JP2007294336A - 発光装置、発光装置の製造方法及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】製造が容易であり、歩留りを向上させることができ、低コストで製造可能な発光
装置、発光装置の製造方法及び電子機器を提供すること。
【解決手段】有機ＥＬ装置１を構造する過程で有機ＥＬ素子３内に回折格子を形成する必
要がなく、回折格子６ｂが形成された回折格子フィルム６を有機ＥＬ素子３とは別個に作
成し、この回折格子６ｂを保護層４の上面４ａに密接させれば済むことになる。これによ
り、大掛かりな露光装置や特殊な露光装置が不要になると共に、歩留りを向上させること
ができ、低コスト化を図ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光装置、発光装置の製造方法及び電子機器に関する。

発光装置のうち、例えばトップエミッション型の有機ＥＬ装置は、例えばガラス基板上
に発光素子である有機ＥＬ素子が形成され、当該有機ＥＬ素子が保護層で覆われた構成と
なっているのが一般的である。有機ＥＬ素子は、発光層と、この発光層を挟むように設け
られる電極（陽極及び陰極）とが積層されて構成されている。

このような有機ＥＬ装置の構成では、発光層で発光した光の一部が各層の界面で全反射
されることがある。全反射されてしまうと、有機ＥＬ素子の外部に射出されないため、光
の取り出し効率が低くなってしまう。これに対して、界面での全反射を防ぐことで光の取
り出し効率を向上させる技術として、回折格子を用いた技術が知られている。

例えば特許文献１及び特許文献２に記載されているように、画素内の電極や発光層の界
面に回折格子を構成する凹部を形成することにより、本来であれば全反射する光でも回折
によって回折されて界面を通過するため、有機ＥＬ素子の外部に光が射出されることにな
る。このように、光の取り出し効率を向上させることができる。
特開２００５−６３８３８号公報 特開２００５−２６８０４６号公報

しかしながら、特許文献１又は特許文献２のように回折格子を形成する場合、有機ＥＬ
素子の外部に光を射出させるためには、回折格子の格子周期を１μｍ程度あるいはそれ以
下の非常に微細な周期に形成する必要がある。有機ＥＬ装置は、通常大面積基板をもとに
して形成される。微細な周期のパターンを大面積基板に形成するには、大掛かりな露光装
置、あるいは、干渉露光法などの特殊な露光装置が必要になり、製造が困難になる。

また、大面積基板には、薄膜トランジスタのように光が照射されると劣化する素子が設
けられている。薄膜トランジスタが形成されている大面積基板を上記のような特殊な露光
装置を用いて露光すると、薄膜トランジスタに露光光が照射され、当該薄膜トランジスタ
の品質が劣化する虞がある。この結果、歩留り低下、コストアップを招くという問題が生
じる。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、製造が容易であり、歩留りを向上させるこ
とができ、低コストで製造可能な発光装置、発光装置の製造方法及び電子機器を提供する
ことにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る発光装置は、一対の電極が発光層を挟持してな
る発光素子を素子基板上に有し、前記発光層で発光した光を前記素子基板側又は前記素子
基板と反対側から外部に射出する発光装置本体と、一方の面に回折格子が設けられており
、前記一方の面のうち前記回折格子の設けられた回折格子部分が前記発光装置本体のうち
前記発光層からの光が射出される光射出部分に密接するように前記発光装置本体に設けら
れた回折格子基板とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、一方の面に回折格子が設けられており、一方の面のうち回折格子の設
けられた回折格子部分が発光装置本体のうち発光層からの光が射出される光射出部分に密
接するように発光装置本体に設けられた回折格子基板を具備するので、発光装置を構造す
るプロセス中に発光素子内に回折格子を作成する必要がなく、回折格子が形成された回折
格子基板を発光素子と別個に作成して発光素子に設ければ済むことになる。これにより、
大掛かりな露光装置や特殊な露光装置が不要になると共に、歩留りを向上させることがで
き、低コスト化を図ることができる。

また、回折格子基板の回折格子部分を発光装置本体の光射出部分に密接して設けている
ので、光射出部分と回折格子部分との間に空気層が形成されるのを回避することができ、
光の全反射を回避することができる。これにより、光の取り出し効率が低下するのを防ぐ
ことができる。

また、本発明は、前記発光層が有機ＥＬ層であることが好ましい。

本発明によれば、発光層が有機ＥＬ層であるため、当該複数の有機ＥＬ層を複数マトリ
クス上に配列することで当該発光素子を表示装置として用いることができ、単一の有機Ｅ
Ｌ層であっても照明装置として利用することができる。いずれに用いるにしても、有機Ｅ
Ｌ層内に回折格子を形成するのではなく、回折格子の形成された回折格子基板を密接させ
るだけで済むため、製造工程が容易になる。

また、本発明は、前記発光層で発光した光を前記素子基板と反対側から外部に射出する
ことが好ましい。

本発明によれば、発光層で発光した光を素子基板と反対側から外部に射出する、いわゆ
るトップエミッション型の発光装置であり、素子基板を透過することなく光が射出される
ものである。トップエミッション型の発光装置は、素子基板を透過して射出される、いわ
ゆるボトムエミッション型の発光装置に比べて、当該素子基板を透過しない分、発光層と
光射出部分との距離は短くなる。本発明のように発光層と光射出部分との距離が短いと、
いわゆる光のクロストークを回避することができる。

