次に、１０-5Ｐａの雰囲気中にて４００℃で焼成処理を施した。これにより、凸状部を被覆するように多孔質の二酸化ケイ素膜（凸状部が存在しない部位での厚みが７μｍ）を形成した。この多孔質の二酸化ケイ素膜の屈折率は１．３０であった。
次いで、上記の多孔質の二酸化ケイ素膜を凸状部と共にケミカルメカニカルポリッシング（ＣＭＰ）法により研磨して、厚みが４．５μｍの光行路調整層を形成した。この光行路調整層では、屈折率ｎaが１．６０である領域Ａと、屈折率ｎbが１．３０である領域Ｂが図７に示される碁盤目状に配されたものであり、境界面は光行路調整層の層面内方向に対して約９０°をなすものであった。
【００６６】
（有機ＥＬ素子の形成と有機ＥＬディスプレイの作製）
まず、上述のように光行路調整層を形成したガラス基板の光行路調整層上に、スパッタリング法により酸化ケイ素からなるガスバリアー層（厚み６００ｎｍ）を形成した。
次に、このガスバリアー層に対して、イオンプレーティング法により膜厚２００ｎｍの酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）電極膜を形成し、このＩＴＯ電極膜上に感光性レジストを塗布し、マスク露光、現像、ＩＴＯ電極膜のエッチングを行って、幅２．２ｍｍのストライプ形状の透明電極層を４ｍｍピッチで２０本形成した。
各透明電極層上に２ｍｍ×２ｍｍの発光エリアが４ｍｍピッチで存在するように、このような発光エリアに対応した開口部を備えたマスクを介して、４，４′，４″−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミンを２００ｎｍ厚まで蒸着して成膜し、その後、４，４′−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニルを２０ｎｍ厚まで蒸着して成膜することによって、透明電極層上に正孔注入層を形成した。
【００６７】
次に、下記組成の赤色発光層用のインキをスピンコート法で塗布し、１２０℃に設定したホットプレート上で３０分間乾燥して、厚み３００ｎｍの赤色発光層を形成した。
（赤色発光層用のインキ組成）
・ポリフルオレン誘導体系の赤色発光材料 … ２．５重量％
・溶媒（メシチレン：テトラリン＝５０：５０の混合溶媒）… ９７．５重量％
赤色発光層を形成した面側に、２．２ｍｍ幅のストライプ状の開口部を４ｍｍピッチで備えたメタルマスクを、この開口部が上記のストライプ形状の透明電極層と直交し、かつ、上記の正孔注入層の形成エリア上に位置するように配置した。次に、このマスクを介して真空蒸着法によりカルシウムを蒸着して成膜し、電子注入層（厚み１０ｎｍ）を４ｍｍピッチで２０本形成した。
【００６８】
次に、電子注入層の形成に用いたメタルマスクをそのまま使用して、真空蒸着法によりアルミニウムを蒸着して成膜した。これにより、電子注入層上に、アルミニウムからなる幅２．２ｍｍのストライプ形状の電極層（厚み３００ｎｍ）を形成した。
最後に、電極層を形成した面側に、紫外線硬化型接着剤を介して封止板を貼り合わせた。これにより、図１（Ａ）に示されるような構造（ただし、発光は赤色発光のみ）の本発明の有機ＥＬディスプレイを得た。
この有機ＥＬディスプレイについて、発光輝度が３０００ｃｄ／ｍ2となるときの印加電流値を測定し、結果を下記の表１に示した。尚、輝度測定はトプコン社製分光輝度計を用いて行った。以下の実施例においても同様である。
【００６９】
［実施例２］
（透明基材への光行路調整層の形成）
実施例１と同様にして、ガラス基板の片面に光行路調整層を形成した。
（有機ＥＬ素子の形成と有機ＥＬディスプレイの作製）
上述のように光行路調整層を形成したガラス基板（光行路調整層非形成面）上に、実施例１と同様にして、透明電極層、正孔注入層、赤色発光層、電子注入層、アルミニウム電極層を積層形成し、その後、封止板を貼り合わせて、図１（Ｂ）に示されるような構造（ただし、発光は赤色発光のみ）の本発明の有機ＥＬディスプレイを得た。
この有機ＥＬディスプレイについて、実施例１と同様に、発光輝度が３０００ｃｄ／ｍ2となるときの印加電流値を測定し、結果を下記の表１に示した。
【００７０】
［実施例３］
（透明基材への光行路調整層の形成）
実施例１で調製したのと同じ有機シラン液を、ガラス基板上にスピンコート法で塗布し、塗布膜に空気中にて２００℃で加熱処理を施し、次に、１０-5Ｐａの雰囲気中にて４００℃で焼成処理を施した。これにより、厚みが５μｍの多孔質二酸化ケイ素膜を形成した。この多孔質の二酸化ケイ素膜の屈折率は１．３０であった。
【００７１】
次いで、上記の多孔質の二酸化ケイ素膜上に感光性レジスト（シプレイ（株）製 Ｓ１８０５ マイクロポジット）を塗布し、クリーンオーブン中で１００℃、１０分間乾燥し、次に、所定のフォトマスクを使用して露光（露光量４０ｍＪ）し、現像（現像液は、ヘンケツジャパン（株）製 ディスパースＹを使用）してレジストパターンを形成した後、クリーンオーブン中で１３０℃、１５分間にてポストベークを実施した。上記のレジストパターンをマスクとして、多孔質の二酸化ケイ素膜をエッチング（エッチング液は、バッファフッ酸水溶液を使用）した。その後、東京応化工業（株）製 剥離液１０６を用いてレジスト剥離を実施した。これにより、市松模様（図７の斜線を付したパターン形状）で複数の凸状部を形成した。この凸状部は底辺が２５μｍ×２５μｍの正方形で高さは５μｍであった。
【００７２】
次に、ガラス基板の上記凸状部を形成した面に、紫外線硬化性の樹脂（ＪＳＲ（株）製 ＬＣＤ用ＯＣ材 ＮＮ５２５）をスピンコート法で塗布し、紫外線照射により硬化させた。これにより、凸状部を被覆するように樹脂層（凸状部が存在しない部位での厚みが７μｍ）を形成した。この樹脂層の屈折率は１．６０であった。
次いで、実施例１と同様にして、上記の樹脂層を凸状部と共に研磨して、ガラス基板の片面に光行路調整層を形成した。この光行路調整層では、屈折率ｎaが１．３０である領域Ａと、屈折率ｎbが１．６０である領域Ｂが図７に示される碁盤目状に配されたものであり、境界面は光行路調整層の層面内方向に対して約１００°をなすものであった。
【００７３】
（有機ＥＬ素子の形成と有機ＥＬディスプレイの作製）
上記の光行路調整層を備えたガラス基板を用いて、実施例１と同様にして、本発明の有機ＥＬディスプレイを得た。
この有機ＥＬディスプレイについて、実施例１と同様に、発光輝度が３０００ｃｄ／ｍ2となるときの印加電流値を測定し、結果を下記の表１に示した。
【００７４】
［比較例］
光行路調整層を形成することなく、実施例１と同様にして、ガラス基板上に透明電極層、正孔注入層、赤色発光層、電子注入層、アルミニウム電極層を積層形成し、その後、封止板を貼り合わせて有機ＥＬディスプレイを得た。
この有機ＥＬディスプレイについて、実施例１と同様に、発光輝度が３０００ｃｄ／ｍ2となるときの印加電流値を測定し、結果を下記の表１に示した。
【００７５】
【表１】
表１に示されるように、実施例１〜３の有機ＥＬディスプレイは、発光輝度が３０００ｃｄ／ｍ2となるときの印加電流値が、比較例に比べて小さく、有機ＥＬ素子で発光した光の利用効率が高いことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
フルカラー表示装置、エリアカラー表示装置、照明等の種々の有機発光ディスプレイの製造において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の有機ＥＬディスプレイの一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明の有機ＥＬディスプレイを構成する光行路調整層の断面構造を説明するための図である。
【図３】本発明の有機ＥＬディスプレイの他の実施形態を示す概略構成図である。
【図４】本発明の有機ＥＬディスプレイの他の実施形態を示す概略構成図である。
【図５】本発明の有機ＥＬディスプレイの他の実施形態を示す概略構成図である。
【図６】本発明の有機ＥＬディスプレイの他の実施形態を示す概略構成図である。
【図７】光行路調整層を構成する屈折率の異なる領域の配設の一例を示す図である。
【図８】光行路調整層を構成する屈折率の異なる領域の配設の他の例を示す図である。
【図９】光行路調整層を構成する屈折率の異なる領域の配設の他の例を示す図である。
【図１０】本発明の製造方法による光行路調整層の形成を説明するための工程図である。
【図１１】本発明の有機ＥＬディスプレイを構成する有機ＥＬ素子の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００７８】
１，１１，２１，３１，４１…有機ＥＬディスプレイ
２，１２，２２，３２，４２…有機ＥＬ素子
３，１３，２３，３３，４３…光行路調整層
４，１４，２４，３４，４４…透明基材
１５，２５，４５…カラーフィルタ層
１７，２７，３７，４７…ブラックマトリックス
３６，４６…色変換蛍光体層
５１…透明基材
５２，５４…電極
５３…有機ＥＬ発光層
６１…ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光ディスプレイに係り、特に有機ＥＬディスプレイとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子を用いた有機ＥＬディスプレイは、自発光により視認性が高いこと、液晶ディスプレイと異なり全固体ディスプレイであること、温度変化の影響をあまり受けないこと、視野角が大きいこと等の利点をもっており、近年、フルカラー表示装置、エリアカラー表示装置、照明等の有機発光ディスプレイとして実用化が進んでいる。
有機ＥＬディスプレイとしては、例えば、（１）三原色の有機ＥＬ素子を各発光色毎に所定のパターンで配列する方式、（２）白色発光の有機ＥＬ素子を使用し、三原色のカラーフィルタ層を介して表示する方式、（３）青色発光の有機ＥＬ素子を使用し、蛍光色素を利用した色変換蛍光体層（ＣＣＭ層）を設置して、青色光を緑色蛍光や赤色蛍光に変換して三原色表示をするＣＣＭ方式等が提案されている。
【０００３】
このような有機ＥＬディスプレイでは、有機ＥＬ素子から出た光が、例えば、カラーフィルタ層や、色変換蛍光体層（ＣＣＭ層）、透明基材等の積層構造を透過して、観察者に表示光として認識される。
しかし、積層構造の界面、あるいは、透明基材と空気との界面において、大きな入射角で入射した光が反射され、有機ＥＬ素子を構成する積層構造内を伝搬してしまい表示に供されない、すなわち、有機ＥＬ素子から出た光の利用効率が低いという問題があった。
