JPH10149880A

JPH10149880A - 発光装置及びその製造方法

Info

Publication number: JPH10149880A
Application number: JP8307953A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Mizoguchi; 勝大溝口; Taizo Tanaka; 泰三田中
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1996-11-19
Filing date: 1996-11-19
Publication date: 1998-06-02
Anticipated expiration: 2016-11-19
Also published as: JP2762993B2; US6028327A

Abstract

(57)【要約】【課題】有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）発光素
子と二次電池とを用いた発光装置を小型・軽量化し、コ
ストを低減する。【解決手段】有機ＥＬ素子部１の陰極層と二次電池部２
を構成する陰極活物質層の少なくとも１つとを兼ねる共
用陰極層５を設ける。共用陰極層５としては、仕事関数
が４.３ｅＶ以下のもの、例えば、アルカリ金属、アル
カリ土類金属、アルミニウム、亜鉛、銀、鉛、スカンジ
ウム、インジウム、サマリウム、イットリウムからなる
群から選ばれた１種類以上の金属、または、前記群に含
まれる金属を少なくとも含む合金、または、前記群に含
まれる金属を含む化合物を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機薄膜エレクト
ロルミネッセンス（ＥＬ）発光素子（以下、有機ＥＬ素
子とも略称する）に関し、特に、有機ＥＬ素子を用いた
発光装置およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】有機薄膜エレクトロルミネッセンス素子
（有機ＥＬ素子）は、ホール（正孔）と電子との再結合
によって励起された有機分子が基底状態に遷移するとき
の発光を利用したものであり、有機電界発光ダイオー
ド、有機電界ＬＥＤ（Light Emission Diode）とも呼ば
れている。

【０００３】従来の有機ＥＬ素子１００は、図９に示す
ように、透明な基板１０１上に透明陽極層１０２を設
け、透明陽極層１０２上に、ホール注入・輸送層１０３
と電子輸送・発光層１０４を順次設け、さらに、電子輸
送・発光層１０４上に陰極層１０５を設けた構造であ
る。有機ＥＬ素子１００を発光させるためには、透明陽
極層１０２側が正、陰極層１０５側が負になるようにこ
の有機ＥＬ素子１００に電力を供給する必要があり、そ
のために、電力源を設けなければならない。通常は、図
９に示すように、有機ＥＬ素子１００の外部に、別途に
電池（一次電池あるいは二次電池）１０６などを設け、
この電池１０６から有機ＥＬ素子１００に電力を供給し
ている。

【０００４】しかしながら、図９に示すような従来の発
光装置には、電力源としての一次電池または二次電池な
どを個別に設ける必要があるので、これら電池を備える
ために余分のスペースを必要とし、特に、端末機器の小
型・軽量化に支障をきたすという問題点がある。また、
有機ＥＬ素子と電池が別個に存在するため、これをつな
ぐ配線や接続に伴う電気抵抗が増え、電池の消耗を助長
させてしまう。さらに、別個に電池を設けるため、配線
や接続が必要となり、このための材料・部品費や加工費
が増大し、コストが上昇するという問題点もある。

【０００５】ところで、特開昭５９−２１７７９１号公
報には、無機材料のエレクトロルミネッセンスに基づく
発光素子とこの発光素子に対する電源としての太陽電池
とを積層し、発光部と太陽電池とを一体化した発光装置
が開示されている。図１０及び図１１は特開昭５９−２
１７７９１号公報に開示された発光装置を示している。
この発光装置では、図１０に示すように、ガラス基板１
３１上に、発光部１３７と太陽電池１４１がこの順で一
体的に積層した素子を使用している。発光部１３７は、
一対の誘電体層１３３,１３５の間にＥＬ発光層１３４
を挟み込み、かつ、各誘電体層１３３,１３５の外側に
それぞれ透明電極１３２,１３６を配した構成となって
いる。一方、太陽電池１４１は、ｎ型アモルファスＳｉ
（シリコン）層１３８、ｉ型アモルファスＳｉ層１３
９、ｐ型アモルファスＳｉ層１４０からなるｐｉｎ型の
構成を有している。ｐ型アモルファスＳｉ層１４０上に
は金属電極１４２が設けられている。発光部１３７の透
明電極１３６は、ｎ型アモルファスＳｉ層１３８に対す
る電極ともなっている。ここで、ＥＬ発光層１３４とし
ては、ＺｎＳ（硫化亜鉛）に微量の活性物質を混入させ
た薄膜が使用されている。

【０００６】ところで図１０に示す素子を用いた発光装
置は、無機エレクトロルミネッセンス発光を利用してい
るので、ＥＬ発光層１３４に対して、比較的高電圧の交
流電圧を印加する必要がある。そのため、この発光装置
には、図１１に示すように、太陽電池１４１で発生した
電力を蓄えるための二次電池（バッテリー）１４４と、
ＥＬ発光層１３４に印加する交流電圧を発生する発振・
昇圧部１４５と、夜間であるか昼間であるかを判別する
センサ１４６と、昼間は太陽電池１４１で発生した電力
が二次電池１４４に蓄えられ夜間は発振・昇圧部１４５
を介して二次電池１４４からの電力がＥＬ発光層１３４
に供給されるようにする制御部１４３とが設けられてい
る。

【０００７】特開昭５９−２１７９９１号公報に示され
る従来の発光装置（図１０及び図１１）は、発光させる
ために、ＥＬ発光層１３４と一体化された太陽電池１４
１のほかに、制御部１４３、二次電池１４４、発振・昇
圧部１４５及びセンサ１４６などを必要とし、これによ
って、小型・軽量化に支障をきたし、さらにはコスト高
となるという問題点を有する。昼間の明るいときに太陽
電池１４１で発電した電気エネルギーを二次電池１４４
に蓄電するため、昼間での長時間発光は困難となる。し
かし、夜間の発光を目的としていても、昼間は明るいと
ころにこの発光装置を配置しないと発光用の電気エネル
ギーが蓄積されないという欠点があり、不便さは残る。
また、太陽電池によって蓄積されたエネルギーのみが電
力源となるため、長時間駆動には限界があり不便であ
る。さらに、太陽電池１４１は光エネルギーが入射しな
いかぎり機能しないが、この発光装置では、入射光に対
して太陽電池１４１の前方に発光部１３７が存在する構
成となっており、発光部１３７がこの入射光を反射、分
散あるいは吸収するために太陽電池１４１への入射光の
光量が減少し、太陽電池１４１の発電効率を著しく阻害
される。このため、太陽電池１４１が充分な電力源とな
らないという欠点がある。