例えば、複数の発光層が配列されており、一つの発光層に一つの画素領域が設けられて
いる発光素子を考える。発光層で発光した光は光射出部分に対してすべてが垂直に進むわ
けではなく、放射状に進む成分も存在する。この成分は基板面方向へも移動する。発光層
と光射出部分との距離が長いと、基板面方向への移動距離が長くなる。このため、ある画
素領域では、当該画素領域に対応する発光層からの光のほか、別の発光層で発光した光や
、他の場所から反射してきた反射光などが混合して射出される場合がある。これを光のク
ロストークという。本発明では、発光層から光射出部分までの距離が短くなっており、光
の基板面方向への移動距離が短くなるので、クロストークが発生するのを抑えることがで
きる。これにより、高解像度を保ちつつ高発光効率を保持する発光装置を得ることができ
る。

また、本発明は、前記発光装置本体が、前記発光素子を覆うように設けられた光透過性
を有する保護層を有しており、前記発光層からの光が前記保護層から外部に射出され、前
記回折格子基板の前記一方の面の前記回折格子部分が、前記保護層の前記光射出部分に密
接するように設けられていることが好ましい。

保護層の表面が空気層に接している場合、発光層で発光した光は保護層と空気層との界
面で全反射されやすい。本発明では、回折格子基板の回折格子部分が、保護層の光射出部
分に密接するように設けられているので、保護層と空気層との界面での光の全反射を回避
することができ、光の利用効率を向上させることができる。

また、本発明は、前記回折格子基板が複数設けられており、前記複数の回折格子基板が
、平面視で前記光射出部分の異なる部分にそれぞれ配置されていることが好ましい。

例えば有機ＥＬ装置などのように、大面積基板をスクライブして個々の装置を製造する
場合、その製造過程で回折格子基板も大面積基板に対応した大きさにする必要がある。し
たがって、大面積の回折格子基板に回折格子を形成する必要がある。本発明では、回折格
子基板が複数設けられており、複数の回折格子基板が、平面視で光射出部分の異なる部分
にそれぞれ配置されているので、個々の回折格子基板ごとに回折格子を形成すれば良く、
大面積の回折格子基板に回折格子を形成しなくても済むことになる。これにより、大面積
の基板に回折格子を形成するのに比べて容易に製造することができ、製造コストを大幅に
削減することができる。

また、本発明は、前記発光素子が、前記素子基板上に所定の間隔で複数設けられており
、前記複数の回折格子基板のうち隣接する前記回折格子基板の対向する辺同士が共に平面
視で前記発光素子の間の領域に位置するように、前記複数の回折格子基板が配置されてい
ることが好ましい。

本発明によれば、発光素子が、前記素子基板上に所定の間隔で複数設けられており、複
数の回折格子基板のうち隣接する回折格子基板の対向する辺同士が共に平面視で発光素子
の間の領域に位置するように複数の回折格子基板が配置されているので、発光層と貼り合
せ部分とが平面視で重なってしまうのを回避することができる。これにより、発光層から
の光が貼り合せ部分において損失を受けるのを防ぐことができる。

また、本発明は、前記発光層が、第１の色光を発光する第１発光層と、第２の色光を発
光する第２発光層とを少なくとも含み、前記回折格子基板のうち前記第１発光層の光射出
部分に密接する部分と前記第２発光層の光射出部分に密接する部分とで、前記回折格子の
格子周期が異なっていることが好ましい。

光が回折するのに最適な回折格子の格子周期が光の波長によって異なることがわかって
いる。本発明では、発光層が、第１の色光を発光する第１発光層と、第２の色光を発光す
る第２発光層とを少なくとも含み、回折格子基板のうち第１発光層の光射出部分に密接す
る部分と第２発光層の光射出部分に密接する部分とで、回折格子の格子周期が異なってい
るので、第１の色光又は第２の色光に応じた最適な格子周期に設計することができる。こ
れにより、一層効率的に光を回折させることができるので、光の取り出し効率を向上させ
ることができる。

また、本発明は、前記回折格子基板を前記発光装置本体側に押圧する押圧部材を更に具
備することが好ましい。

本発明によれば、回折格子基板を発光装置本体側に押圧する押圧部材を更に具備するの
で、回折格子が発光装置本体から離れてしまうのを防ぐことができる。

また、本発明は、前記回折格子基板が可撓性を有しており、前記回折格子基板と前記発
光装置本体とを封止する封止部材を更に具備し、前記回折格子基板、前記発光装置本体及
び前記封止部材で囲まれた空間内の圧力が、前記空間の外側の圧力よりも低くなっており
、当該圧力差によって前記回折格子基板が前記発光装置本体に密接していることが好まし
い。

本発明によれば、回折格子基板が可撓性を有しており、回折格子基板と発光装置本体と
を封止する封止部材を更に具備し、回折格子基板、発光装置本体及び封止部材で囲まれた
空間内の圧力が、空間の外側の圧力よりも低くなっており、当該圧力差によって回折格子
基板が発光装置本体に密接しているので、回折格子基板の回折格子部と発光装置本体の光
射出部とを、接着剤などを設けずに密接させることができる。

本発明に係る発光装置の製造方法は、素子基板上に、一対の電極に発光層が挟持された
発光素子を形成する発光素子形成工程と、一方の面に回折格子が設けられた回折格子基板
を、前記一方の面のうち前記回折格子の設けられた回折格子部分が前記発光装置本体のう
ち前記発光層からの光が射出される光射出部分に密接するように前記発光装置本体に取り
付ける回折格子基板取付工程とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、発光装置を構造するプロセス中に発光素子内に回折格子を形成する必
要は無く、回折格子の形成された回折格子基板を発光素子に貼り付けるだけで済むので、
大掛かりな露光装置や特殊な露光装置が不要になると共に、歩留りを向上させることがで
き、低コスト化を図ることができる。

