WO2015151391A1 - 有機エレクトロルミネッセンス素子、その製造方法及び照明装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an organic electroluminescence element, a method for manufacturing the same, and a lighting device having the organic electroluminescence element.
- it is related with the organic electroluminescent element which has an auxiliary electrode.
- organic electroluminescence element As an organic electroluminescence element (hereinafter also referred to as “organic EL element”), a light transmissive electrode, an organic light emitting layer composed of a plurality of layers, and a pair of electrodes are laminated on the surface of a light transmissive substrate. Things are known. Usually, a light-transmitting electrode is an anode, and a pair of electrodes is a cathode. In the organic EL element, light is generated in the organic light emitting layer by applying a voltage between the anode and the cathode. This light is extracted to the outside through the light transmissive electrode and the substrate.
- a light-transmitting electrode is formed of a light-transmitting and conductive material (such as a transparent metal oxide).
- a light-transmitting electrode material has a high specific resistance, The conductivity is not good.
- an auxiliary electrode made of a material having higher conductivity than the light transmissive electrode is disposed, and the conductivity of the electrode may be increased by supplementing the conductivity of the light transmissive electrode with this auxiliary electrode (for example, see Japanese Patent Publication No. 2010-176868).
- the contact between the auxiliary electrode and the light transmissive electrode lowers the electrical resistance of the electrode and increases the conductivity of the electrode. Therefore, it is required to further increase the electrical conductivity between the auxiliary electrode and the light transmissive electrode and improve the auxiliary effect of energization by the auxiliary electrode.
- An object of the present invention is to provide an organic electroluminescence element whose electric conductivity is efficiently improved by an auxiliary electrode, a manufacturing method thereof, and a lighting device.
- An organic electroluminescence element of the present disclosure includes a substrate, a first electrode having light transmittance, a second electrode disposed farther from the substrate than the first electrode, and paired with the first electrode, An organic light emitting layer disposed between the first electrode and the second electrode, and disposed between the substrate and the first electrode, and a surface roughness Ra of 20 nm to 500 nm on the surface on the first electrode side. And an auxiliary electrode having the following uneven structure.
- the lighting device of the present disclosure includes the organic electroluminescence element described above and a wiring.
- the manufacturing method of the organic electroluminescent element of this indication is a method of manufacturing said organic electroluminescent element, Comprising: The material of the auxiliary electrode containing a silver particle and a binder is arrange
- the electrical conductivity is efficiently improved by the auxiliary electrode having the concavo-convex structure.
- FIG. 1 is composed of FIGS. 1A, 1B and 1C.
- FIG. 1 is an example of an organic electroluminescence element.
- FIG. 1A is a cross-sectional view.
- FIG. 1B is a partially exploded plan view.
- FIG. 1C is a partially enlarged cross-sectional view.
- FIG. 2 is composed of FIGS. 2A, 2B and 2C.
- FIG. 2 shows an example of an organic electroluminescence element.
- FIG. 2A is a cross-sectional view.
- FIG. 2B is a partially exploded plan view.
- FIG. 2C is a partially enlarged cross-sectional view.
- It is a perspective view which shows an example of the manufacturing method of an organic electroluminescent element, and has shown an example of the process of arrange
- the organic electroluminescence element (organic EL element) of the present disclosure is disposed farther from the substrate 1 than the substrate 1, the first electrode 2 having light transmittance, and the first electrode 2, and is paired with the first electrode.
- a second electrode 4 formed; and an organic light emitting layer 3 disposed between the first electrode 2 and the second electrode 4 (see FIG. 1).
- the organic EL element includes an auxiliary electrode 5.
- the auxiliary electrode 5 is disposed between the substrate 1 and the first electrode 2.
- the auxiliary electrode 5 has a concavo-convex structure 5a having a surface roughness Ra of 20 nm to 500 nm on the surface on the first electrode 2 side.
- the auxiliary electrode 5 has the concavo-convex structure 5 a to increase the electrical conductivity between the first electrode 2 and the auxiliary electrode 5. That is, the conductivity of the electrode is improved. Therefore, in this organic EL element, electrical conductivity is efficiently improved.
- FIG. 1 shows an example of an organic EL element (first embodiment).
- FIG. 1 is composed of FIGS. 1A, 1B and 1C.
- FIG. 1 schematically shows the structure of an organic EL element, and the thickness and shape of each layer of the organic EL element may be different from the actual one.
- FIG. 1A shows a cross-sectional view of an organic EL element. In FIG. 1A, an end portion on the first electrode lead portion 20a side is shown on the left side, and an end portion on the second electrode lead portion 20b side is shown on the right side.
- FIG. 1B shows a plan view of the organic EL element of FIG. 1A. The plan view means a state when viewed from a direction perpendicular to the surface of the substrate 1.
- the direction perpendicular to the substrate 1 is defined as the normal direction of the substrate 1.
- the sealing material 7 is removed for easy understanding of the internal configuration of the organic EL element, and the bonding portion 8 is indicated by hatching.
- the auxiliary electrode 5 hidden behind the stacked body including the second electrode 4 and the organic light emitting layer 3 is indicated by a broken line.
- the hidden edge of the first electrode 2 is indicated by a two-dot broken line.
- FIG. 1C is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the auxiliary electrode 5.
- FIG. 1C shows a cross section in a direction perpendicular to the direction in which the auxiliary electrode 5 extends.
- the organic EL element includes a substrate 1 and an organic light emitter 10.
- the organic light emitter 10 is composed of a laminate including the first electrode 2, the organic light emitting layer 3, and the second electrode 4.
- the organic light emitter 10 is supported on the substrate 1. In the form of FIG. 1, light is extracted from the substrate 1 side.
- This organic EL element is a bottom emission type. Of course, it may be a double-sided organic EL element.
- a substrate having optical transparency is used.
- the light transmittance includes transparent and translucent.
- a glass substrate, a resin substrate, or the like can be used.
- the glass substrate include glass plates such as soda glass and non-alkali glass.
- the resin substrate include a plastic film and a plastic plate.
- a glass substrate that easily suppresses the intrusion of moisture is a preferable embodiment.
- a composite substrate in which a glass substrate and a plastic are laminated may be used.
- the organic light emitter 10 includes the first electrode 2, the organic light emitting layer 3, and the second electrode 4, and has a function of emitting light by supplying electricity.
- the region in which the organic light emitter 10 is disposed is a central region of the substrate 1 in plan view.
- the organic light emitter 10 is covered and sealed with a sealing material 7 bonded to the substrate 1 at a position on the outer periphery surrounding the organic light emitter 10.
- the first electrode 2 is an electrode having optical transparency.
- the second electrode 4 is a pair of electrodes with the first electrode 2.
- the first electrode 2 constitutes an anode and the second electrode 4 constitutes a cathode.
- the first electrode 2 constitutes a cathode and the second electrode 4 constitutes an anode.
- the first electrode 2 and the second electrode 4 may be electrically paired.
- the first electrode 2 is an anode.
- Light transmittance includes transparent and translucent.
- the first electrode 2 is preferably transparent.
- the first electrode 2 can constitute an electrode on the light extraction side.
- the first electrode 2 is disposed closer to the substrate 1 than the second electrode 4.
- the first electrode 2 is between the substrate 1 and the second electrode 4.
- the first electrode 2 can be formed of a transparent electrode material.
- a transparent electrode material for example, a conductive metal oxide is preferably used.
- the transparent metal oxide include ITO, IZO, AZO and the like.
- the 1st electrode 2 may be formed with the transparent conductive material containing organic substance.
- the first electrode 2 can be formed by depositing these electrode materials by a method such as vacuum deposition, sputtering, or coating.
- the thickness of the first electrode 2 is not particularly limited, but can be, for example, in the range of 10 nm to 1000 nm.
- the second electrode 4 can be formed of an appropriate electrode material. It is preferable that the 2nd electrode 4 is formed from the electrode material etc. which consist of a metal, an alloy, a conductive compound, and these mixtures. Examples of the electrode material include aluminum, silver, magnesium, and the like, and mixtures or alloys of these with other metals.
- the second electrode 4 can be produced, for example, by depositing these electrode materials by a method such as a vacuum deposition method or a sputtering method.
- the thickness of the second electrode 4 is not particularly limited, but can be, for example, in the range of 10 nm to 1000 nm.
- the second electrode 4 may have light reflectivity. In that case, the light is reflected by the second electrode 4 and the reflected light can be extracted from the substrate 1 side.
- the second electrode 4 may be a light transmissive electrode. In that case, the light can be extracted from the surface (back surface) on the sealing material 7 side.
- a light reflective layer is disposed on the back surface of the second electrode 4 (the surface opposite to the organic light emitting layer 3) so that light can be reflected.
- the organic light emitting layer 3 is a layer having a function of causing light emission.
- the organic light emitting layer 3 can be generally composed of a plurality of layers appropriately selected from a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting material-containing layer, an electron transport layer, an electron injection layer, an intermediate layer, and the like. Each layer included in the organic light emitting layer 3 is defined as a functional layer.
- the functional layer may be an organic layer.
- An organic layer is a layer containing an organic substance.
- the thickness of the organic light emitting layer 3 is not particularly limited, but can be, for example, about 60 to 1000 nm.
- the stacked structure of the organic light emitting layer 3 is, in order from the first electrode 2 side, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting material containing layer, It can be set as an electron carrying layer and an electron injection layer.
- the stacked structure is not limited to this, and may be, for example, a single layer of a light-emitting material-containing layer, or a stacked structure of a hole transport layer, a light-emitting material-containing layer, and an electron transport layer. Also good.
- the organic light emitting layer 3 contains red, green, and blue light emitting materials, white light emission is likely to occur.
- the organic light emitting layer 3 may have a multi-unit structure.
- the multi-unit structure has a plurality of light emitting units.
- Each functional layer in the organic light emitting layer 3 can be formed by selecting an appropriate method for forming a film.
- the functional layer may be formed by a dry process such as vapor deposition or transfer, or may be formed by a wet process such as spin coating, spray coating, die coating, or gravure printing.
- the sealing material 7 can be made of a substrate material with low moisture permeability.
- a glass substrate, a resin substrate, or the like is used. In the case of a glass substrate, the intrusion of moisture is highly suppressed.
- the sealing material 7 may have a recess for accommodating the organic light emitting body 10, but may not have it.
- the sealing material 7 of FIG. 1 the sealing material 7 has a recessed part, and the sealing side wall 7a is formed in the outer periphery by this recessed part.
