JP2012138226A - 有機発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高効率の有機発光装置を提供すること。
【解決手段】第一の基板（１），反射層（２），第一の絶縁層（３），第一の透明電極（４），有機発光層（５），第二の透明電極（６）および第二の基板（７）を有し、有機発光層からの光が取り出される方向に向かって、第一の基板，反射層，第一の絶縁層，第一の透明電極，有機発光層，第二の透明電極および第二の基板の順に配置され、反射層は平板であり、第一の絶縁層の光が取り出される側には凹凸部が形成され、第一の絶縁層の凹凸部に対応して第一の透明電極，有機発光層および第二の透明電極に凹凸部が形成される有機発光装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は有機発光装置に関する。

薄型，高効率、かつ長寿命を実現する発光素子として、基板上に有機発光層と、該有機発光層を挟む第１の電極と第２の電極とを有して構成される発光素子であって、前記第２の電極は前記有機発光層の前記基板とは反対側に形成され、前記第２の電極と前記有機発光層との間に、前記第２の電極よりも成膜時に分解生成する酸素が少ない酸化物を主成分とする緩衝層を有し、さらに前記基板を金属基板とする発光素子が知られている。

特開２００６−１６４８０８号公報

反射板に凹凸があると、例えば、反射板の凸部での導波光が反射を繰り返し、光が減衰するという課題がある。本発明の目的は、高効率の有機発光装置を提供することである。

上記課題を解決するための本発明の特徴は以下の通りである。
（１）第一の基板，反射層，第一の絶縁層，第一の透明電極，有機発光層，第二の透明電極および第二の基板を有し、有機発光層からの光が取り出される方向に向かって、第一の基板，反射層，第一の絶縁層，第一の透明電極，有機発光層，第二の透明電極および第二の基板の順に配置され、反射層は平板であり、第一の絶縁層の光が取り出される側には凹凸部が形成され、第一の絶縁層の凹凸部に対応して第一の透明電極，有機発光層および第二の透明電極に凹凸部が形成される有機発光装置。
（２）上記（１）において、第二の透明電極と第二の基板との間に第二の絶縁層が形成され、第二の透明電極の凹部に第二の絶縁層が形成され、第二の透明電極の凸部は第二の基板と接する有機発光装置。
（３）上記（１）において、第二の透明電極と第二の基板との間に樹脂層が形成され、第二の透明電極の凹凸部は樹脂層で覆われる有機発光装置。
（４）上記（１）において、反射層と第一の透明電極とが電気的に接続されている有機発光装置。
（５）上記（４）において、反射層と第一の透明電極とが接している有機発光装置。
（６）上記（１）において、反射層の面内方向において、第一の絶縁層の凸部は千鳥配置となる有機発光装置。
（７）上記（６）において、反射層の面内方向において、第一の絶縁層の凸部および第一の絶縁層の凸部に隣接する凸部のずれ幅は１０μｍ以上である有機発光装置。
（８）上記（１）において、反射層の面内方向において、第一の絶縁層の凸部は最密充填構造となる有機発光装置。
（９）上記（１）において、反射層の面内方向において、第一の絶縁層の凸部の面積は第一の絶縁層の凹部の面積よりも大きく、反射層の面内方向において、第一の絶縁層の凹部が第一の絶縁層の凸部に囲まれている有機発光装置。
（１０）上記（１）において、第一の絶縁層の凹凸部は、凹部，凸部およびテーパ部からなり、反射層の面内方向において、第一の絶縁層の凸部の幅は第一の絶縁層の凹部の幅よりも大きく、第一の絶縁層の凸部の幅は１０μｍ以上１００μｍ以下であり、第一の絶縁層の凹部の幅は１０μｍ以上１００μｍ以下であり、第一の絶縁層の凸部の膜厚は１μｍ以上６μｍ以下であり、第一の絶縁層の凹部の膜厚は０.５μｍ以上１μｍ以下であり、第一の絶縁層のテーパ部と反射層のなす角度は２０度以上７０度以下である有機発光装置。
（１１）上記（２）において、第一の透明電極の屈折率は第一の絶縁層の屈折率よりも高く、第二の透明電極の屈折率は第二の絶縁層の屈折率よりも高いことを特徴とする有機発光装置。
（１２）上記（３）において、第一の透明電極の屈折率は第一の絶縁層の屈折率よりも高く、第二の透明電極の屈折率は樹脂層の屈折率よりも高いことを特徴とする有機発光装置。
（１３）上記（１）において、第二の基板の光が取り出される側に光散乱層が形成され、第二の基板のおよび樹脂層の間に透明層が設けられ、透明層の光が取り出される側と反対側の表面に凹凸が形成されていることを特徴とする有機発光装置。
（１４）上記（１）において、第一の絶縁層の凹凸部は、凹部，凸部およびテーパ部からなり、反射層の面内方向において、第一の絶縁層の凸部の面積は第一の絶縁層の凹部の面積より大きく、有機発光層の凹凸部は、凹部，凸部およびテーパ部からなり、有機発光層の凸部、有機発光層の凹部および有機発光層のテーパ部から発光することを特徴とする有機発光装置。

