JP5703251B2 - 有機電界発光素子、照明装置及び有機電界発光素子の製造方法 - Google Patents
有機電界発光素子、照明装置及び有機電界発光素子の製造方法 Download PDFInfo
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Description
有機電界発光素子において、薄型、軽量、面発光などの特徴から、これまでの照明器具や光源では実現できなかった応用が期待されている。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図1は、第1の実施形態に係る有機電界発光素子の構成を例示する模式的断面図である。
図2は、第1の実施形態に係る有機電界発光素子の構成を例示する模式的平面図である。図1は、図2のA1−A2線断面図である。
これらの図は、本実施形態に係る有機電界発光素子の一部を拡大して例示している。
図1及び図2に表したように、有機電界発光素子110は、第1電極10と、第2電極20と、有機発光層40と、光学層50と、を含む。
図3(a)〜図3(c)は、液晶層52の一部を拡大して表示している。
図3(a)に表したように、液晶層52は、例えば、樹脂部52aと、液晶部52bと、を含む。液晶層52においては、例えば、高分子分散型液晶(PDLC)と呼ばれる液晶方式が採用される。
図3(c)に表したように、液晶層52において、液晶部52bの中に、樹脂部52aが分散されている。
図4(a)〜図4(c)は、光学層50の光学特性を例示する。
図4(a)に表したように、光学層50は、透過する光(有機発光層30から放出された光)の進行方向を変化させる第1状態を有する。第1状態の光学層50は、例えば、液晶層52において、入射した光を散乱させる。光の進行方向の変化は、屈折効果に基づいても良い。また、回折効果に基づいても良い。図3(a)〜図3(c)のいずれかの構成の液晶層52が用いられた光学層50では、第3電極53と第4電極54との間の電圧の絶対値(実効値でも良い)が小さい第1電圧のときに第1状態となる。第1電圧は、0ボルトのときを含む。
図5に表したように、有機発光層40は、発光部43を含む。有機発光層40は、必要に応じて、第1層41及び第2層42の少なくともいずれかをさらに含むことができる。発光部43は、可視光の波長を含む光を放出する。第1層41は、発光部43と第1電極10との間に設けられる。第2層42は、発光部43と第2電極20との間に設けられる。
図6(a)〜図6(d)は、光学層50の一部を拡大して表示している。
図6(a)に表したように、光学層50には、導電性のドーパント52cを添加した液晶層52を用いてもよい。すなわち、液晶層52は、ダイナミックスキャタリング効果(以下、DS効果と称す)を利用した液晶方式でもよい。DS効果を利用した液晶層52では、ドーパント52c(イオンなど)を添加し、液晶層52の比抵抗を、例えば、5×1010Ωcm以下とする。液晶には例えば負の誘電異方性を有する材料を用いる。
図7(a)は、本実施形態に係る有機電界発光素子111の第2電極20のパターン形状の例を示している。図7(b)は、有機電界発光素子111の配線層30のパターン形状の例を示している。
図8は、例えば、図2のA1−A2線断面に相当する断面図である。
図8に表したように、本実施形態に係る別の有機電界発光素子112において、第3電極53は、Z軸方向に見たときに、第2電極20と重ならない部分に設けられている。すなわち、有機電界発光素子112の第3電極53には、有機電界発光素子110の第2電極53の非対向部56のみが設けられている。
図9は、例えば、図2のA1−A2線断面に相当する断面図である。
図9に表したように、本実施形態に係る別の有機電界発光素子113において、第3電極53は、Z軸方向に見たときに、第2電極20と重なる部分に設けられている。すなわち、有機電界発光素子113の第3電極53には、有機電界発光素子110の第2電極53の対向部55のみが設けられている。
