有機ＥＬディスプレイ
【課題】 ディスプレイ内部での反射を抑制し光の利用効率が高く、かつ、製造も容易な有機ＥＬディスプレイを提供する。
【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微細凹凸層を介して配設された透明部材層と、を備えるものとし、上記の微細凹凸層は４００ｎｍ以下のピッチで配列された複数の微細凹凸を有機ＥＬ素子に対向するように有するものとし、このような微細凹凸層の屈折率ｎ1と、微細凹凸層と接触する部位の透明部材層の屈折率ｎ2との間には、０．８ｎ1＜ｎ2＜２ｎ1の関係が成立するように構成する。
【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微細凹凸層を介して配設された透明部材層と、を備えるものとし、上記の微細凹凸層は４００ｎｍ以下のピッチで配列された複数の微細凹凸を有機ＥＬ素子に対向するように有するものとし、このような微細凹凸層の屈折率ｎ1と、微細凹凸層と接触する部位の透明部材層の屈折率ｎ2との間には、０．８ｎ1＜ｎ2＜２ｎ1の関係が成立するように構成する。
【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】
しかし、上記（２）の方式では、ディスプレイ内部において、有機ＥＬ素子から出た光の内、カラーフィルタ層に対して大きな入射角で入射した光は、カラーフィルタ層との界面で反射し、有機ＥＬ素子を構成する透明基材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（カラーフィルタ層への光の入射効率）が低いという問題があった。このような問題は、上記（３）の方式でも、ディスプレイ内部において、有機ＥＬ素子から出た光の一部が色変換蛍光体層に入射する際に、同様に生じる。また、上記（１）の方式でも、通常は色補正を行うためにカラーフィルタ層が配設されており、上記と同様の問題が生じる。
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、（ａ）カラーフィルタ層や色変換蛍光体層の表面を粗面化したり、（ｂ）互いに屈折率の異なる複数の層からなる反射防止層をカラーフィルタ層や色変換蛍光体層の表面に設けることが行われている。
【０００４】
また、光の波長以下のピッチで複数の微細凹凸が形成された凹凸部を有する反射防止フィルムが開発されており、この反射防止フィルムを各種ディスプレイの表面に配置することにより、外光の反射を防止できることが知られている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００１−２６４５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記（ａ）の粗面化を目的として、微粒子を配合した層を塗布等によりカラーフィルタ層や色変換蛍光体層の表面に積層すると、入射光の乱反射が生じ、有機ＥＬ素子から出た光の一部が失われて、有機ＥＬ素子から出た光の利用効率（カラーフィルタ層や色変換蛍光体層への光の入射効率）が低下することになる。また、一定の粗面を形成するための工程管理が難しいという問題もあった。一方、上記（ｂ）の反射防止層を形成する場合には、反射防止層形成のための複数層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。
また、上述のような凹凸部を有する反射防止フィルムをディスプレイの表面に配設した場合、外光反射が防止されて、ディスプレイからの映像光を明瞭に認識することは可能である。しかし、ディスプレイ内部での反射を防止して、有機ＥＬ素子から出た光の利用効率（カラーフィルタ層や色変換蛍光体層への光の入射効率）を向上させることは困難であった。
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、光の利用効率が高く、かつ、製造も容易な有機ＥＬディスプレイ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】
【０００６】
このような目的を達成するために、本発明は、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微細凹凸層を介して配設された透明部材層と、を備え、前記微細凹凸層は４００ｎｍ以下のピッチで配列された複数の微細凹凸を前記有機ＥＬ素子に対向するように有し、前記微細凹凸層の屈折率ｎ1と、前記透明部材層のうち微細凹凸層と接触する部位の屈折率ｎ2との間に０．８ｎ1＜ｎ2＜２ｎ1の関係が成立するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記透明部材層は、透明基材であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記透明部材層は、前記微細凹凸層側からカラーフィルタ層と透明基材とが積層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、前記透明部材層は、前記微細凹凸層側から色変換蛍光体層と透明基材とが積層されたものであるような構成とした。
【０００７】
本発明の他の態様として、前記透明部材層は、前記微細凹凸層側から色変換蛍光体層とカラーフィルタ層と透明基材とが積層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、前記微細凹凸層はハードコート層を兼ね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、前記透明部材層は、前記微細凹凸層と接触する部位としてガスバリアー層を有するような構成とした。
【０００８】
本発明の他の態様として、前記微細凹凸層と前記有機ＥＬ素子との間に空隙部を有するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記微細凹凸層と対向する前記有機ＥＬ素子の表面に第２の微細凹凸層を備え、該第２の微細凹凸層は複数の微細凹凸を前記微細凹凸層に対向するように有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素子がアクティブマトリックス駆動方式のものであるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記アクティブマトリックス駆動方式を構成する対向した電極のうち、駆動素子を備えた電極側に前記反射防止膜が位置するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記アクティブマトリックス駆動方式を構成する対向した電極のうち、駆動素子を備えていない電極側に前記反射防止膜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素子がパッシブマトリックス駆動方式のものであるような構成とした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の有機ＥＬディスプレイでは、有機ＥＬ素子から出た光は、微細凹凸層に対して大きな入射角で入射した光も含めて、複数の微細凹凸が４００ｎｍ以下のピッチで配列されているので、微細凹凸層に高効率で取込まれ、その後、微細凹凸層と所定の屈折率の関係を満足する透明部材層に入射することになり、ディスプレイ内部での反射による光損失が大幅に低減され、透明部材層への光の入射効率が極めて高いものとなる。また、微細凹凸層が積層膜ではないため、本発明の有機ＥＬディスプレイは製造が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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、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の一方の面側に微細凹凸層３を介して配設された透明部材層４とを備えている。また、有機ＥＬ素子２と微細凹凸層３との間には空隙部が形成されており、この空隙部の周縁部は、図示しない封止部材により封止されている。
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。
微細凹凸層３は、４００ｎｍ以下、好ましくは２００〜３００ｎｍの範囲のピッチで配列された複数の微細凹凸を有機ＥＬ素子２に対向するように有している。
【００１１】
また、透明部材層４は、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８を備える透明基材５である。そして、微細凹凸層３の屈折率ｎ1と、透明部材層４を構成する透明基材５の屈折率ｎ2との間には、０．８ｎ1＜ｎ2＜２ｎ1の関係が成立する。微細凹凸層３の屈折率ｎ1に対して、微細凹凸層３と接触する透明基材５の屈折率ｎ2が上記の範囲未満である場合、微細凹凸層３と透明基材５との界面での反射が生じ易くなり好ましくない。また、透明基材５の屈折率ｎ2の上限は特に制限はないが、透明な材料の一般的な屈折率を考慮して、微細凹凸層３の屈折率ｎ1の２倍を上限とする。微細凹凸層と接触する部位の透明部材層が、以下の説明のような種々の層となった場合においても同様である。
尚、本発明において屈折率の測定は、分光エリプソメータ（（株）堀場製作所製）を用いて行うものとする。
【００１２】
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、微細凹凸層３に対して大きな入射角で入射した光も含めて、微細凹凸層３によって大部分が取込まれる。そして、微細凹凸層３に取込まれて微細凹凸層３を透過した光は、上記の屈折率ｎ1、ｎ2の関係が成立している透明部材層４に、反射をほとんど生じることなく入射する。このため、有機ＥＬディスプレイ１内部での反射による光損失が大幅に低減され、透明部材層４への光の入射効率が極めて高いものとなる。
【００１３】
［第２の形態］
図２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２に示される有機ＥＬディスプレイ１′は、有機ＥＬ素子２と、この有機ＥＬ素子２の一方の面側に微細凹凸層３を介して配設された透明部材層４′とを備えている。この有機ＥＬディスプレイ１′は、透明部材層４′が、三原色の有機ＥＬ素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂに対応した三原色の着色層６Ｒ，６Ｇ，６Ｂからなるカラーフィルタ層６と、着色層６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ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８を備えた透明基材５とで構成されている他は、上述の有機ＥＬディスプレイ１と同様である。尚、有機ＥＬディスプレイ１と同様の部材には、同じ部材番号を付している。
【００１４】
このような有機ＥＬディスプレイ１′では、微細凹凸層３は、４００ｎｍ以下、好ましくは２００〜３００ｎｍの範囲のピッチで配列された複数の微細凹凸を有機ＥＬ素子２に対向するように有している。また、微細凹凸層３の屈折率ｎ1と、透明部材層４′のうち微細凹凸層３と接触する部位であるカラーフィルタ層６の屈折率ｎ2との間には、０．８ｎ1＜ｎ2＜２ｎ1の関係が成立する。これにより、有機ＥＬ素子２から出た光は、微細凹凸層３に対して大きな入射角で入射した光も含めて、微細凹凸層３によって大部分が取込まれる。そして、微細凹凸層３に取込まれて微細凹凸層３を透過した光は、上記の屈折率ｎ1、ｎ2の関係が成立している透明部材層４′に、反射をほとんど生じることなく入射する。このため、有機ＥＬディスプレイ１内部での反射による光損失が大幅に低減され、透明部材層４′への光の入射効率が極めて高いものとなる。
尚、カラーフィルタ層６の屈折率ｎ2が、着色層６Ｒ，６Ｇ，６Ｂの各部位によって異なる場合には、着色層６Ｒ，６Ｇ，６Ｂの全ての屈折率ｎ2と微細凹凸層３の屈折率ｎ1との間で上記の関係が成立することが必要である。
【００１５】
