JP2012216376A - 有機電界発光素子及び有機電界発光ユニット並びに照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】接続が容易で導通信頼性を向上させることができる有機電界発光素子を提供する。
【解決手段】基板１の表面に第１電極２と第２電極３とが形成される。前記第１電極２の表面に有機層４が形成される。この有機層４の表面と前記第２電極３の表面とにわたって陰極層５が形成された有機電界発光素子Ａに関する。前記第２電極３は前記基板１の表面の一辺１ｄに沿って形成される。前記第１電極２は前記基板１の表面の前記一辺１ｄ以外の辺１ａ、１ｂ、１ｃに沿って形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機電界発光素子及びこれを用いた有機電界発光ユニット並びに照明器具に関するものである。

従来より、有機電界発光素子（以下、適宜、有機エレクトロルミネッセンス素子又は有機ＥＬ素子という）として各種のものが提案されている。

例えば、図１４に示すように、特許文献１に記載された有機ＥＬ素子Ａは、基板４９上に第１電極５０と第２電極５１との間に有機発光層５２が設けられ、有機発光層５２に対応する発光領域５３は、第１領域５３ａ及び第２領域５３ｂを備えている。

特開２００６−２５３３０２号公報

しかし、特許文献１に記載された有機ＥＬ素子Ａは、第１電極５０の端子部５０ａ、５０ｂと第２電極５１の端子部５１ａ、５１ｂが基板１２の一辺に集中しているために、複数の有機ＥＬ素子Ａを並置した場合に、有機ＥＬ素子Ａ間の接続が難しいという問題があった。また、第２電極５１（マイナス電極）の端子部５１ａ、５１ｂへの陰極膜接合面積が小さいため、照明のように高輝度点灯のために高電流を流すと、エレクトロマイグレーションが生じやすく、導通信頼性が低下しやすいという問題があった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、接続が容易で導通信頼性を向上させることができる有機電界発光素子及び有機電界発光ユニット並び照明器具を提供することを目的とするものである。

本発明に係る有機電界発光素子は、基板の表面に第１電極と第２電極とが形成され、前記第１電極の表面に有機層が形成され、この有機層の表面と前記第２電極の表面とにわたって陰極層が形成された有機電界発光素子であって、前記第２電極は前記基板の表面の一辺に沿って形成され、前記第１電極は前記基板の表面の前記一辺以外の辺に沿って形成されて成ることを特徴とするものである。

前記有機電界発光素子は、前記陰極層の前記第２電極側と反対側の一辺と、前記基板の前記第２電極側と反対側の一辺との間の寸法をｄ１、前記第１電極の前記第２電極側の一辺と、前記基板の前記第２電極側の一辺との間の寸法をｄ３、前記陰極層の前記第２電極側の一辺と直交する方向の一辺と、前記基板の前記第２電極側の一辺と直交する方向の一辺との間の寸法をｄ２とした場合に、ｄ１＋ｄ３＝２×ｄ２の関係を満たすように形成されることが好ましい。

前記有機電界発光素子は、前記第１電極よりも体積抵抗の低い第３電極が前記第１電極に設けられていることが好ましい。

前記有機電界発光素子は、前記第３電極が前記第１電極の前記第２電極と向かい合う一辺にまで形成されていることが好ましい。

前記有機電界発光素子は、前記第１電極の端面と前記基板の端面とを揃えて形成されているのが好ましい。

本発明に係る有機電界発光ユニットは、前記有機電界発光素子が二つ以上電気的に接続された有機電界発光ユニットであって、隣接する前記有機電界発光素子は前記第２電極側の端部と直交する方向の端部において、前記第１電極同士が電気的に接続されて成ることを特徴とするものである。

本発明に係る照明器具は、前記有機電界発光ユニットが二つ以上電気的に接続された照明器具であって、隣接する前記有機電界発光ユニットは、一方の前記有機電界発光ユニットの第２電極と、他方の前記有機電界発光ユニットの前記第２電極側と反対側にある前記第１電極とが電気的に接続されて成ることを特徴とするものである。

前記照明器具は、一方の前記有機電界発光ユニットの前記第２電極と、他方の前記有機電界発光ユニットの前記第２電極側と反対側にある前記第１電極とを電気的に接続する導電材が光反射性を有するものであることが好ましい。

