発光装置、表示装置、車両
【課題】両側から発光を取り出す発光装置を用いた表示装置において、正立像および外部
の像を同時に見ることができる発光装置と、表面からも裏面からも同時に正立像を見るこ
とができる発光装置、及び表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】両側から発光を取り出す発光装置において、一方の発光を半透過反射膜を備
えた支持体で反射させることで、発光装置のもう一方の表示と同一の表示を反転すること
なく支持体上に映し出すことができ、同時に支持体を通じて外部の情報を得ることができ
る。
の像を同時に見ることができる発光装置と、表面からも裏面からも同時に正立像を見るこ
とができる発光装置、及び表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】両側から発光を取り出す発光装置において、一方の発光を半透過反射膜を備
えた支持体で反射させることで、発光装置のもう一方の表示と同一の表示を反転すること
なく支持体上に映し出すことができ、同時に支持体を通じて外部の情報を得ることができ
る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板の両面に光を発する両面出射パネルを用いた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自発光型の発光装置としてエレクトロルミネッセンス素子（以下、ＥＬ素子と記
す）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】
有機化合物を含む層を発光層とするＥＬ素子は、有機化合物を含む層（ＥＬ層）が陽極
と、陰極との間に挟まれた構造を有し、陽極と陰極とに電界を加えることにより、有機化
合物を含む層（ＥＬ層）中の発光層において、正孔と電子とが再結合して励起子を生成し
、基底状態に戻る際のエネルギー差が光として取り出される。なお、ＥＬ素子からの発光
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。
【０００４】
上記のＥＬ層は、一つ、または複数の化合物層からなり、正孔注入層、正孔輸送層、発
光層、電子輸送層、電子注入層を適宜組み合わせた構造となっている。有機化合物を含む
層（ＥＬ層）を形成する材料は低分子系（モノマー系）材料と高分子系（ポリマー系）材
料に大別され、低分子系材料は、蒸着装置を用いて成膜されるのが一般的である。
【０００５】
ＥＬ層からの発光は、透明である陽極又は陰極を通して外部に取り出され、発光装置と
して利用することができ、陽極に透明電極であるＩＴＯを用いて、陽極側から発光を取り
出す発光装置が一般的である（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、近年は陽極と
陰極の両者に透明電極を用いて両側から発光を取り出す発光装置が開発され（例えば、非
特許文献１参照）、注目を集めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２３４６８１号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】ＳＩＤ ０３ ＤＩＧＥＳＴ ｐａｇｅ １０４−１０７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
両側から発光を取り出す発光装置では、表面から見る像と裏面から見る像が異なる（左
右が反転している）という問題点があるため、同時に表面からと裏面から正立像を見るこ
とができないという問題がある。
【０００９】
本発明は、正立像および外部の像を同時に見ることができる発光装置と、表面からも裏
面からも同時に正立像を見ることができる発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本明細書で開示する発明の構成は、上記の発光素子を有する発光装置の少なくとも一面
から出射した発光により形成される表示画像が、反射性および透過性を備えた膜（半透過
反射膜）に入射する構成を有する表示装置である。
【００１１】
両側から発光を取り出す発光装置から出射した両側の像は、片面側が正立像で他面側は
左右対称の反転像となっているが、一方の側の発光を反射させ、反転させることで、同一
の表示が得られるようになる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の表示装置においては、当該発光装置の一面に表示された反転像を光学系により変
換し正立像とした像とすることにより、両画像を視認できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態を示す図。
【図２】本発明の実施例１を示す図。
【図３】本発明の実施例１を示す図。
【図４】本発明の実施例１を示す図。
【図５】本発明の実施例３を示す図。
【図６】本発明を用いることができる発光装置について説明する図。
【図７】本発明の実施例２を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態について、以下に説明する。
【００１５】
（実施の形態）
図１に本発明の表示装置の一例を示す。表示装置は、発光装置２１、光学装置２２、半
透過反射膜２３、支持体２４とから構成される。
【００１６】
発光装置２１は両側から発光を取り出す両面発光装置であり、発光装置２１の両面から
画像を得ることができる。ここで発光装置２１の一面（図１の左側）からは正立像が得ら
れ、他面（図１の右側）からは前記正立像を左右が逆になった反転像が得られる。なお、
発光装置２１の両面に偏光板を貼り合わせることで非透過型の両面発光にすることも可能
である。
【００１７】
発光装置２１により表示された画像のうち反転像は、光学装置２２に取り込まれる。な
お、光学装置２２は、光路または光路長を調整することで、画像サイズを変えることや、
色補正することが可能となっている。当該光学装置２２に取り込まれた発光装置２１の表
示画像は、透明な支持体２４に入る。なお、支持体２４の表面には半透過反射膜２３が設
けられており、発光装置２１からの表示画像のうち、半透過反射膜２３により反射した像
は、さらに左右が反転され、正立像として映し出される。なお、前記透明な支持体２４と
しては、ガラスまたは石英、プラスチックなどを用いることができる。この構成を用いる
ことにより、支持体２４を介して視認できる外界像と、元は反転像として映し出された像
を反転されることにより正立像となった像との両画像の合成像を視認することができる。
本実施の形態では半透過反射膜２３を用いたが、光を通さない反射膜（鏡）を用いても
良い。この場合、支持体２４は透明である必要はない。
【００１８】
上記のような本発明の表示装置を用いることで、発光装置の両面からそれぞれ正立像お
よび反転像が表示された場合にも、両画像を正立像として表示させることが可能となる。
【００１９】
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。
【実施例１】
【００２０】
本実施例として、実施の形態に示した表示装置を備えた具体例を図２〜図４を用いて説
明する。
【００２１】
図２は、車両におけるフロントガラスを表示装置とした場合の例である。図２は、車両
内部図を示しており、２０００はハンドル、２００１はフロントガラス、２００７はイン
テリア、２００８は操作ボタンである。インテリア２００７に本発明の発光装置が設置さ