上記のようなディスプレイ内部での反射を防止するために、例えば、ガラス基板と透明導電膜との間に低屈折率層（１．００３〜１．３００）を設けた窓材が開発されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００１−２０２８２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような低屈折率層を備えた窓材を使用することにより、低屈折率層よりも外側に位置するガラス基板中を伝搬する光は減少して、取り出し効率が上がる。しかしながら、有機ＥＬ素子は１８０°全方位に発光がなされており、上記の低屈折率層により、発光の一部が取り出されるだけでは、有機ＥＬ素子から出た光の利用効率が不十分である。一方、低屈折率層を複数層とすることにより、光の取り出し量を増加させることは可能であるが、複数層の低屈折率層を形成するための積層工程が必要となり、工程数が増加するという問題があった。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、ディスプレイ内部での光の反射を抑制し、光の利用効率が高い有機ＥＬディスプレイと、このような有機ＥＬディスプレイを簡便に製造する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】
このような目的を達成するために、本発明の有機ＥＬディスプレイは、電極間に少なくとも発光層を有する有機ＥＬ素子と、該有機ＥＬ素子の一方の面側に配設された透明基材と、該透明基材の光取出し面側および／または該透明基材の前記有機ＥＬ素子側に位置する光行路調整層とを備え、該光行路調整層は屈折率が異なる複数種の領域が接するように配設された層であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記透明基材の前記有機ＥＬ素子側にカラーフィルタ層を有し、前記光行路調整層は前記透明基材の光取出し面側、前記透明基材と前記カラーフィルタ層との間、および、前記カラーフィルタ層の有機ＥＬ素子側の少なくとも１つに位置するような構成とした。
【０００６】
本発明の他の態様として、前記透明基材の前記有機ＥＬ素子側に色変換蛍光体層を有し、前記光行路調整層は前記透明基材の光取出し面側、前記透明基材と前記色変換蛍光体層との間、および、前記色変換蛍光体層の有機ＥＬ素子側の少なくとも１つに位置するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記透明基材の前記有機ＥＬ素子側に、前記有機ＥＬ素子側から順に色変換蛍光体層とカラーフィルタ層とを積層して有し、前記光行路調整層は前記透明基材の光取出し面側、前記透明基材と前記カラーフィルタ層との間、および、前記色変換蛍光体層の有機ＥＬ素子側の少なくとも１つに位置するような構成とした。
【０００７】
本発明の他の態様として、前記発光層は三原色の各発光層が所望のパターンで配列されたものであるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記発光層は白色の発光層であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記発光層は青色の発光層であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記光行路調整層は、厚みが１〜３００μｍの範囲であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記光行路調整層を構成する屈折率が異なる複数種の領域の１つの面積は１００μｍ2以上であるような構成とした。
【０００８】
本発明の他の態様として、前記光行路調整層は、屈折率が異なる２種の領域が碁盤目状に配設されたものであるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記光行路調整層は、屈折率が異なる２種の領域の一方が他方の領域内に海島状に配設されたものであるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記光行路調整層は、屈折率が異なる２種の領域の一方が格子状であり、他方の領域が前記格子内に配設されたものであるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記光行路調整層を構成する屈折率が異なる複数種の領域の境界面は、層面内方向に対して７０°〜１１０°の範囲であるような構成とした。
【０００９】
本発明の他の態様として、前記有機ＥＬ素子は、基材と、該基材の一方の面に配設された１対の電極と、該電極間に配設された発光層とを少なくとも有するとともに、前記基材から遠い位置の前記電極は透明電極であって、前記透明電極側から光を取り出すトップ・エミッションタイプであり、前記有機ＥＬ素子の光取り出し側に前記光行路調整層が位置するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記有機ＥＬ素子は、透明基材と、該透明基材の一方の面に配設された１対の電極と、該電極間に配設された発光層とを少なくとも有するとともに、前記透明基材側の前記電極は透明電極であって、前記透明基材側から光を取り出すボトム・エミッションタイプであり、前記有機ＥＬ素子の光取り出し側に前記光行路調整層が位置するような構成とした。
【００１０】
本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法は、光行路調整層を形成する被形成体に、所望の屈折率を有する材料を用いて所望のパターンで複数の凸状部を形成し、該凸状部が存在しない部位を埋めるように屈折率の異なる材料を配し、その後、所望の厚みとなるように研磨して光行路調整層を形成するような構成とした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の有機ＥＬディスプレイでは、屈折率の異なる複数種の領域が接することにより形成された境界面が光行路調整層に存在しているので、有機ＥＬ素子から出た光は、光行路調整層の上記境界面で反射されて発散が抑制され、光取り出し方向に誘導されるので、ディスプレイ内部での光損失が大幅に低減され、光の利用効率が極めて高いものとなる。
また、本発明の製造方法では、光行路調整層の形成が多層膜形成のような複雑な工程ではなく、有機ＥＬディスプレイの製造が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明について図面を参照しながら説明する。
［第１の形態］
図１は、本発明の有機ＥＬディスプレイの一実施形態を示す概略構成図である。図１に示されるように、本発明の有機ＥＬディスプレイ１は、有機ＥＬ素子２と、この有機ＥＬ素子２の一方の面側に、光行路調整層３と透明基材４とを備えている。図１（Ａ）に示される有機ＥＬディスプレイ１では、光行路調整層３が透明基材４の有機ＥＬ素子２側に位置している。また、図１（Ｂ）に示される有機ＥＬディスプレイ１では、光行路調整層３が透明基材４の光取出し面４ａ側に配設されている。
有機ＥＬディスプレイ１を構成する有機ＥＬ素子２は、三原色の有機ＥＬ素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂが所定のパターンで配列したものである。
【００１３】
有機ＥＬディスプレイ１を構成する光行路調整層３は、屈折率が異なる複数種の領域が接するように配設された層であり、例えば、図２に示されるように、屈折率ｎaの領域３ａと、屈折率ｎbの領域３ｂとが、境界面Ｓで相互に接するような断面構造である。
このような有機ＥＬディスプレイ１では、有機ＥＬ素子２から出た光は、光行路調整層３に対して大きな入射角で入射した光も含めて、光行路調整層３が有する境界面Ｓで反射されて発散が抑制され、光取り出し方向（図１の矢印方向）に誘導される。このため、有機ＥＬディスプレイ１内部での光損失が大幅に低減され、光の利用効率が極めて高いものとなる。
尚、本発明の有機ＥＬディスプレイは、図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示される双方の位置に光行路調整層３が配設された構造（光行路調整層３を複数備える構造）であってもよい。
また、透明基材４は、三原色の有機ＥＬ素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの境界部位に対応したパターン形状のブラックマトリックスを有機ＥＬ素子２側に備えたものであってもよい。
【００１４】
［第２の形態］
図３は、本発明の有機ＥＬディスプレイの他の実施形態を示す概略構成図である。図３に示される有機ＥＬディスプレイ１１は、有機ＥＬ素子１２と、この有機ＥＬ素子１２の一方の面側に、光行路調整層１３と透明基材１４とカラーフィルタ層１５を備えている。図３（Ａ）に示される有機ＥＬディスプレイ１１では、光行路調整層１３が有機ＥＬ素子１２とカラーフィルタ層１５との間に位置し、図３（Ｂ）に示される有機ＥＬディスプレイ１１では、光行路調整層１３が透明基材１４とカラーフィルタ層１５との間に位置し、また、図３（Ｃ）に示される有機ＥＬディスプレイ１１では、光行路調整層１３が透明基材１４の光取出し面１４ａ側に配設されている。
有機ＥＬディスプレイ１１を構成する有機ＥＬ素子１２は、三原色の有機ＥＬ素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂが所定のパターンで配列したものである。
【００１５】
有機ＥＬディスプレイ１１を構成する光行路調整層１３、透明基材１４は、上述の有機ＥＬディスプレイ１を構成する光行路調整層３、透明基材４と同様である。したがって、光行路調整層１３は、屈折率が異なる複数種の領域が境界面Ｓで相互に接するように配設された層である。
有機ＥＬディスプレイ１１を構成するカラーフィルタ層１５は、有機ＥＬ素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂに対応した三原色の着色層１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂからなり、着色層１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂの境界部位にはブラックマトリックス１７が配設されている。
