JP4437558B2

JP4437558B2 - 照明装置の作製方法

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Publication number: JP4437558B2
Application number: JP2007179876A
Authority: JP
Inventors: 康行荒井
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2007-07-09
Filing date: 2007-07-09
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2024-05-21
Also published as: JP2007287701A

Description

本発明は発光素子を用いた照明装置に関する。

発光素子は、自発光型の素子であり、照明装置として利用することが試みされている。
発光素子は、面発光体であり、照明として用いることでより自然光に近い照明装置を得る
ことができる。

発光素子は、電場を加えることでルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅ
ｎｃｅ）が得られる発光物質を含む層と、陽極と、陰極とを有している。陽極から注入さ
れたホールと、陰極から注入された電子とが電界発光層で結合することで、発光が得られ
る。電界発光層から得られるルミネッセンスには、一重項励起状態から基底状態に戻る際
の発光（蛍光）と三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（燐光）とが含まれる。

このような発光素子を用いた発光装置において、光が射出する方向の電極は透明である
必要がある。しかし、一般に透明電極として用いられる透明導電膜は抵抗率が比較的大き
いものが多く、電流供給端子から離れた部分では電圧降下が生じる。特に、照明装置は、
全面を同じ輝度で発光させることが多いため、この輝度のばらつきがさらに目立ってしま
う。

しかし、照明装置を大面積化した場合、電流が流れにくい部分では輝度が低下してしま
う。つまり、照明装置の発光領域内で輝度にばらつきが生じてしまう。また、一般に陽極
として使用されているＩＴＯ電極は、陰極に用いられているＡｌ等の金属に比べ電気抵抗
が高い。そのため、電流供給端子から離れた部分では電圧降下を生じ、輝度が低くなって
しまう。この問題点を解決するため、陽極の少なくとも一部分に、陽極より電気抵抗の低
い補助電極を併設した構造が報告されている（特許文献１参照）。
特開２００４―１３４２８２号公報

特許文献１では、発光素子の長辺または短辺に補助電極を設けているが、照明装置を大
面積化した場合、補助電極から離れた部分（例えば、照明装置の中心部）では、輝度低下
が起きてしまう。しかし、特許文献１の構造で、陽極の全面に補助電極を設けると、発光
層から射出された光が外部に出ることができないため、補助電極は一部にしか設けること
ができない。

また、照明装置は、全面を同じ輝度で発光させることが多いため、この輝度のばらつき
がさらに目立ってしまう。

上記問題を鑑みて、本発明は、照明装置を大面積化した際に、発光領域内での輝度のば
らつきを抑制することができる照明装置を提供することを課題とする。

本発明の照明装置は、第１の電極と、第２の電極との間に、発光物質を含む層が形成さ
れ、第２の電極と、発光物質を含む層とに形成された開口部を介して、第１の電極と接続
する第３の電極が備えられている構成であることを特徴とする。

つまり、第１の電極と補助電極との間に、発光物質を含む層と、第２の電極とを有し、
補助電極は、第２の電極を挟んで、第１の電極とは反対側に形成され、第１の電極と補助
電極とは、第２の電極と発光物質を含む層とに形成された開口部を通じて電気的に接続さ
れている構成とする。なお、第１の電極と第２の電極、第２の電極と補助電極とは、電気
的に絶縁されている必要がある。

より具体的には、透明導電膜からなる第１の電極上に、第１の開口部が形成された発光
物質を含む層と、第２の開口部が形成された第２の電極とが、前記第１の開口部と前記第
２の開口部とが重畳するように配置され、第２の電極上に設けられ、第１の開口部と第２
の開口部と、第２の開口部の側部を覆い、前記第１の電極を露出させる第３の開口部が形
成された絶縁層と、絶縁層上に備えられ、第１乃至第３の開口部を介して、第１の電極と
接する第３の電極とが備えられていることを特徴とする。

上記構成において、開口部は照明装置の発光領域に複数設けられていることを特徴とす
る。

また、上記構成において、発光物質を含む層から発光した光は、第１の電極側から放射
される。つまり、第１の電極は透光性を有しており、透明導電膜で形成されている。具体
的には、インジウム錫酸化物（以下、ＩＴＯと示す）、または珪素を含有したインジウム
錫酸化物、２〜２０％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含む酸化インジウム等が挙げられる。

なお、補助電極としては、抵抗率の小さい材料を用いることが好ましい。抵抗率の小さ
い材料を用いることにより、第１の電極の抵抗率が比較的大きいことによる電圧降下の影
響を低減することができる。

