JP2014089901A - 有機ｅｌ素子 - Google Patents

Abstract

【課題】電極層の電気抵抗を可及的に低下させ、発光領域に十分な電圧が印加することで輝度ムラを軽減することができる有機ＥＬ素子を提供する。
【解決手段】有機ＥＬ素子１は、長方形状の金属製の基材２と、基材２に積層される絶縁層３と、絶縁層３に積層される下部電極層４と、下部電極層４に積層される有機ＥＬ層５と、有機ＥＬ層５に積層される上部電極層６とを備える。基材２は、金属によって構成されるとともに、上部電極６に接続される。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば照明として使用される有機ＥＬ素子に関する。

従来の有機ＥＬ素子は、例えば、基板上に陽極層、有機ＥＬ層、及び陰極層を積層することによって形成される（例えば特許文献１参照）。有機ＥＬ素子は、陽極層と陰極層の間に所定の電圧を印加することによって発光する発光素子である。

特開２００８−６００２５号公報

有機ＥＬ素子の電極層（陽極層、陰極層）は、通常、数ｎｍ〜数百ｎｍといった厚さで、極めて薄く形成される。このため、所定の電圧を印加した場合に発光領域の範囲内で輝度が区々になって、いわゆる輝度ムラが生じる。この輝度ムラは、電極層が薄く形成されていることから、電極層の電気抵抗が高く、発光領域に十分な電圧が印加されていないことによって起こるものである。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、電極層の電気抵抗を可及的に低下させ、発光領域に十分な電圧が印加することで輝度ムラを軽減できる有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するためのものであって、長方形状の金属製の基材と、基材に積層される絶縁層と、絶縁層に積層される下部電極層と、下部電極層に積層される有機ＥＬ層と、有機ＥＬ層に積層される上部電極層とを備え、基材は、金属によって構成されるとともに、上部電極層に接続されてなることを特徴とする。

かかる構成によれば、上部電極層が金属製の基材に接続されることによって、基材が補助電極として機能できる。これにより、上部電極層に十分な電圧を印加することができ、これによって輝度ムラを軽減することが可能になる。

また、本発明に係る有機ＥＬ素子は、 上記の有機ＥＬ素子を複数並設するとともに、隣り合う有機ＥＬ素子のうち、一方の有機ＥＬ素子の基材と、他方の有機ＥＬ素子の下部電極層とが接続されてなる構成を採用できる。

かかる構成によれば、金属製の基材が上部電極層のみならず、下部電極層にも接続されることで、下部電極層にも十分な電圧を印加することができ、これによって、輝度ムラを効果的に軽減することが可能になる。

本発明によれば、電極層の電気抵抗を可及的に低下させ、発光領域に十分な電圧が印加することで輝度ムラを軽減できるようになる。

図１は、本発明に係る有機ＥＬ素子の断面図である。 図２は、本発明に係る有機ＥＬ素子の平面図である。 図３は、本発明に係る複数の発光素子を接続した状態を示す断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。図１、図２は、本発明に係る有機ＥＬ素子の一実施形態を示す。

図１に示すように、有機ＥＬ素子１は、導電性を有する基材２と、この基材２に積層される絶縁層３と、この絶縁層３に積層される下部電極層４と、この下部電極層４に積層される有機ＥＬ層５と、この有機ＥＬ層５に積層される上部電極層６とを有する。

基材２は、金属材料によって、所定の厚さで長方形状に形成される。この基材２の材料としては、例えば、ステンレス鋼、鉄-ニッケル合金等の合金、銅、ニッケル、鉄、アルミニウム、チタン等が挙げられる。

絶縁層３は、下部電極層４の基材２への接触（短絡）を防ぎ、表面を平坦化するためのものであり、コーティングにより形成される。下部電極層４は、この絶縁層３の面積よりも小さい面積でこの絶縁層３上に積層されている。本実施形態において、下部電極層４は、陽極層として用いられる。下部電極層４の材料としては、例えば金、銀、アルミニウムなどが挙げられる。本実施形態では、下部電極層４がアルミニウム層によって構成されている。

有機ＥＬ層５は、発光層として下部電極層４に積層される。有機ＥＬ層５の材料としては、例えば、トリス（８−ハイドロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ３）、イリジウム錯体（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）をドープした４，４'−Ｎ，Ｎ'−ジカルバゾニルビフェニル（ＣＢＰ）等を用いることができる。有機ＥＬ層５は、少なくともこの発光層を有しており、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、及び電子注入層といったその他機能層を有していてもよい。

上部電極層６は、有機ＥＬ層５を覆うように積層されている。本実施形態では、上部電極層６は、陰極層として用いられる。上部電極層６の材料としては、マグネシウム、銀、マグネシウムと銀を含む合金、アルミニウム等が挙げられる。

