WO2010098392A1 - 面状発光装置 - Google Patents

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WO2010098392A1
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planar
anode
light emitting
cathode
transparent substrate
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隆雄 宮井
興起 藤原
義和 葛岡
真吾 寳角
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パナソニック電工株式会社
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Definitions

  • the present invention generally relates to a planar light emitting device, and more particularly to a planar light emitting device including an organic EL element.
  • a transparent conductive film can be used for the planar anode and a metal film can be used for the planar cathode.
  • a transparent conductive film can be used for the planar anode and a metal film can be used for the planar cathode.
  • organic EL element organic electroluminescence element
  • This element is composed of a pair of opposed electrodes and an organic EL layer including at least an organic light emitting layer and interposed between the electrodes.
  • the transparent electrode is formed on the translucent insulating substrate, and the patterned non-light emitting insulating layer is formed in a required region on the surface of the transparent electrode.
  • an organic EL layer containing an organic light emitting material is formed on the transparent electrode and the non-light emitting insulating layer to cover them.
  • a counter electrode facing the transparent electrode is formed on the organic EL layer.
  • the entire light emitting unit is hermetically sealed with a sealing member made of glass or stainless steel.
  • the transparent electrode is connected to the power source through the electrode terminal provided at the opposite edge of the translucent insulating substrate, while the counter electrode is connected to the power source through the electrode terminal provided at another opposite edge of the translucent insulating substrate. Therefore, the area of the non-light emitting part increases, and the area expansion of the light emitting part is restricted. Moreover, when a plurality of organic EL elements are arranged, the distance between adjacent light emitting portions is increased and the appearance is deteriorated.
  • An object of the present invention is to reduce luminance unevenness and reduce the area of the non-light emitting portion.
  • the planar light-emitting device of the present invention includes a transparent substrate having a square shape in plan view and an organic EL element formed on one surface side of the transparent substrate.
  • the organic EL element is a planar anode having a planar view formed of a transparent conductive film formed on the one surface side of a transparent substrate, and a plane including at least a light emitting layer formed on the opposite side of the planar anode from the transparent substrate.
  • a rectangular frame-shaped anode auxiliary electrode formed over the entire circumference and electrically connected to the planar anode, and an anode power feeding formed integrally with the anode auxiliary electrode and laminated on the anode power feeding portion And an auxiliary electrode for the part.
  • the light emitting part is constituted by a region in which only the organic layer is interposed between the planar anode and the planar cathode.
  • the planar shape of the light emitting part is a square shape, and the distance between the predetermined two parallel sides of the light emitting part and the outer peripheral edge of the transparent substrate (hereinafter referred to as “first distance”) is another parallel. The distance between the two sides and the outer peripheral edge of the transparent substrate (hereinafter referred to as “second distance”) is small.
  • the cathode power supply unit and the anode power supply unit are disposed along the other two parallel sides of the light emitting unit in plan view, while the anode power supply units are disposed on both sides in the width direction of the cathode power supply unit.
  • the auxiliary electrode for the anode and the auxiliary electrode for the anode power feeding section are provided, it is possible to reduce luminance unevenness due to the potential gradient of the planar anode made of the transparent conductive film.
  • the first distance is smaller than the second distance
  • the cathode power feeding part and the anode power feeding part are arranged along the other two parallel sides of the light emitting part in plan view, and the width direction of the cathode power feeding part Since the anode power feeding part is disposed on each of both sides, it is possible to reduce the luminance unevenness and the area of the non-light emitting part.
  • the planar light emitting device includes an auxiliary electrode for a cathode power feeding unit that is stacked on the cathode power feeding unit and electrically connected to the cathode power feeding unit.
  • the contact resistance with the external conductor and variations in the contact resistance can be reduced and the luminous efficiency can be improved as compared with the case where the external conductor is brought into contact with the cathode power supply portion and electrically connected.
  • the anode power feeding part and the cathode power feeding part are formed of the same material with the same thickness
  • the auxiliary electrode for the anode power feeding part and the auxiliary electrode for the cathode power feeding part are made of the same material with the same thickness. Is formed.
  • the anode-side external electrode is composed of the anode feeding part and the auxiliary electrode for the anode feeding part
  • the cathode-side external electrode is composed of the cathode feeding part and the auxiliary electrode for the cathode feeding part. Is done.
  • the total dimension of the width of the anode side external electrode and the total dimension of the width of the cathode side external electrode are set to the same value.
  • the current supplied to the organic EL element can be increased and the luminous efficiency can be improved.
  • the planar light emitting device includes a chamfered portion formed between each side edge in the width direction of the auxiliary electrode for the anode power feeding portion and the outer peripheral edge of the auxiliary electrode for the anode.
  • electric field concentration can be relaxed compared to the case where chamfered portions are not formed between both side edges in the width direction of the auxiliary electrode for the anode power feeding portion and the outer peripheral edge of the auxiliary electrode for the anode, Brightness unevenness can be reduced.
  • the planar light emitting device includes a lead wire that extends continuously and integrally from the planar cathode and electrically connects the planar cathode and the cathode power feeding unit, and both sides of the lead wire in the width direction.
  • a chamfered portion formed between each edge and the outer peripheral edge of the planar cathode.
  • electric field concentration can be alleviated and luminance unevenness can be reduced as compared with the case where no chamfered portion is formed between both side edges in the width direction of the lead-out wiring and the outer peripheral edge of the planar cathode.
  • the planar light emitting device includes a chamfered portion formed between adjacent inner edges of the anode auxiliary electrode.
  • the electric field concentration in the corner portion of the auxiliary electrode for the anode can be alleviated, an excessively large current can be prevented from flowing locally, the luminance unevenness can be reduced, and the shortening of the life can be prevented.
  • the planar light emitting device includes a sealing substrate fixed to the one surface side of the transparent substrate with a nonconductive adhesive so as to cover the light emitting portion of the organic EL element.
  • the sealing substrate is made of a metal foil.
  • moisture resistance can be improved by providing a sealing substrate, and when the sealing substrate is a barrier film, the sealing substrate is made of a metal foil. In comparison, the heat generated in the light emitting part of the organic EL element can be radiated efficiently.
  • the planar light emitting device includes a chamfered portion formed between a surface of the metal foil on the transparent substrate side and a side edge. According to this embodiment, it is possible to prevent occurrence of short circuit failure due to contact between the metal foil and the organic EL element due to burrs generated when the metal foil is cut into a predetermined size.
  • the sealing material contains a spherical filler having a particle size of 20 ⁇ m or more.
  • a spherical filler having a particle size of 20 ⁇ m or more is interposed between the sealing substrate and the organic EL element, and the sealing substrate is shortened while shortening the distance between the sealing substrate and the organic EL element. It becomes possible to prevent occurrence of short circuit failure due to contact between the metal foil constituting the material and the organic EL element.
  • the planar light emitting device includes a black oxide surface formed on the surface side of the metal foil opposite to the transparent substrate.
  • the emissivity of the sealing substrate is increased, the heat dissipation is improved, the temperature rise of the organic EL element can be suppressed, the current supplied to the organic EL element can be increased, and the brightness is increased. I can plan.
  • the planar light emitting device includes a heat radiation layer made of a material having a higher emissivity than that of the metal foil, which is attached to the surface of the metal foil opposite to the transparent substrate.
  • the emissivity of the sealing substrate is increased, the heat dissipation is improved, the temperature rise of the organic EL element can be suppressed, the current supplied to the organic EL element can be increased, and the brightness is increased. I can plan.
  • FIG. 1A is a rear view
  • FIG. 1B is a schematic cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG. 1A
  • FIG. 1C is a schematic cross-sectional view taken along line CC ′ of FIG. 1A.
  • It is a front view of this planar light-emitting device. It is a principal part enlarged view of FIG. 1B. It is a principal part enlarged view of FIG. 1C. It is a main process top view for demonstrating the manufacturing method of this planar light-emitting device.
  • FIG. 16A is a sheet resistance distribution diagram of the principal part
  • FIG. 16B is a luminance distribution diagram (current density distribution diagram) of the principal part
  • FIG. 17A is a sheet resistance distribution diagram of the principal part
  • FIG. 17A is a sheet resistance distribution diagram of the principal part
  • FIG. 17B is a luminance distribution diagram (current density distribution diagram) of the principal part, and FIG. It is an electric potential distribution diagram.
  • FIG. 18A shows the sheet resistance distribution diagram of the main part
  • FIG. 18B shows the luminance distribution chart (current density distribution diagram) of the main part
  • FIG. 18C shows the main part of the planar light emitting device. It is an electric potential distribution diagram.
  • the simulation result about the 2nd comparative example of this planar light-emitting device is shown
  • FIG. 19A is a sheet resistance distribution diagram of the principal part
  • FIG. 19B is a luminance distribution diagram (current density distribution diagram) of the principal part
  • FIG. It is an electric potential distribution diagram.
  • FIG. 20A shows the sheet resistance distribution diagram of the main part
  • FIG. 20A shows the sheet resistance distribution diagram of the main part
  • FIG. 20B shows the luminance distribution chart (current density distribution diagram) of the main part
  • FIG. 20C shows the main part of the planar light emitting device. It is an electric potential distribution diagram.
  • the simulation result about the 3rd comparative example of this planar light-emitting device is shown
  • FIG. 21A is a sheet resistance distribution diagram of the principal part
  • FIG. 21B is a luminance distribution diagram (current density distribution diagram) of the principal part
  • FIG. It is an electric potential distribution diagram. It is a rear view of the planar light-emitting device of 2nd Embodiment.
  • the planar light emitting device A of the present embodiment is formed on a transparent substrate 1 having a planar view shape (in the illustrated example, a rectangular shape in plan view) and one surface side of the transparent substrate 1 as shown in FIGS.
  • the organic EL element 2 and the light emitting part 20 having a planar shape (planar shape in the illustrated example) of the organic EL element 2 are covered with a sealing material (for example, a grain) on the one surface side of the transparent substrate 1.
  • a sealing portion 4 made of the above-described non-conductive adhesive is formed between the stop base material 3 and the light emitting portion 20.
  • the rectangular shape includes a rectangular shape and a square shape.
  • the above-described planar light emitting device A uses the other surface of the transparent substrate 1 as a light emitting surface (light emitting surface).
  • a transparent substrate is used as the transparent substrate 1.
  • a transparent resin film substrate may be used as the transparent substrate 1.
  • the organic EL element 2 has a planar shape (in the illustrated example, a square shape in a plan view) made of a transparent conductive film (for example, an ITO film, an IZO film, etc.) formed on the one surface side of the transparent substrate 1.
  • An anode 21 (see FIG. 5) and an organic layer 22 (see FIG. 5 in a plan view square shape) formed on the side opposite to the transparent substrate 1 side of the planar anode 21 and including at least a light emitting layer. 8) and a planar cathode 23 (FIG. 9) having a planar shape (in the illustrated example, a planar shape in plan view) opposed to the planar anode 21 formed on the side opposite to the planar anode 21 side of the organic layer 22.
