JP5706972B2 - 面状発光素子 - Google Patents

Description

本発明は、面状発光素子に関し、特に有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた面状発光素子に関する。

一般的な構造を有する有機エレクトロルミネッセンス素子（以下「有機ＥＬ素子」ともいう）として、透明基板の表面に、透明電極からなる陽極、ホール輸送層、発光層、電子注入層、陰極が順に積層されたものが知られている。そして、このような有機ＥＬ素子を利用して面状発光素子（照明パネル）を得ることが知られている。有機ＥＬ素子では、陽極と陰極の間に電圧を印加することによって有機発光層で発した光は、透明電極、透明基板を通して取り出される。

有機ＥＬ素子は、自発光であること、比較的高効率の発光特性を示すこと、各種の色調で発光可能であること等の特徴を有している。そのため、表示装置、例えばフラットパネルディスプレイ等の発光体として、あるいは光源、例えば液晶表示機用のバックライトや照明への活用が期待され、また一部のものはすでに実用化されている。これらの用途に有機ＥＬ素子を応用展開するために、より高効率・長寿命・高輝度の優れた特性を有する有機ＥＬ素子の開発が望まれている。

有機ＥＬ素子の効率を支配する要因は、主として電気−光変換効率、駆動電圧、光取り出し効率の３つである。電気−光変換効率は、最近のいわゆる燐光材料の登場により、外部量子効率が２０％を超えるものが報告されている。この値は、内部量子効率に換算するとほぼ１００％と考えられ、電気−光変換効率の観点では、いわゆる限界値に到達した例が実験的に確認されたといえる。また駆動電圧についても、エネルギーギャップに相当する電圧の１０〜２０％増し程度の電圧で比較的高輝度の発光を示す素子が得られるようになってきている。言い換えると、低電圧化による有機ＥＬ素子の効率向上の余地はさほど大きくない。よってこれら２つの要因の克服による有機ＥＬ素子の効率向上はあまり期待できない。

一方、有機ＥＬ素子の光取り出し効率は、一般に２０〜３０％程度と言われており（この値は発光パターンや内部の層構造によって多少変化する）、この数値は高くはない。光取り出し効率が低い値になる要因としては、光の発生部位及びその周辺を構成する材料が高屈折率や吸光性などの特性を有するために、屈折率の異なる界面での全反射、材料による光の吸収などが生じ、外界へ有効に光が伝播できないからであると考えられる。これはすなわち、いわゆる発光として有効に活用できていない光が全発光量の７０〜８０％を占めるということであり、光取り出し効率向上による有機ＥＬ素子効率向上の期待値は、非常に大きい。

以上の背景に伴い、光取り出し効率を向上するための試みがこれまで非常に多くなされている。中でも特に、有機層から基板層への到達光を増やす試みが多くなされている。有機層の屈折率が約１．７とすると、通常、基板として用いられるガラス層の屈折率が約１．５であるため、有機層とガラス層の界面で発生する全反射ロスは、全放射光の約５０％に達すると考えられる。なお、この値は点光源近似で得られる値であり、発光が有機分子からの３次元放射光の積算であることを考慮している。このように有機層と基板との界面での全反射ロスは大きく、この有機層−基板間の全反射ロスを低減することで、有機ＥＬ素子の光取り出し効率を大きく改善することが可能である。

有機層と基板との界面の全反射ロスを低減するための最もシンプルで効果的なアプローチは有機層と基板の屈折率差を低減することである。このため、（１）有機層の屈折率を下げる、（２）基板の屈折率を上げる、という試みが考えられている。上記（１）に関しては材料の制限が大きく、場合によっては発光効率や寿命が大きく劣化することにつながるため難しい。一方、上記（２）に関してはこれまでもさまざまな試みがなされている。

例えば、文献１（米国特許第７０５３５４７号）では、高屈折率ガラスを基板として高い光取り出し効率を達成している。しかしながら、高屈折率ガラスはそれ自体が一般に使用されるガラスに比べて非常に高価であり、産業応用としては現実性に欠ける。また高屈折率ガラスは一般に重金属などの様々な不純物が含まれているため、脆くなったり耐候性が不十分になったりするものが多い。

また、その他の方式としては、例えば、文献２（米国特許第５６９３９５６号）では、ガラスより屈折率の高いプラスチック基板上に有機ＥＬ素子を作製することで高い光取り出し効率を達成しようとする提案がなされている。この場合、コスト面においても通常のガラス基板以下になる可能性がある。しかしながら、プラスチックは水を非常に良く通すため、有機ＥＬ素子の寿命が通常のガラス基板のものに対して格段に短くなり、また表面に傷がつきやすいなど耐候性に不安がある。

また、文献３（特開２００４−３２２４８９号公報）では、水の透過を防止するためプラスチック基板と有機層の間に無機／有機系のガスバリア基材を設ける提案がなされている。しかし、この文献に示される構造では、耐候性に不安があり、構造やプロセスが複雑化してコスト面でのデメリットも否めない。

また、文献４（特開２００２−３７３７７７号公報）ではフィルム上に形成した有機ＥＬ素子をガラスやガスバリア構造で完全に密閉する構造が開示されている。しかしながら、この構造は電極の取り回しに別の部材が必要になるなど、構造的・プロセス的に非常に複雑になる。また、光を取り出すための構造を有さないため、この構造のみでは取り出し効率の向上が望めない。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、全反射ロスを低減して光取り出し効率を高めるとともに、防水性及び耐候性に優れた面状発光素子を提供することを目的とするものである。

本発明に係る第１の形態の面状発光素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子と、形成基板と、光取り出し構造部と、第１防湿部と、第２防湿部と、を備える。前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、第１面および前記第１面とは反対側の第２面を有し、前記第１面から光を放射するように構成される。前記形成基板は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子から放射された光に対して透光性を有する樹脂材料により形成され、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の前記第１面側に配置される。前記光取り出し構造部は、前記形成基板に設けられ、前記形成基板の表面における前記有機エレクトロルミネッセンス素子から放射された光の反射を抑制するように構成される。前記第１防湿部は、防湿性を有し、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の前記第２面側に前記有機エレクトロルミネッセンス素子を覆うように配置される。前記第２防湿部は、防湿性を有し、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の前記第１面側において水分が前記形成基板を通過することを防止するように前記形成基板を覆う。前記第２防湿部は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の前記厚み方向において前記第１面と重なる重複部位を有する。前記重複部位は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子から放射された光に対して透光性を有する材料により形成される。

本発明に係る第２の形態の面状発光素子では、第１の形態において、前記第２防湿部は、前記重複部位として保護基板を有する。前記保護基板は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子から放射された光に対して透光性を有し、かつ、防湿性を有する。前記保護基板は、前記形成基板において前記有機エレクトロルミネッセンス素子とは反対側に配置される。

本発明に係る第３の形態の面状発光素子では、第２の形態において、前記第１防湿部は、前記形成基板の側面を覆わないように形成される。

本発明に係る第４の形態の面状発光素子では、第３の形態において、前記第２防湿部は、さらに、コート層を備える。前記コート層は、防湿性を有し、前記形成基板の前記側面を覆うように形成される。

本発明に係る第５の形態の面状発光素子では、第４の形態において、前記コート層は、乾燥剤を含有する材料により形成される。

本発明に係る第６の形態の面状発光素子は、第４または第５の形態において、さらに、前記有機エレクトロルミネッセンス素子に給電するための電極接続部を備える。前記電極接続部は、前記コート層に形成される。

本発明に係る第７の形態の面状発光素子では、第２の形態において、前記第１防湿部は、前記第２防湿部の前記保護基板とともに前記有機エレクトロルミネッセンス素子を水分から保護するように収納するハウジングを形成するように構成される。

本発明に係る第８の形態の面状発光素子では、第２〜第７の形態のいずれか１つにおいて、前記光取り出し構造部は、前記形成基板の前記表面に設けられた凹凸構造部である。

本発明に係る第９の形態の面状発光素子では、第８の形態において、前記光取り出し構造部は、前記保護基板よりも屈折率が高い。

本発明に係る第１０の形態の面状発光素子では、第８または第９の形態において、前記光取り出し構造部は、前記形成基板よりも屈折率が高い。

本発明に係る第１１の形態の面状発光素子では、第２〜第７の形態のいずれか１つにおいて、前記光取り出し構造部は、前記形成基板とは異なる材料で形成される。

本発明に係る第１２の形態の面状発光素子では、第１１の形態において、前記光取り出し構造部は、前記形成基板と前記保護基板との間に介在される。

本発明に係る第１３の形態の面状発光素子では、第１１の形態において、前記光取り出し構造部は、前記形成基板と前記有機エレクトロルミネッセンス素子との間に介在される。

本発明に係る第１４の形態の面状発光素子では、第１１〜第１３の形態において、前記光取り出し構造部は、前記保護基板よりも屈折率が高い母材に前記母材と異なる屈折率を有する光拡散材を分散させて形成される光拡散層である。

本発明に係る第１５の形態の面状発光素子では、第１１〜第１３の形態のいずれか１つにおいて、前記光取り出し構造部は、前記形成基板よりも屈折率が高い母材に前記母材と異なる屈折率を有する光拡散材を分散させて形成される光拡散層である。

本発明に係る第１６の形態の面状発光素子では、第１１〜第１３の形態のいずれか１つにおいて、前記光取り出し構造部は、前記形成基板よりも屈折率が低い。

本発明に係る第１７の形態の面状発光素子では、第１１〜第１３，第１６の形態のいずれか１つにおいて、前記光取り出し構造部は、前記保護基板よりも屈折率が低い。

本発明に係る第１８の形態の面状発光素子では、第２〜第１７の形態のいずれか１つにおいて、前記形成基板は、前記保護基板よりも屈折率が高い。

本発明に係る第１９の形態の面状発光素子では、第２〜第１８の形態のいずれか１つにおいて、前記保護基板は、ガラスにより構成されている。

本発明に係る第２０の形態の面状発光素子では、第１の形態において、前記第２防湿部は、前記重複部位としてガスバリア層を有する。前記ガスバリア層は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子から放射された光に対して透光性を有し、かつ、防湿性を有する。前記ガスバリア層は、前記形成基板と前記有機エレクトロルミネッセンス素子との間に介在される。

