JP2013197068A - 有機電界発光素子、照明装置及び有機電界発光素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光透過性の有機電界発光素子、照明装置及び有機電界発光素子の製造方法を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、第１電極と、第２電極と、有機発光層と、凹凸層と、平坦化層と、を備えた有機電界発光素子が提供される。第１電極は、第１主面と、第１主面と反対側の第２主面と、を有する。第１電極は、光透過性を有する。第２電極は、第１主面の一部と対向する。有機発光層は、第１電極と第２電極との間に設けられる。凹凸層は、第２主面と対向する第３主面と、第３主面と反対側の第４主面と、を有する。凹凸層は、第４主面に凹凸が設けられる。平坦化層は、第４主面のうちの、第１主面に対して垂直な第１方向に見たときに、第２電極と重ならない部分に設けられ、凹凸を埋めて平坦化する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、有機電界発光素子、照明装置及び有機電界発光素子の製造方法に関する。

近年、平面光源などの用途に有機電界発光素子が注目されている。有機電界発光素子においては、有機薄膜が、２つの電極の間に設けられる。有機薄膜に電圧を印加して電子と正孔とを注入し再結合させることにより、励起子を生成する。この励起子が放射失活する際の発光が利用される。
有機電界発光素子において、薄型、軽量、面発光などの特徴から、これまでの照明器具や光源では実現できなかった応用が期待されている。

特開２０１１−２３３３６号公報

本発明の実施形態は、光透過性の有機電界発光素子、照明装置及び有機電界発光素子の製造方法を提供する。

本発明の実施形態によれば、第１電極と、第２電極と、有機発光層と、凹凸層と、平坦化層と、を備えた有機電界発光素子が提供される。前記第１電極は、第１主面と、前記第１主面と反対側の第２主面と、を有する。前記第１電極は、光透過性を有する。前記第２電極は、前記第１主面の一部と対向する。前記有機発光層は、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられる。前記凹凸層は、前記第２主面と対向する第３主面と、前記第３主面と反対側の第４主面と、を有する。前記凹凸層は、前記第４主面に凹凸が設けられる。前記平坦化層は、前記第４主面のうちの、前記第１主面に対して垂直な第１方向に見たときに、前記第２電極と重ならない部分に設けられ、前記凹凸を埋めて平坦化する。

第１の実施形態に係る有機電界発光素子の構成を例示する模式的断面図である。 第１の実施形態に係る有機電界発光素子の構成を例示する模式的平面図である。 第１の実施形態に係る有機電界発光素子の特性を例示するグラフ図である。 第１の実施形態に係る有機電界発光素子の一部の構成を例示する模式的断面図である。 図４（ａ）及び図４（ｂ）は、第１の実施形態に係る別の有機電界発光素子の一部の構成を例示する模式的平面図である。 第１の実施形態に係る別の有機電界発光素子の構成を例示する模式的断面図である。 第１の実施形態に係る別の有機電界発光素子の構成を例示する模式的断面図である。 第２の実施形態に係る照明装置の構成を例示する模式図である。 図８（ａ）〜図８（ｅ）は、第３の実施形態に係る有機電界発光素子の製造方法を例示する工程順模式的断面図である。 図９（ａ）〜図９（ｃ）は、第３の実施形態に係る有機電界発光素子の別の製造方法を例示する工程順模式的断面図である。 第３の実施形態に係る有機電界発光素子の製造方法を例示するフローチャート図である。

以下に、各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施形態に係る有機電界発光素子の構成を例示する模式的断面図である。
図２は、第１の実施形態に係る有機電界発光素子の構成を例示する模式的平面図である。図１は、図２のＡ１−Ａ２線断面図である。
これらの図は、本実施形態に係る有機電界発光素子の一部を拡大して例示している。
図１及び図２に表したように、有機電界発光素子１１０は、第１電極１０と、第２電極２０と、有機発光層４０と、凹凸層５０と、平坦化層５５と、を含む。

第１電極１０は、第１主面１０ａと、第２主面１０ｂと、を有する。第２主面１０ｂは、第１主面１０ａと反対側の面である。第１電極１０は、光透過性を有する。第１電極１０は、例えば、透明電極である。

ここで、第１主面１０ａに対して垂直な第１方向をＺ軸方向とする。第１主面１０ａに対して平行な１つの方向をＸ軸方向とする。第１主面１０ａに対して平行でＸ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸方向とする。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、Ｚ軸方向に対して垂直な方向である。Ｚ軸方向は、第１電極１０の厚さ方向に相当する。

