JP2007287419A - 樹脂基板及び樹脂基板を用いた発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】線膨張係数が低減され、且つ、製造が容易な樹脂基板を提供する。
【解決手段】樹脂基板１１は、樹脂層１３と樹脂層１３に埋設された網状部材１２とを備えており、網状部材１２は線膨張係数が樹脂層１３よりも低い金属材料をエキスパンド加工することにより形成されている。樹脂基板１１をボトムエミッション型の発光素子用基板として使用する場合には、樹脂層１３には光透過性の高い透明樹脂が用いられる。また、網状部材１２の開口部の形状や大きさは、エキスパンド加工を行う際の加工条件を調整することで任意に調整可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂基板及び樹脂基板を用いた発光装置に関する。

自発光素子である有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、エレクトロルミネッセンスをＥＬと記載する場合もある。）は、ディスプレイや照明装置用の光源として有望であり、多くの研究開発が行われている。

基板側より光を取り出す、一般的なボトムエミッション型の有機ＥＬ素子は、透明基板上に、透明電極、有機発光層、対向電極が順に積層形成された構造を有している。この有機ＥＬ素子において両電極間に直流電圧が印加されると、両電極のうち陽極より正孔が、陰極より電子がそれぞれ有機発光層に注入され、それら正孔と電子とが有機発光層中で再結合することにより有機発光層が発光する。そして、有機発光層が発する光は、透明電極及び透明基板を介して外部に取り出される。透明電極には、例えば、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）が用いられ、透明基板には、例えば、ガラス基板が用いられる。

また、近年では、有機ＥＬ素子の薄型化、軽量化に対する要求が高まっており、割れやすく、比重の大きいガラス基板に替えて、高いフレキシブル性を有する樹脂基板を用いることが検討されている。しかしながら、樹脂基板はガラス基板に比較して線膨張係数が大きいため、この樹脂基板上に透明電極を形成すると、電極に割れや剥がれが生じ、有機ＥＬ素子の品質を劣化させてしまうという問題があった。

上記の問題を解決する方法として、樹脂にガラス繊維や無機フィラー等を混合して樹脂基板の線膨張係数を低減させることが提案されている。例えば、特許文献１には、樹脂層に複数の線状あるいは帯状の繊維が互いに隔てられて埋め込まれた樹脂基板が開示されている。

また、特許文献２には、樹脂基体に凹部を設け、当該凹部に拘束部材を嵌合配置することが開示されている。
特開２００１−１３３７６１号公報 特開２００３−０１５５４５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の樹脂基板はその作製が困難であり、仮に、作製できたとしても、その品質を一定に保つのは難しい。なぜなら、粘性を有する樹脂層の内部に複数の線状の繊維を各繊維が互いに接触しないように配置する場合、隣り合う繊維の間隔をそろえることは非常に難しいからである。複数の繊維の間隔にバラツキがあると、樹脂基板の線膨張係数が部分的に異なるという問題が生じる。

また、特許文献２に記載の樹脂基板についても、一旦、樹脂基体に凹部を形成し、その後、凹部に対して拘束部材を嵌合埋設するというように、その作成工程が複雑である。また、拘束部材を樹脂基板の上面と下面の両側に埋設する場合には、２つの拘束部材の埋設位置がずれると樹脂基板の透過率が下がるという問題が生じるため、位置合わせを正確に行う必要がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、線膨張係数が低減され、且つ、製造が容易な樹脂基板を提供することを第１の目的とし、線膨張係数が低減された樹脂基板を用いた発光装置を提供することを第２の目的とする。

前記第１の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、樹脂層と前記樹脂層に埋設された網状部材とを備える発光素子用の樹脂基板であって、前記網状部材は線膨張係数が前記樹脂層よりも低い材料をエキスパンド加工することにより形成される。

この発明では、樹脂層よりも線膨張係数の低い材料をエキスパンド加工することにより形成された網状部材が樹脂層の熱膨張を抑えるため、樹脂層のみから構成される樹脂基板に比較して、線膨張係数が低減された樹脂基板を提供することができる。

上記の「エキスパンド加工」とは、板状部材に不連続のスリットを多数設け、スリットの長手方向と直交する方向に板状部材を伸張させ、各スリットを広げて菱形形状や正方形形状やハニカム形状等の所望形状の開口部を有する網状部材を形成する加工方法である。この「エキスパンド加工」は、板状部材に孔を開けて網状部材を形成するパンチング加工に比較して、材料の無駄が非常に少ない加工方法である。また、複数の繊維状の部材を織ることで形成される網状部材と比較して、「エキスパンド加工」により形成される網状部材は強度に優れる。そして、「エキスパンド加工」により形成される網状部材は、所定の大きさの開口部を有しており、例えば、発光素子からの光はこの開口部を介して外部に取り出される。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記樹脂層は透明樹脂より形成される。この発明では、光透過性の高い透明な樹脂基板を提供することができる。透明な樹脂基板は、発光素子から出射された光を基板側から取り出す、所謂、ボトムエミッション型の発光素子用の基板として好適に用いることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記網状部材は金属材料より形成される。この発明では、樹脂層よりも線膨張係数の低い金属材料をエキスパンド加工することにより形成された網状部材が樹脂層の熱膨張を抑えるため、樹脂基板の線膨張係数を低減させることができる。また、金属材料をエキスパンド加工することにより形成される網状部材は、軽量で強度に優れるという特性を有しており、この網状部材を樹脂層に埋設することで、樹脂基板の機械的強度を高めることができる。ここで、「金属材料」とは、単体の金属や合金等を示す。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記網状部材はインバー又はそれと同程度の線膨張係数を有するＦｅ−Ｎｉ合金より形成される。この発明では、線膨張係数の低い材料であるインバー又はＦｅ−Ｎｉ合金より網状部材を形成しているため、樹脂基板の線膨張係数を低減させることが容易になる。

