JP4531341B2

JP4531341B2 - 発光装置および電子機器

Info

Publication number: JP4531341B2
Application number: JP2003053944A
Authority: JP
Inventors: 舜平山崎; 宏充郷戸; 淳一郎坂田; 薫土屋
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2023-02-28
Also published as: US7466294B2; US20040169624A1; JP2004265691A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の電極間に有機化合物を含む膜（以下、「有機化合物層」と記す）を設けた素子に電界を加えることで、蛍光又は燐光が得られる発光素子を用いた発光装置及びその作製方法に関する。なお、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、発光デバイス、もしくは光源（照明装置含む）を指す。また、発光装置にコネクター、例えばFPC（Flexible printed circuit）もしくはTAB（Tape Automated Bonding）テープもしくはTCP（Tape Carrier Package）が取り付けられたモジュール、TABテープやTCPの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子にCOG（Chip On Glass）方式によりIC（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自発光型の発光素子としてＥＬ素子を有した発光装置の研究が活発化している。この発光装置は有機ＥＬディスプレイ、又は有機発光ダイオードとも呼ばれている。これらの発光装置は、動画表示に適した速い応答速度、低電圧、低消費電力駆動などの特徴を有しているため、新世代の携帯電話や携帯情報端末（ＰＤＡ）をはじめ、次世代ディスプレイとして大きく注目されている。
【０００３】
なお、ＥＬ素子は、電場を加えることで発生するルミネッセンス（Electro Luminescence）が得られる有機化合物を含む層（以下、ＥＬ層と記す）と、陽極と、陰極とを有する。有機化合物におけるルミネッセンスには、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（蛍光）と三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（リン光）とがあるが、本発明の成膜装置および成膜方法により作製される発光装置は、どちらの発光を用いた場合にも適用可能である。
【０００４】
発光装置は、液晶表示装置と異なり自発光型であるため視野角の問題がないという特徴がある。即ち、屋外に用いられるディスプレイとしては、液晶ディスプレイよりも適しており、様々な形での使用が提案されている。
【０００５】
また、本明細書中では、陰極、ＥＬ層及び陽極で形成される発光素子をＥＬ素子といい、これには、互いに直交するように設けられた２種類のストライプ状電極の間にＥＬ層を形成する方式（単純マトリクス方式）、又はＴＦＴに接続されマトリクス状に配列された画素電極と対向電極との間にＥＬ層を形成する方式（アクティブマトリクス方式）の２種類がある。しかし、画素密度が増えた場合には、画素（又は１ドット）毎にスイッチが設けられているアクティブマトリクス型の方が低電圧駆動できるので有利であると考えられている。
【０００６】
従来、ＥＬ層から得られる光の所定の波長がピーク波長となるように、陽極および複数の有機化合物を含む層の厚みを設定した有機ＥＬ素子が、例えば特許文献１に開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特許第２８４６５７１号
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
陰極および陽極の材料を透光性とし、基板や封止基板として透光性のものを用いた場合、有機化合物を含む層からの発光は、陰極を通過する発光と、陽極を透過する発光との２通りの表示が同時に行える。
【０００９】
しかし、光学距離の違いによる干渉効果のため上面からの発光と下面からの発光とで光学特性（色調など）に差を生ずる。陰極および陽極の材料を透光性とした、赤、緑、青の３種類の発光素子（ＥＬ素子）を用いてフルカラーの発光表示装置を作製した場合、図８に示すように色座標が上面からの発光と、下面からの発光とで異なってしまう問題がある。色座標が異なると、上面と下面とで同じ階調表示を行うことが不可能となる。
