JP2004281188A

JP2004281188A - 薄膜発光表示素子、その製造方法および表示装置

Info

Publication number: JP2004281188A
Application number: JP2003069842A
Authority: JP
Inventors: Kunio Masushige; 邦雄増茂
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd; Kyocera Display Corp
Current assignee: Kyocera Display Corp; AGC Inc
Priority date: 2003-03-14
Filing date: 2003-03-14
Publication date: 2004-10-07
Anticipated expiration: 2023-03-14
Also published as: JP4176517B2

Abstract

【課題】非発光時に光透過性を有する薄膜発光表示素子において、良好な視認性を与える薄膜発光表示素子を提供する。
【解決手段】表示面側に基板を配し、非表示面側に封止気体を配し、基板と封止気体との間に、表示面側から順に第１の透明電極と、発光層と、第１の透明電極に対向して設けられた第２の透明電極とを備えた薄膜発光表示素子において、非発光時に光透過性を有し、発光時には表示面側での輝度が非表示面側での輝度の１．５倍以上であるようにする。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機エレクトロルミネセンス（以下、有機ＥＬと略称する）表示素子、無機エレクトロルミネセンス（以下、無機ＥＬと略称する）表示素子等の薄膜発光表示素子技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
薄膜発光表示素子は、薄膜内部で発光するため外部から観察される発光色は、薄膜発光表示素子を形成する積層膜の界面で多重反射して干渉の影響を受け、発光体本来の発光スペクトルとは異なるものとなる。また、輝度も光干渉の影響により変化する。以下、薄膜発光表示素子の代表例として有機ＥＬ表示素子について説明する。
【０００３】
図１は、基板１の上に電極２、発光層３、電極４を積層してなる有機ＥＬ表示素子を示す模式的横断面図である。このとき、図１の電極２として透明電極を使用し、電極４として金属電極を使用し、下方向からのみ発光が観察できるようにしたタイプをボトムエミッション型有機ＥＬ表示素子という。一般的には、電極４の上には、基板１と基板１の対向基板１２と封止材１３とで囲まれた封止気体１１が存在する。
【０００４】
また、ボトムエミッション型ではアクティブマトリクスデバイスの場合に、金属配線、ＴＦＴ、キャパシタ等の存在により画素の開口率が減少するという問題に対応して、電極２として金属電極を使用し、電極４として透明電極を使用し、上方向からのみ発光が観察できるようにした、いわゆるトップエミッション型有機ＥＬ表示素子も提案されている。
【０００５】
これに対し、有機ＥＬ表示素子、無機ＥＬ表示素子などの薄膜発光表示素子で非発光時には透明で背後のものが見えるような発光表示素子が提案されている（たとえば特許文献１参照。）。本発明に係る薄膜発光表示素子は、この非発光時に光透過性を有する薄膜発光表示素子の範疇に属する。従って、図１の上下のいずれの方向からでも発光が観察可能である。なお、上記において、電極２と電極４とはどちらが正極でも負極でもよいが、電極２が陽極、電極４が陰極であることが多い。
【０００６】
このような素子構成においては、多重反射は、有機ＥＬ表示素子を構成する積層体のうち、主として、透明電極と基板との間の屈折率差や透明電極と封止気体との間の屈折率差が大きいために、これらの界面での反射やその他の膜界面での反射により多重反射が起こる。
【０００７】
この様子を図２に示す。図２は、基板１の上に電極２、発光層３、電極４を積層し、基板１と基板１の対向基板１２と封止材１３とで囲まれた封止気体１１が存在する有機ＥＬ表示素子において、光の屈折の様子を示す模式的横断面図である。
【０００８】