本発明の有機電界発光素子及び有機電界発光ユニットは、接続が容易で導通信頼性を向上させることができるものである。

本発明の照明器具は、導通信頼性を向上させることができるものである。

本発明の有機電界発光素子の実施の形態の一例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ′断面図である。 同上の基板と第１電極と第２電極を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ′断面図である。 同上の基板と第１電極と第２電極と有機層を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ′断面図である。 本発明の有機電界発光素子の他の実施の形態の一例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ′断面図、（ｃ）は（ａ）のＹ−Ｙ′断面図である。 本発明の有機電界発光素子の他の実施の形態の一例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ′断面図、（ｃ）は（ａ）のＹ−Ｙ′断面図である。 同上の基板と第１電極と第２電極と第３電極とを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ′断面図である。 本発明の有機電界発光素子の他の実施の形態の一例を示す平面図である。 同上の一部を示し、（ａ）乃至（ｃ）は平面図である。 本発明の有機電界発光素子の他の実施の形態の一例を示し、（ａ）及び（ｂ）は断面図である。 同上の一部を示し、（ａ）及び（ｂ）は断面図である。 本発明の有機電界発光ユニットの実施の形態の一例を示す平面図である。 本発明の照明器具の実施の形態の一例を示す平面図である。 同上の一部を示す断面図である。 従来例を示す平面図である。

以下、本発明を実施するための形態を説明する。

図１（ａ）（ｂ）に有機ＥＬ素子Ａの一例を示す。この有機ＥＬ素子Ａは、基板１と、第１電極２と、第２電極３と、有機層４、陰極層５を備えて形成されている。

基板１は光透過可能な透光性を有しており、例えば、ソーダライムガラスや無アルカリガラスの透明ガラス板、又はポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、エポキシの樹脂、若しくはフッ素系樹脂から作製されたプラスチックフィルムやプラスチック板などから選ばれる少なくとも一つを用いて形成されている。基板１は平面視で正方形や長方形などの矩形状に形成されている。基板１の厚みは特に限定されないが、例えば、０．１ｍｍ〜２．０ｍｍとすることができる。

第１電極２は光透過可能な透光性を有しており、有機層４中にホールを注入するための電極（陽極）として作用するものである。第１電極２は、例えば、金などの金属、ＣｕＩ、ＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）、ＳｎＯ_２、ＺｎＯ、ＩＺＯ（インジウム−亜鉛酸化物）や、ＰＥＤＯＴ、ポリアニリンの導電性高分子、任意のアクセプタでドープした導電性高分子、カーボンナノチューブの導電性光透過性材料などから選ばれる少なくとも一つを用いて形成されている。第１電極２は、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法、塗布などによって積層形成することができる。第１電極２の厚みは特に限定されないが、例えば、１０ｎｍ〜３００ｎｍとすることができる。

第２電極３は、陰極層５を通じて有機層４中に電子を注入するための電極（陰極）である。第２電極３としては、例えば、第１電極２と同じ材料を用いればよく、ＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）、ＳｎＯ_２、ＺｎＯ、ＩＺＯ（インジウム−亜鉛酸化物）や、ＰＥＤＯＴ、ポリアニリンの導電性高分子、任意のアクセプタでドープした導電性高分子、カーボンナノチューブの導電性光透過性材料などが挙げられる。また、アルミニウム、銀、金、銅、クロム、モリブデン、アルミニウム、パラジウム、スズ、鉛、マグネシウムなどの金属や、これら金属の少なくとも１種を含む合金を用いても良い。さらに、単層構造に限らず、多層構造を採用してもよく、例えば、ＭｏＮｂ層／ＡｌＮｄ層／ＭｏＮｂ層の３層構造を採用することができる。この３層構造において、下層のＭｏＮｂ層は、下地との密着層として設け、上層のＭｏＮｂ層は、ＡｌＮｄ層の保護層として設けることが好ましい。第２電極３は、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法、塗布法などによって積層形成することができる。第２電極３の厚みは特に限定されないが、例えば、１００ｎｍ〜１０００ｎｍとすることができる。

有機層４は、例えば、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、および電子注入層の積層構造からなる。

ホール注入層は、例えば、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、ポリアニリン等の導電性高分子；任意のアクセプタ等でドープした導電性高分子；カーボンナノチューブ、ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）、ＭＴＤＡＴＡ［4,4',4”-Tris(3-methyl-phenylphenylamino)tri-phenylamine］、ＴｉＯＰＣ（チタニルフタロシアニン）、アモルファスカーボンなどの、導電性と光透過性とを併せ持つ材料が挙げられる。ホール注入層が導電性高分子から形成される場合には、例えば導電性高分子がインク状に加工されてから、塗布法、印刷法などの手法で成膜されることでホール注入層が形成される。ホール注入層が低分子有機材料や無機物から形成される場合には、例えば真空蒸着法などによりホール注入層が形成される。

