(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の面発光素子で構成した大サイズの発光パネルであって、面発光素子同士の境界が、視覚的に認識されにくい発光パネルを提供し、複数の面発光素子で構成した大サイズの発光パネルであって、発光パネルの面内輝度むらを低減された発光パネルを提供する。【解決手段】トップエミッション型面発光素子Ｔと、ボトムエミッション型面発光素子Ｂとを有し、１方向に光を射出する面発光パネルであって、該トップエミッション型面発光素子Ｔと、該ボトムエミッション型面発光素子Ｂの光出射方向が、該面発光パネルの光出射方向となるよう配置されていることを特徴とする面発光パネル。【選択図】図１
2010080271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トップエミッション型面発光素子と、ボトムエミッション型面発光素子とを有し、１方向に光を射出する面発光パネルであって、該トップエミッション型面発光素子と、該ボトムエミッション型面発光素子の光出射方向が、該面発光パネルの光出射方向となるよう配置されていることを特徴とする面発光パネル。
【請求項２】
前記面発光パネルが光透過性の素子支持基板を有し、該光透過性の素子支持基板の一方の面上にトップエミッション型面発光素子が配置され、該光透過性の素子支持基板の他方の面上にボトムエミッション型面発光素子が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の面発光パネル。
【請求項３】
前記光透過性の素子支持基板がトップエミッション型面発光素子、及びボトムエミッション型面発光素子の各々を構成する共通の素子基板であることを特徴とする請求項２に記載の面発光パネル。
【請求項４】
前記面発光パネルを光出射面垂直方向から見て、トップエミッション型面発光素子と、ボトムエミッション型面発光素子とが交互に配置され、かつトップエミッション型面発光素子の発光領域と、ボトムエミッション型面発光素子の発光領域とが接合して、もしくは重なりをもって配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の面発光パネル。
【請求項５】
前記トップエミッション型面発光素子及びボトムエミッション型面発光素子から選ばれる少なくともいずれかが、有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の面発光パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面発光パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
照明用あるいはディスプレイ用として、近年大サイズの発光パネルへの要請が高まってきている。大サイズの発光素子の開発は、特にその製造や装置コストの増大や、大面積における面内の輝度ムラ抑制が難しいなど、困難な課題を抱えていた。
【０００３】
一方で、小サイズ発光パネルを継ぎ合わせて大サイズの発光パネルを構成する検討が進められてきた。しかし、小サイズ発光パネル同士の継ぎ目が非発光部と存在する為、視認性に劣るとして、その繋ぎ目を目立たなくする技術検討が従来行われてきた。
【０００４】
接合する個々のＥＬ素子の封止ヘリ部分で、ＥＬ層の端部に外側に向けた丸みをもたせ、封止のヘリ部分から接合部へ向けて斜め方向にも発光させるようにする素子構造が報告されて（例えば、特許文献１参照）いる。また、複数のＥＬ素子の側面同士を貼り合わせた光出射面側に色変換フィルタを設置する構成が報告されて（例えば、特許文献２参照）いる。さらに側面の封止に薄膜の接合板を用いた発光パネルを複数接合し、個々の発光パネル間の距離を狭めた構成が報告されて（例えば、特許文献３参照）いる。接合部近傍のパネルを小サイズかつ高輝度発光として複数接続したディスプレイ構成も報告されて（例えば、特許文献４参照）いる。
【０００５】
しかし、これらの従来技術は、いずれも継ぎ目が非発光部として存在したままであり、特に近年、開発が進んでいる有機ＥＬ素子を用いる場合には、個々の素子に封止を十分に施すことが必要で、隣接する素子同士の発光面間の間隔を確保する必要があり、素子を面内横方向に配列させる方法では依然として視認性の改良には限界があった。
【特許文献１】特開２００１−５７２８８号公報
【特許文献２】特開２００６−１６４６１８号公報
【特許文献３】特開２００７−２００６２７号公報
【特許文献４】特開２００７−３０４５８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、複数の面発光素子で構成した大サイズの発光パネルであって、面発光素子同士の境界が、視覚的に認識されにくい発光パネルを提供することにある。また、複数の面発光素子で構成した大サイズの発光パネルであって、発光パネルの面内輝度むらを低減された発光パネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の上記目的は、以下の構成により達成することができる。
【０００８】
１．トップエミッション型面発光素子と、ボトムエミッション型面発光素子とを有し、１方向に光を射出する面発光パネルであって、該トップエミッション型面発光素子と、該ボトムエミッション型面発光素子の光出射方向が、該面発光パネルの光出射方向となるよう配置されていることを特徴とする面発光パネル。
【０００９】
