JP2013187306A - Organic electroluminescent element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。 The present invention relates to an organic electroluminescence element.
従来、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下「有機EL素子」ともいう)を照明パネルなどの面状発光体として用いることが知られている。面状の有機EL素子では、面内の発光輝度の均一性が重要な性能の一つとなっている。面内の発光が均一でなくなるほど、照明体としての性能が低下してしまうことになる。そのため、発光が面内で均一な有機EL素子を得るための試みがなされている。例えば、特許文献1では、ダークスポットを利用して面内の均一な発光を得ようとしている。
Conventionally, it is known to use an organic electroluminescence element (hereinafter also referred to as “organic EL element”) as a planar light emitter such as an illumination panel. In the planar organic EL element, the uniformity of in-plane light emission luminance is one of the important performances. As the in-plane light emission is not uniform, the performance as an illuminator is degraded. Therefore, an attempt has been made to obtain an organic EL element in which light emission is uniform in the plane. For example,
図10は、従来の有機EL素子の一例である。この有機EL素子は、基板1の表面に、第1電極2、有機層3及び第2電極4がこの順で積層され、封止樹脂7で接着される封止基材6により封止された構成を有している。封止基材6の内面には乾燥剤8が設けられており、封止空間9中の水分を吸収するようになっている。有機層3は、第1電極2側の層である第1有機層31と、発光層を含む第2有機層32と、第2電極4側の層である第3有機層33とが積層されて構成されている。第1有機層31は塗布により形成される層であってよく、また、第2有機層32及び第3有機層33は蒸着により形成される層であってよい。そして、第1電極2と第2電極4との間に電圧を印加すると、有機層3内において正孔と電子が結合して発光が生じ、生じた光は、透明な第1電極2及び基板1を通して外部に取り出される(白抜き矢印)。
FIG. 10 shows an example of a conventional organic EL element. In this organic EL element, the
図9は、有機EL素子の一例を示す平面図(基板1の表面に垂直な方向に封止基材6側から見た図)である。ただし、素子構成を分かりやすくするために、この図では、乾燥剤8及び封止基材6の記載を省略している。また、封止樹脂7が設けられた部分を斜線で示している。この図に示すように、封止樹脂7は平面視において有機層3の外周を取り囲むように配設されている。そして、有機層3は、封止基材6と封止樹脂7とによって封止された領域(封止領域)の中央部分に配置されている。有機EL素子では、封止領域の内部における第1電極2、有機層3、及び第2電極4が積層されている領域が、発光を生じる発光領域となる。封止領域及び発光領域は、矩形状(又は正方形形状)であり、それにより、矩形状(又は正方形形状)の面発光を得ることができる。なお、図9の形態では、通電を補助するための補助電極部10が、封止領域の内外において、有機層3を取り囲むように設けられている。
FIG. 9 is a plan view showing an example of the organic EL element (a view seen from the
図11(a)は、従来の有機EL素子の一例を示す平面図であり、この図では、乾燥剤8を記載している。図11(a)で示されるように、図9及び図10のような有機EL素子においては、乾燥剤8は、通常、封止領域の隅部において封止基材6に設けられる。隅部とは、封止領域を形成する長方形(又は正方形)の辺が交わる角付近のことである。
FIG. 11A is a plan view showing an example of a conventional organic EL element. In this figure, a desiccant 8 is shown. As shown in FIG. 11A, in the organic EL element as shown in FIGS. 9 and 10, the
ここで、乾燥剤8を設けた位置と乾燥剤8を設けない位置との間では、発光輝度の低下の度合が異なってくることが知られている(例えば、特許文献2参照)。面状の有機EL素子においては、発光輝度が面内において均一でなくなると発光ムラが生じ、発光性能が低下してしまう。したがって、乾燥剤8は、発光に与える影響が少なくなるように、発光領域の中央部にではなく、発光領域の隅部となる封止領域の隅部に設けられているのである。
Here, it is known that the degree of decrease in emission luminance differs between a position where the
図12は、有機EL素子の発光ムラが発生する原因の一つを説明する図である。図12(a)に示すように、有機EL素子にあっては、層界面に微量の水分が吸着し、この水分が層の劣化を招いて発光輝度を低下させることがある。水分の吸着は、層界面において発生しやすく、例えば、第1有機層31と第2有機層32とが異なるプロセスで積層されるとき、この第1有機層31と第2有機層32との界面において、積層工程上、発生しやすい。そして、この吸着水分Wによる発光輝度の低下は、乾燥剤8に近い位置において生じやすい。
FIG. 12 is a diagram for explaining one of the causes of uneven light emission of the organic EL element. As shown in FIG. 12A, in the organic EL element, a minute amount of moisture is adsorbed on the layer interface, and this moisture may cause deterioration of the layer and lower the emission luminance. Moisture adsorption is likely to occur at the layer interface. For example, when the first
すなわち、図12(b)に示すように、乾燥剤8は、より近い位置の吸着水分Wを吸収しようとするため、乾燥剤8の直下における層界面に存在する吸着水分Wは、有機層3及び第2電極4を通過して乾燥剤8によって吸収されて取り込まれる。そして、乾燥剤8の直下ではない領域に存在する吸着水分Wは、乾燥剤8の直下の方に層界面をつたって移動し、その後、有機層3及び第2電極4を通過して乾燥剤8によって吸収されて取り込まれる。したがって、時間の経過(通電の累積)によって、乾燥剤8の直下(乾燥剤8が設けられた領域)においては、吸着水分Wがそれ以外の領域に比べてより多く通過することになり、この通過する水分によって有機層3の劣化が生じやすくなる。特に、第3有機層33は、電子注入層や電子輸送層などにより構成され、Liなどを含む酸化性を有する金属化合物(例えばLiF)を用いて層が形成される場合があり、この金属化合物が水分によって酸化されて、層が劣化しやすくなっている。そして、乾燥剤8が設けられた領域で層が劣化すると、この領域が他の領域よりも輝度が低下し、発光ムラが生じることとなる。
That is, as shown in FIG. 12 (b), the desiccant 8 tends to absorb the adsorbed water W at a closer position, so that the adsorbed water W present at the layer interface immediately below the
図11(b)及び図11(c)は、発光面Sの変化を示しており、発光ムラが生じる一例を示している。発光面Sは、基板1の第1電極2とは反対側の面であり、この図では、基板1の表面に垂直な方向に基板1側から有機EL素子を見た様子を示している。発光面Sは発光領域と等しいものであってよい。
FIG. 11B and FIG. 11C show changes in the light emitting surface S and show an example in which uneven light emission occurs. The light emitting surface S is a surface opposite to the
図11(b)で示すように、有機EL素子においては、使用開始直後は、均一に近い面状の発光が発光面Sから得られている。しかしながら、高温通電が累積されるなどして、使用によって徐々に乾燥剤8が設けられた領域において有機層3が劣化し、この領域で発光輝度が低下する。すると、乾燥剤8が設けられて発光輝度の低下速度が速い領域は、乾燥剤8が設けられていない領域に比べて輝度の低下が激しく、発光が暗くなる。したがって、図11(a)のように封止領域の隅部に乾燥剤8を配置した場合は、図11(c)に示すように、発光面Sの隅部において発光が暗くなる領域20が形成されて発光輝度が低下する。このようにして、発光面Sの隅部での発光が暗くなり、面内において均一な発光が得られなくなるものである。なお、図11(c)では、4つの隅部に発光輝度の低い領域20が形成された様子を示しているが、実際には、隅部によって発光輝度の低下のしやすさが異なることが多い。そして、発光輝度が低下した隅部と、発光輝度が低下しない隅部とが混在することになると、より面内の発光の不均一さが増すことになる。
As shown in FIG. 11 (b), in the organic EL element, near-uniform planar light emission is obtained from the light emitting surface S immediately after the start of use. However, the
図13は、有機EL素子の発光ムラが発生する別の原因を説明する図である。有機EL素子の層構成は、図12の形態と同様である。図13に示すように、有機EL素子にあっては、層界面に吸着した吸着水分Wによって発光輝度が低下することがあるが、吸着水分Wによる発光輝度の低下は、異物が混入していわゆるダークスポット(DS)が形成されることによって低減される場合がある。すなわち、吸着水分Wが異物の外縁を通じて有機EL素子の表面から封止空間9に放出され、放出された水分は乾燥剤8に吸収される。このような水分の移動は、通電して高温になるときに進行することが多い。そして、図13(a)に示すように、初期状態では、吸着水分Wは層界面に存在するが、図13(b)に示すように、高温通電時には異物(DS)の外縁を通じて吸着水分Wが第2電極4の表面へと移動して封止空間9に放出される。