本発明に係る第２１の形態の面状発光素子では、第２０の形態において、前記ガスバリア層は、前記ガスバリア層と前記形成基板との屈折率との差の、可視光領域に含まれる光についての平均値が０．０５以下となるように、形成される。

本発明に係る第２２の形態の面状発光素子では、第２０または第２１の形態において、前記第２防湿部は、前記重複部位として保護基板を有する。前記保護基板は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子から放射された光に対して透光性を有し、かつ、防湿性を有する。前記保護基板は、前記形成基板において前記有機エレクトロルミネッセンス素子とは反対側に配置される。

本発明に係る第２３の形態の面状発光素子では、第２２の形態において、前記保護基板は、前記形成基板に剥離可能に取り付けられる。

本発明に係る第２４の形態の面状発光素子では、第１〜第２３の形態のいずれか１つにおいて、前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、発光層と、前記発光層と前記形成基板との間に介在される電極と、を備える。前記電極は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子から放射された光を通すような厚みの金属薄膜を用いて形成される。

本発明に係る第２５の形態の面状発光素子では、第２４の形態において、前記金属薄膜は、ＡｇまたはＡｇ合金により形成される。

実施形態１の面状発光素子を示す断面図である。 実施形態１の面状発光素子を示す断面図である。 面状発光素子の実施形態の変形例を示す断面図である。 光取り出し構造部による光の取り出しを説明する模式図である。 光取り出し構造部による光の取り出しを説明する模式図である。 光取り出し構造部による光の取り出しを説明する模式図である。 ＩＴＯ膜における成膜温度と比抵抗との関係を示すグラフである。 実施形態２の面状発光素子を示す断面図である。 実施形態２の面状発光素子の変形例を示す断面図である。 実施形態３の面状発光素子を示す断面図である。

（実施形態１）
図１に、実施形態１の面状発光素子の一例を示す。この面状発光素子は、透光性を有する形成基板１の表面に、透光性の第１電極２、発光層３及び第２電極４を形成基板１側からこの順で有する有機エレクトロルミネッセンス素子５（有機ＥＬ素子５）が形成されたものである。

すなわち、本実施形態の面状発光素子は、有機ＥＬ素子５と、形成基板１と、を備える。有機ＥＬ素子５は、厚み方向（図１における上下方向）の第１面（図１における下面）５ａおよび第１面５ａとは反対側の第２面（図１における上面）５ｂを有する。有機ＥＬ素子５は、第１面５ａから光を放射するように構成される。形成基板１は、有機ＥＬ素子５の第１面５ａ側に配置される。

面状発光素子の形成基板１は樹脂で構成されている。すなわち、形成基板１は、有機ＥＬ素子から放射された光に対して透光性を有する樹脂材料により形成される。それにより有機ＥＬ素子５と形成基板１との間の屈折率差が小さくなり、有機層と基板との界面における全反射ロスが低減される。

形成基板１は、有機ＥＬ素子５を積層形成するための基板となる。したがって、耐熱性が高い方が好ましい。形成基板１は、プラスチック基板であってよい。そして、剛性のある基板であってもよく、あるいは、可撓性のあるようなシート、フィルムなどであってもよい。また、全反射ロスを低減させるために、形成基板１の屈折率は１．６以上であることが好ましく、１．８以上であることがより好ましい。

形成基板１の材料としては、通常のガラス（屈折率１．５程度）よりも屈折率が高いものが好ましく、そのような材料であれば特に限定されるものではない。例えば、ガラスよりも屈折率が高く、かつ代表的なプラスチック素材であるＰＥＴ基板を使用することができる。ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）はもっとも普及している素材の一つであり、非常に安価で安全性の高い材料である。その他に、例えば、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）やＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）、ＰＣ（ポリカーボネート）などの素材を基板として使用することも高屈折率、高耐熱性などの観点で有効である。

有機ＥＬ素子５は、厚み方向（図１における上下方向）の第１面（図１における下面）５ａおよび第１面５ａとは反対側の第２面（図１における上面）５ｂを有する。有機ＥＬ素子５は、第１面５ａから光を放射するように構成される。

有機ＥＬ素子５は、第１電極２と、第１電極２上に形成される発光層３と、発光層３上に形成される第２電極４と、を備える。有機ＥＬ素子５においては、第１電極２を透光性の電極とし、第２電極４を反射性の電極とすることができる。これにより、発光層３で生じた光は第１電極２側から外部に放出される。すなわち、第１電極２における発光層３とは反対側（図１における下側）の面が第１面５ａを規定する。また、第２電極４における発光層３とは反対側（図１における上側）の面が第２面５ｂを規定する。

通常、第１電極２は陽極となり第２電極４は陰極となるが、その逆であっても構わない。発光層３は、陽極（第１電極２）から注入された正孔と、陰極（第２電極４）から注入された電子とを結合させて発光させるための層である。発光層３は、発光材料を含んで構成される発光材料層の他、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層などの層、その他、発光や電荷輸送を助ける中間層、機能層などの層から選ばれる適宜の層を含んで構成される。

第１電極２の屈折率は、例えば１．８〜２程度にすることができるが、これに限定されるものではない。また、有機層と基板との界面の全反射ロス低減のためには、第１電極２と形成基板１との間の屈折率差は小さい方が好ましい。

形成基板１の有機ＥＬ素子５側の面には、有機ＥＬ素子５を収納して封止する第１保護部（第１防湿部）６（６１）が設けられている。第１保護部６１は有機ＥＬ素子５を封止して保護するものであり、適宜の材料により構成される。

本形態では、ガラス基板などにより構成される封止基板６ａと、防湿性の樹脂などにより構成される封止材６ｂにより構成される。すなわち、第１保護部６１は透湿性の低い材料によって形成されている。それにより、第２電極４側から水分が素子内部に侵入することを抑制することができる。

第１保護部６１は、防湿性を有し、有機ＥＬ素子５の第２面５ｂ側に有機ＥＬ素子５を覆うように配置される。また、第１保護部６１は、形成基板１の側面を覆わないように形成される。第１保護部６１は、形成基板１の外周面を覆わないように形成される。言い換えれば、第１保護部６１は、有機ＥＬ素子５の厚み方向に交差する（本実施形態の場合、直交する）面内において、形成基板１を囲まないように形成される。

具体的には、例えば、封止基板６ａをガラスや金属などの材料で構成することができ、これにより、外部から封止基板６ａを介して水分が透過するのを抑制できる。

また、封止材６ｂは透湿性の低い樹脂材料で形成したり、防湿剤などを含有させたりすることができ、これにより、外部から封止材６ｂを介して水分が透過するのを抑制できる。封止材６ｂは、外部に露出される端部（周端部）を少なくとも防湿性の材料で構成するようにし、内部を封止樹脂で構成するようにしてもよい。その場合、水分の浸入を抑制しつつ、密着性、充填性などの封止材６ｂとしての特性を高めることができる。

第１保護部６１は、平面視において形成基板１の端部近傍がはみ出すように設けられている。例えば、面状発光素子を形成基板１に垂直な方向から見た場合に、第１保護部６１の外縁よりも形成基板１の端部近傍がはみ出して形成されるようにする。はみ出した形成基材１の端部近傍は、第２保護部９がないと仮定したときに露出する領域であってよい。この形成基板１のはみ出す端部近傍は、面状となった形成基板１の周端部の全長に亘るものであってよい。

形成基板１の端部には第１電極２が延出して形成された電極延出部１１、及び、第２電極４と導通する電極導通部１２が設けられている。そのため、形成基板１の端部が第１保護部６１に覆われないことにより、電極延出部１１及び電極導通部１２を封止領域よりも外側に配置することができ、第１電極２及び第２電極４への給電が可能になる。

本実施形態の面状発光素子は、第２防湿部１６（１６１）を備える。第２防湿部１６１は、防湿性を有し、有機ＥＬ素子５の第１面５ａ側において水分が形成基板１を通過することを防止するように形成基板１を覆うように構成される。

第２防湿部１６１は、有機ＥＬ素子５の厚み方向において第１面５ａと重なる重複部位を有している。重複部位は、有機ＥＬ素子から放射された光に対して透光性を有する材料により形成される。すなわち、重複部位は、有機ＥＬ素子からの光を通すように構成される。

本実施形態において、第２防湿部１６１は、保護基板７と、第２保護部９とで構成される。

保護基板７は、形成基板１の有機ＥＬ素子５とは反対側の面に設けられている。すなわち、保護基板７は、形成基板１において有機ＥＬ素子５とは反対側に配置される。

保護基板７は、透光性があり透湿性の低い適宜の材料により構成される。すなわち、保護基板７は、防湿性を有し、かつ、有機ＥＬ素子から放射された光に対して透光性を有する。本実施形態では、保護基板７が、第２防湿部１６１の重複部位となっている。

保護基板７は防湿性を有するため、第１電極２側から水分が素子内部に侵入することを抑制できる。例えば、保護基板７をガラスや防湿透明樹脂などの材料で構成すると、外部から保護基板７を介して水分が透過するのを抑制できるとともに、有機ＥＬ素子５で発光した光を外部に取り出すことができる。防湿性を高める観点からは、保護基板７はガラスで構成されることが好ましい。保護基板７の屈折率は、例えば、１．５程度にすることができるが、これに限定されるものではない。

保護基板７は、形成基板１よりも大きく形成されていてもよい。すなわち、形成基板１の全体が保護基板７の表面に配置され、形成基板１の端部が保護基板７の外縁よりも内側に配置されるような構成である。それにより、後述するコート層１３により形成基板１を被覆することが容易になる。

また、形成基板１は、保護基板７よりも屈折率が高いことが好ましい。それにより、全反射ロスを効率よく低減することができる。すなわちこの場合、屈折率の値が、形成基板１、保護基板７、外部（大気の屈折率１）、の順に小さくなるため、素子の内部から外部にかけて徐々に外部との屈折率差を小さくすることができ、全反射を抑制して光取り出し性を高めることができる。特にこのような構造は薄型の面状発光素子となる薄膜モードにおいて有利である。