第２電極２０は、第１電極１０の第１主面１０ａの一部と対向する。第２電極２０は、光反射性を有する。第２電極２０の光反射率は、第１電極１０の光反射率よりも高い。第２電極２０は、導電部２１を有する。例えば、導電部２１は、複数設けられている。導電部２１は、光反射性を有する。導電部２１は、導電部非形成領域２２を除いて設けられる。導電部非形成領域２２とは、Ｘ−Ｙ平面において導電部２１が設けられていない領域とする。導電部非形成領域２２以外の領域に、導電部２１が設けられる。第２電極２０は、導電部２１において第１主面１０ａと対向する。

図２に表したように、導電部２１は、Ｙ軸方向に沿って延びる帯状である。導電部２１は、例えば、Ｘ軸方向に並べて複数設けられる。これにより、第２電極２０は、縞状のパターン形状に形成される。複数の導電部２１のそれぞれの間隔は、例えば、一定である。第２電極２０のパターン形状は、任意である。

有機発光層４０は、第１電極１０の第１主面１０ａと、第２電極２０と、の間に設けられる。有機発光層４０は、例えば、第１電極１０と第２電極２０とを介して電圧が印加された場合に、電子と正孔とを再結合させ、励起子を生成する。有機発光層４０は、例えば、励起子が放射失活する際の光の放出を利用して発光する。

有機電界発光素子１１０は、配線層３０と、基板８０と、をさらに備える。基板８０は、光透過性を有する。基板８０は、第１電極１０と凹凸層５０との間に設けられる。配線層３０と基板８０とは、有機電界発光素子１１０に適宜設けられ、省略可能である。

配線層３０は、例えば、第１主面１０ａに対して平行な平面に沿って延在する。すなわち、配線層３０は、Ｘ−Ｙ平面内に延在する。この例において、配線層３０は、第１電極１０の第１主面１０ａの上に設けられる。配線層３０は、第１主面１０ａのうちの、Ｚ軸方向に見たときに、第２電極２０と重ならない部分の一部に設けられる。第２電極２０と重ならない部分とは、Ｚ軸方向に見たときの、隣り合う２つの導電部２１の間の部分である。つまり、配線層３０は、導電部非形成領域２２の一部と重なる。配線層３０は、第１基板１０の第２主面１０ｂと基板８０との間に設けてもよい。この場合、配線層３０は、第２主面１０ｂのうちの、Ｚ軸方向に見たときに、第２電極２０と重ならない部分の一部に設けられる。第１電極１０は、Ｘ−Ｙ平面に射影したときに、配線層３０と重ならない部分を有する。

配線層３０は、例えば、導電性の配線部３１を含む。例えば、配線部３１は、複数設けられている。配線部３１が設けられていない領域を配線部非形成領域３２とする。配線部３１は、配線部非形成領域３２を除いて設けられる。Ｘ−Ｙ平面に射影したときに、配線部非形成領域３２は、第１電極１０の一部と重なる。配線部３１は、Ｘ−Ｙ平面に射影したときに第１電極１０の一部と重なる。配線層３０は、第１電極１０に電気的に接続される。配線層３０は、例えば、Ｘ−Ｙ平面内に延在する。配線層３０のパターン形状は、例えば、縞状、または、格子状である。

図２に表したように、この例において、配線部３１は、Ｙ軸方向に沿って延びる帯状である。配線部３１は、例えば、Ｘ軸方向に並べて複数設けられる。これにより、配線層３０は、縞状のパターン形状に形成される。複数の配線部３１のそれぞれの間隔は、例えば、一定である。また、複数の配線部３１のそれぞれの間隔は、例えば、複数の導電部２１のそれぞれの間隔よりも広い。この例においては、例えば、３つの導電部２１毎に、１つの配線部３１が設けられる。配線層３０のパターン形状は、任意である。

配線層３０の導電率は、第１電極１０の導電率よりも高い。配線層３０は、光反射性を有する。配線層３０は、例えば、金属配線である。配線層３０は、例えば、第１電極１０に流れる電流を伝達する補助電極として機能する。配線層３０は、第１電極１０の少なくとも一部を露出させる。

配線層３０の光反射率は、第１電極１０の光反射率よりも高い。本願明細書においては、第１電極１０の光反射率よりも高い光反射率を有している状態を光反射性という。配線層３０の上面及び側面に絶縁層（図示しない）を設けても良い。

第１電極１０の光透過率は、配線層３０の光透過率及び第２電極２０の光透過率よりも高い。本願明細書においては、配線層３０の光透過率及び第２電極２０の光透過率よりも高い光透過率を有している状態を光透過性という。例えば、基板８０の光透過率は、第２電極２０の光透過率、及び、配線層３０の光透過率よりも高い。

