JP2017103254A

JP2017103254A - 発光装置

Info

Publication number: JP2017103254A
Application number: JP2017046166A
Authority: JP
Inventors: 山崎　舜平; Shunpei Yamazaki; 舜平山崎
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2017-03-10
Publication date: 2017-06-08
Also published as: US9196869B2; US20130240852A1; JP2013219025A; JP6110695B2

Abstract

【課題】電圧降下が抑制され、高い光取り出し効率が実現された発光装置を提供する。ま
たは、生産性が高められた発光装置を提供する。または、信頼性の高い発光装置を提供す
る。
【解決手段】光射出側の電極として３ｎｍ以上５０ｎｍ以下と極めて薄い導電膜を用い、
当該電極に接して、補助配線を設ける構成とすればよい。また補助配線を１００μｍ以下
の線幅とすることにより、肉眼ではほとんど視認されることがなく、取り出し効率が向上
し且つ均一な発光輝度の発光を呈する発光装置とすることができる。極めて細い線幅の補
助配線は、ナノインプリント技術により形成できる。ナノインプリント技術を用いること
により、補助配線の線幅を１０ｎｍ以下にまで細線化することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機ＥＬ素子が適用された発光装置に関する。

有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子の研究開発が盛んに行われ
ている。有機ＥＬ素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の有機化合物を含む層を
挟んだものである。この素子に電圧を印加することにより、発光性の有機化合物から発光
を得ることができる。

有機ＥＬ素子は膜状に形成することが可能であるために、大面積の素子を容易に形成す
ることができ、照明等に応用できる面光源としての利用価値も高い。

例えば、特許文献１には、有機ＥＬ素子を用いた照明器具が開示されている。

また、有機ＥＬ素子には、基板の被形成面側に光を取り出す上面発光型、被形成面とは
反対側に光を取り出す下面発光型、またはその両面側から光を取り出す両面発光型がある
。

ここで、有機ＥＬ素子の光射出側に設けられる電極には、発光性の有機化合物からの発
光に対して透光性を有する導電性材料を用いる。例えば、インジウムスズ酸化物や、イン
ジウム亜鉛酸化物などの酸化物導電体が多く用いられる。

特開２００９−１３０１３２号公報

有機ＥＬ素子（以下、発光素子ともいう）の光射出側の電極に用いられる導電性材料と
しては、透光性が高いことが望まれる。用いる導電性材料の透光性が高いほど光の取り出
し効率が向上し、高効率な発光素子を実現できる。

また当該導電性材料は低抵抗であることが望まれる。特に発光装置を照明装置に適用す
る場合には、発光領域の面積の増大に伴い、電極の抵抗に起因して電圧降下が著しくなる
傾向がある。当該電圧降下が顕著な場合、発光領域内で均一な発光輝度を得られないとい
った問題が生じる。

しかしながら、透光性の導電性材料として多く用いられる酸化物導電体は、比較的抵抗
率が高いといった問題がある。

したがって、酸化物導電体を用いる場合、抵抗を下げるために比較的厚い（例えばイン
ジウムスズ酸化物では数１００ｎｍ程度の）酸化物膜とする必要がある。酸化物膜は代表
的にはスパッタリング法により形成できるが、成膜速度を高めることが難しく、酸化物膜
を厚く形成する場合には生産性を高められない。また長時間の成膜処理により、被形成面
にゴミ（パーティクルと呼ばれる小さな異物を含む）が付着してしまい、発光素子の信頼
性が損なわれる場合もある。

本発明は、このような技術的背景のもとでなされたものである。したがって、本発明の
一態様は、電圧降下が抑制され、高い光取り出し効率が実現された発光装置を提供するこ
とを課題の一とする。または、生産性が高められた発光装置を提供することを課題の一と
する。または、信頼性の高い発光装置を提供することを課題の一とする。

本発明の一態様は、上記課題の少なくとも一を解決するものである。

上記課題を解決するため、光射出側の電極の構成に着眼した。光射出側の電極として極
めて薄い導電膜を用い、当該電極に接して、補助配線を設ける構成とすればよい。

すなわち、本発明の一態様の発光装置は、絶縁表面上に第１の電極層と、第１の電極層
上に重なる第２の電極層と、第１の電極層と第２の電極層との間に発光性の有機化合物を
含む層と、第２の電極層の上面に接する第１の補助配線と、を備える。さらに、第１の電
極層は、発光性の有機化合物を含む層からの発光に対して反射性を有し、第２の電極層は
、発光に対して透光性を有し、且つ厚さが３ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることを特徴とす
る。

このような構成とすることにより、光射出側の透光性の電極を極めて薄く形成すること
ができ、当該電極による発光性の有機化合物を含む層からの発光の吸収を抑制できるため
、高い光取り出し効率を実現できる。さらに当該電極に用いる導電膜の成膜時間を短縮で
きるため、生産性や信頼性が高められた発光装置を実現できる。さらに透光性の電極上に
接する補助配線（第１の補助配線）を設けることにより極めて薄い電極を用いても電圧降
下が抑制され、均一な発光輝度を得ることができる。

また、上記発光装置において、第１の補助配線は、絶縁表面と垂直な方向からみた最も
細い線幅が１０ｎｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。

また、上記発光装置において、第１の補助配線は、絶縁表面と垂直な方向からみた最も
細い線幅が１０ｎｍ以上１μｍ以下であることが好ましい。

透光性の電極に接する補助配線が設けられた領域では発光素子からの発光が遮光され、
当該補助配線が設けられた領域は非発光領域となる。しかし、補助配線を１００μｍ以下
の線幅とすることにより、当該非発光領域が肉眼ではほとんど視認されることがなく、均
一な発光輝度を得ることができる。例えば発光装置を照明装置として用いる場合には、光
拡散シートなどを用いなくとも良好な面状発光を得ることができる。

さらに補助配線の線幅が１μｍ以下であると、可視光領域の波長の光の回折が顕著にな
るため、当該補助配線による非発光領域は実質的に視認されなくなる。

このような極めて細い線幅の配線は、ナノインプリント技術により形成できる。ナノイ
ンプリント技術を用いることにより、補助配線の線幅を１０ｎｍ以下にまで細線化するこ
とができる。

また、上記発光装置において、第２の電極層は、金属又は合金からなる層を有すること
が好ましい。

このような構成とすると、透光性の電極の抵抗を低減できるため好ましい。また当該電
極は極めて薄くできるため、発光性の有機化合物を含む層からの発光の吸収が抑制され、
高い光取り出し効率を実現できる。

ここで、インジウムを含む酸化物導電体は比較的低抵抗であるが、インジウムは希少金
属であるため高価である。また、インジウムを含む酸化物導電体からなる導電膜を低抵抗
化するために水を含む雰囲気化で導電膜を形成することで水素キャリアを含有させる場合
がある。しかしながら、この方法により、膜中の水分によって発光素子の劣化が促進され
る恐れがある。そのため、このような酸化物導電体に換えて、金属又は合金を用いること
は特に有効である。

光射出側の電極には銀を含む導線性材料を用いることが好ましい。銀は極めて抵抗率が
低く、また希少金属であるインジウムよりも安価であるため、生産性を向上できる。特に
、銀とマグネシウムの合金を含む導電性材料を用いると、高い導電性と高いキャリア注入
性を両立できるため好ましい。

また、上記発光装置において、第１の補助配線は、絶縁表面と垂直な方向からみて、２
次元格子状に配置され、補助配線に囲まれる形状が円、または多角形であることが好まし
い。