  • a transparent conductive film for example, an ITO film, an IZO film, etc.
  • Anode feed section 24 (see FIG. 5)
  • Cathode feed consisting of a transparent conductive film (for example, ITO film, IZO film, etc.) formed on the one surface side of the transparent substrate 1 at both ends in the longitudinal direction of the bright substrate 1 and electrically connected to the planar cathode 23 Unit 25 (see FIG. 9).
  • the two anode power feeding portions 24 and 24 are formed apart from each other in the lateral direction of the transparent substrate 1 at both ends in the longitudinal direction of the transparent substrate 1.
  • One cathode power supply unit 25 is disposed between two anode power supply units 24 and 24 adjacent in the hand direction.
  • the two anode power feeding portions 24 and 24 adjacent in the short direction of the transparent substrate 1 have one side edge along the short direction of the transparent substrate 1 in the planar anode 21. It is formed in the square planar shape extended in the direction orthogonal to the said one side edge from the both ends of this longitudinal direction.
  • the organic EL element 2 is configured such that the light emitting layer in the organic layer 22 emits light when a DC voltage is applied between the planar anode 21 and the planar cathode 23, and the organic layer 22 has a desired light emission.
  • the layer structure of the organic layer 22 is not particularly limited. For example, when the desired emission color of the organic layer 22 is white, three kinds of dopant dyes of red, green, and blue are added in the emission layer.
  • a laminated structure of a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer may be adopted so as to be doped, or a blue hole transport light emitting layer, a green electron transport light emitting layer, and a red electron transport light emitting layer.
  • a laminated structure with a layer may be employed, or a laminated structure of a hole transporting layer, a blue electron transporting light emitting layer, a green electron transporting light emitting layer, and a red electron transporting light emitting layer may be employed.
  • the transparent substrate 1 may contain one or more phosphors that are excited by light from the light emitting layer of the organic layer 22 and emit light having a longer wavelength than the light from the light emitting layer. If the emission color is blue and the emission color of the phosphor is yellow, white light can be obtained.
  • the organic layer 22 may be configured by only the light emitting layer without providing the hole transport layer and the electron transport layer.
  • the planar cathode 23 is composed of an Al film.
  • the planar cathode 23 is not limited to an Al film, and may be formed of a metal having a smaller resistivity and a lower work function than a transparent conductive film. And a laminated film of Ag film and Ag film.
  • the planar cathode 23 extends from the central portion of the longitudinal direction of one side edge along the short direction of the transparent substrate 1 in the planar cathode 23 in a direction orthogonal to the one side edge. It is electrically connected to the cathode power supply unit 25 via (see FIG. 9).
  • the planar cathode 23 and the lead wiring 23b are simultaneously formed with the same thickness and the same material.
  • the planar cathode 23 and the lead wiring 23b are sealed by the sealing portion 4 described above.
  • the organic EL element 2 is formed over the entire surface of the surface of the transparent substrate 1 opposite to the transparent substrate 1 side on the one surface side, and is electrically connected to the planar anode 21.
  • the anode auxiliary electrode 26 having a rectangular frame shape in plan view (in the illustrated example, a square frame shape in plan view) and the cathode power supply unit 25 are stacked on the opposite side of the transparent substrate 1 side and are electrically connected to the cathode power supply unit 25.
  • an auxiliary electrode 28 for the cathode power feeding portion connected to the.
  • the auxiliary electrode 26 and the auxiliary electrode 28 are composed of a laminated film of a Cr film and an Au film, and are formed of a material having a resistivity lower than that of the planar anode 21 and the cathode power feeding portion 25, respectively.
  • the auxiliary electrode 28 that is stacked on the cathode power supply unit 25 and electrically connected to the cathode power supply unit 25, compared with a case where an external conductor is brought into contact with the cathode power supply unit 25 and electrically connected thereto.
  • the contact resistance with the external conductor can be reduced and the variation in the contact resistance can be reduced, so that the luminous efficiency can be improved.
  • the auxiliary electrode 26 described above is formed by continuously and integrally forming an auxiliary electrode 27 for the anode power feeding portion that is laminated on the anode power feeding portion 24 and electrically connected to the anode power feeding portion 24. Therefore, the auxiliary electrode 27 having a lower resistivity than that of the transparent conductive film is laminated and integrated on the anode power supply unit 24 made of a transparent conductive film, so that an external conductor is brought into contact with the anode power supply unit 24 to electrically The contact resistance with the external conductor can be reduced and the variation in the contact resistance can be reduced, and the voltage loss between the auxiliary electrode 26 and the anode power feeding unit 24 can be reduced as compared with the case where the connection is made electrically. it can.
  • the planar anode 21, the anode feeding part 24, and the cathode feeding part 25 are simultaneously formed with the same thickness by the same transparent conductive material (for example, ITO, IZO, etc.).
  • the auxiliary electrode 27 and the auxiliary electrode 28 are formed of the same material and with the same thickness, and the total width dimension of the anode-side external electrode E1 constituted by the anode power supply portion 24 and the auxiliary electrode 27, and the cathode power supply
  • the total dimension of the width of the cathode-side external electrode E2 composed of the portion 25 and the auxiliary electrode 28 is set to the same value.
  • the current loss is small, the current flowing to the organic EL element 2 can be increased, and the light emission Efficiency can be improved.
  • the organic EL element 2 has a planar frame shape (in the illustrated example, a plan view square frame shape) insulating film 29 that covers the side edges of the auxiliary electrode 26 and the planar anode 21 on the one surface side of the transparent substrate 1. (See FIGS. 3 and 4), and the insulating film 29 prevents the auxiliary electrode 26 and the planar anode 21 and the planar cathode 23 from being short-circuited.
  • a material of the insulating film 29 for example, polyimide, novolac resin, epoxy resin, or the like may be employed.
  • the planar shape of the light emitting unit 20 is an insulating film.
  • the shape is the same as the shape of the inner peripheral edge 29 (square shape in the illustrated example).
  • a portion other than the light emitting portion 20 of the organic EL element 2 is a non-light emitting portion in plan view.
  • the planar size of the light emitting unit 20 is set to 60 mm ⁇
  • the distance between the centers of the two anode feeding units 24 and 24 arranged on both sides in the width direction of the cathode feeding unit 25 is set to 45 mm
  • the planar anode 21 The thickness is in the range of about 110 nm to 300 nm
  • the thickness of the organic layer 22 is in the range of about 150 nm to 300 nm
  • the thickness of the planar cathode 23 is in the range of about 70 nm to 100 nm
  • the thickness of the insulating film 29 is 0.7 ⁇ m to
  • the thickness of the auxiliary electrode 26 and the auxiliary electrode 28 in the range of about 1 ⁇ m is appropriately set in the range of about 300 nm to 600 nm, but these numerical values are merely examples and are not particularly limited.
  • the width of the rectangular frame-shaped auxiliary electrode 26 the wider the width, the lower the impedance of the auxiliary electrode 26 and the in-plane variation in luminance of the light emitting unit 20, but the area of the non-light emitting unit increases. Since the luminous flux decreases, in this embodiment, it is set in the range of about 1 mm to 3 mm. Further, the distance between the anode power feeding unit 24 and the cathode power feeding unit 25 and the peripheral edge of the transparent substrate 1 is set to 0.2 mm, which will be described later.
  • a metal foil made of copper foil is employed as the sealing substrate 3 described above, and the above-described sealing is performed so as to cover most of the organic EL element 2 on the one surface side of the transparent substrate 1. It is vacuum laminated through the part 4.
  • a copper foil it is preferable to use electrolytic copper foil rather than rolled copper foil from a viewpoint of thermal conductivity and adhesive strength.
  • the planar size of the sealing substrate 3 is set larger than the size of the outer peripheral shape of the insulating film 29, and a part of the peripheral portion of the sealing substrate 3 is formed.
  • Moisture resistance can be improved because the planar anode 21 and the planar cathode 23 are not exposed by being fixed to the transparent substrate 1 by the non-conductive adhesive made of the sealing material described above.
  • the organic EL element 2 the exposed portion of the auxiliary electrode 27, the anode power supply unit 24 that is not covered with the auxiliary electrode 27 (see FIG. 4), the auxiliary electrode 28, and the cathode power supply unit 25. Only the portion not covered with the auxiliary electrode 28 (see FIG. 3).
  • the thickness of the sealing substrate 3 is about 0.1 mm to 0.2 mm, but this value is not particularly limited.
  • metal foil of the sealing base material 3 you may employ
  • the distance between the organic EL element 2 and the sealing substrate 3 is short.
  • the surface roughness of the electrolytic copper foil is such that the arithmetic average roughness Ra specified in JIS B 0601-1994 is about 10 ⁇ m, and the electrode parts (auxiliary electrode 27, It is necessary to prevent the occurrence of short-circuit failure due to contact with the anode power supply section 24, the auxiliary electrode 28, the cathode power supply section 25, the planar anode 21, the planar cathode 23, etc.).
  • An epoxy resin containing a spherical filler having a particle size of 30 ⁇ m is used as the stopping material.
  • the filler it is preferable to use spherical silica excellent in adhesiveness with an epoxy resin, electrical insulation, and low moisture permeability, but not limited to silica, for example, spherical alumina may be used. .
  • Table 1 shows the experimental results of examining the occurrence of short-circuit failure using a sealing material made of epoxy resin in which the particle size and content of the filler made of spherical silica were variously changed.
  • the particle size of the filler is 20 ⁇ m or more, it is possible to prevent the occurrence of short circuit failure. Further, if the particle size of the filler exceeds 40 ⁇ m, there is a concern that the amount of moisture intrusion increases and the characteristics of the organic EL element 2 may be deteriorated. preferable.
  • the filler content is preferably set in the range of 3.0 to 6.0% by mass.
  • the filler content is, for example, 20% by mass or more, it is sealed with the transparent substrate 1 and the electrolytic copper foil.
  • the adhesive strength with the stop base material 3 decreases, and the probability that the sealing base material 3 peels due to a temperature cycle due to repetition of lighting and extinguishing of the organic EL element 2 increases.
  • the outer periphery of the electrolytic copper foil used as the sealing substrate 3 is cut into a planar size (predetermined size) electrolytic copper foil of the sealing substrate 3 from a planar size of the electrolytic copper foil that can be obtained in large numbers. Since a burr
  • the surface side on the opposite side to the transparent substrate 1 side in the electrolytic copper foil which is metal foil which comprises the sealing base material 3 is black-oxidized (the black-oxidized surface by which black treatment was carried out), and the said surface
  • the emissivity of the sealing substrate 3 is increased, the heat dissipation is improved, the temperature rise of the organic EL element 2 can be suppressed, and the input power is reduced. The life can be extended when the brightness is increased to increase the brightness.
