TWI472077B - 有機電場發光元件及有機電場發光單元以及照明燈具 - Google Patents

有機電場發光元件及有機電場發光單元以及照明燈具 Download PDF

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Takeo Shirai
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Description

有機電場發光元件及有機電場發光單元以及照明燈具
本發明係關於一種有機電場發光元件及使用其之有機電場發光單元以及照明燈具。
自先前以來,業界提出有各種有機電場發光元件(以下,適宜稱為有機電致發光元件或有機EL(electro-luminescence)元件)。
例如,如圖14所示,專利文獻1所記載之有機EL元件A中,在基板49上於第1電極50與第2電極51之間設置有機發光層52,與有機發光層52對應之發光區域53包含第1區域53a及第2區域53b。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2006-253302號公報
但是,專利文獻1所記載之有機EL元件A中,由於第1電極50之端子部50a、50b及第2電極51之端子部51a、51b集中在基板12之一邊,故而存在將複數個有機EL元件A並列設置時,有機EL元件A間難以連接之問題。另外,由於第2電極51(負極)之端子部51a、51b與陰極膜之接合面積較小,故而存在當為了進行如照明等高亮度點燈而流通高電流時,容易產生電遷移,從而導通可靠性容易下降的問題。
本發明係鑒於上述問題研究而成,其目的在於提供一種容易連接且可提升導通可靠性之有機電場發光元件及有機電場發光單元以及照明燈具。
本發明之有機電場發光元件係在基板之表面形成第1電極與第2電極,在前述第1電極之表面形成有機層,且遍及該有機層之表面及前述第2電極之表面形成陰極層,其特徵在於:前述第2電極係沿著前述基板之表面之一邊而形成;前述第1電極係沿著前述基板之表面的前述一邊以外之邊而形成。
前述有機電場發光元件較佳為在前述基板之表面形成分隔區域,該分隔區域中未形成前述第1電極及前述第2電極;前述基板之表面由前述分隔區域分隔成第1區域與第2區域;前述第2區域沿著前述基板之表面之一邊而形成;前述第2區域形成為面積小於前述第1區域;前述第1電極遍及前述第1區域之整個面而形成;前述第2電極遍及前述第2區域之整個面而形成。
前述有機電場發光元件較佳為形成為當將前述陰極層的與前述第2電極側之一邊為相反側之一邊、和前述基板的與前述第2電極側之一邊為相反側之一邊之間的尺寸設為d1,將前述第1電極的前述第2電極側之一邊、和前述基板的前述第2電極側之一邊之間的尺寸設為d3,將前述陰極層的與前述第2電極側之一邊正交之方向的一邊、和前述基板的與前述第2電極側之一邊正交之方向的一邊之間的尺寸設為d2時,滿足d1+d3=2×d2之關係。
前述有機電場發光元件較佳為在前述第1電極上設置 有體積電阻低於前述第1電極之第3電極。
前述有機電場發光元件較佳為前述第3電極形成至前述第1電極的面對前述第2電極之一邊為止。
前述有機電場發光元件較佳為將前述第1電極之端面與前述基板之端面對齊而形成。
本發明之有機電場發光單元係將兩個以上之前述有機電場發光元件電性連接,其特徵在於:鄰接之前述有機電場發光元件係在與前述第2電極側之端部正交之方向的端部,將前述第1電極彼此電性連接。
本發明之照明燈具係將兩個以上之前述有機電場發光單元電性連接,其特徵在於:鄰接之前述有機電場發光單元係將一個前述有機電場發光單元的第2電極、與另一個前述有機電場發光單元的位於與前述第2電極側相反之側的前述第1電極電性連接。
前述照明燈具較佳為將一個前述有機電場發光單元的前述第2電極、與另一個前述有機電場發光單元的位於與前述第2電極側相反之側的前述第1電極電性連接之導電材料具有光反射性。
本發明之有機電場發光元件及有機電場發光單元容易連接且可提升導通可靠性。
本發明之照明燈具可提升導通可靠性。
[用以實施發明之形態]
以下,說明用以實施本發明之形態。
圖1(a)、(b)表示有機EL元件A之一例。該有機EL元件A係包括下述者而形成:基板1、第1電極2、第2電極3、有機層4、陰極層5。