また、本発明は、前記回折格子基板が可撓性を有しており、前記回折格子基板取付工程
が、前記発光素子の形成された前記素子基板上の領域を囲うと共に一部に開口部が形成さ
れるように、前記素子基板上に封止部材を環状に形成する封止部材形成工程と、前記回折
格子基板の前記一方の面を前記発光装置本体に対向させ、前記回折格子部分と前記光射出
部分とが平面視で重なるように前記封止部材を介して前記回折格子基板を素子基板に貼り
付ける貼付工程と、前記回折格子部分が前記光射出部分に密接するまで、前記回折格子基
板、前記素子基板及び前記封止部材で囲まれた空間を前記開口部から減圧する減圧工程と
、前記回折格子部分が前記光射出部分とを密接させた後、前記開口部を封止する封止工程
とを具備することが好ましい。

本発明によれば、接着剤などを用いなくても、回折格子基板の回折格子部分と発光装置
本体の光射出部分とを密接させることができる。

また、本発明は、前記封止部材を形成する工程が、前記封止部材の前記開口部の内側に
土手部分を形成する工程を有することが好ましい。

回折格子基板、素子基板及び封止部材で囲まれた部分を減圧する際に、当該封止部材の
内側の部分と外気圧との差によって封止部材が開口部から封止部材の内側の部分に進入す
る虞がある。本発明によれば、封止部材の開口部の内側に土手部分を形成するので、封止
部材が開口部から内側の部分に進入するのを防ぐことができる。

本発明に係る電子機器は、上記の発光装置を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、製造が容易であり、歩留りを向上させることができ、低コストで製造
可能な発光装置を備えているので、安価な電子機器を得ることができる。

［第１実施形態］
以下、図面をもとにして、本発明の実施形態を説明する。

（有機ＥＬ装置）
図１（ａ）は本実施形態に係る有機ＥＬ装置の構成を示す平面図である。図１（ｂ）は
この有機ＥＬ装置の断面図である。図２は、有機ＥＬ装置の１つの画素領域の構成を示す
断面図である。

図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、有機ＥＬ装置１は、有機ＥＬ素子基板２と、
複数の有機ＥＬ素子３と、保護層４と、封止部材５と、回折格子フィルム６とを主体とし
て構成されている。有機ＥＬ素子基板２、有機ＥＬ素子３、保護層４及び封止部材５によ
り有機ＥＬ装置本体を構成している。本実施形態で例に挙げる有機ＥＬ装置１は、静止画
や動画などを表示する表示装置として用いられる有機ＥＬ装置であり、有機ＥＬ素子３か
ら発光した光が有機ＥＬ素子基板２とは反対の方向、すなわち、保護層４の上面側から射
出されるトップエミッション型の有機ＥＬ装置である。

有機ＥＬ素子基板２は、例えばガラスなどからなる矩形の基板であり、図２に示すよう
に、表面には、有機ＥＬ素子３を駆動するＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジ
スタ）７と、当該ＴＦＴ７に接続された金属薄膜８とが形成されている。ＴＦＴ７及び金
属薄膜８は、有機ＥＬ素子３毎に設けられている。

有機ＥＬ素子３は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、有機ＥＬ素子基板２の例
えば対角２インチ程度の領域にマトリクス状に配列されている。有機ＥＬ素子３の設けら
れた領域が画素領域に対応している。例えば、図１（ａ）において最も左側の列が赤色の
画素領域、左から２番目の列が緑色の画素領域、左から３番目の列が青色の画素領域とな
っており、以下、右側の列に、赤色の画素領域、緑色の画素領域、青色の画素領域の順番
になっている。

図２に示すように、有機ＥＬ素子３は、金属薄膜８上に形成されており、陽極１１と、
発光層１２と、陰極１３とを主体として構成されている。この有機ＥＬ素子３は、発光層
１２が陽極１１と陰極１３とで挟持された構成になっている。

陽極１１は、発光層１２に正孔を供給する電極であり、例えばＩＴＯなどの透明な電極
から構成されている。

発光層１２は、陽極１１からの正孔と陰極１３からの電子とが結合することにより発光
するようになっている。発光層１２は、例えば、発光材料からなる発光材料層と、陽極１
１からの正孔を当該発光材料層に注入する正孔注入層と、陰極１３からの電子を発光材料
層に注入する電子注入層とで構成されている（図示省略）。陽極１１側に正孔注入層、陰
極１３側に電子注入層が配置され、この正孔注入層と電子注入層とで発光材料層を挟持す
る３層構造になっている。発光層１２を構成する各層は、発光効率の向上及び発光特性の
調整のため上述した３層構造以外の層構造に形成しても構わない。各層を構成する材料と
しては、低分子系又は高分子系の有機材料を用いることが好ましい。

陰極１３は、発光層１２に電子を供給する電極であり、発光層１２で発光した光を透過
可能な構成になっている。例えば、厚さが極めて薄い金属薄膜や、電子注入性を有する透
明な有機膜などによって構成されている。陰極１３の電気抵抗値を下げるために、陰極１
３上にＩＴＯなどの透明な導電膜を形成しても構わない。

有機ＥＬ素子３ごとに設けられた金属薄膜８は、例えばアルミニウムなど光反射率の高
い金属材料から構成されている。金属薄膜８は、ＴＦＴ７からの電気信号を陽極１１に供
給する電極として機能していると共に、発光層１２で発光して有機ＥＬ素子基板２側に進
む光を保護層４側に反射する反射部材としても機能している。