発光層３に対して電極２の外側の面は基板１に接し、発光層３に対して電極４の外側の面は封止気体に接している。陽極や陰極に透明電極を使用した場合は、通常その屈折率は１．８程度、基板に使用することが多いガラスの屈折率は１．５程度である。また、封止気体として窒素ガスを使用した場合その屈折率は１．０程度である。
【０００９】
本発明に係る有機ＥＬ表示素子の場合、電極２と電極４とがともに透明電極であり、発光層における発光体は等方的に発光する。このような条件下においては、発光層３の任意の点Ａで発生する光のうち、図２中下方向に向かう成分については、ａ_２１のようにそのまま有機ＥＬ表示素子外に達する成分、ａ_２２のように、いったん電極４と封止気体との界面で反射してから有機ＥＬ表示素子外に達する成分、さらにａ_２３のように、透明電極と基板との間の屈折率差が大きいためにその界面で反射し、さらに電極４と封止気体との界面で反射してから有機ＥＬ表示素子外に達する成分等が存在する。
【００１０】
また、発光層３の任意の点Ｂで発生する光のうち、図２中上方向に向かう成分については、ｂ_２１のようにそのまま有機ＥＬ表示素子外に達する成分、ｂ_２２のように、透明電極と基板ガラスとの間の屈折率差が大きいために、その界面で反射する成分、ｂ_２３のように、さらに、透明電極と封止気体との間の屈折率差が大きいために、その界面でも反射する成分等が存在し得る。もちろん、このような反射は、上記に限られるわけではなく、さらに多数回反射する成分や、ｃ_２１，ｃ_２２に示すように、上記がくみ合わさった反射も生じ得る。すなわち、多重反射が生じ得る。従って、上記多重反射によって干渉を生じ、外部から観察される発光は発光体本来の発光のスペクトルとは異なるものとなり、輝度も光干渉の影響により変化するのである。
【００１１】
ボトムエミッション型有機ＥＬ表示素子では、発光層の膜厚と透明電極の膜厚とを調節して、光干渉の効果による輝度最大化、発光波長の調整を図る研究が知られている（たとえば非特許文献１参照。）。この場合に問題となるのは透明電極と基板ガラスとの間の屈折率差が大きいことに起因する多重反射であり、有機ＥＬ表示素子の表示面を観察する際の見易さを追求した技術である。
【００１２】
本発明に係る非発光時に光透過性を有する薄膜発光表示素子は、たとえばアラームとして、計器または表示装置に重ねて備えられると、非発光時には薄膜発光表示素子を通して計器または表示装置を視認することが可能であり、発光時には、計器または表示装置上に、アラーム表示が存在するものとして視認することができる。しかしながら、非表示面の輝度が高いと計器または表示装置によりその光が反射散乱して、視認性が悪化し易い。
【００１３】
【特許文献１】
米国特許第６，４２０，０３１号明細書（図２）
【００１４】
【非特許文献１】
Ｙ．Ｆｕｋｕｄａ等，有機ＬＥＤフルカラーパッシブマトリックス（ＯｒｇａｎｉｃＬＥＤＦｕｌｌ−ＣｏｌｏｒＰａｓｓｉｖｅ−Ｍａｔｒｉｘ），エスアイディー９９ダイジェスト（ＳＩＤ９９Ｄｉｇｅｓｔ），米国，ＳｏｃｉｅｔｙｆｏｒＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＤｉｓｐｌａｙ，１９９９年５月，ｐ．４３０
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題を解決し、非発光時に光透過性を有する薄膜発光表示素子において、良好な視認性を与える薄膜発光表示素子を提供することを目的としている。
【００１６】
本発明のさらに他の目的および利点は、以下の説明から明らかになるであろう。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の態様１は、表示面側に基板を配し、非表示面側に封止気体を配し、基板と封止気体との間に、表示面側から順に第１の透明電極と、発光層と、第１の透明電極に対向して設けられた第２の透明電極とを備えた薄膜発光表示素子において、非発光時に光透過性を有し、発光時には表示面側での輝度が非表示面側での輝度の１．５倍以上である薄膜発光表示素子を提供する。
【００１８】
本発明の態様２は、基板の屈折率と第１の透明電極の屈折率との差、または封止気体の屈折率と第２の透明電極の屈折率との差、またはその両方が０．３以上である、上記態様１に記載の薄膜発光表示素子を提供する。
【００１９】