［第３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に示されるように、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の一方の面側に微細凹凸層１３を介して配設された透明部材層１４とを備えている。また、有機ＥＬ素子１２と微細凹凸層１３との間には空隙部が形成されており、この空隙部の周縁部は、図示しない封止部材により封止されている。
有機ＥＬディスプレイ１１を構成する有機ＥＬ素子１２は、白色発光の有機ＥＬ素子である。
微細凹凸層１３は、４００ｎｍ以下、好ましくは２００〜３００ｎｍの範囲のピッチで配列された複数の微細凹凸を有機ＥＬ素子１２に対向するように有している。
【００１６】
また、透明部材層１４は、三原色の着色層１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂが所望のパターンで配列されたカラーフィルタ層１６と、着色層１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ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１８を備えた透明基材１５とで構成されている。そして、微細凹凸層１３の屈折率ｎ1と、透明部材層１４のうち微細凹凸層１３と接触する部位であるカラーフィルタ層１６の屈折率ｎ2との間には、０．８ｎ1＜ｎ2＜２ｎ1の関係が成立する。
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、微細凹凸層１３に対して大きな入射角で入射した光も含めて、微細凹凸層１３によって大部分が取込まれる。そして、微細凹凸層１３に取込まれて微細凹凸層１３を透過した光は、上記の屈折率ｎ1、ｎ2の関係が成立している透明部材層１４に、反射をほとんど生じることなく入射する。このため、有機ＥＬディスプレイ１１内部での反射による光損失が大幅に低減され、透明部材層１４への光の入射効率が極めて高いものとなる。
尚、カラーフィルタ層１６の屈折率ｎ2が、着色層１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの各部位によって異なる場合には、着色層１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの全ての屈折率ｎ2と微細凹凸層１３の屈折率ｎ1との間で上記の関係が成立することが必要である。
【００１７】
［第４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の一方の面側に微細凹凸層２３を介して配設された透明部材層２４とを備えている。また、有機ＥＬ素子２２と微細凹凸層２３との間には空隙部が形成されており、この空隙部の周縁部は、図示しない封止部材により封止されている。
有機ＥＬディスプレイ２１を構成する有機ＥＬ素子２２は、青色発光の有機ＥＬ素子である。
また、微細凹凸層２３は、４００ｎｍ以下、好ましくは２００〜３００ｎｍの範囲のピッチで配列された複数の微細凹凸を有機ＥＬ素子２２に対向するように有している。
【００１８】
有機ＥＬディスプレイ２１を構成する透明部材層２４は、青色光を赤色蛍光に変換する赤色変換蛍光体層２７Ｒ、青色光を緑色蛍光に変換する緑色変換蛍光体層２７Ｇ、青色光をそのまま透過する青色変換ダミー層２７Ｂが所望のパターンで配列された色変換蛍光体層２７と、色変換蛍光体層２７の各層２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂ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２８を備えた透明基材２５とで構成されている。そして、微細凹凸層２３の屈折率ｎ1と、透明部材層２４のうち微細凹凸層２３と接触する部位である色変換蛍光体層２７の屈折率ｎ2との間には、０．８ｎ1＜ｎ2＜２ｎ1の関係が成立する。
【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、微細凹凸層２３に対して大きな入射角で入射した光も含めて、微細凹凸層２３によって大部分が取込まれる。そして、微細凹凸層２３に取込まれて微細凹凸層２３内を透過した光は、上記の屈折率ｎ1、ｎ2の関係が成立している透明部材層２４に、反射をほとんど生じることなく入射する。このため、有機ＥＬディスプレイ２１内部での反射による光損失が大幅に低減され、透明部材層２４への光の入射効率が極めて高いものとなる。
尚、色変換蛍光体層２７の屈折率ｎ2が、各層２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂによって異なる場合には、色変換蛍光体層２７を構成する全ての層２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂの屈折率ｎ2と微細凹凸層１３の屈折率ｎ1との間で上記の関係が成立することが必要である。
【００２０】
［第５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２１′は、有機ＥＬ素子２２と、この有機ＥＬ素子２２の一方の面側に微細凹凸層２３を介して配設された透明部材層２４′とを備えている。この有機ＥＬディスプレイ２１′は、透明部材層２４′が、色変換蛍光体層２７と透明基材２５との間に、色変換蛍光体層２７を構成する各層２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂに対応した三原色の着色層２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂからなるカラーフィルタ層２６を備える他は、上述の有機ＥＬディスプレイ２１と同様である。尚、有機ＥＬディスプレイ２１と同様の部材には、同じ部材番号を付している。
この有機ＥＬディスプレイ２１′でも、微細凹凸層２３は、４００ｎｍ以下、好ましくは２００〜３００ｎｍの範囲のピッチで配列された複数の微細凹凸を有機ＥＬ素子２２に対向するように有している。また、微細凹凸層２３の屈折率ｎ1と、透明部材層２４′のうち微細凹凸層２３と接触する部位である色変換蛍光体層２７の屈折率ｎ2との間には、０．８ｎ1＜ｎ2＜２ｎ1の関係が成立する。
【００２１】
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、微細凹凸層２３に対して大きな入射角で入射した光も含めて、微細凹凸層２３によって大部分が取込まれる。そして、微細凹凸層２３に取込まれて微細凹凸層２３内を透過した光は、上記の屈折率ｎ1、ｎ2の関係が成立している透明部材層２４′に、反射をほとんど生じることなく入射する。このため、有機ＥＬディスプレイ２１′内部での反射による光損失が大幅に低減され、透明部材層２４′への光の入射効率が極めて高いものとなる。
【００２２】
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、上述の各有機ＥＬディスプレイを構成する微細凹凸層３，１３，２３がハードコート層を兼ねるものであってもよい。
また、図６に示されるように、透明部材層１４が、微細凹凸層１３と接触する部位にハードコート層１９を有するような有機ＥＬディスプレイ１１′であってもよい。また、図７に示されるように、透明部材層１４が、微細凹凸層１３と接触する部位にガスバリアー層１９ａを有し、このガスバリアー層１９ａの下層としてハードコート層１９ｂを備えた有機ＥＬディスプレイ１１″であってもよい。尚、図６、図７では、上述の有機ＥＬディスプレイ１１を例として説明しているが、上述の有機ＥＬディスプレイ１，１′，２１，２１′についても同様である。
【００２３】
また、本発明の有機ＥＬディスプレイは、有機ＥＬ素子表面にも微細凹凸層を備えるものであってもよい。図８は、このような例を示すものであり、有機ＥＬ素子２２の一方の面側に、第１の微細凹凸層２３Ａを介して配設された透明部材層２４とを備えているとともに、有機ＥＬ素子２２の表面には、第２の微細凹凸層２３Ｂが配設されている。そして、第１の微細凹凸層２３Ａと第２の微細凹凸層２３Ｂは、４００ｎｍ以下、好ましくは２００〜３００ｎｍの範囲のピッチで配列された複数の微細凹凸を相互に対向するように有している。尚、図８では、上述の有機ＥＬディスプレイ２１を例として説明しているが、上述の有機ＥＬディスプレイ１，１′，１１，１１′，１１″，２１′についても同様である。
【００２４】
さらに、上述の有機ＥＬディスプレイの実施形態では、有機ＥＬ素子２，１２，２２と微細凹凸層３，１３，２３との間、および、上述の第１の微細凹凸層２３Ａと第２の微細凹凸層２３Ｂとの間に空隙部を有しているが、有機ＥＬ素子２，１２，２２に、微細凹凸層３，１３，２３の微細凹凸の先端部が当接したもの、あるいは、上述の第１の微細凹凸層２３Ａの微細凹凸の先端部と第２の微細凹凸層２３Ｂの微細凹凸の先端部が当接したものであってもよい。
【００２５】
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。
［微細凹凸層］
本発明の有機ＥＬディスプレイを構成する微細凹凸層３，１３，２３，２３Ａ，２３Ｂは、上述のように、４００ｎｍ以下、好ましくは２００〜３００ｎｍの範囲のピッチで配列された複数の微細凹凸を有するものである。この微細凹凸の断面形状は種々の形状とすることができる。例えば、微細凹凸層３を例とすると、図９（Ａ）に示されるように断面上縁の形状が正弦曲線をなすもの、図９（Ｂ）に示されるように断面の頂部が円弧状であって、立ち上がり部位が直線状で頂部方向にすぼまった形状、図９（Ｃ）に示されるように断面上縁が三角波状のもの、図９（Ｄ）に示されるように矩形波状のもの等であってよい。微細凹凸層１３，２３，２３Ａ，２３Ｂについても同様である。
【００２６】
このような断面形状の微細凹凸を有する微細凹凸層は、微細凹凸の頂部では樹脂材料が存在せず、この部位での屈折率は気体層の屈折率となる。そして、微細凹凸の底部側に行くほど気体層が占める割合が少なくなり、屈折率が増加し、微細凹凸の凹部では、微細凹凸層を構成する材料の屈折率そのものとなる。このように、屈折率がほぼ連続的に変化することにより、微細凹凸層３，１３，２３，２３Ａでは、入射光の反射が防止される。また、図８に示すように有機ＥＬ素子２２に配設された反射防止膜２３Ｂでは、有機ＥＬ素子２２から発散するように出た光が透明部材層２４方向にある程度集光される。
また、微細凹凸層の微細凹凸は、図１０に示すように、凸部３ａ、凹部３ｂが同一方向に連続した形状とすることができる。また、図１１（Ａ）に示されるように、微細凹凸の凸部３ａが単純立方格子配列をとるもの、図１１（Ｂ）に示すように、微細凹凸の凸部３ａが最密六方格子配列をとるものであってもよい。特に、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）に示されるような一方向性ではない微細凹凸の配列は、入射光の方向による反射率の変化がなく、有機ＥＬ素子から出た光の取込みが高い効率で行われる。
【００２７】
このような微細凹凸は、例えば、図９（Ａ）に示すように、凸部３ａのピッチＰ、あるいは凹部３ｂのピッチＰが４００ｎｍ以下、好ましくは２００〜３００ｎｍの範囲である。ピッチＰが４００ｎｍを超えると、有機ＥＬ素子から出た光の取込み効率が低下して好ましくない。また、下限は特に制限はないが、微細凹凸の形成精度を考慮すると、１００ｎｍ以上が好ましい。また、微細凹凸の凸部３ａと凹部３ｂの高低差Ｈは、例えば、１００〜６００ｎｍの範囲で設定することができる。高低差Ｈが１００ｎｍ以下であると、有機ＥＬ素子から出た光の取込み効率が低下し、６００ｎｍを超えると、ピッチＰが４００ｎｍ以下である微細凹凸の形成が難しくなり好ましくない。
上述のような微細凹凸は、微細凹凸層３，１３，２３，２３Ａ，２３Ｂの形成と同時に形成してもよく、また、微細凹凸層３，１３，２３，２３Ａ，２３Ｂ用の層を予め形成し、その後、微細凹凸を形成してもよい。
【００２８】
微細凹凸層３，１３，２３，２３Ａ，２３Ｂの形成は、透明樹脂材料を用いて形成することができ、硬化性樹脂材料、特に電離放射線硬化性樹脂材料を用いることが好ましい。硬化性樹脂材料を用いて微細凹凸層を形成する場合、例えば、（１）硬化性樹脂材料の層を塗布等により形成する際に、表面に微細凹凸を有する型付け用フィルムを圧着した状態で層を硬化させる方法、（２）形成された未硬化の層に型付け用ローラ等の型付け手段を押圧（必要に応じて加熱しながら）する方法、（３）剥離面に微細凹凸を有する剥離性の型付け用基材上に硬化性樹脂材料の層を塗布等により形成して転写フィルムを作成し、この転写フィルムを用いて転写形成する方法等を採ることができる。