請求項５に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記網状部材は高分子材料より形成される。この発明では、樹脂層よりも線膨張係数の低い高分子材料をエキスパンド加工することにより形成された網状部材が、樹脂層の熱膨張を抑えるため、樹脂基板の線膨張を低減させることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記網状部材は透明な高分子材料より形成される。この発明では、透明な高分子材料より網状部材が形成されるため、樹脂基板の透明性を高めることができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明において、前記網状部材は開口部の概形が正方形形状である。この発明では、網状部材の開口部の概形を正方形形状とすることで、樹脂基板のｘ−ｙ方向における線膨張係数を均一化することができる。ここで、「ｘ−ｙ方向」とは、正方形形状の開口部を有する網状部材における、網目の延びる２方向、つまり、正方形の直交する２辺の延びる方向を示す。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の発明において、前記網状部材は前記樹脂層の厚さ方向における中央部に配置される。

請求項９に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の発明において、前記網状部材はその少なくとも一部が前記樹脂層の表面より露出するように配置される。

請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の発明において、前記網状部材は前記樹脂層の表面と面一となるように配置される。

そして、前記第２の目的を達成するために、請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の樹脂基板と、前記樹脂基板上に設けられた発光素子とを備える発光装置である。この発明では、線膨張係数が低減された樹脂基板を用いた発光装置を提供することができる。なお、この明細書において、「発光装置」とは、駆動時に発光する発光素子を用いた装置を示しており、例えば、バックライト、照明装置、または、表示装置等を含む。

請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の発明において、前記発光素子は透明電極と対向電極と前記両電極の間に設けられる有機発光層とを含む有機エレクトロルミネッセンス素子であり、前記透明電極は前記樹脂基板上に直接設けられる。この発明では、樹脂基板上に、割れや剥がれのない透明電極を形成することができ、発光素子の品質の劣化を防ぐことができる。

請求項１３に記載の発明は、請求項１１に記載の発明において、前記発光素子は透明電極と対向電極と前記両電極の間に設けられる有機発光層とを含む有機エレクトロルミネッセンス素子であり、前記透明電極は前記樹脂基板上に形成された中間層を介して設けられる。この発明では、樹脂基板上に、割れやはがれのない中間層を形成することができる。

請求項１４に記載の発明は、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の発明において、前記発光装置はカラーフィルタ及びブラックマトリクスを備えており、前記ブラックマトリクスが前記網状部材と対応する位置に設けられ、前記カラーフィルタが前記網状部材の開口部と対応する位置に設けられる。

また、請求項１５に記載の発明は、樹脂基板と前記樹脂基板上に設けられた発光素子とを備える発光装置であって、前記樹脂基板は透明な樹脂層と前記樹脂層に埋設された網状部材とを備えており、前記網状部材は線膨張係数が前記樹脂層よりも低い金属材料をエキスパンド加工したものであり、前記網状部材はその少なくとも一部が前記樹脂層の表面より露出するように配置されており、前記発光素子は透明電極と対向電極と前記両電極間に設けられる発光層とを備えており、前記透明電極は前記樹脂基板の前記網状部材が露出する側に直接形成され、前記網状部材と前記透明電極とは電気的に接続されており、前記網状部材の抵抗率は前記透明電極の抵抗率よりも低い。

この発明では、金属材料をエキスパンド加工することにより形成された網状部材が樹脂層の熱膨張を抑えるため、線膨張係数の低減された樹脂基板及び、線膨張係数の低減された樹脂基板を用いた発光装置を提供することができる。また、透明電極よりも抵抗率の低い網状部材が、発光素子を構成する透明電極と電気的に接続されるため、この網状部材を補助電極として用いることができる。すなわち、発光装置の駆動時において、網状部材を介して透明電極の各部分に均一に電流を供給することができ、発光素子の発光の均一性を向上させることができる。

請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の発明において、前記網状部材の開口部の概形は正方形形状である。

請求項１７に記載の発明は、樹脂基板と前記樹脂基板上に設けられる複数の発光部を有する発光素子とカラーフィルタとブラックマトリクスとを備える表示装置であって、前記樹脂基板は透明な樹脂層と前記樹脂層に埋設された網状部材とを備えており、前記網状部材は線膨張係数が前記樹脂層よりも低い材料をエキスパンド加工することにより形成され、透明電極と対向電極と前記両電極間に設けられる発光層とを備える前記発光素子の各発光部は前記網状部材の開口部と対応する位置に設けられ、前記ブラックマトリクスが前記網状部材と対応する位置に設けられ、前記カラーフィルタが前記網状部材の開口部と対応する位置に設けられる。

