JP5659677B2 - Organic EL element and organic EL lighting device - Google Patents

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Description

本発明は、有機EL素子およびこのような有機EL素子を備えた有機EL照明装置に関する。   The present invention relates to an organic EL element and an organic EL lighting device including such an organic EL element.

一般に、EL素子は、対向する2つの電極から注入された正孔および電子が発光層内で結合し、そのエネルギーで発光層中の蛍光物質を励起し、蛍光物質に応じた色の発光を行うものであり、自発光の面状表示素子として注目されている。その中でも、有機物質を発光材料として用いた有機EL素子は、有機化合物を発光材料とする自己発光型素子であり、高速度での発光が可能であるため、動画の表示に好適である。   In general, in an EL element, holes and electrons injected from two opposing electrodes are combined in a light emitting layer, and the phosphor in the light emitting layer is excited by the energy to emit light of a color corresponding to the fluorescent material. It is attracting attention as a self-luminous planar display element. Among them, an organic EL element using an organic substance as a light-emitting material is a self-light-emitting element using an organic compound as a light-emitting material, and can emit light at a high speed, and thus is suitable for displaying moving images.

このような優れた特性を有していることから、有機EL素子は、携帯電話や車載用ディスプレイとして、日常生活において普及しつつある。さらに、近年では、上記のような薄型面発光という特長を活かして、次世代の照明としても注目されている。   Due to such excellent characteristics, organic EL elements are becoming popular in daily life as mobile phones and in-vehicle displays. Furthermore, in recent years, it has been attracting attention as a next-generation illumination, taking advantage of the above-described thin surface light emission.

特開2007−5277号公報JP 2007-5277 A 特開2008−517431号公報JP 2008-517431 A

ところで、有機EL素子は、平坦な電極基板の上に素子を形成することにより作製されるのが一般的である。しかしながら、有機EL素子を、通常発光面積が大きい照明の用途に用いた場合、発光スペクトルが角度によって変化してしまうという問題がある。発光スペクトルが角度によって変化した場合、見る角度によって照明装置からの光の色が変化してしまい、かつ照明装置からの光が暗くなってしまう。   By the way, an organic EL element is generally manufactured by forming an element on a flat electrode substrate. However, when an organic EL element is used for illumination applications that usually have a large light emitting area, there is a problem that the emission spectrum changes depending on the angle. When the emission spectrum changes depending on the angle, the color of the light from the lighting device changes depending on the viewing angle, and the light from the lighting device becomes dark.

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、スペクトルの角度依存性を軽減することが可能な有機EL素子および有機EL照明装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of such points, and an object thereof is to provide an organic EL element and an organic EL lighting device capable of reducing the angular dependence of a spectrum.

本発明は、透明基材と、透明基材上に設けられ、陽極、有機層および陰極を含む有機EL層とを備え、透明基材のうち、有機EL層側の面に波形パターンを形成し、有機EL層からの発光光が拡散光として透明基材の光放出面に向かうようにし、波形パターンのピッチは、2.0mm〜100mmとなり、波形パターンの高さは、0.05mm〜2.0mmとなっていることを特徴とする有機EL素子である。 The present invention includes a transparent substrate and an organic EL layer provided on the transparent substrate and including an anode, an organic layer, and a cathode, and forms a corrugated pattern on the surface of the transparent substrate on the organic EL layer side. The emitted light from the organic EL layer is directed to the light emitting surface of the transparent substrate as diffused light, the pitch of the waveform pattern is 2.0 mm to 100 mm, and the height of the waveform pattern is 0.05 mm to 2 mm. It is an organic EL element characterized by being 0 mm .

本発明は、透明基材の光放出面側に、透明基材からの光を拡散する拡散板が設けられていることを特徴とする有機EL素子である。   The present invention is an organic EL device characterized in that a diffusion plate for diffusing light from a transparent substrate is provided on the light emission surface side of the transparent substrate.

本発明は、透明基材内に、有機EL層からの発光光を拡散させる多数の散乱粒子が分散されていることを特徴とする有機EL素子である。   The present invention is an organic EL device in which a large number of scattering particles that diffuse light emitted from an organic EL layer are dispersed in a transparent substrate.

本発明は、透明基材は、平板状の基材本体と、基材本体上に形成され、波形パターンを有する拡散層とを有することを特徴とする有機EL素子である。   The present invention is an organic EL element characterized in that the transparent base material has a flat base material body and a diffusion layer formed on the base material body and having a corrugated pattern.

本発明は、透明基材のうち拡散層に、有機EL層からの発光光を拡散させる多数の散乱粒子が分散されていることを特徴とする有機EL素子である。   The present invention is an organic EL device characterized in that a large number of scattering particles that diffuse light emitted from an organic EL layer are dispersed in a diffusion layer of a transparent substrate.

本発明は、基材本体と拡散層とは、互いに異なる材料からなることを特徴とする有機EL素子である。   The present invention is the organic EL element, wherein the base body and the diffusion layer are made of different materials.

本発明は、透明基材の波形パターンは、平面から見て多数の同心円から構成されていることを特徴とする有機EL素子である。   The present invention is the organic EL element characterized in that the corrugated pattern of the transparent substrate is composed of a large number of concentric circles as viewed from above.

本発明は、透明基材の波形パターンは、平面から見て多数の多角形から構成されていることを特徴とする有機EL素子である。   The present invention is the organic EL element characterized in that the corrugated pattern of the transparent substrate is composed of a large number of polygons as viewed from above.

本発明は、透明基材の波形パターンは、平面から見て多数の矩形から構成されていることを特徴とする有機EL素子である。   The present invention is the organic EL element characterized in that the corrugated pattern of the transparent substrate is composed of a number of rectangles as viewed from above.