FIG. 13 is a diagram for explaining another cause of the occurrence of light emission unevenness in the organic EL element. The layer structure of the organic EL element is the same as that shown in FIG. As shown in FIG. 13, in the organic EL element, the emission luminance may be reduced by the adsorbed moisture W adsorbed on the layer interface. It may be reduced by forming dark spots (DS). That is, the adsorbed moisture W is released from the surface of the organic EL element to the sealed
ここで、異物の混入が密になった領域と異物の混入が疎になった領域とが混在して形成されると、面内において水分の放出性が異なることになる。図13(b)では、異物が密になって存在する領域T1では、吸着水分Wがより多く封止空間9に放出されているが、異物が疎になって存在する領域T2では、吸着水分Wを封止空間9にまで移動させる通路がなく、吸着水分Wが層界面に残存している。そして、異物が密になった領域T1では吸着水分Wが減少するので層の劣化が低減されるが、異物が疎になった領域T2では吸着水分Wが多く残存するので、この吸着水分Wが層をより劣化させることになる。すると、領域T2では領域T1よりも発光輝度が低下し、発光輝度が高いところと低いところとが面内において偏ってできることとなり、面全体においては不均一な発光となってしまう。
Here, if the region where the contamination of the foreign matter is densely formed and the region where the contamination of the foreign matter is sparsely formed, moisture release properties are different in the plane. In FIG. 13B, more adsorbed moisture W is released to the sealed
このような問題にあたり、均一な発光を得るために異物(DS)を面内に均一に分散させることも考えられる。しかし、異物は、通常、ダークスポット(DS)を形成するような発光に好ましくない物質であって、積層の際に微量の量で混入されるものであり、異物を均一に分散させることは難しい。また、面内に均一な発光を得ようとする目的で異物を積極的に混入させて面全体に均一に分散しようとすると、かえって面全体の発光輝度を低下させてしまうおそれがある。 In order to obtain such a problem, it is conceivable to disperse the foreign matter (DS) uniformly in the surface in order to obtain uniform light emission. However, the foreign matter is usually a substance that is not preferable for light emission that forms a dark spot (DS), and is mixed in a very small amount during lamination, and it is difficult to uniformly disperse the foreign matter. . Further, if a foreign substance is actively mixed for the purpose of obtaining uniform light emission in the surface and is intended to be dispersed uniformly over the entire surface, the light emission luminance of the entire surface may be lowered.
以上のように、有機EL素子においては、面内の発光の均一性が重要であるものの、乾燥剤8の設置が求められ、また、異物の混入の度合を面内において一定にすることは難しく、均一な発光を長期に亘って得ることは簡単ではない。そのため、発光の不均一が発生することは避け難いものである。有機EL素子によって照明装置を構成している場合、実使用時においては、面内での発光の不均一さが増したときに、この照明装置を取り替えれば、新しい照明装置によって均一な発光が得られることになる。しかしながら、有機EL素子の発光の不均一さは徐々に現れてくるものであり、発光機能の低下に気づくことは簡単ではなく、有機EL素子の寿命を判定して照明装置を取り替える時期を適切に判別することは容易ではない。
As described above, in the organic EL element, the uniformity of in-plane light emission is important, but the installation of the
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、素子の寿命を簡単に判定することができる有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することを目的とするものである。 This invention is made | formed in view of said situation, and it aims at providing the organic electroluminescent element which can determine the lifetime of an element easily.
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板の表面に、第1電極、有機層及び第2電極をこの順で備え、面状の光を発光面から発する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記第1電極、前記有機層及び前記第2電極が積層された発光領域には、発光輝度の低下速度が速い短寿命領域が形成されており、前記発光面は、発光機能が低下したときに、前記短寿命領域の形状によって発光機能の低下を知らせる情報が表示されることを特徴とするものである。 An organic electroluminescence device according to the present invention is an organic electroluminescence device that includes a first electrode, an organic layer, and a second electrode in this order on a surface of a substrate, and emits planar light from a light emitting surface. In the light emitting region in which the one electrode, the organic layer, and the second electrode are stacked, a short-life region having a high emission luminance reduction rate is formed, and when the light emitting function is reduced, Information indicating a decrease in the light emitting function is displayed according to the shape of the short-life region.
前記短寿命領域は、第1短寿命領域と、この第1短寿命領域よりも発光輝度の低下速度が遅い第2短寿命領域とを有し、前記発光面は、発光機能が低下するに従って、前記第1短寿命領域の形状によって発光機能の低下を知らせる第1情報と、前記第1短寿命領域及び前記第2短寿命領域の形状によって発光機能の低下を知らせる第2情報とが、順に表示されることが好ましい一形態である。 The short-life region has a first short-life region and a second short-life region having a slower emission luminance decrease rate than the first short-life region, and the light-emitting surface has a reduced light-emitting function, Displayed in order is first information that informs a decrease in light emission function by the shape of the first short life region and second information that informs a decrease in light emission function by the shape of the first short life region and the second short life region. It is a preferred form.
好ましい一形態では、前記短寿命領域は、この短寿命領域に対応する形状で乾燥剤が設けられることによって形成されている。 In a preferred embodiment, the short-life region is formed by providing a desiccant in a shape corresponding to the short-life region.
好ましい一形態では、前記第2電極には複数の微細な貫通孔が設けられ、前記短寿命領域は、前記貫通孔の密度が低いことにより形成されている。 In a preferred embodiment, the second electrode is provided with a plurality of fine through holes, and the short-life region is formed by a low density of the through holes.
本発明によれば、素子の寿命を簡単に判定することができる有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the organic electroluminescent element which can determine the lifetime of an element easily can be obtained.