保護基板７と形成基板１との間には、有機ＥＬ素子５から放射された光が反射するのを抑制する光取り出し構造部８が設けられている。すなわち、光取り出し構造部８は、形成基板１に設けられ、形成基板１の表面における有機ＥＬ素子５から放射された光の反射を抑制するように構成される。

光取り出し構造部８は、後述のように、形成基板１の表面を光取り出し性の高い構造に成形したり、あるいは、層界面での屈折率差を小さくしたり層内で光の方向を変更したりするなど、光取り出し機能を有する層を形成したりすることによって構成することができる。

保護基板７と形成基板１とは接着層１０によって接着されていることが好ましい。接着層１０は適宜の接着性の樹脂材料などにより構成される。なお、光取り出し構造部８が樹脂により構成される場合には、光取り出し構造部８が接着層１０を兼ねるようにしてもよい。

そして、面状発光素子にあっては、形成基板１には、形成基板１を介して有機ＥＬ素子５に水分が浸入するのを抑制する第２保護部９が設けられている。

第２保護部９は、形成基板１を通路（透湿経路）として考えた場合に、この通路によって外部と内部（有機ＥＬ素子５）とが連通するのを遮断するためのものである。このような通路の遮断は、外部と連通する部分、及び、内部（有機ＥＬ素子５）と連通する部分の少なくともいずれかで行うことができる。つまり、第２保護部９は、形成基板１が外部に露出しないように形成基板１の少なくとも一部を覆う外部側の遮断構造、及び、形成基板１が有機ＥＬ素子５と接触しないように形成基板１の少なくとも一部を覆う内部側の遮断構造の一方又は両方にすることができる。

図１の形態では、第２保護部９は、外部側の遮断構造である。この第２保護部９は、形成基板１における第１保護部６１よりも外側の部分を被覆するコート層１３として形成されている。すなわち、コート層１３は、形成基板１の側面を覆うように形成される。特に、コート層１３は、形成基板１の外周面全体を覆うように形成される。言い換えれば、コート層１３は、有機ＥＬ素子５の厚み方向に交差する（本実施形態の場合、直交する）面内において、形成基板１を囲むように形成される。

上記のように、第１保護部６１で有機ＥＬ素子５を封止する場合、外部から有機ＥＬ素子５へ電気を通す経路を確保するため、電極延出部１１及び電極導通部１２が設けられた形成基板１の端部を第１保護部６１よりも外側に配置させることになる。その際、形成基板１が樹脂で構成されていると、この形成基板１が水分の浸入経路となるおそれがあり、水分の浸入によって素子の信頼性の低下を招くおそれがある。その際の水分の浸入経路は、主として樹脂により構成される形成基板１自体、電極延出部１１と形成基板１との界面、及び、電極導通部１２と形成基板１との界面である。

そこで、形成基板１の第１保護部６１よりも外部側にはみ出した部分をコート層１３で被覆して第２保護部９を設けることより、形成基板１の端部、電極延出部１１及び電極導通部１２が第２保護部９で覆われて透湿経路を遮断することができる。これにより、形成基板１を介した水分の浸入が抑制され、素子の劣化を低減することができるのである。

コート層１３は、形成基板１の表面の端縁（角部）を跨るように形成されるものであってよい。それにより、形成基板１の外表面（上面及び側面）の全体を被覆することができる。

コート層１３は保護基板７に接するように形成することが好ましい。それより、形成基板１の側面全体を被覆して形成基板１の側面を外部に露出しないようにすることができる。

また、コート層１３は第１保護部６１に接するように形成することが好ましい。それにより、第１保護部６と形成基板１との界面領域で形成基板１が外部に露出するのを防ぐことができる。

このような第１保護部６１は、例えば、コート層１３及び第１保護部６１のうち先に形成基板１に形成したものの境界領域を覆うように、コート層１３及び第１保護部６１のうち後に形成するものを形成することにより得ることができる。

例えば、第１保護部６１を形成した後にコート層１３を積層して形成すれば、図１のように、第１保護部６１における形成基板１近傍の側面をコート層１３で覆って形成基板１を被覆することができる。あるいは、コート層１３を先に形成する場合、このコート層１３の表面に第１保護部６１を形成すれば、形成基板１の表面を外部に露出しないようにできる。

本形態では、有機ＥＬ素子５は、全体として、保護基板７、第１保護部６１及び第２保護部９に囲まれて封止され保護されることになる。この保護基板７、第１保護部６１及び第２保護部９は防湿性が高いものである。したがって、有機ＥＬ素子５への水分の浸入を効果的に抑制することができる。

第２保護部９を構成するコート層１３は、無機材料や、透湿性の低い適宜の樹脂などによって形成することができる。特に、無機材料でコート層１３を構成した場合には高い防湿性を得ることができる。また、樹脂でコート層１３を構成した場合には密着性の高いコート層１３を得ることができる。電気的短絡を抑制するために第２保護部９は導電性の低い（絶縁性の高い）材料によって構成することが好ましい。

コート層１３としては、ＳｉＮなどの無機膜、低透湿の樹脂膜、およびそれらの膜とめっき膜との複合膜などが挙げられる。無機材料としては、ＳｉＯ₂やＴｉＯ₂なども用いることができる。無機膜はスパッタなどにより、また、樹脂膜は印刷などにより形成することができる。めっき膜を形成する場合には、めっき膜によって短絡しないとともに電極と導通可能なように形成することが好ましい。例えば、電極延出部１１及び電極導通部１２の領域にはめっき膜を施し、その他の領域には樹脂膜を形成するようにすれば、電気的接続と透湿経路の遮断とを効率よく行うことができる。

また、コート層１３には乾燥剤を含有させることが好ましい。乾燥剤により防湿性を向上して、水分が有機ＥＬ素子５へ到達するのを防止する効果を高めることができる。特に樹脂でコート層１３を構成した場合、このコート層１３から水分が浸入されるおそれが高くなるが、乾燥剤が含有されていることにより、水分の浸入を効果的に抑制することができる。

コート層１３には、有機ＥＬ素子５に給電するための電極接続部１８（図２参照）が設けられていることが好ましい。電極接続部１８としては、電極延出部１１に接続されるものと、電極導通部１２に接続されるものとを設けることができる。このように電極接続部１８が設けられることにより、有機ＥＬ素子５への電圧の印加が容易となる。電極接続部１８は、金属などの導電材料によって構成することができる。電極接続部１８はコート層１３の形成前に形成してもよいし、コート層１３の形成後に形成してもよい。コート層１３の形成前に電極接続部を形成した場合、コート層１３はこの電極接続部の少なくとも一部を覆わないように形成すればよい。また、図２に示すように、コート層１３の形成後に電極接続部１８を形成する場合、コート層１３に貫通孔１７を設け、この貫通孔１７に電極接続部１８を形成すればよい。また、上記のめっき膜のようにコート層１３の一部を導電材料にして電極接続部１８にすることも好ましい。

図３に、面状発光素子の他の一例（変形例）を示す。この面状発光素子は、第１保護部６（６２）以外は、図１の形態と同様の構成となっている。

図３の形態では、第１保護部６２は、形成基板１とで有機ＥＬ素子５を収納するハウジングを形成している。第１保護部６２は、有機ＥＬ素子５を収納する凹部６ｃが設けられている。この凹部６ｃはハウジングの内部空間となるものであり、第１保護部６２の材料をエッチングなどによって掘り込み加工して得ることができる。第１保護部６２の好ましい材料はガラスである。そして、この凹部６ｃを有機ＥＬ素子５に覆い被せて第１保護部６２を形成基板１に接合することにより、第１保護部６２で有機ＥＬ素子５を封止することができる。

図３の形態においては、吸収材１５を凹部６ｃの表面（内底面）に貼り付けておくことが好ましい。吸水材１５を設けることにより、ハウジングに水分が浸入してきたとしても、この水分が吸水材１５に吸水されるので、有機ＥＬ素子５に水分が浸入するのを抑制することができる。吸水材１５としては、酸化カルシウムなどの吸水性無機塩を練りこんだゲッタなどを用いることができる。

なお、第１保護部６２と形成基板１との接合は、接着樹脂などによって行うことができる。または、接着樹脂に代えて、あるいは、接着樹脂ととともに、第２保護部９を構成する材料で第１保護部６２の周囲を覆うようにして第２保護部９（コート層１３）を形成して第１保護部６２と形成基板１とを接合させてもよい。その場合、形成基板１と第１保護部６２との境界部分が第２保護部９によって覆われるので、水分の浸入の抑制効果を高めることができる。

以下、光取り出し構造部８について、さらに詳しく説明する。

面状発光素子においては、光を取り出すにあたって、光取り出し構造部８が重要な要素となる。光取り出し構造部８がないと、光取り出し効率の向上が見込めなくなる。

有機ＥＬ素子５、形成基板１及び保護基板７の屈折率は、通常、光を取り出す外部である大気の屈折率に比べて大きい。例えば、一般によく用いられる有機層は屈折率ｎ＝１．７前後であり、ガラスは屈折率ｎ＝１．５前後である。この場合、高屈折率から低屈折率となる層の界面において光の全反射が生じ、全反射角以上（臨界角以上）の角度で界面に入射する光は反射することになる。反射された光は、有機層または基板内部において多重反射し、外部に取り出されることなくやがて減衰する。そのため、光取り出し効率が低下するのである。

また、全反射角以下の角度で界面に入射する光についても、屈折率の異なる界面においてはフレネル反射が発生する。そのため、光取出し効率はさらに低減するのである。

そこで、形成基板１の光出射面に光取り出し構造部８を設けることによって、外部への光取り出し効率を向上させるものである。

光取り出し構造部８の好ましい一形態は、図４〜７に示すような、形成基板１の表面に設けられた凹凸構造部８ａである。形成基板１の表面に凹凸構造部８ａを設けることによって、外部への光取り出し効率を向上させることができる。すなわち、凹凸構造部８ａによって光の入射角度が変わるため、光が散乱し、全反射角度以上の光を取り出すことが可能になるため、形成基板１から保護基板７側に光を取り出すことができる。