基板1具有可使光透射之透光性,例如係使用選自下述者中之至少一種而形成:鈉鈣玻璃或無鹼玻璃之透明玻璃板,或由聚酯、聚烯烴、聚醯胺、環氧樹脂、或氟系樹脂製作之塑膠膜或塑膠板等。基板1係形成為於俯視下為正方形或長方形等矩形。基板1之厚度並無特別限定,例如可設為0.1mm~2.0mm。
第1電極2具有可使光透射之透光性,其係作為用以向有機層4中注入電洞之電極(陽極)而發揮作用。第1電極2例如係使用選自下述者中之至少一種而形成:金等金屬,CuI、ITO(銦-錫氧化物)、SnO2 、ZnO、IZO(銦-鋅氧化物),或PEDOT(poly(3,4-ethylenedioxythiophene),聚(3,4-乙烯二氧噻吩))、聚苯胺之導電性高分子,經任意之受體(acceptor)摻雜之導電性高分子,奈米碳管之導電性之透光性材料等。第1電極2例如可藉由真空蒸鍍法或濺鍍法、塗布等而積層形成。第1電極2之厚度並無特別限定,例如可設為10nm~300nm。
第2電極3係用以通過陰極層5向有機層4中注入電子之電極(陰極)。第2電極3例如使用與第1電極2相同之材料即可,可列舉:ITO(銦-錫氧化物)、SnO2 、ZnO、IZO(銦-鋅氧化物),或PEDOT、聚苯胺之導電性高分子,經任意之受體摻雜之導電性高分子,奈米碳管之導電性之透光性材料等。另外,亦可使用鋁、銀、金、銅、鉻、鉬、 鋁、鈀、錫、鉛、鎂等金屬,或包含該等金屬之至少一種的合金。進而,第2電極3並不僅限於單層結構,亦可採用多層結構,例如可採用MoNb層/AlNd層/MoNb層之三層結構。於該三層結構中,較佳為將下層之MoNb層設置為與底層之密接層,將上層之MoNb層設置為AlNd層之保護層。第2電極3例如可藉由真空蒸鍍法或濺鍍法、塗布法等而積層形成。第2電極3之厚度並無特別限定,例如可設為100nm~1000nm。
有機層4例如包含電洞注入層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層及電子注入層之積層結構。
電洞注入層例如可列舉:PEDOT/PSS(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonate),聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸酯))、聚苯胺等導電性高分子;經任意之受體等摻雜之導電性高分子;奈米碳管、CuPc(銅酞菁)、MTDATA[4,4',4"-tris(3-methyl-phenylphenylamino)tri-phenylamine,4,4',4"-三(3-甲基苯基-苯基胺基)三苯胺]、TiOPC(氧鈦酞菁)、非晶碳等兼具導電性與透光性之材料。於電洞注入層由導電性高分子形成之情形時,例如可藉由將導電性高分子加工成油墨狀後,利用塗布法、印刷法等方法進行成膜而形成電洞注入層。於電洞注入層由低分子有機材料或無機物形成之情形時,例如可利用真空蒸鍍法等而形成電洞注入層。
電洞傳輸層例如可列舉:以聚苯胺、4,4'-雙[N-(萘基)-N-苯基-胺基]聯苯(α-NPD)、N,N'-雙(3-甲基苯基)-(1,1'-聯苯基)-4,4'-二胺(TPD)、2-TNATA (4,4',4"-tris(N-(2-naphtyl)-N-phenyl-amino)triphenylamine,4,4',4"-參(N-(2-萘基)-N-苯基-胺基)三苯胺)、4,4',4"-參(N-(3-甲基苯基)-N-苯基胺基)三苯胺(MTDATA)、4,4'-N,N'-二咔唑基聯苯(CBP)、螺-NPD、螺-TPD、螺-TAD(2,2',7,7'-四(二苯基胺基)-9,9'-螺二茀)、TNB(N,N,N',N'-四(2-萘基)-1,1'-聯苯-4,4'-二胺)等為代表例的三芳胺系化合物,含咔唑基之胺化合物,含茀衍生物之胺化合物,星爆狀胺類(m-MTDATA),作為TDATA(4,4'4"-tris(N,N-diphenylamino)triphenylamine,4,4'4"-參(N,N-二苯基胺基)三苯胺)系材料的1-TMATA、2-TNATA、p-PMTDATA(4,4',4"-tris[biphenyl-4-yl-(3-methylphenyl)amino]triphenylamine,4,4',4"-參[聯苯-4-基-(3-甲基苯基)胺基]三苯胺)、TFATA(4,4',4"-tris[9,9-di-methyl-2-fluorenyl(phenyl)amino]triphenylamine,4,4',4"-參[9,9-二甲基-2-茀基(苯基)胺基]三苯胺)等,但並不限定於該等材料,可使用眾所周知的任意之電洞傳輸材料。電洞傳輸層可藉由蒸鍍法等適宜之方法而形成。
