JP4303011B2

JP4303011B2 - 上面発光型有機エレクトロルミネセンス表示素子およびその製造方法

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Publication number: JP4303011B2
Application number: JP2003069854A
Authority: JP
Inventors: 邦雄増茂
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Filing date: 2003-03-14
Publication date: 2009-07-29
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上面発光型有機エレクトロルミネセンス（以下、有機エレクトロルミネセンスを有機ＥＬと略記する）表示素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
発光素子の発光の色調（スペクトル）は、発光材料によって異なり、多くの発光材料の中から選択することにより様々な発光色の素子を形成することができる。
【０００３】
しかしながら、発光は薄膜内部で起こるため、外部に取り出される発光色は素子の積層膜界面での多重反射による光干渉の影響を受け、発光材料本来の発光のスペクトルとは異なるものとなる。また、発光強度も光干渉の効果により変化する。
【０００４】
基板上に、透明電極と、発光層と、金属電極とをこの順に積層してなり、発光を、基板側から表示に利用する通常の下面発光（ボトムエミッション）型有機ＥＬ表示素子の場合、この多重反射は、下部にある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より生じる界面での反射と、上部にある金属電極と発光層との界面での反射とにより起こる。
【０００５】
これに関し、下面発光型有機ＥＬ表示素子を構成する電極間の発光層と透明電極の膜厚による光干渉の効果を利用して、輝度最大化と発光波長の調整とを図る技術が研究されている（たとえば非特許文献１参照。）。
【０００６】
一方、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、基板上に、金属電極と、発光層と、透明電極とをこの順に積層してなり、発光を、反基板側から表示に利用する上面発光（トップエミッション）型有機ＥＬ表示素子が提案されている（たとえば非特許文献２参照。）。
【０００７】
上面発光型有機ＥＬ表示素子では、通常、上部にある透明電極上に封止気体が配されるため、透明電極と封止気体との間の屈折率差が大きいことにより生じる界面での反射と、金属電極と発光層との界面での反射とにより多重反射が起こる。封止気体の屈折率は基板の屈折率より遙かに低いのが一般的であり、このことに起因して、上面発光型有機ＥＬ表示素子では、下面発光型有機ＥＬ表示素子と比べて光干渉の発光スペクトルへの影響が大きくなる。
【０００８】
上面発光型有機ＥＬ表示素子に関しては、色調毎に光干渉が有利に働くように発光層や透明電極の膜厚等の設計を色調毎に行うことが提案されている（たとえば非特許文献３参照。）。しかしながら、素子の設計には、発光層の発光のための電気光学特性、たとえば電流効率、駆動電圧、寿命等に対しても考慮する必要があり、色調調整と電気光学特性との両方をバランスさせることが困難な場合がある。また、上面発光型有機ＥＬ表示素子を形成する場合、光干渉の効果が強いため、製造上の膜厚等のばらつきにより色調に変化が生じ易い。特に白色の上面発光型有機ＥＬ表示素子を形成する場合には、素子設計が難しく、また、製造上の膜厚等のばらつきにより色調の変化が生じ易い。
【０００９】
【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
【００１０】
【非特許文献２】
占部哲夫，「高画質・大画面有機ＥＬディスプレー技術の現状と展望」，講演集，ＪａｐａｎＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ＪＥＩＴＡ）＆ＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（ＳＥＭＩ），２００２年４月１６〜１８日講演（東京ファッションタウン西館ＴＦＴホール），ｐ．４，５
【００１１】
【非特許文献３】