凹凸構造部８ａは、２次元周期構造を有することが好ましい。ここで、この２次元周期構造の周期Ｐは、発光層３で発光する光の波長が３００〜８００ｎｍの範囲内にある場合、媒質内の波長をλ（真空中の波長を媒質の屈折率で除した値）とすれば、波長λの１／４〜１０倍の範囲で適宜設定することが好ましい。

周期Ｐを例えば５λ〜１０λの範囲で設定した場合には、幾何光学的な効果、つまり、入射角が全反射角未満となる表面の広面積化により、光取り出し効率が向上する効果が得られる。

また、周期Ｐを例えばλ〜５λの範囲で設定した場合には、回折光による全反射角以上の光を取り出す作用により、光の取り出し効率が向上する。

また、周期Ｐをλ／４〜λの範囲で設定した場合には、凹凸構造部８ａ付近の有効屈折率が有機ＥＬ素子５からの距離が大きくなるにつれて徐々に低下することとなる。そのため、形成基板１と保護基板７の間に、凹凸構造部８ａの媒質の屈折率と、保護基板７（又は凹凸構造部８ａと保護基板７との間を満たす媒質）の屈折率との間の屈折率を有する薄膜層を介在させるのと同等となり、フレネル反射を低減させることが可能となる。

要するに、周期Ｐをλ／４〜１０λの範囲で設定すれば、反射（全反射あるいはフレネル反射）を抑制することができ、有機ＥＬ素子５からの光取り出し効率が向上するのである。ただし、幾何光学的な効果による光取り出し効率の向上を図る際の周期Ｐの上限としては、例えば、１０００λまでが適用可能である。

また、凹凸構造部８ａは必ずしも２次元周期構造などの周期構造を有していなくてもよい。例えば、凹凸のサイズがランダムな凹凸構造や周期性のない凹凸構造でも光取り出し効率の向上を図ることが可能である。なお、異なるサイズの凹凸構造が混在する場合（例えば、周期Ｐが１λの凹凸構造と５λ以上の凹凸構造とが混在する場合）には、その中で最も凹凸構造部８ａにおける占有率の大きい凹凸構造の光取り出し効果が支配的になる。

凹凸構造部８ａにより形成される光取り出し構造部８は、保護基板７よりも屈折率が高いことが好ましい。そしてさらに、凹凸構造部８ａにより形成される光取り出し構造部８は、形成基板１よりも屈折率が高いことが好ましい。

ここで、凹凸構造部８ａの屈折率をｎ、形成基板１の屈折率をｎ１、保護基板７の屈折率をｎ２として、光の反射を考える。図４〜７は、凹凸構造部８ａによる光の反射の模式図を示している。

前述したように、形成基板１は保護基板７よりも屈折率が高いことが好ましい。すなわち、屈折率の関係は、（保護基板）＜（形成基板）の関係、つまり、ｎ２＜ｎ１の関係となる。このとき、凹凸構造部８ａの屈折率が保護基板よりも低いと屈折率の関係は、（凹凸構造部）＜（保護基板）＜（形成基板）の関係、つまり、ｎ＜ｎ２＜ｎ１の関係になる。

すると、図４に示すように、凹凸構造部８ａと形成基板１との界面での全反射ロスが非常に大きくなる。図４では、ある角度で入射する光Ｌ１と、その角度よりも大きい角度で入射する光Ｌ２との両方の光が、界面において反射する様子を示している。このように、形成基板１と凹凸構造部８ａとの間で全反射が発生し、取り出し光が制限されるのである。

そこで、凹凸構造部８ａが保護基板７よりも屈折率が高いことが好ましいのである。ここで、まず、凹凸構造部８ａが保護基板７よりも屈折率が高い場合として、凹凸構造部８ａの屈折率が保護基板７と形成基板１との間になることが考えられる。このとき、屈折率の関係は、（保護基板）＜（凹凸構造部）＜（形成基板）の関係、つまり、ｎ２＜ｎ＜ｎ１の関係になる。

すると、図５に示すように、凹凸構造部８ａと形成基板１との界面での臨界角が大きくなり全反射光が低減する。図５では、大きい角度で入射する光Ｌ２は全反射するものの、比較的小さい角度で入射する光Ｌ１は全反射せずに界面を通過し、保護基板７側に取り出される様子を示している。このように、形成基板１と凹凸構造部８ａとの間で全反射が抑制され、光取り出し性が向上されるのである。ただし、このような屈折率条件では、光Ｌ２のように全反射光は未だ存在している。

そこで、さらに凹凸構造部８ａが形成基板１よりも屈折率が高いことが好ましいのである。このとき、屈折率の関係は、（保護基板）＜（形成基板）＜（凹凸構造部）の関係、つまり、ｎ２＜ｎ１＜ｎの関係になる。

すると、図６に示すように、凹凸構造部８ａと形成基板１との界面での臨界角がなくなり、全反射光が完全に消滅する。図６では、小さい角度で入射する光Ｌ１だけではなく、大きい角度で入射する光Ｌ２についても全反射せずに界面を通過し、保護基板７側に取り出される様子を示している。このように、形成基板１と凹凸構造部８との間で全反射が消失し、光取り出し性が向上されるのである。

凹凸構造部８ａの凹凸高さは、特に限定されるものではないが、素子設計上の観点と光取り出し効率の観点とから、５００〜５００００ｎｍの範囲であることが好ましい。凹凸高さが比較的小さい領域（〜３０００ｎｍ）では回折の効果が、比較的大きい領域（３０００ｎｍ〜）では屈折の効果が強くなり光が拡散され、全反射ロスが抑制される。回折の強い領域では光の波長依存性が強くなるため、視野角による色差を抑えるための構造を例えば保護基板７の外側に別途挿入してもよい。

凹凸構造部８ａは、形成基板１を成形して形成基板１に直接形成したものであってもよいし、形成基板１に他の部材を設けて形成したものであってもよい。すなわち、光取り出し構造部８は、形成基板１とは異なる材料で形成されていてもよい。

例えば、凹凸構造部８ａは、プリズムシートや光拡散フィルムなどといった凹凸構造を有する光拡散シートを形成基板１に貼ることにより形成できる。あるいは、凹凸構造部８ａは、形成基板１の光取り出し側の表面にインプリント法（ナノインプリント法）により凹凸構造を転写することによって形成することができる。また、形成基板１を射出成形により形成するようにし、その際に適宜の金型を用いて形成基板１に凹凸構造を直接形成してもよい。

ここで、インプリント法により、凹凸構造部８ａを形成する方法について簡単に説明する。

まず、ＰＥＴ基板、ＰＥＮ基板などからなる形成基板１の表面に、凹凸構造部８ａの基礎となる高屈折率の透明材料（例えば、ＴｉＯ₂のナノ粒子を混入させた熱硬化性樹脂など）からなる層を、スピンコートやスリットコートなどを利用して形成する。

そして、プリベークを行うことにより被転写層（凹凸構造が転写される層）が形成される。

次に、凹凸構造部８ａの形状に応じてパターン設計して凹凸パターンを形成したモールドを用い、このモールドを被転写層に押し付ける。モールドとしては、例えば、周期が２μｍ、高さが１μｍの錘状（例えば、四角錘状、円錐状、半球状、円柱状など）の微細突起が２次元アレイ状にパターニングされたＮｉ製モールドやＳｉ製モールドを用いることができる。

そして、モールドによって変形した被転写層を硬化させ、モールドを離すことにより、凹凸パターンが転写され、凹凸構造部８ａが形成される。なお、硬化は例えば熱硬化などとすることができるが、光硬化であってもよい。

インプリント法としては、上述のように熱硬化性樹脂を被転写層の透明材料として用いる熱インプリント法（熱ナノインプリント法）を用いることができる。

熱インプリント法では、モールドを直接、形成基板１の表面に押し付けて熱を加えることにより、形成基板１を変形させて凹凸構造部８ａを形成し、その後、モールドを凹凸構造部８ａから離すようにすることができる。

また、熱インプリント法に限らず、被転写層の材料として光硬化性樹脂を用いる光インプリント法（光ナノインプリント法）を採用してもよい。この場合には、粘度の低い光硬化性樹脂層からなる被転写層をモールドにより変形させて、その後に紫外線を照射して光硬化性樹脂を硬化させ、モールドを被転写層から離すようにすればよい。

例えば、形成基板１がＰＥＮ基板のような紫外線を透過しないものである場合には、モールドとして、紫外線を透過する透明樹脂で形成した樹脂製モールドを使用し、モールド側から紫外線を照射するようにすればよい。紫外線を透過する透明樹脂としては、例えば、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）などを使用することができる。

インプリント法では、モールド用の金型を作製すれば、このモールド用金型によって凹凸構造部８ａを再現性良く繰り返し形成することができるので、低コスト化を図ることが可能になる。その場合、モールド用金型がマスターモールドを構成し、モールドが反転モールドを構成することになる。

光取り出し構造部８の好ましい他の一形態は、保護基板７よりも屈折率が高い母材に、この母材とは屈折率が異なる光拡散材が分散された光拡散層として構成されているものである。つまり、光取り出し構造部８は、保護基板７よりも屈折率が高い母材に、母材と異なる屈折率を有する光拡散材を分散させて形成される光拡散層である。

全反射ロスは、有機ＥＬ素子５から大気中に光を取り出すにあたって、屈折率の高い媒質から、屈折率の小さい媒質、特に大気に、臨界角以上の角度で入射した光が取り出せないため発するロスである。したがって、媒質内部で何らかの形で光の進行方向を変えるような構造があれば、一度取り出されなかった光が進行方向が変更されて再び屈折率界面に再入射した際に臨界角より小さい角度であれば、その光を取り出すことが可能である。

そこで、母材と光拡散材とによって光取り出し構造部８を構成することによって、光を拡散して光取り出し性を高めるようにする。そして、この形態では、光取り出し構造部８が形成基板１と保護基板７との間に配置されることにより、光の角度が変更するため、全反射ロスを抑えることが可能になるものである。

