WO2014068637A1 - 反射板付き発光素子 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a light emitting element with a reflector.
- Road reflectors (or reflectors) and bicycle reflectors have a mirror-like structure that reflects light when incident. When illuminated by a headlight of an automobile or bicycle, the light is reflected by the reflector, making it easier for the driver to visually recognize the reflector. For example, at night, these reflectors are useful for preventing danger.
- Patent Document 1 when the surroundings are bright, the entire surface can be used as a mirror without causing the light emitting elements to emit light, and when the surroundings are dark, the light emitting elements are allowed to emit light without using external illumination.
- a mirror with a lighting device is disclosed.
- the mirror with the illumination device of Patent Document 1 has a problem that the reflectance of light is not good because the metal electrode as the cathode has a structure that reflects light through the organic EL layer.
- the problem to be solved by the present invention is to provide a light-emitting element that can be used as illumination on the entire surface, and can also be used as a mirror or a reflector with good reflectance, as an example of the above-described problem. It is to be.
- a light emitting device includes a light-transmitting substrate, at least one transparent electrode portion, and at least one reflecting portion that reflects external light, and the first electrode layer formed on the substrate. And an organic light emitting structure layer formed on the first electrode layer and a second electrode layer formed on the organic light emitting structure layer.
- the light emitting device includes a substrate, a second electrode layer formed on the substrate, an organic light emitting structure layer formed on the second electrode layer, and at least one transparent electrode portion. And a first electrode layer formed on the organic light emitting structure layer.
- the first electrode layer includes at least one reflection portion that reflects external light.
- FIG. 1 shows a light emitting device 10 according to a first embodiment of the present invention.
- FIG. 1A is a plan view schematically showing the arrangement of the transparent electrode portion 13 a and the reflection portion 13 b in the first electrode layer 13.
- FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. 1A is a plan view of the first electrode layer 13 viewed from the vertical direction when the transparent substrate 12 is removed.
- the light emitting element 10 has a structure in which a first electrode layer 13, an organic light emitting structure layer 14, a second electrode layer 15, and a protective layer 16 are sequentially laminated on a transparent substrate 12.
- the transparent substrate 12 is a light-transmitting substrate made of a transparent material such as a substantially rectangular glass or plastic.
- the first electrode layer 13 is formed on the transparent substrate 12 and includes at least one transparent electrode portion 13a and at least one reflecting portion 13b.
- a plurality of transparent electrode portions 13 a and a plurality of reflection portions 13 b are alternately arranged in a stripe pattern on the transparent substrate 12.
- Each of the transparent electrode portion 13a and the reflecting portion 13b has a rectangular shape such as a rectangle on the transparent substrate 12, and has a length of about 100 ⁇ m to several millimeters in the short direction of the rectangular shape.
- the conductive material has a large work function, for example, indium tin oxide (ITO) having a thickness of about 100 to 300 nm or gold having a thickness of about 80 to 150 nm. Is preferably used.
- the reflection portion 13b is a metal film having a good reflectivity, and reflects the external light PA incident through the transparent substrate 12.
- aluminum or silver is preferably used for the reflecting portion 13b.
- the first electrode layer 13 is formed on the transparent substrate 12 by, for example, vapor deposition or sputtering, and the transparent electrode portion 13a and the reflection portion 13b are formed by patterning by photolithography.
- the organic light emitting structure layer 14 is formed on the first electrode layer 13 and includes at least an organic EL light emitting layer.
- the organic light emitting structure layer 14 can be appropriately configured from a hole injection / transport layer (HIL / HTL), an organic EL light emission layer, an electron injection / transport layer (EIL / ETL), and the like.
- a hole injection / transport layer is formed on the first electrode layer 13
- an organic EL light emitting layer is applied on the hole injection / transport layer
- an electron injection / transport layer is applied on the organic EL light emitting layer.
- a transport layer is formed.
- Each layer constituting the organic light emitting structure layer 14 is formed by, for example, a mask vapor deposition method or an ink jet method.
- the second electrode layer 15 is a metal electrode formed on the organic light emitting structure layer 14 as, for example, a cathode electrode.
- a metal having a low work function for example, aluminum, magnesium, indium, silver, or an alloy of about 10 to 500 nm in thickness.
- the metal electrode is formed by depositing an electrode metal material so as to cover the organic light emitting structure layer 14 by a mask vapor deposition method or the like.
- the protective layer 16 is composed of a thin film made of an inorganic material such as SiNx, SiON, SiOx, AlOx, or AlN.
- the protective layer 16 covers the second electrode layer 15 and protects the back surface of the light emitting element 10.
- the protective layer 16 may be formed to cover the side surfaces of the second electrode layer 15, the organic light emitting structure layer 14, and the first electrode layer 13 to protect the entire light emitting element 10 (not shown). ) Examples of the method for forming the protective layer 16 include vapor deposition, sputtering, and CVD.