  • the surface temperature of the transparent substrate 1 is about 3 The temperature decreased.
  • the life luminance half-life
  • the sealing substrate 3 consists of a medium (for example, black type or white type acrylic resin etc.) with a high emissivity compared with the said metal foil on the surface side opposite to the transparent substrate 1 side in the metal foil which comprises the sealing base material 3.
  • the heat radiation layer may be formed by, for example, coating, and in this case, the emissivity of the sealing substrate 3 is increased, heat dissipation is improved, and the temperature rise of the organic EL element 2 can be suppressed.
  • the corrosion resistance of the sealing substrate 3 can be increased.
  • the sealing substrate 3 is not limited to the metal foil, and for example, a barrier film may be employed, but the metal foil is preferable from the viewpoint of heat dissipation.
  • the sealing substrate 3 is made of a metal foil, the heat generated in the light emitting portion 20 of the organic EL element 2 is efficiently radiated as compared with the case where the sealing substrate 3 is a barrier film. be able to.
  • planar light emitting device A of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
  • a planar anode 21, an anode feeding unit 24, and a cathode feeding unit 25 each made of a transparent conductive film (for example, ITO film, IZO film, etc.) are deposited on the one surface side of the transparent substrate 1 made of a glass substrate.
  • a transparent conductive film for example, ITO film, IZO film, etc.
  • auxiliary electrodes each made of a low-resistance conductive layer (for example, a laminated film of a Cr film and an Au film, a laminated film of a Mo film, an Al film, and a Mo film) are formed on the one surface side of the transparent substrate 1. 26, the auxiliary electrode 27, and the auxiliary electrode 28 are simultaneously formed using a vapor deposition method, a sputtering method, or the like, thereby obtaining the structure shown in FIG.
  • a low-resistance conductive layer for example, a laminated film of a Cr film and an Au film, a laminated film of a Mo film, an Al film, and a Mo film
  • the structure shown in FIG. 7 is obtained by forming an insulating film 29 made of polyimide or the like on the one surface side of the transparent substrate 1.
  • the structure shown in FIG. 8 is obtained by forming the organic layer 22 on the one surface side of the transparent substrate 1 by, for example, vapor deposition.
  • the formation method of the organic layer 22 is not limited to the vapor deposition method, and may be a coating method, for example, and may be appropriately selected according to the organic molecular material of the organic layer 22.
  • planar cathode 23 and the lead wiring 23b are formed on the one surface side of the transparent substrate 1 by using a vapor deposition method, a sputtering method, or the like, thereby obtaining the structure shown in FIG.
  • planar light emitting device A having the structure shown in FIG. 10 is obtained by adhering the sealing substrate 3 to the one surface side of the transparent substrate 1 by vacuum laminating.
  • the planar anode 21 is an ITO film having a thickness of 300 nm, and the planar cathode 23 is 80 nm in thickness.
  • the thickness of the organic layer 22 is set to 150 nm
  • the current supplied to the organic EL element 2 is set to 250 mA
  • the current density distribution approximately proportional to the luminance is simulated, the results are shown in FIGS. Results were obtained.
  • FIG. 1 the thickness of the organic layer 22 is set to 150 nm
  • the current supplied to the organic EL element 2 is set to 250 mA, and the current density distribution approximately proportional to the luminance is simulated.
  • the longitudinal direction of the transparent substrate 1 is the X-axis direction (unit is cm), and the transversal direction of the transparent substrate 1 is the Y-axis direction (unit is cm).
  • the longitudinal direction of the transparent substrate 1 is the X-axis direction (unit: cm)
  • the short direction of the transparent substrate 1 is the Y-axis direction (unit: cm)
  • the Z-axis direction is the magnitude of current density (unit: mA / cm 2 ).
  • 13 and 14 includes a flat front case (cover member) 50 in which a housing recess for housing the planar light emitting device A is formed on one surface in the thickness direction, and a housing recess of the front case 50.
  • the instrument body is composed of a back plate 80 that is housed in a form that covers the planar light emitting device A, and is generated in the planar light emitting device A between the planar light emitting device A and the back plate 60.
  • a heat dissipating material 5 is disposed to dissipate heat and to equalize the light emitting section 20.
  • the front case 50 includes a peripheral wall 52 extending rearward from the outer peripheral edge of the front wall 51 having a rectangular outer peripheral shape, and a space surrounded by the front wall 51 and the peripheral wall 52 constitutes the storage recess. Then, a rectangular (in the illustrated example, a square shape) window hole 51a is formed in the central portion of the front wall 51 to expose a portion corresponding to the light emitting portion 20 on the other surface of the transparent substrate 1 of the planar light emitting device A.
  • the opening size of the window hole 51a in the front case 50 is set so that a portion other than the portion corresponding to the light emitting unit 20 in the transparent substrate 1 of the planar light emitting device A cannot be seen from the front side of the front case 50. is there.
  • a notch portion 54 through which the electric wires 61, 61, 63, 63 for feeding power to the planar light emitting device A are inserted is formed at the rear end edge of the peripheral wall 52 of the front case 50.
  • a separate device is provided in the electric wires 61, 61, 63, 63, on the side opposite to the one end side connected to the anode side external electrodes E1, E1 and the cathode side external electrodes E2, E2 of the planar light emitting device A.
  • a second connector 70 is provided which is detachably connected to a first connector (not shown) for output of a power supply unit (not shown). Note that the two anode-side external electrodes E1 and E1 arranged with the cathode-side external electrode E2 interposed therebetween are electrically connected by a feed wiring 62.
  • the front case 50 and the back plate 60 are formed of a metal (for example, Al, Cu, etc.) having higher thermal conductivity than plastic from the viewpoint of protecting the planar light emitting device A and enhancing heat dissipation.
  • the organic EL element 2 and the front case 50 are electrically insulated by a transparent substrate 1 made of a glass substrate.
  • the heat dissipation material 5 for example, an epoxy resin sheet highly filled with a filler (for example, an organic green sheet made of an epoxy resin sheet highly filled with fused silica), a ceramic sheet, a graphite sheet, a heat dissipation rubber sheet, or the like What has thermal conductivity and electrical insulation may be adopted as appropriate, and the organic EL element 2 and the back plate 60 are electrically insulated while being thermally coupled by the heat dissipating material 5.
  • the depth dimension of the storage recess of the front case 50 is set to the same value as the total thickness dimension of the thickness dimension of the planar light emitting device A, the thickness dimension of the heat dissipating material 5, and the thickness dimension of the back plate 60. .
  • planar light emitting device A of the present embodiment is used as a light source of a lighting fixture including a fixture main body that is a metal member composed of the metal front case 50 and the metal back plate 60 as described above. Assumes that. Further, the front case 50 has the storage recess opened in a square shape, and the opening size of the storage recess is set to the planar size of the planar light emitting device A in consideration of variations in the planar size of the planar light emitting device A. Although it is set to be slightly larger than that, the peripheral wall 52 of the front case 50 and the transparent substrate 1 of the planar light emitting device A may come into contact with each other due to the positional deviation of the planar light emitting device A or the like.
  • a creeping distance (electrical insulation) between the anode side external electrode E1 and the cathode side external electrode E2 and the front case 50 constituting a part of the fixture body in a lighting fixture, a creeping distance (electrical insulation) between the anode side external electrode E1 and the cathode side external electrode E2 and the front case 50 constituting a part of the fixture body.
  • the distance between the peripheral edge of the transparent substrate 1 and the anode-side external electrode E1 and the cathode-side external electrode E2 and the peripheral edge of the transparent substrate 1 is set so that the distance) requirement (for example, 0.2 mm or more) can be satisfied ( Here, 0.2 mm). Therefore, it is not necessary to provide an insulating member for electrical insulation between the front case 50 made of metal and the side edge of the planar light emitting device A (side edge of the transparent substrate), and the cost can be reduced. .
  • the area of the light emitting unit 20 of the planar light emitting device A configured as shown in FIG. 1 is increased, in order to suppress an increase in luminance variation due to an increase in the distance between the anode side external electrodes E1, for example, As shown in FIG. 15, the number of anode side external electrodes E1 and cathode side external electrodes E2 is increased, and the distance between the centers of the two anode power supply portions 24, 24 arranged on both sides in the width direction of the cathode power supply portion 25 is increased. You can shorten it.
  • the planar size of the light emitting unit 20 is set to 80 mm ⁇ , and the two anode power feeding units 24, 24 arranged on both sides in the width direction of the cathode power feeding unit 25.
  • the center-to-center distance is set to 30 mm, but is not limited to this value, and may be set as appropriate within a range of about 30 mm to 60 mm.
  • the simulation results of the potential distribution are shown in FIGS. 16A, 16B, and 16C, respectively.
  • Similar simulation results are shown in FIGS. 17A, 17B, and 17C, respectively, for the first comparative example that has substantially the same configuration as that of the first embodiment and that does not include the auxiliary electrode 26 and the auxiliary electrode 27.
  • 18A, 18B, and 18C show similar simulation results for the third example having the same configuration as that of the first example and the auxiliary electrode 26 having a width of 1.2 mm.
  • 19A, 19B, and 19C show similar simulation results for the third comparative example having substantially the same configuration as that of the first example and not provided with the auxiliary electrode 26, respectively.
  • the same simulation results for the third example in which the auxiliary electrode 27 is provided with a slit having a width of 5 mm and a part of the anode power feeding portion 24 made of an ITO film, which is a transparent conductive film, is exposed. are shown in FIGS. 20A, 20B, and 20C, respectively.
  • the anode-side external electrode E1 and the cathode-side external electrode E2 are provided at both ends in the short direction of the transparent substrate 1 with substantially the same configuration as the first embodiment, the number of anode-side external electrodes E1 being one.
  • FIGS. 21A, 21B, and 21C Similar simulation results for the third comparative example are shown in FIGS. 21A, 21B, and 21C, respectively. 16 to 21, with one corner of the transparent substrate 1 in plan view as the origin, the longitudinal direction of the transparent substrate 1 is the X-axis direction, the short direction of the transparent substrate 1 is the Y-axis direction, and the transparent substrate 1
  • the sheet resistance (unit: ⁇ / ⁇ ) in the XY plane is shown as the Z-axis direction.
  • Each of B in FIGS. 16 to 21 shows the in-plane distribution of current density with the magnitude of the current density (unit: mA / cm 2 ) as the Z-axis direction as in FIG.
  • the potential distribution is shown with the magnitude of the potential (unit: V) of the planar anode 21 in A and each part electrically connected to the planar anode 21 in the Z-axis direction.
  • J (max) is the maximum current density in the in-plane distribution of the current density
  • J (min) is the minimum current density in the in-plane distribution of the current density
  • J (min) / J (max ) Indicates the percentage of the minimum current density J (min) with respect to the maximum current density J (max).