れており、表示部Ａ２００２、表示部Ｂ２００３、表示部Ｃ２００４、表示部Ｄ２００５
及び表示部Ｅ２００６に映像が表示される。なおフロントガラス２００１は、実施の形態
で示した支持体２４に相当する。
【００２２】
インテリア２００７中の発光装置は、両面発光装置であり、当該両面発光装置と前記フ
ロントガラス２００１とで、実施の形態で示したような構成としている。本発明の発光装
置は両面発光が可能であり、運転手と反対側から出た発光がフロントガラス２００１の表
示部Ａ２００２と表示部Ｂ２００３の少なくとも一方に表示されるが、フロントガラス２
００１中の表示が行われる部分には半透過反射膜が設けられており、フロントガラス２０
０１を通して外部を視認することができると同時に、インテリア２００７と同じ表示画像
を見ることができる。本発明の表示装置はインテリア２００７の表示部Ｃ２００４、表示
部Ｄ２００５、表示部Ｅ２００６に画像を表示すると同時に、フロントガラス２００１の
表示部Ａ２００２と表示部Ｂ２００３の少なくとも一方にも表示がなされ同様の情報を乗
車者に与える。
【００２３】
インテリア２００７とフロントガラス２００１の表示部Ａ２００２〜Ｅ２００６に表示
する内容としては、運転者に道案内をするカーナビゲーションの画像や、スピードメータ
、時計などの情報を表示することができる。利用者は操作ボタン２００８によってその表
示画面の操作を行う。
【００２４】
図３（ａ）は車両の上面図、図３（ｂ）は前方の側面図、図３（ｃ）は後方の側面図で
ある。図３（ａ）〜３（ｃ）において、２１０２はフロントガラス、２１０３ａ〜２１０
３ｄはカメラ、２１０４ａ及び２１０４ｂはセンサ、２１０５ａ及び２１０５ｂはライト
、２１０６はバンパー、２１０７は車輪、２１０９はＣＰＵ、２１１０は運転者、２１１
１はリアウィンドガラスである。なお図示してないが、車両は、電気やガソリンなどのエ
ネルギー源と、エンジンなどの動力を供給する原動機や、動力伝達装置、ブレーキ装置、
ステアリング装置、懸架装置、補器類、装備品等を具備する。なお、カメラ、センサ及び
マイクロフォン等の個数や設置箇所は図示した場合に限定されず、任意に決定することが
できる。
【００２５】
図３（ａ）〜３（ｃ）では、フロントガラス２１０２と後方側の窓であるリアウィンド
ウガラス２１１１の少なくとも一方を用いて実施の形態に示したような本発明の発光装置
を実現している。表示がなされるフロントガラス２１０２とリアウィンドウガラス２１１
１は実施の形態で示した支持体２４に相当し、表示がなされる部分には半透過反射膜２３
が備えられている。本発明の発光装置は、表示がなされるフロントガラス２１０２とリア
ウィンドウガラス２１１１が透光性の機能と画像を表示する機能を有しているため、視界
を妨げず必要に応じて画像を表示することができる。つまり、さらなる高機能性、高付加
価値を備えた車両となっている。
【００２６】
本発明の発光装置は、表示がなされる車両中のフロントガラス２１０２とリアウィンド
ウガラス２１１１が透光性を有しているので、運転者２１１０の視界を妨げない。よって
表示Ａ２１０１のように、フロントガラス２１０２上に時計表示画像やスピードメータの
表示画像などを表示させることができる。表示する内容や、表示、非表示の切り替えは、
ボタン操作で、運転者が必要に応じて操作することができるようにするとよい。
【００２７】
また、図３のように車両にセンサ２１０４ａ、２１０４ｂ、カメラ２１０３ａ〜２１０
３ｄを設置しこれらから得られる情報を車両中のフロントガラス２１０２とリアウィンド
ウガラス２１１１に表示してもよい。これらの車両の外部情報を検出する検出手段によっ
て、検出された情報は、本発明の表示手段である車両中のフロントガラス２１０２とリア
ウィンドウガラス２１１１によって表示されるだけでもよいが、車両のスピーカを用いて
、音声によっても車両の危険などを運転者に警告できるようにしてもよい。上記のシステ
ムのため、車両の内部にＣＰＵ２１０９を配置することが好適であり、該ＣＰＵ２１０９
に必要な全ての要素を接続すればよい。
【００２８】
例えば、障害物をセンサ２１０４ａまたは２１０４ｂが検知した場合、ＣＰＵ２１０９
にその情報が伝わり表示部Ａと表示部Ｂ２１０８によりその警告がなされることでより安
全な運転が実現されうる。これ以外にも、カメラ２１０３ａ〜２１０３ｄが外部の障害物
や車両の状態を撮像し、表示部Ａ２１０１や表示部Ｂ２１０８を用いて運転者、また車両
外の人に危険情報等を知らせてもよい。このように、本発明の発光装置を具備した車両は
、運転者にも車両外の人にとっても安全で快適な運転ができる高付加価値な車両である。
【００２９】
また、本発明を適用して作製される車両の一例としては、図３（ａ）〜３（ｃ）に図示
した乗用車の他、スポーツカー、トラック、バス、ステーションワゴン、特用車（救急車
等）、特殊車（トラクター等）及び特装車（タンクローリー車等）等の自動車、電車、自
動二輪車などが挙げられる。それらの一例を図４（ａ）〜４（ｃ）に示す。
【００３０】
図４（ａ）は、カメラ２００２、センサ２００３、ライト２００４、車輪２００５及び
フロントガラス２００６等を含むバスである。フロントガラス２００６が図１の半透過反
射膜２３および支持体２４として機能するようになっており、表示部Ａ２０００、表示部
Ｂ２００１に例えばカーナビゲーションシステムからの情報を表示することができる。
図４（ｂ）は、カメラ２０１２、センサ２０１３、ライト２０１４及び車輪２０１５を
含むスポーツカーである。フロントガラス２０１７が図１の半透過反射膜２３および支持
体２４として機能するようになっており、表示部Ａ２０１０に例えばカーナビゲーション
システムからの情報を表示することができる。
図４（ｃ）は、カメラ２０２４、センサ２０２３、ライト２０２６及び車輪２０２５を
含む電車である。フロントガラス２０２８や乗客等を運ぶ車両の窓ガラス２０２９が図１
の半透過反射膜２３および支持体２４として機能するようになっており、表示部Ａ２０２
１、表示部Ｂ２０２２に例えば電車の集中管理室からの情報や乗客を楽しませる映像を表
示することができる。
【００３１】
上述のように本発明の発光装置は、表示部が透光性体としての機能と画像を表示する機
能を兼ね備えているので、実施例のようにフロントガラスや車両側面の窓ガラスに表示部
が設置されても、外部を視認することができる。つまり、乗車者等は、より多くの情報を
得ることができる。
【００３２】
また、本実施例のようにフロントガラスに表示部を設けるように本発明を適用し、カー
ナビゲーションシステムとして用いるのは有益である。カーナビゲーションシステムとは
走行中の車両の現在位置・進行方向などの情報を人工衛星・地磁気計・走行距離計などを
利用して測定し、車内の画面上に表示して運転者に知らせる装置である。よって、運転者
は運転しながらカーナビゲーションシステムを利用することが多い。しかし、従来のナビ
ゲーションシステムでは表示する画面がフロントガラスより下側にあることが多く、運転
者は前方から視線を離してしまう危険がある。運転手は車外前方進行方向の人や道の様子
を見ながら、カーナビゲーションシステムからの画像による情報を得ることができる。よ
って、安全かつ便利で快適な運転をすることができる。
【００３３】
また、本実施例に示した表示装置においては、発光装置２１から直接得た正立像を夜間
表示用として用い、日中は発光装置２１で表示される反転像を光学系により正立像に変換
した像を視認するよう、切り替えることも可能である。このようにすることにより、夜間