ＪｉｒｏＹａｍａｄａ等，フルカラーＡＭ−ＯＬＥＤ表示装置のためのマイクロキャビティ構造（ＭｉｃｒｏＣａｖｉｔｙＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓｆｏｒＦｕｌｌ−ＣｏｌｏｒＡＭ−ＯＬＥＤＤｉｓｐｌａｙｓ），ダイジェストオブテクニカルペーパーズ，ＡＭ−ＬＣＤ（ＤｉｇｅｓｔｏｆＴｅｃｈｎｉｃａｌＰａｐｅｒｓ，ＡＭ−ＬＣＤ），日本，応用物理学会，２００２年７月，ｐ．７７
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題を解決し、色調の変化が生じ難く、素子設計の容易な上面発光型有機ＥＬ表示素子を提供することを目的とする。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。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の態様１は、基板上に、金属電極と、発光層と、透明電極と、屈折率が１．５〜２．３、光透過率が６０％以上の光透過性膜とをこの順に積層してなり、光透過性膜が、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムおよびフッ化セリウムからなる群から選ばれた少なくとも一つの材料よりなる層と、有機樹脂よりなる層とをこの順で積層した複数の層からなり、その複数の層の全体の膜厚が５〜１５μｍである、上面発光型有機ＥＬ表示素子を提供する。
【００１４】
本発明の態様２は、光透過性膜上に封止気体を配した、上記態様１に記載の上面発光型有機エレクトロルミネセンス表示素子を提供する。
【００１５】
本発明の態様３は、光透過性膜を構成する複数の層はそれぞれ１．５〜２．３の範囲の屈折率である、上記態様１または２に記載の上面発光型有機エレクトロルミネセンス表示素子を提供する。
【００１６】
本発明の態様４は、透明電極の屈折率と光透過性膜の屈折率との差が０．３以内である、上記態様１に記載の上面発光型有機ＥＬ表示素子を提供する。
【００１７】
本発明の態様５は、基板上に、金属電極と、発光層と、透明電極と、屈折率が１．５〜２．３、光透過率が６０％以上の光透過性膜とをこの順に積層し、光透過性膜は、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムおよびフッ化セリウムからなる群から選ばれた少なくとも一つの材料よりなる層と、有機樹脂よりなる層とをこの順で積層した複数の層から形成し、その複数の層の全体の膜厚を５〜１５μｍとする、上面発光型有機ＥＬ表示素子の製造方法を提供する。
【００１８】
本発明の態様６は、光透過性膜上に封止気体を配する、上記態様５に記載の上面発光型有機エレクトロルミネセンス表示素子の製造方法を提供する。
【００１９】
本発明の態様７は、透明電極の屈折率と光透過性膜の屈折率との差が０．３以内とする、上記態様５に記載の上面発光型有機ＥＬ表示素子の製造方法を提供する。
【００２０】
本発明の態様８は、有機樹脂よりなる層を、スピンコート、スプレーコート、フレキソ印刷、スクリーン印刷のいずれかで形成する、上記態様５に記載の上面発光型有機ＥＬ表示素子の製造方法を提供する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図，表，実施例等を使用して説明する。なお、これらの図，表，実施例等及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言うまでもない。
【００２２】
本発明の基礎となる、上面発光型有機ＥＬ表示素子を例示すると、図１，２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、金属電極（陽極）２、発光層３、透明電極（陰極）４をこの順に積層してなっている。この構造はもっとも基本的なものである。図２は、より複雑な構造を採用した例で、金属電極２と発光層３との層間に正孔輸送層５と界面層６とが、透明電極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。なお、金属電極２が陰極、透明電極４が陽極の構成も可能である。
【００２３】
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。
【００２４】