【００１６】
このような有機ＥＬディスプレイ１１では、有機ＥＬ素子１２から出た光は、光行路調整層１３に対して大きな入射角で入射した光も含めて、光行路調整層１３が有する境界面Ｓで反射されて発散が抑制され、光取り出し方向（図３の矢印方向）に誘導される。このため、有機ＥＬディスプレイ１１内部での光損失が大幅に低減され、光の利用効率が極めて高いものとなる。
尚、本発明の有機ＥＬディスプレイは、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示される３種の光行路調整層配設位置の２箇所以上に光行路調整層１３が配設された構造（光行路調整層１３を複数備える構造）であってもよい。
【００１７】
［第３の形態］
図４は、本発明の有機ＥＬディスプレイの他の実施形態を示す概略構成図である。図４に示されるように、有機ＥＬディスプレイ２１は、有機ＥＬ素子２２と、この有機ＥＬ素子２２の一方の面側に、光行路調整層２３と透明基材２４とカラーフィルタ層２５を備えている。図４（Ａ）に示される有機ＥＬディスプレイ２１では、光行路調整層２３が有機ＥＬ素子２２とカラーフィルタ層２５との間に位置し、図４（Ｂ）に示される有機ＥＬディスプレイ２１では、光行路調整層２３が透明基材２４とカラーフィルタ層２５との間に位置し、また、図４（Ｃ）に示される有機ＥＬディスプレイ２１では、光行路調整層２３が透明基材２４の光取出し面２４ａ側に配設されている。
【００１８】
有機ＥＬディスプレイ２１を構成する有機ＥＬ素子２２は、白色発光の有機ＥＬ素子である。
有機ＥＬディスプレイ２１を構成する光行路調整層２３、透明基材２４は、上述の有機ＥＬディスプレイ１を構成する光行路調整層３、透明基材４と同様である。したがって、光行路調整層２３は、屈折率が異なる複数種の領域が境界面Ｓで相互に接するように配設された層である。
有機ＥＬディスプレイ２１を構成するカラーフィルタ層２５は、三原色の着色層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂが所望のパターンで配列されたものであり、着色層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂの境界部位にはブラックマトリックス２７が配設されている。
【００１９】
このような有機ＥＬディスプレイ２１では、有機ＥＬ素子２２から出た光は、光行路調整層２３に対して大きな入射角で入射した光も含めて、光行路調整層２３が有する境界面Ｓで反射されて発散が抑制され、光取り出し方向（図４の矢印方向）に誘導される。このため、有機ＥＬディスプレイ２１内部での光損失が大幅に低減され、光の利用効率が極めて高いものとなる。
尚、本発明の有機ＥＬディスプレイは、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）に示される３種の光行路調整層配設位置の２箇所以上に光行路調整層２３が配設された構造（光行路調整層２３を複数備える構造）であってもよい。
【００２０】
［第４の形態］
図５は、本発明の有機ＥＬディスプレイの他の実施形態を示す概略構成図である。図５に示される有機ＥＬディスプレイ３１は、有機ＥＬ素子３２と、この有機ＥＬ素子３２の一方の面側に、光行路調整層３３と透明基材３４と色変換蛍光体層３６を備えている。図５（Ａ）に示される有機ＥＬディスプレイ３１では、光行路調整層３３が有機ＥＬ素子３２と色変換蛍光体層３６との間に位置し、図５（Ｂ）に示される有機ＥＬディスプレイ３１では、光行路調整層３３が透明基材３４と色変換蛍光体層３６との間に位置し、また、図５（Ｃ）に示される有機ＥＬディスプレイ３１では、光行路調整層３３が透明基材３４の光取出し面３４ａ側に配設されている。
有機ＥＬディスプレイ３１を構成する有機ＥＬ素子３２は、青色発光の有機ＥＬ素子である。
【００２１】
有機ＥＬディスプレイ３１を構成する光行路調整層３３、透明基材３４は、上述の有機ＥＬディスプレイ１を構成する光行路調整層３、透明基材４と同様である。したがって、光行路調整層３３は、屈折率が異なる複数種の領域が境界面Ｓで相互に接するように配設された層である。
有機ＥＬディスプレイ３１を構成する色変換蛍光体層３６は、青色光を赤色蛍光に変換する赤色変換蛍光体層３６Ｒ、青色光を緑色蛍光に変換する緑色変換蛍光体層３６Ｇ、青色光をそのまま透過する青色変換ダミー層３６Ｂが所望のパターンで配列されたものであり、各層３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂの境界部位には、ブラックマトリックス３７を備えている。
【００２２】
このような有機ＥＬディスプレイ３１では、有機ＥＬ素子３２から出た光は、光行路調整層３３に対して大きな入射角で入射した光も含めて、光行路調整層３３が有する境界面Ｓで反射されて発散が抑制され、光取り出し方向（図５の矢印方向）に誘導される。このため、有機ＥＬディスプレイ３１内部での光損失が大幅に低減され、光の利用効率が極めて高いものとなる。
尚、本発明の有機ＥＬディスプレイは、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）に示される３種の光行路調整層配設位置の２箇所以上に光行路調整層３３が配設された構造（光行路調整層３３を複数備える構造）であってもよい。
【００２３】
［第５の形態］
図６は、本発明の有機ＥＬディスプレイの他の実施形態を示す概略構成図である。図６に示される有機ＥＬディスプレイ４１は、有機ＥＬ素子４２と、この有機ＥＬ素子４２の一方の面側に、光行路調整層４３と透明基材４４とカラーフィルタ層４５と色変換蛍光体層４６を備えている。図６（Ａ）に示される有機ＥＬディスプレイ４１では、光行路調整層４３が有機ＥＬ素子４２と色変換蛍光体層４６との間に位置し、図６（Ｂ）に示される有機ＥＬディスプレイ４１では、光行路調整層４３が透明基材４４とカラーフィルタ層４５との間に位置し、また、図６（Ｃ）に示される有機ＥＬディスプレイ４１では、光行路調整層４３が透明基材４４の光取出し面４４ａ側に配設されている。
有機ＥＬディスプレイ４１を構成する有機ＥＬ素子４２は、青色発光の有機ＥＬ素子である。
【００２４】
有機ＥＬディスプレイ４１を構成する光行路調整層４３、透明基材４４は、上述の有機ＥＬディスプレイ１を構成する光行路調整層３、透明基材４と同様である。したがって、光行路調整層３３は、屈折率が異なる複数種の領域が境界面Ｓで相互に接するように配設された層である。また、有機ＥＬディスプレイ４１を構成するカラーフィルタ層４５は、上述の有機ＥＬディスプレイ２１を構成するカラーフィルタ層２５と同様である。また、有機ＥＬディスプレイ４１を構成する色変換蛍光体層４６は、ブラックマトリックスを備えていない他は、上述の有機ＥＬディスプレイ３１を構成する色変換蛍光体層３６と同様である。
【００２５】
このような有機ＥＬディスプレイ４１では、有機ＥＬ素子４２から出た光は、光行路調整層４３に対して大きな入射角で入射した光も含めて、光行路調整層４３が有する境界面Ｓで反射されて発散が抑制され、光取り出し方向（図６の矢印方向）に誘導される。このため、有機ＥＬディスプレイ４１内部での光損失が大幅に低減され、光の利用効率が極めて高いものとなる。
尚、本発明の有機ＥＬディスプレイは、図６（Ａ）〜図６（Ｃ）に示される３種の光行路調整層配設位置の２箇所以上に光行路調整層４３が配設された構造（光行路調整層４３を複数備える構造）であってもよい。
本発明の有機ＥＬディスプレイは、上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、有機ＥＬ素子２，１２，２２，３２，４２と他の層との間にガスバリアー層を有するものであってもよい。
【００２６】
次に、本発明の有機ＥＬディスプレイの各構成部材について説明する。
［光行路調整層］
本発明の有機ＥＬディスプレイを構成する光行路調整層３，１３，２３，３３，４３は、屈折率が異なる複数種の領域が相互に接するように配設された層であり、例えば、図２に光行路調整層３を例として示したように、屈折率ｎaの領域３ａと、屈折率ｎbの領域３ｂとが、境界面Ｓで接する構造である。以下、光行路調整層３を例として説明するが、光行路調整層１３，２３，３３，４３も同様である。
光行路調整層３の厚みは、１〜３００μｍ、好ましくは３〜３０μｍの範囲で設定することができる。光行路調整層３の厚みが１μｍ未満であると、形成される境界面Ｓが不十分であり、有機ＥＬ素子２から出た光の利用効率が低いものとなる。また、３００μｍを超えると、視野角依存性が顕著となり、有機ＥＬディスプレイの表示性能が低下する。
【００２７】
また、領域３ａと領域３ｂの境界面Ｓは、図２（Ａ）〜図２（Ｄ）に示されるように種々の形状であってよく、層面内方向（図２の矢印ａ方向）に対する角度θ、θ1、θ2は７０°〜１１０°、好ましくは８０°〜１００°の範囲で設定することができる。
光行路調整層３を構成する領域３ａと領域３ｂの最小面積は、３０μｍ2であり、面積が小さすぎると、散乱性が顕著となり、有機ＥＬディスプレイの表示性能が低下する。
また、有機ＥＬ素子２側において光行路調整層３に隣接する層（部材）の屈折率ｎ0と、光行路調整層３を構成する領域３ａの屈折率ｎaと、領域３ｂの屈折率ｎbとの関係は、ｎa＞ｎbとしたときに、下記のいずれであってもよい。
ｎ0＞ｎa＞ｎb ｎa＞ｎ0＞ｎb ｎa＞ｎb＞ｎ0
【００２８】
また、領域３ａの屈折率ｎaと、領域３ｂの屈折率ｎbとの差は、０．３以上、好ましくは０．３〜０．６程度とすることができる。
尚、本発明において屈折率の測定は、屈折計（Ｖブロック法）、または分光計（最小偏角法）を用いて行うものとする。
光行路調整層３を構成する領域３ａと領域３ｂは、例えば、図７に示されるように、領域３ａと領域３ｂが碁盤目状に配設されたもの、図８に示されるように、領域３ａが領域３ｂ内に海島状に配設されたもの等とすることができる。尚、図８の例では、領域３ｂが領域３ａ内に海島状に配設されたものであってもよい。
【００２９】
また、光行路調整層３を構成する領域３ａと領域３ｂは、例えば、図９に示されるように、領域３ａが格子状であり、領域３ｂが領域３ａの格子内に配設されたものとすることができる。この場合、領域３ａの格子をブラックマトリックス１７，２７，３７，４７に対応したパターン（幅はブラックマトリックスと異なってもよい）とすることもできる。尚、図９の例でも、領域３ｂを格子状とし、領域３ａが領域３ｂの格子内に配設されたものであってもよい。