【０００８】図１０及び図１１に示した発光装置におけ
る以上述べたような諸問題点の根本的な理由は、発光部
に一体化される電池が太陽電池であることにある。太陽
電池は、原理的に光エネルギーを電気エネルギーに変換
する変換素子であるため、光エネルギーが存在しない限
り機能しない。また、太陽電池には発電機能はあっても
電気エネルギーの蓄積機能はもたないので別途に二次電
池を必要とし、太陽電池と二次電池を組み合わせること
によってはじめて電力源としての機能を満足する。さら
に、光エネルギー変換による電力源であるため、光セン
サやその制御部が必要となってかなり複雑な構成とな
り、この発光装置は、携帯機器などの小型・軽量化には
極めて不都合な点が多い。

【０００９】また、この特開昭５９−２１７９９１号公
報の発光装置では、発光部１３７の一方の電極と太陽電
池１４１のｎ型アモルファスＳｉ層側の電極とを共通電
極（図１０における透明電極１３８）で構成している
が、入射光を太陽電池に入射させる必要があるため、こ
の電極は透明電極に限定される。そして、この透明電極
を構成する電極材料は、導電率の高いものに限定され
る。さらに、発光部１３７は、上述したように無機材料
のエレクトロルミネッセンス発光を利用した無機ＥＬ素
子であり、その発光原理は有機ＥＬ素子の発光原理と本
質的に異なっている。すなわち、無機ＥＬ素子の場合、
１対の誘電体層によって発光層を挟み込んでおき、高電
界によって加速された電子を電極から各誘電体層を介し
て発光層中の発光中心に衝突させ、その際に発生するエ
レクトロルミネッセンス発光を利用する。このため高電
界が必要とされ、また、通常、交流電圧で駆動される。

【００１０】一方、有機ＥＬ素子は、上述したように、
ホール（正孔）と電子の再結合により励起された有機分
子が基底状態にもどる際のエネルギー差によって発生す
る発光であり、ＧａＡｓなどを用いた半導体発光ダイオ
ードと同様な電界発光である。したがって、有機ＥＬ素
子は低電圧の直流により発光させることができる。この
ように、エレクトロルミネッセンスによる発光であって
も、無機ＥＬ素子と有機ＥＬ素子とではその発光をもた
らす原理が全く異なっている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、有機
ＥＬ素子を用いた従来の発光装置の場合、電池等を別途
に設ける必要があり、小型・軽量化への障害になるとと
もに配線抵抗などによって電池の消耗が助長されるとい
う問題点がある。また、太陽電池に無機ＥＬ素子を一体
的に積層した従来の発光装置の場合、二次電池や発振・
昇圧部をさらに必要とするとともに、太陽電池への入射
光が有機ＥＬ素子によって弱められて発電効率が著しく
阻害される。ここで、有機ＥＬ素子と太陽電池や化学電
池を一体的に積層することを考えると、有機ＥＬ素子の
電極には、単に導電性であるだけではなく、電子や正孔
を効率よく放出する機能が必要とされるので、単純に
は、電池の電極と有機ＥＬ素子の電極とを同一材料で構
成することはできない。

【００１２】本発明の目的は、有機ＥＬ素子を用いた発
光装置において、特に、携帯端末機器などの小型・軽量
化が要求される機器において使用される発光装置におい
て、発光装置を使用する機器の小型・軽量化、高集積
化、および回路や機器の構成の簡易化などの特性・性能
向上および機器の生産性向上を満足する新規な発光装置
とその製造方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の発光措置は、有
機エレクトロルミネッセンス発光素子と二次電池とを有
する発光装置において、有機エレクトロルミネッセンス
発光素子の陰極層と二次電池の少なくとも一つの陰極活
物質層とを兼ねる共用陰極層を有し、共用陰極層を介し
て有機エレクトロルミネッセンス発光素子と二次電池と
が一体的に設けられている。

【００１４】すなわち本発明の発光装置は、有機ＥＬ素
子での電子放出用の陰極と二次電池の少なくとも一つの
陰極活物質層とを共用陰極層として兼用する構成とし、
これによって、有機ＥＬ素子とこの有機ＥＬ素子に対す
る電力源となる二次電池とが積層構成化されて電力源機
能と発光機能とを併せ持つようになった、新規の発光装
置である。

【００１５】共用陰極層としては、仕事関数が４.３ｅ
Ｖ以下である金属を好ましく使用することができ、具体
的に例示するならば、アルカリ金属、アルカリ土類金
属、アルミニウム、亜鉛、銀、鉛、スカンジウム、イン
ジウム、サマリウム、イットリウムからなる群から選ば
れた１種類以上の金属が挙げられる。さらには、前記群
に含まれる金属を少なくとも含む合金、または、前記群
に含まれる金属を含む化合物などが挙げられる。

【００１６】有機ＥＬ素子に対する駆動電圧を増加させ
るためには、二次電池を複数の単位電池を直列に積層し
たものとして構成し、最上位の単位電池の陽極活物質層
から引き出された第１の陽極端子と有機ＥＬ素子の透明
陽極層から引き出された第２の陽極端子とを電気的に接
続することにより発光するようにすればよい。このよう
に直列に積層すれば、１個の単位電池の起電力に比べ、
直列に積層した倍率だけ増大した起電力を有機ＥＬ素子
に印加できるようになる。

【００１７】また、有機ＥＬ素子に対する駆動電流を増
大させるためには、ｎを１以上の整数として二次電池を
２ｎ個の単位電池で構成し、この２ｎ個の単位電池のう
ちｎ個の単位電池を積層して第１の積層体を構成し残り
のｎ個の単位電池を積層して第２の積層体を構成し、各
積層体の最上位の単位電池の陽極活物質層を相互に共通
の共用陽極層として構成し、第１の積層体の最下位の単
位電池の陰極活物質層が共用陰極層であるようにし、第
２の積層体の最下位の単位電池の陰極活物質層と共用陰
極層とを電気的に接続し、共用陽極層から引き出された
第１の陽極端子と有機ＥＬ素子の透明陽極層から引き出
された第２の陽極端子とを電気的に接続することにより
発光するようにすればよい。ここでは、２並列の場合を
説明したが、さらに電気的に並列接続されるべき積層体
の数を増やすことによって、並列させた数に応じた倍率
だけ増大した電流を有機ＥＬ素子に印加することが可能
になる。