また、上記構成において、発光物質を含む層は、複数の発光物質を含む層を積層させた
構成としてもよい。

上記の構成において、補助電極は光の射出方向に配置されていないため、補助電極と第
１の電極の接続部分以外での光の損失がない。そのため、補助電極の材料や膜厚、形成場
所を自由に設定することができる。

また、補助電極と第１の電極の接続部分の面積を十分に小さくしておけば、光の射出面
から見た場合も、補助電極の存在をほぼ無視できる。よって、開口部を照明装置の発光領
域内に複数設けることが可能となる。

本発明を用いることにより、輝度のばらつきが低減された照明装置を得ることができる
。また、補助電極は光の射出方向に配置されていないため、補助電極による光の損失が小
さく、補助電極の材料や膜厚、形成場所を自由に設定することができる。

本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、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
施の形態の記述内容に限定して解釈されるものではない。

（実施の形態１）
本発明の照明装置の構造を図１を用いて説明する。図１に示した照明装置は、基板側か
ら光を出射する下面出射型の照明装置である。なお、図１（Ｂ）は本発明の照明装置の発
光領域の上面図、図１（Ａ）は発光領域の開口部付近（図１（Ｂ）のＡ−Ａ’）における
断面図である。

図１において、基板１０１は透光性を有する基板を用いる。具体的には、ガラス、プラ
スチック、ポリエステルまたはアクリル樹脂のような透光性を有する材料を用いることが
できる。また、基板１０１は可撓性を有していてもよい。

基板１０１上には第１の電極１０２として透明導電膜が形成されている。透明導電膜と
しては、例えばインジウム錫酸化物（以下、ＩＴＯと示す）、または珪素を含有したイン
ジウム錫酸化物、２〜２０％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含む酸化インジウム等が挙げられる
。

第１の電極１０２上には、発光物質を含む層１０３が形成されている。発光物質を含む
層１０３には、公知の材料を用いることができ、低分子系材料および高分子系材料のいず
れを用いることもできる。なお、発光物質を含む層を形成する材料には、有機化合物材料
のみから成るものだけでなく、無機化合物を一部に含む構成も含めるものとする。また、
発光物質を含む層は、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層（ホールブロッキング層）、
発光層、電子輸送層、電子注入層等を適宜組み合わせて構成されるが、単層で構成しても
よいし、複数の層を積層させた構成としてもよい。図１１に、発光物質を含む層が、正孔
注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層を有する構造の一例を示す。図１
１では、基板１１００上に、第１の電極（陽極）１１０１、発光物質を含む層１１０２、
第２の電極（陰極）１１０３が形成されており、発光物質を含む層１１０２は、正孔注入
層１１１１、正孔輸送層１１１２、発光層１１１３、電子輸送層１１１４、電子注入層１
１１５を有している。なお、本発明の照明装置において、発光物質を含む層は、図１１の
構造に限定されない。以下に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入
層に用いる具体的な材料を示す。

正孔注入層を形成する正孔注入性材料としては、有機化合物であればポルフィリン系の
化合物が有効であり、フタロシアニン（以下、Ｈ₂−Ｐｃと示す）、銅フタロシアニン（
以下、Ｃｕ−Ｐｃと示す）等を用いることができる。また、導電性高分子化合物に化学ド
ーピングを施した材料もあり、ポリスチレンスルホン酸（以下、ＰＳＳと示す）をドープ
したポリエチレンジオキシチオフェン（以下、ＰＥＤＯＴと示す）などを用いることもで
きる。また、ベンゾオキサゾール誘導体と、ＴＣＱｎ、ＦｅＣｌ₃、Ｃ₆₀またはＦ₄ＴＣＮ
Ｑのいずれか一または複数の材料とを含むようにしても良い。

また、正孔輸送層を形成する正孔輸送性材料としては、芳香族アミン系（すなわち、ベ
ンゼン環−窒素の結合を有するもの）の化合物が好適である。広く用いられている材料と
して、例えば、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，
１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（以下、ＴＰＤと示す）の他、その誘導体であ
る４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（以下
、α−ＮＰＤと示す）や、４，４’，４’’−トリス（Ｎ−カルバゾリル）−トリフェニ
ルアミン（以下、ＴＣＴＡと示す）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニル−
アミノ）−トリフェニルアミン（以下、ＴＤＡＴＡと示す）、４，４’，４’’−トリス
［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−トリフェニルアミン（以下、
ＭＴＤＡＴＡと示す）などのスターバースト型芳香族アミン化合物が挙げられる。

