JP3224237B2

JP3224237B2 - 有機エレクトロルミネッセンス表示装置

Info

Publication number: JP3224237B2
Application number: JP53273098A
Authority: JP
Inventors: 暢栄田; 地潮細川; 正英松浦
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1997-02-04
Filing date: 1998-02-04
Publication date: 2001-10-29
Anticipated expiration: 2018-02-04
Also published as: US20020021087A1; EP0892589A1; EP0892589A4; DE69823276D1; US5869929A; TW441220B; CN1173603C; WO1998034437A1; EP0892589B1; KR100529450B1; US6344712B1; CN1216209A; KR20000064839A; DE69823276T2

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置
（以下、単に有機EL表示装置と略する。）に関する。さ
らに詳しくは、民生用および工業用の表示機器（ディス
プレイ）あるいはプリンターヘッドの光源等に好適に用
いられる有機EL表示装置に関する。

背景技術電子ディスプレイデバイスは、一般にman−machine i
nterfaceといわれるように、各種装置（machine）から
の各種情報を、視覚を通して人間（man）に伝達する電
子デバイスであって、人間と装置とを結ぶ重要な橋渡し
的役割（interface）を担っている。

この電子デバイスには、発光形と受光形とがあり、発
光形としては、例えばCRT（陰極線管）、PDP（プラズマ
ディスプレイ）、ELD（エレクトロルミネッセンスディ
スプレイ/EL表示相違）、VFD（蛍光表示管）、LED（発
光ダイオード）などが挙げられる。一方、受光形として
は、例えばLCD（液晶ディスプレイ）、ECD（エレクトロ
ケミカルディスプレイ）、EPID（電気泳動ディスプレ
イ）、SPD（分散粒子配向形ディスプレイ）、TBD（着色
粒子回転形ディスプレイ）、PLZT（透明強誘電性PLZT
［（Pb、La）（Zr、Ti）O₃］セラミックスディスプレ
イ）などが挙げられる。

ここで、EL表示装置（ELD）またはその構成単位のEL
素子は、自己発光のため、視認性が高く、また完全固体
であるため、耐衝撃性に優れるという特徴を有してい
る。したがって、無機や有機化合物を発光層に用いた、
様々なEL表示装置の開発が現在進められている。中でも
有機EL表示装置は、有機化合物を二つの電極に挟んでな
るディスプレイであり、有機化合物の種類が豊富で、様
々な色の光を高効率、高輝度で発光することができるデ
ィスプレイとして期待が大きい。

そのため、有機EL表示装置のフルカラー化の方法が鋭
意検討されているが、例えば、特開平３−152897号公報
には、有機EL表示装置の発光部分を平面的に分離配置し
て、異なる色（例えば赤/Red、青/Blue、緑/Greenの三
原色）の光をそれぞれ発光させる方法が開示されてい
る。

しかしながら、有機EL素子の発光部分を平面的に分離
配置して、異なる色の光を発光させて表示するには、そ
れぞれの色の発光材料を新たに開発する必要があり、か
つ、材料自体が有機化合物であるため、平面的に分離配
置するプロセス（例えばフォトリソグラフィー法）に対
する耐性が乏しいという問題があった。

そこで、単一色の光を色変換層（例えばカラーフィル
タまたは蛍光体）にて、分解または変換する方法が提案
されている。かかる方法は、発光層として単一色のみを
設ければよく、簡便な構成を採ることができるという点
で優れている。

しかしながら、有機EL素子とは別に色変換層を設ける
必要があるため、有機EL素子と色変換層との間や、色変
換層間に、何らかのギャップ存在する。したがって、こ
のようなギャップから、有機EL素子からの光が漏れた
り、色変換層からの光が漏れたりすることにより、視野
角が狭くなり（いわゆる色ずれ）、視認性に劣る有機EL
表示装置となっていた。

そこで、特開平５−94878号公報には、EL素子とカラ
ーフィルタとの間に透明樹脂層を設け、その透明樹脂層
の厚さをEL素子の画素の間隔以下とした構成のEL表示装
置が開示されている（第15図参照）。

しかしながら、かかる構成では遮光層がないために、
カラーフィルタ層の側面からの光の漏れを制御できず、
視野角の問題の解決は不十分であった。また、例えばカ
ラーフィルタ層の代わりに蛍光体層を用いた場合には、
蛍光体がより等方的に蛍光を発するので、その結果、光
の漏れが大きくなり、視認性についても劣るものとなっ
ていた。

また、特開平５−258860号公報には、有機EL素子の発
光が受光できるように蛍光媒体を配置した多色発光装置
が開示されている。

しかしながら、かかる構成では蛍光媒体間の遮光層が
示されておらず、視野角の問題の解決は不十分であった
（第16図参照）。

また、特開平５−94879号公報には、EL素子の画素の
隙間に、遮光性を有し、かつEL素子の基板面に対して略
垂直に突出するスペーサーを設け、カラーフィルタを対
向させたELパネルが開示されている（第17図参照）。

この場合においては、視野角の問題はないものの、遮
光層の膜厚と色変換層の膜厚との関係および有機EL素子
から遮光層までの距離と遮光層の幅との関係が考慮され
ておらず、そのため、実質的に有機EL表示装置の構築が
できないという問題が生じていた。

また、特開昭64−40888号公報には、EL素子とカラー
フィルタとを対向させたカラーディスプレイが開示され
ている。しかしながら、かかる構成では、遮光層の膜厚
と色変換層の膜厚との関係および有機EL素子から遮光層
までの距離と遮光層の幅との関係が考慮されておらず、
実質的にフルカラーEL表示装置の構築ができないという
問題が生じていた（第18図参照）。

本発明は上述の問題に鑑みなされたものであり、視野
角特性に優れ、色ずれ（混色）の発生を防止することが
できるとともに、視認性にも優れた実用的な有機EL表示
装置を提供することを目的とする。

発明の開示上記目的を達成するため、本願発明によれば、遮光層
および色変換層を含む色変換部材と、有機EL素子を含む
有機EL発光部材とが、透光性媒体を挟んで配設されてな
る有機EL表示装置であり、色変換部材と有機EL発光部材との間の距離をd1とし、
遮光層の幅をd2としたときに、d2＞d1の関係を満たすと
ともに、（d2−d1）の値を１〜100μｍの範囲内の値と
することを特徴とする。

また、本発明の有機EL表示装置を構成するにあたり、
色変換部材が、異なる種類の色変換層により構成された
ものであることが好ましい。

また、本発明の有機EL表示装置を構成するにあたり、
色変換部材が、同一種類の色変換層により構成されたも
のであることが好ましい。

また、本発明の有機EL表示装置を構成するにあたり、
遮光層の膜厚をT1とし、色変換層の膜厚をT2としたとき
に、T1≧T2の関係を満たすものであることが好ましい。

また、本発明の有機EL表示装置を構成するにあたり、
遮光層の膜厚をT1とし、前記色変換層の膜厚をT2とした
ときに、絶対値|T1−T2|を、2.0μｍ以下の値とするこ
とが好ましい。

また、本発明の有機EL表示装置を構成するにあたり、
有機EL素子の発光領域の面積をS1とし、色変換層の領域
の面積をS2としたときに、S2≧S1の関係を満たすもので
あることが好ましい。

また、本発明の有機EL表示装置を構成するにあたり、
色変換層が、蛍光体層から構成されたものであることが
好ましい。

また、本発明の有機EL表示装置を構成するにあたり、
色変換層の膜厚を５μｍ以上の値とすることが好まし
い。

また、本発明の有機EL表示装置を構成するにあたり、
色変換層の屈折率をn1とし、透光性媒体の屈折率をn2と
したときに、絶対値|n1−n2|を、0.4未満の値とするこ
とが好ましい。

また、本発明の有機EL表示装置を構成するにあたり、
遮光層の幅が、透光性媒体側からその反対側に向って、
漸次または段階的に小さくなることが好ましい。

また、本発明の有機EL表示装置を構成するにあたり、
遮光層の少なくとも側面における、波長400nm〜700nmの
可視領域の光の反射率を、10％以上の値とすることが好
ましい。

また、本発明の有機EL表示装置を構成するにあたり、
遮光層の、波長400nm〜700nmの可視領域における光の反
射率を、10％以上の値とすることが好ましい。

図面の簡単な説明第１図は、本発明の、有機EL表示装置の実施形態を説
明するための模式図であり、（ａ）は断面図であり、
（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ斜視図である。

第２図は、本発明に用いられる支持基板を説明するた
めの断面図であり、（ａ）および（ｂ）は支持基板とし
て透光性のものを用いた場合を示し、（ｃ）は、透光性
のものを用いる必要がない場合をそれぞれ示す。

第３図は、本発明において、有機EL発光部材と色変換
部材との間の距離d1と遮光層の幅d2との関係を説明する
ための断面図であり、（ａ）は、d1＞d2の場合、（ｂ）
はd1≦d2の場合をそれぞれ示す。

第４図は、本発明における視野角を説明するための断
面図である。

第５図は、本発明において、遮光層の膜厚T1と色変換
層の膜厚T2との関係を説明するための断面図であり、
（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、T1＜T2の場合、
（ｄ）、（ｅ）および（ｆ）は、T1≧T2の場合をそれぞ
れ示す。

第６図は、本発明におけるS2≧S1の関係を説明するた
めの模式図である。

第７図は、有機EL素子の発光領域の面積S1と色変換層
の領域の面積S2との関係を説明するための断面図であ
り、（ａ）は、S1＞S2の場合、（ｂ）はS1≦S2の場合を
それぞれ示す。

第８図は、本発明に用いられる色変換層を説明するた
めの断面図であり、（ａ）はカラーフィルタを用いた場
合、（ｂ）は蛍光体層を用いた場合をそれぞれ示す。

第９図は、本発明の用いられる遮光層の形状を説明す
るための断面図であり、（ａ）は矩形状、（ｂ）は、逆
台形状、（ｃ）はＴ字状の場合をそれぞれ示す。

第10図は、色変換層と接する側面における遮光層の反
射部分を模式的に示す断面図であり、（ａ）は反射部分
がない場合、（ｂ）は形状が矩形状の遮光層に反射部分
を設けた場合、（ｃ）は形状が逆台形状の遮光層に反射
部分を設けた場合をそれぞれ示す。

第11図は、本発明におけるパターン化された遮光層を
模式的に示す図である。

第12図は、本発明におけるストライプ配列のドットパ
ターンを模式的に示す図である。

第13図は、本発明における陽極のストライプパターン
を模式的に示す図である。

第14図は、本発明における陰極のストライプパターン
を模式的に示す図である。

第15図は、従来技術を示す断面図であり、EL素子カラ
ーフィルタとの間に透明樹脂層を設けた場合を示す。

第16図は、従来技術を示す断面図であり、有機EL素子
の発光が受光できるように蛍光媒体を配置した場合を示
す。

第17図は、従来技術を示す断面図であり、EL素子の画
素の隙間に遮光性を有するスペーサーを設けた場合を示
す。

第18図は、従来技術を示す断面図であり、EL素子とカ
ラーフィルタとを対向させた場合を示す。

第19図は、色変換部材における表面の凹凸の影響を説
明するための図であり（その１）、（ａ）は、色変換部材の表面の凹凸が大きい場合を示し
ており、（ｂ）は、色変換部材の表面の凹凸が小さい場
合を示している。

第20図は、色変換部材における表面の凹凸の影響を説
明するための図である。（その２）第21図は、色変換部材上に、透明な平坦化層を積層し
た場合を説明するための図である。

発明を実施するための最良な形態以下、本発明を実施するための最良な形態を、添付の
図面を参照しつつ具体的に説明する。

1.有機EL表示装置の構成有機EL表示装置100の構成は、第１図（ａ）、（ｂ）
および（ｃ）に示すように、少なくとも透光性媒体１を
挟んで、色変換部材２と有機EL発光部材３とから構成さ
れる。そして、色変換部材２には、複数の遮光層21およ
び複数の色変換層22が繰り返し平面的に分離配置されて
設けてある。また、有機EL発光部材３には、色変換層22
に対応した位置に、平面的に分離配置された複数の有機
EL素子31が設けてある。

したがって、各々の有機EL素子31が発光すれば、その
光が透光性媒体１を透過し、対応する色変換層22で以
て、有機EL素子31からの光が分解または変換されて、有
機EL素子31の光とは異なる色の発光となって視覚され
る。

よって、このように色変換部材２が、異なる種類の色
変換層22で構成されている場合には、有機EL表示装置10
0において、多色表示が可能となる。なお、色変換部材
２の一部に色変換層を設けない部分（透明層）を形成し
て、有機EL素子31の発光をそのまま透過させて多色表示
を行っても良い。

また、色変換部材２が同一種類の色変換層で構成され
ている場合には、有機EL表示装置100において、単色表
示が可能となる。

次いで、本発明の有機EL表示装置100におけるより具
体的な支持基板を含む構成について説明する。有機EL表
示装置100は、実用的には当該有機EL表示装置100を支持
するための基板が必要となる。

例えば、第２図（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に示す場
合を挙げることができる。第２図（ａ）においては、透
光性媒体１が支持基板を兼ねて、透光性支持基板41を構
成している。

また、第２図（ｂ）においては、透光性支持基板41を
色変換層22および遮光層21の下方に配置してある。

さらに、第２図（ｃ）においては、二枚の支持基板を
用いており、第１の支持基板41を、色変換層22および遮
光層21の下方に配置してあり、第２の支持基板４を、有
機EL素子31を含む有機EL発光部材３の上に配置してあ
る。

次に、本発明の有機EL表示装置100において、多色表
示または単色表示を行う場合に、色変換部材２と有機EL
発光部材３との間の距離（d1）と遮光層21の幅（d2）と
の関係を制限する理由について説明する。すなわち、本
発明の有機EL表示装置100においてd2＞d1の関係を満た
すとともに、（d2−d1）の値を１〜100μｍの範囲内の
値とすることの理由を、第３図（ａ）および（ｂ）を用
いて説明する。

なお、色変換部材２と有機EL発光部材３との間の距離
d1は、当該色変換部材２の遮光層21または色変換層22
と、透光性媒体１との境界に相当する位置から、有機EL
発光部材３における有機EL素子31までの最短距離を意味
する。なお、当該境界に相当する位置を定めるにあた
り、有機EL素子までの距離が最短となるように、遮光層
21または色変換層22のいずれか一方を選択する。

より厳密には、遮光層21または色変換層22と、透光性
媒体１との境界に相当する位置から、主として有機EL素
子における発光層のような発光部分に相当する位置まで
垂線を引いたときの、その垂線の長さ（距離）で表され
る。第３図（ａ）および（ｂ）においても、このような
意味において、垂線の距離でもってd1を示してある。

また、d2は透光性媒体１と接する側の遮光層21の幅で
表される。第３図（ａ）および（ｂ）においても、この
ような意味において、d2を図示してある。

そこでまず、ある一つの有機EL素子31から発光した光
は等方的に広がるので、透光性媒体１において光の吸収
が無いとすると、当該有機EL素子31から離れた各地点に
おいて等しい強度分布を持つ。したがって、第３図
（ａ）に示すように、有機EL素子31に対応した位置にあ
る色変換層22aのみならず、隣接する色変換層22bにも、
相当量入光することとなる。

そのため、第３図（ａ）に示すように、ｄ＞1d2の関
係の場合には、色変換層22bへ入光する角度θ_１が大き
くなり、色変換層22bへ入光する光強度が大きくなる。
その結果、色変換層22aで分解または変換されて得られ
る所望の色の光のみならず、意図しない色変換層22bか
らの色の光が相当量混じり（混色して）、所望の色に対
応した光を十分に視覚することができない。なお、混色
とは、本来の色変換層からの発光色のCIE色度座標に対
して、ＸとＹとのずれが0.02以上の場合をいう。

また、色変換層が同一種の場合、すなわち、上記色変
換層22aおよび色変換層22bが同一である場合には、d1＞
d2の関係であっても混色の問題は生じないが、表示がに
じんだり、ぼやけたりして、表示の鮮明さが欠けること
となる。

それに対して、第３図（ｂ）に示すようにd2＞d1の関
係を満たすとともに、（d2−d1）の値を１〜100μｍの
関係を満足する場合には、色変換層22bへ入光する角度
θ_２が小さくなり、色変換層22bへ入光する光強度が小
さくなる。その結果、混色が少なくなり、選択的に所望
の色の光を視覚することができるようになる。

