WO2015125308A1 - 有機電界発光素子、照明装置、および照明システム - Google Patents

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WO2015125308A1
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electrode
layer
light
organic electroluminescent
organic
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PCT/JP2014/054378
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English (en)
French (fr)
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大望 加藤
勇人 垣添
智明 澤部
啓司 杉
昌朗 天野
小野　富男
榎本　信太郎
Original Assignee
株式会社 東芝
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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/85—Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K50/856—Arrangements for extracting light from the devices comprising reflective means
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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    • H—ELECTRICITY
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    • H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301—Details of OLEDs
    • H10K2102/302—Details of OLEDs of OLED structures
    • H10K2102/3023—Direction of light emission
    • H10K2102/3031—Two-side emission, e.g. transparent OLEDs [TOLED]

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to an organic electroluminescent element, a lighting device, and a lighting system.
  • An organic electroluminescent element has attracted attention as a light emitting element mounted on a lighting device or a lighting system.
  • the organic electroluminescent element includes a pair of electrodes (anode and cathode) facing each other and an organic light emitting layer sandwiched between the pair of electrodes.
  • organic light emitting layer when holes are injected from the anode and electrons are injected from the cathode, the electrons and holes combine in the organic light emitting layer to emit light.
  • An organic electroluminescent device employing an organic light emitting layer has advantages such as excellent visibility and impact resistance and a variety of light emission colors of organic substances forming the organic light emitting layer. It is also applied to devices.
  • the material used for the organic light emitting layer has a high transmittance in the visible light region, and a transparent lighting device can be realized by forming the cathode and the anode with a transparent electrode material.
  • a transparent lighting device when energized, both surfaces of the element are irradiated with light, and objects on both sides of the element can be illuminated. Further, since the external light is transmitted when no current is supplied, a transmission image can be obtained through the element.
  • a transmissive illumination device can be realized.
  • a bottom emission type organic electroluminescent element has different refractive indexes of adjacent layers such as an anode and a substrate, and a substrate and an air layer, so that light is reflected at the interface and light generated in the light emitting layer is reflected. Sometimes it could not be taken out efficiently.
  • the light generated in the organic light emitting layer the light that can be extracted outside the organic electroluminescent element (external mode) is about 20%, and the light that reaches the substrate but cannot be extracted from the substrate (external mode).
  • Substrate mode) is considered to be about 30%, and light (thin film mode and cathode loss) that cannot reach the substrate and is confined in the light emitting layer or electrode is considered to be about 50%.
  • Embodiments of the present invention have been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an organic electroluminescent element, a lighting device, and a lighting system that realize an improvement in light extraction efficiency.
  • a stacked body having a first part that emits light and a second part that is light transmissive, wherein the first part includes a first electrode that is light transmissive, and the first part.
  • a laminated body comprising a light transmissive second electrode facing one electrode, an organic layer that is provided between the first electrode and the second electrode and emits light; and the first portion of the first portion.
  • a photorefractive structure facing an electrode, the photorefractive structure having a reflective layer facing the first electrode and a photorefractive layer provided between the first electrode and the reflective layer, an organic An electroluminescent device is provided.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration example of the organic electroluminescent element of the embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an example of the arrangement positions of the reflective layer, the first electrode, and the insulating layer of the organic electroluminescent element of one embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating another example of the arrangement positions of the reflective layer, the first electrode, and the insulating layer of the organic electroluminescent element of one embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a result of optical simulation of the transmittance of light incident from the first light-transmissive substrate side with respect to the organic electroluminescent element of the embodiment.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration example of the organic electroluminescent element of the embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an example of the arrangement positions of the reflective layer, the first electrode, and the insulating layer of the organic electroluminescent element of one embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a configuration example of the organic electroluminescent element of the device A.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a configuration example of the organic electroluminescent element of the device C.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a configuration example of the organic electroluminescent element of the device D.
  • Drawing 8 is a figure for explaining an example of the manufacturing method of the organic electroluminescent element of one embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an emission spectrum that falls within a chromaticity range of daylight color, daylight white color, white color, warm white color, and light bulb color when an emission spectrum of white light emitted from an LED light source is converted into chromaticity coordinates.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an emission spectrum that falls within a chromaticity range of daylight color, daylight white color, white color, warm white color, and light bulb color when an emission spectrum of white light emitted from an LED light source is converted into chromaticity coordinates.
  • FIG. 10 is a diagram showing chromaticity coordinates and correlated color temperatures when an emission spectrum of white light from an LED light source is converted into chromaticity coordinates.
  • FIG. 11 is a diagram for describing a configuration example of the illumination device according to the embodiment.
  • FIG. 12A is a diagram for describing a configuration example of the illumination system according to the embodiment.
  • FIG. 12B is a diagram for describing a configuration example of the illumination system of the embodiment.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration example of the organic electroluminescent element of the first embodiment.
  • the organic electroluminescent element of this embodiment includes a laminate 100 and a photorefractive structure.
  • the stacked body 100 includes a first portion that emits light and a second portion that is light transmissive. The first portion is provided between the light transmissive first electrode 50, the light transmissive second electrode 80 facing the first electrode 50, and the first electrode 50 and the second electrode 80, and emits light.
  • the photorefractive structure faces the first electrode 50 of the first portion.
  • the photorefractive structure includes a reflective layer 20 facing the first electrode 50 and a photorefractive layer 30 provided between the first electrode 50 and the reflective layer 20.
  • first portions and second parts can be provided.
  • the first portion and the second portion may be alternately arranged in a stripe shape.
  • the first part may be formed in a lattice shape, and the second part may be arranged inside the pattern.
  • the first part functions as a light emitting part. That is, light is emitted from the first portion when the organic electroluminescent element is turned on.
  • the light from the organic layer 70 of the first portion is emitted from a surface (light emitting surface) opposite to the surface on which the photorefractive structure is provided.
  • the second part is a non-light emitting area and a light transmitting area.
  • the transmittance of the first layer 41 and the second layer 42 and the insulating layer 70 is desirably 50% or more.
  • the organic electroluminescence device When the organic electroluminescence device is turned on, when the light emitting surface is viewed, the light emission luminance is high, causing an optical illusion and a transmission image cannot be seen.
  • the non-light-emitting surface When the non-light-emitting surface is seen when the organic electroluminescent element is turned on, a transmission image can be seen.
  • the light When the light is turned off, the non-light emitting surface side can be viewed from the light emitting surface side, and the light emitting surface side can be viewed from the non-light emitting surface side.
  • the organic electroluminescent element may further include a light transmissive first layer 41 facing the second portion on the side where the photorefractive structure of the laminate 100 is provided.
  • the organic electroluminescent element may further include a light transmissive second layer 42 provided between the photorefractive layer 30 and the first electrode.
  • the first layer 41 and the second layer 42 may be a continuous layer.
  • the refractive index difference between the first layer 41 and the second layer 42 and the first electrode 50 is not large.
  • this refractive index difference is preferably 0.5 or less. As a result, it is possible to suppress total reflection from occurring at the interface between the first electrode and the first layer 41 or the second layer 42.
  • the first electrode 41, the second electrode 42, and the organic layer 70 are also provided in the second portion.
  • the stacked body 100 further includes an insulating layer 60 between the first electrode 50 and the organic layer 70.
  • the organic electroluminescent element may further include a first light transmissive substrate 10 and a second light transmissive substrate 90.
  • a photorefractive structure is provided between the first translucent substrate 10 and the first electrode 50.
  • a second electrode is provided between the second translucent substrate 90 and the organic layer 70.
  • the first translucent substrate 10 and the second translucent substrate 90 are bonded with, for example, a sealing material surrounding the organic electroluminescent element.
  • the first translucent substrate 10 is a substantially flat support substrate made of glass or a resin material, for example.
  • the reflective layer 20 and the photorefractive layer 30 function as a photorefractive structure.
  • the photorefractive structure is disposed on the support surface of the first translucent substrate 10 and includes an opening.
  • the photorefractive structure refracts light emitted from an organic layer 70 described later and travels to the second electrode 80 side.
  • the reflective layer 20 is formed of a material having a high light reflectance and a low light absorption, and is disposed on the first light-transmissive substrate 10.
  • the reflective layer 20 is formed so as to include an opening with a metal material such as silver (Ag) or aluminum (Al).
  • the reflective layer 20 may be formed of a dielectric multilayer film structure in addition to the metal material, and is not particularly limited as long as it is a material having high light reflectivity and low light absorption.
  • the photorefractive layer 30 is disposed on the reflective layer 20.
  • the organic layer 70, the first electrode 50, and the second electrode 80 which will be described later, have a laminated structure of a plurality of layers having different refractive indexes.
  • the photorefractive layer 30 is formed so as to avoid total reflection at the interface of each layer and extract light out of the organic electroluminescent element.
  • the photorefractive layer 30 has a function of refracting light.
  • the photorefractive layer 30 may have a function of scattering light.
  • a layer in which particles having a refractive index different from that of a material made of a light transmissive material are dispersed can be used.
  • organic materials such as photosensitive polyimide and resin materials such as silver (Ag), aluminum (Al), silicon dioxide (SiO 2 ), zirconium oxide (ZrO 2 ), titanium oxide (TiO 2 ), oxidation Examples thereof include a layer into which fine metal particles such as aluminum (AlO 3 ) and ceramic particles are introduced.
  • the difference in refractive index between the light transmissive material and the particles is preferably 0.1 or more and 1 or less, for example.
  • the size of the particle diameter is preferably 0.1 to 1 ⁇ m (micrometer), for example.
  • the width and height of one convex structure can be set to 0.1 to 1 ⁇ m (micrometer), for example.
  • a resin material particularly an organic resin material can be used.
  • the concavo-convex structure can be formed by, for example, photolithography.
  • the concavo-convex structure may have a layer of a light reflective material such as a metal on the surface opposite to the surface facing the reflective surface.