保護層４は、ＳｉＯＮなどの無機材料からなり、有機ＥＬ素子３を酸素や水分から保護
するための薄膜である。この保護層４は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、有機
ＥＬ素子３を覆うように当該有機ＥＬ素子３に積層されている。図２に示すように、保護
層４の厚さｔ１は１μｍ程度になっている。保護層４の上面４ａは平坦に形成されている
。

回折格子フィルム６は、例えば光を透過可能なプラスチックなどの材料からなり、可撓
性を有する回折格子基板である。図１（ａ）に示すように（粗い斜線部で示されている）
、有機ＥＬ素子３及び保護層４を覆う領域に配置されている。この回折格子フィルム６は
、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、有機ＥＬ素子基板２に対向するように配置さ
れており、周縁部が封止部材５に接着され、当該封止部材５を介して有機ＥＬ素子基板２
上に貼り付けられている。回折格子フィルム６は、図２に示すように、厚さｔ２が約１０
０μｍ程度になっている。

図１（ｂ）及び図２に示すように、回折格子フィルム６のうち有機ＥＬ素子基板２に対
向する面６ａには回折格子６ｂが形成されている。回折格子６ｂは、面６ａに形成された
複数の凸部９を主体として構成されている。凸部９は、図１（ａ）に示すように、回折格
子フィルム６の面６ａ上に、有機ＥＬ素子３の配列された領域に平面視で重なるようにマ
トリクス状に形成されている。

凸部９は、図２に示すように、ピッチｐが例えば１μｍ程度に形成されている。この凸
部９のピッチｐが回折格子６ｂの格子周期になる。凸部９のピッチについては、回折光の
方向に応じて適宜変化させることが可能である。凸部９の深さｄは、図２に示すように、
１μｍ程度に形成されている。

各凸部９は、図２に示すように、保護層４の上面４ａに当接している。保護層４の上面
４ａと凸部９との間には接着剤などの接着部材は設けられておらず、上面４ａと凸部９と
が直接接触した構成になっている。上面４ａと各凸部９とが直接接触することにより、回
折格子６ｂが上面４ａに密接した構成となっている。

回折格子フィルム６の他方の面６ｃ上には、水分や酸素が透過するのを抑制する薄膜構
造が形成されている。必要に応じて、光反射を防止する機能を有する薄膜構造を形成して
も良い。

封止部材５は、有機ＥＬ素子基板２上に保護層４を囲うように設けられており、保護層
４よりも基板面からの高さが高くなるように設けられている。この封止部材５は、封止剤
充填部５ａと、土手部５ｂと、封止剤５ｃととを主体として構成されている。封止剤充填
部５ａ、土手部５ｂ、封止剤５ｃは、いずれも酸素や水分の透過率が低い材料によって形
成されている。

封止剤充填部５ａは、封止部材５の輪郭を構成する部分である。封止剤充填部５ａの長
辺側、例えば図１（ａ）の例えば下辺側には、開口部５ｄが複数箇所、例えば３箇所形成
されている。この開口部５ｄは、封止剤充填部５ａの下辺側にほぼ均一な間隔で設けられ
ている。封止剤充填部５ａ内には、封止剤５ｃが充填されている。

土手部５ｂは、封止剤充填部５ａで囲まれる領域内に、開口部５ｄに沿って設けられて
いる。この土手部５ｂは、図１（ａ）の長辺方向の寸法が、開口部５ｄの開口幅（図１（
ａ）で封止剤充填部５ａの長辺方向の寸法）よりもやや大きくなっており、開口部５ｄを
内側からカバーするように設けられている。封止剤充填部５ａと土手部５ｂとの間には隙
間が形成されている。

封止剤５ｃは、上述した封止剤充填部５ａ内の他、開口部５ｄを塞ぐように設けられて
いる。この封止剤５ｃは、回折格子フィルム６及び有機ＥＬ素子基板２を接着し、両者の
間を封止すると共に、開口部５ｄを封止している。封止剤５ｃによって封止された、有機
ＥＬ素子基板２と、封止部材５と、回折格子フィルム６とで囲まれる空間は、密閉される
ことになる。この空間を密閉することにより、空間内外の圧力差によって回折格子フィル
ム６の回折格子６ｂが保護層４の上面４ａに密接した状態を保持している。

上記のように構成された有機ＥＬ装置１では、図２に示すように、発光層１２で発光し
た光Ｌは、陰極１３を透過して保護層４に入射する。この光Ｌは保護層４を透過し、保護
層４の上面４ａに到達し、保護層４の上面４ａに設けられた回折格子フィルム６の回折格
子６ｂにおいて回折される。回折格子６ｂにおいて回折された光は、回折格子フィルム６
を透過して、有機ＥＬ装置１の外部に取り出される。

（有機ＥＬ装置の製造方法）
次に、上記のように構成された有機ＥＬ装置１の製造方法を説明する。本実施形態では
、大面積のマザー基板に有機ＥＬ装置１の構成を複数形成し、当該マザー基板をスクライ
ブして分断する手法（多面取り）によって個々の有機ＥＬ装置１を製造する。以下では、
マザー基板に形成された１つの有機ＥＬ装置の構成に着目して説明する。

図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、有機ＥＬ素子基板２上に有機ＥＬ素子３と保
護層４とを形成し（発光素子形成工程）、この状態で、保護層４を囲うように封止部材５
を形成する（封止部材形成工程）。封止部材形成工程では、まず封止剤充填部５ａを形成
する。封止剤充填部５ａを形成する際には、当該封止剤充填部５ａの長辺にほぼ均一な間
隔で開口部５ｄが形成されるようにする。次に、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように
、封止剤充填部５ａ内に封止剤５ｃを充填する。