よって、本発明の有機EL表示装置100において、多色
表示または単色表示を行う場合に、d2＞d1の関係を満た
すことにより、色変換層22aの左右に遮光層を介して隣
接する色変換層22bに入射する光をそれぞれ減少させ
て、色ずれ（混色）の発生が少ない、実用的な有機EL表
示装置を提供することができる。

また、このような関係を満足することにより、色変換
層が同一種の場合には、表示がにじんだり、ぼやけたり
して、表示の鮮明さが欠けることを有効に防止すること
ができる。

なお、本発明の有機EL表示装置において、d2＞d1の関
係を満たすにあたり、（d2−d1）の値を１〜100μｍの
範囲の値とするのは、（d2−d1）の値が１μｍ未満とな
ると、透光性媒体１の厚さのばらつきにより、部分的で
あってもd2＞d1の関係を満たさない領域が生じるおそれ
があり、一方、（d2−d1）の値が100μｍを超えると、
遮光層21の幅がいきおい大きくなり、高精細で鮮明な画
像が得られないおそれが生じるためである。

したがって、より好ましくは、（d2−d1）の値を５〜
50μｍの範囲内の値とすることであり、最適には、10〜
40μｍの範囲内の値とすることである。

また、本発明の有機EL表示装置において、遮光層の膜
厚をT1とし、色変換層の膜厚をT2としたときに、T1≧T2
の関係を満たすことが好ましい。この理由を、第４図及
び第５図（ａ）〜（ｆ）を用いて説明する。

なお、T1≧T2とする理由を説明するにあたり、視野角
との関係が問題となるが、第４図に示すように、有機EL
表示装置を正面から見た位置を基準として、見る角度を
左右に動かした場合に、所望の光の色が変化する左右の
位置におけるそれぞれの角度で以て当該視野角が定義さ
れる。

したがって、第４図において、有機EL素子31を起点と
して斜めの２本の矢印で以て、それぞれ表される位置で
所望の光の色が変化するとした場合、＋で表される円弧
の角度および−で表される円弧の角度がそれぞれ視野角
となる。

また、第５図（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、それぞ
れ遮光層21の膜厚T1が、色変換層22aの膜厚T2よりも小
さい、すなわち、T1＜T2の場合を表している。それに対
して、第５図（ｄ）、（ｅ）および（ｆ）は、それぞれ
遮光層21の膜厚T1が、色変換層22aの膜厚T2よりも大き
い場合、すなわち、T1＞T2の場合を表している。

なお、第５図（ａ）および（ｄ）は、透光性媒体１の
厚さが不均一であり、厚さの異なる遮光層21および色変
換層22a（22b）のそれぞれの下面が平滑となる様に構成
されている場合を示している。

また、第５図（ｂ）および（ｅ）は、透光性媒体１の
厚さが均一であり、平滑な透光性媒体１の下面に、厚さ
の異なる遮光層21および色変換層22a（22b）が設けられ
ている場合を示している。

また、第５図（ｃ）および（ｆ）は、透光性媒体１の
厚さが不均一であり、しかも、厚さの異なる遮光層21お
よび色変換層22a（22b）のそれぞれの下面が凹凸を以て
構成されている場合を示している。

そこで、第５図（ａ）に示すように、有機EL表示装置
31から発光した光は、等方的（全方位）に広がるため、
一部の光が一定角度で以て色変換層22bに対して入光す
る。この一部の光の入光を、第５図（ａ）において、有
機EL表示装置31を起点とした、色変換層22a（22b）に対
して斜めの矢印でモデル的に示している。

そして、第５図（ａ）に示す構成の場合、遮光層21の
膜厚T1が、色変換層22aの膜厚T2よりも小さいために、
有機EL表示装置31から斜めに進行してきた光を、遮光層
21により十分に遮光することができない。

したがって、遮光されなかった光は、色変換層22a
に、遮蔽層を介して隣接する色変換層22bの一部に対し
て、一定角度（θ_３）で以て入光する。

そこで、このように色変換層22bに入光して、所望し
ない色の光が外部に出射されるが、当該所望しない色の
光と色変換層22aから得られる所望の色の光とが混色し
やすくなり、有機EL表示装置を見る角度を左右に動かし
た場合に、非常に狭い角度で以て光の変化が見えてくる
おそれがある。すなわち、視野角が狭くなり、好ましく
ない状態となるおそれが生じやすい。

それに対して、第５図（ｄ）に示す構成の場合には、
遮光層21の膜厚T1が、色変換層22aの膜厚T2よりも大き
いために、有機EL表示装置31から発光された光のうち、
色変換層22bに対して一定角度（θ_３）を持ったもの
は、遮光層21により十分に遮光されて、当該色変換層22
bに入光することができない。

したがって、色変換層22bにおいて、所望しない色の
光を出射することが少なくなり、意図しない色の光を視
覚することが少なくなる。

よって、所望する色の光と、意図しない色の光との混
色がより少なくなることにより、広い角度で以て所望の
色の光を視覚することができる。すなわち、より視野角
の広い好ましい状態となる。

また、第５図（ｂ）に示す構成の場合には、均一な厚
さの透光性媒体１の下面に設けられた遮光層21の膜厚T1
が、同様に設けられた色変換層22aの膜厚T2よりも小さ
いために、色変換層22aにおいて分解または変換された
色の光を、遮光層21により十分に遮光することができな
い。

したがって、遮光されなかった光は、色変換層22aに
隣接する色変換層22bの一部に対して、一定角度で以て
入光する。この点、第５図（ｂ）において、色変換層22
aから、色変換層22bに対して入光する光を、色変換層22
aを起点とした斜めの点線の矢印で示している。

そこで、このように遮光層21が十分に機能しないと、
色変換層22aから得られる所望の色の光と、色変換層22b
から得られる所望しない色の光とが混色しやすくなり、
有機EL表示装置31を見る角度を左右に動かした場合に、
非常に狭い角度で以て光の変化が見えてくるおそれがあ
る。

すなわち、視野角が狭くなり、好ましくない状態とな
るおそれが生じやすい。特に、色変換層22が、蛍光体層
のように、等方的に蛍光を発光する場合には、顕著に視
野角が狭くなる。

それに対して、第５図（ｅ）に示す構成の場合には、
遮光層21の膜厚T1が、色変換層22aの膜厚T2よりも大き
いために、色変換層22aにおいて分解または変換された
色の光のうち、色変換層22bに対して一定角度を持った
ものは、遮光層21により十分に遮光されて、当該色変換
層22bに入光することができない。

したがって、意図しない色の光を視覚することが少な
くなる。よって、所望する色の光と、意図しない色の光
との混色がより少なくなることにより、広い角度で以て
所望の色の光を視覚することができる。すなわち、より
視野角の広い好ましい状態となる。

また、第５図（ｃ）に示す構成の場合には、有機EL素
子31から斜めに進行してきた光を、遮光層21により十分
に遮光することができないし、また、色変換層22aにお
いて分解または変換された色の光についても、遮光層21
により十分に遮光することができない。

したがって、第５図（ａ）及び第５図（ｂ）を用いて
既に説明したように、色変換層22aから得られる所望の
色の光と、色変換層22bから得られる所望しない色の光
とが混色しやすくなる。

よって、有機EL素子31を見る角度を左右に動かした場
合に、非常に狭い角度で以て光の変化が見えてくるおそ
れがあり、視野角が狭くなり、好ましくない状態となる
おそれが生じやすい。

それに対して、第５図（ｆ）に示す構成の場合には、
有機EL素子31から斜めに進行してきた光を、遮光層21に
より十分に遮光することができ、また、色変換層22aに
おいて分解または変換された色の光のうち、色変換層22
bに対して一定角度を持ったものを、遮光層21により十
分に遮光することもできる。

よって、所望する色の光と、意図しない色の光との混
色がより少なくなることにより、広い角度で以て所望の
色の光を視覚することができる。すなわち、より視覚角
の広い好ましい態様となる。

また、本発明の有機EL表示装置100において、色変換
部材を構成する遮光層21の膜厚をT1とし、色変換層22の
膜厚をT2としたときに、絶対値|T1−T2|を、2.0μｍ以
下の値とすることが好ましい。

このように構成すると、色変換部材の表面の凹凸が平
坦化され、有機EL素子31における断線またはショートに
よる欠陥の発生やクロストークの発生（所定の箇所以外
で発光する。）を減少させることができる。

したがって、第２図（ｂ）で表される構成、すなわ
ち、透光性支持基板41上に、色変換部材（遮光層21およ
び色変換層22）を設け、その上に透光性媒体１を介し
て、有機EL素子31が形成された構成の場合には、特に、
絶対値|T1−T2|を2.0μｍ以下の値とすることが望まれ
る。

この理由を、第19図（ａ）、第19図（ｂ）および第20
図を用いて説明する。

まず、第19図（ａ）および第19図（ｂ）は、それぞ
れ、色変換部材２の各色変換層22に、有機EL素子31を密
着させた場合を示している。

なお、有機EL素子31は、２つの電極32と33との間に、
有機物層34（主に発光層）を挟んだ構成としてあり、当
該２つの電極32および33は、それぞれストライプ状であ
り、それらが交差した形状となっている。

そして、第19図（ａ）は、色変換部材の表面の凹凸が
大きい場合（絶対値|T1−T2|＞2.0μｍ）を示してい
る。この場合は、表面の凹凸が、薄膜の有機EL素子31に
対して歪み（ひずみ）を与える。この結果、有機EL素子
31における２つの電極32および33間に、リーク電流を生
じさせ、あるいは、特に電極32の断線等による欠陥ある
いはクロストークを引き起し、有機EL表示装置の製造に
おける歩留まりを低下させるおそれがある。

それに対して、第19図（ｂ）は、色変換部材の表面の
凹凸が小さい場合（絶対値|T1−T2|≦2.0μｍ）を示し
ている。この場合は、表面の凹凸が、薄膜の有機EL素子
31に対して歪み（ひずみ）を与えるおそれが少ない。

この点、以下表１に示す結果に基づいて、さらに詳細
に説明する。表１は、第19図（ａ）および（ｂ）におけ
る、色変換部材２の、表面の凹凸の大きさ、すなわち、
絶対値|T1−T2|と、欠陥部分（非発光部分）およびクロ
ストークの発生との関係を調べた結果を示している。

具体的には、遮光層21の膜厚（T1）と、色変換層22の
膜厚（T2）とをそれぞれ変えて色変換部材２を作成す
る。そして、この色変換部材２を用いて、第20図に示す
ような構成の有機EL表示装置を構成し、当該有機EL表示
装置を駆動させたときの欠陥およびクロストークの発生
を目視で観察した。

なお、有機EL表示装置における欠陥およびクロストー
クの発生の頻度（多少）は、以下の基準で以て判断し
た。

少ない：全表示部分の３割以下の場合多い：全表示部分の３割超の場合表１に示す結果から容易に理解できるように、色変換
部材の表面の凹凸、すなわち絶対値|T1−T2|が2.0μｍ
以下であれば、欠陥の発生頻度を少なくすることがで
き、またクロストークの発生についても少なくすること
ができる。よって、色変換部材２における表面の凹凸の
大きさが、有機EL表示装置を製造する際の歩留りに影響
しているものと考えられる。

なお、第21図に示すように、第19図（ａ）の色変換部
材２上に、透明な平坦化層５、すなわち、透光性媒体１
を積層して、色変換部材２の表面の凹凸を低減（緩和さ
せることができる。しかしながら、平坦化層５の膜厚を
大きくしすぎると、有機EL素子（図示せず。）からの光
が漏れて、色ずれ（混色）が発生し、しかも視野角が狭
くなるおそれがある。よって、平坦化層５の膜厚は、色
変換部材２および発光部材の精細度に依存するが、色変
換部材２の表面凹凸性の低減および色ずれ等を考慮し
て、バランスを採りながら決定することが好ましい。

次に、本発明の有機EL表示装置100における有機EL素
子の発光領域の面積（S1）と、色変換層の領域の面積
（S2）との関係を説明する。この点、前述したとおり、
有機EL表示装置において、S2≧S1の関係を満たすもので
あることが好ましい。このような面積関係を満足するこ
とにより、色変換層の領域が、発光領域を実質的に覆う
ことができるようになる。

具体的には、本発明において、第６図（ａ）〜（ｅ）
に示すような構成を採ることが好ましい。すなわち、第
６図（ａ）は、S2＝S1の場合であり、色変換層22の領域
面積が、有機EL素子31の発光領域の面積と同一である場
合を示している。なお、色変換層22の領域を実線で表
し、有機EL素子31の発光領域を点線で表している。した
がって、第６図（ａ）の場合には、S2＝S1であり、色変
換層22を示す実線と発光領域を示す点線とが一致してい
る。

また、第６図（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）は
S2＞S1の関係を満足し、色変換層22の領域の面積が、有
機EL素子31の発光領域の面積よりも大きく、当該発光領
域を包含する場合を示している。したがって、これらの
例の場合には、S2＞S1であり、色変換層22を示す実線の
内側に発光領域を示す点線が表示されている。

このような面積関係で以て有機EL表示装置を構成する
と、色変換層の領域が、発光領域の領域を容易に覆うこ
とができ、したがって、混色を防止し、不必要な光の発
生を防止することができる。

ここで、S2≧S1の関係を満たすことにより、不必要な
光の発生をより防止できる等の理由を、第７図（ａ）〜
（ｂ）を用いてより詳細に説明する。

第７図（ａ）は、S1＞S2の場合の有機EL表示装置を、
断面方向から見た図を示している。既に説明したよう
に、有機EL素子31から発光した光は、等方的に広がり、
等しい強度分布を有する光となる。したがって、第７図
（ａ）に示すようにS1＞S2であると、色変換層22aのみ
ならず、それに隣接する色変換層22bにも、大きな入射
角度θ_４で以て入光する可能性がある。その結果、色が
混色して視覚に入り、所望の色の光を得ることが相対的
に困難となる。

ところが、第７図（ｂ）に示すようにS2≧S1の関係を
満足すると、入射角度θ_５が小さくなり、色変換層22b
へ入光する光の強度が相対的に小さくなる。その結果、
色の混色が少なくなり、選択的に所望の色の光を見るこ
とができるようになる。

よって、本発明の有機EL表示装置100において、多色
表示または単色表示を行う場合に、S2≧S1の関係を満た
すことにより、色ずれ（混色）の発生が少ない、実用的
な有機EL表示装置を提供することができる。

2.各構成要素について（１）色変換層本発明に用いられる色変換層は、例えば、第８図
（ａ）および（ｂ）に示すように有機EL素子31の光を分
解またはカットするカラーフィルタ５や、有機EL素子31
の光を吸収して異なる色（長波長の光）の蛍光に変換す
る蛍光体層６を使用することができる。

ただし、カラーフィルタ５の場合は、機能上、光を分
解またはカットして取り出すので光の損失が相対的に大
きい。例えば、白色の発光を三原色（赤、緑、青）に分
解する場合は、白色の輝度が３分の１程度に減少するお
それがある。

一方、蛍光体層６の場合は、光を吸収してより長波長
の蛍光に変換する機能を有しているが、例えば蛍光体の
光の吸収効率を80％として、80％の蛍光収率で蛍光を発
するならば、64％の長波長の光に変換できることにな
り、実際そのような蛍光体は存在している。

したがって、本発明の有機EL表示装置における色変換
層には、蛍光体層６を使用するのがより好ましい。ま
た、蛍光体層６は、自ら蛍光を等方的に発光するので、
より視野角を広げ、視認性を高める効果を発揮すること
ができるという観点からも、蛍光体層６を使用すること
がより好ましい。

１）カラーフィルタ色変換層に使用されるカラーフィルタの材料について
説明する。当該カラーフィルタの材料としては、例え
ば、下記色素または、当該色素をバインダー樹脂中に溶
解または分散させた固体状態のものを挙げることができ
る。

赤色（Ｒ）色素：ペリレン系顔料、レーキ顔料、アゾ系顔料、キナクリ
ドン系顔料、アントラキノン系顔料、アントラセン系顔
料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料等
の単品および少なくとも二種類以上の混合物が使用可能
である。

緑色（Ｇ）色素：ハロゲン多置換フタロシアニン系顔料、ハロゲン多置
換銅フタロシアニン系顔料、トリフェルメタン系塩基性
染料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料
等の単品および少なくとも二種類以上の混合物が使用可
能である。

青色（Ｂ）色素：銅フタロシアニン系顔料、インダンスロン系顔料、イ
ンドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン
系顔料等の単品および少なくとも二種類以上の混合物が
使用可能である。