- the sealing material 7 has a recess, the organic light emitter 10 can be sealed with its side covered. Therefore, the infiltration of moisture is further suppressed, and the sealing performance is improved.
- the sealing material 7 is bonded to the substrate 1 by an adhesive portion 8 made of an adhesive material.
- the bonding portion 8 is disposed on the substrate 1 so as to surround the outer periphery of the organic light emitter 10.
- the material of the adhesion part 8 is comprised with the appropriate material which functions as an adhesive agent.
- the bonding part 8 is formed of, for example, a resinous bonding material.
- the resinous adhesive material preferably has moisture resistance. For example, moisture resistance is imparted by the inclusion of a desiccant.
- the resinous adhesive material may be mainly composed of a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin.
- a gap 9 is formed between the substrate 1 and the sealing material 7 in a portion where the organic light emitting body 10 sandwiched between the substrate 1 and the sealing material 7 exists.
- the gap 9 may be filled with a filler, or a sealed space may be formed.
- the electrode lead-out portion is defined as the electrode lead-out portion 20.
- the electrode lead portion 20 is provided on the end surface of the substrate 1.
- the electrode lead portion 20 is divided into a first electrode lead portion 20 a that conducts with the first electrode 2 and a second electrode lead portion 20 b that conducts with the second electrode 4.
- the first electrode lead portion 20a and the second electrode lead portion 20b are provided in a pattern that does not short-circuit. In FIG.
- the first electrode lead portion 20 a is formed by an extended portion of the conductive layer that forms the first electrode 2.
- the second electrode lead portion 20b is constituted by a portion where the conductive layer constituting the first electrode 2 is divided.
- the second electrode lead portion 20b is in contact with the second electrode 4 inside the sealing region.
- the 1 has an auxiliary electrode 5 between a substrate 1 and a first electrode 2.
- the auxiliary electrode 5 is in contact with the first electrode 2.
- the conductivity of the electrode can be increased, the current distribution on the light emitting surface can be improved, and the light emission in the surface can be made more uniform.
- the 1st electrode 2 which is a light transmissive electrode is formed with the material (transparent metal oxide etc.) which has a light transmittance, normally, a specific resistance is high and electroconductivity is not so good. Therefore, the auxiliary electrode 5 made of a material having a lower electrical resistance than the first electrode 2 and having a high conductivity is arranged.
- the auxiliary electrode 5 can be composed of electrode wiring.
- the auxiliary electrode 5 is electrically lower in resistance than the first electrode 2. Then, the auxiliary electrode 5 supplements the conductivity of the first electrode 2 and the conductivity of the electrode is improved. This improves the current distribution and makes the light emission in the plane more uniform.
- the auxiliary electrode 5 has an uneven structure 5a on the surface on the first electrode 2 side.
- the surface roughness Ra of the concavo-convex structure 5a is 20 nm or more and 500 nm or less.
- the uneven structure 5 a increases the contact area between the auxiliary electrode 5 and the first electrode 2.
- the auxiliary electrode 5 having the concavo-convex structure 5 a enhances electrical conductivity between the first electrode 2 and the auxiliary electrode 5. Therefore, in the organic EL element provided with the auxiliary electrode 5 having the concavo-convex structure 5a, when the surface roughness Ra of the concavo-convex structure 5a is 20 nm or more, the contact area increases, and thus the electrical conductivity is effectively improved.
- the surface roughness Ra of the concavo-convex structure 5a is preferably 30 nm or more, more preferably 40 nm or more, and further preferably 50 nm or more. From the viewpoint of improving electrical conductivity, the surface roughness Ra of the uneven structure 5a may be 100 nm or more. On the other hand, if the surface roughness Ra of the concavo-convex structure 5a becomes too large, the shape of other layers stacked may be adversely affected, which may cause a short circuit. Therefore, the surface roughness Ra of the concavo-convex structure 5a is 500 nm or less.
- the surface roughness Ra of the uneven structure 5a is preferably 450 nm or less, and more preferably 400 nm or less.
- the surface roughness Ra of the auxiliary electrode 5 may be 300 nm or less, and may be 200 nm or less.
- the surface roughness Ra means the arithmetic average roughness Ra, and conforms to the standard of “JIS B 0601 2013”, for example.
- the concavo-convex structure 5 a is provided not only on the surface of the auxiliary electrode 5 that is substantially parallel to the surface of the substrate 1 but also on the side surface 5 s of the auxiliary electrode 5. Thereby, the auxiliary effect of energizing the first electrode 2 is enhanced.
- the auxiliary electrode 5 is preferably composed of a plurality of wirings.
- the plurality of wirings may be linear.
- the conductivity of the electrode is effectively improved.
- the shape of the auxiliary electrode 5 that is normally a non-light-emitting portion is hardly noticeable.
- the auxiliary electrode 5 may have a network structure.
- the auxiliary electrode 5 may have a lattice structure.
- the lattice shape is a kind of mesh shape.
- the grid-like auxiliary electrode 5 is also called a grid electrode.
- the auxiliary electrode 5 has a lattice-like structure in plan view.
- the grid shape in FIG. 1B is a square lattice.
- the square lattice is composed of a plurality of straight lines extending vertically and a plurality of lines extending horizontally.
- the vertical and horizontal directions are defined for convenience in accordance with the shape of a rectangular (including square) organic EL element. In short, the vertical and horizontal directions may be two intersecting directions.
- sixteen rectangular holes are formed by five vertical lines and five horizontal lines to form a grid mesh.
- the number of meshes and the number of lines are limited to this. is not.
- the outline of the grid pattern is shown, and actually, the grid pattern may be configured more densely.
- the number of wirings may be an appropriate number such as a range of 10 to 100 in the vertical and horizontal directions.
- the straight lines constituting the grid are 10 to 100 vertical lines ⁇ 10 to 100 horizontal lines.
- the pattern may be as follows.
- the auxiliary electrode 5 does not have to be light transmissive.
- the auxiliary electrode 5 may be made of a material that does not have optical transparency such as metal.
- the main function of the auxiliary electrode 5 is to assist energization of the first electrode 2.
- the auxiliary electrode 5 may have light transmittance.
- the cross-sectional shape of the auxiliary electrode 5 is not particularly limited, but in FIG. The lower side of the trapezoid is disposed on the substrate 1 side.
- the cross-sectional shape of the auxiliary electrode 5 may be rectangular (including rectangular and square), semicircular or semielliptical.
- the cross-sectional shape of the auxiliary electrode 5 is determined by a cross-section in a direction perpendicular to the direction in which the wiring constituting the auxiliary electrode 5 extends.
- the width W1 of the wiring constituting the auxiliary electrode 5 is preferably in the range of 10 to 1000 nm. As a result, the energization assist effect is enhanced and the area occupied by the auxiliary electrode 5 is suppressed from becoming too large.
- the thickness T1 of the wiring that constitutes the auxiliary electrode 5 is preferably 100 to 3000 nm. Accordingly, the energization assist effect is enhanced, and layer breakage due to the arrangement of the auxiliary electrode 5 is suppressed.
- the thickness T1 of the wiring constituting the auxiliary electrode 5 is more preferably 500 to 2000 nm.
- the lattice pitch is preferably 1 to 10 mm.
- the pitch of the lattice can be defined as the distance between the centers between one wiring and another wiring arranged next to the wiring.
- the side surface 5 s of the auxiliary electrode 5 is preferably inclined with respect to the surface of the substrate 1.
- the side surface 5s of the auxiliary electrode 5 is inclined, the layer breakage can be easily suppressed when the organic light emitting layer 3 and the second electrode 4 are stacked. Thereby, short circuit defects are reduced.
- the side surface 5s of the auxiliary electrode 5 may be a flat surface or a curved surface.
- the auxiliary electrode 5 is a layer made of a conductive material.
- the auxiliary electrode 5 is formed from, for example, a material containing a conductive metal. Specific examples of the metal include silver, copper, gold, aluminum, nickel, and molybdenum.
- the auxiliary electrode 5 may be a metal layer, an alloy layer, or a metal laminated structure.
- the auxiliary electrode 5 is preferably formed by electrostatic coating.
- the auxiliary electrode 5 may be formed by sputtering, vapor deposition, screen printing, ink jetting, dispenser coating, or the like, but in electrostatic coating, the line width of the auxiliary electrode 5 can be reduced, and the auxiliary electrode has high pattern accuracy. 5 can be formed. Further, in the electrostatic coating, the auxiliary electrode 5 having high adhesion and excellent conductivity can be easily formed. More preferably, the auxiliary electrode 5 is formed of printed electronics. In printed electronics, since the material is drawn in a pattern shape, a fine pattern can be formed.
- the auxiliary electrode 5 may contain a resin. When formed by the electrostatic coating method, the auxiliary electrode 5 may contain a resin.
- the auxiliary electrode 5 preferably includes silver and a resin. Since silver is highly conductive, the current-carrying assisting effect is improved. Further, the adhesion of the auxiliary electrode 5 is increased by the resin. The auxiliary electrode 5 containing resin can be efficiently formed by electrostatic coating. In this case, the auxiliary electrode 5 can be easily formed.
- the organic EL element preferably includes an insulating film 6 at a position between the first electrode 2 and the organic light emitting layer 3 and corresponding to the auxiliary electrode 5 in plan view.
- the insulating film 6 may be in contact with the first electrode 2.
- the insulating film 6 is made of an insulating material.
- the auxiliary electrode 5 since the auxiliary electrode 5 has the concavo-convex structure 5a, the shape of the concavo-convex of the auxiliary electrode 5a adversely affects the formation of the layer, and the organic light emitting layer 3 may be partially thinned to cause a short circuit. There is. Therefore, an insulating film 6 is provided at the position of the auxiliary electrode 5 on the surface of the first electrode 2.
- the portion of the auxiliary electrode 5 is electrically insulated by the insulating film 6, it is difficult for a short circuit to occur. Moreover, since the insulating film 6 relieves unevenness, the shape of the layer overlaid on the insulating film 6 is less likely to be adversely affected, and short circuit defects are further suppressed. In addition, when the insulating film 6 is present, excessive light emission at the auxiliary electrode 5 is suppressed, so that the life of the organic light emitting layer 3 is improved. In addition, when the insulating film 6 exists, electricity is suppressed from flowing at the position where the auxiliary electrode 5 that does not transmit light is disposed, and electricity flows between the first electrode 2 and the second electrode 4 that transmit light. Since it becomes easy, light is taken outside more effectively.
- the insulating film 6 is preferably arranged at a position overlapping the auxiliary electrode 5 in plan view.