また、発光層を形成する発光性材料としては、具体的には、トリス（８−キノリノラト
）アルミニウム（以下、Ａｌｑ₃と示す）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）ア
ルミニウム（以下、Ａｌｍｑ₃と示す）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリ
ナト）ベリリウム（以下、ＢｅＢｑ₂と示す）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）
−（４−ヒドロキシ−ビフェニリル）−アルミニウム（以下、ＢＡｌｑと示す）、ビス［
２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾオキサゾラト］亜鉛（以下、Ｚｎ（ＢＯＸ）₂
と示す）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾチアゾラト］亜鉛（以下、Ｚ
ｎ（ＢＴＺ）₂と示す）などの金属錯体の他、各種蛍光色素が有効である。

なお、ゲスト材料と組み合わせて発光層を形成する場合には、キナクリドン、ジエチル
キナクリドン（以下、ＤＥＱＤと示す）、ジメチルキナクリドン（以下、ＤＭＱＤと示す
）、ルブレン、ペリレン、クマリン、クマリン５４５Ｔ（以下、Ｃ５４５Ｔと示す）、Ｄ
ＰＴ、Ｃｏ−６、ＰＭＤＦＢ、ＢＴＸ、ＡＢＴＸ、ＤＣＭ、ＤＣＪＴの他、トリス（２−
フェニルピリジン）イリジウム（以下、Ｉｒ（ｐｐｙ）₃と示す）、２，３，７，８，１
２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン−白金（以下、Ｐ
ｔＯＥＰと示す）等の三重項発光材料（燐光材料）をゲスト材料として用いることができ
る。

電子輸送層に用いることができる電子輸送性材料としては、先に述べたＡｌｑ₃、Ａｌ
ｍｑ₃、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−アルミニウ
ム（略称：ＢＡｌｑ）、Ｇａｑ₃、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニ
ルフェノラト−ガリウム（略称：ＢＧａｑ）、ＢｅＢｑ₂、Ｚｎ（ＢＯＸ）₂、Ｚｎ（ＢＴ
Ｚ）₂などの金属錯体のほか、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチル
フェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）や、１，３−ビス［５−（
ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン
（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（
４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ
−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２
，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅ
ｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）などが挙げられる。

電子注入層を形成する電子注入性材料としては、具体的には、ＬｉＦ、ＣｓＦなどのア
ルカリ金属ハロゲン化物や、ＣａＦ₂のようなアルカリ土類ハロゲン化物、Ｌｉ₂Ｏなどの
アルカリ金属酸化物のような絶縁体の超薄膜がよく用いられる。また、リチウムアセチル
アセトネート（略称：Ｌｉ（ａｃａｃ）や８−キノリノラト−リチウム（略称：Ｌｉｑ）
などのアルカリ金属錯体も有効である。また、ベンゾオキサゾール誘導体と、アルカリ金
属、アルカリ土類金属、または遷移金属のいずれか一または複数の材料とを含むようにし
ても良い。

なお、発光物質を含む層１０３は、複数の発光物質を含む層を積層させた構造としても
よい。図１２に複数の発光物質を含む層を積層させた構造の一例を示す。図１２では、基
板１２００上に、第１の電極１２０１、第１の発光物質を含む層１２０２、電荷発生層１
２０３、第２の発光物質を含む層１２０４、第２の電極を積層した構造を有している。電
荷発生層１２０３はキャリアを注入する役割を持ち、透光性の高い材料であることが必要
である。なお、図１２では、２層の発光物質を含む層を積層した構造を示したが、これに
限定されず、３層以上の発光物質を含む層を積層した構造でもよい。また、図１２では基
板側の電極を第１の電極としたが、基板側の電極を第２の電極としてもよい。

発光物質を含む層を積層させた構造にすることにより、同じ電流でも積層しただけ輝度
が向上する。特に、高輝度が必要とされる照明用途には、発光物質を含む層を積層させた
構造が好適である。また、複数の発光物質を含む層を積層させた構造とする場合、同じ材
料で構成された発光物質を含む層を積層させた構造としてもよいし、異なる材料で構成さ
れた発光物質を含む層を積層させた構造としてもよい。

例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の発光を示す材料で形成した発光物質を
含む層を積層し、全体として白色発光を得ることもできる。このような赤色（Ｒ）、緑色
（Ｇ）、青色（Ｂ）の発光を示す材料は、それぞれ蒸着マスクを用いた蒸着法、又は液滴
吐出法（インクジェット法ともいう）などによって形成すればよい。具体的には、正孔注
入層としてＣｕＰｃやＰＥＤＯＴ、正孔輸送層としてα−ＮＰＤ、電子輸送層としてＢＣ
ＰやＡｌｑ₃、電子注入層としてＢＣＰ：ＬｉやＣａＦ₂をそれぞれ用いることができる。
また例えば発光層は、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれの発光色に対応したドーパント（Ｒの場合Ｄ
ＣＭ等、Ｇの場合ＤＭＱＤ等）をドープしたＡｌｑ₃を用いればよい。なお、白色発光を
得る場合には、上記の３色の発光材料を積層した構造に限らず、２色の発光材料を積層し
た構造としてもよい。例えば、青色と黄色の発光を示す材料を積層して白色発光を得るこ
ともできる。