  • the first embodiment in which the auxiliary electrode 26 and the auxiliary electrode 27 are provided is compared with the first comparative example in which the auxiliary electrode 26 and the auxiliary electrode 27 are not provided.
  • J (min) / J (max) increases, and it can be seen that in-plane variation in current density is reduced and in-plane variation in luminance is reduced.
  • Vp (max) is smaller in the first example than in the first comparative example, and it can be seen that energy saving can be achieved by lowering the drive voltage.
  • the first embodiment in which the auxiliary electrode 26 and the auxiliary electrode 27 are provided has a potential difference as compared with the second comparative example in which the auxiliary electrode 26 is not provided. It can be seen that the value of ⁇ V decreases and the value of J (min) / J (max) increases, and the in-plane variation in current density is reduced and the in-plane variation in luminance is reduced. In short, it can be seen that the in-plane variation in luminance can be further reduced by providing the auxiliary electrode 27 in addition to the auxiliary electrode 26.
  • a slit having a width of 5 mm is formed in the first embodiment and the auxiliary electrode 27 in which the surface of the anode power feeding portion 24 is completely covered by the auxiliary electrode 27.
  • the second embodiment in which a part of the surface of the anode feeder 24 is exposed, there is almost no difference in the value of J (min) / J (max) and there is almost no difference in luminance unevenness.
  • the potential difference ⁇ is smaller in the first embodiment than in the second embodiment, and it can be seen that it is more important to provide the auxiliary electrode 27.
  • the anode-side external electrode E1 and the cathode-side external electrode E2 have the same configuration as the first embodiment, the number of anode-side external electrodes E1 is one.
  • the potential difference ⁇ V is almost the same as the first example, but the value of J (min) / J (max) is Since it is larger than that of the first embodiment, it can be seen that it is effective to reduce the luminance unevenness by arranging a plurality of anode side external electrodes E1 and sandwiching the cathode side external electrode E2 therebetween. .
  • the planar anode 21 is formed over the entire circumference of the peripheral portion of the surface opposite to the transparent substrate 1 side, and is electrically connected to the planar anode 21. Since the auxiliary electrode 26 having a rectangular frame shape (square shape in the illustrated example) and the auxiliary electrode 27 that are continuously formed integrally with the auxiliary electrode 26 and stacked on the anode feeding portion 24 are provided. The luminance unevenness caused by the potential gradient of the planar anode 21 made of a film can be reduced, and the light emitting unit 20 is configured by a region where only the organic layer 22 is interposed between the planar anode 21 and the planar cathode 23.
  • the plane shape is a square shape (square shape in the illustrated example), and two predetermined parallel sides of the four sides of the square shape (in the example of FIGS. 1 and 15, 2 along the longitudinal direction of the transparent substrate 1).
  • the distance between the side) and the outer peripheral edge of the transparent substrate 1 is two other parallel sides (FIGS. 1 and 1).
  • the cathode power supply section 25 and the anode power supply section 24 are viewed in a plan view, which is smaller than the distance between the two sides along the transversal direction of the transparent substrate 1 and the outer peripheral edge of the transparent substrate 1.
  • the anode power feeding section 24 is disposed along the other two parallel sides of the light emitting section 20 and the both sides of the cathode power feeding section 25 in the width direction.
  • the area of the light emitting part 20 can be reduced and the design can be improved. Therefore, in the lighting fixture using a plurality of the planar light emitting devices A of the present embodiment, the distance between the adjacent light emitting units 20 can be reduced, and the appearance is improved. Further, in the planar light emitting device A of the present embodiment, the anode power feeding portions 24 are arranged on both sides in the width direction of the cathode power feeding portion 25, so that energy saving can be achieved by lowering the driving voltage.
  • the planar view shape of the transparent substrate 1 is not limited to a rectangular shape, and may be a square shape.
  • the planar shape of the light emitting unit 20 is a rectangular shape, and the rectangular light emitting unit 20 is formed.
  • the two short sides in the above may be the two predetermined sides.
  • the planar view shape of the transparent substrate 1 is a rectangular shape, and the planar view shape of the light emitting unit 20 is a non-similar rectangular shape to the transparent substrate 1, and the two long sides of the rectangular light emitting unit 20 are set to the predetermined shape. Two sides may be used.
  • the chamfered portion 167 (see FIG. 6) is formed between both side edges in the width direction of the auxiliary electrode 27 and the outer peripheral edge of the auxiliary electrode 26. Compared with the case where the chamfered portion 167 is not formed, the electric field concentration can be alleviated and luminance unevenness can be reduced.