【００１０】
光学距離は各波長によって異なるため、フルカラーの場合にはＲＧＢでそれぞれ有機化合物を含む層、陽極、陰極、保護膜などの膜厚を制御する必要がある。
【００１１】
本発明は、陰極および陽極の材料を透光性とした発光素子（ＥＬ素子）において、上面への発光および下面への発光ともに色調が同一、且つ、高品質な画像表示が得られる発光装置を提供する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、陰極および陽極の材料を透光性とした３つの発光素子（赤、緑、青）から陰極を透過する発光と、陽極を透過する発光とを有する発光装置において、
陰極を透過した発光と陽極を透過した発光とがそれぞれ色座標において同一となることを特徴とする発光装置である。
【００１３】
陰極および陽極を透過する発光は、さまざまな層または基板を通過する。例えば、アクティブマトリクス型の発光装置の場合、陰極側あるいは陽極側にＴＦＴなどのスイッチング素子を設けるため、陰極側あるいは陽極側にＴＦＴの層間絶縁膜（窒化シリコン膜や有機樹脂膜）などが形成されるため、発光点から通過させる積層数が異なる。また、封止基板が貼り合わされている場合には、発光点から封止基板表面までの距離と、発光点から素子基板までの距離も異なる。これらの要因によって発光の色調が異なる。
【００１４】
本発明は、透明導電膜の膜厚と陰極の膜厚とを調節することによって、上面への発光および下面への発光ともに色調が同一、且つ、高品質な画像表示が得られる発光装置を実現する。
【００１５】
本明細書で開示する発明の構成は、
透光性である第１の電極と、該第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、該有機化合物を含む層上に接する透光性である第２の電極とを有する発光素子を複数有する画素部を備えた発光装置であって、
赤、緑、或いは青の３種類の発光素子を有し、
第１の電極を通過する発光と、第２の電極を通過する発光との両方において、赤、緑、青の３色の発光が色座標に同一の三角形を形成することを特徴とする発光装置である。
【００１６】
また、本発明は、３種類の発光素子を用いたフルカラー表示の発光装置に限定されず、他の発明の構成は、
透光性である第１の電極と、該第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、該有機化合物を含む層上に接する透光性である第２の電極とを有する発光素子を複数有する画素部を備えた発光装置であって、
白色の発光素子とカラーフィルタとを有し、
第１の電極を通過する発光と、第２の電極を通過する発光との両方において、カラーフィルタを透過した３色の透過光が色座標に同一の三角形を形成することを特徴とする発光装置である。
【００１７】
また、青色の発光素子と色変換層とを用いてもよく、他の発明の構成は、
透光性である第１の電極と、該第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、該有機化合物を含む層上に接する透光性である第２の電極とを有する発光素子を複数有する画素部を備えた発光装置であって、
青色の発光素子と色変換層とを有し、
第１の電極を通過する発光と、第２の電極を通過する発光との両方において、色変換層を透過した赤色および緑色の透過光と、青色の発光とが色座標に同一の三角形を形成することを特徴とする発光装置である。
【００１８】
また、上記各構成において、前記第１の電極および前記第２の電極は、有機化合物を含む層を発光層とする発光素子の陰極、或いは陽極であることを特徴としている。
【００１９】
また、上記各構成において、前記第１の電極を透過する光と、前記第２の電極を透過する光とで通過する層数が異なることを特徴としている。アクティブマトリクス型の場合、一方の基板にはＴＦＴが形成されており、ＴＦＴの層間絶縁膜やゲート絶縁膜や保護膜などを光は通過することになる。また、前記第１の電極、或いは前記第２の電極にＴＦＴが接続されている。
【００２０】
また、上記各構成において、前記第１の電極または前記第２の電極は、透明導電膜、または、光を透過する金属薄膜であることを特徴としている。
【００２１】
また、図６に示すように、両面発光する発光装置において、発光パネルを挟んで光の偏光方向が直交するように２枚の偏光板を配置し、一方の面から見た場合に、背景が透けて見えて表示を認識しにくくなることを防ぐことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について、以下に説明する。