【００３０】
このような光行路調整層３，１３，２３，３３，４３は、屈折率が異なる所望の材料を組み合わせて構成することができる。高屈折率材料としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂等の透明（可視光透過率５０％以上）樹脂を使用することができる。また、アクリル酸系、メタクリル酸系、ポリケイ皮酸ビニル系、環ゴム系等の反応性ビニル基を有する電離放射線硬化性樹脂を挙げることができる。また、低屈折率材料としては、例えば、多孔質の二酸化ケイ素膜を挙げることができる。
上述の例では、光行路調整層３，１３，２３，３３，４３は、屈折率ｎaと屈折率ｎbの２種の領域３ａ，３ｂからなるものであるが、屈折率が異なる３種以上の領域からなるものであってもよい。
【００３１】
ここで、本発明の製造方法について説明する。図１０は、本発明の製造方法による光行路調整層の形成を、光行路調整層３を例として説明するための工程図である。図１０において、まず、光行路調整層３の被形成体である透明基材４に、屈折率ｎaの材料を用いて凸状部３ａ′を形成する（図１０（Ａ））。凸状部３ａ′の形成は、例えば、感光性樹脂材料を塗布しフォトリソグラフィー法でパターニングする方法、スクリーン印刷等の印刷方法等により行うことができる。また、無機材料膜を成膜し、感光性レジストを塗布し、露光、現像してレジストパターンを形成し、これをマスクとしてエッチングした後、レジストを剥離することにより凸状部３ａ′を形成してもよい。形成した凸状部３ａ′は、後工程の研磨により残存する部位が光行路調整層３の領域３ａとなる。このため、上記の図２に示したような所望の境界面Ｓを想定して凸状部３ａ′を形成することが好ましい。
【００３２】
次に、凸状部３ａ′が存在しない部位を埋めるように、屈折率ｎbの低屈折率材料を用いて被覆層３ｂ′を形成する（図１０（Ｂ））。この被覆層３ｂ′の形成としては、例えば、有機シランと水とアルコールとを含む有機シラン液を用い、有機シランを酸加水分解またはアルカリ加水分解し、界面活性剤の存在下で加熱処理して多孔質の二酸化ケイ素膜を形成することができる。有機シランとしては、例えば、テトラメチルオルソシリケート、テトラメトキシシラン等の加水分解可能な有機オキシシランを挙げることができる。また、撥水性を有するヘキサメチルジシロキサンやヘキサメチルジシラザンを含有した溶液を塗布し、焼成処理を施すことにより、多孔質の二酸化ケイ素膜を形成することもできる。図示例では、凸状部３ａ′を完全に被覆するように被覆層３ｂ′が形成されているが、凸状部３ａ′の寸法に応じて、凸状部３ａ′の一部が露出するものであってもよい。
【００３３】
次いで、凸状部３ａ′と被覆層３ｂ′を透明基材４方向に所望の厚みを残すように研磨して、光行路調整層３を形成する（図１０（Ｃ））。凸状部３ａ′と被覆層３ｂ′の研磨は、例えば、適宜な砥粒をシート上に散布して接着したサンドペーパー等を用いて行うほか、化学的研磨法、もしくは機械的研磨法、または、それらを併用したメカノケミカルポリッシング（ＭＣＰ、またはケミカルメカニカルポリッシング（ＣＭＰ）とも言われる）によって行うことが好ましい。化学的研磨法は、例えば、布、不織布、もしくはポリウレタン樹脂等の発泡体からなる研磨部材に、研磨剤として、エッチング性の液体を供給して行うものである。また、機械的研磨法は、例えば、布、不織布、もしくはポリウレタン樹脂等の発泡体を研磨部材とし、コロイダルシリカもしくは酸化セリウムの微粉末を研磨剤として含浸させて用いるか、またはコロイダルシリカもしくは酸化セリウムを分散させた分散液を供給して行うものである。
【００３４】
上記のような凸状部３ａ′と被覆層３ｂ′の研磨は、対象物を回転させる等して対象物と研磨部材とを相対的に移動させつつ、対象物に研磨部材を接触させ、必要に応じて研磨剤を供給しながら行い、不要部分にある、上記の例では、凸状部３ａ′上に存在する被覆層３ｂ′が、すべて除去されるまで行うことが好ましい。さらに、先に設けられている凸状部３ａ′も、その上面が削られるまで研磨することが好ましい。
このような本発明の製造方法では、光行路調整層３の形成工程が、従来の多層反射防止膜を備えた有機ＥＬディスプレイ製造のような複雑な工程ではなく、上述の本発明の有機ＥＬディスプレイの製造が容易である。
【００３５】
［有機ＥＬ素子］
本発明の有機ＥＬディスプレイを構成する有機ＥＬ素子２，１２，２２，３２，４２は、基本的に、１対の電極と、この電極間に位置する発光層とを少なくとも有している。また、有機ＥＬ素子の駆動方式は、パッシブマトリックス、アクティブマトリックスのいずれであってもよい。
図１１は、アクティブマトリックス駆動方式の有機ＥＬ素子２の例を示す概略構成図である。図１１において、有機ＥＬ素子２は、透明基材５１と、１対の電極５２，５４と、この電極５２，５４間に挟持された有機ＥＬ発光層５３を備えている。尚、有機ＥＬ素子１２，２２，３２，４２についても同様である。
【００３６】
透明基材５１は、有機ＥＬ発光層５３からの光を図１１の矢印ａ方向に取り出すボトム・エミッションの場合には、有機ＥＬ発光層５３からの光を観察者が容易に視認することができる程度の透明性を有するものである。また、有機ＥＬ発光層５３からの光を図１１の矢印ｂ方向に取り出すトップ・エミッションの場合には、透明基材５１に替えて不透明な基材を使用してもよい。いずれの場合も、有機ＥＬ素子２の両面のうち、有機ＥＬ発光層５３からの光の取り出し方向の面に、上述の光行路調整層３、透明基材４等が配設される。
透明基材５１（これに替わる不透明な基材も含む）としては、ガラス材料、樹脂材料、または、これらの複合材料からなるもの、例えば、ガラス板に保護プラスチックフィルムもしくは保護プラスチック層を設けたもの等が用いられる。
【００３７】
上記の樹脂材料、保護プラスチック材料としては、例えば、フッ素系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエステル、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、液晶性ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリオキシメチレン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアクリレート、アクリロニトリル−スチレン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、シリコーン樹脂、非晶質ポリオレフィン等が挙げられる。この他の樹脂材料であっても、有機ＥＬディスプレイ用として使用できる高分子材料であれば、使用可能である。
透明基材５１の厚さは、通常、０．３〜３ｍｍ程度である。
【００３８】
このような透明基材５１は、有機ＥＬディスプレイの用途にもよるが、水蒸気や酸素等のガスバリアー性の良好なものであれば更に好ましい。また、透明基材５１に、水蒸気や酸素等のガスバリアー層を形成してもよい。このようなガスバリアー層としては、例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン等の無機酸化物をスパッタリング法や真空蒸着法等の物理蒸着法により形成したものであってよい。
電極５２は画素電極であり、透明基材５１上に形成された図示しない信号線、走査線、と、駆動素子であるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）６１とともに、電極配線パターンを構成するものである。そして、この電極５２は、有機ＥＬ発光層５３からの光を図１１の矢印ａ方向に取り出すボトム・エミッションの場合には、透明電極（画素電極）となり、図１１の矢印ｂ方向に取り出すトップ・エミッションの場合には、透明、不透明いずれの電極（画素電極）であってもよい。
【００３９】
このような電極５２は、通常の有機ＥＬディスプレイに使用されるものであれば特に限定されず、金属、合金、これらの混合物等を使用することができ、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛、酸化第二錫、または金等の薄膜電極材料を挙げることができる。この電極５２が正孔を注入するための電極である場合、正孔が注入し易いように、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）透明、または半透明材料であるＩＴＯ、ＩＺＯ、酸化インジウム、金が好ましい。また、電極５２は、シート抵抗が数百Ω／□以下が好ましく、材質にもよるが、その厚みは、例えば、０．００５〜１μｍ程度とすることができる。
一方、電極５４は、共通電極であり、有機ＥＬ発光層５３からの光を、図１１の矢印ａ方向に取り出すボトム・エミッションの場合には、透明、不透明いずれであってもよく、図１１の矢印ｂ方向に取り出すトップ・エミッションの場合には、透明電極とする。
【００４０】
このような電極５４の材料としては、通常の有機ＥＬディスプレイに使用されるものであれば特に限定されず、上述の電極層５２と同様に、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛、酸化第二錫、または金等の薄膜電極材料、さらに、マグネシウム合金（例えば、ＭｇＡｇ等）、アルミニウムまたはその合金（ＡｌＬｉ、ＡｌＣａ、ＡｌＭｇ等）、銀等を挙げることができる。この電極５４が電子を注入するための電極である場合、電子が注入し易いように仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）マグネシウム合金、アルミニウム、銀等が好ましい。このような電極層５４はシート抵抗が数百Ω／□以下が好ましく、このため、電極層５４の厚みは、例えば、０．００５〜０．５μｍ程度とすることができる。
【００４１】
有機ＥＬ素子２を構成する有機ＥＬ発光層５３は、例えば、電極層５２側から正孔注入層、発光層、および電子注入層が積層された構造、発光層単独からなる構造、正孔注入層と発光層とからなる構造、発光層と電子注入層とからなる構造、さらに、正孔注入層と発光層との間に正孔輸送層を介在させた構造、発光層と電子注入層との間に電子輸送層を介在させた構造等とすることができる。