２．前記面発光パネルが光透過性の素子支持基板を有し、該光透過性の素子支持基板の一方の面上にトップエミッション型面発光素子が配置され、該光透過性の素子支持基板の他方の面上にボトムエミッション型面発光素子が配置されていることを特徴とする前記１に記載の面発光パネル。
【００１０】
３．前記光透過性の素子支持基板がトップエミッション型面発光素子、及びボトムエミッション型面発光素子の各々を構成する共通の素子基板であることを特徴とする前記２に記載の面発光パネル。
【００１１】
４．前記面発光パネルを光出射面垂直方向から見て、トップエミッション型面発光素子と、ボトムエミッション型面発光素子とが交互に配置され、かつトップエミッション型面発光素子の発光領域と、ボトムエミッション型面発光素子の発光領域とが接合して、もしくは重なりをもって配置されていることを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の面発光パネル。
【００１２】
５．前記トップエミッション型面発光素子及びボトムエミッション型面発光素子から選ばれる少なくともいずれかが、有機ＥＬ素子であることを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の面発光パネル。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、複数の面発光素子で構成した大サイズの発光パネルであって、面発光素子同士の境界が、視覚的に認識されにくい発光パネルを提供し、複数の面発光素子で構成した大サイズの発光パネルであって、発光パネルの面内輝度むらを低減された発光パネルを提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を更に詳しく説明する。本発明は、複数の面発光素子を配置して構成し、１方向に光を射出する大サイズの面発光パネルに関し、より詳しくは、トップエミッション型面発光素子と、ボトムエミッション型面発光素子とを有する面発光パネルであって、前記トップエミッション型面発光素子と、前記ボトムエミッション型面発光素子の光出射方向が前記面発光パネルの光出射方向となるよう配置されていることを特徴とする。
【００１５】
面発光パネルを光出射面垂直方向から見て、トップエミッション型面発光素子と、ボトムエミッション型面発光素子とが交互に配置され、かつトップエミッション型面発光素子の発光領域と、ボトムエミッション型面発光素子の発光領域とが接合して、もしくは重なりをもつように配置することで、面発光パネル面内の非発光領域を低減もしくは消失させ、このパネル構造により、発光時に面発光素子同士の境界を視覚的に認識されにくくすることができる。
【００１６】
複数の面発光素子で構成される面発光パネルにおいて、素子同士を並列接続で接続すると、一部の素子が短絡した場合に、この個所に特に電流が流れやすくなり、面発光パネル自体が発光しなくなる可能性がある。この一部の短絡素子の個所のみを非発光部分に限定し、発光パネルへの影響を最小限に抑えるには、素子同士を直列接続することが好ましい。本発明の構成によれば、隣り合う面発光素子同士で、陰極と陽極とが交互に配置されるため、直列接続が容易となり、かつ面発光素子間の非発光領域を低減あるいは消失させた発光パネルを構成できる。
【００１７】
さらに面発光パネルが光透過性の素子支持基板を有し、該光透過性の素子支持基板の一方の面上にトップエミッション型面発光素子を配置し、該光透過性の素子支持基板の他方の面上にボトムエミッション型面発光素子を配置する構成によれば、面発光パネルを光出射面垂直方向から見て、素子の発光領域同士を接合して、もしくは重なりをもって配置させることができ、面発光素子間の非発光領域を低減あるいは消失させた発光パネルを容易に構成できる。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。尚、本発明の実施形態はこれらに限定されない。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態に関わる面発光パネルを光出射面側から示した一例を示す平面図である。トップエミッション型面発光素子とボトムエミッション型面発光素子とを交互に配置し構成している。図２は発光面が長方形である面発光素子を用いて面発光パネルを構成した例を示す平面図である。図１、及び図２において、Ｔはトップエミッション型面発光素子を、Ｂはボトムエミッション型面発光素子をそれぞれ表している。
【００２０】
図３〜図６は、図１及び図２に示した面発光パネルのＸ−Ｘ′部分を説明する側面図である。
【００２１】
図３は、トップエミッション型面発光素子１とボトムエミッション型面発光素子２とを交互に同一面内に配置した例である。３は面発光素子の基板を示す。図４及び図５はそれぞれ光出射面方向から見たトップエミッション型面発光素子の光出射面の位置とボトムエミッション型面発光素子の光出射面の位置とをずらした例である。
【００２２】
図６（ａ）は、面発光パネルを光出射面垂直方向から見て、トップエミッション型面発光素子の発光領域と、ボトムエミッション型面発光素子の発光領域とを接合して、もしくは重なりをもたせて配置した例である。
【００２３】
図６（ｂ）は、図６（ａ）における、面発光パネルを光出射面垂直方向から見て、トップエミッション型面発光素子の発光領域と、ボトムエミッション型面発光素子の発光領域とを接合して配置した場合の接合部分の拡大図である。尚、本発明において、トップエミッション型面発光素子の発光領域と、ボトムエミッション型面発光素子の発光領域とが接合して配置されているとは、面発光パネルを光出射面垂直方向から見て、トップエミッション型面発光素子の発光領域と、ボトムエミッション型面発光素子の発光領域とが重なって観察されず、かつ発光領域同士の境界に隙間が観察されないことであり、必ずしも発光領域同士が物理的に接合していることを意味しない。