【００２３】
図１に示す積層モデルを用いてシミュレーションを行った。
【００２４】
本発明者らは、３種類（Ｒ，Ｇ、Ｂ）のＥＬ素子に共通する層の膜厚、即ち、陰極となる金属薄膜の膜厚と、その上に形成する透明導電膜の膜厚とを調節することにより、上面からの発光と下面からの発光との色調を同一にできることを見出し、本発明に到った。
【００２５】
図１に示すようにＩＴＯの陽極、発光層を含む複数の有機化合物を含む層（ＥＬ層）、金属薄膜（Ａｇ）の陰極、ＩＴＯの透明電極、ＳｉＮの保護膜を順次積層したＥＬ素子において、ＥＬ層は発光層の発光界面を境にして陰極側と陽極側とに分けられる。なお、波長によって材料の屈折率は異なっており、図１では最大屈折率の値を示している。
【００２６】
発光層の発光界面から陽極に向かう光は、陽極と、ＴＦＴを含む層と、透明基板とを通過して外部発光に寄与する。また、発光層の発光界面から陰極に向かう光も、金属薄膜と、透明電極と、保護膜と、空隙と、透明基板とを通過して外部発光に寄与する。
【００２７】
Ａｇからなる金属薄膜とＥＬ層の屈折率段差と、Ａｇからなる金属薄膜と透明電極の屈折率段差は、他の隣接層の屈折率差よりも格段に大きい。本発明は、この金属薄膜と透明電極の膜厚を調節して陰極側からの発光と陽極側からの発光とを合わせる。
【００２８】
フルカラー表示するため、３つの発光素子から得られる発光は、６２０ｎｍにピークを有する赤色発光素子と、５３０ｎｍにピークを有する緑色発光素子と、４５０ｎｍにピークを有する青色発光素子とを用いると仮定する。実際、ＥＬ素子からの発光は急峻なピークではなく、幅のひろいピークを示す。
【００２９】
この３つの波長域（６２０ｎｍ、５３０ｎｍ、４５０ｎｍ）において、上面からの発光と、下面からの発光との透過率、反射率、および吸収率をそれぞれシミュレーションにより求めると、陰極となる金属薄膜としてＡｇを用いる場合、６ｎｍ〜１０ｎｍ、代表的には８ｎｍとし、その上の透明導電層（ＩＴＯ）を２４０ｎｍ〜２９０ｎｍ、３８０ｎｍ〜５００ｎｍ、代表的には２６０ｎｍとすると、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれにおいて、上面からの発光と下面からの発光との透過率、反射率、および吸収率をほぼ同一にできる。
【００３０】
こうして、本発明により、上面への発光および下面への発光ともに色調が同一、且つ、高品質な画像表示が得られる。
【００３１】
なお、ＥＬ層は、陽極側から順に、ＨＩＬ（ホール注入層）、ＨＴＬ（ホール輸送層）、ＥＭＬ（発光層）、ＥＴＬ（電子輸送層）、ＥＩＬ（電子注入層）の順に積層する。具体的には、ＨＩＬとしてＣｕＰｃ、ＨＴＬとしてα−ＮＰＤ、ＥＴＬとしてＢＣＰ、ＥＩＬとしてＢＣＰ：Ｌｉをそれぞれ用いる。なお、ＥＭＬは、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれの発光色に対応したドーパントをドープしたＡｌｑ₃を用いればよい。
【００３２】
なお、Ａｇの膜厚が５ｎｍ以下になると電気抵抗率が高くなってしまう。また、Ａｇはオーム接触がよい材料である。さらに、Ａｇは、後に形成されるＩＴＯのスパッタ法によるダメージからＥＬ層を保護する効果もある。また、Ａｇの膜厚が１１ｎｍ以上となると光の透過率が低くなってしまうため好ましくない。Ａｇは、成膜レートを調節することによって薄い膜厚でも密着性よく安定な膜質を得やすい材料である。また、透明導電層（ＩＴＯ）が２４０ｎｍ未満であれば、上面からの発光と下面からの発光との透過率、反射率、および吸収率に差が生じてしまう。また、透明導電層（ＩＴＯ）は、成膜時間を考慮にいれると５００ｎｍよりも薄いほうがよい。
【００３３】
また、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれにおいて、上面からの発光と下面からの発光との透過率、反射率、および吸収率をほぼ同一にできるのは、Ａｇの膜厚は８ｎｍ、透明導電層の膜厚２６０ｎｍであり、各層の厚さを図２に示す。図２に示すように、陽極側の発光は、３３ｎｍのＥＬ層、１１０ｎｍのＩＴＯ、１００ｎｍの窒化珪素膜、１０００ｎｍのアクリル樹脂、１００ｎｍの酸化窒化珪素膜、１１０ｎｍの酸化珪素膜、１００ｎｍの窒化酸化珪素膜、５０ｎｍの酸化窒化珪素膜、ガラス基板を順に通過するものと仮定している。また、陰極側の発光は、９０ｎｍのＥＬ層、８ｎｍのＡｇ、２６０ｎｍのＩＴＯ、１００ｎｍの窒化珪素膜、ガラス基板をつ順に通過するものと仮定している。なお、ガラス基板と窒化珪素膜の間にある空気は０ｎｍ、即ち、厚さがないものと仮定している。また、図２の設定数値にあわせた時の透過率、反射率、および吸収率を図３に示す。
