JP2014182998A - 有機elモジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
透明絶縁基板12側から光を取り出すボトムエミッション型の第1有機ELパネル2と、第3電極層36側から光を取り出すトップエミッション型の第2有機ELパネル3を、透明絶縁基板12と金属電極基板32が対向し、且つ、第1有機ELパネル2の第1発光領域と第2有機ELパネル3の第2発光領域が積層方向に略一致するように重ねて一体化し、第1有機ELパネル2から発せられる光及び第2有機ELパネル3から発せられる光を同一方向に照射可能であり、第1有機ELパネル2と第2有機ELパネル3は、電気的に直列接続されている構成とする。
【選択図】図9
Description
また、有機EL素子は、一方又は双方が透光性を有する2つの電極を対向させ、この電極の間に有機化合物からなる発光層を積層したものである。有機EL装置は、電気的に励起された電子と正孔との再結合のエネルギーによって発光する。
有機ELパネルは、自発光デバイスであり、発光層の材料を適宜選択することにより、種々の波長の光を発光させることができる。また、白熱灯や蛍光灯に比べて厚さが極めて薄く、且つ面状に発光するので、設置場所の制約が少ない。
また、有機ELパネルは、面発光であるため、一点に集光するLED照明等に比べて空間内に照射される光の光量が小さく、光の光量を如何にして増大させるかが課題となっている。そこで、有機ELパネルの光量を増加させる方策として、特許文献1の技術が開示されている。
すなわち、特許文献1に記載の照明装置(有機ELパネル)では、従来の有機EL素子の積層構造を変更し、有機EL素子内の光取出し効率および輝度を向上させることによって、照明装置全体として光量を増加させている。
この問題について詳説すると、有機ELパネルの発光面内において、外部端子から給電される部位(以下、給電部ともいう)からの距離が離れた位置と近い位置とで発光層に流れる電流値が異なる。つまり、前記給電部から離れた位置では電流が流れにくく、前記給電部に近い位置に電流が集中しやすい。そのため、前記給電部から離れた位置では輝度が低くなり、前記給電部に近い位置では輝度が高くなる。
このように、特許文献1に記載の照明装置は、光量を向上できるものの、発光面積が大きくなると輝度むらが生じる可能性がある。
ここでいう「金属板」とは、薄膜ではなく、金属製の板状部材であって、自然環境下で変形しないものである。すなわち、所定の剛性があり、少なくとも100μm以上の平均厚みを有したものである。
ここでいう「金属電極層」とは、金属板に対して厚みが薄い薄膜である。すなわち、少なくとも100μm未満の平均厚みを有したものであり、蒸着金属膜や電気めっきや無電解めっきで形成した金属膜が好ましく採用できる。
「絶縁基板」とは、薄膜ではなく、絶縁性を有した板状部材であって、自然環境下で変形しないものである。
ここでいう「透光性」とは、光の80パーセント以上を透過する性質をいう。すなわち、透明性を含む。
本発明の構成によれば、第1有機ELパネルは、第1基板と第1電極層が透光性を有しているので、駆動時に第1有機発光層で発生する光は、少なくとも第1基板を透過する。
また、本発明の構成によれば、第2有機ELパネルは、第3電極層が透光性を有しているので、駆動時に第2有機発光層で発生する光は、少なくとも第3電極層を透過する。
さらに、本発明の構成によれば、第1有機ELパネルと第2有機ELパネルは、第1基板の前記主面と金属電極基板の前記主面が対向している。すなわち、第1基板と金属電極基板の間に第1積層体と第2積層体が位置している。
そして、本発明の構成によれば、第1有機ELパネルの駆動時に発光する第1発光領域と第2有機ELパネルの駆動時に発光する第2発光領域が積層方向に略一致するように重ねて一体化されている。
以上の構成により、第2有機ELパネルから発せられる光は、透光性を有する第1有機ELパネルの第1基板と第1電極層と第2電極層を透過して、第1有機ELパネルから発せられる光と同一方向に照射可能である。そのため、第1有機ELパネルの発光領域及び第2有機ELパネルの発光領域の重なり部位では、第2有機ELパネルの第3電極層側から発せられる光量が、第1有機ELパネルから発せられる光が重なることによって増幅される。それ故に、有機ELモジュール全体の単位面積当たりの光量を増加することができる。
