JP2017097948A - Organic electroluminescence element and luminaire - 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及びそれを用いた照明器具に関する。 The present invention relates to an organic electroluminescence element and a lighting fixture using the same.
有機エレクトロルミネッセンス素子(以下「有機EL素子」と称す)として、基板の表面に、光透過性の電極、複数の層からなる有機発光層、及び対となる電極が積層されたものが知られている。そして、有機EL素子からの光取出効率を向上させるために、有機EL素子に種々の光取出構造を設けることが提案されている。この一例として、透明な基板の表面に、この基板よりも屈折率が低い低屈折率層、この低屈折率層よりも屈折率が高い高屈折率層、及び透明電極をこの順に積層し、低屈折率層の高屈折率層側の表面を粗面とする技術がある(例えば、特許文献1参照)。この技術では、低屈折率層と高屈折率層とが光取出構造を構成し、低屈折率層と高屈折率層との界面で光が拡散すること、すなわち光の進行方向が変化することで、基板を透過する光の量が増え、その結果、光の取出効率が向上する。 As an organic electroluminescence element (hereinafter referred to as “organic EL element”), a substrate is known in which a light transmissive electrode, an organic light emitting layer composed of a plurality of layers, and a pair of electrodes are laminated. Yes. And in order to improve the light extraction efficiency from an organic EL element, providing various light extraction structures in an organic EL element is proposed. As an example of this, a low refractive index layer having a refractive index lower than that of the substrate, a high refractive index layer having a refractive index higher than that of the low refractive index layer, and a transparent electrode are laminated in this order on the surface of the transparent substrate. There is a technique for roughening the surface of the refractive index layer on the high refractive index layer side (see, for example, Patent Document 1). In this technology, the low refractive index layer and the high refractive index layer constitute a light extraction structure, and light diffuses at the interface between the low refractive index layer and the high refractive index layer, that is, the traveling direction of the light changes. Thus, the amount of light transmitted through the substrate is increased, and as a result, the light extraction efficiency is improved.
光取出構造は、有機EL素子から出射する光を拡散させることで、光取出効率を向上させるが、光の拡散の程度が大きくなると、逆に、光取出効率は低下してしまう。このため、光取出構造は、光を過度に拡散させないように構成される。 The light extraction structure improves the light extraction efficiency by diffusing the light emitted from the organic EL element. However, when the degree of light diffusion increases, the light extraction efficiency decreases. For this reason, the light extraction structure is configured not to diffuse light excessively.
しかしながら、有機EL素子から出射する光の拡散性が低いと、有機EL素子を発光させた場合に明るい光源とその外側の発光していない領域とが外部から明確に視認されてしまう。特に、有機EL素子を照明器具に適用した場合、光源の輪郭が外部から容易に視認されてしまったり、複数の有機EL素子を並べて設置した際に光源間の継ぎ目が目立ってしまう。 However, if the diffusibility of the light emitted from the organic EL element is low, a bright light source and a non-light-emitting area outside the organic EL element are clearly visible from the outside when the organic EL element emits light. In particular, when an organic EL element is applied to a lighting fixture, the outline of the light source is easily visually recognized from the outside, or when a plurality of organic EL elements are arranged side by side, the joint between the light sources becomes conspicuous.
つまり、光取出効率の向上を優先すると、光源の輪郭が外部から容易に視認されてしまい、光源の輪郭が外部から容易に視認されないようにすると、光取出効率の低下を招いてしまうという問題が発生する。 In other words, if priority is given to improving the light extraction efficiency, the outline of the light source is easily seen from the outside, and if the outline of the light source is not easily seen from the outside, the light extraction efficiency is lowered. Occur.
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、光取出効率の低下を抑制しながら、光源の輪郭を外部から視認されにくくする有機EL素子及び照明器具を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said problem, and it aims at providing the organic EL element and lighting fixture which make it difficult to visually recognize the outline of a light source from the outside, suppressing the fall of light extraction efficiency.
本発明の第1の態様に係る有機EL素子は、
面形状であって、光透過性を有する第一電極と、
前記第一電極と対をなす第二電極と、
前記第一電極と前記第二電極との間に配置される有機発光層と、
前記有機発光層から前記第一電極の外周縁近傍を通過して外部へ出射する光を、前記有機発光層から前記第一電極の中央部を通過して外部へ出射する光よりも拡散させるように構成される拡散構造と、
を備える。
The organic EL device according to the first aspect of the present invention is:
A first electrode having a planar shape and having optical transparency;
A second electrode paired with the first electrode;
An organic light emitting layer disposed between the first electrode and the second electrode;
The light emitted from the organic light emitting layer through the vicinity of the outer peripheral edge of the first electrode to the outside is diffused more than the light emitted from the organic light emitting layer through the central portion of the first electrode to the outside. A diffusion structure composed of
Is provided.
本発明の第2の態様に係る有機EL素子は、第1の態様において、
前記第一電極に対して、前記有機発光層と反対側の位置に配置される拡散層を備え、
前記拡散層は、前記拡散構造を規定し、
前記拡散層は、前記第一電極を通過する光を通過させると共に拡散させるように構成され、前記拡散層の光拡散性が、前記拡散層の中央部から外周縁に向かって高くなっている。
The organic EL device according to the second aspect of the present invention, in the first aspect,
A diffusion layer disposed at a position opposite to the organic light emitting layer with respect to the first electrode,
The diffusion layer defines the diffusion structure;
The diffusion layer is configured to transmit and diffuse the light passing through the first electrode, and the light diffusibility of the diffusion layer increases from the central portion of the diffusion layer toward the outer peripheral edge.
本発明の第3の態様に係る有機EL素子は、第2の態様において、
前記拡散層は、前記第一電極に対向し或いは前記第一電極とは反対側を向く拡散面を備え、
前記拡散面は、複数の凹所又は複数の突起を備え、
前記凹所の深さ寸法又は前記突起の高さ寸法は、前記拡散層の中央部から外周縁に向かって大きくなっている。
The organic EL device according to the third aspect of the present invention is the second aspect,
The diffusion layer includes a diffusion surface facing the first electrode or facing the opposite side of the first electrode,
The diffusion surface comprises a plurality of recesses or a plurality of protrusions,
The depth of the recess or the height of the protrusion increases from the center of the diffusion layer toward the outer periphery.
本発明の第4の態様に係る有機EL素子は、第3の態様において、
前記拡散層と前記第一電極との間に配置され、前記拡散層より高い屈折率を有する高屈折率層を更に備え、
前記拡散面は、前記第一電極に対向し、
前記高屈折率層は、前記拡散層の前記拡散面に接する。
The organic EL device according to the fourth aspect of the present invention, in the third aspect,
A high refractive index layer disposed between the diffusion layer and the first electrode and having a higher refractive index than the diffusion layer;
The diffusion surface is opposed to the first electrode;
The high refractive index layer is in contact with the diffusion surface of the diffusion layer.
本発明の第5の態様に係る有機EL素子は、第2乃至第4のいずれか一の態様において、
前記拡散層は、拡散粒子を含有し、
前記拡散粒子の密度は、前記拡散層の中央部から外周縁に向かって高くなる。
The organic EL device according to the fifth aspect of the present invention is any one of the second to fourth aspects.
The diffusion layer contains diffusion particles,
The density of the diffusion particles increases from the center of the diffusion layer toward the outer periphery.
本発明の第6の態様に係る有機EL素子は、第2乃至第5のいずれか一の態様において、
前記拡散層は、前記第一電極、前記有機発光層及び前記第二電極が並ぶ方向に沿った軸と直交する方向に分断されている。
The organic EL device according to the sixth aspect of the present invention is any one of the second to fifth aspects.