【００３４】
以下に示す手順で多層膜のシミュレーションを行い、上記反射率と上記透過率を求めている。
【００３５】
図７に示すようなN層多層膜を考えた場合、第一層からの反射率は、
【式１】

で表される。第一層をR₁で表される反射率をもつ境界と見なせば、第2層からの反射率は、
【式２】

で表される。
【００３６】
上記手順を最上層まで順次進めていくことによって、多層膜の反射率を得ることができる。実際のシミュレーションでは以下の漸化式をサブルーチン化することによってプログラムを作成する。
【００３７】
【式３】

【００３８】
ただし、本実施の形態でのシミュレーションでは垂直入射の場合のみを仮定したので、cosφ_j= 1である。透過率についても同様の手順で求めることができる。透過率の漸化式は、
【００３９】
【式４】

で表される。なお、透過率についてもcosφ_j= 1とする。
【００４０】
以上の手順により，多層膜の反射率と透過率を求めることができる。また、吸収率は、１−（反射率＋透過率）で求めることができる。
【００４１】
また、ここでは金属薄膜をＡｇとした例を示したが、仕事関数の小さい材料、例えば、Ａｌ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ₂、またはＣａＮを用いることができる。また、透明電極としてＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）とした例を示したが、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ₂Ｏ₃―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ＩＴＳＯ（Ｓｉを含む酸化インジウム酸化スズ合金）等を用いることができる。これらの材料を用いる場合には材料の屈折率を考慮して膜厚を決定すればよい。
【００４２】
また、本発明は、３種類（Ｒ，Ｇ、Ｂ）のＥＬ素子を用いてフルカラー表示を行う発光装置に限らず、白色発光のＥＬ素子とカラーフィルタとを組み合わせてフルカラー表示を行う発光装置や、青色発光のＥＬ素子と色変換層とを組み合わせてフルカラー表示を行う発光装置にも適用することができる。
【００４３】
以上の構成でなる本発明について、以下に示す実施例でもってさらに詳細な説明を行うこととする。
【００４４】
（実施例）
［実施例１］
本実施例では、両面出射型の発光装置を図３を用いて説明する。
【００４５】
図４（Ａ）は画素部の一部における断面を示す図である。また、図４（Ｂ）には発光領域における積層構造を簡略化したものを示す。図４（Ｂ）に示すように上面と下面の両方に発光を放出することができる。なお、発光領域の配置、即ち画素電極の配置としてはストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列などを挙げることができる。
【００４６】
図４（A）において、３００は第１の基板、３０１ａ、３０１ｂは絶縁層、３０２はＴＦＴ、３１８が第１の電極（透明導電層）、３０９は絶縁物（隔壁、土手とも呼ばれる）、３１０はＥＬ層、３１１は第２の電極、３１２は透明保護層、３１３は空隙、３１４は第２の基板である。
【００４７】
第１の基板３００上に設けられたTFT３０２（ｐチャネル型ＴＦＴ）は、発光するＥＬ層３１０に流れる電流を制御する素子であり、３０４はドレイン領域（またはソース領域）である。また、３０６は第１の電極とドレイン領域（またはソース領域）とを接続するドレイン電極（またはソース電極）である。また、ドレイン電極３０６と同じ工程で電源供給線やソース配線などの配線３０７も同時に形成される。ここでは第１電極とドレイン電極とを別々に形成する例を示したが、同一としてもよい。第１の基板３００上には下地絶縁膜（ここでは、下層を窒化絶縁膜、上層を酸化絶縁膜）となる絶縁層３０１ａが形成されており、ゲート電極３０５と活性層との間には、ゲート絶縁膜が設けられている。また、３０１ｂは有機材料または無機材料からなる層間絶縁膜である。また、ここでは図示しないが、一つの画素には、他にもＴＦＴ（ｎチャネル型ＴＦＴまたはｐチャネル型ＴＦＴ）を一つ、または複数設けている。また、ここでは、一つのチャネル形成領域３０３を有するＴＦＴを示したが、特に限定されず、複数のチャネルを有するＴＦＴとしてもよい。