ところで、照明装置に有機ELモジュールを使用する場合、ディスプレイに使用する場合と異なり、光量を調整するにあたって、複数の系統によって部分的に制御したり、厳密に制御したりする用途は少ない。すなわち、調光機能を使用する場合でも、各素子を独立して制御することが少ないから、複雑な配線構造を形成せずに、できる限り少ない系統で有機ELモジュール全体を制御できることが好ましい。
そこで、本発明の構成によれば、前記第1有機ELパネルと第2有機ELパネルは、電気的に直列接続されているため、第1有機ELパネル及び第2有機ELパネルを同時に1系統の定電流駆動で調光可能となる。すなわち、配線構造が複雑とならず、簡潔な配線構造の有機ELモジュールとなる。
このフィンガー電極は、通常、光取出側の電極の表面にマスク等を被覆して、真空蒸着等によって形成される。このフィンガー電極は、輝度むら抑制の観点から光非取出側の電極の端から端まで形成されることが好ましいが、マスクによって被覆して成膜するため、各フィンガー電極の端部間で数mm程度の乱れが生じてしまう。そのため、場合によっては、フィンガー電極が光非取出側の電極の端部を超えて光取出側の電極と接触し、駆動時に短絡する虞もある。
なお、本明細書において、レーザースクライブによって形成される各種溝につき、その溝幅としては、照射するパワーが大きすぎて基材(基板も含む)等にダメージを与えたり、大出力のためレーザー光源が高価になったりすることを避けるため、かつ、照射するパワーが小さすぎて、タクトタイムが長くなったり、分離や埋め込みが不十分になり電気絶縁性や封止絶縁性の信頼性が確保できなくなったりすることを避けるために、1μm以上200μm以下とすることが好ましく、5μm以上100μm以下とすることがより好ましく、10μm以上80μm以下とすることがさらに好ましく、25μm以上60μm以下とすることが特に好ましい。
また、第1有機ELパネル2と第2有機ELパネル3は、外部給電部材6によって外部電源から給電可能となっている。
第1有機ELパネル2は、図6のように透明絶縁基板12の表面(主面)上に、第1電極層13と第1機能層15(第1有機発光層)と第2電極層16がこの順に積層された第1有機EL素子20が積層している。
さらに第1有機ELパネル2は、第2電極層16上に第1補助電極層17が設けられており、その上から第1無機封止層18によって、第1有機EL素子20の大部分が封止されている。
第1有機ELパネル2の各層の詳細な構成については後述する。
第1非発光領域26は、図8(a)のように第1発光領域25の周りを囲むように形成された額縁状の領域であり、図2のように第1発光領域25内の第1電極層13と電気的に接続された第1給電領域27と、第1発光領域25内の第2電極層16と電気的に接続された第2給電領域28を有している。
第1給電領域27と第2給電領域28は、図8(a)のように横方向s(幅方向)において第1発光領域25を挟んで対向する位置に設けられている。
第1機能層15の一方の端部(第2給電領域28側の端部)は、図2のように電極接続帯形成溝55を超えて電極接続帯14の一部まで延びている。すなわち、第1機能層15は、電極接続帯形成溝55内部に充填されており、電極接続帯形成溝55内を経由して第1電極層13に直接接触している。そのため、第1発光領域25内の第1電極層13と第2給電領域28内の第1電極層13(電極接続帯14)は、第1機能層15によって縁切りされている。
一方、第1機能層15の他方の端部(第1給電領域27側の端部)は、図2のように第1電極層13の端部まで至っておらず、第1電極層13上に第1機能層15は収まっている。
縦方向においては、図3のように第1機能層15の両端部は、第1電極層13の端部まで至っておらず、第1電極層13上に第1機能層15は収まっている。
横方向において、第2電極層16の一方の端部(第2給電領域28側の端部)は、図2のように第1機能層15の端部を超えて外側まで覆っており、第2給電領域28内の第1電極層13(電極接続帯14)の一部と接触している。すなわち、第2電極層16と電極接続帯14は、物理的に接続されている。
一方、第2電極層16の他方の端部(第1給電領域27側の端部)は、図2のように第1機能層15の端部まで至っているが、はみ出しておらず、第1機能層15上に第2電極層16は収まっている。
縦方向においては、第2電極層16の両端部は、図3のように第1機能層15の端部まで至っておらず、第1機能層15上に第2電極層16は収まっている。