- the shape of the insulating film 6 may be substantially the same as the shape of the auxiliary electrode 5.
- the insulating film 6 may have a mesh shape.
- the insulating film 6 can have a lattice shape.
- the insulating film 6 can be grid-shaped.
- the insulating film 6 can be linear.
- the insulating film 6 may be provided partially in the plane of the first electrode 2.
- the line width of the insulating film 6 is preferably larger than the width of the wiring of the auxiliary electrode 5. Thereby, current concentration can be further suppressed.
- the insulating film 6 may be in contact with the organic light emitting layer 3.
- the insulating film 6 preferably has a shape covering the auxiliary electrode 5.
- the auxiliary electrode 5 is provided not on the entire surface but on a part of the first electrode 2. Therefore, as shown in FIG. 1, the portion of the first electrode 2 on which the auxiliary electrode 5 is formed may be formed so as to rise to the organic light emitting layer 3 side. At this time, when each layer of the organic light emitting layer 3 and the second electrode 4 are directly formed on the raised surface, the layers are easily divided or thinned. However, if the insulating film 6 is formed so as to cover the auxiliary electrode 5, an electrical short can be effectively suppressed.
- the covering of the auxiliary electrode 5 with the insulating film 6 can be performed indirectly via the first electrode 2 as shown in FIGS. 1A and 1C.
- the side surface 6 s of the insulating film 6 is preferably inclined with respect to the surface of the substrate 1.
- the layer breakage can be easily suppressed when the organic light emitting layer 3 and the second electrode 4 are stacked. Thereby, short circuit defects are reduced.
- the side surface 5s of the auxiliary electrode 5 is inclined, the side surface 6s of the insulating film 6 is easily inclined. It is more preferable that both the side surface 5s of the auxiliary electrode 5 and the side surface 6s of the insulating film 6 are inclined.
- the thickness of the insulating film 6 is not particularly limited, but the thickness of the insulating film 6 is preferably 2000 nm or less, and more preferably 1000 nm or less. Thereby, the layer breakage is highly suppressed.
- the thickness of the insulating film 6 is preferably 10 nm or more. Thereby, a short circuit is suppressed highly.
- the insulating film 6 can be formed of resin. Resin is excellent in insulation.
- the insulating film 6 can be configured as a resin film.
- the resin include a thermosetting resin and an ultraviolet curable resin.
- the resin include acrylic resin, epoxy resin, imide resin, and novolac resin.
- the insulating film 6 can be formed by a coating method.
- the insulating film 6 can be patterned by forming a resin film by coating with a coater and then patterning the resin film into a predetermined shape by a photolithography process.
- Examples of the coater include a spin coater and a slit coater. Alternatively, the patterning of the insulating film 6 can be performed by directly forming a resin film in a pattern shape by screen printing, an inkjet method, dispenser application, or the like.
- the insulating film 6 may be formed by an electrostatic coating method.
- FIG. 2 shows another example of the organic EL element (second embodiment).
- FIG. 2 is composed of FIGS. 2A, 2B and 2C.
- FIG. 2 schematically shows the structure of the organic EL element, and the thickness and shape of each layer of the organic EL element may be different from the actual one.
- the form of FIG. 2 differs from the form of FIG. 1 in the structure of the substrate 1 and the structure in the vicinity of the auxiliary electrode 5. Otherwise, the configuration may be the same.
- FIG. 2A shows a cross-sectional view of the organic EL element.
- FIG. 2B shows a plan view of the organic EL element of FIG. 2A.
- the sealing material 7 is removed and the adhesive portion 8 is indicated by hatching.
- FIG. 2B the auxiliary electrode 5 is indicated by a broken line.
- FIG. 2B the hidden edge of the first electrode 2 is indicated by a two-dot broken line.
- FIG. 2C is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the auxiliary electrode 5.
- the substrate 1 of the organic EL element has a recess 13 on the surface on the first electrode 2 side.
- the auxiliary electrode 5 is preferably arranged in the recess 13.
- the auxiliary electrode 5 prevents the other layers from rising. For this reason, short-circuit defects are suppressed.
- the substrate 1 includes a base body 11 and an attachment body 12. That is, the substrate 1 is configured as a composite substrate of a plurality of members.
- the appendage 12 is disposed on the first electrode 2 side, and the base body 11 is disposed on the outside.
- the base body 11 becomes the main body of the substrate 1.
- the base body 11 supports the appendage 12.
- the attachment body 12 is disposed on the surface of the base body 11.
- the base body 11 can be composed of a glass substrate or the like.
- the appendage 12 can be made of resin or the like. When the appendage 12 is made of resin, the recess 13 can be easily formed.
- the recess 13 is formed in the appendage 12.
- the recess 13 does not reach the base body 11.
- the recess 13 is provided on the surface of the appendage 12.
- the recess 13 may reach the surface of the base body 11. In that case, the appendage 12 may be divided by the recess 13.
- the recess 13 can be configured as a groove.
- the shape of the recess 13 in plan view may be substantially the same as that of the auxiliary electrode 5. Since the pattern shapes of the recess 13 and the auxiliary electrode 5 are the same, the auxiliary electrode 5 is easily disposed in the recess 13.
- the recess 13 can be mesh-shaped.
- the recess 13 may have a lattice shape.
- the recess 13 can be grid-shaped.
- the auxiliary electrode 5 may be accommodated in the recess 13.
- the width W2 of the recess 13 is preferably larger than the width W1 of the auxiliary electrode 5. Thereby, the auxiliary electrode 5 is easily disposed in the recess 13.
- the width W2 of the recess 13 may be two times or less than the width W1 of the auxiliary electrode 5, or may be 1.5 times or less. As the width W2 of the recess 13 approaches the width W1 of the auxiliary electrode 5, the auxiliary electrode 5 is efficiently arranged in the recess 13.
- the depth D1 of the recess 13 may be larger or smaller than the thickness T1 of the auxiliary electrode 5.
- the side surface 13 s of the recess 13 is inclined with respect to the surface of the substrate 1.
- the side surface 13 s of the recess 13 may be a flat surface or a curved surface. It can be said that it is preferable that the width of the recess 13 becomes narrower toward the back.
- the cross-sectional shape of the recess 13 may be trapezoidal, semicircular, or semielliptical.
- the first electrode 2, the organic light emitting layer 3, and the second electrode 4 may be formed in a shape following the auxiliary electrode 5 and the surface of the substrate 1. However, planarization becomes easier as the layers are stacked later.
- the auxiliary electrode 5 has an uneven structure 5a having a surface roughness Ra of 20 nm to 500 nm. Therefore, the electrical conductivity between the auxiliary electrode 5 and the first electrode 2 is improved.
- the insulating film 6 is disposed between the first electrode 2 and the organic light emitting layer 3. For this reason, short-circuit defects are suppressed.
- the appendage 12 When the appendage 12 is a resin, the appendage 12 becomes a resin layer.
- the resin include an acrylic resin and an epoxy resin.
- the resin layer can be formed by applying a resin composition.
- the appendage 12 may be comprised with the resin molding.
- the substrate 1 can be formed by bonding the base body 11 and the attachment body 12 together.
- the recess 13 can be formed by processing the appendage 12.
- the recess 13 can be formed from the groove by forming the groove in the appendage 12 by laser irradiation or the like.
- the recessed part 13 may be formed because a resin layer is formed in pattern shape.
- the recess 13 can be formed by removing the resin composition in the recess 13.
- substrate 1 which has the recessed part 13 may be formed by affixing the resin molding which has the recessed part 13 to the base body 11 previously.
- the appendage 12 may have a light extraction structure. Thereby, more light is extracted outside.
- the light extraction structure can be formed by providing a fine uneven structure inside the appendage 12.
- the light extraction structure can be formed by the appendage 12 including scattering particles.
- FIG. 2 is an example in which the substrate 1 has the recess 13, and the substrate 1 having the recess 13 is not limited to the form of FIG. 2.
- the recessed part 13 may be provided in the board
- the recess 13 can be formed by grooving the surface of the glass substrate. Even in this case, the short-circuit defect is suppressed by arranging the auxiliary electrode 5 in the recess 13.
- FIG. 3 shows an example of a process for arranging the material of the auxiliary electrode 5.
- the material of the auxiliary electrode 5 is disposed on the surface of the substrate 1.
- the material of the auxiliary electrode 5 can be composed of a curable material 50 including a conductor.
- the auxiliary electrode 5 is formed from the curable material 50.
- the curable material 50 (material of the auxiliary electrode 5) preferably contains conductive particles.
- the curable material 50 preferably includes a binder.
- the curable material 50 more preferably includes silver particles and a binder.
- the binder can be made of a resin.
- the curable material 50 preferably has fluidity.
- the curable material 50 may be a dispersion liquid in which conductive particles and a binder are dispersed in a liquid.
- the curable material 50 may be a paste material.
- the curable material 50 may be liquid.
- the curable material 50 including the conductor can be disposed on the surface of the substrate 1 in a wet process. It is a preferable aspect that the curable material 50 is arranged by a printing method. Patterning of the auxiliary electrode 5 is facilitated by the printing method. Printing is a kind of application. When the auxiliary electrode 5 is formed by the printing method, examples of the coating method include electrostatic coating, inkjet printing coating, dispenser coating, and screen printing coating. Printing may be applied along a pattern. In the printing method, an application method in which the ink nozzles are moved in a pattern is preferable. Thereby, the pattern can be formed with high accuracy.
- FIG. 3 shows a state in which the curable material 50 is arranged in a pattern by the coating device 60.
- the auxiliary electrode 5 is drawn by pattern application of the curable material 50.
- the electrostatic coating method is illustrated. More preferably, the curable material 50 is disposed by electrostatic coating. In the electrostatic coating method, since the curable material 50 is disposed by an electric action, it is easy to form a fine line pattern. Therefore, the auxiliary electrode 5 is formed with high accuracy.
- the curable material 50 is arranged in order at the arrangement location 50 a of the auxiliary electrode 5. At this time, in the dispersion liquid in which conductive particles and a binder are dispersed in a solvent as the curable material 50, the uneven structure 5a can be formed due to the shape of the particles.
- a paste material containing silver particles and a binder has high conductivity, and the auxiliary electrode 5 having the uneven structure 5a on the surface can be easily formed. If the particles are bonded while maintaining the shape of the particles to some extent, an uneven shape can be formed due to the shape of the particles.
- the surface roughness Ra of the concavo-convex structure 5a can be controlled by adjusting the particle diameter and the curing temperature of the conductive particles (for example, silver particles).