【００１８】これら単位電池あるいは積層体を直列配列
や並列配列する構成の場合、発光と二次電池への充電と
を行うために、第１の位置で第１の陽極端子と第２の陽
極端子を接続し、第２の位置で外部電源の正極と第１の
陽極端子とを接続するスイッチを備え、外部電源の負極
が共用陰極層に電気的に接続可能であるようにすればよ
い。ここで単位電池とは、単位素電池あるいは素電池と
もいい、電気化学的な意味で電池の単位構成となるもの
であり、１つの陰極活物質層と１つの陽極活物質層の間
に電解質層が配置されたものを指す。また、最上位の単
位電池、最下位の単位電池とは、ポテンシャル（電位）
的にみてそれぞれ最上位、最下位に位置する単位電池の
ことを指す。

【００１９】有機ＥＬ素子の発光原理は、電界によって
放出・注入されたホール（正孔）および電子が有機発光
層中で再結合して有機発光分子の励起状態が形成され、
この励起状態から基底状態に移行する際に、エレクトロ
ルミネッセンス（ＥＬ）発光という形で光エネルギーが
放出されるというものである。具体的には、透明な陽極
層上にホール注入・輸送層と電子輸送・発光層と陰極層
とを積層しておき、陽極層と陰極層との間に電界を印加
すると、陽極層からはホールが放出されてこのホールは
ホール注入・輸送層３を経て電子輸送・発光層４との界
面または電子輸送・発光層４の内部に至り、一方、陰極
層からは電子が放出されてこの電子は電子輸送・発光層
４の内部に至る。その結果、電子輸送・発光層中で電子
とホールとが再結合して有機発光分子の励起状態が形成
され、それにより、励起状態の有機発光分子が基底状態
に遷移する際に、両状態間のエネルギー差に対応した色
の光が発生する。電子輸送・発光層で発生した光は、ホ
ール注入・輸送層と陽極層を経て、外部に放射される。

【００２０】このような有機ＥＬ素子の発光効率を増大
させるための最大の要因は、ホールや電子などのキャリ
アを各電極から低電界で放出させて、これらキャリアを
効率よくホール注入・輸送層や電子輸送・発光層に注入
することである。この際、特に電子を容易に放出する陰
極材料として、仕事関数の低い金属、例えば、アルカリ
金属、アルカリ土類金属、ランタノイド金属、アクチノ
イド金属、及びこれらの合金などを用いることが、材料
設計上重要な要素となっている。

【００２１】一方、二次電池の陰極活物質としては、電
気化学的に卑な金属、つまり還元力が大きくイオン化傾
向の大きい、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金
属、アルミニウム、亜鉛、鉛、カドミウム、インジウム
などの金属やその合金などが多用されている。

【００２２】本発明者らは、これらの観点に立脚して、
有機ＥＬ素子の陰極材料に必要な電子放出機能と二次電
池の陰極活物質機能とを併用できる金属やそれらの合金
の選択が可能なことを発見し、これら両機能を併用した
共用陰極層を備えることによって電力源を内蔵した有機
ＥＬ素子の新規な構成とその製造方法を見出したのであ
る。

【００２３】例えば、二次電池の実用的な陰極活物質材
料としては、リチウム金属（Ｌｉ）などを主成分とする
リチウム電池やリチウムイオン電池が存在し、また、有
機ＥＬ素子の陰極材料としては、仕事関数が比較的低い
リチウムやその合金が多用されている。この例を見て
も、二次電池の陰極活物質機能と有機ＥＬ素子の電子放
出機能を併用した陰極材料の選択が実用的に可能である
ことが容易に理解できる。また、この両機能を併用した
陰極材料を用いることによって電力源を内蔵した有機Ｅ
Ｌ素子の素子積層構成も理解できる。

【００２４】なお、無機ＥＬ素子と太陽電池とを積層さ
せた従来の発光装置と本発明との違いを説明すれば、こ
の従来の発光装置で使用してきたような共通電極では、
本発明での共用陰極層を構成することができないという
ことである。従来の発光装置の場合には、無機ＥＬ素子
と太陽電池という構成上、透明な導電体であれば任意の
ものが選択できたが、本発明では電池として化学電池を
使用しているので電極の材質が著しく限定され、また、
有機ＥＬ素子ということから高い電子放出機能が要求さ
れる。したがって、本発明では、電極の重要性が著しく
高まっており、任意の材質のものを使用できるというわ
けにはいかないのである。

【００２５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。

【００２６】《第１の実施の形態》図１は本発明の第１
の実施の形態の発光装置の構成を示す模式断面図であ
る。この発光装置は、発光を外部に取り出すための透明
絶縁基板（第１の基板）２１上に、有機ＥＬ素子部１と
二次電池部２とを積層し、さらにその上に第２の基板３
４を配置した構成であり、二次電池部２は、３個のセル
（単位電池）３〜５を直列に積層したものである。透明
絶縁基板２１としては、例えば、各種のガラスやプラス
チックの板状やフィルム状の材料を使用することができ
る。ここで、有機ＥＬ素子部１の陰極層と第１のセル３
の陰極活物質層とは、両者が一体かつ同一材質の共用陰
極層２５として形成され、この両者がこの共用陰極層２
５を併用するようになっている。すなわち、共用陰極層
２５を中心に、図示下側に有機ＥＬ素子１の素子積層構
造が、また、上側に二次電池部２の素子積層構造が形成
された積層構成になっている。この実施の形態では、陰
極活物質層、電解質層及び陽極活物質層を電池の一構成
単位すなわち単位電池（セル）として、この単位電池が
３個直列に積層しているので、単位電池１個で発現する
起電力の３倍の電圧を取り出すことができまた有機ＥＬ
素子部１に印加できるようになっている。このように、
単位電池を直列に積層することにより、その積層数にし
たがって、取り出せる電圧を自由に設定でき、また、有
機ＥＬ素子部１への印加電圧を自由に変えられる。

【００２７】有機ＥＬ素子部１は、透明絶縁基板２１上
に、透明陽極層２２と、透明陽極層２２から電界により
放出されたホールが注入されこのホールを輸送するホー
ル注入・輸送層２３と、電子輸送・発光層４と、二次電
池部２と併用する共用陰極層２５とが、この順で積層し
た構造となっている。共用陰極層２５は、電子輸送・発
光層４に電子を放出する。以下、このような有機ＥＬ素
子部１を構成する具体的な材料を説明する。

【００２８】透明陽極層２２には、インジウムやスズな
どの金属の酸化物などからなる透明なｐ型の導電膜材料
を好ましく使用できる。ホール注入・輸送層２３には、
各種の有機アミン化合物などの中からから選ばれた、ホ
ールの注入およびホール移動度の大きい薄膜材料が使用
でき、その際、一種類の材質のみならず多種類の材質か
ら組み合わせた材料を用いてもよい。