など車外が暗い状況下においてフロントガラスに映った表示により外界が見えにくくなる
ことを防ぐことができ、車外の外界像の視認性を高めることができる。
【００３４】
フロントガラス、リアウインドウガラスに限らず、本発明の発光装置は、車両の側面の
窓ガラスやあるいはサンルーフと呼ばれる車両の上方（天井）に設置される窓ガラスどこ
にでも自由に設置することができる。
【実施例２】
【００３５】
実施例１では、発光装置２１から発光した反転像を１個の光学装置２２を通して半透過
反射膜２３に投影する例を示したが、発光装置と半透過反射膜の間にミラー等の複数の光
学装置を挟む構造にしてもよく、この構造について図７（ａ）と図７（ｂ）を用いて説明
する。
【００３６】
図７（ａ）は発光装置７１と半透過反射膜７５の間に３枚のミラー７２、７３、７４を
挟んだ構造を示す。ミラーの枚数は奇数枚であれば３枚には限定されない。発光装置７１
からの像は片面側（図７（ａ）中の左側）が正立像で他面側（図７（ａ）中の右側）は左
右対称の反転像となっていため、片面側（図７（ａ）中の左側）にいる人Ａは発光装置７
１から直接正立像を見ることができる。他面側（図７（ａ）中の右側）からの像は反転像
であるが、これをミラー７２で反射することで正立像とすることができ、その後ミラー７
３で再度反転像になるがミラー７４により再度正立像となり、この正立像が半透過反射膜
７５に映る。したがって、他面側（図７（ａ）中の右側）にいる人Ｂも正立像を見ること
ができる。
【００３７】
像を縮小させるミラーをミラー７２として用い、拡大させるミラーをミラー７４として
用いることで、必要な光学系を小さくすることができる。また、反射させるミラーとは別
の縮小・拡大させる物（レンズ等）を用いてもよい。
【００３８】
図７（ａ）では発光装置７１と平行に半透過反射膜７５を配置する構造を示したが、こ
れには限定されず半透過反射膜７５はミラーの位置を変えて像が正しく映るようにすれば
どこに置いてもよい。
【００３９】
図７（ｂ）は発光装置７６と半透過反射膜７９の間に２枚のミラー７７、７８を挟んだ
構造を示す。ミラーの枚数は偶数枚であれば２枚には限定されない。発光装置７６からの
像は片面側（図７（ｂ）中の左側）が正立像で他面側（図７（ｂ）中の右側）は左右対称
の反転像となっていため、片面側（図７（ｂ）中の左側）にいる人Ａは発光装置７６から
直接正立像を見ることができる。他面側（図７（ｂ）中の右側）からの像は反転像である
が、これをミラー７７で反射することで正立像とすることができ、その後ミラー７８で再
度反転像になり、これが半透過反射膜７９に映る。この像は半透過反射膜７９の片面側（
図７（ｂ）中の左側）から見る人Ｂにとっては正立像として認識される。
【００４０】
像を縮小・拡大するミラーやレンズ等を用いることができる点や、半透過反射膜をどこ
に置いてもよい点は前述と同じである。また、半透過反射膜７９は反射膜（鏡）とするこ
ともできる。
【実施例３】
【００４１】
ＥＬ素子中の有機化合物を含む層（ＥＬ層）は、電流を流しやすくするために、一般的
には薄膜となるが、均一な発光を得るためには、平滑性があるように成膜することが重要
である。平滑性のない膜上で有機化合物を含む層（ＥＬ層）の蒸着成膜を行うと、有機化
合物を含む層（ＥＬ層）の蒸着膜が凹凸をカバーしきれず、ピンホールが開きやすい。こ
の状態では、陽極と陰極間でショートを起こしやすく、表示装置中の点欠陥の原因となっ
てしまう。
【００４２】
透明電極として一般的に用いられているスパッタ法で成膜されたＩＴＯ膜は、多結晶に
なりやすく、結晶粒が成長した結果、突起ができてしまうため、平滑性のある膜を成膜す
ることは難しい。このような突起のあるＩＴＯ膜では、突起をカバーするために有機化合
物を含む層（ＥＬ層）の蒸着膜を厚くする必要があり、駆動電圧の上昇の原因となってい
た。さらに、有機化合物を含む層（ＥＬ層）は透明性の低い材料が多いため、厚くなると
、透過率が低下する原因にもなっていた。
【００４３】
このような凹凸のあるＩＴＯ膜の平滑性を上げるため、ＩＴＯ膜を研磨する方法が考え
られるが、製造コストが高くなり、製造工程が増えるため生産性（スループット）が低下
する問題もあった。
【００４４】
本実施例では、平滑性の高い陽極を用いることで、発光層の膜厚を薄くし、透過性の高
くする方法について説明する。すなわち、ＥＬ素子の陽極が導電性高分子であることを特
徴とした発光素子について説明する。
【００４５】
前記導電性高分子としては、導電性を高めるためのドーパント材料または導電性フィラ
ーを含んだものなどを用いることができる。なお、ドーパントと導電性フィラーの両方を
含んでいてもよい。本実施例に開示する構造は、平坦性の劣るＩＴＯ膜を陽極として用い
ず、平坦性の高い導電性高分子を陽極とする。したがって、有機化合物を含む層（ＥＬ層
）の膜厚を薄くすることができるため、透過性の高い発光素子となる。前記導電性高分子
からなる陽極に電気的信号を伝達するために陽極と接して設けられる配線は、仕事関数の
高い材料で構成されていることが望ましい。この場合、導電性高分子への正孔注入がスム
ーズとなり、エネルギー障壁が減少することから発光開始電圧の上昇を抑制することがで
きる。
【００４６】
本発明に係る発光素子の構造の断面を図５（ａ）に示す。図５（ａ）に示される発光装
置１は基板１０上に、配線１１、陽極として機能する導電性高分子層１２、正孔輸送層１
３、発光層１４、電子輸送層１５、電子注入層１６、陰極１７を順次有し、基板１０側と
陰極１７側から発光を取り出す構造となっている。この構造の中で、電子注入層と電子輸
送層は、分離せずに、電子注入輸送層のように一つの層としてもよい。また、正孔輸送層
あるいは電子輸送層が発光層を兼ねていても良い。また、これらの層を形成する材料は、
有機化合物、または無機化合物、または有機及び無機の混合物であっても良い。なお、本
明細書では陽極として機能する導電性高分子層１２と陰極１７間の層（正孔輸送層１３、
発光層１４、電子輸送層１５、電子注入層１６）は総称して有機化合物を含む層（ＥＬ層
）と呼んでいる。
【００４７】
発光素子の発光は、陽極側または陰極側の片側、あるいは両側から取り出すことが可能
であるが、以下では、両側から発光を取り出す場合について述べる。
【００４８】
基板１０は、基板側からも発光を取り出すため、ガラスや樹脂等の透明あるいは半透明
材料を用いる。
【００４９】
陽極として機能する導電性高分子層１２と繋がる配線１１としては、抵抗が低いものが
好ましく、例えば、ＡｌやＡｌ合金等を用いることが望ましい。また、配線１１が陽極と
して機能する導電性高分子層１２と接していることから、約４ｅＶ以上、好ましくは約４
〜７ｅＶの仕事関数を有する金属、合金、導電性化合物又はその混合物を配線１１に用い
ることによって、当該配線１１から前記陽極として機能する導電性高分子層１２への正孔
注入性を高めてもよい。なお、配線１１に用いる材料の具体例としては、金、銀、銅、白
金、パラジウム、タングステン、ニッケル等が挙げられる。
【００５０】
導電性高分子層１２は、本発明の場合、陽極と正孔注入層を兼ねているため、仕事関数
の高い導電性高分子が良く、さらに透明性のある材料が選定される。例えば、ポリエチレ
ンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）、ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）、ポリチオフ
ェン（ＰＴ）、ポリアセチレン等を主成分とした材料、またはこれら物質を基本骨格にも