【００２９】
上記の型付け用フィルムやローラを使用する方法では、以下のようにして微細凹凸を形成することができる。まず、適宜な基材に、感光性樹脂組成物の層を形成し、この層にレーザー光干渉法により露光を行う。感光性樹脂組成物としては、例えば、レリーフホログラム製造用として市販されているフィルム付きのものを利用することができる。露光は、レーザー光を２以上に分割して干渉させることによって行い、ピッチが４００ｎｍ以下の硬化部と未硬化部とを得る。露光後、感光性樹脂組成物の種類に応じた現像法、例えば、特定の溶剤による未硬化部分の除去により、現像を行って、ピッチが４００ｎｍ以下の複数の微細凹凸が形成された型面を有する原型を得る。
【００３０】
このように得られた原型は、凹凸形成を容易とするために、比較的分子量の小さい高分子からなっているため、耐溶剤性、機械的強度が低いことがあり、繰り返し使用による微細凹凸の複製に適さない場合がある。そこで、原型にニッケル等の金属膜をめっきで形成し、第１の金属製の型（金属製スタンパー）を形成し、この第１の金属製の型を直接使用するか、あるいは、第１の金属製の型に更にめっきを行って、第２の金属製の型（金属製スタンパー）を複数個形成し、得られた第２の金属製の型を使用することが好ましい。また、このようにして得られた平板状の型面の形状をローラ面に形成し、必要に応じて、殖版（同一版面上に多面付けにすること）した型ローラを使用してもよい。
【００３１】
尚、型面の形状を複製する際に、原型と第２の金属製の型とは同形状であり、原型と第１の金属製の型とは互いに逆型形状の関係となる。また、微細凹凸層の微細凹凸の形状と、それを製造するための型の型面の微細凹凸の形状とは、互いに逆型形状の関係にある。したがって、所望の形状の微細凹凸を有する微細凹凸層を形成するために、必要なら更に、めっきによる金属製の型（金属製スタンパー）の形成を加えて、微細凹凸の形状を逆転させることができる。但し、微細凹凸の断面形状が正弦曲線のように、元の型形状と逆型形状の違いがない場合もある。
【００３２】
また、型付け用ローラを用いて微細凹凸を形成する方法では、対象となるシート状物を、型付け用ローラに沿わせて走行させる際に、型付け用ローラとシート状物との間に電離放射線硬化性樹脂を供給し、型付け用ローラとシート状物との間に保持された電離放射線硬化性樹脂に対して電離放射線を照射して、電離放射線硬化性樹脂を架橋硬化させてシート状物と接着させ、その後、電離放射線硬化性樹脂の硬化物の層をシート状物と共に型付け用ローラから剥がして巻き取ることができる。また、型付け用ローラの代わりに、型面を有する型付け用フィルムや平板状の型（型板）を用いて、その型面に、対象となるシート状物を電離放射線硬化性樹脂を介して積層し、間に保持された電離放射線硬化性樹脂に対して電離放射線を照射して、電離放射線硬化性樹脂を架橋硬化させてシート状物と接着させ、その後、型付け用フィルムや平板状の型から電離放射線硬化性樹脂の硬化物の層をシート状物と共に剥がすことにより微細凹凸を形成することができる。
【００３３】
微細凹凸層の形成に使用する硬化性樹脂材料としては、従来公知の透明（可視光透過率５０％以上）樹脂を使用することができ、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使用することができる。また、上述のように微細凹凸層３，１３，２３がハードコート層を兼ねる場合、特に上記のような電離放射線硬化性樹脂を使用することが好ましい。
【００３４】
［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１２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１２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についても同様である。
【００３５】
透明基材５１は、有機ＥＬ発光層５３からの光を図１２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１２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が、上述の微細凹凸層３，１３，２３と対向する面であり、また、この面に上記の微細凹凸層２３Ｂが形成される。
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。
【００３６】
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、５０μｍ〜２．０ｍｍ程度である。
【００３７】
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１２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１２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。
【００３８】
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１２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１２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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
有機ＥＬ発光層５３を構成する発光層は、図１、図２に示す有機ＥＬ素子２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３に示す有機ＥＬ素子１２では白色発光、図４〜図５に示される有機ＥＬ素子２２では青色発光とする。
【００４２】
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。
【００４３】
（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。
【００４４】
（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。
さらに、図４〜図５に示される有機ＥＬ素子２２の場合において、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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
（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。
【００５０】
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。
【００５１】
（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。
【００５２】
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。
【００５３】
（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。
【００５４】
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。
【００５５】
［透明部材層］
透明部材層４，４′，１４，２４を構成する透明基材５，１５，２５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５，１５，２５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。
【００５６】
また、透明部材層４′，１４，２４を構成するカラーフィルタ層６，１６，２６は、有機ＥＬ素子２，１２，２２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６，１６，２６を構成する赤色着色層６Ｒ，１６Ｒ，２６Ｒ、緑色着色層６Ｇ，１６Ｇ，２６Ｇ、青色着色層６Ｂ，１６Ｂ，２６Ｂは、有機ＥＬ素子２，１２，２２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６，１６，２６の厚みは、各着色層の材料、有機ＥＬ素子２，１２，２２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。
また、透明部材層２４を構成する色変換蛍光体層２７は、青色光を赤色蛍光に変換する赤色変換蛍光体層２７Ｒ、青色光を緑色蛍光に変換する緑色変換蛍光体層２７Ｇ、青色光をそのまま透過する青色変換ダミー層２７Ｂが所望のパターンで配列されたものである。
【００５７】
上記の赤色変換蛍光体層２７Ｒおよび緑色変換蛍光体層２７Ｇ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２７Ｒ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２７Ｇ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２７Ｒおよび緑色変換蛍光体層２７Ｇ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。
【００５８】
また、青色変換ダミー層２７Ｂは、有機ＥＬ素子２２で発光された青色光をそのまま透過してカラーフィルタ層２６に送るものであり、赤色変換蛍光体層２７Ｒ、緑色変換蛍光体層２７Ｇ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２７Ｒおよび緑色変換蛍光体層２７Ｇ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２７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２７Ｂに使用することができる。
【００５９】
色変換蛍光体層２７を構成する赤色変換蛍光体層２７Ｒと緑色変換蛍光体層２７Ｇ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２７Ｒや緑色変換蛍光体層２７Ｇを形成することができる。また、青色変換ダミー層２７Ｂ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。
【００６０】
このような色変換蛍光体層２７の厚みは、赤色変換蛍光体層２７Ｒおよび緑色変換蛍光体層２７Ｇが有機ＥＬ素子２２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２７Ｒと緑色変換蛍光体層２７Ｇとの厚みが異なる場合があってもよい。
【００６１】
また、例えば、図６に示されるように、透明部材層１４が、微細凹凸層１３と接触する部位にハードコート層１９を有する場合、ハードコート層１９は、カラーフィルタ層１６等の下層に段差（表面凹凸）が存在する場合に、この段差を解消して透明部材層１４の平坦化を図り、微細凹凸層１３の厚みムラ発生を防止する平坦化作用をなす。このようなハードコート層１９は、透明（可視光透過率５０％以上）樹脂により形成することができる。具体的には、アクリレート系、メタクリレート系の反応性ビニル基を有する電離放射線硬化性樹脂、熱硬化型樹脂を使用することができる。また、透明樹脂として、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、ポリアミド樹脂等を使用することができる。
【００６２】
このようなハードコート層１９の厚みは、使用する材料を考慮し、平坦化作用が発現できる範囲で設定することができ、例えば、１〜５μｍ程度の範囲で適宜設定することができる。
また、例えば、図７に示されるように、透明部材層１４が、微細凹凸層１３と接触する部位にガスバリアー層１９ａを有し、このガスバリアー層１９ａの下層としてハードコート層１９ｂを備える場合、ハードコート層１９ｂは上記のハードコート層１９と同様とすることができる。ガスバリアー層１９ａ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。