發光層可由摻雜有發光性有機物質(摻雜劑)之有機材料(主體材料)而形成。作為主體材料,可使用電子傳輸性之材料、電洞傳輸性之材料、兼具電子傳輸性與電洞傳輸性之材料的任一種。亦可併用電子傳輸性之材料與電洞傳輸性之材料作為主體材料。主體材料例如可列舉Alq3 (參(8-羥基喹啉)鋁(III))、TBADN(2-第三丁基-9,10-二(2-萘基)蒽)、AND(9,10-di(2-naphthyl)anthracene,9,10-二(2- 萘基)蒽)、BDAF(2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]hexafluoropropane,2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷)、CBP、CzTT(4,4'-二(N-咔唑基)-2',3',5',6'-四苯基-對三聯苯)、TCTA(4,4',4"-tris(carbazol-9-yl)-triphenylamine,4,4',4"-參(咔唑-9-基)三苯胺)、mCP(1,3-bis(9H-carbazol-9-yl)benzene,1,3-雙(9H-咔唑-9-基)苯)、CDBP(4,4'-bis(9-carbazolyl)-2,2'-dimethyl-biphenyl,4,4'-雙(9-咔唑基)-2,2'-二甲基聯苯)等,但並不限定於該等。摻雜材料可適宜使用螢光發光性之摻雜劑、磷光發光性之摻雜劑。磷光發光性之摻雜劑由於係由三重態發光,故而與僅由單態發光之螢光發光性之摻雜劑相比,具有高約4倍之發光效率,理想狀態下可實現內部量子效率為100%之高效率發光。作為螢光發光性摻雜劑,例如可列舉:TBP(1-第三丁基-苝)、BczVBi(4,4'-bis(9-ethyl-3-carbazovinylene)-1,1'-biphenyl,4,4'-雙(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1'-聯苯)、苝、C545T(香豆素C545T;10-2-(苯并噻唑基)-2,3,6,7-四氫-1,1,7,7-四甲基-1H,5H,11H-(1)苯并哌喃酮基(6,7,-8-ij)喹嗪-11-酮)、DMQA(N,N'-dimethylquinacridone,N,N'-二甲基喹吖啶酮)、香豆素6、紅螢烯(rubrene)等,但並不限定於該等。作為磷光發光性摻雜劑,例如可列舉Ir(ppy)3 (面式-參(2-苯基吡啶)銥)、Ir(ppy)2 (acac)(乙醯丙酮酸二(2-苯基吡啶)銥)、Ir(mppy)3 (參[2-(對甲苯基)吡啶]銥(III))、Btp2 Ir(acac)(雙-(3-(2-(2-吡啶基)苯并噻吩基)單-乙醯丙酮)銥(III))、Bt2 Ir(acac)、PtOEP(八乙基卟啉鉑)等,但並不限定於該 等。另外,為獲得白色發光,亦可將該等摻雜劑適宜組合。
電子傳輸層例如可列舉:Alq3 、噁二唑衍生物、星爆狀噁二唑、三唑衍生物、苯基喹噁啉衍生物、1,1,2,3,4,5-六苯基矽雜環戊二烯(silole)衍生物等。作為電子傳輸性材料之具體例,可列舉:茀、4,7-二苯基-1,10-啡啉(bathophenanthroline)、2,9-二甲基-4,7-聯苯-1,10-啡啉(bathocuproin)、蒽醌二甲烷、聯對苯醌、噁唑、噁二唑、三唑、咪唑、蒽醌二甲烷、4,4'-N,N'-二咔唑基聯苯(CBP)等或其等之化合物、金屬錯合物化合物、含氮五員環衍生物等。作為金屬錯合物化合物,具體可列舉:參(8-羥基喹啉)鋁、參(2-甲基-8-羥基喹啉)鋁、參(8-羥基喹啉)鎵、雙(10-羥基苯并[h]喹啉)鈹、雙(10-羥基苯并[h]喹啉)鋅、雙(2-甲基-8-喹啉)(鄰甲酚)鎵、雙(2-甲基-8-喹啉)(1-萘酚)鋁、雙(2-甲基-8-喹啉)-4-苯基苯酚鹽等,但並不限定於該等。作為含氮五員環衍生物,較佳為噁唑、噻唑、噁二唑、噻二唑、三唑衍生物等,具體可列舉:2,5-雙(1-苯基)-1,3,4-噁唑、2,5-雙(1-苯基)-1,3,4-噻唑、2,5-雙(1-苯基)-1,3,4-噁二唑、2-(4'-第三丁基苯基)-5-(4"-聯苯基)-1,3,4-噁二唑、2,5-雙(1-萘基)-1,3,4-噁二唑、1,4-雙[2-(5-苯基噻二唑基)]苯、2,5-雙(1-萘基)-1,3,4-三唑、3-(4-聯苯基)-4-苯基-5-(4-第三丁基苯基)-1,2,4-三唑等,但並不限定於該等。電子傳輸層可藉由蒸鍍法等適宜之方法而形成。