なお、発光物質を含む層の構造は、上記積層構造に限定されるものではない。例えば、
発光物質を含む層は、単層型、積層型、また層の界面がない混合型のいずれでもよい。ま
た蛍光材料、燐光材料、又はそれらを組み合わせた材料を用いることができる。例えば、
赤色（Ｒ）の発光を示す材料に、燐光材料を用い、緑（Ｇ）や青（Ｂ）の発光を示す材料
に蛍光材料を用いることができる。またさらに、低分子材料、高分子材料及び中分子材料
を含む有機材料、電子注入性に優れる酸化モリブデン等に代表される無機材料、有機材料
と無機材料の複合材料のいずれを用いてもよい。

なお、本発明の照明装置は、白色に限らず、所望の色の光を得るようにしてもよい。ま
た、カラーフィルター、又はカラーフィルター及び色変換層などを別途設けてもよい。

発光物質を含む層１０３上には第２の電極１０４を形成されている。第２の電極１０４
としては、公知の材料を用いることができる。第２の電極１０４を陰極とする場合は、仕
事関数の小さい導電性材料を用いることが好ましく、具体的には、ＬｉやＣｓ等のアルカ
リ金属、およびＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金（Ｍｇ
：Ａｇ、Ａｌ：Ｌｉなど）の他、ＹｂやＥｒ等の希土類金属を用いて形成することもでき
る。また、ＬｉＦ、ＣｓＦ、ＣａＦ₂、Ｌｉ₂Ｏ等の電子注入層を用いる場合は、アルミニ
ウム等の通常の導電性薄膜を用いることができる。第２の電極１０４を陽極とする場合は
、仕事関数の大きい導電性材料を用いることが好ましい。具体的には、ＴｉＮ、ＺｒＮ、
Ｔｉ、Ｗ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｒ等の単層膜の他、窒化チタンとアルミニウムを主成分とする
膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との三層構造
等を用いることができる。あるいは、Ｔｉ、Ａｌ等の反射性電極の上に透明導電膜を積層
する方法でもよい。

第２の電極１０４と発光物質を含む層１０３を覆うように絶縁膜１０５が形成されてい
る。この絶縁膜１０５により、第１の電極１０２と第２の電極１０４、第２の電極１０４
と補助電極１０６が、それぞれ電気的に絶縁されている。なお、この絶縁膜１０５は、水
分や酸素などの発光物質を含む層の劣化を促進させる原因となる物質の透過を防ぐ保護膜
としての機能を有していてもよい。

絶縁膜１０５の一部は開口部１０７を有し、この開口部１０７において、第１の電極１
０２と補助電極１０６とが電気的に接続している。補助電極１０６としては、抵抗率の小
さい材料を用いることが好ましく、具体的にはアルミニウム、銅、銀等の材料を用いるこ
とができる。また、開口部の径は１０〜５００μｍ、好ましくは５０〜２００μｍとする
。

また、開口部１０７は発光領域１０８に複数設けられている。この開口部１０７を介し
て、補助電極１０６が第１の電極１０２と電気的に接続することにより、透明導電膜の抵
抗が比較的高いことに起因する電圧降下の影響を低減することができる。つまり、補助電
極１０６が、発光領域１０８に複数設けられた開口部１０７を介して第１の電極１０２を
電気的に接続されていることにより、第１の電極１０２の抵抗を実質的に低下させている
。それにより、電流供給端子から離れた部分が暗くなる輝度のばらつきを低減することが
できる。なお、この開口部の大きさを十分小さくしておけば、光の射出方向、つまり透光
性を有する基板側から照明装置を見たとき、補助電極の存在はほぼ無視することができる
。また、補助電極は光の射出方向に配置されていないため、補助電極の材料や膜厚、形成
場所を自由に設定することができる。そのため、補助電極を、電圧降下が起こりやすい場
所に選択的に形成することも可能であるし、照明装置の発光領域全面に形成することも可
能となる。

本発明の照明装置は、第１の電極の抵抗が比較的大きいことに起因する電圧降下による
輝度のばらつきを低減できるため、特に大面積の照明装置に適用することが好ましい。

（実施の形態２）
本発明の照明装置の構造を図５を用いて説明する。図５に示した照明装置は、基板側と
は逆側から光を出射する上面出射型の照明装置である。なお、図５（Ｂ）は照明装置の発
光領域の上面図、図５（Ａ）は発光領域の開口部付近（図５（Ｂ）のＡ−Ａ’）における
断面図である。