このように、透光性の電極に接する補助配線を格子状に設けることにより、より均一な
発光輝度を得ることができる。このような格子状の電極パターンは、メタルマスクを用い
た形成方法では形成できない。また公知のフォトリソグラフィ法を用いた場合では発光素
子がエッチング処理やレジストの剥離処理に曝されるため、現実的ではない。ナノインプ
リント法に代表される印刷法を用いることにより、このような形状の補助配線を信頼性高
く形成することができる。

また、上記発光装置において、第１の電極層の上面は、絶縁表面と垂直な方向からみて
第１の補助配線と重なる領域に凹凸形状を有することが好ましい。

このような構成とすることにより、透光性の電極に接する補助配線の裏面側で反射した
光は、さらに反射性の電極の凹凸によって乱反射され、当該補助配線が設けられていない
領域から外部に放出される。したがって、実質的に発光素子の発光を全て取り出すことが
できる。

また、上記発光装置において、絶縁表面上に、絶縁表面と垂直な方向からみて第１の補
助配線と重なる第２の補助配線を備え、第１の電極層は、第２の補助配線の上面を覆い、
且つ当該上面に接して設けられ、第１の電極層の上面は、第２の補助配線の形状を反映し
た凹凸形状を有することが好ましい。

このように、反射性の電極に接する補助配線（第２の補助配線）を当該電極の下部に設
けることにより、当該電極表面に凹凸形状を形成することが好ましい。上述した凹凸形状
による取り出し効率の向上と同時に、反射性の電極における電圧降下も抑制することがで
きる。

また、上記発光装置において、金属又は合金を含む第１の基板を備え、当該第１の基板
上に設けられた絶縁表面上に、第１の電極層を備えることが好ましい。

このように、発光素子が形成される基板に熱伝導性の高い材料を用いることにより、発
光素子からの発熱を効率的に外部に放熱することができ、信頼性の高い発光装置を実現で
きる。

また、上記発光装置において、発光性の有機化合物を含む層からの発光に対して透光性
を有し、且つ第２の電極層と対向する第２の基板を備え、また第２の電極層と、第２の基
板との間に、封止層を備えることが好ましい。

このように、封止層により封止することで中空封止構造に比べて発光装置の機械的強度
を高めることができる。さらに、発光素子からの発光が封止層を介して第２の基板側に射
出されるため、中空封止構造に比べて光取り出し効率を向上させることができる。

また、上記発光装置において、上記第２の基板の対向する２面のうち、第２の電極層と
対向しない面において、絶縁表面から垂直方向からみて、少なくとも発光性の有機化合物
を含む層と重なる領域に、レンズアレイを備えることが好ましい。

このように、光射出側の基板の外部と接する面にレンズアレイを設けることにより、光
射出側の基板と外部との界面における全反射が抑制され、光取り出し効率を向上させるこ
とができる。また、光射出側の電極の補助配線の線幅を極めて細くすることが可能なため
、レンズアレイにより当該補助配線で遮光される領域が強調されたとしても、当該遮光さ
れる領域はほとんど視認されない。

また、上記発光装置において、上記第２の基板の屈折率が封止層の屈折率以上であり、
且つ、レンズアレイの屈折率が、封止層の屈折率以上であることが好ましい。

このような構成とすることで、封止層と第２の基板の界面、及び第２の基板とレンズア
レイとの界面での全反射を抑制できるため、極めて高い取り出し効率を実現できる。

また、本発明の一態様の発光装置の作製方法は、絶縁表面上に第１の電極層を形成する
工程と、第１の電極層上に、発光性の有機化合物を含む層と第２の電極層を順に積層して
形成する工程と、第２の電極層上に接して、ナノインプリント法を用いて第１の補助配線
を形成する工程と、を有する。さらに、第１の電極層は、発光性の有機化合物を含む層か
らの発光に対して反射性を有し、第２の電極層は、発光に対して透光性を有し、且つ厚さ
が３ｎｍ以上５０ｎｍ以下となるように形成することを特徴とする。

また、本発明の他の一態様の発光装置の作製方法は、絶縁表面上に第２の補助配線を形
成する工程と、第２の補助配線の上面を覆う第１の電極層を形成する工程と、第１の電極
層上に、発光性の有機化合物を含む層と第２の電極層を順に積層して形成する工程と、第
２の電極層上に、ナノインプリント法を用いて第１の補助配線を形成する工程と、を有す
る。さらに、第１の電極層は、発光性の有機化合物を含む層からの発光に対して反射性を
有し、且つ上面に、第２の補助配線の形状を反映する凹凸形状が形成されるように形成し
、第２の電極層は、発光に対して透光性を有し、且つ厚さが３ｎｍ以上５０ｎｍ以下とな
るように形成し、第１の補助配線は、絶縁表面に垂直な方向からみて第２の補助配線と重
なるように形成することを特徴とする。

このように、ナノインプリント法を用いることにより、発光素子上に極めて細い線幅の
補助配線を設けることができる。またナノインプリント法で形成するため、単純な工程に
より生産性高く発光装置を作製することができる。

また、反射性の電極に接する補助配線（第２の補助配線）を設ける場合、当該補助配線
は必ずしも細線化する必要はないため、ナノインプリント法とは異なる方法で形成しても
よい。

なお、本明細書中において、ＥＬ層とは発光素子の一対の電極間に設けられ、少なくと
も発光性の有機化合物を含む層（発光層とも呼ぶ）、または発光層を含む積層体を示すも
のとする。

なお、本明細書中において、発光装置とは画像表示装置、もしくは光源（照明装置含む
）をいう。また、発光装置にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅｐｒｉｎｔ
ｅｄｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＣＰ（ＴａｐｅＣａｒｒｉｅｒＰａｃｋａｇｅ）
が取り付けられたモジュール、ＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、ま
たは発光素子が形成された基板にＣＯＧ（ＣｈｉｐＯｎＧｌａｓｓ）方式によりＩＣ
（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。

本発明によれば、電圧降下が抑制され、高い光取り出し効率が実現された発光装置を提
供できる。また、生産性が高められた発光装置を提供できる。また、信頼性の高い発光装
置を提供できる。

本発明の一態様の発光装置を説明する図。本発明の一態様の発光装置を説明する図。本発明の一態様の発光装置の作製方法を説明する図。本発明の一態様の発光装置を説明する図。本発明の一態様の発光装置を説明する図。本発明の一態様の照明装置を説明する図。本発明の一態様の発光素子を説明する図。本発明の一態様の照明装置を説明する図。

実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定
されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更
し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態
の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する発明の構成におい
て、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い
、その繰り返しの説明は省略する。

なお、本明細書で説明する各図において、各構成の大きさ、層の厚さ、または領域は、
明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されな
い。

（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置の構成例と、作製方法例について、図面
を参照して説明する。

＜構成例＞
図１（Ａ）は、本発明の一態様の発光装置１００の断面概略図である。

発光装置１００は、絶縁表面を有する第１の基板１０１上に、第１の電極層１０３、Ｅ
Ｌ層１０５、及び第２の電極層１０７が順に積層された発光素子１１０を備える。また第
２の電極層１０７上に接して補助配線１１１が設けられている。

第１の電極層１０３は、ＥＬ層１０５からの発光に対して反射性を有する。また第２の
電極層１０７は、当該発光に対して透光性を有する。したがって、発光素子１１０は第１
の基板１０１の発光素子１１０が設けられる被形成面側に発光を呈する、上面発光型の発
光素子である。