- the first electrode layer 13 serving as an anode and the second electrode layer 15 serving as a cathode are each connected to a wiring electrode (not shown), and a voltage is applied from the outside.
- a voltage is applied to the anode and the cathode, electrons are injected from the cathode and holes are injected from the anode.
- the injected electrons and holes are transported to the organic EL light emitting layer and are combined in the organic EL light emitting layer.
- the light emitting material of the organic EL light emitting layer is excited by the energy due to the coupling, returning from the excited state to the ground state and generating light.
- Light emitted from the light emitting point LE between the transparent electrode portion 13a and the second electrode layer 15 and directed to the transparent electrode portion 13a is emitted to the outside through the transparent electrode portion 13a and the transparent substrate 12.
- the light emitted from the light emitting point LE and traveling toward the second electrode layer 15 is reflected by the second electrode layer 15 and emitted outside through the organic light emitting structure layer 14, the transparent electrode portion 13 a, and the transparent substrate 12. .
- the external light PA incident on the reflecting portion 13b is reflected by the reflecting portion 13b and emitted to the outside through the transparent substrate 12. Further, the external light PA that has entered the transparent electrode portion 13 a through the transparent substrate 12 passes through the transparent electrode portion 13 a and enters the organic light emitting structure layer 14.
- the external light PA incident on the organic light emitting structure layer 14 is reflected by the second electrode layer 15 and is emitted to the outside through the organic light emitting structure layer 14, the transparent electrode portion 13 a and the transparent substrate 12. That is, the second metal layer facing the transparent electrode portion 13a and the reflecting portion 13b function as a mirror.
- a plurality of transparent electrode portions 13 a and a plurality of reflection portions 13 b are alternately arranged in a stripe pattern on the transparent substrate 12. Thereby, the light emitting element 10 of Example 1 functions as a mirror on the entire surface.
- the light emitting element 10 When the light emitting element 10 is in a dark place where there is no external illumination at night or the like, it not only functions as a mirror but also emits light corresponding to the transparent electrode portion 13a by applying a voltage to the light emitting element 10 from the outside. Thus, the light emitting element 10 is easily visually recognized.
- a plurality of transparent electrode portions 13 a and a plurality of reflection portions 13 b are alternately arranged in a stripe pattern on the transparent substrate 12. As a result, the light emitting element 10 of Example 1 functions as illumination on the entire surface and sufficiently functions as a mirror on the entire surface.
- the light-emitting element 10 of Example 1 is not only used as a lighting device that emits light from the entire surface even in a dark room or in a situation where there is no outside light at night. It can also be used as a mirror or a reflector with good reflectivity.
- the lighting device with a reflector when used in a lighting device with a reflector, the lighting device with a reflector is visually recognized by causing the portion corresponding to the transparent electrode portion 13a to emit light even at night when there is no external light PA. Further, when illuminated by a headlight or the like of an automobile or a bicycle, the reflecting portion 13b reflects the light, thereby further improving the visibility of the illumination device with a reflector. Since one transparent electrode part 13a and the other transparent electrode part 13a are comprised with a metal, an electrical resistance becomes small and the improvement of power efficiency is anticipated.
- FIG. 2 shows a light emitting device 10 according to a second embodiment of the present invention.
- FIG. 2A is a plan view schematically showing the arrangement of the transparent electrode portion 13a and the reflecting portion 13b in the first electrode layer 13.
- FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line XX in FIG.
- FIG. 2A is a plan view of the first electrode layer 13 viewed from the vertical direction when the transparent substrate 12 is removed.
- the light emitting element 10 has a structure in which a first electrode layer 13, an organic light emitting structure layer 14, a second electrode layer 15, and a protective layer 16 are sequentially laminated on a transparent substrate 12.
- the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
- the organic light emitting structure layer 14 has a recess whose section is recessed toward the reflecting portion 13b in a portion corresponding to the reflecting portion 13b.
- the organic light emitting structure layer 14 is appropriately configured from a hole injection / transport layer (HIL / HTL), an organic EL light emitting layer, an electron injection / transport layer (EIL / ETL), and the like, and is formed by, for example, a vapor deposition method.
- the second electrode layer 15 has an inclined portion 15a whose cross section protrudes toward the organic light emitting structure layer 14 at a portion facing the reflecting portion 13b.
- the second electrode layer 15 is formed on the organic light emitting structure layer 14 by, for example, a mask vapor deposition method. Since the organic light emitting structure layer 14 has a recess, the second electrode layer 15 formed on the organic light emitting structure layer 14 has an inclined portion 15a.
- the light emitted from the light emitting point LE1 toward the transparent electrode portion 13a is emitted to the outside through the transparent electrode portion 13a and the transparent substrate 12 as in the first embodiment.
- the light emitted from the light emitting point LE1 and traveling toward the second electrode layer 15 is reflected by the second electrode layer 15 and emitted to the outside through the organic light emitting structure layer 14, the transparent electrode portion 13a, and the transparent substrate 12. Is done.