本発明の態様３は、基板と第１の透明電極との間に、第１の透明電極の屈折率との差が０．２以下の屈折率を有する干渉制御用透明膜を配した、上記態様１または２に記載の薄膜発光表示素子を提供する。
【００２０】
本発明の態様４は、封止気体と第２の透明電極との間に、第２の透明電極の屈折率との差が０．２以下の屈折率を有する干渉制御用透明膜を配した、上記態様１，２または３に記載の薄膜発光表示素子を提供する。
【００２１】
本発明の態様５は、上記態様１，２，３または４に記載の薄膜発光表示素子が第２の表示素子に重ねて配置された表示装置を提供する。
【００２２】
本発明の態様６は、表示面側に基板を配し、非表示面側に封止気体を配し、基板と封止気体との間に、表示面側から順に第１の透明電極と、発光層と、第１の透明電極に対向して設けられた第２の透明電極とを備えた薄膜発光表示素子の製造方法において、非発光時に光透過性を有し、発光時には表示面側での輝度が非表示面側での輝度の１．５倍以上になるように薄膜発光表示素子の積層構造を調節する薄膜発光表示素子の製造方法を提供する。
【００２３】
本発明の態様７は、基板の屈折率と第１の透明電極の屈折率との差、または封止気体の屈折率と第２の透明電極の屈折率との差、またはその両方が０．３以上である、上記態様６に記載の薄膜発光表示素子の製造方法を提供する。
【００２４】
本発明の態様８は、基板と第１の透明電極との間に、第１の透明電極の屈折率との差が０．２以下の屈折率を有する干渉制御用透明膜を配する、上記態様６または７に記載の薄膜発光表示素子の製造方法を提供する。
【００２５】
本発明の態様９は、封止気体と第２の透明電極との間に、第２の透明電極の屈折率との差が０．２以下の屈折率を有する干渉制御用透明膜を配する、上記態様６，７または８に記載の薄膜発光表示素子の製造方法を提供する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図、実施例等を使用して説明する。なお、これらの図、実施例等および説明は本発明を例示するものであり、本発明の範囲を制限するものではない。本発明の趣旨に合致する限り他の実施の形態も本発明の範疇に属し得ることはいうまでもない。
【００２７】
本発明の基礎となる、非発光時に光透過性を有する薄膜発光表示素子を有機ＥＬ表示素子で例示すると、図１，３のようになる。図１は本発明の有機ＥＬ表示素子の基本的な構成例の模式的側断面図である。図１において、有機ＥＬ表示素子は、基板１、陽極２、発光層３、陰極４をこの順に積層し、電極４の上に、基板１と基板１の対向基板１２と封止材１３とで囲まれた封止気体１１が存在する構造となっている。この構造はもっとも基本的なものである。図３は、より複雑な構造を採用した例で、陽極２と発光層３との層間に正孔輸送層５と界面層６とが、陰極４と発光層３との層間に電子輸送層７と界面層８とが設けられている。陽極２に代えて陰極を使用し、陰極４に代えて陽極を使用することも可能である。
【００２８】
本発明における基板１は、有機ＥＬ表示素子の支持体であり、ガラス、プラスチックフィルム等の透明な基板が一般的には使用される。プラスチックの場合には、ポリカーボネート、ポリメタアクリレート、ポリスルホンなどを例示できる。陽極２と陰極４とは透明電極である。この透明電極としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）薄膜、錫酸化物の膜を使用することができる。また、仕事関数の大きい銀、金等の金属、ヨウ化銅などの無機導電性物質、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子により構成してもよい。
【００２９】
電極の膜厚は、必要とする透明性に依存するが、可視光の透過率が６０％以上、好ましくは８０％以上であり、この場合の膜厚は一般的には５〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜５００ｎｍである。
【００３０】
基本的な構成では、発光層３は、陽極２の上に設けられる。発光層３に用いる物質としては、蛍光量子収率が高く、陰極４からの電子注入効率が高く、さらに電子移動度が高い化合物が有効であり、公知の有機発光性物質、たとえば、８−オキシキノリン系錯体、テトラフェニルブタジエン、スチリル系色素、オキサジアゾール系色素などを使用することができる。このような発光層３の膜厚は、通常１０〜２００ｎｍであり、好ましくは、２０〜８０ｎｍである。