  • the difference in refractive index between the binder and the planarizing layer 40 is desirably 0.5 or less, preferably 0.3 or less.
  • the refractive index difference between the binder and the particles is 0.3 or more, preferably 0.5 or more. Thereby, the light scattering effect by particle
  • the difference in refractive index from the second layer is, for example, 0.05 to 0.9, preferably 0.3 to 0.9.
  • the reflective layer 20 can obtain a high haze in a wide wavelength range. Therefore, a scattering layer is desirable as the photorefractive layer 30 of the organic electroluminescent device that emits white light. .
  • the photorefractive structure when the photorefractive structure is large, the visibility is increased, and the photorefractive structure is easily visually recognized. In addition, the light transmission region of the element is reduced and the light transmittance is lowered. That is, the appearance of the transmission image visually recognized through the opening is deteriorated. Therefore, for example, when the reflective layer 20 and the photorefractive layer 30 have a plurality of strip patterns, it is desirable to reduce the width in a direction substantially orthogonal to the direction in which the strip patterns extend. For example, the width is 1 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less. It is desirable to do.
  • the first layer is disposed so as to cover the photorefractive layer 30, and planarizes the base on which the first electrode 50, the insulating layer 60, the organic layer 70, and the second electrode 80 formed on the upper layer are formed. Therefore, it is desirable to form with a translucent material with high flatness with respect to the support surface of the first translucent substrate 10, and it is desirable to form with a material with little light absorption and high transparency.
  • the planarizing layer 40 can be formed an organic material and a resin material such as polyimide or tetramethylammonium hydroxide (TMAH), an inorganic material such as SiO 2, a mixture of organic materials and inorganic materials.
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • the planarization layer 40 can be omitted when the surface of the photorefractive layer 30 is relatively flat.
  • the refractive index difference between the first electrode 50 and the planarization layer 40 is 0.5 or less so that the light emitted from the organic layer 70 is not totally reflected at the interface between the first electrode 50 and the planarization layer 40. It is desirable that the difference in refractive index between the first electrode 50 and the planarization layer 40 be substantially equal.
  • the refractive index of the planarization layer 40 is approximately 1.78
  • the refractive index of the first electrode 50 described later is approximately 1.7 to 1.9
  • the refractive index of the organic layer 70 is approximately. 1.7 to 1.8
  • the refractive index of the second electrode 80 is approximately 0.8
  • the refractive index of air is approximately 1.
  • the first layer 41 and the second layer 42 may have a laminated structure.
  • a layer having a refractive index between the refractive index of the first electrode 50 and the refractive index of the first translucent substrate 10 is gradually laminated with layers having different refractive indexes to reflect the transmitted light incident on the element. Can be prevented.
  • the refractive index of the first electrode 50 described later is approximately 1.9 and the refractive index of the first light-transmissive substrate 10 is approximately 1.5
  • the refractive index is 1.8, 1.7, 1.6.
  • the three flattening layers 40 can prevent reflection of transmitted light incident on the element.
  • the refractive index has wavelength dispersion, it is desirable that the above refractive index relationship is satisfied at a wavelength having a peak value of an emission spectrum described later.
  • the first electrode 50 is formed of a translucent conductive material and disposed on the planarization layer 40.
  • the first electrode 50 is not particularly limited as long as it is a translucent conductive material.
  • the first electrode 50 is made of, for example, a transparent electrode such as ITO (indium tin oxide), IZO (indium zinc oxide), ZnO (zinc oxide), an alloy of magnesium and silver (MgAg), silver (Ag), etc.
  • Metal electrodes, graphene, conductive organic materials, and laminated structures thereof are conceivable. From the viewpoint of transmittance, it is desirable to form the first electrode 50 with a transparent electrode such as ITO, IZO, ZnO or the like having high transmittance.
  • the insulating layer 60 is formed on the first electrode 50.
  • the insulating layer 60 has an opening provided in the upper layer of the photorefractive layer 30. Alternatively, the insulating layer 60 is separated into a plurality of islands by removing the upper layer of the photorefractive layer 30.
  • the insulating layer 60 is not particularly limited in material such as a commonly used resist such as photosensitive polyimide or tetramethylammonium hydroxide (TMAH), but the region where the insulating layer 60 is disposed is a region through which light is transmitted. Therefore, it is preferable to form the light-transmitting material with high transmittance and low light absorption.
  • the insulating layer 60 is desirably formed of a material having a visible light transmittance of 50% or more.
  • the organic layer 70 includes at least a light emitting layer.
  • a stacked structure of a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer is not limited to the above.
  • the hole injection layer is disposed on the first electrode 50.
  • 4,4′-bis [N- (naphthyl) -N-phenyl-amino] biphenyl ( ⁇ -NPD) or (poly (3,4-ethylene) is used.
  • Pedot PSS, (copper phthalocyanine) CuPc, molybdenum trioxide (MoO 3 ) and the like.
  • a material that can be applied and formed, such as Pedot can cover the unevenness of the base layer as compared with a material formed by an evaporation method, and can suppress a decrease in yield due to a short circuit or the like.
  • the hole transport layer is disposed on the hole injection layer.
  • CBP 4,4′-N, N′-dicarbazolebiphenyl
  • MTDATA 4,4 ′, 4 ′′ -tris (N- (3-methylphenyl) ) N-phenylamino) triphenylamine
  • TPD 4,4 '-Bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl ( ⁇ -NPD), 1,1-bis [4- [N, N-di (p-tolyl) amino] phenyl] cyclohexane) ( TAPC) or the like.
  • the hole injection layer and the hole transport layer may be a single layer that performs the same function without being a laminated structure of a plurality of organic layers, and may further include another organic layer.
  • the material for forming the hole injection layer and the hole transport layer is not limited to the above materials.
  • the electron injection layer is disposed under the second electrode 80 and is formed of a material containing at least one of lithium fluoride, cesium fluoride, a lithium quinoline complex, and the like.
  • the electron transport layer is disposed under the electron injection layer.
  • Alq3 bis (2-methyl-8- ⁇ ⁇ ⁇ quinolato) (p-phenylphenolate) aluminum
  • BAlq bis (2-methyl-8- ⁇ ⁇ ⁇ quinolato) (p-phenylphenolate) aluminum
  • BAlq bathophenanthroline (Bphen)
  • Bphen bathophenanthroline
  • 3TPYMB tris [3- ( Formed by 3-pyridyl) -mesityl] borane
  • the electron injection layer and the electron transport layer may be a single layer that performs the same function without having a stacked structure of a plurality of organic layers, and may further include another organic layer.
  • the material for forming the electron injection layer and the electron transport layer is not limited to the above materials.
  • the light emitting layer is disposed between the hole transport layer and the electron transport layer, and is formed of, for example, various fluorescent materials such as tris (8-hydroxyquinolinate) aluminum complex (Alq3) and polyphenylene vinylene (PPV). .
  • various fluorescent materials such as tris (8-hydroxyquinolinate) aluminum complex (Alq3) and polyphenylene vinylene (PPV).
  • a mixed material of a host material and a dopant added to the host material can be used for the light emitting layer.
  • host materials include 4,4′-N, N′-bisdicarbazolyl-biphenyl (CBP), 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP), triphenyl Diamine (TPD), polyvinyl carbazole (PVK), (polyphenylene vinylene) PPT, and the like can be used.
  • the dopant material examples include iridium (III) bis (4,6-di-fluorophenyl) -pyridinate-N, C2 ′] picolinate (Flrpic), tris (2-phenylpyridinate) iridium (III) (Ir Phosphorescent materials such as (ppy) 3) and tris [1-phenylisoquinoline-C2, N] iridium (III) (Ir (piq) 3) can be used.
  • the material for forming the light emitting layer is not limited to the above.
  • the light emitting layer may have a laminated structure.
  • an emission spectrum having a plurality of peaks can be obtained.
  • the first electrode 50 and the second electrode 80 are made of a transparent electrode material, a microcavity effect is likely to occur due to the refractive index relationship, and a monochromatic element having a single emission spectrum is preferred.
  • the organic electroluminescent element of the embodiment since light is refracted or scattered by the reflective layer 20 and the photorefractive layer 30, the microcavity effect is suppressed, and the light extraction efficiency in a wide wavelength range even when the emission spectrum has a plurality of peaks. Can be improved.
  • the light emitted from the light emitting layer is preferably white light as shown in FIG. 9 having a peak in the emission spectrum of 2 or more.
  • the peak indicates a case where the full width at half maximum is 5 nm or more when the emission spectrum is fitted with a plurality of Gaussian functions.
  • white light has five types of light colors of daylight, daylight white, white, warm white and light bulb color in the LED light source color according to the classification of Japanese Industrial Standard JIS Z 9112: 2012.
  • the emission spectrum which falls in the chromaticity range is shown.
  • the chromaticity ranges of daylight color, daylight white color, white color, warm white color, and bulb color are assumed to be quadrilaterals connecting the following chromaticity coordinate points on the xy chromaticity coordinates.
  • the spectrum shown in FIG. 9 is (0.4314, 0.4057) when converted to chromaticity coordinates, and is within the light bulb color in the JIS standard as shown in FIG.
  • FIG. 10 shows chromaticity coordinates and correlated color temperatures (K) corresponding to the apexes of the daylight color, day white, white, warm white, and bulb color regions shown in FIG.
  • the second electrode 80 is formed of a translucent conductive material and disposed on the organic layer 70.
  • the second electrode 80 is made of, for example, a transparent electrode such as ITO (indium tin) oxide), IZO (indium zinc oxide), ZnO (zinc oxide), an alloy of magnesium and silver (MgAg), silver (Ag), etc. Metal electrodes, graphene, etc., and their laminated structures are conceivable.
  • the second electrode 80 is not particularly limited as long as it is a translucent conductive material. From the viewpoint of transmittance, it is desirable to form the second electrode 80 with a transparent electrode such as ITO, IZO, ZnO or the like having high transmittance.