【００２９】電子輸送・発光層２４としては、電子移動
度が大きくかつホールと電子の再結合によるエレクトロ
ルミネッセンス（ＥＬ）の発光効率が大きいｎ型の有機
化合物から選ばれる薄膜材料が用いられ、その際、一種
類の材質のみならず多種類の材質から組み合わされた材
料を用いてもよい。電子輸送・発光層２４の材料として
は、例えば、アルミキノリニウム錯体などの単一材質の
薄膜材料や、アルミノキノリニウム錯体中に発光効率を
上げるためのドーパントとしてキナクリドンなどを添加
した薄膜材料などが使用できる。また、電子輸送機能を
有する材質とＥＬ発光の機能を有する材質とを組み合わ
せた薄膜材料も有用である。

【００３０】有機ＥＬ素子の陰極層としての観点から、
共用陰極層２５としては、電子を低電界の下で容易に放
出する金属やその合金、金属化合物が有用である。この
ため、共用陰極層２５の材質として必要な物性は、仕事
関数が比較的低いことであり、これまでの研究では、仕
事関数が４.３ｅＶ以下であることが実用上必要とされ
ている。

【００３１】ここで重要なことは、本発明の基本要素と
なる共用陰極層２５の材料が、二次電池での陰極活物質
機能と有機ＥＬ素子での電子放出機能とを併せ持ち、二
次電池の陰極活物質としても有機ＥＬ素子の陰極として
も作用する必要があることである。したがって、共用陰
極層２５の材料に求められる物性は、まず、有機ＥＬ素
子としては仕事関数が低いことであり、特に実用に供し
得るものであるためには、仕事関数が４.３ｅＶ以下が
必要とされている。アルカリ金属元素、アルカリ土類金
属元素、ランタノイド金属元素及びアクチノイド金属元
素は、いずれも仕事関数が４.３ｅＶ以下であり、その
他では、インジウムが４.０９ｅＶ、銀が４.２６ｅＶ、
亜鉛３.６３ｅＶ、アルミニウム４.２８ｅＶ、スカンジ
ウム３.５ｅＶ、イットリウム３.１ｅＶ、鉛４.２５ｅ
Ｖであり、ここで述べた金属が、有機ＥＬ素子の観点か
ら共用陰極層２５に有用な金属元素である。一方、二次
電池の陰極活物質としては、電気化学的に卑な金属元素
で、つまり還元力が大きく、イオン化傾向の大きい金属
元素、かつ、起電力の大きい元素が有用である。具体的
には、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素、アル
ミニウム、鉛、亜鉛、銀、スカンジウム、イットリウム
などの金属元素が、実用的に、二次電池の陰極活物質に
有用である。

【００３２】以上のことを考え併せると、有機ＥＬ素子
の電子放出機能と二次電池の陰極活物質機能とを併せ持
った共用陰極層２５に使用する材料としては、アルカリ
金属元素、アルカリ土類金属元素、アルミニウム、亜
鉛、銀、鉛、スカンジウム、インジウム、サマリウム、
イットリウムなどの元素からなる金属、またはこれら金
属と他の金属と合金、及び前記金属を含む化合物が、実
用上大変有用である。

【００３３】二次電池部２では、上述したように、３つ
のセル３〜５が直列に積層している。すなわち、第１の
セル３は、共用陰極層２５を陰極活物質層とし、その上
に、電解質層２６と陽極活物質層２７が積層している。
第１のセル３の陽極活物質層２７の上には、第２のセル
４の陰極活物質層２８、電解質層２９及び陽極活物質層
３０がこの順で積層し、第２のセル４の陽極活物質層３
０の上には、第３のセル５の陰極活物質層３１、電解質
層３２及び陽極活物質層３３がこの順で積層している。
第３のセル５の陽極活物質層３３と第２の基板３４とは
接している。なお、共用陰極層２５からは陰極端子１１
が引き出され、第３のセル５の陽極活物質層３３からは
第１の陽極端子１２が引き出され、有機ＥＬ素子部１の
透明陽極層２２からは第２の陽極端子が引き出されてい
る。

【００３４】二次電池の構成要素となる各電解質層２
６,２９,３２は、陰極活物質として選択された金属元素
のイオンの移動度が大きく、かつ二次電池の陰極活物質
と陽極活物質とを物理的に隔離する隔膜（セパレータ）
としての機能を有することが必要である。例えば、隔膜
としては、ガラスや高分子の繊維からなる不織布や紙な
どを用い、これに陰極活物質となる金属のイオンの移動
度が大きい電解質の溶液を浸し込ませた湿式状の材料を
電解質層として用いることもできる。他の形態として
は、不織布や紙などを使用せず、陰極活物質として選ば
れる金属のイオンの移動度が大きい固体状の電解質、つ
まり、固体電解質を使用することもできる。この固体電
解質は、固体であるがために、電解質層として必要な他
の機能、すなわち、隔膜（セパレータ）としての機能も
併せ持つことができる。

【００３５】二次電池の構成要素となる各陽極活物質層
２７,３０,３３には、酸化力が大きく、かつ、陰極活物
質との電気化学反応によって生じる起電力が大きい導電
材料が有用である。さらに二次電池として充・放電が容
易に繰り返し可能であるためには、陽極活物質層として
は、陰極活物質の電極反応で放出される各種のイオンを
陽極反応によって均一かつ安定に保持できる陽極活物質
としての機能が必要である。したがって、陽極活物質層
を構成する材料としては、Ｍ_nＯ₂，ＡｇＯ，ＨｇＯ，Ｐ
ｂＯ₂，Ｖ₂Ｏ₅などの各種金属の酸化物や、ＴｉＳ₂，Ｍ
ｏＳ₂などの各種金属の硫化物や、ＮｉＯＯＨなどの各
種金属の水酸化物や、グラファイトや、フッ化黒鉛（Ｃ
Ｆ）_nなどの炭素化合物、さらには、ポリアニリン、ポ
リピロール、ポリアセチレン、ポリチオフェン、ポリｐ
-フェニレンなどで代表される導電ポリマーなどが大変
有用である。陽極活物質および電解質の材質は、基本的
には、二次電池として使用する陰極活物質の種類によっ
て決定される。二次電池の構成においては、このように
陰極活物質の材質は非常に重要な意義を持ち、この点で
も、陰極活物質層と有機ＥＬ素子の陰極とを併用できる
ようにした本発明の有用性は実に大きいものがある。