一方、カラーフィルタの材料のバインダー樹脂として
は、透明な（可視光領域における透過率50％以上）材料
を使用することが好ましい。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等の透
明樹脂（高分子）等が挙げられ、これらの１種または２
種以上の混合使用が可能である。

なお、カラーフィルタにおける色変換層を平面的に分
離配置するために、フォトリソグラフィー法が適用でき
る感光性樹脂を使用することが好ましい。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
化ゴム系等の反応性ビニル基を有する光硬化型レジスト
材料等が挙げられ、これらの１種または２種以上の混合
使用が可能である。

また、カラーフィルタにおける色変換層を平面的に分
離配置するために、印刷法を用いる場合には、透明樹脂
を用いた印刷インキ（メジウム）を使用することができ
る。例えば、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン
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、ポリアミド樹脂のモノマー、オリゴマ
ー、ポリマーからなる組成物、また、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等の透
明樹脂を、１種または２種以上用いることができる。

ここで、カラーフィルタにおける色変換層が主に色素
からなる場合は、所望のカラーフィルタパターンのマス
クを介して、真空蒸着またはスパッタリング法を用いる
ことにより色変換層を形成することができる。

一方、カラーフィルタにおける色変換層が、色素とバ
インダー樹脂とからなる場合は、一般的にまず、色素と
上記樹脂と適当な溶剤とを混合、分散または可溶化させ
て液状物を調整する。その後、この液状物をスピンコー
ト法、ロールコート法、バーコート法、キャスト法等の
方法で以て成膜する。そして、さらに、フォトリソグラ
フィー法で所望のカラーフィルタパターンをパターニン
グしたり、印刷等の方法で所望のカラーフィルターのパ
ターンで以てパターニングし、熱処理して硬化させるこ
とにより色変換層を形成することができる。

それぞれのカラーフィルタの透過率は、本発明におい
て下記内容とすることが好ましい。

R:透過率50％以上/610nm G:透過率50％以上/545nm B:透過率50％以上/460nm また、特にカラーフィルタの色変換層が、色素とバイ
ンダー樹脂とからなる場合には、色素の濃度が、カラー
フィルタが問題なくパターニングできて、かつ、有機EL
素子の発光を十分透過できる範囲とすることが好まし
い。したがって、色素の種類にもよるが、使用するバイ
ンダー樹脂を含めたカラーフィルタ膜の色素の含有量
を、５〜50重量％の範囲内の値とするのが好ましい。

２）蛍光体層本発明における色変換層として、上述したとおり、蛍
光体層を用いることができる。当該蛍光体層としては、
例えば、蛍光色素および樹脂、または蛍光色素のみから
なる。蛍光色素および樹脂からなるものは蛍光色素を顔
料樹脂およびバインダー樹脂、あるいはいずれか一方の
中に溶解または分散させた固体状態のものを挙げること
ができる。

次に、具体的な蛍光色素について説明する。まず、近
紫外光〜紫色の有機EL素子の発光を、青色発密に変換す
る蛍光色素としては、１、４−ビス（２−メチルスチリ
ル）ベンゼン（以下Bie−MSB）、トランス−４、４′−
ジフェニルスチルベン（以下DPS）の等スチルベン系色
素、７−ヒドロキシ−４−メチルクマリン（以下クマリ
ン４）等のクマリン系色素等の１種または２種以上を挙
げることができる。

次いで、青色〜青緑色の有機EL素子の発光を、緑色発
光に変換する蛍光色素としては、例えば、２、３、５、
６−1H、4H−テトラヒドロ−８−トリフロルメチルキノ
リジノ（９、9a、１−gh）クマリン（以下クマリン15
3）、３−（２′−ベンゾチアゾリル）−７−ジエチル
アミノクマリン（以下クマリン６）、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（以下クマリン７）等のクマリン色素、ベーシックイ
エロー51、または、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の１種または２
種以上を挙げることができる。

また、青色〜緑色の有機EL素子の発光を、橙色〜赤色
発光に変換する蛍光色素については、例ば、４−ジシア
ノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノス
チルリル）−4H−ピラン（以下DCM）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）−ピリジニウム−パー
クロレート（以下ピリジン１）等のピリジン系色素、ロ
ーダミンＢ、ローダミン6G等のローダミン系色素、ある
いは他にオキサジン系等の１種または２種以上が挙げら
れる。

さらに、各種染料（直接染料、酸性染料、塩基性染
料、分散染料等）も蛍光性があれば可能である。

また、前記蛍光色素をポリメタクリル酸エステル、ポ
リ塩化ビニル、塩ビ酸ビ共重合体、アルキッド樹脂、芳
香族スルホンアミド樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、
ベンゾグアナミン樹脂等の顔料樹脂中にあらかじめ練り
こんで顔料化したものでもよい。

また、これらの蛍光色素または顔料は、必要に応じ
て、単独または混合して用いてもよい。特に赤色への蛍
光変換効率が低いので、上記色素を混合して用いて、発
光から蛍光への変換効率を高めることもできる。

なお、本発明の有機EL表示装置において、白色発光を
得ることも可能であるが、例えば、前記緑色発光に変換
する蛍光色素および橙色から赤色発光に変換する色素あ
るいはいずれか一方の蛍光色素を適量混合した上で、有
機EL素子からの光の一部を透過させることにより、青色
〜青緑色の有機EL素子の発光を白色発光とすることがで
きる。

一方、バインダー樹脂は、透明な（可視光50％以上の
透過率）材料が好ましい。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等の１種
または２種以上の透明樹脂（高分子）が挙げられる。

なお、蛍光体層を平面的に分離配置するために、フォ
トリソグラフィー法が適用できる以下の感光性樹脂が選
ばれるが、これらが本発明においても使用可能である。
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、環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する光硬
化型レジスト材料が挙げられる。また、印刷法を用いる
場合には、透明な樹脂を用いた印刷インキ（メジウム）
が選ばれる。例えば、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、
ポリアミド樹脂のモノマー、オリゴマー、ポリマーま
た、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
チルセルロース等の１種または２種以上の透明樹脂を用
いることができる。

蛍光体層が主に蛍光色素からなる場合は、所望の蛍光
体層パターンのマスクを介して真空蒸着またはスパッタ
リング法で成膜される。一方、蛍光体層が蛍光色素と樹
脂からなる場合は、蛍光色素と樹脂と適当な溶剤とを混
合、分散または可溶化させて液状とし、スピンコート
法、ロールコート法、バーコート法、キャスト法等の方
法で成膜する。その後、フォトリソグラフィー法で所望
の蛍光体層パターンをパターニングしたり、スクリーン
印刷等の方法で所望の蛍光体層パターンでパターニング
するのが一般的である。

蛍光体層の膜厚は、有機EL素子の発光を十分に吸収
し、蛍光を発生する機能を妨げるものでなければ制限は
なく、蛍光色素により若干異なるが、通常10nm〜1mmの
範囲内の値である。そして、好ましくは、１μｍ〜1mm
の範囲内の値であり、より好ましくは５μｍ〜100μｍ
の範囲内の値であり、さらに好ましくは、10μｍ〜50μ
ｍの範囲内の値である。

なお、カラーフィルタの膜厚に比べて、蛍光体層の膜
厚は一般に重要である。この理由は、蛍光色素はカラー
フィルタ色素に比べて濃度に敏感で、顔料樹脂またはバ
インダー樹脂中により低濃度で分散または可溶化させた
ほうがより蛍光性が高いが、有機EL素子の発光を十分に
吸収しなければならないためである。

すなわち、カラーフィルタ並の吸光度が必要であり、
ランベルトベール（Lambert−Beer）の法則を表す下記
関係式（１）により、色素の吸光係数を一定とするなら
ば、結局蛍光体層を、厚膜とするのが蛍光性を高める観
点から好ましい。

ランベルトベールの法則Ａ＝ε・ｃ・ｌ（１） A:吸光度 ε：吸光係数（色素に固有） c:色素濃度 l:膜厚したがって、蛍光色素の顔料樹脂および／またはバイ
ンダー樹脂を含めた蛍光体層中の濃度は、蛍光色素によ
っても異なるが、通常１〜10^-4mol/kgの範囲内の値、好
ましくは0.1〜10^-3mol/kgの範囲内の値、より好ましく
は、0.05〜10^-2mol/kgの範囲内の値である。

（２）遮光層本発明において、遮光層は、有機EL素子から発せられ
た不必要な光を遮光して、有機EL表示装置における混色
を防止し、視野角特性を向上させるために用いられる。

ここで、遮光層の膜厚は、通常10nm〜1mmの範囲内の
値、好ましくは１μｍ〜1mmの範囲内の値、より好まし
くは５μｍ〜100μｍの範囲内の値である。また、色変
換層が蛍光体の場合はカラーフィルタに比べて遮光層の
膜厚を厚くすることが好ましい。特に蛍光体層の膜厚を
５μｍ〜100μｍとするのがより好ましいので、色変換
層（蛍光体層）の膜下T1と遮光層の膜厚T2との関係（T2
≧T1）から、遮光層の膜厚は５μｍ以上とするのが最適
である。

また、遮光層の表面形状は格子状でもストライプ状で
もよいが、格子状がより好ましい（第１図（ｂ）、
（ｃ）参照）。

また、遮光層21の断面については、通常は、図９
（ａ）に示す矩形状が一般的であるが、視野角特性を維
持しながら色変換層22の開口部を広げ、有機EL素子31の
光を有効に利用して、有機EL表示装置の輝度を高めて視
認性をより高めるため、遮光層21の幅を透光性媒体側か
らその反対側に向って漸次または段階的に小さく形成す
ることが好ましい。

すなわち、第９図（ｂ）および（ｃ）に示すように、
遮光層21の幅が透光性媒体側と透光性媒体の反対側で異
ならしめ、透光性媒体の反対側の幅が透光性媒体側の幅
（d2）より小さくした形状とすると、矩形状のときに遮
光されていた光が利用できたり、色変換層22の開口部を
広げて輝度を高め、視認性をより高めることができる。
第９図（ｂ）では逆台形状にした場合、第９図（ｃ）で
はＴ字状にした場合をそれぞれ示す。

遮光層の透過率は、有機EL素子の光または色変換層か
らの光を発する領域、すなわち波長400nm〜700nmの可視
領域における光において10％以下であることが好まし
く、１％以下がさらに好ましい。10％を超えるとEL素子
の光または色変換層からの光が正面の色変換層のみなら
ず隣接の色変換層に入り込み、遮光層としての機能を十
分果たさなくなるおそれがある。

さらに、少なくとも色変換層と接する側面における遮
光層の波長400nm〜700nmの可視領域における光の反射率
を10％以上とすることが好ましく、50％以上がさらに好
ましい。たとえば、第10図（ｂ）に示すように反射部分
７を設けることにより、色変換層22からの光を有効に取
り出して、有機EL表示装置の輝度を高め、視認性をより
高めることができるためである。

さらに、第10図（ｃ）に示すように、反射部分７を設
けるとともに、遮光層21の形状を、例えば逆台形状とす
ると、より効果的である。なお、第10図（ａ）は、反射
部分を設けない場合を示す。

次いで、遮光層の材料について説明する。当該材料と
しては、例えば以下の金属及び黒色色素を挙げることが
できる。

金属の種類としては、Ag、Al、Au、Cu、Fe、Ge、In、
Ｋ、Mg、Ba、Na、Ni、Pb、Pt、Si、Sn、Ｗ、Zn、Cr、T
i、Mo、Ta、ステンレス等の１種または２種以上の金属
または合金が挙げられる。また、上記金属の酸化物、窒
化物、硫化物、硝酸塩、硫酸塩等を用いてもよく、必要
に応じて炭素が含有されていてもよい。

上記遮光層の材料は、スパタリング法、蒸着法、CVD
法、イオンプレーティング法、電折法、電気メッキ法、
化学メッキ法等の方法により、透光性基板状に成膜さ
れ、フォトリソグラフィー法等によりパターニングを行
って、遮光層のパターン（平面的に分離配置）を形成す
ることができる。

また、黒色色素としては、カーボンブラック、チタン
ブラック、アニリンブラック、前記カラーフィルタ色素
を混合して黒色化したものが挙げられる。

これらの黒色色素または前記金属材料を色変換層で用
いたバインダー樹脂中に溶解または分散させた固体状態
とし、色変換層と同様な方法でパターニングしてパター
ン化された遮光層を形成する。

次に、遮光層の形状について説明する。当該遮光層の
形状としては特に制限されるものではないが、一例とし
て、遮光層の、透光性媒体の反対側における幅を透光性
媒体側における幅より漸次または段階的に小さくする方
法が好ましい。

このような形状の遮光層は、例えば黒色色素を光硬化
型レジストのようなバインダー樹脂中に溶解または分散
させた遮光層を形成する材料を、ある基板上に成膜後、
膜面上（透光性媒体側）からの紫外線による露光エネル
ギーと現像条件を制御することで作製することができ
る。具体的には、矩形状の遮光層を形成する条件よりも
露光量を少なめにし、現像液濃度、温度を高めにあるい
は現像時間を長めにする。そして、本来遮光層であるた
め、紫外線領域の光でも透過しにくく、遮光層の露光面
に近い部分ほど硬化が進み、遠い部分ほど硬化が進まな
い。したがって、露光面から遠い部分（透光性媒体の反
対側）は、現像液の処理によって溶解が進行するので、
遮光層の形状を所望のものにすることができる。

また、遮光層を金属材料とする場合には、例えばある
基板上に光可溶化型レジスト（ポジレジスト）で矩形状
または台形状のパターンを形成して、次いで、金属材料
を成膜後、レジストパターンを剥離（リフトオフ）して
レジストのパターンのギャップ部分に、所望形状の遮光
層のパターンを形成すればよい。

また、パターン化された遮光層の少なくとも色変換層
と接する側面において、波長400nm〜700nmの可視領域に
おける光の反射率を10％以上の値、より好ましくは、50
％以上の値とするとよい。

このような範囲に反射率を制御することにより、色変
換層22からの光を有効に取り出して、有機EL表示装置の
輝度を高め、視認性をより高めることができる。

光の反射率を調整するためには、前記金属材料をその
まま遮光層のパターンとして用いるか、黒色色素のみ、
または黒色色素とバインダー樹脂とからなる遮光層のパ
ターンに、上記金属材料をスパタリング法、蒸着法、CV
D法、イオンプレーティング法等の方法で成膜すること
により調整することができる。後者の場合、遮光層の側
面に選択的に成膜する必要があるので、側面以外の部分
に薄膜のレジストを成膜する。その後、斜方成膜で前記
金属材料を成膜し、不要な部分に成膜した金属膜は、レ
ジストを剥離（リフトオフ）することにより除去して所
望の遮光層が得られる。この場合の成膜の膜厚は、0.01
μｍ〜１μｍ、好ましくは均一性と密着性の面で0.05μ
ｍ〜0.5μｍである。

ここで主な金属材料の膜面反射率（理想的なもの）を
表２に示す。

これらの金属の反射率は、ある波長に限定している
が、波長400nm〜700nmの領域で大きく変化するものでも
よい。また、反射率が10％以上であれば、前記材料以外
のものを用いることもできる。

（３）透光性媒体透光性媒体は、有機EL素子と、色変換層および遮光層
との間を媒介するものであり、400nm〜700nmの光の透過
率を50％以上の値とすることが好ましい。また、電気絶
縁層性のものであればより好ましい。

また、透過性媒体は単層でも多層に構成されていても
よい。また固相、液相、気相状態のいずれであってもよ
い。

透光性媒体を固相とする場合、例えばポリマー層とす
る場合、そのポリマーとして、具体的には、光硬化型樹
脂あるいは熱硬化型樹脂のように、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ものを挙げる
ことができる。

また、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、ポリアミド樹脂のモノマー、オリ
ゴマー、ポリマー、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等の１種または２種以
上の透明樹脂を挙げることができる。

また、各種フッ素ポリマーも挙げることができる。

また、無機酸化物層とする場合、具体的には、酸化ケ
イ素（SiO₂）、酸化アルミニウム（Al₂O₃）酸化チタン
（TiO₂）、酸化イットリウム（Y₂O₃）、酸化ゲルマニウ
ム（GeO₂）、酸化亜鉛（ZnO）、酸化マグネシウム（Mg
O）、酸化カルシウム（CaO）、ほう酸（B₂O₃）、酸化ス
トロンチウム（SrO）、酸化バリウム（BaO）、酸化鉛
（PbO）、ジルコニア（ZrO₂）、酸化ナトリウム（Na
₂O）、酸化リチウム（Li₂O）、酸化カリウム（K₂O）等
の１種または２種以上の無機酸化物を挙げることができ
る。