【００２４】
図６（ｃ）は、図６（ａ）における、面発光パネルを光出射面垂直方向から見てトップエミッション型面発光素子の発光領域と、ボトムエミッション型面発光素子の発光領域とを重なりをもたせて配置した場合の重なり部分の拡大図である。尚、本発明において、トップエミッション型面発光素子の発光領域と、ボトムエミッション型面発光素子の発光領域とが重なりをもって配置されているとは、面発光パネルを光出射面垂直方向から見て、トップエミッション型面発光素子の発光領域と、ボトムエミッション型面発光素子の発光領域とが重なって観察されることであり、必ずしも発光領域同士が物理的に重なって接合していることを意味しない。
【００２５】
発光層を含む機能層５は、第１電極４、第２電極６を有する。尚、封止は図示していない。
【００２６】
図７は、本発明に関わる面発光パネルにおいて、面発光パネルが光透過性の素子支持基板７を有し、該光透過性の素子支持基板７の一方の面上にトップエミッション型面発光素子１が配置され、該光透過性の素子支持基板７の他方の面上にボトムエミッション型面発光素子２が、面発光パネルの光出射面方向から見て、トップエミッション型面発光素子１とボトムエミッション型面発光素子２とが交互となるように配置された面発光パネルの例を説明する側面図である。
【００２７】
図８（ａ）は、図７に関わる面発光パネルにおいて、面発光パネルを光出射面垂直方向から見て、トップエミッション型面発光素子の発光領域と、ボトムエミッション型面発光素子の発光領域とを接合して、もしくは重なりをもたせて配置した例である。
【００２８】
図８（ｂ）は、図８（ａ）における、面発光パネルを光出射面垂直方向から見て、トップエミッション型面発光素子の発光領域と、ボトムエミッション型面発光素子の発光領域とを接合して配置した場合の接合部分の拡大図である。
【００２９】
図８（ｃ）は、図８（ａ）における、面発光パネルを光出射面垂直方向から見て、トップエミッション型面発光素子の発光領域と、ボトムエミッション型面発光素子の発光領域とを重なりをもたせて配置した場合の重なり部分の拡大図である。尚、封止は図示していない。
【００３０】
本発明における前記光透過性の素子支持基板、及び本発明の面発光パネルを構成する面発光素子に用いられる支持基板としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はないが、好ましくは、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましくは、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
【００３１】
樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類またはそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）あるいはアペル（商品名三井化学社製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。
【００３２】
樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜またはその両者のハイブリッド皮膜が形成されていてもよく、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された水蒸気透過度（４０℃、９０％ＲＨ）が０．０１ｇ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下のバリア性フィルムであることが好ましく、更にはＪＩＳ  Ｋ  ７１２６−１９９２に準拠した方法で測定された酸素透過度（２０℃、１００％ＲＨ）が１０−３ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下、水蒸気透過度が１０−３ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下の高バリア性フィルムであることが好ましく、前記の水蒸気透過度、酸素透過度がいずれも１０−５ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることが更に好ましい。
【００３３】
バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。更に該膜の脆弱性を改良するためにこれら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。
【００３４】
バリア膜の形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができるが、特開２００４−６８１４３号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。
【００３５】