凹凸層５０は、第１電極１０の第２主面１０ｂと対向する第３主面５０ａと、第３主面５０ａと反対側の第４主面５０ｂと、を有する。凹凸層５０の第４主面５０ｂには、凹凸５１が設けられる。凹凸５１は、例えば、第４主面５０ｂの全面に設けられる。凹凸層５０は、有機発光層４０から発せられた光を凹凸５１によって散乱させる。この例において、凹凸５１は、マトリクス状に並べられた複数の半球状のマイクロレンズＭＬによって形成されている。すなわち、凹凸層５０は、いわゆるマイクロレンズシートである。

マイクロレンズＭＬの直径は、例えば、可視光領域（７８０ｎｍ）以上１ｍｍ以下である。凹凸５１の形状は、マイクロレンズＭＬの形状に限ることなく、任意の形状でよい。

この例では、第１電極１０と凹凸層５０との間に基板８０が設けられている。基板８０上に第１電極１０が形成される。第１電極１０の第２主面１０ｂが基板８０に対向する。例えば、凹凸層５０と基板８０との間には、接着層５２が設けられる。凹凸層５０は、例えば、接着層５２を介して基板８０に貼り付けられる。凹凸層５０は、例えば、有機発光層４０から発せられた光の進行方向を変える。凹凸層５０は、例えば、光を散乱させる。これにより、例えば、有機電界発光素子１１０における光の取り出し効率が向上する。なお、接着層５２は、固化して剥離抵抗力を発揮する接着剤でもよいし、高粘性の液体またはゲル状の固体を含む粘着剤でもよい。

平坦化層５５は、凹凸層５０の第４主面５０ｂのうちの、Ｚ軸方向に見たときに、第２電極２０と重ならない部分に設けられる。配線層３０が設けられているこの例において、平坦化層５５は、第４主面５０ｂのうちの、Ｚ軸方向に見たときに、第２電極２０及び配線層３０と重ならない部分に設けられる。すなわち、平坦化層５５の少なくとも一部は、Ｚ軸方向において第２電極２０及び配線層３０と重ならない。この例において、平坦化層５５は、例えば、縞状のパターン形状に形成される。

平坦化層５５は、凹凸層５０の凹凸５１を埋めて平坦化する。平坦化層５５の屈折率は、凹凸層５０の屈折率と実質的に同じである。すなわち、平坦化層５５における光の進行方向を変化させる程度（例えば光散乱性）は、平坦化層５５が設けられていない部分における光の進行方向を変化させる程度（例えば光散乱性）よりも低い。

凹凸層５０の屈折率は、基板８０と近い方が好ましい。凹凸層５０の屈折率は、例えば、１．３以上２．０以下である。平坦化層５５の屈折率は、例えば、１．３以上２．０以下である。凹凸層５０の屈折率をｎ１、平坦化層５５の屈折率をｎ２としたとき、ｎ１とｎ２との差の絶対値は、例えば、０．１５以下である。

図３は、第１の実施形態に係る有機電界発光素子の特性を例示するグラフ図である。
図３は、ｎ２とｎ１との屈折率差を光学シミュレーションで求めた結果を表すグラフ図である。図３の横軸は、屈折率差ｎ２−ｎ１である。縦軸は、光透過率Ｔである。
図３に表したように、光学シミュレーションでは、屈折率差の絶対値を０．１５以下とした場合に、光透過率Ｔが５０％以上であるという結果が得られた。従って、ｎ１とｎ２との差の絶対値は、０．１５以下であることが好ましい。これにより、平坦化層５５の部分において、良好な光透過率を得ることができる。なお、光学シミュレーションにおいて、凹凸層５０は、直径３０μｍの複数のマイクロレンズが格子状に並んでいるとした。平坦化層５５は、縞状のパターン形状とした。平坦化層５５のうちの帯状に形成された一部５５ａのＸ軸方向の幅を、１００μｍとした。最近接の２つの一部５５ａのＸ軸方向の間隔を、９００μｍとした。凹凸層５０（マイクロレンズ）の屈折率ｎ１を１．５とし、平坦化層５５の屈折率ｎ２を任意に変化させて、図３に表したグラフ図の結果を得た。

有機電界発光素子１１０において、第１電極１０と第２電極２０（導電部２１）とが対向する部分の有機発光層４０が、発光領域４４となる。発光領域４４から発せられた発光光４５は、第１電極１０、基板８０、及び、凹凸層５０を介して、有機電界発光素子１１０の外部に出射する。発光光４５の一部は、第２電極２０で反射し、第１電極１０、基板８０、及び、凹凸層５０を介して外部に出射する。発光光４５の一部は、平坦化層５５を介して外部に出射する。平坦化層５５に覆われていない凹凸５１に光が到達すると、凹凸５１によって発光光４５の進路が変更される。これにより、例えば、全反射によって有機電界発光素子１１０の内部に戻る光が低減され、光取り出し効率が向上する。すなわち、有機電界発光素子１１０の発光効率が向上する。