本発明により、高効率の有機発光装置を提供できる。上記した以外の課題，構成及び効果は以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の有機発光装置の一実施例の構成を示す断面図である。 本発明の有機発光装置の一実施例の凹凸部を示す上面図を示す図である。 図２（ａ）中Ａ−Ａ′の断面形状を示す図である。 本発明の有機発光装置の一実施例の全体構成を示す斜視図である。 本発明の有機発光装置の一実施例の構成および発光した光の進み方を示した断面図である。 本発明の有機発光装置の一実施例の構成を示す断面図である。 本発明の有機発光装置の一実施例の全体構成を示す斜視図である。 本発明の有機発光装置の一実施例の構成を示す断面図である。 本発明の有機発光装置の一実施例の構成を示す断面図である。 本発明の有機発光装置の一実施例の凹凸部を示す上面図である。 本発明の有機発光装置の一実施例の凹凸部を示す上面図である。 本発明の有機発光装置の一実施例の凹凸部を示す上面図である。 本発明の有機発光装置の一実施例の凹凸部を示す上面図および断面形状を示す図である。 図１２（ａ）中Ｂ−Ｂ′の断面形状を示す図である。 本発明の有機発光装置の一実施例の構成を示す断面図である。

以下、図面等を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の実施例は本願発明の内容の具体例を示すものであり、本願発明がこれらの実施例に限定されるものではなく、本明細書に開示される技術的思想の範囲内において当業者による様々な変更および修正が可能である。また、実施例を説明するための全図において、同一の機能を有するものは、同一の符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。

［実施例１］
図１は本発明の有機発光装置の一実施例の構成を示す一部断面図である。本実施例の有機発光装置は、第一の基板１，反射層２，第一の絶縁層３，第一の透明電極４，有機発光層５，第二の透明電極６，第二の基板７および第二の絶縁層８を有する。図１中の矢印が示す方向に光が取り出される。図１では、有機発光層５からの光が取り出される方向に向かって、第一の基板１，反射層２，第一の絶縁層３，第一の透明電極４，有機発光層５，第二の透明電極６，第二の基板７の順に配置されている。各層（反射層２と第一の絶縁層３、第一の絶縁層３と第一の透明電極４、第一の透明電極４と有機発光層５、有機発光層５と第二の透明電極６、第二の透明電極６と第二の絶縁層８、第二の絶縁層８と第二の基板７）は接していてもよく、各層の間に別の層を介在させてもよい。

反射層２は平板であり、後述する複数の凹凸部に跨って形成されている。有機発光装置内に複数の分割された発光領域があり、分割された複数の発光領域が直列または並列に接続されている場合、反射層２の大きさは２mm×２mm程度である。なお、本実施例では反射層２が電極を兼ねていないので、反射層２の面積を２mm×２mmより大きくしてもよい。有機発光層５からの光が取り出される方向を反射層２の面内法線方向とする。反射層２の面内法線方向において、第一の絶縁層３の光が取り出される側の表面は凹凸部になっている。第一の絶縁層３の凹凸部に対応して第一の透明電極４，有機発光層５，第二の透明電極６も凹凸部を有している。第一の透明電極４の凹部および反射層２の間には第一の絶縁層３が存在している。第二の透明電極６における光が取り出される側の凹凸部に第二の絶縁層８が形成されている。第一の絶縁層３の凹凸部に対応して形成された第二の透明電極６の凸部は第二の基板７に接している。図１では、第二の透明電極６の凸部および第二の基板７の間に第二の絶縁層８は形成されていないが、第二の透明電極６の凹凸部を覆うように第二の絶縁層８を形成してもよい。第二の絶縁層８が形成されている部分を第二の透明電極６として、第二の透明電極６における光が取り出される側の表面を平坦にしてもよい。

本実施例の有機発光装置は、いわゆるボトムエミッション型であり、第二の基板７上に第二の絶縁層８，第二の透明電極６，有機発光層５，第一の透明電極４，第一の絶縁層３，反射層２を順次形成し、第一の基板１で封止することで作製する。この際、第一の基板１と反射層２の間には空隙９が形成される。シール剤に含まれるビーズのサイズおよび乾燥材を入れるためのガラス基板１のくぼみを考慮して、反射層２の面内法線方向における空隙９の厚さは数μｍ以上５mm以下が望ましい。