The diffusion layer is divided in a direction orthogonal to an axis along a direction in which the first electrode, the organic light emitting layer, and the second electrode are arranged.
本発明の第7の態様に係る照明器具は、第1乃至第6のいずれか一の態様に係る有機EL素子と、前記有機EL素子を保持する器具本体とを備える。 A lighting fixture according to a seventh aspect of the present invention includes the organic EL element according to any one of the first to sixth aspects, and a fixture body that holds the organic EL element.
本発明によれば、第一電極の外周縁近傍を通過して外部へ出射する光の拡散の程度が大きくなる。このため、有機EL素子が外部から観察される場合に、光源である有機発光層の輪郭が視認されにくくなる。一方、第一電極の中央部を通過して外部へ出射する光の拡散の程度は、外周縁近傍より小さいため、光取出効率の低下が抑制される。このため、光拡散性の向上に伴って生じやすい光取出効率の低下が、抑制される。 According to the present invention, the degree of diffusion of light that passes through the vicinity of the outer peripheral edge of the first electrode and exits to the outside increases. For this reason, when an organic EL element is observed from the outside, it becomes difficult to visually recognize the outline of the organic light emitting layer as a light source. On the other hand, since the degree of diffusion of the light that passes through the central portion of the first electrode and is emitted to the outside is smaller than that in the vicinity of the outer peripheral edge, a decrease in light extraction efficiency is suppressed. For this reason, the fall of the light extraction efficiency which is easy to occur with the improvement of light diffusibility is suppressed.
図1(a)及び図1(b)に、本発明の第一の実施形態に係る有機EL素子1を示し、図2に有機EL素子における拡散層6の、図1(a)中の軸Xに沿った方向に見た平面図を示す。
FIG. 1A and FIG. 1B show an
第一の実施形態に係る有機EL素子1は、面形状であって、光透過性を有する第一電極2と、第一電極2と対をなす第二電極3と、第一電極2と第二電極3との間に配置されている有機発光層4とを備える。有機EL素子1は、拡散構造を更に備える。拡散構造は、有機発光層4から第一電極2の外周縁近傍を通過して外部へ出射する光を、有機発光層4から第一電極2の中央部を通過して外部へ出射する光よりも拡散させるように構成されている。
The
第一電極2の中央部とは第一電極2の外周縁よりも内側にある部分であって、この部分を通過する光を拡散構造が拡散させず或いは第一電極2の外周縁近傍を通過する光よりも弱く拡散させるように、設計されている。第一電極2の中央部は、好ましくは第一電極2の中心点、或いは中心点とその近傍からなる部分である。
The central part of the
第一の実施形態に係る有機EL素子1は、第一電極2に対して、有機発光層4と反対側の位置に配置される拡散層6を備える。拡散層6は、前記拡散構造を規定する。拡散層6は、第一電極2を通過する光を通過させると共に拡散させるように構成される。拡散層6の光拡散性は、拡散層6の中央部から外周縁に向かって高くなっている。
The
拡散層6の中央部は、拡散層6の外周縁より内側の部分であって、拡散層6内で最も光拡散性の小さい部分である。拡散層6の中央部は、第一電極2の中央部と、軸Xに沿った方向に重なる位置にあることが好ましい。拡散層6の中央部は、好ましくは拡散層6の中心点、或いは中心点とその近傍からなる部分である。
The central portion of the
第一の実施形態では、拡散層6の光拡散性が外周縁の近傍で強められるため、有機EL素子1が外部から観察される場合に、光源である有機発光層4の輪郭が、視認されにくくなり、光源とその周りの暗い部分との区別がつきにくくなる。一方、拡散層6の中央部の光拡散性は、外周縁近傍よりも小さいため、拡散層6の中央部では光取出効率の低下が抑制される。このため、光拡散性の向上に伴って生じやすい光取出効率の低下が、抑制される。
In the first embodiment, since the light diffusibility of the
拡散層6において、光拡散性が、拡散層6の中央部から外周縁に向かって連続的に高くなってもよく、段階的に高くなっていてもよい。
In the
拡散層6の特定位置での光拡散性の程度は、拡散層6の特定位置からの10°〜90°反射光の積分強度が高い程、高いと評価される。具体的には、次のように評価される。有機EL素子1の外部から、有機EL素子1における拡散層6の特定位置に、軸Xと平行な光を照射する。軸Xは、第一電極2、有機発光層4及び第二電極3が並ぶ方向に沿っている。軸Xは、通常は第一電極2における有機発光層4と対向する面の法線と一致する。特定位置に照射される光の波長は、有機発光層4が発する光の波長域内に含まれる波長であればよい。入射光は無偏光である。この場合の、拡散層6の特定位置からの、軸Xから10°〜90°傾斜した方向に向かう反射光の積分強度を測定する。この反射光の積分強度が、拡散層6の特定位置での光拡散性の程度の指標であり、この反射光の強度が高い程、特定位置での光拡散性が高いと評価される。
The degree of light diffusibility at a specific position of the
拡散層6は、第一電極2に対向し或いは第一電極2とは反対側を向く拡散面7を備えることが好ましい。第一の実施形態では、拡散層6は、第一電極2に対向する拡散面7を備える。拡散面7は、複数の傾斜面71を備える。傾斜面71は、第一電極2、有機発光層4及び第二電極3が並ぶ方向に沿った軸Xに対して傾斜している。傾斜面71の軸Xに対する傾斜角度は、拡散層6の中央部から外周縁に向かって大きくなる。
The
このため、拡散層6に、その光拡散性が、拡散層6の中央部から外周縁に向かって高くなる性質が与えられる。すなわち、傾斜面71の傾斜角度が大きい程、傾斜面71を通過する光が拡散しやすくなるため、この傾斜角度が、拡散層6の中央部から外周縁に向かって大きくなると、拡散層6の光拡散性が、拡散層6の中央部から外周縁に向かって高くなる。
For this reason, the
拡散面7は、複数の凹所72又は複数の突起73(図3参照)を備え、凹所72の深さ寸法又は突起73の高さ寸法は、拡散層6の中央部から外周縁に向かって大きくなっていてもよい。第一の実施形態では、拡散面7は、複数の凹所72を備え、凹所72の深さ寸法は、拡散層6の中央部から外周縁に向かって大きくなっていている。
The
この場合においても、拡散層6には、その光拡散性が、拡散層6の中央部から外周縁に向かって高くなる性質が与えられる。すなわち、凹所72の深さ寸法が大きい程、凹所72を通過する光が拡散しやすくなるため、この深さ寸法が、拡散層6の中央部から外周縁に向かって大きくなると、拡散層6の光拡散性が、拡散層6の中央部から外周縁に向かって高くなる。
Even in this case, the
図3に示すように、拡散面7が突起73を備えてもよい。拡散面7が突起73を備える場合には、突起73の高さ寸法が大きい程、突起73を通過する光が拡散しやすくなる。このため、この高さ寸法が、拡散層6の中央部から外周縁に向かって大きくなると、拡散層6の光拡散性が、拡散層6の中央部から外周縁に向かって高くなる。