つ材料などを用いることができる。
【００５１】
なお、上記導電性高分子層１２が、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）、
ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）、ポリチオフェン（ＰＴ）、ポリアセチレンを主成分
とする材料である場合、図５（ｂ）に示すように電気伝導性を高めるためのドーパント１
８などが添加されていても良い。そのようなドーパントとしては、Ｆ4−ＴＣＮＱ、Ｆｅ
Ｃｌ3、Ｃ60、ヨウ素（Ｉ）などが挙げられる。また、上記ドーパント以外にも、図５（
ｃ）で示すように、導電性フィラー１９などが含有されていてもよい。導電性フィラー１
９としては、例えば金、銀、白金、パラジウム、ニッケル、カーボンブラック、カーボン
ナノチューブ等のナノ粒子が好ましい。これらの材料は導電性高分子を塗布した後、下方
に偏析し、あたかも導電性フィラー層と導電性高分子層のような二層分離状態となる。し
たがって、配線１１からの正孔は導電性フィラーを通り、導電性高分子層に注入されるた
め、発光しやすくなる。
【００５２】
正孔輸送層１３としては、正孔の輸送特性に優れる材料として、芳香族三級アミン、ヒ
ドラゾン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾ−ル誘導体、イミダゾール誘導体、アミ
ノ基を有するオキサジアゾール誘導体、ポリチオフェン等を用いることができる。
【００５３】
発光層１４は、ホスト材料とドーパント材料の２種類から構成されていても良い。発光
層のホスト材料にはキノリノナト金属錯体が好ましく、具体例としては、トリス−８−キ
ノリノナトアルミニウム錯体（Ａｌｑ3）、トリス−８−キノリノナトガリウム錯体、ビ
ス−８−キノリノナトマグネシウム錯体、ビス−８−キノリノナト亜鉛錯体、トリス−（
５−メチル）−８−キノリノナトアルミニウム錯体、トリス−（７−プロピル）−８−キ
ノリノナトアルミニウム錯体、ビス［ベンゾ｛ｆ｝−８−キノリノナト］アルミニウム錯
体等があるが、これらに限定されるものではない。
【００５４】
電子輸送層１５には、電子の輸送特性に優れるＡｌｑ3等の８−キノリノールあるいは
その誘導体を配位子とする有機金属錯体などのキノリン誘導体、オキサジアゾ−ル誘導体
、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニ
トロ置換フルオレン誘導体等を用いることができる。また、電子輸送層は発光層を兼ねた
ものであってもよく、例えば、発光層にＡｌｑ3を用いた場合は、同一材料であるＡｌｑ3
を使用することが好ましい。
【００５５】
電子注入層１６は、電子注入効率を高めると同時に透明性に優れる材料が好ましい。材
料単体でも良いが、アルカリ金属がドーピングされていた方が電子注入の効果が高い。
【００５６】
陰極１７は、仕事関数の小さい材料、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ａｇ、Ｉｎあ
るいはこれらの１種類以上を含む合金の薄膜、好ましくは、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）
、酸化錫、酸化亜鉛等の透明導電膜等から構成される。また、透明あるいは半透明材料に
、Ｌｉ、Ｃｓ等を添加した膜でも良い。
【００５７】
また、図示しないが、陰極１７の上に保護膜を設けてもよく、ＳｉＮやＳｉＯＮ、有機
物と無機物の多層膜構造等で構成されるが、透過率が大幅に低下しない程度の膜厚に成膜
される。これらの膜は有機化合物を含む層（ＥＬ層）へ水分が進入するのを防止すること
ができ、信頼性が向上する。
【００５８】
次に、本実施例の発光素子の製造方法を説明する。
【００５９】
導電性高分子層１２はスピンコート、あるいはインクジェットの溶液塗布法により行う
。なお、ドーパント１８、またはフィラー１９を分散させる構成としても良い。正孔輸送
層１３、発光層１４、電子輸送層１５及び電子注入層１６は、均質な薄膜が形成できるこ
とから真空蒸着法を用いることが好ましい。その際の成膜レートは０．０１ｎｍ／ｓｅｃ
〜１ｎｍ／ｓｅｃとすることが好ましい。成膜レートが早すぎると、均質な膜厚が得られ
ず、素子の開始電圧の高電圧化や、電荷の注入効率が低下する等の不具合を生じる可能性
がある。
【００６０】
これら各層の形成に真空蒸着法を用いる場合において、一層に複数の有機化合物を含有
させる場合、有機化合物を入れた各ボートを個別に温度制御して共蒸着することが好まし
いが、蒸気圧（蒸発速度）が同程度あるいは非常に近い場合には、予め同じボート内で混
合させておき、蒸着することもできる。また、真空蒸着法以外に溶液塗布法（スピンコー
ト、ディップ、キャスト等）、ラングミュア・ブロジェット（ＬＢ）法などを用いること
もできる。
【００６１】
本実施例の発光素子は、陽極に透明電極としてＩＴＯ膜を用いずに導電性高分子膜で形
成するため、平滑性が非常に良く、積層させる発光層を薄くすることができる。そのため
、透過性の高い両面発光装置となる。また、電極間でのピンホールによるショートが少な
くなり、点欠陥やダークスポットが減少するメリットも有する。
【００６２】
なお、上記に示したような本実施例の発光素子を用いて、ガラス基板等の支持基板上に
本発明の発光素子が直接作製されたパッシブ型の発光装置を形成することができる。また
それ以外に、図６に示すような、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）
アレイ基板上に発光素子が形成され、当該ＴＦＴアレイ基板に設けられたトランジスタ等
によって発光素子の駆動が制御されるアクティブマトリクス型の発光装置を構成してもよ
い。なお、図６で１１０は基板、１１１と１１２はＴＦＴ、１１３はＥＬ発光素子（陽極
１１４、有機化合物を含む層（ＥＬ層）１１５、陰極１１６を含む）を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板の両面に光を発する両面出射パネルを用いた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自発光型の発光装置としてエレクトロルミネッセンス素子（以下、ＥＬ素子と記
す）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】
有機化合物を含む層を発光層とするＥＬ素子は、有機化合物を含む層（ＥＬ層）が陽極
と、陰極との間に挟まれた構造を有し、陽極と陰極とに電界を加えることにより、有機化
合物を含む層（ＥＬ層）中の発光層において、正孔と電子とが再結合して励起子を生成し
、基底状態に戻る際のエネルギー差が光として取り出される。なお、ＥＬ素子からの発光
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。
【０００４】
上記のＥＬ層は、一つ、または複数の化合物層からなり、正孔注入層、正孔輸送層、発
光層、電子輸送層、電子注入層を適宜組み合わせた構造となっている。有機化合物を含む
層（ＥＬ層）を形成する材料は低分子系（モノマー系）材料と高分子系（ポリマー系）材
料に大別され、低分子系材料は、蒸着装置を用いて成膜されるのが一般的である。
【０００５】
ＥＬ層からの発光は、透明である陽極又は陰極を通して外部に取り出され、発光装置と
して利用することができ、陽極に透明電極であるＩＴＯを用いて、陽極側から発光を取り
