JP2009054534A - 有機エレクトロルミネセンス素子 - Google Patents

Abstract

【課題】有機ＥＬ素子の発光部を目立たなくする。
【解決手段】発光表示部１６（有機ＥＬ素子）は、透明基板２７と、陽極層３１と、絶縁層４０と、有機層４５と、陰極層５０とを備える。陽極層３１は、透明基板２７の上面に積層される。絶縁層４０は、陽極層３１の外縁部３１Ｓの上に積層される。有機層４５は、少なくとも絶縁層４０が積層されていない陽極層３１の上面に積層される。陰極層５０は有機層４５の上に積層されると共に、少なくとも一部が有機層４５の外縁部４５Ｓからはみ出て絶縁層４０の上にも積層される。絶縁層４０は、陰極層５０の外縁部５０Ｓよりも外側にはみ出すように形成され、そのはみ出し部４１の厚さ方向における透過率は、外縁部５０Ｓに近い部分が遠い部分よりも低くなる。
【選択図】図５

Description

本発明は、例えばファインダー装置に適用される有機エレクトロルミネセンス素子であって、特に２つの電極層間がショートするのを防止するための絶縁層が改良された有機エレクトロルミネセンス素子に関する。

従来、一眼レフカメラにおいて、ペンタプリズムと焦点板の間の被写体結像位置近傍に有機エレクトロルミネセンス素子（以下、有機ＥＬ素子という）が配置されることが知られている。この有機ＥＬ素子は、一部が厚さ方向に光透過性を有する光透過部として形成されており、その光透過部を透過した被写体からの光が有機ＥＬ素子からの光と共にファインダー窓に入射され、被写体像が有機ＥＬ素子の発光表示と共にファインダー窓で観察される。

特許文献１には、ファインダー装置に適用される有機ＥＬ素子の一例が開示されている。ここでは、有機ＥＬ素子の光透過部に、陽極層、有機層、及び陰極層が積層されて構成される発光部が配置され、その発光部によって、被写体像を観察するための領域にフォーカスフレーム等の各種マークを発光表示させている。ここで、発光部を構成する陰極層は、非透明材料によって形成され、被写体からの光を遮ることとなるので、各発光部は非発光のときも遮光部分として視認されることとなる。
特許第３５３９２５１号公報

ところで、陽極層の外縁部上面には、その外縁部が陰極層に接触し、ショートすることを防止するために、絶縁層が積層されていることが一般的である。絶縁層は、通常、両電極間の絶縁を確保するために、陽極層及び陰極層の外縁部よりも外側にはみ出ているため、ファインダー窓から見ると、絶縁層は陰極層を取り囲むように形成されている。

絶縁層は、透明材料で形成されることにより、被写体からの光を透過するが、光を完全に透過できるわけではないので、ファインダー窓から視認されることとなる。したがって、各発光部は、陰極層と絶縁層との組み合わせによって大きな遮光部分として視認され、被写体観察の妨げとなる。特に、発光部がフォーカスポイントのように小さいものを表示する場合、発光部において絶縁層が遮光する領域の占める割合が高くなる。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、ファインダー装置等に適用される有機ＥＬ素子において、絶縁層の構成を改善することにより、絶縁層及び陰極層が被写体観察の妨げるとなることを防止することを目的としたものである。

本発明に係る有機ＥＬ素子は、基板と、基板の上に配置される第１電極層と、第１電極層の外縁部の上に形成される絶縁層と、有機発光材料を含み、第１電極層の上の少なくとも絶縁層が形成されていない部分に形成される有機層と、有機層の上に形成され、かつ少なくとも一部が有機層の外縁部からはみ出して絶縁層の上にも形成される第２電極層とを備え、絶縁層は、第１及び第２電極層の少なくともいずれか一方の電極層の外縁部よりも外側にはみ出すように形成され、そのはみ出し部の厚さ方向における透過率は、一方の電極層の外縁部に近い部分が遠い部分よりも低いことを特徴とする。

例えば、はみ出し部の膜厚が一方の電極の外縁部に近い部分が遠い部分よりも厚くさせられ、これにより上記透過率は、一方の電極層の外縁部に近い部分が遠い部分よりも低くされても良い。