本発明において、前記光透過性の素子支持基板に面発光素子を配置するには、粘着剤及び接着剤を用いることができる。粘着剤及び接着剤の種類は特に限定されないが、接着剤においては、塗布し、貼り合わせた後に、種々の化学反応により高分子量体または架橋構造を形成する硬化型接着剤が好適に用いられる。本発明で用いることのできる粘着剤及び接着剤の具体例としては、例えば、ウレタン系、エポキシ系、水性高分子−イソシアネート系、アクリル系等の硬化型接着剤及び粘着剤、湿気硬化ウレタン接着剤、ポリエーテルメタクリレート型、エステル系メタクリレート型、酸化型ポリエーテルメタクリレート等の嫌気性粘着剤、シアノアクリレート系の瞬間接着剤、アクリレートとペルオキシド系の２液型瞬間接着剤等が挙げられる。また、公知の方法を用いて粘着剤中に帯電防止剤や各種のフィラーを混ぜてもよい。
【００３６】
上記粘着剤及び接着剤の塗布方法としては特に限定されず、一般的方法、例えば、グラビアコーター、マイクログラビアコーター、コンマコーター、バーコーター、スプレー塗布、インクジェット法等の方法が挙げられる。
【００３７】
図９は、本発明に関わる面発光パネルであって、面発光パネルが光透過性の素子支持基板を有し、該光透過性の素子支持基板の一方の面上にトップエミッション型面発光素子が配置され、該光透過性の素子支持基板の他方の面上にボトムエミッション型面発光素子が配置された面発光パネルにおいて、光透過性の素子支持基板がトップエミッション型面発光素子、及びボトムエミッション型面発光素子の各々を構成する共通の素子基板７である例を説明する側面図である。該共通の素子基板７の一方の面上にトップエミッション型面発光素子１が、該共通の素子基板７の他方の面上にボトムエミッション型面発光素子２が、面発光パネルの光出射面方向から見て、トップエミッション型面発光素子１とボトムエミッション型面発光素子２とが交互となるように形成されている。
【００３８】
図１０（ａ）は、図９に関わる面発光パネルにおいて、面発光パネルを光出射面垂直方向から見て、トップエミッション型面発光素子の発光領域と、ボトムエミッション型面発光素子の発光領域とを接合して、もしくは重なりをもつように形成した例である。
【００３９】
図１０（ｂ）は、図１０（ａ）における、面発光パネルを光出射面垂直方向から見て、トップエミッション型面発光素子の発光領域と、ボトムエミッション型面発光素子の発光領域とを接合して配置した場合の接合部分の拡大図である。
【００４０】
図１０（ｃ）は、図１０（ａ）における、面発光パネルを光出射面垂直方向から見て、トップエミッション型面発光素子の発光領域と、ボトムエミッション型面発光素子の発光領域とを重なりをもたせて配置した場合の重なり部分の拡大図である。尚、封止は図示していない。
【００４１】
上述の本発明に関わる面発光パネルに対して、複数の面発光素子を用いて構成される従来の一般的な面発光パネルを図１１〜図１３に示した。
【００４２】
図１１はその側面方向からの態様を図示している。面発光パネル８は、一般的に面発光素子９を同一面内に配置して構成される。面発光素子９の側面同士を接続部を介して接続する、あるいは共通の支持基板上に配列させる等の手段が用いられる。
【００４３】
図１２は光出射面方向からみた隣接する面発光素子同士の拡大図、図１３は側面方向から見た面発光素子の接合部分の拡大図である。発光領域は１１で示した。面発光パネル８を構成する面発光素子９の境界の接合部１０は硬化性樹脂等によって形成されるが、通常２〜５ｍｍ程度の幅をもつため、非発光領域として視覚的に認識されやすい。
【００４４】
また、有機ＥＬ素子等の複数の面発光素子で構成される面発光パネルにおいて、素子同士を並列接続で接続すると、一部の素子が短絡した場合に、面発光パネル自体が発光しなくなる可能性がある。この一部の短絡素子の個所のみを非発光部分に限定し、発光パネル全体への影響を最小限に抑えるには、素子同士を直列接続することが好ましい。
【００４５】
図１１〜図１３で示した従来の面発光素子においては、隣り合う面発光素子同士で陰極と陽極を交互に接続するには、例えば、面発光素子の出射面側の電極は隣接する面発光素子の出射面側とは反対側の電極と接続する必要がある為、この配線が煩雑となり、また配線の領域を十分に確保する必要がある。
【００４６】
図３〜図５、図７、及び図９に示した本発明に関わる面発光パネルを光出射面方向からみた隣接する面発光素子同士の拡大図の例を図１４に示した。
【００４７】
本発明に関わる面発光パネル８は、隣り合う面発光素子同士で、陰極と陽極とが交互に配置されることにより、直列接続が容易に形成できる為、図１１〜図１３に示した従来の一般的な面発光パネルに対して、面発光素子間の接合部１０の間隔を狭めることができ、非発光領域を低減させた発光パネルを形成できる。
【００４８】
また、図６（ａ）、図８（ａ）、及び図１０（ａ）に示した本発明に関わる面発光パネルを光出射面方向からみた隣接する面発光素子同士の拡大図を図１５に示した。図１５に示した面発光パネル８においては、光出射面垂直方向から見て、面発光素子の発光領域同士を接合して、もしくは重なりをもって配置させるため、面発光素子間の接合部における非発光領域をさらに低減、もしくは消失させた発光パネルを形成できる。
【００４９】
図７、及び図９に示した本発明の形態である、面発光パネルが光透過性の素子支持基板を有し、該光透過性の素子支持基板の一方の面上にトップエミッション型面発光素子を配置し、該光透過性の素子支持基板の他方の面上にボトムエミッション型面発光素子を配置する構成によれば、それぞれの面上の面発光素子同士を直列接続させて、かつ面発光パネルを光出射面垂直方向から見て、素子の発光領域同士を接合して、もしくは重なりをもって配置させることができ、面発光素子間の非発光領域を消失させた発光パネルを構成できる。
【００５０】