本発明は、透明基材の波形パターンは、平面から見て多数の平行線から構成されていることを特徴とする有機EL素子である。   The present invention is the organic EL element characterized in that the corrugated pattern of the transparent substrate is composed of a large number of parallel lines as viewed from the plane.

本発明は、有機EL素子と、有機EL素子を覆うキャップガラスとを備えたことを特徴とする有機EL照明装置である。   The present invention is an organic EL lighting device comprising an organic EL element and a cap glass covering the organic EL element.

本発明によれば、透明基材のうち、有機EL層側の面に波形パターンが形成されているので、有機層からの発光光は、透明基材に向かって光放出面に対して予め所定の角度をもって発光される。したがって、有機層からの発光光が拡散光として透明基材の光放出面に向かい、光が様々な角度をもって光放出面から放出されるので、スペクトルの角度依存性を軽減することができる。   According to the present invention, since the waveform pattern is formed on the surface of the transparent substrate on the organic EL layer side, the emitted light from the organic layer is predetermined in advance with respect to the light emitting surface toward the transparent substrate. Light is emitted at an angle of. Therefore, the emitted light from the organic layer is directed to the light emitting surface of the transparent substrate as diffused light, and the light is emitted from the light emitting surface at various angles, so that the angle dependency of the spectrum can be reduced.

本発明の一実施の形態による有機EL素子を示す断面図。Sectional drawing which shows the organic EL element by one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態による有機EL素子のうち透明基材を示す平面図。The top view which shows a transparent base material among the organic EL elements by one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態による有機EL照明装置を示す断面図。Sectional drawing which shows the organic electroluminescent illuminating device by one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態による有機EL素子の製造方法を示す断面図。Sectional drawing which shows the manufacturing method of the organic EL element by one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態による有機EL素子の作用を示す断面図。Sectional drawing which shows the effect | action of the organic EL element by one embodiment of this invention. 本発明の変形例による有機EL素子を示す断面図。Sectional drawing which shows the organic EL element by the modification of this invention. 本発明の変形例による有機EL素子を示す断面図。Sectional drawing which shows the organic EL element by the modification of this invention. 本発明の変形例による有機EL素子を示す断面図。Sectional drawing which shows the organic EL element by the modification of this invention. 本発明の変形例による有機EL素子を示す断面図。Sectional drawing which shows the organic EL element by the modification of this invention. 本発明の変形例による有機EL素子を示す断面図。Sectional drawing which shows the organic EL element by the modification of this invention. 透明基材の変形例を示す平面図。The top view which shows the modification of a transparent base material. 透明基材の変形例を示す平面図。The top view which shows the modification of a transparent base material. 透明基材の変形例を示す平面図。The top view which shows the modification of a transparent base material.

以下、本発明の一実施の形態について、図1乃至図13を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

有機EL素子および有機EL照明装置の構成
まず、図1および図2により、本発明の一実施の形態について説明する。図1は、本実施の形態による有機EL素子を示す断面図であり、図2は、本実施の形態による有機EL素子のうち透明基材を示す平面図である。
Configuration of Organic EL Element and Organic EL Lighting Device First, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an organic EL element according to this embodiment, and FIG. 2 is a plan view showing a transparent substrate among the organic EL elements according to this embodiment.

図1に示すように、有機EL素子10は、透明基材20と、透明基材20上に設けられた有機EL層30とを備えている。このうち有機EL層30は、陽極31、有機層32および陰極33を含んでおり、これら陽極31、有機層32および陰極33は、透明基材20側からこの順番に積層されている。   As shown in FIG. 1, the organic EL element 10 includes a transparent base material 20 and an organic EL layer 30 provided on the transparent base material 20. Among these, the organic EL layer 30 includes an anode 31, an organic layer 32, and a cathode 33. The anode 31, the organic layer 32, and the cathode 33 are laminated in this order from the transparent substrate 20 side.

また、透明基材20は、有機EL層30の陽極31側に位置する面(光進入面21)と、光進入面21の反対側に位置し、外方に光を放出する面である光放出面22とを有している。本実施の形態において、透明基材20の光進入面21には波形パターン23が形成されており、有機EL層30からの発光光が、拡散光として透明基材20の光放出面22に向かうようになっている。なお、波形パターン23は、必ずしも光進入面21の全域に設ける必要はなく、その一部のみに設けても良い。   Further, the transparent substrate 20 is a light that is a surface (light entry surface 21) located on the anode 31 side of the organic EL layer 30 and a surface that is located on the opposite side of the light entry surface 21 and emits light outward. And a discharge surface 22. In the present embodiment, a waveform pattern 23 is formed on the light entrance surface 21 of the transparent substrate 20, and the emitted light from the organic EL layer 30 travels toward the light emission surface 22 of the transparent substrate 20 as diffused light. It is like that. Note that the waveform pattern 23 does not necessarily have to be provided in the entire area of the light entrance surface 21 and may be provided only in a part thereof.

図1に示すように、透明基材20の波形パターン23は、その断面で見た場合、水平方向に沿って連続的に配置された複数の波部24を有している。これら複数の波部24は、それぞれ曲線形状からなっている。   As shown in FIG. 1, the corrugated pattern 23 of the transparent base material 20 has a plurality of wave portions 24 arranged continuously along the horizontal direction when viewed in the cross section. Each of the plurality of wave portions 24 has a curved shape.

この場合、波形パターン23のピッチ(波長)Lは、2.0mm〜100mmとすることが好ましく、2.0mm〜50mmとすることが更に好ましい。波形パターン23のピッチLを2.0mm未満とした場合、光の干渉の影響が強くなり、波形パターン23のピッチLが100mmを超える場合、発光スペクトルの角度依存の改善効果が小さくなる。   In this case, the pitch (wavelength) L of the waveform pattern 23 is preferably 2.0 mm to 100 mm, and more preferably 2.0 mm to 50 mm. When the pitch L of the waveform pattern 23 is less than 2.0 mm, the influence of light interference becomes strong, and when the pitch L of the waveform pattern 23 exceeds 100 mm, the effect of improving the angle dependence of the emission spectrum is reduced.