- the average particle size of the conductive particles is preferably 1 nm or more and 1000 nm or less. Thereby, the uneven structure 5a having a surface roughness Ra of 20 nm to 500 nm is easily formed.
- the average particle size of the conductive particles is more preferably 10 nm or more.
- the average particle size of the conductive particles is more preferably 200 nm or less.
- the curing temperature of the curable material 50 may be, for example, in the range of 80 ° C. or higher and 200 ° C. or lower.
- the curable material 50 is cured by heating and becomes the auxiliary electrode 5.
- the binder may have thermosetting properties. The binder contributes to the bonding of the conductor. Further, when the conductor is a conductive particle, the conductive particle can be combined and integrated while maintaining the shape of the particle to some extent. Thereby, the uneven structure 5a can be formed.
- the auxiliary electrode 5 may have a particle gap. The binder may be removed by heating, but may remain in the auxiliary electrode 5 as a cured resin. When the curable material 50 contains a resin as a binder, the auxiliary electrode 5 can contain a resin. When the auxiliary electrode 5 is formed of the curable material 50, the side surface 5s of the auxiliary electrode 5 can easily be an inclined surface.
- the coating method has been described as a method for forming the auxiliary electrode 5, it is needless to say that the auxiliary electrode 5 may be formed by sputtering, vapor deposition, plating, or the like. In that case, patterning can be performed by a mask method or a photolithography method. However, the coating method is more preferable from the viewpoint of ease of production.
- the auxiliary electrode 5 when the auxiliary electrode 5 is formed of a material having fluidity, voids are likely to be generated in the auxiliary electrode 5 and the resin often remains in comparison with methods such as sputtering, vapor deposition, and plating. Generation
- production of a void and the residual of resin may become the cause of reducing the electroconductivity between the auxiliary electrode 5 and the 1st electrode 2.
- FIG. since the contact area between the auxiliary electrode 5 and the first electrode 2 increases when the auxiliary electrode 5 is formed with the concavo-convex structure 5a by the curable material 50, the auxiliary electrode 5 and the first electrode 2 Conductivity between the two is effectively improved.
- the organic EL element it is preferable to include a step of applying a material containing silver particles and a binder on the substrate 1 by an electrostatic coating method and arranging the material of the auxiliary electrode 5.
- the auxiliary electrode 5 having a high energization assisting effect and excellent adhesion can be easily formed.
- the uneven structure 5a can be easily formed due to the particle shape of the silver particles.
- a transparent conductive layer is disposed with a light-transmitting conductive material.
- the conductive layer has an end formed in a pattern.
- the first electrode 2 and the electrode lead portion 20 are formed by the step of disposing a transparent conductive layer.
- the central portion of the conductive layer becomes the first electrode 2.
- the end portion of the conductive layer becomes the electrode lead portion 20.
- an insulating film 6 is formed on the portion where the first electrode 2 is raised by the auxiliary electrode 5.
- the insulating film 6 is formed by a process of disposing the material of the insulating film 6.
- the insulating film 6 is formed in a shape corresponding to the shape of the auxiliary electrode 5.
- the patterning may be an appropriate method.
- the arrangement of the insulating film 6 is preferably performed by a printing method. Patterning of the insulating film 6 is facilitated by the printing method. Printing is a kind of application. Printing may be applied along a pattern. In the printing method, an application method in which the ink nozzles are moved in a pattern is preferable. Thereby, the pattern can be formed with high accuracy.
- the insulating film 6 can be formed from a liquid resin material. As a material for the insulating film 6, a fluid resin composition mainly composed of a resin can be preferably used.
- examples of the coating method include electrostatic coating, inkjet printing coating, dispenser coating, and screen printing coating.
- the insulating film 6 is more preferably formed by electrostatic coating. In the coating method, the insulating film 6 made of resin can be easily formed.
- the insulating film 6 may be formed by a method of removing unnecessary portions after application.
- the material of the insulating film 6 is applied to the surface of the first electrode 2.
- application is performed by a spin coater or the like.
- the application may be a whole surface application.
- the resin at the same position as the position of the auxiliary electrode 5 is cured and the other portions are removed by photolithography. Thereby, the patterned insulating film 6 can be formed.
- each layer of the organic light emitting layer 3 and the second electrode 4 are sequentially laminated to form the organic light emitting body 10.
- the lamination method for example, vapor deposition is used.
- the sealing material 7 is bonded to the substrate 1 with an adhesive material while covering the organic light emitter 10 with the sealing material 7.
- the adhesive portion 8 is formed by curing the adhesive material. Thereby, an organic EL element is formed.
- the recess 13 is formed in the substrate 1 before the material of the auxiliary electrode 5 is disposed.
- the recess 13 can be formed in the attachment body 12.
- the recess 13 can be formed by laser irradiation, physical cutting, or the like.
- the recess 13 is formed in a groove shape.
- the appendage 12 is resin
- the recessed part 13 can be formed easily.
- the appendage 12 may be formed by disposing a resin in a pattern shape having the recesses 13 on the surface of the base body 11.
- the material of the auxiliary electrode 5 is disposed in the portion of the recess 13 to form the auxiliary electrode 5.
- the formation of the auxiliary electrode 5 may be the same as the method described above.
- the 1st electrode 2, the insulating film 6, the organic light emitting layer 3, and the 2nd electrode 4 are laminated
- the lamination method is the same as described above.
- the organic EL element of FIG. 2 is obtained by sealing with the sealing material 7.
- a lighting device can be obtained by the above organic EL element.
- the lighting device includes the organic EL element described above.
- an illumination device with high in-plane light emission uniformity and excellent light emission characteristics can be obtained.
- the illuminating device may be one in which a plurality of organic EL elements are arranged in a planar shape, or may be a planar illuminating body composed of one organic EL element. Since the lighting device can be made thin, it is possible to provide a space-saving lighting fixture.
- FIG. 4 is an example of the lighting device 100.
- This lighting device includes an organic EL element 101, a housing 102, a plug 103, and a wiring 104.
- a plurality (four) of organic EL elements 101 are arranged in a planar shape.
- the organic EL element 101 is accommodated in the housing 102. Electricity is supplied through the plug 103 and the wiring 104, the organic EL element 101 emits light, and light is emitted from the lighting device 100.
- a grid-like auxiliary electrode was formed on the surface of a transparent glass substrate.
- the auxiliary electrode had a line width of 50 nm, a thickness of 2000 nm, and a pitch of 5 mm.
- the material of the auxiliary electrode includes silver particles and a binder.
- the material for the auxiliary electrode was arranged by electrostatic coating.
- an auxiliary electrode having a surface roughness Ra changed as shown in Table 1 was obtained by adjusting the particle diameter and the curing temperature of the silver particles.
- An ITO film was formed on the substrate on which the auxiliary electrode was disposed to form a transparent electrode (first electrode).
- the thickness of the transparent electrode was 100 nm. As a result, electrodes of electrode examples 1 to 11 were obtained.
- an electrode example 12 was prepared by depositing ITO with a thickness of 100 nm on the surface of a glass substrate.
- an electrode obtained by sputtering silver on the surface of the electrode (ITO) of electrode example 12 to form a grid-like auxiliary electrode was prepared as electrode example 13.
- an electrode in which a grid-like auxiliary electrode was formed by applying a curable material containing silver particles to the surface of the electrode (ITO) of electrode example 12 was prepared as electrode example 14.
- the resistance value from the edge of the substrate to the center of the substrate was measured.
- the distance from the substrate end to the center of the substrate is 4 cm.
- the resistance value was measured with a four-terminal resistance meter.
- an organic EL element was produced using the electrode examples 1 to 14, and the organic EL element was driven to confirm the presence or absence of leakage.
- An organic EL element using the electrode examples 3 to 8 is an example.
- Table 1 shows the resistance values of the electrode examples 1 to 14 and the leakage results of the organic EL elements.
- the resistance value is reduced.
- the resistance value further decreases as the surface roughness Ra increases.
- the decrease in the resistance value is considered to be due to an increase in the contact area between the auxiliary electrode and the first electrode.
- the effect of decreasing the resistance value is reduced when the surface roughness Ra exceeds 500 nm, and no further effect is obtained when the surface roughness Ra is 600 nm. This is probably because the resistance value has become sufficiently small near the limit.
- the first electrode composed of a thin film is further thinned on the auxiliary electrode, so that the first electrode is not sufficiently covered, and the thickness of the first electrode is reduced or divided. This is probably because of this. As evidence of this, leakage occurs in the organic EL element using the electrode examples 9 to 11. Further, in the electrode examples 12 to 14, the resistance value was high.