また、例えば、はみ出し部は、一方の電極の外縁部に近い部分が所定厚さあたりの透過率が相対的に低い材料で形成されると共に、一方の電極の外縁部から遠い部分が所定厚さあたりの透過率が相対的に高い材料で形成されることにより、上記透過率は、一方の電極層の外縁部に近い部分が遠い部分よりも低くされても良い。なお、一方の電極は、非透明電極であることが好ましい。

本発明では、電極層からはみ出ている絶縁層の透過率について、電極層から離れている部分のほうを大きくすることにより、電極層を小さく見せると共に絶縁層を視認しづらくすることができる。

以下本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本実施形態が適用された一眼レフカメラのファインダー装置を示す。なお、以下の説明においては、一眼レフカメラに適用された場合を説明するが、本発明は、顕微鏡、コンパクトカメラ等のその他の光学機器にも適用することが可能である。

ファインダー装置１０は、対物レンズ１１と、クイックリターンミラー１２と、ピント板１３と、ペンタプリズム１４と、接眼レンズ１５と、発光表示部１６と、ファインダー窓１７とを備える。

被写体で反射された反射光は、対物レンズ１１を介して、クイックリターンミラー１２で反射されることによりピント板１３に導かれ、ピント板１３で一旦結像される。その後上記反射光は、ペンタプリズム１４で２回反射され、接眼レンズ１５を介してファインダー窓１７に入射される。クイックリターンミラー１２はレリーズスイッチ（不図示）が押されると、光路上から退避させられ、対物レンズ１１によって導かれた反射光は、ＣＣＤやフィルム等に導かれ、これらを露光する。

発光表示部１６は、有機ＥＬ素子から構成され、ピント板１３とペンタプリズム１４の間の、被写体からの光が通過する光路に交差する横断領域上に配置され、これにより、被写体結像位置近傍に配設される。発光表示部１６の各発光部から発せられた光も、ペンタプリズム１４、接眼レンズ１５を介してファインダー窓１７に入射される。なお、発光表示部１６は、クイックリターンミラー１２とピント板１３の間に配置することも可能である。

図２は、発光表示部１６の模式的な平面図を示す。図３〜５は、発光表示部１６に設けられる発光部の１例を示す図である。図２に示すように、発光表示部１６は、矩形のファインダー視野領域２１と、ファインダー視野領域２１の上下左右の外側を囲み、矩形の枠状に形成されたファインダー視野外領域２４とから構成される。ファインダー視野領域２１は、ファインダー窓１７から視認可能であるが、ファインダー視野外領域２４はファインダー窓１７から視認することができない領域である。

矩形のファインダー視野領域２１は、被写体を観察するための矩形の撮影視野領域２２と、その撮影視野領域２２の上下左右の外側を囲み、矩形の枠状に形成される遮光領域２３とから構成される。撮影視野領域２２は被写体からの光が入射し、透過される領域であって、被写体観察に使用される光透過部分である。遮光領域２３は、不図示の遮光マスクによって被写体及び発光表示部１６からファインダー窓１７（図１参照）に入射される光が遮光される領域である。但し、遮光領域２３は必要に応じて発光部が設けられると共に、遮光マスクに開口部が設けられ、各種情報が発光表示されても良い。各種情報としては、撮影に利用される露光値、撮影モードやストロボ発光の有無を示す各種シンボルマークである。

図３〜５に示すように、発光表示部１６は、透明基板２７と、透明基板２７の上面に配置される発光部２６、陽極線３０、及び陰極線３３と、透明封止部材２８とを備える。本実施形態において、透明基板２７は接眼側に、透明封止部材２８は対物側に配置され、発光表示部１６は、透明基板２７側から観察者によって観察される。透明封止部材２８は、透明基板２７との間に各発光部２６を配置させて、各発光部２６を封止する。透明封止部材２８及び透明基板２７は、例えば、ガラス、合成樹脂等の透明部材から成るが、少なくとも撮影視野領域２２（光透過部分）において光透明性を有すれば良い。

図２に示すように、発光部２６は複数設けられると共に、撮影視野領域２２に配置される。具体的には、発光部２６は、撮影視野領域２２の中央領域において、左右に３個並べられて形成された発光部の列が上下に３列並べられて９個配置されると共に、その中央領域を挟み込むように左右に１個ずつ配置されている。発光部２６はフォーカスマークとして使用され、例えばオートフォーカスで撮影が行われるとき、ピントが合った位置に対応する１つの発光部２６が発光させられる。