有機電界発光素子１１０において、外部から入射する外光４６は、導電部非形成領域２２、有機発光層４０、配線層３０の配線部非形成領域３２、第１電極１０、基板８０、凹凸層５０、及び、平坦化層５５を透過する。このように、有機電界発光素子１１０は、発光光４５を出射させつつ、外部から有機電界発光素子１１０に入射する外光４６を透過させる。このように、有機電界発光素子１１０は、一部に光透過性を有する。有機電界発光素子１１０の一部は、例えば、透明である。有機電界発光素子１１０においては、有機電界発光素子１１０の透明な一部を介して、背景の像を視認できる。すなわち、有機電界発光素子１１０は、シースルー可能な薄膜状または板状の光源である。

例えば、平坦化層５５が設けられていない構成の場合、透過する外光４６が、凹凸５１で散乱する。従って、有機電界発光素子の透明性が低下する。一方、有機電界発光素子１１０において、外光４６は、平坦化層５５を透過する。このため、有機電界発光素子１１０を透過する外光４６は、実質的に散乱されない。これにより、有機電界発光素子１１０の透明性が向上する。

導電部２１及び配線部３１において外部の像が鏡面反射する場合がある。例えば、観察者自身の像が、導電部２１及び配線部３１で反射し、その反射像が観察者に視認されてしまう。すなわち、外部の像の反射像が発生する。このため、背景の像の視認性を著しく劣化させる原因となる。有機電界発光素子１１０では、Ｘ−Ｙ平面に射影したとき（Ｚ軸方向に見たとき）に、光反射性の導電部２１及び配線部３１と重なる位置において、凹凸５１が露出している。このため、導電部２１及び配線部３１による鏡面反射光が散乱する。これにより、外部の像の反射像の視認が抑制される。

このように、凹凸５１は、有機発光層４０から放出される光の進行方向を変える。凹凸５１は、導電部２１及び配線部３１で反射した光を散乱させる。Ｘ−Ｙ平面において、凹凸層５０は、導電部２１及び配線部３１の少なくともいずれかと重なる領域に入射する外光４６を散乱させる。有機電界発光素子１１０の、平坦化層５５が設けられた部分は、Ｚ軸方向に見たときに、実質的に透明である。

このように、実施形態の有機電界発光素子１１０によれば、透過性の有機電界発光素子を提供できる。この有機電界発光素子は、高い発光効率と、高い透明性と、を有する。この有機電界発光素子１１０を照明装置に応用した場合、照明機能の他に、背景像を透過させる機能により、種々の新たな応用が可能になる。

図４は、第１の実施形態に係る有機電界発光素子の一部の構成を例示する模式的断面図である。
図４に表したように、有機発光層４０は、発光部４３を含む。有機発光層４０は、必要に応じて、第１層４１及び第２層４２の少なくともいずれかをさらに含むことができる。発光部４３は、可視光の波長を含む光を放出する。第１層４１は、発光部４３と第１電極１０との間に設けられる。第２層４２は、発光部４３と第２電極２０との間に設けられる。

発光部４３には、例えば、Ａｌｑ_３（トリス(８−ヒドロキシキノリノラト)アルミニウム）、Ｆ８ＢＴ（ポリ(9,9-ジオクチルフルオレン-ｃｏ-ベンゾチアジアゾール）及びＰＰＶ（ポリパラフェニレンビニレン）などの材料を用いることができる。発光部４３には、ホスト材料と、ホスト材料に添加されるドーパントと、の混合材料を用いることができる。ホスト材料としては、例えばＣＢＰ（4,4'−N,N'-ビスジカルバゾリルール−ビフェニル）、ＢＣＰ（2,9−ジメチル-4,7 ジフェニル−1,10−フェナントロリン）、ＴＰＤ（2,9−ジメチル-4,7 ジフェニル−1,10−フェナントロリン）、ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール）及びＰＰＴ（ポリ（３−フェニルチオフェン））などを用いることができる。ドーパント材料としては、例えば、Ｆｌｒｐｉｃ（イリジウム(III)ビス(4,6-ジ-フルオロフェニル)-ピ. リジネート-N,C2'-ピコリネート）、Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（トリス (２−フェニルピリジン)イリジウム）及びＦｌｒ６（ビス（２，４−ジフルオロフェニルピリジナト）−テトラキス（１−ピラゾリル）ボラート−イリジウム（ＩＩＩ））などを用いることができる。