図２（ａ）は本発明の有機発光装置の一実施例の第一の絶縁層３，第一の透明電極４，有機発光層５，第二の透明電極６の凹凸部を示す上面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）中Ａ−Ａ′の断面形状を示す図である。図に示すように、本発明の一実施例の有機発光装置は、その構成に複数の凸部１００，凹部１０１および凸部１００と凹部１０１をつなぐテーパ部１０２からなる凹凸部が形成されている。図２（ｂ）において、凸部１００は略正方形となっているが、矩形でもよい。図２（ｂ）のように凸部１００を略正方形にすることにより、凸部１００で発光した光がテーパ部１０２に達するまでの距離が、図２（ａ）の左右方向と図２（ａ）の上下方向とでほぼ同じとなるため、吸収によるロスも図２（ａ）の左右方向と図２（ａ）の上下方向とで同じになり、光の対称性がよくなる。図２（ｂ）において、凹部１０１の中心に対して左右に形成された二つのテーパ部１０２は対称となっているが、非対称であってもよい。以下の説明において、特に断りのない限り、凸部１００，凹部１０１およびテーパ部１０２は第一の絶縁層３における凸部１００，凹部１０１およびテーパ部１０２とする。

反射層２の面内方向における凸部１００の幅，凹部１０１の幅，テーパ部１０２の幅は図２（ｂ）の点線部のように規定される。反射層２の面内方向における凸部１００の幅は、凹部１０１の幅よりも大きくすることが望ましい。これにより、凸部１００で発光した光の内、反射層２の面内方向に導波して凹部１０１に達することにより方向を変えられ正面に取り出される光を増加できる。また、凹部１０１で発光した光の内、凹部１０１の溝に沿って凹部１０１内を導波し、凸部１００に当たらずになくなる光を抑制できる。反射層２の面内方向における凹部１０１の幅は、テーパ部１０２の幅よりも大きくすることが望ましい。図２（ａ）では、反射層２の面内方向において、凸部１００の面積は凹部１０１の面積よりも大きくなっているが、凹部１０１の面積を凸部１００の面積と同じにしても、凸部１００の面積よりも大きくしてもよい。

図３は本発明の一実施例の有機発光装置の概略構成を示す斜視図である。第一の引き出し部４０および第二の引き出し部６０を設けるため、反射層２の面内方向における第一の基板１の面積より第二の基板７の面積を大きくしている。第二の基板７上に形成された第一の引き出し部４０は第一の透明電極４に電気的に接続されている。第二の基板７上に形成された第二の引き出し部６０は第二の透明電極６に電気的に接続されている。各引き出し部は図示されていないフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）などの配線部材と接続し、さらに配線部材を電源やスイッチ等と接続することで、点灯，非点灯や明るさの制御が可能な有機発光装置が実現できる。

本実施例の有機発光装置の各構成部分は以下に説明する材質を利用可能である。

第一の基板１および第二の基板７には、取り出す光の波長領域（３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下）において透過率が高く、また水分を透過しにくい材質であることが好ましい。例えばガラス，石英や樹脂等が利用可能である。透過率，透水性で問題がなければ基板の厚さに制約はないが数十μｍから数mm程度の厚さが、製造プロセスにおいて扱いやすい。特に厚さが５００μｍ以下の薄い基板では、フレキシブル性も併せ持ち、有機発光装置の用途やデザインの幅を広げられる。また光を取り出す側の基板と対向する基板では（本実施例においては第一の基板１）、光透過性はなくてもよく、前述以外にも鉄，ニッケル，アルミニウム，銅，クロム，マグネシウム，マンガン，モリブデン，コバルトやこれらから合成される合金等の金属やグラファイト，セラミック等を用いることができる。

反射層２には、取り出す光の波長領域において、反射率が高い材質が好ましい。これは有機発光層５で発光し反射層２に入射した光を光取り出し方向へ反射する際の吸収のロスが少ないためである。具体的には、反射層２として金属材料が挙げられる。また、後述するように、反射層２を配線として利用する場合、電気抵抗が低い材質が好ましい。例えば、銀，アルミニウム，マグネシウムやこれら合金、やフッ化リチウムや酸化リチウムといったリチウム化合物を用いてもよい。