陽極線３０及び陰極線３３は、各発光部２６に電力を供給するための電極線である。図２に示すように、陽極線３０は複数本設けられ、各陽極線３０は一端が各発光部２６に配置されると共に、他端が発光表示部１６の外縁部に配置され、その外縁部において不図示の電源に接続される。陽極線３０は、他の陽極線３０に電気的に接続されること無く、各々が独立に電源に接続されるため、各発光部２６は独立に発光制御可能である。一方、陰極線３３は、一端が発光表示部１６の外縁部に配置される主陰極線３３Ａと、主陰極線３３Ａから分岐して配線される複数の分岐陰極線３３Ｂとから成る。なお、一部の分岐陰極線３３Ｂは、さらに分岐して、別の分岐陰極線３３Ｂを形成する。分岐陰極線３３Ｂそれぞれは、各発光部２６まで延ばされており、分岐陰極線３３Ｂの各端部は、各発光部２６に配置される。なお、図２においては、陽極線３０は実線で、陰極線３３は破線で示される。

図３に示すように、各発光部２６において、各陽極線３０の一端は、フォーカスマークの形状に沿うように円形に形成されており、陽極層３１と成る。また、各発光部２６まで延ばされた分岐陰極線３３Ｂの端部は、陽極層３１から離間して配置されている。

図３〜５に示すように、各発光部２６において、陽極層３１の上には絶縁層４０が積層されている。絶縁層４０は上方から見ると、陽極層３１の中央部３１Ｃを避けるように環状に形成されており、その外縁部４０Ｓは陽極層３１の外縁部３１Ｓよりも外側に配置されている。すなわち、絶縁層４０は陽極層３１の外縁部３１Ｓの上に積層されると共に、その外縁部３１Ｓから外側にはみ出して透明基板２７の上面にも積層されている。絶縁層４０は、陽極層３１の外縁部３１Ｓが後述する陰極層５０と接触することを防止し、２つの電極間に生じるショートを防止する。但し、絶縁層４０は、分離陰極線３３Ｂの上には積層されず、図３に示すように上方から見ると、分離陰極線３３Ｂが設けられた部分が切り欠けられた円環状に形成される。

陽極層３１の上面において、絶縁層４０が積層されていない中央部３１Ｃには、有機層４５が積層され、これにより有機層４５は、上方から見ると円形に形成され、円環状に形成された絶縁層４０によって取り囲まれることになる。但し、有機層４５の一部は、中央部３１Ｃから外側にはみ出ており、絶縁層４０の上面にも一部が積層されている。

有機層４５の上には、さらに上方から見ると円形に形成された陰極層５０が積層されている。陰極層５０は有機層４５の上面全体に積層されると共に、有機層４５の外縁部４５Ｓから外側にはみ出して絶縁層４０の上面にも積層されている。但し、陰極層５０の外縁部５０Ｓは、絶縁層４０の外縁部４０Ｓより内側に配置されており、これにより、絶縁層４０は、陰極層５０の外縁部５０Ｓよりも外側にはみ出して積層されている。陰極層５０は、有機層４５の外縁部４５Ｓより外側において、分岐陰極線３３Ｂの端部の上面にも積層され、分岐陰極線３３Ｂに電気的に導通される。

各電極線（すなわち、陽極線３０及び陰極線３３）及び陽極層３１は、ITO（Indium Tin Oxide）、ATO(antimony doped tindioxide)、ZnO（zinc oxide）、IZO(Indium Zinc Oxide)等の透明導電性金属化合物から形成され、透明電極として構成される。また、絶縁層４０は、ポリイミド、アクリル誘導体化合物等の絶縁材料であって、透明性を有する合成樹脂から形成される。

有機層４５は、正孔輸送層、有機発光材料で構成される有機発光層、電子輸送材料で構成される電子輸送層等が積層されて構成され、両電極層３１、５０から電圧が印加されることにより、赤、緑、青、白色等の所定の光を発するように構成される。陰極層５０は、例えばアルミニウム、インジウム、マグネシウム、カルシウム、チタニウム、イットリウム、リチウム、及びこれらの合金等の非透過性の陰極金属材料から形成され、非透明電極として構成される。

陰極層５０は、非透明材料で形成され被写体からの光を実質的に遮光するため、発光部２６が非発光のとき、遮光部分として視認される。一方、絶縁層４０は、上述したように陰極層５０の外縁部５０Ｓよりも外側にはみ出しており、透明基板２７側から観察すると、その絶縁層４０のはみ出し部４１は、分岐陰極線３３Ｂが設けられた部分を除いて、陰極層５０を円環状に取り囲んでいる。