光射出側に設けられる基板の材料としては、ガラス、石英、有機樹脂などの透光性を有
する材料を用いることができる。また光射出とは反対側に設けられる基板の場合は、透光
性を有していなくともよく、上記の材料に加え金属、半導体、セラミック、有色の有機樹
脂などの材料を用いることができる。導電性の基板を用いる場合、少なくとも被形成面に
は、当該被形成面を酸化させる、若しくは絶縁膜を形成することにより絶縁表面を形成す
る。

金属や合金などの導電性の基板の表面を絶縁処理する方法としては、陽極酸化法や電着
法などがある。例えば基板としてアルミニウム基板を用いた場合、陽極酸化法により表面
に形成される酸化アルミニウムは絶縁性が高いため、酸化アルミニウムを薄く形成できる
ため好ましい。また、電着法ではポリアミドイミド樹脂やエポキシ樹脂などの有機樹脂を
基板表面に形成することができる。このような有機樹脂は絶縁性が高く、可撓性を有して
いるため、基板を曲げて使用した場合であっても表面にクラックが発生しにくいため好ま
しい。また、耐熱性の高い材料を選択して用いると、発光装置を駆動させたときに発生す
る熱で基板表面が変形してしまうことを抑制できる。

基板として有機樹脂を用いる場合、有機樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタ
レート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、ポリア
クリルニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネー
ト（ＰＣ）樹脂、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレ
フィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、またはポリ塩化ビニル樹脂など
を用いることができる。また、ガラス繊維に有機樹脂を含浸した基板や、無機フィラーを
有機樹脂に混ぜた基板を使用することもできる。

特に、上面発光型の発光装置の場合、発光素子が形成される光射出側とは反対側の基板
には金属や合金などの熱伝導性の高い基板を用いることが好ましい。発光素子を用いた大
型の照明装置の場合、発光素子からの発熱が問題となる場合があるため、このような熱伝
導性の高い基板を用いると放熱性が高まる。例えば、ステンレス基板のほかに、アルミニ
ウム酸化物、ジュラルミンなどを用いると、軽量且つ放熱性を高めることができる。また
、アルミニウムとアルミニウム酸化物との積層構造、ジュラルミンとアルミニウム酸化物
との積層構造、ジュラルミンとマグネシウム酸化物との積層構造などを用いると、基板表
面を絶縁性とすることができるため好ましい。

発光装置に用いる基板として、可撓性を有する材料を用いることにより、フレキシブル
な発光装置を実現できる。また、当該基板として、被形成面が３次元曲面などの曲面であ
る基材を用いてもよい。

光射出側に設けられる第２の電極層１０７は、その厚さが３ｎｍ以上５０ｎｍ以下、好
ましくは３ｎｍ以上３０ｎｍ以下の極めて薄い電極である。第２の電極層１０７に金属又
は合金材料を用いると、導電性が高まるため好ましい。また第２の電極層１０７は極めて
薄いため、金属又は合金を用いてもＥＬ層１０５からの発光の吸収が抑制され、高い光取
り出し効率を実現できる。

また、補助配線１１１が第２の電極層１０７に接して設けられているため、第２の電極
層１０７を極めて薄くしても電圧降下が抑制され、発光装置１００の発光輝度を均一なも
のとすることができる。

第２の電極層１０７として用いる材料としては、金、銀、白金、マグネシウム、ニッケ
ル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、パラジウム、又はチタン等
の金属材料や、当該金属材料を含む合金を用いることができる。または、上述の金属材料
の窒化物（例えば、窒化チタン）等を用いてもよい。第２の電極層１０７には、銀を含む
材料を用いることが好ましい。

また、第２の電極層１０７に、透光性を有する導電性酸化物を用いてもよい。例えば、
酸化インジウム、インジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを
添加した酸化亜鉛などを用いると、透光性を高めることができる。またこのような比較的
抵抗の高い材料を用いても、補助配線１１１によって電圧降下を抑制することができる。
また、このような酸化物材料を用いた場合でも極めて薄く形成できるため、生産性を低下
させることなく発光装置１００を作製することができる。

第２の電極層１０７は、上述した材料からなる導電膜の単層、若しくは積層構造とする
ことができる。

ここで、第２の電極層１０７上にグラフェンの単層膜、または多層膜（２層から１００
層程度の多層膜）を積層して用いてもよい。グラフェンは高い導電性と高い透光性を兼ね
るため、光取り出し効率を犠牲にすることなく効果的に第２の電極層１０７の導電性を補
助することができる。グラフェンは、第２の電極層１０７と補助配線１１１との間に設け
られていてもよいし、第２の電極層１０７と補助配線１１１を覆うように形成されていて
もよい。

ＥＬ層１０５は、少なくとも発光性の有機化合物を含む層を有する。そのほか、電子輸
送性の高い物質を含む層、正孔輸送性の高い物質を含む層、電子注入性の高い物質を含む
層、正孔注入性の高い物質を含む層、バイポーラ性の物質（電子輸送性及び正孔輸送性が
高い物質）を含む層等を適宜組み合わせた積層構造を構成することができる。

なお、本発明の一態様では、第１の電極層１０３と第２の電極層１０７との間に、複数
の発光層が設けられた発光素子（タンデム型発光素子）を適用することができる。好まし
くは、２〜４層（特に３層）構造とする。また、これらのＥＬ層の間に電子輸送性の高い
材料や正孔輸送性の高い材料などを含む中間層を有していてもよい。

発光素子の構成については実施の形態４で詳細に説明する。

光射出側とは反対側に設けられる第１の電極層１０３は、反射性を有する材料を用いて
形成される。反射性を有する材料としては、アルミニウム、金、白金、銀、ニッケル、タ
ングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト、銅、又はパラジウム等の金属材料を用
いることができる。または上述した金属材料を含む合金材料を用いることができる。例え
ばアルミニウムとチタンの合金、アルミニウムとニッケルの合金、またはアルミニウムと
ネオジムの合金などのアルミニウムを含む合金（アルミニウム合金）や、銀と銅の合金、
または銀とマグネシウムの合金などの銀を含む合金を用いることもできる。銀と銅の合金
は、耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニウム合金膜に接する金属膜、又は金属
酸化物膜を積層することでアルミニウム合金膜の酸化を抑制することができる。該金属膜
、金属酸化物膜の材料としては、チタン、酸化チタンなどが挙げられる。また、電極層の
材料としてアルミニウムを用いることもできるが、その場合にはインジウムスズ酸化物な
どの導電性酸化物と直接接して設けると腐食する恐れがある。よって、電極層を積層構造
とし、導電性酸化物と接しない層にアルミニウムを用いればよい。

補助配線１１１は、第２の電極層１０７上に接して設けられる。補助配線１１１には導
電性の高い金属または合金材料を用いる。補助配線１１１に用いる金属又は合金材料とし
ては、上記第１の電極層１０３又は第２の電極層１０７で例示した材料を用いることがで
きる。

また、補助配線１１１は、絶縁表面から垂直な方向からみて、その最も細い線幅が１０
ｎｍ以上１００μｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以上１μｍ以下となるように細線化するこ
とが好ましい。

補助配線１１１を１００μｍ以下の線幅とすることにより、肉眼ではほとんど視認され
ることがなく、均一な発光輝度を得ることができる。例えば発光装置１００を照明装置と
して用いる場合には、光拡散シートなどを用いなくとも良好な面状発光を得ることができ
る。

さらに補助配線１１１の線幅が１μｍ以下であると、可視光領域の波長の光の回折が顕
著になるため、当該補助配線１１１で遮光される領域（非発光領域）は実質的に視認され
なくなる。