ホール輸送層は、例えば、ポリアニリン、４，４’−ビス［Ｎ−（ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、２−ＴＮＡＴＡ、４，４’，４”−トリス（Ｎ−（３−メチルフェニル）Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾールビフェニル（ＣＢＰ）、スピロ−ＮＰＤ、スピロ−ＴＰＤ、スピロ−ＴＡＤ、ＴＮＢなどを代表例とする、トリアリールアミン系化合物、カルバゾール基を含むアミン化合物、フルオレン誘導体を含むアミン化合物、スターバーストアミン類（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、ＴＤＡＴＡ系材料として１−ＴＭＡＴＡ、２−ＴＮＡＴＡ、ｐ−ＰＭＴＤＡＴＡ、ＴＦＡＴＡなどが挙げられるが、これらに限定されるものではなく、一般に知られる任意のホール輸送材料が使用される。ホール輸送層は蒸着法などの適宜の方法で形成され得る。

発光層は、発光性有機物質（ドーパント）がドープされた有機材料（ホスト材料）から形成され得る。ホスト材料としては、電子輸送性の材料、ホール輸送性の材料、電子輸送性とホール輸送性とを併せ持つ材料の、いずれも使用され得る。ホスト材料として電子輸送性の材料とホール輸送性の材料とが併用されてもよい。ホスト材料としては、例えば、Ａｌｑ_３（トリス（８−オキソキノリン）アルミニウム（III））、ＴＢＡＤＮ（２−ｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン）、ＡＤＮ、ＢＤＡＦ、ＣＢＰ、ＣｚＴＴ、ＴＣＴＡ、ｍＣＰ、ＣＤＢＰなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。ドーパント材料としては、蛍光発光性のドーパント、燐光発光性のドーパントを適宜用いることが可能である。燐光発光性のドーパントは、三重項状態から発光するため、一重項状態からのみ発光する蛍光発光性のドーパントに比べ、約４倍高い発光効率を有し、理想的には内部量子効率１００％の高効率発光が可能となる。蛍光発光性ドーパントとしては、例えば、ＴＢＰ（１−ｔｅｒｔ−ブチル−ペリレン）、ＢＣｚＶＢｉ、ｐｅｒｙｌｅｎｅ、Ｃ５４５Ｔ（クマリンＣ５４５Ｔ；１０−２−（ベンゾチアゾリル）−２，３，６，７−テトラヒドロ−１，１，７，７−テトラメチル−１Ｈ，５Ｈ，１１Ｈ−（１）ベンゾピロピラノ（６，７，−８−ｉｊ）キノリジン−１１−オン））、ＤＭＱＡ、ｃｏｕｍａｒｉｎ６、ｒｕｂｒｅｎｅなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。燐光発光性ドーパントとしては、例えば、Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（ファクトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム）、Ｉｒ（ｐｐｙ）_２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｍｐｐｙ）_３、Ｂｔｐ_２Ｉｒ（ａｃａｃ）（ビス−（３−（２−（２−ピリジル）ベンゾチエニル）モノ−アセチルアセトネート）イリジウム（III）））、Ｂｔ_２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ＰｔＯＥＰなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、白色発光を得るために、これらドーパントを適宜組み合わせてもよい。

電子輸送層は、例えば、Ａｌｑ３、オキサジアゾール誘導体、スターバーストオキサジアゾール、トリアゾール誘導体、フェニルキノキサリン誘導体、シロール誘導体などが挙げられる。電子輸送性材料の具体例として、フルオレン、バソフェナントロリン、バソクプロイン、アントラキノジメタン、ジフェノキノン、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、アントラキノジメタン、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾールビフェニル（ＣＢＰ）等やそれらの化合物、金属錯体化合物、含窒素五員環誘導体などが挙げられる。金属錯体化合物としては、具体的には、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム、トリ（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）ガリウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）ベリリウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリナート)（ｏ−クレゾラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリナート)（１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリナート）−４−フェニルフェノラート等が挙げられるが、これらに限定されない。含窒素五員環誘導体としては、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、トリアゾール誘導体などが好ましく、具体的には、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−オキサゾール、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−チアゾール、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−（４’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−（４”−ビフェニル）１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル)−１，３，４−オキサジアゾール、１，４−ビス［２−（５−フェニルチアジアゾリル）］ベンゼン、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−トリアゾール、３−（４−ビフェニルイル）−４−フェニル−５−（４−ｔ−ブチルフェニル)−１，２，４−トリアゾール等が挙げられるが、これらに限定されない。電子輸送層は蒸着法などの適宜の方法で形成され得る。