また、無機酸化物層として、ガラス板を挙げることが
できる。これは第２図（ａ）に示す透光性支持基板とし
ても使われる。

特に、ソーダー石灰ガラス、バリウム・ストロンチウ
ム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス、ホ
ウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス等の１種ま
たは２種以上を挙げることができる。なお、ここで無機
酸化物層は、その組成として、無機酸化物を主に含むも
のであればよく、窒化物（例えばSi₃N₄）が含まれてい
てもよい。

また、有機EL素子と、第２図（ａ）に示す色変換層22
および遮光層21とを形成した透光性基板41とを接着させ
るのに以下のような接着剤を用いることができる。

具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸
系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化および熱
硬化型接着剤、２−シアノアクリル酸エステルなどの湿
気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポ
キシ系などの熱および化学硬化型（二液混合）を挙げる
ことができる。

また、透光性媒体を気相および液相とする場合には、
窒素、アルゴン等の不活性気体や、フッ化炭化水素、シ
リコンオイルのような不活性液体の使用が挙げられる。
また、透光性媒体を真空とすることも可能である。これ
らの透光性媒体は、液体の材料の場合は、スピンコー
ト、ロールコート、キャスト法等の方法で成膜し、固体
状の材料の場合は、スパッタリング、蒸着、CVD、イオ
ンプレーティング等の方法で成膜される。不活性液体や
不活性気体は、有機EL素子の発光領域外をシーリングし
て封入する。

これらの透光性媒体として、有機EL素子と接する界面
は、前記無機酸化物層か、または不活性液体もしくは不
活性気体とするのが有機EL素子の劣化を促進する水、酸
素を遮断できるので好ましい。

また、透光性媒体において、特に色変換層と接する透
光性媒体の屈折率n1と色変換層の屈折率n2との差が小さ
い程有機EL素子の光が色変換層で反射されず入光するの
で好ましく、|n1−n2|＜0.4の関係を満たすことが好ま
しい。|n1−n2|≧0.4となると、後述する関係式（２）
に示すように、色変換層の界面で有機EL素子の光の反射
率が大きくなるので最終的に色変換層から取り出す光の
輝度が低下するおそれが生じるためである。

ここで、主な透光性媒体に用いられる主な物質の屈折
率n1と色変換層に用いられる主な樹脂およびバインダー
樹脂の屈折率n2をそれぞれ表３および表４に示す。

これらの屈折率は可視領域波長400nm〜700nmの範囲で
大きな変化はないので前記波長で代表させている。

以下、反射率（Ｒ）と各屈折率（n1およびn2）との一
般的関係を関係式２に示す。ここで、反射率（Ｒ）は、
垂直反射率を意味している。

Ｒ（反射率）＝（n1−n2）²/（n1＋n2）^２（２）（４）支持基板第２図（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に示す支持基板４
または41は、有機EL表示装置を支持する基板であり、特
に有機EL表示装置または色変換層からの光を透過させ支
持基板41は透光性、すなわち波長400〜700nmの可視領域
における光の透過率が50％以上であることが好ましい。

但し、第２図（ｃ）の支持基板４の場合には、光を取
り出す側ではないので必ずしも透光性である必要はな
い。

具体的には、透光性媒体として既に上述したガラス
板、ポリマー材料からなる基板を挙げることができる。

板厚は、視野角にはほとんど影響を及ぼさいので、特
に制限はないが、厚くなりすぎると、光の透過率に影響
を及ぼすので、通常１μｍ〜5mmの範囲内で選ぶことが
できる。

（５）有機EL素子本発明に用いられる有機EL素子においては、有機物層
として、再結合領域および発光領域を少なくとも有する
ものが用いられる。この再結合領域および発光領域は、
通常発光層に存在するため、本発明においては、有機物
層として発光層のみを用いてもよいが、必要に応じ、発
光層以外に、例えば正孔注入層、電子注入層、有機半導
体層、電子障壁層、付着改善層なども用いることができ
る。

次いで、本発明に用いられる有機EL素子の代表的な構
成例を示す。但し、本発明に用いられる有機EL素子はこ
れらに限定されるものではない。

陽極／発光層／陰極陽極／正孔注入層／発光層／陰極陽極／発光層／電子注入層／陰極陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極陽極／有機半導体層／発光層／陰極陽極／有機半導体層／電子障壁層／発光層／陰極陽極／正孔注入層／発光層／付着改善層／陰極なお、これらの中で、通常の構成が好ましく用いら
れる。

（５）−1.陽極陽極としては、仕事関数の大きい（4eV以上）金属、
合金、電気伝導性化合物またはこれらの混合物を電極物
質とするものが好ましく用いられる。このような電極物
質の具体例としては、Au等の金属、Cul、ITO、SnO₂、Zn
O等の導電性透明材料が挙げられる。

陽極は、これらの電極物質を蒸着法やスパッタリング
法等の方法で、薄膜を形成させることにより作製するこ
とができる。

このように発光層からの発光を陽極から取り出す場
合、陽極の発光に対する透過率が10％より大きくするこ
とが好ましい。また、陽極のシート抵抗は、数百Ω／□
以下が好ましい。陽極の膜厚は材料にもよるが、通常10
nm〜１μｍ、好ましくは10〜200nmの範囲で選択され
る。

（５）−2.発光層有機EL素子の発光材料は主に有機化合物であり、具体
的には所望の色調により次のような化合物が挙げられ
る。

まず、紫外域から紫色の発光を得る場合には、下記化
学式（１）であらわされる化合物が挙げられる。

この一般式において、Ｘは下記化学式（２）であらわ
される化合物を示す。

ここｎは、２、３、４または５である。また、Ｙは下
記化学式（３）であらわされる化合物を示す。

上記化合物のフェニル基、フェニレン基、ナフチル基
に炭素数１〜４のアルキル基、アルコキシ基、水酸基、
スルホニル基、カルボニル基、アミノ基、ジメチルアミ
ノ基またはジフェニルアミノ基等が単独または複数置換
したものであってもよい。また、これらは互いに結合
し、飽和５員環、６員環を形成してもよい。また、フェ
ニル基、フェニレン基、ナフチル基にパラ位で結合した
ものが、結合性がよく平滑な蒸着膜の形成のために好ま
しい。具体的には以下の化学式（４）〜（８）で表され
る化合物である。特に、ｐ−クォーターフェニル誘導
体、ｐ−クィンクフェニル誘導体が好ましい。

次に、青色から緑色の発光を得るためには、例えば、
ベンゾチアゾール系、ベンゾイミダゾール系、ベンゾオ
キサゾール系等の蛍光増白剤、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を挙げることが
できる。

具体的に化合物名を示せば、例えば、特開昭59−1943
93号公報に開示されているものを挙げることができる。
その代表例としては、ベンゾオキサゾール系、ベンゾチ
アゾール系、ベンゾイミダゾール系等の蛍光増白剤を挙
げることができる。

さらに、他の有用な化合物は、ケミストリー・オブ・
シンセティック・ダイズ1971、628〜637頁および640頁
に列挙されている。

前記キレート化オキシノイド化合物としては、例えば
特開昭63−295695号公報に開示されているものを用いる
ことができる。その代表例としては、トリス（８−キノ
リノール）アルミニウム（以下Alqと略記する）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。

また、前記スチリルベンゼン系化合物としては、例え
ば欧州特許第0319881号明細書や欧州特許第0373582号明
細書に開示されているものを用いることができる。

また、特開平２−252793号公報に開示されているジス
チリルピラジン誘導体も発光層の材料として用いること
ができる。

その他のものとして、例えば欧州特許第0387715号明
細書に開示されているポリフェニル系化合物も発光層の
材料として用いることもできる。

さらに、上述した蛍光増白剤、金属キレート化オキシ
ノイド化合物、およびスチリルベンゼン系化合物等以外
に、例えば 12−フタロペリノン（J.Appl.Phys.、第27巻、L713（19
88年））、１、４−ジフェニル−１、３−ブタジエン、１、１、４、４−テトラフェニル−１、３ブタジエン
（以上Appl.Phys.Lett.、第56巻、L799（1990年））、ナフタルイミド誘導体（特開平２−305886号公報）、ペリレン誘導体（特開平２−189890号公報）、オキサジアゾール誘導体（特開平２−216791号公報、ま
たは第38回応用物理学関係連合講演会で浜田らによって
開示されたオキサジアゾール誘導体）、アルダジン誘導体（特開平２−220393号公報）、ピラジリン誘導体（特開平２−220394号公報）、シクロペンタジエン誘導体（特開平２−289675号公
報）、ピロロピロール誘導体（特開平２−296891号公報）、スチリルアミン誘導体（App.Phys.Lett.、第56巻、L799
（1990年））、クマリン系化合物（特開平２−191694号
公報）、国際公開公報WO90/13148やAppl.Phys.Lett.、v
ol 58、18、P1982（1991）等に記載されているような高
分子化合物も、発光層の材料として用いることができ
る。

本発明では、特に発光層の材料として、芳香族ジメチ
リディン系化合物（欧州特許第0388768号明細書や特開
平３−231970号公報に開示のもの）を用いることが好ま
しい。具体例としては、４、４′−ビス（２、２−ジ−
ｔ−ブチルフェニルビニル）ビフェニル、（以下、DTBP
BBiと略記する）、４、４′−ビス（２、２−ジフェニ
ルビニル）ビフェニル（以下DPVBiと略記する）等、お
よびそれらの誘導体を挙げることができる。

さらに、特開平５−258862号公報等に記載されている
一般式（R_S−Ｑ）２−AL−Ｏ−Ｌであらわされる化合物
も挙げられる。

（上記式中、Ｌはフェニル部分を含んでなる炭素原子６
〜24個の炭化水素であり、Ｏ−Ｌはフェノラート配位子
であり、Ｑは置換８−キノリノラート配位子を表し、Ｒ
S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個を上回り結合するのを立体的に妨害するように選
ばれた８−キノリノラート環置換基を表す。）具体的には、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（パラ−フェ
ニルフェノラート）アルミニウム（III）（以下PC−
７）、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）（以下PC−17）等が挙げられる。

その他、特開平６−9953号公報等によるドーピングを
用いた高効率の青色と緑色の混合発光を得る方法が挙げ
られる。この場合、ホストとしては上記に記載した発光
材料、ドーパントとしては、青色から緑色にまでの強い
蛍光色素、例えばクマリン系あるいは上記記載のホスト
として用いられているものと同様な蛍光色素を挙げるこ
とができる。

具体的には、ホストとしてジスチリルアリーレン骨格
の発光材料、特に好ましくは例えばDPVBi、ドーパント
としてはジフェニルアミノビニルアリーレン、特に好ま
しくは例えばＮ、Ｎ−ジフェニルアミノビニルベンゼン
（DPAVB）を挙げることができる。

白色の発光を得る発光層としては、特に制限はないが
下記のものを挙げることができる。

有機EL積層構造体の各層のエネルギー準位を規定し、
トンネル注入を利用して発光させるもの（ヨーロッパ公
開特許第0390551号公報）と同じくトンネル注入を利用する表示装置で実施例
として白色発光表示装置が記載されているもの（特開平
３−230584号公報）二層構造の発光層が記載されているもの（特開平２−
220390号公報および特開平２−216790号公報）発光層を複数に分割してそれぞれ発光波長の異なる材
料で構成されたもの（特開平４−51491号公報）青色発光体（蛍光ピーク380nm〜480nm）と緑色発光体
（480nm〜580nm）とを積層させ、さらに赤色蛍光体を含
有させた構成のもの（特開平６−207170号公報）青色発光層が青色蛍光色素を含有し、緑色発光層が未
色蛍光色素を含有した領域を有し、さらに緑色蛍光体を
含有する構成のもの（特開平７−142169号公報）中でも、の構成のものが好ましく用いられる。ま
た、赤色の発光を得る赤色蛍光体の例（化学式（９）〜
（24））を以下に示す。

前記材料を用いて、発光層を形成する方法としては、
例えば蒸着法、スピンコート法、LB法等の公知の方法を
適用することができる。発光層は、特に分子堆積膜であ
ることが好ましい。

ここで、分子堆積膜とは、気相状態の材料化合物から
沈着され形成された薄膜や、溶液状態または液相状態の
材料化合物から固体化され形成された膜のことであり、
通常この分子堆積膜は、LB法により形成された薄膜（分
子累積膜）とは凝集構造、高次構造の相違や、それに起
因する機能的な相違により区分することができる。ま
た、特開昭57−51781号公報に開示されているように、
樹脂等の結着剤と材料化合物とを溶剤に溶かして溶液と
した後、これをスピンコート法等により薄膜化すること
によっても、発光層を形成することができる。

このようにして、形成される発光層の膜厚については
特に制限はなく、状況に応じて適宜選択することができ
る。発光層の膜厚を、通常5nm〜５μｍの範囲内の値と
することが好ましい。

有機EL素子の発光層は以下の機能を併せ持つものであ
る。すなわち、注入機能；電界印加時に陽極または正
孔注入層より正孔を注入することができ、陰極または電
子注入層より電子を注入することができる機能、輸送
機能；注入した電荷（電子と正孔）を電界の力で移動さ
せる機能、発光機能；電子と正孔の再結合の場を提供
し、これを発光につなげる機能、がある。但し、正孔の
注入されやすさと電子の注入されやすさに違いがあって
もよく、また正孔と電子の移動度であらわされる輸送能
に大小があてもよいが、どちらか一方の電荷を移動する
ことが好ましい。

（５）−3.正孔注入層次いで、正孔注入層は、必ずしも本発明に用いられる
表示装置に必要なものではないが、発光性能の向上のた
めに用いた方が好ましいものである。

この正孔注入層は発光層への正孔注入を助ける層であ
って、正孔移動度が大きく、イオン化エネルギーが、通
常5.5eV以下と小さい。

このような正孔注入層としては、より低い電界で正孔
を発光層に輸送する材料が好ましく、さらに正孔の移動
度が、例えば10⁴〜10⁶V/cmの電界印加時に、少なくとも
10^-6cm²/V・秒であればなお好ましい。

このような正孔注入材料については、前記の好ましい
性質を有するものであれば特に制限はなく、従来、光導
伝材料において、正孔の電荷輸送材として慣用されてい
るものや、EL表示装置の正孔注入層に使用される公知の
ものの中から任意のものを選択して用いることができ
る。

具体例としては、例えば、トリアゾール誘導体（米国特許３、112、197号明細書等
参照）、オキサジアゾール誘導体（米国特許３、189、447号明細
書等参照）、イミダゾール誘導体（特公昭37−16096号公報等参
照）、ポリアリールアルカン誘導体（米国特許３、61
5、402号明細書、同第３、820、989号明細書、同第３、
542、544号明細書、特公昭45−555号公報、同51−10983
号公報、特開昭51−93224号公報、同55−17105号公報、
同56−4148号公報、同55−108667号公報、同55−156953
号公報、同56−36656号公報等参照）、ピラゾリン誘導体およびピラゾロン誘導体（米国特許第
３、180、729号明細書、同第４、278、746号明細書、特
開昭55−88064号公報、同55−88065号公報、同49−1055
37号公報、同55−51086号公報、同56−80051号公報、同
56−88141号公報、同57−45545号公報、同54−112637号
公報、同55−74546号公報等参照）、フェニレンジアミン誘導体（米国特許第3,615、404号明
細書、特公昭51−10105号公報、同46−3712号公報、同4
7−25336号公報、特開昭54−53435号公報、同54−11053
6号公報、同54−119925号公報等参照）、アリールアミン誘導体（米国特許第３、567、450号明細
書、同第３、180、703号明細書、同第３、240、597号明
細書、同第３、658、520号明細書、同第４、232、103号
明細書、同第４、175、961号明細書、同第４、012、376
号明細書、特公昭49−35702号公報、同39−27577号公
報、特開昭55−144250号公報、同56−119132号公報、同
56−22437号公報、西独特許第１、110、518号明細書等
参照）、アミノ置換カルコン誘導体（米国特許第３、526、501号
明細書等参照）、オキサゾール誘導体（米国特許第３、
257、203号明細書等に開示のもの）、スチリルアントラセン誘導体（特開昭56−46234号公報
等参照）、フルオレノン誘導体（特開昭54−110837号公報等参
照）、ヒドラゾン誘導体（米国特許第３、717、462号明細書、
特開昭54−59143号公報、同55−52063号公報、同55−52
064号公報、同55−46760号公報、同55−85495号公報、
同57−11350号公報、同57−148749号公報、特開平２−3
11591号公報等参照）、スチルベン誘導体（特開昭61−210363号公報、同61−22
8451号公報、同61−14642号公報、同61−72255号公報、
同62−47646号公報、同62−36674号公報、同62−10652
号公報、同62−30255号公報、同60−93445号公報、同60
−94462号公報、同60−174749号公報、同60−175052号
公報等参照）、シラザン誘導体（米国特許第４、950、950号明細書）、ポリシラン系（特開平２−204996号公報）、アニリン系共重合体（特開平２−282263号公報）、特開平１−211399号公報に開示されている導電性高分子
オリゴマー（特にチオフェンオリゴマー）等を挙げるこ
とができる。