このような極めて細い線幅の配線は、後述するナノインプリント技術により形成できる
。ナノインプリント技術を用いることにより、補助配線の線幅を１０ｎｍ以下にまで細線
化することができる。

補助配線１１１は、絶縁表面に垂直な方向からみて周期的なパターンとすることが好ま
しい。例えば、格子状、ストライプ状、ドット状、または長方形を周期的に配列した形状
などとすることができる。補助配線１１１を周期的に配置することにより、発光装置１０
０から均一な発光輝度が得られる。

好ましくは、補助配線１１１のパターンを、２次元格子状とし、その補助配線１１１に
囲まれる開口部の形状が円（楕円を含む）または多角形形状とする。当該開口部から、発
光素子１１０からの発光が射出されるため、各開口部の形状と同一のものとすることによ
り発光輝度を均一なものとすることができる。

図１（Ｂ）には、補助配線１１１に囲まれる開口部の形状が六角形である形状（蜂の巣
形状、またはハニカム形状ともいう）とした場合の、発光装置１００の斜視概略図を示す
。このような蜂の巣形状は、開口部を中心に６回対称性を有し極めて対称性が高いため、
発光輝度の角度依存性を抑制することができ、特に好ましい。

補助配線１１１は、このような蜂の巣形状の他にも様々な形状を取り得る。図２（Ａ）
〜（Ｃ）は、補助配線１１１の形状の他の例を示す上面概略図である。

図２（Ａ）では、図１（Ｂ）に示した蜂の巣状の補助配線１１１に囲まれる開口部の形
状を、六角形から円とした例である。図１（Ｂ）の形状と同様に高い対称性を有している
ため、発光輝度の角度依存性が抑制される。また、３つの開口部に囲まれる補助配線１１
１の一部を太くすることにより、導電性を高めることができる。また、開口部が楕円であ
る形状としてもよい。

図２（Ｂ）では、四角形形状の開口部を一列に配置し、各々の列を半周期ずつ互い違い
にずらして、開口部をレンガ状に配置した例である。このように補助配線１１１を配置す
ることにより、直交する直線からなる単純な格子状に配置した場合に比べて、発光の干渉
縞を低減することができる。なお、図２（Ｂ）には開口部の形状を正方形となるように明
示したが、長方形となるように補助配線１１１を配置してもよい。

図２（Ｃ）は、三角形形状の開口部を最密に配置した例である。このように、開口部を
３辺で囲うように補助配線１１１を密に配置することにより、第２の電極層１０７の電圧
降下を効果的に抑制することができる。

以上が本実施の形態で例示する発光装置の構成例についての説明である。

＜作製方法例＞
以下では、上述した発光装置１００の作製方法の一例について説明する。図３は、本作
製工程例を説明するための断面概略図である。

まず、第１の基板１０１の絶縁表面上に、第１の電極層１０３、ＥＬ層１０５、及び第
２の電極層１０７を順に積層し、発光素子１１０を形成する（図３（Ａ））。

第１の電極層１０３は、上述した材料を用い、スパッタリング法または蒸着法により形
成する。

ＥＬ層１０５は、蒸着法、液滴吐出法、塗布法などを用いて形成する。

第２の電極層１０７は、上述した材料を用い、スパッタリング法または蒸着法により形
成する。例えば銀、又は銀を含む合金（好適には銀とマグネシウムの合金）からなる導電
膜を用いる場合には、蒸着法を用いて形成できる。蒸着法を用いることにより、スパッタ
リング法を用いた場合に比べてＥＬ層１０５への成膜時のダメージを低減できるため、信
頼性の高い発光素子１１０とすることができる。

続いて、ナノインプリント法を用いて第２の電極層１０７上に接して補助配線１１１を
形成する。

補助配線１１１の形成には、ナノインプリント技術の一つであるナノトランスファープ
リント法（メタルトランスファープリント法とも呼ぶ）、カソードトランスファープリン
ト法等の直接ナノインプリント法を用いることができる。

補助配線１１１の形成は、表面に転写膜１１７が形成された凸部を有するモールド１１
５を、第２の電極層１０７の上面に押し付け（図３（Ｂ））、転写膜１１７と第２の電極
層１０７とを接合し、その後モールド１１５を分離することにより、転写膜１１７を第２
の電極層１０７上に転写する（図３（Ｃ））。ここで転写された転写膜１１７が、補助配
線１１１となる。

モールド１１５を第２の電極層１０７に押し付けた際、転写膜１１７と第２の電極層１
０７の接合を確実なものとするために加熱した状態で接合してもよい。その場合は、発光
素子１１０への熱的ダメージを考慮して、１５０℃以下の温度で加熱することが好ましい
。

モールド１１５としては、金属基板、半導体基板、ガラス基板、石英基板等の硬質の基
板材料を用いることができる。このような硬質の基板材料を用いると、高い精度で補助配
線１１１のパターンを形成することができる。

または、モールド１１５として、シリコン系エラストマー、ニトリル系エラストマー、
アクリル系エラストマー、ポリブタジエンなどのエラストマーを用いることができる。特
に、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）を用いることが好ましい。このようなエラスト
マーを用いると、硬質材料を用いた場合に比べて転写の際の圧力を極めて小さいもの（例
えば１００分の１〜１０００分の１）とすることができるため、発光素子１１０へのダメ
ージが低減され、信頼性の高い発光素子１１０とすることができる。

また、第１の基板１０１として、被形成面に湾曲面を有する基板を用いた場合であって
も、エラストマーからなるモールド１１５を用いることで容易に補助配線１１１を形成す
ることができる。

また、モールド１１５の基材を上述した硬質の基板材料を用い、凸部に上述したエラス
トマーを用いてもよい。第２の電極層１０７に押し付ける凸部には、エラストマーを用い
るとモールド１１５を押し付ける際の発光素子１１０にかかる圧力を低減できるため好ま
しい。

また、モールド１１５の基材にエラストマーを用い、凸部に硬質の材料を用いてもよい
。このとき、凸部に用いる材料としては、合成樹脂、金属、酸化物などが挙げられる。モ
ールド１１５の基材にエラストマーを用いることで、第２の電極層１０７の上面が湾曲面
であっても、当該湾曲面に沿って容易に補助配線１１１を形成することができる。

転写膜１１７は、後に補助配線１１１となる膜である。したがって転写膜１１７には上
述した補助配線１１１に適用可能な材料を用いることができる。モールド１１５上に転写
膜１１７を成膜する方法としては、蒸着法、スパッタリング法、塗布法などが挙げられる
。特に蒸着法を用いることが好ましい。

また、転写膜１１７として上述した材料のナノ粒子またはナノ粒子を含む溶液（インク
）を用いてもよい。インクを用いる場合には、モールド１１５の表面に塗布した後、溶媒
を除去しておく。または、第２の電極層１０７上にインクを転写したのち、１５０℃以下
の温度で加熱して溶媒を除去して補助配線１１１を形成する。

また、モールド１１５と転写膜１１７との間に、転写膜１１７の剥離性を向上させるた
めの剥離層を設けてもよい。当該剥離層には、転写膜１１７との接合強度が、転写膜１１
７と第２の電極層１０７の接合強度よりも小さい材料を用いることができる。例えば、剥
離層として、酸化シリコン、窒化シリコン、窒化チタンなどの酸化物または窒化物、フッ
素樹脂などの有機樹脂など、様々な材料を用いることができる。