電子注入層は、例えば、アルカリ金属、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属の炭酸化物、アルカリ土類金属、これらの金属を含む合金などが挙げられ、これらの具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム、フッ化リチウム、Ｌｉ_２Ｏ、Ｌｉ_２ＣＯ_３、マグネシウム、ＭｇＯ、マグネシウム−インジウム混合物、アルミニウム−リチウム合金、Ａｌ／ＬｉＦ混合物等が挙げられる。また、電子注入層は、リチウム、ナトリウム、セシウム、カルシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属などがドープされている有機物層などからも形成され得る。有機層４は、例えば、真空蒸着法や塗布法などによって積層形成することができる。有機層４の厚みは特に限定されないが、例えば、１００ｎｍ〜３００ｎｍとすることができる。

陰極層５は、有機層４中に電子を注入するための電極（陰極）である。陰極層５は、仕事関数の小さい金属、合金、電気伝導性化合物、これらの混合物などの材料から形成されることが好ましく、仕事関数が５ｅＶ以下の材料から形成されることが好ましい。このような材料としては、例えば、Ａｌ、Ａｇ、ＭｇＡｇなどが挙げられる。Ａｌ／Ａｌ_２Ｏ_３混合物などからも形成され得る。有機エレクトロルミネッセンスの発光が陰極層５を透過する場合には、陰極層５が複数の層から成り、その層の一部がＩＴＯ、ＩＺＯなどに代表される透明な導電性材料から形成されることも好ましい。陰極層５は、これらの材料を用いて、真空蒸着法、スパッタリング法等の適宜の方法により形成され得る。有機エレクトロルミネッセンスの発光が陰極層５を透過する場合には、陰極層５の光透過率が１０％以下であることが好ましい。但し、有機エレクトロルミネッセンスの発光が陰極層５を透過する場合には、陰極層５の光透過率が７０％以上であることが好ましい。陰極層５の厚みは、陰極層５の光透過率、シート抵抗等の特性が所望の程度となるように適宜設定される。陰極層５の好ましい厚みは陰極層５を構成する材料によって異なるが、陰極層５の厚みは５００ｎｍ以下、好ましくは２０〜３００ｎｍの範囲で設定されるのがよい。

図２（ａ）（ｂ）に示すように、第１電極２は平面視で矩形状に形成され、基板１の表面（上面）に積層されている。平面視において、第１電極２の四辺２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄのうちの一辺２ａは、基板１の表面の四辺１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄのうちの一辺１ａに全長にわたって沿わせて形成されている。また、平面視において、第１電極２の上記一辺２ａと直交する二つの辺２ｂ、２ｃは、各々、基板１の上記辺１ａと直交する二辺１ｂ、１ｃに沿わせて形成されている。第１電極２の上記二つの辺２ｂ、２ｃは基板１の二辺１ｂ、１ｃよりも短く形成されている。また、平面視において、第１電極２の残りの一辺２ｄと基板１の残りの一辺１ｄとは略同等の寸法で互いに略平行に配置され、所定の間隙を介して配置されている。このようにして第１電極２の三辺２ａ、２ｂ、２ｃは、各々、基板１の表面の三辺１ａ、１ｂ、１ｃに沿って形成されている。

第２電極３は平面視で細長い矩形状に形成され、基板１の表面（上面）に積層されている。平面視において、第２電極３の四辺３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄのうちの一方の長辺側の辺３ｄは、基板１の四辺１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄのうちの一辺１ｄに全長にわたって沿わせて形成されている。この基板１の辺１ｄは上記第１電極２を沿わせない残りの辺であり、上記第１電極２を沿わせた辺１ａと略平行な辺である。また、平面視において、第２電極３の他方の長辺側の辺３ａは、第１電極２の辺２ｄと間隙６を介して対向配置されている。第２電極３の辺３ａは第１電極２の辺２ｄと略平行に配置されている。また、平面視において、第２電極３の二つの短辺側の辺３ｂ、３ｃは、各々、基板１の四辺１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄのうちの二辺１ｂ、１ｃに沿わせて形成されている。第２電極３の短辺側の二辺３ｂ、３ｃは、基板１の二辺１ｂ、１ｃの第１電極２が沿っていない部分に形成されている。このようにして第２電極３の一辺３ｄは、基板１の表面の第１電極２が沿っていない残りの辺１ｄに沿って形成されている。

基板１の表面における第１電極２と第２電極３と間隙６の各々が占める割合は、特に限定されないが、発光エリアを大きくするために、第１電極２をできるだけ大きくするのが好ましく、例えば基板１の表面の全面積のうち、第１電極２の占める割合を９０〜９６％、第２電極３の占める割合を２〜５％、残部を間隙６とすることができる。