- Example 2 the light emitted from the light emitting points LE2 and LE3 between the reflecting portion 13b and the second electrode layer 15 and directed to the inclined portion 15a is reflected by the inclined portion 15a, and the organic light emitting structure It is emitted to the outside through the layer 14, the transparent electrode portion 13 a and the transparent substrate 12.
- the reflective portion 13b and the second electrode layer 15 are emitted.
- Light emitted from the light emitting points LE2 and LE3 between is reflected by the inclined portion 15a and emitted to the outside.
- the light emitting element 10 When the light emitting element 10 is in a dark place where there is no external illumination at night or the like, not only does it function as a mirror, but also light is more efficiently emitted to the outside by applying a voltage to the light emitting element 10 from the outside. The Therefore, the light emission luminance of the light emitting element 10 is increased, and the light emitting element 10 is more easily visually recognized.
- the inclined portion 15a may be a convex portion, and the shape of the convex portion is not limited to the inclined shape having a straight section, and may have a curved surface such as a circle and an ellipse.
- the shape of the convex portion has a convex shape with a cross section protruding to the organic light emitting structure layer 14 side, and light emitted from the light emitting point between the reflective portion 13b and the second electrode layer 15 is caused by the convex portion. Any shape that is reflected and emitted to the outside through the organic light emitting structure layer 14, the transparent electrode portion 13 a, and the transparent substrate 12 may be used.
- the inclined portion 15a or the convex portion may be provided on a part of the second electrode layer 15 facing the reflecting portion 13b.
- FIG. 3 shows a light emitting device 10 according to a third embodiment of the present invention.
- FIG. 3A is a plan view schematically showing the arrangement of the transparent electrode portion 13 a and the reflection portion 13 b in the first electrode layer 13.
- FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line XX in FIG.
- FIG. 3A is a plan view when the first electrode layer 13 is viewed from the vertical direction when the transparent substrate 12 is removed.
- the light emitting element 10 has a structure in which a first electrode layer 13, an organic light emitting structure layer 14, a second electrode layer 15, and a protective layer 16 are sequentially laminated on a transparent substrate 12.
- the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
- the first electrode layer 13 is formed on the transparent substrate 12 and includes at least one transparent electrode portion 13a and at least one reflecting portion 13b.
- a plurality of transparent electrode portions 13 a and a plurality of reflection portions 13 b are alternately arranged in a stripe pattern on the transparent substrate 12.
- the transparent electrode portion 13a and the reflecting portion 13b are rectangular shapes such as rectangles on the transparent substrate 12, and the lengths, that is, the widths of the rectangular shapes in the lateral direction are different from each other.
- the widths of the transparent electrode portions 13a are the same, and the widths of the reflective portions 13b are the same.
- the width of the transparent electrode portion 13a and the width of the reflection portion 13b are different from each other. Therefore, the area of the transparent electrode portion 13a and the area of the reflection portion 13b are different from each other.
- the area of the transparent electrode portion 13a corresponding to the light emitting portion may be larger than the area of the reflecting portion 13b that reflects external light.
- the interval between one transparent electrode portion 13a and the other transparent electrode portion 13a is narrowed.
- the light emitting element 10 is easily visually recognized by appearing to emit light over the entire surface.
- Example 3 it is preferable that the size of each transparent electrode portion 13a and the size of each reflective portion 13b are the same, and the area of the transparent electrode portion 13a and the area of the reflective portion 13b are different from each other.
- the partial area of the transparent electrode portion 13a and the partial area of the reflective portion 13b may be different from each other.
- the total area of the transparent electrode part 13a and the total area of the reflection part 13b may be different from each other.
- the second electrode layer 15 may have a structure having an inclined portion 15a as in the second embodiment. As a result, light emitted from the light emitting point between the reflecting portion 13b and the second electrode layer 15 and directed toward the inclined portion 15a is emitted to the outside. Therefore, the light emission luminance of the light emitting element 10 of Example 3 can be increased.
- FIG. 4 shows a light emitting device 10 according to a fourth embodiment of the present invention.
- FIG. 4A is a plan view schematically showing the arrangement of the transparent electrode portion 13a and the reflecting portion 13b in the first electrode layer 13.
- FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line XX in FIG.
- FIG. 4A is a plan view when the first electrode layer 13 is viewed from the vertical direction when the transparent substrate 12 is removed.
- the light emitting element 10 has a structure in which a first electrode layer 13, an organic light emitting structure layer 14, a second electrode layer 15, and a protective layer 16 are sequentially laminated on a transparent substrate 12.
- the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
- the first electrode layer 13 is formed on the transparent substrate 12 and includes at least one transparent electrode portion 13a and at least one reflecting portion 13b.
- a plurality of transparent electrode portions 13 a and a plurality of reflection portions 13 b are arranged on the transparent substrate 12.
- the transparent electrode portions 13a and the reflecting portions 13b each having a rectangular shape are alternately arranged in the longitudinal direction and the short direction of the substantially rectangular transparent substrate 12, for example, They are arranged in a check or checkered pattern.