また、上述した剥離層は、転写後の補助配線１１１に接して残存する場合がある。当該
補助配線１１１に接する剥離層は、補助配線１１１の保護膜としても機能するため、補助
配線１１１の表面の酸化などによる絶縁化が抑制され、高い導電性を保持することができ
る。

また、モールド１１５に設けられた転写膜１１７の表面に、第２の電極層１０７との接
着性を向上させる接着層を設けてもよい。このとき、当該接着層には導電性材料を用いる
。例えば第２の電極層１０７に用いる導電膜に含まれる材料を含む接着層とすると、第２
の電極層１０７との接合強度が高まるため好ましい。

以上の工程により、発光装置１００を作製することができる。

本実施の形態は、本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施するこ
とができる。

（実施の形態２）
本実施の形態では、上記実施の形態とは異なる構成の発光装置の例について、図面を参
照して説明する。なお以下では、上記実施の形態と重複する部分については説明を省略す
るか簡略化して説明する。

＜構成例＞
図４（Ａ）は、本構成例で例示する発光装置１２０の断面概略図である。

発光装置１２０は、第１の基板１０１の絶縁表面と垂直な方向からみて補助配線１１１
と重なる補助配線１２１（第２の補助配線ともよぶ）が、第１の電極層１０３と第１の基
板１０１との間に設けられている点で、上記実施の形態における発光装置１００と相違し
ている。

補助配線１２１には、補助配線１１１と同様の導電性材料を用いることができる。

補助配線１２１を被覆するように設けられた第１の電極層１０３は、その上面（ＥＬ層
１０５と接する面）に、当該補助配線１２１の形状を反映した凹凸形状が形成されている
。

ここで、補助配線１２１は、その段差により第１の電極層１０３が断線しないような形
状とすることが好ましい。

例えば、第１の電極層１０３の厚さに対して十分薄い厚さとすることにより、断線する
ことなく第１の電極層１０３を形成することができる。例えば、補助配線１２１の厚さを
第１の電極層１０３の厚さに対して１００％以下、好ましくは８０％以下とする。

または、図４（Ａ）に示すように、補助配線１２１の端部の形状をテーパ形状とするこ
とが好ましい。補助配線１２１の端部をテーパ形状とする場合、補助配線１２１の厚さを
十分厚くしても第１の電極層１０３を断線することなく形成することができる。また補助
配線１２１の厚さが厚いほど、第１の電極層１０３の上面の起伏を大きくすることができ
る。

補助配線１２１は、フォトリソグラフィ法、スクリーン印刷法などの印刷法、インクジ
ェット法やディスペンス法などの吐出法、メッキ法などにより形成することができる。

また補助配線１２１は、ナノインプリント法を用いて形成することが好ましい。特に補
助配線１１１の線幅が細い場合には、ナノインプリント法を用いて細線化された補助配線
１２１を用いることが好ましい。

補助配線１２１をナノインプリント法により形成する場合には、例えば熱ナノインプリ
ント法、光ナノインプリント法、マイクロコンタクトプリント法、マイクロトランスファ
ーモールド法、ナノトランスファープリント法（メタルトランスファープリント法とも呼
ぶ）、カソードトランスファープリント法など、様々な手法により形成できる。

上述した方法のうち、レジストを加工する方法（熱ナノインプリント法、光ナノインプ
リント法など）を用いる場合には、絶縁表面上に導電膜とレジストを積層して形成し、ナ
ノインプリント法によりレジストに凹凸形状を形成した後、レジストの凹部に残存した膜
をエッチングして導電膜を露出させ、レジストをマスクとして当該導電膜をエッチングす
ることにより、補助配線１２１を形成することができる。

このような補助配線１２１を第１の電極層１０３の下部に設けることにより、第１の基
板１０１の絶縁表面に垂直な方向からみて補助配線１１１と重なる領域における第１の電
極層１０３の上面に、補助配線１２１の形状を反映した凸部が形成される。

続いて、第１の電極層１０３の上面に設けられた凸部により、光取り出し効率が向上す
る理由について、図４（Ｂ）を用いて説明する。

ＥＬ層１０５からの発光は、あらゆる向きに対して射出される。ＥＬ層１０５から第１
の電極層１０３側に射出された発光は、当該第１の電極層１０３で反射し、第２の電極層
１０７を介して外部に取り出される。またＥＬ層１０５から第２の電極層１０７側に射出
された発光の一部は、補助配線１１１の裏面で反射するが、その多くは再度第１の電極層
１０３で反射して、第２の電極層１０７を介して外部に取り出される。

しかしながら、第１の電極層１０３の上面が平坦な場合、補助配線１１１の直下のＥＬ
層１０５からの発光のうち補助配線１１１で反射したものは、補助配線１１１と第１の電
極層１０３との間で反射が繰り返されるため、外部に取り出されることがない。

ここで、図４（Ｂ）のように、補助配線１１１と重なる領域において第１の電極層１０
３の上面に凸部を形成した場合、補助配線１１１で反射された発光１２３は、当該凸部で
乱反射される。その結果、補助配線１１１が設けられていない領域で第２の電極層１０７
を介して当該光を外部に取り出すことができる。したがって、実質的に発光素子１１０か
らの発光を全て外部に取り出すことができる。

ここで、光取り出し効率を向上させるためには、補助配線１１１と重なる領域における
第１の電極層１０３の上面に凹凸形状を形成すればよく、補助配線１２１の代わりに凸部
を有する絶縁層を設ける構成としてもよい。しかし補助配線１２１を設けることで、高い
取り出し効率を実現しつつ、第１の電極層１０３の電圧降下も同時に抑制することができ
る。

また、補助配線１２１に反射性の導電性材料、好ましくは第１の電極層１０３と同一の
材料を用い、第１の電極層１０３の上面に接して設ける構成としてもよい。その場合、補
助配線１２１を覆って形成されるＥＬ層１０５の被覆性を向上させるため、補助配線１２
１の端部をテーパ形状にすることが好ましい。

このように、補助配線１１１と重なる領域に凹凸形状を有する第１の電極層１０３を備
える発光装置１２０とすることにより、第１の電極層１０３及び第２の電極層１０７の電
圧降下が抑制され、且つ極めて高い光取り出し効率が実現された発光装置を実現できる。

＜変形例＞
以下では、上記構成例とは構成が異なる発光装置について説明する。

図５は、本変形例で示す発光装置１４０の断面概略図である。発光装置１４０は、補助
配線１２１に換えて凹凸形状を有する絶縁層１２５を備える点で、発光装置１２０と相違
している。

絶縁層１２５は、第１の電極層１０３と接する上面に凹凸形状を有する。また第１の電
極層１０３の上面は、当該絶縁層１２５の形状を反映した凹凸形状が形成されている。

このように、第１の電極層１０３の上面において、補助配線１１１と重ならない領域に
も凹凸形状を設けることにより、ＥＬ層１０５からの発光全体に対して乱反射する光の割
合を高めることができ、発光装置１４０からの発光の指向性が弱められ、視野角依存性が
改善された発光装置とすることができる。

絶縁層１２５としては、例えば、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、エポキシ等の有
機樹脂や、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無
機絶縁材料を用いることができる。また形成方法は特に限定されないが、スピンコート法
やディップ法などの塗布法、スパッタリング法、蒸着法、液滴吐出法、またはスクリーン
印刷、オフセット印刷などの印刷法、フォトリソグラフィ法、ナノインプリント法などを
用いればよい。