図３（ａ）（ｂ）に示すように、有機層４は平面視で矩形状に形成され、第１電極２の表面（上面）に電気的に接続されて積層されている。平面視において、有機層４の四辺４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄのうち、第２電極３側と反対側の一辺４ａは基板１の第２電極３側と反対側の一辺１ａ及び第１電極２の第２電極３側と反対側の一辺２ａと略平行に形成されている。また、平面視において、有機層４の上記一辺４ａと直交する一辺４ｂ、４ｃは、各々、基板１の上記一辺１ａと直交する一辺１ｂ、１ｃ及び第１電極２の上記一辺２ｂ、２ｃと略平行に形成されている。また、平面視において、有機層４の第２電極３側の一辺４ｄは第１電極２の第２電極３側の一辺１ｄと略平行に形成されている。有機層４の一辺４ｄ側の端部７は間隙６に入り込んで第１電極２の間隙６側の端面８の一部を覆っている。有機層４は平面視で第１電極２よりも小さく形成されている。従って、第１電極２の表面（上面）の端部は有機層４で覆われず、接続部９として露出している。この接続部９は辺１ａ、１ｂ、１ｃに沿うように平面視でコ字状に形成されている。

図１（ａ）（ｂ）に示すように、陰極層５は平面視で矩形状に形成され、有機層４の表面（上面）と第２電極３の表面（上面）にわたって積層されている。陰極層５は有機層４と第２電極３とに電気的に接続されている。有機層４の表面における陰極層５の面積は有機層４の表面よりも小さい面積で形成されている。陰極層５の一部は、有機層４の端部７と第２電極３との間の間隙６に入り込んでいる。有機層４の表面における陰極層５に対応する部分が発光エリア１０（図１（ａ）で太い点線で囲まれる部分）として形成されている。そして、第１電極２の接続部９を陽極の端子部とし、第２電極３の表面を陰極の端子部として給電することによって、有機層４に通電されて発光エリア１０に相当する部分が発光することになる。この発光は、第１電極２と基板１を通って有機ＥＬ素子Ａから取り出されることになる。

上記のようなパネル状の有機ＥＬ素子Ａでは、プラス電極となる第１電極２の接続部９とマイナス電極となる第２電極３とが基板１の別々の辺に沿って形成されているため、後述のように、有機電界発光ユニット（以下、適宜、有機ＥＬユニットという）や照明器具を形成する際に、複数の有機ＥＬ素子Ａを並置した場合に有機ＥＬ素子Ａの間の接続が容易に行えるものである。また、第２電極３への陰極膜接合面積が大きく取れるため、高電流を印加してもエレクトロマイグレーションが生じにくくなり、導通信頼性が低下しにくくなるものである。

また、矩形（正方形を含む）形状を有するパネル状の有機ＥＬ素子においては、給電は４辺から行うことが可能である。この場合、第１電極２と第２電極３の割付として、上記有機ＥＬ素子Ａのように、第１電極２の辺数／第２電極３の辺数＝３／１の組合せが考えられるが、その他に、第１電極２の辺数／第２電極３の辺数＝１／３や２／２の場合も考えられる。以下、第１電極２をＩＴＯ、第２電極３をＡｌを例として発明の効果を示すが、上記有機ＥＬ素子Ａはこれらに限定されるものではなく、適宜選択されるものである。

まず、第１電極２の辺数（ＩＴＯ）／第２電極３の辺数（Ａｌ）＝１／３の場合について説明する。一般に、Ａｌと比較しＩＴＯの導電率は低い。この場合、第１電極２の１辺のみから有機層４の発光エリア（発光面）内に対して正孔電荷が供給されるため、発光面内において、第１電極２の該１辺と対向する辺まで正孔電荷が到達するまでにＩＴＯ面内で電圧降下が生じてしまい、発光面内で電流ムラが発生しやすい。その結果、発光面内での輝度や色度のムラが生じてしまうため、発光品質が大きく損なわれるおそれがある。

次に、第１電極２の辺数（ＩＴＯ）／第２電極３の辺数（Ａｌ）＝２／２の場合について説明する。この場合の第１電極２と第２電極３の割付として、対向する２辺を同電極にする方法と、隣接する２辺を同電極に割付する方法とが考えられる。

前者の場合、隣接する２辺がＩＴＯとＡｌとなり、電流の分布として局所集中が起きやすく、結果として輝度や色度の発光面内での均一性が損なわれてしまうおそれがある。また、パネル状の有機ＥＬ素子を複数枚並置し、有機ＥＬ素子間を接続することによって、あたかも１枚の大きなパネル（器具と呼ぶ）のように駆動させる場合についても説明する。各発光パネルのみでなく、パネル間を含めた器具としての発光輝度や発光色度の均一化を計るためには、器具に対して４辺（ＩＴＯ側２辺、Ａｌ側２辺）からの給電が必要であり、コストが高くなってしまうおそれがある。