第一の絶縁層３および第二の絶縁層８には、取り出す光の波長領域において透過率が高い材料が好ましい。例えば、アクリル系樹脂，ベンゾシクロブテン樹脂，ポリイミド系樹脂などの有機系の材料やＳｉＯ₂，ＳｉＮ，Ａｌ₂Ｏ₃，ＡｌＮなどの無機物を用いることができる。これら材質の屈折率が、第一の透明電極４または第二の透明電極６の屈折率よりも低い場合、第一の透明電極４および第一の絶縁層３の界面または第二の透明電極６および第二の絶縁層８の界面の法線に対して大きい角度で入射した光は全反射する。第一の絶縁層３の屈折率および第二の絶縁層８の屈折率を１.４５以上１.５５以下とすることが望ましい。凹凸部は例えばスピンコートにより光感光性の有機系の材料（フォトレジスト）を塗布し、加熱後、フォトマスクを介して露光後、現像，加熱することで形成できる。加工プロセスの観点から、第二の絶縁層８の膜厚（第二の透明電極６の凹部および第二の絶縁層８の界面から第二の絶縁層８および第二の基板７の界面までの長さ）は０.５μｍ以上５μｍ以下の範囲が望ましい。凹凸部の凸部１００の幅は１０μｍ以上１００μｍ以下、凹部１０１の幅は１０μｍ以上１００μｍ以下が製造しやすく好適である。凸部１００および凹部１０１の幅が１００μｍより大きいと、光が凸部１００を進む間に反射層２で吸収され、テーパ部１０２に到達する光が減少する。凹凸部のつなぐテーパ部１０２の角度は作製条件により２０度以上７０度以下の範囲で得ることができる。テーパ部１０２の幅は、０.２μｍ以上１４μｍ以下が製造しやすく好適である。凸部１００に対応する絶縁層３の膜厚は、１μｍ以上６μｍ以下であることが望ましい。凹部１０１に対応する第一の透明電極４の凹部と反射層２の間における第一の絶縁層３の膜厚は、０.５μｍ以上１μｍ以下であることが望ましい。

第一の透明電極４および第二の透明電極６には、取り出す光の発光領域において透過率が高く、また電気的抵抗の低い材質が好ましい。例えば、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）やインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等を用いるとよい。配線抵抗と成膜時間の観点から、膜厚は数十ｎｍ〜数百ｎｍ程度、具体的には、５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲とするのが好ましい。第一の透明電極４の屈折率および第二の透明電極６の屈折率を１.８以上２.１以下とすることが望ましい。

有機発光層５は第一の透明電極４および第二の透明電極６との間に所定の電圧を印加し、電流を流すことで所望の色で発光する材料を用いる。また、その機能が電子注入層，電子輸送層，発光層，正孔輸送層，正孔注入層などや兼用できる材料を用いることができる。有機発光層５は低分子材料や高分子材料，蛍光発光材料，燐光発光材料に限定するものではない。有機発光層５の発光色は用途に応じて任意の色を選択できる。また、白色発光が必要な場合、異なる複数の発光層を積層する構成や、一つの発光層に発光色の異なる色素をドーピングしてもよい。有機発光層５の膜厚は１００ｎｍ以上１μｍ以下の範囲とするのが好ましい。有機発光層５の屈折率を１.７５以上１.８５以下とすることが望ましい。

各構成部分に以上で説明した各材質を利用して本発明の有機発光装置が形成可能であり、たとえば、第一の基板１にガラス基板、反射層２に銀、第一の透明電極４にＩＺＯ、第一の絶縁層３にアクリル樹脂、有機発光層５に蛍光発光材料、第二の透明電極６にＩＺＯ、第二の基板７に屈折率１.５のガラス基板を利用して本発明の有機発光装置が形成可能である。本組み合わせでは、第一の透明電極４，有機発光層５および第二の透明電極６の屈折率は約１.８から２.０程度であるのに対して、第二の基板７のガラスとアクリル樹脂の屈折率は約１.５と低い。そのため、図４に示すように有機発光層５で発光した光の内、第一の透明電極４および第一の絶縁層３の界面や第二の透明電極６および第二の基板７の界面の各法線に対して大きな角度（本段落の構成では５７度以上）で入射した光は、それぞれの界面で全反射を繰り返し、第一の透明電極４，有機発光層５，第二の透明電極６の間を導波する。その後、凹凸部をつなぐテーパ部１０２に到達し、テーパ部１０２で全反射の方向が変えられ、反射層２の表面で反射されて第二の基板７へ取り出される、あるいは、全反射条件から外れて第二の基板７へ入射することが可能となる。一方、第一の透明電極４および第一の絶縁層３の界面や第二の透明電極６および第二の基板７の界面の各法線に対して小さい角度で入射した光（本段落の構成では５６度以下）は、直接第二の基板７へ取り出される、あるいは、反射層２の表面で反射されて第二の基板７へ取り出される。以上により、有機発光層５の凸部、有機発光層５の凹部および有機発光層５のテーパ部いずれからも光が第二の基板７へ取り出される。