【００３１】
正孔輸送層５は、図２に示すように陽極２と発光層３との層間に必要に応じて設けることができる。この正孔輸送層５に用いる正孔輸送材料としては、陽極２からの正孔注入障壁が低く、さらに正孔移動度が高い材料が使用できる。このような正孔輸送材料としては、公知の正孔輸送材料が使用できる。正孔輸送層の膜厚は、通常、１０〜２００ｎｍであり、好ましくは、２０〜８０ｎｍである。
【００３２】
陽極２と正孔輸送層５との層間に、リーク電流の防止、正孔注入障壁の低減、密着性向上等を目的として、界面層６を設けてもよい。この界面層６を設けるときの膜厚は５〜１００ｎｍが好ましい。
【００３３】
電子輸送層７は、発光層３と陰極４との層間に必要に応じて設けることができる。この電子輸送層７の電子輸送性物質としては、シクロペンタジエン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ビススチリルベンゼン誘導体、ｐ−フェニレン化合物、フェナントロリン誘導体、トリアゾール誘導体などの電子親和力が大きく電子の移動度が大きい物質が好適である。
【００３４】
電子輸送層７と陰極４との層間に、界面層８を必要に応じて設けることもできる。この界面層を設けることにより、駆動電圧の低減や発光効率の向上、長寿命化を達成することができる。界面層は陰極からの電子注入を容易にする効果や陰極との密着性をあげる効果がある。
【００３５】
界面層６，８の材料としては、トリフェニルアミンの誘導体である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（ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’，４”−トリス｛Ｎ，Ｎジフェニルアミノ｝トリフェニルアミン（ＴＤＡＴＡ）、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）等やアルカリ金属やアルカリ土類金属のフッ化物、酸化物を好ましく使用できる。
【００３６】
本発明に係る薄膜発光表示素子は、上記構成に例示するように、表示面側に基板を配し、非表示面側に封止気体を配し、基板と封止気体との間に、表示面側から順に第１の透明電極と、発光層と、第１の透明電極に対向して設けられた第２の透明電極とを備える。また、非発光時には光透過性を有し、発光時には表示面側での輝度が非表示面側での輝度の１．５倍以上である。
【００３７】
本発明に係る薄膜発光表示素子は、表示面側に基板を配し、非表示面側に封止気体を配し、基板と封止気体との間に、表示面側から順に第１の透明電極と、発光層と、第１の透明電極に対向して設けられた第２の透明電極とを備えた積層構造とし、非発光時に光透過性を有し、発光時には表示面側での輝度が非表示面側での輝度の１．５倍以上になるように薄膜発光表示素子の積層構造を調節することで製造することができる。
【００３８】
なお、封止気体としては、湿気が薄膜発光表示素子に侵入するのを防止するため、一般的に乾燥窒素や乾燥アルゴン等の乾燥した不活性な気体が使用される。第１の透明電極と第２の透明電極とはいずれが陽極でも陰極でもよい。
【００３９】
非発光時に光透過性を確保するためには、上記二つの電極がともに透明電極であることに加え、薄膜発光表示素子を構成する他の要素も光透過性を有するものであることが必要である。非発光時の光透過率は、薄膜発光表示素子全体として、７０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましい。
【００４０】
このような場合に、発光時には表示面側から見た場合に、その輝度が非表示面側での輝度の１．５倍以上であるようにすると、良好な視認性を与える薄膜発光表示素子とすることができる。なお、本発明における輝度は可視光の全領域に対する値であり、表示面側での輝度は基板の外側で測定する。また、非表示面側での輝度は、対向電極を設けない状態で測定する。
【００４１】
基板の屈折率と第１の透明電極の屈折率との差、または封止気体の屈折率と第２の透明電極の屈折率との差、またはその両方が０．３以上である場合には、光干渉の影響が現れ易くなるので、本発明の効果がより明確になる。具体的には、屈折率１．５程度のガラス製基板が陽極２と接する場合や、屈折率が１．０程度の窒素ガスを封止気体として使用する場合である。