As shown in FIG. 3, the
拡散面7が粗面である場合のように、拡散面7が複数の凹所72を備えるか或いは複数の突起73を備えるのかが判別しにくい場合には、拡散面7が複数の凹所72を備えるとみなしてもよいし、拡散面7が複数の突起73を備えるとみなしてもよい。
As in the case where the diffusing
拡散面7における凹所72の側面又は突起73の側面が、傾斜面71を規定することが好ましい。第一の実施形態では図1(b)に示すように凹所72の側面が傾斜面71を規定するが、図3に示すように突起73の側面が傾斜面71を規定してもよい。この場合、光拡散性を支配する要素である凹所72又は突起73と傾斜面71とが、拡散面7に高密度で配置される。
The side surface of the
第一の実施形態では、有機EL素子1は、拡散層6と第一電極層2との間に介在する高屈折率層9を備える。高屈折率層9は、拡散層6よりも高い屈折率を有する。第一の実施形態では上述の通り、拡散面7は、第一電極層2に対向しており、高屈折率層9は、この拡散面7に接している。
In the first embodiment, the
拡散面7は、凹所72及び傾斜面71が形成されているために凹凸状であるが、第一の実施形態では拡散面7が高屈折率層9で覆われて隠蔽される。このため、拡散層6が有機EL素子1に組み込まれる場合に、拡散面7の形状が、有機EL素子1の構造に影響を与えにくくなる。更に、有機発光層4から発せられた光が高屈折率層9から拡散層6へ入射する際、高屈折率層9と拡散層6との界面での反射が抑制されると共に、この光が拡散される。このため、有機EL素子1の光取出効率が、高くなる。
Although the diffusing
第一の実施形態では、拡散層6が、拡散粒子を含有することが好ましい。拡散層6内の拡散粒子の密度は、拡散層6の中央部から外周縁に向かって高くなっていることが好ましい。
In 1st embodiment, it is preferable that the
このことによっても、拡散層6に、その光拡散性が拡散層6の中央部から外周縁に向かって高くなる性質が与えられる。その理由は次の通りである。拡散粒子とは、拡散層6の母相とは異なる材質からなる粒子である。拡散粒子は、拡散層6内に異相間界面を生じさせることで、光拡散性を向上させる。この拡散粒子の密度が高い程、光が拡散しやすくなる。このため、拡散粒子の密度が、拡散層6の中央部から外周縁に向かって高くなると、拡散層6の光拡散性が、拡散層6の中央部から外周縁に向かって高くなる。
This also gives the
拡散粒子の密度は、この拡散粒子が生じさせる拡散層6内の異相間界面の面積の大きさによって、評価される。拡散層6の単位体積あたりの異相間界面の面積がより大きい場合に、拡散粒子の密度がより高いと評価される。拡散層6内で拡散粒子の粒度にばらつきが無い場合は、拡散層6の単位体積あたりの拡散粒子の数が、拡散粒子の密度の指標となり、拡散層6の単位体積あたりの拡散粒子の数が多い程、拡散粒子の密度が高いと評価される。
The density of the diffusing particles is evaluated by the size of the area of the interface between the different phases in the
拡散層6は、軸Xと直交する方向に分断されていてもよい。軸Xは、上述の通り、第一電極2、有機発光層4及び第二電極3が並ぶ方向に沿っている。
The
この場合、拡散層6に割れが生じにくくなり、有機EL素子1の信頼性が高くなる。拡散層6が分断される構成は、第二の実施形態で、詳しく説明する。
In this case, the
第一の実施形態に係る有機EL素子1は、照明器具を構成することができる。例えば、第一の実施形態に係る有機EL素子1と、前記有機EL素子1を保持する器具本体とを備える照明器具が、得られる。
The
第一の実施形態に係る有機EL素子1の構成を、更に詳しく説明する。
The configuration of the
有機EL素子1は、第一基材11、素子本体5、第二基材12、並びに光取出層10を備える。素子本体5は第一電極2、第二電極3及び有機発光層4を備える。光取出層10は、拡散層6及び高屈折率層9を備える。
The
素子本体5における第一電極2は陽極として機能するように構成され、第二電極3は陰極として機能するように構成されている。尚、第一電極2が陰極として機能するように構成され、第二電極3が陽極として機能するように構成されていてもよい。
The
第一電極2は、光透過性を有する。本明細書において、光透過性とは、光を透過させる物質の性質であり、透光性と透明性とを包含する。第一電極2は、例えば導電性と光透過性とを併せ持つ材料から形成される。この材料として、例えばITO、IZO、AZOなどの導電性の透明金属酸化物;PEDOT、ポリアニリン等の導電性高分子;任意のアクセプタがドープされている導電性高分子;並びにカーボンナノチューブが、挙げられる。第一電極2は、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、塗布等の方法で薄膜状に形成される。真空蒸着及びスパッタリング法では、マスクを用いて第一電極2を成膜パターニングすることで、低コストで第一電極2を作製することが可能である。
The
有機発光層4は、発光物質である有機化合物を含有する層である。有機発光層4の厚みは、例えば60〜1000nmの範囲内である。有機エレクトロルミネセンス素子における有機発光層4の構成は公知である。有機発光層4は、例えば有機化合物を含有する発光層を備え、或いは更にホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層、電子注入層、及び中間層からなる群から選択される一以上の層を備える。第一電極2が陽極であり、第二電極3が陰極である場合、有機発光層4は、例えば第一電極2から第二電極3に向かって、ホール輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層が順次積層された構造を有する。有機発光層4は、いわゆるマルチユニット構造を有してもよい。
The organic
第二電極3は、光反射性を有することが好ましい。この場合、有機EL素子1の光取出効率が高くなる。有機EL素子1内から第二電極3を通して外部へ光が取り出される場合には、第二電極3が光透過性を有してもよい。第二電極3は、例えば金属、合金、電気伝導性化合物又はこれらの混合物からなる材料から作製される。より具体的には、第二電極3は、例えばアルミニウム、銀、マグネシウム等の金属;マグネシウム−銀混合物、マグネシウム−インジウム混合物、アルミニウム−リチウム合金等の合金;Al2O3などの金属酸化物;及びAl/Al2O3などの混合物からなる群から選択される材料から作製される。
The
素子本体5の第一電極2が、第一基材11に対向している。第一基材11が、素子本体5を支持している。「第一基材11が、素子本体5を支持している」ということには、素子本体5が第一基材11上に直接重なっている場合だけでなく、素子本体5と第一基材11との間に、適宜の層が介在する場合も含まれる。第一の実施形態では、素子本体5と第一基材11との間に、光取出層10が介在している。
The
第一基材11は、光透過性を有する。第一基材11は、無色透明であっても、多少着色されていてもよい。第一基材11は、半透明状でもよい。第一基材11は、すりガラス状であってもよい。第一基材11は、例えば、ソーダライムガラス、無アルカリガラス等から形成された透明ガラス板でもよく、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、フッ素系樹脂等から形成されたプラスチックフィルム又はプラスチック板でもよい。
The
第一基材11にこの第一基材11の母相とは異なる屈折率を有する粒子、粉体、泡等を含有させることで、第一基材11に光拡散性を付与してもよい。第一基材11の表面が、第一基材11に光拡散性を付与するための形状を有していてもよい。素子本体5の発熱による温度上昇を軽減するためには、第一基材11が高い熱伝導性を有していてもよい。第一基材11が透湿性を有する場合には、有機EL素子1内への水分の浸入を抑制するために、第一基材11に防湿性を有する層を重ねることも好ましい。
The
光取出層10は、有機発光層4から発せられる光が有機EL素子1の外部へ取り出される際の光取り出し量を増大させるように構成されている。光取出層10の第一電極2と対向する面は第一電極2と接し、その第一基材11と対向する面は第一基材11に接している。
The
光取出層10における高屈折率層9は、拡散層6の、第一電極2と対向する面に重ねられている。高屈折率層9の第一電極2と対向する面が第一電極2と接し、拡散層6の第一基材11と対向する面が第一基材11に接している。
The high