光取り出し構造部８を構成する母材の屈折率は、形成基板１よりも高い、もしくは同等であることが好ましい。この場合、形成基板１と母材との界面において全反射が発生しなくなり、光取り出し性がさらに向上する。

また、母材中に分散される光拡散材は、０．５〜５０μｍ、好ましくは０．７〜１０μｍ程度のサイズの粒径の粒子であることが好ましい。この粒径は、レーザ回折粒度分布計などによって測定することができる。

光拡散材がこれより小さい場合には光と拡散材の相互作用（屈折、干渉）が発生しなくなる可能性があり、角度変換が起こらないおそれがある。逆に、拡散材がこれより大きくなると、全光線透過率自体が低下して光取り出し効率が低下する可能性がある。

光拡散材は母材と屈折率が異なる材料であれば何でもよいが、拡散性が高まるように、母材との間の屈折率に差ができるようなものにする。

また、光拡散材は、光を吸収しないものが好ましい。光拡散材の屈折率は母材の屈折率と異なるものであればよく、高くても低くてもどちらでもよい。

母材と光拡散材によって構成される光取り出し構造部８は、光の拡散性（散乱性）を有する光拡散層となる。このような光拡散層を形成することで、形成基板１から光拡散層へ至る光の全反射ロスを低減し、さらに光拡散層へ入射した光の角度を変換して保護基板７から大気へ光が通過する際の全反射ロスを低減することが可能になる。

光取り出し構造部８に用いる母材としては、例えば、樹脂を用いることができる。具体的には、母材として熱または紫外線により硬化する樹脂を用いることができる。樹脂の場合、形成基板１と保護基板７を接着することも可能であり、その場合、光取り出し構造部８が接着層１０を兼ねることになってもよい。もちろん、接着層１０と光取り出し構造部８とは別の材料で構成されていてもよい。

また、光拡散材としては、例えば、ナノ金属粒子やＴｉＯ₂粒子などの金属系粒子、ガラスビーズや樹脂系のビーズなどが挙げられる。これらの光拡散材はフィラーとしての機能も有する。

空孔や空隙を含むようなエアロゾルで光取り出し構造部８を形成し、空孔や空隙を光拡散材として使用することもできる。光取り出し構造部８（光拡散層）における光拡散材の含有割合は、例えば、０．０１〜１０体積％であってよいが、これに限定されるものではない。含有割合よりも、下記の通り結果として得られるヘイズの方が重要である。

ここで、拡散性を定量的に示す値としてヘイズ値という指標が一般的に用いられている。ヘイズ値は、試験片の拡散光透過率を全光線透過率で除した値を百分率で示したものである。一般に、ヘイズ値が上がると全光線透過率が低下するが、ヘイズ及び全光線透過率がともに高いことが好ましい。

光拡散層として機能する光取り出し構造部８の具体的な構成を例示する。例えば母材の樹脂として、紫外線硬化型の高屈折率樹脂の一種である三菱ガス化学株式会社製のＬＰＢ−１１０１（ｎ＝１．７１）を用い、光拡散材として平均粒径が２μｍのＴｉＯ₂粒子をフィラーとして分散させたものが挙げられる。この場合、ヘイズ値は９０％程度、全光線透過率は８０〜９０％程度にすることができる。

次に、面状発光素子の製造の一例について説明する。まず、形成基板１の光取り出し側の面に凹凸構造部８ａ又は光拡散層などを設けることにより光取り出し構造部８を形成する。次いで、この面に接着性樹脂などによって保護基板７を接着する。そして、次に、形成基板１の光取り出し構造部８ａとは反対側の表面に、有機ＥＬ素子５における第１電極２の層を形成する。

ここで、形成基板１には、有機ＥＬ素子５を積層形成する前、有機ＥＬ素子５の形成途中、又は、有機ＥＬ素子５の形成後、つまりは、第１保護部６の接合前に、切断ラインとなる部分においてプリカットが入れられていてもよい。すなわち、保護基板７表面で形成基板１が分断して配置するような形態である。

面状発光素子を複数個連結して形成する場合、素子を形成した後に切断して個別化する際に、ガラス基板（保護基板７）と樹脂基板（形成基板１）とを同時に割ると、意図しない力が樹脂基板側にかかり、内部の有機ＥＬ素子５が損傷するおそれがある。しかしながら、プリカットしておくことによって、切断の際には、ガラス基板のみを割ることになるので、有機ＥＬ素子５の損傷を低減することができる。

第１電極２の層は、形成基板１の表面に直接設けられるものであってもよいし、他の層を介して設けられるものであってもよい。なお、第１電極２の層とは、第１電極２、電極延出部１１及び電極導通部１２を含んでパターン状に形成された透明導電層のことである。

第１電極２の形成は、例えば、ＩＴＯ（スズドープ酸化物インジウム）ターゲットを用いた低温スパッタで行うことができる。そして、レジストによるマスク及びエッチングの方法で、所定のパターンにすることができる。なお、ウェットエッチングによるパターニング方法に限られるものではなく、例えばレーザなどを用いたドライパターニングを用いても構わない。

第１電極２には、ＩＴＯのほかにＩＺＯやＡＺＯ、ＺｎＯなどの透明導電酸化物を用いてもよい。ＩＴＯの抵抗が高く、十分な輝度均斉度が得られない場合は、Ｎｉ／Ｃｕ／Ｎｉの補助電極を用いてもよい。好ましくは、第１電極２の形成と同時に、電極延出部１１及び電極導通部１２が形成される。

ここで、第１電極２は金属薄膜を含有することが好ましい。形成基板１が樹脂で構成されるもの（プラスチック基板など）である場合、樹脂はガラスなどに比べて耐熱性が低いため、ガラス基板と同等レベルの高温成膜ができなくなる可能性が高い。例えばＰＥＴの耐熱温度は通常１００℃程度であり、耐熱性の比較的高いＰＥＮであっても耐熱温度は１８０℃程度である。そして、ＩＴＯなどの金属酸化物によって形成される電極層の成膜温度と比抵抗値との関係は、一般的に、成膜温度が高くなるほど、比抵抗値が低下する関係となる。

図７に、比抵抗低下の一例として、ＩＴＯ層の成膜温度と比抵抗値の関係を表すグラフを示す。このグラフから、樹脂基板を用いた場合には、高い成膜温度にすることができないので、電極層の比抵抗値を十分に下げることが難しくなることが理解される。そして、大型基板ではＩＴＯ層などの電極層を厚く積層するなどしなければ、電圧降下による輝度均斉度の低下等の性能劣化が懸念される。

そこで、有機ＥＬ素子５の第１電極２が金属薄膜を含む構成にすることが好ましいのである。金属薄膜を含んで第１電極２を構成することにより、比抵抗を下げることができる。また、薄膜であるので光透過性を確保することが可能になる。それにより、導電特性のよい高効率の面状発光素子を得ることができる。すなわち、第１電極２は、有機ＥＬ素子５から放射された光を通すような厚みの金属薄膜を用いて形成される。

第１電極２は、金属薄膜単独の層であってもよいし、ＩＴＯなどの透明導電膜と金属薄膜とを組み合わせた層であってもよい。金属薄膜を含有する場合、比抵抗はＩＴＯ単独の場合よりも１／１０〜１／１００程度になり、輝度均斉度が改善する。また、通電を補助するための補助電極を不要にすることができる可能性も高くなる。また、ＩＴＯを単独で用いる場合よりも、薄い層のＩＴＯで容易に低抵抗化することが可能である。

金属薄膜の材料や厚さは、得られる光学性能によって適宜選択することができるが、特に光の吸収の小さい金属が好ましい。光の吸収を低下させる観点から、金属薄膜の材料としてはＡｇ又はＡｇ合金が好ましい。

表１に、各金属の薄膜（厚み１０ｎｍ）における、反射率、透過率、吸収率を示す。表１に示すとおり、Ａｇ薄膜における光の吸収率は他の金属に比べてもっとも小さい。Ａｇ単独であってもよいが、スパッタ性や安定性を高めるために、ごく微量のＭｇやＣｕなどを混ぜたＡｇ合金を使用することもできる。Ａｇ合金を用いた場合も、光の吸収を抑制できるとともに、高効率の面状発光素子を得ることができる。

すなわち、金属薄膜の材料は、Ａｇを含むものであるが、具体的には、Ａｇ単体の他に、Ａｇと例えば下記の金属（Ａｌ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｍｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｐｄ、Ｎｉ）の合金を用いることができる。このなかでも特にＭｇＡｇ、ＰｄＡｇの合金を好ましく用いることができる。合金におけるＡｇ以外の金属の含有率は、合金構造にもよるが、例えば０．００１〜３質量％程度であってよい。

第１電極２の形成後、この第１電極２の表面に発光層３を構成する各層を積層する。有機ＥＬ素子５を構成する各層は適宜の材料により形成することができる。積層は蒸着や塗布などの適宜の方法で行うことができる。

そして、発光層３の表面に、第２電極４を積層する。このとき第２電極４は電極導通部１２と導通するように形成し、第２電極４への給電が可能なようにする。第２電極４は、Ａｌなどの適宜の金属によって構成することができる。これにより、有機ＥＬ素子５が形成基板１の表面に形成される。

次に、第２保護部９をコート層１３で構成する場合には、コート層１３を、形成基板１の表面における有機ＥＬ素子５の周囲を取り囲むように形成する。その際、コート層１３を形成基板１の周端部の表面及び側面を被覆するように形成し、保護基板７と接触させるようにする。プリカットしている場合には、プリカットした部分に沿ってコート層１３を設けてもよい。

そして、コート層１３に囲まれた有機ＥＬ素子５を含む形成基板１の表面の領域に、第１保護部６を形成する。このとき、第１保護部６はコート層１３と接触するように形成し、形成基板１の表面が外部に露出しないようにする。第１保護部６の形成は、防湿性のある樹脂などで封止材６ｂを形成し、その樹脂でカバーガラスなどの封止基板６ａを接着するようにできる。なお、第１保護部６を形成した後に、コート層１３を形成するようにしてもよい。