本実施形態では、絶縁層４０のはみ出し部４１は、透明基板２７上に積層されると共に、外周側の厚さが薄くなるように段差４０Ｇが設けられ、階段状に形成されている。これにより、はみ出し部４１は、段差４０Ｇを境に内周側を形成する、膜厚Ｄ１の内周部４２と、段差４０Ｇを境に外周側を形成する、膜厚Ｄ１より小さい膜厚Ｄ２を有する外周部４３とから成る。

絶縁層４０は同一の透明材料で形成され、所定厚さあたりの透過率が同一であるため、膜厚が厚い内周部４２の透過率は、外周部４３の透過率に比べて低くなる。したがって、透明基板２７側から見ると、はみ出し部４１は、図６に示すように、外縁部５０Ｓに接しつつ陰極層５０を取り囲む、相対的に透過率が低い内周部４２と、内周部４２をさらに取り囲む、相対的に透過率が高い外周部４３とから成る。すなわち、はみ出し部４１の厚さ方向における透過率は、陰極層５０の外縁部５０Ｓに近い部分が遠い部分よりも低くなる。

以上の構成により、有機層４５が非発光のとき、図６に示すようにはみ出し部４１を透明基板２７側から見ると、内周部４２が相対的に暗い部分として、外周部４３が相対的に明るい部分として視認されることとなる。そして、非透過性の陰極層５０が、外側に向かうに従って徐々に明るくなる透過性の絶縁層４０で囲まれると、陰極層５０が小さく見えるような錯覚がもたらされ、観察者は陰極層５０が被写体観察を阻害していると感じづらくなる。

また、発光表示部１６において、絶縁層４０の外周部４３が設けられた部分と、絶縁層４０の外側の部分６０（すなわち、絶縁層が設けられない部分、図６参照）との厚さ方向における透過率の差も小さくすることができるので、絶縁層４０の外縁部４０Ｓが見えづらくなり、絶縁層４０も視認しにくくなる。なお、絶縁層４０の外周部４３は、その上面に陰極層５０が積層されているわけではないため、その膜厚Ｄ２を薄くしても、２つの電極層間の絶縁性が低下することはない。

なお、本実施形態において、絶縁層４０のはみ出し部４１以外の部分の膜厚は、内周部４２と同一であるが、異なっていても良い。

次に、本実施形態に係る発光表示部１６の製造方法を説明する。本実施形態では、まず、陽極線３０、陽極層３１、及び陰極線３３を透明基板２７上にフォトリソグラフィによって形成する。次いで、陽極線３０、陽極層３１及び透明基板２７の上に絶縁層４０を例えばフォトリソグラフィによって形成する。このとき、まず、外周部４３が積層される領域を含めて、絶縁層４０が積層される領域全体に膜厚Ｄ２の絶縁膜を被膜する。その後、外周部４３が積層される領域以外の領域に、さらに所定膜厚（＝Ｄ１−Ｄ２）の絶縁膜を被膜し、外周部４３とその他の部分との膜厚が異なる絶縁層４０を形成する。次いで有機層４５及び陰極層５０を順にスパッタリング等によって蒸着し、これにより有機ＥＬ素子１０が得られる。

図７は、本発明の第２の実施形態を示すための断面図である。
第１の実施形態において、内周部４２及び外周部４３は、その膜厚を異ならせることにより、外周部と内周部との厚さ方向における透過率を異なるようにしたが、本実施形態では、内周部４２及び外周部４３を形成する材料を異ならせることにより、厚さ方向における透過率を異なるようにする。

すなわち、絶縁層４０は、その外周部４３が所定厚さ（例えば、１μｍ）あたりの透過率が相対的に高い材料で形成される一方、内周部４２及びはみ出し部４１以外の部分が所定厚さあたりの透過率が相対的に低い材料で形成されている。一方、外周部４３の膜厚は、内周部４２の膜厚Ｄ１と同一に形成されており、これにより、外周部４３の厚さ方向における透過率は、内周部４２の厚さ方向における透過率より高くなる。