高屈折率層9は、拡散層6よりも高い屈折率を有する。拡散層6と高屈折率層9との間の屈折率差は、例えば0.1以上、0.5以上、1以上又は2以上である。拡散層6の屈折率は、例えば1.4〜1.7の範囲内である。高屈折率層9の屈折率は、例えば1.6〜2.0の範囲内である。光取出層10のクラックを防止するためには、拡散層6と高屈折率層9との間の線膨張係数の差は小さい方がよい。高屈折率層9の屈折率は、第一電極2の屈折率に近似することが好ましい。この場合、高屈折率層9と第一電極2との界面における光の全反射が抑制され、光取出効率が更に向上する。高屈折率層9と第一電極2との間の屈折率差は、0.2以下であることが好ましく、0.1以下であれば更に好ましい。
The high
高屈折率層9は、例えば樹脂製である。高屈折率層9は、屈折率調整のために、屈折率の高いナノ粒子、例えばTiO2粒子、を含有することが好ましい。高屈折率層9は、例えば有機樹脂を含有する成形材料が成形されることで、作製される。有機樹脂として、例えばアクリル系樹脂又はエポキシ系樹脂が挙げられる。成形材料は、屈折率の高いナノ粒子を含有することが好ましい。成形材料は、必要に応じ、硬化剤、硬化促進剤及び硬化開始剤から選択される一種以上の添加剤を含有してもよい。高屈折率層9は、無機系材料、例えばSiN又はSiO2、から作製されてもよい。
The high
第一の実施形態では、拡散層6の拡散面7が、第一電極2と対向している。このため、高屈折率層9が、拡散面7に接している。
In the first embodiment, the
図1(a)及び図1(b)示す拡散面7は、複数の凹所72を備え、この凹所72の側面が傾斜面71を規定するが、図3に示す通り、拡散面7が複数の突起73を備え、この突起73の側面が傾斜面71を規定してもよい。上述の通り、拡散面7が全体的に粗面である場合のように、拡散面7が複数の凹所72を備えるか或いは複数の突起73を備えるのかが判別しにくい場合には、拡散面7が複数の凹所72を備えるとみなしてもよいし、拡散面7が複数の突起73を備えるとみなしてもよい。
The
拡散面7は、複数の突起73を備えることで、レンズアレイ構造を有してもよい。その場合、拡散面7における突起73の形状は、半球状、襞状又は錐体状であってもよい。拡散面7は、回折構造を有してもよい。
The
拡散層6は、例えば光拡散性の異なる複数の部分からなる。これらの部分は、拡散層6の光拡散性が中央部から外周縁に向かって高くなるように配置される。第一の実施形態では、図2に示すように、拡散層6は、低拡散部61と、低拡散部61よりも高い光拡散性を有する高拡散部62とを、備える。低拡散部61内に、拡散層6の中央部がある。例えば、低拡散部61の中心点或いは中心点とその近傍の部分が、拡散層6の中央部と一致する。高拡散部62は、低拡散部61をこの低拡散部61の外周縁に沿って取り囲んでいる。この高拡散部62の外周縁が、拡散層6の外周縁を規定している。第一の実施形態では、拡散層6は高拡散部62と低拡散部61からなる。
The
拡散層6は、高拡散部62と低拡散部61との間に、低拡散部61よりも高く且つ高拡散部62よりも低い光拡散性を有する一以上の部分を備えていてもよい。この場合、光拡散性の変化が緩やかになり、有機EL素子1から出射する光が、観察者に、より自然な印象を与えることができる。詳しくは、後掲の第一の変形例において説明する。
The
第一の実施形態では、低拡散部61における凹所72の深さ寸法H1よりも、高拡散部62における凹所72の深さ寸法H2の方が、大きい。このことが、高拡散部62の光拡散性を低拡散部61よりも高くしている。第一の実施形態では、低拡散部61における傾斜面71の傾斜角度α1よりも、高拡散部62における傾斜面71の傾斜角度α2の方が、大きい。このことも、高拡散部62の光拡散性を低拡散部61よりも高くしている。
In the first embodiment, the depth dimension H 2 of the
拡散面7における凹所72の開口の幅は例えば10nm〜100μmの範囲内であり、隣り合う凹所72間の間隔は例えば20nm〜500μmの範囲内である。凹所72の深さ寸法は、100nm〜100μmの範囲内であることが好ましい。また、拡散面7における最も浅い凹所72(すなわち、低拡散部61における凹所72)の深さ寸法H1に対する、最も深い凹所72(すなわち、高拡散部62における凹所72)の深さ寸法H2の比の値は、1.1〜5.0の範囲内であることが好ましい。この場合、低拡散部61では光が過度に拡散しないために高い光取出効率が維持され、且つ高拡散部62では光が充分に拡散することで、有機EL素子1の光源の輪郭がより視認されにくくなる。
The width of the opening of the
尚、図3に示すように拡散面7が複数の突起73を備える場合は、突起73の幅は例えば10nm〜100μmの範囲内であり、隣り合う突起73間の間隔は例えば20nm〜500μmの範囲内である。突起73の高さ寸法は、100nm〜100μmの範囲内であることが好ましい。また、低拡散部61における突起73の高さ寸法H1に対する、高拡散部62における突起73の高さ寸法H2の比の値は、1.1〜5.0の範囲内であることが好ましい。この場合、低拡散部61では光が過度に拡散しないために高い光取出効率が維持され、且つ高拡散部62では光が充分に拡散することで有機EL素子1の光源の輪郭がより視認されにくくなる。
As shown in FIG. 3, when the
拡散面7における傾斜面71の傾斜角度は、88°〜30°の範囲内であることが好ましい。また、最も傾斜角度が小さい傾斜面71(すなわち、低拡散部61における傾斜面71)の傾斜角度α1に対する、最も傾斜角度が大きい傾斜面71(すなわち、高拡散部62における傾斜面71)の傾斜角度α2の比の値は、1.1〜2.5の範囲内であることが好ましい。この場合も、低拡散部61では光が過度に拡散しないために高い光取出効率が維持され、且つ高拡散部62では光が充分に拡散することで、有機EL素子1の光源の輪郭がより視認されにくくなる。
The inclination angle of the
第一の実施形態では、拡散層6の外周縁が有機発光層4の外周縁と軸Xに沿った方向に重なっていることが好ましい。拡散層6の外周縁が有機発光層4の外周縁よりも外側へはみ出すことで、拡散層6の高拡散部62が有機発光層4の外周縁と軸Xに沿った方向に重なっていることも好ましい。この場合、有機発光層4の外周縁付近から発せられる光が強く拡散し、有機EL素子1の光源の輪郭が、更に視認されにくくなる。
In the first embodiment, it is preferable that the outer peripheral edge of the
高拡散部62の幅は、500μm以下であることが好ましく、5μm以下であれば更に好ましいが、これに限定はされない。
The width of the
拡散層6の光吸収性は低いことが好ましい。この場合、有機EL素子1からの光取出効率が更に向上する。そのためには、拡散層6が、光吸収性の低い材料から作製されることが好ましい。特に拡散層6の、素子本体5の発光波長域での光の消衰係数(k)は、0.05以下であることが好ましい。この場合、光の損失が特に低減される。拡散層6の光吸収性を低くするためには、拡散層6の厚みが20μm以下であることも好ましく、10μm以下であれば更に好ましい。
The light absorption of the
拡散層6の屈折率は、例えば1.3〜1.5の範囲内である。拡散層6は、例えば樹脂製であり、その場合、拡散層6の屈折率を容易に調整できるとともに、拡散層6に拡散面7を容易に形成できる。
The refractive index of the
例えば樹脂組成物が塗布法で成形されることで、拡散層6が形成される。樹脂組成物は、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等の硬化性樹脂を含有してもよく、熱可塑性樹脂を含有してもよい。樹脂組成物が含有する樹脂として、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。塗布法としては、例えば、スピンコート法、スリットコート法、及びインクジェット法が挙げられ、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法も挙げられる。インクジェット法及び印刷法の場合、適宜のパターンを有する拡散層6を形成することが容易である。
For example, the