  • the planar light emitting device A of the present embodiment includes the lead-out wiring 23b that extends continuously and integrally from the planar cathode 23 as described above and electrically connects the planar cathode 23 and the cathode power feeding unit 25, Since the chamfered portion 135 (see FIG.
  • Each of the chamfered portions 167 and 135 described above is a C chamfered portion that is linear in a plan view, but is not limited thereto, and may be an R chamfered portion that is arcuate in a plan view.
  • a chamfered portion is formed between adjacent inner edges of the auxiliary electrode 26, electric field concentration at the corner portion of the auxiliary electrode 26 can be alleviated, and an excessively large current flows locally. In addition, it is possible to prevent the brightness from being increased, and it is possible to reduce unevenness in brightness and to prevent burn-in and shortening of the service life. Similarly, if a chamfered portion is formed between adjacent outer edges of the auxiliary electrode for the anode, electric field concentration at the corner portion of the auxiliary electrode 26 can be alleviated, and an excessive current can be prevented from flowing locally. Brightness unevenness can be reduced and shortening of the service life can be prevented.
  • the chamfered portion formed on the auxiliary electrode 26 may be, for example, a C chamfered portion or an R chamfered portion.
  • the basic configuration of the planar light emitting device A of this embodiment shown in FIG. 22 is substantially the same as that of the first embodiment, and the planar size of the transparent substrate 1 is substantially the same as that of the transparent substrate 1 in the planar light emitting device A shown in FIG. The difference is that four organic EL elements 2 are arranged in a two-dimensional array on the transparent substrate 1 as a four-fold size.
  • symbol is attached
  • the area of the planar light emitting device A can be increased compared with the planar light emitting device A of the first embodiment (the area of the light emitting unit 20 per transparent substrate 1).
  • the distance between the light emitting portions 20 of the organic EL elements 2 adjacent in the vertical direction of FIG. 22 can be shortened, the non-light emitting portion between the adjacent light emitting portions 20 can be reduced, and the design is improved. it can.

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Abstract

　面状発光装置は、透明基板の一表面側に形成され平面視方形状の面状陽極および陰極それぞれに電気的に接続された陽極および陰極給電部と、面状陽極の表面の全周部に亘って形成された方形枠状の陽極用の補助電極と、補助電極に連続一体に形成されて陽極給電部に積層された陽極給電部用の補助電極とを備える。発光部が、面状陽極および陰極間に有機層のみが介在する領域により構成される。発光部の４辺のうちの所定の平行な２辺と透明基板の外周縁との距離が他の平行な２辺と透明基板の外周縁との距離に比べて小さい。陰極および陽極給電部は、上記他の平行な２辺に沿って配置される。陰極給電部の幅方向の両側それぞれに陽極給電部が配置される。

Description

面状発光装置
　本発明は一般に面状発光装置、より詳細には有機ＥＬ素子を含む面状発光装置に関するものである。
　この種の面状発光装置では、透明導電膜を面状陽極に使用し、金属膜を面状陰極に使用することができる。このような装置をより高輝度に点灯するためには、該装置により大きな電流を供給する必要がある。しかし、面状陽極のシート抵抗は面状陰極のそれよりも高いため、面状陽極での電位勾配が大きくなり、面状陽極と面状陰極との間の発光層にかかる電圧が大きくなる。その結果、該装置の輝度が大きなばらつきを持つことになる。
　この課題は、例えば２００８年５月２９日に公開された日本国特許出願公開番号Ｐ２００８－１２３８８２Ａに開示された有機ＥＬ素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）で解決可能である。この素子は、対向する一対の電極と、少なくとも有機発光層を含み該電極間に介在する有機ＥＬ層とから構成される。
　詳しくは、透明電極が透光性絶縁基板上に形成され、パターン状の非発光絶縁層が透明電極表面の所要領域に形成される。続いて、有機発光材料を含む有機ＥＬ層が、透明電極および非発光絶縁層上に形成されてそれらを被覆する。続いて、透明電極に対向する対向電極が有機ＥＬ層上に形成される。続いて、発光部全体が、ガラス製またはステンレス製の封止部材で気密封止される。
　このように、非発光絶縁層を使用することにより、平均輝度が１０００ｃｄ／ｍ2となる駆動条件で装置を作動させたとき、輝度むらが低減される。
　しかしながら、透明電極は、透光性絶縁基板の対向縁端に設けられる電極端子を通して電源に接続される一方、対向電極は、透光性絶縁基板の別の対向縁端に設けられる電極端子を通して電源に接続されるので、非発光部の面積が増大して、発光部の面積拡大が制限される。また、複数の有機ＥＬ素子を並べれば、隣り合う発光部間の距離が大きくなり、見栄えが悪くなる。
　本発明の目的は、輝度むらを低減し、非発光部の面積を低減することにある。
　本発明の面状発光装置は、平面視方形状の透明基板と、透明基板の一表面側に形成された有機ＥＬ素子とを備える。有機ＥＬ素子は、透明基板の前記一表面側に形成された透明導電膜からなる平面視方形状の面状陽極と、面状陽極における透明基板とは反対側に形成され少なくとも発光層を含む平面視方形状の有機層と、有機層における面状陽極とは反対側に形成され面状陽極に対向した平面視方形状の面状陰極と、透明基板の前記一表面側に形成され面状陽極に電気的に接続された陽極給電部と、透明基板の前記一表面側に形成され面状陰極に電気的に接続された陰極給電部と、面状陽極における透明基板とは反対側の表面の全周部に亘って形成され面状陽極に電気的に接続された方形枠状の陽極用の補助電極と、陽極用の補助電極に連続一体に形成されて陽極給電部に積層された陽極給電部用の補助電極とを備える。発光部が、面状陽極と面状陰極との間に有機層のみが介在する領域により構成される。該発光部の平面形状は方形状であり、当該発光部の４辺のうちの所定の平行な２辺と透明基板の外周縁との距離（以下「第１の距離」という）が他の平行な２辺と透明基板の外周縁との距離（以下「第２の距離」という）に比べて小さい。陰極給電部および陽極給電部は、平面視において発光部の前記他の平行な２辺に沿って配置される一方、陰極給電部の幅方向の両側それぞれに陽極給電部が配置される。
　この発明では、陽極用の補助電極および陽極給電部用の補助電極が具備されるので、透明導電膜からなる面状陽極の電位勾配に起因した輝度むらを低減することができる。しかも、第１の距離が第２の距離より小さく、陰極給電部および陽極給電部は、平面視において発光部の前記他の平行な２辺に沿って配置され、且つ、陰極給電部の幅方向の両側それぞれに陽極給電部が配置されるので、輝度むらおよび非発光部の面積を低減できる。
　一実施形態において、面状発光装置は、前記陰極給電部に積層され前記陰極給電部に電気的に接続された陰極給電部用の補助電極を備える。この実施形態では、陰極給電部に外部導体を接触させて電気的に接続する場合に比べて、外部導体との接触抵抗および接触抵抗のばらつきを低減でき、発光効率の向上を図れる。
　一実施形態において、前記陽極給電部と前記陰極給電部とが同一材料により同一厚さで形成され、前記陽極給電部用の補助電極と前記陰極給電部用の補助電極とが同一材料により同一厚さで形成される。また、陽極側外部電極は、前記陽極給電部と前記陽極給電部用の補助電極とで構成される一方、陰極側外部電極は、前記陰極給電部と前記陰極給電部用の補助電極とで構成される。陽極側外部電極の幅の合計寸法と、陰極側外部電極の幅の合計寸法とは、同じ値に設定される。この実施形態では、陽極側外部電極の幅の合計寸法と陰極側外部電極の幅の合計寸法とが異なる場合に比べて、有機ＥＬ素子へ供給する電流を大きくでき、発光効率の向上を図れる。
　一実施形態において、面状発光装置は、前記陽極給電部用の補助電極の幅方向の両側縁それぞれと前記陽極用の補助電極の外周縁との間に形成された面取り部を備える。この実施形態では、陽極給電部用の補助電極の幅方向の両側縁それぞれと陽極用の補助電極の外周縁との間に面取り部が形成されていない場合に比べて、電界集中を緩和でき、輝度むらを低減できる。
　一実施形態において、面状発光装置は、前記面状陰極から連続一体に延設され前記面状陰極と前記陰極給電部とを電気的に接続する引出配線と、当該引出配線の幅方向の両側縁それぞれと前記面状陰極の外周縁との間に形成された面取り部とを備える。この実施形態では、引出配線の幅方向の両側縁それぞれと面状陰極の外周縁との間に面取り部が形成されていない場合に比べて、電界集中を緩和でき、輝度むらを低減できる。
　一実施形態において、面状発光装置は、前記陽極用の補助電極の隣り合う内側縁間に形成された面取り部を備える。この実施形態では、陽極用の補助電極のコーナ部での電界集中を緩和でき、局所的に過大な電流が流れるのを防止することができ、輝度むらを低減できるとともに短寿命化を防止できる。
　一実施形態において、面状発光装置は、前記有機ＥＬ素子の前記発光部を覆う形で前記透明基板の前記一表面側に封止材料からなる非導電性接着剤により固着された封止基材を備える。当該封止基材は、金属箔からなる。この実施形態では、封止基材を備えていることにより、耐湿性を向上でき、また、封止基材が、金属箔により構成されていることにより、封止基材がバリアフィルムの場合に比べて、有機ＥＬ素子の発光部で発生した熱を効率良く放熱させることができる。
　一実施形態において、面状発光装置は、前記金属箔における前記透明基板側の表面と側縁との間に形成された面取り部を備える。この実施形態によれば、金属箔を所定サイズに切断する時に発生するバリに起因して金属箔と有機ＥＬ素子とが接触して短絡不良が発生するのを防止することができる。