後者の場合、前者と同様に隣接する２辺がＩＴＯとＡｌの関係にある部分での電流の局所集中が起きるのみでなく、発光面内でのＩＴＯにおける電圧降下が生じてしまい、発光面内で電流ムラが発生する。その結果、発光面内での輝度や色度のムラが生じてしまうため、発光品質が大きく損なわれるおそれがある。また、各電極２，３の一辺に対し給電部材を接合することを考えた場合、一定の幅を確保するためには、第１電極２・有機層４・第２電極３・陰極層５の４つのアライメントを考慮する必要がある。製造工程において必然的に生じるバラつきを考慮すると、各層の重なりに一定のマージンを持たせる必要があるため、結果として有効発光面積が小さくなってしまう問題も生じるおそれがある。

それに対し、上記有機ＥＬ素子Ａでは、第１電極２の辺数（ＩＴＯ）／第２電極３の辺数（Ａｌ）＝３／１であるため、ＩＴＯの第１電極２の辺から発光面への距離が短く、均等性が高いことから、パネル状の有機ＥＬ素子Ａの面内での輝度や色度のムラが生じにくいため高品質な発光が得やすいものである。また、有機層４・第２電極３・陰極層５のアライメントの考慮をすればよいので、有効発光面積を大きく取ることが可能である。また器具形態においても、パネル間の均一性を確保しつつ、２辺給電ですむことから低コストで作製することが可能となる。

図４（ａ）〜（ｃ）に有機ＥＬ素子Ａの他の実施の形態を示す。この有機ＥＬ素子Ａでは、陰極層５の第２電極３側と反対側の一辺５ａと、基板１の第２電極３側と反対側の一辺１ａとの間の寸法をｄ１、第１電極２の第２電極３側の一辺２ｄと、基板１の第２電極３側の一辺１ｄとの間の寸法をｄ３、陰極層５の第２電極３側の一辺５ｄと直交する方向の一辺５ｂ、５ｃと、基板１の第２電極３側の一辺１ｄと直交する方向の一辺１ｂ、１ｃとの間の寸法をｄ２とした場合に、ｄ１＋ｄ３＝２×ｄ２の関係を満たすように形成されている。その他の構成は図１に示すものと同様である。

この実施の形態では、複数のパネル状の有機ＥＬ素子Ａを並置した際、有機ＥＬ素子Ａ間の間隔が略均等になるため、見栄えが良く、外観に優れるものである。また、有機ＥＬ素子Ａの間を接合する部品の共通化が図れるため、作業性に優れ、コストアップを抑えることができる。さらに、複数の有機ＥＬ素子Ａが略等間隔に並ぶため、略偏りなく光を照射することができる。

図５（ａ）〜（ｃ）に有機ＥＬ素子Ａの他の実施の形態を示す。この有機ＥＬ素子Ａでは、第１電極２の接続部９の表面（上面）に、第１電極２よりも体積抵抗の低い第３電極１４が設けられている。その他の構成は図１に示すものと同様である。第３電極１４は、例えば、アルミニウム、銀、金、銅、クロム、モリブデン、アルミニウム、パラジウム、スズ、鉛、マグネシウムなどの金属や、これら金属の少なくとも１種を含む合金などが好ましい。また、単層構造に限らず、多層構造を採用してもよい。例えば、ＭｏＮｂ層／ＡｌＮｄ層／ＭｏＮｂ層の３層構造を採用することができる。この３層構造において、下層のＭｏＮｂ層は、下地との密着層として設け、上層のＭｏＮｂ層は、ＡｌＮｄ層の保護層として設けることが好ましい。また、アルミニウム等の上記第２電極３と同様の材料で形成してもよい。第３電極１４は、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法、塗布などによって積層形成することができる。第３電極１４の厚みは特に限定されないが、例えば、０．１〜１μｍとすることができる。第３電極１４は図２（ａ）（ｂ）のように基板１に第１電極２及び第２電極３を形成した後、図６（ａ）（ｂ）に示すように、接続部９の表面の略全面にわたって設けられており、平面視で略コ字状に形成されている。

この実施の形態では、抵抗の大きい第１電極２に、抵抗の小さい第３電極１４を形成することにより、第１電極２での電圧損を抑えることができ、発光エリア（発光面）１０内の発光の均一化が図りやすくなるものである。