また、発光波長を調整したり、発光効率を向上させる等の目的で、上記の各層に適当な材料をドーピングすることもできる。
【００４２】
有機ＥＬ発光層５３を構成する発光層は、図１、図３に示す有機ＥＬ素子２，１２では、赤色発光、緑色発光、青色発光の三原色の有機ＥＬ素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ、有機ＥＬ素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂからなっているが、有機ＥＬディスプレイの使用目的等に応じて、所望の発光色（例えば、黄色、水色、オレンジ色）である発光層を単独で、また、赤色発光、緑色発光、青色発光以外の他の複数の発光色の所望の組み合わせ等、いずれであってもよい。また、図４に示す有機ＥＬ素子２２では白色発光、図５、図６に示される有機ＥＬ素子３２，４２では青色発光とする。
【００４３】
有機ＥＬ発光層５３を構成する発光層に用いる有機発光材料としては、例えば、下記のような色素系、金属錯体系、高分子系のものを挙げることができる。
（１）色素系発光材料
シクロペンタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、シロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、トリフマニルアミン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマー等が挙げられる。
【００４４】
（２）金属錯体系発光材料
アルミキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾール亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポリフィリン亜鉛錯体、ユーロピウム錯体等、中心金属にＡｌ、Ｚｎ、Ｂｅ等、または、Ｔｂ、Ｅｕ、Ｄｙ等の希土類金属を有し、配位子にオキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造等を有する金属錯体が挙げられる。
【００４５】
（３）高分子系発光材料
ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリフルオレン誘導体等が挙げられる。
特に、図５、図６に示される有機ＥＬ素子３２，４２において、有機ＥＬ発光層５３に使用する青色発光である有機発光材料としては、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等の蛍光増白剤、金属キレート化オキシノイド化合物、スチリルベンゼン系化合物、ジスチリルピラジン誘導体、芳香族ジメチリディン系化合物等を挙げることができる。
【００４６】
具体的には、２−２′−（ｐ−フェニレンジビニレン）−ビスヘンゾチアゾール等のベンゾチアゾール系； ２−［２−［４−（２−ベンゾイミダゾリル）フェニル］ビニル］ベンゾイミダゾール、２−［２−（４−カルボキシフェニル）ビニル］ベンゾイミダゾール等のベンゾイミダゾール系； ２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル）−１，３，４−チアジアゾール、４，４′−ビス（５，７−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル）スチルベン、２−［２−（４−クロロフェニル）ビニル］ナフト［１，２−ｄ］オキサゾール等のベンゾオキサゾール系等の蛍光増白剤を挙げることができる。
また、上記の金属キレート化オキシノイド化合物としては、トリス（８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）マグネシウム、ビス（ベンゾ［ｆ］−８−キノリノール）亜鉛等の８−ヒドロキシキノリン系金属錯体やジリチウムエピントリジオン等を挙げることができる。
【００４７】
また、上記のスチリルベンゼン系化合物としては、１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（３−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（４−メチルスチリル）ベンゼン、ジスチリルベンゼン、１，４−ビス（２−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（３−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（２−メチルスチリル）−２−メチルベンゼン、１，４−ビス（２−メチルスチリル）−２−エチルベンゼン等を挙げることができる。
また、上記のジスチリルピラジン誘導体としては、２，５−ビス（４−メチルスチリル）ピラジン、２，５−ビス（４−エチルスチリル）ピラジン、２，５−ビス［２−（１−ナフチル）ビニル］ピラジン、２，５−ビス（４−メトキシスチリル）ピラジン、２，５−ビス［２−（４−ビフェニル）ビニル］ピラジン、２，５−ビス［２−（１−ピレニル）ビニル］ピラジン等を挙げることができる。
【００４８】
また、上記の芳香族ジメチリディン系化合物としては、１，４−フェニレンジメチリディン、４，４−フェニレンジメチリディン、２，５−キシレンジメチリディン、２，６−ナフチレンジメチリディン、１，４−ビフェニレンジメチリディン、１，４−ｐ−テレフェニレンジメチリディン、９，１０−アントラセンジイルジルメチリディン、４，４′−ビス（２，２−ジ−ｔ−ブチルフェニルビニル）ビフェニル、４，４′−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル等、およびその誘導体を挙げることができる。
さらに、発光層の材料として、一般式（Ｒｓ−Ｑ）２−ＡＬ−Ｏ−Ｌで表される化合物も挙げることができる（上記式中、ＡＬはベンゼン環を含む炭素原子６〜２４個の炭化水素であり、Ｏ−Ｌはフェニラート配位子であり、Ｑは置換８−キノリノラート配位子であり、Ｒｓはアルミニウム原子に置換８−キノリノラート配位子が２個以上結合するのを立体的に妨害するように選ばれた８−キノリノラート置換基を表す）。具体的には、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（パラーフェニルフェノラート）アルミニウム（III）、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（１−ナフトラート）アルミニウム（III）等が挙げられる。
【００４９】
有機ＥＬ発光層５３の各層に用いるドーピング材料、正孔輸送材料、正孔注入材料、電子注入材料等は、下記に例示するような無機材料、有機材料いずれでもよい。有機ＥＬ発光層５３の各層の厚みは特に制限はなく、例えば、１０〜１０００ｎｍ程度とすることができる。
（ドーピング材料）
ペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、スクアリウム誘導体、ポリフィリン誘導体、スチリル系色素、テトラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾン等が挙げられる。
【００５０】
（正孔輸送材料）
オキサジアゾール系、オキサゾール系、トリアゾール系、チアゾール系、トリフェニルメタン系、スチリル系、ピラゾリン系、ヒドラゾン系、芳香族アミン系、カルバゾール系、ポリビニルカルバゾール系、スチルベン系、エナミン系、アジン系、トリフェニルアミン系、ブタジエン系、多環芳香族化合物系、スチルベン二量体等が挙げられる。
また、π共役系高分子として、ポリアセチレン、ポリジアセチレン、ポリ（Ｐ−フェニレン）、ポリ（Ｐ−フェニレンスルフィド）、ポリ（Ｐ−フェニレンオキシド）、ポリ（１，６−ヘプタジエン）、ポリ（Ｐ−フェニレンビニレン）、ポリ（２，５−チエニレン）、ポリ（２，５−ピロール）、ポリ（ｍ−フェニレンスルフィド）、ポリ（４，４′−ビフェニレン）等が挙げられる。
【００５１】
また、電荷移動高分子錯体として、ポリスチレン・ＡｇＣ１０４、ポリビニルナフタレン・ＴＣＮＥ、ポリビニルナフタレン・Ｐ−ＣＡ、ポリビニルナフタレン・ＤＤＱ、ポリビニルメシチレン・ＴＣＮＥ、ポリナフタアセチレン・ＴＣＮＥ、ポリビニルアントラセン・Ｂｒ２、ポリビニルアントラセン・Ｉ２、ポリビニルアントラセン・ＴＮＢ、ポリジメチルアミノスチレン・ＣＡ、ポリビニルイミダゾール・ＣＱ、ポリ−Ｐ−フェニレン・Ｉ２、ポリ−１−ビニルピリジン・Ｉ２、ポリ−４−ビニルピリジン・Ｉ２、ポリ−Ｐ−１−フェニレン・Ｉ２、ポリビニルピリジウム・ＴＣＮＱ等が挙げられ、さらに、電荷移動低分子錯体として、ＴＣＮＱ−ＴＴＦ等が、高分子金属錯体としては、ポリ銅フタロシアニン等が挙げられる。
正孔輸送材料としては、イオン化ポテンシャルの小さい材料が好ましく、特に、ブタジエン系、エナミン系、ヒドラゾン系、トリフェニルアミン系が好ましい。
【００５２】
（正孔注入材料）
フェニルアミン系、スターバースト型アミン系、フタロシアニン系、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウム等の酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン、ポリチオフェン誘導体、トリアゾール誘導体、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、オキサゾール誘導体、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、ポリシラン系、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー等の誘電性高分子オリゴマー等、を挙げることができる。
【００５３】