また、波形パターン23の高さ(波高)Hは、0.05mm〜2.0mmとすることが好ましく、0.1mm〜1.0mmとすることが更に好ましい。波形パターン23の高さHを0.05mm未満とした場合、発光スペクトルの角度依存の改善効果が小さくなり、波形パターン23の高さHが2.0mmを超える場合、光の干渉の影響が強くなる。   Moreover, the height (wave height) H of the waveform pattern 23 is preferably 0.05 mm to 2.0 mm, and more preferably 0.1 mm to 1.0 mm. When the height H of the waveform pattern 23 is less than 0.05 mm, the effect of improving the angle dependence of the emission spectrum is reduced, and when the height H of the waveform pattern 23 exceeds 2.0 mm, the influence of light interference is strong. Become.

図2に示すように、透明基材20の波形パターン23は、平面から見て多数の同心円から構成されている。この場合、波形パターン23を構成する多数の同心円は、中心から外周に向けて同一の間隔でその径が増加するようになっている。しかしながら、これに限らず、中心から外周に向けて異なる間隔でその径が増加するようになっていても良い。また、透明基材20の外形は、平面矩形形状からなっているが、これに限らず、後述する有機EL照明装置40の用途に合わせて平面円形状または平面多角形形状等としても良い。   As shown in FIG. 2, the corrugated pattern 23 of the transparent substrate 20 is composed of a large number of concentric circles when viewed from the plane. In this case, the number of concentric circles constituting the waveform pattern 23 increases in diameter from the center toward the outer periphery at the same interval. However, the present invention is not limited to this, and the diameter may increase at different intervals from the center toward the outer periphery. Moreover, although the external shape of the transparent base material 20 consists of a planar rectangular shape, it is not restricted to this, It is good also as a planar circular shape or a planar polygon shape according to the use of the organic EL lighting apparatus 40 mentioned later.

また、図1に示すように、有機EL層30を構成する陽極31、有機層32および陰極33は、それぞれ透明基材20の波形パターン23に沿って形成されており、断面から見た場合、各々波形パターン23に対応する波形状を有している。   Moreover, as shown in FIG. 1, the anode 31, the organic layer 32, and the cathode 33 which comprise the organic EL layer 30 are each formed along the waveform pattern 23 of the transparent base material 20, and when seen from a cross section, Each has a waveform corresponding to the waveform pattern 23.

以下、このような有機EL素子10を構成する各構成部材について、順次説明する。   Hereinafter, each component which comprises such an organic EL element 10 is demonstrated sequentially.

透明基材20としては、透明性の高い材料であれば特に限定されるものではなく、ガラス等の無機材料や、透明樹脂等の有機材料を用いることができる。透明樹脂としては、具体的には、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリフッ化ビニル(PFV)、ポリアクリレート(PA)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、非晶質ポリオレフィン、またはフッ素系樹脂等が挙げられる。透明基材20の厚みは、例えば0.1〜2.0mm程度とすることができる。   The transparent substrate 20 is not particularly limited as long as it is a highly transparent material, and an inorganic material such as glass or an organic material such as a transparent resin can be used. Specific examples of the transparent resin include polyethersulfone, polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), polyetheretherketone (PEEK), polyvinyl fluoride (PFV), polyacrylate (PA), and polypropylene (PP). , Polyethylene (PE), amorphous polyolefin, or fluorine-based resin. The thickness of the transparent substrate 20 can be, for example, about 0.1 to 2.0 mm.

陽極31は、透明または半透明である必要がある。また、陽極31としては、正孔が注入されやすいように仕事関数の大きい導電性材料からなることが好ましい。陽極31の材料としては、ITO(インジウム錫酸化物)、酸化錫、酸化亜鉛等が挙げられる。陽極31はその透明性を向上させ、あるいは抵抗率を低下させる目的で、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等の方法により形成されても良い。陽極31の厚みは、例えば100nm〜200nm程度とすることができる。   The anode 31 needs to be transparent or translucent. The anode 31 is preferably made of a conductive material having a high work function so that holes are easily injected. Examples of the material of the anode 31 include ITO (indium tin oxide), tin oxide, and zinc oxide. The anode 31 may be formed by a method such as a sputtering method, a vacuum deposition method, or an ion plating method for the purpose of improving the transparency or reducing the resistivity. The thickness of the anode 31 can be about 100 nm to 200 nm, for example.

有機層32は、少なくとも発光層を含んでおり、このほか、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、および電子注入層のうち1つまたは複数の層を含んでいても良い。有機層32の具体的な層構成としては、発光層のみ、正孔注入層/発光層、正孔注入層/発光層/電子注入層、正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層、正孔注入層/発光層/電子輸送層などを例示することができる。   The organic layer 32 includes at least a light emitting layer, and may further include one or more of a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, and an electron injection layer. The specific layer structure of the organic layer 32 includes only a light emitting layer, a hole injection layer / light emitting layer, a hole injection layer / light emitting layer / electron injection layer, a hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron. Examples include a transport layer / electron injection layer, a hole injection layer / light emitting layer / electron transport layer, and the like.

有機層32に含まれる発光層は、主として蛍光または燐光を発光する有機化合物と、これを補助するドーパントから通常構成される。このような有機化合物としては低分子化合物のものであっても高分子化合物のものであってもよい。発光層に好適に使用される有機化合物としては、色素系材料、金属錯体系材料、高分子系材料等が挙げられる。   The light emitting layer included in the organic layer 32 is generally composed of an organic compound that mainly emits fluorescence or phosphorescence and a dopant that assists the organic compound. Such an organic compound may be a low molecular compound or a high molecular compound. Examples of the organic compound suitably used for the light emitting layer include a dye material, a metal complex material, and a polymer material.