本発明に係わる面発光パネルにおいて、複数配置した面発光素子の間隙部には、ガラス、シリカ等の無機材料、樹脂、粘着剤、接着剤等を充填してもよい。ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＴＡＣ（トリアセチルセルロース）やＰＣ（ポリカーボネート）あるいはＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）等のような透明樹脂や、ウレタン系、エポキシ系、水性高分子−イソシアネート系、アクリル系等の粘着剤、ポリエーテルメタクリレート型、エステル系メタクリレート型、酸化型ポリエーテルメタクリレート等の嫌気性粘着剤等、さらにウレタン系、エポキシ系、水性高分子−イソシアネート系、アクリル系等の硬化型接着剤等が挙げられ、さらに各種のＵＶ硬化樹脂、熱硬化樹脂等を用いることができる。さらに、光散乱性、光反射性の材料を充填することもできる。
【００５１】
さらに、図では省略しているが、必要に応じて封止、保護膜、補助電極等を設けてもよく、第１電極４及び第２電極６以外の電極が積層されていてもよい。また、第１電極４と第２電極６の配置は逆であってもよい。
【００５２】
発光層を含む機能層５には、発光層以外に、電荷注入層、電荷輸送層、絶縁層、キャリアブロック層、中間層、光調整層、保護膜、バリア層、及びこれらの混合層などを任意に設けることができる。
【００５３】
本発明に関わる発光パネルに用いられる面発光素子に制限はないが、ＥＬ素子であることが好ましく、有機ＥＬ素子であることがより好ましい。
【００５４】
以下、本発明に関わる発光パネルを有機ＥＬ素子で構成する場合の好ましい態様を説明するが、本発明はこれに限定されない。
【００５５】
有機ＥＬ素子の層構成の好ましい具体例を以下に示す。
（ｉ）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（ii）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（iii）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極
（iv）陽極／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
（ｖ）陽極／陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極バッファー層／陰極
ここで、発光層は、少なくとも発光色の異なる２種以上の発光材料を含有していることが好ましく、単層でも複数の発光層からなる発光層ユニットを形成していてもよい。また、正孔輸送層には正孔注入層、電子阻止層も含まれる。
《発光層》
本発明に係る発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
【００５６】
本発明に係る発光層は、含まれる発光材料が前記要件を満たしていれば、その構成には特に制限はない。
【００５７】
また、同一の発光スペクトルや発光極大波長を有する層が複数層あってもよい。
【００５８】
各発光層間には非発光性の中間層を有していることが好ましい。
【００５９】
本発明における発光層の膜厚の総和は１〜１００ｎｍの範囲にあることが好ましく、更に好ましくは、より低い駆動電圧を得ることができることから３０ｎｍ以下である。なお、本発明でいうところの発光層の膜厚の総和とは、発光層間に非発光性の中間層が存在する場合には、該中間層も含む膜厚である。
【００６０】
個々の発光層の膜厚としては１〜５０ｎｍの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは１〜２０ｎｍの範囲に調整することである。青、緑、赤の各発光層の膜厚の関係については、特に制限はない。
【００６１】
発光層の作製には、後述する発光材料やホスト化合物を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法等の公知の薄膜化法により製膜して形成することができる。
【００６２】
本発明においては、各発光層には複数の発光材料を混合してもよく、また燐光発光材料と蛍光発光材料を同一発光層中に混合して用いてもよい。
【００６３】
本発明においては、発光層の構成として、ホスト化合物、発光材料（発光ドーパント化合物ともいう）を含有し、発光材料より発光させることが好ましい。
【００６４】
本発明の有機ＥＬ素子の発光層に含有されるホスト化合物としては、室温（２５℃）における燐光発光の燐光量子収率が０．１未満の化合物が好ましい。更に好ましくは燐光量子収率が０．０１未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での体積比が５０％以上であることが好ましい。
【００６５】
ホスト化合物としては、公知のホスト化合物を単独で用いてもよく、または複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機ＥＬ素子を高効率化することができる。また、後述する発光材料を複数種用いることで異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。
【００６６】
本発明に用いられるホスト化合物としては、従来公知の低分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物（蒸着重合性発光ホスト）でもいい。
【００６７】