一方、回折格子フィルム６については、有機ＥＬ素子基板２とは別個に作成して用意し
ておく。回折格子６ｂの構造を形成した型を用いて、厚み１００μｍ程度のプラスチック
フィルムの表面に回折格子６ｂの凸部９を転写することで、図５（ａ）及び図５（ｂ）に
示すように回折格子６ｂの形成された回折格子フィルム６を作成する。

次に、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、回折格子フィルム６のうち回折格子６
ｂが形成された面６ａを有機ＥＬ素子基板２に対向させ、回折格子６ｂが有機ＥＬ素子３
に平面視で重なるように位置合わせをして、回折格子フィルム６と封止剤５ｃとを接着す
る（貼付工程）。接着後、封止剤５ｃを硬化させて固定する。封止剤５ｃを固定すること
によって、有機ＥＬ素子基板２と回折格子フィルム６との間が封止される。

次に、図７（ａ）に示すように、有機ＥＬ素子基板２と、封止剤充填部５ａと、回折格
子フィルム６とで囲まれた空間内を減圧する（減圧工程）。このとき、例えば開口部５ｄ
に図示しないポンプを接続し、ポンプを駆動させ当該空間内を吸引することによって、こ
の空間内を減圧する。

有機ＥＬ素子基板２と回折格子フィルム６との間が封止剤５ｃによって封止されている
ので、この状態で上記空間内を減圧すると、図７（ｂ）に示すように回折格子フィルム６
が圧力差によって変形し、回折格子フィルム６の回折格子６ｂと保護層４の上面４ａとが
密接する。封止剤充填部５ａの長辺には開口部５ｄがほぼ均一な間隔で設けられているた
め、回折格子フィルム６が均一に変形することになる。

回折格子フィルム６の回折格子６ｂが保護層４の上面４ａに密接したら、図８（ａ）に
示すように、開口部５ｄを封止剤５ｃで封止する（封止工程）。有機ＥＬ素子基板２、封
止剤充填部５ａ、回折格子フィルム６で囲まれた空間は減圧状態になっているため、当該
空間の外部との圧力差によって封止剤５ｃが内部に引きこまれるが、土手部５ｂによって
塞き止められる。この状態で、封止剤５ｃを硬化させると、図８（ｂ）に示すように、回
折格子フィルム６の回折格子６ｂが保護層４の上面４ａに密接した状態で保持される。そ
の後、この大面積のマザー基板をスクライブして個々の有機ＥＬ装置１となる。

本実施形態によれば、有機ＥＬ装置１を構造する過程で有機ＥＬ素子３内に回折格子を
形成する必要がなく、回折格子６ｂが形成された回折格子フィルム６を有機ＥＬ素子３と
は別個に作成し、この回折格子６ｂを保護層４の上面４ａに密接させれば済むことになる
。これにより、大掛かりな露光装置や特殊な露光装置が不要になると共に、歩留りを向上
させることができ、低コスト化を図ることができる。

また、回折格子フィルム６のうち回折格子６ｂを保護層４の上面４ａに密接して設ける
ので、上面４ａと回折格子６ｂとの間に空気層が形成されるのを回避することができ、当
該空気層における光の反射を回避することができる。これにより、光の取り出し効率が低
下するのを防ぐことができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を説明する。図９は、本実施形態に係る有機ＥＬ装置１０
１の構成を示す図である。図９（ａ）は有機ＥＬ装置１０１の平面構成、図９（ｂ）は有
機ＥＬ装置１０１の断面構成をそれぞれ示している。

図９（ａ）に示すように、有機ＥＬ装置１０１は、有機ＥＬ素子基板１０２と、複数の
有機ＥＬ素子１０３と、保護層１０４と、封止部材１０５と、回折格子フィルム１０６と
を主体として構成されている。本実施形態における有機ＥＬ装置１０１は、第１実施形態
と同様、静止画や動画などを表示する表示装置として用いられる有機ＥＬ装置であり、ト
ップエミッション型の有機ＥＬ装置である。本実施形態の有機ＥＬ装置１０１は、回折格
子フィルム１０６の構成が第１実施形態とは異なっており、その他の構成は第１実施形態
と同様になっている。

図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、回折格子フィルム１０６は、例えば光を透過
可能なプラスチックなどの材料からなり、可撓性を有する回折格子基板である。この回折
格子フィルム１０６は、ベースフィルム１０６ａと、複数の個別フィルム１０６ｂとを主
体として構成されている。

図９（ａ）に示すように、ベースフィルム１０６ａは、有機ＥＬ素子基板１０２のほぼ
中央にマトリクス状に配列された有機ＥＬ素子１０３及び保護層１０４を覆う領域に配置
されており、有機ＥＬ素子基板２の周縁部に配置された封止部材１０５を介して有機ＥＬ
素子基板１０２に貼り付けられている。ベースフィルム１０６ａと有機ＥＬ素子基板１０
２との間は、この封止部材１０５によって封止されている。

個別フィルム１０６ｂは、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、ベースフィルム１
０６ａ上の有機ＥＬ素子１０３との対向面１０６ｃに複数枚（図では６枚）貼り付けられ
ている。図９（ａ）に示すように、個別フィルム１０６ｂの長手方向は、有機ＥＬ素子１
０３の一列を全て覆う寸法を有している。個別フィルム１０６ｂの短手方向は、有機ＥＬ
素子１０３を複数列、例えば、図９（ａ）で最も左列の赤色の画素領域、左から２列目の
緑色の画素領域、左から３番目の青色の画素領域の３列を覆う程度の寸法を有している。