[第1実施形態]
図1及び図2は、有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)の実施の形態(第1実施形態)の一例である。この有機EL素子は、概略、図9及び図10に示す有機EL素子と同様の構造を有しており、面状の光を発光面Sから発するものである。ただし、図10の有機EL素子とは、乾燥剤8が設けられる位置が異なっている。なお、素子構成を分かりやすくするために、図1では、封止基材6の記載を省略している。また、封止樹脂7が設けられた部分を斜線で示している。
[First Embodiment]
1 and 2 show an example of an embodiment (first embodiment) of an organic electroluminescence element (organic EL element). This organic EL element generally has a structure similar to that of the organic EL element shown in FIGS. 9 and 10, and emits planar light from the light emitting surface S. However, the position where the
図2に示すように、有機EL素子は、基板1の表面に、第1電極2、有機層3及び第2電極4をこの順で有するものである。第1電極2、有機層3及び第2電極4が積層されて形成された積層体は、封止基材6により封止されている。封止基材6は、防湿性を有する封止樹脂7により基板1に接着されており、封止基材6と基板1との間には封止空間9が形成されている。
As shown in FIG. 2, the organic EL element has a
本形態の有機EL素子では、第1電極2が陽極を構成し、第2電極4が陰極を構成しているが、その逆であってもよい。有機層3は、第1電極2側の層である第1有機層31と、発光層を含む第2有機層32と、第2電極4側の層である第3有機層33とが積層されて構成されている。第1有機層31は塗布により形成される層であってよく、また、第2有機層32及び第3有機層33は蒸着により形成される層であってよい。そして、第1電極2と第2電極4との間に電圧を印加すると、有機層3内において正孔と電子が結合して発光が生じ、生じた光は、透明な第1電極2及び基板1を通して外部に取り出される。
In the organic EL element of this embodiment, the
図1に示すように、封止樹脂7は平面視において有機層3の外周を取り囲むように配設されている。そして、有機層3は、封止基材6と封止樹脂7とによって封止された領域(封止領域)の中央部分に配置されている。有機EL素子では、封止領域の内部における第1電極2、有機層3、及び第2電極4が積層されている領域が、発光を生じる発光領域となる。封止領域及び発光領域は、矩形状(又は正方形形状)であり、それにより、矩形状(又は正方形形状)の面発光を得ることができる。なお、図1の形態では、通電を補助するための補助電極部10が、封止領域の内外において、有機層3を取り囲むように設けられている。
As shown in FIG. 1, the sealing
第1電極2は、基板1の表面全体に形成された導電層の中央部分により形成されている。有機EL素子の外周部分には、第1電極2を形成するための導電層がパターン状に形成されて電極層が基板端部に引き出され、電極層が引き出された部分の表面には、補助電極部10が形成されている。また、補助電極部10は、封止された領域の電極層(第1電極2を形成するための導電層)の表面にも形成されている。すなわち、補助電極部10は、封止された領域の導電層表面に形成された第3補助電極部10cと、封止された領域よりも外部領域の導電層表面に形成された第1補助電極部10a及び第2補助電極部10bとにより構成されている。
The
第1補助電極部10a及び第3補助電極部10cは、第1電極2と導通しており、第1電極2から延出する導電層の通電を補助するものである。第2補助電極部10bは、第2電極4と導電層を介して導通しており、導電層の通電を補助するものである。また、第1補助電極部10aは、第1電極2の電極端子として機能するものであり、第2補助電極部10bは、第2電極4の電極端子として機能するものである。補助電極部10は、透明でなくてもよく、導電性の高い金属層などによって構成することができる。例えば、補助電極部10は、MAM(モリブデン/アルミ/モリブデン積層体)などによって形成することができ、それにより、高い通電補助効果を得ることができる。第1電極2から引き出される導電層と第2電極4から引き出される導電層とは接触しておらず、電気的に絶縁されている。また、第1補助電極部10aと第2補助電極部10bとは電気的に絶縁されている。それにより、通電時にショートしないようになっている。
The first
図8は、本形態の有機EL素子の層構成の一例を示している。有機層3は、複数の機能層30によって構成されるものである。機能層30は、正孔注入層30a、正孔輸送層30b、発光材料層30c、電子輸送層30d、電子注入層30eなどを含むものであり、これらの層が積層されて構成されている。なお、図8の形態では、発光材料層30cと電子輸送層30dとが兼用されて一つの層として形成されている。なお、機能層30は、中間層など他の層を含んでもよい。また、複数の発光材料層30cが積層されたものであってもよい。複数の発光材料層30cを有する場合、白色発光の面状発光体を得ることが可能になる。発光材料層30c(単層)の発光色は、青、緑、黄、赤など適宜の色にすることができる。
FIG. 8 shows an example of the layer structure of the organic EL element of this embodiment. The
有機層3は、第1有機層31と第2有機層32と第3有機層33に区分することができる。本形態では、第1電極2に隣接する機能層30である正孔注入層30aが第1有機層31として形成されている。また、正孔注入層30aの上に積層された正孔輸送層30bから電子輸送層30dまでの層が第2有機層32として形成されている。また、第2電極4に隣接する機能層30である電子注入層30eが第3有機層33として形成されている。有機層3は、電荷(正孔又は電子)を移動させたり、発光を生じさせたりすることのできる適宜の材料を用いて形成することができる。このうち、第3有機層33(電子注入層30e)は、Liなどを含む金属化合物(例えばLiF)を用いて形成することができる。それにより、電子注入性の高い層を得ることができる。
The
第1電極2の材料としては、透明性と導電性を兼ね備えた材料を用いることができ、例えば、透明金属酸化物を用いることができる。具体的には、ITO、IZO、AZO、ZnOなどの層が例示される。また、第2電極4の材料としては、光反射性と導電性を兼ね備えた材料を用いることができ、例えば金属層を用いることができる。例えば、Al、Agなどの層が例示される。なお、第2電極4を透明電極にし、第2電極4の有機層3とは反対側に反射層を設けるようにしてもよい。
As the material of the
基板1は、この基板1側から光を取り出す場合、透明基板であることが好ましく、例えば、ガラス基板や透明樹脂基板を用いることができる。封止基材6は、封止できる材料でればよく、透明であってもなくてもよいが、例えば、ガラスキャップなどを用いることができる。また、封止樹脂7としては防湿性のある樹脂を用いることができる。封止樹脂7にはガラスなどの無機フィラーやシリカなどの吸湿剤を配合してもよい。
The
そして、本形態の有機EL素子は、図1及び図2に示すように、封止基材6の内面(内部側の表面)に、封止空間9中の水分を吸収する乾燥剤8が設けられており、乾燥剤8の位置及び形状が、図10の形態とは異なっている。乾燥剤8を設けることにより、有機層3が水分により劣化されることを抑制することができ、素子の劣化を低減して長期間発光を維持することができる。乾燥剤8としては、例えば、デシカントを用いることができ、具体的には、吸湿性のシリカなどを使用することができる。
In the organic EL element of this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, a
本形態の有機EL素子は、発光領域には、発光輝度の低下速度の速い短寿命領域11が形成されている。そして、発光面Sは、発光機能が低下したときに、短寿命領域11の形状によって発光機能の低下を知らせる情報が表示される。本形態では、乾燥剤8の配置及び形状によって短寿命領域11が形成されている。すなわち、短寿命領域11は、この短寿命領域11に対応する形状で乾燥剤8が設けられることによって形成されているものである。短寿命領域11は、発光の寿命が短い領域である。また、短寿命領域11以外の領域は、発光の寿命が長い短寿命領域12である。長寿命領域12は、発光領域のうちの乾燥剤8が設けられていない領域であってよい。このように、発光の寿命が異なる領域が設けられることにより、発光機能低下の情報が得られる。