拡散層6は、合成樹脂が成形されることで得られるシート状又はフィルム状の成形体であってもよい。合成樹脂としては、例えばPET(ポリエチレンテレフタラート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)などのプラスチック材料、アクリル系樹脂、及びエポキシ系樹脂が挙げられる。成形方法として、例えば圧延成形、ロール成形、及び射出成形が挙げられる。成形体である拡散層6は、可撓性を有することも好ましい。この場合、有機EL素子1の製造時に、第一基材11に拡散層6を重ねるにあたって、ロール状の拡散層6を繰り出しながら、第一基材11に重ねて例えば熱圧着又は接着することで、製造効率を向上させることができる。拡散層6が可撓性を有すれば、全体として可撓性を有する有機EL素子1を得ることも可能である。
The
拡散層6における拡散面7は、例えば型押しで形成される。拡散面7は、インプリントで形成されてもよい。特に光インプリントで拡散面7が形成されると、拡散面7が効率良く形成される。
The
拡散層6は、拡散粒子を含有してもよい。拡散粒子は、拡散層6の母相とは異なる材質からなる粒子であり、より好ましくは拡散層6の母相とは異なる屈折率を有する粒子である。拡散粒子の光吸収性は低いことが好ましい。拡散層6に拡散粒子を含有させることで、拡散層6に光拡散性を付与し、或いは拡散層6の光拡散性を調整することができる。拡散粒子は、球状であってもよいし、レンズ形状であってもよい。拡散粒子と拡散層6の母相との屈折率差は0.1以上であることが好ましく、この場合、拡散層6の光拡散性が、より強められる。拡散粒子の粒径は光を拡散可能な粒径であればよいが、10nm以上5μm以下の範囲内であることが好ましい。
The
拡散層6が拡散粒子を含有する場合、拡散層6内の拡散粒子の密度は、拡散層6の中央部から外周縁に向かって高くなっていることが好ましい。例えば第一の実施形態において、低拡散部61は拡散粒子を含有せず、高拡散部62は均一な密度で拡散粒子を含有すると、拡散層6内の拡散粒子の密度が、拡散層6の中央部から外周縁に向かって高くなる。これにより、拡散層6に、その光拡散性が、拡散層6の中央部から外周縁に向かって高くなる性質が与えられる。
When the
尚、例えば拡散粒子が拡散層6の全体に亘って存在している場合は、拡散粒子の密度が、拡散層6の中央部から外周縁に向かって連続的に高くなっていればよい。
For example, when the diffusion particles exist over the
拡散粒子としては、Ti、Siまたはその酸化物を含む粒子などがあげられる。また、拡散粒子は、拡散層6の母相とは屈折率が異なる樹脂を含む粒子であってもよい。
Examples of the diffusion particles include particles containing Ti, Si, or oxides thereof. Further, the diffusing particles may be particles containing a resin having a refractive index different from that of the parent phase of the
拡散層6の屈折率は、第一電極2の屈折率と同じでもよく、第一電極2の屈折率よりも低くてもよい。これらの層の間の屈折率の好ましい関係の一例として、拡散層6、第一電極2、有機発光層4の順で屈折率が高くなる関係が挙げられる。この場合、屈折率が徐々に変化するため、有機EL素子1の光取出効率がより向上する。
The refractive index of the
第一の実施形態では、第一基材11と拡散層6が接しているが、第一基材11と拡散層6との間に別の層が介在していてもよい。例えば第一基材11と拡散層6との間に、防湿性を有する層が介在していてもよい。この場合、水分の有機発光層4への浸入が抑制され、このため有機発光層4の発光特性の劣化が抑制される。特に第一基材11が透湿性を有する場合に、防湿性を有する層が設けられることが好ましい。防湿性を有する層が設けられる場合、拡散層6の屈折率が、防湿性を有する層の屈折率以下であることが好ましい。それにより、第一基材11と拡散層6との間での光の全反射が、更に抑制される。例えば、防湿性を有する層よりも拡散層6の屈折率が低く、更に、拡散層6、第一電極2、有機発光層4の順で屈折率が高くなっていてもよい。拡散層6の屈折率が第一電極2の屈折率以上であることも好ましい。それにより、第一電極2と拡散層6との間の光の全反射が更に抑制される。例えば、防湿性を有する層より拡散層6の屈折率が低く、更に、第一電極2よりも拡散層6の屈折率が高くなっていてもよい。
In the first embodiment, the
第一電極2と有機発光層4との間で、第一電極2に、導電性材料から形成された補助電極13が重ねられていてもよい。補助電極13は、第一電極2の電気伝導性を補って、素子本体5の通電特性を向上させ、更に素子本体5内の電流密度の分布を均一化して素子本体5の発光強度を均一化することができる。補助電極13は、第一電極2よりも電気抵抗が低い材料から形成されることが好ましい。例えば補助電極13は、銅、銀、金、アルミ、ニッケル及びモリブデンからなる群から選択される一種以上の材料から形成される。補助電極13は、特にモリブデン/アルミニウム/モリブデン積層体(Mo/Al/Mo)から形成されることが好ましい。補助電極13は、例えば網目状又は格子状である。補助電極13は、例えば材料をシート状に成膜してからパターニングすることで、形成される。
Between the
補助電極13と有機発光層4との間に、電気絶縁膜14が介在していてもよい。補助電極13は光を遮蔽するため、有機発光層4における補助電極13と重なる部分が光を発しても、この光は外部へ取り出されず、電力のロスが生じる。この有機発光層4における補助電極13と重なる部分への通電を電気絶縁膜14が妨げることで、電力ロスが抑制される。電気絶縁膜14は、補助電極13と第二電極3との間の短絡を妨げることもできる。電気絶縁膜14は、例えばノボラック系樹脂、アクリル系樹脂又はポリイミドから形成される。
An electric insulating
補助電極13は、第一電極2を介して光取出層10へ向けて力をかけることができる。電気絶縁膜14が設けられている場合は、電気絶縁膜14も、補助電極13及び第一電極2を介して光取出層10へ向けて力をかけることができる。そのため、光取出層10が加熱されて熱膨張しても、補助電極13が光取出層10を押さえつけることで、有機EL素子1の変形が妨げられ、層界面でのクラックなどによる有機EL素子1の破損が抑制される。
The
尚、第一電極2と光取出層10との間で第一電極2に補助電極13が重ねられていてもよい。この場合、電気絶縁膜14は、補助電極13と軸Xに沿った方向に重なる位置で、第一電極2と有機発光層4との間に介在する。
An
上記の通り、補助電極13からは外部へ光が取り出されないため、有機EL素子1には、補助電極13の形状に沿った発光しない部分が生じるおそれがある。しかし、第一の実施形態では、拡散層6が光を拡散させるため、発光しない部分が目立たなくなる。拡散面7における、補助電極13と軸Xに沿った方向に重なる部分は、平坦であることが好ましい。この場合、補助電極13が平坦に形成されやすくなり、補助電極13の膜質が均質となってその安定性が向上する。更に、補助電極13上にも安定な膜が形成されやすくなる。このため素子本体5内の短絡が抑制されると共に素子本体5内の電流密度分布が安定し、有機EL素子1の信頼性が向上する。
As described above, since light is not extracted from the
第二基材12は、例えば水分の透過性が低い材料から形成される。第二基材12は、例えばガラス製である。より具体的には、第二基材12は、例えばソーダライムガラス又は無アルカリガラスから作製される。第二基材12は、素子本体5を介して第一基材11と対向している。第二基材12の、第一基材11と対向する対向面には、凹部が形成されていてもよい。この場合、凹部内に素子本体5が収容されることで、外部からの素子本体5への水分の浸入が抑制される。凹部を備える第二基材12として、例えばキャップガラスが用いられる。第二基材12の対向面は平坦であってもよいが、その場合には、第一基材11と第二基材12との間に、素子本体5を取り囲む堰部材が介在することが好ましい。第二基材12は第一基材11と同じ材料から作製されてもよく、この場合は、第一基材11及び第二基材12に熱又は応力による負荷がかかっても、第一基材11から第二基材12が剥離しにくくなる。
The
第一基材11と第二基材12とは、接着材料17で接合されている。接着材料17が素子本体5の外周を取り囲むことで、素子本体5が外部から遮断されて封止されている。接着材料17は、接着剤として機能する材料であり、例えば樹脂製である。樹脂製の接着材料17は、防湿性を有していることが好ましく、そのために例えば乾燥剤を含有することが好ましい。樹脂製の接着材料17は、熱硬化性樹脂又は紫外線硬化樹脂を主成分として含有してもよい。
The