【００４８】
加えて、ここではトップゲート型ＴＦＴを例として説明したが、ＴＦＴ構造に関係なく本発明を適用することが可能であり、例えばボトムゲート型（逆スタガ型）ＴＦＴや順スタガ型ＴＦＴに適用することが可能である。
【００４９】
また、３１８は、透明導電膜からなる第１の電極、即ち、ＥＬ素子の陽極（或いは陰極）である。透明導電膜としては、ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ₂Ｏ₃―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等を用いることができる。
【００５０】
また、第１の電極３１８の端部（および配線３０７）を覆う絶縁物３０９（バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）を有している。絶縁物３０９としては、無機材料（酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコンなど）、感光性または非感光性の有機材料（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジストまたはベンゾシクロブテン）、またはこれらの積層などを用いることができるが、ここでは窒化シリコン膜で覆われた感光性の有機樹脂を用いる。例えば、有機樹脂の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物の上端部のみに曲率半径を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物として、感光性の光によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができる。
【００５１】
また、有機化合物を含む層３１０は、蒸着法または塗布法を用いて形成する。本実施例では、有機化合物を含む層３１０を蒸着装置で成膜を行い、均一な膜厚を得る。なお、信頼性を向上させるため、有機化合物を含む層３１０の形成直前に真空加熱（１００℃〜２５０℃）を行って脱気を行うことが好ましい。例えば、蒸着法を用いる場合、真空度が５×１０^-3Ｔｏｒｒ（０．６６５Ｐａ）以下、好ましくは１０^-4〜１０^-6Ｐａまで真空排気された成膜室で蒸着を行う。蒸着の際、予め、抵抗加熱により有機化合物は気化されており、蒸着時にシャッターが開くことにより基板の方向へ飛散する。気化された有機化合物は、上方に飛散し、メタルマスクに設けられた開口部を通って基板に蒸着される。
【００５２】
なお、ＥＬ層（有機化合物を含む層）３１０は、陽極側から順に、ＨＩＬ（ホール注入層）、ＨＴＬ（ホール輸送層）、ＥＭＬ（発光層）、ＥＴＬ（電子輸送層）、ＥＩＬ（電子注入層）の順に積層する。代表的には、ＨＩＬとしてＣｕＰｃ、ＨＴＬとしてα−ＮＰＤ、ＥＴＬとしてＢＣＰ、ＥＩＬとしてＢＣＰ：Ｌｉをそれぞれ用いる。
【００５３】
また、ＥＬ層（有機化合物を含む層）３１０としては、フルカラー表示とする場合、具体的には赤色、緑色、青色の発光を示す材料層をそれぞれ蒸着マスクを用いた蒸着法、またはインクジェット法などによって適宜、選択的に成膜すればよい。
【００５４】
また、上記ＥＬ層の積層構造に限定されず、緑色の発光を示す有機化合物を含む層３１０を形成する場合、α―ＮＰＤを６０［ｎｍ］成膜した後、同一の蒸着マスクを用いて、緑色の発光層としてＤＭＱＤが添加されたＡｌｑ₃を４０［ｎｍ］成膜し、電子輸送層としてＡｌｑ₃を４０［ｎｍ］成膜し、電子注入層としてＣａＦ₂を１［ｎｍ］成膜する。また、青色の発光を示す有機化合物を含む層３１０を形成する場合、α―ＮＰＤを６０［ｎｍ］成膜した後、同一のマスクを用いて、ブロッキング層としてＢＣＰを１０［ｎｍ］成膜し、電子輸送層としてＡｌｑ₃を４０［ｎｍ］成膜し、電子注入層としてＣａＦ₂を１［ｎｍ］成膜する。また、赤色の発光を示す有機化合物を含む層３１０を形成する場合、α―ＮＰＤを６０［ｎｍ］成膜した後、同一のマスクを用いて、赤色の発光層としてＤＣＭが添加されたＡｌｑ₃を４０［ｎｍ］成膜し、電子輸送層としてＡｌｑ₃を４０［ｎｍ］成膜し、電子注入層としてＣａＦ₂を１［ｎｍ］成膜する。
【００５５】