電子注入層例如可列舉鹼金屬、鹼金屬之鹵化物、鹼金屬之氧化物、鹼金屬之碳氧化物、鹼土金屬、包含該等金屬之合金等,作為其等之具體例,可列舉:鈉、鈉-鉀合金、鋰、氟化鋰、Li2 O、Li2 CO3 、鎂、MgO、鎂-銦混合 物、鋁-鋰合金、Al/LiF混合物等。另外,電子注入層亦可由摻雜有鋰、鈉、銫、鈣等鹼金屬,鹼土金屬等的有機物層等而形成。有機層4例如可藉由真空蒸鍍法或塗布法等而積層形成。有機層4之厚度並無特別限定,例如可設為100nm~300nm。
陰極層5係用以向有機層4中注入電子之電極(陰極)。陰極層5較佳為由功函數較小之金屬、合金、導電性化合物、該等之混合物等材料所形成,且較佳為由功函數為5eV以下之材料所形成。作為此種材料,例如可列舉Al、Ag、MgAg等。陰極層5亦可由Al/Al2 O3 混合物等所形成。於使有機電致發光之發光透射過陰極層5之情形時,陰極層5包含多層,且其層之一部分由以ITO、IZO等為代表的透明導電性材料所形成亦較佳。陰極層5可使用該等材料,利用真空蒸鍍法、濺鍍法等適宜之方法而形成。於使有機電致發光之發光透射過陰極層5之情形時,較佳為陰極層5之透光率為10%以下。其中,於使有機電致發光之發光透射過陰極層5之情形時,陰極層5之透光率較佳為70%以上。陰極層5之厚度可以使陰極層5之透光率、薄膜電阻等特性達到所期望之程度的方式適宜設定。陰極層5之較佳厚度根據構成陰極層5之材料而不同,可於500nm以下,較佳為20~300nm之範圍內設定陰極層5之厚度。
如圖2(a)、(b)所示,第1電極2係形成為於俯視下為矩形,且積層於基板1之表面(上表面)。於俯視下,第1電極2之四邊2a、2b、2c、2d中的一邊(邊緣(edge))2a係沿著基板1之表面之四邊1a、1b、1c、1d中的一邊1a且遍及全長而形成。另外,於俯視下,第1電極2的與前 述一邊2a正交之兩邊2b、2c分別沿著基板1的與前述邊1a正交之兩邊1b、1c而形成。第1電極2之前述兩邊(邊緣)2b、2c係形成為較基板1之兩邊1b、1c短。另外,於俯視下,第1電極2之剩餘之一邊2d與基板1之剩餘之一邊1d為大致相等之尺寸且相互大致平行地配置,並且係隔著規定之間隙而配置。如此,第1電極2之三邊2a、2b、2c係分別沿著基板1之表面之三邊1a、1b、1c而形成。
第2電極3係形成為於俯視下為細長之矩形,且積層於基板1之表面(上表面)。於俯視下,第2電極3之四邊3a、3b、3c、3d中的一長邊側之邊(邊緣)3d係沿著基板1之四邊1a、1b、1c、1d中的一邊1d且遍及全長而形成。該基板1之邊1d為未沿設前述第1電極2的剩餘之邊,且係與沿設有前述第1電極2之邊1a大致平行之邊。另外,於俯視下,第2電極3之另一長邊側之邊(邊緣)3a係隔著間隙6而與第1電極2之邊2d對向配置。第2電極3之邊3a與第1電極2之邊2d大致平行地配置。另外,於俯視下,第2電極3之兩個短邊側之邊3b、3c分別沿著基板1之四邊1a、1b、1c、1d中之兩邊1b、1c而形成。第2電極3之短邊側之兩邊(邊緣)3b、3c係形成於基板1之兩邊1b、1c的未沿設有第1電極2之部分。如此,第2電極3之一邊3d係沿著基板1之表面的未沿設有第1電極2的剩餘之邊1d而形成。
基板1之表面中第1電極2、第2電極3及間隙6各自所佔之比例並無特別限定,為增大發光區域,較佳為將第1電極2盡可能地設為較大,例如可將基板1之表面之總面積中第1電極2所佔之比例設為90~96%,第2電極3所 佔之比例設為2~5%,將剩餘部分作為間隙6。
如上所述,基板1之表面包含以下區域:遍及整個面而形成有第1電極2之前述第1區域;遍及整個面而形成有第2電極3之前述第2區域;及未形成第1電極2與前述第2電極3的分隔區域(形成間隙6之區域)。第1區域與第2區域由前述分隔區域分隔。另外,第2區域係沿著基板之表面之一邊而形成,且形成為面積小於第1區域。