図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、各個別フィルム１０６ｂは、隣接する個別フ
ィルム１０６ｂの側面１０６ｄ同士が図示しない接着剤などによって貼り合わされている
。各個別フィルム１０６ｂは、この貼り合わせ部分が有機ＥＬ素子１０３の素子間に位置
するように配置されている。

個別フィルム１０６ｂは、図９（ｂ）に示すように、保護層１０４と対向する面１０６
ｅに回折格子１０６ｆを構成する凸部１０９が形成されている。凸部１０９は、図９（ａ
）及び図９（ｂ）に示すように、有機ＥＬ素子１０３の配列された領域に平面視で重なる
ようにマトリクス状に配置されている。凸部１０９は、第１実施形態と同様、ピッチが例
えば１μｍ程度、深さが１μｍ程度に形成されている。この凸部１０９のピッチが回折格
子１０６ｆの格子周期になる。

各凸部１０９は、図９（ｂ）に示すように、保護層１０４の上面１０４ａに当接してい
る。第１実施形態と同様、保護層１０４の上面１０４ａと凸部１０９との間には接着剤な
どの接着部材は設けられておらず、上面１０４ａと凸部１０９とが直接接触した構成にな
っている。上面１０４ａと各凸部１０９とが直接接触することにより、回折格子１０６ｆ
が上面１０４ａに密接した構成となっている。

例えば本実施形態の有機ＥＬ装置１０１は、大面積のマザー基板をスクライブして個々
の有機ＥＬ装置を取り出す多面取りによって製造される。この場合、有機ＥＬ装置の製造
過程で回折格子フィルム１０６もマザー基板に対応した大きさにする必要がある。つまり
、大面積の回折格子フィルム１０６に回折格子１０６ｆを形成する必要がある。

これに対して、本実施形態では、回折格子フィルム１０６が、ベースフィルム１０６ａ
に貼り付けられた複数の個別フィルム１０６ｂによって構成されているので、個別フィル
ム１０６ｂごとに回折格子１０６ｆを形成すればよいことになる。これにより、大面積の
マザー基板に回折格子１０６ｆを形成するのに比べて容易に製造することができ、製造コ
ストを大幅に削減することができる。

また、本実施形態では、個別フィルム１０６ｂ同士の貼り合せ部分が有機ＥＬ素子１０
３の間に位置するように回折格子フィルム１０６が配置されているので、有機ＥＬ素子１
０３と貼り合せ部分とが平面視で重なってしまうのを回避することができる。これにより
、貼り合せ部分における光の損失を防ぐことができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態を説明する。図１０は、本実施形態に係る有機ＥＬ装置２
０１の構成を示す図である。図１０（ａ）は有機ＥＬ装置２０１の平面構成、図１０（ｂ
）は有機ＥＬ装置２０１の断面構成をそれぞれ示している。

図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、有機ＥＬ装置２０１は、有機ＥＬ素子基
板２０２と、有機ＥＬ素子２０３と、保護層２０４と、回折格子フィルム２０６とを主体
として構成されている。本実施形態の有機ＥＬ装置２０１は、例えば照明装置として用い
られる有機ＥＬ装置であり、有機ＥＬ素子２０３からの光が有機ＥＬ素子基板２０２を透
過して射出されるボトムエミッション型の有機ＥＬ装置である。

有機ＥＬ素子基板２０２は、光を透過可能な例えばガラスなどからなる矩形の基板であ
る。有機ＥＬ素子２０３は、有機ＥＬ素子基板２０２の例えば対角２インチ程度の領域に
ベタ状に形成されている。有機ＥＬ素子２０３の設けられた領域が照明領域になっている
。この有機ＥＬ素子２０３は、陽極２１１と、発光層２１２と、陰極２１３とを主体とし
て構成されている。

陽極２１１は、発光層２１２に正孔を供給する電極であり、光を透過可能な例えばＩＴ
Ｏなどの透明な電極から構成されている。

発光層２１２は、陽極２１１からの正孔と陰極２１３からの電子とが結合することによ
り発光するようになっており、第１実施形態と同様の構成になっている。

陰極２１３は、発光層２１２に電子を供給する電極であり、発光層２１２で発光した光
を有機ＥＬ素子基板２０２側に反射可能な材料、例えばアルミニウムなどの光反射率の高
い金属によって構成されている。

保護層２０４は、ＳｉＯＮなどの無機材料からなり、有機ＥＬ素子２０３を酸素や水分
から保護するための薄膜である。保護層２０４は、図１０（ｂ）に示すように、有機ＥＬ
素子２０３を覆うように設けられている。

回折格子フィルム２０６は、例えば光を透過可能なプラスチックなどの材料からなる回
折格子基板である。この回折格子フィルム２０６は、図１０（ｂ）に示すように、厚さｔ
４が約１００μｍ程度になっている。回折格子フィルム２０６は、周縁部が図示しない接
着部材によって有機ＥＬ素子基板２０２の表面２０２ａに接着されている。

回折格子フィルム２０６のうち有機ＥＬ素子基板２０２の表面２０２ａに対向する面２
０６ａには回折格子２０６ｂが形成されている。回折格子２０６ｂは、面２０６ａに形成
された複数の凸部２０９を主体として構成されている。凸部２０９は、図１０（ａ）に示
すように、回折格子フィルム２０６の面２０６ａのほぼ中央部に設けられており、有機Ｅ
Ｌ素子２０３の形成された領域に平面視で重なるようにマトリクス状に配置されている。
凸部２０９は、第１実施形態と同様に、ピッチが例えば１μｍ程度、深さが１μｍ程度に
形成されている。凸部２０９のピッチが回折格子２０６ｂの格子周期になる。