図７に有機ＥＬ素子Ａの他の実施の形態を示す。この有機ＥＬ素子Ａでは上記実施の形態のように、第３電極１４を接続部９に形成した場合において、第３電極１４の第２電極３側の端部に伸長部１５を設けたものであり、その他の構成は図５に示すものと同様である。図８（ａ）に示すように、伸長部１５は第１電極２の表面（上面）に形成され、第２電極３と向かい合う一辺２ｄに沿って形成されている。伸長部１５は大きさは特に限定されないが、例えば、長さが２〜５ｍｍ、幅が０．３〜３ｍｍにすることができる。また、伸長部１５は接続部９の両端部に設けることができる。図８（ｂ）に示すように、伸長部１５の表面（上面）は有機層４で覆われるが、図８（ｃ）に示すように、伸長部１５の上方は陰極層５で覆われないようにすることができる。これにより、伸長部１５と陰極層５とが通電しにくくなって、発光エリア（発光面）１０内の発光の均一化が図りやすくなるものである。

図９（ａ）（ｂ）に示すように上記の有機ＥＬ素子Ａにおいて、第１電極２の端面（接続部９の端面）１６と基板１の端面１７とが上下方向で一直線上に並んで一致して揃っているのが好ましい。また、第２電極３の端面１８と基板１の端面１７とが上下方向で一直線上に並んで一致して揃っているのが好ましい。さらに、第３電極１４を設けた場合は、図１０（ａ）に示すように、第３電極１４の端面２０と第１電極２の端面１６と基板１の端面１７とが上下方向で一直線上に並んで一致して揃っているのが好ましい。

上記の有機ＥＬ素子Ａにおいて、有機層４で発光した光は、基板１を介してその表面から放射されるだけではなく、基板１や第１電極２や第３電極１４の内部を伝播する成分も多いため、基板１と第１電極２と第３電極１４の端面１７，１６、２０が揃って一致することにより、これら端面１７，１９、２０からも光が放射されてパネル状の有機ＥＬ素子Ａ間のつなぎ目が目立ちにくくなり、後述の有機電界発光ユニットＵや照明器具Ｓの外観が向上するものである。尚、図１０（ｂ）に示すように、基板１の端面１７と第１電極２の端面１６や第３電極１４の端面２０とがずれていると、つなぎ目が目立つおそれがある。

図１１に有機電界発光ユニットＵの実施の形態の一例を示す。この有機電界発光ユニットＵは二つ以上の有機ＥＬ素子Ａを電気的に接続してパネル状に形成することができる。この場合、まず、複数の有機ＥＬ素子Ａを一列に並べる。このとき、並べた有機ＥＬ素子Ａの第２電極３側が同じ方向に向くようにする。従って、隣接する有機ＥＬ素子Ａ、Ａは第２電極３側の端部１１と直交する方向の端部１２が互いに接近あるいは接合されて配置される。次に、隣接する有機ＥＬ素子Ａ、Ａの接近あるいは接合された端部１２、１２の接続部９、９同士が電気的に接続される。この場合、接続される接続部９，９の間に導電材１３を掛け渡して接合することができる。導電材１３は接続部９の長手方向の略全長にわたって設けることができる。導電材１３は光反射性を有するものが好ましく、例えば、Ｃｕ系合金で作製したリードフレームを用いることができる。

上記の有機電界発光ユニットＵでは、隣接するパネル状の有機ＥＬ素子Ａ、Ａ間を接続することにより、有機ＥＬ素子Ａ、Ａ間の接続部分の電極幅（接続部９の幅）は有機ＥＬ素子Ａ単体に比べて実質２倍となり、その結果、発光エリア（発光面）１０内の発光の均一性が向上するものである。また、複数の有機ＥＬ素子Ａに給電する場合でも有機電界発光ユニットＵの２辺に給電するだけで済み、効率よく給電することができるものである。

図１２に照明器具Ｓの実施の形態の一例を示す。この照明器具Ｓは、並設した複数の有機ＥＬ発光ユニットＵを電気的に接続してパネル状に形成することができる。隣接する有機ＥＬユニットＵ、Ｕは、一方の有機ＥＬユニットＵの第２電極３と、他方の有機電界発光ユニットＵの第２電極３側と反対側にある第１電極２の接続部９とが電気的に接続されて形成されている。この場合、まず、複数の有機ＥＬユニットＵを並べる。このとき、並べた有機ＥＬ素子Ａの第２電極３側が同じ方向に向くようにする。従って、隣接する有機ＥＬユニットＵ，Ｕは、第２電極３側の端部２１と、第２電極３と反対側の端部２２とが互いに接近あるいは接合されて配置される。次に、隣接する有機ＥＬユニットＵ，Ｕの接近あるいは接合された端部２１，２２の第２電極３と第１電極２の接続部９とが電気的に接続される。この場合、接続される第２電極３と接続部９の間に上記と同様の導電材１３を掛け渡して接合することができる。導電材１３は第２電極３と接続部９の長手方向の略全長にわたって設けることができる。