如圖3(a)、(b)所示,有機層4係形成為於俯視下為矩形,與第1電極2之表面(上表面)電性連接且積層於其上。於俯視下,有機層4之四邊4a、4b、4c、4d中,與第2電極3側之一邊(邊緣)4d為相反側(相對向)之一邊4a係形成為和基板1的與第2電極3側之一邊(邊緣)1d為相反側(相對向)之一邊1a、以及第1電極2的與第2電極3側為相反側(相對向)之一邊2a大致平行。另外,於俯視下,有機層4的與前述一邊4a正交之一邊(邊緣)4b、4c係形成為分別與基板1的與前述一邊1a正交之一邊1b、1c、以及第1電極2的前述一邊2b、2c大致平行。另外,於俯視下,有機層4的第2電極3側之一邊4d係形成為與第1電極2的第2電極3側之一邊1d大致平行。有機層4之一邊4d側之端部7進入至間隙6中,覆蓋第1電極2之間隙6側之端面8的一部分。有機層4係形成為於俯視下小於第1電極2。因此,第1電極2之表面(上表面)之端部未由有機層4覆蓋,而露出作為連接部9。該連接部9沿著邊1a、1b、1c而形成為於俯視下為U字狀。
如圖1(a)、(b)所示,陰極層5係形成為於俯視下為矩形,且遍及有機層4之表面(上表面)及第2電極3之 表面(上表面)而積層。陰極層5與有機層4及第2電極3電性連接。有機層4之表面的陰極層5之面積係形成為小於有機層4之表面之面積。陰極層5之一部分進入至有機層4之端部7與第2電極3之間的間隙6中。有機層4之表面的與陰極層5對應之部分形成為發光區域10(圖1(a)中以粗虛線包圍之部分)。並且,藉由將第1電極2之連接部9作為陽極之端子部,第2電極3之表面作為陰極之端子部而供電,則有機層4中通電且與發光區域10相當之部分發光。該發光通過第1電極2及基板1而自有機EL元件A取出。
於如上所述之板狀之有機EL元件A中,由於成為正極之第1電極2之連接部9與成為負極之第2電極3係沿著基板1之各邊而形成,故而如後文中所述般,當形成有機電場發光單元(以下,適宜稱為有機EL單元)或照明燈具時將複數個有機EL元件A並列設置之情形時,可容易地將有機EL元件A之間連接。另外,由於可獲得較大之第2電極3與陰極膜之接合面積,故而即便施加高電流亦不易產生電遷移,導通可靠性不容易下降。
另外,於具有矩形(包括正方形)形狀的板狀之有機EL元件中,可自4邊進行供電。於此情形時,作為第1電極2與第2電極3之分配,可考慮如前述有機EL元件A之第1電極2之邊數/第2電極3之邊數=3/1的組合,除此以外,亦可考慮第1電極2之邊數/第2電極3之邊數=1/3或2/2之情形。以下,以第1電極2為ITO、第2電極3為Al作為示例而揭示發明之效果,但前述有機EL元件A可適宜選擇而並不限定於該等示例。
首先,就第1電極2之邊數(ITO)/第2電極3之邊數(Al)=1/3之情形進行說明。通常,與Al相比,ITO之導電率較低。於此情形時,由於僅自第1電極2之1邊向有機層4之發光區域(發光面)內供給電洞電荷,故而於發光面內,於電洞電荷到達至第1電極2之與該1邊相對向之邊之前在ITO面內產生電壓降,導致於發光面內容易產生電流不均。其結果,於發光面內產生亮度或色度不均,故而有發光品質大幅受損之虞。
其次,就第1電極2之邊數(ITO)/第2電極3之邊數(Al)=2/2之情形進行說明。此時,作為第1電極2與第2電極3之分配,可考慮將相對向之2邊分配給同一電極之方法,與將鄰接之2邊分配給同一電極之方法。
於前者之情形時,鄰接之2邊為ITO與Al,電流分布容易產生局部集中,因此有亮度或色度於發光面內之均勻性受損之虞。另外,亦對藉由將多片板狀之有機EL元件並列設置,且將有機EL元件間連接,而如1片較大之板(稱為燈具)般進行驅動之情形進行說明。為了實現不僅包含各發光板,且亦包含板間之部分的燈具之發光亮度或發光色度之均勻化,必須自4邊(ITO側2邊、Al側2邊)對燈具供電,有成本增高之虞。
於後者之情形時,不僅與前者同樣地於處於鄰接之2邊為ITO與Al之關係的部分產生電流局部集中,並且於發光面內之ITO中產生電壓降,導致於發光面內產生電流不均。其結果,產生發光面內之亮度或色度之不均,因此有發光品質大幅受損之虞。另外,設想對各電極2、3之一邊接合供電構件之情形時,為了確保固定之寬度,必須考慮 第1電極2、有機層4、第2電極3、陰極層5四者之對準(alignment)。考慮到製造步驟中必然會產生之偏差,必須使各層之重疊具有一定之裕度(margin),因此有可能亦會產生有效發光面積減小的問題。
針對於此,於前述有機EL元件A中,由於第1電極2之邊數(ITO)/第2電極3之邊數(Al)=3/1,故而自ITO之第1電極2之邊至發光面之距離較短,均勻性較高,因此於板狀之有機EL元件A之面內不易產生亮度或色度之不均,故容易獲得高品質之發光。另外,由於僅考慮有機層4、第2電極3、陰極層5之對準即可,故而可獲得較大之有效發光面積。並且於燈具形態時,亦由於可確保板間之均勻性並且自2邊進行供電即可,故而可低成本地製作。
