CN1820553A - 有机发光元件及其制造方法、显示装置及照明装置 - Google Patents

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Abstract

一种有机发光元件，其包括：衬底；在上述衬底上形成的、至少与上述衬底相反侧的面为多维折曲面形状的第1电极；沿着上述第1电极的呈多维折曲面形状的面形成的、上述第1电极侧的面和与上述第1电极相反侧的面这两面为多维折曲面形状的含有有机发光物质的有机发光层；和在上述有机发光层上形成的第2电极。另外，作为EL型显示装置的独立地控制发光的象素，使用上述本发明的有机发光元件。另外，作为EL型照明装置的光源，使用上述本发明的有机发光元件。据此提供发光亮度高的有机发光元件及寿命长的有机发光元件、以及使用了这些有机发光元件的EL型显示装置及EL型照明装置。

Description

有机发光元件及其制造方法、显示装置及照明装置
技术领域
本发明涉及有机发光元件、以及使用了有机发光元件的显示装置及照明装置，更详细讲，涉及有机发光元件中的有机发光层的形状。
背景技术
有机发光元件(有机EL元件)，在10V或以下的低电压下也动作，且通过使用键结构不同的有机化合物，能够得到各种各样的发色，且发光效率也高，因此作为新世代的显示元件有望被重视。近年来有机发光元件的开发进行着，关于发光亮度和发光效率，达到了能够用作为显示装置的程度。
这样的有机EL元件的典型的制造方法，具备：在玻璃等衬底上应用溅射法等形成其表面平滑的透明电极(阳极)的工序；在该透明电极上成膜含有有机发光物质的有机发光层的工序；在有机发光层上蒸镀镁、钙等的金属电极(阴极)的工序。在该制造方法中，将非高分子的发光物质(也称为低分子发光物质)用于有机发光层的材料中的场合，应用蒸镀法蒸镀形成该有机发光层。另一方面，将高分子的发光物质(也称为高分子发光物质)用于有机发光层的材料中的场合，涂布含有发光物质的溶液，形成该有机发光层。
在有机EL元件中，过去为了提高发光亮度和发光效率，进行了有机发光物质自身的改良、或在阳极与阴极的电极之间设置发光物质层以外的功能层等的结构改良。以下说明公知的叠层结构例。作为在其材料中使用了高分子发光物质的有机发光层，知道具有发光物质层、和在发光物质层与阳极之间设置的空穴输送层的2层结构的有机发光层。另外，作为在其材料中使用了低分子发光物质的有机发光层，知道具有发光物质层、在发光物质层与阳极之间设置的空穴输送层、和在发光物质层与阴极之间设置的电子输送层的3层结构的有机发光层。而且，也开发了具有在阳极与阴极之间设置了4层或以上的功能层的有机发光层的有机发光元件。
可是，为了使有机EL元件发光，在原理上必须向发光层注入(电流的注入)载流子(电子和空穴)，易引起构成发光层的有机化合物自身分解，或发光层与其他层的界面发生化学或物理劣化。因此，与将无机物质用在发光层中的发光二极管(LED)比，使有机EL元件长寿命化不容易。另外，为了提高发光亮度，需要增大施加在元件上的驱动电压，但越增大该驱动电压，寿命越短。因此，作为要求高的发光亮度的电视或要求极高的发光亮度的照明装置，使用以往的有机发光物质及以往的构成的有机发光元件在实用上是困难的。
发明内容
本发明是解决上述课题的发明，其第1目的在于，通过实施结构改良，使有机发光元件高亮度化和/或长寿命化。而且，本发明的第2目的在于，提供上述高亮度和/或长寿命的有机发光元件的制造方法。另外，本发明的第3目的在于提供高亮度和/或长寿命的显示装置，本发明的第4目的在于提供高亮度和/或长寿命的照明装置。