【００４２】
発光時に表示面側での輝度が非表示面側での輝度の１．５倍以上とする具体的手段は、公知のどのような技術を適用してもよい。たとえば、薄膜発光表示素子の積層構造を調節して光路長を変え、干渉を利用した輝度の調整を行うことも可能である。干渉を利用して表示面側をより高い輝度とする方法、逆に非表示面側をより低い輝度とする方法、その両方を実現する方法等が考えられる。
【００４３】
具体的には、たとえば、積層構造を形成する各層の材料の選定、発光層の膜厚、透明電極の膜厚、その他の層の膜厚の選定により、光路長を調節することによって実現することもできる。しかしながら、通常これらの膜厚は発光表示素子自体の電気光学特性を最適化するための値に設定することが優先されるため、自由度は小さい。
【００４４】
薄膜発光表示素子の積層構造を調節する手段の一つとして、基板と第１の透明電極との間、または封止気体と第２の透明電極との間、またはその両方に干渉制御用透明膜を配することが効果的であることが見いだされた。
【００４５】
干渉制御用透明膜の効果を図２と図４を用いて説明する。図４は、基板１の上に、電極２、発光層３、電極４、干渉制御用透明膜９を積層し、干渉制御用透明膜９の上に、基板１と基板１の対向基板１２と封止材１３とで囲まれた封止気体１１が存在する有機ＥＬ表示素子において、光の屈折の様子を示す模式的横断面図である。説明を容易にするため、電極４の屈折率と干渉制御用透明膜９の屈折率とは同一で、界面における反射はないものとし、反射のない成分（図２のａ_２１）と、陰極４と封止気体との界面で一回反射がある場合（図２のａ_２２）とのみを考慮するものとする。
【００４６】
まず、干渉制御用透明膜９が存在しない図２の場合、ａ_２１とａ_２２を比べると２×Ｌ_２だけａ_２２の方が光路長が長い。この光路長差が光干渉の原因となる。この場合、上記したように電極４の膜厚を変更して最適の光路長差とし、光干渉の影響を調節することにより輝度を調節することも可能である。
【００４７】
これに対し、図４のように、干渉制御用透明膜９を設けるのは、より積極的に光路長差を調整することにより干渉を利用した輝度の調整を図るためである。図４中、ａ_４２の光路長は２ｘＬ_４だけａ_４１の光路長より長くなる。従って、電極４の膜厚を変更することなく、あるいは電極４の膜厚変更に加えて干渉制御用透明膜によって光路長差を変更し、光干渉を調節することにより輝度を調節することが可能となる。具体的には、光路長差を光の波長の整数倍とすることにより、輝度をより高くすることが可能となる。なお、干渉制御用透明膜９は保護膜としての機能を兼ねていてもよい。
【００４８】
表示面側での輝度が非表示面側での輝度の１．５倍以上であるようにするのは、このように、表示面側での輝度を高める方法のほかに、非表示面側での輝度を低くする方法も考えられる。
【００４９】
しかしながら、図４のように、封止気体と第２の透明電極との間に干渉制御用透明膜を配した例では、非表示面側方向での光路長差の影響は小さい。従って、非表示面側での輝度を低くするためには、図５のように、基板１の上に、干渉制御用透明膜１０、電極２、発光層３、電極４を積層し、電極４の上に、基板１と基板１の対向基板１２と封止材１３とで囲まれた封止気体１１が存在する構造において、干渉制御用透明膜１０によって光路長差を変更し、光干渉を調節することにより輝度を低下させる方法が考えられる。具体的には、光路長差を光の波長の整数倍としないことにより、非表示面側での輝度をより低下させることが可能となる。
【００５０】
上記の二つの効果を組み合わせることも可能である。すなわち、図６のように、基板１の上に、干渉制御用透明膜１０、電極２、発光層３、電極４、干渉制御用透明膜９を積層し、干渉制御用透明膜９の上に、基板１と基板１の対向基板１２と封止材１３とで囲まれた封止気体１１が存在するようにすることが考えられる。
【００５１】
一般的には、封止気体の屈折率と第２の透明電極の屈折率との差の方が、基板の屈折率と第１の透明電極の屈折率との差より大きいため、封止気体と第２の透明電極との界面での反射率の方が、基板と第１の透明電極との界面における反射率より大きい。従って、輝度の調整効果は、封止気体と第２の透明電極との間に干渉制御用透明膜を配した場合の方が大きく、より好ましい。