最後に、複数個連結している場合には、プリカットした部分の保護基板７をカットし、素子を個別化する。以上により、図１又は図２に示すような、面状発光素子を得ることができる。

以上述べたように、本実施形態の面状発光素子は、透光性を有する形成基板１に、透光性の第１電極２、発光層３及び第２電極４を形成基板１側からこの順で有する有機エレクトロルミネッセンス素子５が形成された面状発光素子である。形成基板１は樹脂で形成されている。形成基板１の有機エレクトロルミネッセンス素子５側の面（図１における上面）に、有機エレクトロルミネッセンス素子５を収納して封止する第１保護部６が、平面視において形成基板１の端部近傍がはみ出すように設けられている。形成基板１の有機エレクトロルミネッセンス素子５とは反対側の面（図１における下面）に保護基板７が設けられている。保護基板７と形成基板１との間に有機エレクトロルミネッセンス素子５から放射された光が反射するのを抑制する光取り出し構造部８が設けられている。形成基板１には、形成基板１を介して有機エレクトロルミネッセンス素子５に水分が浸入するのを抑制する第２保護部９が設けられている。

換言すれば、本実施形態の面状発光素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子５と、形成基板１と、光取り出し構造部８と、第１防湿部（第１保護部）６と、第２防湿部１６と、を備える。有機エレクトロルミネッセンス素子５は、厚み方向の第１面５ａおよび第１面５ａとは反対側の第２面５ｂを有する。有機エレクトロルミネッセンス素子５は、第１面５ａから光を放射するように構成される。形成基板１は、有機エレクトロルミネッセンス素子５から放射された光に対して透光性を有する樹脂材料により形成される。形成基板１は、有機エレクトロルミネッセンス素子５の第１面５ａ側に配置される。光取り出し構造部８は、形成基板１に設けられる。光取り出し構造部８は、形成基板１の表面における有機エレクトロルミネッセンス素子５から放射された光の反射を抑制するように構成される。第１防湿部６は、防湿性を有し、有機エレクトロルミネッセンス素子５の第２面５ｂ側に有機エレクトロルミネッセンス素子５を覆うように配置される。第２防湿部１６は、防湿性を有し、有機エレクトロルミネッセンス素子５の第１面５ａ側において水分が形成基板１を通過することを防止するように形成基板１を覆う。第２防湿部１６は、有機エレクトロルミネッセンス素子５の厚み方向において第１面５ａと重なる重複部位を有する。重複部位は、有機エレクトロルミネッセンス素子５から放射された光に対して透光性を有する材料により形成される。

さらに、本実施形態の面状発光素子では、第２防湿部１６は、重複部位となる保護基板７を有する。保護基板７は、有機エレクトロルミネッセンス素子５から放射された光に対して透光性を有し、かつ、防湿性を有する。保護基板７は、形成基板１において有機エレクトロルミネッセンス素子５とは反対側に配置される。なお、この構成は任意である。

また、本実施形態の面状発光素子では、形成基板１は、保護基板７よりも屈折率が高い。なお、この構成は任意である。

また、本実施形態の面状発光素子では、光取り出し構造部８は、形成基板１の表面に設けられた凹凸構造部８ａである。光取り出し構造部８ａは、保護基板７よりも屈折率が高い。光取り出し構造部８ａは、形成基板１よりも屈折率が高い。なお、これらの構成は任意である。

また、光取り出し構造部８は、形成基板１とは異なる材料で形成されていてもよい。

例えば、光取り出し構造部８は、保護基板７よりも屈折率が高い母材に、この母材とは屈折率が異なる光拡散材が分散された光拡散層として構成されていてもよい。換言すれば、光取り出し構造部８は、保護基板７よりも屈折率が高い母材に母材と異なる屈折率を有する光拡散材を分散させて形成される光拡散層である。

また、光取り出し構造部８は、形成基板１よりも屈折率が高い母材に、この母材とは屈折率が異なる光拡散材が分散された光拡散層として構成されていてもよい。換言すれば、光取り出し構造部８は、形成基板１よりも屈折率が高い母材に母材と異なる屈折率を有する光拡散材を分散させて形成される光拡散層である。

本実施形態では、光取り出し構造部８は、形成基板１と保護基板７との間に介在されている。なお、この構成は任意である。

なお、本実施形態では、光取り出し構造部８は、形成基板１と有機エレクトロルミネッセンス素子５との間に介在されていてもよい。

例えば、光取り出し構造部８は、形成基板１と有機ＥＬ素子５との間において、形成基板１の表面全体に形成されていてもよい。すなわち、有機ＥＬ素子５の下部層（第１電極２、電極延出部１１及び電極導通部１２）は、光取り出し構造部８の表面に形成されている。言い換えれば、第１電極２の層は、光取り出し構造部８を介して形成基板１の表面（図１における上面）に設けられる。この場合には、第１電極２を形成する前に、光取り出し構造部８を形成基板１の表面に積層し、その光取り出し構造部８の表面に第１電極２の層を積層する。

なお、光取り出し構造部８は、形成基板１よりも屈折率が低くても良い。また、光取り出し構造部８は、保護基板７よりも屈折率が低くてもよい。

また、本実施形態の面状発光素子では、第２保護部９は、形成基板１における第１保護部６よりも外側の部分を被覆するコート層１３である。換言すれば、第１防湿部６は、形成基板１の側面を覆わないように形成される。第２防湿部１６は、さらに、第２保護部９であるコート層１３を備える。コート層１３は、防湿性を有し、形成基板１の側面を覆うように形成される。なお、これらの構成は任意である。

また、本実施形態の面状発光素子では、コート層１３は乾燥剤を含有する。換言すれば、コート層１３は、乾燥剤を含有する材料により形成される。なお、この構成は任意である。

また、本実施形態の面状発光素子では、コート層１３に、有機エレクトロルミネッセンス素子５に給電するための電極接続部１８が設けられている。換言すれば、面状発光素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子５に給電するための電極接続部１８を備える。電極接続部１８は、コート層１３に形成される。なお、この構成は任意である。

また、本実施形態の面状発光素子では、保護基板７はガラスにより構成されている。なお、この構成は任意である。

また、本実施形態の面状発光素子では、第１電極２は薄膜金属（金属薄膜）を含有する。換言すれば、有機エレクトロルミネッセンス素子５は、発光層３と、発光層３と形成基板１との間に介在される電極（第１電極）２と、を備える。第１電極２は、有機エレクトロルミネッセンス素子５から放射された光を通すような厚みの金属薄膜を用いて形成される。なお、この構成は任意である。

さらに、本実施形態の面状発光素子では、薄膜金属はＡｇ又はＡｇ合金により構成されている。換言すれば、金属薄膜は、ＡｇまたはＡｇ合金により形成される。なお、この構成は任意である。

こうして得られる面状発光素子は、形成基板１が樹脂で構成されているとともに形成基板１には光取り出し構造８が設けられているため、全反射ロスが低減され、素子からの光取り出し効率が従来よりも向上するものである。また、第１保護部６及び第２保護部９によって封止され、透湿経路が遮断されているので、防水性及び耐候性に優れ、素子の劣化を抑制でき、信頼性の高い素子を得ることができるものである。また、形成基板１を樹脂で形成しているので、高屈折率ガラスを基板に用いる場合に比べて、低コストで製造することができるものである。また、防湿性が向上するため、薄型化が可能になるものである。

したがって、本実施形態の面状発光素子によれば、全反射ロスを低減して光取り出し効率を高めるとともに、防水性及び耐候性を向上することができる。

［実施例］
以下、有機ＥＬ素子を用いた面状発光体の製造の実施例について説明する。

（形成基板、光取り出し層、保護基板）
有機ＥＬ素子の形成基板１として、通常のガラスより屈折率が高く、かつ代表的なプラスチック素材であるＰＥＴ基板を使用した。この基板の光出射面（発光層３とは反対側の面）に、あらかじめ真空乾燥しておいた粘着材付きプリズムシート（光拡散フィルム：株式会社きもと製のライトアップ（登録商標）ＧＭ３）を貼り付けた。この光拡散フィルムは、凹凸構造部８ａが表面に形成されたシートである。

また、有機ＥＬ素子５への水分到達を防止し、かつ透光性を有する保護基板７としては、ガラス基板を準備した。このガラス基板の表面に粘着シート（アクリル系透明接着剤：屈折率ｎ＝１．４８）をラミネートし、形成基板１のプリズムシート面側に貼り合わせた。

これにより、外部側（光取り出し側）の表面に光取り出し構造部８及び保護基板７が設けられた形成基板１が得られた。

（第１電極）
次に、形成基板１の光取り出し構造部８とは反対側の表面に、ＩＴＯ（スズドープ酸化物インジウム）ターゲットを用いて、低温スパッタ（プロセス温度：１００℃以下）を行い、ＩＴＯ層を１００ｎｍで形成した。ＩＴＯ層は、第１電極２、電極延出部１１及び電極導通部１２を形成するための層である。

次に、ポジ型レジスト（ＯＦＰＲ８００ＬＢ：東京応化製）をスピンコートで全面塗布してベーキングを行った後、別途用意したガラスマスクを用いて紫外線露光を行い、現像液（ＮＭＤ−Ｗ：東京応化製）で露光部を洗い流してレジストのパターニングを行った。

さらにこれをＩＴＯエッチング液（ＩＴＯ−０６Ｎ：関東化学製）に浸漬して非レジストマスク部のＩＴＯをエッチングし、最後にレジスト剥離液（剥離液１０６：東京応化）でレジストを剥離してＩＴＯのパターンが形成された形成基板１を得た。

上記で得られた形成基板１を中性洗剤と純水にて超音波洗浄し、真空中８０℃で２時間程度乾燥させ、次いでＵＶ／Ｏ３処理を１０分間行った。

（プリカット）
次に、ガラス基板を切断しないように、素子を個別化する際の切断ラインに沿ってＰＥＴ基板及びプリズムシートを切断し、プリカットを入れた。

（有機ＥＬ素子の形成）
上記の形成基板１を真空蒸着装置にセットし、ホール輸送層として、ビス［Ｎ−（１−ナフキブ）−Ｎ−フェニル］ベンジジン（以下、α−ＮＰＤと称する）の層を、ＩＴＯ層の第１電極２（陽極）となる領域上に厚み４０ｎｍで形成した。