第1補助電極層17の各第1フィンガー電極22は、横方向において、図2のように、第1発光領域25から第1給電領域27及び第2給電領域28の両側の領域に跨がって形成されている。
横方向において、各第1フィンガー電極22の一方の端部(第2給電領域28側)は、図2のように第2電極層16の端部を超えて張り出しており、電極接続帯14上にも延びている。そして、各第1フィンガー電極22の一方の端部(第2給電領域28側)は、電極接続帯14の端部近傍まで至っている。すなわち、各第1フィンガー電極22は。図6のように第2電極層16上を横方向s全体に亘って設けられており、各第1フィンガー電極22と電極接続帯14は、図2のように物理的に接続されている。
一方、各第1フィンガー電極22の他方の端部(第1給電領域27側の端部)は、図2のようにその端面が第2電極層16の端部まで至っているが、はみ出しておらず、第2電極層16上に各第1フィンガー電極22は収まっている。
縦方向lに隣接する第1フィンガー電極22,22間の距離L1は、0.5mm以上10mm以下であることが好ましく、1mm以上5mm以下であることがより好ましい。
隣接する第1フィンガー電極22,22間の距離が0.5mm未満になると、第1フィンガー電極22が密集しすぎて、有機ELパネル2,3から発生する光が十分に取り出せず、光取り出し効率が著しく低下する虞があり、10mmより大きくなると、第2電極層16全体に均等に電流を流すことができず、第1有機ELパネル2内で輝度むらが発生するおそれがある。
横方向において、第1無機封止層18の一方の端部(第2給電領域28側の端部)は、図2のように電極接続帯形成溝55の部材厚方向の投影面上を超えて外側に延在しており、さらに、第2電極層16の外側まで至っている。しかしながら、第1無機封止層18は第1補助電極層17の端部まで被覆していない。第1補助電極層17側からみると、第1補助電極層17の端部は、電極接続帯14上で第1無機封止層18から露出した第2露出部61を形成している。
一方、第1無機封止層18の他方の端部(第1給電領域27側の端部)は、図2のように短絡防止溝56を超えてさらに第1機能層15、第2電極層16、第1補助電極層17の端部の外側まで至っている。すなわち、第1無機封止層18は、短絡防止溝56内部に充填されており、短絡防止溝56内を経由して第1電極層13に直接接触している。
また、第1無機封止層18は、第1機能層15、第2電極層16、第1補助電極層17の端面を被覆しており、これらの外側で第1電極層13と直接接触している。しかしながら、第1無機封止層18は、第1電極層13の端部まで至っていない。第1電極層13側からみると、第1無機封止層18から露出した第1露出部60を形成している。
このように第1無機封止層18は、第1発光領域内の第1有機EL素子20を完全に覆っている。
第2有機ELパネル3は、第3電極層36側から光を取り出すトップエミッション型の有機ELパネルである。
第2有機ELパネル3は、図7のように金属電極基板32の表面(主面)上に第2機能層35と第3電極層36がこの順に積層された第2有機EL素子40を備えている。第2有機EL素子40の大部分は、第2無機封止層38及び第3無機封止層39によって封止されている。
第2補助電極層37は、第3電極層36の電気伝導を補助する補助電極として機能する層であって、かつ、接続部材5と第3電極層36を電気的に接続する層である。
第2補助電極層37は、第3電極層36に直接接触し、接続部材5側から対向する外部給電部材6側に向かって延びた複数の第2フィンガー電極49から形成されている。
第2有機ELパネル3の各層の詳細な構成については後述する。
第2非発光領域42は、図8(b)のように第2発光領域41の周りを囲むように形成された額縁状の領域であり、図2のように第2発光領域41内の金属電極基板32と電気的に接続された第3給電領域43と、第2発光領域41内の第3電極層36と電気的に接続された第4給電領域44を有している。
第3給電領域43と第4給電領域44は、図8(b)のように第2発光領域41を挟んで対向する位置に設けられている。
また、第2機能層35は、図3のように、縦方向において、第2発光領域41から第2非発光領域42の両側の領域に跨がって形成されている。
第2機能層35は、図7のように縦方向l及び横方向sにおける全ての端部が金属電極基板32上に収まっている。金属電極基板32側からみると、金属電極基板32の縦方向l及び横方向sにおけるそれぞれの端部は、第2機能層35から張り出している。