  • the second light transmitting substrate 90 is disposed so as to face the support surface of the first light transmitting substrate 10.
  • the second translucent substrate 90 is not particularly limited as long as it is a material having an effect of preventing intrusion of moisture and oxygen.
  • the second translucent substrate 90 is a substantially flat sealing substrate formed of, for example, glass, an organic material or resin, a metal film such as SUS, an inorganic material such as SiN, and a laminated structure thereof.
  • a material that absorbs moisture and oxygen may be disposed between the second translucent substrate 90 and the organic electroluminescent element.
  • a material that absorbs moisture and oxygen preferably has a high transmittance.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of arrangement positions of the reflective layer 20, the first electrode 50, and the insulating layer 60 of the organic electroluminescent element of one embodiment.
  • the reflective layer 20 has, for example, a plurality of band-shaped patterns extending in the second direction Y substantially parallel to the support surface, and these band-shaped patterns are arranged side by side in the first direction X.
  • the photorefractive layer is disposed on the reflective layer 20 with the same pattern as the reflective layer 20.
  • the first electrode 50 is disposed over substantially the entire support surface in the upper layer of the first translucent substrate 10. A part of the first electrode 50 is drawn to the end of the first light-transmissive substrate 10 and connected to a terminal (not shown) that is electrically connected to the power source.
  • the insulating layer 60 is disposed above the opening of the reflective layer 20.
  • the insulating layer 60 has a plurality of band-shaped patterns extending in the second direction Y, and these band-shaped patterns are arranged between the reflective layers 20 in the first direction X. That is, in the first direction X, the reflective layers 20 and the insulating layers 60 are alternately arranged.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating another example of the arrangement positions of the reflective layer 20, the first electrode 50, and the insulating layer 60 of the organic electroluminescent element of one embodiment.
  • the reflective layer 20 has, for example, a plurality of strip-shaped patterns extending in the second direction Y and a plurality of strip-shaped patterns extending in the first direction X.
  • the band-shaped patterns extending in the second direction Y are arranged side by side in the first direction X, and the band-shaped patterns extending in the first direction X are arranged side by side in the second direction Y.
  • the reflective layer 20 is formed in a lattice shape.
  • the reflective layer 20 has openings provided in a matrix.
  • the photorefractive layer is disposed on the reflective layer 20 with the same pattern as the reflective layer 20.
  • the first electrode 50 is disposed over substantially the entire support surface in the upper layer of the first translucent substrate 10. A part of the first electrode 50 is drawn to the end of the first light-transmissive substrate 10 and connected to a terminal (not shown) that is electrically connected to the power source.
  • the insulating layer 60 is disposed above the opening of the reflective layer 20.
  • the insulating layer 60 is arranged in the upper layer of openings arranged in a matrix.
  • the insulating layer 60 is preferably formed in a portion where the reflective layer 20 does not exist in the element plane when the area of the light emitting region is defined.
  • the area of the light emitting region can be defined by the pattern of the first electrode 50 and the second electrode 80.
  • the insulating layer 60 The shape of is not particularly limited.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a result of optical simulation of the transmittance of light incident from the first light-transmitting substrate side with respect to the organic electroluminescent element of the embodiment.
  • the transmittance of light transmitted through a portion other than the region where the reflective layer 20 is disposed is higher. Therefore, the transmittances of the first translucent substrate 10, the planarization layer 40, the first electrode 50, the insulating layer 60, the organic layer 70, and the second electrode 80 were examined by optical simulation for four devices.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a configuration example of the organic electroluminescent element of the device A.
  • the first electrode and the organic layer are also provided in the second portion.
  • the second electrode is not provided in the second portion.
  • the thickness of the first translucent substrate 10 is approximately 0.7 mm
  • the thickness of the planarization layer 40 is 2 ⁇ m
  • the thickness of the first electrode 50 is 150 nm
  • the thickness of the insulating layer 60 is 2 ⁇ m
  • the thickness of the organic layer 70 is 110 nm.
  • the second electrode 80 is not disposed in a portion where light other than the region where the reflective layer 20 is disposed, and the first electrode 50 is formed of ITO. That is, the second electrode 80 has an opening at a position facing the opening of the reflective layer 20.
  • the organic electroluminescent element of the device B has the same configuration as that shown in FIG.
  • the thickness of the first translucent substrate 10 is 0.7 mm
  • the thickness of the planarizing layer 40 is 2 ⁇ m
  • the thickness of the first electrode 50 is 150 nm
  • the thickness of the insulating layer 60 is 2 ⁇ m
  • the thickness of 70 is 110 nm
  • the thickness of the second electrode 80 is 150 nm.
  • the first electrode 50 and the second electrode 80 are also disposed in a portion where light is transmitted other than the region where the reflective layer 20 is disposed, the first electrode 50 is formed of ITO, and the second electrode 80 is It shall be formed with silver (Ag). That is, the first electrode 50 and the second electrode 80 are disposed in the upper layer of the opening of the reflective layer 20.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a configuration example of the organic electroluminescent element of the device C.
  • the organic layer is also provided in the second portion.
  • the first electrode and the second electrode are not provided in the second portion.
  • the thickness of the first translucent substrate 10 is 0.7 mm
  • the thickness of the planarizing layer 40 is 2 ⁇ m
  • the thickness of the insulating layer 60 is 2 ⁇ m
  • the thickness of the organic layer 70 is 110 nm.
  • the first electrode 50 and the second electrode 80 are not disposed in a portion that transmits light other than the region where the reflective layer 20 is disposed.
  • the first electrode 50 and the second electrode 80 include an opening provided at a position facing the opening of the reflective layer 20. Therefore, neither the first electrode 50 nor the second electrode 80 is disposed above the opening of the reflective layer 20.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a configuration example of the organic electroluminescent element of the device D.
  • the organic layer and the second electrode are also provided in the second portion.
  • the first electrode is not provided in the second portion.
  • the thickness of the first translucent substrate 10 is 0.7 mm
  • the thickness of the planarizing layer 40 is 2 ⁇ m
  • the thickness of the insulating layer 60 is 2 ⁇ m
  • the thickness of the organic layer 70 is 110 nm
  • the second electrode The thickness of 80 is 150 nm.
  • the first electrode 50 is not disposed in a portion where light is transmitted except the region where the reflective layer 20 is disposed, and the second electrode 80 is formed of silver (Ag). That is, the first electrode 50 includes an opening provided at a position facing the opening of the reflective layer 20.
  • the transmittance can be improved by reducing the area of the second electrode 80 as much as possible. That is, it is more preferable that the second electrode is not formed on the second portion.
  • the structure of the device C in which the transmitted light does not pass through the first electrode 50 is improved by 1% to 2% transmittance on the longer wavelength side than the structure of the device A. Therefore, in addition to reducing the area of the second electrode 80, the transmittance of the first electrode 50 can be improved by reducing the area as much as possible. That is, it is preferable that the first electrode is not formed on the second portion.
  • the structure of the device D in which the transmitted light does not pass through the first electrode 50 is on the longer wavelength side than the structure of the device B.
  • the 1-2% transmittance is improved. Also from this result, the transmittance can be improved by reducing the area of the first electrode 50 even when the second electrode 80 is not provided with an opening.
  • Drawing 8 is a figure for explaining an example of the manufacturing method of the organic electroluminescent element of one embodiment.
  • a transparent support substrate to be the first light transmissive substrate 10 is prepared, a layer made of the material of the reflective layer 20 is formed on the first light transmissive substrate 10 by vapor deposition or sputtering (Step 1), and an opening is formed.
  • the reflective layer 20 is formed by patterning the pattern having the pattern (step 2).
  • the photorefractive layer 30 is formed on the reflective layer 20 (step 3).
  • a scattering layer is formed by introducing fine metal particles / ceramic particles such as Ag, Al, SiO 2 , ZrO 2 , TiO 2 , and AlO 3 into an organic material such as photosensitive polyimide and a resin material. It may be formed, an uneven structure of an organic resin that can be formed by photolithography or the like may be formed, and a structure in which a metal is deposited on the uneven structure formed of an organic resin may be formed.
  • the average particle size of the fine particles is preferably 1 ⁇ m or less.
  • the difference in refractive index between the particles and the binder is preferably 0.1 to 1.0.
  • planarizing layer 40 is formed on the photorefractive layer 30.
  • the planarization layer 40 is formed of an organic material such as polyimide and a resin material (Step 4).
  • a light emitting element is formed on the planarizing layer 40. That is, the first electrode 50, the insulating layer 60, the organic layer 70, and the second electrode 80 are sequentially formed on the planarizing layer 40 (step 5). At this time, the insulating layer 60 can be omitted, and the first electrode 50 and the second electrode 80 are patterned into a predetermined pattern as necessary.
  • the area of the light emitting portion can be defined by introducing the insulating layer 60, and the light emitting portion is provided only above the photorefractive layer 30 by forming the insulating layer 60 having an opening above the photorefractive layer 30. Is possible. In addition, by introducing the insulating layer 60, it is possible to avoid a decrease in luminance contrast ratio between the first electrode 50 side and the second electrode 80 side.
  • the insulating layer 60 when the insulating layer 60 is formed on the first electrode 50, it also functions to prevent a short circuit with the second electrode 80, and an unnecessary short circuit due to impurities or the like can be prevented.
  • the insulating layer 60 when the insulating layer 60 is introduced, for example, it is possible to prevent the mask from being distorted due to thermal expansion or stress during the deposition of the second electrode 80 and coming into contact with the organic layer 70 to cause a short circuit. This is to prevent the mask from contacting the organic layer 70 by contacting the mask with the insulating layer 60 when the insulating layer 60 has a certain height.
  • the height of the insulating layer 60 is desirably high, desirably at least greater than the thickness of the organic electroluminescent element portion, and desirably 1 ⁇ m or more.