次に、発光材料層として、アルミニウム−トリス［８−ヒドロキシキノリン］（以下、Ａｌｑ３と称する）に５％のルブレンをドーピングした層を厚み２０ｎｍで形成した。

次いで、電子輸送層としてＡｌｑ３の層を厚み４０ｎｍで形成した。

さらに、その上に、電子注入層としてＬｉＦの層を厚み１ｎｍで形成した。

そして最後に、第２電極４（陰極）として、Ａｌの層を厚み８０ｎｍの膜厚で真空蒸着して形成した。

これにより、第１電極２、発光層３及び第２電極４が順に積層された有機ＥＬ素子５が得られた。

（第２保護部の形成）
次に、第２保護部９として、コート層１３を、有機ＥＬ素子５の周囲を取り囲むように形成基板１の表面に形成した。このとき、プリカットを入れたＰＥＴ基板（形成基板１）の端面もこのコート層１３で被覆し、さらにコート層１３を保護基板７に接するように形成することにより、コート層１３で形成基板１の表面及び側面を被覆した。

なお、コート層１３としては、乾燥剤が含有されている防湿性の樹脂組成物を使用した。これにより、形成基板１の端面からの水分侵入を防止することが可能な構造を形成した。

（第１保護部による封止）
第１保護部６の形成には、ダムフィル型の固体封止を用いた。

まず、有機ＥＬ素子５の周囲に、低透湿エポキシ樹脂を印刷して、環状のダム部を形成した。その際、環状ダム部を第２保護部９（コート層１３）に接触させて形成し、環状ダム部よりも外側の領域で形成基板１が外部に露出しないようにした。

次に、吸湿材と緩衝剤を含有したフィル材を有機ＥＬ素子の上方から滴下し、前記エポキシ樹脂で形成した環状ダム内を満たした。

最後に、環状ダムの上方からカバーガラスを貼りあわせ、フィル材を硬化させて、封止材６ｂと封止基板６ａとからなる第１保護部６で有機ＥＬ素子５を封止した。

（切断による個別化）
最後に、ダイヤモンドカッターで素子間に切り欠きを入れ、スクライバーによってガラス基板を割った。

これにより、ガラスで封止された有機ＥＬ素子５を有する面状発光素子を得た。

（実施形態２）
図８に、実施形態２の面状発光素子の一例を示す。この面状発光素子は、図１の形態と同様、透光性を有する形成基板１の表面に、透光性の第１電極２、発光層３及び第２電極４を形成基板１側からこの順で有する有機ＥＬ素子５が形成されたものである。また、図１の形態と同様に、第１保護部６（６１）、保護基板７、光取り出し構造部８及び接着層１０が形成されている。そして、本形態では、第２保護部９が、内部側の遮断構造となっており、具体的には、形成基板１の有機ＥＬ素子５側の表面に形成されるガスバリア層１４となっている。本実施形態の面状発光素子の他の構成は、実施形態１の面状発光素子と同様である。したがって、第２保護部９以外の構成（第１保護部６、光取り出し構造部８等）については、実施形態１に記載された構成を採用できる。なお、実施形態１における任意の構成は、本実施形態においても任意の構成である。

本実施形態の面状発光素子では、第２保護部９であるガスバリア層１４と、保護基板７とで、第２防湿部１６（１６２）が構成されている。

保護基板７は、有機ＥＬ素子５から放射された光に対して透光性を有し、かつ、防湿性を有する。保護基板７は、形成基板１において有機ＥＬ素子５とは反対側に配置される。

ガスバリア層１４は、有機ＥＬ素子５から放射された光に対して透光性を有し、かつ、防湿性を有する。ガスバリア層１４は、形成基板１と有機ＥＬ素子５との間に介在される。

つまり、第２防湿部１６２は、重複部位として保護基板７とガスバリア層１４とを有する。

以下、ガスバリア層１４についてさらに詳細に説明する。

ガスバリア層１４として構成される第２保護部９は、形成基板１と有機ＥＬ素子５との間において、形成基板１の表面全体に形成されている。すなわち、有機ＥＬ素子５の下部層（第１電極２、電極延出部１１及び電極導通部１２）は、ガスバリア層１４の表面に形成されている。

つまり、本実施形態では、第１電極２の層は、ガスバリア層１４を介して形成基板１の表面（図８における上面）に設けられる。第２保護部９をガスバリア層１４で構成する場合には、第１電極２を形成する前に、ガスバリア層１４を形成基板１の表面に積層し、そのガスバリア層１４の表面に第１電極２の層を積層する。なお、第１電極２の層とは、第１電極２、電極延出部１１及び電極導通部１２を含んでパターン状に形成された透明導電層のことである。

本実施形態では、有機ＥＬ素子５は、第１保護部６と第２保護部９とに全体が覆い囲まれて保護されることになる。したがって、水分の浸入を効果的に抑制することができる。さらに、保護基板７が形成基板１に接着されていると、この保護基板７でも水分の浸入を高めることができ、さらに防湿性が向上する。

ガスバリア層１４は、図１の形態における第２保護部９の材料と同様の材料で構成できるが、特にガスバリア層１４に適するためには、透光性があるとともに透湿性の低い材料によって構成されることが好ましい。例えば、ＳｉＯ₂やＴｉＯ₂などの無機材料によってガスバリア層１４を形成することができる。これらは、スパッタ成膜によって形成可能である。

また、ガスバリア性をさらに向上するために、無機材料の複膜層にしたり、あるいは有機膜と無機膜とを順次積層した多層膜構造にしたりしてもよい。また、樹脂層単独で、又は、樹脂層を含んでガスバリア層１４を構成する場合には、乾燥剤を含有させることが好ましい。乾燥剤により防湿性を向上して、水分が有機ＥＬ素子５へ到達するのを防止する効果を高めることができる。

ガスバリア性を高めるために、ガスバリア層１４の厚みは１００ｎｍ以上であることが好ましい。また、ガスバリア層１４の厚みの上限は特に限定されるものではないが、透光性を確保するために、１００００ｎｍ以下であることが好ましい。また、吸収性のない無機膜であれば上限は特にない。また、ガスバリア層１４を光が通過することを考慮して、事前にガスバリア層１４の膜厚や屈折率など光学性能を調整しておくことも好ましい。

ガスバリア層１４は、可視光領域において平均したときの形成基板１との屈折率の差が０．０５以下であることが好ましい。すなわち、ガスバリア層１４の可視光領域における屈折率を平均した値と、形成基板１の可視光領域における屈折率を平均した値との差が０．０５以下になるものである。

ガスバリア層１４の屈折率を形成基板１と同等もしくはなるべく差を小さくすることにより、ガスバリア層１４による光学干渉の影響をできるだけ減らすことができる。また、この場合、素子設計の際に、例えば、ガスバリア層１４を形成基板１と一体化して考えてもよく、ガスバリア層１４を特別に考慮して有機ＥＬ素子５の膜厚設計を行わなくてもよくなり、素子の光学設計がしやすくなる。

以上述べたように、本実施形態の面状発光素子では、第２保護部９は、形成基板１の有機ＥＬ素子５側の表面（図８における上面）に形成されるガスバリア層１４である。

換言すれば、本実施形態の面状発光素子では、第２防湿部１６（１６２）は、重複部位となるガスバリア層１４を有する。ガスバリア層１４は、有機エレクトロルミネッセンス素子５から放射された光に対して透光性を有し、かつ、防湿性を有する。ガスバリア層１４は、形成基板１と有機エレクトロルミネッセンス素子５との間に介在される。

さらに、本実施形態の面状発光素子では、第２防湿部１６（１６２）は、重複部位として保護基板７を有する。保護基板７は、有機ＥＬ素子５から放射された光に対して透光性を有し、かつ、防湿性を有する。保護基板７は、形成基板１において有機ＥＬ素子５とは反対側に配置される。

また、本実施形態の面状発光素子では、ガスバリア層１４は、可視光領域において平均したときの形成基板１との屈折率の差が０．０５以下である。つまり、ガスバリア層１４は、ガスバリア層１４と形成基板１との屈折率との差の、可視光領域に含まれる光についての平均値が０．０５以下となるように、形成される。なお、この構成は任意である。

本実施形態の面状発光素子において、保護基板７は任意の構成である。したがって、本形態では、保護基板７が剥離可能に形成されていてもよい。換言すれば、保護基板７は、形成基板１に剥離可能に取り付けられる。

その場合、保護基板７を剥離して面状発光素子を形成することができ、面状発光素子の更なる薄型化が可能になる。また、形成基板１が可撓性のある樹脂材料で構成されていれば、湾曲可能なフレキシブルな面状発光素子を得ることができる。

図９に、保護基板７を剥離した面状発光素子の一例（実施形態２の面状発光素子の変形例）を示す。この面状発光素子は、例えば、図８の形態において、保護基板７が剥離可能な粘着力を有する接着層１０によって形成基板１に接着されている場合に、保護基板７を剥離することにより得ることができる。

形成基板１（又はその表面の光取り出し構造部８）と、保護基板７の間を接着する層は、リムーバブルな程度の粘着力にしておけば、このような素子を形成することが可能である。

なお、図９の形態では、接着層１０が形成基板１に付着して面状発光素子の一部になっている例を示しているが、もちろん、接着層１０は、保護基板７と一緒に剥離されたり、剥離後に除去されたりして、面状発光素子の一部になっていなくてもよい。

このように、ガスバリア層１４の存在でガスバリア性が大きく向上する場合には、保護基板７が不要となり、素子の応用範囲が高まる。

つまり、図９に示す面状発光素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子５と、形成基板１と、光取り出し構造部８と、第１防湿部（第１保護部）６と、第２防湿部１６（１６３）と、を備える。第２防湿部１６３は、第２保護部９であるガスバリア層１４で構成されている。