In the organic EL element of this embodiment, a short-
図1及び図2では、乾燥剤8は、発光領域の中央部分に設けられている。本形態では、乾燥剤8は、ビックリマーク「!」の形状になっている。乾燥剤8の形状は特に限定されるものではないが、情報伝達性のあるマークや文字が好ましい。それにより、発光機能の低下の情報を表示することができる。また、複雑な形状になると、視認性が悪くなるおそれがあるので、簡単なものの方が好ましい。例えば、文字ならば1〜5文字程度にすることができる。具体的には、×、△、○、BAD、B、X、などを用いることができる。また、回転を示す矢印(軸が円弧状の矢印)などであってもよい。情報は、品質劣化、警告、取替え、などを表現する情報であってよい。
1 and 2, the
図2(a)に示すように、有機EL素子では、層界面に微量の水分が吸着し、この水分が層の劣化を招いて発光輝度が低下する。水分の吸着は、層界面において発生しやすく、例えば、第1有機層31と第2有機層32とが異なるプロセスで積層されるとき、この第1有機層31と第2有機層32との界面において、積層工程上、発生しやすい。そして、この吸着水分Wによる発光輝度の低下は、乾燥剤8に近い位置において生じやすい。
As shown in FIG. 2A, in the organic EL element, a small amount of moisture is adsorbed on the layer interface, and this moisture causes deterioration of the layer, resulting in a decrease in light emission luminance. Moisture adsorption is likely to occur at the layer interface. For example, when the first
本形態では、乾燥剤8を発光領域の中央に設けている。したがって、図2(b)に示すように、乾燥剤8は、より近い位置の吸着水分Wを吸収しようとするため、乾燥剤8の直下における層界面に存在する吸着水分Wは、有機層3及び第2電極4を通過して乾燥剤8によって吸収されて取り込まれる。そして、乾燥剤8の直下ではない領域に存在する吸着水分Wは、乾燥剤8の直下の方に層界面をつたって移動し、その後、有機層3及び第2電極4を通過して乾燥剤8によって吸収されて取り込まれる。したがって、乾燥剤8の直下(乾燥剤8が設けられた領域)においては、吸着水分Wがそれ以外の領域に比べてより多く通過することになり、この通過する水分によって有機層3の劣化が生じやすくなる。特に、第3有機層33は、電子注入層などにより構成され、Liなどを含む酸化性を有する金属化合物(例えばLiF)を用いて層が形成される場合があり、この金属化合物が水分によって酸化されて、層が劣化しやすくなっている。このように水分の通過によって層が劣化すると、乾燥剤8の設けられた領域では、それ以外の領域よりも発光輝度の低下速度が速くなる。そして、発光輝度の低下により、この領域では、暗く発光される。
In this embodiment, the
図1(b)及び図1(c)は、発光面Sの変化を示している。発光面Sは、基板1の第1電極2とは反対側の面であり、この図では、基板1の表面に垂直な方向に基板1側から有機EL素子を見た様子を示している。発光面Sは発光領域と等しいものであってよい。なお、この例では、発光面Sが平面となった例を示しているが、発光面Sは曲面であってもよい。
FIG. 1B and FIG. 1C show changes in the light emitting surface S. The light emitting surface S is a surface opposite to the
図1(b)に示すように、有機EL素子においては、使用開始直後は、均一に近い面状の発光が発光面Sから得られている。そして、図1(c)に示すように、使用によって徐々に乾燥剤8が設けられた短寿命領域11において有機層3が劣化し、この領域で発光輝度が低下する。また、乾燥剤8が設けられていない長寿命領域12では、発光輝度の低下速度が遅いため、発光輝度が少し低下したとしても高い状態に維持される。したがって、図1(a)のように発光領域の中央部に乾燥剤8を配置した場合は、図1(c)に示すように、発光面Sからは、発光面Sの中央部において乾燥剤8の形状に対応した形状で発光輝度が低下した発光が得られる。すると、短寿命領域11による形状の模様(マーク)が発光面Sから発せられ、情報が表示される。この情報は、有機層3の劣化を示す情報であり、発光機能の低下を知らせる情報である。したがって、発光機能の低下の情報が知らされることにより、有機EL素子の寿命を簡単に判定することが可能になり、照明装置を取り替えるなどすることができ、不均一な面発光を長期亘って使用することを抑制することができるものである。
As shown in FIG. 1B, in the organic EL element, light emission having a nearly uniform surface is obtained from the light emitting surface S immediately after the start of use. And as shown in FIG.1 (c), the
ここで、発光面S及び短寿命領域11の大きさは特に限定されるものではないが、発光機能の低下の情報が肉眼で視認できる程度の大きさであることが好ましい。発光面S及び短寿命領域11が小さすぎると、表示される情報を判別できなくなるおそれがある。例えば、発光面Sの大きさは、矩形状(又は正方形形状)の場合、短辺を20mm以上にした大きさにすることができる。長辺は短辺より長ければよい。発光面Sの大きさの上限は、特に限定されるものではないが、製造性の観点から、長辺が80mm以下であってよい。なお、乾燥剤8を貼れる大きさ10mm程度、貼付精度5mm程度が考慮されて設計されてもよい。
Here, although the magnitude | size of the light emission surface S and the short life area |
また、短寿命領域11の大きさは、発光面Sの端部近傍から、この端部に対向する他の端部近傍に亘る大きさが好ましい。このとき、短寿命領域11は発光面Sの中央部を跨ることになる。短寿命領域11の大きさが小さすぎると、情報を確認できなくなるおそれがある。なお、発光面Sの端縁では、安定した発光が得られなくなるおそれがあるため、端縁よりもやや小さい範囲内で、短寿命領域11が形成されていることが好ましい。
The size of the short-
なお、図13で説明したように、有機EL素子では、異物DSによって発光ムラが生じるおそれがあるが、本形態の場合、異物DSによる発光ムラよりも乾燥剤8による発光輝度の低下の方が発光に対する寄与が大きく支配的である。そのため、異物DSによって発光輝度が低下した部分が、短寿命領域11によって発光輝度が低下した部分を阻害するおそれは小さく、発光機能が低下した際には、短寿命領域11によって形成される情報を視認して確認することができるものである。
As described with reference to FIG. 13, in the organic EL element, light emission unevenness may occur due to the foreign matter DS. However, in the case of this embodiment, the decrease in the light emission luminance due to the
[第2実施形態]
図3及び図4は、有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)の実施の形態(第2実施形態)の一例である。この有機EL素子は、概略、図1に示す有機EL素子と同様の構造を有しており、面状の光を発光面Sから発するものである。ただし、図1の有機EL素子とは、乾燥剤8の構成が異なっている。図1の形態と同様の構成には、同じ符号を付して説明を省略する。
[Second Embodiment]
3 and 4 show an example of the embodiment (second embodiment) of the organic electroluminescence element (organic EL element). This organic EL element generally has the same structure as the organic EL element shown in FIG. 1, and emits planar light from the light emitting surface S. However, the structure of the