第3電極層36は、図2のように横方向において、第2発光領域41から第3給電領域43及び第4給電領域44の両側の領域に跨がって形成されている。
また、第3電極層36は、図3のように、縦方向において、第2発光領域41から第2非発光領域42の両側の領域に跨がって形成されている。
第3電極層36側からみると、第3電極層36上には、図7のように第2無機封止層38から露出した開口部52が形成されている。開口部52の開口形状は、第2発光領域41の形状と同一又は相似形状となっている。具体的には、四角形状となっている。
第2無機封止層38の他方の外側端部(第3給電領域43側の端部)は、図2のように第2機能層35の端部を超えて金属電極基板32の端部手前まで延びている。金属電極基板32側からみると、金属電極基板32の一部は、第2無機封止層38から張り出して露出しており、第3露出部62を形成している。
縦方向において、第2無機封止層38の両端部は、図3のように、金属電極基板32の端部まで至っておらず、金属電極基板32の一部は、第3露出部62と同様、第2無機封止層38から露出している。
第2補助電極層37の各第2フィンガー電極49は、図2のように横方向において、第2発光領域41から第3給電領域43及び第4給電領域44の両側の領域に跨がって形成されている。
横方向において、第2補助電極層37の一方の端部(第4給電領域44側の端部)は、図2のように開口部52内の第3電極層36上から第2無機封止層38上を跨がって延びており、さらに第2無機封止層38の外側端部近傍まで延びている。
一方、第2補助電極層37の他方の端部(第3給電領域43側の端部)も、図2のように開口部52内の第3電極層36上から第2無機封止層38上を跨がって延びており、さらに第2無機封止層38の外側端部近傍まで延びている。
すなわち、各第2フィンガー電極49は、図7のように第2無機封止層上を横方向のほぼ全体に亘って設けられており、第3電極層36及び第2無機封止層38を跨がって設けられている。すなわち、各第2フィンガー電極49は、第3電極層36が露出した開口部52の内部を経由して第3電極層36の表面に接触しており、さらに第2無機封止層38上に直接接触している。
縦方向lに隣接する第2フィンガー電極49,49間の距離L2(図7参照)は0.5mm以上10mm以下であることが好ましく、1mm以上5mm以下であることがより好ましい。
隣接する第2フィンガー電極49,49間の距離が0.5mm未満になると、第2フィンガー電極49が密集しすぎて、有機ELパネル3から発生する光が十分に取り出せず、光取り出し効率が著しく低下する虞があり、10mmより大きくなると、第3電極層36全体に均等に電流を流すことができず、第2有機ELパネル3内で輝度むらが発生するおそれがある。
横方向において、第3無機封止層39の一方の端部(第4給電領域44側の端部)は、図2のように第2補助電極層37の端部まで至っておらず、第2補助電極層37の一部が露出している。第2補助電極層37側からみると、第2補助電極層37は、第3無機封止層39から露出した第4露出部63を有している。
第3無機封止層39の他方の端部(第3給電領域43側の端部)は、第2無機封止層38の端部まで至っており、第2補助電極層37の端面を被覆している。
このように、第2無機封止層38及び第3無機封止層39は、第2発光領域41内の第2有機EL素子40を完全に覆っている。
接続部材5は、図2,図5のように、第1有機ELパネル2の第1補助電極層17と第2有機ELパネル3の第2補助電極層37を接続する部材であり、第1有機ELパネル2及び第2有機ELパネル3の側面を覆い、有機ELモジュール1の側面の一部を形成する部材である。
接続部材5は、図5のように導電性を有した箔状の導電部材である。接続部材5の材料は、導電性を有していれば、特に限定されるものではないが、抵抗率が低いという観点から、金、銀、銅、ニッケル、クロム、アルミニウムなどの金属材料が好ましい。
ここでいう「接着材」とは液状の接着剤だけではなく、固体状の粘着材も含む。
透明接着樹脂4の屈折率は、1.3以上1.5以下であることが好ましい。
この範囲であれば、第2有機ELパネル3から照射される光が透明接着樹脂4との界面で全反射することを抑制することができる。
透明接着樹脂4のショア硬さがA70より大きい場合、透明接着樹脂4の剛性が大きすぎて、膨らみや衝撃が十分吸収できない。