この発明では、表示装置の各画素が網状部材の開口部と対応する位置に形成されるため、各画素の輝度が網状部材により低下することがない表示装置を提供することができる。

請求項１８に記載の発明は、請求項１７に記載の発明において、前記発光素子は前記網状部材の各開口部と対応する位置に複数の発光部を備えている。この発明では、網状部材の各開口部と対応する位置に複数の領域からなる画素が形成されるため、高精細な表示装置を提供することができる。

線膨張係数が低減され、且つ、製造が容易な樹脂基板を提供することができる。また、線膨張係数が低減された樹脂基板を用いた発光装置を提供することができる。

（第１の実施形態）
以下、本発明を発光素子用の樹脂基板に具体化した第１の実施形態を、図１（ａ）,（ｂ）にしたがって説明する。図１（ａ）は樹脂基板の模式平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線における模式断面図である。

図１（ａ）,（ｂ）に示すように、樹脂基板１１は、網状部材１２と樹脂層１３とより構成されており、網状部材１２は樹脂層１３に埋設されている。

樹脂基板１１を構成する樹脂層１３には、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂等の公知の樹脂材料が用いられる。また、樹脂基板１１を、発光素子から出射される光を基板側から取り出す、所謂、ボトムエミッション型の発光素子用の基板として使用する場合には、樹脂層１３には光透過性の高い透明樹脂が用いられる。この第１の実施形態では、樹脂層１３には、全光線透過率が約９０％である光透過性の高いエポキシ樹脂が用いられている。

網状部材１２は、樹脂層１３よりも線膨張係数の低い材料をエキスパンド加工することにより形成される。ここで「エキスパンド加工」とは、板状部材に不連続のスリットを多数設け、スリットの長手方向と直交する方向に板状部材を伸張させ、各スリットを広げて所望の形状の開口部を有する網状部材を形成する加工方法である。この、エキスパンド加工は、板状部材に複数の孔を開けるパンチング加工に比較して、材料の無駄が非常に少ない加工方法である。

網状部材１２の形成材料としては、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル、インバー等の金属材料や、ポリエステル、ポリイミド等の高分子材料等が用いられる。

この第１の実施形態では、金属材料をエキスパンド加工することにより形成した網状部材１２が用いられている。金属材料の線膨張係数は、樹脂層１３の線膨張係数よりも約一桁程度低く、例えば、銅では約１７×１０^−６／Ｋ、アルミニウムでは約２３．５×１０^−６／Ｋ、ニッケルでは約１３．３×１０^−６／Ｋ、インバーでは約１．０×１０^−６／Ｋである。特に、インバーは線膨張係数が非常に低い材料である。

そして、金属材料をエキスパンド加工することにより形成した網状部材１２は、軽量で強度に優れるという特性を有している。

また、エキスパンド加工により形成される網状部材１２は、所定の大きさの開口部を複数有している。網状部材１２の開口部の形状や大きさは、エキスパンド加工を行う際の加工条件を調整することで任意に調整可能である。この第１の実施形態では、図１（ａ）に示すように、開口部の概形を菱形形状としている。また、網状部材１２の開口率が９０％になるように、網状部材１２の網目の線幅及び接合部の幅や、開口部の大きさ等を設定している。

ここで、「開口率」とは網状部材１２を平面視した際に、１平方センチメートル当たりに網状部材１２の開口部が占める割合、つまり、網状部材１２の網目や接合部以外の部分が占める割合を示す。この網状部材１２の開口率は、網状部材１２の網目の線幅を細くしたり、開口部の大きさを大きくすることで高くすることができる。例えば、板厚４０μｍの板状部材を用いて開口率約９０％の網状部材１２を形成する場合には、網目の線幅を約４０μｍに、接合部の幅を８０μｍに設定する。

なお、樹脂基板１１をボトムエミッション型の発光素子用の基板として用いる場合には、樹脂基板１１の透過率を高くする必要がある。樹脂基板１１の透過率は、網状部材１２の開口率と樹脂層１３の透過率との積で表される。この第１の実施形態では、樹脂層１３の形成材料に光透過性の高いエポキシ樹脂を用いており、また、網状部材１２の開口率を約９０％としているため、透過率の高い樹脂基板１１を提供することができる。

また、図１（ｂ）に示すように、この第１の実施形態では、網状部材１２は、その全体が樹脂層１３の内部に埋設されており、樹脂基板１１の表面には樹脂層１３のみが現われている。具体的には、網状部材１２は、樹脂層１３の厚さ方向における中央部に配置されている。樹脂基板１１の厚さは、樹脂基板１１の作製時に樹脂層１３の厚さを調整することで、調整可能である。この第１の実施形態では、厚さが約３０μｍの網状部材１２を用い、樹脂層１３の厚さを調整することで、樹脂基板１１全体の厚さを約６０μｍとしている。