在本说明书中，将这些组的本发明按密切关联的发明区分成为第1发明组和第2发明组，以下按各自的区分(发明组)说明其内容。
(第1发明组)
为了解决上述课题，属于本发明的第1发明组的有机发光元件，其特征在于，具备衬底；在上述衬底上形成的、至少与上述衬底相反侧的面为多维折曲面形状的第1电极；有机发光层，该层是沿着上述第1电极的呈多维折曲面形状的面形成的含有有机发光物质的层，且上述第1电极侧的面和与上述第1电极相反侧的面这两面为多维折曲面形状；和在上述有机发光层上形成的第2电极。
当为该构成时，由于沿着具有多维折曲面形状的第1电极表面形成有机发光层，有机发光元件中的每单位面积的有效发光面积增加，因此能够提高有机发光元件的发光亮度。另外，由于还能够降低用于维持从以往的有机发光元件取得的光的亮度的驱动电压，因此能够使有机发光元件长寿命化。
在这里，上述所谓有效发光面积，是指有机发光层中的发光面的面积。另外，所谓多维是指2维或3维。而且，所谓2维折曲面形状，是指：与衬底垂直的切断面中的断面形状呈折曲状，且断面形状的折曲方式在相互平行的切断面中相同的形状；所谓3维折曲面形状，是指：与衬底垂直的切断面中的断面形状呈折曲状，且在相互平行的切断面中断面形状的折曲方式不同的形状。该断面形状的折曲方式不仅可以是曲线状，也可以是折线状。而且，在该折曲方式中也包括不规则乃至无规的形状、或者例如曲柄形状等的规则几何形状等。
属于本发明第1发明组的有机发光元件，进一步能够制成上述有机发光层的层厚大致均匀的构成。当为该构成时，由于能够增加有效发光面积，同时使施加在有机发光层上的电位差大致均一，因此能够防止有机发光层的局部劣化。因此，有机发光元件的发光亮度极高，或者，其寿命极长。
属于本发明第1发明组的有机发光元件，进一步能够制成下述构成：上述第1电极的与衬底相反侧的多维折曲面，是在与上述衬底垂直的方向上的断面形状中包含弯入形状的形状，上述有机发光层沿着上述弯入形状大致均匀地形成。当为该构成时，由于沿着在第1电极表面上复杂地形成的弯入形状大致均匀地形成有机发光层，因此能够使有机发光元件中的每单位面积的有效发光面积极大，同时使施加在有机发光层上的电位差大致均一。因此，有机发光元件的发光亮度更高，或者，其寿命更长。
在此，在与衬底垂直的方向上的多维折曲面的断面形状中包括的弯入形状是指：与衬底垂直的切断面中的断面形状为向与衬底垂直的方向以外的方向折曲的形状。该折曲的形状不仅可以是曲线状，还可以是折线状。以下为了使说明简单，将这样的沿与衬底垂直的方向以外的方向具有连接部分的开孔称为弯入孔。该弯入孔包括其底部封闭的下沉孔、或底部穿通从而连通的贯通孔等。
属于本发明第1发明组的有机发光元件，进一步能够制成下述构成：上述第2电极的上述有机发光层侧的面是多维折曲面形状。当为该构成时，由于能够形成与有机发光层的表面形状相应的第2电极，因此能够防止取决于第1电极和第2电极的表面形状的电场集中。因此，有机发光元件的有效发光部的发光亮度变大，且发光亮度不依赖于发光部位。
属于本发明第1发明组的有机发光元件，能够进一步制成下述构成：采用以上述衬底上的任意点为交点，相互以60度的角度交叉的与上述衬底垂直的三个平面切断上述有机发光元件时，在6个切断面上的各个有机发光层的折曲形状线的实长、与将该折曲形状线从与上述衬底垂直的方向投影到与上述衬底平行的平面上的投影长之间满足以下的不等式(1)。
Figure A0382687300071
在此，上述不等式(1)的左边是2倍或以上，优选是3倍或以上，更优选是5倍或以上，进一步优选是10倍或以上，特别优选是20倍或以上。当为该构成时，有机发光元件中的每单位面积的有效发光面积，比单纯地使用平滑的衬底或粗面化的衬底的场合确实且显著地变大。因此，有机发光元件的发光亮度极高，或者，其寿命极长。