有機EL素子1内における、第一基材11と第二基材12とに挟まれた素子本体5の周囲の空間18は、空洞であってよい。この場合、有機EL素子1の製造工程が簡便化される。また、この空洞内には、乾燥剤が設けられていてもよい。この場合、有機EL素子1内に水分が浸入しても、乾燥剤が水分を吸収することができる。乾燥剤は、例えば第二基材12の第一基材11と対向する面上に設けられる。
A
なお、有機EL素子1内における、第一基材11と第二基材12とに挟まれた素子本体5の周囲の空間18が、充填材で満たされていてもよい。この場合、有機EL素子1の製造時に第二基材12が例えば湾曲しても、第二基材12が素子本体5に接触することが妨げられ、有機EL素子1がより安全に製造される。充填材は、例えば乾燥剤、吸湿剤等を含有する硬化性の樹脂組成物から形成される。この樹脂組成物が流動性を有する場合、素子本体5の周囲が充填材で容易に満たされる。充填材は硬化性を有してもよく、有していなくてもよい。充填材が乾燥剤、吸湿剤等を含有すると、有機EL素子1内に水分が浸入しても、水分が素子本体5まで到達しにくくなる。
In addition, the
第一基材11上には、素子本体5に導通する第一配線15及び第二配線16が設けられている。第一配線15及び第二配線16は適宜の導電性材料から作製される。第一配線15の一端は第一電極2に接続され、その他端は有機EL素子1の外部に露出している。第二配線16の一端は第二電極3に接続され、その他端は有機EL素子1の外部に露出している。この第一配線15及び第二配線16は、外部から素子本体5へ給電するための端子として利用されうる。
On the
第一の実施形態では、光取出層10が、この光取出層10を通過する光を拡散させるため、有機EL素子1内での光の全反射が発生しにくくなり、これにより、光取出効率が向上する。更に拡散層6が、その光拡散性が拡散層6の中央部から外周縁に向かって高くなる性質を備えるため、拡散層6の中央部では光が過度に拡散せず、このため高い光取出効率が維持され、一方、拡散層6の外周縁付近では光が充分に拡散することで、有機EL素子1の光源の輪郭がより視認されにくくなる。
In the first embodiment, since the
第一の実施形態では、拡散層6が光取出層10の一部を構成することで、部材点数の削減と低コスト化が達成される。尚、拡散層6と光取出層10とは、別個の要素であってもよい。すなわち、発光デバイスは、素子本体5から発せられる光を有機EL素子1の外部へ取り出す際の光取り出し量を増大させるように構成されている光取出層10を備え、更にこの光取出層10とは別に拡散層6を備えてもよい。
In the first embodiment, the
第一の実施形態において、拡散層6の第一電極2とは反対側を向く面が拡散面7であってもよい。その場合、例えば第一基材11にブラスト加工やレーザー加工などにより凹所又は突起を形成し、更にこの第一基材11に樹脂を塗布して成形することで、拡散層6を形成してもよい。この場合、拡散層6の、第一基材11と接する面が、拡散面7となる。
In the first embodiment, the surface of the
拡散層6の第一電極2とは反対側を向く面が拡散面7である場合、拡散層6の拡散面7と第一基材11とが間隔をあけて対向し、拡散面7と第一基材11との間にこれらの間の間隙を埋める充填層が介在していてもよい。
When the surface facing the opposite side of the
第一の実施形態において、有機EL素子1が高屈折率層9を備えず、拡散層6が第一電極2に直接接していてもよい。
In the first embodiment, the
図4(a)及び図4(b)は、第一の実施形態の第一の変形例を示す。図1(a)及び図1(b)に示す例では、拡散層6における光拡散性の変化が一段階であるが、第一の変形例では、拡散層6において光拡散性が複数段階に変化している。
FIG. 4A and FIG. 4B show a first modification of the first embodiment. In the example shown in FIG. 1A and FIG. 1B, the change in light diffusibility in the
第一の変形例では、拡散層6が、高拡散部62と低拡散部61との間に、中拡散部63を備えている。中拡散部63は、低拡散部61よりも高く且つ高拡散部62よりも低い光拡散性を有する。中拡散部63は、光拡散性の異なる複数の部分を備えていてもよい。
In the first modification, the
第一の変形例では、拡散層6が、高拡散部62と低拡散部61に加えて、中拡散部63を備えることで、拡散層6において光拡散性が複数段階に変化する。このため、光拡散性の変化が緩やかになり、有機EL素子1から出射する光が、観察者に、より自然な印象を与えることができる。
In the first modification, the
第一の変形例のように拡散層6において光拡散性が複数段階に変化する場合、拡散層6の中央部から外周縁へ向かう凹所72の深さ寸法の変化が、複数段階であることが好ましい。すなわち、低拡散部61における凹所72の深さ寸法H1よりも、中拡散部63における凹所72の深さ寸法H3の方が大きく、更に中拡散部63における凹所72の深さ寸法H3よりも、高拡散部62における凹所72の深さ寸法H2の方が大きいことが、好ましい。
When the light diffusibility changes in a plurality of stages in the
尚、拡散面7が凹所72ではなく突起を備える場合は、拡散層6の中央部から外周縁へ向かう突起の高さ寸法の変化が複数段階であることが好ましい。すなわち、低拡散部61における突起の高さ寸法よりも、中拡散部63における突起の高さ寸法の方が大きく、更に中拡散部63における突起の高さ寸法よりも、高拡散部62における突起の高さ寸法の方が大きいことが、好ましい。
In the case where the
拡散層6の中央部から外周縁へ向かう傾斜面71の傾斜角度の変化も、複数段階であることが好ましい。すなわち、低拡散部61における傾斜面71の傾斜角度α1よりも、中拡散部63における傾斜面71の傾斜角度α3の方が大きく、更に中拡散部63における傾斜面71の傾斜角度α3よりも、高拡散部62における傾斜面71の傾斜角度α2の方が大きいことが、好ましい。
The change in the inclination angle of the
図5(a)及び図5(b)は、第一の実施形態の第二の変形例を示す。図1(a)及び図1(b)に示す例では、拡散層6の拡散面7における凹所72の深さ寸法の変化及び傾斜面71の傾斜角度の変化が、拡散層6の光拡散性の変化を生じさせている。これに対し、第二の変形例では、拡散層6の傾斜面71における傾斜面71の傾斜角度の変化が、拡散層6の光拡散性の変化を生じさせているが、拡散面7における凹所72の深さ寸法の変化はない。すなわち、第二の変形例では、低拡散部61における傾斜面71の傾斜角度α1よりも高拡散部62における傾斜面71の傾斜角度α2の方が大きいために、高拡散部62の光拡散性が、低拡散部61よりも高い。一方、第二の変形例では、低拡散部61における凹所72の深さ寸法H1と高拡散部62における凹所72の深さ寸法H2とは、同じである。第二の変形例のように、凹所72の深さ寸法に変化がなくても、傾斜面71の傾斜角度に変化があれば、拡散層6の光拡散性の変化を生じさせることができる。これにより、有機EL素子1の光源の輪郭が外部から視認されにくくなる。
FIG. 5A and FIG. 5B show a second modification of the first embodiment. In the example shown in FIGS. 1A and 1B, the change in the depth dimension of the
尚、拡散面7が凹所72を備えずに突起を備える場合には、傾斜面71の傾斜角度の変化が拡散層6の光拡散性の変化を生じさせ、且つ拡散面7における突起の高さ寸法の変化がなくてもよい。この場合、低拡散部61における傾斜面71の傾斜角度α1よりも、高拡散部62における傾斜面71の傾斜角度α2の方が大きいために、高拡散部62の光拡散性が、低拡散部61よりも高い。一方、低拡散部61における突起の高さ寸法と高拡散部62における突起の高さ寸法とは、同じである。このように、突起の高さ寸法に変化がなくても、傾斜面71の傾斜角度に変化があれば、拡散層6の光拡散性の変化を生じさせることができ、これにより、有機EL素子1の光源の輪郭が外部から視認されにくくなる。
In the case where the