図５において、基板５０１は薄型で可撓性を有する素材で形成されている基板を用いる
。具体的には、プラスチック基板、ポリエステルフィルムまたはアクリル樹脂フィルムの
ような可撓性を有する基板を用いることができる。

基板５０１上には第２の電極５０２が形成されている。第２の電極５０２としては、公
知の材料を用いることができる。第２の電極５０２を陰極とする場合は、仕事関数の小さ
い導電性材料を用いることが好ましく、具体的には、ＬｉやＣｓ等のアルカリ金属、およ
びＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金（Ｍｇ：Ａｇ、Ａｌ
：Ｌｉなど）の他、ＹｂやＥｒ等の希土類金属を用いて形成することもできる。また、Ｌ
ｉＦ、ＣｓＦ、ＣａＦ₂、Ｌｉ₂Ｏ等の電子注入層を用いる場合は、アルミニウム等の通常
の導電性薄膜を用いることができる。第２の電極５０２を陽極とする場合は、仕事関数の
大きい導電性材料を用いることが好ましい。具体的には、ＴｉＮ、ＺｒＮ、Ｔｉ、Ｗ、Ｎ
ｉ、Ｐｔ、Ｃｒ等の単層膜の他、窒化チタンとアルミニウムを主成分とする膜との積層、
窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との三層構造等を用いるこ
とができる。あるいは、Ｔｉ、Ａｌ等の反射性電極の上に透明導電膜を積層する方法でも
よい。

第２の電極５０２上には、発光物質を含む層５０３が形成されている。発光物質を含む
層５０３には、公知の材料を用いることができ、低分子系材料および高分子系材料のいず
れを用いることもできる。なお、発光物質を含む層を形成する材料には、有機化合物材料
のみから成るものだけでなく、無機化合物を一部に含む構成も含めるものとする。また、
発光物質を含む層は、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層（ホールブロッキング層）、
発光層、電子輸送層、電子注入層等を適宜組み合わせて構成されるが、単層で構成しても
よいし、複数の層を積層させた構成としてもよい。

なお、発光物質を含む層５０３は、複数の発光物質を含む層を積層させた構造としても
よい。積層させた構造にすることにより、同じ電流でも積層しただけ輝度が向上する。特
に、高輝度が必要とされる照明用途には、発光物質を含む層を積層させた構造が好適であ
る。また、複数の発光物質を含む層を積層させた構造とする場合、同じ材料で構成された
発光物質を含む層を積層させた構造としてもよいし、異なる材料で構成された発光物質を
含む層を積層させた構造としてもよい。

発光物質を含む層５０３の上には第１の電極５０４として透明導電膜が形成されている
。透明導電膜としては、例えばインジウム錫酸化物（以下、ＩＴＯと示す）、または珪素
を含有したインジウム錫酸化物、２〜２０％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含む酸化インジウム
等が挙げられる。

基板５０１、第２の電極５０２、発光物質を含む層５０３および第１の電極５０４は開
口部５０７を有しており、第１の電極５０４および基板５０１の開口部付近と、開口部の
側壁とを、覆うように絶縁膜５０５が形成されている。この絶縁膜５０５により、第１の
電極５０４と第２の電極５０２、第２の電極５０２と補助電極５０６が、それぞれ電気的
に絶縁されている。なお、この絶縁膜５０５は、水分や酸素などの発光物質を含む層の劣
化を促進させる原因となる物質の透過を防ぐ保護膜としての機能を有していてもよい。

補助電極５０６は、基板の下面、開口部、第１の電極の開口部付近に形成され、開口部
付近で第１の電極と補助電極とが電気的に接続している。補助電極５０６としては、抵抗
率の小さい材料を用いることが好ましく、具体的にはアルミニウム、銅、銀等の材料を用
いることができる。また、開口部の径は１０〜５００μｍ、好ましくは５０〜２００μｍ
とする。

また、開口部５０７は発光領域５０８に複数設けられている。この開口部５０７を介し
て、補助電極５０６が第１の電極５０４と電気的に接続することにより、透明導電膜の抵
抗が比較的高いことに起因する電圧降下の影響を低減することができる。つまり、補助電
極５０６が、発光領域５０８に複数設けられた開口部５０７を介して第１の電極５０４を
電気的に接続されていることにより、第１の電極５０４の抵抗を実質的に低下させている
。それにより、電流供給端子から離れた部分が暗くなる輝度のばらつきを低減することが
できる。なお、この開口部の大きさを十分小さくしておけば、光の射出方向、つまり透光
性を有する基板側から照明装置を見たとき、補助電極の存在はほぼ無視することができる
。また、補助電極は光の射出方向に配置されていないため、補助電極の材料や膜厚、形成
場所を自由に設定することができる。そのため、補助電極を、電圧降下が起こりやすい場
所に選択的に形成することも可能であるし、照明装置の発光領域全面に形成することも可
能となる。