  • a sealing substrate to be the second light transmissive substrate 90 is prepared, and is disposed so as to face the support surface of the first light transmissive substrate 10, and the first light transmissive substrate 10 is sealed with a sealing material or the like. Fixed.
  • the first electrode 50 and the second electrode 80 are not particularly limited as long as they have transparency and electrical conductivity.
  • transparent electrodes such as ITO, IZO, and ZnO, thin-film MgAg, Ag metal electrodes, and graphene can be considered.
  • transparent electrodes such as ITO, IZO, and ZnO having high transmittance.
  • ITO or the like is produced by a sputtering apparatus
  • vapor deposition is performed with high energy.
  • the organic layer 70 may be damaged and the characteristics may be deteriorated.
  • the transparent electrode such as ITO has lower conductivity than the metal electrode such as MgAg and Ag, a voltage drop occurs when the area is increased, and luminance unevenness occurs in the surface.
  • the second electrode 80 the thin film MgAg, Ag metal electrode, etc. can be produced by vapor deposition, and since the second electrode 80 has a higher conductivity than the transparent electrode such as ITO, the second electrode 80 is made of a thin film. It is desirable to use metal electrodes such as MgAg and Ag.
  • the first electrode 50 is a transparent electrode
  • the second electrode 80 is a reflective electrode
  • the reflective layer 20 is omitted
  • the first electrode 50 is provided with an opening and opposed to the second electrode 80.
  • a photorefractive structure is provided on the outer surface of the optical substrate 10. In such a case, the photorefractive structure needs to be aligned and disposed so as to face the second electrode 80, which complicates the manufacturing method and reduces the tact time during production. Further, if the position of the photorefractive structure is shifted so as to face the opening of the second electrode 80, the transmitted image may be blurred and visibility may be lowered.
  • the first electrode 50 that is a transparent electrode, the insulating layer 60, the organic layer 70, and the second electrode 80 that is a reflective electrode are formed by vapor deposition. It becomes difficult to align the organic layer 70 and the second electrode 80 to be formed. This is because the deposited film is formed through a shadow mask, and the shadow mask is deformed or distorted due to thermal expansion or stress applied to the mask. Therefore, in this case, it is difficult to form a light emitting region only immediately above the formation of the photorefractive structure, and it is difficult to improve the light extraction rate.
  • the patterned reflective layer 20 is formed in advance on the first light-transmitting substrate 10, and the photorefractive layer 30 is further formed thereon, and the first electrode is further formed thereon. 50, the organic layer 70, and the second electrode 80 are sequentially formed.
  • the reflective layer 20 and the photorefractive layer 30 that are a photorefractive structure from the organic electroluminescent element to the outside can be formed on the first translucent substrate 10 by a method such as photolithography, and the first electrode. 50, the organic layer 70, and the second electrode 80 are not required to be aligned, and the reflective layer 20 and the photorefractive layer 30 that are external light extraction configurations can be easily aligned. For this reason, the manufacturing process of an organic electroluminescent element does not become complicated, and a yield improvement and a tact improvement are attained.
  • the photorefractive layer 30 is produced by photolithography, the photorefractive layer 30 can be formed with high accuracy, and a photorefractive structure is provided inside the organic electroluminescent element. However, the transmission image is less likely to be blurred.
  • the lifetime by providing a photorefractive structure inside the organic electroluminescent device, the light extraction efficiency increases, so that the driving current of the organic layer can be made smaller than before, and the long lifetime of the organic electroluminescent device. Can be realized.
  • the first light-transmitting property is obtained when energized.
  • the organic electroluminescent element of this embodiment irradiates light only on the second translucent substrate 90 side, only a specific object can be illuminated, and the first translucent substrate 10 side and the second translucent substrate 10 side can be illuminated. The power consumption can be kept lower than when both the light-transmitting substrate 90 side is illuminated.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining an example of the configuration of the illumination device according to the second embodiment.
  • the illuminating device of this embodiment includes the organic electroluminescent element 130 of the above-described embodiment, and a power source E electrically connected to the first electrode 50 and the second electrode 80 of the organic electroluminescent element 130. .
  • FIG. 12A and FIG. 12B are schematic diagrams illustrating an illumination system according to the third embodiment.
  • the illumination system 131 according to the present embodiment includes a plurality of organic electroluminescent elements (for example, the organic electroluminescent element 130) according to the first embodiment, and a control unit 301.