また、白色発光として、カラーフィルターや色変換層などを別途設けることによってフルカラー表示可能な発光表示装置としてもよい。簡単な表示のみを行う表示装置、照明装置として使用する場合、単色発光（代表的には白色発光）とすればよい。例えば、ホール輸送性のポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）に電子輸送性の１，３，４−オキサジアゾール誘導体（ＰＢＤ）を分散させてもよい。また、３０ｗｔ％のＰＢＤを電子輸送剤として分散し、４種類の色素（ＴＰＢ、クマリン６、ＤＣＭ１、ナイルレッド）を適当量分散することで白色発光が得られる。また、赤色発光する有機化合物膜や緑色発光する有機化合物膜や青色発光する有機化合物膜を適宜選択し、重ねて混色させることによって全体として白色発光を得ることも可能である。
【００５６】
また、３１１は、導電膜からなる第２の電極、即ち、発光素子の陰極（或いは陽極）である。第２の電極３１１の材料としては、ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ₂、ＣａＮなどの合金、または周期表の１族もしくは２族に属する元素とアルミニウムとを共蒸着法により形成した透光性を有する金属薄膜を用いる。ここでは、第２の電極を通過させて発光させる両面出射型であるので、６ｎｍ〜１０ｎｍのアルミニウム膜、もしくはＬｉを微量に含むアルミニウム膜を用いる。第２の電極３１１としてＡｌ膜を用いる構成とすると、有機化合物を含む層３１０と接する材料を酸化物以外の材料で形成することが可能となり、発光装置の信頼性を向上させることができる。また、６ｎｍ〜１０ｎｍのアルミニウム膜を形成する前に陰極バッファ層としてＣａＦ₂、ＭｇＦ₂、またはＢａＦ₂からなる透光性を有する層（膜厚１ｎｍ〜５ｎｍ）を形成してもよい。
【００５７】
また、上面からの発光と下面からの発光との透過率、吸収率、および反射率を同一とするため、および陰極の低抵抗化を図るため、６ｎｍ〜１０ｎｍの金属薄膜上に透明導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ₂Ｏ₃―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）を膜厚範囲２４０ｎｍ〜２９０ｎｍ、或いは３８０ｎｍ〜５００ｎｍで形成すればよい。こうして上面からの発光と下面からの発光との表示における差をなくす。また、陰極の低抵抗化を図るため、発光領域とならない領域の第２の電極３１１上に補助電極を設けてもよい。また、陰極形成の際には蒸着による抵抗加熱法を用い、蒸着マスクを用いて選択的に形成すればよい。
【００５８】
また、３１２はスパッタ法または蒸着法により形成する透明保護層であり、金属薄膜からなる第２の電極３１１を保護するとともに水分の侵入を防ぐ封止膜となる。透明保護層３１２は、スパッタ法またはＣＶＤ法により得られる窒化珪素膜、酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜（ＳｉＮＯ膜（組成比Ｎ＞Ｏ）またはＳｉＯＮ膜（組成比Ｎ＜Ｏ））、炭素を主成分とする薄膜（例えばＤＬＣ膜、ＣＮ膜）を用いることができる。これらの無絶縁膜は水分に対して高いブロッキング効果を有しているが、膜厚が厚くなると膜応力が増大してピーリングや膜剥がれが生じやすい。
【００５９】
こうして形成された透明保護層３１２は、有機化合物を含む層を発光層とする発光素子の封止膜として最適である。なお、基板間隔を確保するためのギャップ材を含有するシール材によって、第２の基板３１４と第１の基板３００とが貼り合わされている。
【００６０】
また、保護層として、陰極上に第１の無機絶縁膜と、応力緩和膜と、第２の無機絶縁膜との積層からなる保護層を形成してもよい。例えば、陰極を形成した後、第１の無機絶縁膜を５ｎｍ〜５０ｎｍ形成し、蒸着法で吸湿性および透明性を有する応力緩和膜（有機化合物を含む層など）を１０ｎｍ〜１００ｎｍ形成し、さらに再度、第２の無機絶縁膜を５ｎｍ〜５０ｎｍ形成すればよい。また、応力緩和膜と無機絶縁膜との積層を２以上繰り返し積層してもよい。
【００６１】
また、本実施例では第２の基板３１４を構成する材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Fiberglass-Reinforced Plastics）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、マイラー、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
【００６２】