回折格子２０６ｂを構成する各凸部２０９は、図１０（ｂ）に示すように、有機ＥＬ素
子基板２０２の表面２０２ａに当接している。表面２０２ａと凸部２０９との間には接着
剤などの接着部材は設けられておらず直接接触した構成になっている。直接接触すること
により、回折格子２０６ｂが表面２０２ａに密接した構成となる。

本実施形態によれば、照明装置などに用いられるボトムエミッション型の有機ＥＬ装置
２０１であっても、有機ＥＬ素子基板２０２の表面２０２ａに回折格子フィルム２０６の
回折格子２０６ｂを密接させることによって、第１実施形態と同様の効果を得ることがで
きる。

なお、陰極２１３を半透過性の陰極とし、陽極２１１の下面に光反射性の金属薄膜を配
置してトップエミッション型の有機EL素子とし、保護膜２０４の表面に回折格子を密着さ
せる構成とすることも可能である。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態を説明する。図１１は、本実施形態に係る有機ＥＬ装置の
断面構成を示す図である。本実施形態の有機ＥＬ装置３０１は、第１実施形態と同様、例
えば表示装置として用いられるトップエミッション型の有機ＥＬ装置である。

図１１に示すように、本実施形態では、回折格子フィルム３０６の上面３０６ａを押圧
する押圧部材３０７が設けられている。この押圧部材３０７は、有機ＥＬ素子基板３０２
に対向配置された対向基板３０８に設けられている。対向基板３０８は、接着部材３０９
を介して有機ＥＬ素子基板３０２に貼り付けられている。他の構成は第１実施形態と同様
である。

第１実施形態でも述べたように、有機ＥＬ装置３０１のうち、有機ＥＬ素子基板３０２
と、回折格子フィルム３０６と、封止部材３０５とで囲まれた空間は減圧状態になってい
る。このため、時間が経過すると封止部材３０５を通して大気が浸入しやすくなる。大気
が浸入すると、有機ＥＬ素子３０３の劣化が加速されてしまう。また、有機ＥＬ装置３０
１内部の圧力が上昇し、回折格子フィルム３０６の回折格子３０６ｂが保護層３０４から
離れるという問題が生じる。

本実施形態では、回折格子フィルム３０６の上面３０６ａを押圧する押圧部材３０７が
設けられているので、回折格子３０６ｂが保護層３０４から離れてしまうのを防ぐことが
できる。また、対向基板３０８及び接着部材３０９によって有機ＥＬ素子基板２上がさら
に覆われているので、大気の侵入自体を防ぐことができる。

［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態を説明する。図１２は、本実施形態に係る有機ＥＬ装置の
一部の構成を示す平面図である。本実施形態の有機ＥＬ装置４０１は、第１実施形態と同
様、例えば表示装置として用いられるトップエミッション型の有機ＥＬ装置である。本実
施形態では、回折格子フィルムの構成、特に、回折格子フィルムに設けられる回折格子の
構成が第１実施形態とは異なっているので、かかる点を中心に説明する。

図１２に示すように、有機ＥＬ装置４０１には、赤色の色光を発光する有機ＥＬ素子４
０３Ｒと、緑色の色光を発光する有機ＥＬ素子４０３Ｇと、青色の色光を発光する有機Ｅ
Ｌ素子４０３Ｂとが設けられている。回折格子フィルム４０６には、回折格子４０６ｂを
構成する凸部４０９が有機ＥＬ素子４０３に平面視で重なるように形成されている。

凸部４０９は、有機ＥＬ素子４０３Ｒに重なる領域ではピッチがｐ１となるように配列
されており、有機ＥＬ素子４０３Ｇに重なる領域ではピッチがｐ２となるように配列され
ており、有機ＥＬ素子４０３Ｂに重なる領域ではピッチがｐ３となるように配列されてい
る。ピッチｐ１、ピッチｐ２及びピッチｐ３は回折格子４０６ｂの格子周期であり、それ
ぞれ異なる値、すなわち、各有機ＥＬ素子４０３から発光される色光によって最適なピッ
チになるようにそれぞれ設定されている。

光が回折するのに最適な回折格子の格子周期は、光の波長によって異なっている。本実
施形態では、有機ＥＬ素子４０３Ｒに平面視で重なる領域と、有機ＥＬ素子４０３Ｇに平
面視で重なる領域と、有機ＥＬ素子４０３Ｂに平面視で重なる領域とで回折格子４０６ｂ
のピッチ（格子周期）が異なっているので、各色光に応じた最適なピッチに設計すること
ができる。これにより、一層効率的に光を回折させることができるので、光の取り出し効
率を向上させることができる。

［第６実施形態］
次に、本発明に係る第６実施形態を説明する。本実施形態では、上記実施形態に記載の
有機ＥＬ装置を搭載した電子機器について、携帯電話を例に挙げて説明する。

図１３は、携帯電話５００の全体構成を示す斜視図である。

携帯電話５００は、筺体５０１、複数の操作ボタンが設けられた操作部５０２、画像や
動画、文字等を表示する表示部５０３を有する。表示部５０３には、本発明に係る有機Ｅ
Ｌ装置１〜４０１が搭載される。