正孔注入層の材料としては上記のものを使用すること
ができるが、ポルフィリン化合物（特開昭63−2956965
号公報等に開示のもの）、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（米国特許第４、127、412号
明細書、特開昭53−27033号公報、同54−58445号公報、
同54−149634号公報、同54−64299号公報、同55−79450
号公報、同55−144250号公報、同56−119132号公報、同
61−295558号公報、同61−98353号公報、同63−295695
号公報等参照）、特に芳香族第三級アミン化合物を用い
ることがより好ましい。

また、米国特許第５、061、569号に記載されている２
個の縮合芳香族環を分子内に有する、例えば、４、４′
−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］
ビフェニル（以下NPDと略記する）、また、特開平４−3
08688号公報で記載されているトリフェニルアミンユニ
ットが３つスターバースト型に連結された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（以下MTDATAと略記す
る）等を挙げることができる。

また、発光層の材料として示した前述の芳香族ジメチ
リディン系化合物の他、ｐ型−Si、ｐ型−SiC等の無機
化合物も正孔注入層の材料として使用することができ
る。

正孔注入層は、上述した化合物を、例えば真空蒸着
法、スピンコート法、キャスト法、LB法等の公知の方法
により薄膜化することにより形成することができる。正
孔注入層としての膜厚は、特に制限はないが、通常は5n
m〜５μｍである。この正孔注入層は、上述した材料の
一種または二種以上からなる一層で構成されていてもよ
いし、または、前記正孔注入層とは別種の化合物からな
る正孔注入層を積層したものであってもよい。

また、有機半導体層は、発光層への正孔注入または電
子注入を助ける層であって、10^-10S/cm以上の導電率を
有するものが好適である。このような有機半導体層の材
料としては、含チオフェンオリゴマーや含アリールアミ
ンオリゴマーなどの導電性オリゴマー、含アリールアミ
ンデンドリマーなどの導電性デンドリマーなどを用いる
ことができる。

（５）−４電子注入層一方、電子注入層は、発光層への電子の注入を助ける
層であって、電子移動度が大きく、また付着改善層は、
この電子注入層の中で、特に陰極との付着が良い材料か
らなる層である。

電子注入層に用いられる材料としては、例えば８−ヒ
ドロキシキノリンまたはその誘導体の金属錯体、あるい
はオキサジアゾール誘導体が好ましく挙げられる。ま
た、付着改善層に用いられる材料としては、特に８−ヒ
ドロキシキノリンまたはその誘導体の金属錯体が好適で
ある。

上記８−ヒドロキシキノリンまたはその誘導体の金属
錯体の具体例としては、オキシン（一般に８−キノリノ
ールまたは８−ヒドロキシキノリン）ノき例とを含む金
属キレートオキシノイド化合物が挙げられる。

一方、オキサジアゾール誘導体としては、一般式（2
5）、（26）および（27）で表わされる電子伝達化合物
が挙げられる。

（式中Ar10〜Ar13はそれぞれ置換または無置換のアリー
ル基を示し、Ar10とAr11およびAr12とAr13はそれぞれに
おいて互いに同一であっても異なっていてもよく、Ar14
置換または無置換のアリレーン基を示す。）ここで、アリール基としてはフェニル基、ビフェニル
基、アントラニル基、ペリレニル基、ピレニル基などが
挙げられ、アリレーン基としてはフェニレン基、ナフチ
レン基、ビフェニレン基、アントラセニレン基、ペニレ
ニレン基、ピレニレン基などが挙げられる。

また、置換としては炭素数１〜10のアルキル基、炭素
数１〜10のアルコキシ基またはシアノ基などが挙げられ
る。この電子伝達化合物は、薄膜形成性のものが好まし
い。

上記電子伝達化合物の具体例としては、下記化学式
（28）〜（32）で表される化合物を挙げることができ
る。

（５）−5.陰極陰極としては、仕事関数の小さい（4eV以下）金属、
合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を電極物
質とするものが用いられる。このような電極物質の具体
例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、
マグネシウム、リチウム、マグネシウム・銀合金、アル
ミニウム／酸化アルミニウム（Al₂O₃）、アルミニウム
・リチウム合金、インジウム、希土類金属等の１種また
は２種以上が挙げられる。

この陰極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリン
グなどの方法により、薄膜を形成させることにより、作
製することができる。

また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／口以下が好
ましく、膜厚は通常10nm〜１μｍ、50〜200nmの範囲が
好ましい。なお、本発明に用いられるEL表示装置におい
ては、該陽極または陰極のいずれか一方が透明または半
透明であることが、発光の透過を容易にするため、発光
の取り出し効率がよいので好ましい。

（５）−6.有機EL素子の作製（例）以上例示した材料および方法により陽極、発光層、必
要に応じて正孔注入層、および必要に応じて電子注入層
を形成し、さらに陰極を形成することにより、有機EL素
子を作製することができる。また、陰極から陽極へ、前
記と逆の順序で有機EL素子を作製することもできる。

以下に支持基板上に陽極／正孔注入層／発光層／電子
注入層／陰極が順次設けられた構成の有機EL素子の作製
例を記載する。

まず、適当な基板上に、陽極材料からなる薄膜を１μ
ｍ以下、好ましくは10〜200nmの範囲の膜厚になるよう
に蒸着やスパッタリング等の方法により形成して、陽極
を作製する。

次いで、この陽極上に正孔注入層を設ける。正孔注入
層の形成は、前述したように真空蒸着法、スピンコート
法、キャスト法、LB法等の方法により行なうことができ
るが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが発生
しにくい等の点から、真空蒸着法により形成することが
好ましい。

真空蒸着法により正孔注入層を形成する場合、その蒸
着条件は、使用する化合物（正孔注入層の材料）、目的
とする正孔注入層の結晶構造や再結合構造等により異な
るが、一般に蒸着源温度50〜450℃、真空度10^-7〜10^-3t
orr、蒸着速度0.01〜50nm/sec、基板温度−50〜300℃、
膜厚5nm〜５μｍの範囲内で適宜選択することが好まし
い。

次いで、正孔注入層上に発光層を設ける発光層の形成
も、所望の有機発光材料を用いて、真空蒸着法、スパッ
タリング、スピンコート法、キャスト法等の方法により
有機発光材料を薄膜化することにより形成できる。

但し、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが生
成しにくい等の点から、真空蒸着法により形成すること
が好ましい。真空蒸着法により発光層を形成する場合、
その蒸着条件は、使用する化合物により異なるが、一般
的に正孔注入層と同じ様な条件範囲の中から選択するこ
とができる。

次いで、この発光層上に電子注入層を設ける。正孔注
入層、発光層と同様、均質な膜を得る必要から真空蒸着
法により形成することが好ましい。蒸着条件は、正孔注
入層、発光層と同様の条件範囲から選択することができ
る。

最後に、陰極を積層して有機EL素子を得ることができ
る。

陰極は、金属から構成されるもので、蒸着法、スパッ
タリングを用いることができる。しかし、下地の有機物
層を成膜時の損傷から守るためには、真空蒸着法が好ま
しい。

これまで記載してきた有機EL素子の作製は、一回の真
空引きで一貫して陽極から陰極まで作製することが好ま
しい。

なお、有機EL素子に直流電圧を印加する場合、陽極を
＋、陰極を−の極性にして、５〜40Vの電圧を印加する
と、発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加し
ても電流は流れず、発光は全く生じない。さらに交流電
圧を印加した場合には、陽極が＋、陰極が−の極性にな
ったときのみ均一な発光が観測される。印加する交流の
波形は任意でよい。

ここで、平面的に分離配置して発光する有機EL素子を
作製するには、ストライプ状の陽極および陰極を交差さ
せ、それぞれの電極に直流電圧を印加し、交差部分を発
光させるＸ−Ｙドットマトリックス方式と陽極または陰
極のいずれかをドット状に形成し、TFT（Thin Film Tra
nsister）のようなスイッチング表示装置にて特定のド
ット部分だけに直流電圧を印加して発光させるアクティ
ブマトリックス方式が挙げられる。ストライプ状または
ドット状の陽極および陰極はフォトリソグラフィー法に
てエッチングするかリフトオフするか、またはマスキン
グ蒸着等の方法にて形成することができる。

実施例以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明す
る。

［実施例１］図２（ｂ）に示す有機EL表示装置に即して、d2＞d1、
T2＝T1およびS2＝S1の関係を満足する有機EL表示装置を
作成した。すなわち、支持基板としてのガラス基板（コ
ーニング7059、100mm×100mm×1.1mm厚）上に、３重量
％（対固形分）のカーボンブラックを分散したアクリレ
ート系光硬化型レジスト（粘度250cps）をスピンコート
し、80℃でベークした。その後、高圧水銀灯を光源とす
る露光機にセットした。

次いで、ライン幅50μｍ（d2）、ギャップ250μｍの
ストライプパターンと、ライン幅100μｍ、ギャップ600
μｍのストライプパターンとが直交した格子状の遮光層
（第11図）が得られるマスクを介して、900mJ/cm²（365
nm）の条件で露光した。

次いで、１重量％炭酸ナトリウム水溶液を用い、２分
間、室温の条件で現像した。その後、基板のガラス面側
から3000mJ/cm²で全面後露光し、さらに、200℃でベー
クして遮光層のパターンを形成した。遮光層の膜厚は20
μｍであった。また、パターンの断面形状は電子顕微鏡
写真（SEM）より、ほぼ矩形状であることが確認され
た。さらに、分光光度計を用いて400〜700nmの波長領域
におけるこの遮光層の透過率が、10％以下の値であり、
反射率も５％であることが確認された。

次いで、基板をスクリーン印刷機にセットし、250μ
ｍ×600μｍのストライプ配列のドットパターン（面積S
2、第12図参照）が得られる版を用いて、青色インキを
遮光層のパターンの間隙に印刷した。

なお、当該インキは、2.8重量（対固形分）の銅フタ
ロシアニン系顔料（C.I.ピグメントブルー15:6）と、0.
2重量％（対固形分）のジオキサジン系顔料（C.I.ピグ
メントバイオレット23）と、バインダー樹脂としてポリ
エステル樹脂PET9100（十条化工製、温度97重量％）
と、溶剤としてシクロヘキサノンとを混合分散して作成
した。

それから、印刷したインキを160℃でベークして、20
μｍ膜厚の青色カラーフィルタ層のパターンを得た。な
お、得られたカラーフィルタ層の屈折率は、1.50（589n
m）であった。

次いで、版を青色カラーフィルタ層のパターンのスト
ライプ配列に対して垂直方向へ300μｍ平行移動して、
パターン化された遮光層間の別の間隙に蛍光体層Ａ用の
インキを印刷した。

なお、当該インキは、0.03mol/kg（全固形分中）の濃
度のクマリン６と、バインダー樹脂としてポリエステル
樹脂PET9100と、溶剤としてシクロヘキサノンとを混合
分散して作成した。

それから、印刷したインキを160℃でベークして、20
μｍ膜厚の蛍光体層Ａパターンを得た。なお、蛍光体層
Ａの屈折率は、1.52（589nm）であった。

次いで、版を蛍光体層Ａのパターンのストライプ配列
に対してさらに垂直方向へ300μｍ平行移動応して、パ
ターン化された遮光層間の別の間隙に蛍光体層Ｂ用のイ
ンキを印刷した。

なお、当該インキは、0.03mol/kg（固形分中）の濃度
のクマリン６と、４重量％（蛍光顔料中）のローダミン
6Gと、４重量％（蛍光顔料中）のローダミンＢとをベン
ゾグアナミン樹脂中に練り込んだ蛍光顔料（30重量％、
固形分中）と、バインダー樹脂としてポリエステル樹脂
PET9100（70重量％、固形分中）と、溶剤としてシクロ
ヘキサノンとを混合分散して作成した。

それから、印刷したインキを160℃でベークして、20
μｍ膜厚の蛍光体層Ｂのパターンを得た。なお、蛍光体
層Ｂの屈折率は、1.52（589nm）であった。

このようにして、遮光層および３種の色変換層を平面
的に分離配置した基板を作製した。なお、遮光層の膜厚
をT1とし、３種の色変換層の膜厚をそれぞれT2としたと
きに、T1＝T2の関係を満足するように構成してある。

また、後で積層する有機EL素子の発光輝度および色度
を確認するため、一部の遮光層および色変換層を機械的
に削っておいた。

次いで、この基板上に透光性媒体としてアクリレート
系熱硬化型樹脂（新日鉄化学社製V259PA）をスピンコー
トし、80℃でベークした。その後、160℃でさらにベー
クして、必要に応じてポリッシング研磨し、±0.1μｍ
以内に平坦化した。なお、この透光性媒体の屈折率は1.
50（589nm）であった。

さらに、透光性媒体の保護膜として、酸化ケイ素（Si
O₂）を、基板温度160℃、10^-6torrの真空度の条件にて
スパッタリングした。酸化ケイ素の膜厚は0.5μｍであ
った。

以上のようにして作成した透光性媒体における遮光層
上の総膜厚は、ほぼ10μｍ（d1に相当）であり、d2＞d1
の関係を満足していることが確認された。また、使用し
た樹脂の種類の屈折率から判断して、|n1−n2|＜0.4の
関係も満足している。

次いで、有機EL素子の作製を行った。まず、基板を16
0℃に加熱し、10^-6torrの真空度にて、酸化ケイ素膜上
にスパッタリングにより、0.15μｍの膜厚、表面抵抗20
Ω／□のITO（インジウム錫酸化物）の透明電極（陽
極）を形成した。

次いで、ポジ型フォトレジスト（富士ハントエレクト
ロニクステクノロジー社製HPR204）を、ITO上にスピン
コートし、80℃でベークした。その後、露光機にて、ス
トライプ状のITOパターン（ライン幅250μｍ、ギャップ
50μｍ、第13図参照）が得られるマスクを介して、遮光
層パターンに位置合わせをした後、100mJ/cm²の条件で
露光した。

次いで、2.38％TMAH（テトラメチルアンモニウムヒド
ロキシド）水溶液にてレジストを現像し、120℃にてポ
ストベークし、レジストパターンを得た。

次いで、基板を室温の47重量％の臭化水素水溶液に浸
漬して、ITOおよびレジストパターンが露出している部
分をエッチングし、レジストを剥離して、ストライプ状
のITOパターン（ライン幅250μｍ、ギャップ50μｍ）を
形成した。

次いで、このITOパターンが形成された基板を、IPA洗
浄、UV洗浄した後、蒸着装置（日本真空技術社製）の基
板ホルダーに固定した。モリブテン製の抵抗加熱ボート
に正孔注入材料として、MTDATA及びNPD、発光材料とし
てDPVBi、ドーパントとして、DPAVB、電子注入材料とし
てAlqをそれぞれ仕込み、陰極の第二金属としてAgをタ
ングステン製フィラメントに、陰極の電子注入性金属と
してMgをモリブデン製ボートに装着し、それぞれ蒸着源
とした。

その後、真空槽を５×10^-7torrまで減圧後、以下の順
序で順次に積層していった。なお、正孔注入層から陰極
まで途中で真空を破らず１回の真空引きでおこなった。

まず、正孔注入層として、MTDATAを蒸着速度0.1〜0.3
nm/sの条件で膜厚が200nmとなるように蒸着した。次い
で、別な正孔注入層として、NPDを蒸着速度0.1〜0.3nm/
sの条件で膜厚が20nmとなるように蒸着した。

また、発光層として、DPVBiを蒸着速度0.1〜0.3nm/s
の条件で、DPAVBを蒸着速度0.05nm/sの条件でそれぞれ
同時蒸着し、合わせた膜厚が40nm（ホスト材料に対する
ドーパントの重量比は1.2〜1.6）となるように蒸着し
た。