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８，１８，２８を備えないものであってもよい。
【実施例】
【００６３】
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］
（透明部材層上への微細凹凸層の形成）
透明部材層として、１５０ｍｍ×１５０ｍｍ、厚み０．７ｍｍのソーダガラスの基板（セントラル硝子（株）製）を準備した。このガラス基板上の中央に、紫外線硬化性のアクリレート系樹脂（ＪＳＲ（株）製 ＪＮＰＣ）を載置した。次いで、この上から、微細凹凸の型が形成されたポリカーボネート製の型シートを、型面が上記のアクリレート系樹脂に接触するように被せた。そして、ローラを用いて型シートをガラス基板に押し付け、ガラス基板と型シートとの間のアクリレート系樹脂をガラス基板全面に広げた。この状態で紫外線をアクリレート系樹脂に照射し、さらに全面を加熱加圧した後、型シートを剥離した。これにより、ガラス基板上には、図９（Ａ）、図１１（Ｂ）に示されるような形状でピッチＰが３００ｎｍ、凸部と凹部の高低差が３００ｎｍである微細凹凸を有する微細凹凸層が形成された。この微細凹凸層の凸部先端からガラス基板までの厚みは２．０μｍであった。また、この微細凹凸層の屈折率ｎ1は１．５３であり、また、上記のガラス基板の屈折率ｎ2は１．５０であった。
【００６４】
（有機ＥＬ素子の作製）
１５０ｍｍ×１５０ｍｍ、厚み０．７ｍｍのソーダガラスの基板（セントラル硝子（株）製）を準備し、このガラス基板に対して、イオンプレーティング法により膜厚１５０ｎｍ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、第１電極層（透明電極層）を形成した。
次に、第１電極層上に、隔壁用塗料（日本ゼオン（株）製フォトレジスト ＺＰＮ１１００）をスピンコート法により絶縁層を覆うように全面に塗布し、プリベーク（７０℃、３０分間）を行った。その後、所定の隔壁用フォトマスクを用いて露光し、現像液（日本ゼオン（株）製ＺＴＭＡ−１００）にて現像を行い、次いで、ポストベーク（１００℃、３０分間）を行った。これにより、２８０μｍの間隔を設けて並行に複数の隔壁を形成した。この隔壁は、高さ１０μｍ、下部（絶縁層側）の幅１５μｍ、上部の幅２６μｍである形状を有するものであった。
【００６５】
次いで、上記の隔壁をマスクとして、真空蒸着法により正孔注入層、発光層、電子注入層からなる青色有機ＥＬ発光層を形成した。
すなわち、まず、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、１３０ｍｍ×１３０ｍｍの開口部を備えたマスクを介して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、隔壁がマスクパターンとなり、各隔壁間のみを正孔注入層材料が通過して透明電極層上に正孔注入層が形成された。
次に、上記と同様に、隔壁をマスクとして、４，４′−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニルを５０ｎｍまで蒸着して成膜することにより発光層を形成した。
【００６６】
さらに、トリス（８−キノリノール）アルミニウムを２０ｎｍ厚まで蒸着して成膜することにより電子注入層とした。
次に、１５０ｍｍ×１５０ｍｍの開口部を備えたマスクを介して上記の隔壁が形成されている領域に真空蒸着法によりマグネシウムと銀を同時に蒸着（マグネシウムの蒸着速度＝１．３〜１．４ｎｍ／秒、銀の蒸着速度＝０．１ｎｍ／秒）して成膜した。これにより、隔壁がマスクとなって、マグネシウム／銀混合物からなる厚み２００ｎｍの第２電極層（背面電極層）が有機ＥＬ発光層上に形成された。この第２電極層は、幅２８０μｍの帯状パターンとして有機ＥＬ発光層上に存在するものであり、隔壁の上部表面にもダミーの背面電極層が形成された。
以上の方法により、有機ＥＬ素子を得た。
【００６７】
（有機ＥＬディスプレイの作製）
このように作製した有機ＥＬ素子のガラス基板に対して、上述の微細凹凸層が０．２ｍｍの空隙を形成して対向するようにガラス基板（透明部材層）を配設した。この状態で、空隙部の周縁に紫外線硬化型接着剤を充填して硬貨固着させることにより、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、第１電極と第２電極間に８．０Ｖの電圧を印加したときの発光輝度（ｃｄ／ｍ2）を測定し、結果を下記の表１に示した。
【００６８】
［実施例２］
微細凹凸層を形成する材料として、紫外線硬化性のアクリレート系樹脂（ＪＳＲ（株）製 ＪＮＰＣ）の代わりにフッ化マグネシウム（屈折率ｎ1は１．３７）を使用した他は、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、印加電圧が８．０Ｖのときの発光輝度（ｃｄ／ｍ2）を測定し、結果を下記の表１に示した。
【００６９】
［実施例３］
微細凹凸層を形成する材料として、紫外線硬化性のアクリレート系樹脂（ＪＳＲ（株）製 ＪＮＰＣ）の代わりにシリカ系コート材（日産化学工業（株）製 絶縁ハードコート材ＮＨＣ、屈折率ｎ1は１．８９）を使用し、ガラス基板として屈折率ｎ2が１．５６のガラス基板を使用した他は、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、印加電圧が８．０Ｖのときの発光輝度（ｃｄ／ｍ2）を測定し、結果を下記の表１に示した。
【００７０】
［比較例１］
微細凹凸層を形成する材料として、紫外線硬化性のアクリレート系樹脂（ＪＳＲ（株）製 ＪＮＰＣ）の代わりにシリカ系コート材（日産化学工業（株）製 絶縁ハードコート材ＮＨＣ、屈折率ｎ1は１．８９）を使用した他は、実施例１と同様にして、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、印加電圧が８．０Ｖのときの発光輝度（ｃｄ／ｍ2）を測定し、結果を下記の表１に示した。
【００７１】
［比較例２］
微細凹凸層に形成した微細凹凸のピッチＰを５００ｎｍとした他は、実施例１と同様にして、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、印加電圧が８．０Ｖのときの発光輝度（ｃｄ／ｍ2）を測定し、結果を下記の表１に示した。
【００７２】
［比較例３］
実施例１の微細凹凸層の形成に使用したアクリレート系樹脂を使用し、微細凹凸層の代わりに、厚み２．０μｍの平坦な樹脂層を形成した他は、実施例１と同様にして、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、印加電圧が８．０Ｖのときの発光輝度（ｃｄ／ｍ2）を測定し、結果を下記の表１に示した。
【００７３】
【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、比較例１〜３の有機ＥＬディスプレイに比べて発光輝度が大きく、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】
【００７４】
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】
【００７５】
【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ディスプレイの他の実施形態を示す概略構成図である。
【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】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８】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９】微細凹凸層の微細凹凸の断面形状の例を示す図である。
【図１０】微細凹凸層の微細凹凸の構造を示す斜視図である。
【図１１】微細凹凸層の微細凹凸の構造を示す平面図である。
【図１２】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】
【００７６】
１，１′，１１，１１′，１１″，２１，２１′，２１″…有機ＥＬディスプレイ
２，１２，２２…有機ＥＬ素子
３，１３，２３，２３Ａ，２３Ｂ…微細凹凸層
３ａ…凸部
３ｂ…凹部
４，４′，１４，２４…透明部材層
５，１５，２５…透明基材
６，１６，２６…カラーフィルタ層
８，１８，２８…ブラックマトリックス
２７…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】
しかし、上記（２）の方式では、ディスプレイ内部において、有機ＥＬ素子から出た光の内、カラーフィルタ層に対して大きな入射角で入射した光は、カラーフィルタ層との界面で反射し、有機ＥＬ素子を構成する透明基材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（カラーフィルタ層への光の入射効率）が低いという問題があった。このような問題は、上記（３）の方式でも、ディスプレイ内部において、有機ＥＬ素子から出た光の一部が色変換蛍光体層に入射する際に、同様に生じる。また、上記（１）の方式でも、通常は色補正を行うためにカラーフィルタ層が配設されており、上記と同様の問題が生じる。
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、（ａ）カラーフィルタ層や色変換蛍光体層の表面を粗面化したり、（ｂ）互いに屈折率の異なる複数の層からなる反射防止層をカラーフィルタ層や色変換蛍光体層の表面に設けることが行われている。
【０００４】
また、光の波長以下のピッチで複数の微細凹凸が形成された凹凸部を有する反射防止フィルムが開発されており、この反射防止フィルムを各種ディスプレイの表面に配置することにより、外光の反射を防止できることが知られている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００１−２６４５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記（ａ）の粗面化を目的として、微粒子を配合した層を塗布等によりカラーフィルタ層や色変換蛍光体層の表面に積層すると、入射光の乱反射が生じ、有機ＥＬ素子から出た光の一部が失われて、有機ＥＬ素子から出た光の利用効率（カラーフィルタ層や色変換蛍光体層への光の入射効率）が低下することになる。また、一定の粗面を形成するための工程管理が難しいという問題もあった。一方、上記（ｂ）の反射防止層を形成する場合には、反射防止層形成のための複数層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。
また、上述のような凹凸部を有する反射防止フィルムをディスプレイの表面に配設した場合、外光反射が防止されて、ディスプレイからの映像光を明瞭に認識することは可能である。しかし、ディスプレイ内部での反射を防止して、有機ＥＬ素子から出た光の利用効率（カラーフィルタ層や色変換蛍光体層への光の入射効率）を向上させることは困難であった。
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、光の利用効率が高く、かつ、製造も容易な有機ＥＬディスプレイ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】
【０００６】
このような目的を達成するために、本発明は、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微細凹凸層を介して配設された透明部材層と、を備え、前記微細凹凸層は４００ｎｍ以下のピッチで配列された複数の微細凹凸を前記有機ＥＬ素子に対向するように有し、前記微細凹凸層の屈折率ｎ1と、前記透明部材層のうち微細凹凸層と接触する部位の屈折率ｎ2との間に０．８ｎ1＜ｎ2＜２ｎ1の関係が成立するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記透明部材層は、透明基材であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記透明部材層は、前記微細凹凸層側からカラーフィルタ層と透明基材とが積層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、前記透明部材層は、前記微細凹凸層側から色変換蛍光体層と透明基材とが積層されたものであるような構成とした。