- the plurality of transparent electrode portions 13a and the plurality of reflection portions 13b are arranged in a checkered pattern, one transparent electrode portion 13a and the other transparent electrode portion 13a in the longitudinal direction and the short direction of the transparent substrate 12 are arranged.
- the interval between and is narrower.
- interval of one reflective part 13b and the other reflective part 13b is also narrow.
- each size of the transparent electrode portion 13a and each size of the reflection portion 13b are the same. Further, as in the third embodiment, the area of the transparent electrode portion 13a and the area of the reflection portion 13b may be different from each other.
- the second electrode layer 15 may have a structure having an inclined portion 15a as in the second embodiment. As a result, light emitted from the light emitting point between the reflecting portion 13b and the second electrode layer 15 and directed toward the inclined portion 15a is emitted to the outside. Therefore, the light emission luminance of the light emitting element 10 of Example 3 can be increased.
- FIG. 5 shows a typical application example including the light emitting element 10 according to the embodiment of the present invention.
- FIG. 5A is a plan view of a road reflector 17 having the light emitting element 10.
- FIG. 5B is a plan view of the vanity mirror 18 for an automobile provided with the light emitting element 10.
- the present invention can be applied to hand mirrors, bicycle and motorcycle reflectors, road signs, reflective jackets worn during traffic control and road construction, advertising billboards and the like in addition to the application examples described above.
- FIG. 6A is a plan view schematically showing the arrangement of the transparent electrode portion 13 a and the reflection portion 13 b in the first electrode layer 13.
- FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line XX in FIG.
- FIG. 6A is a plan view of the first electrode layer 13 viewed from the vertical direction when the protective layer 16 is removed.
- the light emitting element 10 has a structure in which a second electrode layer 15, an organic light emitting structure layer 14, a first electrode layer 15, and a protective layer 16 are sequentially laminated on a substrate 19.
- the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
- the substrate 19 is a substrate made of, for example, a substantially rectangular glass or plastic.