なお、図９に示される面状発光素子は、例えば、保護基板７とは異なる基板を利用して形成されてもよい。この場合、面状発光素子を形成した後に、面状発光素子から基板を剥離すればよい。

（実施形態３）
図１０に、実施形態３の面状発光素子の一例を示す。本実施形態の面状発光素子は、実施形態１と同様の有機ＥＬ素子５を備えているが、第１保護部（防湿部）６（６３）と第２防湿部１６（１６４）とで実施形態１の面状発光素子と異なる。

本実施形態の面状発光素子の他の構成は、実施形態１の面状発光素子と同様である。したがって、第１防湿部６および第２防湿部１６以外の構成（光取り出し構造部８等）については、実施形態１に記載された構成を採用できる。なお、本実施形態において実施形態１と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略する。また、実施形態１における任意の構成は、本実施形態においても任意の構成である。

本実施形態において、第２防湿部１６４は、保護基板７で構成されている。なお、第２防湿部１６４は、実施形態２と同様のガスバリア層１４を備えていても良い。この場合、第２防湿部１６４は、ガスバリア層１４と保護基板７とで構成される。

第１保護部６３は、第２防湿部１６４（保護基板７）とともに有機ＥＬ素子５を水分から保護するように収納するハウジングを形成するように構成される。

第１保護部６３は、例えば、ガラス基板（例えば、ソーダライムガラス基板、無アルカリガラス基板などの安価なガラス基板）を用いて形成されている。第１保護部６３では、保護基板７との対向面（図１０における下面）に、有機ＥＬ素子５を収納する収納凹所６ｄが形成されている。

第１保護部６３は、接合部１９を利用して保護基板７に取り付けられる。第１保護部６３は、例えば、第１保護部６３の対向面における収納凹所６ｄの周部の全周で保護基板７に接合される。これによって、有機ＥＬ素子５を水分から保護するハウジングが形成される。

本実施形態では、電極延出部１１は、形成基板１上から保護基板７の一面（第１保護部６３と対向する面、図１０における上面）に延長されている。さらに、電極延出部１１は、収納凹所６ｄの外部まで延長されている。すなわち、電極延出部１１において収納凹所６ｄの外部に位置する部位（図１０における右端部）は、第１電極２に電位を与えるための外部接続電極として使用される。同様に、電極延出部１２は、形成基板１上から保護基板７の一面（第１保護部６３と対向する面、図１０における上面）に延長されている。さらに、電極延出部１２は、収納凹所６ｄの外部まで延長されている。すなわち、電極延出部１２において収納凹所６ｄの外部に位置する部位（図１０における左端部）は、第２電極４に電位を与えるための外部接続電極として使用される。

接合部１９は、例えば、低融点ガラス、接着用フィルム、熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂、接着剤（例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂など）などである。

なお、第１保護部６３の収納凹所６ｄの内底面に、水分を吸着する吸水材（図示せず）を取り付けても良い。なお、吸水材としては、例えば、酸化カルシウム系の乾燥剤（酸化カルシウムを練り込んだゲッタ）などを用いることができる。

なお、電極延出部１１，１２を上述のように延長する代わりに、保護基板７の一面（第１保護部６３と対向する面）には、有機ＥＬ素子５の第１電極２および第２電極４それぞれと電気的に接続される給電用の外部接続電極（図示せず）を設けてもよい。この場合、第１電極２および第２電極４は電極延出部１１，１２により外部接続電極にそれぞれ電気的に接続される。

光取り出し構造部８は、例えば、形成基板１とは異なる材料で形成される。具体的には、光取り出し構造部８は、プリズムシートや光拡散フィルムなどといった凹凸構造を有する光拡散シートであってもよい。また、光取り出し構造部８は、形成基板１の表面にインプリント法（ナノインプリント法）により凹凸構造を転写することによって形成することができる。また、光取り出し構造部８は、母材に母材と異なる屈折率を有する光拡散材を分散させて形成される光拡散層であってもよい。

光取り出し構造部８は、実施形態１，２と同様に、形成基板１と保護基板７との間に介在されている。

以上述べた本実施形態の面状発光素子では、第１防湿部（第１保護部）６３は、第２防湿部１６４とともに有機エレクトロルミネッセンス素子５を水分から保護するように収納するハウジングを形成するように構成される。

したがって、本実施形態の面状発光素子によれば、全反射ロスを低減して光取り出し効率を高めるとともに、防水性及び耐候性を向上することができる。

Claims (22)

1. 面状発光素子であって、
   厚み方向の第１面および前記第１面とは反対側の第２面を有し、前記第１面から光を放射する有機エレクトロルミネッセンス素子と、
   前記有機エレクトロルミネッセンス素子から放射された光に対して透光性を有する樹脂材料により形成され、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の前記第１面側に配置される形成基板と、
   前記形成基板に設けられ、前記形成基板の表面における前記有機エレクトロルミネッセンス素子から放射された光の反射を抑制する光取り出し構造部と、
   防湿性を有し、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の前記第２面側に前記有機エレクトロルミネッセンス素子を覆うように配置される第１防湿部と、
   防湿性を有し、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の前記第１面側において水分が前記形成基板を通過することを防止するように前記形成基板を覆う第２防湿部と、
   を備え、
   前記第２防湿部は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の前記厚み方向において前記第１面と重なる重複部位を有し、
   前記形成基板の全体が前記重複部位の表面に配置され、
   前記重複部位は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子から放射された光に対して透光性を有する材料により形成され、
   前記第２防湿部は、前記重複部位として保護基板を有し、
   前記保護基板は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子から放射された光に対して透光性を有し、かつ、防湿性を有し、
   前記保護基板は、前記形成基板において前記有機エレクトロルミネッセンス素子とは反対側に配置され、
   前記保護基板は、前記形成基板に剥離可能に取り付けられる
   ことを特徴とする面状発光素子。
2. 請求項１に記載の面状発光素子において、
   前記第１防湿部は、前記形成基板の側面を覆わないように形成される
   ことを特徴とする面状発光素子。
3. 請求項２に記載の面状発光素子において、
   前記第２防湿部は、さらに、コート層を備え、
   前記コート層は、防湿性を有し、前記形成基板の前記側面を覆うように形成される
   ことを特徴とする面状発光素子。
4. 請求項３に記載の面状発光素子において、
   前記コート層は、乾燥剤を含有する材料により形成される
   ことを特徴とする面状発光素子。
5. 請求項３に記載の面状発光素子において、
   さらに、前記有機エレクトロルミネッセンス素子に給電するための電極接続部を備え、
   前記電極接続部は、前記コート層に形成される
   ことを特徴とする面状発光素子。
6. 請求項１に記載の面状発光素子において、
   前記第１防湿部は、前記第２防湿部の前記保護基板とともに前記有機エレクトロルミネッセンス素子を水分から保護するように収納するハウジングを形成するように構成される
   ことを特徴とする面状発光素子。
7. 請求項１に記載の面状発光素子において、
   前記光取り出し構造部は、前記形成基板の前記表面に設けられた凹凸構造部である
   ことを特徴とする面状発光素子。
8. 請求項７に記載の面状発光素子において、
   前記光取り出し構造部は、前記保護基板よりも屈折率が高い
   ことを特徴とする面状発光素子。
9. 請求項７に記載の面状発光素子において、
   前記光取り出し構造部は、前記形成基板よりも屈折率が高い
   ことを特徴とする面状発光素子。
10. 請求項１に記載の面状発光素子において、
    前記光取り出し構造部は、前記形成基板とは異なる材料で形成される
    ことを特徴とする面状発光素子。
11. 請求項１０に記載の面状発光素子において、
    前記光取り出し構造部は、前記形成基板と前記保護基板との間に介在される
    ことを特徴とする面状発光素子。
12. 請求項１０に記載の面状発光素子において、
    前記光取り出し構造部は、前記形成基板と前記有機エレクトロルミネッセンス素子との間に介在される
    ことを特徴とする面状発光素子。
13. 請求項１０に記載の面状発光素子において、
    前記光取り出し構造部は、前記保護基板よりも屈折率が高い母材に前記母材と異なる屈折率を有する光拡散材を分散させて形成される光拡散層である
    ことを特徴とする面状発光素子。
14. 請求項１０に記載の面状発光素子において、
    前記光取り出し構造部は、前記形成基板よりも屈折率が高い母材に前記母材と異なる屈折率を有する光拡散材を分散させて形成される光拡散層である
    ことを特徴とする面状発光素子。
15. 請求項１０に記載の面状発光素子において、
    前記光取り出し構造部は、前記形成基板よりも屈折率が低い
    ことを特徴とする面状発光素子。
16. 請求項１０に記載の面状発光素子において、
    前記光取り出し構造部は、前記保護基板よりも屈折率が低い
    ことを特徴とする面状発光素子。
17. 請求項１に記載の面状発光素子において、
    前記形成基板は、前記保護基板よりも屈折率が高い
    ことを特徴とする面状発光素子。
18. 請求項１に記載の面状発光素子において、
    前記保護基板は、ガラスにより構成されている
    ことを特徴とする面状発光素子。
19. 請求項１に記載の面状発光素子において、
    前記第２防湿部は、前記重複部位としてガスバリア層を更に備え、
    前記ガスバリア層は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子から放射された光に対して透光性を有し、かつ、防湿性を有し、
    前記ガスバリア層は、前記形成基板と前記有機エレクトロルミネッセンス素子との間に介在される
    ことを特徴とする面状発光素子。
20. 請求項１９に記載の面状発光素子において、
    前記ガスバリア層は、前記ガスバリア層と前記形成基板との屈折率との差の、可視光領域に含まれる光についての平均値が０．０５以下となるように、形成される
    ことを特徴とする面状発光素子。
21. 請求項１に記載の面状発光素子において、
    前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、
    発光層と、
    前記発光層と前記形成基板との間に介在される電極と、
    を備え、
    前記電極は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子から放射された光を通すような厚みの金属薄膜を用いて形成される
    ことを特徴とする面状発光素子。
22. 請求項２１に記載の面状発光素子において、
    前記金属薄膜は、ＡｇまたはＡｇ合金により形成される
    ことを特徴とする面状発光素子。

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