本形態の有機EL素子は、図3及び図4に示すように、封止基材6の内面(内部側の表面)に、封止空間9中の水分を吸収する乾燥剤8が設けられており、乾燥剤8の位置及び形状が、図1の形態とは異なっている。乾燥剤8を設けることにより、有機層3が水分により劣化されることを抑制することができ、素子の劣化を低減して長期間発光を維持することができる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the organic EL element of this embodiment is provided with a
本形態の有機EL素子では、発光領域には、発光輝度の低下速度の速い短寿命領域11が形成されるものである。さらに本形態では、乾燥剤8の配置及び形状によって短寿命領域11が形成されている。すなわち、短寿命領域11は、この短寿命領域11に対応する形状で乾燥剤8が設けられることによって形成されているものである。短寿命領域11以外の領域は、発光の寿命が長い短寿命領域12である。長寿命領域12は、発光領域のうちの乾燥剤8が設けられていない領域であってよい。
In the organic EL element of this embodiment, the short-
そして、本形態では、短寿命領域11は、第1短寿命領域11aと、この第1短寿命領域11aよりも発光輝度の低下速度が遅い第2短寿命領域11bとを有している。そして、発光面Sは、発光機能が低下するに従って、第1短寿命領域11aの形状によって発光機能の低下を知らせる第1情報と、第1短寿命領域11a及び第2短寿命領域11bの形状によって発光機能の低下を知らせる第2情報とが、順に表示される。すなわち、第1短寿命領域11a及び第2短寿命領域11bは、短寿命領域11a及び11bに対応するように異なる乾燥剤8が設けられることによって形成されているものである。第1短寿命領域11aは、発光の寿命が最も短い領域である。また、第2短寿命領域11bは、発光の寿命が第1短寿命領域11aよりも長く、長寿命領域12よりも短い領域である。このように、発光の寿命が複数に異なる領域が設けられることにより、発光機能低下の情報が段階的に得られる。
In this embodiment, the
第1短寿命領域11aと第2短寿命領域11bとは、乾燥剤8の吸湿能力の差によって異なる領域にすることができる。すなわち、第1短寿命領域11aに対応する位置に吸湿能力が高い乾燥剤8を第1乾燥剤8aとして設け、第2短寿命領域11bに対応する位置に吸湿能力がそれほど高くない乾燥剤8を第2乾燥剤8bとして設けるようにする。それにより、第1短寿命領域11aは第2短寿命領域11bよりも速く発光機能が低下し、第2短寿命領域11bは第1短寿命領域11bよりも遅く発光機能が低下する。第1乾燥剤8aと第2乾燥剤8bとの違いは、材質や厚みの違いであってよい。例えば、第1乾燥剤8aを第2乾燥剤8bよりも吸湿性の高い材質で構成することができる。あるいは、第1乾燥剤8aを第2乾燥剤8bよりも厚みを厚くして形成することができる。乾燥剤8としては、例えば、デシカントを用いることができ、具体的には、吸湿性のシリカなどを使用することができる。
The first short-
図3及び4では、乾燥剤8は、発光領域の中央部分を囲むように全体に亘って内周に設けられている。本形態では、第1乾燥剤8aは、二つのマークで構成されていり、二つのビックリマーク「!」が横方向に並ぶ形状になっている。また、第2乾燥剤8bは、ビックリマークの間において、一のビックリマークの長棒部の端部近傍から他のビックリマークの長棒部の端部近傍まで、ビックリマーク側に向かってせり出して湾曲する曲線形状となっている。第1乾燥剤8aの形状は特に限定されるものではないが、情報伝達性のあるマークや文字が好ましい。それにより、発光機能の低下の情報を表示することができる。また、第2乾燥剤8bの形状は特に限定されるものではないが、第2乾燥剤8b単独の形状で、あるいは、第1乾燥剤8aと第2乾燥剤8bとを組み合わせた形状で、情報伝達性のあるマークや文字であることが好ましい。また、第1乾燥剤8a及び第2乾燥剤8bは、複雑な形状になると、視認性が悪くなるおそれがあるので、簡単なものの方が好ましい。第1乾燥剤8a及び第2乾燥剤8bの形状は、図1の形態で示した乾燥剤8の形状と同様の形状であってよい。
3 and 4, the
図4(a)に示すように、有機EL素子では、層界面に微量の水分が吸着し、この水分が層の劣化を招いて発光輝度が低下する。水分の吸着は、層界面において発生しやすく、例えば、第1有機層31と第2有機層32とが異なるプロセスで積層されるとき、この第1有機層31と第2有機層32との界面において、積層工程上、発生しやすい。そして、この吸着水分Wによる発光輝度の低下は、乾燥剤8に近い位置において生じやすい。
As shown in FIG. 4A, in the organic EL element, a small amount of moisture is adsorbed on the layer interface, and this moisture causes deterioration of the layer, resulting in a decrease in light emission luminance. Moisture adsorption is likely to occur at the layer interface. For example, when the first
そして、本形態では、図4(b)に示すように、乾燥剤8においては、吸湿性の高い第1乾燥剤8aが、まず、より近い位置の吸着水分Wを吸収しようとする。そのため、第1乾燥剤8aの直下における層界面に存在する吸着水分Wは、有機層3及び第2電極4を通過して第1乾燥剤8aによって吸収されて取り込まれる。そして、第1乾燥剤8aの直下ではない領域に存在する吸着水分Wは、第1乾燥剤8aの直下の方に層界面をつたって移動し、その後、有機層3及び第2電極4を通過して第1乾燥剤8aによって吸収されて取り込まれる。したがって、第1乾燥剤8aの直下(第1乾燥剤8aが設けられた領域)においては、吸着水分Wがそれ以外の領域に比べてより多く通過することになり、この通過する水分によって有機層3の劣化が生じやすくなる。
And in this form, as shown in FIG.4 (b), in the
そして、次に、図4(c)に示すように、時間が経過する(使用が累積される)と、吸湿性が第1乾燥剤8aよりも低い第2乾燥剤8bが、より近い位置の吸着水分Wを吸収しようとする。すると、第2乾燥剤8bの直下における層界面に存在する吸着水分Wは、有機層3及び第2電極4を通過して第2乾燥剤8bによって吸収されて取り込まれる。また、このとき、第1乾燥剤8aにも吸湿性が残存していると、第1乾燥剤8aも、より近い位置の吸着水分Wを吸収しようとする。すると、第1乾燥剤8aの直下に存在する吸着水分Wは第1乾燥剤8aに、また、第2乾燥剤8bの直下に存在する吸着水分Wは第2乾燥剤8bに、それぞれ有機層3及び第2電極4を通過して吸収されて取り込まれる。そして、第1乾燥剤8a及び第2乾燥剤8bの直下ではない領域に存在する吸着水分Wは、第1乾燥剤8a及び第2乾燥剤8bの直下の方に層界面をつたって移動し、その後、有機層3及び第2電極4を通過して第1乾燥剤8a及び第2乾燥剤8bによって吸収されて取り込まれる。
Then, as shown in FIG. 4 (c), when time elapses (use is accumulated), the
このように水分の通過によって層が劣化すると、乾燥剤8の設けられた領域では、それ以外の領域よりも発光輝度の低下速度が速くなる。そして、発光輝度の低下により、この領域では、暗く発光される。このとき、吸湿性の異なる第1乾燥剤8aと第2乾燥剤8bとが設けられていると、第1乾燥剤8aが設けられた第1短寿命領域11aでの発光輝度がまず低下し、次に、第2乾燥剤8bが設けられた第2短寿命領域11bでの発光輝度が低下する。そのため、段階的に発光輝度が低下して発光が徐々に暗くなっていくことになる。
When the layer deteriorates due to the passage of moisture in this way, the rate of decrease in emission luminance is faster in the region where the
図3(b)〜(d)は、発光面Sの変化を示している。図3(b)で示すように、有機EL素子においては、使用開始直後は、均一に近い面状の発光が発光面Sから得られている。そして、図3(c)に示すように、使用によって徐々に第1乾燥剤8aが設けられた第1短寿命領域11aにおいて有機層3が劣化し、この領域で発光輝度が低下する。したがって、図3(a)のように発光領域の内部に、第1乾燥剤8aを所定の形状で配置した場合は、図3(c)に示すように、発光面Sにおいて第1乾燥剤8aの形状に対応した形状で発光輝度が低下した発光が得られる。すると、第1短寿命領域11aに対応した形状の模様(マーク)が発光面Sから発せられ、情報が表示される。この例では、二つのビックリマーク「!」形状の模様が現れる。この情報は、有機層3の第1段階の劣化を示す情報であり、発光機能の低下の第1段階を知らせる情報である。