このように、製造が容易であり、歩留りを向上させることができ、低コストで製造可能
な有機ＥＬ装置１〜４０１が搭載されているので、安価な電子機器を得ることができる。

本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しな
い範囲で適宜変更を加えることができる。

例えば、図９（ａ）では、個別フィルム１０６ｂの長手方向が有機ＥＬ素子１０３の一
列を全て覆う寸法に形成されているが、これに限られることは無く、例えば１つの個別フ
ィルム１０６ｂのＹ方向の寸法を、図９（ａ）で示した寸法の１／２、１／３、・・・、
１／ｎ（ｎ≠０）とし、その個別フィルム１０６ｂをＹ方向に２枚、３枚、・・・、ｎ枚
配列する構成であっても構わない。また、Ｘ方向についても、１枚の個別フィルム１０６
ｂで赤・緑・青の３列の組を複数組覆う構成であっても構わない。

本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ装置の構成を示す図。 本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ装置を構成する有機ＥＬ素子の構成を示す図。 本実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造過程を示す工程図。 同、工程図。 同、工程図。 同、工程図。 同、工程図。 同、工程図。 本発明の第２実施形態に係る有機ＥＬ装置の構成を示す図。 本発明の第３実施形態に係る有機ＥＬ装置の構成を示す図。 本発明の第４実施形態に係る有機ＥＬ装置の構成を示す図。 本発明の第５実施形態に係る有機ＥＬ装置の構成を示す図。 本発明の第６実施形態に係る携帯電話の構成を示す図。

符号の説明

１…有機ＥＬ装置 ２…有機ＥＬ素子基板 ３…有機ＥＬ素子 ４…保護層 ４ａ…
上面 ５…封止部材 ６…回折格子フィルム ６ｂ…回折格子 １０６…回折格子フィル
ム １０６ａ…ベースフィルム １０６ｂ…個別フィルム ３０７…押圧部材 ３０８…
対向基板 ３０９…接着部材

Claims (13)

1. 一対の電極が発光層を挟持してなる発光素子を素子基板上に有し、前記発光層で発光し
   た光を前記素子基板側又は前記素子基板と反対側から外部に射出する発光装置本体と、
   一方の面に回折格子が設けられており、前記一方の面のうち前記回折格子の設けられた
   回折格子部分が前記発光装置本体のうち前記発光層からの光が射出される光射出部分に密
   接するように前記発光装置本体に設けられた回折格子基板と
   を具備することを特徴とする発光装置。
2. 前記発光層が有機ＥＬ層である
   ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
3. 前記発光層で発光した光を前記素子基板と反対側から外部に射出する
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の発光装置。
4. 前記発光装置本体が、前記発光素子を覆うように設けられた光透過性を有する保護層を
   有しており、
   前記発光層からの光が前記保護層から外部に射出され、
   前記回折格子基板の前記一方の面の前記回折格子部分が、前記保護層の前記光射出部分
   に密接するように設けられている
   ことを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
5. 前記回折格子基板が複数設けられており、前記複数の回折格子基板が、平面視で前記光
   射出部分の異なる部分にそれぞれ配置されている
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか一項に記載の発光装置。
6. 前記発光素子が、前記素子基板上に所定の間隔で複数設けられており、
   前記複数の回折格子基板のうち隣接する前記回折格子基板の対向する辺同士が共に平面
   視で前記発光素子の間の領域に位置するように、前記複数の回折格子基板が配置されてい
   る
   ことを特徴とする請求項５に記載の発光装置。
7. 前記発光層が、第１の色光を発光する第１発光層と、第２の色光を発光する第２発光層
   とを少なくとも含み、
   前記回折格子基板のうち前記第１発光層の光射出部分に密接する部分と前記第２発光層
   の光射出部分に密接する部分とで、前記回折格子の格子周期が異なっている
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちいずれか一項に記載の発光装置。
8. 前記回折格子基板を前記発光装置本体側に押圧する押圧部材を更に具備する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のうちいずれか一項に記載の発光装置。
9. 前記回折格子基板が可撓性を有しており、
   前記回折格子基板と前記発光装置本体とを封止する封止部材を更に具備し、
   前記回折格子基板、前記発光装置本体及び前記封止部材で囲まれた空間内の圧力が、前
   記空間の外側の圧力よりも低くなっており、当該圧力差によって前記回折格子基板が前記
   発光装置本体に密接している
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項８のうちいずれか一項に記載の発光装置。
10. 素子基板上に、一対の電極に発光層が挟持された発光素子を形成する発光素子形成工程
    と、
    一方の面に回折格子が設けられた回折格子基板を、前記一方の面のうち前記回折格子の
    設けられた回折格子部分が前記発光装置本体のうち前記発光層からの光が射出される光射
    出部分に密接するように前記発光装置本体に取り付ける回折格子基板取付工程と
    を具備することを特徴とする発光装置の製造方法。
11. 前記回折格子基板が可撓性を有しており、
    前記回折格子基板取付工程が、
    前記発光素子の形成された前記素子基板上の領域を囲うと共に一部に開口部が形成され
    るように、前記素子基板上に封止部材を環状に形成する封止部材形成工程と、
    前記回折格子基板の前記一方の面を前記発光装置本体に対向させ、前記回折格子部分と
    前記光射出部分とが平面視で重なるように前記封止部材を介して前記回折格子基板を素子
    基板に貼り付ける貼付工程と、
    前記回折格子部分が前記光射出部分に密接するまで、前記回折格子基板、前記素子基板
    及び前記封止部材で囲まれた空間を前記開口部から減圧する減圧工程と、
    前記回折格子部分が前記光射出部分とを密接させた後、前記開口部を封止する封止工程
    と
    を具備することを特徴とする請求項１０に記載の発光装置の製造方法。
12. 前記封止部材形成工程が、
    前記封止部材の前記開口部の内側に土手部分を形成する工程を有する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の発光装置の製造方法。
13. 請求項１乃至請求項９のうちいずれか一項に記載の発光装置を備えたことを特徴とする
    電子機器。
    

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