圖4(a)~(c)中表示有機EL元件A之另一實施形態。該有機EL元件A係形成為:將陰極層5之與第2電極3側之一邊5(邊緣)d為相反側(相對向)之一邊(邊緣)5a、與基板1之與第2電極3側之一邊1d為相反側(相對向)之一邊1a之間的尺寸設為d1,第1電極2之第2電極3側之一邊2d、與基板1之第2電極3側之一邊1d之間的尺寸設為d3,陰極層5之與第2電極3側之一邊5d正交之方向的一邊(邊緣)5b、5c、與基板1之與第2電極3側之一邊1d正交之方向的一邊1b、1c之間的尺寸設為d2時,滿足d1+d3=2×d2之關係。其他構成與圖1所示者同樣。
於該實施形態中,當將複數個板狀之有機EL元件A並列設置時,由於有機EL元件A間之間隔大致均勻,故而外形良好,外觀優異。另外,由於將有機EL元件A之 間接合之零件可共通,故而作業性優異,可抑製成本增高。進而,由於複數個有機EL元件A大致等間隔地排列,故而可幾乎無偏差地照射光。
圖5(a)~(c)中表示有機EL元件A之另一實施形態。該有機EL元件A中,於第1電極2之連接部9之表面(上表面),設置有體積電阻低於第1電極2之第3電極14。其他構成與圖1所示者同樣。第3電極14例如較佳為鋁、銀、金、銅、鉻、鉬、鋁、鈀、錫、鉛、鎂等金屬,或包含該等金屬之至少一種的合金等。另外,該第3電極14並不僅限於單層結構,亦可採用多層結構。例如可採用MoNb層/AlNd層/MoNb層之三層結構。於該三層結構中,較佳為將下層之MoNb層設置為與底層之密接層,將上層之MoNb層設置為AlNd層之保護層。另外,該第3電極14亦可由鋁等與前述第2電極3相同之材料形成。第3電極14例如可藉由真空蒸鍍法或濺鍍法、塗布等而積層形成。第3電極14之厚度並無特別限定,例如可設為0.1~1μm。第3電極14係於如圖2(a)、(b)所示般在基板1上形成第1電極2及第2電極3後,如圖6(a)、(b)所示般遍及連接部9之大致整個表面而設置,形成為於俯視下為大致U字狀。
於該實施形態中,藉由於電阻較大之第1電極2上形成電阻較小之第3電極14,可抑制第1電極2中之電壓損失,從而容易實現發光區域(發光面)10內之發光之均勻化。
圖7中表示有機EL元件A之另一實施形態。該有機EL元件A係於如上述實施形態般將第3電極14形成於連 接部9上時,在第3電極14的第2電極3側之端部設置伸長部15者,其他構成與圖5所示者同樣。如圖8(a)所示,伸長部15係形成於第1電極2之表面(上表面),且沿著與第2電極3面對之一邊2d而形成。伸長部15之大小並無特別限定,例如可設為長度2~5mm、寬度0.3~3mm。另外,伸長部15可設置於連接部9之兩端部。可形成為如圖8(b)所示般,伸長部15之表面(上表面)由有機層4覆蓋,但如圖8(c)所示般,伸長部15之上方不由陰極層5覆蓋的狀態。藉此,伸長部15與陰極層5不容易通電,從而容易實現發光區域(發光面)10內之發光之均勻化。
如圖9(a)、(b)所示,於前述有機EL元件A中,較佳為第1電極2之端面(連接部9之端面)16與基板1之端面17於上下方向上排列於一條直線上且對齊為一致。另外,較佳為第2電極3之端面18與基板1之端面17於上下方向上排列於一條直線上且對齊為一致。進而,於設置第3電極14之情形時,較佳為如圖10(a)所示般,第3電極14之端面20、第1電極2之端面16及基板1之端面17於上下方向上排列於一條直線上且對齊為一致。
於前述之有機EL元件A中,由於有機層4中發出之光不僅經由基板1而自其表面放射,且在基板1、第1電極2或第3電極14之內部傳播之成分亦較多,故而藉由將基板1、第1電極2及第3電極14之端面17、16、20對齊為一致,則自該等端面17、19、20亦放射出光,板狀之有機EL元件A間之接縫變得不明顯,後述之有機電場發光單元U或照明燈具S之外觀提升。再者,若如圖10(b)所示般,基板1之端面17與第1電極2之端面16或第3電極14之 端面20間偏移,則有接縫明顯之虞。
圖11中表示有機電場發光單元U之實施形態之一例。該有機電場發光單元U可將兩個以上之有機EL元件A電性連接而形成為板狀。於此情形時,首先將複數個有機EL元件A排列成一列。此時,使所排列之有機EL元件A之第2電極3側朝向相同方向。因此,鄰接之有機EL元件A、A係配置為與第2電極3側之端部11正交之方向的端部12相互接近或接合。繼而,將鄰接之有機EL元件A、A之接近或接合之端部12、12之連接部9、9彼此電性連接。於此情形時,可於連接之連接部9、9之間架設導電材料13而進行接合。導電材料13可遍及連接部9之長度方向之大致全長而設置。導電材料13較佳為具有光反射性者,例如可使用以Cu系合金製作之引線框架。