本実施例では第一の透明電極４，有機発光層５，第二の透明電極６の膜厚の合計は高々数百ｎｍであるのに対して、凹凸部は例えば凸部１００の幅は１０μｍ以上ある。そのため、実際に第一の透明電極４，有機発光層５，第二の透明電極６を導波する光（紙面の概略左右方向に進む光）は、多数回の反射を繰り返してそのテーパ部１０２に到達する。本実施例では前述の構成により、界面の屈折率差に起因した全反射によりテーパ部１０２に光を到達させるため、反射による吸収ロスがない、すなわち光利用効率の高い有機発光装置が実現できる。一方、従来の反射層２が凸部にもある構成では、多数回の反射を繰り返すと金属の吸収による導波光のロスが大きい。

また、本実施例では、前述の効果のほかに、凹凸部の凸部１００，凹部１０１，テーパ部１０２のいずれも発光部となることから、従来の凹凸部を持たない有機発光装置と比較して、発光面積を実質増大させていることに相当する。そのため、光量がより必要な用途へ利用することや、光量は従来と同等でも、より低い電流密度を駆動可能であり、有機発光装置の長寿命化に寄与する。

［実施例２］
本発明の有機発光装置の他の実施例について前述の実施例と特に異なる部分に関して説明する。図５は、本発明の有機発光装置の一実施例の構成を示す一部断面図である。本実施例の有機発光装置は、第一の基板１，反射層２，第一の絶縁層３，第一の透明電極４，有機発光層５，第二の透明電極６，第二の基板７および樹脂層１０を有する。本実施例の有機発光装置は、図中の矢印が示す方向に光を取り出すものであり、光が取り出される方向において、第一の基板１，反射層２，第一の絶縁層３，第一の透明電極４，有機発光層５，第二の透明電極６，第二の基板７の順に配置されている。

反射層２は平板であり、複数の凹凸部に跨って形成されている。第一の絶縁層３の凹凸部に対応して第一の透明電極４，有機発光層５，第二の透明電極６も凹凸部を有している。第二の透明電極６の凹凸部は樹脂層１０で覆われている。樹脂層１０は空隙としてもよい。樹脂層１０を第二の絶縁層８と同様に第二の透明電極６の凹凸部に形成してもよい。その場合、第二の透明電極６は第二の基板７に接することになる。各層（反射層２と第一の絶縁層３、第一の絶縁層３と第一の透明電極４、第一の透明電極４と有機発光層５、有機発光層５と第二の透明電極６、第二の透明電極６と樹脂層１０、樹脂層１０と第二の基板７）は接していてもよく、各層の間に別の層を介在させてもよい。

本実施例の有機発光装置は、いわゆるトップエミッション型であり、第一の基板１上に反射層２，第一の絶縁層３，第一の透明電極４，有機発光層５，第二の透明電極６，樹脂層１０を順次形成し、第二の基板７で封止することで作製可能である。第一の絶縁層３を作成した後に有機発光層５を作製するため、第一の絶縁層３のパターニング時に必要なＵＶ光による有機発光層５へのダメージを抑制できる。

図６は、本実施例の有機発光装置の概略構成を示す斜視図である。反射層２の面内方向における第二の基板７の面積より第一の基板１の面積を大きくしている。第一の基板１上に形成された第一の引き出し部４０は第一の透明電極４に電気的に接続されている。第一の基板１上に形成された第二の引き出し部６０は第二の透明電極６に電気的に接続されている。各引き出し部は図示されていないフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）などの配線部材と接続し、さらに配線部材を電源やスイッチ等と接続することで、点灯，非点灯や明るさの制御が可能な有機発光装置が実現できる。

本実施例では前述のように反射層２は平板であり、第一の絶縁層３の凹凸部に対応して第一の透明電極４，有機発光層５，第二の透明電極６も凹凸部を有している。換言すると、凸部において、反射層２と第一の透明電極４が分離されている構造を有している。そのため、第一の透明電極４，有機発光層５，第二の透明電極６を導波する光は従来の金属反射面による導波の際の光の吸収によるロスがないため、テーパ部１０２に達することができ、光利用効率を高めた有機発光装置が実現できる。