出す発光装置が一般的である（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、近年は陽極と
陰極の両者に透明電極を用いて両側から発光を取り出す発光装置が開発され（例えば、非
特許文献１参照）、注目を集めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２３４６８１号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】ＳＩＤ ０３ ＤＩＧＥＳＴ ｐａｇｅ １０４−１０７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
両側から発光を取り出す発光装置では、表面から見る像と裏面から見る像が異なる（左
右が反転している）という問題点があるため、同時に表面からと裏面から正立像を見るこ
とができないという問題がある。
【０００９】
本発明は、正立像および外部の像を同時に見ることができる発光装置と、表面からも裏
面からも同時に正立像を見ることができる発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本明細書で開示する発明の構成は、上記の発光素子を有する発光装置の少なくとも一面
から出射した発光により形成される表示画像が、反射性および透過性を備えた膜（半透過
反射膜）に入射する構成を有する表示装置である。
【００１１】
両側から発光を取り出す発光装置から出射した両側の像は、片面側が正立像で他面側は
左右対称の反転像となっているが、一方の側の発光を反射させ、反転させることで、同一
の表示が得られるようになる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の表示装置においては、当該発光装置の一面に表示された反転像を光学系により変
換し正立像とした像とすることにより、両画像を視認できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態を示す図。
【図２】本発明の実施例１を示す図。
【図３】本発明の実施例１を示す図。
【図４】本発明の実施例１を示す図。
【図５】本発明の実施例３を示す図。
【図６】本発明を用いることができる発光装置について説明する図。
【図７】本発明の実施例２を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態について、以下に説明する。
【００１５】
（実施の形態）
図１に本発明の表示装置の一例を示す。表示装置は、発光装置２１、光学装置２２、半
透過反射膜２３、支持体２４とから構成される。
【００１６】
発光装置２１は両側から発光を取り出す両面発光装置であり、発光装置２１の両面から
画像を得ることができる。ここで発光装置２１の一面（図１の左側）からは正立像が得ら
れ、他面（図１の右側）からは前記正立像を左右が逆になった反転像が得られる。なお、
発光装置２１の両面に偏光板を貼り合わせることで非透過型の両面発光にすることも可能
である。
【００１７】
発光装置２１により表示された画像のうち反転像は、光学装置２２に取り込まれる。な
お、光学装置２２は、光路または光路長を調整することで、画像サイズを変えることや、
色補正することが可能となっている。当該光学装置２２に取り込まれた発光装置２１の表
示画像は、透明な支持体２４に入る。なお、支持体２４の表面には半透過反射膜２３が設
けられており、発光装置２１からの表示画像のうち、半透過反射膜２３により反射した像
は、さらに左右が反転され、正立像として映し出される。なお、前記透明な支持体２４と
しては、ガラスまたは石英、プラスチックなどを用いることができる。この構成を用いる
ことにより、支持体２４を介して視認できる外界像と、元は反転像として映し出された像
を反転されることにより正立像となった像との両画像の合成像を視認することができる。
本実施の形態では半透過反射膜２３を用いたが、光を通さない反射膜（鏡）を用いても
良い。この場合、支持体２４は透明である必要はない。
【００１８】
上記のような本発明の表示装置を用いることで、発光装置の両面からそれぞれ正立像お
よび反転像が表示された場合にも、両画像を正立像として表示させることが可能となる。
【００１９】
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。
【実施例１】
【００２０】
本実施例として、実施の形態に示した表示装置を備えた具体例を図２〜図４を用いて説
明する。
【００２１】
図２は、車両におけるフロントガラスを表示装置とした場合の例である。図２は、車両
内部図を示しており、２０００はハンドル、２００１はフロントガラス、２００７はイン
テリア、２００８は操作ボタンである。インテリア２００７に本発明の発光装置が設置さ
れており、表示部Ａ２００２、表示部Ｂ２００３、表示部Ｃ２００４、表示部Ｄ２００５
及び表示部Ｅ２００６に映像が表示される。なおフロントガラス２００１は、実施の形態
で示した支持体２４に相当する。
【００２２】
インテリア２００７中の発光装置は、両面発光装置であり、当該両面発光装置と前記フ
ロントガラス２００１とで、実施の形態で示したような構成としている。本発明の発光装
置は両面発光が可能であり、運転手と反対側から出た発光がフロントガラス２００１の表
示部Ａ２００２と表示部Ｂ２００３の少なくとも一方に表示されるが、フロントガラス２
００１中の表示が行われる部分には半透過反射膜が設けられており、フロントガラス２０
０１を通して外部を視認することができると同時に、インテリア２００７と同じ表示画像
を見ることができる。本発明の表示装置はインテリア２００７の表示部Ｃ２００４、表示
部Ｄ２００５、表示部Ｅ２００６に画像を表示すると同時に、フロントガラス２００１の
表示部Ａ２００２と表示部Ｂ２００３の少なくとも一方にも表示がなされ同様の情報を乗
車者に与える。
【００２３】
インテリア２００７とフロントガラス２００１の表示部Ａ２００２〜Ｅ２００６に表示
する内容としては、運転者に道案内をするカーナビゲーションの画像や、スピードメータ
、時計などの情報を表示することができる。利用者は操作ボタン２００８によってその表
示画面の操作を行う。
【００２４】
図３（ａ）は車両の上面図、図３（ｂ）は前方の側面図、図３（ｃ）は後方の側面図で
ある。図３（ａ）〜３（ｃ）において、２１０２はフロントガラス、２１０３ａ〜２１０
３ｄはカメラ、２１０４ａ及び２１０４ｂはセンサ、２１０５ａ及び２１０５ｂはライト
、２１０６はバンパー、２１０７は車輪、２１０９はＣＰＵ、２１１０は運転者、２１１
１はリアウィンドガラスである。なお図示してないが、車両は、電気やガソリンなどのエ
ネルギー源と、エンジンなどの動力を供給する原動機や、動力伝達装置、ブレーキ装置、
ステアリング装置、懸架装置、補器類、装備品等を具備する。なお、カメラ、センサ及び
マイクロフォン等の個数や設置箇所は図示した場合に限定されず、任意に決定することが
できる。
【００２５】
図３（ａ）〜３（ｃ）では、フロントガラス２１０２と後方側の窓であるリアウィンド
ウガラス２１１１の少なくとも一方を用いて実施の形態に示したような本発明の発光装置
を実現している。表示がなされるフロントガラス２１０２とリアウィンドウガラス２１１
１は実施の形態で示した支持体２４に相当し、表示がなされる部分には半透過反射膜２３
が備えられている。本発明の発光装置は、表示がなされるフロントガラス２１０２とリア
ウィンドウガラス２１１１が透光性の機能と画像を表示する機能を有しているため、視界