さらに、正孔注入材料として、ポリフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物を挙げることもできる。上記のポリフィリン化合物としては、ポリフィン、１，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ、２３Ｈ−ポリフィン銅（II）、アルミニウムフタロシアニンクロリド、銅オクタメチルフタロシアニン等を挙げることができる。また、芳香族第三級アミン化合物およびスチリルアミン化合物としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−［１，１′−ビフェニル］−４，４′−ジアミン、４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−［４（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル］スチルベン、３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン、４，４′−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、４，４′，４″−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン等を挙げることができる。
【００５４】
（電子注入材料）
カルシウム、バリウム、アルミリチウム、フッ化リチウム、ストロンチウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、酸化アルミニウム、酸化ストロンチウム、酸化カルシウム、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム、ニトロ置換フルオレン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、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、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタンおよびアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、上記のオキサジアゾール環の酸素原子をイオウ原子に置換したチアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有したキノキサリン誘導体、トリス（８−キノリノール）アルミニウム等の８−キノリノール誘導体の金属錯体、フタロシアニン、金属フタロシアニン、ジスチリルピラジン誘導体等を挙げることができる。
【００５５】
有機ＥＬ発光層５３を構成する各層の形成は、グラビアオフセット印刷やスクリーン印刷法等の印刷方法、フォトマスクを介した真空蒸着法等により成膜して形成することができる。
また、パッシブマトリックス駆動方式の有機ＥＬ素子の場合には、例えば、上述のＴＦＴ６１や信号線、走査線を設けずに、電極５２を所定方向にストライプ形状に形成し、電極５４を電極５２に直交する方向でストライプ形状に形成することができる。また、パッシブマトリックス駆動方式においても、有機ＥＬ発光層５３からの光の取り出し方向は、上述のボトム・エミッション、トップ・エミッションのいずれであってもよい。
【００５６】
本発明の有機ＥＬディスプレイを構成する有機ＥＬ素子２，１２，２２，３２，４２は、上述の形態に限定されるものではなく、例えば、透明基材５１を備えていないものであってもよい。この場合、例えば、図１（Ａ）に示される例では光行路調整層３上に、図１（Ｂ）に示される例では透明基材４上に、１対の電極５２，５４と、この電極５２，５４間に挟持された有機ＥＬ発光層５３を、ボトム・エミッション、トップ・エミッションを考慮して積層形成することができる。また、ガスバリアー層を介して有機ＥＬ素子を積層形成してもよい。ガスバリアー層としては、例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン等の無機酸化物をスパッタリング法や真空蒸着法等の物理蒸着法により形成したものであってよい。
【００５７】
［透明基材］
透明基材４，１４，２４，３４，４４は、観察者側に設けられ、有機ＥＬ素子からの光を観察者が容易に視認することができる程度の透明性を有するものである。このような透明基材としては、上述の透明基材５１として挙げた透明材料が使用可能である。
【００５８】
［カラーフィルタ層］
カラーフィルタ層１５，２５，４５は、有機ＥＬ素子１２，２２，４２からの光を色補正したり、色純度を高めるものである。カラーフィルタ層１５，２５，４５を構成する赤色着色層１５Ｒ，２５Ｒ，４５Ｒ、緑色着色層１５Ｇ，２５Ｇ，４５Ｇ、青色着色層１５Ｂ，２５Ｂ，４５Ｂは、有機ＥＬ素子１２，２２，４２の発光特性に応じて適宜材料を選択することができ、例えば、顔料、顔料分散剤、バインダー樹脂、反応性化合物および溶媒を含有する顔料分散組成物で形成することができる。このようなカラーフィルタ層１５，２５，４５の厚みは、各着色層の材料、有機ＥＬ素子１２，２２，４２の発光特性等に応じて適宜設定することができ、例えば、１〜３μｍ程度の範囲で設定することができる。
【００５９】
［色変換蛍光体層］
色変換蛍光体層３６，４６は、有機ＥＬ素子３２，４２で発光された青色光を赤色蛍光に変換する赤色変換蛍光体層３６Ｒ，４６Ｒ、青色光を緑色蛍光に変換する緑色変換蛍光体層３６Ｇ，４６Ｇ、青色光をそのまま透過する青色変換ダミー層３６Ｂ，４６Ｂが所望のパターンで配列されたものである。
【００６０】
上記の赤色変換蛍光体層３６Ｒ，４６Ｒおよび緑色変換蛍光体層３６Ｇ，４６Ｇは、蛍光色素単体からなる層、あるいは、樹脂中に蛍光色素を含有した層である。青色発光を赤色蛍光に変換する赤色変換蛍光体層３６Ｒ，４６Ｒに使用する蛍光色素としては、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン等のシアニン系色素、１−エチル−２−［４−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）−１，３−ブタジエニル］−ピリジウム−パークロレート等のピリジン色素、ローダミンＢ、ローダミン６Ｇ等のローダミン系色素、オキサジン系色素等が挙げられる。また、青色発光を緑色蛍光に変換する緑色変換蛍光体層３６Ｇ，４６Ｇに使用する蛍光色素としては、２，３，５，６−１Ｈ，４Ｈ−テトラヒドロ−８−トリフルオロメチルキノリジノ（９，９ａ，１−ｇｈ）クマリン、３−（２′−ベンゾチアゾリル）−７−ジエチルアミノクマリン、３−（２′−ベンズイミダゾリル）−７−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリン等のクマリン色素、ベーシックイエロー５１等のクマリン色素系染料、ソルベントイエロー１１、ソルベントイエロー１１６等のナフタルイミド色素等が挙げられる。さらに、直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料等の各種染料も蛍光性があれば使用することができる。上述のような蛍光色素は単独、あるいは、２種以上の組み合わせで使用することができる。赤色変換蛍光体層３６Ｒ，４６Ｒおよび緑色変換蛍光体層３６Ｇ，４６Ｇが樹脂中に蛍光色素を含有したものである場合、蛍光色素の含有量は、使用する蛍光色素、色変換蛍光体層の厚み等を考慮して適宜設定することができるが、例えば、使用する樹脂１００重量部に対し０．１〜１重量部程度とすることができる。
【００６１】
また、青色変換ダミー層３６Ｂ，４６Ｂは、有機ＥＬ素子３２，４２で発光された青色光をそのまま透過するものであり、赤色変換蛍光体層３６Ｒ，４６Ｒ、緑色変換蛍光体層３６Ｇ，４６Ｇとほぼ同じ厚みの透明樹脂層とすることができる。
赤色変換蛍光体層３６Ｒ，４６Ｒおよび緑色変換蛍光体層３６Ｇ，４６Ｇが樹脂中に蛍光色素を含有したものである場合、樹脂としては、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂等の透明（可視光透過率５０％以上）樹脂を使用することができる。また、色変換蛍光体層３６，４６のパターン形成をフォトリソグラフィー法により行う場合、例えば、アクリル酸系、メタクリル酸系、ポリケイ皮酸ビニル系、環ゴム系等の反応性ビニル基を有する光硬化型レジスト樹脂を使用することができる。さらに、これらの樹脂は、上述の青色変換ダミー層３６Ｂ，４６Ｂに使用することができる。
【００６２】
色変換蛍光体層３６，４６を構成する赤色変換蛍光体層３６Ｒ，４６Ｒと緑色変換蛍光体層３６Ｇ，４６Ｇは、蛍光色素単体で形成する場合、例えば、所望のパターンマスクを介して真空蒸着法、スパッタリング法により帯状に形成することができる。また、樹脂中に蛍光色素を含有した層として形成する場合、例えば、蛍光色素と樹脂とを分散、または可溶化させた塗布液をスピンコート、ロールコート、キャストコート等の方法で塗布して成膜し、これをフォトリソグラフィー法でパターニングする方法、上記の塗布液をスクリーン印刷法等でパターン印刷する方法等により赤色変換蛍光体層３６Ｒ，４６Ｒや緑色変換蛍光体層３６Ｇ，４６Ｇを形成することができる。また、青色変換ダミー層３６Ｂ，４６Ｂは、所望の感光性樹脂塗料をスピンコート、ロールコート、キャストコート等の方法で塗布して成膜し、これをフォトリソグラフィー法でパターニングする方法、所望の樹脂塗布液をスクリーン印刷法等でパターン印刷する方法等により形成することができる。
【００６３】
このような色変換蛍光体層３６，４６の厚みは、赤色変換蛍光体層３６Ｒ，４６Ｒおよび緑色変換蛍光体層３６Ｇ，４６Ｇが有機ＥＬ素子３２，４２で発光された青色光を十分に吸収し蛍光を発生する機能が発現できるものとする必要があり、使用する蛍光色素、蛍光色素濃度等を考慮して適宜設定することができ、例えば、１０〜２０μｍ程度とすることができ、赤色変換蛍光体層３６Ｒ，４６Ｒと緑色変換蛍光体層３６Ｇ，４６Ｇとの厚みが異なる場合があってもよい。
上述の実施形態は例示であり、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、ブラックマトリックス１７，２７，３７，４７を備えないものであってもよい。
【実施例】
【００６４】
次に、実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。
［実施例１］
（透明基材への光行路調整層の形成）