また、電子注入層として、Alqを蒸着速度0.1〜0.3nm/
sの条件で、膜厚が20nmとなるように蒸着した。

また、陰極として、陰極ITOストライプパターンに対
し垂直とし、ストライプパターン（ライン幅600μｍ、
ギャップ100μｍ、第14図参照）になるようなマスクを
介して、MgとAg同時蒸着した。すなわち、Mgは、蒸着速
度1.3〜1.4nm/sの条件で、Agは、蒸着速度0.1nm/sの条
件で膜厚が200nmとなるように蒸着した。

このようにして得られた有機EL素子（第２図（ｂ）、
第３図（ｂ））における陽極と陰極との間に、直流8Vの
電圧を印加すると、電圧を印加した陽極と陰極の交差部
分（250μｍ×600μｍのドットパターン:S1）が発生し
た。また、遮光層および色変換層を削った部分から見え
る有機EL素子の発光輝度は100cd/m²であり、また、CIE
色度座標（JIS Ｚ 8701）における色度がｘ＝0.16、
ｙ＝0.24である青色の発光が得られることを確認した。

また、青色カラーフィルタから見える光の発光輝度
は、42cd/m²であり、色度がｘ＝0.14、ｙ＝0.12である
色純度の高い青色の発光が得られることを確認した。

また、蛍光体層Ａから見える光の発光輝度は、120cd/
m²であり、色度がｘ＝0.28、ｙ＝0.62である黄味がかっ
た緑色（イエロイッシュグリーン）の発光が得られるこ
とを確認した。

さらに、蛍光体層Ｂから見える光の発光輝度は、30cd
/m²であり、色度がｘ＝0.60、ｙ＝0.31である赤色の発
光がでていることを確認した。

なお、有機EL素子の発光領域の面積S1と色変換層の領
域の面積S2は等しくなるように構成してある（S1＝S
2）。

以上のようにして得られた有機EL表示装置を駆動させ
ることにより、各色変換層から、所望する本来の色の発
光が得られることが確認された。また、色変化（混色）
が起こらない範囲として定義される視野角（第４図参
照）は、±80゜であり、実用上問題とならない広いレベ
ルであった。

［実施例２］図２（ｂ）に示す有機EL表示装置に即して、d2＞d1、
T1（20μｍ）＞T2（15μｍ）およびS2＝S1の関係を満足
する構成の有機EL表示装置を作成した。すなわち、実施
例１の色変換層、すなわち青色カラーフィルタ、蛍光体
層Ａ、蛍光体層Ｂを作製するにあたって、それぞれのイ
ンキの粘度を溶剤の割合を増やして（固形分濃度を小さ
くして）、それぞれの膜厚を15μｍとしたこと以外は、
実施例１と同一の条件で有機EL素子（第５図（ｄ））を
作製した。

このようにして得られた有機EL表示装置を駆動させる
ことにより、各色変換層から、所望する本来の色の発光
が得られることが確認された。また、色変化（混色）が
起こらない範囲として定義される視野角（第４図参照）
は、±80゜であり、実用上問題とならない広いレベルで
あった。

［実施例３］図２（ｂ）に示すに示す有機EL表示装置に即して、d2
＞d1、T2＝T1およびS2＞S1の関係を満足する構成の有機
EL表示装置を作成した。すなわち、実施例１において、
有機EL素子の透明電極（陽極）を、ストライプ状のITO
パターン（ライン幅200μｍ、ギャップ100μｍ）とした
こと以外は、実施例１と同一の条件で、有機EL素子（第
６図（ｃ）を作製した。なお、実施例３においても、d2
＞d1およびT1＝T2の関係をそれぞれ満足するように構成
してある。

有機EL素子の発光領域の面積S1は、200μｍ×600μｍ
（ドットパターン）であり、角色変換層の面積S2は、25
0μｍ×600μｍ（ドットパターン）である。したがっ
て、S1＜S2の関係も満足している。

このようにして得られた有機EL表示装置を駆動させる
ことにより、各色変換層から、所望する本来の色の発光
が得られることが確認された。また、色変化（混色）が
起こらない範囲として定義される視野角（第４図参照）
は、±85゜であり、実施例１および２より視野角が大き
くなった。

［参考例１］図２（ａ）に示す有機EL表示装置に即して、d2＝d1、
T2＝T1およびS2＝S1の関係を満足する構成の有機EL表示
装置を作成した。すなわち、支持基板として、スパッタ
リングにより0.15μｍ膜厚、表面抵抗20Ω／□のITO
（インジウム錫酸化物）の透明電極（陽極）を成膜した
ガラス基板（バリウムホウケイ酸ガラス、100mm×100mm
×0.05mm厚の）を準備した。なお、このガラス基板の屈
折率は1.52（589nm）であり、透光性媒体として使用さ
れる。

次いで、ITOの膜面の反対側に、実施例１と同一条件
で遮光層および色変換層を平面的に分離配置した基板を
作製した。

また、ITOを実施例１と同一条件でパターニングし
た。ここで、透光性媒体の遮光層上の膜厚は、50μｍ
（d1）であり、d2＝d1の関係としてある。また|n1−n2|
＜0.4の関係も満足するようにしてある。

以下、実施例１と同一の条件で有機EL表示装置を作製
した（第２図（ａ）および第３図（ｂ）参照）。なお、
有機EL素子の発光領域の面積S1と色変換層の領域の面積
S2は等しくなるように構成してある（S1＝S2）。

この得られた有機EL表示装置において、各色変換層か
ら本来の色の発光が得られた。また、色変化（混色）が
起こらない範囲の視野角は、±45゜であり、実質上問題
とならないレベルであった。

［実施例５］図２（ｃ）に示す有機EL表示装置に即して、d2＞d1、
T2＝T1およびS2＝S1の関係を満足する構成の有機EL表示
装置を作成した。すなわち、支持基板としてのガラス基
板（コーニング7059、100mm×100mm×1.1mm厚）上に、3
0重量％（対固形分）のカーボンブラックを分散したア
クリレート系光硬化型レジストV259PA（新日鉄化学製）
をスピンコートし、80℃でベークした。その後、さらに
200℃でベークし、２μｍ膜厚の黒色ベタ膜を成膜し
た。

次いで、黒色ベタ膜の反対側をIPA洗浄、UV洗浄した
後、蒸着装置（日本真空技術社製）の基板ホルダーに固
定した。モリブデン製の抵抗加熱ボートに正孔注入材料
としてMTDATA及びNPD、発光材料としてDPVBi、ドーパン
トとして、DPAVB、電子注入材料としてAlqをそれぞれ仕
込み、陰極の第二金属としてAgをタングステン製フィラ
メントに、陰極の電子注入性金属としてMgをモリブデン
製ボートに装着し、蒸着源とした。

その後、真空槽を５×10^-7torrまで減圧後、600μｍ
ライン、100μｍギャップのストライプパターン（第14
図）になるようなマスクを介して、陰極のパターンを成
膜し、次いで電子注入層から正孔注入層まで成膜した。
なお陰極から正孔注入層を順次積層する時は、途中で真
空を破らず一回の真空引きで行った。

そして、陰極としては、MgとAgを同時蒸着した。すな
わち、Mgは、蒸着速度1.3〜1.4nm/sの条件で、Agは、蒸
着速度0.1nm/sの条件で、それぞれ合わせた膜厚が200nm
となるように蒸着した。

次いで、電子注入層としては、Alqを蒸着速度0.1〜0.
3nm/sの条件で膜厚が20nmとなるように蒸着した。

また、発光層としては、DPVBiを蒸着速度0.1〜0.3nm/
sの条件でDPAVBを蒸着速度0.05nm/sの条件でそれぞれ同
時蒸着し、合わせた膜厚が40nm（ホスト材料に対するド
ーパントの重量比は1.2〜1.6）となるように蒸着した。

また、正孔注入層としては、NPDを蒸着速度0.1〜0.3n
mmsの条件で膜厚が20nmとなるように蒸着した。別な正
孔注入層としては、MTDATAを蒸着速度0.1〜0.3nm/sの条
件で膜厚が40nmとなるように蒸着した。

次いで、この基板をスパッタリング草地に移動し、室
温で120nm膜厚、抵抗20Ω／□の透明電極（陽極）とし
てITOを、ライン幅250μｍ、ギャップ50μｍのストライ
プパターン（第13図参照）が得られるマスクを介して成
膜し、有機EL素子を作製した。なお、ここで陰極と陽極
とを直交させ、それぞれの電極の端子がとれるようにマ
スクを配置した。

次いで、この基板上の陰極と陽極との交差範囲の周辺
部に、ディスペンサーにて、エポキシ系光硬化型接着剤
3113（スリーボンド社製）を1mm程度の幅で一部隙間を
開けて塗布した。

一方、実施例１と同一の条件で作製した。遮光層およ
び異なる色変換層を平面的に分離配置した基板を、有機
EL素子と遮光層および色変換層を向い合わせるようにし
て、貼り合わせ、接着剤塗布部分のみを紫外線照射し接
着剤を硬化させた。

次いで、窒素雰囲気下、透光性媒体としてフッ化炭化
水素（米国3M社製、商品名:FC−70）を注射針にて先の
硬化した接着剤の隙間から注入した。

次いで、接着剤の隙間にさらに先の接着剤を充填し前
記と同様に紫外線硬化した。なお、フッ化炭化水素の屈
折率は1.30（589nm）であった。また、有機EL素子と遮
光層との間の距離（間隙）は、10μｍ（d1）であり、d2
＞d1の関係にある。また|n1−n2|＜0.4の関係を満足す
るようにしてある。

このようにして有機EL素子を作製し（第２図（ｃ）、
第３図（ｂ））、直流8Vの電圧を陽極と陰極との間に印
加すると、電圧を印加した陽極と陰極との交差部分（25
0μｍ×600μｍのドットパターン;S1）が発光した。ま
た、遮光層および色変換層を削った部分から見える有機
EL素子の発光輝度は100cd/m²であり、CIE色度座標（JIS
Ｚ 8701）における色度がｘ＝0.16、ｙ＝0.24である
青色の発光が得られることを確認した。

青色カラーフィルタから見える光の発光輝度は、40cd
/m²であり、色度がｘ＝0.14、ｙ＝0.12である青色の発
光が得られることを確認した。

また、蛍光体層Ａから見える光の発光輝度は、110cd/
m²であり、色度がｘ＝0.28、ｙ＝0.62である黄味ががっ
た緑色（イエロイッシュグリーン）の発光が得られるこ
とを確認した。

また、蛍光体層Ｂから見える光の発光輝度は、28cd/m
²であり、色度がｘ＝0.60、ｙ＝0.31である赤色の発光
が得られることを確認した。

なお、有機EL素子の発光領域の面積S1と、色変換層の
領域の面積S2とは、S1＝S2の関係を満足するように等し
くしてある。

以上のようにして有機EL表示装置を作製し、駆動させ
ることにより各色変換層から本来の色の発光が選られる
ことが確認された。また、色変化（混色）が起こらない
範囲として定義される視野角（第４図参照）は、±45゜
であり、実用上問題とならない広いレベルであることが
確認された。

［実施例６］図２（ｂ）に示す有機EL表示装置に即して、d2＞d1、
T2＝T1およびS2＝S1の関係を満足し、しかも色変換層が
全てカラーフィルタである有機EL表示装置を作成した。
すなわち、支持基板としてのガラス基板（コーニング70
59、100mm×100mm×1.1mm厚）上に、30重量％（対固形
分）のカーボンブラックを分散したアクリレート系光硬
化型レジストV259PA（新日鉄化学製）をスピンコート
し、80℃でベークした。その後、第11図に示す遮光層の
パターンが得られるように、マスクを介して、高圧水銀
灯を光源とする露光機にて、レジスト膜を300mJ/cm²（3
65nm）の条件で露光した。

次いで、１重量％炭酸ナトリウム水溶液を用いて、２
分間、室温の条件で現像し、その後、200℃でベークし
てパターン化させた遮光層を形成した。選られた遮光層
の膜厚は、２μｍであった。また、遮光層の断面形状は
電子顕微鏡写真（SEM）より、矩形状であることが確認
された。

また、この遮光層の透過率は、分光光度計より400nm
〜700nmの波長領域では10％以下であり、反射率は５％
であることが確認された。

次いで、28重量％（対固形分）の銅フタロシアニン系
顔料（C.I.ピグメントブルー15:6）と２重量％（対固形
分）のジオキサジン系顔料（C.I.ピグメントバイオレッ
ト23）を分散したアクリレート系光硬化型レジストV259
PA（新日鉄化学製、70重量％担当、対固形分）を、スピ
ンコートし、80℃でベークした。その後、図12に示す色
変換層のパターン（S2）が得られるように、マスクを介
し、前記遮光層のパターンと位置合わせした。それか
ら、高圧水銀灯を光源とする露光機にて、レジスト膜を
300mJ/cm²（365nm）の条件で露光した。

次いで、１重量％炭酸ナトリウム水溶液を用いて、２
分間、室温の条件で現像し、その後、200℃でベークし
て青色カラーフィルタのパターンを形成した。得られた
青色カラーフィルタの膜厚は、２μｍであり、青色カラ
ーフィルタの屈折率は、1.50（589nm）であった。

次いで、23重量％（対固形分）のハロゲン化銅フタロ
シアニン系顔料（C.I.ピグメントグリーン36）と７重量
％のアゾ系顔料（C.I.ピグメントイエロー83）とを分散
したアクリレート系光硬化型レジストV259PA（新日鉄化
学製、70重量％相当、対固形分）を、スピンコートし、
80℃でベークした。それから、第12図に示す色変換層の
パターンが得られるように、マスクを介して、青色カラ
ーフィルタのパターンの、ストライプ配列に対して300
μｍ垂直な方向に平行移動して位置合わせをした。その
後、高圧水銀灯を光源とする露光機にて、レジスト膜を
300mJ/cm²（365nm）の条件で露光した。

次いで、１重量％炭酸ナトリウム水溶液を用いて、２
分間、室温の条件で現像し、その後、200℃でベークし
て緑色カラーフィルタのパターンを形成した。得られた
緑色カラーフィルタの膜厚は、２μｍであり、緑色カラ
ーフィルタ層の屈折率は1.50（589nm）であった。

次いで、24重量％（対固形分）のアントラキノン系顔
料（C.I.ピグメントレッド177）と、６重量％（対固形
分）のアゾ系顔料（C.I.ピグメントイエロー６）とを分
散させたアクリレート系光硬化型レジストV259PA（新日
鉄化学製、70重量％相当、対固形分）を、スピンコート
し、80℃でベークした。その後、第12図に示す色変換層
のパターンが得られるように、マスクを介して、緑色カ
ラーフィルタのパターンのストライプ配列に対して300
μｍ垂直な方向に平行移動して位置合わせした。それか
ら、高厚水銀灯を光源とする露光機にて、レジスト膜を
300mJ/cm²（365nm）の条件で露光した。

次いで、１％炭酸ナトリウム水溶液を用いて、２分
間、室温の条件で現像し、その後、200℃でベークして
赤色カラーフィルタのパターンを形成した。得られた赤
色カラーフィルタの膜厚は、２μｍであり、赤色カラー
フィルタの屈折率は、1.50（589nm）であった。

以上より、遮光層と色変換層（カラーフィルタ）を平
面的に分離配置した、T1＝T2の関係を満足する基板を作
製した。なお、後に積層する有機EL素子の発光輝度およ
び色度を確認するため、便宜上ごく一部の色変換層を機
械的に削っておいた。

また、透光性媒体および有機EL素子における陽極であ
る透明電極（ITOパターン、第13図参照）は実施例１と
同一の条件で、d2＞d1の関係を満足するように形成し
た。

次いで、この基板をIPA洗浄、UV洗浄した後、蒸着装
置（日本真空技術社製）の基板ホルダーに固定した。モ
リブデン製の抵抗加熱ボートに正孔注入材料としてMTDA
TA及びNPD、発光材料としてDPVBiおよびPAVBi、ルブレ
ン、電子注入材料としてAlqをそれぞれ仕込み、陰極の
第二金属としてAgをタングステン製フィラメントに、陰
極の電子注入性金属としてMgをモリブデン製ボートに装
着し、蒸着源とした。

その後、真空槽を５×10^-7torrまで減圧後、以下の順
序で順次いで、成膜した。正孔注入層から陰極まで途中
で真空を破らず一回の真空引きでおこなった。また、陰
極は、透明電極（陽極）としてのITOパターン（ライン
幅600μｍ、ギャップ100μｍ）に対して、直交したスト
ライプ状に成膜できるようなマスクを介して、陰極のパ
ターン（第14図）を形成した。