【０００７】
本発明の他の態様として、前記透明部材層は、前記微細凹凸層側から色変換蛍光体層とカラーフィルタ層と透明基材とが積層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、前記微細凹凸層はハードコート層を兼ね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、前記透明部材層は、前記微細凹凸層と接触する部位としてガスバリアー層を有するような構成とした。
【０００８】
本発明の他の態様として、前記微細凹凸層と前記有機ＥＬ素子との間に空隙部を有するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記微細凹凸層と対向する前記有機ＥＬ素子の表面に第２の微細凹凸層を備え、該第２の微細凹凸層は複数の微細凹凸を前記微細凹凸層に対向するように有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素子がアクティブマトリックス駆動方式のものであるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記アクティブマトリックス駆動方式を構成する対向した電極のうち、駆動素子を備えた電極側に前記反射防止膜が位置するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記アクティブマトリックス駆動方式を構成する対向した電極のうち、駆動素子を備えていない電極側に前記反射防止膜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素子がパッシブマトリックス駆動方式のものであるような構成とした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の有機ＥＬディスプレイでは、有機ＥＬ素子から出た光は、微細凹凸層に対して大きな入射角で入射した光も含めて、複数の微細凹凸が４００ｎｍ以下のピッチで配列されているので、微細凹凸層に高効率で取込まれ、その後、微細凹凸層と所定の屈折率の関係を満足する透明部材層に入射することになり、ディスプレイ内部での反射による光損失が大幅に低減され、透明部材層への光の入射効率が極めて高いものとなる。また、微細凹凸層が積層膜ではないため、本発明の有機ＥＬディスプレイは製造が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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、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の一方の面側に微細凹凸層３を介して配設された透明部材層４とを備えている。また、有機ＥＬ素子２と微細凹凸層３との間には空隙部が形成されており、この空隙部の周縁部は、図示しない封止部材により封止されている。
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。
微細凹凸層３は、４００ｎｍ以下、好ましくは２００〜３００ｎｍの範囲のピッチで配列された複数の微細凹凸を有機ＥＬ素子２に対向するように有している。
【００１１】
また、透明部材層４は、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８を備える透明基材５である。そして、微細凹凸層３の屈折率ｎ1と、透明部材層４を構成する透明基材５の屈折率ｎ2との間には、０．８ｎ1＜ｎ2＜２ｎ1の関係が成立する。微細凹凸層３の屈折率ｎ1に対して、微細凹凸層３と接触する透明基材５の屈折率ｎ2が上記の範囲未満である場合、微細凹凸層３と透明基材５との界面での反射が生じ易くなり好ましくない。また、透明基材５の屈折率ｎ2の上限は特に制限はないが、透明な材料の一般的な屈折率を考慮して、微細凹凸層３の屈折率ｎ1の２倍を上限とする。微細凹凸層と接触する部位の透明部材層が、以下の説明のような種々の層となった場合においても同様である。
尚、本発明において屈折率の測定は、分光エリプソメータ（（株）堀場製作所製）を用いて行うものとする。
【００１２】
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、微細凹凸層３に対して大きな入射角で入射した光も含めて、微細凹凸層３によって大部分が取込まれる。そして、微細凹凸層３に取込まれて微細凹凸層３を透過した光は、上記の屈折率ｎ1、ｎ2の関係が成立している透明部材層４に、反射をほとんど生じることなく入射する。このため、有機ＥＬディスプレイ１内部での反射による光損失が大幅に低減され、透明部材層４への光の入射効率が極めて高いものとなる。
【００１３】
［第２の形態］
図２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２に示される有機ＥＬディスプレイ１′は、有機ＥＬ素子２と、この有機ＥＬ素子２の一方の面側に微細凹凸層３を介して配設された透明部材層４′とを備えている。この有機ＥＬディスプレイ１′は、透明部材層４′が、三原色の有機ＥＬ素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂに対応した三原色の着色層６Ｒ，６Ｇ，６Ｂからなるカラーフィルタ層６と、着色層６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ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８を備えた透明基材５とで構成されている他は、上述の有機ＥＬディスプレイ１と同様である。尚、有機ＥＬディスプレイ１と同様の部材には、同じ部材番号を付している。
【００１４】
このような有機ＥＬディスプレイ１′では、微細凹凸層３は、４００ｎｍ以下、好ましくは２００〜３００ｎｍの範囲のピッチで配列された複数の微細凹凸を有機ＥＬ素子２に対向するように有している。また、微細凹凸層３の屈折率ｎ1と、透明部材層４′のうち微細凹凸層３と接触する部位であるカラーフィルタ層６の屈折率ｎ2との間には、０．８ｎ1＜ｎ2＜２ｎ1の関係が成立する。これにより、有機ＥＬ素子２から出た光は、微細凹凸層３に対して大きな入射角で入射した光も含めて、微細凹凸層３によって大部分が取込まれる。そして、微細凹凸層３に取込まれて微細凹凸層３を透過した光は、上記の屈折率ｎ1、ｎ2の関係が成立している透明部材層４′に、反射をほとんど生じることなく入射する。このため、有機ＥＬディスプレイ１内部での反射による光損失が大幅に低減され、透明部材層４′への光の入射効率が極めて高いものとなる。
尚、カラーフィルタ層６の屈折率ｎ2が、着色層６Ｒ，６Ｇ，６Ｂの各部位によって異なる場合には、着色層６Ｒ，６Ｇ，６Ｂの全ての屈折率ｎ2と微細凹凸層３の屈折率ｎ1との間で上記の関係が成立することが必要である。
【００１５】
［第３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に示されるように、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の一方の面側に微細凹凸層１３を介して配設された透明部材層１４とを備えている。また、有機ＥＬ素子１２と微細凹凸層１３との間には空隙部が形成されており、この空隙部の周縁部は、図示しない封止部材により封止されている。
有機ＥＬディスプレイ１１を構成する有機ＥＬ素子１２は、白色発光の有機ＥＬ素子である。
微細凹凸層１３は、４００ｎｍ以下、好ましくは２００〜３００ｎｍの範囲のピッチで配列された複数の微細凹凸を有機ＥＬ素子１２に対向するように有している。
【００１６】
また、透明部材層１４は、三原色の着色層１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂが所望のパターンで配列されたカラーフィルタ層１６と、着色層１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ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１８を備えた透明基材１５とで構成されている。そして、微細凹凸層１３の屈折率ｎ1と、透明部材層１４のうち微細凹凸層１３と接触する部位であるカラーフィルタ層１６の屈折率ｎ2との間には、０．８ｎ1＜ｎ2＜２ｎ1の関係が成立する。
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、微細凹凸層１３に対して大きな入射角で入射した光も含めて、微細凹凸層１３によって大部分が取込まれる。そして、微細凹凸層１３に取込まれて微細凹凸層１３を透過した光は、上記の屈折率ｎ1、ｎ2の関係が成立している透明部材層１４に、反射をほとんど生じることなく入射する。このため、有機ＥＬディスプレイ１１内部での反射による光損失が大幅に低減され、透明部材層１４への光の入射効率が極めて高いものとなる。
尚、カラーフィルタ層１６の屈折率ｎ2が、着色層１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの各部位によって異なる場合には、着色層１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの全ての屈折率ｎ2と微細凹凸層１３の屈折率ｎ1との間で上記の関係が成立することが必要である。
【００１７】
［第４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の一方の面側に微細凹凸層２３を介して配設された透明部材層２４とを備えている。また、有機ＥＬ素子２２と微細凹凸層２３との間には空隙部が形成されており、この空隙部の周縁部は、図示しない封止部材により封止されている。
有機ＥＬディスプレイ２１を構成する有機ＥＬ素子２２は、青色発光の有機ＥＬ素子である。
また、微細凹凸層２３は、４００ｎｍ以下、好ましくは２００〜３００ｎｍの範囲のピッチで配列された複数の微細凹凸を有機ＥＬ素子２２に対向するように有している。
【００１８】
有機ＥＬディスプレイ２１を構成する透明部材層２４は、青色光を赤色蛍光に変換する赤色変換蛍光体層２７Ｒ、青色光を緑色蛍光に変換する緑色変換蛍光体層２７Ｇ、青色光をそのまま透過する青色変換ダミー層２７Ｂが所望のパターンで配列された色変換蛍光体層２７と、色変換蛍光体層２７の各層２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂ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２８を備えた透明基材２５とで構成されている。そして、微細凹凸層２３の屈折率ｎ1と、透明部材層２４のうち微細凹凸層２３と接触する部位である色変換蛍光体層２７の屈折率ｎ2との間には、０．８ｎ1＜ｎ2＜２ｎ1の関係が成立する。
【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、微細凹凸層２３に対して大きな入射角で入射した光も含めて、微細凹凸層２３によって大部分が取込まれる。そして、微細凹凸層２３に取込まれて微細凹凸層２３内を透過した光は、上記の屈折率ｎ1、ｎ2の関係が成立している透明部材層２４に、反射をほとんど生じることなく入射する。このため、有機ＥＬディスプレイ２１内部での反射による光損失が大幅に低減され、透明部材層２４への光の入射効率が極めて高いものとなる。
尚、色変換蛍光体層２７の屈折率ｎ2が、各層２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂによって異なる場合には、色変換蛍光体層２７を構成する全ての層２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂの屈折率ｎ2と微細凹凸層１３の屈折率ｎ1との間で上記の関係が成立することが必要である。
【００２０】