透明基材として、１５０ｍｍ×１５０ｍｍ、厚み０．７ｍｍのガラス基板（旭硝子（株）製 ＡＮ無アルカリ基板、屈折率ｎ0＝１．５６）を準備した。このガラス基板の一方の面に、紫外線硬化性の樹脂（ＪＳＲ（株）製 ＬＣＤ用ＯＣ材 ＮＮ５２５）をスピンコート法で塗布し、フォトマスクを介して露光し、現像した。これにより、市松模様（図７の斜線を付したパターン形状）で複数の凸状部を形成した。この凸状部は底辺が２５μｍ×２５μｍの正方形で高さは５μｍであった。また、この凸状部の屈折率は１．６０であった。尚、屈折率の測定は、屈折計（Ｖブロック法）、または分光計（最小偏角法）を用いて行った。以下の実施例においても同様である。
【００６５】
次に、テトラメチルオルソシリケート１ｍｏｌの対して、硝酸０．７ｍｏｌ、水１２ｍｏｌ、エタノール１５ｍｏｌ、界面活性剤（ｎ−ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド）０．２ｍｏｌを添加して、有機シラン液を調製した。次いで、この有機シラン液を、ガラス基板の上記凸状部を形成した面にスピンコート法で塗布し、塗布膜に空気中にて２００℃で加熱処理を施し、次に、１０-5Ｐａの雰囲気中にて４００℃で焼成処理を施した。これにより、凸状部を被覆するように多孔質の二酸化ケイ素膜（凸状部が存在しない部位での厚みが７μｍ）を形成した。この多孔質の二酸化ケイ素膜の屈折率は１．３０であった。
次いで、上記の多孔質の二酸化ケイ素膜を凸状部と共にケミカルメカニカルポリッシング（ＣＭＰ）法により研磨して、厚みが４．５μｍの光行路調整層を形成した。この光行路調整層では、屈折率ｎaが１．６０である領域Ａと、屈折率ｎbが１．３０である領域Ｂが図７に示される碁盤目状に配されたものであり、境界面は光行路調整層の層面内方向に対して約９０°をなすものであった。
【００６６】
（有機ＥＬ素子の形成と有機ＥＬディスプレイの作製）
まず、上述のように光行路調整層を形成したガラス基板の光行路調整層上に、スパッタリング法により酸化ケイ素からなるガスバリアー層（厚み６００ｎｍ）を形成した。
次に、このガスバリアー層に対して、イオンプレーティング法により膜厚２００ｎｍの酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）電極膜を形成し、このＩＴＯ電極膜上に感光性レジストを塗布し、マスク露光、現像、ＩＴＯ電極膜のエッチングを行って、幅２．２ｍｍのストライプ形状の透明電極層を４ｍｍピッチで２０本形成した。
各透明電極層上に２ｍｍ×２ｍｍの発光エリアが４ｍｍピッチで存在するように、このような発光エリアに対応した開口部を備えたマスクを介して、４，４′，４″−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミンを２００ｎｍ厚まで蒸着して成膜し、その後、４，４′−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニルを２０ｎｍ厚まで蒸着して成膜することによって、透明電極層上に正孔注入層を形成した。
【００６７】
次に、下記組成の赤色発光層用のインキをスピンコート法で塗布し、１２０℃に設定したホットプレート上で３０分間乾燥して、厚み３００ｎｍの赤色発光層を形成した。
（赤色発光層用のインキ組成）
・ポリフルオレン誘導体系の赤色発光材料 … ２．５重量％
・溶媒（メシチレン：テトラリン＝５０：５０の混合溶媒）… ９７．５重量％
赤色発光層を形成した面側に、２．２ｍｍ幅のストライプ状の開口部を４ｍｍピッチで備えたメタルマスクを、この開口部が上記のストライプ形状の透明電極層と直交し、かつ、上記の正孔注入層の形成エリア上に位置するように配置した。次に、このマスクを介して真空蒸着法によりカルシウムを蒸着して成膜し、電子注入層（厚み１０ｎｍ）を４ｍｍピッチで２０本形成した。
【００６８】
次に、電子注入層の形成に用いたメタルマスクをそのまま使用して、真空蒸着法によりアルミニウムを蒸着して成膜した。これにより、電子注入層上に、アルミニウムからなる幅２．２ｍｍのストライプ形状の電極層（厚み３００ｎｍ）を形成した。
最後に、電極層を形成した面側に、紫外線硬化型接着剤を介して封止板を貼り合わせた。これにより、図１（Ａ）に示されるような構造（ただし、発光は赤色発光のみ）の本発明の有機ＥＬディスプレイを得た。
この有機ＥＬディスプレイについて、発光輝度が３０００ｃｄ／ｍ2となるときの印加電流値を測定し、結果を下記の表１に示した。尚、輝度測定はトプコン社製分光輝度計を用いて行った。以下の実施例においても同様である。
【００６９】
［実施例２］
（透明基材への光行路調整層の形成）
実施例１と同様にして、ガラス基板の片面に光行路調整層を形成した。
（有機ＥＬ素子の形成と有機ＥＬディスプレイの作製）
上述のように光行路調整層を形成したガラス基板（光行路調整層非形成面）上に、実施例１と同様にして、透明電極層、正孔注入層、赤色発光層、電子注入層、アルミニウム電極層を積層形成し、その後、封止板を貼り合わせて、図１（Ｂ）に示されるような構造（ただし、発光は赤色発光のみ）の本発明の有機ＥＬディスプレイを得た。
この有機ＥＬディスプレイについて、実施例１と同様に、発光輝度が３０００ｃｄ／ｍ2となるときの印加電流値を測定し、結果を下記の表１に示した。
【００７０】
［実施例３］
（透明基材への光行路調整層の形成）
実施例１で調製したのと同じ有機シラン液を、ガラス基板上にスピンコート法で塗布し、塗布膜に空気中にて２００℃で加熱処理を施し、次に、１０-5Ｐａの雰囲気中にて４００℃で焼成処理を施した。これにより、厚みが５μｍの多孔質二酸化ケイ素膜を形成した。この多孔質の二酸化ケイ素膜の屈折率は１．３０であった。
【００７１】
次いで、上記の多孔質の二酸化ケイ素膜上に感光性レジスト（シプレイ（株）製 Ｓ１８０５ マイクロポジット）を塗布し、クリーンオーブン中で１００℃、１０分間乾燥し、次に、所定のフォトマスクを使用して露光（露光量４０ｍＪ）し、現像（現像液は、ヘンケツジャパン（株）製 ディスパースＹを使用）してレジストパターンを形成した後、クリーンオーブン中で１３０℃、１５分間にてポストベークを実施した。上記のレジストパターンをマスクとして、多孔質の二酸化ケイ素膜をエッチング（エッチング液は、バッファフッ酸水溶液を使用）した。その後、東京応化工業（株）製 剥離液１０６を用いてレジスト剥離を実施した。これにより、市松模様（図７の斜線を付したパターン形状）で複数の凸状部を形成した。この凸状部は底辺が２５μｍ×２５μｍの正方形で高さは５μｍであった。
【００７２】
次に、ガラス基板の上記凸状部を形成した面に、紫外線硬化性の樹脂（ＪＳＲ（株）製 ＬＣＤ用ＯＣ材 ＮＮ５２５）をスピンコート法で塗布し、紫外線照射により硬化させた。これにより、凸状部を被覆するように樹脂層（凸状部が存在しない部位での厚みが７μｍ）を形成した。この樹脂層の屈折率は１．６０であった。
次いで、実施例１と同様にして、上記の樹脂層を凸状部と共に研磨して、ガラス基板の片面に光行路調整層を形成した。この光行路調整層では、屈折率ｎaが１．３０である領域Ａと、屈折率ｎbが１．６０である領域Ｂが図７に示される碁盤目状に配されたものであり、境界面は光行路調整層の層面内方向に対して約１００°をなすものであった。
【００７３】
（有機ＥＬ素子の形成と有機ＥＬディスプレイの作製）
上記の光行路調整層を備えたガラス基板を用いて、実施例１と同様にして、本発明の有機ＥＬディスプレイを得た。
この有機ＥＬディスプレイについて、実施例１と同様に、発光輝度が３０００ｃｄ／ｍ2となるときの印加電流値を測定し、結果を下記の表１に示した。
【００７４】
［比較例］
光行路調整層を形成することなく、実施例１と同様にして、ガラス基板上に透明電極層、正孔注入層、赤色発光層、電子注入層、アルミニウム電極層を積層形成し、その後、封止板を貼り合わせて有機ＥＬディスプレイを得た。
この有機ＥＬディスプレイについて、実施例１と同様に、発光輝度が３０００ｃｄ／ｍ2となるときの印加電流値を測定し、結果を下記の表１に示した。
【００７５】
【表１】
表１に示されるように、実施例１〜３の有機ＥＬディスプレイは、発光輝度が３０００ｃｄ／ｍ2となるときの印加電流値が、比較例に比べて小さく、有機ＥＬ素子で発光した光の利用効率が高いことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
フルカラー表示装置、エリアカラー表示装置、照明等の種々の有機発光ディスプレイの製造において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の有機ＥＬディスプレイの一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明の有機ＥＬディスプレイを構成する光行路調整層の断面構造を説明するための図である。
【図３】本発明の有機ＥＬディスプレイの他の実施形態を示す概略構成図である。
【図４】本発明の有機ＥＬディスプレイの他の実施形態を示す概略構成図である。
【図５】本発明の有機ＥＬディスプレイの他の実施形態を示す概略構成図である。
【図６】本発明の有機ＥＬディスプレイの他の実施形態を示す概略構成図である。
【図７】光行路調整層を構成する屈折率の異なる領域の配設の一例を示す図である。
【図８】光行路調整層を構成する屈折率の異なる領域の配設の他の例を示す図である。
【図９】光行路調整層を構成する屈折率の異なる領域の配設の他の例を示す図である。
【図１０】本発明の製造方法による光行路調整層の形成を説明するための工程図である。
【図１１】本発明の有機ＥＬディスプレイを構成する有機ＥＬ素子の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００７８】
１，１１，２１，３１，４１…有機ＥＬディスプレイ
２，１２，２２，３２，４２…有機ＥＬ素子
３，１３，２３，３３，４３…光行路調整層
４，１４，２４，３４，４４…透明基材
１５，２５，４５…カラーフィルタ層
１７，２７，３７，４７…ブラックマトリックス
３６，４６…色変換蛍光体層
５１…透明基材
５２，５４…電極
５３…有機ＥＬ発光層
６１…ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極間に少なくとも発光層を有する有機ＥＬ素子と、該有機ＥＬ素子の一方の面側に配設された透明基材と、該透明基材の光取出し面側および／または該透明基材の前記有機ＥＬ素子側に位置する光行路調整層とを備え、該光行路調整層は屈折率が異なる複数種の領域が接するように配設された層であることを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
【請求項２】