次に、前記のように構成された樹脂基板１１の製造方法について説明する。

先ず、金属材料をエキスパンド加工することにより、網状部材１２を形成する。そして、樹脂基板１１の成形型に樹脂層１３の形成材料である樹脂を流し込む。成形型には表面が平滑化されたガラス板や、アルミ、シリコン、ステンレス等の金属板等が用いられる。また、成形型の表面に表面平滑な離型フィルムを設けてもよい。流し込まれた樹脂を均一にならした後、その樹脂に対して、網状部材１２を挿入する。樹脂は、網状部材１２を挿入しやすいように、その粘度が調整されている。その後、プレス上型にて押圧し樹脂基板１１の厚さを調整する。この時、予め、プレス上型表面に薄い金属層や表面平滑な離型フィルムを設けるとしてもよい。そして、プレスした状態で加熱して樹脂を硬化させ、プレス上型及び成形型より離型することで、樹脂層１３に網状部材１２が埋設された樹脂基板１１を得る。

続いて、表１に、異なる金属材料より形成された網状部材１２を用いた樹脂基板１１の２０℃〜１８０℃における平均線膨張係数を示す。また、比較として、樹脂層１３のみより形成された樹脂基板の２０℃〜１８０℃における平均線膨張係数を示す。

網状部材１２の形成材料には、インバー、銅、アルミニウムを用いた。網状部材１２は、開口部の概形を菱形形状とし、網目の線幅を４０μｍとし、開口率を９０％とした。樹脂層１３の形成材料にはエポキシ樹脂を用いた。そして、異なる金属材料より形成された網状部材１２を、それぞれ、樹脂層１３に埋設して、樹脂基板１１を作成した。得られた樹脂基板１１について、図１（ａ）の左右方向に対する、２０℃〜１８０℃における平均線膨張係数を測定した。

表１に示すように、樹脂層１３のみより形成された樹脂基板に比較して、金属材料をエキスパンド加工することにより形成した網状部材１２を樹脂層１３に埋設した樹脂基板１１は、平均線膨張係数が大幅に低減されていることがわかる。特に、線膨張係数の低い材料であるインバーを網状部材１２の形成材料として用いた場合は、樹脂基板１１の平均線膨張係数は２６．７×１０^−６／Ｋとなり、樹脂基板１１の平均線膨張係数を最も低減させることができるということが分かる。

また、金属材料をエキスパンド加工することにより形成された網状部材１２は、軽量で強度に優れるという特性を有しており、この網状部材１２を樹脂層１３の内部に埋設した場合には、樹脂基板１１の機械的強度を高めることができる。

上記の樹脂基板１１は、例えば、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子用の基板として用いられる。有機ＥＬ素子は、透明電極と有機発光層と対向電極とを備えており、透明電極は樹脂基板１１上に形成される。透明電極の形成には、スパッタや蒸着等の公知の薄膜形成方法が用いられる。これらの薄膜形成方法では、透明電極の形成中に基板に熱が加えられる。しかし、この第１の実施形態の樹脂基板１１は、金属材料をエキスパンド加工することにより形成された網状部材１２が樹脂層１３の内部に埋設されており、樹脂基板１１の線膨張係数が低減されている。したがって、透明電極を形成する際に樹脂基板１１に熱が加えられたとしても基板の熱膨張が抑制され、樹脂基板１１上に、割れや剥がれのない透明電極を形成することができる。

この実施形態では以下の効果を有する。

（１）樹脂基板１１は、樹脂層１３と、樹脂層１３に埋設された網状部材１２とを備えており、網状部材１２は線膨張係数が樹脂層１３よりも低い材料をエキスパンド加工することにより形成されている。したがって、樹脂層のみから形成される樹脂基板に比較して、線膨張係数が低減された樹脂基板を提供することができる。また、網状部材を形成する方法として材料の無駄が少ないエキスパンド加工を用いているため、樹脂基板の製造コストが抑えられる。

（２）樹脂層１３は透明樹脂より形成されている。したがって、光透過率の高い樹脂基板を提供することができる。

（３）網状部材１２は金属材料をエキスパンド加工することにより形成されている。したがって、樹脂基板の線膨張係数を低減させることができるとともに、樹脂基板の機械的強度を高めることができる。

（４）網状部材１２の開口率は９０％に設定されている。したがって、光透過率の高い樹脂基板を提供することができる。

（５）粘性のある樹脂に網状部材１２を挿入した後に、プレスにより成形して樹脂層１３を硬化させ、樹脂基板１１を得ている。したがって、樹脂層１３に網状部材１２が埋設された樹脂基板１１の製造が容易である。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態を図２にしたがって説明する。図２は、樹脂基板の部分模式平面図である。なお、第２の実施形態は、網状部材１２の開口部の概形が前記第１の実施形態と異なっている。前記第１の実施形態と同様の部分については同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

樹脂基板１４は、開口部の概形が正方形形状である網状部材１２と樹脂層１３とより構成されている。開口部の概形を正方形形状とするには、エキスパンド加工機の刃先の角度や、隣り合う刃の間隔、刃先のＲ等、加工条件を調整する。