［第５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２１′は、有機ＥＬ素子２２と、この有機ＥＬ素子２２の一方の面側に微細凹凸層２３を介して配設された透明部材層２４′とを備えている。この有機ＥＬディスプレイ２１′は、透明部材層２４′が、色変換蛍光体層２７と透明基材２５との間に、色変換蛍光体層２７を構成する各層２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂに対応した三原色の着色層２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂからなるカラーフィルタ層２６を備える他は、上述の有機ＥＬディスプレイ２１と同様である。尚、有機ＥＬディスプレイ２１と同様の部材には、同じ部材番号を付している。
この有機ＥＬディスプレイ２１′でも、微細凹凸層２３は、４００ｎｍ以下、好ましくは２００〜３００ｎｍの範囲のピッチで配列された複数の微細凹凸を有機ＥＬ素子２２に対向するように有している。また、微細凹凸層２３の屈折率ｎ1と、透明部材層２４′のうち微細凹凸層２３と接触する部位である色変換蛍光体層２７の屈折率ｎ2との間には、０．８ｎ1＜ｎ2＜２ｎ1の関係が成立する。
【００２１】
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、微細凹凸層２３に対して大きな入射角で入射した光も含めて、微細凹凸層２３によって大部分が取込まれる。そして、微細凹凸層２３に取込まれて微細凹凸層２３内を透過した光は、上記の屈折率ｎ1、ｎ2の関係が成立している透明部材層２４′に、反射をほとんど生じることなく入射する。このため、有機ＥＬディスプレイ２１′内部での反射による光損失が大幅に低減され、透明部材層２４′への光の入射効率が極めて高いものとなる。
【００２２】
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、上述の各有機ＥＬディスプレイを構成する微細凹凸層３，１３，２３がハードコート層を兼ねるものであってもよい。
また、図６に示されるように、透明部材層１４が、微細凹凸層１３と接触する部位にハードコート層１９を有するような有機ＥＬディスプレイ１１′であってもよい。また、図７に示されるように、透明部材層１４が、微細凹凸層１３と接触する部位にガスバリアー層１９ａを有し、このガスバリアー層１９ａの下層としてハードコート層１９ｂを備えた有機ＥＬディスプレイ１１″であってもよい。尚、図６、図７では、上述の有機ＥＬディスプレイ１１を例として説明しているが、上述の有機ＥＬディスプレイ１，１′，２１，２１′についても同様である。
【００２３】
また、本発明の有機ＥＬディスプレイは、有機ＥＬ素子表面にも微細凹凸層を備えるものであってもよい。図８は、このような例を示すものであり、有機ＥＬ素子２２の一方の面側に、第１の微細凹凸層２３Ａを介して配設された透明部材層２４とを備えているとともに、有機ＥＬ素子２２の表面には、第２の微細凹凸層２３Ｂが配設されている。そして、第１の微細凹凸層２３Ａと第２の微細凹凸層２３Ｂは、４００ｎｍ以下、好ましくは２００〜３００ｎｍの範囲のピッチで配列された複数の微細凹凸を相互に対向するように有している。尚、図８では、上述の有機ＥＬディスプレイ２１を例として説明しているが、上述の有機ＥＬディスプレイ１，１′，１１，１１′，１１″，２１′についても同様である。
【００２４】
さらに、上述の有機ＥＬディスプレイの実施形態では、有機ＥＬ素子２，１２，２２と微細凹凸層３，１３，２３との間、および、上述の第１の微細凹凸層２３Ａと第２の微細凹凸層２３Ｂとの間に空隙部を有しているが、有機ＥＬ素子２，１２，２２に、微細凹凸層３，１３，２３の微細凹凸の先端部が当接したもの、あるいは、上述の第１の微細凹凸層２３Ａの微細凹凸の先端部と第２の微細凹凸層２３Ｂの微細凹凸の先端部が当接したものであってもよい。
【００２５】
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。
［微細凹凸層］
本発明の有機ＥＬディスプレイを構成する微細凹凸層３，１３，２３，２３Ａ，２３Ｂは、上述のように、４００ｎｍ以下、好ましくは２００〜３００ｎｍの範囲のピッチで配列された複数の微細凹凸を有するものである。この微細凹凸の断面形状は種々の形状とすることができる。例えば、微細凹凸層３を例とすると、図９（Ａ）に示されるように断面上縁の形状が正弦曲線をなすもの、図９（Ｂ）に示されるように断面の頂部が円弧状であって、立ち上がり部位が直線状で頂部方向にすぼまった形状、図９（Ｃ）に示されるように断面上縁が三角波状のもの、図９（Ｄ）に示されるように矩形波状のもの等であってよい。微細凹凸層１３，２３，２３Ａ，２３Ｂについても同様である。
【００２６】
このような断面形状の微細凹凸を有する微細凹凸層は、微細凹凸の頂部では樹脂材料が存在せず、この部位での屈折率は気体層の屈折率となる。そして、微細凹凸の底部側に行くほど気体層が占める割合が少なくなり、屈折率が増加し、微細凹凸の凹部では、微細凹凸層を構成する材料の屈折率そのものとなる。このように、屈折率がほぼ連続的に変化することにより、微細凹凸層３，１３，２３，２３Ａでは、入射光の反射が防止される。また、図８に示すように有機ＥＬ素子２２に配設された反射防止膜２３Ｂでは、有機ＥＬ素子２２から発散するように出た光が透明部材層２４方向にある程度集光される。
また、微細凹凸層の微細凹凸は、図１０に示すように、凸部３ａ、凹部３ｂが同一方向に連続した形状とすることができる。また、図１１（Ａ）に示されるように、微細凹凸の凸部３ａが単純立方格子配列をとるもの、図１１（Ｂ）に示すように、微細凹凸の凸部３ａが最密六方格子配列をとるものであってもよい。特に、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）に示されるような一方向性ではない微細凹凸の配列は、入射光の方向による反射率の変化がなく、有機ＥＬ素子から出た光の取込みが高い効率で行われる。
【００２７】
このような微細凹凸は、例えば、図９（Ａ）に示すように、凸部３ａのピッチＰ、あるいは凹部３ｂのピッチＰが４００ｎｍ以下、好ましくは２００〜３００ｎｍの範囲である。ピッチＰが４００ｎｍを超えると、有機ＥＬ素子から出た光の取込み効率が低下して好ましくない。また、下限は特に制限はないが、微細凹凸の形成精度を考慮すると、１００ｎｍ以上が好ましい。また、微細凹凸の凸部３ａと凹部３ｂの高低差Ｈは、例えば、１００〜６００ｎｍの範囲で設定することができる。高低差Ｈが１００ｎｍ以下であると、有機ＥＬ素子から出た光の取込み効率が低下し、６００ｎｍを超えると、ピッチＰが４００ｎｍ以下である微細凹凸の形成が難しくなり好ましくない。
上述のような微細凹凸は、微細凹凸層３，１３，２３，２３Ａ，２３Ｂの形成と同時に形成してもよく、また、微細凹凸層３，１３，２３，２３Ａ，２３Ｂ用の層を予め形成し、その後、微細凹凸を形成してもよい。
【００２８】
微細凹凸層３，１３，２３，２３Ａ，２３Ｂの形成は、透明樹脂材料を用いて形成することができ、硬化性樹脂材料、特に電離放射線硬化性樹脂材料を用いることが好ましい。硬化性樹脂材料を用いて微細凹凸層を形成する場合、例えば、（１）硬化性樹脂材料の層を塗布等により形成する際に、表面に微細凹凸を有する型付け用フィルムを圧着した状態で層を硬化させる方法、（２）形成された未硬化の層に型付け用ローラ等の型付け手段を押圧（必要に応じて加熱しながら）する方法、（３）剥離面に微細凹凸を有する剥離性の型付け用基材上に硬化性樹脂材料の層を塗布等により形成して転写フィルムを作成し、この転写フィルムを用いて転写形成する方法等を採ることができる。
【００２９】
上記の型付け用フィルムやローラを使用する方法では、以下のようにして微細凹凸を形成することができる。まず、適宜な基材に、感光性樹脂組成物の層を形成し、この層にレーザー光干渉法により露光を行う。感光性樹脂組成物としては、例えば、レリーフホログラム製造用として市販されているフィルム付きのものを利用することができる。露光は、レーザー光を２以上に分割して干渉させることによって行い、ピッチが４００ｎｍ以下の硬化部と未硬化部とを得る。露光後、感光性樹脂組成物の種類に応じた現像法、例えば、特定の溶剤による未硬化部分の除去により、現像を行って、ピッチが４００ｎｍ以下の複数の微細凹凸が形成された型面を有する原型を得る。
【００３０】
このように得られた原型は、凹凸形成を容易とするために、比較的分子量の小さい高分子からなっているため、耐溶剤性、機械的強度が低いことがあり、繰り返し使用による微細凹凸の複製に適さない場合がある。そこで、原型にニッケル等の金属膜をめっきで形成し、第１の金属製の型（金属製スタンパー）を形成し、この第１の金属製の型を直接使用するか、あるいは、第１の金属製の型に更にめっきを行って、第２の金属製の型（金属製スタンパー）を複数個形成し、得られた第２の金属製の型を使用することが好ましい。また、このようにして得られた平板状の型面の形状をローラ面に形成し、必要に応じて、殖版（同一版面上に多面付けにすること）した型ローラを使用してもよい。
【００３１】
尚、型面の形状を複製する際に、原型と第２の金属製の型とは同形状であり、原型と第１の金属製の型とは互いに逆型形状の関係となる。また、微細凹凸層の微細凹凸の形状と、それを製造するための型の型面の微細凹凸の形状とは、互いに逆型形状の関係にある。したがって、所望の形状の微細凹凸を有する微細凹凸層を形成するために、必要なら更に、めっきによる金属製の型（金属製スタンパー）の形成を加えて、微細凹凸の形状を逆転させることができる。但し、微細凹凸の断面形状が正弦曲線のように、元の型形状と逆型形状の違いがない場合もある。
【００３２】
また、型付け用ローラを用いて微細凹凸を形成する方法では、対象となるシート状物を、型付け用ローラに沿わせて走行させる際に、型付け用ローラとシート状物との間に電離放射線硬化性樹脂を供給し、型付け用ローラとシート状物との間に保持された電離放射線硬化性樹脂に対して電離放射線を照射して、電離放射線硬化性樹脂を架橋硬化させてシート状物と接着させ、その後、電離放射線硬化性樹脂の硬化物の層をシート状物と共に型付け用ローラから剥がして巻き取ることができる。また、型付け用ローラの代わりに、型面を有する型付け用フィルムや平板状の型（型板）を用いて、その型面に、対象となるシート状物を電離放射線硬化性樹脂を介して積層し、間に保持された電離放射線硬化性樹脂に対して電離放射線を照射して、電離放射線硬化性樹脂を架橋硬化させてシート状物と接着させ、その後、型付け用フィルムや平板状の型から電離放射線硬化性樹脂の硬化物の層をシート状物と共に剥がすことにより微細凹凸を形成することができる。
【００３３】
微細凹凸層の形成に使用する硬化性樹脂材料としては、従来公知の透明（可視光透過率５０％以上）樹脂を使用することができ、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使用することができる。また、上述のように微細凹凸層３，１３，２３がハードコート層を兼ねる場合、特に上記のような電離放射線硬化性樹脂を使用することが好ましい。
【００３４】
［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１２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１２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についても同様である。
【００３５】
透明基材５１は、有機ＥＬ発光層５３からの光を図１２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１２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が、上述の微細凹凸層３，１３，２３と対向する面であり、また、この面に上記の微細凹凸層２３Ｂが形成される。
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。
【００３６】
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、５０μｍ〜２．０ｍｍ程度である。
【００３７】
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１２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１２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。