また、正孔注入層に用いられる材料としては、例えば、アリールアミン類、フタロシアニン類、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン等の酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリフェニレンビニレンおよびこれらの誘導体等の導電性高分子などを挙げることができる。   Examples of the material used for the hole injection layer include arylamines, phthalocyanines, vanadium oxide, molybdenum oxide, ruthenium oxide, aluminum oxide, titanium oxide and other oxides, amorphous carbon, polyaniline, polythiophene, polyphenylene vinylene. And conductive polymers such as derivatives thereof.

正孔輸送層に用いられる材料としては、例えば、アリールアミン類;フタロシアニン類;酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン等の酸化物;アモルファスカーボン;ポリアニリン、ポリフェニレンビニレンおよびこれらの誘導体等の導電性高分子;などを挙げることができる。   Examples of materials used for the hole transport layer include arylamines; phthalocyanines; oxides such as vanadium oxide, molybdenum oxide, ruthenium oxide, aluminum oxide, and titanium oxide; amorphous carbon; polyaniline, polyphenylene vinylene, and derivatives thereof. And the like, and the like.

電子輸送層に用いられる材料としては、例えば、オキサジアゾール類、トリアゾール類、バソキュプロイン、バソフェナントロリン等のフェナントロリン類、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム錯体(Alq3)等のアルミキノリノール錯体などが挙げられる。   Examples of the material used for the electron transport layer include phenanthrolines such as oxadiazoles, triazoles, bathocuproin, and bathophenanthroline, and aluminum quinolinol complexes such as tris (8-quinolinolato) aluminum complex (Alq3).

電子注入層に用いられる材料としては、例えば、アルミリチウム合金、リチウム、セシウム等のアルカリ金属やその合金;フッ化リチウム、フッ化セシウム等のアルカリ金属のハロゲン化物;ストロンチウム、カルシウム等のアルカリ土類金属;フッ化マグネシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム等のアルカリ土類金属のハロゲン化物;酸化マグネシウム、酸化ストロンチウム、酸化アルミニウム等の酸化物などが挙げられる。   Examples of the material used for the electron injection layer include alkali metals such as aluminum lithium alloy, lithium and cesium and alloys thereof; halides of alkali metals such as lithium fluoride and cesium fluoride; alkaline earth materials such as strontium and calcium Metals: Halides of alkaline earth metals such as magnesium fluoride, strontium fluoride, calcium fluoride, barium fluoride; oxides such as magnesium oxide, strontium oxide, and aluminum oxide.

なお、有機層32全体の厚みとしては、その機能が十分に発揮される厚みであれば特に限定されないが、例えば100nm〜500nm程度とすることができる。   The thickness of the organic layer 32 as a whole is not particularly limited as long as the thickness of the organic layer 32 is sufficiently exerted, but may be, for example, about 100 nm to 500 nm.

陰極33としては、電子が注入しやすいように仕事関数の小さな導電性材料であることが好ましい。また、複数の材料を混合させてもよい。好ましい陰極33の材料としては、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金(Al−Li、Al―Ca、Al―Mg等)、マグネシウム合金(Mg−Ag等)、金属カルシウム、および仕事関数の小さい金属等が挙げられる。陰極33の厚みは、例えば100nm〜500nm程度とすることができる。   The cathode 33 is preferably a conductive material having a small work function so that electrons can be easily injected. A plurality of materials may be mixed. Preferred materials for the cathode 33 include, for example, aluminum, aluminum alloys (Al—Li, Al—Ca, Al—Mg, etc.), magnesium alloys (Mg—Ag, etc.), metallic calcium, and metals having a low work function. It is done. The thickness of the cathode 33 can be about 100 nm to 500 nm, for example.

さらに本実施の形態において、図3に示すように、有機EL素子10を備えた有機EL照明装置40も提供する。図3は、本発明の一実施の形態による有機EL照明装置を示す断面図である。図3において、有機EL照明装置40は、有機EL素子10と、有機EL素子10の透明基材20に連結され、有機EL素子10を覆うキャップガラス41とを備えている。なお、図3において、図1および図2と同一部分には同一の符号を付してある。   Furthermore, in this Embodiment, as shown in FIG. 3, the organic electroluminescent illuminating device 40 provided with the organic electroluminescent element 10 is also provided. FIG. 3 is a cross-sectional view showing an organic EL lighting device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 3, the organic EL lighting device 40 includes an organic EL element 10 and a cap glass 41 that is connected to the transparent substrate 20 of the organic EL element 10 and covers the organic EL element 10. In FIG. 3, the same parts as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.

有機EL素子の製造方法
次に、図1に示す有機EL素子10の製造方法について、図4(a)−(e)を用いて説明する。
Method for Manufacturing Organic EL Element Next, a method for manufacturing the organic EL element 10 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS.

まず図4(a)に示すように、光進入面21に波形パターン23が形成された透明基材20を準備する。なお、波形パターン23が形成された透明基材20を作製する方法としては、透明基材20がガラスからなる場合、フォトエッチングおよび研磨等を挙げることができる。また透明基材20が透明樹脂からなる場合、フォトリソ、研磨、およびプレス加工(型押し)を挙げることができる。   First, as shown to Fig.4 (a), the transparent base material 20 with which the waveform pattern 23 was formed in the light entrance surface 21 is prepared. In addition, as a method of producing the transparent base material 20 in which the waveform pattern 23 is formed, when the transparent base material 20 is made of glass, photoetching and polishing can be exemplified. Moreover, when the transparent base material 20 consists of transparent resin, photolithography, grinding | polishing, and press work (embossing) can be mentioned.