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Abstract
有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板1と、光透過性を有する第1電極2と、第1電極2よりも基板1から遠くに配置され、第1電極2と対をなす第2電極4と、第1電極2と第2電極4との間に配置される有機発光層3と、基板1と第1電極2との間に配置され、第1電極2側の表面に表面粗さRaが20nm以上500nm以下の凹凸構造5aを有する補助電極5とを備えている。
Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法、並びに有機エレクトロルミネッセンス素子を有する照明装置に関する。より詳細には、補助電極を有する有機エレクトロルミネセンス素子に関する。
有機エレクトロルミネッセンス素子(以下「有機EL素子」ともいう)として、光透過性を有する基板の表面に、光透過性の電極、複数の層からなる有機発光層、及び対となる電極が積層されたものが知られている。通常、光透過性の電極が陽極となり、それと対となる電極が陰極となる。有機EL素子では、陽極と陰極の間に電圧を印加することによって有機発光層で光が生じる。この光は、光透過性の電極及び基板を通して外部に取り出される。
有機EL素子では、光透過性と導電性とを有する材料(透明金属酸化物など)で光透過性の電極が形成されているが、通常、光透過性の電極の材料は比抵抗が高く、導電性があまりよくない。特に発光効率の向上のために電極層が薄膜化された場合や、有機EL素子の発光面積が大面積化された場合には電極の抵抗が大きくなる。そこで、光透過性の電極よりも導電性の高い材料で形成された補助電極が配置され、この補助電極で光透過性電極の導電性を補うことで電極の導電性が高められる場合がある(例えば、日本国特許公開第2010-176868号参照)。
補助電極と光透過性電極とが接触することで電極の電気抵抗は低くなり、電極の導電性が高まる。そのため、さらに、補助電極と光透過性電極との間の電気伝導性を高め、補助電極による通電の補助効果を向上することが求められている。
本発明は、補助電極によって効率よく電気伝導性が向上する有機エレクトロルミネッセンス素子、その製造方法及び照明装置を提供することを目的とする。
本開示の有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板と、光透過性を有する第1電極と、前記第1電極よりも前記基板から遠くに配置され、前記第1電極と対をなす第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に配置される有機発光層と、前記基板と前記第1電極との間に配置され、前記第1電極側の表面に表面粗さRaが20nm以上500nm以下の凹凸構造を有する補助電極と、を備えている。
本開示の照明装置は、上記の有機エレクトロルミネッセンス素子と、配線とを備える。
本開示の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法は、上記の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する方法であって、前記基板の上に、銀粒子及びバインダを含む補助電極の材料を静電塗布法により配置する工程を含む。
本発明によれば、凹凸構造を有する補助電極によって効率よく電気伝導性が向上する。
本開示の有機エレクトロルミネセンス素子(有機EL素子)は、基板1と、光透過性を有する第1電極2と、第1電極2よりも基板1から遠くに配置され、第1電極と対をなす第2電極4と、第1電極2と第2電極4との間に配置される有機発光層3とを備える(図1参照)。有機EL素子は補助電極5を備える。補助電極5は、基板1と第1電極2との間に配置される。補助電極5は、第1電極2側の表面に表面粗さRaが20nm以上500nm以下の凹凸構造5aを有する。補助電極5は、凹凸構造5aを有することで、第1電極2と補助電極5との間の電気伝導性を高める。つまり、電極の導電性が向上する。そのため、この有機EL素子では、効率よく電気伝導性が向上する。
図1は有機EL素子の一例(第1実施形態)を示している。図1は図1A、図1B及び図1Cから構成される。図1は有機EL素子の構造を模式的に示しており、有機EL素子の各層の厚みや形状等は実際のものと異なっていてもよい。図1Aは、有機EL素子の断面図を示している。図1Aでは、左側に第1電極引き出し部20a側の端部が図示され、右側に第2電極引き出し部20b側の端部が図示されている。図1Bは、図1Aの有機EL素子を平面視した様子を示している。平面視とは、基板1の表面に垂直な方向から見た場合の様子を意味する。基板1に対して垂直な方向は、基板1の法線方向と定義される。図1Bでは、有機EL素子の内部構成が分かりやすいように、封止材7を取り除いて図示し、接着部8を斜線で示している。また、図1Bでは、第2電極4及び有機発光層3を含む積層体の背後で隠れている補助電極5を破線で示している。また、図1Bでは、第1電極2の隠れている縁部を二点破線で示している。図1Cは、補助電極5の近傍を拡大した断面図である。図1Cでは、補助電極5が延伸する方向と垂直な方向の断面が示されている。
有機EL素子は、基板1と有機発光体10とを備えている。有機発光体10は、第1電極2と有機発光層3と第2電極4とを含む積層体から構成されている。有機発光体10は基板1に支持されている。図1の形態では、光は基板1側から取り出される。この有機EL素子はボトムエミッション型である。もちろん、両面取り出し型の有機EL素子であってもよい。
基板1としては、光透過性を有する基板が用いられる。光透過性は、透明及び半透明を含む。基板1としては、ガラス基板、樹脂基板などを用いることができる。ガラス基板としては、例えば、ソーダガラスや無アルカリガラスなどのガラス板が例示される。樹脂基板としては、プラスチックフィルムやプラスチック板などが例示される。基板1としては、水分の浸入を抑制しやすいガラス基板が好ましい一態様である。基板1として、ガラス基板とプラスチックとが積層した複合基板が用いられてもよい。
有機発光体10は、第1電極2、有機発光層3及び第2電極4を含み、電気の供給により発光する機能を有する。有機発光体10の配置される領域は、平面視において、基板1の中央部の領域である。有機発光体10は、有機発光体10を取り囲む外周の位置において基板1に接合される封止材7によって覆われて封止されている。
第1電極2は光透過性を有する電極である。第2電極4は、第1電極2と対となる電極である。一の態様では、第1電極2は陽極を構成し、第2電極4は陰極を構成する。他の態様では、第1電極2は陰極を構成し、第2電極4は陽極を構成する。要するに、第1電極2と第2電極4とは電気的に対となればよい。好ましい態様では第1電極2が陽極である。光透過性は透明及び半透明を含む。第1電極2は好ましくは透明である。第1電極2は、光取り出し側の電極を構成することができる。第1電極2は、第2電極4よりも基板1の近くに配置される。第1電極2は、基板1と第2電極4との間にある。
第1電極2は、透明な電極材料により形成され得る。電極材料としては、例えば、導電性の金属酸化物などが好ましく用いられる。透明な金属酸化物としては、ITO、IZO、AZOなどが例示される。また、第1電極2は、有機物を含む透明な導電材料によって形成されてもよい。第1電極2は、例えば、これらの電極材料が、真空蒸着法やスパッタリング法、塗布等の方法により成膜されて作製され得る。第1電極2の厚みは、特に限定されるものではないが、例えば、10nm~1000nmの範囲にすることができる。
第2電極4は、適宜の電極材料により形成され得る。第2電極4は、金属、合金、導電性化合物、及びこれらの混合物からなる電極材料などから形成されることが好ましい。電極材料としては、例えば、アルミニウム、銀、マグネシウム等、およびこれらと他の金属との混合物又は合金が例示される。第2電極4は、例えば、これらの電極材料が、真空蒸着法やスパッタリング法等の方法により成膜されて作製され得る。第2電極4の厚みは、特に限定されるものではないが、例えば、10nm~1000nmの範囲にすることができる。
第2電極4は、光反射性を有していてもよい。その場合、第2電極4で光が反射されて、基板1側から反射光が取り出され得る。また、第2電極4は光透過性の電極であってもよい。その場合、封止材7側の面(背面)から光が取り出される構造にできる。あるいは、第2電極4の背面(有機発光層3とは反対側の面)に光反射性の層が配置されて、光が反射される構造にできる。
有機発光層3は、発光を生じさせる機能を有する層である。有機発光層3は、通常、ホール注入層、ホール輸送層、発光材料含有層、電子輸送層、電子注入層、中間層などから適宜選ばれる複数の層によって構成され得る。有機発光層3に含まれる各層は、機能層と定義される。機能層は、有機層であってよい。有機層とは、有機物を含有する層である。有機発光層3の厚みは、特に限定されるものではないが、例えば、60~1000nm程度にすることができる。
有機発光層3の積層構造は、例えば、第1電極2を陽極とし、第2電極4を陰極とした場合、第1電極2側から順に、ホール注入層、ホール輸送層、発光材料含有層、電子輸送層、電子注入層とすることができる。なお、積層構造は、これに限定されるものではなく、例えば、発光材料含有層の単層であってもよいし、ホール輸送層と発光材料含有層と電子輸送層との積層構造であってもよい。有機発光層3は赤、緑、青の発光材料を含有すると、白色発光が生じやすくなる。有機発光層3は、マルチユニット構造を有していてもよい。マルチユニット構造は複数の発光ユニットを有する。有機発光層3内の各機能層は、成膜するための適宜の方法が選択されて形成され得る。機能層は、蒸着、転写等の乾式プロセスによって形成されてもよいし、スピンコート、スプレーコート、ダイコート、グラビア印刷等の湿式プロセスによって形成されてもよい。
封止材7は、水分の透過性が低い基板材料により構成され得る。封止材7として、例えば、ガラス基板、樹脂基板などが用いられる。ガラス基板の場合、水分の浸入が高く抑制される。封止材7には、有機発光体10を収容するための凹部を有してもよいが、有していなくてもよい。図1の封止材7では、封止材7は凹部を有しており、この凹部によって外周に封止側壁7aが形成されている。封止材7が凹部を有している場合、有機発光体10は側方が覆われて封止され得る。そのため、水分の浸入がより抑制され、封止性が向上する。
封止材7は、接着材料により構成される接着部8により基板1に接合されている。接着部8は、有機発光体10の外周を取り囲んで基板1に配置されるものである。接着部8の材料は、接着剤として機能する適宜の材料により構成される。接着部8は、例えば、樹脂性の接着材料で形成される。樹脂性の接着材料は、防湿性を有していることが好ましい。例えば、乾燥剤の含有により防湿性が付与される。樹脂性の接着材料は、熱硬化性樹脂や紫外線硬化樹脂などを主成分とするものであってよい。
基板1と封止材7とに挟まれた有機発光体10が存在する部分には、基板1と封止材7との間で間隙9が形成されている。この間隙9には、充填剤が充填されていてもよいし、空洞となった封止空間が形成されていてもよい。
有機EL素子では、封止内部の第1電極2と第2電極4とに電圧を印加してこの間で電気を流すため、第1電極2及び第2電極4のそれぞれと電気的に接続された電極の引き出し部分が配置されることが好ましい。電極の引き出し部分は、電極引き出し部20と定義される。電極引き出し部20は、基板1の端部表面に設けられている。電極引き出し部20は、第1電極2と導通する第1電極引き出し部20aと、第2電極4と導通する第2電極引き出し部20bとに区分される。第1電極引き出し部20aと第2電極引き出し部20bとはショートしないパターンで設けられている。図1では、第1電極引き出し部20aは第1電極2を構成する導電層の延長部分で構成されている。第2電極引き出し部20bは第1電極2を構成する導電層が分断された部分で構成されている。第2電極引き出し部20bは封止領域の内部で第2電極4と接している。