まず、正孔注入層としては、MTDATAを蒸着速度0.1〜
0.3nm/sの条件で膜圧200nmとなるように、NDPを蒸着速
度0.1〜0.3nm/sの条件で、膜厚20nmとなるようにそれぞ
れ蒸着した。

次いで、発光層としてDPVBiを蒸着速度0.1〜0.3nm/s
の条件で膜厚50nmとなるように蒸着し、同時に第一発光
層としてPAVBiを蒸着速度0.003〜0.009nm/sの条件で蒸
着してDPVBi中に含有させた。

次いで、電子注入層として、Alqを蒸着速度0.1〜0.3n
m/sの条件で、膜厚20nmとし、その中に、第二発光層と
してルブレンを蒸着速度0.0005〜0.0015nm/sの条件で同
時蒸着して含有させた。

最後に、陰極としては、MgとAgを同時蒸着した。すな
わち、Mgは蒸着速度1.3〜1.4nm/sの条件で、Agは蒸着速
度0.1nm/sの条件でそれぞれ蒸着し、合わせた膜厚を200
nmとした。

このようにして、有機EL素子（第２図（ｂ）、第３図
（ｂ））を作製し、直流9Vの電圧を陽極と陰極に印加す
ると、電圧を印加した透明電極（陽極）と陰極の交差部
分（250μｍ×600μｍのドットパターンS1）が発光し
た。また、遮光層および色変換層を予め削っておいた部
分から見える有機EL素子の発光輝度は100cd/m²であり、
色度がｘ＝0.25、ｙ＝0.28である白色の発光が得られる
ことを確認した。また、青色カラーフィルタから見える
光の発光輝度は、10cd/m²であり、色度がｘ＝0.10、ｙ
＝0.15である青色の発光が得られることを確認した。

一方、緑色カラーフィルタから見える光の発光輝度
は、45cd/m²であり、色度がｘ＝0.28、ｙ＝0.62である
黄味がかった緑色（イエロイッシュグリーン）の発光が
得られることを確認した。

また、赤色カラーフィルタから見える光の発光輝度
は、15cd/m²であり、色度がｘ＝0.60、ｙ＝0.31である
赤色の発光が得られることを確認した。

なお、有機EL素子の発光領域の面積S1と、色変換層の
領域の面積S2とは、S1＝S2の関係を満足するように等し
く構成してある。

以上のようにして有機EL表示装置を作製し、駆動させ
ることにより各色変換層から本来の色の発光が得られる
ことが確認された。また、色変化（混色）が起こらない
範囲として定義される視野角（第４図参照）は、±80゜
であり、実用上問題とならない広いレベルであった。

［実施例７、参考例２〜４］実施例１において、本発明が規定する範囲内でd2とd
1、T1とT2、S1とS2の関係を種々変更したこと以外は、
実施例１と同一の条件にて有機EL表示装置を作製した。
すなわち、実施例７では、d2＞d1、T2＜T1およびS2＞S1
の関係を満足する有機EL表示装置を作成した。同様に、
参考例２では、d2＝d1、T2＜T1およびS2＞S1の関係を満
足する有機EL表示装置を作成し、参考例３では、d2＝d
1、T2＜T1およびS2＝S1の関係を満足する有機EL表示装
置を作成し、参考例４では、d2＝d1、T2＝T1およびS2＞
S1の関係を満足する有機EL表示装置を作成した。そし
て、得られた有機EL表示装置において、視野角および混
色性を測定した。測定結果を実施例１〜６（実施例４を
除く。）および参考例１の結果も含めて表５に示す。

表５から容易に理解されるように、得られた有機EL表
示装置それぞれにおいて、各色変換層からの色の混色が
生じず、本来の色の発光が得られることが確認された。
なお、各色変換層からの発光に対して、CIE色度座標に
おけるＸとＹの値を測定したところ、当該値のずれは0.
02未満であった。

また、色変化（混色）が起こらない範囲の視野角は、
それぞれ±45゜以上であり、実用上問題とならないレベ
ルであった。但し、d2＞d1、T2＜T1およびS2＞S1の関係
を満足する実施例７の有機EL表示装置は、視野角85゜と
広く、最も好ましいものであった。

［実施例11］図２（ｂ）に示す有機EL表示装置に関して、d2＞d1、
T2＜T1およびS2＝S1の関係を満足し、しかも色変換層が
全て同一種である有機EL表示装置を作成した。すなわ
ち、支持基板のガラス基板（コーニング7059、100mm×1
00mm×1.1mm厚）上に、３重量％（対固形分）のカーボ
ンブラックを分散したアクリレート系硬化型レジストV2
59PA（新日鉄化学製、70重量％相当、対固形分）をスピ
ンコートし、80℃でベークした。その後、高圧水銀灯を
光源とする露光機にセットした。

次いで、ライン幅（d₂）が50μｍ、ギャップが250μ
ｍであるストライプパターンと、ライン幅が100μｍ、
ギャップが250μｍであるストライプパターンとが直交
した。格子状の遮光層（図11参照）が得られるマスクを
介して、900mJ/cm²（365nm）の条件で露光した。１重量
％炭酸ナトリウム水溶液を用い、２分間、室温の条件で
現像後、基板のガラス面から3000mJ/cm²の条件で全面露
光してから、さらに200℃の温度でベークして、パター
ン化された遮光層を形成した。

得られた遮光層の膜厚は、8.0μｍであった。また、
当該遮光層の断面形状を電子顕微鏡写真（SEM）を用い
て観察したところ、概ね矩形状であることがわかった。
さらに、当該遮光層の透過率を、分光光度計を用いて測
定したところ、400〜700nmの波長領域において、当該透
過率は10％以下の値であり、反射率は５％であることが
確認された。

次いで、蛍光顔料として、クマリン６と、４重量％の
ローダミン6G（対グアナミン樹脂）と、４重量％のロー
ダミンＢ（対グアナミン樹脂）とを、グアナミン樹脂中
に練り込み、蛍光顔料組成物を調整した。得られた蛍光
顔料組成物と、アクリル計樹脂からなる光硬化型レジス
トV259PA（新日鉄化学製、70重量％相当、対固形分）と
を混合して、レジスト材料（色変換層形成材料）を作成
した。

なお、クマリン６の配合量を、蛍光顔料、グアナミン
樹脂及び光硬化型レジストの固形分の合計量を1kgに対
して、0.03molの割合となるように添加してあり、ま
た、蛍光顔料の配合量を30重量％及び光硬化型レジスト
の固形分を70重量％としてある。

次いで、得られたレジスト材料を、パターン化された
遮光層上にスピンコートして、80℃でベークした。その
後、透光性基板（ガラス板）側から、600mJ/cm²の条件
で露光し、さらに、2.38重量％のTMAH（テトラメチルア
ンモニウムヒドロキシド）水溶液を用いて、室温現像
し、未露光部の色変換層を除去した。

次いで、200℃でベークし、蛍光体層のパターン（色
変換層Ｃ）を形成した。そして、色変換層Ｃの膜厚は6.
5μｍであり、屈折率は、1.52（589nm）であった。

このようにして、遮光層と色変換層を平面的に分離配
置した、T1＞T2の関係を満足する色変換部材からなる基
板を作製した。なお、後で積層する有機EL素子の発光輝
度および色度を確認するため、ごく一部の遮光層および
色変換層を削っておいた。

次いで、この基板上に透光性媒体としてアクリレート
系熱硬化型樹脂V259PA（新日鉄化学社製）をスピンコー
トし、80℃でベーク後、160℃でさらにベークした。な
お、この透光性媒体の屈折率は1.50（波長589nm）であ
った。

さらに、得られた透光性媒体上に、透光性媒体の保護
膜として酸化ケイ素（SiO₂）膜を、基板温度160℃、10
^-6torrの真空度の条件にてスパッタリングした。膜厚は
0.5μｍであった。

以上のようにして作成した透光性媒体（透光性媒体の
保護膜を含む。）における遮光層上の総膜厚は、ほぼ10
μｍ（d1に相当）であり、d2＞d1の関係を満足すること
が確認された。また、|n1−n2|＜0.4の関係を満足する
ことも確認された。

次いで、実施例１と同様にして、有機EL素子を作製し
た。それから、当該有機EL素子を利用して第２図（ｂ）
および第３図（ｂ）に示すような有機EL表示装置を作製
した。そして、得られた有機EL表示装置に、直流8Vの電
圧を陽極と陰極との間に印加すると、電圧を印加した陽
極と陰極の交差部分（250μｍ×600μｍのドットパター
ン:S1）が発光した。そして、遮光層および色変換層を
削った部分から見える有機EL素子の発光輝度およびCIE
色度座標（JIS Ｚ 8701）はそれぞれ100cd/m²、色度
はｘ＝0.16、ｙ＝0.24で青色の発光が得られることを確
認した。

また、色変換層Ｃから見える光の発光輝度は、60cd/m
²、色度はｘ＝0.31、ｙ＝0.31で白色の発光が得られる
ことを確認した。

以上のようにして、得られた有機EL表示装置を駆動さ
せることにより、白色の発光が得られた。また、表示の
にじみ、ぼやけあるいは表示の鮮明さを失うことはな
く、良好な表示を行うことができた。

［実施例12〜15］色変換部材の表面凹凸（|T1−T2|）と、有機EL表示装
置の欠陥との関係および当該表面凹凸とクロストークの
発生との関係を検討した。すなわちまず、支持基板とし
てのガラス基板（コーニング7059、100mm×100mm×1.1m
m厚）を、４枚準備した。次いで、それぞれのガラス基
板に対して、実施例11における色変換形成材料を、回転
数をそれぞれ変えてスピンコートした。そして、実施例
11と同様の条件で、色変換部材の表面凹凸（|T1−T2|）
が、それぞれ0.2μｍ（実施例12）、0.5μｍ（実施例1
3）、1.0μｍ（実施例14）および2.0μｍ（実施例15）
である色変換部材を作製した。

次に、得られた４種類の色変換部材上に、実施例１と
同様に、透光性媒体、有機EL素子を順次に作製し、本発
明の有機EL表示装置とした。

次いで、得られた有機EL表示装置を、実施例11と同様
に駆動させ、非発光部分の頻度（欠陥頻度）およびクロ
ストークの発生頻度を目視にて観察した。その結果を表
７に示す。

この結果から、色変換部材の表面凹凸（|T1−T2|）の
値が、2.0μｍ以下の場合には、欠陥頻度およびクロス
トークの発生頻度がそれぞれ少ない（全表示部分の３割
以下）ことが確認された。

［実施例16］遮光層が逆台形状の有機EL表示装置を作製した。すな
わちまず、支持基板としてのガラス基板（コーニング70
59、100mm×100mm×1.1mm厚）上に、３重量％（対固形
分）のカーボンブラックを分散したアクリレート系光硬
化型レジストV259PA（新日鉄化学社製）をスピンコート
し、80℃ベークした。その後、高圧水銀灯を光源とする
露光機にセットした。

次いで、第11図に示す遮光層のパターンが得られるマ
スクを介して、750mJ/cm²（365nm）の条件で露光した。
それから、１重量％炭酸ナトリウム水溶液を用い、３分
間、室温の条件で現像後、基板のガラス面から3000mJ/c
m²で全面露光した。それから、200℃でベークして遮光
層のパターンを形成した。遮光層の膜厚は、20μｍであ
った。また、パターンの断面形状は電子顕微鏡写真（SE
M）により、支持基板側（透光性媒体と反対側）のライ
ン幅が30μｍ（透光性媒体側50μｍ）の逆台形であるこ
とが確認された。

以下、実施例１と同一の条件で、色変換層、透光性媒
体、有機EL素子を作製し、第９図（ｂ）に示す有機EL表
示装置を作製した。

この有機EL表示装置において、格色変換層から、本来
の色の発光が得られ、色変化（混色）が起こらない範囲
の視野角は、±80℃であり、実用上問題とならないレベ
ルであることが確認された。また、有機EL表示装置の開
口部が広がったので、全体の明るさが増し、視認性が向
上することが確認された。

［実施例17］遮光層の側面に反射部分（AI）を配置した有機EL表示
装置を作製した。すなわちまず、実施例１と同一の条件
で、パターン化された遮光層を形成した。なお、10重量
％ポリビニルアルコール水溶液を基板全面にスピンコー
トし、80℃でベークした。その後、遮光層の断面形状を
電子顕微鏡写真（SEM）で観察したところ、遮光層の側
面にはほとんどポリビニルアルコール膜が付着していな
いことが確認された。

次いで、基板を回転させながら、遮光層パターンの側
面を狙って、基板に対して斜めの角度からアルミニウム
を蒸着した（真空度５×10^-7torr、室温）。そしせ、SE
M観察により、アルミニウム膜が遮光層側面に積層（付
着）されていることを確認した。なお、アルミニウム膜
の反射率は分光光度計より400nm〜700nmの範囲では10％
以上であった。

また、不必要なところに付着したアルミニウム膜は、
水洗処理によりポリビニルアルコール膜とともにリフト
オフした。

以下、実施例１と同一の条件で、色変換層、透光性媒
体、有機EL素子を作製し、第10図（ｂ）に示す有機EL表
示装置を作製した。

ここで、直流8Vの電圧を陽極と陰極との間に印加する
と、電圧を印加した陽極と陰極との交差部分が発光し
た。そして、遮光層および色変換層を削った部分から見
える有機EL表示装置の発光輝度は100cd/m²であり、CIE
色度座標（JIS Ｚ 8701）における色度がｘ＝0.16、
ｙ＝0.24である青色の発光が得られることを確認した。

また、青色カラーフィルタから見える光の発光輝度
は、46cd/m²であり、色度がｘ＝0.14、ｙ＝0.12であ
る。さらに色純度の高い青色の発光が得られることを確
認した。

また、蛍光体層Ａから見える光の発光輝度は、130cd/
m²であり、色度がｘ＝0.28、ｙ＝0.62である黄味がかっ
た緑色（イエロイッシュグリーン）の発光が得られるこ
とを確認した。

また、蛍光体層Ｂから見える光の発光輝度は、33cd/m
²であり、色度がｘ＝0.60、ｙ＝0.31である赤色の発光
がで得られることを確認した。

以上の結果より、遮光層の側面の反射率を10％以上と
することにより、色変換層から見える輝度が向上するこ
とが確認された。また、各色変換層から、所望する本来
の色の発光が得られることも確認された。さらに、色変
化（混色）が起こらない範囲視野角は、±80゜であり、
実用上問題とならないレベルであることが確認された。

［実施例18］遮光層が逆台形状であり、また、遮光層の側面に反射
部分（AI）を配置した有機EL表示装置を作製した。すな
わちまず、実施例16と同一の条件で、パターン化された
遮光層を形成した。次いで、10重量％ポリビニルアルコ
ール水溶液を基板全面にスピンコートし、80℃でベーク
した。その後、遮光層の断面形状を電子顕微鏡写真（SE
M）でみると、遮光層の逆テーパー側面にはほとんどポ
リビニルアルコール膜が付着していないことが確認され
た。

次いで、基板を回転させながら、遮光層の逆テーパー
側面を狙って、基板に対して斜めの角度からアルミニウ
ムを蒸着（真空度５×10^-7torr、室温）した。そして、
SEM観察により、アルミニウム膜が遮光層側面に付着し
ていることを確認した。なお、アルミニウム膜の反射率
は、分光光度計により400nm〜700nmの波長領域におい
て、10％以上であった。

また、不必要なところに付着したアルミニウム膜を、
水洗処理によりポリビニルアルコール膜とともにリフト
オフした。

以下、実施例１と同一の条件で、色変換層、透光性媒
体、有機EL素子をそれぞれ作製し、第10図（ｃ）に示す
有機EL表示装置として構成した。

得られた有機EL表示装置における陽極と陰極との間
に、直流8Vの電圧を印加すると、電圧を印加した陽極と
陰極との交差部分が発光した。また、遮光層および色変
換層を削った部分から見える有機EL素子の発光輝度は10
0cd/m²であり、CIE色度座標（JIS Ｚ 8701）における
色度が、ｘ＝0.16、ｙ＝0.24である青色の発光が得られ
ることを確認した。

また、青色カラーフィルタから見える光の発光輝度
は、50cd/m²、色度はｘ＝0.14、ｙ＝0.12でさらに色純
度の高い青色の発光が得られることを確認した。

また、蛍光体層Ａから見える光の発光輝度は、140cd/
m²、色度はｘ＝0.28、ｙ＝0.62で、黄味がかった緑色
（イエロイッシュグリーン）の発光が得られることを確
認した。