透明電極４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。透明電極４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。金属電極としてはＡｌ，Ｃｒ等が使用できる。
【００２５】
基本的な構成では、発光層３は、金属電極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、透明電極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。
【００２６】
正孔輸送層５は、図２に示すように金属電極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、金属電極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。
【００２７】
金属電極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。
【００２８】
電子輸送層７は、発光層３と透明電極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。
【００２９】
電子輸送層７と透明電極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。界面層は透明電極からの電子注入を容易にする効果や透明電極との密着性をあげる効果がある。
【００３０】
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。
【００３１】
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、非表示面側に基板を配し、表示面側に封止気体を配するのが一般的である。なお、封止気体としては、二つの基板の一方に凹面を設けて基板の四辺周辺をシール材で囲み、密閉空間を形成し気体を封入する。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（本明細書では封止気体の図示は省略している。）。また、密閉空間内に乾燥剤を配置することが好ましい。内部に侵入した水分を捕集できるからである。
【００３２】
次に、上面発光型有機ＥＬ表示素子では、下面発光型有機ＥＬ表示素子に比し光干渉の影響が大きいことを図３，４を使用して説明する。
【００３３】
図３は、基板１の上に透明電極２１、発光層３、金属電極４１を積層してなる下面発光型有機ＥＬ表示素子を示す模式的横断面図である。発光は図３中下の方から観察される。この場合、発光層３の任意の点Ａで等方的に発生する光のうち、図３中下方向に向かう成分については、ａ₂₁のようにそのまま有機ＥＬ表示素子外に達する成分、ａ₂₂のように、いったん金属電極４１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ａ₂₃のように、透明電極２１と基板１との間の屈折率差が大きいためにその界面で反射し、さらに金属電極４１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し、そのような多重反射の結果光干渉が生じる。
【００３４】
これに対し図４は、基板１の上に金属電極２２、発光層３、透明電極４２を積層してなる上面発光型有機ＥＬ表示素子を示す模式的横断面図である。発光は図４中上の方から観察される。この場合、発光層３の任意の点Ｂで発生する光のうち、図４中上方向に向かう成分については、ｂ₂₁のようにそのまま有機ＥＬ表示素子外に達する成分、ｂ₂₂のように、いったん金属電極２２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ｂ₂₃のように、透明電極４２と封止気体の間の屈折率差が大きいためにその界面で反射し、さらに金属電極２２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し、そのような多重反射の結果光干渉が生じる。
【００３５】
具体的には、屈折率１．５のガラス基板、屈折率１．８のＩＴＯ透明電極、屈折率１．０の窒素を封止気体とした場合、ＩＴＯ透明電極の屈折率と窒素の屈折率との差がガラス基板の屈折率とＩＴＯ透明電極の屈折率との差よりかなり大きい。このことに起因して、下面発光型有機ＥＬ表示素子に比べ、上面発光型有機ＥＬ表示素子の方が光干渉の影響が強く現れ、色調が変化する。特に白色の場合は、色調が変化することが白色でなくなることを意味するので重大な問題となる。このため、膜厚を調整する等、素子構造に工夫を凝らして色調変化を抑制する必要が生じる。