【００３６】次に、本発明の実施の形態の動作について
説明する。

【００３７】双極のスイッチ１５と充電器１６とを用意
し、スイッチ１５の共通接点を第１の陽極端子１２に接
続し、スイッチ１５の一方の極の端子を第２の陽極端子
１３に接続し、充電器１６の正極をスイッチ１５の他方
の極の端子に接続する。そして、充電器１６の負極を陰
極端子１１に接続する。そして、スイッチ１５を一方の
極の側に接続すれば、すなわち、第３のセル５の陽極活
物質層３３と有機ＥＬ素子部１の透明陽極層２２とをス
イッチ１５により電気的に接続すると、二次電池部２で
の起電力が有機ＥＬ素子部１に印加され、有機ＥＬ素子
部１の電子輸送・発光層２４からエレクトロルミネッセ
ンス発光が起こり、透明絶縁基板２１を通して外部へ発
光する。スイッチ１５を切断すれば、有機ＥＬ素子部１
への電力供給はなくなり、発光は直ちに停止する。

【００３８】また、二次電池部２の電力が消耗して有機
ＥＬ素子部１が発光しなくなった場合には、二次電池部
２の充電をする必要がある。この場合には、スイッチ１
５を他方の極の側に切替えて第３のセル５の陽極活物質
層３３に充電器１６の正極が接続するようにし、これに
より、有機ＥＬ素子部１の陰極と第１のセル３の陰極活
物質層とを兼ねる共用陰極層５と、第３のセルの陽極活
物質層３３との間に充電器１６が電気的に接続されるよ
うにする。その結果、充電器１６により二次電池部２の
充電がなされ、電力の補充がなされる。

【００３９】以上のような動作を繰り返すことにより、
有機ＥＬによる表示・発光を長期間持続させることがで
きる。

【００４０】《第２の実施の形態》第１の実施の形態で
は、有機ＥＬ素子に印加される電圧を増大させるため
に、単位電池を直列に積層して二次電池部を構成した
が、図２に示す第２の実施の形態の発光装置では、並列
接続によって電流値を増加せしめ、発光強度を高めるよ
うにした。

【００４１】この第２の実施の形態の発光装置では、二
次電池部６において、第１のセル３と第２のセル４を直
列に接続したものと、第３のセル７と第４のセル８を直
列に接続したものとを、電気的に並列に接続している。
構造的には、透明絶縁基板２１上に、有機ＥＬ素子部
１、第１のセル３、第２のセル４、第３のセル７及び第
４のセル８がこの順に積層し、さらに、第２の基板３４
を備えたものとなっている。具体的な積層構造を説明す
ると、透明絶縁基板２１から第２のセル４の陽極活物質
層３０までの構成は図１に示す第１の実施の形態の発光
装置と同様であるが、この第２のセル４の陽極活物質層
３０は、第３のセル７の陽極活物質層としても機能する
共用陽極層となっている。そして、この第２のセル４と
第３のセル７で共用する陽極活物質層３０の上には、第
３のセル７の電解質層３５及び陰極活物質層３６が積層
し、第３のセル７の陰極活物質層３６の上には、第４の
セル８の陽極活物質層３７、電解質層３８及び陰極活物
質層３９がこの順で積層している。共用陰極層２５から
は第１の陰極端子１１が引き出され、第２のセル４と第
３のセル７との共用の陽極活物質層３０から第１の陽極
端子１２が引き出され、有機ＥＬ素子部１の透明陽極層
２２から第２の陽極端子１３が引き出され、第４のセル
８の陰極活物質層３９から第２の陰極端子１４が引き出
されている。

【００４２】すなわちこの発光装置では、第１のセル３
と第２のセル４は図示上側が陽極となり、第２のセル４
と第３のセル７は陽極活物質層３０を共有し、第３のセ
ル７と第４のセル８は図示下側が陽極となっている。こ
こで、図示するように、第１の陰極端子１１と第２の陰
極端子１４とを電気的に接続することによって、第１の
セル３の陰極活物質層すなわち共用陰極層２５と第４の
セルの陰極活物質層３９とが電気的に接続することにな
り、上述したような並列接続が実現する。つまりこの発
光装置では、陽極活物質層３０を共用陽極層として、こ
れを中心に上側と下側にそれぞれ単位電池を２個直列に
接続した積層体が形成され、これら２つの積層体が並列
に接続されたことになる。したがって、この構成によれ
ば、単位電池から得られる電流値の２倍の電流が得ら
れ、この増大した電流によって有機ＥＬ素子部１を駆動
することが可能になる。ここでは、２並列の構成とした
が、さらに並列度を高めることが可能であり、ｎ並列と
すれば、単位電池から得られる電流値のｎ倍の電流値を
もって発光させることが可能になる。特に、構成する単
位電池１個あたりの電流値が小さく、有機ＥＬ素子の発
光が充分得られない場合には、このような構成は有効で
ある。

【００４３】次に、この発光装置の動作を説明する。前
提として、第１の陰極端子１１と第２の陰極端子１４が
接続し、上述した並列接続が実現しているものとする。

【００４４】第１の実施の形態の場合と同様にスイッチ
１５と充電器１６とを用意し、スイッチ１５の共通接点
を第１の陽極端子１２に接続し、スイッチ１５の一方の
極の端子を第２の陽極端子１３に接続し、充電器１６の
正極をスイッチ１５の他方の極の端子に接続する。そし
て、充電器１６の負極を第１の陰極端子１１に接続す
る。そして、スイッチ１５を一方の極の側に接続すれ
ば、二次電池部６での起電力が有機ＥＬ素子部１に印加
され、有機ＥＬ素子部１の電子輸送・発光層２４からエ
レクトロルミネッセンス発光が起こり、透明絶縁基板２
１を通して外部へ発光する。スイッチ１５を切断すれ
ば、有機ＥＬ素子部１への電力供給はなくなり、発光は
直ちに停止する。

【００４５】また、二次電池部６の電力が消耗して有機
ＥＬ素子部１が発光しなくなった場合には、二次電池部
６の充電をする必要がある。この場合には、スイッチ１
５を他方の極の側に切替えて共用陽極層である陽極活物
質層３０に充電器１６の正極が接続するようにし、これ
により共用陰極層５と陽極活物質層３０との間に充電器
１６が電気的に接続されるようにする。その結果、充電
器１６により二次電池部６の充電がなされ、二次電池部
６は起電力を回復する。

【００４６】第２の実施の形態に示したように並列接続
を実現すると、単位電池からの電流量の２倍の電流値が
取り出せて、有機ＥＬ素子部１の発光特性を一層向上さ
せることができる。例えば、電解質として固体電解質を
用いた場合には湿式の電解質層を用いる場合よりも単位
電池から発生する電流値は低いため、このような構成を
採用することにより、有機ＥＬ素子の発光輝度を向上さ
せることができる。有機ＥＬ素子は、ホールと電子の再
結合による電界発光であるため、電流が大きくなると発
光輝度も大きくなる。