図1の有機EL素子は、基板1と第1電極2との間に補助電極5を有する。補助電極5は第1電極2に接している。有機EL素子では、補助電極5を有することにより、電極の導電性を高めることができ、発光面における電流分布を改善し、面内での発光をより均一にすることができる。ここで、光透過性の電極である第1電極2は、光透過性を有する材料(透明金属酸化物など)で形成されるため、通常、比抵抗が高く、導電性があまりよくない。そこで、第1電極2よりも電気的な抵抗が低く、導電性の高い材料で形成される補助電極5が配置されるようにする。補助電極5は電極配線で構成され得る。補助電極5は、第1電極2よりも電気的に低抵抗になる。すると、補助電極5が第1電極2の導電性を補って、電極の導電性が向上する。これにより、電流分布が改善し、面内での発光がより均一になる。
補助電極5は、第1電極2側の表面に凹凸構造5aを有する。凹凸構造5aの表面粗さRaは20nm以上500nm以下である。凹凸構造5aは補助電極5と第1電極2との接触面積を増大させる。凹凸構造5aを有する補助電極5は、第1電極2と補助電極5との間の電気伝導性を高める。そのため、凹凸構造5aを有する補助電極5を備えた有機EL素子では、凹凸構造5aの表面粗さRaが20nm以上になると、接触面積が増大するため、効果的に電気伝導性が向上する。凹凸構造5aの表面粗さRaは30nm以上が好ましく、40nm以上がより好ましく、50nm以上がさらに好ましい。電気伝導性の向上の観点からは、凹凸構造5aの表面粗さRaは100nm以上となってもよい。一方、凹凸構造5aの表面粗さRaが大きくなりすぎると、積み重ねられる他の層の形状に悪影響を及ぼすおそれがあり、短絡の原因となる場合がある。そのため、凹凸構造5aの表面粗さRaは500nm以下となっている。凹凸構造5aの表面粗さRaは450nm以下が好ましく、400nm以下がより好ましい。また、製造の容易性の観点からは、補助電極5の表面粗さRaは300nm以下となってもよく、さらには200nm以下となっていてもよい。ここで、表面粗さRaは、算術平均粗さRaを意味し、例えば、「JIS B 0601 2013」の規格に準拠する。
図1Cに示されるように、凹凸構造5aは、補助電極5の基板1の表面に対して略平行な面だけでなく、補助電極5の側面5sに設けられることがより好ましい。それにより、第1電極2に対する通電の補助効果が高まる。
補助電極5は、複数の配線で構成されることが好ましい。複数の配線は、線状であってよい。線状の配線で補助電極5が形成されると、電極の導電性が効果的に向上する。また、補助電極5が線状の配線であると、通常、非発光の部分となる補助電極5の形状が目立ちにくくなる。
補助電極5は、網目状の構造を有していてよい。網目状の補助電極5では、網目の間から補助電極5を通らずに光が取り出される。そのため、面状に効果的に多くの光が得られ、発光特性が向上する。網目の間は穴といってもよい。網目状の補助電極5によってより均一な電流分布が得られる。補助電極5は格子状の構造を有していてよい。格子状は網目状の一種であるといえる。格子状の補助電極5はグリッド電極とも呼ばれる。
図1Bでは、補助電極5は平面視において格子状の構造を有する。図1Bのグリッド形状は四角格子である。四角格子は、縦に延伸する直線状の複数の配線と横に延伸する直線状の複数の配線とで構成されている。なお、縦横の方向は、長方形(正方形を含む)の有機EL素子の形状に合わせて、便宜上、定義されている。要するに、縦横の方向は交差する2方向であってよい。
図1では、縦5本、横5本の直線によって、16個の矩形の穴が設けられてグリッドの網目が形成されているが、網目の個数や線の本数は、これに限定されるものではない。これらの図ではグリッドパターンの概略を示しており、実際には、より密にグリッドパターンが構成されていてよい。例えば、配線の数は、縦横それぞれ10~100本の範囲などの適宜の数であってもよい。具体的には、例えば、発光する領域の形状が、縦10~1000mm、横10~1000mmの長方形又は正方形である場合には、グリッドを構成する直線が縦10~100本×横10~100本のようなパターンであってよい。
補助電極5は光透過性を有していなくてよい。補助電極5は金属などの光透過性を有さない材料で構成され得る。補助電極5の主機能は第1電極2に対する通電の補助である。もちろん、補助電極5は光透過性を有していてもよい。
補助電極5の断面形状は、特に限定されるものではないが、図1Cでは、台形状となっている。台形の下辺は基板1側に配置されている。補助電極5の断面形状は、矩形状(長方形及び正方形を含む)であってもよいし、半円状又は半楕円状であってもよい。補助電極5の断面形状は、補助電極5を構成する配線が延伸する方向と垂直な方向での断面によって判断される。
補助電極5を構成する配線の幅W1は10~1000nmの範囲であることが好ましい。それにより、通電補助効果が高まるとともに、補助電極5の占める面積が大きくなりすぎることが抑制される。補助電極5を構成する配線の厚みT1は100~3000nmであることが好ましい。それにより、通電補助効果が高まるとともに、補助電極5の配置による層の段切れが抑制される。補助電極5を構成する配線の厚みT1は500~2000nmであることがより好ましい。補助電極5が格子状である場合、格子のピッチは1~10mmであることが好ましい。それにより、格子の穴から光がより多く取り出されるため、発光特性が向上する。四角格子では、格子のピッチは、一の配線と、その配線の隣に並んで配置される他の配線との間の中心間の距離と定義できる。
補助電極5の側面5sは基板1の表面に対して傾斜していることが好ましい。補助電極5の側面5sが傾斜面となることにより、有機発光層3及び第2電極4の積層の際に、層の段切れが容易に抑制され得る。それにより、ショート不良が低減される。補助電極5の側面5sは、平面であってもよいし、曲面であってもよい。
補助電極5は、導電性材料で構成される層である。補助電極5は、例えば、導電性の金属を含有する材料から形成される。金属としては、具体的には、銀、銅、金、アルミ、ニッケル、モリブデンなどが例示される。補助電極5は、金属層であってもよいし、合金層であってもよいし、金属の積層構造であってもよい。
補助電極5は、静電塗布で形成されることが好ましい。補助電極5は、スパッタ、蒸着、スクリーン印刷、インクジェット、ディスペンサー塗布などによって形成されてもよいが、静電塗布では、補助電極5の線幅を小さくすることが可能であり、パターン精度よく補助電極5を形成することができる。また、静電塗布では、密着性が高く、導電性の優れた補助電極5を容易に形成することができる。補助電極5は、プリンテッドエレクトロニクスで形成されることがより好ましい。プリンテッドエレクトロニクスでは、パターン形状で材料が描画されるため、細かいパターンの形成が可能である。補助電極5は樹脂を含んでいてもよい。静電塗布法で形成された場合、補助電極5は樹脂を含み得る。
補助電極5は、銀及び樹脂を含むことが好ましい一態様である。銀は導電性が高いため、通電補助効果が向上する。また、樹脂により補助電極5の密着性が増大する。樹脂を含む補助電極5は静電塗布法で効率よく形成され得る。この場合、補助電極5の形成が容易になる。
有機EL素子は、第1電極2と有機発光層3との間であって、かつ平面視において補助電極5に対応する位置に、絶縁膜6を備えることが好ましい。絶縁膜6は第1電極2に接していてよい。絶縁膜6は絶縁材料により形成される。ここで、補助電極5は凹凸構造5aを有するため、補助電極5aの凹凸の形状が層の形成に悪影響を及ぼし、有機発光層3が部分的に薄くなったりして、短絡の原因になるおそれがある。そこで、第1電極2の表面における補助電極5の位置に絶縁膜6を設ける。すると、絶縁膜6によって補助電極5の部分が電気的に絶縁されるため、短絡が生じにくくなる。また、絶縁膜6は凹凸を緩和するため、絶縁膜6に重ねられる層の形状に悪影響が生じにくくなり、短絡不良がさらに抑制される。また、絶縁膜6が存在すると、補助電極5の部分で過剰に発光することが抑制されるため、有機発光層3の寿命が向上する。また、絶縁膜6が存在すると、光を透過させない補助電極5が配置された位置で電気が流れるのが抑制され、光を透過させる第1電極2と第2電極4との間において電気が流れやすくなるため、光がより有効に外部に取りされる。
絶縁膜6は、平面視において補助電極5と重複する位置に配置されていることが好ましい。絶縁膜6の形状は、補助電極5の形状と略同一であってよい。絶縁膜6は、網目状であり得る。絶縁膜6は格子状であり得る。絶縁膜6はグリッド状であり得る。絶縁膜6は線状であり得る。絶縁膜6は、第1電極2の面内に部分的に設けられるものであってよい。絶縁膜6の線幅は、補助電極5の配線の幅よりも大きいことが好ましい。それにより、電流集中がより抑制され得る。絶縁膜6は有機発光層3に接していてよい。
絶縁膜6は、補助電極5を被覆する形状であることが好ましい。補助電極5は、第1電極2に対して全面でなく部分的に設けられるものである。そのため、図1で示されるように、補助電極5が形成された第1電極2の部分は、有機発光層3側に盛り上がって形成される場合がある。このとき、盛り上がった表面に直接、有機発光層3の各層及び第2電極4が形成されると、層が分断されたり薄くなったりしやすくなる。しかしながら、補助電極5を被覆する形状で絶縁膜6が形成されていると、電気的なショートが効果的に抑制され得る。絶縁膜6による補助電極5の被覆は、図1A及び図1Cのように、第1電極2を介して間接的に行われ得る。
絶縁膜6の側面6sは基板1の表面に対して傾斜していることが好ましい。絶縁膜6の側面6sが傾斜面となることにより、有機発光層3及び第2電極4の積層の際に、層の段切れが容易に抑制され得る。それにより、ショート不良が低減される。補助電極5の側面5sが傾斜すると、絶縁膜6の側面6sが傾斜しやすくなる。補助電極5の側面5sと絶縁膜6の側面6sとの両方が傾斜していることがより好ましい。
絶縁膜6の厚みは特に限定されないが、絶縁膜6の厚みは2000nm以下であることが好ましく、1000nm以下であることがより好ましい。それにより、層の段切れが高く抑制される。絶縁膜6の厚みは10nm以上であることが好ましい。それにより、短絡が高く抑制される。
絶縁膜6は、樹脂により形成され得る。樹脂は絶縁性に優れる。絶縁膜6は樹脂膜として構成され得る。樹脂としては、例えば、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂などが挙げられる。樹脂として、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、イミド樹脂、ノボラック樹脂などが例示される。絶縁膜6は、塗布法で形成され得る。絶縁膜6のパターニングは、コーターによる塗布で樹脂膜を形成した後、フォトリソプロセスで所定の形状に樹脂膜をパターニング加工することで行われ得る。コーターとしては、スピンコーター、スリットコーターなどが例示される。あるいは、絶縁膜6のパターニングは、スクリーン印刷、インクジェット法、ディスペンサー塗布などにより、直接パターン形状で樹脂膜が形成されることで行われ得る。絶縁膜6は静電塗布法で形成されてもよい。
図2は有機EL素子の他の一例(第2実施形態)を示している。図2は図2A、図2B及び図2Cから構成される。図2は有機EL素子の構造を模式的に示しており、有機EL素子の各層の厚みや形状等は実際のものと異なっていてもよい。図2の形態は、図1の形態とは、基板1の構造及び補助電極5近傍の構造が異なる。それ以外は同じ構成であってよい。図2Aは、有機EL素子の断面図を示している。図2Bは、図2Aの有機EL素子を平面視した様子を示している。図2Bでは、有機EL素子の内部構成が分かりやすいように、封止材7を取り除いて図示し、接着部8を斜線で示している。また、図2Bでは、補助電極5を破線で示している。また、図2Bでは、第1電極2の隠れている縁部を二点破線で示している。図2Cは、補助電極5の近傍を拡大した断面図である。以下、図2の形態を説明するが、図1の形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。