また絶縁層１２５には乾燥剤が含まれていても良い。例えば、アルカリ土類金属の酸化
物（酸化カルシウムや酸化バリウム等）のように、化学吸着によって水分を吸着する物質
を用いることができる。その他の乾燥剤として、ゼオライトやシリカゲル等のように、物
理吸着によって水分を吸着する物質を用いてもよい。

ここで、本変形例では第１の電極層１０３よりも下層に凹凸形状を有する絶縁層１２５
を備える構成としたが、絶縁層１２５の代わりに導電性の材料を用いて当該第１の電極層
１０３の裏面に接する導電層を設ける構成としてもよい。また、上記構成例における補助
配線１２１を、補助配線１１１と重ならない領域にも設ける構成としてもよい。絶縁層１
２５に換えて導電性の材料を用いることで、第１の電極層１０３の電圧降下を抑制し、均
一な発光輝度を得ることができる。

また、第１の基板１０１の上面を加工して被形成面に凹凸形状を有する基板とし、絶縁
層１２５を用いない構成としてもよい。第１の基板１０１に直接凹凸形状を形成する方法
としては、フォトリソグラフィ法、ナノインプリント法、サンドブラスト法などを適宜用
いることができる。

（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置の例として、発光素子が適用された照明
装置の構成例について、図面を参照して説明する。なお以下では、上記実施の形態と重複
する部分については説明を省略するか簡略化して説明する。

図６（Ａ）は本実施の形態で例示する照明装置２００の上面概略図である。また、図６
（Ｂ）に、図６（Ａ）中の切断線Ａ−Ｂに沿って切断した断面概略図を示す。

照明装置２００は、第１の基板２０１上に設けられた発光素子１１０が、第１の基板２
０１と対向する第２の基板２０２と封止層２０５により封止されている。また、第１の基
板２０１の第２の基板２０２と重ならない領域に、発光素子１１０の第１の電極層１０３
と電気的に接続する取り出し電極２０７と、第２の電極層１０７と電気的に接続する取り
出し電極２０８が設けられている。また、第２の基板２０２の発光素子１１０と対向しな
い面には、少なくとも発光素子１１０と重なる領域にレンズアレイ２０６が設けられてい
る。

第１の基板２０１の上面に絶縁層２０３が設けられ、絶縁層２０３上に第１の電極層１
０３、取り出し電極２０７、及び取り出し電極２０８がそれぞれ設けられている。また第
１の電極層１０３の上面の一部や、第１の電極層１０３及び取り出し電極２０８の端部を
覆う絶縁層２０４が設けられている。また第１の電極層１０３上にＥＬ層１０５及び第２
の電極層１０７が順に積層して設けられ、発光素子１１０を構成している。第２の電極層
１０７の一部は、取り出し電極２０８と電気的に接続している。また、第２の電極層１０
７の上面に接して、補助配線１１１が設けられている。また封止層２０５が少なくとも発
光素子１１０を覆って設けられ、当該封止層２０５によって第１の基板２０１と第２の基
板２０２とが接着されている。

第１の基板２０１として、熱伝導性の高い基板を用いることが好ましい。また、第１の
基板２０１と第２の基板２０２の両方に可撓性を有する程度に薄い基板を用いると、フレ
キシブルな表示装置を実現できる。例えば、第１の基板２０１として厚さ０．２ｍｍのア
ルミニウム基板を用いる。

第２の基板２０２として可撓性を有する基板を用いる場合、例えばシート状の有機樹脂
や、可撓性を有する程度に薄いガラス基板などを用いることができる。

また第２の基板２０２として複数の層を積層した材料を用いることもできる。特に、ガ
ラス層を有する構成とすると、水や酸素に対するバリア性を向上させ、信頼性の高い発光
装置とすることができる。

特に第２の基板２０２として、発光素子１１０に近い側からガラス層、接着層、及び有
機樹脂層を積層したシートを用いることが好ましい。当該ガラス層の厚さとしては２０μ
ｍ以上２００μｍ以下、好ましくは２５μｍ以上１００μｍ以下の厚さとする。このよう
な厚さのガラス層は、水や酸素に対する高いバリア性と可撓性を同時に実現できる。また
、有機樹脂層の厚さとしては、１０μｍ以上２００μｍ以下、好ましくは２０μｍ以上５
０μｍ以下とする。このような有機樹脂層をガラス層よりも外側に設けることにより、ガ
ラス層の割れやクラックを抑制し、機械的強度を向上させることができる。このようなガ
ラス材料と有機樹脂の複合材料を第２の基板２０２に適用することにより、極めて信頼性
が高く、且つフレキシブルな発光装置とすることができる。

絶縁層２０３は、第１の基板２０１の被形成面に絶縁表面を形成する目的で設けられる
。また第１の基板２０１に含まれる不純物が発光素子１１０に拡散することを抑制するた
めのバリア膜として用いることもできる。絶縁層２０３は、上記実施の形態における絶縁
層１２５と同様の材料、方法により形成できる。

絶縁層２０４は、第２の電極層１０７が第１の電極層１０３とショートしないように、
第１の電極層１０３の端部を覆って設けられる。また、絶縁層２０４の上層に形成される
第２の電極層１０７の被覆性を良好なものとするため、絶縁層２０４の上端部又は下端部
に曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）を有する曲面を持たせるのが好ましい。また、絶縁層
２０４の材料としては、ネガ型の感光性樹脂あるいはポジ型の感光性樹脂などの有機化合
物や、酸化シリコン、酸窒化シリコン等の無機化合物を用いることができる。

図６（Ｂ）には、取り出し電極２０７と取り出し電極２０８が同一平面上に形成され、
且つ、第１の電極層１０３と同一の材料を用いて構成される例を示している。ここで第１
の電極層１０３の一部が取り出し電極２０７を構成している。

第２の電極層１０７は、第１の電極層１０３と取り出し電極２０８の各々の端部を覆う
絶縁層２０４を越えて取り出し電極２０８と接するように設けられ、取り出し電極２０８
と電気的に接続している。

なお、取り出し電極２０７や取り出し電極２０８を、第１の電極層１０３とは異なる導
電膜で別途形成してもよい。例えば第１の電極層１０３よりも厚い導電膜を、絶縁層を介
して第１の電極層１０３よりも下側（第１の基板２０１側）に配置する構成としてもよい
。このとき、当該導電膜に銅を含む導電膜を用いると、導電性を高めることができるため
好ましい。また、第１の電極層１０３を取り出し電極２０７の上面に接して設ける構成と
してもよい。

封止層２０５としては、熱硬化性の樹脂、光硬化性の樹脂などの硬化性樹脂や、ゲルな
どを用いることが好ましい。封止層に用いる材料としては、ＰＶＣ（ポリビニルクロライ
ド）、アクリル、ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチ
ラル）またはＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）を用いることができる。

また封止層２０５には乾燥剤が含まれていてもよい。例えば、アルカリ土類金属の酸化
物（酸化カルシウムや酸化バリウム等）のように、化学吸着によって水分を吸着する物質
を用いることができる。その他の乾燥剤として、ゼオライトやシリカゲル等のように、物
理吸着によって水分を吸着する物質を用いてもよい。また粒状の乾燥剤を設けることによ
り、当該乾燥剤により発光素子１１０からの発光が乱反射されるため、信頼性が高く、且
つ視野角依存性が改善した発光装置を実現できる。

また、封止層２０５を用いずに、シール材を用いて第１の基板２０１と第２の基板２０
２とをこれらの外周部で接着する、いわゆる中空封止構造としてもよいが、発光素子１１
０と第２の基板２０２の間に封止層２０５を充填し、屈折率を調整することにより光取り
出し効率を高めることができるため好ましい。