を妨げず必要に応じて画像を表示することができる。つまり、さらなる高機能性、高付加
価値を備えた車両となっている。
【００２６】
本発明の発光装置は、表示がなされる車両中のフロントガラス２１０２とリアウィンド
ウガラス２１１１が透光性を有しているので、運転者２１１０の視界を妨げない。よって
表示Ａ２１０１のように、フロントガラス２１０２上に時計表示画像やスピードメータの
表示画像などを表示させることができる。表示する内容や、表示、非表示の切り替えは、
ボタン操作で、運転者が必要に応じて操作することができるようにするとよい。
【００２７】
また、図３のように車両にセンサ２１０４ａ、２１０４ｂ、カメラ２１０３ａ〜２１０
３ｄを設置しこれらから得られる情報を車両中のフロントガラス２１０２とリアウィンド
ウガラス２１１１に表示してもよい。これらの車両の外部情報を検出する検出手段によっ
て、検出された情報は、本発明の表示手段である車両中のフロントガラス２１０２とリア
ウィンドウガラス２１１１によって表示されるだけでもよいが、車両のスピーカを用いて
、音声によっても車両の危険などを運転者に警告できるようにしてもよい。上記のシステ
ムのため、車両の内部にＣＰＵ２１０９を配置することが好適であり、該ＣＰＵ２１０９
に必要な全ての要素を接続すればよい。
【００２８】
例えば、障害物をセンサ２１０４ａまたは２１０４ｂが検知した場合、ＣＰＵ２１０９
にその情報が伝わり表示部Ａと表示部Ｂ２１０８によりその警告がなされることでより安
全な運転が実現されうる。これ以外にも、カメラ２１０３ａ〜２１０３ｄが外部の障害物
や車両の状態を撮像し、表示部Ａ２１０１や表示部Ｂ２１０８を用いて運転者、また車両
外の人に危険情報等を知らせてもよい。このように、本発明の発光装置を具備した車両は
、運転者にも車両外の人にとっても安全で快適な運転ができる高付加価値な車両である。
【００２９】
また、本発明を適用して作製される車両の一例としては、図３（ａ）〜３（ｃ）に図示
した乗用車の他、スポーツカー、トラック、バス、ステーションワゴン、特用車（救急車
等）、特殊車（トラクター等）及び特装車（タンクローリー車等）等の自動車、電車、自
動二輪車などが挙げられる。それらの一例を図４（ａ）〜４（ｃ）に示す。
【００３０】
図４（ａ）は、カメラ２００２、センサ２００３、ライト２００４、車輪２００５及び
フロントガラス２００６等を含むバスである。フロントガラス２００６が図１の半透過反
射膜２３および支持体２４として機能するようになっており、表示部Ａ２０００、表示部
Ｂ２００１に例えばカーナビゲーションシステムからの情報を表示することができる。
図４（ｂ）は、カメラ２０１２、センサ２０１３、ライト２０１４及び車輪２０１５を
含むスポーツカーである。フロントガラス２０１７が図１の半透過反射膜２３および支持
体２４として機能するようになっており、表示部Ａ２０１０に例えばカーナビゲーション
システムからの情報を表示することができる。
図４（ｃ）は、カメラ２０２４、センサ２０２３、ライト２０２６及び車輪２０２５を
含む電車である。フロントガラス２０２８や乗客等を運ぶ車両の窓ガラス２０２９が図１
の半透過反射膜２３および支持体２４として機能するようになっており、表示部Ａ２０２
１、表示部Ｂ２０２２に例えば電車の集中管理室からの情報や乗客を楽しませる映像を表
示することができる。
【００３１】
上述のように本発明の発光装置は、表示部が透光性体としての機能と画像を表示する機
能を兼ね備えているので、実施例のようにフロントガラスや車両側面の窓ガラスに表示部
が設置されても、外部を視認することができる。つまり、乗車者等は、より多くの情報を
得ることができる。
【００３２】
また、本実施例のようにフロントガラスに表示部を設けるように本発明を適用し、カー
ナビゲーションシステムとして用いるのは有益である。カーナビゲーションシステムとは
走行中の車両の現在位置・進行方向などの情報を人工衛星・地磁気計・走行距離計などを
利用して測定し、車内の画面上に表示して運転者に知らせる装置である。よって、運転者
は運転しながらカーナビゲーションシステムを利用することが多い。しかし、従来のナビ
ゲーションシステムでは表示する画面がフロントガラスより下側にあることが多く、運転
者は前方から視線を離してしまう危険がある。運転手は車外前方進行方向の人や道の様子
を見ながら、カーナビゲーションシステムからの画像による情報を得ることができる。よ
って、安全かつ便利で快適な運転をすることができる。
【００３３】
また、本実施例に示した表示装置においては、発光装置２１から直接得た正立像を夜間
表示用として用い、日中は発光装置２１で表示される反転像を光学系により正立像に変換
した像を視認するよう、切り替えることも可能である。このようにすることにより、夜間
など車外が暗い状況下においてフロントガラスに映った表示により外界が見えにくくなる
ことを防ぐことができ、車外の外界像の視認性を高めることができる。
【００３４】
フロントガラス、リアウインドウガラスに限らず、本発明の発光装置は、車両の側面の
窓ガラスやあるいはサンルーフと呼ばれる車両の上方（天井）に設置される窓ガラスどこ
にでも自由に設置することができる。
【実施例２】
【００３５】
実施例１では、発光装置２１から発光した反転像を１個の光学装置２２を通して半透過
反射膜２３に投影する例を示したが、発光装置と半透過反射膜の間にミラー等の複数の光
学装置を挟む構造にしてもよく、この構造について図７（ａ）と図７（ｂ）を用いて説明
する。
【００３６】
図７（ａ）は発光装置７１と半透過反射膜７５の間に３枚のミラー７２、７３、７４を
挟んだ構造を示す。ミラーの枚数は奇数枚であれば３枚には限定されない。発光装置７１
からの像は片面側（図７（ａ）中の左側）が正立像で他面側（図７（ａ）中の右側）は左
右対称の反転像となっていため、片面側（図７（ａ）中の左側）にいる人Ａは発光装置７
１から直接正立像を見ることができる。他面側（図７（ａ）中の右側）からの像は反転像
であるが、これをミラー７２で反射することで正立像とすることができ、その後ミラー７
３で再度反転像になるがミラー７４により再度正立像となり、この正立像が半透過反射膜
７５に映る。したがって、他面側（図７（ａ）中の右側）にいる人Ｂも正立像を見ること
ができる。
【００３７】
像を縮小させるミラーをミラー７２として用い、拡大させるミラーをミラー７４として
用いることで、必要な光学系を小さくすることができる。また、反射させるミラーとは別
の縮小・拡大させる物（レンズ等）を用いてもよい。
【００３８】
図７（ａ）では発光装置７１と平行に半透過反射膜７５を配置する構造を示したが、こ
れには限定されず半透過反射膜７５はミラーの位置を変えて像が正しく映るようにすれば
どこに置いてもよい。
【００３９】
図７（ｂ）は発光装置７６と半透過反射膜７９の間に２枚のミラー７７、７８を挟んだ
構造を示す。ミラーの枚数は偶数枚であれば２枚には限定されない。発光装置７６からの
像は片面側（図７（ｂ）中の左側）が正立像で他面側（図７（ｂ）中の右側）は左右対称
の反転像となっていため、片面側（図７（ｂ）中の左側）にいる人Ａは発光装置７６から
直接正立像を見ることができる。他面側（図７（ｂ）中の右側）からの像は反転像である
が、これをミラー７７で反射することで正立像とすることができ、その後ミラー７８で再
度反転像になり、これが半透過反射膜７９に映る。この像は半透過反射膜７９の片面側（
図７（ｂ）中の左側）から見る人Ｂにとっては正立像として認識される。
【００４０】