3B to 3D show changes in the light emitting surface S. FIG. As shown in FIG. 3B, in the organic EL element, light emission having a nearly uniform surface is obtained from the light emitting surface S immediately after the start of use. And as shown in FIG.3 (c), the
次に、図3(d)に示すように、さらに使用を継続すると徐々に第2乾燥剤8bが設けられた第2短寿命領域11bにおいて有機層3が劣化し、この領域で発光輝度が低下する。このとき、第1乾燥剤8aが設けられた領域は、発光輝度がさらに低下してもよいし、低下した発光輝度が維持されてもよい。したがって、図3(a)のように発光領域の内部に、曲線状の第2乾燥剤8bを配置した場合は、図3(d)に示すように、発光面Sにおいて第2乾燥剤8bの形状に対応した形状で発光輝度が低下し、発光面S全体としては、第1乾燥剤8aと第2乾燥剤8bの形状が組み合わさった形状で発光輝度が低下して発光が得られる。すると、短寿命領域11(第1短寿命領域11a及び第2短寿命領域11b)に対応した形状の模様(マーク)が発光面Sから発せられ、情報が表示される。この情報は、有機層3の第2段階の劣化を示す情報であり、発光機能の低下の第2段階を知らせる情報である。図3(d)では、上下(天地)を逆転させることにより、「泣き顔」マークが発光面Sに形成されることになり、さらに劣化が進行したことが表現されている。マークは顔文字などであってもよいが、これに限られることはない。なお、本例では、短寿命領域11全体の形状で、意味のある情報が伝達されているが、第2短寿命領域11bのみの形状で意味のある情報が伝達されてもよい。
Next, as shown in FIG. 3 (d), when the use is further continued, the
このように、発光面Sは、発光機能が低下するに従って、第1短寿命領域11aの形状によって発光機能の低下を知らせる第1情報と、第1短寿命領域11a及び第2短寿命領域11bの形状によって発光機能の低下を知らせる第2情報とが、順に表示される。そして、発光機能の低下の情報が段階的に知らされることにより、有機EL素子の寿命を簡単に段階的に判定することが可能になり、照明装置を取り替えるなどして、不均一な面発光を長期亘って使用することを抑制することができるものである。特に、本形態では、有機EL素子の劣化の情報が段階的に知らされるので、有機EL素子の劣化の進行をより把握することが可能になる。
As described above, the light emitting surface S has the first information that informs the decrease in the light emitting function by the shape of the first
発光面S及び短寿命領域11の大きさは特に限定されるものではなく、図1の形態と同様の大きさにすることができる。ただし、本形態では、短寿命領域11が二つの領域によって形成され、段階的に情報が表示されるので、発光面Sが小さくなりすぎると段階的な情報が視認しにくくなるおそれがある。そのため、例えば、発光面Sの大きさは、図1の形態の下限よりも大きい方が好ましく、矩形状(又は正方形形状)の場合、短辺を40mm以上にした大きさにすることができる。なお、乾燥剤8を貼れる大きさ10mm程度、貼付精度5mm程度が考慮されて設計されてもよい。
The sizes of the light emitting surface S and the short-lived
また、第1短寿命領域11a及び第2短寿命領域11bは、大きさが小さすぎると視認性が悪化するおそれがある。また、第1短寿命領域11a及び第2短寿命領域11bは、位置が発光面Sの端部に寄りすぎると視認性が悪化するおそれがある。そのため、例えば、本形態のように、第1短寿命領域11a及び第2短寿命領域11bは、発光面Sを面積の等しい大きさで4つに等分割して区画を分けたときに、一の領域から他の領域に跨るように形成することが好ましい。それにより、第1短寿命領域11a及び第2短寿命領域11bの大きさ及び位置が十分なものになって、発光機能低下の情報を視認性よく確認することができる。
Further, if the first
なお、本形態では、短寿命領域11が二つの領域で形成されている例を示したが、短寿命領域11は、発光機能の低下速度の異なる三つ以上の複数の領域で形成されていてもよい。その場合、素子の劣化の進行を多段階で確認することができる。
In the present embodiment, the example in which the short-
[第3実施形態]
図5及び図6は、有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)の実施の形態(第3実施形態)の一例である。この有機EL素子は、概略、図9及び図10に示す有機EL素子と同様の構造を有しており、面状の光を発光面Sから発するものである。乾燥剤8の位置は、図10及び図11の形態と同じであってよい。ただし、図9〜図11の有機EL素子とは、第2電極4及び有機層3の構成が異なっている。上記に説明した各形態と同様の構成には、同じ符号を付して説明を省略する。
[Third Embodiment]
5 and 6 show an example of an embodiment (third embodiment) of an organic electroluminescence element (organic EL element). This organic EL element generally has a structure similar to that of the organic EL element shown in FIGS. 9 and 10, and emits planar light from the light emitting surface S. The position of the
本形態の有機EL素子では、第2電極4には複数の微細な貫通孔5が設けられている。複数の貫通孔5は、平面視(基板1表面に垂直な方向から見た場合)において、配列した点状に設けられている。この貫通孔5は、有機層3に達しており、有機層3を通気させるものとなる。このように配列した点状(ドット状)で貫通孔5が設けられることにより、有機層3を貫通孔5によって通気させることができる。なお、図5及び図6では、素子を分かりやすくするため、貫通孔5を大きく記載しており、実際は肉眼で確認できないような大きさの微細な穴であってよい。
In the organic EL element of this embodiment, the
貫通孔5を構成する穴の平面視における形状は、特に限定されるものではないが、円形であってよいし、正方形状又は矩形状であってもよい。あるいは不定形であってもよい。ただし、より均一な発光のためには、複数の貫通孔5は同じ形状である方が好ましい。また、穴の全体形状は円筒状であってもよいし、角柱状であってもよい。また、奥になるほど先細りした穴であってもよい。
The shape of the hole constituting the through
貫通孔5の開口径(例えば、円の場合は直径、矩形の場合は長辺の長さ)は、例えば、5〜10μm程度にすることができる。開口径が大きすぎると、非発光部分が大きくなり、面全体の発光輝度が低下するおそれがある。また、開口径が小さすぎると、微細なパターンの穴を精度よく形成することが難しくなるおそれがある。開口径が上記範囲ならば、通常のレーザーリペア装置により作製可能となる。 The opening diameter of the through-hole 5 (for example, the diameter in the case of a circle and the length of the long side in the case of a rectangle) can be about 5 to 10 μm, for example. If the aperture diameter is too large, the non-light emitting portion becomes large, and the light emission luminance of the entire surface may be lowered. On the other hand, if the opening diameter is too small, it may be difficult to accurately form a hole with a fine pattern. If the opening diameter is in the above range, it can be produced by a normal laser repair device.