第１層４１は、例えば、正孔注入層として機能する。第１層４１は、例えば正孔輸送層として機能する。第１層４１は、例えば、正孔注入層として機能する層と、正孔輸送層として機能する層と、の積層構造を有しても良い。第１層４１は、正孔注入層として機能する層及び正孔輸送層として機能する層とは別の層を含んでも良い。

第２層４２は、例えば電子注入層として機能する層を含むことができる。第２層４２は、例えば、電子輸送層として機能する層を含むことができる。第２層４２は、例えば、電子注入層として機能する層と、電子輸送層として機能する層と、の積層構造を有しても良い。第２層４２は、電子注入層として機能する層及び電子輸送層として機能する層とは別の層を含んでも良い。

例えば、有機発光層４０は、可視光の波長の成分を含む光を放出する。例えば、有機発光層４０から放出される光は、実質的に白色光である。すなわち、有機電界発光素子１１０から出射する光は白色光である。ここで、「白色光」は、実質的に白色であり、例えば、赤色系、黄色系、緑色系、青色系及び紫色系などの白色の光も含む。

第１電極１０は、例えば、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ及びＴｉよりなる群から選択された少なくともいずれかの元素を含む酸化物を含む。第１電極１０には、例えば、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化錫、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）膜、フッ素ドープ酸化錫（ＦＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物を含む導電性ガラスを用いて作製された膜（例えばＮＥＳＡなど）、金、白金、銀、及び、銅などを用いることができる。第１電極１０は、例えば、陽極として機能する。

第２電極２０は、例えば、アルミニウム及び銀の少なくともいずれかを含む。例えば、第２電極２０には、アルミニウム膜が用いられる。さらに、第２電極２０として、銀とマグネシウムとの合金を用いても良い。この合金にカルシウムを添加しても良い。第２電極２０は、例えば、陰極として機能する。

配線層３０は、例えば、Ｍｏ、Ｔａ、Ｎｂ、Ａｌ、Ｎｉ及びＴｉよりなる群から選択された、少なくともいずれかの元素を含む。配線層３０は、例えば、この群から選択された元素を含む混合膜とすることができる。配線層３０は、それらの元素を含む積層膜とすることができる。配線層３０には、例えばＮｂ／Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏ／Ｎｂの積層膜を用いることができる。配線層３０は、例えば、第１電極１０の電位降下を抑制する補助電極として機能する。配線層３０は、電流供給のためのリード電極として機能することができる。

凹凸層５０には、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンなどを用いることができる。平坦化層５５には、例えば、感光性樹脂が用いられる。感光性樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂またはポリイミド系樹脂などを用いることができる。基板８０には、例えば、ガラス基板、または、樹脂基板などを用いることができる。

図５（ａ）及び図５（ｂ）は、第１の実施形態に係る別の有機電界発光素子の一部の構成を例示する模式的平面図である。
図５（ａ）は、本実施形態に係る有機電界発光素子１１１の第２電極２０のパターン形状の例を示している。図５（ｂ）は、有機電界発光素子１１１の配線層３０のパターン形状の例を示している。

図５（ａ）に表したように、有機電界発光素子１１１においては、第２電極２０（導電部２１）は格子状である。この例では、第２電極２０に設けられる導電部非形成領域２２の形状は四角形（長方形）であるが、導電部非形成領域２２の形状は、四角形に限定されず、任意である。例えば、第２電極２０の格子状のパターン形状は、ハニカム状でもよい。

また、図５（ｂ）に表したように、配線層３０（配線部３１）は格子状である。この例では、配線層３０に設けられる配線部非形成領域３２の形状は四角形（長方形）であるが、配線部非形成領域３２の形状は、四角形に限定されず、任意である。配線部非形成領域３２の形状は、例えば、導電部非形成領域２２の形状に合わせて形成すればよい。

図６は、第１の実施形態に係る別の有機電界発光素子の構成を例示する模式的断面図である。
図６は、例えば、図２のＡ１−Ａ２線断面に相当する断面図である。
図６に表したように、本実施形態に係る別の有機電界発光素子１１２においては、基板８０の上に第２電極２０が設けられ、第２電極２０の上に有機発光層４０が設けられる。有機発光層４０の上に第１電極１０が設けられ、第１電極１０の第２主面１０ｂの上に配線層３０が設けられる。第２主面１０ｂのうちの、配線部非形成領域３２に対応する部分に、凹凸層５０が設けられる。凹凸層５０の第４主面５０ｂのうちの、Ｚ軸方向に見たときに、第２電極２０及び配線層３０と重ならない部分に平坦化層５５が設けられる。