透明接着樹脂4の曲げ弾性率は、3MPa以上30MPa以下であることが好ましく、3MPa以上25Pa以下であることがより好ましく、3.9MPa以上23MPa以下であることが特に好ましい。
透明接着樹脂4の平均厚みは、2μm以上100μm以下であることが好ましく、5μm以上50μm以下であることがより好ましい。
透明接着樹脂4の平均厚みが2μmより薄くなると、第1無機封止層18及び第3無機封止層39の膨らみや衝撃が十分吸収できない。
また、硬質接着層7は、溶液又はゲル状の流動体を固化して形成されるものであり、防水性及び接着性を有している。
硬質接着層7の具体的な材質としては、熱硬化性樹脂や紫外線硬化樹脂が採用できる。なお、本実施形態では、熱硬化性樹脂であって、その中でも、エポキシ樹脂を採用している。
外部給電部材6は、図2,図4のように電気伝導性を有した2つの第1給電層46(第1給電部)及び第2給電層47(第1給電部)の間に支持基板48を介在させたものである。言い換えると、支持基板48の表裏の主面に第1給電層46と第2給電層47を形成しており、第1給電層46と第2給電層47は、支持基板48を基準として、厚み方向外側を向いている。
支持基板48は、絶縁性を有した板状又はフィルム状の部材である。支持基板48の材質としては、絶縁性を有していれば特に限定されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)などが採用できる。
すなわち、支持基板48を基準とすると、外部給電部材6の第1給電層46と第2給電層47は両外側を向いており、第1有機ELパネル2の第1露出部60と第2有機ELパネル3の第3露出部62は両内側を向いている。
すなわち、第1有機ELパネル2内での光取り出し部位は、図9のように第2有機ELパネル3内での光取り出し部位の部材厚方向の投影面上にある。
本実施形態では、第1有機ELパネル2の第1発光領域25と第2有機ELパネル3の第2発光領域41は、部材厚方向に完全一致している。
有機ELモジュール1は、図示しない真空蒸着装置及びCVD装置によって成膜し、図示しないパターニング装置(本実施形態では、レーザースクライブ装置)を使用してパターニングを行い、製造される。
スパッタ装置又はCVD装置によって、図10のように、透明絶縁基板12上に第1電極層13を成膜する。その後、レーザースクライブ装置によって、電極接続帯形成溝55を形成する。
このとき、電極接続帯形成溝55は、透明絶縁基板12の縦辺に平行に形成されており、縦方向l全体に亘って設けられている。また、透明絶縁基板12上には、電極接続帯14が形成されている。
このとき、第1機能層15は、横方向sにおいて、電極接続帯形成溝55を超えて形成されている。第1電極層13は、電極接続帯14とその他の部位が第1機能層15によって面方向に縁切りされている。
このとき、第2電極層16は、横方向sにおいて、第1機能層15を超えて電極接続帯14に物理的に接続されている。第2電極層16は、縦方向において、第1機能層15上に収まっている。
このとき、各第1フィンガー電極22は、横方向sに延伸しており、第2電極層16を超えて電極接続帯14に接続されている。また、各第1フィンガー電極22は、縦方向に並んでおり、そのそれぞれが互いに平行となっている。また、各第1フィンガー電極22は、基板の横辺に対しても平行となっている。
このとき、短絡防止溝56は、各第1フィンガー電極22と交差する様に形成されており、本実施形態では、各第1フィンガー電極22と直交する様に形成されている。すなわち、短絡防止溝56は、各第1フィンガー電極22を延伸方向に分離している。また、本実施形態の短絡防止溝56は、第1機能層15の縁に沿って直線状に形成されている。
また、このとき、第1電極層13の一部が第1無機封止層18から露出しており、第1露出部60を形成しており、第1補助電極層17の一部が第1無機封止層18から露出しており、第2露出部61を形成している。
このとき、金属電極基板32は、第2機能層35及び第3電極層36から張り出している。
このとき、第2無機封止層38は、第2非発光領域42内の第2有機EL素子40を覆っているが、第2発光領域41内の第2有機EL素子40を覆っていない。すなわち、第2無機封止層38は、図20のように第2発光領域41内の第2有機EL素子40の周囲を囲むような開口部52を形成しており、当該開口部52から第3電極層36が露出している。