像を縮小・拡大するミラーやレンズ等を用いることができる点や、半透過反射膜をどこ
に置いてもよい点は前述と同じである。また、半透過反射膜７９は反射膜（鏡）とするこ
ともできる。
【実施例３】
【００４１】
ＥＬ素子中の有機化合物を含む層（ＥＬ層）は、電流を流しやすくするために、一般的
には薄膜となるが、均一な発光を得るためには、平滑性があるように成膜することが重要
である。平滑性のない膜上で有機化合物を含む層（ＥＬ層）の蒸着成膜を行うと、有機化
合物を含む層（ＥＬ層）の蒸着膜が凹凸をカバーしきれず、ピンホールが開きやすい。こ
の状態では、陽極と陰極間でショートを起こしやすく、表示装置中の点欠陥の原因となっ
てしまう。
【００４２】
透明電極として一般的に用いられているスパッタ法で成膜されたＩＴＯ膜は、多結晶に
なりやすく、結晶粒が成長した結果、突起ができてしまうため、平滑性のある膜を成膜す
ることは難しい。このような突起のあるＩＴＯ膜では、突起をカバーするために有機化合
物を含む層（ＥＬ層）の蒸着膜を厚くする必要があり、駆動電圧の上昇の原因となってい
た。さらに、有機化合物を含む層（ＥＬ層）は透明性の低い材料が多いため、厚くなると
、透過率が低下する原因にもなっていた。
【００４３】
このような凹凸のあるＩＴＯ膜の平滑性を上げるため、ＩＴＯ膜を研磨する方法が考え
られるが、製造コストが高くなり、製造工程が増えるため生産性（スループット）が低下
する問題もあった。
【００４４】
本実施例では、平滑性の高い陽極を用いることで、発光層の膜厚を薄くし、透過性の高
くする方法について説明する。すなわち、ＥＬ素子の陽極が導電性高分子であることを特
徴とした発光素子について説明する。
【００４５】
前記導電性高分子としては、導電性を高めるためのドーパント材料または導電性フィラ
ーを含んだものなどを用いることができる。なお、ドーパントと導電性フィラーの両方を
含んでいてもよい。本実施例に開示する構造は、平坦性の劣るＩＴＯ膜を陽極として用い
ず、平坦性の高い導電性高分子を陽極とする。したがって、有機化合物を含む層（ＥＬ層
）の膜厚を薄くすることができるため、透過性の高い発光素子となる。前記導電性高分子
からなる陽極に電気的信号を伝達するために陽極と接して設けられる配線は、仕事関数の
高い材料で構成されていることが望ましい。この場合、導電性高分子への正孔注入がスム
ーズとなり、エネルギー障壁が減少することから発光開始電圧の上昇を抑制することがで
きる。
【００４６】
本発明に係る発光素子の構造の断面を図５（ａ）に示す。図５（ａ）に示される発光装
置１は基板１０上に、配線１１、陽極として機能する導電性高分子層１２、正孔輸送層１
３、発光層１４、電子輸送層１５、電子注入層１６、陰極１７を順次有し、基板１０側と
陰極１７側から発光を取り出す構造となっている。この構造の中で、電子注入層と電子輸
送層は、分離せずに、電子注入輸送層のように一つの層としてもよい。また、正孔輸送層
あるいは電子輸送層が発光層を兼ねていても良い。また、これらの層を形成する材料は、
有機化合物、または無機化合物、または有機及び無機の混合物であっても良い。なお、本
明細書では陽極として機能する導電性高分子層１２と陰極１７間の層（正孔輸送層１３、
発光層１４、電子輸送層１５、電子注入層１６）は総称して有機化合物を含む層（ＥＬ層
）と呼んでいる。
【００４７】
発光素子の発光は、陽極側または陰極側の片側、あるいは両側から取り出すことが可能
であるが、以下では、両側から発光を取り出す場合について述べる。
【００４８】
基板１０は、基板側からも発光を取り出すため、ガラスや樹脂等の透明あるいは半透明
材料を用いる。
【００４９】
陽極として機能する導電性高分子層１２と繋がる配線１１としては、抵抗が低いものが
好ましく、例えば、ＡｌやＡｌ合金等を用いることが望ましい。また、配線１１が陽極と
して機能する導電性高分子層１２と接していることから、約４ｅＶ以上、好ましくは約４
〜７ｅＶの仕事関数を有する金属、合金、導電性化合物又はその混合物を配線１１に用い
ることによって、当該配線１１から前記陽極として機能する導電性高分子層１２への正孔
注入性を高めてもよい。なお、配線１１に用いる材料の具体例としては、金、銀、銅、白
金、パラジウム、タングステン、ニッケル等が挙げられる。
【００５０】
導電性高分子層１２は、本発明の場合、陽極と正孔注入層を兼ねているため、仕事関数
の高い導電性高分子が良く、さらに透明性のある材料が選定される。例えば、ポリエチレ
ンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）、ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）、ポリチオフ
ェン（ＰＴ）、ポリアセチレン等を主成分とした材料、またはこれら物質を基本骨格にも
つ材料などを用いることができる。
【００５１】
なお、上記導電性高分子層１２が、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）、
ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）、ポリチオフェン（ＰＴ）、ポリアセチレンを主成分
とする材料である場合、図５（ｂ）に示すように電気伝導性を高めるためのドーパント１
８などが添加されていても良い。そのようなドーパントとしては、Ｆ4−ＴＣＮＱ、Ｆｅ
Ｃｌ3、Ｃ60、ヨウ素（Ｉ）などが挙げられる。また、上記ドーパント以外にも、図５（
ｃ）で示すように、導電性フィラー１９などが含有されていてもよい。導電性フィラー１
９としては、例えば金、銀、白金、パラジウム、ニッケル、カーボンブラック、カーボン
ナノチューブ等のナノ粒子が好ましい。これらの材料は導電性高分子を塗布した後、下方
に偏析し、あたかも導電性フィラー層と導電性高分子層のような二層分離状態となる。し
たがって、配線１１からの正孔は導電性フィラーを通り、導電性高分子層に注入されるた
め、発光しやすくなる。
【００５２】
正孔輸送層１３としては、正孔の輸送特性に優れる材料として、芳香族三級アミン、ヒ
ドラゾン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾ−ル誘導体、イミダゾール誘導体、アミ
ノ基を有するオキサジアゾール誘導体、ポリチオフェン等を用いることができる。
【００５３】
発光層１４は、ホスト材料とドーパント材料の２種類から構成されていても良い。発光
層のホスト材料にはキノリノナト金属錯体が好ましく、具体例としては、トリス−８−キ
ノリノナトアルミニウム錯体（Ａｌｑ3）、トリス−８−キノリノナトガリウム錯体、ビ
ス−８−キノリノナトマグネシウム錯体、ビス−８−キノリノナト亜鉛錯体、トリス−（
５−メチル）−８−キノリノナトアルミニウム錯体、トリス−（７−プロピル）−８−キ
ノリノナトアルミニウム錯体、ビス［ベンゾ｛ｆ｝−８−キノリノナト］アルミニウム錯
体等があるが、これらに限定されるものではない。
【００５４】
電子輸送層１５には、電子の輸送特性に優れるＡｌｑ3等の８−キノリノールあるいは
その誘導体を配位子とする有機金属錯体などのキノリン誘導体、オキサジアゾ−ル誘導体
、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニ
トロ置換フルオレン誘導体等を用いることができる。また、電子輸送層は発光層を兼ねた
ものであってもよく、例えば、発光層にＡｌｑ3を用いた場合は、同一材料であるＡｌｑ3
を使用することが好ましい。
【００５５】