図10は、例えば、図2のA1−A2線断面に相当する断面図である。
図10に表したように、本実施形態に係る別の有機電界発光素子114の光学層50は、第2主面10bと平行な第3主面53aを有する第3電極53と、第1電極10と第3電極53との間に設けられた液晶層52と、を含む。すなわち、有機電界発光素子114においては、有機発光層40の発光と、液晶層52の光学特性の切り替えとに、第1電極10を共通に用いる。有機電界発光素子114の光学層50は、図3(a)〜図3(c)、及び、図6(a)〜図6(d)の、いずれの構成でもよい。
図11は、例えば、図2のA1−A2線断面に相当する断面図である。
図11に表したように、本実施形態に係る別の有機電界発光素子115の光学層50は、1つの第3電極53を含む。第3電極53の第3主面53aは、第1電極10の第2主面10bの全面と対向する。すなわち、第3電極53の第3主面53aの形状は、第1電極10の第2主面10bの形状と実質的に同じである。
図12は、第2の実施形態に係る照明装置の構成を例示する模式図である。
図12に表したように、本実施形態に係る照明装置210は、第1の実施形態に係る有機電界発光素子(例えば有機電界発光素子110)と、電源部201と、制御部202と、を備える。
本実施形態は、有機電界発光素子の製造方法に係る。本実施形態は、照明装置の製造方法の一部に対応する。
図13(a)〜図13(c)は、第3の実施形態に係る有機電界発光素子の製造方法を例示する工程順模式的断面図である。
図13(a)に表したように、例えば、第2基板82の上に、凹凸部85を形成する。凹凸部85は、例えば、第2基板82の主面82aの上に、マイクロレンズシートを貼り付けることによって形成される。第2基板82の主面82a及び凹凸部85の上に、高屈折率層84を形成する。高屈折率層84の形成には、例えば、塗布法や印刷法を用いることができる。高屈折率層84の上に、第1電極10を形成する。第1電極10の上に、配線層30を形成する。配線層30のパターンの形成には、例えば、フォトリソグラフィとエッチングが用いられる。また、マスクを用いた成膜(蒸着など)を用いても良い。
図14に表したように、実施形態に係る有機電界発光素子110の製造方法は、加工体110wを準備するステップS110と、光学層50を形成するステップS120と、を含む。
これにより、光透過性の有機電界発光素子110が製造される。この有機電界発光素子110は、高い発光効率と、高い透明性と、を有する。
また、各具体例のいずれか2つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
Claims (14)
- 第1主面と、前記第1主面と反対側の第2主面と、を有し、光透過性の第1電極と、
前記第1主面の一部と対向する第2電極と、
前記第1電極と前記第2電極との間に設けられた有機発光層と、
前記第2主面に対向し、前記有機発光層から放出された光を散乱させる第1状態と、前記光の散乱の度合いが前記第1状態よりも小さい第2状態と、を遷移可能な光学層と、
を備え、
前記光学層は、前記第1主面と平行な平面に投影した時に前記第2電極と重なる第1部分が少なくとも前記第1状態になり、前記有機発光層から放出された前記光を前記第1部分で散乱させて出射させることが可能であり、前記平面に投影した時に前記第2電極と重ならない第2部分が少なくとも前記第2状態になり、外部から入射した光を前記第2部分において透過させることが可能である有機電界発光素子。 - 前記光学層は、
前記第2主面と平行な第3主面を有する第3電極と、
前記第3主面と平行な第4主面を有する第4電極と、
前記第3電極と前記第4電極との間に設けられた液晶層と、
を含む請求項1記載の有機電界発光素子。 - 前記光学層は、
前記第2主面と平行な第3主面を有する第3電極と、
前記第1電極と前記第3電極との間に設けられた液晶層と、
を含む請求項1記載の有機電界発光素子。 - 前記第3電極は、
前記第3主面に対して垂直な第1方向に見たときに、前記第2電極と重なる部分に設けられた対向部と、