次いで、この透明基材20上に、透明基材20の波形パターン23に沿って、ITO等の導電性材料からなる陽極31を波形状に形成する(図4(b))。陽極31の形成方法としては、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等が挙げられる。   Next, an anode 31 made of a conductive material such as ITO is formed in a wave shape on the transparent substrate 20 along the waveform pattern 23 of the transparent substrate 20 (FIG. 4B). Examples of the method for forming the anode 31 include a sputtering method, a vacuum deposition method, and an ion plating method.

続いて、透明基材20に形成された陽極31上に有機層32を形成する(図4(c))。このとき有機層32は、陽極31の形状に沿って波形状に形成される。有機層32が正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、および電子注入層のうちのいくつかの層を含む場合、これら各層を順次陽極31上に形成することにより、有機層32を作製する。有機層32を構成する各層の形成方法としては、真空蒸着法等の蒸着法のほか、ノズルから塗布液を塗布するノズル塗布法、インクジェット等の印刷法を挙げることができる。   Subsequently, an organic layer 32 is formed on the anode 31 formed on the transparent substrate 20 (FIG. 4C). At this time, the organic layer 32 is formed in a wave shape along the shape of the anode 31. When the organic layer 32 includes some of a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer, these layers are sequentially formed on the anode 31 to form an organic layer. Layer 32 is produced. Examples of a method for forming each layer constituting the organic layer 32 include a nozzle coating method in which a coating solution is applied from a nozzle, and a printing method such as an inkjet, in addition to a vapor deposition method such as a vacuum vapor deposition method.

次に、有機層32上に、アルミニウム等の導電性材料からなる陰極33を形成する(図4(d))。このとき陰極33は、有機層32の形状に沿って波形状に形成される。陰極33の形成方法としては、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等が挙げられる。   Next, a cathode 33 made of a conductive material such as aluminum is formed on the organic layer 32 (FIG. 4D). At this time, the cathode 33 is formed in a wave shape along the shape of the organic layer 32. Examples of the method for forming the cathode 33 include sputtering, vacuum deposition, and ion plating.

このようにして、図1に示す有機EL素子10を得ることができる(図4(e))。   Thus, the organic EL element 10 shown in FIG. 1 can be obtained (FIG. 4E).

本実施の形態の作用効果
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について、図5を用いて説明する。図5は、本実施の形態による有機EL素子の作用を示す断面図である。
Next, the operation of the present embodiment having such a configuration will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the operation of the organic EL element according to the present embodiment.

図5に示すように、本実施の形態による有機EL素子10を電源15に接続し、陽極31と陰極33との間に電圧を加え、それぞれ正孔と電子とを注入する。この場合、有機層32内で正孔と電子とが再結合し、有機層32が発光する。有機層32からの発光光は、陽極31および透明基材20内部を通過して、光放出面22から放出される。   As shown in FIG. 5, the organic EL element 10 according to the present embodiment is connected to a power supply 15 and a voltage is applied between an anode 31 and a cathode 33 to inject holes and electrons, respectively. In this case, holes and electrons are recombined in the organic layer 32, and the organic layer 32 emits light. The emitted light from the organic layer 32 passes through the anode 31 and the inside of the transparent substrate 20 and is emitted from the light emission surface 22.

本実施の形態においては、上述したように透明基材20の光進入面21には波形パターン23が形成され、有機層32は波形状を有している。このため、有機層32からの発光光は、透明基材20に向かって光放出面22に対して予め所定角度をもって発光される。この有機層32からの発光光は、光放出面22に垂直な方向のみならず、光放出面22に対して様々な角度をもって進行する(図5の矢印参照)。このようにして、有機層32からの発光光は、拡散光として透明基材20内部を通過して光放出面22に向かい、光放出面22から様々な角度をもって放出される。この結果、光放出面22からの光が拡散し、有機EL素子10におけるスペクトルの角度依存性を軽減することができる。   In the present embodiment, as described above, the corrugated pattern 23 is formed on the light entrance surface 21 of the transparent substrate 20, and the organic layer 32 has a wave shape. For this reason, the emitted light from the organic layer 32 is emitted at a predetermined angle with respect to the light emission surface 22 toward the transparent substrate 20 in advance. The emitted light from the organic layer 32 travels at various angles with respect to the light emitting surface 22 as well as in a direction perpendicular to the light emitting surface 22 (see arrows in FIG. 5). In this way, emitted light from the organic layer 32 passes through the transparent substrate 20 as diffused light, travels toward the light emission surface 22, and is emitted from the light emission surface 22 at various angles. As a result, the light from the light emitting surface 22 diffuses, and the angle dependency of the spectrum in the organic EL element 10 can be reduced.

以上説明したように本実施の形態によれば、透明基材20のうち、有機EL層30側の面に波形パターン23を形成し、有機層32からの発光光が拡散光として透明基材20の光放出面22に向かうようにしたので、スペクトルの角度依存性を軽減することができる。これにより、有機EL素子10の視野角を広げ、見る方向によって有機EL素子10からの光の色が変化してしまうことを防止することができる。同時に、有機EL素子10からの光が暗くなることを防止することができる。   As described above, according to the present embodiment, the corrugated pattern 23 is formed on the surface of the transparent substrate 20 on the organic EL layer 30 side, and the emitted light from the organic layer 32 is diffused as the transparent substrate 20. Therefore, the dependence on the angle of the spectrum can be reduced. Thereby, the viewing angle of the organic EL element 10 can be widened, and the color of light from the organic EL element 10 can be prevented from changing depending on the viewing direction. At the same time, the light from the organic EL element 10 can be prevented from becoming dark.