另外，属于本发明第1发明组的有机发光元件的制造方法，其特征在于，具备下述工序：在衬底上形成与上述衬底相反侧的面为多维折曲面形状的第1电极的第1电极形成工序；沿着上述第1电极的呈多维折曲面形状的面大致均匀地堆积有机发光物质，形成上述第1电极侧的面和与上述第1电极相反侧的面这两面为多维折曲面形状的有机发光层的有机发光层形成工序；和在上述有机发光层上形成第2电极的第2电极形成工序。
在上述有机发光层形成工序中，通过在与上述衬底相反侧的面为多维折曲面形状的第1电极上大致均匀地堆积有机发光物质，从而形成复杂地弯曲的均匀的有机发光层。即，当为该构成时，能够使有效发光面积增加，同时使施加在有机发光层上的电位差大致均一。据此，能够制造其发光亮度极高，或者，其寿命极长的有机发光元件。在此，在该有机发光层形成工序中，为了形成层厚大致均匀的有机发光层，可应用电沉积法或吸附法等。
(第2发明组)
另外，属于本发明第2发明组的显示装置，是具备衬底、在上述衬底上形成的电子电路、和通过上述电子电路控制发光的至少1个有机发光元件的显示装置，其特征在于，上述有机发光元件具备衬底、在上述衬底上形成的、至少与上述衬底相反侧的面为多维折曲面形状的第1电极、沿着上述第1电极的呈多维折曲面形状的面形成、上述第1电极侧的面和与上述第1电极相反侧的面这两面为多维折曲面形状并含有有机发光物质的有机发光层、和在上述有机发光层上形成的第2电极。
当为该构成时，由于将能够在低电压下控制发光、且耐久性优异的有机发光元件作为象素，并能将该象素独立地控制发光，因此能够实现低电压驱动、高耐久性的EL型显示装置。
另外，属于本发明第2发明组的照明装置，是具备衬底、在上述衬底上形成的外加电压布线、和与上述外加电压布线电连接的至少1个有机发光元件的照明装置，其特征在于，上述有机发光元件具备衬底、在上述衬底上形成的、至少与上述衬底相反侧的面为多维折曲面形状的第1电极、沿着上述第1电极的呈多维折曲面形状的面形成、上述第1电极侧的面和与上述第1电极相反侧的面这两面为多维折曲面形状并含有有机发光物质的有机发光层、和在上述有机发光层上形成的第2电极。
根据该构成，通过具备发光亮度和耐久性优异的有机发光元件，来实现耐久性高的高亮度EL型照明装置。
附图的简单说明
图1是示意性地表示本发明的一例有机发光元件的断面图。
图2是示意性地表示本发明的另一例有机发光元件的断面图。
图3是示意性地表示本发明的另一例有机发光元件的断面图。
图4是示意性地表示本发明的另一例有机发光元件的断面图。
图5是示意性地表示本发明的另一例有机发光元件的断面图。
图6是示意性地表示本发明的另一例有机发光元件的断面图。
图7是示意性地表示电沉积方法的图。
图8是表示有机发光层的投影长的图。
图9是表示有机发光层的实长的图。
图10是表示使用了本发明的有机发光元件的一例显示装置的示意图。
图11是表示使用了本发明的有机发光元件的一例照明装置的示意图。
实施发明的最佳方案
(第1发明组中的实施方案)
以下说明有关本发明第1发明组的内容，同时记述优选的实施方案。
关于作为有关本发明第1发明组的实施方案的有机发光元件及其制造方法，参照图1说明。图1是本发明的有机发光元件1的断面图。
<第1电极的形成>
采用以下(A)-(D)所示的任一方法形成具有多维折曲面形状的第1电极。以下所示的例子并不限定第1电极的形成方法。