網状部材１２の開口部の概形を正方形形状とすることにより、網状部材１２のｘ−ｙ方向における形状特性が均一となる。

ここで、「ｘ−ｙ方向」とは、図２に示すように、正方形形状の開口部を有する網状部材１２の網目の延びる２方向、つまり、正方形の直交する２辺の延びる方向を示す。なお、この実施形態では、図２における左右方向をｘ方向とし、上下方向をｙ方向としている。また、網状部材１２は、その開口率が約９０％となるように、網目の線幅等が調整されている。

表２に、開口部の概形が正方形形状である網状部材１２を用いた樹脂基板１４の、ｘ方向及びｙ方向における平均線膨張係数を示す。網状部材１２の形成材料には、インバーを用い、網目の線幅を４０μｍとした。樹脂層１３の形成材料にはエポキシ樹脂を用いた。なお、この表２に示す平均線膨張係数は、２０℃〜１８０℃における平均線膨張係数である。

表２に示すように、網状部材１２の開口部の概形を正方形形状とした場合には、樹脂基板１４の平均線膨張係数が低減されると共に、ｘ方向とｙ方向とで平均線膨張係数が略等しくなることが分かる。これは、網状部材１２の開口部の概形を正方形形状としたことにより、網状部材１２のｘ−ｙ方向における形状特性が均一となっているためであると考えられる。

この第２の実施形態においては、第１の実施形態の効果（１）〜（５）と同様の効果を有する他に次の効果を有する。

（６）網状部材１２の開口部の概形を正方形形状としている。したがって、樹脂基板のｘ−ｙ方向における線膨張係数を均一化することができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明を、エキスパンド加工により形成された網状部材が樹脂層に埋設された樹脂基板と、前記樹脂基板上に形成された発光素子とを備える発光装置に具体化した第３の実施形態について、図３にしたがって説明する。図３は、発光装置の模式断面図である。前記の実施形態と同様の部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。

図３に示すように、発光装置２１は、樹脂基板１５と、樹脂基板１５上に形成された発光素子としての有機ＥＬ素子１９とを備えている。

樹脂基板１５は、樹脂層１３と、樹脂層１３に埋設された網状部材１２とを備えている。網状部材１２はＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明導電材料に比較して抵抗率の低い金属材料をエキスパンド加工することにより形成される。網状部材１２の開口部の概形は所望の形状に形成されており、例えば、菱形形状や正方形形状とすることができる。また、網状部材１２の開口率は任意の値に設定されており、例えば、開口率を８０％以上に設定することができる。

図３に示すように、この第３の実施形態では、網状部材１２は、その少なくとも一部が樹脂層１３の表面より露出するように、樹脂層１３に埋設配置されている。具体的には、網状部材１２の露出面と樹脂層１３の表面とが面一となるように、樹脂基板１５は構成されている。

樹脂基板１５上に形成される発光素子としての有機ＥＬ素子１９は、透明電極１６と有機発光層１７と対向電極１８とを備えている。

透明電極１６には、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、ＩＷＯ等の公知の透明導電材料が用いられる。この第３の実施形態の有機ＥＬ素子１９は、ボトムエミッション型の発光素子であり、有機発光層１７が発する光は、透明電極１６及び樹脂基板１５を介して外部に取り出される。

透明電極１６と対向する側に配置される対向電極１８には、上記の透明導電材料に加えて、有機発光層１７が発する光に対して反射性を有する、公知の金属や合金等の不透明電極材料を用いることができる。不透明電極材料としては、例えば、Ａｌ（アルミニウム）やＡｇ（銀）等が用いられる。ただし、この対向電極１８に透明導電材料を使用する場合には、対向電極の、有機発光層１７が設けられる側と反対側には光反射性を有する部材を配置する必要がある。

また、透明電極１６と対向電極１８との間に設けられる、有機発光層１７は、例えば、発光層１層から構成される場合や、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、正孔ブロック層、バッファー層等のうちの１層以上と発光層との組み合わせにより構成される。発光層にはＡｌｑ３やＴＰＤ等の公知の発光材料が用いられ、赤色、緑色、青色、黄色等の単色光を示す構成のものや、それらの組み合わせによる発光色、例えば、白色発光を示す構成のもの等が用いられる。

なお、有機ＥＬ素子１９の上には、有機発光層１７を酸素および水分等から保護するための保護部として、封止部２０が設けられている。封止部２０は、公知のパッシベーション膜や封止缶、又はそれらの組み合わせ等で構成される。封止部２０をパッシベーション膜で構成する場合は、例えば、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ等の無機膜や、高分子膜や、樹脂膜等が用いられる。封止部２０を封止缶で構成する場合には、例えば、金属やガラス製の封止缶や、酸素や水分等を浸透させない高分子や樹脂等からなる封止缶が用いられる。