  • the control unit 301 is electrically connected to each of the plurality of organic electroluminescent elements 130 and controls turning on / off of each of the plurality of organic electroluminescent elements 130.
  • the control unit 301 is electrically connected to the first electrode 50 and the second electrode 80 of each of the plurality of organic electroluminescent elements 130. Accordingly, the control unit 301 individually controls lighting / extinguishing of the plurality of organic electroluminescent elements 130.
  • each of a plurality of organic electroluminescent elements (for example, the organic electroluminescent element 130) is connected in series.
  • the controller 301 is electrically connected to the first electrode 20 of one organic electroluminescent element 130 among the plurality of organic electroluminescent elements 130.
  • the control unit 301 is electrically connected to the second electrode 50 of another one of the plurality of organic electroluminescent elements 130. Accordingly, the control unit 301 collectively controls lighting / extinguishing of the plurality of organic electroluminescent elements 130.
  • the control unit 301 may individually control lighting and extinction of each of the plurality of organic electroluminescent elements 130, or may control them collectively. According to the illumination systems 131 and 132 according to the present embodiment, it is possible to provide an illumination system with high quality and reliability, similar to the above-described organic electroluminescent element and illumination device.

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Abstract

　光を放出する第１部分と光透過性の第２部分とを有する積層体（１００）であって、第１部分は、光透過性の第１電極（５０）と、第１電極（５０）と対向する光透過性の第２電極（８０）と、第１電極（５０）と第２電極（８０）との間に設けられ光を放出する有機層（７０）と、を備える積層体（１００）と、前記第１部分の第１電極（５０）と対向する光屈折構造であって、第１電極（４０）と対向する反射層（２０）と第１電極（５０）および反射層（２０）の間に設けられた光屈折層（３０）とを有する光屈折構造と、を備える、有機電界発光素子。

Description

有機電界発光素子、照明装置、および照明システム
　本発明の実施形態は、有機電界発光素子、照明装置、および照明システムに関する。
　照明装置や照明システムに搭載される発光素子として、有機電界発光素子が注目されている。有機電界発光素子は、互いに対向する一対の電極（陽極および陰極）と、一対の電極間に挟持された有機発光層と、を備えている。
　有機発光層は、陽極から正孔が注入されるとともに陰極から電子が注入されると、有機発光層内で電子と正孔とが結合して発光する。有機発光層を採用した有機電界発光素子は、視認性および耐衝撃性に優れるとともに、有機発光層を形成する有機物の発光色が多様である等の利点を有することから、表示装置だけでなく照明装置にも応用されている。
　有機発光層に用いられる材料は可視光領域に対する透過率が高く、陰極および陽極を透明電極材料で形成することにより、透明照明装置を実現可能である。このような透明照明装置では、通電したときに素子の両面に光が照射され、素子の両側にある対象物を照らすことができる。また、通電していないときには、外光を透過するため、素子を通して透過像を得ることができる。
　また、例えば陽極を透明電極材料で形成し、陰極を不透明電極材料で形成し、不透明電極の幅を微細化することによって、透過型の照明装置を実現することができる。
特開２０１１-２４９５４１号公報
　例えば、ボトムエミッションタイプの有機電界発光素子は、陽極と基板、基板と空気層のように隣接する層の屈折率が異なるために、その界面で光が反射し、発光層内で発生した光を効率よく外部へ取り出せないことがあった。一例として、有機発光層内で発生した光のうち、有機電界発光素子外部に取り出すことができる光（外部モード）は約２０％、基板には到達するが基板から外部へ取り出すことができない光（基板モード）は約３０％、基板に到達できず発光層や電極に閉じ込められる光（薄膜モード、および陰極損失）は約５０％程度と考えられている。このため、有機電界発光素子内に閉じ込められている光や電極による光損失を外部に取り出すため、光取出し層を設ける必要がある。このような光取出し層を不透明電極の幅を微細化させることで実現する照明装置に適用した場合、不透明電極部直下にのみ光取出し層を設けなければ、素子を通過した光が結像した透過像のぼけが生じる。また、不透明電極部直下にのみ光取出し層を設けるためには、光取出し層のアラインメントが必要となるなどの問題が生じる。
　本発明の実施形態は、上記の事情を鑑みてなされたものであって、光取出し効率の向上を実現する有機電界発光素子、照明装置、および、照明システムを提供することを目的とする。
　本発明の実施形態によれば、光を放出する第１部分と光透過性の第２部分とを有する積層体であって、前記第１部分は、光透過性の第１電極と、前記第１電極と対向する光透過性の第２電極と、前記第１電極と前記第２電極の間に設けられ光を放出する有機層と、を備える積層体と、前記第１部分の前記第１電極と対向する光屈折構造であって、前記第１電極と対向する反射層と前記第１電極および前記反射層の間に設けられた光屈折層とを有する光屈折構造と、を備える、有機電界発光素子が提供される。
図１は、実施形態の有機電界発光素子の一構成例を概略的に示す断面図である。 図２は、一実施形態の有機電界発光素子の反射層と第１電極と、絶縁層の配置位置の例を概略的に示した図である。 図３は、一実施形態の有機電界発光素子の反射層と第１電極と、絶縁層の配置位置の他の例を概略的に示した図である。 図４は、実施形態の有機電界発光素子について第１透光性基板側から入射する光の透過率を光学シミュレーションした結果の一例を示す図である。 図５は、デバイスＡの有機電界発光素子の構成例を説明するための図である。 図６は、デバイスＣの有機電界発光素子の構成例を説明するための図である。 図７は、デバイスＤの有機電界発光素子の構成例を説明するための図である。 図８は、一実施形態の有機電界発光素子の製造方法の一例を説明するための図である。 図９は、ＬＥＤ光源による白色光の発光スペクトルを色度座標に変換したときの、昼光色、昼白色、白色、温白色および電球色の色度範囲に入る発光スペクトルを示す図である。 図１０は、ＬＥＤ光源による白色光の発光スペクトルを色度座標に変換したときの色度座標と相関色温度とを示す図である。 図１１は、実施形態の照明装置の一構成例を説明するための図である。 図１２Ａは、実施形態の照明システムの一構成例を説明するための図である。 図１２Ｂは、実施形態の照明システムの一構成例を説明するための図である。
実施形態
　以下、実施形態の有機電界発光素子、照明装置、および、照明システムについて、図面を参照して説明する。
　図１は、第1の実施形態の有機電界発光素子の一構成例を概略的に示す断面図である。
　本実施形態の有機電界発光素子は、積層体１００と光屈折構造とを備える。積層体１００は、光を放出する第１部分と、光透過性の第２部分とを有する。第１部分は、光透過性の第１電極５０と、第１電極５０と対向する光透過性の第２電極８０と、第１電極５０と第２電極８０との間に設けられ光を放出する有機層７０と、を備える。光屈折構造は、第１部分の第１電極５０と対向する。光屈折構造は、第１電極５０と対向する反射層２０と、第１電極５０および反射層２０の間に設けられた光屈折層３０とを有する。
　第１部分と第２部分とは、それぞれ複数設けることができる。例えば第１部分と第２部分とがストライプ状に交互に配置していても良い。あるいは、第１部分が格子状に形成されて、第２部分がそのパタンで仕切られた内側に配置していても良い。
　第１部分は発光部分として機能する。すなわち、有機電界発光素子の点灯時には、第１部分から光が放出される。第１部分の有機層７０からの光は、光屈折構造が設けられた側の面と反対側の面（発光面）から放出される。
　一方、第２部分は非発光領域であり、光透過領域である。なお、第１層４１および第２層４２と絶縁層７０との透過率は５０％以上であることが望ましい。
　有機電界発光素子の点灯時において、発光面を見た場合、その発光輝度が高いために目の錯覚を引き起こし、透過像を見ることが出来ない。有機電界発光素子の点灯時において非発光面を見た場合には透過像を見ることができる。消灯時には、発光面側から非発光面側を視認可能であるとともに、非発光面側から発光面側を視認可能である。
　有機電界発光素子は、積層体１００の光屈折構造が設けられた側において第２部分と対向する光透過性の第１層４１をさらに備えていても良い。有機電界発光素子は、光屈折層３０と第１電極との間に設けられた光透過性の第２層４２をさらに備えていても良い。第１層４１と第２層４２とはひとつながりの層であってもよい。
　第１層４１および第２層４２と第１電極５０との屈折率差は大きくないことが好ましい。例えばこの屈折率差を０．５以下とすることが好ましい。これによって第１電極と第１層４１または第２層４２との界面で全反射が生じるのを抑制することができる。
　図１においては、有機電界発光素子は、第１電極４１と第２電極４２と有機層７０は前記第２部分にも設けられている。図１においては、積層体１００は、第１電極５０と有機層７０との間に絶縁層６０をさらに備える。
　有機電界発光素子は、さらに第１透光性基板１０と第２透光性基板９０とを有していても良い。第１透光性基板１０と第１電極５０との間に光屈折構造が設けられる。第２透光性基板９０と有機層７０との間に第２電極が設けられる。例えば第１透光性基板１０と第２透光性基板９０とは、例えば有機電界発光素子を取り囲む封止材等で接着されている。
　第１透光性基板１０は、例えば、ガラスや樹脂材料等により形成された略平板状の支持基板である。
　本実施形態では、反射層２０と光屈折層３０とは光屈折構造として機能する。光屈折構造は、第１透光性基板１０の支持面上に配置され、開口を備える。光屈折構造は、後述する有機層７０が発した光を屈折させて第２電極８０側へ進行させる。
　反射層２０は、光の反射率の高い材料であって光の吸収の少ない材料により形成され、第１透光性基板１０上に配置されている。反射層２０は例えば、銀（Ａｇ）やアルミニウム（Ａｌ）等の金属材料により開口を含むように形成されている。なお、反射層２０は、金属材料以外にも、誘電体の多層膜構造により形成してもよく、光の反射率の高い材料であって、光の吸収の少ない材料であれば、特に限定されない
　光屈折層３０は、反射層２０上に配置されている。後述する有機層７０、第１電極５０、第２電極８０は、屈折率の異なる複数の層の積層構造であり、各層の屈折率差のため各層の界面で全反射が生じると光を有機電界発光素子外へ取り出すことができない。光屈折層３０は、各層の界面での全反射を回避して光を有機電界発光素子外へ取り出すように形成されている。