電子注入層１６は、電子注入効率を高めると同時に透明性に優れる材料が好ましい。材
料単体でも良いが、アルカリ金属がドーピングされていた方が電子注入の効果が高い。
【００５６】
陰極１７は、仕事関数の小さい材料、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ａｇ、Ｉｎあ
るいはこれらの１種類以上を含む合金の薄膜、好ましくは、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）
、酸化錫、酸化亜鉛等の透明導電膜等から構成される。また、透明あるいは半透明材料に
、Ｌｉ、Ｃｓ等を添加した膜でも良い。
【００５７】
また、図示しないが、陰極１７の上に保護膜を設けてもよく、ＳｉＮやＳｉＯＮ、有機
物と無機物の多層膜構造等で構成されるが、透過率が大幅に低下しない程度の膜厚に成膜
される。これらの膜は有機化合物を含む層（ＥＬ層）へ水分が進入するのを防止すること
ができ、信頼性が向上する。
【００５８】
次に、本実施例の発光素子の製造方法を説明する。
【００５９】
導電性高分子層１２はスピンコート、あるいはインクジェットの溶液塗布法により行う
。なお、ドーパント１８、またはフィラー１９を分散させる構成としても良い。正孔輸送
層１３、発光層１４、電子輸送層１５及び電子注入層１６は、均質な薄膜が形成できるこ
とから真空蒸着法を用いることが好ましい。その際の成膜レートは０．０１ｎｍ／ｓｅｃ
〜１ｎｍ／ｓｅｃとすることが好ましい。成膜レートが早すぎると、均質な膜厚が得られ
ず、素子の開始電圧の高電圧化や、電荷の注入効率が低下する等の不具合を生じる可能性
がある。
【００６０】
これら各層の形成に真空蒸着法を用いる場合において、一層に複数の有機化合物を含有
させる場合、有機化合物を入れた各ボートを個別に温度制御して共蒸着することが好まし
いが、蒸気圧（蒸発速度）が同程度あるいは非常に近い場合には、予め同じボート内で混
合させておき、蒸着することもできる。また、真空蒸着法以外に溶液塗布法（スピンコー
ト、ディップ、キャスト等）、ラングミュア・ブロジェット（ＬＢ）法などを用いること
もできる。
【００６１】
本実施例の発光素子は、陽極に透明電極としてＩＴＯ膜を用いずに導電性高分子膜で形
成するため、平滑性が非常に良く、積層させる発光層を薄くすることができる。そのため
、透過性の高い両面発光装置となる。また、電極間でのピンホールによるショートが少な
くなり、点欠陥やダークスポットが減少するメリットも有する。
【００６２】
なお、上記に示したような本実施例の発光素子を用いて、ガラス基板等の支持基板上に
本発明の発光素子が直接作製されたパッシブ型の発光装置を形成することができる。また
それ以外に、図６に示すような、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）
アレイ基板上に発光素子が形成され、当該ＴＦＴアレイ基板に設けられたトランジスタ等
によって発光素子の駆動が制御されるアクティブマトリクス型の発光装置を構成してもよ
い。なお、図６で１１０は基板、１１１と１１２はＴＦＴ、１１３はＥＬ発光素子（陽極
１１４、有機化合物を含む層（ＥＬ層）１１５、陰極１１６を含む）を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極としての機能を有する導電性高分子層と、
前記導電性高分子層上のＥＬ層と、
前記ＥＬ層上の陰極と、を有することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記導電性高分子層にはドーパントが含有されていることを特徴とする発光装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記導電性高分子層下に接する導電層を有し、
前記導電性高分子層には複数の導電性粒子が含有されていることを特徴とする発光装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記導電性高分子層下に接する導電層を有し、
前記導電性高分子層にはドーパント及び複数の導電性粒子の双方が含有されていることを特徴とする発光装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、
前記導電性高分子層は正孔注入層としての機能も有することを特徴とする発光装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の発光装置と、
前記発光装置により形成される表示画像が入射される半透過反射膜と、を有することを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の発光装置と、
前記発光装置により形成される表示画像が入射される半透過反射膜が設けられたフロントガラスと、を有することを特徴とする車両。
【請求項１】
陽極としての機能を有する導電性高分子層と、
前記導電性高分子層上のＥＬ層と、
前記ＥＬ層上の陰極と、を有することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記導電性高分子層にはドーパントが含有されていることを特徴とする発光装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記導電性高分子層下に接する導電層を有し、
前記導電性高分子層には複数の導電性粒子が含有されていることを特徴とする発光装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記導電性高分子層下に接する導電層を有し、
前記導電性高分子層にはドーパント及び複数の導電性粒子の双方が含有されていることを特徴とする発光装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、
前記導電性高分子層は正孔注入層としての機能も有することを特徴とする発光装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の発光装置と、
前記発光装置により形成される表示画像が入射される半透過反射膜と、を有することを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の発光装置と、
前記発光装置により形成される表示画像が入射される半透過反射膜が設けられたフロントガラスと、を有することを特徴とする車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１７５９７４（Ｐ２０１１−１７５９７４Ａ）
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６３９３３（Ｐ２０１１−６３９３３）
【出願日】平成２３年３月２３日（２０１１．３．２３）
【分割の表示】特願２００４−２１８２２６（Ｐ２００４−２１８２２６）の分割
【原出願日】平成１６年７月２７日（２００４．７．２７）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２３日（２０１１．３．２３）
【分割の表示】特願２００４−２１８２２６（Ｐ２００４−２１８２２６）の分割
【原出願日】平成１６年７月２７日（２００４．７．２７）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
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