本実施例では、図１に示した本発明の照明装置の作製方法について、図２を用いて説明
する。

透光性を有する基板２０１の上に第１の電極２０２である透明導電膜を成膜する。本実
施例では、透光性を有する基板２０１としてガラス基板を用い、第１の電極２０２として
ＩＴＯを成膜する。

次に、第１の電極２０２上に発光物質を含む層２０３を形成する。発光物質を含む層２
０３は公知の材料を用いることができる。また、複数の発光物質を含む層を積層した構成
としてもよい。

この発光物質を含む層２０３の上に第２の電極２０４を成膜する（図２（Ａ））。第２
の電極２０４は、開口部を有しており、発光物質を含む層上に全面に成膜した後フォトリ
ソグラフィ法でパターニングしてもよいし、マスクを用いて形成してもよい。本実施例で
は、第２の電極２０４としてアルミニウムを用い、発光物質を含む層２０３上に全面に形
成した後、フォトリソグラフィ法によりパターニングする。その後、パターニングされた
第２の電極をマスクとして、発光物質を含む層に開口部を形成する（図２（Ｂ））。

次に、発光物質を含む層２０３と第２の電極２０４とを覆うように絶縁膜２０５を形成
する（図２（Ｃ））。絶縁膜２０５も開口部を有しており、全面に成膜した後フォトリソ
グラフィ法でパターニングしてもよいし、マスクを用いて形成してもよい。本実施例では
、絶縁膜２０５として酸化珪素を用いる。

次に、補助電極２０６を形成する（図２（Ｄ））。補助電極２０６は低抵抗であること
が望ましく、本実施例ではアルミニウムを用いる。補助電極２０６は開口部２０７におい
て第１の電極２０２と電気的に接続しており、第２の電極２０４とは絶縁されている。

このように第１の電極１０２であるＩＴＯは、補助電極２０６と開口部２０７で接続さ
れているおり、第１の電極の抵抗が比較的高いことに起因する電圧降下の影響を低減する
ことができる。そのため大面積の照明装置に適用した場合、輝度のばらつきを低減するこ
とができる。また、開口部２０７を十分小さくしておけば、光の射出方向、つまり透光性
を有する基板側から照明装置を見たとき、補助電極の存在はほぼ無視することができる。

なお、本実施例では、発光物質を含む層は全面に形成した後、アルミニウムをマスクと
してパターニングされていたが、開口部を有するようにマスクを用いて発光物質の含む層
を形成してもよい。

また、図３には、発光物質を含む層３０３および第２の電極３０４をそれぞれマスクを
用いて形成する方法を示した。すなわち、基板３０１上に、全面に第１の電極３０２を形
成した後、発光物質を含む層３０３、第２の電極３０４をそれぞれマスクを用いて形成し
、絶縁膜３０５、補助電極３０６、開口部３０７は上述した方法と同様に形成すればよい
。このとき、発光物質を含む層３０３よりも第２の電極３０４の開口部を大きくすること
により、第１の電極と第２の電極の絶縁をより確実にすることができる。

本実施例では、図１に示した本発明の照明装置の実施例１とは異なる作製方法について
、図４を用いて説明する。

透光性を有する基板４０１の上に第１の電極４０２である透明導電膜を成膜する。本実
施例では、透光性を有する基板４０１としてガラス基板を用い、第１の電極４０２として
ＩＴＯを成膜する。

次に、発光物質を含む層４０３、第２の電極４０４を順次形成する（図４（Ａ））。本
実施例では第２の電極４０４としてアルミニウムを成膜する。

次に、透光性を有する基板４０１側から、レーザ光を照射し、開口部を形成する（図４
（Ｂ））。レーザ光としては、ガラス基板およびＩＴＯを透過し、発光物質を含む層４０
３および第２の電極４０４に吸収される波長のレーザ光を用いる。本実施例では、波長５
３２ｎｍのレーザ光を使用する。波長５３２ｎｍのレーザ光は、ＹＡＧレーザまたはＹＶ
Ｏ₄等の基本波（波長１０６４ｎｍ）を非線形光学素子によって第２高調波に変換するこ
とで得られる。レーザ光を吸収した発光物質を含む層および第２の電極は加熱され、昇華
し、開口部が形成される。開口部を形成したあとは、実施例１と同様に絶縁膜４０５、補
助電極４０６を形成すし、第１の電極４０２と補助電極４０６とが、開口部４０７におい
て、電気的に接続するようにする。（図４（Ｃ））。