図6に示すように、本形態では、貫通孔5は有機層3の内部にまでくい込んでおり、有機層3には、第2電極4の貫通孔5が設けられた位置において内部に凹部15が設けられている。貫通孔5の位置において有機層3に凹部15が設けられることにより、この凹部15から有機層3内の水分を放出しやすくすることができる。本形態では、凹部15は第3有機層33を貫通した穴となっており、第2有機層32の表面に達している。
As shown in FIG. 6, in this embodiment, the through
第2電極4に貫通孔5が設けられると、有機層3の通気性が高まり、有機層3の界面に存在する吸着水分Wを封止空間9に放出しやすくなる。そして、さらに有機層3に凹部15が設けられていると、さらに有機層3の通気性が高まり、有機層3の界面に存在する吸着水分Wを封止空間9にさらに放出しやすくなる。
When the through-
ここで、第1有機層31は塗布によって形成されるものであり、第2有機層32は蒸着によって形成されるものであってよいが、その場合、積層プロセスが異なると、その層の界面において水分の吸着が発生しやすい。しかしながら、本形態の有機EL素子では、複数の貫通孔5が設けられていることにより、図6(b)に示すように、貫通孔5の近傍に存在する吸着水分Wは貫通孔5を介して層外部である封止空間9に放出されて拡散するものである。そして、封止空間9に放出された水分は乾燥剤8により捕捉される。よって、吸着水分Wを減らすことによって素子の劣化を低減できる。
Here, the first
本形態の有機EL素子は、発光領域には、発光輝度の低下速度の速い短寿命領域11が形成されている。そして、発光面Sは、発光機能が低下したときに、短寿命領域11の形状によって発光機能の低下を知らせる情報が表示される。本形態では、貫通孔5の密集性が低くなる領域が形成されることによって短寿命領域11が形成されている。すなわち、短寿命領域11は、この短寿命領域11に対応する形状で貫通孔5の密度が低くなることによって形成されているものである。短寿命領域11は、発光の寿命が短い領域である。また、短寿命領域11以外の領域は、発光の寿命が長い短寿命領域12である。このように、発光の寿命が異なる領域が設けられることにより、発光機能低下の情報が得られる。
In the organic EL element of this embodiment, a short-
図5(a)に示すように、本形態では、ビックリマーク「!」の形状の短寿命領域11が形成されている。この短寿命領域11では、第2電極4に貫通孔5が設けられておらず、貫通孔5の密度がそれ以外の領域よりも低くなっている。短寿命領域11以外の領域は、規則的な配列で貫通孔5が設けられている長寿命領域12となる。短寿命領域11は貫通孔5の密度が低ければよく、短寿命領域11を確実に形成するためには、本形態のように短寿命領域11には貫通孔5を設けないことが好ましいが、長寿命領域12よりも低い密度で貫通孔5を設けるようにしてもよい。
As shown in FIG. 5A, in this embodiment, a short-
本形態では、長寿命領域12に形成された貫通孔5は、縦方向及び横方向に等間隔(等ピッチ)で並んで配列されている。すなわち、仮想縦線及び仮想横線で作図される正方形格子形状の各正方形の頂点に、貫通孔5が配置されている。このような配置になると、長寿命領域12全体に均一に分散させて貫通孔5を形成することができる。貫通孔5の配置は、図5の形態に限られるものではなく、例えば、六方細密型の配置(連続する正六角形の中心と各頂点への配置)であってもよく、他の規則性のある配列であってもよい。また、不規則でランダムな配列となった点状で貫通孔5が形成されていてもよい。ただし、面内で均一な発光に近づけるためには規則性のある方が好ましい。
In this embodiment, the through
また、長寿命領域12においては、貫通孔5は、単位面積1cm2(1cm□)あたり、90〜110個程度、好適には100個の割合で、配置することが好ましい。例えば、単位面積1cm2あたりに、格子状に縦10個、横10個で並べて、100個の点状の貫通孔5を配列させることができる。貫通孔5の個数割合が少なすぎると、貫通孔5による通気機能が低下するおそれがある。また、点状の貫通孔5の個数割合が多すぎると、面全体の発光輝度が低下するおそれがある。なお、点状に配列する貫通孔5のピッチ(隣り合う貫通孔5の中心間距離)は、例えば、1000〜1200μm程度にすることができるがこれに限定されるものではない。
In the long-
なお、貫通孔5は、溝状の穴であってもよい。このとき、複数の貫通孔5を平面視において並列した溝状に設けることができる。並列した溝状で貫通孔5が形成された場合も、長寿命領域12全体を貫通孔5によって通気させることができる。溝状の貫通孔5の場合、所定のピッチで設けられた直線状の溝を等間隔で並んで配列させることができる。
The through
図5及び図6に示すように、封止基材6の内面(内部側の表面)に、封止空間9中の水分を吸収する乾燥剤8が設けられており、乾燥剤8の位置及び形状は、図11の形態と同様にすることができる。すなわち、乾燥剤8を設ける位置は、封止領域及び発光領域の隅部であってよい。乾燥剤8を設けることにより、有機層3が水分により劣化されることを抑制することができ、素子の劣化を低減して長期間発光を維持することができる。
As shown in FIGS. 5 and 6, a
図6(a)に示すように、有機EL素子では、層界面に微量の水分が吸着し、この水分が層の劣化を招いて発光輝度が低下する。水分の吸着は、層界面において発生しやすく、例えば、第1有機層31と第2有機層32とが異なるプロセスで積層されるとき、この第1有機層31と第2有機層32との界面において、積層工程上、発生しやすい。そして、この吸着水分Wによる発光輝度の低下は、通気性がより低い位置において生じやすい。
As shown in FIG. 6A, in the organic EL element, a small amount of moisture is adsorbed on the layer interface, and this moisture causes deterioration of the layer, resulting in a decrease in light emission luminance. Moisture adsorption is likely to occur at the layer interface. For example, when the first
本形態では、貫通孔5を発光領域の中央で所定の形状で設けないようにして、短寿命領域11を形成している。したがって、図6(b)に示すように、有機層3内の層界面に存在する吸着水分Wは、貫通孔5から封止空間9内に放出される。そして、貫通孔5の設けられていない領域に存在する吸着水分Wは、層界面に留まりやすくなり、この部分近傍の有機層3を劣化することになる。このように吸着水分Wが放出されにくくなると、貫通孔5が設けられていない領域では、それ以外の領域よりも発光輝度の低下速度が速くなる。そして、発光輝度の低下により、この領域では、暗く発光される。
In this embodiment, the short-
図5(b)及び図5(c)は、発光面Sの変化を示している。図5(b)で示すように、有機EL素子においては、使用開始直後は、均一に近い面状の発光が発光面Sから得られている。そして、図5(c)に示すように、使用によって徐々に貫通孔5が設けられていない短寿命領域11においては吸着水分Wによって有機層3が劣化し、この領域で発光輝度が低下する。また、乾燥剤8が設けられていない長寿命領域12では、発光輝度の低下速度が遅いため、発光輝度が少し低下したとしても高い状態に維持される。したがって、図5(a)のように発光領域の中央部に短寿命領域11を形成した場合は、図5(c)に示すように、発光面Sの中央部において短寿命領域11の形状に対応した形状で発光輝度が低下した発光が得られる。すると、短寿命領域11による形状の模様(マーク)が発光面Sから発せられ、情報が表示される。この情報は、有機層3の劣化を示す情報であり、発光機能の低下を知らせる情報である。したがって、発光機能の低下の情報が知らされることにより、有機EL素子の寿命を簡単に判定することが可能になり、照明装置を取り替えるなどして、不均一な面発光を長期亘って使用することを抑制することができるものである。
FIG. 5B and FIG. 5C show changes in the light emitting surface S. As shown in FIG. 5 (b), in the organic EL element, light emission having a nearly uniform surface is obtained from the light emitting surface S immediately after the start of use. As shown in FIG. 5C, the
発光面S及び短寿命領域11の大きさは、図1の形態と同様の大きさであってよい。
The size of the light emitting surface S and the short-
図5及び図6の形態においても、短寿命領域11を発光輝度の低下速度の異なる二つ又は三つ以上の複数の領域で形成してもよい。例えば、図3及び図4の形態のような形状で、第1短寿命領域11aと第2短寿命領域11bを形成することができる。本形態の場合、貫通孔5の密度により、複数の短寿命領域11を形成することが可能である。例えば、第1短寿命領域11aを貫通孔5が設けられていない領域とし、第2短寿命領域11bを長寿命領域12よりも低い密度で貫通孔5が設けられている領域にすることができる。それにより、段階的に発光機能の低下の情報を表示することができる。
5 and 6, the short-
ところで、図13によって説明したように、有機EL素子においては、異物DSによって、面内の発光にムラが生じやすい。しかしながら、本形態の有機EL素子では、貫通孔5が設けられていることにより、吸着水分Wは面全体において封止空間9に放出されるため、異物DSの偏在に起因する発光ムラを生じにくくすることができる。さらに、貫通孔5の密度の違いにより短寿命領域11と長寿命領域12とが設けられていることによって、発光機能の低下の情報を表示することができる。
Incidentally, as described with reference to FIG. 13, in the organic EL element, unevenness is easily generated in the in-plane light emission due to the foreign matter DS. However, in the organic EL element of this embodiment, since the through-
[有機EL素子の製造]
図7により、有機EL素子の製造方法の一例を説明する。有機EL素子は、第1電極2が形成された基板1の表面に、有機層3及び第2電極4を積層することにより形成できる。
[Manufacture of organic EL elements]
An example of a method for manufacturing an organic EL element will be described with reference to FIG. The organic EL element can be formed by laminating the