本実施形態において、有機EL素子の基板1は、第1電極2側の表面に凹部13を有する。この場合、補助電極5は、凹部13に配置されていることが好ましい。補助電極5が凹部13に配置されると、補助電極5によって、他の層が盛り上がることが抑制される。そのため、ショート不良が抑制される。
図2の形態では、基板1は、ベース体11と付属体12とから構成される。つまり、基板1は複数の部材の複合基板として構成される。基板1内において、付属体12は第1電極2側に配置され、ベース体11は外部側に配置されている。ベース体11は、基板1の本体となる。ベース体11は付属体12を支持する。付属体12はベース体11の表面に配置されている。ベース体11は、ガラス基板などで構成され得る。付属体12は、樹脂などで構成され得る。付属体12が樹脂で構成されると、凹部13の形成が容易になる。
図2では、凹部13は、付属体12に形成されている。凹部13は、ベース体11に達していない。凹部13は、付属体12の表面に設けられている。もちろん、凹部13は、ベース体11の表面にまで達していてもよい。その場合、凹部13によって付属体12が分断されていてもよい。
凹部13は、溝として構成され得る。凹部13の平面視における形状は、補助電極5と略同じであってよい。凹部13と補助電極5とのパターン形状が同じになることで、補助電極5は凹部13に配置されやすくなる。凹部13は網目状であり得る。凹部13は格子状であり得る。凹部13はグリッド状であり得る。補助電極5は、凹部13に収容されるものであってよい。
凹部13の幅W2は、補助電極5の幅W1よりも大きいことが好ましい。それにより、補助電極5が凹部13に配置されやすくなる。凹部13の幅W2は、補助電極5の幅W1の2倍以下であってもよいし、1.5倍以下であってもよい。凹部13の幅W2が補助電極5の幅W1に近づくことで、効率よく補助電極5が凹部13に配置される。
凹部13の深さD1は、補助電極5の厚みT1よりも大きくてもよいし、小さくてもよい。凹部13の深さD1と補助電極5の厚みT1とが近くなるほど、補助電極5の盛り上がりを起因としたショートが抑制されやすくなる。そのため、凹部13の深さD1は、補助電極5の厚みT1の0.5~2倍であることが好ましく、0.7~1.5倍であることがより好ましい。
凹部13の側面13sは基板1の表面に対して傾斜していることが好ましい。凹部13の側面13sが傾斜面となることにより、第1電極2、有機発光層3及び第2電極4の積層の際に、層の段切れが容易に抑制され得る。それにより、ショート不良が低減される。凹部13の側面13sは、平面であってもよいし、曲面であってもよい。凹部13は奥になるほど幅が狭くなることが好ましいと言える。凹部13の断面形状は、台形状であってもよいし、半円形状であってもよいし、半楕円状であってもよい。第1電極2、有機発光層3及び第2電極4は、補助電極5及び基板1の表面に追随した形状で形成され得る。ただし、後に積層される層になるほど、平坦化されやすくなる。
図2の形態においても、補助電極5は、表面粗さRaが20nm以上500nm以下の凹凸構造5aを有する。そのため、補助電極5と第1電極2との間の電気伝導性が向上する。また、絶縁膜6が第1電極2と有機発光層3との間に配置されている。そのため、ショート不良が抑制される。
付属体12が樹脂である場合、付属体12は樹脂層となる。樹脂としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などが例示される。樹脂層は、樹脂組成物の塗布で形成され得る。また、付属体12は樹脂成形体によって構成されてもよい。この場合、基板1は、ベース体11と付属体12との貼り合わせにより形成され得る。
凹部13は、付属体12を加工することにより形成され得る。例えば、樹脂で形成された付属体12では、レーザーの照射などで付属体12に溝が形成されることで、溝から凹部13が形成され得る。また、凹部13は、樹脂層がパターン状に形成されることで形成されてもよい。例えば、フォトリソ法などに従い、樹脂組成物が塗布されパターン状に硬化された後、凹部13の部分の樹脂組成物が除去されることで、凹部13が形成され得る。また、あらかじめ凹部13を有する樹脂成形体をベース体11に貼り付けることで、凹部13を有する基板1が形成されてもよい。
付属体12は、光取り出し構造を有していてもよい。それにより、より多く光が外部に取り出される。光取り出し構造は、付属体12の内部に微細な凹凸構造が設けられることで形成され得る。あるいは、光取り出し構造は、付属体12が散乱粒子を含むことで形成され得る。
図2は、基板1が凹部13を有する一例であり、凹部13を有する基板1は、図2の形態に限定されるものではない。例えば、単一部材の基板1に凹部13が設けられてもよい。具体的には、凹部13は、ガラス基板の表面の溝加工により形成され得る。この場合においても、凹部13に補助電極5が配置されることで、ショート不良が抑制される。ただし、この方法では、ガラスで構成される基板1に凹部13の加工を行うことを要する。そのため、基板1が複合基板である方が凹部13の形成に有利である。
以下、有機EL素子の製造について説明する。以下では、図1の形態を中心に説明する。図2のような、基板1が凹部13を有する形態も、以下の説明で理解される。製造方法の説明にあたっては、図1~図3を適宜参照されたい。
図3は、補助電極5の材料を配置する工程の一例を示している。有機EL素子を製造するにあたっては、まず、基板1の表面に補助電極5の材料を配置する。補助電極5の材料は、導電体を含む硬化性材料50により構成され得る。硬化性材料50から補助電極5が形成される。
硬化性材料50(補助電極5の材料)は、好ましくは、導電性粒子を含む。硬化性材料50は、好ましくは、バインダを含む。硬化性材料50は、より好ましくは、銀粒子とバインダとを含む。バインダは樹脂により構成され得る。硬化性材料50にバインダを含む方が、密着性の高い補助電極5が形成されやすくなる。また、バインダにより導電体の分散性が高まる。また、バインダにより硬化性材料50の配置が容易になる。硬化性材料50は流動性を有することが好ましい。硬化性材料50は、導電性粒子とバインダとが液体に分散された分散液であってよい。硬化性材料50は、ペースト材であってよい。硬化性材料50は液状であってもよい。硬化性材料50が導電体を含む分散液であると、補助電極5を形成するための装置及び材料が簡略化され得るため、製造コストを下げることが容易になる。
導電体を含む硬化性材料50は、ウェット工程で基板1の表面に配置され得る。硬化性材料50は、印刷法で配置されることが好ましい一態様である。印刷法により、補助電極5のパターニングが容易になる。印刷は塗布の一種である。印刷法で補助電極5が形成される場合、塗布法としては、静電塗布、インクジェット印刷塗布、ディスペンサー塗布、スクリーン印刷塗布などが例示される。印刷はパターンに沿って塗布されるものであってよい。印刷法では、インクノズルをパターン状に動かす塗布法が好ましい。それにより、精度よくパターン形成が可能である。図3では、塗布装置60により硬化性材料50がパターン状に配置されている様子が示されている。硬化性材料50のパターン塗布により補助電極5が描画されているといってもよい。図3では、静電塗布法が図示されている。硬化性材料50は、静電塗布により配置されることがより好ましい。静電塗布法では、電気的作用により硬化性材料50が配置されるため、細線パターンの形成が容易である。そのため、高精度で補助電極5が形成される。硬化性材料50は、補助電極5の配置箇所50aに順に配置されている。このとき、硬化性材料50として、導電性粒子とバインダとが溶剤に分散された分散液では、粒子の形状に起因して、凹凸構造5aが形成され得る。例えば、銀粒子とバインダとを含有するペースト材では、導電性が高く、表面に凹凸構造5aを有する補助電極5が容易に形成され得る。粒子の形状をある程度維持したまま粒子が結合すると、粒子の形状に起因して凹凸形状が形成され得るのである。導電性粒子(例えば銀粒子)の粒子径及び硬化温度の調整などにより、凹凸構造5aの表面粗さRaが制御され得る。
導電性粒子の平均粒径は1nm以上1000nm以下が好ましい。それにより、表面粗さRaが20nm以上500nm以下の凹凸構造5aが形成されやすくなる。導電性粒子の平均粒径は10nm以上がより好ましい。導電性粒子の平均粒径は200nm以下がより好ましい。硬化性材料50の硬化温度は、例えば、80℃以上200℃以下の範囲であってよい。
硬化性材料50の配置の後、硬化性材料50を加熱することが好ましい。加熱により、硬化性材料50は硬化して、補助電極5となる。バインダは熱硬化性を有していてよい。バインダは導電体の結合に寄与する。また、導電体が導電性粒子である場合、導電性粒子は、粒子の形状をある程度維持したまま、結合一体化され得る。これにより、凹凸構造5aが形成され得る。補助電極5は、粒子の隙間を有していてもよい。バインダは加熱により除去されてもよいが、硬化後の樹脂として補助電極5の中に残存していてもよい。硬化性材料50がバインダとして樹脂を含む場合、補助電極5は樹脂を含有し得る。硬化性材料50により補助電極5が形成された場合、補助電極5の側面5sは容易に傾斜面となり得る。
補助電極5の形成方法として塗布法を説明したが、もちろん、補助電極5はスパッタや蒸着やめっきなどで形成されてもよい。その場合、パターニングは、マスク法やフォトリソ法により行われ得る。ただし、製造の容易性からは、塗布法がより好ましい。
ここで、流動性を有する材料で補助電極5が形成された場合、スパッタや蒸着やめっきなどの方法に比べて、補助電極5には、ボイドが発生しやすく、樹脂が残存することが多い。ボイドの発生や樹脂の残存は、補助電極5と第1電極2との間での導電性を低下させる原因となり得る。しかしながら、硬化性材料50によって、凹凸構造5aを有するように補助電極5が形成されると、補助電極5と第1電極2との接触面積が増大するため、補助電極5と第1電極2との間での導電性が効果的に向上する。
このように、有機EL素子の製造においては、基板1の上に、銀粒子及びバインダを含む材料を静電塗布法により塗布して補助電極5の材料を配置する工程を含むことが好ましい。それにより、通電の補助効果が高く、密着性に優れた補助電極5が容易に形成され得る。また、銀粒子の粒子形状に起因して凹凸構造5aが容易に形成され得る。
補助電極5の形成後、光透過性を有する導電性材料で透明な導電層を配置する。導電層は、端部がパターン状に形成される。透明な導電層を配置する工程により、第1電極2及び電極引き出し部20が形成される。導電層の中央部分は、第1電極2となる。導電層の端部は、電極引き出し部20となる。
そして、第1電極2が補助電極5によって盛り上がった部分に絶縁膜6を形成する。絶縁膜6は、絶縁膜6の材料を配置する工程により形成される。絶縁膜6は補助電極5の形状に対応した形状で形成される。そのパターニングは適宜の方法であってよい。
絶縁膜6の配置は、印刷法で行われることが好ましい一態様である。印刷法により、絶縁膜6のパターニングが容易になる。印刷は塗布の一種である。印刷はパターンに沿って塗布するものであってよい。印刷法では、インクノズルをパターン状に動かす塗布法が好ましい。それにより、精度よくパターン形成が可能である。絶縁膜6は、液体の樹脂材料から形成され得る。絶縁膜6の材料として、樹脂を主成分とした流動性の樹脂組成物を好ましく用いることができる。印刷法で絶縁膜6が配置される場合、塗布法としては、静電塗布、インクジェット印刷塗布、ディスペンサー塗布、スクリーン印刷塗布などが例示される。絶縁膜6は、静電塗布により形成されることがより好ましい。塗布法では、樹脂で構成される絶縁膜6が容易に形成され得る。
絶縁膜6は、塗布後に不要な部分を除去する方法で形成されてもよい。この方法では、まず、絶縁膜6の材料を第1電極2の表面に塗布する。例えば、スピンコーターなどにより塗布は行われる。塗布は全面塗布であってよい。そして、フォトリソ法により、補助電極5の位置と同じ位置の樹脂を硬化させるとともにそれ以外の部分を除去する。これにより、パターニングされた絶縁膜6が形成され得る。
絶縁膜6の形成後、有機発光層3の各層、第2電極4を順に積層して有機発光体10を形成する。積層方法は、例えば、蒸着などが利用される。その後、封止材7で有機発光体10を覆いながら、接着材料で封止材7を基板1に接着する。接着材料の硬化により接着部8が形成される。これにより、有機EL素子が形成される。