　光屈折層３０は、光を屈折させる機能を有する。光屈折層３０は、光を散乱させる機能を有していても良い。たとえば、光透過性の材料からなるバインダーに、この材料と屈折率の異なる粒子を分散させた層を用いることができる。具体的には、感光性ポリイミドのような有機材料および樹脂材料に銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、２酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化アルミニウム（ＡｌＯ３）等の微小金属粒子・セラミック粒子を導入した層が挙げられる。光透過性の材料と粒子との屈折率差は、例えば０．１以上１以下とすることが好ましい。粒子の径の大きさは、例えば０．１～１μｍ（マイクロメートル）とすることが好ましい。
　他にも、光屈折層３０としては、凹凸構造を挙げることができる。一つの凸構造の幅および高さは、例えばそれぞれ０．１～１μｍ（マイクロメートル）とすることができる。凹凸構造は、例えば樹脂材料、特に有機樹脂材料を用いることができる。また、凹凸構造は、例えばフォトリソグラフィにより形成することができる。凹凸構造は、反射面と対向する側の面と反対側の面に金属等光反射性の材料の層を有していても良い。
　また、バインダーと粒子からなる光屈折層の上に第２層を設ける場合、バインダーと平坦化層４０の屈折率差は、０．５以下、好ましくは０．３以下であることが望ましい。バインダーと第２層の屈折率差をこのようにすることで光が光屈折層および第２層界面での全反射を避けることが可能となる。一方、バインダーと粒子との屈折率差は、０．３以上、好ましくは０．５以上であることが望ましい。これにより、粒子による光の散乱効果を得ることができる。
　光屈折層として凹凸構造を用いる場合、第２層との屈折率差は、例えば０．０５以上０．９以下、好ましくは０．３以上０．９以下とすることが望ましい。
　反射層２０は、白色光を出射する有機電界発光素子を想定した場合、広い波長域で高いヘイズが得られるため、白色光を出射する有機電界発光素子の光屈折層３０としては散乱層が望ましい。
　なお、光屈折構造が大きいとこれらの視認性が増して光屈折構造が視認されやすくなってしまう。また、素子の光透過領域が減少して光透過率が低下する。すなわち、開口を通じて視認される透過像の見栄えが悪くなる。したがって、例えば反射層２０および光屈折層３０を複数の帯状パタンとする場合には、帯状パタンが延びる方向と略直交する方向における幅を小さくしたほうが望ましく、例えば、この幅を１μｍ以上１０００μｍ以下とすることが望ましい。
　第１層は光屈折層３０を覆うように配置され、上層に形成する第１電極５０、絶縁層６０、有機層７０、および第２電極８０を形成する下地を平坦化する。そのため、第１透光性基板１０の支持面に対して高い平坦性がある透光性の材料で形成することが望ましく、光吸収が少なく透明性が高い材料で形成されることが望ましい。たとえば、平坦化層４０は、ポリイミドやテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)のような有機材料および樹脂材料、ＳｉＯ２等の無機材料、有機材料や無機材料の混合物で形成することができる。なお、平坦化層４０は、光屈折層３０の表面が比較的平坦である場合には省略可能である。
　また、有機層７０から出射した光が第１電極５０と平坦化層４０との界面で全反射しないように、第１電極５０と平坦化層４０との屈折率差は０．５以下であることが望ましく、第１電極５０と平坦化層４０との屈折率差は略同等であることがさらに望ましい。たとえば、本実施形態では、平坦化層４０の屈折率が略１．７８であって、後述する第１電極５０の屈折率は略１．７～１．９、有機層７０の屈折率は略１．７～１．８、第２電極８０の屈折率は略０．８、空気の屈折率は略１である。
　第１層４１および第２層４２は、積層構造でも構わない。第１電極５０の屈折率と第１透光性基板１０の屈折率との間の屈折率をもつ層を、徐々に屈折率の違う層を積層することにより、素子に入射する透過光の反射を防止することが可能となる。たとえば、後述する第１電極５０の屈折率は略１．９、第１透光性基板１０の屈折率は略１．５とした場合、屈折率が１．８、１．７、１．６と３層の平坦化層４０で積層することにより、素子に入射する透過光の反射を防止することが可能となる。なお、屈折率は波長分散をもつが、後述する発光スペクトルのピーク値を持つ波長において、上記の屈折率関係を満たすことが望ましい。
　第１電極５０は、透光性の導電材料により形成され平坦化層４０上に配置されている。第１電極５０は、透光性の導電材料であれば特に限定しない。第１電極５０は、例えば、ＩＴＯ（indium tin oxide）、ＩＺＯ(indium zinc oxide)、ＺｎＯ(zinc oxide)等の透明電極、薄膜のマグネシウムと銀との合金（ＭｇＡｇ）、銀（Ａｇ）等の金属電極、グラフェン、導電性の有機材料、およびそれらの積層構造が考えられる。透過率の観点から考えると、透過率の高いＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ等の透明電極で第１電極５０を形成することが望ましい。
　絶縁層６０は、第１電極５０上に形成されている。絶縁層６０は、光屈折層３０の上層に設けられた開口を有している。あるいは、絶縁層６０は、光屈折層３０の上層が除去されて、複数の島状に分離している。絶縁層６０は、感光性ポリイミドやテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)のような、一般に使用されるレジスト等、特に材料を限定しないが、絶縁層６０を配置する領域は光が透過する領域であるため、透過率が高く光吸収が少ない透光性材料で形成されることが好ましい。たとえば、絶縁層６０は、可視光の透過率が５０％以上の材料で形成されることが望ましい。
　有機層７０は、少なくとも発光層を含む。例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層の積層構造である。なお、有機層７０の積層構造は上述に限定されるものではない。
　正孔注入層は第１電極５０上に配置され、例えば、４，４’－ビス［Ｎ－（ナフチル）－Ｎ－フェニル－アミノ］ビフェニル（α－ＮＰＤ）や（ポリ（３，４－　エチレンジオキシチオフェン）－ポリ（スチレンスルホン酸））Ｐｅｄｏｔ：ＰＳＳ、（銅フタロシアニン）ＣｕＰｃ及び三酸化モリブデン（ＭｏＯ３）等により形成される。特に、Ｐｅｄｏｔ等の塗布形成可能な材料は蒸着法で形成される材料に比べ、下地層の凹凸を覆うことが可能であり、短絡等による歩留まり低下を抑制できる。
　正孔輸送層は正孔注入層上に配置され、例えば、４，４’－Ｎ，Ｎ’－ジカルバゾールビフェニル（ＣＢＰ）、４，４’，４”－トリス（Ｎ－（３－メチルフェニル）Ｎ－フェニルアミノ）トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）、および、Ｎ，Ｎ’－ビス（３－メチルフェニル）－（１，１’－ビフェニル）－４，４’－ジアミン（ＴＰＤ）、４，４’－ビス［Ｎ－（１－ナフチル）－Ｎ－フェニルアミノ］ビフェニル（α－ＮＰＤ）、１，１－ビス［４－［Ｎ，Ｎ－ジ（ｐ－トリル）アミノ］フェニル］シクロヘキサン）（ＴＡＰＣ）等により形成される。
　なお、正孔注入層と正孔輸送層は複数の有機層の積層構造とせずに同様の機能を果たす単一の層であってもよく、さらに別の有機層を備えていても構わない。さらに、正孔注入層および正孔輸送層を形成する材料は上記の材料に限定されるものではない。
　電子注入層は第２電極８０の下層に配置され、例えば、フッ化リチウム、フッ化セシウム、及び、リチウムキノリン錯体などの少なくともいずれかを含む材料により形成される。
　電子輸送層は電子注入層の下層に配置され、例えば、Ａｌｑ３、(ビス（２－メチル－８－ キノリラト）(ｐ－フェニルフェノラート)アルミニウム)ＢＡｌｑ、バソフェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）、トリス[３－(３－ピリジル)－メシチル]ボラン（３ＴＰＹＭＢ）により形成される。
　なお、電子注入層と電子輸送層は複数の有機層の積層構造とせずに同様の機能を果たす単一の層であってもよく、さらに別の有機層を備えていても構わない。さらに、電子注入層および電子輸送層を形成する材料は上記の材料に限定されるものではない。
　発光層は正孔輸送層と電子輸送層との間に配置され、例えば、トリス（８－ヒドロキシキノリナート）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）、及びポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）などの各種蛍光材料により形成される。
　また、発光層には、ホスト材料と、ホスト材料に添加されるドーパントとの混合材料を用いることができる。ホスト材料としては、例えば４，４’－Ｎ，Ｎ’－ビスジカルバゾリルール－ビフェニル（ＣＢＰ）、２，９－ジメチル－４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン（ＢＣＰ）、トリフェニルジアミン（ＴＰＤ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）及び（ポリフェニレンビニレン）ＰＰＴなどを用いることができる。ドーパント材料としては、例えば、イリジウム（III）ビス（４，６－ジ－フルオロフェニル）－ピリジネート－Ｎ，Ｃ２’］ピコリネート（Ｆｌｒｐｉｃ）、トリス（２－フェニルピリジナート）イリジウム（III）（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）及びトリス［１－フェニルイソキノリン－Ｃ２，Ｎ］イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｐｉｑ）３）などの燐光材料を用いることができる。なお、発光層を形成する材料は上述のものに限定されるものではない。
　また、例えば、発光層は積層構造を有しても良い。複数の発光層を用いることで、複数のピークをもつ発光スペクトルを得ることが可能となる。第１電極５０と第２電極８０とが透明電極材料で形成されている場合、その屈折率関係によりマイクロキャビティ効果が発生しやすく、発光スペクトルが単一ピークである単色素子が好まれるが、本実施形態の有機電界発光素子では反射層２０および光屈折層３０で光が屈折、または散乱するため、マイクロキャビティ効果が抑制され、発光スペクトルが複数のピークである場合でも広い波長域で光取出し効率の向上が実現できる。このような観点からたとえば、発光層から出射する光は、発光スペクトルにおけるピークが２以上である図９に示すような白色光が好ましい。この際、たとえばピークは発光スペクトルを複数のガウス関数でフィッティングした場合、半値全幅の値が５ｎｍ以上の場合をさす。
　白色光は、たとえば、発光スペクトルを色度座標に変換した場合に、日本工業規格ＪＩＳ　Ｚ　９１１２：２０１２の区分によるＬＥＤの光源色における昼光色、昼白色、白色、温白色および電球色の５種類の色度範囲に入る発光スペクトルを示す。昼光色、昼白色、白色、温白色および電球色の色度範囲は、ｘｙ色度座標上において以下の色度座標の点を結ぶ４辺形とする。図９に示すスペクトルは、色度座標に変換した場合、（０．４３１４、０．４０５７）となり、図１０に示すように上記ＪＩＳ規格では電球色内となる。なお、図１０では、図９に示す昼光色、昼白色、白色、温白色および電球色の各領域の頂点に相当する色度座標と相関色温度（Ｋ）とを示している。
　第２電極８０は透光性の導電材料により形成され有機層７０上に配置されている。第２電極８０は、例えば、ＩＴＯ（indium tin oxide）、ＩＺＯ(indium zinc oxide)、ＺｎＯ(zinc oxide)等の透明電極、薄膜のマグネシウムと銀との合金（ＭｇＡｇ）、銀（Ａｇ）等の金属電極、グラフェン等、およびそれらの積層構造が考えられる。第２電極８０は、透光性の導電材料であれば特に限定しない。透過率の観点から考えると、透過率の高いＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ等の透明電極で第２電極８０を形成することが望ましい。
　第２透光性基板９０は、第１透光性基板１０の支持面と対向するように配置されている。第２透光性基板９０は、水分および酸素の侵入を防ぐ効果をもつ材料であれば、特に限定されない。第２透光性基板９０は、例えば、ガラス、有機材料や樹脂、ＳＵＳ等の金属膜、ＳｉＮ等の無機材料、およびそれらの積層構造により形成された略平板状の封止基板である。