次に、樹脂層１０の効果について説明する。樹脂層１０は樹脂を熱やＵＶ光によって硬化させることで作製される。第二の透明電極６の屈折率を樹脂層１０の屈折率よりも高くすることが望ましい。樹脂層１０が存在しない、すなわち空隙である場合と比較して、樹脂層１０の屈折率が高いため第二の透明電極６からの光を取り出す効果があり、また、後述するように光取り出し機能と組み合わせて、より光利用効率を高めた有機発光装置を提供できる。

樹脂層１０は取り出す光の波長領域において透過率が高い材料が好ましく、各種材料を利用可能である。屈折率の高い無機粒子をバインダ中に分散させて樹脂層１０を作製する。バインダとしては、アクリル系，シリコーン系などの粘着性，タックを有する樹脂が利用できる。具体的には、２−エチルヘキシルアクリレート，ブチルアクリレート，２−メトキシエチルアクリレート，酢酸ビニル，アクリロニトリル，スチレン，メチルメタクリレート，エチルアクリレート，メチルアクリレート等のモノマーを単独で重合あるいは数種を共重合させた樹脂，付加反応型シリコーン，過酸化物シリコーンやエポキシ等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を混合あるいは共重合して用いてもよい。無機粒子としては、光の波長に対して吸収が少なく、バインダよりも屈折率が高いものであればよい。特に、使用する光の波長が可視光（３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下）の場合、無機粒子として酸化チタン、酸化ジリコニウム，酸化スズ，チタン酸バリウムなどの高屈折率（屈折率１.６以上２.６以下）で、可視光域で透明性の高い金属酸化物が好ましい。

また、粘着性を有する樹脂を利用すると第二の基板７上にあらかじめ樹脂層１０を形成し、貼り合わせるプロセスを採ることも可能である。例えば、シランカップリング剤高分子で無機粒子を高分子と結合させて粘着粒子を作製し、粘着粒子をバインダ中に分散させて樹脂層１０を作製する。高分子としては、ポリアクリル酸，ポリビニルアルコール，ポリアスパラギン酸，ポリグルタミン酸，アルギン酸，ポリビニルスルホン酸，ポリスチレンスルホン酸，アミロースなどが挙げられる。シランカップリング剤としてはＮ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシランなどが考えられる。

［実施例３］
本発明の有機発光装置の他の実施例について前述の実施例と特に異なる部分に関して説明する。図７，図８は本発明の一実施例の有機発光装置の構成を示す一部断面図である。図７はいわゆるボトムエミッション型、図８はトップエミッション型の有機発光装置である。

本実施例では、図７，図８に示すように反射層２が第一の透明電極４と電気的に接続された構成になっている。一般に、第一の透明電極４の配線抵抗は反射層２の配線抵抗に対して高いため、第一の引き出し部４０から距離が離れた所では第一の透明電極４の配線抵抗に起因する電圧降下による面内の輝度むらの要因になる。本実施例のように配線抵抗の低い反射層２と第一の透明電極４を電気的に接続することで、輝度むらを抑えることができる。図７および図８では、第一の透明電極４の凹凸部の各凹部全面において反射層２と電気的に接続されている構成を示したが、電気的に接続されていればこれに限定されるものではなく、第一の透明電極４の凹部の一部分が電気的に接続されている場合や、第一の透明電極４の凹部それ以外の部分で電気的に接続されていてもよい。

また、本実施例では、第一の透明電極４の凹部は反射層２と接する構造となるため、第一の透明電極４の凹部で導波する光の反射は全反射ではないが、第一の透明電極４の凸部においては前述の本発明の効果は保持される。また、第一の透明電極４の凹部の面積を第一の透明電極４の凸部より小さくすることで、その影響を低減できる。

［実施例４］
本発明の有機発光装置の他の実施例について前述の実施例と特に異なる部分に関して説明する。図９，図１１は本発明の一実施例の有機発光装置の凹凸部を示す上面図である。図１０は本発明の一実施例の有機発光装置の凹凸部を示す上面図である。図９，図１１に示すように、ある凸部１１０の中心から凸部１１０に隣接する凸部１２０の中心へ引いた直線と前述の凸部１１０の中心から凸部１１０に隣接する凸部１２０とは異なる凸部１３０に引いた直線が非直行となる構成になっている。換言すると、反射層２の面内方向において、第一の絶縁層３の凸部１１０は千鳥配置となっている。その場合、凸部１１０および凸部１２０のずれ幅は、反射層２の面内方向における凸部１１０の幅の２分の１以上凸部１１０の幅以下であることが望ましい。また、凸部１１０および凸部１２０のずれ幅を１０μｍ以上とすることが望ましい。