　一実施形態において、前記封止材料は、粒径が２０μｍ以上の球状のフィラーを含有している。この実施形態では、封止基材と有機ＥＬ素子との間に粒径が２０μｍ以上の球状のフィラーが介在することとなり、封止基材と有機ＥＬ素子との距離を短くしつつ封止基材を構成する金属箔と有機ＥＬ素子との接触による短絡不良の発生を防止することが可能となる。
　一実施形態において、面状発光装置は、前記金属箔における前記透明基板とは反対の表面側に形成された黒色酸化表面を備える。この実施形態では、封止基材の放射率が高くなって放熱性が向上し、有機ＥＬ素子の温度上昇を抑制することができ、有機ＥＬ素子へ供給する電流を大きくできて高輝度化を図れる。
　一実施形態において、面状発光装置は、前記金属箔における前記透明基板とは反対の表面側に被着され前記金属箔に比べて放射率の高い材料からなる熱放射層を備える。この実施形態では、封止基材の放射率が高くなって放熱性が向上し、有機ＥＬ素子の温度上昇を抑制することができ、有機ＥＬ素子へ供給する電流を大きくできて高輝度化を図れる。
　本発明の好ましい実施形態をさらに詳細に記述する。本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な記述および添付図面に関連して一層良く理解されるものである。
本発明の第１実施形態による面状発光装置を示し、図１Ａは背面図、図１Ｂは図１ＡのＢ－Ｂ’概略断面図、図１Ｃは図１ＡのＣ－Ｃ’概略断面図である。 該面状発光装置の正面図である。 図１Ｂの要部拡大図である。 図１Ｃの要部拡大図である。 該面状発光装置の製造方法を説明するための主要工程平面図である。 該面状発光装置の製造方法を説明するための主要工程平面図である。 該面状発光装置の製造方法を説明するための主要工程平面図である。 該面状発光装置の製造方法を説明するための主要工程平面図である。 該面状発光装置の製造方法を説明するための主要工程平面図である。 該面状発光装置の製造方法を説明するための主要工程平面図である。 該面状発光装置のシミュレーションによる輝度分布図である。 該面状発光装置のシミュレーションによる輝度分布図である。 該面状発光装置を用いた照明器具の概略分解斜視図である。 該面状発光装置を用いた照明器具の要部概略断面図である。 該面状発光装置の他の構成例の背面図である。 該面状発光装置の第１実施例についてのシミュレーション結果を示し、図１６Ａは要部のシート抵抗分布図、図１６Ｂは要部の輝度分布図（電流密度分布図）、図１６Ｃは要部の電位分布図である。 該面状発光装置の第１比較例についてのシミュレーション結果を示し、図１７Ａは要部のシート抵抗分布図、図１７Ｂは要部の輝度分布図（電流密度分布図）、図１７Ｃは要部の電位分布図である。 該面状発光装置の第２実施例についてのシミュレーション結果を示し、図１８Ａは要部のシート抵抗分布図、図１８Ｂは要部の輝度分布図（電流密度分布図）、図１８Ｃは要部の電位分布図である。 該面状発光装置の第２比較例についてのシミュレーション結果を示し、図１９Ａは要部のシート抵抗分布図、図１９Ｂは要部の輝度分布図（電流密度分布図）、図１９Ｃは要部の電位分布図である。 該面状発光装置の第３実施例についてのシミュレーション結果を示し、図２０Ａは要部のシート抵抗分布図、図２０Ｂは要部の輝度分布図（電流密度分布図）、図２０Ｃは要部の電位分布図である。 該面状発光装置の第３比較例についてのシミュレーション結果を示し、図２１Ａは要部のシート抵抗分布図、図２１Ｂは要部の輝度分布図（電流密度分布図）、図２１Ｃは要部の電位分布図である。 第２実施形態の面状発光装置の背面図である。
　（第１実施形態）
　本実施形態の面状発光装置Ａは、図１～４に示すように、平面視方形状（図示例では、平面視長方形状）の透明基板１と、透明基板１の一表面側に形成された有機ＥＬ素子２と、有機ＥＬ素子２の平面視方形状（図示例では、平面視正方形状）の発光部２０を覆う形で透明基板１の上記一表面側に封止材料（例えば、粒径が３０μｍの球状のシリカを含有したエポキシ樹脂など）からなる非導電性接着剤により固着された平面視方形状（図示例では、平面視正方形状）の封止基材３とを備え、封止基材３と発光部２０との間には上述の非導電性接着剤からなる封止部４が形成されている。方形状は、長方形状および正方形状を含む。
　上述の面状発光装置Ａは、透明基板１の他表面を光出射面（発光面）として用いるものであり、透明基板１としては、ガラス基板を用いているが、透明基板１はガラス基板に限らず、例えば、透明な樹脂フィルム基板を用いてもよい。
　有機ＥＬ素子２は、透明基板１の上記一表面側に形成された透明導電膜（例えば、ＩＴＯ膜、ＩＺＯ膜など）からなる平面視方形状（図示例では、平面視正方形状）の面状陽極２１（図５参照）と、面状陽極２１における透明基板１側とは反対側に形成され少なくとも発光層を含む平面視方形状（図示例では、平面視正方形状）の有機層２２（図８参照）と、有機層２２における面状陽極２１側とは反対側に形成され面状陽極２１に対向した平面視方形状（図示例では、平面視正方形状）の面状陰極２３（図９参照）と、透明基板１の長手方向の両端部それぞれにおいて当該透明基板１の上記一表面側に形成され面状陽極２１に電気的に接続された透明導電膜（例えば、ＩＴＯ膜、ＩＺＯ膜など）からなる陽極給電部２４（図５参照）と、透明基板１の長手方向の両端部において当該透明基板１の上記一表面側に形成され面状陰極２３に電気的に接続された透明導電膜（例えば、ＩＴＯ膜、ＩＺＯ膜など）からなる陰極給電部２５（図９参照）とを備えている。
　上述の有機ＥＬ素子２は、透明基板１の長手方向の両端部それぞれにおいて、２つの陽極給電部２４，２４が透明基板１の短手方向に離間して形成されており、透明基板１の短手方向において隣り合う２つの陽極給電部２４，２４の間に１つの陰極給電部２５が配置されている。ここで、透明基板１の短手方向において隣り合う２つの陽極給電部２４，２４は、図１および９に示すように、面状陽極２１において透明基板１の短手方向に沿った一側縁の長手方向の両端部から当該一側縁に直交する方向に延長された方形状の平面形状に形成されている。
　有機ＥＬ素子２は、有機層２２における発光層が面状陽極２１と面状陰極２３との間に直流電圧を通電したときに発光するように構成されており、有機層２２が、所望の発光色の光が得られる有機分子材料により形成された発光層と、発光層と面状陽極２１との間に介在する正孔輸送層と、発光層と陰極２３との間に介在する電子輸送層とを備えている。ここで、有機層２２の層構造は特に限定するものではなく、例えば、有機層２２の所望の発光色が白色の場合には、発光層中に赤色、緑色、青色の３種類のドーパント色素をドーピングするようにして正孔輸送層と発光層と電子輸送層との積層構造を採用するようにしてもよいし、青色正孔輸送性発光層と緑色電子輸送性発光層と赤色電子輸送性発光層との積層構造を採用してもよいし、正孔輸送層と青色電子輸送性発光層と緑色電子輸送性発光層と赤色電子輸送性発光層との積層構造を採用してもよい。また、透明基板１中に有機層２２の発光層からの光によって励起されて発光層からの光に比べて長波長の光を放射する１ないし複数の蛍光体を含有させてもよく、発光層の発光色を青色、蛍光体の発光色を黄色とすれば、白色光を得ることが可能となる。また、有機層２２は、正孔輸送層および電子輸送層を設けずに発光層のみにより構成してもよい。
　また、面状陰極２３は、Ａｌ膜により構成してあるが、Ａｌ膜に限らず、透明導電膜に比べて抵抗率が小さく仕事関数の小さな金属により形成されていればよく、例えば、Ｍｇ膜とＡｇ膜との積層膜により構成してもよい。また、面状陰極２３は、当該面状陰極２３において透明基板１の短手方向に沿った一側縁の長手方向の中央部から当該一側縁に直交する方向に延設された引出配線２３ｂ（図９参照）を介して、陰極給電部２５と電気的に接続されている。ここで、面状陰極２３と引出配線２３ｂとは、同一の材料により同一厚さで同時に形成されている。なお、面状陰極２３および引出配線２３ｂは、上述の封止部４により封止されている。
　ところで、有機ＥＬ素子２は、透明基板１の上記一表面側において、面状陽極２１における透明基板１側とは反対側の表面の全周に亘って形成され面状陽極２１に電気的に接続された平面視方形枠状（図示例では、平面視正方枠状）の陽極用の補助電極２６と、陰極給電部２５における透明基板１側とは反対側に積層され陰極給電部２５に電気的に接続された陰極給電部用の補助電極２８とを備えている。ここで、補助電極２６および補助電極２８は、Ｃｒ膜とＡｕ膜との積層膜により構成してあり、それぞれ面状陽極２１および陰極給電部２５よりも抵抗率の小さな材料により形成されていればよく、例えば、Ｍｏ膜とＡｌ膜とＭｏ膜との積層膜により構成してもよい。ここで、陰極給電部２５に積層され陰極給電部２５に電気的に接続された補助電極２８を備えていることにより、陰極給電部２５に外部導体を接触させて電気的に接続する場合に比べて、外部導体との接触抵抗を低減することができるとともに接触抵抗のばらつきを低減でき、発光効率の向上を図れる。
　また、上述の補助電極２６は、陽極給電部２４に積層され陽極給電部２４に電気的に接続される陽極給電部用の補助電極２７が連続一体に形成されている。したがって、透明導電膜からなる陽極給電部２４上に当該透明導電膜に比べて抵抗率の低い補助電極２７が積層され一体化されていることにより、陽極給電部２４に外部導体を接触させて電気的に接続する場合に比べて、外部導体との接触抵抗を低減することができるとともに接触抵抗のばらつきを低減できるとともに、補助電極２６と陽極給電部２４との間の電圧ロスを低減することができる。
　ここにおいて、面状陽極２１と陽極給電部２４と陰極給電部２５とは、同一の透明導電材料（例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯなど）により同一厚さで同時に形成されている。また、補助電極２７と補助電極２８とが同一材料により同一厚さで形成されており、陽極給電部２４と補助電極２７とで構成される陽極側外部電極Ｅ１の幅の合計寸法と、陰極給電部２５と補助電極２８とで構成される陰極側外部電極Ｅ２の幅の合計寸法とが、同じ値に設定されている。しかして、陽極側外部電極Ｅ１の幅の合計寸法と陰極側外部電極Ｅ２の幅の合計寸法とが異なる場合に比べて、電流ロスが少なく、有機ＥＬ素子２へ流す電流を大きくできるとともに、発光効率の向上を図れる。
　また、有機ＥＬ素子２は、透明基板１の上記一表面側において補助電極２６および面状陽極２１の側縁を覆う平面視方形枠状（図示例では、平面視正方枠状）の絶縁膜２９（図３および４参照）が形成されており、当該絶縁膜２９により、補助電極２６および面状陽極２１と面状陰極２３との短絡が防止されるようになっている。絶縁膜２９の材料としては、例えば、ポリイミド、ノボラック樹脂、エポキシ樹脂などを採用すればよい。
　上述の有機ＥＬ素子２では、面状陽極２１と面状陰極２３との間に有機層２２のみが介在する領域が上述の発光部２０を構成しており、発光部２０の平面形状が絶縁膜２９の内周縁の形状と同じ方形状（図示例では、正方形状）になっている。ここで、面状発光装置Ａは、平面視において有機ＥＬ素子２の発光部２０以外の部分が非発光部となる。
　本実施形態では、発光部２０の平面サイズを６０ｍｍ□として、陰極給電部２５の幅方向の両側に配置される２つの陽極給電部２４，２４の中心間距離を４５ｍｍとし、面状陽極２１の厚さを１１０ｎｍ～３００ｎｍ程度の範囲、有機層２２の厚さを１５０ｎｍ～３００ｎｍ程度の範囲、面状陰極２３の厚さを７０ｎｍ～１００ｎｍ程度の範囲、絶縁膜２９の厚さを０．７μｍ～１μｍ程度の範囲、枠状の補助電極２６および補助電極２８の厚さを３００ｎｍ～６００ｎｍ程度の範囲で適宜設定してあるが、これらの数値は一例であって特に限定するものではない。
　方形枠状の補助電極２６の幅については、幅が広くなるほど、補助電極２６のインピーダンスが低下し、発光部２０の輝度の面内ばらつきは低減されるが、非発光部の面積が増加して光束が低下するので、本実施形態では、１ｍｍ～３ｍｍ程度の範囲で設定してある。また、陽極給電部２４および陰極給電部２５と透明基板１の周縁との距離は、０．２ｍｍに設定してあるが、この点については後述する。
　また、本実施形態では、上述の封止基材３として、銅箔からなる金属箔を採用し、透明基板１の上記一表面側で有機ＥＬ素子２の大部分を覆うように上述の封止部４を介して真空ラミネートされている。ここで、銅箔としては、熱伝導率および接着強度の観点から、圧延銅箔よりも電解銅箔を用いることが好ましい。また、本実施形態の面状発光装置Ａでは、封止基材３の平面サイズを絶縁膜２９の外周形状のサイズよりも大きく設定してあり、封止基材３の周部の一部が上述の封止材料からなる非導電性接着剤により透明基板１に固着され、面状陽極２１および面状陰極２３は露出しないようになっているので、耐湿性を高めることができる。ここで、有機ＥＬ素子２のうち露出するのは、補助電極２７、陽極給電部２４のうち補助電極２７に覆われていない部位（図４参照）、補助電極２８、および陰極給電部２５のうち補助電極２８に覆われていない部位（図３参照）のみである。なお、本実施形態では、封止基材３の厚さを０．１ｍｍ～０．２ｍｍ程度としてあるが、この数値は特に限定するものではない。また、封止基材３の金属箔としては、銅箔に限らず、例えば、アルミニウム箔、金箔などを採用してもよい。