さらに、蛍光体層Ｂから見える光の発光輝度は、36cd
/m²、色度はｘ＝0.60、ｙ＝0.31で赤色の発光が得られ
ることを確認した。

以上より、遮光層の側面の反射率を10％以上とするこ
とにより、色変換層から見える輝度が向上することを確
認した。また、各色変換層から、本来の色の発光が得ら
れ、色変化（混色）が起こらない範囲の視野角は、±80
゜であり、実用上問題とならないレベルであった。さら
に、有機EL素子の開口部が広がったので、全体の明るさ
が増し、視認性が向上することを確認した。

［実施例19］遮光層の側面に反射部分（AI）を配置した有機EL表示
装置を作製した。すなわちまず、実施例１において、カ
ーボンブラックの代わりにアルミニウム粉を使用したこ
と以外は、実施例１と同一の条件でパターン化された遮
光層を形成した。この遮光層の膜厚は20μｍであり、断
面形状は、電子顕微鏡（SEM）より、ほぼ矩形状である
ことが確認された。また、この遮光層の透過率は分光光
度計より、400〜700nmの波長領域で10％以下であり、反
射率は10％以上であることが確認された。

以下実施例１と同一の条件で色変換層、透光性媒体、
有機EL素子をそれぞれ作製し、第10図（ｂ）に示すよう
な有機EL表示装置として構成した。

また、青色カラーフィルタから見える光の発光輝度
は、45cd/m²、色度はｘ＝0.14、ｙ＝０、12でさらに色
純度の高い青色の発光が得られることを確認した。

また、蛍光体層Ａから見える光の発光輝度は、125cd/
m²、色度はｘ＝0.28、ｙ＝0.62で、黄味がかった緑色
（イエロイッシュグリーン）の発光が得られることを確
認した。

さらに、蛍光体層Ｂから見える光の発光輝度は、32cd
/m²、色度はｘ＝0.60、ｙ＝0.31で赤色の発光が得られ
ることを確認した。

以上より、遮光層の側面の反射率を10％以上とするこ
とにより、色変換層から見える輝度が向上することを確
認した。また、各色変換層から、所望する本来の色の発
光が得られ、色変化（混色）が起こらない範囲の視野角
は、±80゜であり、実用上問題とならないレベルであっ
た。

［実施例20］遮光層が逆台形状であり、また、遮光層の側面に反射
部分（AI）を配置した有機EL表示装置を作製した。すな
わちまず、実施例16において、カーボンブラックの代わ
りにアルミニウム粉を使用したこと以外は、実施例13と
同一の条件で遮光層のパターンを形成した。この遮光層
の膜厚は20μｍであり、遮光層の断面形状は、電子顕微
鏡（SEM）より、支持基板側（透光性媒体と反対側）の
ライン幅が30μｍ（透光性媒体側50μｍ）の逆台形であ
ることが確認された。また、この遮光層の透過率は分光
光度計より、400〜700nmの波長領域で10％以下であり、
反射率は10％以上であることが確認された。

以下、実施例１と同一の条件で色変換層、透光性媒
体、有機EL素子を作製し、第10図（ｃ）に示すような有
機EL表示装置を作製した。

また、青色カラーフィルタから見える光の発光輝度
は、49cd/m²、色度はｘ＝0.14、ｙ＝0.12でさらに色純
度の高い青色の発光が得られることを確認した。

また、蛍光体層Ａから見える光の発光輝度は、135cd/
m²、色度はｘ＝0.28、ｙ＝0.62で、黄味がかった緑色
（イエロイッシュグリーン）の発光が得られることを確
認した。

さらに、蛍光体層Ｂから見える光の発光輝度は、35cd
/m²、色度はｘ＝0.60、ｙ＝0.31で赤色の発光が得られ
ることを確認した。

以上より、遮光層の側面の反射率を10％以上とするこ
とにより、色変換層から見える輝度が向上することが確
認された。また、各色変換層から、所望する本来の色の
発光が得られ、色変化（混色）が起こらない範囲の視野
角は、±80゜であり、実用上問題とならないレベルであ
った。さらに、有機EL素子の開口部が広がったので、全
体の明るさが増し、視認性が向上することが確認され
た。

［実施例21］遮光層が逆台形状であり、また、遮光層の側面に反射
部分（TiO₂）を配置した有機EL表示装置を作製した。す
なわちまず、実施例16において、カーボンブラックの代
わりに酸化チタン（TiO）粉を使用したこと以外は、実
施例16と同一の条件でパターン化された遮光層を形成し
た。この遮光層の膜厚は20μｍであり、遮光層の断面形
状は、電子顕微鏡（SEM）より、支持基板側（透光性媒
体と反対側）のライン幅が30μｍ（透光性媒体側50μ
ｍ）の逆台形であることが確認された。また、この遮光
層の透過率は分光光度計より、400〜700nmの波長領域で
10％以下であり、反射率は10％以上であることが確認さ
れた。

また、青色カラーフィルタから見える光の発光輝度
は、48cd/m²であり、色度がｘ＝0.14、ｙ＝0.12であ
る、さらに色純度の高い青色の発光が得られることを確
認した。

また、蛍光体層Ａから見える光の発光輝度は、133cd/
m²、色度はｘ＝0.28、ｙ＝0.62で、黄味がかった緑色
（イエロイッシュグリーン）の発光が得られることを確
認した。

［比較例１〜３］実施例１においてd2とd1と、T1とT2と、S1とS2Tとの
関係を、それぞれ表５に示すように変更したこと以外
は、実施例１と同一の条件にて有機EL表示装置を作製し
た。すなわち、比較例１においては、d2（50μｍ）＜d1
（100μｍ）、T1＝T2、S1＝S2の関係を有する有機EL表
示装置を作製した。また、比較例２においては、d2（50
μｍ）＜d1（70μｍ）、T1＜T2、S1＝S2の関係を有する
有機EL表示装置を作製した。また、比較例３において
は、d2（50μｍ）＜d1（60μｍ）、T1＝T2、S1＞S2の関
係を有する有機EL表示装置を作製した。

ここで、比較例１における構成に即した有機EL表示装
置を第２図（ｂ）および第３図（ａ）に示す。

また、比較例２における構成に即した有機EL表示装置
を第２図（ｂ）および第５図（ａ）に示す。

また、比較例３における構成に即した有機EL表示装置
を第２図（ｂ）および第７図（ａ）に示す。

そして、それぞれの有機EL表示装置について、測定し
た視野角の結果を表５に示す。結果から容易に理解でき
るように、これらの有機EL表示装置においては混色が観
察された。なお、CIE色座標におけるＸとＹの値を調べ
てみると、少なくとも0.02以上の差を生じていた。ま
た、これらの有機EL表示装置における、色変化（混色）
が起こらない範囲の視野角は、±30゜ないし40゜とかな
り狭いことが確認された。

［比較例４］比較例１において、遮光層の透過率を10％以上の値に
して、有機EL表示装置を作製した。すなわち、支持基板
（100mm×100mm×1.1mm厚）としてのガラス基板（コー
ニング7059）上に、１重量％（対固形分）のカーボンブ
ラックを分散したアクリレート系光硬化レジストV259PA
（新日鉄化学製）をスピンコートし、80℃でベークし
た。その後、高圧水銀灯を光源とする露光機にセットし
た。

次いで、第11図に示す遮光層のパターンが得られるマ
スクを介して、900mJ/cm²（365nm）の条件で露光した。
１重量％炭酸ナトリウム水溶液を用いて、２分間、室温
の条件で現像後、基板のガラス面から3000mJ/cm²で全面
後露光してから、温度200℃でベークして、パターン化
された遮光層を形成した、遮光層の膜厚は、20μｍであ
り、また、断面形状は電子顕微鏡写真（SEM）より、矩
形状であることが確認された。また、この遮光層の透過
率を、分光光度計を用いて測定したところ、400〜700nm
の波長領域で10％を超えており、また、反射率は５％で
あった。

以下、比較例１と同一の条件で、色変換層、透光性媒
体、有機EL素子をそれぞれ作製し、有機EL表示装置を構
成した。

得られた有機EL表示装置における陽極と陰極との間
に、直流8Vの電圧を印加すると、電圧を印加した陽極と
陰極との交差部分が発光した。また、遮光層および色変
換層を削った部分から見える有機EL素子の発光輝度は10
0cd/m²であり、CIE色度座標（JIS Ｚ 8701）における
色素が、ｘ＝0.16、ｙ＝0.24である青色の発光が得られ
ることが確認された。

また、青色カラーフィルタから見える光の発光輝度
は、45cd/m²であり、色度はｘ＝0.20、ｙ＝0.21である
青色の発光が得られることを確認した。

また、蛍光体層Ａから見える光の発光輝度は、130cd/
m²であり、色度はｘ＝0.30、ｙ＝0.50である、黄味がか
った緑色（イエロイッシュグリーン）の発光が得られる
ことを確認した。

また、蛍光体層Ｂから見える光の発光輝度は、36cd/m
²であり、色度はｘ＝0.50、ｙ＝0.32である。ピンクの
発光が得られることを確認した。

以上より、遮光層の透過率が10％を超えており、有機
EL表示装置または色変換層の光の遮光性が十分ではなく
なるため、各色変換層からの光が著しく混色することが
観察された。また、その色度は白色（ｘ＝0.32、ｙ＝0.
31）に向けて引きずられ、色純度が著しく低下すること
も確認された。したがって、有機EL表示装置における遮
光層の透過率としては、10％以下であることが望ましい
と言える。

［比較例５］透光性媒体の屈折率n1および色変換層の屈折率n2の絶
対値差と、発光輝度との関係を検査した。すなわち、比
較例１における透光性媒体として、窒素を使用した以外
は、比較例１と同一の条件で有機EL発光装置を作製し
た。なお、窒素の屈折率は1.00（589nm）である。

それから、得られた有機EL表示装置における陽極と陰
極との間に、直流8Vの電圧を印加すると、電圧を印加し
た陽極と陰極との交差部分が発光した。また、遮光層お
よび色変換層を削った部分から見える有機EL素子の発光
輝度は100cd/M²であり、CIE色度座標（JIS Ｚ 8701）
における色度がｘ＝0.16、ｙ＝0.24である青色の発光が
得られることが確認された。

また、青色カラーフィルタから見える光の発光輝度
は、34cd/m²であり、色度がｘ＝0.14、ｙ＝0.12である
青色の発光が得られることが確認された。

また、蛍光体層Ａから見える光の発光輝度は、100cd/
m²であり、色度がｘ＝0.28、ｙ＝0.62である、黄味がか
った緑色（イエロイッシュグリーン）の発光が得られる
ことことが確認された。

また、蛍光体層Ｂから見える光の発光輝度は、24cd/m
²であり、色度がｘ＝0.60、ｙ＝0.31である、赤色の発
光が得られることことが確認された。

そして、透光性媒体の屈折率n1と色変換層の屈折率n2
との絶対値差、すなわち|n1−n2＞0.4であるので、有機
EL表示装置の発光の色変換層界面での反射が大きく、色
変換層への入光が失われやすい。したがって、このよう
な構成の有機EL発光装置では、色変換層からの発光輝度
がより低下することが確認された。

なお、透光性媒体の屈折率n1と色変換層の屈折率n2と
の絶対値差、すなわち|n1−n2|と、発光輝度との関係を
表６にまとめて示す（実施例１、４、５および比較例
５）。

この表６から容易に理解されるように、|n1−n2|の値
が大きくなるに従って、発光輝度が小さくなる傾向が見
れた、特に、|n1−n2|の値が0.4以上のものは輝度の低
下が著しいことがわかる。したがって、有機EL表示装置
における透光性屈折率n1と色変換層の屈折率n2との絶対
値差は、0.4未満であることが望ましいと言える。

［比較例６〜８］色変換部材の表面凹凸（|T1−2|）と、有機EL表示装
置の欠陥との関係および当該表面凹凸とクロストークの
発生との関係を検討した。すなわちまず、支持基板とし
てのガラス基板（コーニング7059、100mm×100mm×1.1m
m厚）を、３枚準備した。次いで、それぞれのガラス基
板に対して、比較例１における色変換形成材料を、回転
数をそれぞれ変えてスピンコートした。そして、比較例
１と同様の条件で、色変換部材の表面凹凸（|T1−T2|）
が、それぞれ3.0μｍ（比較例６）、4.0μｍ（比較例
７）および5.0μｍ（比較例８）である色変換部材を作
製した。

次に、得られた３種類の色変換部材上に、比較例１と
同様に、透光性媒体、有機EL素子を順次に作製し、本発
明の有機EL表示装置とした。

次いで、得られた有機EL表示装置を、比較例１と同様
に駆動させ、非発光部分の頻度（欠陥頻度）およびクロ
ストークの発生頻度を目視にて観察した。その結果を表
７に示す。

この結果から、色変換部材の表面凹凸（|T1−T2|）の
値が、2.0μｍを超える場合には、欠陥頻度およびクロ
ストークの発生頻度がそれぞれ多くなりやすい（全表示
部分の３割超）ことが確認された。

［比較例９］実施例11において、d1の値を110μｍとし、d2の値を5
0μｍとし、さらに、透光性媒体として、0.1mm厚さのガ
ラス板（ホウケイ酸ガラス）を、透明な接着剤を用いて
貼りつけたほかは、実施例11と同一の条件で、図２
（ｂ）および図３（ａ）に即した有機EL表示装置を作製
した。得られた有機EL表示装置を駆動させると、表５に
示すように、表示のにじみ、ぼやけが観察され、良好な
表示ができなかった。

産業上の利用可能性以上説明したように、遮光層および色変換層を含む色
変換部材と、有機EL表示装置を含む有機EL発光部材と
が、透光性媒体を挟んで配設されてなる有機エレクトロ
ルミネッセンス表示装置であり、色変換部材と有機EL発
光部材との間の距離をd1とし、遮光層の幅をd2としたと
きに、d2＞d1の関係を満たすとともに、（d2−d1）の値
を１〜100μｍの範囲内の値とする関係を満たすことに
より、視野角特性に優れ、色ずれ（味色）や色のにじみ
の発生を防止することができるようになった。したがっ
て、本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示装置
は、視認性に優れた実用的な有機EL表示装置として有用
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平８−279394（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−148597（ＪＰ，Ａ) 特開平７−142169（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−121296（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05B 33/22 G09F 9/30

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】遮光層および色変換層を含む色変換部材
と、有機エレクトロルミネッセンス素子を含む有機EL発
光部材とが、透光性媒体を挟んで配設されてなる有機エ
レクトロルミネッセンス表示装置であり、色変換部材と有機EL発光部材との間の距離をd1とし、遮
光層の幅をd2としたときに、d2＞d1の関係を満たすとと
もに、（d2−d1）の値を１〜100μｍの範囲内の値とす
ることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示
装置。
【請求項２】前記色変換部材が、異なる種類の色変換層
により構成されたものであることを特徴とする請求項１
に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項３】前記色変換部材が、同一種類の色変換層に
より構成されたものであることを特徴とする請求項１に
記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項４】前記遮光層の膜厚をT1とし、前記色変換層
の膜厚をT2としたときに、T1≧T2の関係を満たすもので
あることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記
載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項５】前記遮光層の膜厚をT1とし、前記色変換層
の膜厚をT2としたときに、絶対値|T1−T2|を、2.0μｍ
以下の値としてあることを特徴とする請求項１〜４のい
ずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示
装置。
【請求項６】前記有機EL表示装置の発光領域の面積をS1
とし、前記色変換層の領域の面積をS2としたときに、S2
≧S1の関係を満たすものであることを特徴とする請求項
１〜５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッ
センス表示装置。
【請求項７】前記色変換層が、蛍光体層から構成された
ものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１
項に記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置。
【請求項８】前記色変換層の膜厚を５μｍ以上の値とす
ることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載
の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項９】前記色変換層の屈折率をn1とし、前記透光
性媒体の屈折率をn2としたときに、絶対値|n1−n2|を、
0.4未満の値としてあることを特徴とする請求項１〜８
のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス
表示装置。
【請求項１０】前記遮光層の幅が、前記透光性媒体側か
らその反対側に向って、漸次または段階的に小さくなる
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の
有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項１１】前記遮光層の、波長400nm〜700nmの可視
領域における光の透過率を、10％以下の値とすることを
特徴とする請求項１〜10のいずれか１項記載の有機エレ
クトロルミネッセンス表示装置。
【請求項１２】前記遮光層の少なくとも側面における、
波長400nm〜700nmの可視領域の光の反射率を、10％以上
の値とすることを特徴とする請求項１〜11のいずれか１
項記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。