次いで、樹脂基板１５及び発光装置２１の製造方法について説明する。

樹脂基板１５の製造方法を以下に示す。先ず、金属材料をエキスパンド加工することにより、網状部材１２を形成する。そして、成形型に樹脂層１３の形成材料である樹脂を流し込む。樹脂はその粘度が調整されており、成形型には表面が平滑化されたガラス板や、アルミ、シリコン、ステンレス等の金属板等が用いられる。なお、成形型の表面に表面平滑な離型フィルムを設けてもよい。離型フィルムとしては、例えば、ＰＥＴフィルム等の高分子フィルムを用いることができる。流し込まれた樹脂を均一にならした後、網状部材１２をその樹脂上に配置する。その後、プレス上型にて押圧し、樹脂層１３の表面と網状部材１２とが面一となるように樹脂基板１１の厚さを調整する。この時、予め、プレス上型表面に薄い金属層や表面平滑な離型フィルムを設けてもよい。そして、プレスした状態で加熱して樹脂を硬化させ、成形型より離型することで、網状部材１２の露出面と樹脂層１３の表面とが面一となるように構成された樹脂基板１５を得る。なお、樹脂基板１５の製造工程において樹脂基板１５の網状部材１２が露出する側と反対側に設けられた離型フィルムは、樹脂基板１５が得られた後に樹脂基板１５から剥離してもよく、また、剥離しなくてもよい。

次いで、発光装置２１の製造方法を以下に示す。上記方法により作成した樹脂基板１５上に、例えば、蒸着やスパッタ等、公知の薄膜形成方法を用いて、透明電極１６、有機発光層１７、対向電極１８を順に積層形成し、有機ＥＬ素子１９を作成する。さらに、有機ＥＬ素子１９上に、例えば、蒸着やＣＶＤ等の公知の薄膜形成方法を用いてパッシベーション膜等の封止部２０を形成し、発光装置２１を得る。

この第３の実施形態においては、透明電極１６は、樹脂基板１５の網状部材１２が露出している側に直接形成されている。つまり、透明電極１６と網状部材１２とは接触しており、両者は電気的に接続されている。透明電極１６には、ＩＴＯやＺｎＯ等の抵抗率の高い透明導電材料が用いられる。そして、網状部材１２の形成材料には透明電極１６よりも抵抗率の低い金属材料が使用されている。したがって、網状部材１２は樹脂基板１５の線膨張係数を低減させる機能の他に、有機ＥＬ素子１９を構成する透明電極１６の補助電極としての機能を有することになる。

そして、この第３の実施形態における発光装置２１では、エキスパンド加工により形成される網状部材１２は樹脂基板１５の全面に渡って設けられているため、発光装置２１を駆動させた際に、網状部材１２を介して透明電極１６の各部分に均一に電流を供給することができる。したがって、有機ＥＬ素子１９の発光の均一性を向上させることができる。

なお、エキスパンド加工により形成される網状部材１２の開口率は任意に調整可能であり、例えば、開口率を９０％以上と高く設定することで、樹脂基板１５の透過率を高くすることができる。つまり、有機ＥＬ素子１９が出射する光を樹脂基板１５より十分に取り出すことができる。

また、樹脂基板１５は、樹脂層１３と網状部材１２とが面一となるように構成されているため、樹脂基板１５の透明電極１６が形成される側の表面凹凸は小さくなっている。したがって、樹脂基板１５上に形成される透明電極１６の表面凹凸も低減され、対向電極１７との短絡不良の発生が抑制される。

この第３の実施形態においては、前記の実施形態の（１）〜（５）の効果と同様の効果を有する他に次の効果を有する。

（７）発光装置２１は樹脂基板１５と有機ＥＬ素子１９とを備えており、樹脂基板１５を構成する網状部材１２はその少なくとも一部が樹脂層１３の表面より露出するように配置されており、有機ＥＬ素子１９は透明電極１６と対向電極１８と両電極間に設けられる有機発光層１７とを備えており、透明電極１６は樹脂基板１５の網状部材１２が露出する側に直接形成され、透明電極１６と網状部材１２とは電気的に接続されており、網状部材１２の抵抗率は透明電極１６の抵抗率よりも低い。したがって、網状部材１２を透明電極１６の補助電極として用いることができる。すなわち、発光装置２１の駆動時において、網状部材１２を介して透明電極１６の各部分に均一に電流を供給することができ、有機ＥＬ素子１９の発光の均一性を向上させることができる。

（第４の実施形態）
次に、本発明を表示装置に具体化した第４の実施形態を、図４及び図５にしたがって説明する。図４は表示装置の模式断面図であり、図５は表示装置の画素周辺の部分模式図である。なお、前記の実施形態と同様の部分については同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

図４に示すように、表示装置２２は、樹脂基板１５と樹脂基板１５上に設けられる発光素子としての有機ＥＬ素子１９とを備えており、その光取り出し側にはブラックマトリクス２３とカラーフィルタ２４とが設けられている。

樹脂基板１５は、樹脂層１３と金属材料をエキスパンド加工することにより形成された網状部材１２とを備えており、網状部材１２は樹脂層１３に埋設されている。そして、樹脂基板１５上には有機ＥＬ素子１９が形成されている。