図１０に示した隣接する凸部１１０，凸部１２０および凸部１３０を結んだ２本の直線が直交している実施例と比較すると、例えば凹部１０１で発光し凹部１０１を図中の矢印に沿ってｘ方向へ導波する光は、いずれの凸部（テーパ部）にも到達しないため、全反射から抜け出せず光は取り出せない。一方、図９に示した本実施例では、少なくとも図中矢印（ｘ方向）へ導波した光は、隣接した凸部１２０，１３０（テーパ部）に入射し光の進む角度を変えられるため、取り出し光として寄与する。そのため、本実施例に示す構成では、より光利用効率を高めた有機発光装置を実現できる。本発明の有機発光装置の凸部の形状や配置はこれらに限るものではない。また、図示されていないが、形状が均一、一様ではない場合においても、隣接する凸部の中心がずれていれば効果の多少はあるが何れも光取り出しを高められる。

また、図１１のように凸部１００を例えば六角形状にして配列した場合、凸部１００の一辺の長さより長い直線を、凹部１０１に沿ってとれない構成となっている。換言すると、反射層２の面内方向において、第一の絶縁層３の凸部１００は最密充填構造となっている。図１１の最密充填構造を六角形状に内接する円にしてもよい。本構成では、凹部１０１で発光し、何れの方向に進む光も必ず凸部１００（テーパ部）に到達し取り出しに寄与する光となるため、より効率の高い有機発光装置を実現できる。

［実施例５］
本発明の有機発光装置の他の実施例について前述の実施例と特に異なる部分に関して説明する。図１２（ａ）は本発明の一実施例の有機発光装置の凹凸部を示す上面図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＢ−Ｂ′の断面形状を示す図である。

本実施例では、図１２（ａ）に示すように、凹部１０１は反射層２面内方向において周囲を凸部１００に囲まれた構成になっている。図１０では凹部１０１が格子状に形成されているのに対して、図１２（ａ）では凹部１０１がドット状に形成されている。反射層２の面内方向において、凸部１００の面積が凹部１０１の面積よりも大きい。このような構成にすると、凹部１０１で発光した光の内反射層２の面内方向に伝搬する光は、凸部１００に入射することで光の方向が変えられ、取り出されるため、凹部１０１で発光した光を効果的に取り出すことが可能になる。

［実施例６］
本発明の有機発光装置の他の実施例について前述の実施例と特に異なる部分に関して説明する。図１３は本発明の一実施例の有機発光装置の構成を示す一部断面図である。

図１３に示すように、実施例２に示した構成に対して、第二の基板７および樹脂層１０の間に凹凸構造透明層１１を設け、第二の基板７の光が取り出される側に光散乱層１２を設けた構成となっている。このとき、樹脂層１０の屈折率は凹凸構造透明層１１の屈折率よりも高くなっている。凹凸構造透明層１１の光が取り出される側と反対側の表面に凹凸が形成されている。樹脂層１０に凹凸構造透明層１１の凹凸部が埋め込まれている。

凹凸構造透明層１１の凹凸部として一例を挙げると、例えば錘状が挙げられる。具体的には、円錐状，四角錐状，六角錐状などが考えられる。凹凸構造透明層１１が錘状の場合、錘状となる部分その頂角は７０度以上８５度以下となることが望ましい。また、凹凸構造透明層１１は取り出す光の波長領域において透過率が高く、屈折率は１.５以上１.６以下であることが望ましい。樹脂で凹凸構造透明層１１の形状を形成してもよいし、ガラス基板を加工して、例えば第二の基板７と一体化して凹凸構造透明層１１を形成してもよい。

光散乱層１２は、アクリル樹脂を基材として、酸化ジリコニウムの微粒子が分散されている。基材は、透明であり、接着性を有していることが望ましい。また、光散乱層１２の基材の屈折率はガラスの屈折率と近い方が望ましく、同じであることがさらに望ましい。「屈折率が同じ」とは本実施例の効果を達成できる程度の同じを意味しており、厳密な一致を要求するものではない。具体的には、両者の屈折率差が０.１以内であればよく、０.０５以内であれば望ましい。光散乱層１２の基材として、アクリル樹脂の他にエポキシ樹脂，ＰＥＴなどを用いることができる。微粒子の材料には酸化ジリコニウムの他酸化チタン，チタン酸バリウムや酸化アルミニウムなどを用いることができる。微粒子として上記の材料を一種類含めてもよく、二種類以上含めてもよい。

本実施例のような構成とすることで、従来の樹脂層１０および第二の基板７の界面や第二の基板７および空気（外部）の界面による全反射の効果を低減でき、より効果的に有機発光層５で発光した光を外部へ取り出すことができる。