【００３８】
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１２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１２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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
有機ＥＬ発光層５３を構成する発光層は、図１、図２に示す有機ＥＬ素子２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３に示す有機ＥＬ素子１２では白色発光、図４〜図５に示される有機ＥＬ素子２２では青色発光とする。
【００４２】
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。
【００４３】
（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。
【００４４】
（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。
さらに、図４〜図５に示される有機ＥＬ素子２２の場合において、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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
（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。
【００５０】
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。
【００５１】
（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。
【００５２】
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。
【００５３】
（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。
【００５４】
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。
【００５５】
［透明部材層］
透明部材層４，４′，１４，２４を構成する透明基材５，１５，２５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５，１５，２５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。
【００５６】
また、透明部材層４′，１４，２４を構成するカラーフィルタ層６，１６，２６は、有機ＥＬ素子２，１２，２２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６，１６，２６を構成する赤色着色層６Ｒ，１６Ｒ，２６Ｒ、緑色着色層６Ｇ，１６Ｇ，２６Ｇ、青色着色層６Ｂ，１６Ｂ，２６Ｂは、有機ＥＬ素子２，１２，２２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６，１６，２６の厚みは、各着色層の材料、有機ＥＬ素子２，１２，２２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。
また、透明部材層２４を構成する色変換蛍光体層２７は、青色光を赤色蛍光に変換する赤色変換蛍光体層２７Ｒ、青色光を緑色蛍光に変換する緑色変換蛍光体層２７Ｇ、青色光をそのまま透過する青色変換ダミー層２７Ｂが所望のパターンで配列されたものである。
【００５７】
上記の赤色変換蛍光体層２７Ｒおよび緑色変換蛍光体層２７Ｇ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２７Ｒ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２７Ｇ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２７Ｒおよび緑色変換蛍光体層２７Ｇ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。
【００５８】
また、青色変換ダミー層２７Ｂは、有機ＥＬ素子２２で発光された青色光をそのまま透過してカラーフィルタ層２６に送るものであり、赤色変換蛍光体層２７Ｒ、緑色変換蛍光体層２７Ｇ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２７Ｒおよび緑色変換蛍光体層２７Ｇ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２７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２７Ｂに使用することができる。
【００５９】
色変換蛍光体層２７を構成する赤色変換蛍光体層２７Ｒと緑色変換蛍光体層２７Ｇ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２７Ｒや緑色変換蛍光体層２７Ｇを形成することができる。また、青色変換ダミー層２７Ｂ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。
【００６０】
このような色変換蛍光体層２７の厚みは、赤色変換蛍光体層２７Ｒおよび緑色変換蛍光体層２７Ｇが有機ＥＬ素子２２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２７Ｒと緑色変換蛍光体層２７Ｇとの厚みが異なる場合があってもよい。
【００６１】
また、例えば、図６に示されるように、透明部材層１４が、微細凹凸層１３と接触する部位にハードコート層１９を有する場合、ハードコート層１９は、カラーフィルタ層１６等の下層に段差（表面凹凸）が存在する場合に、この段差を解消して透明部材層１４の平坦化を図り、微細凹凸層１３の厚みムラ発生を防止する平坦化作用をなす。このようなハードコート層１９は、透明（可視光透過率５０％以上）樹脂により形成することができる。具体的には、アクリレート系、メタクリレート系の反応性ビニル基を有する電離放射線硬化性樹脂、熱硬化型樹脂を使用することができる。また、透明樹脂として、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、ポリアミド樹脂等を使用することができる。
【００６２】
このようなハードコート層１９の厚みは、使用する材料を考慮し、平坦化作用が発現できる範囲で設定することができ、例えば、１〜５μｍ程度の範囲で適宜設定することができる。
また、例えば、図７に示されるように、透明部材層１４が、微細凹凸層１３と接触する部位にガスバリアー層１９ａを有し、このガスバリアー層１９ａの下層としてハードコート層１９ｂを備える場合、ハードコート層１９ｂは上記のハードコート層１９と同様とすることができる。ガスバリアー層１９ａ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。
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８，１８，２８を備えないものであってもよい。
【実施例】
【００６３】
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］
（透明部材層上への微細凹凸層の形成）
透明部材層として、１５０ｍｍ×１５０ｍｍ、厚み０．７ｍｍのソーダガラスの基板（セントラル硝子（株）製）を準備した。このガラス基板上の中央に、紫外線硬化性のアクリレート系樹脂（ＪＳＲ（株）製 ＪＮＰＣ）を載置した。次いで、この上から、微細凹凸の型が形成されたポリカーボネート製の型シートを、型面が上記のアクリレート系樹脂に接触するように被せた。そして、ローラを用いて型シートをガラス基板に押し付け、ガラス基板と型シートとの間のアクリレート系樹脂をガラス基板全面に広げた。この状態で紫外線をアクリレート系樹脂に照射し、さらに全面を加熱加圧した後、型シートを剥離した。これにより、ガラス基板上には、図９（Ａ）、図１１（Ｂ）に示されるような形状でピッチＰが３００ｎｍ、凸部と凹部の高低差が３００ｎｍである微細凹凸を有する微細凹凸層が形成された。この微細凹凸層の凸部先端からガラス基板までの厚みは２．０μｍであった。また、この微細凹凸層の屈折率ｎ1は１．５３であり、また、上記のガラス基板の屈折率ｎ2は１．５０であった。
【００６４】
（有機ＥＬ素子の作製）
１５０ｍｍ×１５０ｍｍ、厚み０．７ｍｍのソーダガラスの基板（セントラル硝子（株）製）を準備し、このガラス基板に対して、イオンプレーティング法により膜厚１５０ｎｍ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、第１電極層（透明電極層）を形成した。
次に、第１電極層上に、隔壁用塗料（日本ゼオン（株）製フォトレジスト ＺＰＮ１１００）をスピンコート法により絶縁層を覆うように全面に塗布し、プリベーク（７０℃、３０分間）を行った。その後、所定の隔壁用フォトマスクを用いて露光し、現像液（日本ゼオン（株）製ＺＴＭＡ−１００）にて現像を行い、次いで、ポストベーク（１００℃、３０分間）を行った。これにより、２８０μｍの間隔を設けて並行に複数の隔壁を形成した。この隔壁は、高さ１０μｍ、下部（絶縁層側）の幅１５μｍ、上部の幅２６μｍである形状を有するものであった。
【００６５】
次いで、上記の隔壁をマスクとして、真空蒸着法により正孔注入層、発光層、電子注入層からなる青色有機ＥＬ発光層を形成した。
すなわち、まず、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、１３０ｍｍ×１３０ｍｍの開口部を備えたマスクを介して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、隔壁がマスクパターンとなり、各隔壁間のみを正孔注入層材料が通過して透明電極層上に正孔注入層が形成された。
次に、上記と同様に、隔壁をマスクとして、４，４′−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニルを５０ｎｍまで蒸着して成膜することにより発光層を形成した。
【００６６】
さらに、トリス（８−キノリノール）アルミニウムを２０ｎｍ厚まで蒸着して成膜することにより電子注入層とした。
次に、１５０ｍｍ×１５０ｍｍの開口部を備えたマスクを介して上記の隔壁が形成されている領域に真空蒸着法によりマグネシウムと銀を同時に蒸着（マグネシウムの蒸着速度＝１．３〜１．４ｎｍ／秒、銀の蒸着速度＝０．１ｎｍ／秒）して成膜した。これにより、隔壁がマスクとなって、マグネシウム／銀混合物からなる厚み２００ｎｍの第２電極層（背面電極層）が有機ＥＬ発光層上に形成された。この第２電極層は、幅２８０μｍの帯状パターンとして有機ＥＬ発光層上に存在するものであり、隔壁の上部表面にもダミーの背面電極層が形成された。
以上の方法により、有機ＥＬ素子を得た。
【００６７】
（有機ＥＬディスプレイの作製）
このように作製した有機ＥＬ素子のガラス基板に対して、上述の微細凹凸層が０．２ｍｍの空隙を形成して対向するようにガラス基板（透明部材層）を配設した。この状態で、空隙部の周縁に紫外線硬化型接着剤を充填して硬貨固着させることにより、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、第１電極と第２電極間に８．０Ｖの電圧を印加したときの発光輝度（ｃｄ／ｍ2）を測定し、結果を下記の表１に示した。
【００６８】
［実施例２］
微細凹凸層を形成する材料として、紫外線硬化性のアクリレート系樹脂（ＪＳＲ（株）製 ＪＮＰＣ）の代わりにフッ化マグネシウム（屈折率ｎ1は１．３７）を使用した他は、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、印加電圧が８．０Ｖのときの発光輝度（ｃｄ／ｍ2）を測定し、結果を下記の表１に示した。
【００６９】
［実施例３］