この第４の実施形態では、表示装置２２は単純マトリクス型のディスプレイを構成しており、樹脂基板１５上に設けられる有機ＥＬ素子１９は、複数ラインに分割された透明電極１６と、透明電極１６の分割方向と直交する方向に分割された複数ラインの対向電極１８と、透明電極１６と対向電極１８との間に設けられる有機発光層１７とを備えている。そして、樹脂基板１５上の網状部材１２の開口部と対応する位置で、透明電極１６と対向電極１８とが交差しており、発光部が形成されている。

また、図４に示すように、表示装置２２の光取り出し側には、ブラックマトリクス２３が樹脂基板１５の網状部材１２と対応する位置に設けられており、網状部材１２の開口部と対応する位置にカラーフィルタ２４が設けられている。つまり、網状部材１２の開口部と対応する位置に形成された有機ＥＬ素子１９の発光部と、ブラックマトリクス２３により区画されたカラーフィルタ２４とが対応しており、表示装置２２の画素が構成されている。

なお、図５に示すように、ブラックマトリクス２３はその幅が網状部材１２の幅よりも広くなっている。この第４の実施形態では、網状部材１２は、その開口部の概形が菱形形状になっており、表示装置２２を表示面側より見た際に、網状部材１２が視認されないようにブラックマトリクス２３が設けられている。したがって、表示装置２２の１画素は、網状部材１２の開口部の大きさよりも小さくなっている。ブラックマトリクス２３の幅は、網状部材１２の開口部の形状によって決められる。

また、カラーフィルタ２４は、網状部材１２の各開口部と対応する各部分で同一の色でも良く、また、各部分で異なる色であるとしてもよい。赤、緑、青等の異なる色のカラーフィルタ２４を適宜使用することで、フルカラーの表示装置２２を構成することができる。

この第４の実施形態においては、前記の実施形態の（１）〜（３）の効果と同様の効果を有する他に次の効果を有する。
（８）表示装置２２は、透明電極１６と対向電極１８と両電極間に設けられる有機発光層１７とを備える有機ＥＬ素子１９の各発光部は網状部材１２の開口部と対応する位置に設けられ、表示装置２２はラーフィルタ２４及びブラックマトリクス２３を備えており、ブラックマトリクス２３が網状部材１２と対応する位置に設けられ、カラーフィルタ２４が網状部材１２の開口部と対応する位置に設けられている。つまり、表示装置２２の各画素が網状部材１２の開口部と対応する位置に形成され、ブラックマトリクスが網状部材１２を視認させない状態で設けられているため、各画素の輝度が網状部材１２により低下されることがない表示装置を提供することができる。

なお、実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。

○ 表示装置２２を構成する発光素子としての有機ＥＬ素子１９は網状部材１２の各開口部と対応する位置に複数の発光部を備えているとしてもよい。この発明では、表示装置２２の１画素が複数の領域から構成されることになり、高精細な表示装置２２を提供することができる。なお、この時、図６に示すように、ブラックマトリクス２３を、網状部材１２と対応する位置だけでなく、網状部材１２の開口部と対応する位置に設けてもよい。また、網状部材１２の各開口部と対応する位置に形成される複数の領域には、それぞれ、異なる色のカラーフィルタを配置するとしてもよい。

○ 表示装置２２は、ブラックマトリクス２３を設けずに、カラーフィルタ２４のみを網状部材１２の開口部と対応する位置に設けるとしてもよい。この場合、網状部材１２が表示装置２２のコントラストを高めるブラックマトリクスの機能を有することになる。そして、この発明では、網状部材１２の幅より広い幅に形成されるブラックマトリクス２３を設けていないため、１画素の大きさを大きくすることができる。

○ 表示装置２２は単純マトリクス型のディスプレイを構成する他に、アクティブマトリクス型のディスプレイを構成するとしてもよい。

○ 網状部材１２を形成する材料は金属材料である場合に限らず、樹脂層１３よりも線膨張係数が低く、エキスパンド加工を行うことが可能な材料であればよい。例えば、樹脂層１３よりも線膨張係数の低い、高分子材料により網状部材１２を形成することができる。また、透明な高分子材料により網状部材１２を形成し、透明な樹脂層１３に埋設配置した場合には、透明性の高い樹脂基板１１を提供することができる。

○ 網状部材１２の開口部の概形は、菱形形状や正方形形状である場合にかぎらず、ハニカム形状や不等辺四角形形状等であってもよい。

○ 樹脂基板上に発光素子を形成する場合には、樹脂基板上にガスバリア層等の中間層を介して透明電極を形成するとしてもよい。

○ 樹脂基板１１は、ボトムエミッション型の発光素子用基板として用いる場合に限らず、トップエミッション型の発光素子用の基板として用いてもよい。

○ 網状部材１２の開口率は９０％である場合に限らない。網状部材１２の開口率は、エキスパンド加工を行う際に加工条件を調整することで所望の値となるように調整される。ただし、樹脂基板を透明基板として用いる場合は、開口率を８０％以上とするのが好ましい。