図6(a)及び図6(b)は、第一の実施形態の第三の変形例を示す。図1(a)及び図1(b)に示す例では、拡散面7における凹所72の深さ寸法の変化及び傾斜面71の傾斜角度の変化が、拡散層6の光拡散性の変化を生じさせている。これに対し、第三の変形例では、凹所72の深さ寸法の変化が、拡散層6の光拡散性の変化を生じさせているが、拡散面7における傾斜面71の傾斜角度に変化はない。すなわち、第三の変形例では、低拡散部61における凹所72の深さ寸法H1よりも、高拡散部62における凹所72の深さ寸法H2の方が大きいために、高拡散部62の光拡散性が、低拡散部61よりも高い。一方、第三の変形例では、低拡散部61における傾斜面71の傾斜角度α1と、高拡散部62における傾斜面71の傾斜角度α2とは、同じである。第三の変形例のように、傾斜面71の傾斜角度に変化がなくても、凹所72の深さ寸法に変化があれば、拡散層6の光拡散性の変化を生じさせることができる。これにより、有機EL素子1の光源の輪郭が外部から視認されにくくなる。
FIG. 6A and FIG. 6B show a third modification of the first embodiment. In the example shown in FIGS. 1A and 1B, the change in the depth dimension of the
尚、拡散面7が凹所72を備えずに突起を備える場合には、突起の高さ寸法の変化が拡散層6の光拡散性の変化を生じさせ、且つ傾斜面71の傾斜角度の変化がなくてもよい。この場合、低拡散部61における突起の高さ寸法よりも、高拡散部62における突起の高さ寸法の方が大きいために、高拡散部62の光拡散性が、低拡散部61よりも高い。一方、低拡散部61における傾斜面71の傾斜角度α1と高拡散部62における傾斜面71の傾斜角度α2とは、同じである。このように、傾斜面71の傾斜角度に変化がなくても、突起の高さ寸法に変化があれば、拡散層6の光拡散性の変化を生じさせることができる。これにより、有機EL素子1の光源の輪郭が外部から視認されにくくなる。
In the case where the diffusing
第三の変形例において、拡散面7は、傾斜面71を備えなくてもよい。すなわち、凹所72の側面又は突起の側面が、軸Xに対して傾斜していなくてもよい。その場合でも、拡散面7に凹所72の深さ寸法の変化又は突起の高さ寸法の変化があれば、拡散層6の光拡散性の変化を生じさせることができ、これにより、有機EL素子1の光源の輪郭が外部から視認されにくくなる。
In the third modification, the diffusing
図7(a)及び図7(b)に、本発明の第二の実施形態に係る有機EL素子1を示す。
7A and 7B show an
第二の実施形態に係る有機EL素子1は、拡散層6が分断されていることを除いて、第一の実施形態に係る有機EL素子1と同じ構造を有している。そのため、第二の実施形態でも、第一の実施形態と同様に、光取出効率が向上すると共に、有機EL素子1の光源の輪郭が視認されにくくなる。
The
第二の実施形態では、拡散層6が、軸Xと直交する方向に分断されている。軸Xは、第一電極2、有機発光層4及び第二電極3が並ぶ方向に沿っている。軸Xは、通常は第一電極2における有機発光層4と対向する面の法線と一致する。
In the second embodiment, the
第二の実施形態における拡散層6の構成を、更に詳しく説明する。拡散層6は、例えば光拡散性の異なる複数の部分に分断され、これらの部分が、拡散層6の光拡散性が中央部から外周縁に向かって高くなるように配置される。
The configuration of the
第二の実施形態では、拡散層6は、低拡散部61、中拡散部63及び高拡散部62に、分断されている。低拡散部61よりも中拡散部63の方がより高い光拡散性を有し、中拡散部63よりも高拡散部62の方がより高い光拡散性を有する。低拡散部61内に、拡散層6の中央部がある。中拡散部63は低拡散部61を、この低拡散部61の外周縁に沿って、間隙19をあけて取り囲んでいる。高拡散部62は中拡散部63を、この中拡散部63の外周縁に沿って、間隙19をあけて取り囲んでいる。高拡散部62の外周縁が、拡散層6の外周縁を規定している。これらの部分が更に複数の部分に分断されていてもよい。例えば図8に模式的に示すように、軸Xに沿った方向に見て、複数の部分に分断された中拡散部63が、低拡散部61を取り囲み、更に複数の部分に分断された高拡散部62が、中拡散部63を取り囲んでもよい。
In the second embodiment, the
このように拡散層6が複数の部分に分断されていると、拡散層6に熱又は力がかけられても、拡散層6が破損しにくくなる。
When the
第二の実施形態でも、第一の実施形態と同様に、第一電極2に補助電極13が重ねられ、更に電気絶縁膜14が設けられている。この補助電極13と、拡散層6が分断されることで生じている間隙19とが、軸Xに沿った方向に重なっていることが好ましい。補助電極13は光を遮蔽するため、補助電極13からは外部へ光が取り出されない。このため補助電極13と重なる位置では、光を拡散させる必要がない。この補助電極13と重なる位置に拡散層6における間隙19が配置されることで、拡散層6の性能が損なわれることなく、拡散層6が分断される。
Also in the second embodiment, as in the first embodiment, the
補助電極13と間隙19とが軸Xに沿った方向に重なっている場合、更に、拡散層6が分断されることで生じている複数の部分(低拡散部61、中拡散部63、高拡散部62等。以下、分割部と称す)の各々の光拡散性が、各分割部に接する間隙19に向かって高くなっていることが好ましい。この場合、補助電極13の近傍で光が強く拡散することで、有機EL素子1における補助電極13によって生じる暗い部分が目立たなくなる。各分割部の光拡散性が、各分割部に接する間隙19に向かって高くなるためには、例えば拡散層6全体で、拡散面7における凹所72の深さ寸法が、拡散層6の中央部から外周縁に向かって大きくなっており、且つ各分割部における傾斜面71の傾斜角度が、間隙19に向かって大きくなっている。拡散層6全体で、拡散面7における傾斜面71の傾斜角度が、拡散層6の中央部から外周縁に向かって大きくなっており、且つ各分割部における凹所72の深さ寸法が、間隙19に向かって大きくなっていてもよい。
When the
本発明の第三の実施形態に係る有機EL素子1を、図9(a)及び図9(b)に示す。第三の実施形態に係る有機EL素子1は、第一の実施形態における光取出層10を備えない。すなわち、第一電極2と第一基材11との間には、光取出層10が介在していない。
The
第三の実施形態では、拡散層6が、第一基材11の、第一電極2と対向する面とは反対側の面上に、重ねられている。このため、拡散層6が、有機EL素子1の外部に露出している。拡散層6の拡散面7は、第一電極2とは反対側を向いている。
In the third embodiment, the
拡散層6は、例えば樹脂組成物が塗布法で成形されることで、形成される。拡散層6は、合成樹脂が成形されることで得られるシート状又はフィルム状の成形体であってもよい。拡散層6は、例えば第一の実施形態における拡散層6と同様の材料で、第一の実施形態における拡散層6を作製する場合と同様の方法で、作製されうる。
The
拡散層6は、その光拡散性が、拡散層6の中央部から外周縁に向かって段階的に高くなる性質を備える。第三の実施形態では、拡散層6は高拡散部62と低拡散部61からなる。第三の実施形態では、低拡散部61における凹所72の深さ寸法H1よりも、高拡散部62における凹所72の深さ寸法H2の方が、大きい。このことが、高拡散部62の光拡散性を、低拡散部61よりも高くしている。第三の実施形態では、低拡散部61における傾斜面71の軸Xに対する傾斜角度α1よりも、高拡散部62における傾斜面71の軸Xに対する傾斜角度α2の方が、大きい。このことも、高拡散部62の光拡散性を、低拡散部61よりも高くしている。
The
第三の実施形態でも、第一の実施形態と同様に、拡散層6を備えることで、第一電極2の外周縁近傍を通過して外部へ出射する光の拡散の程度が大きくなるため、有機EL素子1が外部から観察される場合に、光源である有機発光層4の輪郭が、視認されにくくなる。一方、第一電極2の中央部を通過して外部へ出射する光の拡散の程度は、外周縁近傍より小さいため、光取出効率の低下が抑制される。このため、光拡散性の向上に伴って生じやすい光取出効率の低下が、抑制される。
In the third embodiment, as in the first embodiment, by providing the
更に、拡散層6を、有機EL素子1の外部に露出させて設けることができるため、拡散層6を備えない有機EL素子1に、拡散層6を追加的に設けることが容易となる。
Furthermore, since the
図10に、有機EL素子1を備える照明器具100の例を示す。この照明器具100は、有機EL素子1と、この有機EL素子1を保持する器具本体110とを備える。器具本体110は、筐体111と、前面パネル112と、配線113と、給電端子114とを、備える。