本実施形態においても、有機層４５が非発光のとき、はみ出し部４１を透明基板２７側から見ると、内周部４２が相対的に暗い部分として、外周部４３が相対的に明るい部分として視認されることとなる。したがって、本実施形態においても、陰極層５０が小さく視認されると共に、絶縁層４０の外縁部４０Ｓが視認されづらくなる。

なお、内周部４２、外周部４３を形成するための、所定厚さあたりの透過率が異なる材料は、例えば異なる絶縁材料が用いられることにより得られ、又は、同一の絶縁材料が用いられると共に、内周部４２の材料に染料、顔料等が添加されることにより得られる。また、本実施形態においては、外周部４３と内周部４２の膜厚は同一にされたが、外周部４３の厚さ方向における透過率が内周部４２より高くなるならば、これらの膜厚は同一でなくても良い。

なお、第１の実施形態では、はみ出し部４１において、段差４０Ｇは１つしか設けられず、厚さ方向における透過率が異なる部分は、２段（外周部４３と内周部４２）設けられるのみであったが、外周に向かって膜厚が小さくなる態様であるならば、膜厚が異なる部分は３段以上設けられても良い。勿論、第２の実施形態でも同様に透過率が異なる部分が３段以上設けられても良い。

また、図８に示すように、はみ出し部４１の一部又は全部が外周に向かうに従って連続的に膜厚が小さくなるように形成され、はみ出し部４１の厚さ方向における透過率が外周に向かうに従って連続的に大きくなるように形成されても良い。また、第２の実施形態のように、はみ出し部を形成する材料を異ならせることにより、はみ出し部４１の透過率が外側に向かうに従って連続的に大きくなるようにしても良い。

なお、本実施形態では、発光部１６からの発光は、透明基板２７側から出射されるボトムエミッション型であったが、封止部材２８側から出射されるトップエミッション型であっても良い。トップエミッション型であるとき、接眼側に封止部材２８が、対物側に透明基板２７が配置されると共に、透明基板２７上には、透明基板２７側から順に、非透明電極である陰極層５０、有機層４５、透明電極である陽極層３１が積層されることとなる。この場合でも、封止部材２８側から視認されたとき、絶縁層４０のはみ出し部４１は、陰極層５０の外縁部５０Ｓから外側にはみ出すように形成され、そのはみ出し部４１の厚さ方向における透過率は、第１及び第２の実施形態と同様の構成により、外周側が内周側より高くされている。

なお、上記各実施形態では、陰極層５０は、非透明電極として形成されたが、透明導電性金属化合物等によって形成され透明電極層として構成されても良い。

一眼レフカメラのファインダー装置の模式図である。 発光表示部を接眼側から見たときの平面図である。 発光部を対物側から見たときの平面図である。 図３におけるIV−IV線上における断面図である。 図３におけるＶ−Ｖ線上における断面図である。 ファインダー窓から見たときの発光部の見え方を示す平面図である。 第２の実施形態における発光部の断面図である。 第１の実施形態の変形例を示すための発光部の断面図である。

符号の説明

１６ 発光表示部
２２ 撮影視野領域（光透過部分）
２６ 発光部
３０ 陽極線
３１ 陽極層
３３ 陰極線
４０ 絶縁層
４１ はみ出し部
４５ 有機層
５０ 陰極層

Claims (4)

1. 基板と、
   前記基板の上に配置される第１電極層と、
   前記第１電極層の外縁部の上に形成される絶縁層と、
   有機発光材料を含み、前記第１電極層の上の少なくとも前記絶縁層が形成されていない部分に形成される有機層と、
   前記有機層の上に形成され、かつ少なくとも一部が前記有機層の外縁部からはみ出して前記絶縁層の上にも形成される第２電極層とを備え、
   前記絶縁層は、前記第１及び第２電極層の少なくともいずれか一方の電極層の外縁部よりも外側にはみ出すように形成され、そのはみ出し部の厚さ方向における透過率は、前記一方の電極層の外縁部に近い部分が遠い部分よりも低いことを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子。
2. 前記はみ出し部の膜厚は前記一方の電極の外縁部に近い部分が遠い部分よりも厚いことを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
3. 前記はみ出し部は、前記一方の電極の外縁部に近い部分が所定厚さあたりの透過率が相対的に低い材料で形成されると共に、前記一方の電極の外縁部から遠い部分が前記所定厚さあたりの透過率が相対的に高い材料で形成されることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
4. 前記一方の電極は、非透明電極であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
   
   

Images