- the protective layer 16 is made of a transparent material, and the external light PA incident on the reflective portion 13b is reflected by the reflective portion 13b through the protective layer 16 and emitted to the outside.
- light emitted from the light emitting point LE between the transparent electrode portion 13a and the second electrode layer 15 and traveling toward the transparent electrode portion 13a is emitted to the outside through the transparent electrode portion 13a and the protective layer 16.
- the light emitted from the light emitting point LE and traveling toward the second electrode layer 15 is reflected by the second electrode layer 15 and is emitted to the outside through the organic light emitting structure layer 14, the transparent electrode portion 13 a and the protective layer 16. .
- the first electrode layer 13 is an anode and the second electrode layer 15 is a cathode.
- the first electrode layer 13 is a cathode and the second electrode layer 15 is an anode. It is also good.
- the shape of the transparent substrate 12 and the shape of the transparent electrode portion 13a and the reflecting portion 13b have been described by way of example as a rectangular shape. However, these shapes are not limited to a rectangular shape, and are, for example, polygonal, circular, or elliptical. It may be.
Abstract
【課題】全面において照明としても使用でき、かつ、全面において鏡または反射率の良い反射板としても使用可能な発光素子を提供する。 【解決手段】 本発明の発光素子は、透明基板と、透明基板上に形成された、少なくとも１つの透明電極部と、外光を反射する少なくとも１つの反射部と、からなる第１の電極層と、第１の電極層上に形成された有機発光構造層と、有機発光構造層上に形成された第２の電極層と、を有している。
Description
本発明は、反射板付き発光素子に関する。
道路の反射板（または反射鏡）や自転車の反射板は、光が入射するとその光を反射する鏡面状の構造を有している。自動車及び自転車などのヘッドライトで照らされたとき、反射板によってその光が反射され、ドライバーに対して反射板が視認されやすくなる。例えば、夜間において、これらの反射板は危険を防止するのに有用である。
しかしながら、夜間において外部に照明などがなく、暗い場合には、これらの反射板によって光は反射されないので、反射板が視認され難い。
例えば、特許文献１には、周囲が明るいときには発光素子を発光させずに全面を鏡として使用でき、周囲が暗いときなどには発光素子を発光させることによって外部の照明を用いないで鏡を使用できる照明装置付き鏡が開示されている。
しかしながら、特許文献１の照明装置付き鏡においては、陰極としての金属電極が有機ＥＬ層を介して光を反射する構造を有しているので、光の反射率が良くないという問題がある。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、上記した問題が一例として挙げられ、全面において照明として使用可能であるとともに、全面において鏡または反射率の良い反射板としても使用可能な発光素子を提供することである。
本発明による発光素子は、光透過性を有する基板と、少なくとも１つの透明電極部と、外光を反射する少なくとも１つの反射部と、からなり、前記基板上に形成された第１の電極層と、前記第１の電極層上に形成された有機発光構造層と、前記有機発光構造層上に形成された第２の電極層と、を有することを特徴としている。
また、本発明による発光素子は、基板と、前記基板上に形成された第２の電極層と、前記第２の電極層上に形成された有機発光構造層と、少なくとも１つの透明電極部と、外光を反射する少なくとも１つの反射部と、からなり、前記有機発光構造層上に形成された第１の電極層と、を有することを特徴としている。
以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ説明する。尚、各図において、実質的に同一又は等価な構成要素、部分には同一の参照符を付している。
図１に本発明の第１の実施例である発光素子１０を示す。図１（ａ）は第１の電極層１３における透明電極部１３ａ及び反射部１３ｂの配置を模式的に示す平面図である。図１（ｂ）は図１（ａ）のＸ－Ｘ線に沿った断面図である。なお、図１（ａ）は透明基板１２を除いた場合に第１の電極層１３をその垂直方向から見た場合の平面図である。