In FIG. 10, the example of the
筐体111は、有機EL素子1を保持するように構成されている。筐体111は凹所115を備え、この凹所115内に有機EL素子1が保持される。凹所115の開口は、前面パネル112で閉塞されている。前面パネル112は、透光性を有する
筐体111の凹所115内には、正面側ケース116及び背面側ケース117が配置されている。この正面側ケース116と背面側ケース117との間に、有機EL素子1が保持されている。正面側ケース116は第一基材11と前面パネル112との間に介在している。正面側ケース116は、有機EL素子1の第一基材11に面する開口118を備えている。
The
二つの配線113が、筐体111の外部から内部に亘って設けられている。これらの二つの配線113は、外部の電源に接続される。二つの給電端子114が、正面側ケース116と背面側ケース117との間に挟まれて固定されている。二つの配線113が、二つの給電端子114にそれぞれ接続され、二つの給電端子114が、第一配線15及び第二配線16にそれぞれ接続されている。これにより、外部の電源から、配線113及び給電端子114を介して、有機EL素子1内の素子本体5に給電される。
Two
この照明器具100では、外部の電源から配線113及び給電端子114を介して有機EL素子1内の素子本体5に給電されると、素子本体5が光を発し、この光が、第一基材11、開口118及び前面パネル112を介して外部へ出射する。
In this
1 有機EL素子
2 第一電極
3 第二電極
4 有機発光層
6 拡散層
7 拡散面
72 凹所
100 照明器具
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記第一電極と対をなす第二電極と、
前記第一電極と前記第二電極との間に配置される有機発光層と、
前記有機発光層から前記第一電極の外周縁近傍を通過して外部へ出射する光を、前記有機発光層から前記第一電極の中央部を通過して外部へ出射する光よりも拡散させるように構成される拡散構造と、
を備える有機エレクトロルミネッセンス素子。 A first electrode having a planar shape and having optical transparency;
A second electrode paired with the first electrode;
An organic light emitting layer disposed between the first electrode and the second electrode;
The light emitted from the organic light emitting layer through the vicinity of the outer peripheral edge of the first electrode to the outside is diffused more than the light emitted from the organic light emitting layer through the central portion of the first electrode to the outside. A diffusion structure composed of
An organic electroluminescence device comprising:
前記拡散層は、前記拡散構造を規定し、
前記拡散層は、前記第一電極を通過する光を通過させると共に拡散させるように構成され、前記拡散層の光拡散性が、前記拡散層の中央部から外周縁に向かって高くなる、
請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 A diffusion layer disposed at a position opposite to the organic light emitting layer with respect to the first electrode,
The diffusion layer defines the diffusion structure;
The diffusion layer is configured to transmit and diffuse light passing through the first electrode, and the light diffusibility of the diffusion layer increases from the central portion of the diffusion layer toward the outer periphery.
The organic electroluminescent element according to claim 1.
前記拡散面は、複数の凹所又は複数の突起を備え、
前記凹所の深さ寸法又は前記突起の高さ寸法は、前記拡散層の中央部から外周縁に向かって大きくなっている、
請求項2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The diffusion layer includes a diffusion surface facing the first electrode or facing the opposite side of the first electrode,
The diffusion surface comprises a plurality of recesses or a plurality of protrusions,
The depth dimension of the recess or the height dimension of the protrusion is increased from the central portion of the diffusion layer toward the outer peripheral edge,
The organic electroluminescent element according to claim 2.
前記拡散面は、前記第一電極に対向し、
前記高屈折率層は、前記拡散層の前記拡散面に接する、
請求項3に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 A high refractive index layer disposed between the diffusion layer and the first electrode and having a higher refractive index than the diffusion layer;
The diffusion surface is opposed to the first electrode;
The high refractive index layer is in contact with the diffusion surface of the diffusion layer;
The organic electroluminescent element according to claim 3.
前記拡散粒子の密度は、前記拡散層の中央部から外周縁に向かって高くなる、
請求項2乃至4のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The diffusion layer contains diffusion particles,
The density of the diffusion particles increases from the center of the diffusion layer toward the outer periphery.
The organic electroluminescent element as described in any one of Claims 2 thru | or 4.
請求項2乃至5のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The diffusion layer is divided in a direction orthogonal to an axis along a direction in which the first electrode, the organic light emitting layer, and the second electrode are arranged.
The organic electroluminescent element as described in any one of Claims 2 thru | or 5.
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