有機電界発光素子１１２においても光透過性の有機電界発光素子を提供できる。すなわち、有機電界発光素子は、基板８０の上側に向けて光を放出するトップエミッションタイプでもよいし、基板８０の下側に向けて光を放出するボトムエミッションタイプでもよい。なお、有機発光層４０の上に配線層３０を設け、配線層３０の上に第１電極１０を設けても良い。有機電界発光素子１１２では、例えば、有機発光層４０の形成の前に、基板８０の上に第２電極２０を形成することができる。このため、有機電界発光素子１１２では、例えば、有機電界発光素子１１０に比べて第２電極２０の形成が容易になる。例えば、有機電界発光素子１１２では、有機電界発光素子１１０に比べて第２電極２０をより細線化できる。また、例えば、有機電界発光素子１１２において、第２電極２０を波状に湾曲させる。これにより、例えば、第２電極２０で反射した光が、いろいろな方向に進むようになり、有機電界発光素子１１２の配光分布を均一にすることができる。

図７は、第１の実施形態に係る別の有機電界発光素子の構成を例示する模式的断面図である。
図７に表したように、第１の実施形態に係る別の有機電界発光素子１１３においては、基板８０の第１電極１０とは反対側の面の全体に凹凸５１が設けられている。すなわち、有機電界発光素子１１３においては、基板８０によって凹凸５１を形成している。基板８０の凹凸５１は、例えば、フロスト処理などによって形成することができる。このように、基板８０を凹凸層５０として用いても、高い発光効率と、高い透明性と、を有する有機電界発光素子１１３を提供できる。

マイクロレンズシートなどを凹凸層５０に用いる構成では、例えば、平坦化層５５の形成の際に、凹凸層５１を溶解させてしまう可能性がある。有機電界発光素子１１３では、マイクロレンズシートなどを凹凸層５０に用いる構成に比べて、平坦化層５５の形成による凹凸層５０（基板８０）への悪影響を抑えることができる。これにより、有機電界発光素子１１３では、例えば、有機電界発光素子１１０に比べて、製造を容易にすることができる。例えば、使用する溶媒などの種類を増やすことができる。

（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態に係る照明装置の構成を例示する模式図である。
図８に表したように、本実施形態に係る照明装置２１０は、第１の実施形態に係る有機電界発光素子（例えば有機電界発光素子１１０）と、電源部２０１と、を備える。

電源部２０１は、第１電極１０と第２電極２０とに電気的に接続される。電源部２０１は、第１電極１０及び第２電極２０を介して有機発光層４０に電流を供給する。
本実施形態に係る照明装置２１０によれば、高い発光効率と、高い透明性と、を有する照明装置を提供できる。

（第３の実施形態）
本実施形態は、有機電界発光素子の製造方法に係る。本実施形態は、照明装置の製造方法の一部に対応する。
図９（ａ）〜図９（ｅ）は、第３の実施形態に係る有機電界発光素子の製造方法を例示する工程順模式的断面図である。
図９（ａ）に表したように、例えば、基板８０の上に、第１電極１０を形成する。第１電極１０の上に配線層３０を形成する。配線層３０のパターンの形成には、例えば、フォトリソグラフィとエッチングが用いられる。また、マスクを用いた成膜（蒸着など）を用いても良い。

図９（ｂ）に表したように、第１電極１０及び配線層３０の上に、有機発光層４０を形成する。有機発光層４０の上に、第２電極２０を形成する。第２電極２０のパターンの形成には、例えば、フォトリソグラフィとエッチングが用いられる。また、マスクを用いた成膜（蒸着など）を用いても良い。

図９（ｃ）に表したように、基板８０の裏面（下面であり、基板８０の第１電極１０とは反対側の面）に、例えば、接着層５２を介してマイクロレンズシートＭＳを貼り付けることにより、凹凸層５０を形成する。これにより、加工体１１０ｗが形成される。マイクロレンズシートＭＳを貼り付ける方法では、凹凸層５０を簡単に形成することができる。

図９（ｄ）に表したように、凹凸層５０の第４主面５０ｂの上に、平坦化層５５となる平坦化膜５５ｆを形成する。平坦化膜５５ｆは、例えば、凹凸層５０の凹凸５１を覆い、凹凸５１を埋めるように形成する。すなわち、平坦化膜５５ｆの膜厚は、凹凸５１の高さと同じか、あるいはこれよりも厚くする。平坦化膜５５ｆは、例えば、感光性を有する樹脂膜５９である。この例における樹脂膜５９の感光性は、光硬化性である。この例において、樹脂膜５９は、光の照射された部分が硬化するネガ形である。平坦化膜５５ｆは、例えば、樹脂膜５９の溶液などの原材料液を用いた、塗布または印刷などの方法により形成することができる。例えば、スピンコート、グラビア印刷、メニスカス印刷、キャピラリー印刷及びスリットコーティングなどを用いることができる。