(A)使用高压高频熔融装置和改良型切克劳斯基法，在惰性气体气氛下熔融金属并使之凝固，将金属块表面加工成多维折曲面形状(见后述)。以下说明该方法。在氮等惰性气体气氛下(压力：101324.72Pa)，在装置内的坩埚中使例如由锂等碱金属、镁、钙等碱土类金属、铕等稀土类金属构成的金属单质、或者这些金属与铝、银、铟等的合金等功函数小的金属、或包含它们的合金等熔融。然后，加热至使用的惰性气体与金属的共晶点，使惰性气体溶于金属中。在此，进而提高装置内的压力，从装置内的坩埚以0.1mm/秒～1mm/秒左右的速度拉拔几十～几百微米厚的金属，通过自然冷却而缓冷，将金属固定化。此时，从金属内部吹出惰性气体，在金属表面形成吹出痕，因此金属表面被加工成多维折曲面形状。
(B)从混抄了消失性纤维的金属块使该消失性纤维消失，将表面加工成多维折曲面形状。以下说明该方法。将作为消失性纤维的例如纸浆、天然纤维、合成纤维等的经高温加热而消失的纤维与聚丙烯酰胺等高分子固定剂一起抄入上述功函数小的金属粉体等中，作成厚度几十～几百微米的混抄体。然后，加热该混抄体，使消失性纤维消失的同时烧结金属粉。据此，由于在金属块上形成纤维消失的遗痕，因此金属的表面被加工成多维折曲面形状。
(C)蚀刻金属块表面，将表面加工成多维折曲面形状。以下说明该方法。在衬底上采用例如真空蒸镀法、溅射法、CVD(化学汽相淀积)法等的方法，形成包含上述钙金属等的功函数小的金属等的导电膜(膜厚：几十～几百微米)。然后，将具有大量微小的贯通孔或光透射率连续地或梯级地不同的遮蔽部的抗蚀剂膜作为掩模，干刻该导电膜表面，将该表面加工成2维折曲面形状或3维折曲面形状。据此形成了具有多维折曲面形状的第1电极。
在此，当这样地蚀刻导电膜表面时，如图3或图4所示，在第1电极3上形成沿相对衬底大致垂直的方向下凹的折曲形状的表面。此时，从显著提高有机发光元件的有效发光面积的目的出发，优选使该下凹部的深度比该下凹部中最大开口宽度长。例如如果下凹部的开口端是正方形或圆形，则优选形成深度方向的长度比该正方形的单边长度或该圆的直径长的开孔。具体讲，优选在几十～几百微米膜厚的导电膜上形成具有单边为几百～几千微米的正方形或直径为几百～几千微米的圆形的开口端的开孔。
另外，如图5和图6所示，该第1电极3，不仅与衬底相反侧的面，还可使与衬底同一侧的面为多维折曲面形状。该场合下，通过干刻等预先将衬底面制成多维折曲面形状，再在该面上堆积第1电极。另外，其后，也能够通过使用了抗蚀剂膜的干刻，如上述那样进一步加工第1电极表面的形状。
(D)采用金属微粉末的加压成型法形成具有多维折曲面形状的第1电极。以下说明该方法。在真空中在衬底2上堆积体积平均粒径为约5μm的钙粉体(导电性粉体)。通过压制加工堆积的钙粉体而使之集聚，形成具有多维折曲面形状的钙制电极3(第1电极)。此时，通过将压制加工时的压力设定为约9.8×102kPa(10kgf/cm2)，使其密度达到0.1g/cm2～0.8g/cm2而形成第1电极。
[第1电极上的多维折曲面形状的确认]
利用扫描电镜(SEM)观测采用上述方法等形成的第1电极3上与衬底相反侧的表面，确认了其表面是以下定义的2维或3维折曲面形状。另外，也确认了其表面包含表示出以下定义的弯入形状的折曲形状。如上述，该第1电极是其表面为2维或3维折曲面形状的电极是重要的，如果是能实现这样的形状的，则不限于用上述4种方法作成的折曲面。例如在作为第1电极的主构成材料的导电性金属膜上采用溅射法等分散堆积氧化特性不同的其他金属后，采用阳极氧化的方法也能够形成多维折曲面。另外，利用在上述导电性金属膜上岛状地分散存在氧化保护膜后，阳极氧化，然后用适当的溶剂洗涤去除氧化保护膜的方法等也能形成。