また本実施の形態によれば、透明基材20上で、有機層32がうねるように形成されているので、透明基材20の光放出面22における単位面積あたりの光の明るさを増大することができる。   Moreover, according to this Embodiment, since the organic layer 32 is formed so that it may wave on the transparent base material 20, the brightness of the light per unit area in the light emission surface 22 of the transparent base material 20 is increased. be able to.

有機EL素子の変形例
次に、図6乃至図10により、本実施の形態による有機EL素子の各種変形例について説明する。図6乃至図10において、図1乃至図5に示す実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
Modified Examples of Organic EL Element Next, various modified examples of the organic EL element according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 6 to 10, the same parts as those of the embodiment shown in FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図6および図7は、本実施の形態の一変形例による有機EL素子10Aを示している。図6は、有機EL素子10Aの断面図であり、図7は、有機EL素子10Aの作用を示す断面図である。   6 and 7 show an organic EL element 10A according to a modification of the present embodiment. FIG. 6 is a cross-sectional view of the organic EL element 10A, and FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating the operation of the organic EL element 10A.

図6および図7に示す有機EL素子10Aにおいて、透明基材20の光放出面22側に、透明基材20の光放出面22からの光を拡散する拡散板17が設けられている。このような拡散板17としては、例えば、凹凸処理が施された高分子フィルムや、拡散剤を含有した高分子フィルム、あるいはガラス内に光拡散物質を分散させたものが用いられる。このように構成した場合、拡散板17により透明基材20の光放出面22からの光を更に様々な方向に拡散することができ(図7の矢印参照)、スペクトルの角度依存性をより一層軽減することができる。   In the organic EL element 10 </ b> A shown in FIGS. 6 and 7, a diffusion plate 17 that diffuses light from the light emission surface 22 of the transparent substrate 20 is provided on the light emission surface 22 side of the transparent substrate 20. As such a diffuser plate 17, for example, a polymer film that has been subjected to unevenness treatment, a polymer film that contains a diffusing agent, or a material in which a light diffusing substance is dispersed in glass is used. When configured in this manner, the light from the light emitting surface 22 of the transparent base material 20 can be further diffused in various directions by the diffusion plate 17 (see the arrow in FIG. 7), and the spectral angle dependency is further increased. Can be reduced.

図8は、他の変形例による有機EL素子10Bを示している。図8は、有機EL素子10Bの断面図である。   FIG. 8 shows an organic EL element 10B according to another modification. FIG. 8 is a cross-sectional view of the organic EL element 10B.

図8に示す有機EL素子10Bにおいて、透明基材20内には、有機EL層30の有機層32からの発光光を拡散させる多数の散乱粒子25が分散されている。このような散乱粒子25としては、シリカゲルを挙げることができる。また、散乱粒子25の径は、例えば0.8μm〜3.0μm程度とすることができる。このように構成した場合、散乱粒子25によって透明基材20の光放出面22からの光を更に拡散することができ、スペクトルの角度依存性をより一層軽減することができる。   In the organic EL element 10 </ b> B shown in FIG. 8, a large number of scattering particles 25 that diffuse light emitted from the organic layer 32 of the organic EL layer 30 are dispersed in the transparent substrate 20. Examples of such scattering particles 25 include silica gel. Moreover, the diameter of the scattering particle 25 can be about 0.8 micrometer-3.0 micrometers, for example. When configured in this manner, the light from the light emitting surface 22 of the transparent substrate 20 can be further diffused by the scattering particles 25, and the angular dependence of the spectrum can be further reduced.

図9は、他の変形例による有機EL素子10Cを示している。図9は、有機EL素子10Cの断面図である。   FIG. 9 shows an organic EL element 10C according to another modification. FIG. 9 is a cross-sectional view of the organic EL element 10C.

図9に示す有機EL素子10Cにおいて、透明基材20は、平板状の基材本体26と、基材本体26上に形成され、波形パターン23を有する拡散層27とを有している。この場合、拡散層27は、基材本体26に対して例えば接着剤等を用いることにより固定されている。なお、基材本体26と拡散層27とは、互いに異なる材料からなっていてもよい。例えば、基材本体26をガラスから構成するとともに、拡散層27をドライフィルム等の合成樹脂から構成しても良い。このように構成した場合、上述した実施の形態による効果に加え、透明基材20のうち波形パターン23が形成される部分(拡散層27)のみを別材料(例えば合成樹脂)から構成することができるので、波形パターン23を作製する作業が容易となり、有機EL素子10Cの製造コストを低減することができる。   In the organic EL element 10 </ b> C shown in FIG. 9, the transparent substrate 20 has a flat substrate body 26 and a diffusion layer 27 formed on the substrate body 26 and having a waveform pattern 23. In this case, the diffusion layer 27 is fixed to the base body 26 by using, for example, an adhesive. The base body 26 and the diffusion layer 27 may be made of different materials. For example, the base body 26 may be made of glass, and the diffusion layer 27 may be made of a synthetic resin such as a dry film. When configured in this way, in addition to the effects of the above-described embodiment, only the portion (diffusion layer 27) where the corrugated pattern 23 is formed in the transparent substrate 20 can be configured from another material (for example, synthetic resin). Therefore, the operation of producing the waveform pattern 23 is facilitated, and the manufacturing cost of the organic EL element 10C can be reduced.

図10は、さらに他の変形例による有機EL素子10Dを示している。図10は、有機EL素子10Dの断面図である。   FIG. 10 shows an organic EL element 10D according to still another modification. FIG. 10 is a cross-sectional view of the organic EL element 10D.