【００３６】
透明電極上に屈折率が１．５〜２．３、膜厚が５〜１５μｍ、光透過率が６０％以上の光透過性膜９を備えた、図５に示す構造の上面発光型有機ＥＬ表示素子とすることで、この問題を解決できることが判明した。なお、光透明膜は保護膜としての機能を兼ねてもよい。
【００３７】
このような構成を採用することにより、光干渉の影響が小さくなり、色調の変化が起こりにくくなるため、素子設計において、色調調整に煩わされることが少なくなり、電気光学特性を優先させた素子設計ができる。特に白色の設計がし易い。また、製造上の膜厚等のばらつきによる色調の変化も起こりにくくなるため、製造が容易になる。
【００３８】
透明電極上に屈折率１．５〜２．３の光透過性膜を設けることにより、透明電極上と光透過性膜との界面での反射を減少できる。界面での反射の観点からは、透明電極の屈折率と光透過性膜の屈折率との差は小さい方が好ましい。透明電極の屈折率と光透過性膜の屈折率との差が±０．３以内であることが好ましく、±０．２以内であることがより好ましい。
【００３９】
光透過性膜の膜厚を所定以上に厚くすることにより、光透過性膜が封止気体のように屈折率の差が非常に大きな物質と接していても、その界面における光干渉を効果的に抑制できる。光透過性膜の膜厚が３μｍ以上であれば、光干渉抑制の効果が明確になり、５μｍ以上であれば、ほとんど完全に抑制できる。なお、光透過性膜の膜厚が２０μｍを超えると、成膜時間が長くなる、膜に歪が発生する等の問題が発生する。そのため、本発明では、光透過性膜の膜厚の範囲を５〜１５μｍとした。
【００４０】
この様子を表１を使用して説明する。表１は、次の前提の下に推算したものである。なお、発光材料であるトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ）本来の蛍光スペクトルの色度座標は、（０．３０３６，０．５５７０）であり、干渉された結果の発光スペクトルの色度座標が、この座標値に近いほど、色調の変化が生じ難いことを意味する。
【００４１】
＜前提＞
・金属電極，発光層，透明電極，光透過性膜（存在しない場合もある），窒素からなる層構造とする。
【００４２】
・便宜のため、光源が金属電極内にあるものとする。
【００４３】
・発光層，透明電極，光透過性膜の屈折率は互いに近いので、層間での反射は無視し、金属電極／（発光層＋透明電極）／窒素または、金属電極／（発光層＋透明電極＋光透過性膜）／窒素という構成であると考える。
【００４４】
・金属電極の屈折率を３２．３、（発光層＋透明電極＋光透過性膜）の屈折率を１．８、窒素の屈折率を１．０とする。
【００４５】
・以上を基礎にして波長ごとに求めた光透過率をＡｌｑの蛍光スペクトルと掛け合わせることにより、上記構造で干渉された結果の発光スペクトルを計算し、色度座標を求める。
【００４６】
【表１】

【００４７】
表１の番号１，６の結果より、光透過性膜が存在しない場合には、その発光スペクトルの色度座標はＡｌｑ本来の蛍光スペクトルの色度座標とは大きく異なり、また、（発光層＋透明電極）の厚さが変化すると、かなりの色調変化が生じることが理解できる。
【００４８】
これに対し、番号２，３，４，５を番号１と比較してみると、光透過性膜を設けることにより、Ａｌｑ本来の蛍光スペクトルの色度座標に近い色度座標となること、光透過性膜の厚さが３μｍ以上であれば光干渉の効果が明確になること、５μｍ以上であれば、Ａｌｑ本来の蛍光スペクトルの色度座標とほぼ同一であると言えることが理解できる。この事情は、番号７，８，９，１０と番号６との比較でも同様である。すなわち、表１の結果は、光透過性膜を設けることにより、（発光層＋透明電極）の厚さの変化に無関係に、Ａｌｑ本来の蛍光スペクトルの色調とほぼ同一の色調を実現できることを示している。
【００４９】
光透過性膜の光透過性は、一般的に高い方が好ましい。本発明では、実用性を考慮して６０％以上とした。これより低いと外部に達する光量の減少が大きく、実用的に困難性を生じる場合があるからである。
【００５０】
光透過性膜は複数の層からなっている。その場合、その複数の層の膜のそれぞれの屈折率は１．５〜２．３である。その複数の層の全体の膜厚は５〜１５μｍであり、光透過率は６０％以上である。
【００５１】