【００５２】
なお、透明膜と透明電極の界面の反射率が高くならないよう、この干渉制御用透明膜の屈折率は透明電極の屈折率に近くなければならない。具体的には、１．６〜２．２が好ましい。対応する透明電極の屈折率との差、すなわち、基板と第１の透明電極との間にある干渉制御用透明膜については第１の透明電極の屈折率との差、封止気体と第２の透明電極との間にある干渉制御用透明膜については第２の透明電極の屈折率との差が０．２以下であることがより好ましい。
【００５３】
干渉制御用透明膜としては、たとえば、ＳｉＮ_ｘ、ＳｉＯ_ｘ、ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ、ＡｌＯ_ｘ（ｘは互いに独立した実数）の一般的な式で表される、窒化ケイ素、酸化ケイ素、窒酸化ケイ素、酸化アルミニウム等の無機膜、または有機膜、高分子膜、それらの積層膜が使用できる。干渉制御用透明膜の膜厚は、光路長調整のためには、光学距離が発光波長と同程度あれば足りるので１〜２００ｎｍの範囲から選べばよいが、実際には、膜厚を精度良く制御することも考慮しなけばならないため、１０〜３００ｎｍの範囲にするのが好ましい。
【００５４】
基板と第１の透明電極との間に干渉制御用透明膜を設ける場合は、真空蒸着、スパッタリング、プラズマＣＶＤ等の真空成膜により、基板上に干渉制御用透明膜を形成し、その上に同様の方法で第１の透明電極を形成する方法が合理的であるが、他のどのような方法によってもよい。
【００５５】
封止気体と第２の透明電極との間に配された干渉制御用透明膜の成膜においては、すでに発光層等が配された状態で成膜するため、高温等により有機ＥＬ表示素子に損傷を与えるような成腹方法は採用できない。真空蒸着、スパッタリング等が好ましい。
【００５６】
本発明に係る薄膜発光表示素子は、他の物体、たとえば他の計器または表示装置に重ねた表示装置とした場合、発光時には、下にある計器の指示または表示装置の表示に邪魔されず表示することが可能となり、また、非発光時に光透過性を有するために、薄膜発光表示素子を通して、下にある計器の指示や表示装置の表示を見ることができるため、圧迫感なく狭い空間を有効に使用できる。また、審美的にも好ましい場合が多い。特に、自動車、計測器、電子玩具用表示装置として使用した場合に実用性が高いと考えられる。
【００５７】
【実施例】
次に本発明の実施例および比較例を詳述する。例２が実施例であり、例１が比較例である。特性の測定方法は下記の通りである。
【００５８】
（光透過率）
大塚電子（株）製顕微分光光度計により４００〜８００ｎｍの範囲の波長について測定した。
【００５９】
（輝度）
（株）トプコン社製輝度計ＢＭ−７により測定した。
【００６０】
［例１］
ガラス基板上にＩＴＯを膜厚１５０ｎｍで蒸着して陽極を形成した。この陽極上に、ＣｕＰｃを膜厚１０ｎｍで蒸着して界面層を形成し、その上に４，４’−ビス（Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（α−ＮＰＤ）を、真空蒸着法により蒸着して、膜厚４０ｎｍの正孔輸送層を形成した。次いで、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ）を蒸着し、膜厚５０ｎｍの発光層を形成した。さらに、その上にＣｕＰｃを膜厚５ｎｍで蒸着して界面層を形成し、ついでＩＴＯを膜厚４０ｎｍで蒸着して陰極を形成して、薄膜発光表示素子を作製した。なお、非表示面側からの輝度測定を可能とするため、気体封止は行わなかった。
【００６１】
この薄膜発光表示素子は、非発光時に光透過性を有し、非発光時の光透過率は、薄膜発光表示素子全体として、５２０ｎｍにおいて７７％であった。
【００６２】
この薄膜発光表示素子について、表示面側と非表示面側とから輝度を測定した結果、１０ｍＡ／ｃｍ^２の定電流駆動で、表示面側が５４ｃｄ／ｍ^２、非表示面側が４０ｃｄ／ｍ^２となり、表示面側での輝度が非表示面側での輝度の約１．３倍であった。
【００６３】
ガラスの屈折率を１．５、ＩＴＯの屈折率を１．８、大気の屈折率を１．０として、この素子の発光のピーク波長である５２０ｎｍについて、図２のａ_２１とａ_２２とに該当する光路長差を計算により求めたところ、波長の０．６６倍となった。すなわち、基板側への発光は干渉により弱められていることが示された。