前記第1方向に見たときに、前記第2電極と重ならない部分に、前記対向部とは別に設けられた非対向部と、
を含む請求項2または3に記載の有機電界発光素子。 - 前記第3電極は、前記第3主面に対いて垂直な第1方向に見たときに、前記第2電極と重なる部分のみに設けられる請求項2または3に記載の有機電界発光素子。
- 前記第3電極は、前記第3主面に対して垂直な第1方向に見たときに、前記第2電極と重ならない部分のみに設けられる請求項2または3に記載の有機電界発光素子。
- 前記液晶層は、前記第3電極と前記第4電極との間の電圧が第1電圧のときに前記第1状態となり、前記第3電極と前記第4電極との間の電圧の絶対値が前記第1電圧の絶対値よりも高い第2電圧のときに前記第2状態となる、高分子分散型液晶である請求項2記載の有機電界発光素子。
- 前記液晶層は、導電性のドーパントを含み、前記第3電極と前記第4電極との間の電圧が第1電圧のときに前記第2状態となり、前記第3電極と前記第4電極との間の電圧の絶対値が前記第1電圧の絶対値よりも高い第2電圧のときに前記第1状態となる請求項2記載の有機電界発光素子。
- 前記第3電極は、所定の間隔で並べられた複数の開口部を有し、
前記液晶層は、前記第3電極と前記第4電極との間の電圧が第1電圧のときに前記第2状態となり、前記第3電極と前記第4電極との間の電圧の絶対値が前記第1電圧の絶対値よりも高い第2電圧のときに前記第1状態となる請求項2記載の有機電界発光素子。 - 前記第3電極は、
前記第3主面に対して垂直な第1方向に見たときに、前記第2電極と重なる部分に設けられた対向部と、
前記第1方向に見たときに、前記第2電極と重ならない部分に、前記対向部とは別に設けられた非対向部と、
を含む請求項7〜9のいずれか1つに記載の有機電界発光素子。 - 前記光学層は、
液晶層と、
前記第1主面と平行な方向に並ぶ複数の導電部を有する第3電極と、
を含み、
前記光学層は、隣り合う2つの前記導電部の間の電圧が第1電圧のときに前記第2状態となり、隣り合う2つの前記導電部の間の電圧の絶対値が前記第1電圧の絶対値よりも高い第2電圧のときに前記第1状態となる請求項1記載の有機電界発光素子。 - 前記光学層は、
前記第2主面と平行な第3主面を有する第3電極と、
前記第3主面と平行な第4主面を有する第4電極と、
前記第3電極と前記第4電極との間に設けられた電気泳動層と、
を含み、
前記光学層は、前記第3電極と前記第4電極との間の電圧が第1電圧のときに前記第2状態となり、前記第3電極と前記第4電極との間の電圧の絶対値が前記第1電圧の絶対値よりも高い第2電圧のときに前記第1状態となる請求項1記載の有機電界発光素子。 - 請求項1〜12のいずれか1つに記載の有機電界発光素子と、
前記第1電極と前記第2電極とに電気的に接続され、前記第1電極及び前記第2電極を介して前記有機発光層に電流を供給する電源部と、
を備えた照明装置。 - 第1主面と前記第1主面と反対側の第2主面とを有し光透過性の第1電極と、前記第1主面の一部と対向する第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に設けられた有機発光層と、を含む加工体を準備する工程と、
前記加工体の前記第2主面の側の面上に、前記有機発光層から放出される光を散乱させる第1状態と、前記光の散乱の度合いが前記第1状態よりも小さい第2状態と、の間を遷移可能な光学層であって、前記第1主面と平行な平面に投影した時に前記第2電極と重なる第1部分が少なくとも前記第1状態になり、前記有機発光層から放出された前記光を前記第1部分で散乱させて出射させることが可能であり、前記平面に投影した時に前記第2電極と重ならない第2部分が少なくとも前記第2状態になり、外部から入射した光を前記第2部分において透過させることが可能である光学層を形成する工程と、
を備えた有機電界発光素子の製造方法。
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