また、このとき、金属電極基板32の一部が第2無機封止層38から露出しており、第3露出部62を形成している。
このとき、第2補助電極層37は、開口部52から露出した第3電極層36と、その周りを囲む第2無機封止層38に跨がって設けられている。また、各第2フィンガー電極49の隙間から第3電極層36の一部が露出している。
このとき、各第2フィンガー電極49の隙間の一部が充填され第2フィンガー電極49から露出していた第3電極層36上に第3無機封止層39が直接積層している。
第4給電領域44内の第2フィンガー電極49の一部は、第3無機封止層39から露出して第4露出部63を形成している。
第2有機ELパネル3の第3無機封止層39上に透明接着樹脂4を接着し、その後、ディスペンサーによって透明接着樹脂4の縁に沿って硬質接着層7の原料を塗布する。そして、導電性接着材8,9によって外部給電部材6を硬質接着層7の外側に取り付ける。また別途工程によって、接続部材5も硬質接着層7の外側に取り付ける(図21)。その後、第1無機封止層18と第3無機封止層39を貼り合わせて、所定の温度で加熱し、硬質接着層7を形成する。
また、このとき、外部給電部材6は、図2のように第1有機ELパネル2と第2有機ELパネル3に導電性接着材8,9を介して挟持されている。
図22に示される有機ELモジュール1は、外部電源の一方の極の給電端子を外部給電部材6の第1給電層46に接続し、外部電源の他方の極の給電端子を外部給電部材6の第2給電層47に接続している。本実施形態では、外部電源の陽極の給電端子を外部給電部材6の第1給電層46に接続し、外部電源の陰極の給電端子を外部給電部材6の第2給電層47に接続している。
第1発光領域25内の第1電極層13に伝わった電流は、第1機能層15を通過して第2電極層16に伝わる。
このとき、第1機能層15に電圧が印加され、ホールと電子が再結合して、第1機能層15内の発光層が発光する。
第1発光領域25内の第2電極層16に伝わった電流は、第1補助電極層17を介して、第2給電領域28に属する電極接続帯14に至り、電極接続帯14に至った電流は、接続部材5を介して第2有機ELパネル3の第2補助電極層37に伝わる。第2補助電極層37に伝わった電流は、第2補助電極層37を拡散して第4給電領域44から第2発光領域41内の第3電極層36に伝わる。第2発光領域41内の第3電極層36に伝わった電流は、第2機能層35を通過して金属電極基板32に伝わる。このとき、第2機能層35に電圧が印加され、ホールと電子が再結合して、第2機能層35内の発光層が発光する。
第2発光領域41内の金属電極基板32に伝わった電流は、金属電極基板32内で第2発光領域41から第3給電領域43に至り、導電性接着材9を介して、第2給電層47に伝わり、第2給電層47から外部電源に戻る。
一方、図23(a)の破線で示される第2電極層16側に取り出される光は、第1無機封止層18、透明接着樹脂4、第3無機封止層39、第3電極層36、第2機能層35の各層を通過し金属電極基板32によって、反射される。反射された光は、第2機能層35、第3電極層36、第3無機封止層39、透明接着樹脂4、第1有機ELパネル2を通過して第1有機ELパネル2の透明絶縁基板12から取り出される。
このように第1有機ELパネル2から発せられる光はほぼ全て第1有機ELパネル2の透明絶縁基板12側から光が取り出される。
図23(b)の実線で示される第3電極層36側に照射された光は、第2有機ELパネル3の第3電極層36と第3無機封止層39、透明接着樹脂4、及び、第1有機ELパネル2の各層を通過して、第1有機ELパネル2の透明絶縁基板12から取り出される。
このように、第2有機ELパネル3から発せられる光もほぼ全て第1有機ELパネル2の透明絶縁基板12側から光が取り出される。
この短絡防止溝56の機能について説明する。
第1有機ELパネル形成工程において、第1補助電極層17の各第1フィンガー電極22を形成する際にマスクによって成膜面を被覆し、複数の第1フィンガー電極22を同時に形成している。このとき、第1フィンガー電極22は、第2電極層16の電気伝導を補助する観点から第1発光領域25において端部から端部まで、形成されることが好ましい。端部ぎりぎりまで各第1フィンガー電極22を成膜すると、理屈上は各第1フィンガー電極22の端部が揃うが、実際には、図24(a)のように各第1フィンガー電極22の端部にバラツキが生じてしまう。そのため、場合によっては、第1フィンガー電極22の一部が第1電極層13に接触してしまい、短絡するおそれがあった。そこで、本実施形態の有機ELモジュール1では、第1発光領域25と第1給電領域27の境界をレーザースクライブによって第1電極層13上に積層した層を第1フィンガー電極22ごと含めて除去している。そのため、第1給電領域27に切り離された部位は、駆動時の発光に電気的に寄与しないため、たとえ第1フィンガー電極22の一部が第1電極層13に接触してしまっていたとしても、短絡することはない。そのため、本実施形態の有機ELモジュール1は、信頼性が高い。