【００４７】

【実施例】以下、実施例により、本発明をさらに詳しく
説明する。

【００４８】〔実施例１〕第１の実施の形態（図１参
照）に基づく発光装置を作成する。

【００４９】縦５０ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さ１ｍｍの
ガラス基板を透明絶縁基板２１として使用し、この透明
絶縁基板２１上にＩＴＯ（インジウムとスズとの酸化
物）からなる透明陽極層２２をスパッタ法で約１００ｎ
ｍの膜厚で形成する。これをよく洗浄した後、真空蒸着
装置内で真空度約４×１０^-4Ｐａ以下の条件で、Ｎ,Ｎ'
-ジフェニリル-Ｎ,Ｎ'−ビス（α-ナフチル）-（１,１'
-ジフェニル）-４,４'ジアミン（以下、αＮＰＤと略
す）からなるホール注入・輸送層２３を膜厚約５０ｎｍ
で、次いで、８-ヒドロオキシキノリノール-アルミニウ
ム錯体（以下、Ａｌｑ₃と略す）とキナクリドン（以
下、Ｑｄと略す）からなる電子輸送・発光層２４を膜厚
約７０ｎｍで形成し、さらに、リチウム（Ｌｉ）とアル
ミニウム（Ａｌ）の合金（組成比Ｌｉ：Ａｌ＝１：１）
を蒸着して膜厚約０.１ｍｍ以上の厚い共用陰極層２５
を形成する。各層のパターニングは金属マスクを用いて
形成する。

【００５０】この状態で真空蒸着装置より取り出し、Ａ
ｒガス雰囲気下のグローブボックス中に保存する。次に
このグローブボックス中で、先に共用陰極層２５までが
形成された基板上に、外形寸法が縦５０ｍｍ、横８０ｍ
ｍで幅５ｍｍ、厚さ０.８０ｍｍの中空矩形状（中空内
寸法：縦４０ｍｍ、横７０ｍｍ）のゴムパッキング４１
を設ける。ゴムパッキング４１による中空内に、予め切
断され電解質層２６に相当する電解質層シート（厚さ約
２０μｍ、縦４０ｍｍ、横７０ｍｍ）と、陽極電解質層
２７に相当する陽極活物質層シート（厚さ約０.１ｍ
ｍ、縦３５ｍｍ、横６５ｍｍ）と、銅箔４２（厚さ約２
０μｍ、縦３５ｍｍ、横８５ｍｍ）とをこの順で積層
し、二次電池部２の第１のセル３を構成する。さらにこ
の銅箔４２の上に、ＬｉとＡｌの合金箔（厚さ約０.１
ｍｍ、縦３５ｍｍ、横６５ｍｍ）からなり陰極活物質層
２８に相当する陰極活物質層シートと、電解質層２９に
相当する電解質層シートと、陽極活物質層３０に相当す
る陽極活物質層シートと、銅箔４２とを重ね、第２のセ
ル４を形成する。さらに同様にして、第３のセル５の陰
極活物質層３１、電解質層３２及び陽極活物質層３３を
形成し、この陽極活物質層３３に相当する陽極活物質層
シートの上部に、銅箔４２（厚さ２０μｍ、縦３５ｍ
ｍ、横６５ｍｍ）と、さらに銅線で形成されたメッシュ
４３（縦３５ｍｍ、横６５ｍｍ、厚さ約０.２ｍｍ）を
設ける。

【００５１】このように構成された構造体をステンレス
製の金属板４４（厚さ約１ｍｍ、縦５０ｍｍ、横８０ｍ
ｍ）によってゴムパッキング４１上から押し当てて、ゴ
ムパッキング４１内に設置された素子部にふたをする。
この金属板４４は、図１での第２の基板３４に相当す
る。

【００５２】この状態で、透明絶縁基板２１であるガラ
ス板の横側の両側面にコの字型の樹脂成形体４５をはめ
こむことにより、透明絶縁基板２１の裏面と金属板４４
の表面を押圧し、素子を締め付けて封止した。このよう
にして形成された発光装置の斜視図を図３に、また図３
のＡ−Ａ線による断面図を図４に、図３のＢ−Ｂ線によ
る断面図を図５に示す。図５は、素子の積層構成を詳細
に示している。

【００５３】透明陽極層２２は、ガラス基板（透明絶縁
基板２１）の全面に形成されるわけではなく、共用陰極
層２５と短絡しないよう、図５に示すように、ガラス基
板上の一部に形成されている。また、共用陰極層２５の
上には、電気的接続を充分にするとともに外部へ陰極端
子１１（図１参照）を取り出すために、銅箔４６（厚さ
約２０μｍ）をガラス基板とゴムパッキング４１の間に
挟み込んだ。ガラス基板上に設けられた透明陽極層２２
は、その上に銀ペースト５０を塗布して第２の陽極端子
１３（図１参照）とした。

【００５４】このようにして形成した発光装置を、Ａｒ
ガス雰囲気下にあるグローブボックス中で、まず、ステ
ンレス製の金属板４４を第１の陽極端子１２とし、これ
と銅箔４６による陰極端子１１との間で二次電池部２の
特性を評価した。その後、ステンレス製の金属板１４に
よる第１の陽極端子１２と銀ペースト５０で形成された
第２の陽極端子１３とを接続して有機ＥＬ素子部１に電
力供給し、有機ＥＬ素子部１の発光特性を評価した。

【００５５】種々の材料の陰極活物質、電解質及び陽極
活物質を用いて上記のような方法で発光装置を作成し、
３個の単位電池を直列に積層した二次電池部２の起電力
と、その起電力によって発光した有機ＥＬ素子部１の発
光輝度とを測定した。その結果を表１に示した。なお、
表１に示したものでは、電解質層としては、ポリプロピ
レン繊維からなる不織布（約２０μｍ）に表中に示した
電解質の非水溶液を充分浸し込ませた湿式状のものを用
い、また、陽極活物質層には、アルミニウム箔（厚さ約
２０μｍ）上に、無機化合物の場合にはその無機化合物
の粒体をポリフッ化ビニリデンをバインダーとしてシー
ト状に形成したもの、また、有機ポリマーの場合にはそ
のポリマーはアルミニウム箔上に直接形成させてシート
状にしたものを使用した。また、陰極活物質としては、
前記のＬｉ−Ａｌ合金のほかに、表に示されるような単
体金属あるいは合金を用いた。

【００５６】なお、表１中の電解質として使用した高分
子固体電解質膜は、ポリエチレンオキシドの溶液中に過
塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ₄）の溶液を混合してよく
攪拌したのち、キャスティング法により溶媒を充分除去
することによって成膜した。膜厚は約１００μｍであっ
た。イオン電導度は約１０^-5〜１０^-3Ｓ／ｃｍの範囲内
で調製法によって変化したが、本実施例では比較的電導
度の高い１０^-4Ｓ／ｃｍ程度の高分子固体電解質膜を使
用した。