また、本実施例では、一対の基板間を空隙（不活性気体）３１３とした例を示したが、透明なシール材を一対の基板間に充填してもよい。充填するシール材としては、透光性を有している材料であれば特に限定されず、代表的には紫外線硬化または熱硬化のエポキシ樹脂を用いればよい。ここでは屈折率１．５０、粘度５００ｃｐｓ、ショアＤ硬度９０、テンシル強度３０００ｐｓｉ、Ｔｇ点１５０℃、体積抵抗１×１０¹⁵Ω・ｃｍ、耐電圧４５０Ｖ／milである高耐熱のＵＶエポキシ樹脂（エレクトロライト社製：２５００Ｃｌｅａｒ）を用いる。また、透明なシール材を一対の基板間に充填することによって、一対の基板間を空間（不活性気体）とした場合に比べて全体の透過率を向上させることができる。
【００６３】
また、本実施例は、実施の形態と自由に組みあわせることができる。
【００６４】
［実施例２］
本実施例では、２つ以上の表示装置を備えた携帯型の電子機器の例について説明する。図５（Ａ）は側面図であり、図５（Ｂ）は斜視図である。図５に示した携帯電話は、主に画像をカラー表示する高画質な第１の表示装置４０１と、主に文字や記号を表示する第２の表示装置４０２とを備えている。
【００６５】
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、本実施例の電子機器は、第３の表示装置４０３を挟むように第１の表示装置４０１と第２の表示装置４０２とで開閉自在に装着した携帯型の電子機器である。なお、第３の表示装置４０３は、両面で表示することができるようになっている。この両面表示が可能な第３の表示装置４０３は、実施例１に従って得ることができる。
【００６６】
図５に示した電子機器は、映像（デジタル静止画像等）を表示する第１の表示装置を備えた蓋部材と、タッチ入力操作部を備えた第２の表示装置（文字や記号等を表示する）とを開閉自在に装着した携帯型の電子機器である。表示部を保護するため、図５に示す携帯電話は折りたたみ式になっている。
【００６７】
また、第１の表示装置または第２の表示装置のうち、少なくとも一方はタッチ入力操作部を備えている。また、タッチ入力操作部を備えた画面は操作スイッチの役割をも果たしている。
【００６８】
図５（Ｂ）中において、４０４は操作スイッチ、４０５は音声出力部、４０６は音声入力部、４０７はアンテナである。
【００６９】
また、第１の表示装置、または第２の表示装置に使用者の認証を行うセンサを備えてもよい。使用者の認証は生体情報（代表的には指紋、掌紋、声紋等）を利用すればよい。
【００７０】
なお、第１の表示装置、または第２の表示装置としては、液晶表示装置あるいはＥＬ表示装置を用いることが可能である。
【００７１】
また、本実施例は、実施の形態、または実施例１と自由に組み合わせることができる。
【００７２】
［実施例３］
本実施例では、両面から発光するパネルにおいて、背景が見えないようにするため光学フィルムを用いる例を図６に示す。
【００７３】
図６（Ａ）は発光装置の断面図を示し、図６（Ｂ）はその斜視図を示している。外光が通過するのを防止するため、偏光板１８０２、１８０３で発光パネル１８０１を挟んでいる。なお、この２枚の偏光板は、光の偏光方向が直交するように配置することで外光を遮断することができる。また、発光パネル１８０１からの光は１枚の偏光板のみを通過するため、表示ができる。
【００７４】
こうすることによって、発光して表示を行う部分以外は、黒になり、どちらの側から表示を見ても背景が透けて見えることがないものとすることができる。
【００７５】
また、図６（Ａ）、図６（Ｂ）では偏光板１８０２、１８０３と発光パネル１８０１との間隔をあけているが、特に限定されず、発光パネルに偏光板を接して設けてもよい。
【００７６】
また、本実施例は、実施の形態、実施例１、または実施例２と自由に組み合わせることができる。例えば、実施例２に示した第３の表示装置４０３に本実施例を適用すれば、一方の面から見た場合に、背景が透けて見えて表示を認識しにくくなることを防ぐことができる。
【００７７】
［実施例４］
本発明を実施して様々なモジュール（アクティブマトリクス型液晶モジュール、アクティブマトリクス型ＥＬモジュール、アクティブマトリクス型ＥＣモジュール）を完成させることができる。即ち、本発明を実施することによって、それらを組み込んだ全ての電子機器が完成される。
【００７８】
その様な電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ヘッドマウントディスプレイ（ゴーグル型ディスプレイ）、カーナビゲーション、プロジェクタ、カーステレオ、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話または電子書籍等）などが挙げられる。本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器の作製方法に適用することが可能である。また、本実施例の電子機器は実施の形態、実施例１、実施例２、実施例３のどのような組み合わせからなる構成を用いても実現することができる。