於前述有機電場發光單元U中,藉由將鄰接之板狀之有機EL元件A、A間連接,有機EL元件A、A間之連接部分之電極寬度(連接部9之寬度)與單一之有機EL元件A相比為實質2倍,其結果,發光區域(發光面)10內之發光之均勻性提升。另外,即便對複數個有機EL元件A供電之情形時,亦係僅對有機電場發光單元U之2邊供電即可,故而可高效率地供電。
圖12中表示照明燈具S之實施形態之一例。該照明燈具S可將並列設置之複數個有機EL發光單元U電性連接而形成為板狀。鄰接之有機EL單元U、U係形成為將一個有機EL單元U之第2電極3、與另一個有機電場發光單元U之位於與第2電極3側相反之側的第1電極2之連接部9電性連接。於此情形時,首先排列複數個有機EL單元U。 此時,使所排列之有機EL元件A之第2電極3側朝向相同方向。因此,鄰接之有機EL單元U、U係配置為第2電極3側之端部21、和與第2電極3相反之側之端部22相互接近或接合。繼而,將鄰接之有機EL單元U、U之接近或接合之端部21、22的第2電極3與第1電極2之連接部9電性連接。於此情形時,可於連接之第2電極3與連接部9之間架設與前述相同之導電材料13而進行接合。導電材料13可遍及第2電極3與連接部9之長度方向之大致全長而設置。
於前述照明燈具S中,藉由將有機EL單元U、U間連接,有機EL單元U、U間之電極寬度(第2電極3與連接部9之寬度)與單一之有機EL單元U相比為實質2倍,其結果,發光區域(發光面)10內之發光之均勻性提升。另外,即便對複數個有機EL單元U供電之情形時,亦係僅對照明燈具S之2邊供電即可,故而可高效率地供電。
圖13表示有機EL單元U及照明燈具S中鄰接之有機EL元件A、A之連接結構。導電材料13可由連結片23與支持片24形成為剖面大致T字狀。支持片24係配置於鄰接之有機EL元件A、A的相鄰之連接部9、9之間,支持片24之下端載置於基板1之表面(上表面)之端部。連結片23係橫跨相鄰之連接部9、9之表面(上表面)間而配置。連結片23之下表面與連接部9之上表面係設置導電膏25而接著,且電性連接。導電膏25可使用低溫硬化Ag膏等。另外,於支持片24之側面與連接部9之端面之間,設置有光學調整層26。光學調整層26可藉由填充分散有TiO2 或SiO2 等微粒子之樹脂而形成。再者,於設置有第3電極 14之情形時,使用導電膏25將連結片23之下表面與第3電極14之上表面連接。
由於有機層4中發出之光不僅經由基板1而自其表面放射,並且在基板1、第1電極2或第3電極14之內部傳播之成分亦較多,故而藉由利用導電材料13或光學調整層26使該成分散射、反射而將其取出,可增加光通量,或者使有機EL元件A間之接縫變得不明顯。
A‧‧‧有機電場發光元件
U‧‧‧有機電場發光單元
S‧‧‧照明燈具
1‧‧‧基板
1a‧‧‧邊(邊緣)
1b‧‧‧邊(邊緣)
1c‧‧‧邊(邊緣)
1d‧‧‧邊(邊緣)
2‧‧‧第1電極
2a‧‧‧邊(邊緣)
2b‧‧‧邊(邊緣)
2c‧‧‧邊(邊緣)
2d‧‧‧邊(邊緣)
3‧‧‧第2電極
3a‧‧‧邊(邊緣)
3b‧‧‧邊(邊緣)
3c‧‧‧邊(邊緣)
3d‧‧‧邊(邊緣)
4‧‧‧有機層
4a‧‧‧邊(邊緣)
4b‧‧‧邊(邊緣)
4c‧‧‧邊(邊緣)
4d‧‧‧邊(邊緣)
5‧‧‧陰極層
5a‧‧‧邊(邊緣)
5b‧‧‧邊(邊緣)
5c‧‧‧邊(邊緣)
5d‧‧‧邊(邊緣)
6‧‧‧間隙
7‧‧‧端部
8‧‧‧端面
9‧‧‧連接部
10‧‧‧發光區域
11‧‧‧端部
12‧‧‧端部
13‧‧‧導電材料
14‧‧‧第3電極
15‧‧‧伸長部
16‧‧‧端面
17‧‧‧端面
18‧‧‧端面
20‧‧‧端面
21‧‧‧端部
22‧‧‧端部
23‧‧‧連結片
24‧‧‧支持片
25‧‧‧導電膏
26‧‧‧光學調整層
49‧‧‧基板
50‧‧‧第1電極
50a‧‧‧端子部
50b‧‧‧端子部
51‧‧‧第2電極
51a‧‧‧端子部
51b‧‧‧端子部
52‧‧‧有機發光層
53‧‧‧發光區域
53a‧‧‧第1區域
53b‧‧‧第2區域
圖1係表示本發明之有機電場發光元件的實施形態之一例,(a)為平面圖,(b)為(a)之X-X'剖面圖。