レンズアレイ２０６は、第２の基板２０２と外部（空気）との界面で、発光素子１１０
からの発光の全反射を抑制する目的で設けられる。レンズアレイ２０６としては、高屈折
材料からなるレンズアレイ、マイクロレンズアレイ、または光拡散シートなどを用いるこ
ともできる。特に、マイクロレンズアレイを用いると、効率的に光取り出し効率を向上さ
せ、さらに視野角依存性を改善できるため、均一な発光輝度の照明装置を実現できるため
好ましい。

また、レンズアレイ２０６を設けることにより、視認する角度によっては補助配線１１
１によって形成される非発光領域が強調される場合がある。しかしながら補助配線１１１
として極めて細い配線を用いているため、このような場合でも非発光領域が強調されて輝
度の不均一として視認されることはない。

また図６（Ｂ）ではレンズアレイ２０６を第２の基板２０２に接して設ける構成とした
が、第２の基板２０２の表面に凹凸形状を形成して全反射を抑制する構成としてもよい。
また、第２の基板２０２の発光素子１１０と対向する面にもレンズアレイを設ける、また
は凹凸形状を形成する構成としてもよい。第２の基板２０２に直接凹凸形状を形成する方
法としては、フォトリソグラフィ法、ナノインプリント法、サンドブラスト法などを適宜
用いることができる。

ここで、第２の基板２０２の屈折率が封止層２０５の屈折率以上であり、且つレンズア
レイの屈折率が、封止層２０５の屈折率以上であることが好ましい。また、第２の基板２
０２の屈折率が封止層２０５の屈折率以上であり、且つレンズアレイの屈折率が、第２の
基板２０２の屈折率以上であっても良い。すなわち、発光素子１１０から遠いほど、屈折
率が大きくなるように設定する。このような構成とすることにより、封止層２０５と第２
の基板２０２との界面、及び第２の基板２０２とレンズアレイの界面での全反射が起こら
ないため、実質的に発光素子１１０からの発光を全て取り出すことができる。

また、図６（Ｂ）に示す照明装置２００は、第２の電極層１０７上に接して補助配線１
１１が設けられている。したがって、照明装置２００は、電圧降下が抑制され、高い光取
り出し効率が実現された照明装置である。

図６（Ｃ）には、実施の形態２で例示した補助配線１２１（第２の補助配線）が設けら
れている構成を示す。補助配線１２１により第１の電極層１０３の電圧降下が抑制される
と共に、補助配線１１１と重なる領域における第１の電極層１０３の上面の凹凸形状によ
り、高い光取り出し効率が実現されている。

（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置に適用可能な発光素子の構成例について
、図面を参照して説明する。

本実施の形態で例示する発光素子は、第１の電極、第２の電極及び第１の電極と第２の
電極の間に発光性の有機化合物を含む層（以下ＥＬ層という）を備える。第１の電極また
は第２の電極のいずれか一方は陽極、他方が陰極として機能する。ＥＬ層は第１の電極と
第２の電極の間に設けられ、該ＥＬ層の構成は第１の電極と第２の電極の材質に合わせて
適宜選択すればよい。以下に発光素子の構成の一例を例示するが、発光素子の構成がこれ
に限定されないことはいうまでもない。

＜発光素子の構成例１＞
発光素子の構成の一例を図７（Ａ）に示す。図７（Ａ）に示す発光素子は、陽極１１０
１と陰極１１０２の間にＥＬ層が挟まれている。

陽極１１０１と陰極１１０２の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、
ＥＬ層に陽極１１０１の側から正孔が注入され、陰極１１０２の側から電子が注入される
。注入された電子と正孔はＥＬ層において再結合し、ＥＬ層に含まれる発光物質が発光す
る。

本明細書においては、両端から注入された電子と正孔が再結合する領域を１つ有する層
または積層体を発光ユニットという。よって、当該発光素子の構成例１は発光ユニットを
１つ備えるということができる。

発光ユニット１１０３は、少なくとも発光物質を含む発光層を１つ以上備えていればよ
く、発光層以外の層と積層された構造であっても良い。発光層以外の層としては、例えば
正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、正孔輸送性に乏しい（ブロッキングする
）物質、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、並びにバイポーラ性（電子及び
正孔の輸送性の高い）の物質等を含む層が挙げられる。

発光ユニット１１０３の具体的な構成の一例を図７（Ｂ）に示す。図７（Ｂ）に示す発
光ユニット１１０３は、正孔注入層１１１３、正孔輸送層１１１４、発光層１１１５、電
子輸送層１１１６、並びに電子注入層１１１７が陽極１１０１側からこの順に積層されて
いる。

＜発光素子の構成例２＞
発光素子の構成の他の一例を図７（Ｃ）に示す。図７（Ｃ）に例示する発光素子は、陽
極１１０１と陰極１１０２の間に発光ユニット１１０３を含むＥＬ層が挟まれている。さ
らに、陰極１１０２と発光ユニット１１０３との間には中間層１１０４が設けられている
。なお、当該発光素子の構成例２の発光ユニット１１０３には、上述の発光素子の構成例
１が備える発光ユニットと同様の構成が適用可能であり、詳細については、発光素子の構
成例１の記載を参酌できる。

中間層１１０４は少なくとも電荷発生領域を含んで形成されていればよく、電荷発生領
域以外の層と積層された構成であってもよい。例えば、第１の電荷発生領域１１０４ｃ、
電子リレー層１１０４ｂ、及び電子注入バッファー１１０４ａが陰極１１０２側から順次
積層された構造を適用することができる。

中間層１１０４における電子と正孔の挙動について説明する。陽極１１０１と陰極１１
０２の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、第１の電荷発生領域１１０
４ｃにおいて、正孔と電子が発生し、正孔は陰極１１０２へ移動し、電子は電子リレー層
１１０４ｂへ移動する。電子リレー層１１０４ｂは電子輸送性が高く、第１の電荷発生領
域１１０４ｃで生じた電子を電子注入バッファー１１０４ａに速やかに受け渡す。電子注
入バッファー１１０４ａは発光ユニット１１０３に電子を注入する障壁を緩和し、発光ユ
ニット１１０３への電子注入効率を高める。従って、第１の電荷発生領域１１０４ｃで発
生した電子は、電子リレー層１１０４ｂと電子注入バッファー１１０４ａを経て、発光ユ
ニット１１０３のＬＵＭＯ準位に注入される。

また、電子リレー層１１０４ｂは、第１の電荷発生領域１１０４ｃを構成する物質と電
子注入バッファー１１０４ａを構成する物質が界面で反応し、互いの機能が損なわれてし
まう等の相互作用を防ぐことができる。

当該発光素子の構成例２の陰極に用いることができる材料の選択の幅は、構成例１の陰
極に用いることができる材料の選択の幅に比べて、広い。なぜなら、構成例２の陰極は中
間層が発生する正孔を受け取ればよく、仕事関数が比較的大きな材料を適用できるからで
ある。

＜発光素子の構成例３＞
発光素子の構成の他の一例を図７（Ｄ）に示す。図７（Ｄ）に例示する発光素子は、陽
極１１０１と陰極１１０２の間に２つの発光ユニットが設けられたＥＬ層を備えている。
さらに、第１の発光ユニット１１０３ａと、第２の発光ユニット１１０３ｂとの間には中
間層１１０４が設けられている。