【００７９】
【発明の効果】
本発明により、上面への発光および下面への発光ともに色調が同一、且つ、高品質な画像表示が両面で得られる発光装置を実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＥＬ素子の積層モデル図である。（実施の形態）
【図２】ＥＬ素子における積層の各膜厚を示す図である。（実施の形態）
【図３】透過率、吸収率、および反射率を示した図である。（実施の形態）
【図４】ＴＦＴおよびＥＬ素子を示す断面図。（実施例１）
【図５】携帯型の電子機器を示す図。（実施例２）
【図６】光学フィルムを設けた発光装置の断面図および斜視図を示す図。（実施例３）
【図７】多層膜のモデル図である。（実施の形態）
【図８】色座標の比較図である。（比較例）

Claims

透光性を有する第１の電極と、
前記第１の電極上に接するＥＬ層と、
前記ＥＬ層上に接する透光性を有する第２の電極とを有する発光素子を複数有し、
前記第１の電極および前記第２の電極は、前記ＥＬ層を発光層とする発光素子の陰極、又は陽極であり、
前記陽極となる第１の電極又は第２の電極の一方は、第１の透明導電膜を有し、
前記陰極となる第１の電極又は第２の電極の他方は、光を通過する金属薄膜と第２の透明導電膜との積層構造を有し、
前記金属薄膜の膜厚は６ｎｍ〜１０ｎｍであり、前記第２の透明導電膜の膜厚は２４０ｎｍ〜２９０ｎｍであり、
前記複数の発光素子のそれぞれは前記第１の電極及び前記第２の電極を通過する赤色、緑色及び青色のいずれかを呈し、
前記第１の電極を通過する発光及び前記第２の電極を通過する発光の色調が同一であることを特徴とする発光装置。
透光性を有する第１の電極と、
前記第１の電極上に接するＥＬ層と、
前記ＥＬ層上に接する透光性を有する第２の電極とを有する発光素子を複数有し、
前記第１の電極および前記第２の電極は、前記ＥＬ層を発光層とする発光素子の陰極、又は陽極であり、
前記陽極となる第１の電極又は第２の電極の一方は、第１の透明導電膜を有し、
前記陰極となる第１の電極又は第２の電極の他方は、光を通過する金属薄膜と第２の透明導電膜との積層構造を有し、
前記金属薄膜の膜厚は６ｎｍ〜１０ｎｍであり、前記第２の透明導電膜の膜厚は２４０ｎｍ〜２９０ｎｍであり、
前記複数の発光素子は前記第１の電極及び前記第２の電極を通過する白色を呈し、
前記第１の電極側に設けられた第１のカラーフィルタ及び前記第２の電極側に設けられた第２のカラーフィルタを有し、
前記第１のカラーフィルタ及び前記第２のカラーフィルタを通過することにより、前記複数の発光素子のそれぞれは赤色、緑色及び青色のいずれかの透過光を呈し、
前記第１の電極を通過する発光及び前記第２の電極を通過する発光の色調が同一であることを特徴とする発光装置。
請求項１又は２において、
前記金属薄膜は、Ａｇ、Ａｌ、Ｌｉ、Ｃａ、ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ_２、又はＣａＮからなることを特徴とする発光装置。
請求項３において、
前記金属薄膜は膜厚８ｎｍのＡｇからなり、前記第２の透明導電膜は膜厚２６０ｎｍのＩＴＯからなることを特徴とする発光装置。
請求項３において、
前記第２の透明導電膜は、酸化インジウム酸化スズ合金、酸化インジウム酸化亜鉛合金、酸化亜鉛、又はＳｉを含む酸化インジウム酸化スズ合金のいずれかからなることを特徴とする発光装置。
請求項１乃至５のいずれか一において、
前記発光素子は前記第１の電極側に設けられた素子基板と、前記第２の電極側に設けられた封止基板との間に設けられ、
前記発光素子の発光点から前記素子基板までの間に設けられた層の数と、前記発光素子の発光点から前記封止基板までの間に設けられた層の数とは異なることを特徴とする発光装置。
請求項１乃至６のいずれか一において、
前記第１の電極、又は前記第２の電極には薄膜トランジスタが電気的に接続されていることを特徴とする発光装置。
請求項１乃至７のいずれか一において、
前記第１の電極または前記第２の電極に接して補助電極を設けたことを特徴とする発光装置。
請求項１乃至８のいずれか一において、
前記発光装置を、ビデオカメラ、デジタルカメラ、カーナビゲーション、パーソナルコンピュータ、または携帯情報端末に組み込んだことを特徴とする電子機器。