上記の照明器具Ｓでは、有機ＥＬユニットＵ，Ｕ間を接続することにより、有機ＥＬユニットＵ，Ｕ間の電極幅（第２電極３と接続部９の幅）は有機ＥＬユニットＵ単体に比べて実質２倍となり、その結果、発光エリア（発光面）１０内の発光の均一性が向上するものである。また、複数の有機ＥＬユニットＵに給電する場合でも照明器具Ｓの２辺に給電するだけで済み、効率よく給電することができるものである。

図１３に有機ＥＬユニットＵ及び照明器具Ｓにおいて、隣接する有機ＥＬ素子Ａ、Ａの接続構造を示す。導電材１３は連結片２３と支持片２４とで断面略Ｔ字状に形成することができる。支持片２４は隣接する有機ＥＬ素子Ａ、Ａの隣り合う接続部９，９の間に配置されており、支持片２４の下端は基板１の表面（上面）の端部に載置されている。連結片２３は隣り合う接続部９，９の表面（上面）間にわたって配置されている。連結片２３の下面と接続部９の上面とは導電ペースト２５を設けて接着されており、電気的に接続されている。導電ペースト２５は低温硬化Ａｇペーストなどを用いることができる。また、支持片２４の側面と接続部９の端面との間には光学調整層２６が設けられている。光学調整層２６はＴｉＯ_２やＳｉＯ_２などの微粒子を分散させた樹脂を充填して形成することができる。尚、第３電極１４が設けられている場合は、連結片２３の下面と第３電極１４の上面とが導電ペースト２５で接続される。

有機層４で発光した光は、基板１を介してその表面から放射されるだけではなく、基板１や第１電極２や第３電極１４の内部を伝播する成分も多いため、この成分を導電材１３や光学調整層２６で散乱・反射させて取出すことにより、光束が増えたり、有機ＥＬ素子Ａ間のつなぎ目が目立たなくなるものである。

Ａ 有機電界発光素子
Ｕ 有機電界発光ユニット
Ｓ 照明器具
１ 基板
１ａ 辺
１ｂ 辺
１ｃ 辺
１ｄ 辺
２ 第１電極
２ａ 辺
２ｂ 辺
２ｃ 辺
２ｄ 辺
３ 第２電極
４ 有機層
５ 陰極層
１２ 端部
１３ 導電材
１４ 第３電極
１６ 端面
１７ 端面
２１ 端部
２２ 端部

Claims (8)

1. 基板の表面に第１電極と第２電極とが形成され、前記第１電極の表面に有機層が形成され、この有機層の表面と前記第２電極の表面とにわたって陰極層が形成された有機電界発光素子であって、前記第２電極は前記基板の表面の一辺に沿って形成され、前記第１電極は前記基板の表面の前記一辺以外の辺に沿って形成されて成ることを特徴とする有機電界発光素子。
2. 前記陰極層の前記第２電極側と反対側の一辺と、前記基板の前記第２電極側と反対側の一辺との間の寸法をｄ１、前記第１電極の前記第２電極側の一辺と、前記基板の前記第２電極側の一辺との間の寸法をｄ３、前記陰極層の前記第２電極側の一辺と直交する方向の一辺と、前記基板の前記第２電極側の一辺と直交する方向の一辺との間の寸法をｄ２とした場合に、ｄ１＋ｄ３＝２×ｄ２の関係を満たすように形成されて成ることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。
3. 前記第１電極よりも体積抵抗の低い第３電極が前記第１電極に設けられて成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機電界発光素子。
4. 前記第３電極が前記第１電極の前記第２電極と向かい合う一辺にまで形成されて成ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
5. 前記第１電極の端面と前記基板の端面とを揃えて形成されて成ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の有機電界発光素子。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の有機電界発光素子が二つ以上電気的に接続された有機電界発光ユニットであって、隣接する前記有機電界発光素子は前記第２電極側の端部と直交する方向の端部において、前記第１電極同士が電気的に接続されて成ることを特徴とする有機電界発光ユニット。
7. 請求項６に記載の有機電界発光ユニットが二つ以上電気的に接続された照明器具であって、隣接する前記有機電界発光ユニットは、一方の前記有機電界発光ユニットの第２電極と、他方の前記有機電界発光ユニットの前記第２電極側と反対側にある前記第１電極とが電気的に接続されて成ることを特徴とする照明器具。
8. 一方の前記有機電界発光ユニットの前記第２電極と、他方の前記有機電界発光ユニットの前記第２電極側と反対側にある前記第１電極とを電気的に接続する部材が光反射性を有することを特徴とする請求項７に記載の照明器具。
   

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