なお、陽極と陰極の間に設ける発光ユニットの数は２つに限定されない。図７（Ｅ）に
例示する発光素子は、発光ユニット１１０３が複数積層された構造、所謂、タンデム型の
発光素子の構成を備える。但し、例えば陽極と陰極の間にｎ（ｎは２以上の自然数）層の
発光ユニット１１０３を設ける場合には、ｍ（ｍは自然数、１以上（ｎ−１）以下）番目
の発光ユニットと、（ｍ＋１）番目の発光ユニットとの間に、それぞれ中間層１１０４を
設ける構成とする。

また、当該発光素子の構成例３の発光ユニット１１０３には、上述の発光素子の構成例
１と同様の構成を適用することが可能であり、また当該発光素子の構成例３の中間層１１
０４には、上述の発光素子の構成例２と同様の構成が適用可能である。よって、詳細につ
いては、発光素子の構成例１、または発光素子の構成例２の記載を参酌できる。

発光ユニットの間に設けられた中間層１１０４における電子と正孔の挙動について説明
する。陽極１１０１と陰極１１０２の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加する
と、中間層１１０４において正孔と電子が発生し、正孔は陰極１１０２側に設けられた発
光ユニットへ移動し、電子は陽極側に設けられた発光ユニットへ移動する。陰極側に設け
られた発光ユニットに注入された正孔は、陰極側から注入された電子と再結合し、当該発
光ユニットに含まれる発光物質が発光する。また、陽極側に設けられた発光ユニットに注
入された電子は、陽極側から注入された正孔と再結合し、当該発光ユニットに含まれる発
光物質が発光する。よって、中間層１１０４において発生した正孔と電子は、それぞれ異
なる発光ユニットにおいて発光に至る。

なお、発光ユニット同士を接して設けることで、両者の間に中間層と同じ構成が形成さ
れる場合は、発光ユニット同士を接して設けることができる。具体的には、発光ユニット
の一方の面に電荷発生領域が形成されていると、当該電荷発生領域は中間層の第１の電荷
発生領域として機能するため、発光ユニット同士を接して設けることができる。

発光素子の構成例１乃至構成例３は、互いに組み合わせて用いることができる。例えば
、発光素子の構成例３の陰極と発光ユニットの間に中間層を設けることもできる。

また、発光色の異なる複数の発光物質を用いることにより、発光スペクトルの幅を拡げ
て、例えば白色発光を得ることもできる。白色発光を得る場合には、例えば、発光物質を
含む層を少なくとも２つ備える構成とし、それぞれの層を互いに補色の関係にある色を呈
する光を発するように構成すればよい。具体的な補色の関係としては、例えば青色と黄色
、あるいは青緑色と赤色等が挙げられる。

さらに、演色性の良い白色発光を得る場合には、発光スペクトルが可視光全域に拡がる
ものが好ましく、例えば、一つの発光素子が、青色を呈する光を発する層、緑色を呈する
光を発する層、赤色を呈する光を発する層を備える構成とすればよい。

（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置が適用された照明装置の例について、図
面を参照して説明する。

本発明の一態様の発光装置は、可撓性を有する基板を用いることにより湾曲した発光面
を有する発光装置とすることもできる。したがって、家屋やビルの内壁または外壁や、自
動車の内装または外装の曲面に沿って組み込むことも可能である。

図８（Ａ）は、照明装置の一例を示している。照明装置７１００は、筐体７１０１に光
源として本発明の一態様の発光装置７１０３ａ〜７１０３ｄが組み込まれている。照明装
置７１００は、天井や壁等に取り付けることが可能である。

また、長時間使用しても目が疲労し難い明度が高く淡い色を呈する光と、鮮やかな赤色
と、異なる鮮やかな色を呈する光を発する発光パネルを備える。発光素子を駆動する条件
を発光色ごとに調整することで、使用者が色相を調節できる照明装置を実現できる。

図８（Ｂ）〜（Ｄ）は、照明装置の一例を示している。照明装置７２００、７２１０、
７２２０はそれぞれ、操作スイッチ７２０３を備える台部７２０１と、台部７２０１に支
持される発光部を有する。

図８（Ｂ）に示す照明装置７２００は、波状の発光面を有する発光部７２０２を備える
。したがってデザイン性の高い照明装置となっている。

図８（Ｃ）に示す照明装置７２１０の備える発光部７２１２は、凸状に湾曲した２つの
発光部が対称的に配置された構成となっている。したがって照明装置７２１０を中心に全
方位を照らすことができる。

図８（Ｄ）に示す照明装置７２２０は、凹状に湾曲した発光部７２２２を備える。した
がって、発光部７２２２からの発光を、照明装置７２２０の前面に集光するため、特定の
範囲を明るく照らす場合に適している。

ここで、発光部７２２２には、本発明の一態様の発光装置が組み込まれている。したが
って、電圧降下が抑制され、且つ高い光取り出し効率が実現されており、信頼性の高い照
明装置である。

なお、本発明の一態様の発光装置を具備していれば、上記で示した照明装置の形態に限
定されないことは言うまでもない。

本実施の形態は、本明細書中に記載する他の実施の形態及び実施例と適宜組み合わせて
実施することができる。

１００発光装置
１０１第１の基板
１０３第１の電極層
１０５ＥＬ層
１０７第２の電極層
１１０発光素子
１１１補助配線
１１５モールド
１１７転写膜
１２０発光装置
１２１補助配線
１２３発光
１２５絶縁層
１４０発光装置
２００照明装置
２０１第１の基板
２０２第２の基板
２０３絶縁層
２０４絶縁層
２０５封止層
２０６レンズアレイ
２０７取り出し電極
２０８取り出し電極
１１０１陽極
１１０２陰極
１１０３発光ユニット
１１０３ａ発光ユニット
１１０３ｂ発光ユニット
１１０４中間層
１１０４ａ電子注入バッファー
１１０４ｂ電子リレー層
１１０４ｃ電荷発生領域
１１１３正孔注入層
１１１４正孔輸送層
１１１５発光層
１１１６電子輸送層
１１１７電子注入層
７１００照明装置
７１０１筐体
７１０３ａ発光装置
７１０３ｄ発光装置
７２００照明装置
７２０１台部
７２０２発光部
７２０３操作スイッチ
７２１０照明装置
７２１２発光部
７２２０照明装置
７２２２発光部

Claims

絶縁表面上に第１の電極層と、
前記第１の電極層上に重なる第２の電極層と、
前記第１の電極層と前記第２の電極層との間に発光性の有機化合物を含む層と、
前記第２の電極層の上面に接する第１の補助配線と、
前記第２の電極層の上面及び前記第１の補助配線の上面に接するグラフェンの層と、を備え、
前記第１の電極層は、前記発光性の有機化合物を含む層からの発光に対して反射性を有し、
前記第２の電極層は、前記発光に対して透光性を有し、且つ金属又は合金からなる層であることを特徴とする発光装置。
絶縁表面上に第１の電極層と、
前記第１の電極層上に重なる第２の電極層と、
前記第１の電極層と前記第２の電極層との間に発光性の有機化合物を含む層と、
前記第２の電極層の上面に接するグラフェンの層と、
前記グラフェンの層の上面に接する第１の補助配線と、を備え、
前記第１の電極層は、前記発光性の有機化合物を含む層からの発光に対して反射性を有し、
前記第２の電極層は、前記発光に対して透光性を有し、且つ金属又は合金からなる層であることを特徴とする発光装置。
請求項１または請求項２において、
前記第１の電極層は凹凸形状を有し、
前記第２の電極層は、前記第１の凹凸形状を反映した凹凸形状を有することを特徴とする発光装置。