１ 第一の基板
２ 反射層
３ 第一の絶縁層
４ 第一の透明電極
５ 有機発光層
６ 第二の透明電極
７ 第二の基板
８ 第二の絶縁層
９ 空隙
１０ 樹脂層
１１ 凹凸構造透明層
１２ 光散乱層
４０ 第一の引き出し部
６０ 第二の引き出し部
１００，１１０，１２０，１３０ 凸部
１０１ 凹部
１０２ テーパ部

Claims (14)

1. 第一の基板，反射層，第一の絶縁層，第一の透明電極，有機発光層，第二の透明電極および第二の基板を有し、
   前記有機発光層からの光が取り出される方向に向かって、前記第一の基板，前記反射層，前記第一の絶縁層，前記第一の透明電極，前記有機発光層，前記第二の透明電極および前記第二の基板の順に配置され、
   前記反射層は平板であり、
   前記第一の絶縁層の光が取り出される側には凹凸部が形成され、
   前記第一の絶縁層の凹凸部に対応して前記第一の透明電極，前記有機発光層および前記第二の透明電極に凹凸部が形成される有機発光装置。
2. 請求項１において、
   前記第二の透明電極と第二の基板との間に第二の絶縁層が形成され、
   前記第二の透明電極の凹部に前記第二の絶縁層が形成され、
   前記第二の透明電極の凸部は前記第二の基板と接する有機発光装置。
3. 請求項１において、
   前記第二の透明電極と第二の基板との間に樹脂層が形成され、
   前記第二の透明電極の凹凸部は前記樹脂層で覆われる有機発光装置。
4. 請求項１において、
   前記反射層と前記第一の透明電極とが電気的に接続されている有機発光装置。
5. 請求項４において、
   前記反射層と前記第一の透明電極とが接している有機発光装置。
6. 請求項１において、
   前記反射層の面内方向において、前記第一の絶縁層の凸部は千鳥配置となる有機発光装置。
7. 請求項６において、
   前記反射層の面内方向において、前記第一の絶縁層の凸部および前記第一の絶縁層の凸部に隣接する凸部のずれ幅は１０μｍ以上である有機発光装置。
8. 請求項１において、
   前記反射層の面内方向において、前記第一の絶縁層の凸部は最密充填構造となる有機発光装置。
9. 請求項１において、
   前記反射層の面内方向において、前記第一の絶縁層の凸部の面積は前記第一の絶縁層の凹部の面積よりも大きく、
   前記反射層の面内方向において、前記第一の絶縁層の凹部が前記第一の絶縁層の凸部に囲まれている有機発光装置。
10. 請求項１において、
    前記第一の絶縁層の凹凸部は、凹部，凸部およびテーパ部からなり、
    前記反射層の面内方向において、前記第一の絶縁層の凸部の幅は前記第一の絶縁層の凹部の幅よりも大きく、
    前記第一の絶縁層の凸部の幅は１０μｍ以上１００μｍ以下であり、
    前記第一の絶縁層の凹部の幅は１０μｍ以上１００μｍ以下であり、
    前記第一の絶縁層の凸部の膜厚は１μｍ以上６μｍ以下であり、
    前記第一の絶縁層の凹部の膜厚は０.５μｍ以上１μｍ以下であり、
    前記第一の絶縁層のテーパ部と前記反射層のなす角度は２０度以上７０度以下である有機発光装置。
11. 請求項２において、
    前記第一の透明電極の屈折率は前記第一の絶縁層の屈折率よりも高く、
    前記第二の透明電極の屈折率は前記第二の絶縁層の屈折率よりも高いことを特徴とする有機発光装置。
12. 請求項３において、
    前記第一の透明電極の屈折率は前記第一の絶縁層の屈折率よりも高く、
    前記第二の透明電極の屈折率は前記樹脂層の屈折率よりも高いことを特徴とする有機発光装置。
13. 請求項１において、
    前記第二の基板の光が取り出される側に光散乱層が形成され、
    前記第二の基板のおよび前記樹脂層の間に透明層が設けられ、
    前記透明層の光が取り出される側と反対側の表面に凹凸が形成されていることを特徴とする有機発光装置。
14. 請求項１において、
    前記第一の絶縁層の凹凸部は、凹部，凸部およびテーパ部からなり、
    前記反射層の面内方向において、前記第一の絶縁層の凸部の面積は前記第一の絶縁層の凹部の面積より大きく、
    前記有機発光層の凹凸部は、凹部，凸部およびテーパ部からなり、
    前記有機発光層の凸部、前記有機発光層の凹部および前記有機発光層のテーパ部から発光することを特徴とする有機発光装置。

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