有機EL素子の製造にあたっては、まず、基板1の表面に導電層を所定形状で形成する。このとき、導電層は、平面視における中央領域が第1電極2となり、端部領域が、導電層が引き出されて形成される引き出し電極の層となる。このとき、補助電極部10を導電層の表面に所定形状で形成してもよい。次に、第1電極2の表面に、第1有機層31を塗布及び焼成により形成する。このとき、第1有機層31は第1電極2(導電層の中央領域)の全面に塗布するものであってよい。また、基板1の外周端部に有機層3を積層せずに電極端子を形成するために、外周部を被覆するパターンマスクを使用して塗布を行ってもよい。次に、第2有機層32、第3有機層33及び第2電極4を蒸着により積層する。このとき、外周部を被覆するパターンマスクを使用して蒸着を行うことが好ましい。なお、有機層3を全て塗布で形成したり、あるいは、有機層3を全て蒸着で形成したりしてもよい。これにより、図7(a)に示すような、積層体が得られる。
In manufacturing the organic EL element, first, a conductive layer is formed in a predetermined shape on the surface of the
次に、図7(b)に示すように、有機層3の外周を取り囲むように封止樹脂7を基板1の表面に設け、乾燥剤8を取り付けた封止基材6を接着させる。なお、封止樹脂7は、防湿性の樹脂により構成されるものであればよく、光硬化樹脂、熱硬化樹脂などの適宜の樹脂を用いることができる。また、複数個の有機EL素子を基板1上に形成し個別化する場合は、封止後又は貫通孔5形成後に各有機EL素子を分断して個別化することができる。
Next, as shown in FIG. 7B, the sealing
このとき、図1及び図2の形態、並びに、図3及び図4の形態では、乾燥剤8を所望の形状にして貼り付けた封止基材6を接着することができる。これにより、前記各形態の有機EL素子が作製される。
At this time, in the form of FIG. 1 and FIG. 2 and the form of FIG. 3 and FIG. 4, the sealing
図7(b)は、乾燥剤8が封止領域の隅部に設けられた、図5及び図6のような形態を作製する様子を示しており、以下、図5及び図6の有機EL素子の作製について説明する。
FIG. 7B shows a state in which the
図7(c)に示すように、図5及び図6の形態では、封止基材6側から第2電極4の表面にレーザ光などのエネルギー線Lを照射して掘り込み加工を行うことにより、複数の貫通孔5を形成することができる。このとき、長寿命領域12には、レーザ光を当てて貫通孔5を所定のピッチで設けるとともに、短寿命領域11には、レーザ光を当てずに貫通孔5を設けないようにすることができる。
As shown in FIG.7 (c), in the form of FIG.5 and FIG.6, the surface of the
本形態では、封止基材6を介してエネルギー線Lを当てて貫通孔5を形成することで、異物などが穴に混入することがなく点状の貫通孔5を形成することが可能になる。すなわち、第2電極4の形成後、封止基材6で封止する前に、掘り込み加工を行ってもよいのであるが、この場合、第2電極4は外部に露出しているために、掘り込み加工で形成された穴に不純物や異物が混入するおそれがある。しかしながら、封止基材6による封止後に掘り込み加工する場合には、不純物や異物が混入することがないので、異物の混入のない貫通孔5を簡単に形成することができる。なお、レーザ光によって焼失した有機層3や第2電極4は蒸発して封止空間9に放出されることになるが、その量は微量であるため、有機EL素子の発光には影響が及ばない。
In this embodiment, by forming the through-
ここで、エネルギー線Lの照射量及び照射時間を調整して、照射するエネルギー量を調節することにより、貫通孔5の掘り込み深さを調節することができる。すなわち、第2電極4を貫通する分のエネルギー量でエネルギー線を照射すれば、有機層3に凹部15を設けずに、第2電極4に、有機層3(第2有機層33)表面に達する貫通孔5を設けることができる。また、第2電極4を貫通し、さらに第3有機層33を貫通させて第2有機層32の表面に達するまでエネルギー線Lを照射して掘り込み加工を行うことにより、第3有機層33を貫通する凹部15を貫通孔5の位置に形成することができる。
Here, the digging depth of the through-
なお、封止後にエネルギー線Lを照射する場合、乾燥剤8の直下には、エネルギー線Lを照射することができなくなるおそれがある。しかしながら、乾燥剤8は、通常、発光領域の隅部などに配置されるものであるため、長寿命領域12のほぼ全体に貫通孔5を形成することができる。
In addition, when irradiating the energy beam L after sealing, there is a possibility that the energy beam L cannot be irradiated directly under the
このようにして、図5及び図6に示すような、第2電極4における長寿命領域12に複数の微細な貫通孔5が設けられた有機EL素子を製造することができる。
In this way, an organic EL element in which a plurality of fine through
なお、貫通孔5の形成は、上記に説明した以外の方法であってもよい。例えば、エネルギー線Lをストライプパターンで照射することにより、溝状の貫通孔5を形成してもよい。また、貫通孔5に対応するパターンマスクを用いて第3有機層33及び第2電極4を積層することにより、エネルギー線Lを照射することなく、貫通孔5を形成してもよい。
The through
以上のように、有機EL素子では、短寿命領域11が発光領域に設けられているので、素子の発光機能が低下した際には、この短寿命領域11によって、発光面Sから発光機能低下の情報が表示される。そのため、発光機能が低下したまま長期に亘って使用を続けることを低減でき、照明装置の取替えの時期を容易に知ることができる。また、乾燥剤8によって吸着水分Wが吸収されるので、素子全体の劣化も抑制することができる。その結果、素子の劣化を抑制するとともに、素子の寿命を簡単に判定することができる有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることができるものである。
As described above, in the organic EL element, since the
1 基板
2 第1電極
3 有機層
4 第2電極
5 貫通孔
6 封止基材
7 封止樹脂
8 乾燥剤
9 封止空間
10 通電補助部
11 短寿命領域
11a 第1短寿命領域
11b 第2短寿命領域
12 長寿命領域
15 凹部
S 発光面
L エネルギー線
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第1電極、前記有機層及び前記第2電極が積層された発光領域には、発光輝度の低下速度が速い短寿命領域が形成されており、
前記発光面は、発光機能が低下したときに、前記短寿命領域の形状によって発光機能の低下を知らせる情報が表示されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。 An organic electroluminescence device that includes a first electrode, an organic layer, and a second electrode in this order on a surface of a substrate, and emits planar light from a light emitting surface,
In the light emitting region in which the first electrode, the organic layer, and the second electrode are stacked, a short-life region where the rate of decrease in light emission luminance is high is formed,
When the light emitting function is lowered, the light emitting surface displays information that informs the light emitting function of the light emitting surface according to the shape of the short-life region.
前記発光面は、発光機能が低下するに従って、前記第1短寿命領域の形状によって発光機能の低下を知らせる第1情報と、前記第1短寿命領域及び前記第2短寿命領域の形状によって発光機能の低下を知らせる第2情報とが、順に表示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ッセンス素子。 The short-life region has a first short-life region and a second short-life region where the emission luminance decreases more slowly than the first short-life region,
The light emitting surface has a light emitting function according to the first information for notifying the deterioration of the light emitting function by the shape of the first short life region and the shapes of the first short life region and the second short life region as the light emitting function is lowered. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the second information informing the decrease in the number is displayed in order.
前記短寿命領域は、前記貫通孔の密度が低いことにより形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The second electrode is provided with a plurality of fine through holes,
The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the short-life region is formed by a low density of the through holes.
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WO2017010139A1 (en) * | 2015-07-10 | 2017-01-19 | 双葉電子工業株式会社 | Display device |
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