圖2係表示前述有機電場發光元件之基板、第1電極及第2電極,(a)為平面圖,(b)為(a)之X-X'剖面圖。
圖3係表示前述有機電場發光元件之基板、第1電極、第2電極及有機層,(a)為平面圖,(b)為(a)之X-X'剖面圖。
圖4係表示本發明之有機電場發光元件的另一實施形態之一例,(a)為平面圖,(b)為(a)之X-X'剖面圖,(c)為(a)之Y-Y'剖面圖。
圖5係表示本發明之有機電場發光元件的另一實施形態之一例,(a)為平面圖,(b)為(a)之X-X'剖面圖,(c)為(a)之Y-Y'剖面圖。
圖6係表示前述有機電場發光元件之基板、第1電極、第2電極及第3電極,(a)為平面圖,(b)為(a)之X-X'剖面圖。
圖7係表示本發明之有機電場發光元件的另一實施形 態之一例的平面圖。
圖8係表示前述有機電場發光元件之一部分,(a)至(c)為平面圖。
圖9係表示本發明之有機電場發光元件的另一實施形態之一例,(a)及(b)為剖面圖。
圖10係表示前述有機電場發光元件之一部分,(a)及(b)為剖面圖。
圖11係表示本發明之有機電場發光單元的實施形態之一例的平面圖。
圖12係表示本發明之照明燈具的實施形態之一例的平面圖。
圖13係表示前述照明燈具之一部分的剖面圖。
圖14係表示先前例之平面圖。
1‧‧‧基板
1a‧‧‧邊(邊緣)
1b‧‧‧邊(邊緣)
1c‧‧‧邊(邊緣)
1d‧‧‧邊(邊緣)
2‧‧‧第1電極
2a‧‧‧邊(邊緣)
2b‧‧‧邊(邊緣)
2c‧‧‧邊(邊緣)
2d‧‧‧邊(邊緣)
3‧‧‧第2電極
3a‧‧‧邊(邊緣)
3b‧‧‧邊(邊緣)
3c‧‧‧邊(邊緣)
3d‧‧‧邊(邊緣)
4‧‧‧有機層
4a‧‧‧邊(邊緣)
4b‧‧‧邊(邊緣)
4c‧‧‧邊(邊緣)
4d‧‧‧邊(邊緣)
5‧‧‧陰極層
5a‧‧‧邊(邊緣)
5b‧‧‧邊(邊緣)
5c‧‧‧邊(邊緣)
5d‧‧‧邊(邊緣)
6‧‧‧間隙
7‧‧‧端部
8‧‧‧端面
9‧‧‧連接部
10‧‧‧發光區域

Claims (8)

  1. 一種有機電場發光元件,係在基板之表面形成第1電極與第2電極,在前述第1電極之表面形成有機層,且遍及該有機層之表面及前述第2電極之表面形成陰極層,其特徵在於:前述第2電極係沿著前述基板之表面之一邊而形成;前述第1電極係沿著前述基板之表面的前述一邊以外之邊而形成;並形成為當將前述陰極層的與前述第2電極側之一邊為相反側之一邊、和前述基板的與前述第2電極側之一邊為相反側之一邊之間的尺寸設為d1,將前述第1電極的前述第2電極側之一邊、和前述基板的前述第2電極側之一邊之間的尺寸設為d3,將前述陰極層的與前述第2電極側之一邊正交之方向的一邊、和前述基板的與前述第2電極側之一邊正交之方向的一邊之間的尺寸設為d2時,滿足d1+d3=2×d2之關係。
  2. 如申請專利範圍第1項之有機電場發光元件,其中在前述基板之表面形成分隔區域,該分隔區域中未形成前述第1電極及前述第2電極;前述基板之表面係由前述分隔區域分隔成第1區域與第2區域;前述第2區域係沿著前述基板之表面之一邊而形成;前述第2區域形成為面積小於前述第1區域;前述第1電極遍及前述第1區域之整面而形成;前述第2電極遍及前述第2區域之整面而形成。
  3. 如申請專利範圍第1項之有機電場發光元件,其中在前述第1電極上設置有體積電阻低於前述第1電極之第3電極。
  4. 如申請專利範圍第3項之有機電場發光元件,其中前述第3電極形成至前述第1電極的面對前述第2電極之一邊為止。
  5. 如申請專利範圍第1項之有機電場發光元件,其中將前述第1電極之端面與前述基板之端面對齊而形成。
  6. 一種有機電場發光單元,係將兩個以上之如申請專利範圍第1至5項中任一項之有機電場發光元件電性連接,其特徵在於:鄰接之前述有機電場發光元件係在與前述第2電極側之端部正交之方向的端部,將前述第1電極彼此電性連接。
  7. 一種照明燈具,係將兩個以上之如申請專利範圍第6項之有機電場發光單元電性連接,其特徵在於:鄰接之前述有機電場發光單元係將一個前述有機電場發光單元的第2電極、與另一個前述有機電場發光單元的位於與前述第2電極側相反之側的前述第1電極電性連接。
  8. 如申請專利範圍第7項之照明燈具,其中將一個前述有機電場發光單元的前述第2電極、與另一個前述有機電場發光單元的位於與前述第2電極側相反之側的前述第1電極電性連接之構件具有光反射性。
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