発光素子１０は、透明基板１２上に、第１の電極層１３、有機発光構造層１４、第２の電極層１５及び保護層１６が順次積層された構造を有している。透明基板１２は、例えば、略長方形のガラスやプラスチック等の透明材からなる光透過性を有する基板である。
第１の電極層１３は、透明基板１２上に形成され、少なくとも１つの透明電極部１３ａ及び少なくとも１つの反射部１３ｂを含んでいる。実施例１においては、複数の透明電極部１３ａ及び複数の反射部１３ｂが透明基板１２上に交互にストライプ状に配置されている。
透明電極部１３ａ及び反射部１３ｂの各々は、透明基板１２上において、例えば長方形などの矩形形状であり、矩形形状の短手方向に１００μｍから数ミリ程度の長さを有する。透明電極部１３ａは、例えば、陽極電極である場合には、仕事関数の大きな導電性材料、例えば厚さが１００～３００ｎｍ程度のインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）又は厚さが８０～１５０ｎｍ程度の金を用いることが好ましい。
反射部１３ｂは、反射率の良い金属膜であり、透明基板１２を経て入射した外光ＰＡを反射する。反射部１３ｂには、例えばアルミニウムや銀などを用いることが好ましい。第１の電極層１３は、透明基板１２上に、例えば、蒸着法やスパッタ法で成膜され、透明電極部１３ａ及び反射部１３ｂは、フォトリソグラフィーによってパターニングすることによって形成される。
有機発光構造層１４は、第１の電極層１３上に形成され、少なくとも有機ＥＬ発光層を含んでいる。実施例１においては、有機発光構造層１４は、ホール注入・輸送層（ＨＩＬ／ＨＴＬ）、有機ＥＬ発光層、電子注入・輸送層（ＥＩＬ／ＥＴＬ）などから適宜構成することができる。
例えば、有機発光構造層１４は、第１の電極層１３上にホール注入・輸送層が形成され、ホール注入・輸送層上に有機ＥＬ発光層が塗布され、有機ＥＬ発光層上に電子注入・輸送層が形成される。有機発光構造層１４を構成する各層は、例えばマスク蒸着法やインクジェット法などにより成膜される。
第２の電極層１５は、有機発光構造層１４上に形成される、例えば陰極電極としての金属電極である。金属電極には、仕事関数が小さな金属、例えば厚さが約１０～５００ｎｍ程度のアルミニウム、マグネシウム、インジウム、銀又は各々の合金を用いることが好ましい。金属電極は、マスク蒸着法等により有機発光構造層１４を覆うように電極金属材料を成膜し形成される。
保護層１６は、ＳｉＮｘ、ＳｉＯＮ、ＳｉＯｘ、ＡｌＯｘ、ＡｌＮ等の無機材料からなる薄膜により構成される。保護層１６は、第２の電極層１５を覆い、発光素子１０の裏面を保護している。なお、保護層１６は、第２の電極層１５、有機発光構造層１４、第１の電極層１３の側面をも覆うように形成されて、発光素子１０全体を保護しても良い（図示せず）。保護層１６の成膜方法としては、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法などが挙げられる。
陽極である第１の電極層１３及び陰極である第２の電極層１５は、それぞれ配線電極（図示せず）に接続されており、外部から電圧が印加される。陽極及び陰極に電圧が印加されることによって、陰極から電子が注入され、陽極からホールが注入される。注入された電子及びホールは有機ＥＬ発光層まで輸送され、有機ＥＬ発光層で結合する。結合によるエネルギーで有機ＥＬ発光層の発光材料が励起され、励起状態から基底状態に戻り光を発生させる。
透明電極部１３ａと第２の電極層１５との間における発光点ＬＥから発せられて透明電極部１３ａに向かう光は、透明電極部１３ａ及び透明基板１２を経て外部に放出される。発光点ＬＥから発せられて第２の電極層１５に向かう光は、第２の電極層１５によって反射されて、有機発光構造層１４、透明電極部１３ａ及び透明基板１２を経て外部に放出される。
発光素子１０が明るい場所にあるとき、発光素子１０を発光させなくても、反射部１３ｂに向かって入射した外光ＰＡは、反射部１３ｂによって反射され透明基板１２を経て外部に放出される。また、透明電極部１３ａに向かって透明基板１２を経て入射した外光ＰＡは、透明電極部１３ａを通過し、有機発光構造層１４に入射する。有機発光構造層１４に入射した外光ＰＡは、第２の電極層１５によって反射され、有機発光構造層１４、透明電極部１３ａ及び透明基板１２を経て外部に放出される。すなわち、透明電極部１３ａに対向する第２の金属層と、反射部１３ｂとは、鏡として機能する。実施例１においては、複数の透明電極部１３ａ及び複数の反射部１３ｂが透明基板１２上に交互にストライプ状に配置されている。これによって、実施例１の発光素子１０は、全面において鏡として機能する。
発光素子１０が夜間などで外部に照明がなく暗い場所にあるとき、鏡として機能するのみならず、発光素子１０に外部から電圧が印加されることによって、透明電極部１３ａに対応する部分を発光させ、発光素子１０が視認されやすくなる。実施例１においては、複数の透明電極部１３ａ及び複数の反射部１３ｂが透明基板１２上に交互にストライプ状に配置されている。これによって、実施例１の発光素子１０は、全面において照明としても機能し、かつ、全面において鏡としても十分に機能する。
特に、全面が発光する有機ＥＬ素子の場合と比べると、実施例１の発光素子１０は、暗い室内や夜間に外光がない状況においても、全面が発光する照明装置としてだけでなく、全面を鏡または反射率の良い反射板としても使用することができる。
例えば、発光素子１０を反射板付き照明装置に用いる場合には、夜間において、外光ＰＡがない状況においても、透明電極部１３ａに対応する部分を発光させることによって、反射板付き照明装置が視認されやすくなり、更に、自動車及び自転車などのヘッドライトなどで照らされたとき、反射部１３ｂがその光を反射することによって、反射板付き照明装置の視認性が更に向上する。一方の透明電極部１３ａと他方の透明電極部１３ａとの間を金属で構成するので電気抵抗が小さくなり電力効率の向上が見込まれる。