また、固体状の接着材を使用しているので、液体の接着材を用いて透明接着樹脂4を形成する場合とは異なり、固化時に接着材の内部に空気が侵入する、いわゆる、エアかみの問題が生じにくい。さらに、液体の接着材を用いて透明接着樹脂4を形成する場合に比べて、パネル面積拡大に伴う塗布時間の増加を抑えることができ、製造効率を向上させることができる。
透明絶縁基板12は、円形又は多角形状をしており、その中でも四角形であることが好ましい。本実施形態では、長方形状のガラス基板を採用している。
金属基板及び金属電極層を構成する金属としては、特に限定されないが、例えば銀(Ag)やアルミニウム(Al)などの金属が挙げられる。
また、絶縁基板を構成するものしては、ソーダ石灰ガラスや無アルカリガラス製のガラス基板などが採用できる。
また、金属電極基板32は、少なくとも第2機能層35側の面が鏡面になっている。
また、第1電極層13、第3電極層36はスパッタ法によって成膜されていることが好ましい。
本実施形態の第2電極層16は、銀を主成分とする金属(例えば、銀単体)によって形成されている。第2電極層16の電気伝導率(導電率)は、第1電極層13よりも大きい。
また第2電極層16の平均膜厚は3nm以上50nm以下となっており、極めて薄い。そのため、光を透過することができる。
本実施形態の第2機能層35は、図3のように第3電極層36側から金属電極基板32側に向かって正孔注入層65と、正孔輸送層66、発光層67、電子輸送層68、電子注入層69が積層されたものである。
正孔注入層65の平均膜厚は、1nm以上100nm以下であり、極めて薄い。そのため、光を透過することができる。
第1フィンガー電極22及び第2フィンガー電極49の材料としては、第2電極層16又は第3電極層36よりも高い導電性を有していれば、特に限定されないが、抵抗率が低いという観点から、金、銀、銅、ニッケル、クロムなどの金属材料が好ましい。
100μmより大きくなると、駆動時(点灯時)に第1機能層15内で発生した光及び第2機能層35内で発生した光を遮り、光取り出し効率が低下するおそれがある。50μm未満になると、十分に電気伝導ができない、あるいは、通電時(駆動時)に断線するおそれがある。
2 第1有機ELパネル
3 第2有機ELパネル
4 透明接着樹脂(透明樹脂)
5 接続部材
6 外部給電部材
12 透明絶縁基板(第1基板)
13 第1電極層
14 電極接続帯
15 第1機能層(第1有機発光層)
16 第2電極層(金属薄膜層)
17 第1補助電極層(補助電極層)
22 第1フィンガー電極
25 第1発光領域
32 金属電極基板
35 第2機能層(第2有機発光層)
36 第3電極層
37 第2補助電極層
41 第2発光領域
46 第1給電層(第1給電部)
47 第2給電層(第2給電部)
49 第2フィンガー電極
65 正孔注入層(金属酸化物層)
Claims (11)
- 第1基板の一方の主面上に第1電極層と、第1有機発光層と、第2電極層を備えた第1積層体を有する第1有機ELパネルと、金属電極基板の一方の主面上に第2有機発光層と第3電極層が積層した第2積層体を有する第2有機ELパネルを備えた有機ELモジュールにおいて、
前記第1有機ELパネルは、第1基板側から光を取り出すボトムエミッション型有機ELパネルであって、第1基板と第1電極層と第2電極層のいずれもが透光性を有しており、
前記第2有機ELパネルは、第3電極層側から光を取り出すトップエミッション型有機ELパネルであって、少なくとも第3電極層が透光性を有しており、
前記金属電極基板は、金属板、金属板と金属電極層の積層構造、及び、絶縁基板と金属電極層の積層構造のいずれかによって形成されており、
第1有機ELパネルと第2有機ELパネルは、第1基板の前記主面と金属電極基板の前記主面が対向し、且つ、第1有機ELパネルの駆動時に発光する第1発光領域と第2有機ELパネルの駆動時に発光する第2発光領域が積層方向に略一致するように重ねて一体化されており、