在此，如上述，所谓2维折曲面形状，是指：与衬底垂直的切断面上的断面形状呈折曲状，且断面形状的折曲方式在相互平行的切断面上相同的形状。另外，所谓3维折曲面形状，是指：与衬底垂直的切断面上的断面形状呈折曲状，且在相互平行的切断面上断面形状的折曲方式不同的形状。另外，折曲面为弯入形状是指：与衬底垂直的切断面上的断面形状为沿与衬底垂直的方向以外的方向折曲的形状。这些断面形状的折曲方式不仅可以是曲线状，还可以是折线状。而且，在该折曲方式中包括图1所示的不规则乃至无规的形状、或例如图3所示的曲柄形状等的规则几何形状等。
如后述，在第1电极的呈多维折曲面形状的表面上均匀地形成约100nm的有机发光层是重要的。此时，为了有助于提高有效发光面积，第1电极上的弯入孔需要具有超过有机发光层层厚至少2倍的口径。另外，在后述的沿着有机发光层以均匀厚度形成第2电极的场合，当然需要超过有机发光层厚度再至少加上第2电极厚度的厚度而扩大弯入孔的口径。为此，作为第1电极的材料使用的导电性粉体的体积平均粒径和压制加工时的压制压力等的成型条件需要相应于使用的有机发光物质、有机发光层或第2电极的设定厚度等最佳化。
<有机发光层的形成>
将高分子发光物质聚苯基亚乙烯基衍生物之中用下述化学式(1)表示的化合物聚(1，4-(2-(5-羧基戊基)-亚苯基)亚乙烯基(以下简记为CP-PPV)作为有机发光物质使用。
Figure A0382687300111
如上述化学式(1)所示，该CP-PPV为作为侧链官能团具有羧基的结构。上述化学式(1)中的n是2或以上的自然数。另外，它是具有黄绿色系的荧光色的物质。
调制该CP-PPV的浓度为0.02M的乙腈的溶液8，如图7所示浸渍形成了第1电极3的衬底2。然后，以与衬底2为约5mm的间隔平行地浸渍铂电极9，在与第1电极3之间外加约1.5V的电压。在外加该电压15分钟的状态下静置，通过电沉积大致均匀地堆积层厚约100nm的CP-PPV层。外加开始15分钟后，取出在第1电极上电沉积了CP-PPV的衬底，在7999Pa(60mmHg)、90℃的减压条件下干燥1小时，得到大致均匀地覆盖第1电极3的有机发光层4。这样就形成有机发光层并大致均匀地覆盖具有多维折曲面形状的第1电极，因此该有机发光层的与第1电极同一侧的面和相反侧的面这两面成为多维折曲面形状。溶液中的CP-PPV浓度、外加电压及外加电压时间不限于上述条件，当然能相应于所希望的膜厚来调节。
作为能够在采用该电沉积法形成有机发光层时使用的有机发光物质，除了如上述CP-PPV那样在溶液中离子化的材料以外，还列举出形成胶体的有机材料。例如将高分子发光物质聚噻吩衍生物之中用下述化学式(2)表示的化合物聚(3-十五烷基噻吩)溶解于甲苯中并使之达到1g/升之后，以1∶9的体积比(在25℃、101324.72Pa下)相对该甲苯溶液混合乙腈，形成橙色的胶体。然后，使用该胶体溶液，通过图7所示的构成的电沉积，可在第1电极表面形成有机发光层。
上述化学式(2)中的n是2或以上的自然数。
在此，上述效果取决于结构的变化、即有效发光面积的增大，因此使用其他有机发光物质也得到同等的效果。例如，即使上述聚苯基亚乙烯基或聚噻吩以外的有机发光物质，如果是在溶剂中能以阳离子或阴离子形式存在的发光物质，则能够使用为高分子或低聚物程度的分子量、具有阳离子或阴离子性官能团的物质、或公知的导电性低分子发光物质。因此，发光物质的荧光色并不限定于上述CP-PPV所属的黄绿系。为了相应于使用的有机发光物质形成具有所希望的层厚的有机发光层，需要将溶剂的选择或有机发光物质和溶剂的混合比或外加电压及外加时间等最佳化。
另外，作为用于调制含有高分子发光物质的混合溶液的溶剂，除了上述乙腈以外，还能够使用胺系等的极性溶剂。
<第2电极的形成>