○ 網状部材１２は樹脂基板の全面に渡って設けられている場合に限らず、樹脂基板の一部分にのみ設けられるとしてもよい。

○ 網状部材１２は、樹脂層１３の厚さ方向における中央部に配置される場合に限らず、樹脂層１３の厚さ方向の中央部よりずれて配置されていてもよい。

○ 網状部材１２は、樹脂層１３の表面と面一となるように配置される場合に限らず、一部が樹脂層１３の表面より突出して配置されるとしてもよい。

（ａ）は第１の実施形態における樹脂基板の模式平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における模式断面図。 第２の実施形態における樹脂基板の部分模式平面図。 第３の実施形態における発光装置の模式断面図。 第４の実施形態における表示装置の模式断面図。 第４の実施形態における表示装置の画素周辺部の部分模式図。 別の実施形態における表示装置の画素周辺部の部分模式図。

符号の説明

１１,１４,１５…樹脂基板、１２…網状部材、１３…樹脂層、１６…透明電極、１７…有機発光層、１８…対向電極、１９…有機ＥＬ素子、２１,２２…発光装置、２３…ブラックマトリクス、２４…カラーフィルタ。

Claims (18)

1. 樹脂層と前記樹脂層に埋設された網状部材とを備える発光素子用の樹脂基板であって、
   前記網状部材は線膨張係数が前記樹脂層よりも低い材料をエキスパンド加工することにより形成される
   ことを特徴とする樹脂基板。
2. 前記樹脂層は透明樹脂より形成される請求項１に記載の樹脂基板。
3. 前記網状部材は金属材料より形成される請求項１又は２に記載の樹脂基板。
4. 前記網状部材はインバー又はそれと同程度の線膨張係数を有するＦｅ−Ｎｉ合金より形成される請求項３に記載の樹脂基板。
5. 前記網状部材は高分子材料より形成される請求項１又は２に記載の樹脂基板。
6. 前記網状部材は透明な高分子材料より形成される請求項５に記載の樹脂基板。
7. 前記網状部材は開口部の概形が正方形形状である請求項１〜６のいずれか１項に記載の樹脂基板。
8. 前記網状部材は前記樹脂層の厚さ方向における中央部に配置される請求項１〜７のいずれか１項に記載の樹脂基板。
9. 前記網状部材はその少なくとも一部が前記樹脂層の表面より露出するように配置される請求項１〜７のいずれか１項に記載の樹脂基板。
10. 前記網状部材は前記樹脂層の表面と面一となるように配置される請求項９に記載の樹脂基板。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の樹脂基板と、前記樹脂基板上に設けられた発光素子とを備える発光装置。
12. 前記発光素子は透明電極と対向電極と前記両電極の間に設けられる有機発光層とを含む有機エレクトロルミネッセンス素子であり、前記透明電極は前記樹脂基板上に直接設けられる請求項１１に記載の発光装置。
13. 前記発光素子は透明電極と対向電極と前記両電極の間に設けられる有機発光層とを含む有機エレクトロルミネッセンス素子であり、前記透明電極は前記樹脂基板上に形成された中間層を介して設けられる請求項１１に記載の発光装置。
14. 前記発光装置はカラーフィルタ及びブラックマトリクスを備えており、前記ブラックマトリクスが前記網状部材と対応する位置に設けられ、前記カラーフィルタが前記網状部材の開口部と対応する位置に設けられる請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の発光装置。
15. 樹脂基板と前記樹脂基板上に設けられた発光素子とを備える発光装置であって、
    前記樹脂基板は透明な樹脂層と前記樹脂層に埋設された網状部材とを備えており、
    前記網状部材は線膨張係数が前記樹脂層よりも低い金属材料をエキスパンド加工したものであり、
    前記網状部材はその少なくとも一部が前記樹脂層の表面より露出するように配置されており、
    前記発光素子は透明電極と対向電極と前記両電極間に設けられる発光層とを備えており、
    前記透明電極は前記樹脂基板の前記網状部材が露出する側に直接形成され、
    前記透明電極と前記網状部材とは電気的に接続されており、
    前記網状部材の抵抗率は前記透明電極の抵抗率よりも低い
    ことを特徴とする発光装置。
16. 前記網状部材の開口部の概形は正方形形状である請求項１５に記載の発光装置。
17. 樹脂基板と前記樹脂基板上に設けられる複数の発光部を有する発光素子とカラーフィルタとブラックマトリクスとを備える表示装置であって、
    前記樹脂基板は透明な樹脂層と前記樹脂層に埋設された網状部材とを備えており、
    前記網状部材は線膨張係数が前記樹脂層よりも低い材料をエキスパンド加工することにより形成され、
    透明電極と対向電極と前記両電極間に設けられる発光層とを備える前記発光素子の各発光部は前記網状部材の開口部と対応する位置に設けられ、
    前記ブラックマトリクスが前記網状部材と対応する位置に設けられ、
    前記カラーフィルタが前記網状部材の開口部と対応する位置に設けられる
    ことを特徴とする表示装置。
18. 前記発光素子は前記網状部材の各開口部と対応する位置に複数の発光部を備えている請求項１７に記載の表示装置。
    

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