【００５７】

【表１】表１に示すように、二次電池部２は単位電池の起電力の
約３倍の起電力を確実に示し、また有機ＥＬ素子部１は
その起電力に対応した発光輝度を示し、本発明による構
成とその動作とを実証した。二次電池部２と有機ＥＬ素
子部１の共通陰極となっている共用陰極層２５と、二次
電池部２の最外層に設けた第３のセル５の陽極活物質層
３３との間に、充電器１６を介することにより、二次電
池部２の充電も可能となり、二次電池部２が消耗した場
合にはこの充電回路によって二次電池部２の機能回復を
直ちに実行でき、有機ＥＬ素子部１の長時間にわたる表
示・発光が可能であった。また、昼夜を問わず、有機Ｅ
Ｌ素子部１の発光が可能であり、二次電池部２と有機Ｅ
Ｌ素子部１が一体的形成されているため、従来個別に存
在するときに比べて、著しく小型・軽量化が達成でき
た。二次電池部２と有機ＥＬ素子部１を接続するための
リード線やコネクタなどもなくなり、この間に発生する
電気抵抗が発生せず無駄な電力消耗もなく、さらには断
線などのおそれがなくなって信頼性も高くなり、加工費
の低減も可能となり低価格化が達成できる。

【００５８】〔実施例２〕有機ＥＬ素子部に通ずる電流
値を増大させた構成、すなわち上述の第２の実施の形態
（図２参照）に基づく発光装置を作成した。素子の形成
方法は、実施例１の場合と基本的にはほぼ同様である。
ここで異なるのは、二次電池部６での積層構成が、第２
のセル４と第３のセル７の陽極活物質層を共用のもの
（共用陽極層）として、電気的には並列接続がなされる
ようになっていることである。本実施例で形成した発光
装置の斜視図を図６に、図６のＣ−Ｃ線での断面図を図
７に、図６のＤ−Ｄ線での断面図を図８に示した。図８
は素子の構成を詳細に示している。

【００５９】次に、素子の形成方法を説明する。実施例
１と同様にして、透明絶縁基板２１としてガラス基板を
使用し、このガラス基板上に、透明陽極層２２となるＩ
ＴＯ膜と、ホール注入・輸送層２３となるαＮＰＤ膜
と、電子輸送・発光層２４となるＡｌｑ₃とＱｄの混合
膜と、有機ＥＬ素子部１と二次電池部６とで共通に使用
する共用陰極層２５とを真空蒸着法により実施例１と同
一組成、同一膜厚、同一方法で形成する。パターニング
の際には、金属マスクを用いた。

【００６０】共用陰極層２５まで形成されたこの基板を
Ａｒガス雰囲気下にあるグローブボックス中に取り出し
て、この基板上に中空矩形状のゴムパッキング５１（厚
さ０.４ｍｍ）を設け、ゴムパッキング５１の中空内
に、実施例１と同様に、二次電池部６の第１のセル３を
構成する電解質層２６及び陽極活物質層２７と銅箔４２
を順次積層し、さらに、第２のセル４を構成する陰極活
物質層２８、電解質層２９及び陽極活物質層３０を順次
積層する。

【００６１】ここまで積層したら、先のゴムパッキング
５１の上部から銅箔５３（縦４５ｍｍ、横９０ｍｍ、厚
さ約３０μｍ）を横方向の一端が約１０ｍｍ以上はみ出
すように設置し、その上部にさらに先のゴムパッキング
５１と同一形状のゴムパッキング５２をのせる。このゴ
ムパッキング５２の中空内に、実施例１での積層方法と
同様にして、第３のセル７の陽極活物質層４０、電解質
層３５及び陰極活物質層３６を順次積層し、銅箔（約２
０μｍの厚さ）４２を積層した後、さらに、第４のセル
８の陽極活物質層３７、電解質層１３８及び陰極活物質
層３９を順次積層する。ここで、第２のセル４の陽極活
物質層３０と第３のセル７の陽極活物質層４０とを別個
に積層しているが、これは第１の陽極端子１２を引き出
すための銅箔５３を配置する都合上であり、機能的に
は、両者の陽極活物質層は一体となっている。第１の陽
極端子１２を引き出すための構造を工夫すれば、構造的
にも両者を一体のものとすることができ、以下の説明で
は、両方の陽極活物質層をまとめて陽極活物質層（共用
陽極層）３０と表記することにする。

【００６２】第４のセル８の陰極活物質層３９の上に
は、銅箔４２、さらにアルミニウム線で形成された矩形
（縦３５ｍｍ、横６５ｍｍ、厚さ０.２ｍｍ）のメッシ
ュ４３をのせ、さらにステンレス製の蓋５６をゴムパッ
キング５２及びメッシュ４３上に設置する。蓋５６は図
２での第２の基板３４に相当する。この状態で、実施例
１と同様、ステンレス製の蓋５６とガラス基板の上部と
から、素子の横方向の左右の二側面をコの字形状の樹脂
成形体４５で加圧しながらはめこむことにより、内部素
子を密封する。

【００６３】この発光装置では、外部へ取り出す端子は
３つある。第１の陽極端子１２（図２参照）として、陽
極活物質層３０から取り出された銅箔５３が用いられ
る。また、第２の陽極端子１３（図２参照）としては、
ガラス基板（透明絶縁基板２１）上に形成され、有機Ｅ
Ｌ素子部１の透明陽極層２２に塗布された銀ペースト５
０が用いられる。また、第１の陰極端子１１と第２の陰
極端子１４（いずれも図２参照）は内部的に接続された
構成となっている。具体的には、共用陰極層２５とステ
ンレス製の蓋５６とは銀ペースト５７の塗布によって充
分に電気的に接続した状態となっており、この銀ペース
ト５７が、第１の陰極端子１１と第２の陰極端子１４に
対する共通端子となっている。

【００６４】まず、銅箔５３で取り出された第１の陽極
端子１２と銀ペースト５７で取り出された陰極端子とを
エレクトロメーターに連結して二次電池の起電力と出力
電流値を測定したところ、起電力としては単位電池の２
倍の電圧が、また電流値としても単位電池の２倍の値が
発現していることが実証できた。次に、スイッチ１５に
よって、銅箔５３（第１の陽極端子１２）と銀ペースト
５０による陽極端子（第２の陽極端子１３）を電気的に
接続して有機ＥＬ素子部１の発光特性を測定した。その
結果、二次電池の種類による起電力の相違によって発光
輝度は異なるが、いずれも発光することが確認できた。
特に、電解質として、単位電池構成では発生する電流値
の小さい固体電解質を用いた場合には、二倍量の電流値
が取り出せるため、発光輝度もそれに対応して増大し
た。