加工体１１０ｗの上面から、露光光７５を照射する。露光光７５は、樹脂膜５９に感光性を発現させる光である。この露光光７５は、第２電極２０（導電部２１）及び配線層３０により遮光される。すなわち、第２電極２０と配線層３０とをマスクとして用いる。露光光７５のうちで、導電部非形成領域２２及び配線部非形成領域３２を通過する光が、平坦化膜５５ｆに照射される。これにより、第２電極２０及び配線層３０のパターン形状を反映させたパターンを樹脂膜５９に形成する。このように、露光によって平坦化膜５５ｆを加工する。なお、配線層３０が設けられていない場合には、第２電極２０をマスクとして用い、第２電極２０のパターン形状を反映させたパターンに樹脂膜５９を加工する。

図９（ｅ）に表したように、平坦化膜５５ｆのうちで光が照射されていない部分を除去する。これにより、樹脂膜５９から平坦化層５５が形成できる。以上により、有機電界発光素子１１０が完成する。

この例では、平坦化層５５は、第２電極２０及び配線層３０と自己整合的に形成されている。平坦化層５５の形状は、第２電極２０及び配線層３０の形状と実質的に重なり、加工精度が高い。また、この方法によれば、平坦化層５５を簡単に作製することができる。なお、ここでは有機電界発光素子１１０を用いて説明したが、有機電界発光素子はこれに限らない。例えば図６に示す有機電界発光素子１１２や図７に示す有機電界発光素子１１３を用いても、第２電極２０及び配線層３０と自己整合的に平坦化層５５を形成することができる。

図１０（ａ）〜図１０（ｃ）は、第３の実施形態に係る有機電界発光素子の別の製造方法を例示する工程順模式的断面図である。
図１０（ａ）に表したように、例えば、加工体１１０ｗを形成した後、凹凸層５０の第４主面５０ｂの上に、表面改質層５８を形成する。加工体１１０ｗは、図９（ａ）〜図９（ｃ）で説明した手順と実質的に同じ手順で形成することができる。表面改質層５８として、感光性を有する表面膜６０を形成する。感光性の表面膜６０においては、表面エネルギーが光の照射によって変化する。表面膜６０には、例えば、カップリング剤を用いることができる。例えば、カップリング剤に含まれる官能基の種類により、表面エネルギーが変化する。表面膜６０は、例えば、スピンコート、スプレー法、ディップ法、ロールコート法、印刷法、及び、ミストデポジション法などによって形成できる。

図１０（ｂ）に表したように、加工体１１０ｗの上面から露光光７５を照射し、第２電極２０及び配線層３０をマスクにして表面膜６０に露光光７５を照射する。これにより、表面改質層５８が形成される。表面改質層５８においては、第２電極２０及び配線層３０のパターン形状を反映した表面エネルギーの異なるパターンを有する。表面改質層５８のうちの露光光７５が照射された領域である照射領域５８ａの表面エネルギーは、露光光７５が照射されていない領域の表面エネルギーよりも、相対的に大きくなる。

図１０（ｃ）に表したように、表面改質層５８の上に、平坦化層５５を形成する。例えば、平坦化層５５となる原材料液を任意の方法により表面改質層５８の上に塗布する。非照射領域５８ｂの上の原材料液は弾かれ、照射領域５８ａの上の原材料液は残る。原材料液を加熱または光照射により硬化させる。これにより、平坦化層５５が選択的に形成され、有機電界発光素子１１０が完成する。

この例では、平坦化層５５は、第２電極２０及び配線層３０と自己整合的に形成されている。平坦化層５５の形状は、第２電極２０及び配線層３０の形状と実質的に重なり、加工精度が高い。また、この方法によれば、平坦化層５５を簡単に作製することができる。また、例えば、光が照射されていない部分を除去する工程を省略できる。光硬化性の樹脂膜５９を用いる場合に比べ、製造工程をより簡単にすることができる。例えば、樹脂膜５９の一部を除去するための溶剤を用いない場合には、対環境性も高い。なお、有機電界発光素子１１０を用いて説明したが、有機電界発光素子はこれに限らない。例えば図６に示す有機電界発光素子１１２や図７に示す有機電界発光素子１１３を用いても、第２電極２０及び配線層３０と自己整合的に平坦化層５５を形成することができる。

図１１は、第３の実施形態に係る有機電界発光素子の製造方法を例示するフローチャート図である。
図１１に表したように、実施形態に係る有機電界発光素子１１０の製造方法は、加工体１１０ｗを準備するステップＳ１１０と、平坦化層５５を形成するステップＳ１２０と、を含む。平坦化層５５を形成するステップＳ１２０には、例えば、感光性を有する樹脂膜５９を形成する処理と、第２電極２０をマスクとした露光により、樹脂膜５９から平坦化層５５を形成する処理と、をさらに含めることができる。