図１に示すように、上部電極層６は、基材２に接続される接続部７を備える。この接続部７の幅は、例えば、０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下であることが望ましい。この幅が０．１ｍｍ未満の場合には、有機ＥＬ素子１の接続不良が発生する可能性があり、歩留まりが悪化することが考えられる。また、この幅が２ｍｍを超える場合には、開口率が低下し、発光面積が小さくなってしまう。

この有機ＥＬ素子１は、例えば、ロールトゥロールプロセスによって製造される。ロールトゥロールプロセスでは、基材２に対して絶縁材料を塗布、乾燥、キュアし、絶縁層３を形成した後、真空槽内に配置される送り出しローラから巻き取りローラに向かって搬送される絶縁層３が形成された帯状の基材２に対して、所定の蒸着源による真空蒸着を行うことによって、下部電極層４、有機ＥＬ層５、上部電極層６の各層が基材２上に形成される。この蒸着を基材２上で連続的に繰り返すことによって、複数の有機ＥＬ素子１が基材２の長手方向（搬送方向）に所定の間隔をおいて形成されることになる。この後、有機ＥＬ素子１ごとに基材２が切断されることにより、図１、図２に示す有機ＥＬ素子１が完成する。

このようにして製造された有機ＥＬ素子１には、所定の面積を有する発光領域が形成される。この発光領域は、下部電極層４、有機ＥＬ層５、及び上部電極層６が重ねられた領域である。具体的には、図１、図２に示すように、有機ＥＬ素子１は、幅Ｘ（基材２の幅方向における発光領域の長さ）、長手方向の長さＹを有する長方形状の発光領域を有する。

有機ＥＬ素子１の発光領域は、長さＹが１００ｍｍ以上３００ｍｍ以下の場合には、幅Ｘが３０ｍｍ以上７０ｍｍ以下とされることが望ましい。また有機ＥＬ素子１の発光領域は、長さＹが３００以上５００ｍｍ以下の場合には、幅Ｘが３０ｍｍ以上５０ｍｍ以下とされることが望ましい。

以上説明した有機ＥＬ素子１によれば、上部電極層６が金属製の基材２に接続されることによって、基材２が補助電極として機能できる。これにより、従来の有機ＥＬ素子と比較して、上部電極層６の電気抵抗を低くすることで、発光領域に十分な電圧を印加することができ、これによって輝度ムラを軽減することが可能になる。

図３ は、本発明に係る有機ＥＬ素子１の他の実施形態を示す。上述した図１の実施例では１つの有機ＥＬ素子１を例示したが、本実施形態では、この有機ＥＬ素子１を複数用意し、これらを電気的に接続することによって１つの有機ＥＬ素子としている。具体的には、図３に示すように、隣り合う２つの有機ＥＬ素子１のうち、一方の有機ＥＬ素子１の基材２と、他方の有機ＥＬ素子１の下部電極層４とが電気的に接続されている。この接続は、例えば半田付けや圧着によって行われる。

本実施形態による有機ＥＬ素子１によれば、金属製の基材２が上部電極層６のみならず、下部電極層４にも接続されることで、発光領域に十分な電圧を印加することができ、これによって、輝度ムラを効果的に軽減することが可能になる。

なお、本発明に係る有機ＥＬ素子１は、上記実施形態の構成に限定されるものではない。また、本発明に係る有機ＥＬ素子１は、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明に係る有機ＥＬ素子１は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、上記の実施形態では、下部電極層４が陽極層とされ、上部電極層６が陰極層とされた有機ＥＬ素子１の例を示したが、これに限定されず、下部電極層４を陰極層とし、上部電極層６を陽極層としてもよい。

基材２、下部電極層４、有機ＥＬ層５、上部電極層６の材料は、上記の実施形態で例示したものに限定されない。

図３の実施形態では、複数の有機ＥＬ素子１を半田付けや圧着によって接続した例を示したが、有機ＥＬ素子１の接続の方法は、これらに限定されず、他の種々の方法によって、複数の有機ＥＬ素子１を接続してもよい。

１…有機ＥＬ素子、２…基材、３…絶縁層、４…下部電極層、５…有機ＥＬ層、６…上部電極層、７…接続部

Claims (2)

1. 長方形状の金属製の基材と、基材に積層される絶縁層と、絶縁層に積層される下部電極層と、下部電極層に積層される有機ＥＬ層と、有機ＥＬ層に積層される上部電極層とを備え、
   基材は、金属によって構成されるとともに、上部電極層に接続されてなることを特徴とする有機ＥＬ素子。
2. 請求項１に記載の有機ＥＬ素子を複数並設するとともに、隣り合う有機ＥＬ素子のうち、一方の有機ＥＬ素子の基材と、他方の有機ＥＬ素子の下部電極層とが接続されてなることを特徴とする有機ＥＬ素子。

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