　ところで、有機ＥＬ素子２で発生する熱を封止基材３側から効率良く放熱させるには、有機ＥＬ素子２と封止基材３との距離が短い方が好ましい。しかしながら、電解銅箔の表面粗さは、ＪＩＳ　Ｂ　０６０１－１９９４で規定されている算術平均粗さＲａが１０μｍ程度であり、封止基材３と有機ＥＬ素子２の電極部（補助電極２７、陽極給電部２４、補助電極２８、陰極給電部２５、面状陽極２１、面状陰極２３など）との接触による短絡不良の発生を防ぐ必要があり、上述の非導電性接着剤を構成する封止材料として、粒径が３０μｍの球状のフィラーを含有したエポキシ樹脂を用いている。なお、フィラーとしては、エポキシ樹脂との接着性、電気絶縁性、および低水分透過性に優れた球状のシリカを用いるのが好ましいが、シリカに限らず、例えば、球状のアルミナを用いてもよい。
　ここで、球状のシリカからなるフィラーの粒径および含有量を種々変化させたエポキシ樹脂よりなる封止材料を用いて、短絡不良の発生の有無を調べた実験結果を下記表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１から、フィラーの粒径が２０μｍ以上であれば、短絡不良の発生を防止することが可能となることが分かる。また、フィラーの粒径が４０μｍを超えると、水分の浸入量が増加して有機ＥＬ素子２の特性が劣化する懸念があるので、フィラーの粒径は、３０μｍ～４０μｍの範囲で設定することが好ましい。
　また、フィラーの含有量については、３．０～６．０質量％の範囲で設定することが好ましく、フィラーの含有量が例えば２０質量％以上になると、透明基板１と電解銅箔からなる封止基材３との接着強度が低下し、有機ＥＬ素子２の点灯と消灯との繰り返しによる温度サイクルに起因して封止基材３が剥離する確率が高くなる。
　また、封止基材３として用いる電解銅箔の外周部には、多数個取りが可能な平面サイズの電解銅箔から封止基材３の平面サイズ（所定サイズ）の電解銅箔に切断する時にバリが発生するので、当該バリを除去して透明基板１側の表面と側縁との間に面取り部を形成することが好ましく、当該面取り部を形成することにより、封止基材３と上記電極部（補助電極２７、陽極給電部２４、補助電極２８、陰極給電部２５、面状陽極２１、面状陰極２３など）との短絡をより確実に防止することができる。
　また、本実施形態では、封止基材３を構成する金属箔たる電解銅箔における透明基板１側とは反対の表面側が黒色酸化処理されており（黒色処理された黒色酸化表面）、当該表面側に黒色酸化処理が施されていない場合に比べて、封止基材３の放射率が高くなって放熱性が向上し、有機ＥＬ素子２の温度上昇を抑制することができ、入力電力を大きくして高輝度化を図った場合の長寿命化を図れる。一例を挙げれば、有機ＥＬ素子２への通電電流を２５０ｍＡとして有機ＥＬ素子２を高輝度（例えば、平均輝度で３０００ｃｄ／ｍ2程度）で点灯させた場合、透明基板１の表面温度が約３℃低下した。また、有機ＥＬ素子２への通電電流を２５０ｍＡ一定として、初期平均輝度を３０００ｃｄ／ｍ2とし、長時間連続点灯させたときの寿命（輝度半減期）を長くすることができる。
　また、封止基材３を構成する金属箔における透明基板１側とは反対の表面側に当該金属箔に比べて放射率の高い媒体（例えば、黒色系や白色系のアクリル樹脂など）からなる熱放射層を例えば塗装などにより形成してもよく、この場合も、封止基材３の放射率が高くなって放熱性が向上し、有機ＥＬ素子２の温度上昇を抑制することができ、入力電力を大きくして高輝度化を図った場合の長寿命化を図れる。また、封止基材３の耐食性を高めることができるという利点もある。
　なお、封止基材３は、金属箔に限らず、例えば、バリアフィルムを採用してもよいが、放熱性の観点からは金属箔の方が好ましい。要するに、封止基材３が、金属箔により構成されていることにより、封止基材３がバリアフィルムの場合に比べて、有機ＥＬ素子２の発光部２０で発生した熱を効率良く放熱させることができる。
　以下、本実施形態の面状発光装置Ａの製造方法について図５～１０を参照しながら説明する。
　まず、ガラス基板からなる透明基板１の上記一表面側に、それぞれ透明導電膜（例えば、ＩＴＯ膜、ＩＺＯ膜など）からなる面状陽極２１、陽極給電部２４、および陰極給電部２５を蒸着法やスパッタ法などを利用して同時に形成することによって、図５に示す構造を得る。
　次に、透明基板１の上記一表面側に、それぞれ低抵抗導電層（例えば、Ｃｒ膜とＡｕ膜との積層膜や、Ｍｏ膜とＡｌ膜とＭｏ膜との積層膜など）からなる補助電極２６、補助電極２７、および補助電極２８を蒸着法やスパッタ法などを利用して同時に形成することによって、図６に示す構造を得る。
　続いて、透明基板１の上記一表面側に、ポリイミドなどからなる絶縁膜２９を形成することによって、図７に示す構造を得る。
　その後、透明基板１の上記一表面側に、有機層２２を例えば蒸着法などにより形成することによって、図８に示す構造を得る。なお、有機層２２の形成方法は蒸着法に限らず、例えば、塗布法などでもよく、有機層２２の有機分子材料に応じて適宜選択すればよい。
　続いて、透明基板１の上記一表面側に、面状陰極２３および引出配線２３ｂを蒸着法やスパッタ法などを利用して形成することによって、図９に示す構造を得る。
　その後、透明基板１の上記一表面側に、封止基材３を真空ラミネートすることで接着することにすることによって、図１０に示す構造の面状発光装置Ａを得る。
　次に、上述の面状発光装置Ａの発光部２０の面内の輝度分布をシミュレーションするにあたり、面状陽極２１を厚さが３００ｎｍのＩＴＯ膜とするとともに、面状陰極２３を厚さが８０ｎｍのＡｌ膜とし、有機層２２の厚さを１５０ｎｍとし、有機ＥＬ素子２への通電電流を２５０ｍＡに設定して、輝度に略比例する電流密度の分布についてシミュレーションしたところ、図１１および１２に示す結果が得られた。なお、図１１は、平面視における透明基板１の１つの角を原点として透明基板１の長手方向をＸ軸方向（単位はｃｍ）、透明基板１の短手方向をＹ軸方向（単位はｃｍ）、透明基板１の厚み方向をＺ軸方向としたときのＸＹ平面での電流密度（単位はｍＡ／ｃｍ2）の分布を示している。また、図１２は、平面視における透明基板１の１つの角を原点として透明基板１の長手方向をＸ軸方向（単位はｃｍ）とし、透明基板１の短手方向をＹ軸方向（単位はｃｍ）、Ｚ軸方向を電流密度の大きさ（単位はｍＡ／ｃｍ2）としてある。
　上述の図１１および１２から、平均輝度が３０００ｃｄ／ｍ2という高輝度（従来例の輝度である１０００ｃｄ／ｍ2の３倍）の点灯において、発光部２０の面内での輝度のばらつきが±１５％程度に抑えられていることが確認された。
　ここで、上述の面状発光装置Ａを光源として備えた照明器具の一例について、図１３および１４を参照しながら説明する。
　図１３および１４に示した構成の照明器具は、厚み方向の一面に面状発光装置Ａを収納する収納凹所が形成された偏平な表ケース（カバー部材）５０と、表ケース５０の収納凹所に面状発光装置Ａを覆う形で収納される裏板８０とで、器具本体を構成しており、面状発光装置Ａと裏板６０との間に、面状発光装置Ａで発生した熱を放熱させるとともに発光部２０の均熱化を図るための放熱材５を介在させてある。
　表ケース５０は、外周形状が方形状の前壁５１の外周縁から後方へ向かって延設された周壁５２を備え、前壁５１と周壁５２とで囲まれた空間が上記収納凹所を構成し、前壁５１の中央部に、面状発光装置Ａの透明基板１の上記他表面において発光部２０に対応する部位を露出させる方形状（図示例では、正方形状）の窓孔５１ａが形成されている。ここで、表ケース５０における窓孔５１ａの開口サイズは、表ケース５０の前面側から面状発光装置Ａの透明基板１において発光部２０に対応する部位以外の部位が見えないように設定してある。
　また、表ケース５０の周壁５２の後端縁には、面状発光装置Ａへの給電用の電線６１，６１，６３，６３を挿通する切欠部５４が形成されている。ここで、各電線６１，６１，６３，６３における面状発光装置Ａの陽極側外部電極Ｅ１，Ｅ１および陰極側外部電極Ｅ２，Ｅ２に接続される一端側とは反対側には、別置の電源ユニット（図示せず）の出力用の第１のコネクタ（図示せず）に着脱自在に接続される第２のコネクタ７０が設けられている。なお、陰極側外部電極Ｅ２を挟んで配置されている２つの陽極側外部電極Ｅ１，Ｅ１間は送り配線６２により電気的に接続されている。
　ところで、表ケース５０および裏板６０は、面状発光装置Ａを保護し且つ放熱性を高める観点から、プラスチックに比べて熱伝導率の高い金属（例えば、Ａｌ、Ｃｕなど）により形成してあり、有機ＥＬ素子２と表ケース５０とはガラス基板からなる透明基板１によって電気的に絶縁されている。また、放熱材５としては、例えば、フィラーを高充填したエポキシ樹脂シート（例えば、溶融シリカを高充填したエポキシ樹脂シートからなる有機グリーンシート）や、セラミックシート、グラファイトシート、放熱用ゴムシートなどの熱伝導性および電気絶縁性を有するものを適宜採用すればよく、有機ＥＬ素子２と裏板６０とが放熱材５によって熱結合される一方で電気的に絶縁される。なお、表ケース５０の収納凹所の深さ寸法は、面状発光装置Ａの厚み寸法と放熱材５の厚み寸法と裏板６０の厚み寸法との合計厚み寸法と同じ値に設定してある。
　また、本実施形態の面状発光装置Ａは、上述のように金属製の表ケース５０と金属製の裏板６０とで構成される金属部材である器具本体を備えた照明器具の光源として用いることを想定している。また、表ケース５０は、上記収納凹所が方形状に開口されており、面状発光装置Ａの平面サイズのばらつきを考慮して上記収納凹所の開口サイズを面状発光装置Ａの平面サイズよりもやや大きく設定してあるが、面状発光装置Ａの位置ずれなどにより表ケース５０の周壁５２と面状発光装置Ａの透明基板１とが接触する場合がある。そこで、本実施形態の面状発光装置Ａでは、照明器具において、陽極側外部電極Ｅ１および陰極側外部電極Ｅ２と器具本体の一部を構成する表ケース５０との間の沿面距離（電気的絶縁距離）の要求（例えば、０．２ｍｍ以上）を満足できるように、透明基板１の周縁と陽極側外部電極Ｅ１および陰極側外部電極Ｅ２と透明基板１の周縁との距離を設定してある（ここでは、０．２ｍｍ）。しかして、金属により形成された表ケース５０と面状発光装置Ａの側縁（透明基板の側縁）との間に電気絶縁用の絶縁部材を設ける必要がなく、低コスト化が可能となる。
　ところで、図１に示した構成の面状発光装置Ａの発光部２０の大面積化を図る場合には、陽極側外部電極Ｅ１間の距離の増大による輝度ばらつきの増大を抑制するために、例えば、図１５に示すように、陽極側外部電極Ｅ１および陰極側外部電極Ｅ２の数を増やし、陰極給電部２５の幅方向の両側に配置される２つの陽極給電部２４，２４の中心間距離を短くすればよい。なお、図１５に示した面状発光装置Ａは、発光部２０の平面サイズを８０ｍｍ□に設定してあり、陰極給電部２５の幅方向の両側に配置される２つの陽極給電部２４，２４の中心間距離を３０ｍｍに設定してあるが、この値に限らず、３０ｍｍ～６０ｍｍ程度の範囲で適宜設定すればよい。
　ここにおいて、図１５に示した構成の面状発光装置Ａにおいて補助電極２６の幅を２ｍｍとした第１実施例について要部のシート抵抗分布、要部の輝度分布（電流密度分布）、要部の電位分布のシミュレーション結果を図１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃそれぞれに示す。また、第１実施例と略同じ構成で補助電極２６および補助電極２７を設けていない第１比較例について同様のシミュレーション結果を図１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃそれぞれに示す。また、第１実施例と同じ構成で補助電極２６の幅を１．２ｍｍとした第３実施例について同様のシミュレーション結果を図１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃそれぞれに示す。また、第１実施例と略同じ構成で補助電極２６を設けていない第３比較例について同様のシミュレーション結果を図１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃそれぞれに示す。また、第１実施例と略同じ構成で補助電極２７に幅５ｍｍのスリットを設けて透明導電膜たるＩＴＯ膜からなる陽極給電部２４の一部を露出させた第３実施例について同様のシミュレーション結果を図２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃそれぞれに示す。また、第１実施例と略同じ構成で陽極側外部電極Ｅ１の数を１個にして陽極側外部電極Ｅ１と陰極側外部電極Ｅ２とを透明基板１の上記短手方向における両端部に設けた第３比較例について同様のシミュレーション結果を図２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃそれぞれに示す。なお、図１６～２１の各Ａでは、平面視における透明基板１の１つの角を原点として透明基板１の長手方向をＸ軸方向、透明基板１の短手方向をＹ軸方向、透明基板１の厚み方向をＺ軸方向として、ＸＹ平面内でのシート抵抗（単位はΩ／□）の面内分布を示してある。また、図１６～２１の各Ｂでは、上述の図１２と同様に電流密度の大きさ（単位はｍＡ／ｃｍ2）をＺ軸方向として電流密度の面内分布を示してあり、Ｃでは、Ａにおける面状陽極２１および当該面状陽極２１に電気的に接続された各部位の電位の大きさ（単位はＶ）をＺ軸方向として電位分布を示してある。