在具有多维折曲面形状的有机发光层4的表面，与有机发光层的形成方法同样地使用图7所示的电沉积法，在有机发光层4上堆积作为空穴输送层的导电性高分子膜5。此时，使用了将作为电沉积的导电性高分子物质的聚(亚乙二氧基噻吩)/聚苯乙烯磺酸(以下将之简记为PEDOT/PSS)分散在水中的溶液(Bayer公司制，商品名：Baytoron)。在该溶液中，导电性高分子PEDOT/PSS成为在水中作为亚微米大小的粒子而分散的胶体从而带电。使用这样的带电的胶体状的PEDOT/PSS，通过例如在第1电极3和铂电极9之间外加约50伏的直流电压5分钟，就在有机发光层上大致均匀地堆积膜厚约100nm的导电性高分子膜5。
在此，进而在导电性高分子膜5上，使用将体积平均粒径为几十nm的氧化铟锡(ITO)微粉末(例如住友金属矿山株式会社制)分散在乙腈中的溶液，采用图7的构成在第1电极3和铂电极9之间外加约50伏的直流电压10分钟，就在导电性高分子膜5上大致均匀地堆积了包含ITO微粒子的膜厚为约200nm的透明第2电极。
然后，充分干燥形成了该第2电极的衬底，再在干燥的氮气氛中通过丝网印刷在衬底2上印刷密封树脂7，用密封板10密闭就完成了盒。另外，由第1电极3和第2电极6使用银膏设置向密封体外引出的电极。在盒内有空间的场合，密闭时填充惰性气体(氮)。
<本实施方案的有机发光元件的发光特性>
通过经由以上工序，制作了图1所示的有机发光元件。在此，为了调查制作的有机发光元件的发光特性，对该有机发光元件和以往构成的有机发光元件外加了约10伏的直流电压。该以往构成的有机发光元件，除了第1电极、包含PPV的有机发光层及第2电极全部为平坦的层以外，其他与本实施方案相同。此时，以往构成的有机发光元件，其最高发光亮度是约1000cd/m2，与之相对，本实施方案的有机发光元件，其最高发光亮度是约50000cd/m2，得到竟达约50倍的最高发光亮度。认为这是因为，通过形成具有多维折曲面形状，且其层厚大致均匀的有机发光层，有机发光元件的有效发光面积增大至约50倍的缘故。
另外，当以1000cd/m2的初始亮度使以往构成的有机发光元件和本实施方案的有机发光元件持续发光时，以往构成的有机发光元件显示出约1000小时的亮度半衰期，但本实施方案的有机发光元件的亮度半衰期是约10000小时。即判明，本实施方案的有机发光元件与以往构成的元件比，延长寿命竟达到约10倍。
[有机发光层的有效发光面积的增大]
将通过上述工序制作的有机发光元件，利用聚焦离子束(FIB)法用以衬底上的中心点为交点相互以60度的角度交叉的与上述衬底垂直的3个平面切断，作成了6个切片。从作成的6个切片分别利用扫描电镜(SEM)观测与上述3个平面对应的6个切断面。据此确认形成了具有大致均匀的层厚的有机发光层。这里的“与平面对应的切断面”是指：通过1个切断平面显现的、存在镜像关系的2个切断面之中任1个切断面。
在此，如图8和图9的概念图所示，算出与各个平面对应的切断面上的有机发光层的折曲形状线的实长和投影长。作为折曲形状线的实长，如图9所示，算出利用有机发光层4和第1电极3的边界线，与有机发光层4和导电性高分子膜5(在第2电极直接设置在有机发光层上的场合，为第2电极)的边界线设定的中线(图8和图9中的虚线)的线长。另外，作为有机发光层的折曲形状线的投影长，如图8所示，算出了将该折曲形状线从与上述衬底垂直的方向投影到与上述衬底平行的平面上的投影长。
证实了该计算结果满足以下的不等式(1)。
Figure A0382687300141
根据本发明人的经验，这是比使用了平滑衬底或粗面化的衬底的场合确实地大的值。另外，为了其值象上述的发光特性优异的元件那样大，并得到优异的发光特性，该比值的平均值优选是3倍或以上，更优选是5倍或以上，进一步优选是10倍或以上，特别优选是20倍或以上。在本实施方案中，与上述以往例比，有效发光面积增加了30倍或以上。