【００６５】種々の材料の陰極活物質、電解質及び陽極
活物質を用いて上記のような方法で発光装置を作成した
ときの起電力と発光輝度とを表２に示す。なお、各陽極
活物質、各陰極活物質、各電解質は、それぞれ表１で説
明したものと同様の手順で作成した。

【００６６】

【表２】

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、有機ＥＬ
素子での電子放出用の陰極と二次電池の少なくとも一つ
の陰極活物質層とを共用陰極層として兼用する構成とす
ることにより、発光部と電源部が個別に存在した従来の
発光装置に比べ、小型・軽量化が達成できるという効果
がある。また、電源部と発光部との配線やコネクタなど
による外部電気抵抗がなく、電力の損失も少なく、余分
な材料・部品も少なくてすみ、材料費や加工費を減少し
てコスト低減化を図ることができる。

【００６８】さらに、無機ＥＬ素子による発光体と太陽
電池とを一体化した従来の発光装置と比べても、別途に
二次電池を設ける必要がなく、また、昇圧・発振部など
を必要としないため、著しい小型・軽量化やコスト低減
を図ることができるとともに、昼間に光が存在しないよ
うな場所でも長時間発光させることができる。

【００６９】本発明では、二次電池部での積層構成を変
えることにより電流値や電圧値を変えられるので、発光
体の種類によって発光性能が変わっても適切な電圧や電
流を供給することができ、良好な発光特性を実現でき
る。また、充電機能も容易に付加することができるた
め、電池の長寿命化、結局は発光装置の長寿命化に大い
に貢献する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の発光装置を示す模
式断面図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態の発光装置を示す模
式断面図である。

【図３】実施例１で作成した発光装置を示す斜視図であ
る。

【図４】図３のＡ−Ａ線での断面図である。

【図５】図３のＢ−Ｂ線での断面図である。

【図６】実施例２で作成した発光装置を示す斜視図であ
る。

【図７】図６のＣ−Ｃ線での断面図である。

【図８】図６のＤ−Ｄ線での断面図である。

【図９】有機ＥＬ素子と二次電池とを有する従来の発光
装置を示す図である。

【図１０】無機ＥＬ素子と太陽電池とを積層した従来の
発光装置を示す図である。

【図１１】図１０に示す発光装置を動作させるための構
成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１有機ＥＬ素子部２,６二次電池部３,４,５,７,８セル１１,１４陰極端子１２第１の陽極端子１３第２の陽極端子１５スイッチ１６充電器２１透明絶縁基板２２透明陽極層２３ホール注入・輸送層２４電子輸送・発光層２５共用陰極層２６,２９,３２,３５,３８電解質層２７,３０,３３,３７.４０陽極活物質層２８,３１,３６,３９陰極活物質層３４第２の基板４１,５１,５２ゴムパッキング４２,４６,５３銅箔４４金属板４３メッシュ４５樹脂成形体５６蓋５０,５７銀ペースト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０５Ｂ 33/26 Ｈ０５Ｂ 33/26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機エレクトロルミネッセンス発光素子
と二次電池とを有する発光装置において、前記有機エレクトロルミネッセンス発光素子の陰極層と
前記二次電池の少なくとも一つの陰極活物質層とを兼ね
る共用陰極層を有し、前記共用陰極層を介して前記有機エレクトロルミネッセ
ンス発光素子と前記二次電池とが一体的に設けられてい
ることを特徴とする発光装置。
【請求項２】前記共用陰極層の一方の側に前記有機エ
レクトロルミネッセンス発光素子が配され他方の側に前
記二次電池が配され、前記共用陰極層を介して前記有機
エレクトロルミネッセンス発光素子と前記二次電池とが
積層している請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】前記共用陰極層が、仕事関数が４.３ｅ
Ｖ以下である金属によって構成されている請求項１また
は２に記載の発光装置。
【請求項４】前記共用陰極層が、アルカリ金属、アル
カリ土類金属、アルミニウム、亜鉛、銀、鉛、スカンジ
ウム、インジウム、サマリウム、イットリウムからなる
群から選ばれた１種類以上の金属、または、前記群に含
まれる金属を少なくとも含む合金、または、前記群に含
まれる金属を含む化合物からなる請求項１または２に記
載の発光装置。
【請求項５】前記二次電池がリチウム系二次電池であ
る請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項６】前記有機エレクトロルミネッセンス発光
素子が透明陽極層を有し、前記二次電池が複数の単位電
池を積層したものであり、最上位の単位電池の陽極活物
質層から引き出された第１の陽極端子と前記透明陽極層
から引き出された第２の陽極端子とを電気的に接続する
ことにより発光する請求項１または２に記載の発光装
置。
【請求項７】前記有機エレクトロルミネッセンス発光
素子が透明陽極層を有し、ｎを１以上の整数として前記
二次電池が２ｎ個の単位電池からなり、前記２ｎ個の単
位電池のうちｎ個の単位電池が積層して第１の積層体を
構成し残りのｎ個の単位電池が積層して第２の積層体を
構成し、前記各積層体の最上位の単位電池の陽極活物質
層が相互に共通の共用陽極層として構成されており、前
記第１の積層体の最下位の単位電池の陰極活物質層が前
記共用陰極層であり、前記第２の積層体の最下位の単位
電池の陰極活物質層と前記共用陰極層とが電気的に接続
され、前記共用陽極層から引き出された第１の陽極端子
と前記透明陽極層から引き出された第２の陽極端子とを
電気的に接続することにより発光する請求項１または２
に記載の発光装置。
【請求項８】第１の位置で前記第１の陽極端子と前記
第２の陽極端子を接続し、第２の位置で外部電源の正極
と前記第１の陽極端子とを接続するスイッチを備え、前
記外部電源の負極が前記共用陰極層に電気的に接続可能
である、請求項６または７に記載の発光装置。
【請求項９】前記共用陽極層の一方の側に前記第１の
積層体が配され他方の側に前記第２の積層体が配され、
前記共用陽極層を介して前記第１の積層体と前記第２の
積層体とが積層している請求項７に記載の発光装置。
【請求項１０】有機エレクトロルミネッセンス発光素
子と二次電池とを有する発光装置の製造方法において、
前記有機エレクトロルミネッセンス発光素子の陰極層を
積層する第１の工程と、前記陰極層を陰極活物質層とし
て前記二次電池を積層する第２の工程とを有することを
特徴とする発光装置の製造方法。