図２に本発明の第２の実施例である発光素子１０を示す。図２（ａ）は第１の電極層１３における透明電極部１３ａ及び反射部１３ｂの配置を模式的に示す平面図である。図２（ｂ）は図２（ａ）のＸ－Ｘ線に沿った断面図である。なお、図２（ａ）は透明基板１２を除いた場合に第１の電極層１３をその垂直方向から見た場合の平面図である。
発光素子１０は、透明基板１２上に、第１の電極層１３、有機発光構造層１４、第２の電極層１５及び保護層１６が順次積層された構造を有している。図１と同じ構成要素は、同符号を付して説明を省略する。
有機発光構造層１４は、反射部１３ｂに対応する部分において、断面が反射部１３ｂ側に窪んだ凹部を有している。有機発光構造層１４は、ホール注入・輸送層（ＨＩＬ／ＨＴＬ）、有機ＥＬ発光層、電子注入・輸送層（ＥＩＬ／ＥＴＬ）などから適宜構成され、例えば蒸着法により形成される。
第２の電極層１５は、反射部１３ｂに対向する部分において、断面が有機発光構造層１４側に突出した傾斜部１５ａを有している。第２の電極層１５は、有機発光構造層１４上に例えばマスク蒸着法等により形成される。有機発光構造層１４は凹部を有することによって、有機発光構造層１４上に形成される第２の電極層１５は、傾斜部１５ａを有することになる。
発光素子１０に外部から電圧が印加されると、実施例１と同じように、発光点ＬＥ１から発せられて透明電極部１３ａに向かう光は、透明電極部１３ａ及び透明基板１２を経て外部に放出され、発光点ＬＥ１から発せられて第２の電極層１５に向かう光は、第２の電極層１５によって反射されて、有機発光構造層１４、透明電極部１３ａ及び透明基板１２を経て外部に放出される。更に、実施例２においては、反射部１３ｂと第２の電極層１５との間における発光点ＬＥ２及びＬＥ３から発せられて傾斜部１５ａに向かう光は、傾斜部１５ａによって反射されて、有機発光構造層１４、透明電極部１３ａ及び透明基板１２を経て外部に放出される。
第２の実施例においては、透明電極部１３ａと第２の電極層との間で発光点ＬＥ１から発せられた光が外部に放出されるだけでなく、反射部１３ｂと第２の電極層１５との間の発光点ＬＥ２及びＬＥ３から発せられた光が傾斜部１５ａによって反射され外部に放出される。
発光素子１０が夜間などで外部に照明がなく暗い場所にあるとき、鏡として機能するのみならず、発光素子１０に外部から電圧が印加されることによって、更に効率的に外部に光が放出される。従って、発光素子１０の発光輝度が増加し、発光素子１０が更に視認されやすくなる。
また、傾斜部１５ａは凸部であっても良く、凸部の形状は、断面が直線の傾斜形状に限定されず、円形及び楕円形などの曲面を有しても良い。要するに、凸部の形状は、断面が有機発光構造層１４側に突出した凸面形状を有し、反射部１３ｂと第２の電極層１５との間の発光点から発せられた光が凸部によって反射され、有機発光構造層１４、透明電極部１３ａ及び透明基板１２を経て外部に放出される形状であれば良い。
なお、傾斜部１５ａまたは凸部は、反射部１３ｂに対向する第２の電極層１５の一部にあれば良い。
図３に本発明の第３の実施例である発光素子１０を示す。図３（ａ）は第１の電極層１３における透明電極部１３ａ及び反射部１３ｂの配置を模式的に示す平面図である。図３（ｂ）は図３（ａ）のＸ－Ｘ線に沿った断面図である。なお、図３（ａ）は透明基板１２を除いた場合に第１の電極層１３をその垂直方向から見た場合の平面図である。
発光素子１０は、透明基板１２上に、第１の電極層１３、有機発光構造層１４、第２の電極層１５及び保護層１６が順次積層された構造を有している。図１と同じ構成要素は、同符号を付して説明を省略する。
第１の電極層１３は、透明基板１２上に形成され、少なくとも１つの透明電極部１３ａ及び少なくとも１つの反射部１３ｂを含んでいる。実施例３においては、複数の透明電極部１３ａ及び複数の反射部１３ｂが透明基板１２上に交互にストライプ状に配置されている。
具体的には、透明電極部１３ａ及び反射部１３ｂは、透明基板１２上において例えば長方形などの矩形形状であり、矩形形状の短手方向の長さすなわち幅が互いに異なっている。
例えば、透明電極部１３ａの各々の幅は同一であり、反射部１３ｂの各々の幅は同一である。しかし、透明電極部１３ａの幅及び反射部１３ｂの幅は、互いに異なっている。従って、透明電極部１３ａの面積及び反射部１３ｂの面積は互いに異なっている。
例えば、透明電極部１３ａの各々の幅は同一であり、反射部１３ｂの各々の幅は同一である。しかし、透明電極部１３ａの幅及び反射部１３ｂの幅は、互いに異なっている。従って、透明電極部１３ａの面積及び反射部１３ｂの面積は互いに異なっている。
また、発光部に対応する透明電極部１３ａの面積が外光を反射する反射部１３ｂの面積よりも大きくても良い。発光素子１０は、一方の透明電極部１３ａと他方の透明電極部１３ａとの間隔が狭くなることになる。発光素子１０においては、自然に全面において発光しているように見せて発光素子１０が視認されやすくなる。
なお、実施例３において、透明電極部１３ａの各々の大きさ及び反射部１３ｂの各々の大きさはそれぞれ同一であり、透明電極部１３ａの面積及び反射部１３ｂの面積は互いに異なることが好ましい。透明電極部１３ａの一部の面積及び反射部１３ｂの一部の面積は互いに異なっていても良い。透明電極部１３ａの合計面積及び反射部１３ｂの合計面積は互いに異なっていても良い。
更に、実施例２のように第２の電極層１５は傾斜部１５ａを有する構造にしてもよい。これによって、反射部１３ｂと第２の電極層１５との間の発光点から発せられて傾斜部１５ａに向かう光が外部に放出される。従って、実施例３の発光素子１０の発光輝度を増加することができる。
図４に本発明の第４の実施例である発光素子１０を示す。図４（ａ）は第１の電極層１３における透明電極部１３ａ及び反射部１３ｂの配置を模式的に示す平面図である。図４（ｂ）は図４（ａ）のＸ－Ｘ線に沿った断面図である。なお、図４（ａ）は透明基板１２を除いた場合に第１の電極層１３をその垂直方向から見た場合の平面図である。