ステップＳ１１０では、例えば、図９（ａ）〜図９（ｃ）に関して説明した処理を実施する。ステップＳ１２０では、例えば、図９（ｄ）、図９（ｅ）、または、図１０（ａ）〜図１０（ｃ）に関して説明した処理を実施する。
これにより、光透過性の有機電界発光素子１１０を効率良く製造される。この有機電界発光素子は、高い発光効率と、高い透明性と、を有する。

実施形態によれば、光透過性の有機電界発光素子、照明装置及び有機電界発光素子の製造方法が提供される。

なお、本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれは良い。

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明の実施形態は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、有機電界発光素子に含まれる、第１電極、第２電極、有機発光層、凹凸層、平坦化層、配線層、加工体及び樹脂膜、並びに、照明装置に含まれる電源部などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。

その他、本発明の実施の形態として上述した有機電界発光素子、照明装置及び有機電界発光素子の製造方法を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての有機電界発光素子、照明装置及び有機電界発光素子の製造方法の成長方法も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…第１電極、 １０ａ…第１主面、 １０ｂ…第２主面、 ２０…第２電極、 ２１…導電部、 ２２…導電部非形成領域、 ３０…配線層、 ３１…配線部、 ３２…配線部非形成領域、 ４０…有機発光層、 ４１…第１層、 ４２…第２層、 ４３…発光部、 ４４…発光領域、 ４５…発光光、 ４６…外光、 ５０…凹凸層、 ５０ａ…第３主面、 ５０ｂ…第４主面、 ５１…凹凸、 ５２…接着層、 ５５…平坦化層、 ５５ｆ…平坦化膜、 ５８…表面改質層、 ５８ａ…照射領域、 ５８ｂ…非照射領域、 ５９…樹脂膜、 ６０…表面膜、 ７５…露光光、 ８０…基板、 １１０、１１１、１１２、１１３…有機電界発光素子、 １１０ｗ…加工体、 ２０１…電源部、 ２１０…照明装置、 ＭＬ…マイクロレンズ、 ＭＳ…マイクロレンズシート

Claims (7)

1. 第１主面と、前記第１主面と反対側の第２主面と、を有し、光透過性の第１電極と、
   前記第１主面の一部と対向する第２電極と、
   前記第１電極と前記第２電極との間に設けられた有機発光層と、
   前記第２主面と対向する第３主面と、前記第３主面と反対側の第４主面と、を有し、前記第４主面に凹凸が設けられた凹凸層と、
   前記第４主面のうちの、前記第１主面に対して垂直な第１方向に見たときに、前記第２電極と重ならない部分に設けられ、前記凹凸を埋めて平坦化する平坦化層と、
   を備えた有機電界発光素子。
2. 前記平坦化層の屈折率と、前記凹凸層の屈折率と、の差の絶対値は、０．１５以下である請求項１記載の有機電界発光素子。
3. 前記第１電極の導電率よりも高い導電率を有し、前記第１主面または前記第２主面のうちの、前記第１方向に見たときに、前記第２電極と重ならない部分の一部に対向して設けられ、前記第１電極に電気的に接続される配線層を、さらに備え、
   前記平坦化層は、前記第４主面のうちの、前記第１方向に見たときに、前記第２電極及び前記配線層と重ならない部分に設けられる請求項１または２記載の有機電界発光素子。
4. 前記第２電極は、縞状または格子状のパターン形状の導電部を有する請求項１〜３のいずれか１つに記載の有機電界発光素子。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の有機電界発光素子と、
   前記第１電極と前記第２電極とに電気的に接続され、前記第１電極及び前記第２電極を介して前記有機発光層に電流を供給する電源部と、
   を備えた照明装置。
6. 第１主面と前記第１主面と反対側の第２主面とを有し光透過性の第１電極と、前記第１主面の一部と対向する第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に設けられた有機発光層と、前記第２主面と対向する第３主面と前記第３主面と反対側の第４主面とを有し前記第４主面に凹凸が設けられた凹凸層と、を含む加工体に対して、前記第２電極をマスクとした露光を用いた加工により、前記第４主面のうちの、前記第１主面に対して垂直な方向に見たときに、前記第２電極と重ならない部分に、前記凹凸を埋めて平坦化する平坦化層を形成する工程と、
   を備えた有機電界発光素子の製造方法。
7. 前記平坦化層の形成は、
   前記第４主面上に、前記凹凸を覆うように感光性を有する樹脂膜を形成し、
   前記第２電極をマスクとして用いて前記樹脂膜に前記感光性が発現する光を照射して、前記樹脂膜から前記平坦化層を形成することを含む請求項６記載の有機電界発光素子の製造方法。

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