微細凹凸層を形成する材料として、紫外線硬化性のアクリレート系樹脂（ＪＳＲ（株）製 ＪＮＰＣ）の代わりにシリカ系コート材（日産化学工業（株）製 絶縁ハードコート材ＮＨＣ、屈折率ｎ1は１．８９）を使用し、ガラス基板として屈折率ｎ2が１．５６のガラス基板を使用した他は、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、印加電圧が８．０Ｖのときの発光輝度（ｃｄ／ｍ2）を測定し、結果を下記の表１に示した。
【００７０】
［比較例１］
微細凹凸層を形成する材料として、紫外線硬化性のアクリレート系樹脂（ＪＳＲ（株）製 ＪＮＰＣ）の代わりにシリカ系コート材（日産化学工業（株）製 絶縁ハードコート材ＮＨＣ、屈折率ｎ1は１．８９）を使用した他は、実施例１と同様にして、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、印加電圧が８．０Ｖのときの発光輝度（ｃｄ／ｍ2）を測定し、結果を下記の表１に示した。
【００７１】
［比較例２］
微細凹凸層に形成した微細凹凸のピッチＰを５００ｎｍとした他は、実施例１と同様にして、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、印加電圧が８．０Ｖのときの発光輝度（ｃｄ／ｍ2）を測定し、結果を下記の表１に示した。
【００７２】
［比較例３］
実施例１の微細凹凸層の形成に使用したアクリレート系樹脂を使用し、微細凹凸層の代わりに、厚み２．０μｍの平坦な樹脂層を形成した他は、実施例１と同様にして、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、印加電圧が８．０Ｖのときの発光輝度（ｃｄ／ｍ2）を測定し、結果を下記の表１に示した。
【００７３】
【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、比較例１〜３の有機ＥＬディスプレイに比べて発光輝度が大きく、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】
【００７４】
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】
【００７５】
【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ディスプレイの他の実施形態を示す概略構成図である。
【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】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８】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９】微細凹凸層の微細凹凸の断面形状の例を示す図である。
【図１０】微細凹凸層の微細凹凸の構造を示す斜視図である。
【図１１】微細凹凸層の微細凹凸の構造を示す平面図である。
【図１２】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】
【００７６】
１，１′，１１，１１′，１１″，２１，２１′，２１″…有機ＥＬディスプレイ
２，１２，２２…有機ＥＬ素子
３，１３，２３，２３Ａ，２３Ｂ…微細凹凸層
３ａ…凸部
３ｂ…凹部
４，４′，１４，２４…透明部材層
５，１５，２５…透明基材
６，１６，２６…カラーフィルタ層
８，１８，２８…ブラックマトリックス
２７…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微細凹凸層を介して配設された透明部材層と、を備え、前記微細凹凸層は４００ｎｍ以下のピッチで配列された複数の微細凹凸を前記有機ＥＬ素子に対向するように有し、前記微細凹凸層の屈折率ｎ1と、前記透明部材層のうち微細凹凸層と接触する部位の屈折率ｎ2との間に０．８ｎ1＜ｎ2＜２ｎ1の関係が成立することを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
【請求項２】
前記透明部材層は、透明基材であ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】
前記透明部材層は、前記微細凹凸層側からカラーフィルタ層と透明基材とが積層されたものであ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】
前記透明部材層は、前記微細凹凸層側から色変換蛍光体層と透明基材とが積層されたものであ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】
前記透明部材層は、前記微細凹凸層側から色変換蛍光体層とカラーフィルタ層と透明基材とが積層されたものであ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６】
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２または請求項３に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項７】
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３に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項８】
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４または請求項５に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項９】
前記微細凹凸層はハードコート層を兼ねたもの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】
前記透明部材層は、前記微細凹凸層と接触する部位としてガスバリアー層を有す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】
前記微細凹凸層と前記有機ＥＬ素子との間に空隙部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１２】
前記微細凹凸層と対向する前記有機ＥＬ素子の表面に第２の微細凹凸層を備え、該第２の微細凹凸層は複数の微細凹凸を前記微細凹凸層に対向するように有することを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１３】
前記有機ＥＬ素子がアクティブマトリックス駆動方式のもの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】
前記アクティブマトリックス駆動方式を構成する対向した電極のうち、駆動素子を備えた電極側に前記反射防止膜が位置することを特徴とする請求項１３に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１５】
前記アクティブマトリックス駆動方式を構成する対向した電極のうち、駆動素子を備えていない電極側に前記反射防止膜が位置することを特徴とする請求項１３に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１６】
前記有機ＥＬ素子がパッシブマトリックス駆動方式のもの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微細凹凸層を介して配設された透明部材層と、を備え、前記微細凹凸層は４００ｎｍ以下のピッチで配列された複数の微細凹凸を前記有機ＥＬ素子に対向するように有し、前記微細凹凸層の屈折率ｎ1と、前記透明部材層のうち微細凹凸層と接触する部位の屈折率ｎ2との間に０．８ｎ1＜ｎ2＜２ｎ1の関係が成立することを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
【請求項２】
前記透明部材層は、透明基材であ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】
前記透明部材層は、前記微細凹凸層側からカラーフィルタ層と透明基材とが積層されたものであ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】
前記透明部材層は、前記微細凹凸層側から色変換蛍光体層と透明基材とが積層されたものであ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】
前記透明部材層は、前記微細凹凸層側から色変換蛍光体層とカラーフィルタ層と透明基材とが積層されたものであ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６】
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２または請求項３に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項７】
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３に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項８】
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４または請求項５に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項９】
前記微細凹凸層はハードコート層を兼ねたもの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】
前記透明部材層は、前記微細凹凸層と接触する部位としてガスバリアー層を有す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】
前記微細凹凸層と前記有機ＥＬ素子との間に空隙部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１２】
前記微細凹凸層と対向する前記有機ＥＬ素子の表面に第２の微細凹凸層を備え、該第２の微細凹凸層は複数の微細凹凸を前記微細凹凸層に対向するように有することを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１３】
前記有機ＥＬ素子がアクティブマトリックス駆動方式のもの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】
前記アクティブマトリックス駆動方式を構成する対向した電極のうち、駆動素子を備えた電極側に前記反射防止膜が位置することを特徴とする請求項１３に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１５】
前記アクティブマトリックス駆動方式を構成する対向した電極のうち、駆動素子を備えていない電極側に前記反射防止膜が位置することを特徴とする請求項１３に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１６】
前記有機ＥＬ素子がパッシブマトリックス駆動方式のもの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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−２１３８２４（Ｐ２００７−２１３８２４Ａ）
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９３５４（Ｐ２００６−２９３５４）
【出願日】平成１８年２月７日（２００６．２．７）
【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８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月７日（２００６．２．７）
【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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