発光素子１０は、透明基板１２上に、第１の電極層１３、有機発光構造層１４、第２の電極層１５及び保護層１６が順次積層された構造を有している。図１と同じ構成要素は、同符号を付して説明を省略する。
第１の電極層１３は、透明基板１２上に形成され、少なくとも１つの透明電極部１３ａ及び少なくとも１つの反射部１３ｂを含んでいる。実施例４においては、複数の透明電極部１３ａ及び複数の反射部１３ｂが透明基板１２上に配置されている。
具体的には、透明基板１２上において例えば矩形形状である透明電極部１３ａ及び反射部１３ｂは、例えば略長方形の透明基板１２の長手方向及び短手方向にそれぞれが交互に並置され、全体として、チェック状または市松模様状に配置されている。
このように複数の透明電極部１３ａ及び複数の反射部１３ｂが市松模様状に配置されているので、透明基板１２の長手方向及び短手方向における一方の透明電極部１３ａと他方の透明電極部１３ａとの間隔が狭くなっている。また、一方の反射部１３ｂと他方の反射部１３ｂとの間隔も狭くなっている。これによって、実施例４の発光素子１０においては、自然に全面において鏡として機能するのみならず、外部から電圧が印加されて自然に全面において発光しているように見せて発光素子１０が視認されやすくなる。
実施例４においては、透明電極部１３ａの各々の大きさ及び反射部１３ｂの各々の大きさはそれぞれ同一であることが好ましい。また、実施例３のように、透明電極部１３ａの面積及び反射部１３ｂの面積は互いに異なっていても良い。
更に、実施例２のように第２の電極層１５は傾斜部１５ａを有する構造にしてもよい。これによって、反射部１３ｂと第２の電極層１５との間の発光点から発せられて傾斜部１５ａに向かう光が外部に放出される。従って、実施例３の発光素子１０の発光輝度を増加することができる。
図５に本発明の実施例である発光素子１０を備えた代表的な適用例を示す。図５（ａ）は発光素子１０を備えた道路の反射板１７の平面図である。図５（ｂ）は発光素子１０を備えた自動車用のバニティミラー１８の平面図である。
本発明は上記した適用例の他に、手鏡、自転車及びオートバイの反射板、道路標識、交通整理及び道路工事の際に着用する反射ジャケット、広告用看板などに適用可能である。
上記した実施例においては、透明電極部１３ａ及び透明基板１２を経て光が放出されるボトムエミッション型を例に説明を行ったが、図６に示すようにトップエミッション型であってもよい。図６（ａ）は第１の電極層１３における透明電極部１３ａ及び反射部１３ｂの配置を模式的に示す平面図である。図６（ｂ）は図６（ａ）のＸ－Ｘ線に沿った断面図である。なお、図６（ａ）は保護層１６を除いた場合に第１の電極層１３をその垂直方向から見た場合の平面図である。
発光素子１０は、基板１９上に、第２の電極層１５、有機発光構造層１４、第１の電極層１５及び保護層１６が順次積層された構造を有している。図１と同じ構成要素は、同符号を付して説明を省略する。基板１９は、例えば、略長方形のガラスやプラスチック等からなる基板である。保護層１６は透明材からなり、反射部１３ｂに向かって入射した外光ＰＡは、保護層１６を介して反射部１３ｂによって反射され外部に放出される。また、透明電極部１３ａと第２の電極層１５との間における発光点ＬＥから発せられて透明電極部１３ａに向かう光は、透明電極部１３ａ及び保護層１６を経て外部に放出される。発光点ＬＥから発せられて第２の電極層１５に向かう光は、第２の電極層１５によって反射されて、有機発光構造層１４、透明電極部１３ａ及び保護層１６を経て外部に放出される。
なお、上記した実施例においては、第１の電極層１３を陽極、第２の電極層１５を陰極として説明を行ったが、第１の電極層１３を陰極、第２の電極層１５を陽極としても良い。透明基板１２の形状や透明電極部１３ａ及び反射部１３ｂの形状は、矩形形状である場合を例に説明したが、これらの形状は、矩形形状に限定されず、例えば多角形、円形や楕円形であっても良い。
１０ 発光素子
１２ 透明基板
１３ 第１の電極層
１３ａ 透明電極部
１３ｂ 反射部
１４ 有機発光構造層
１５ 第２の電極層
１５ａ 傾斜部
１６ 保護層
１７ 反射板
１８ バニティミラー
１９ 基板
ＬＥ 発光点
ＰＡ 外光
１２ 透明基板
１３ 第１の電極層
１３ａ 透明電極部
１３ｂ 反射部
１４ 有機発光構造層
１５ 第２の電極層
１５ａ 傾斜部
１６ 保護層
１７ 反射板
１８ バニティミラー
１９ 基板
ＬＥ 発光点
ＰＡ 外光
Claims (6)
- 光透過性を有する基板と、
少なくとも１つの透明電極部と、外光を反射する少なくとも１つの反射部と、からなり、前記基板上に形成された第１の電極層と、
前記第１の電極層上に形成された有機発光構造層と、
前記有機発光構造層上に形成された第２の電極層と、を有することを特徴とする発光素子。 - 基板と、
前記基板上に形成された第２の電極層と、
前記第２の電極層上に形成された有機発光構造層と、
少なくとも１つの透明電極部と、外光を反射する少なくとも１つの反射部と、からなり、前記有機発光構造層上に形成された第１の電極層と、を有することを特徴とする発光素子。 - 前記透明電極部と前記反射部とが前記基板上に交互に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の発光素子。
- 前記反射部に対向する前記第２の電極層の一部は前記有機発光構造層側に突出した凸部を有することを特徴とする請求項３記載の発光素子。
- 前記反射部に対向する前記第２の電極層の一部は前記有機発光構造層側に突出した傾斜部を有することを特徴とする請求項３記載の発光素子。
- 前記透明電極部の各々の大きさ及び前記反射部の各々の大きさはそれぞれ同一であり、前記透明電極部の面積及び前記反射部の面積は互いに異なることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の発光素子。
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