(第2发明组中的实施方案)
以下说明有关本发明第2发明组的在衬底上形成1个或多个有机发光元件的装置的内容，同时记述优选的实施方案。
<显示装置>
图10是表示使用了上述有机发光元件的一例显示装置的示意图。该例显示装置具备：发生图象信号的图象信号输出部10；在衬底上形成的、具有发生来自上述图象信号输出部的图象信号的扫描电极驱动电路11和信号驱动电路12的电子电路13；具有排列成100×100的矩阵状、通过上述电子电路13控制发光的有机发光元件14的发光部15。该发光部15用上述第1发明组的有机发光元件构成。该构成的显示装置与具备以往构成的有机发光元件的显示装置比，证实了能够以高的明亮度长期稳定地显示图象。
<照明装置>
图11是表示使用了上述有机发光元件的一例照明装置的示意图。该例的照明装置具备：控制电流的驱动部20；具有与在衬底上形成的外加电压布线23电连接、基于从上述驱动部输出的电流而发光的有机发光元件组的发光部21。在此，该发光部21是在薄膜衬底上形成了上述第1发明组的有机发光元件组的，在该例中，如图11所示，作为液晶显示板22的背光使用。通过该例证实：本发明的照明装置与具备以往构成的有机发光元件的照明装置比，长期稳定地得到亮度高的发光。
<其他事项>
(a)本发明通过显著增加包含有机物的发光层的有效发光面积，即使减小发光层单位面积的注入电流量，有机发光元件单位面积的总发光量也显著增加。这样，为了增加发光层的有效发光面积，有机发光层需要沿着第1电极形成。在此，作为空穴输送层的导电性高分子膜或第2电极如图1所示，为了能够对于各层结构均匀地外加电场，优选沿着有机发光层均匀地形成。可是，这些膜由于电阻值低，因此例如如图2、图4、图6所示，即使用厚度不均匀的导电性高分子膜覆盖第1电极，再在其上设置具有平坦面的第2电极的有机发光元件，也得到有效发光面积的增加，因此证实了能够显著提高元件的发光效率。
(b)作为在第1电极上形成有机发光层的方法，不限于上述电沉积法，只要是能够在电极上均匀地堆积有机物的方法就能使用。例如优选在比较高的压力下进行的热CVD(化学气相成长)法等有机物对于对象物的漫铺性好、在开有弯入孔等结构的表面也能均匀形成膜的方法。在这样的热CVD法以外，例如当为在使用的有机物的沸点或以上的温度下加热真空容器，使容器内充满通过加热而升华的有机物质，只将配置在该容器内的衬底的温度调整成有机物质的沸点以下的方法时，能够使有机物均匀附着到在衬底上形成的第1电极表面直至弯入孔中。即，作为有关本发明的在具有多维折曲面形状的对象物上的成膜方法，比起在以往有机EL制作中使用的真空蒸镀等使分子直线性地飞落到对象物上的方法，优选使扩散的有机分子吸附在对象物上那种分子的漫延性优异的方法。
(c)在本实施方案中，使用钙粉体形成第1电极，但作为构成第1电极的物质，如果是导电性粉体则可以使用任何的物质。但是，为了提高电子注入性，优选钙或镁等的碱土类金属。
(d)在本实施方案中，制成从与形成第1电极的衬底相反的一侧获取发光的构成，但如果作为形成第1电极的衬底使用具有光透射性的衬底，且作为第2电极形成具有光透射性的电极，则也能够制成从形成第1电极的衬底侧获取光的构成。该场合，封闭有机发光元件的封闭用衬底不需要透明。另外，也能够代替封闭用衬底，使用铝制等的封闭用罐实现防湿结构。
具体讲，通过制成作为第1电极使用包含ITO的电极，且作为第2电极使用钙电极等的构成，能够形成从形成了第1电极的光透射性的衬底侧获取光的有机发光元件。
再者，例如如果应用烧结铟或锡的氢氧化物的溶胶凝胶法，则能够形成具有多维折曲面形状的包含ITO的透明电极。