ところで、図2の形態のように、基板1が凹部13を有する場合には、補助電極5の材料を配置する前に、基板1に凹部13を形成する。基板1がベース体11と付属体12とを有する場合、凹部13は付属体12に形成され得る。凹部13の形成は、レーザー照射、物理的なカッティングなどで行われ得る。凹部13は溝状に形成される。付属体12が樹脂である場合、凹部13は容易に形成され得る。また、ベース体11の表面に、凹部13を有するパターン形状で樹脂を配置して、付属体12を形成するようにしてもよい。そして、凹部13の形成の後、凹部13の部分に補助電極5の材料を配置し、補助電極5を形成する。補助電極5の形成は、上記で説明した方法と同様であってよい。その後、第1電極2、絶縁膜6、有機発光層3、第2電極4を順に積層する。積層方法は、上記と同じである。最後に、封止材7で封止することで、図2の有機EL素子が得られる。
上記の有機EL素子により、照明装置を得ることができる。照明装置は、上記の有機EL素子を備える。それにより、面内の発光の均一性が高く発光特性の優れた照明装置が得られる。照明装置は、複数の有機EL素子が面状に配置されたものであってよいし、一つの有機EL素子で構成される面状の照明体であってもよい。照明装置は、厚みを薄くすることができるため、省スペースの照明器具を提供することが可能である。
図4は、照明装置100の一例である。この照明装置は、有機EL素子101と、筐体102と、プラグ103と、配線104とを有する。図4では、複数(4つ)の有機EL素子101が面状に配設されている。有機EL素子101は、筐体102に収容されている。プラグ103及び配線104を通して電気が供給されて有機EL素子101が発光し、照明装置100から光が出射する。
(実施例)
透明なガラス基板の表面に格子状の補助電極を形成した。補助電極は、線幅が50nmであり、厚みが2000nmであり、ピッチが5mmとした。補助電極の材料は、銀粒子とバインダとを含む。補助電極の材料は静電塗布法で配置された。このとき、銀粒子の粒子径と硬化温度とを調整して、表1のように表面粗さRaを変化させた補助電極を得た。補助電極が配置された基板にITOを成膜し、透明電極(第1電極)を形成した。透明電極の厚みは100nmとした。これにより、電極例1~11の電極が得られた。
透明なガラス基板の表面に格子状の補助電極を形成した。補助電極は、線幅が50nmであり、厚みが2000nmであり、ピッチが5mmとした。補助電極の材料は、銀粒子とバインダとを含む。補助電極の材料は静電塗布法で配置された。このとき、銀粒子の粒子径と硬化温度とを調整して、表1のように表面粗さRaを変化させた補助電極を得た。補助電極が配置された基板にITOを成膜し、透明電極(第1電極)を形成した。透明電極の厚みは100nmとした。これにより、電極例1~11の電極が得られた。
比較として、ガラス基板の表面にITOを厚み100nmで成膜したものを電極例12として準備した。また、電極例12の電極(ITO)の表面に、銀をスパッタして格子状の補助電極を形成した電極を、電極例13として準備した。また、電極例12の電極(ITO)の表面に、銀粒子を含む硬化性材料を塗布して格子状の補助電極を形成した電極を、電極例14として準備した。
電極例1~14の電極について、基板端部から基板中央部までの抵抗値を測定した。基板端部から基板中央部までの距離は4cmである。抵抗値の測定は、四端子抵抗計で行った。
さらに、電極例1~14を用いて有機EL素子を作製し、有機EL素子を駆動させてリークの有無を確認した。電極例3~8を用いた有機EL素子が実施例となる。
表1に、電極例1~14の抵抗値と、有機EL素子のリークの結果を示す。表1に示されるように、表面粗さRaが20nm以上となることで、抵抗値が減少している。そして、表面粗さRaが大きくなるほど、抵抗値はさらに減少している。抵抗値の減少は、補助電極と第1電極との接触面積が増加したためと考えられる。ただし、抵抗値減少の効果は、表面粗さRaが500nmを超えるようになると小さくなり、表面粗さRaが600nmではそれ以上の効果は得られていない。これは、第一に、抵抗値が限界近くまで十分に小さくなったためと考えられる。また、第二に、薄膜で構成される第1電極が補助電極の上においてさらに薄膜化されて第1電極の被覆が十分とならず、第1電極の厚みが薄くなったり分断が生じたりしためと考えられる。その証拠として、電極例9~11を用いた有機EL素子では、リークが発生している。また、電極例12~14では、抵抗値が高かった。
Claims (6)
- 基板と、
光透過性を有する第1電極と、
前記第1電極よりも前記基板から遠くに配置され、前記第1電極と対をなす第2電極と、
前記第1電極と前記第2電極との間に配置される有機発光層と、
前記基板と前記第1電極との間に配置され、前記第1電極側の表面に表面粗さRaが20nm以上500nm以下の凹凸構造を有する補助電極と、を備える、有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 前記補助電極は、銀及び樹脂を含む、請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記第1電極と前記有機発光層との間であって、かつ平面視において前記補助電極に対応する位置に、絶縁膜を備える、請求項1又は2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記基板は、前記第1電極側の表面に凹部を有し、
前記補助電極は、前記凹部に配置されている、請求項1~3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 請求項1~4のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子と、配線とを備えた照明装置。
- 請求項1~4のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する方法であって、
前記基板の上に、銀粒子及びバインダを含む補助電極の材料を静電塗布法により配置する工程を含む、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020110944A1 (ja) * | 2018-11-27 | 2020-06-04 | ソニー株式会社 | 発光素子、表示装置及び電子機器 |
WO2022025173A1 (ja) * | 2020-07-31 | 2022-02-03 | 東レ株式会社 | 有機el表示装置およびその製造方法 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000268980A (ja) * | 1999-03-19 | 2000-09-29 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 有機電界発光素子 |
JP2004055476A (ja) * | 2002-07-24 | 2004-02-19 | Canon Electronics Inc | 有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法 |
JP2004349138A (ja) * | 2003-05-23 | 2004-12-09 | Toyota Industries Corp | 有機電界発光素子及びその製造方法 |
JP2007149577A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-14 | Alps Electric Co Ltd | 発光装置 |
JP2010061874A (ja) * | 2008-09-01 | 2010-03-18 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 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 |
JP2010176868A (ja) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Harison Toshiba Lighting Corp | 有機el素子の製造方法および有機el素子 |
JP2012138311A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-19 | Konica Minolta Holdings Inc | 透明導電膜基板および有機エレクトロルミネッセンス素子 |
JP2012216449A (ja) * | 2011-04-01 | 2012-11-08 | Konica Minolta Holdings Inc | 透明電極の製造方法及び有機電子素子 |
JP2013101893A (ja) * | 2011-11-10 | 2013-05-23 | Konica Minolta Holdings Inc | 有機el素子 |
-
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000268980A (ja) * | 1999-03-19 | 2000-09-29 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 有機電界発光素子 |
JP2004055476A (ja) * | 2002-07-24 | 2004-02-19 | Canon Electronics Inc | 有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法 |
JP2004349138A (ja) * | 2003-05-23 | 2004-12-09 | Toyota Industries Corp | 有機電界発光素子及びその製造方法 |
JP2007149577A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-14 | Alps Electric Co Ltd | 発光装置 |
JP2010061874A (ja) * | 2008-09-01 | 2010-03-18 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 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 |
JP2010176868A (ja) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Harison Toshiba Lighting Corp | 有機el素子の製造方法および有機el素子 |
JP2012138311A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-19 | Konica Minolta Holdings Inc | 透明導電膜基板および有機エレクトロルミネッセンス素子 |
JP2012216449A (ja) * | 2011-04-01 | 2012-11-08 | Konica Minolta Holdings Inc | 透明電極の製造方法及び有機電子素子 |
JP2013101893A (ja) * | 2011-11-10 | 2013-05-23 | Konica Minolta Holdings Inc | 有機el素子 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020110944A1 (ja) * | 2018-11-27 | 2020-06-04 | ソニー株式会社 | 発光素子、表示装置及び電子機器 |
WO2022025173A1 (ja) * | 2020-07-31 | 2022-02-03 | 東レ株式会社 | 有機el表示装置およびその製造方法 |
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