前記透明基材の前記有機ＥＬ素子側にカラーフィルタ層を有し、前記光行路調整層は前記透明基材の光取出し面側、前記透明基材と前記カラーフィルタ層との間、および、前記カラーフィルタ層の有機ＥＬ素子側の少なくとも１つに位置することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項３】
前記透明基材の前記有機ＥＬ素子側に色変換蛍光体層を有し、前記光行路調整層は前記透明基材の光取出し面側、前記透明基材と前記色変換蛍光体層との間、および、前記色変換蛍光体層の有機ＥＬ素子側の少なくとも１つに位置することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項４】
前記透明基材の前記有機ＥＬ素子側に、前記有機ＥＬ素子側から順に色変換蛍光体層とカラーフィルタ層とを積層して有し、前記光行路調整層は前記透明基材の光取出し面側、前記透明基材と前記カラーフィルタ層との間、および、前記色変換蛍光体層の有機ＥＬ素子側の少なくとも１つに位置することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項５】
前記発光層は三原色の各発光層が所望のパターンで配列されたものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項６】
前記発光層は白色の発光層であることを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項７】
前記発光層は青色の発光層であることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項８】
前記光行路調整層は、厚みが１〜３００μｍの範囲であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項９】
前記光行路調整層を構成する屈折率が異なる複数種の領域の１つの面積は１００μｍ2以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１０】
前記光行路調整層は、屈折率が異なる２種の領域が碁盤目状に配設されたものであることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１１】
前記光行路調整層は、屈折率が異なる２種の領域の一方が他方の領域内に海島状に配設されたものであることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１２】
前記光行路調整層は、屈折率が異なる２種の領域の一方が格子状であり、他方の領域が前記格子内に配設されたものであることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１３】
前記光行路調整層を構成する屈折率が異なる複数種の領域の境界面は、層面内方向に対して７０°〜１１０°の範囲であることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１４】
前記有機ＥＬ素子は、基材と、該基材の一方の面に配設された１対の電極と、該電極間に配設された発光層とを少なくとも有するとともに、前記基材から遠い位置の前記電極は透明電極であって、前記透明電極側から光を取り出すトップ・エミッションタイプであり、前記有機ＥＬ素子の光取り出し側に前記光行路調整層が位置することを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１５】
前記有機ＥＬ素子は、透明基材と、該透明基材の一方の面に配設された１対の電極と、該電極間に配設された発光層とを少なくとも有するとともに、前記透明基材側の前記電極は透明電極であって、前記透明基材側から光を取り出すボトム・エミッションタイプであり、前記有機ＥＬ素子の光取り出し側に前記光行路調整層が位置することを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１６】
請求項１乃至請求項１５のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイを製造する方法であって、光行路調整層を形成する被形成体に、所望の屈折率を有する材料を用いて所望のパターンで複数の凸状部を形成し、該凸状部が存在しない部位を埋めるように屈折率の異なる材料を配し、その後、所望の厚みとなるように研磨して光行路調整層を形成することを特徴とする有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項１】
電極間に少なくとも発光層を有する有機ＥＬ素子と、該有機ＥＬ素子の一方の面側に配設された透明基材と、該透明基材の光取出し面側および／または該透明基材の前記有機ＥＬ素子側に位置する光行路調整層とを備え、該光行路調整層は屈折率が異なる複数種の領域が接するように配設された層であることを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
【請求項２】
前記透明基材の前記有機ＥＬ素子側にカラーフィルタ層を有し、前記光行路調整層は前記透明基材の光取出し面側、前記透明基材と前記カラーフィルタ層との間、および、前記カラーフィルタ層の有機ＥＬ素子側の少なくとも１つに位置することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項３】
前記透明基材の前記有機ＥＬ素子側に色変換蛍光体層を有し、前記光行路調整層は前記透明基材の光取出し面側、前記透明基材と前記色変換蛍光体層との間、および、前記色変換蛍光体層の有機ＥＬ素子側の少なくとも１つに位置することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項４】
前記透明基材の前記有機ＥＬ素子側に、前記有機ＥＬ素子側から順に色変換蛍光体層とカラーフィルタ層とを積層して有し、前記光行路調整層は前記透明基材の光取出し面側、前記透明基材と前記カラーフィルタ層との間、および、前記色変換蛍光体層の有機ＥＬ素子側の少なくとも１つに位置することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項５】
前記発光層は三原色の各発光層が所望のパターンで配列されたものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項６】
前記発光層は白色の発光層であることを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項７】
前記発光層は青色の発光層であることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項８】
前記光行路調整層は、厚みが１〜３００μｍの範囲であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項９】
前記光行路調整層を構成する屈折率が異なる複数種の領域の１つの面積は１００μｍ2以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１０】
前記光行路調整層は、屈折率が異なる２種の領域が碁盤目状に配設されたものであることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１１】
前記光行路調整層は、屈折率が異なる２種の領域の一方が他方の領域内に海島状に配設されたものであることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１２】
前記光行路調整層は、屈折率が異なる２種の領域の一方が格子状であり、他方の領域が前記格子内に配設されたものであることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１３】
前記光行路調整層を構成する屈折率が異なる複数種の領域の境界面は、層面内方向に対して７０°〜１１０°の範囲であることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１４】
前記有機ＥＬ素子は、基材と、該基材の一方の面に配設された１対の電極と、該電極間に配設された発光層とを少なくとも有するとともに、前記基材から遠い位置の前記電極は透明電極であって、前記透明電極側から光を取り出すトップ・エミッションタイプであり、前記有機ＥＬ素子の光取り出し側に前記光行路調整層が位置することを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１５】
前記有機ＥＬ素子は、透明基材と、該透明基材の一方の面に配設された１対の電極と、該電極間に配設された発光層とを少なくとも有するとともに、前記透明基材側の前記電極は透明電極であって、前記透明基材側から光を取り出すボトム・エミッションタイプであり、前記有機ＥＬ素子の光取り出し側に前記光行路調整層が位置することを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１６】
請求項１乃至請求項１５のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイを製造する方法であって、光行路調整層を形成する被形成体に、所望の屈折率を有する材料を用いて所望のパターンで複数の凸状部を形成し、該凸状部が存在しない部位を埋めるように屈折率の異なる材料を配し、その後、所望の厚みとなるように研磨して光行路調整層を形成することを特徴とする有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−９５３２６（Ｐ２００７−９５３２６Ａ）
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２７９２６２（Ｐ２００５−２７９２６２）
【出願日】平成１７年９月２７日（２００５．９．２７）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月２７日（２００５．９．２７）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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