本発明の効果は、透明電極上に封止気体を配した構造の上面発光型有機ＥＬ表示素子について、その透明電極と封止気体との間に光透過性膜を設ける場合に特に効果的である。低い屈折率との界面で生じる光の反射による干渉効果を効果的に抑制できるからである。
【００５２】
光透過性膜を形成するための材料としては、光透過性が良好で均質な膜形成が容易であるところから、材質的には、有機樹脂よりなる層と、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムおよびフッ化セリウムからなる群から選ばれた少なくとも一つの材料よりなる層とを含む。
【００５３】
有機樹脂は、本発明の趣旨に反しない限りどのようなものでもよく、屈折率が１．５〜２．３で光透過率が６０％以上のものから選択する。このような物性を示す材料として、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等を例示することができる。
【００５４】
有機樹脂を使用するのは、光透過性膜全体としての膜厚を確保するのが容易なためであり、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムおよびフッ化セリウムからなる群から選ばれた少なくとも一つの材料よりなる層を併用するのは、有機樹脂の形成時に溶剤、水分から有機ＥＬ素子を保護するためである。
【００５５】
本発明に係る上面発光型有機ＥＬ表示素子は、基板上に、金属電極と、発光層と、透明電極と、屈折率が１．５〜２．３、膜厚が５〜１５μｍ、光透過率が６０％以上の光透過性膜とをこの順に積層することによって製造できる。通常、光透過性膜上に封止気体が配される。
【００５６】
光透過性膜は、有機樹脂よりなる層と、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムおよびフッ化セリウムからなる群から選ばれた少なくとも一つの材料よりなる層とを積層して形成する。そのための成膜方法としては、上記の条件を満たす膜を形成できる方法であれば、どのようなものでもよいが、有機樹脂層については、スピンコート、スプレーコート、フレキソ印刷、スクリーン印刷等が好ましく、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムおよびフッ化セリウムからなる層については、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、ＭＢＥ法、レーザーアブレーション法等の物理的気相成長法（ＰＶＤ）や、熱ＣＶＤ、ＭＯＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、ＥＣＲプラズマＣＶＤ、光ＣＶＤ、レーザーＣＶＤ等の化学的気相法（ＣＶＤ）が好ましい。この場合、光透過性膜が、透明電極形成と連続して成膜できる場合があると工程が簡略化でき好ましい。なお、光透過性膜の成膜時に、発光層等の有機ＥＬ表示素子の要素に損傷を与えることがないよう、成膜温度等への配慮が必要である。
【００５７】
【実施例】
次に本発明の実施例を詳述する。例１〜４はすべて実施例である。なお、色度測定は、ミノルタ（株）製色彩輝度計ＣＳ−１０００によった。
【００５８】
［例１］
ガラス基板上にメタルマスクを介して真空蒸着し、電極の形状にＡｌを４０ｎｍの膜厚で成膜した。ついで、同一真空中で、０．５ｎｍ膜厚のＬｉＦ、６０ｎｍ膜厚のＡｌｑ、８０ｎｍ膜厚の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）、３０ｎｍ膜厚のＣｕＰｃを連続して成膜し、さらにＡｌ電極と直交する電極形状に、６０ｎｍ膜厚のＩＴＯ膜を成膜した。成膜は、接地されたグリッドを介してイオン衝撃による発光層へのダメージを軽減したＲＦスパッタ法によって行った。
【００５９】
光透過性膜として、まずプラズマＣＶＤ法により、０．５μｍ膜厚の窒化ケイ素膜を成膜し、さらにスピンコートにより、５μｍの新日鐵化学（株）製カルドアクリレートＶ２５９ＰＡの層を形成した。光透過性膜上の封止気体としては乾燥窒素を使用した。
【００６０】
この構造体について、Ａｌ電極を陰極、ＩＴＯ電極を陽極として直流電流を流して発光させ、スペクトルを測定した。この結果、表１の番号９と同等のデータが得られた。なお、窒化ケイ素の屈折率は１．８、Ｖ２５９ＰＡの屈折率は１．７、窒化ケイ素とＶ２５９ＰＡとの二層を合わせたときの光透過率は８５％であった。
【００６１】
［例２］