本実施例では、図５に示した本発明の照明装置の作製方法について、図６〜図７を用い
て説明する。

薄型で可撓性を有する素材で形成されている基板６０１上に、第２の電極６０２、発光
物質を含む層６０３、第１の電極６０４を形成する。本実施例では、ポリエステルフィル
ム上に、第２の電極６０２としてアルミニウム、第１の電極６０４としてＩＴＯを形成す
る（図６（Ａ））。

次に、基板６０１、第２の電極６０２、発光物質を含む層６０３、第１の電極６０４を
開口部を設ける（図６（Ｂ））。基板６０１は可撓性を有する素材で形成されているため
、物理的に力を加えることで容易に開口部を設けることができる。

次に、絶縁膜６０５として、酸化珪素膜を形成する。酸化珪素膜はマスクを用いて、ス
パッタ法または蒸着法により形成する（図６（Ｃ））。スパッタ法または蒸着法を用いる
ことで、開口部を通して、膜形成しようとする面と反対側の面にも回り込んで酸化珪素膜
が形成される。これにより、第２の電極６０２と補助電極６０６との絶縁性がより確実な
ものとなる。

次に、補助電極６０６を形成する。まず、印刷法により、第１の電極６０４側に銀を成
膜する。このとき印刷法を用いることにより、開口部６０７に銀が満たされる（図７（Ａ
））。次に、基板６０１側から全面に銀を成膜する（図７（Ｂ））。これにより第１の電
極６０４と補助電極６０６が電気的に接続される。これにより、第１の電極の抵抗が比較
的高いことに起因する電圧降下の影響を低減することができる。そのため大面積の照明装
置に適用した場合、輝度のばらつきを低減することができる。

また、本実施例の構造では、第１の電極であるＩＴＯと、補助電極である銀とは、光の
射出方向で接続しているが、開口部６０７を十分小さくしておけば、光の射出方向、つま
り第１の電極側から照明装置を見たとき、補助電極の存在はほぼ無視することができる。

本実施例では、本発明の照明装置の全体の構造の一例について、図８を用いて説明する
。

図８は、本発明の照明装置の上面図および断面図である、本発明の照明装置は、基板８
０１、第１の電極８０２、発光物質を含む層８０３、第２の電極８０４、絶縁膜８０５、
補助電極８０６を有し、開口部８０７において第１の電極８０２と補助電極８０６が電気
的に接続されている。開口部８０７は発光領域に複数設けられている。また、発光領域の
端部には第２の絶縁膜８０８があり、第１の電極８０２と第２の電極８０４が短絡するの
を防ぐ役割をしている。電流供給端子８０９は、それぞれ第２の電極８０４と補助電極８
０６に接続されている。そして、発光領域は、封止材８１０により封止されている。発光
物質を含む層の劣化を防ぐため、封止材はできるだけ水分や酸素を透過しない材料である
ことが望ましい。また、封止材で囲まれた空間には、充填剤８１１が充填されている。充
填剤は、不活性気体（窒素やアルゴン等）でもよいし、封止材で充填されていてもよい。

図８では、実施例１に示した構造を例示するが、実施例２および実施例３に示した構造
でも同様に封止し、照明装置として用いることが可能である。

本実施例では、本発明の照明装置を用いた機器の一例を図９〜図１０を用いて説明する
。

図９は、本発明の照明装置をバックライトとして用いた液晶表示装置の一例である。図
９に示した液晶表示装置は、筐体９０１、液晶層９０２、バックライト９０３、筐体９０
４を有し、液晶層９０２は、ドライバＩＣ９０５と接続されている。また、バックライト
９０３は、本発明の照明装置が用いられおり、端子９０６により、電流が供給されている
。

本発明の照明装置を液晶表示装置のバックライトとして用いることにより、輝度のばら
つきの少ないバックライトが得られるので、表示装置としての品質が向上する。また、バ
ックライトの大面積化が可能となるため、液晶表示装置の大面積化も可能になる。さらに
、発光素子は薄型で低消費電力であるため、表示装置の薄型化、低消費電力化も可能とな
る。

図１０（Ａ）は、本発明の照明装置を室内の照明として用いたものである。本発明の照
明装置は、面発光の照明装置であり、大面積化した場合でも輝度のばらつきが少ないため
、例えば、天井全面に本発明の照明装置を用いることもできる。また、天井に限らず、壁
、床や柱等にも本発明の照明装置を用いることができる。さらに、本発明の照明装置は可
撓性を有しているため、曲面に設置することも可能である。また、室内に限らず、室外で
使用することも可能であり、外灯として、建物の壁等に設置することもできる。。