　第２透光性基板９０と有機電界発光素子との間に水分・酸素を吸収する材料を配置しても良い。本発明においては、素子全体を透明化させる必要があるため、水分・酸素を吸収する材料は透過率の高いものが好ましい。
　図２は、一実施形態の有機電界発光素子の反射層２０と第１電極５０と、絶縁層６０の配置位置の例を概略的に示した図である。
　反射層２０は、例えば、支持面と略平行である第２方向Ｙに延びた帯状パタンを複数有し、これら帯状パタンは第１方向Ｘに並んで配置されている。なお、ここでは図示しないが、光屈折層は反射層２０と同様のパタンで反射層２０上に配置される。
　第１電極５０は、第１透光性基板１０の上層において支持面の略全面に渡って配置されている。第１電極５０の一部は第１透光性基板１０の端部に引き出され、電源と電気的に接続する端子（図示せず）と接続している。
　絶縁層６０は、反射層２０の開口の上層に配置されている。この例では、絶縁層６０は、第２方向Ｙに延びた帯状パタンを複数有し、これら帯状パタンは第１方向Ｘにおいて反射層２０の間に配置されている。すなわち、第１方向Ｘにおいて、反射層２０と絶縁層６０とは交互に並んで配置している。
　図３は、一実施形態の有機電界発光素子の反射層２０と第１電極５０と、絶縁層６０の配置位置の他の例を概略的に示した図である。
　反射層２０は、例えば、第２方向Ｙに延びた帯状パタンを複数有するとともに、第１方向Ｘに延びた帯状パタンを複数有する。第２方向Ｙに延びた帯状パタンは第１方向Ｘに並んで配置され、第１方向Ｘに延びた帯状パタンは第２方向Ｙに並んで配置されている。換言すると、反射層２０は格子状に形成されている。あるいは、反射層２０は、マトリクス状に設けられた開口を有している。なお、ここでは図示しないが、光屈折層は反射層２０と同様のパタンで反射層２０上に配置される。
　第１電極５０は、第１透光性基板１０の上層において支持面の略全面に渡って配置されている。第１電極５０の一部は第１透光性基板１０の端部に引き出され、電源と電気的に接続する端子（図示せず）と接続している。
　絶縁層６０は、反射層２０の開口の上層に配置されている。この例では、絶縁層６０は、マトリクス状に並ぶ開口の上層に配置されている。
　図２および図３に示すように、絶縁層６０は、発光領域の面積を規定する場合には、素子面内の反射層２０が存在しない部分に形成することが望ましい。しかしながら、第１電極５０および第２電極８０をパターンニングする場合には、第１電極５０および第２電極８０のパタンにより発光領域の面積を規定することができるため、この場合には絶縁層６０の形状は特に限定されない。
　なお、照明装置および照明システムに搭載される有機電界発光素子の場合、ディスプレイのように画素ごとに独立に発光素子を駆動させる必要がないため、第１電極５０と第２電極８０との一方あるいは双方を支持基板の支持面と同程度の面積で形成することができる。したがって、このような有機電界発光素子では第１電極５０および第２電極８０にパタンを形成する必要がなく、製造方法が複雑にならず、低コストで製造することができる。
　図４は、実施形態の有機電界発光素子について第１透光性基板側から入射する光の透過率を光学シミュレーションした結果の一例を示す図である。
　本実施形態の有機電界発光素子は、反射層２０を配置した領域以外の部分を透過する光の透過率は高い方が望ましい。そこで、第１透光性基板１０、平坦化層４０、第１電極５０、絶縁層６０、有機層７０、および、第２電極８０の透過率を４つのデバイスについて光学シミュレーションにより検討した。
　図５は、デバイスＡの有機電界発光素子の構成例を説明するための図である。図５の有機電界発光素子においては、第１電極と有機層が第２部分にも設けられている。第２電極は第２部分に設けられていない。
　デバイスＡは、第１透光性基板１０の厚さが略０．７ｍｍ、平坦化層４０の厚さが２μｍとし、第１電極５０の厚さが１５０ｎｍ、絶縁層６０の厚さが２μｍ、有機層７０の厚さが１１０ｎｍである。
　この例では、反射層２０を配置した領域以外の光が透過する部分において第２電極８０は配置しないものとし、第１電極５０はＩＴＯにより形成するものとした。すなわち、第２電極８０は、反射層２０の開口と対向した位置に開口を有している。
　デバイスＢの有機電界発光素子は、図１に示す構成と同様である。　
　デバイスＢは、第１透光性基板１０の厚さが０．７ｍｍ、平坦化層４０の厚さが２μｍ、第１電極５０の厚さが１５０ｎｍ、絶縁層６０の厚さが２μｍ、有機層７０の厚さが１１０ｎｍ、第２電極８０の厚さが１５０ｎｍである。
　この例では、反射層２０を配置した領域以外の光が透過する部分にも第１電極５０および第２電極８０を配置するものとし、第１電極５０はＩＴＯにより形成し、第２電極８０は銀（Ａｇ）により形成するものとした。すなわち、反射層２０の開口の上層には第１電極５０および第２電極８０が配置されている。
　図６は、デバイスＣの有機電界発光素子の構成例を説明するための図である。図６の有機電界発光素子においては、有機層が第２部分にも設けられている。第１電極と第２電極は第２部分に設けられていない。
　デバイスＣは、第１透光性基板１０の厚さが０．７ｍｍ、平坦化層４０の厚さが２μｍ、絶縁層６０の厚さが２μｍ、有機層７０の厚さが１１０ｎｍである。
　この例では、反射層２０を配置した領域以外の光が透過する部分において第１電極５０および第２電極８０を配置しないものとした。すなわち、第１電極５０と第２電極８０とは、反射層２０の開口と対向する位置に設けられた開口を備えている。したがって、反射層２０の開口の上層には第１電極５０も第２電極８０も配置されない。
　図７は、デバイスＤの有機電界発光素子の構成例を説明するための図である。図７の有機電界発光素子においては、有機層と第２電極が第２部分にも設けられている。第１電極は第２部分に設けられていない。
　デバイスＤは、第１透光性基板１０の厚さが０．７ｍｍ、平坦化層４０の厚さが２μｍ、絶縁層６０の厚さが２μｍ、有機層７０の厚さが１１０ｎｍ、第２電極８０の厚さが１５０ｎｍである。
　この例では、反射層２０を配置した領域以外の光が透過する部分において第１電極５０を配置しないものとし、第２電極８０は銀（Ａｇ）により形成するものとした。すなわち、第１電極５０は、反射層２０の開口と対向する位置に設けられた開口を備えている。
　上記の４構造のデバイスについて図４に示すシミュレーション結果を参照すると、透過光が第２電極８０を通過しないデバイスＡとデバイスＣとの構造では、透過光が第２電極８０を通過するデバイスＢとデバイスＤとの構造よりも２倍程度高い透過率を示すことがわかる。これは、銀（Ａｇ）により形成された第２電極８０の屈折率が他の層構造と屈折率が大きく異なるためであると考えられる。
　したがって、以上から、可能な限り第２電極８０の面積を減らすことにより、透過率を改善することができる。すなわち、第２部分には第２電極が形成されていないことがより好ましい。
　また、デバイスＡとデバイスＣとを比較すると、透過光が第１電極５０を通過しないデバイスＣの構造がデバイスＡの構造よりも長波長側では１％～２％透過率が改善している。したがって、第２電極８０の面積を減らすことに加えて、第１電極５０も可能な限り面積を減らすことにより、透過率を改善することができる。すなわち、第２部分には第１電極も形成されていないことが好ましい。
　更に、透過光が第２電極８０を通過するデバイスＢとデバイスＤとを比較した場合においても、透過光が第１電極５０を通過しないデバイスＤの構造がデバイスＢの構造よりも長波長側では１－２％透過率が改善している。この結果からも、第２電極８０に開口を設けない場合においても第１電極５０の面積を減らすことにより、透過率を改善することができる。
　続いて、一実施形態の有機電界発光素子の製造方法について図面を参照して説明する。　
　図８は、一実施形態の有機電界発光素子の製造方法の一例を説明するための図である。
　まず、第１透光性基板１０となる透明の支持基板を用意し、第１透光性基板１０上に蒸着やスパッタ法により反射層２０の材料による層を形成し（ステップ１）、開口を有するパタンにパターンニングして反射層２０を形成する（ステップ２）。
　続いて、反射層２０上に光屈折層３０を形成する（ステップ３）。たとえば、光屈折層３０として、感光性ポリイミドのような有機材料および樹脂材料にＡｇ、Ａｌ、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＡｌＯ３等の微小金属粒子・セラミック粒子を導入して散乱層を形成してもよく、フォトリソグラフィ等で形成可能な有機樹脂の凹凸構造を形成してもよく、さらに有機樹脂で形成した凹凸構造上に金属を蒸着した構造を形成してもよい。
　たとえば、光屈折層３０を散乱層とした場合、好ましくは微粒子の平均粒子径が１μｍ以下であることが好ましい。また粒子とバインダーとの屈折率差が０．１～１．０であることが好ましい。
　続いて、上記光屈折層３０上に平坦化層４０を形成する。例えば、平坦化層４０はポリイミドのような有機材料および樹脂材料により形成する（ステップ４）。
　次に、平坦化層４０上に発光素子を形成する。すなわち、平坦化層４０上に、第１電極５０、絶縁層６０、有機層７０、第２電極８０を順次形成する（ステップ５）。このとき絶縁層６０は省略可能であるとともに、必要に応じて第１電極５０および第２電極８０は所定のパタンにパターンニングされる。
　なお、絶縁層６０を導入することにより発光部分の面積を規定でき、光屈折層３０の上層に開口を有する絶縁層６０を形成することにより、光屈折層３０の上部にのみ発光部を設けることが可能となる。また、絶縁層６０を導入することで、第１電極５０側と第２電極８０側との輝度のコントラスト比の低下を避けることが可能となる。
　さらに絶縁層６０を第１電極５０上に形成する場合には、第２電極８０との短絡を防止する機能も果たし、不純物等が原因での不要な短絡を防ぐこともできる。
　加えて、絶縁層６０を導入した場合は、例えば第２電極８０の蒸着時にマスクが熱膨張や応力等によりゆがみ、有機層７０に接触し、短絡することを防止することができる。これは、絶縁層６０がある程度の高さを持っている場合、マスクが絶縁層６０に接触することで、マスクが有機層７０に接触することを防ぐためである。絶縁層６０の高さは、高いことであることが望ましく、少なくとも有機電界発光素子部の厚みよりも高いことが望ましく、好ましくは１ｕｍ以上であることが望ましい。
　続いて、第２透光性基板９０となる封止基板を用意し、第１透光性基板１０の支持面と対向するように配置されて、シール材等により第１透光性基板１０と固定される。
　上述のように、第１電極５０、第２電極８０は、透明性かつ電気伝導性があれば特に限定されない。例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ等の透明電極、薄膜のＭｇＡｇ、Ａｇの金属電極等、グラフェン等が考えられる。透過率の観点から考えると、透過率の高いＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ等の透明電極で第１電極５０と第２電極８０を形成するのが望ましい。
　しかしながら、ＩＴＯ等はスパッタ装置で作製するため、有機層７０上にＩＴＯ等をスパッタ装置で作製する場合、高エネルギでの蒸着になる。このため、有機層７０にダメージが生じ、特性が低下することがある。また、ＩＴＯ等の透明電極はＭｇＡｇ、Ａｇ等の金属電極よりも導電率が低いため、大面積化した場合に電圧降下が生じ、面内に輝度ムラが生じる。
　この様な観点から、第２電極８０に関しては、薄膜のＭｇＡｇ、Ａｇの金属電極等は蒸着で作製でき、ＩＴＯ等の透明電極よりも高い導電率を持つことから、第２電極８０は薄膜のＭｇＡｇ、Ａｇ等の金属電極とすることが望ましい。
　また、例えば、有機電界発光素子の外部へ光を取り出す構造を、有機電界発光素子の外面に設けると、発光部と対向するように光屈折構造を設ける必要がある。たとえば、第１電極５０を透明電極とし第２電極８０を反射電極とし、反射層２０を省略した場合には、第２電極８０に開口を設けるとともに第２電極８０と対向するように第１透光性基板１０の外面に光屈折構造を設けることとなる。このような場合には、光屈折構造を第２電極８０と対向するように位置合わせして配置する必要があり、製造方法が複雑になり、生産時のタクトが落ちることである。また、光屈折構造の位置がずれて第２電極８０の開口と対向するように配置されると、透過像がぼけて視認性が低下する可能性がある。