ガラス基板上にＤＣスパッタリングにより４０ｎｍ膜厚のＣｒ膜を成膜し、フォトリソグラフィーにより電極の形状に形成した。この上に、３０ｎｍ膜厚のＣｕＰｃ、８０ｎｍ膜厚のα−ＮＰＤ、６０ｎｍ膜厚のＡｌｑ、５ｎｍ膜厚のＣｕＰｃを連続して成膜し、さらにＡｌ電極と直交する電極形状に、６０ｎｍ膜厚のＩＴＯ膜を成膜した。成膜は、接地されたグリッドを介してイオン衝撃による発光層へのダメージを軽減したＲＦスパッタ法によって行った。
【００６２】
光透過性膜として、まずスパッタリングにより、０．５μｍ膜厚の窒化ケイ素膜を成膜し、さらにスピンコートにより、５μｍの東京応化工業（株）製クリヤレジストＣＦＰＲ−ＣＬ０１６Ｓの層を形成した。光透過性膜上の封止気体としては乾燥窒素を使用した。
【００６３】
この構造体について、Ｃｒ電極を陽極、ＩＴＯ電極を陰極として直流電流を流して発光させ、スペクトルを測定した。この結果、表１の番号９と同等のデータが得られた。なお、ＣＦＰＲ−ＣＬ０１６Ｓはアクリル系の有機樹脂であり、屈折率は１．６、光透過率は８０％以上であった。
【００６４】
［例３］
５μｍのＶ２５９ＰＡの層に代えて１０μｍのＶ２５９ＰＡの層とした以外は例１と同じ条件として、例１と同様の構造体を作製し、スペクトルを測定した。この結果、表１の番号１０と同等のデータが得られた。
【００６５】
［例４］
５μｍのＣＦＰＲ−ＣＬ０１６Ｓの層に代えて１０μｍのＣＦＰＲ−ＣＬ０１６Ｓの層とした以外は例２と同じ条件として、例２と同様の構造体を作製し、スペクトルを測定した。この結果、表１の番号１０と同等のデータが得られた。
【００６６】
【発明の効果】
本発明により、色調の変化が生じ難く、素子設計の容易な上面発光型有機ＥＬ表示素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基礎となる上面発光型有機ＥＬ表示素子の模式的側断面図である。
【図２】本発明の基礎となる上面発光型有機ＥＬ表示素子の他の模式的側断面図である。
【図３】下面発光型有機ＥＬ表示素子において光の反射の様子を示す模式的横断面図である。
【図４】上面発光型有機ＥＬ表示素子において光の反射の様子を示す模式的横断面図である。
【図５】本発明に係る上面発光型有機ＥＬ表示素子の模式的側断面図である。
【符号の説明】
１基板
２金属電極
３発光層
４透明電極
５正孔輸送層
６界面層
７電子輸送層
８界面層
９光透過性膜
２１透明電極
２２金属電極
４１金属電極
４２透明電極

Claims

基板上に、金属電極と、発光層と、透明電極と、屈折率が１．５〜２．３、光透過率が６０％以上の光透過性膜とをこの順に積層してなり、
光透過性膜が、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムおよびフッ化セリウムからなる群から選ばれた少なくとも一つの材料よりなる層と、有機樹脂よりなる層とをこの順で積層した複数の層からなり、その複数の層の全体の膜厚が５〜１５μｍである、上面発光型有機エレクトロルミネセンス表示素子。
光透過性膜上に封止気体を配したことを特徴とする、請求項１に記載の上面発光型有機エレクトロルミネセンス表示素子。
光透過性膜を構成する複数の層はそれぞれ１．５〜２．３の範囲の屈折率であることを特徴とする、請求項１または２に記載の上面発光型有機エレクトロルミネセンス表示素子。
透明電極の屈折率と光透過性膜の屈折率との差が０．３以内であることを特徴とする、請求項１に記載の上面発光型有機エレクトロルミネセンス表示素子。
基板上に、金属電極と、発光層と、透明電極と、屈折率が１．５〜２．３、光透過率が６０％以上の光透過性膜とをこの順に積層し、
光透過性膜は、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムおよびフッ化セリウムからなる群から選ばれた少なくとも一つの材料よりなる層と、有機樹脂よりなる層とをこの順で積層した複数の層から形成し、その複数の層の全体の膜厚を５〜１５μｍとする、上面発光型有機エレクトロルミネセンス表示素子の製造方法。
光透過性膜上に封止気体を配することを特徴とする、請求項５に記載の上面発光型有機エレクトロルミネセンス表示素子の製造方法。
透明電極の屈折率と光透過性膜の屈折率との差が０．３以内とすることを特徴とする、請求項５に記載の上面発光型有機エレクトロルミネセンス表示素子の製造方法。
有機樹脂よりなる層を、スピンコート、スプレーコート、フレキソ印刷、スクリーン印刷のいずれかで形成することを特徴とする、請求項５に記載の上面発光型有機エレクトロルミネセンス表示素子の製造方法。