図１０（Ｂ）は、本発明の照明装置を、トンネル内の照明として用いたものである。本
発明の照明装置は、可撓性を有しているため、トンネル内の壁の曲面に沿って設置するこ
とが可能である。

図１０（Ｃ）は、本発明の照明装置をインテリア用の照明として用いた一例である。本
発明の照明装置は、薄型で可撓性を有しており、かつ面発光であるため、図１０（Ｂ）の
ように、自由な形状に加工することが可能である。

また、本発明の照明装置は、写真を撮影する際の照明として用いることもできる。写真
を撮影する場合は、大面積の均一化された輝度の光で被写体を照らすことにより、自然光
で被写体を照らした場合と同様な写真を撮ることができる。

本発明の照明装置の発光領域の断面図および上面図。本発明の照明装置の作製方法を示す図。本発明の照明装置の作製方法を示す図。本発明の照明装置の作製方法を示す図。本発明の照明装置のの発光領域の断面図および上面図。本発明の照明装置の作製方法を示す図。本発明の照明装置の作製方法を示す図。本発明の照明装置の上面図および断面図。本発明の照明装置を用いた機器の一例を示す図。本発明の照明装置を用いた機器の一例を示す図。本発明の照明装置の発光物質を含む層の一例を示す図。本発明の照明装置の発光物質を含む層の一例を示す図。

符号の説明

１０１基板
１０２電極
１０３発光物質を含む層
１０４第２の電極
１０５絶縁膜
１０６補助電極
１０７開口部
１０８発光領域

Claims

透光性を有する基板上に透明導電膜からなる第１の電極を形成し、
前記第１の電極上に発光物質を含む層を形成し、
前記発光物質を含む層上に第２の電極を形成し、
前記発光物質を含む層及び前記第２の電極に第１の開口部を形成して、前記第１の電極の一部を露出させ、
前記第２の電極及び前記第１の開口部を覆うように絶縁膜を形成し、
前記第１の開口部に形成された絶縁膜に第２の開口部を形成して、前記第１の電極の一部を露出させ、
前記第２の開口部において前記第１の電極と電気的に接続される第３の電極を形成することを特徴とする照明装置の作製方法。
請求項１において、前記基板側からレーザ光を照射することにより、前記第１の開口部を形成することを特徴とする照明装置の作製方法。
請求項１または２において、前記第２の開口部の径は、１０〜５００μｍであることを特徴とする照明装置の作製方法。
請求項１乃至３のいずれか一において、前記第１の開口部及び前記第２の開口部は、発光領域に複数設けられていることを特徴とする照明装置の作製方法。
請求項１乃至４のいずれか一において、前記発光物質を含む層から発光した光は、前記基板側から放射されることを特徴とする照明装置の作製方法。
基板上に第２の電極を形成し、
前記第２の電極上に発光物質を含む層を形成し、
前記発光物質を含む層上に透明導電膜からなる第１の電極を形成し、
前記基板、前記第２の電極、前記発光物質を含む層、及び前記第１の電極に開口部を形成し、
前記開口部の側壁、及び前記開口部の付近を覆うように絶縁膜を形成し、
前記開口部を介して前記第１の電極と電気的に接続される第３の電極を形成することを特徴とする照明装置の作製方法。
請求項６において、スパッタ法または蒸着法により前記絶縁膜を形成することを特徴とする照明装置の作製方法。
請求項６または７において、印刷法により前記第３の電極を形成することを特徴とする照明装置の作製方法。
請求項６乃至８のいずれか一において、前記開口部の径は、１０〜５００μｍであることを特徴とする照明装置の作製方法。
請求項６乃至９のいずれか一において、前記開口部を、発光領域に複数設けることを特徴とする照明装置の作製方法。
請求項６乃至１０のいずれか一において、前記発光物質を含む層から発光した光は、前記基板の逆側から放射されることを特徴とする照明装置の作製方法。
請求項１乃至１１のいずれか一において、前記基板は、可撓性を有することを特徴とする照明装置の作製方法。
請求項１乃至１２のいずれか一において、前記第３の電極は、アルミニウム、銅、または銀からなることを特徴とする照明装置の作製方法。
請求項１乃至１３のいずれか一において、前記発光物質を含む層は、複数の発光物質を含む層が積層された構造であることを特徴とする照明装置の作製方法。
請求項１乃至１４のいずれか一に記載の照明装置を、液晶表示装置のバックライト、室内の照明、インテリア用の照明、またはトンネル内の照明として用いることを特徴とする照明装置の作製方法。