第1有機ELパネルから発せられる光及び第2有機ELパネルから発せられる光を同一方向に照射可能であり、
前記第1有機ELパネルと第2有機ELパネルは、電気的に直列接続されていることを特徴とする有機ELモジュール。 - 第1有機ELパネルと第2有機ELパネルを電気的に接続する接続部材を有し、
当該接続部材は、第1有機ELパネル及び第2有機ELパネルの側面に配されていることを特徴とする請求項1に記載の有機ELモジュール。 - 面状に広がりをもった外部給電部材を有し、
外部給電部材は、表面上に第1給電部が設けられ、裏面上に第2給電部が設けられており、
第1給電部及び第2給電部の一部は、第1電極層と金属電極基板の間に介在しており、
前記第1給電部は、当該第1電極層を経由して第1発光領域内の第1積層体と電気的に接続されており、
前記第2給電部は、当該金属電極基板を経由して第2発光領域内の第2積層体と電気的に接続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ELモジュール。 - 第1有機ELパネルと第2有機ELパネルを電気的に接続する接続部材を有し、
当該接続部材は、第1有機ELパネル及び第2有機ELパネルの側面に配されており、
前記第1有機ELパネルは、前記第2電極層よりも導電率が大きな第1補助電極層を有しており、
当該第1補助電極層は、第2電極層に接触し、かつ、前記第1有機ELパネルの側面側から対向する側面側に向かって延びていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の有機ELモジュール。 - 第1有機ELパネルと第2有機ELパネルを電気的に接続する接続部材を有し、
当該接続部材は、第1有機ELパネル及び第2有機ELパネルの側面に配されており、
前記第2有機ELパネルは、前記第3電極層よりも導電率が大きな第2補助電極層を有しており、
当該第2補助電極層は、第3電極層に接触し、前記第2有機ELパネルの側面側から対向する側面側に向かって延びていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の有機ELモジュール。 - 前記第1有機ELパネルと前記第2有機ELパネルは、透明樹脂によって接着されており、
当該透明樹脂の屈折率は、1.3以上1.5以下であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の有機ELモジュール。 - 第2有機ELパネルは、正孔注入性を有した金属酸化物層を有し、
前記金属酸化物層は、前記第2有機発光層と第3電極層の間であって、第3電極層に直接接触しており、
前記金属酸化物層の平均厚みは、1nm以上100nm以下であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の有機ELモジュール。 - 前記金属酸化物層は、酸化モリブデンを含んでいることを特徴とする請求項7に記載の有機ELモジュール。
- 前記第2電極層は、金属薄膜層であり、
当該第2電極層の平均層厚みは3nm以上50nm以下であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の有機ELモジュール。 - 前記第1補助電極層は、線状に延びた第1フィンガー電極を有し、
当該第1フィンガー電極は、第2電極層よりも導電率が大きいものであって、かつ、第2電極層と直接接触しており、
当該第1フィンガー電極は、第1発光領域の外側であって、かつ、第1基板を平面視したときに第1電極層及び第2電極層の重畳部位においてレーザースクライブによって第2電極層及び第1フィンガー電極が延伸方向に分離されていることを特徴とする請求項4乃至9のいずれかに記載の有機ELモジュール。 - 前記第1電極層は、第1発光領域の外側に帯状の延びた電極接続帯を有しており、
前記第1補助電極層は、第1フィンガー電極を複数有し、
当該第1フィンガー電極は、第2電極層よりも導電率が大きいものであって、かつ、第2電極層と直接接触しており、
第1フィンガー電極の一方の端部は、前記電極接続帯に物理的に接続されていることを特徴とする請求項4乃至10のいずれかに記載の有機ELモジュール。
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