(e)在上述实施方案中，在有机发光层和第2电极之间设置了导电性高分子膜，但也能够不形成该导电性高分子膜就在有机发光层上(与衬底相反侧的面上)直接设置第2电极。
(f)在上述实施方案中，在第1电极上直接设置了有机发光层，但也能够在第1电极和有机发光层之间设置导电性高分子膜作为电子输送层或空穴输送层。
产业实用性
如以上说明，在本发明中，通过以层厚大致均匀的多维折曲面形状在第1电极表面形成有机发光元件的有机发光层，有机发光元件单位面积的有效发光面积增加，因此能够提高有机发光元件的发光亮度和耐久性。而且，通过使用本发明的有机发光元件作为象素，能够提供提高了发光亮度或耐久性的显示装置。另外，通过使用本发明的有机发光元件作为光源，能够提供提高了发光亮度或耐久性的照明装置。

Claims (9)

1.一种有机发光元件，具备：衬底；在上述衬底上形成的、至少与上述衬底相反侧的面为多维折曲面形状的第1电极；有机发光层，该层是沿着上述第1电极的呈多维折曲面形状的面形成的含有有机发光物质的层，且上述第1电极侧的面和与上述第1电极相反侧的面这两面为多维折曲面形状；和在上述有机发光层上形成的第2电极。
2.根据权利要求1所述的有机发光元件，其中，上述有机发光层的层厚大致均匀。
3.根据权利要求1所述的有机发光元件，其中，上述第1电极的与衬底相反侧的多维折曲面是在与上述衬底垂直的方向上的断面形状中包含弯入形状的形状，上述有机发光层沿着上述弯入形状大致均匀地形成。
4.根据权利要求1所述的有机发光元件，其中，上述第2电极的上述有机发光层侧的面是多维折曲面形状。
5.根据权利要求2所述的有机发光元件，其中，采用以上述衬底上的任意点为交点，相互以60度的角度交叉的与上述衬底垂直三个平面切断上述有机发光元件时，在6个切断面上的各个有机发光层的折曲形状线的实长、与将该折曲形状线从与上述衬底垂直的方向投影到与上述衬底平行的平面上的投影长之间满足以下的不等式(1)。
Figure A038268730002C1
6.一种有机发光元件的制造方法，具备下述工序：在衬底上形成与上述衬底相反侧的面为多维折曲面形状的第1电极的第1电极形成工序；沿着上述第1电极的呈多维折曲面形状的面大致均匀地堆积有机发光物质，形成上述第1电极侧的面和与上述第1电极相反侧的面这两面为多维折曲面形状的有机发光层的有机发光层形成工序；和在上述有机发光层上形成第2电极的第2电极形成工序。
7.根据权利要求6所述的有机发光元件的制造方法，上述有机发光层形成工序通过电沉积法沿着上述第1电极的呈多维折曲面形状的面大致均匀地堆积有机发光物质。
8.一种显示装置，是具备衬底、在上述衬底上形成的电子电路、和通过上述电子电路控制发光的至少1个有机发光元件的显示装置，其中上述有机发光元件具备衬底，在上述衬底上形成的、至少与上述衬底相反侧的面为多维折曲面形状的第1电极，沿着上述第1电极的呈多维折曲面形状的面形成、且上述第1电极侧的面和与上述第1电极相反侧的面这两面为多维折曲面形状、并含有有机发光物质的有机发光层，和在上述有机发光层上形成的第2电极。
9.一种照明装置，是具备衬底、在上述衬底上形成的外加电压布线、和与上述外加电压布线电连接的至少1个有机发光元件的照明装置，其中上述有机发光元件具备衬底，在上述衬底上形成的、至少与上述衬底相反侧的面为多维折曲面形状的第1电极，沿着上述第1电极的呈多维折曲面形状的面形成、且上述第1电极侧的面和与上述第1电极相反侧的面这两面为多维折曲面形状、并含有有机发光物质的有机发光层，和在上述有机发光层上形成的第2电极。
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