【００６４】
［例２］
ガラス基板上にＩＴＯを膜厚１５０ｎｍで蒸着して陽極を形成した。この陽極上に、α−ＮＰＤを、真空蒸着法により蒸着して、膜厚４０ｎｍの正孔輸送層を形成した。次いで、Ａｌｑを蒸着し、膜厚５０ｎｍの発光層を形成した。さらに、その上にＣｕＰｃを膜厚５ｎｍで蒸着して界面層を形成し、ついでＩＴＯを膜厚４０ｎｍで蒸着して陰極を形成し、その上にＳｉＮ_ｘを膜厚２００ｎｍで蒸着して、干渉制御用透明膜を形成し、薄膜発光表示素子を作製した。この場合も、非表示面側からの輝度測定を可能とするため、気体封止は行わなかった。
【００６５】
この薄膜発光表示素子について、表示面側と非表示面側とから輝度を測定した結果、１２．１Ｖの駆動で、表示面側が２７ｃｄ／ｍ^２、非表示面側が１５ｃｄ／ｍ^２となった。表示面側での輝度が非表示面側での輝度の約１．８倍であり、例１に比べてより視認性が高められた。
【００６６】
ガラスの屈折率を１．５，ＩＴＯの屈折率を１．８、大気の屈折率を１．０として、この素子の発光のピーク波長である５２０ｎｍについて、図２のａ_２１とａ_２２との光路長差を計算により求めたところ、波長の２．０倍（整数倍）となった。すなわち、基板側への発光は干渉により強められていることが示された。
【００６７】
【発明の効果】
本発明により、非発光時に光透過性を有する薄膜発光表示素子において、良好な視認性を与える薄膜発光表示素子が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】有機ＥＬ表示素子の模式的横断面図。
【図２】有機ＥＬ表示素子において、光の屈折の様子を示す模式的横断面図。
【図３】有機ＥＬ表示素子の他の模式的横断面図。
【図４】干渉制御用透明膜を有する有機ＥＬ表示素子において、光の屈折の様子を示す模式的横断面図。
【図５】干渉制御用透明膜を有する有機ＥＬ表示素子の模式的横断面図。
【図６】干渉制御用透明膜を有する有機ＥＬ表示素子の他の模式的横断面図。
【符号の説明】
１基板
２電極
３発光層
４電極
５正孔輸送層
６界面層
７電子輸送層
８界面層
９干渉制御用透明膜
１０干渉制御用透明膜
１１封止気体
１２対向基板
１３封止材

Claims

表示面側に基板を配し、非表示面側に封止気体を配し、基板と封止気体との間に、表示面側から順に第１の透明電極と、発光層と、第１の透明電極に対向して設けられた第２の透明電極とを備えた薄膜発光表示素子において、
非発光時に光透過性を有し、発光時には表示面側での輝度が非表示面側での輝度の１．５倍以上である薄膜発光表示素子。
基板の屈折率と第１の透明電極の屈折率との差、または封止気体の屈折率と第２の透明電極の屈折率との差、またはその両方が０．３以上である、請求項１に記載の薄膜発光表示素子。
基板と第１の透明電極との間に、第１の透明電極の屈折率との差が０．２以下の屈折率を有する干渉制御用透明膜を配した、請求項１または２に記載の薄膜発光表示素子。
封止気体と第２の透明電極との間に、第２の透明電極の屈折率との差が０．２以下の屈折率を有する干渉制御用透明膜を配した、請求項１，２または３に記載の薄膜発光表示素子。
請求項１，２，３または４に記載の薄膜発光表示素子が第２の表示素子に重ねて配置された表示装置。
表示面側に基板を配し、非表示面側に封止気体を配し、基板と封止気体との間に、表示面側から順に第１の透明電極と、発光層と、第１の透明電極に対向して設けられた第２の透明電極とを備えた薄膜発光表示素子の製造方法において、
非発光時に光透過性を有し、発光時には表示面側での輝度が非表示面側での輝度の１．５倍以上になるように薄膜発光表示素子の積層構造を調節する、
薄膜発光表示素子の製造方法。
基板の屈折率と第１の透明電極の屈折率との差、または封止気体の屈折率と第２の透明電極の屈折率との差、またはその両方が０．３以上である、請求項６に記載の薄膜発光表示素子の製造方法。
基板と第１の透明電極との間に、第１の透明電極の屈折率との差が０．２以下の屈折率を有する干渉制御用透明膜を配する、請求項６または７に記載の薄膜発光表示素子の製造方法。
封止気体と第２の透明電極との間に、第２の透明電極の屈折率との差が０．２以下の屈折率を有する干渉制御用透明膜を配する、請求項６，７または８に記載の薄膜発光表示素子の製造方法。