図10に示す有機EL素子10Dにおいて、図9に示す有機EL素子10Cと同様、透明基材20は、平板状の基材本体26と、基材本体26上に形成され、波形パターン23を有する拡散層27とを有している。この場合、透明基材20のうち、拡散層27のみに、有機EL層30の有機層32からの発光光を拡散させる多数の散乱粒子25が分散されている。この散乱粒子25としては、上述した図8に示すものと同様のものを用いることができる。このように構成した場合、有機EL素子10Dの製造コストを低減できるとともに、散乱粒子25によって透明基材20の光放出面22からの光を更に拡散することができ、スペクトルの角度依存性をより一層軽減することができる。   In the organic EL element 10 </ b> D shown in FIG. 10, the transparent base material 20 is formed on the base material body 26 having a flat plate shape and the corrugated pattern 23, as in the organic EL element 10 </ b> C shown in FIG. 9. And a diffusion layer 27. In this case, in the transparent substrate 20, a large number of scattering particles 25 that diffuse light emitted from the organic layer 32 of the organic EL layer 30 are dispersed only in the diffusion layer 27. As this scattering particle 25, the thing similar to what was shown in FIG. 8 mentioned above can be used. When configured in this way, the manufacturing cost of the organic EL element 10D can be reduced, and the light from the light emitting surface 22 of the transparent substrate 20 can be further diffused by the scattering particles 25, and the angular dependence of the spectrum can be further increased. This can be further reduced.

なお、図8乃至図10に示す各変形例において、図6および図7に示す構成と同様に、透明基材20の光放出面22側に拡散板17を設けても良い。   8 to 10, the diffusion plate 17 may be provided on the light emitting surface 22 side of the transparent base material 20 as in the configurations shown in FIGS. 6 and 7.

透明基材の変形例
次に、図11乃至図13により、透明基材の各種変形例について説明する。すなわち、上述した図2に示す実施の形態において、透明基材20の波形パターン23は、平面から見て多数の同心円から構成されている。しかしながら、これに限らず、波形パターン23の形状として、図11乃至図13に示す各種形状を採用することもできる。
Modification of the transparent substrate Next, FIGS. 11 to 13, will be described various modified examples of the transparent substrate. That is, in the embodiment shown in FIG. 2 described above, the corrugated pattern 23 of the transparent substrate 20 is composed of a large number of concentric circles when viewed from the plane. However, the present invention is not limited to this, and various shapes shown in FIGS. 11 to 13 may be employed as the shape of the waveform pattern 23.

図11に示す透明基材20Aにおいて、波形パターン23は、平面から見て、互いに大きさの異なる多数の正六角形から構成されている。また、図12に示す透明基材20Bにおいて、波形パターン23は、平面から見て、互いに大きさの異なる多数の矩形から構成されている。なお、これらの例に限らず、波形パターン23は、多数の多角形(例えば三角形、五角形等)から構成されていても良い。   In the transparent substrate 20A shown in FIG. 11, the corrugated pattern 23 is composed of a number of regular hexagons having different sizes from each other when viewed from the plane. Moreover, in the transparent base material 20B shown in FIG. 12, the waveform pattern 23 is comprised from many rectangles from which a magnitude | size mutually differs seeing from a plane. Note that the waveform pattern 23 is not limited to these examples, and the waveform pattern 23 may be composed of a large number of polygons (for example, triangles, pentagons, etc.).

また、図13に示す透明基材20Cにおいて、波形パターン23は、平面から見て多数の平行線から構成されている。この場合、平行線の間隔は均等であっても良く、中央から外側に向けて異なるようにしても良い。また、図13において、多数の平行線は透明基材20Cの一辺に平行に配置されているが、これに限らず、透明基材20Cの一辺に平行にしなくても良い。   Further, in the transparent substrate 20C shown in FIG. 13, the waveform pattern 23 is composed of a large number of parallel lines as viewed from the plane. In this case, the interval between the parallel lines may be equal, or may be different from the center toward the outside. In FIG. 13, a large number of parallel lines are arranged in parallel with one side of the transparent substrate 20 </ b> C, but the present invention is not limited to this, and the parallel lines may not be in parallel with one side of the transparent substrate 20 </ b> C.

なお、図11乃至図13に示す透明基材の変形例については、上述した図1乃至図10に示す全ての実施の形態や変形例に対して適用することができる。   11 to 13 can be applied to all the embodiments and modifications shown in FIGS. 1 to 10 described above.

次に、本実施の形態における具体的実施例について説明する。   Next, specific examples in the present embodiment will be described.

(実施例)
図1に示す構成からなる、有機EL素子10(実施例)を作製した。この場合、透明基材20はガラスからなり、その波形パターン23のピッチLは10.0mm(一定)とした。また、波形パターン23の高さHは0.4mmとした。さらに、透明基材20の厚みは1.0mmであった。一方、有機EL層30は、ITOからなる陽極31と、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、および電子注入層を含む有機層32と、アルミニウムからなる陰極33とから構成した。この有機EL層30全体の厚みは、400nmであった。
(Example)
An organic EL element 10 (Example) having the configuration shown in FIG. 1 was produced. In this case, the transparent substrate 20 is made of glass, and the pitch L of the corrugated pattern 23 is 10.0 mm (constant). The height H of the waveform pattern 23 was 0.4 mm. Furthermore, the thickness of the transparent substrate 20 was 1.0 mm. On the other hand, the organic EL layer 30 includes an anode 31 made of ITO, an organic layer 32 including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer, and a cathode 33 made of aluminum. Configured. The total thickness of the organic EL layer 30 was 400 nm.

この有機EL素子10(実施例)を電源15に接続し、発光させた際のスペクトルの角度依存性を測定した。このとき、有機EL素子10の輝度が1000cd/mとなるようにした。スペクトルの角度依存性を測定する際、具体的には、発光面の垂直方向に対して0°〜80°の間で分光放射計SR−3(トプコン製)を用いて色度を測定し、それぞれの角度ごとに色度の変化を確認した。この結果を表1に示す。 The organic EL element 10 (Example) was connected to a power source 15 and the angle dependency of the spectrum when light was emitted was measured. At this time, the luminance of the organic EL element 10 was set to 1000 cd / m 2 . When measuring the angular dependence of the spectrum, specifically, the chromaticity is measured using a spectroradiometer SR-3 (manufactured by Topcon) between 0 ° and 80 ° with respect to the vertical direction of the light emitting surface, The change in chromaticity was confirmed for each angle. The results are shown in Table 1.