　上述の第１実施例、第１比較例、第２実施例、第２比較例、第３実施例、第３比較例それぞれの条件をまとめると下記表２のようになり、シミュレーション結果をまとめると下記表３のようになる。なお、表３に関して、Ｖｐ（max）は上述の電位分布における最高電位を、Ｖｐ（min）は上述の電位分布における最低電位を、ΔＶは最高電位Ｖｐ（max）と最低電位Ｖｐ（min）との電位差を、Ｊ（max）は上述の電流密度の面内分布における最高電流密度を、Ｊ（min）は上述の電流密度の面内分布における最低電流密度を、Ｊ(min)／Ｊ(max)は最高電流密度Ｊ(max)に対する最低電流密度Ｊ（min）の百分率を、それぞれ示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　上述の第１実施例と第１比較例との比較から、補助電極２６および補助電極２７を設けた第１実施例では、補助電極２６および補助電極２７を設けていない第１比較例に比べて、Ｊ(min)／Ｊ(max)の値が大きくなっており、電流密度の面内ばらつきが低減され輝度の面内ばらつきが低減されることが分かる。また、第１実施例の方が第１比較例に比べて、Ｖｐ(max)の値が小さくなっており、駆動電圧の低電圧化による省エネルギ化を図れることが分かる。
　また、上述の第１実施例と第２比較例との比較から、補助電極２６および補助電極２７を設けた第１実施例では、補助電極２６を設けていない第２比較例に比べて、電位差ΔＶの値が小さくなってＪ(min)／Ｊ(max)の値が大きくなっており、電流密度の面内ばらつきが低減され輝度の面内ばらつきが低減されることが分かる。要するに、補助電極２６に加えて補助電極２７を設けることにより、輝度の面内ばらつきをより低減できることが分かる。
　また、上述の第１実施例と第２実施例との比較から、補助電極２６の幅を２ｍｍとした第１実施例と補助電極２６の幅を１．２ｍｍとした第２実施例とで、電位差ΔおよびＪ(min)／Ｊ(max)の値にほとんど差が見られず、輝度むらを低減するうえで補助電極２６を設けることが非常に重要であることが分かる。
　また、上述の第１実施例と第３実施例との比較から、補助電極２７により陽極給電部２４の表面を完全に覆った第１実施例と補助電極２７に幅５ｍｍのスリットを形成して陽極給電部２４の表面の一部を露出させた第２実施例とで、Ｊ(min)／Ｊ(max)の値にほとんど差は見られず輝度むらの差もほとんど見られないが、第１実施例の方が第２実施例に比べて電位差Δが小さくなっており、補助電極２７を設けることが重要であることが分かる。
　また、上述の第１実施例と第３比較例との比較から、第１実施例と略同じ構成で陽極側外部電極Ｅ１の数を１個にして陽極側外部電極Ｅ１と陰極側外部電極Ｅ２とを透明基板１の上記短手方向における両端部に設けた第３比較例では、電位差ΔＶについては第１実施例とほとんど変わらないが、Ｊ(min)／Ｊ(max)の値については第１実施例に比べて大きくなっているので、陽極側外部電極Ｅ１を複数設けるようにして、陰極側外部電極Ｅ２を挟む形で配置することが輝度むらを低減するうえで有効であることが分かる。
　以上説明した本実施形態の面状発光装置Ａによれば、面状陽極２１における透明基板１側とは反対側の表面の周部の全周に亘って形成され面状陽極２１に電気的に接続された方形枠状（図示例では、正方形状）の補助電極２６と、補助電極２６に連続一体に形成されて陽極給電部２４に積層された補助電極２７とを備えているので、透明導電膜からなる面状陽極２１の電位勾配に起因した輝度むらを低減でき、しかも、面状陽極２１と面状陰極２３との間に有機層２２のみが介在する領域により構成される発光部２０の平面形状が方形状（図示例では、正方形状）であって当該方形状の４辺のうちの所定の平行な２辺（図１、１５の例では、透明基板１の長手方向に沿った２辺）と透明基板１の外周縁との距離が他の平行な２辺（図１、１５の例で、透明基板１の短手方向に沿った２辺）と透明基板１の外周縁との距離に比べて小さくなる方形状であり、陰極給電部２５および陽極給電部２４は、平面視において発光部２０の上記他の平行な２辺に沿って配置され、且つ、陰極給電部２５の幅方向の両側それぞれに陽極給電部２４が配置されているので、輝度むらを低減できるとともに、非発光部２０の面積を低減できて意匠性を向上できる。しかして、本実施形態の面状発光装置Ａを複数個並べて使用する照明器具では、隣り合う発光部２０間の距離を小さくでき、見栄えが良くなる。また、本実施形態の面状発光装置Ａでは、陰極給電部２５の幅方向の両側それぞれに陽極給電部２４が配置されていることにより、駆動電圧の低電圧化による省エネルギ化も図れる。
　なお、透明基板１の平面視形状は方形状であればよく、長方形状に限らず、正方形状でもよく、この場合は、発光部２０の平面形状を長方形状とし、当該長方形状の発光部２０における２つの短辺を上記所定の２辺とすればよい。また、透明基板１の平面視形状を長方形状として、発光部２０の平面視形状を透明基板１とは非相似の長方形状として、当該長方形状の発光部２０における２つの長辺を上記所定の２辺としてもよい。
　また、本実施形態の面状発光装置Ａは、補助電極２７の幅方向の両側縁それぞれと補助電極２６の外周縁との間に面取り部１６７（図６参照）が形成されているので、当該面取り部１６７が形成されていない場合に比べて、電界集中を緩和でき、輝度むらを低減できる。また、本実施形態の面状発光装置Ａは、上述のように面状陰極２３から連続一体に延設され面状陰極２３と陰極給電部２５とを電気的に接続する引出配線２３ｂを備え、当該引出配線２３ｂの幅方向の両側縁それぞれと面状陰極２３の外周縁との間に面取り部１３５（図９参照）が形成されているので、当該面取り部１３５が形成されていない場合に比べて、電界集中を緩和でき、輝度むらを低減できる。なお、上述の各面取り部１６７，１３５は、平面視直線状のＣ面取り部となっているが、これに限らず、平面視円弧状のＲ面取り部でもよい。
　また、図示していないが、補助電極２６の隣り合う内側縁間に面取り部を形成すれば、補助電極２６のコーナ部での電界集中を緩和でき、局所的に過大な電流が流れて局所的に輝度が高くなるのを防止することができ、輝度むらを低減できるとともに焼き付きや短寿命化を防止できる。同様に、陽極用の補助電極の隣り合う外側縁間に面取り部を形成すれば、補助電極２６のコーナ部での電界集中を緩和でき、局所的に過大な電流が流れるのを防止することができ、輝度むらを低減できるとともに短寿命化を防止できる。なお、補助電極２６に形成する面取り部も例えばＣ面取り部やＲ面取り部でよい。
　（第２実施形態）
　図２２に示す本実施形態の面状発光装置Ａの基本構成は第１実施形態と略同じであり、透明基板１の平面サイズを図１５に示した面状発光装置Ａにおける透明基板１の略４倍の大きさとして、透明基板１上に４つの有機ＥＬ素子２を２次元アレイ状に配列してある点が相違する。なお、第１実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
　本実施形態の面状発光装置Ａでは、第１実施形態の面状発光装置Ａに比べて、面状発光装置Ａの大面積化を図れ（１枚の透明基板１当たりの発光部２０の面積の増大を図れ）、しかも、図２２の上下方向において隣り合う有機ＥＬ素子２の発光部２０間の距離を短くできるから、隣接する発光部２０間の非発光部を小さくでき、意匠性を向上できる。
　本発明を幾つかの好ましい実施形態について記述したが、この発明の本来の精神および範囲、即ち請求の範囲を逸脱することなく、当業者によって様々な修正および変形が可能である。

Claims (11)

  1. 　平面視方形状の透明基板と、
    　透明基板の一表面側に形成された有機ＥＬ素子と
    　を備え、
    　有機ＥＬ素子は、
    　透明基板の前記一表面側に形成された透明導電膜からなる平面視方形状の面状陽極と、
    　面状陽極における透明基板とは反対側に形成され少なくとも発光層を含む平面視方形状の有機層と、
    　有機層における面状陽極とは反対側に形成され面状陽極に対向した平面視方形状の面状陰極と、
    　透明基板の前記一表面側に形成され面状陽極に電気的に接続された陽極給電部と、
    　透明基板の前記一表面側に形成され面状陰極に電気的に接続された陰極給電部と、
    　面状陽極における透明基板とは反対側の表面の全周部に亘って形成され面状陽極に電気的に接続された方形枠状の陽極用の補助電極と、
    　陽極用の補助電極に連続一体に形成されて陽極給電部に積層された陽極給電部用の補助電極と
    　を備え、
    　面状陽極と面状陰極との間に有機層のみが介在する領域により構成される発光部の平面形状が方形状であり、当該発光部の４辺のうちの所定の平行な２辺と透明基板の外周縁との距離が他の平行な２辺と透明基板の外周縁との距離に比べて小さく、
    　陰極給電部および陽極給電部は、平面視において発光部の前記他の平行な２辺に沿って配置され、且つ、陰極給電部の幅方向の両側それぞれに陽極給電部が配置されてなる
    　ことを特徴とする面状発光装置。
  2. 　前記陰極給電部に積層され前記陰極給電部に電気的に接続された陰極給電部用の補助電極を備えること特徴とする請求項１記載の面状発光装置。
  3. 　前記陽極給電部と前記陰極給電部とが同一材料により同一厚さで形成され、
    　前記陽極給電部用の補助電極と前記陰極給電部用の補助電極とが同一材料により同一厚さで形成され、
    　前記陽極給電部と前記陽極給電部用の補助電極とで構成される陽極側外部電極の幅の合計寸法と、前記陰極給電部と前記陰極給電部用の補助電極とで構成される陰極側外部電極の幅の合計寸法とが、同じ値に設定されてなる
    　ことを特徴とする請求項２記載の面状発光装置。
  4. 　前記陽極給電部用の補助電極の幅方向の両側縁それぞれと前記陽極用の補助電極の外周縁との間に形成された面取り部を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の面状発光装置。
  5. 　前記面状陰極から連続一体に延設され前記面状陰極と前記陰極給電部とを電気的に接続する引出配線と、
    　当該引出配線の幅方向の両側縁それぞれと前記面状陰極の外周縁との間に形成された面取り部と
    　を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の面状発光装置。
  6. 　前記陽極用の補助電極の隣り合う内側縁間に形成された面取り部を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の面状発光装置。
  7. 　前記有機ＥＬ素子の前記発光部を覆う形で前記透明基板の前記一表面側に封止材料からなる非導電性接着剤により固着された封止基材を備え、
    　当該封止基材は、金属箔からなる
    　ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の面状発光装置。
  8. 　前記金属箔における前記透明基板側の表面と側縁との間に形成された面取り部
    を備えることを特徴とする請求項７記載の面状発光装置。
  9. 　前記封止材料は、粒径が２０μｍ以上の球状のフィラーを含有していることを特徴とする請求項７または請求項８記載の面状発光装置。
  10. 　前記金属箔における前記透明基板とは反対の表面側に形成された黒色酸化表面を備えることを特徴とする請求項７ないし請求項９のいずれか１項に記載の面状発光装置。
  11. 　前記金属箔における前記透明基板とは反対の表面側に被着され前記金属箔に比べて放射率の高い材料からなる熱放射層を備えることを特徴とする請求項７ないし請求項９のいずれか１項に記載の面状発光装置。
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