　たとえば、第１透光性基板１０上に光屈折構造を形成した後に、透明電極である第１電極５０、絶縁層６０、有機層７０、反射電極である第２電極８０を形成すると、蒸着により形成する有機層７０や第２電極８０の位置合わせが困難となる。これは、蒸着膜はシャドーマスクを介して形成され、シャドーマスクは熱膨張やマスクに掛かる応力などにより変形やゆがみが生じるからである。したがって、この場合には、光屈折構造を形成した直上にのみ発光領域を形成することは困難であって、光取出し率の向上させることが困難である。さらに、大型の有機電界発光素子を形成する場合、マスクの変形やゆがみが大きくなる可能性があり、その場合には透過像が大きくゆがんでしまうことがある。このため、高品位の有機電界発光素子を得るためには製造方法が複雑になり、高コストな生産方式を採用することとなる。
　本実施形態の有機電界発光素子においては、上述のように、パターンニングした反射層２０を第１透光性基板１０上にあらかじめ形成し、その上に光屈折層３０、さらに上層に第１電極５０、有機層７０、および、第２電極８０を順次形成する。
　したがって、有機電界発光素子から外部への光屈折構造である反射層２０と光屈折層３０とを、第１透光性基板１０上にフォトリソグラフィ等の方法で形成可能であるとともに、第１電極５０、有機層７０、第２電極８０の位置合わせが必要なくなり、外部光取出し構成である反射層２０および光屈折層３０の位置合わせも容易になる。このため、有機電界発光素子の製造工程が複雑になることがなく、歩留まり向上、およびタクト向上が可能となる。
　さらに、光屈折層３０はフォトリソグラフィで作製するため、精度よく形成することができ、有機電界発光素子の内部に光屈折構造を設けるため、例えば有機電界発光素子の外部に取出し構造を取り付ける場合よりも透過像のぼけが生じにくくなる。
　また、寿命に関して、有機電界発光素子の内部に光屈折構造を設けることにより、光取出し効率が増大するため、有機層の駆動電流を従前よりも小さくすることができ、有機電界発光素子の長寿命化を実現することができる。
　さらに、たとえば上述の実施形態のように第１電極５０と第２電極８０とを透明電極とし、反射層２０を微細化した透過型の有機電界発光素子では、通電した際に第１透光性基板１０側から第２透光性基板９０側を視認することは可能であるが、第２透光性基板９０側には光が照射されているため第２透光性基板９０側から第１透光性基板１０側を視認することはできない。さらには、本実施形態の有機電界発光素子は第２透光性基板９０側のみに光を照射するため、特定の対象物のみを照らすことができ、第１透光性基板１０側と第２透光性基板９０側との両方を照らす場合よりも電力消費を低く抑えることができる。
　図１１は、第２の実施形態の照明装置の構成の一例を説明するための図である。　
　本実施形態の照明装置は、上記実施形態の有機電界発光素子１３０と、有機電界発光素子１３０の第１電極５０と、第２電極８０とに電気的に接続した電源Ｅと、を備えている。
　図１２Ａ及び図１２Ｂは、第３の実施形態に係る照明システムを表す模式図である。　
　図１２Ａに表したように、本実施形態に係る照明システム１３１は、第１の実施形態に係る複数の有機電界発光素子（例えば有機電界発光素子１３０）と、制御部３０１と、を備える。
　制御部３０１は、複数の有機電界発光素子１３０のそれぞれと電気的に接続され、複数の有機電界発光素子１３０のそれぞれの点灯・消灯を制御する。制御部３０１は、例えば、複数の有機電界発光素子１３０のそれぞれの第１電極５０及び第２電極８０と電気的に接続される。これにより、制御部３０１は、複数の有機電界発光素子１３０のそれぞれの点灯・消灯を個別に制御する。
　図１２Ｂに表したように、照明システム１３２では、複数の有機電界発光素子（例えば有機電界発光素子１３０）のそれぞれが、直列に接続されている。制御部３０１は、複数の有機電界発光素子１３０のうちの１つの有機電界発光素子１３０の第１電極２０と電気的に接続される。そして、制御部３０１は、複数の有機電界発光素子１３０のうちの別の１つの有機電界発光素子１３０の第２電極５０と電気的に接続される。これにより、制御部３０１は、複数の有機電界発光素子１３０のそれぞれの点灯・消灯をまとめて制御する。このように、制御部３０１は、複数の有機電界発光素子１３０のそれぞれの点灯・消灯を個別に制御してもよいし、まとめて制御してもよい。　
　本実施形態に係る照明システム１３１、１３２によれば、上述の有機電界発光素子および照明装置と同様に品質および信頼性の高い照明システムを提供できる。
　なお、照明装置および照明システムについて、電源Ｅと有機電界発光素子ＯＬＥＤとの電気的接続を切り替えるスイッチＳＷを適宜設けても構わない。
　上述の本実施形態によれば、光取出し効率の向上を実現する有機電界発光素子、照明装置、および、照明システムを提供することができる。
　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

Claims (12)

  1. 　光を放出する第１部分と光透過性の第２部分とを有する積層体であって、
    　前記第１部分は、
    　　光透過性の第１電極と、
    　　前記第１電極と対向する光透過性の第２電極と、
    　　前記第１電極と前記第２電極の間に設けられ光を放出する有機層と、
    　を備える積層体と、
    　前記第１部分の前記第１電極と対向する光屈折構造であって、前記第１電極と対向する反射層と前記第１電極および前記反射層の間に設けられた光屈折層とを有する光屈折構造と、
    　を備える、有機電界発光素子。
  2. 　前記積層体の前記光屈折構造が設けられた側において前記第２部分と対向する光透過性の第１層をさらに備える、請求項１記載の有機電界発光素子。
  3. 　前記第１電極と前記第２電極と前記有機層は前記第２部分にも設けられ、
    　前記積層体は、前記第１電極と前記有機層との間に絶縁層をさらに備える請求項１又は請求項２記載の有機電界発光素子。
  4. 　前記第１電極と前記有機層は前記第２部分にも設けられている請求項１乃至３のいずれか一項記載の有機電界発光素子。
  5. 　前記有機層は前記第２部分にも設けられている請求項１乃至３のいずれか一項記載の有機電界発光素子。
  6. 　 前記有機層と前記第２電極は前記第２部分にも設けられている請求項１乃至３のいずれか一項記載の有機電界発光素子。
  7. 　前記光屈折層と前記第１電極との間に設けられた光透過性の第２層を有する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
  8. 　前記第１層と前記第２層とはひとつながりの層である請求項７に記載の有機電界発光素子。
  9. 　前記第１電極と前記第１層との屈折率差は０．５以下である請求項２記載の有機電界発光素子。
  10. 　前記有機層が発する光が白色である請求項１乃至請求項９のいずれか１項記載の有機電界発光素子。
  11. 　請求項１乃至請求項１０のいずれか１項記載の有機電界発光素子と、
    　前記有機電界発光素子の第１電極と第２電極とに電気的に接続した電源と、を備えたことを特徴とする照明装置。
  12. 　直列あるいは並列に接続された、請求項１乃至請求項１０のいずれか１項記載の有機電界発光素子と、
    　前記有機電界発光素子の第１電極と第２電極とに電気的に接続した電源と、を備えたことを特徴とする照明システム。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018061102A1 (ja) * 2016-09-28 2018-04-05 パイオニア株式会社 発光装置
WO2018173465A1 (ja) * 2017-03-21 2018-09-27 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 発光素子、表示装置、および電子機器
CN110476484A (zh) * 2017-03-27 2019-11-19 日本先锋公司 发光装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006107996A (ja) * 2004-10-07 2006-04-20 Dainippon Printing Co Ltd 発光表示パネル
JP2012506604A (ja) * 2008-10-21 2012-03-15 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 透明ｏｌｅｄデバイス
JP2012109245A (ja) * 2010-11-17 2012-06-07 Neoviewkolon Co Ltd フロントライトユニット
JP2013045750A (ja) * 2011-08-26 2013-03-04 Mitsubishi Materials Corp 有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法
JP2013101927A (ja) * 2011-10-19 2013-05-23 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光モジュール、発光モジュールの作製方法
WO2013190781A1 (ja) * 2012-06-22 2013-12-27 東芝ライテック株式会社 発光パネル

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006107996A (ja) * 2004-10-07 2006-04-20 Dainippon Printing Co Ltd 発光表示パネル
JP2012506604A (ja) * 2008-10-21 2012-03-15 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 透明ｏｌｅｄデバイス
JP2012109245A (ja) * 2010-11-17 2012-06-07 Neoviewkolon Co Ltd フロントライトユニット
JP2013045750A (ja) * 2011-08-26 2013-03-04 Mitsubishi Materials Corp 有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法
JP2013101927A (ja) * 2011-10-19 2013-05-23 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光モジュール、発光モジュールの作製方法
WO2013190781A1 (ja) * 2012-06-22 2013-12-27 東芝ライテック株式会社 発光パネル

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018061102A1 (ja) * 2016-09-28 2018-04-05 パイオニア株式会社 発光装置
JPWO2018061102A1 (ja) * 2016-09-28 2019-07-11 パイオニア株式会社 発光装置
WO2018173465A1 (ja) * 2017-03-21 2018-09-27 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 発光素子、表示装置、および電子機器
JPWO2018173465A1 (ja) * 2017-03-21 2020-01-23 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 発光素子、表示装置、および電子機器
CN110771264A (zh) * 2017-03-21 2020-02-07 索尼半导体解决方案公司 发光元件、显示设备以及电子装置
US10847744B2 (en) 2017-03-21 2020-11-24 Sony Semiconductor Solutions Corporation Light emitting element, display device, and electronic apparatus
JP7084913B2 (ja) 2017-03-21 2022-06-15 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 発光素子、表示装置、および電子機器
CN110771264B (zh) * 2017-03-21 2022-09-20 索尼半导体解决方案公司 发光元件、显示设备以及电子装置
CN110476484A (zh) * 2017-03-27 2019-11-19 日本先锋公司 发光装置
JPWO2018179527A1 (ja) * 2017-03-27 2020-02-06 パイオニア株式会社 発光装置
US11283045B2 (en) 2017-03-27 2022-03-22 Pioneer Corporation Light-emitting device

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