(比較例)
透明基材が平坦な基板からなり、波形パターンを有していないこと、以外は、上述した実施例と同様にして、有機EL素子(比較例)を作製した。この有機EL素子(比較例)を電源に接続し、上述した実施例と同様にスペクトルの角度依存性を測定した。この結果を表1に示す。
(Comparative example)
An organic EL element (comparative example) was produced in the same manner as in the above-described example except that the transparent base material was a flat substrate and did not have a corrugated pattern. This organic EL element (comparative example) was connected to a power source, and the angular dependence of the spectrum was measured in the same manner as in the above-described example. The results are shown in Table 1.

Figure 0005659677
Figure 0005659677

この結果、実施例による有機EL素子10は、比較例による有機EL素子と比べて、いずれの角度においても色度に変化が見られず、明らかにスペクトルの角度依存性が軽減していることが分かった。   As a result, the organic EL element 10 according to the example shows no change in chromaticity at any angle and apparently reduces the angular dependence of the spectrum as compared with the organic EL element according to the comparative example. I understood.

10 有機EL素子
15 電源
17 拡散板
20 透明基材
21 光進入面
22 光放出面
23 波形パターン
24 波部
25 散乱粒子
26 基材本体
27 拡散層
30 有機EL層
31 陽極
32 有機層
33 陰極
40 有機EL照明装置
41 キャップガラス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Organic EL element 15 Power supply 17 Diffusion plate 20 Transparent base material 21 Light entrance surface 22 Light emission surface 23 Waveform pattern 24 Wave part 25 Scattering particle 26 Base material body 27 Diffusion layer 30 Organic EL layer 31 Anode 32 Organic layer 33 Cathode 40 Organic EL lighting device 41 Cap glass

Claims (11)

透明基材と、
透明基材上に設けられ、陽極、有機層および陰極を含む有機EL層とを備え、
透明基材のうち、有機EL層側の面に波形パターンを形成し、有機EL層からの発光光が拡散光として透明基材の光放出面に向かうようにし
波形パターンのピッチは、2.0mm〜100mmとなり、
波形パターンの高さは、0.05mm〜2.0mmとなっていることを特徴とする有機EL素子。
A transparent substrate;
Provided on a transparent substrate, comprising an organic EL layer including an anode, an organic layer and a cathode,
Of the transparent substrate, a waveform pattern is formed on the surface of the organic EL layer side so that the emitted light from the organic EL layer is directed to the light emitting surface of the transparent substrate as diffused light ,
The pitch of the waveform pattern is 2.0 mm to 100 mm,
An organic EL element having a waveform pattern height of 0.05 mm to 2.0 mm .
透明基材の光放出面側に、透明基材からの光を拡散する拡散板が設けられていることを特徴とする請求項1記載の有機EL素子。   2. The organic EL device according to claim 1, wherein a diffusion plate for diffusing light from the transparent substrate is provided on the light emitting surface side of the transparent substrate. 透明基材内に、有機EL層からの発光光を拡散させる多数の散乱粒子が分散されていることを特徴とする請求項1または2記載の有機EL素子。   The organic EL element according to claim 1, wherein a large number of scattering particles that diffuse light emitted from the organic EL layer are dispersed in the transparent substrate. 透明基材は、平板状の基材本体と、基材本体上に形成され、波形パターンを有する拡散層とを有することを特徴とする請求項1または2記載の有機EL素子。   The organic EL device according to claim 1, wherein the transparent substrate has a flat substrate body and a diffusion layer formed on the substrate body and having a corrugated pattern. 透明基材のうち拡散層に、有機EL層からの発光光を拡散させる多数の散乱粒子が分散されていることを特徴とする請求項4記載の有機EL素子。   5. The organic EL element according to claim 4, wherein a large number of scattering particles that diffuse light emitted from the organic EL layer are dispersed in the diffusion layer of the transparent substrate. 基材本体と拡散層とは、互いに異なる材料からなることを特徴とする請求項4または5記載の有機EL素子。   6. The organic EL element according to claim 4, wherein the base body and the diffusion layer are made of different materials. 透明基材の波形パターンは、平面から見て多数の同心円から構成されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項記載の有機EL素子。   The organic EL element according to claim 1, wherein the waveform pattern of the transparent substrate is composed of a large number of concentric circles as viewed from above. 透明基材の波形パターンは、平面から見て多数の多角形から構成されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項記載の有機EL素子。   The organic EL element according to any one of claims 1 to 6, wherein the waveform pattern of the transparent substrate is composed of a large number of polygons as viewed from above. 透明基材の波形パターンは、平面から見て多数の矩形から構成されていることを特徴とする請求項8記載の有機EL素子。   9. The organic EL element according to claim 8, wherein the waveform pattern of the transparent substrate is composed of a large number of rectangles as viewed from above. 透明基材の波形パターンは、平面から見て多数の平行線から構成されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項記載の有機EL素子。   The organic EL element according to claim 1, wherein the corrugated pattern of the transparent substrate is composed of a large number of parallel lines when viewed from the plane. 請求項1乃至10のいずれか一項記載の有機EL素子と、
有機EL素子を覆うキャップガラスとを備えたことを特徴とする有機EL照明装置。
The organic EL element according to any one of claims 1 to 10 ,
An organic EL lighting device comprising a cap glass that covers the organic EL element.
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