公知のホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、且つ発光の長波長化を防ぎ、なお且つ高Ｔｇ（ガラス転移温度）である化合物が好ましい。ここで、ガラス転移点（Ｔｇ）とは、ＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ：示差走査熱量法）を用いて、ＪＩＳ−Ｋ−７１２１に準拠した方法により求められる値である。
【００６８】
公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が挙げられる。例えば、特開２００１−２５７０７６号公報、同２００２−３０８８５５号公報、同２００１−３１３１７９号公報、同２００２−３１９４９１号公報、同２００１−３５７９７７号公報、同２００２−３３４７８６号公報、同２００２−８８６０号公報、同２００２−３３４７８７号公報、同２００２−１５８７１号公報、同２００２−３３４７８８号公報、同２００２−４３０５６号公報、同２００２−３３４７８９号公報、同２００２−７５６４５号公報、同２００２−３３８５７９号公報、同２００２−１０５４４５号公報、同２００２−３４３５６８号公報、同２００２−１４１１７３号公報、同２００２−３５２９５７号公報、同２００２−２０３６８３号公報、同２００２−３６３２２７号公報、同２００２−２３１４５３号公報、同２００３−３１６５号公報、同２００２−２３４８８８号公報、同２００３−２７０４８号公報、同２００２−２５５９３４号公報、同２００２−２６０８６１号公報、同２００２−２８０１８３号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００２−３０２５１６号公報、同２００２−３０５０８３号公報、同２００２−３０５０８４号公報、同２００２−３０８８３７号公報等が挙げられる。
【００６９】
次に、発光材料について説明する。
【００７０】
本発明に係る発光材料としては、蛍光性化合物、燐光発光材料（燐光性化合物、燐光発光性化合物等ともいう）を用いる。
【００７１】
本発明において、燐光発光材料とは励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には室温（２５℃）にて燐光発光する化合物であり、燐光量子収率が２５℃において０．０１以上の化合物であると定義されるが、好ましい燐光量子収率は０．１以上である。
【００７２】
上記燐光量子収率は第４版実験化学講座７の分光IIの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定できる。溶液中での燐光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明において燐光発光材料を用いる場合、任意の溶媒のいずれかにおいて上記燐光量子収率（０．０１以上）が達成されればよい。
【００７３】
燐光発光材料の発光は原理としては２種挙げられ、一つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーを燐光発光材料に移動させることで燐光発光材料からの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つは燐光発光材料がキャリアトラップとなり、燐光発光材料上でキャリアの再結合が起こり燐光発光材料からの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、いずれの場合においても、燐光発光材料の励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。
【００７４】
燐光発光材料は、有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができるが、好ましくは元素の周期表で８〜１０族の金属を含有する錯体系化合物であり、更に好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、または白金化合物（白金錯体系化合物）、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
【００７５】
以下に燐光発光材料として用いられる化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。これらの化合物は、例えば、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４０巻、１７０４〜１７１１に記載の方法等により合成できる。
【００７６】
【化１】
2010080271.tif 000003
【００７７】
【化２】
2010080271.tif 000004
【００７８】
【化３】
2010080271.tif 000005
【００７９】
【化４】
2010080271.tif 000006
【００８０】
【化５】
2010080271.tif 000007
【００８１】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子には、蛍光発光体を用いることもできる。蛍光発光体（蛍光性ドーパント）の代表例としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素、又は希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
【００８２】
また、従来公知のドーパントも本発明に用いることができ、例えば、国際公開第００／７０６５５号パンフレット、特開２００２−２８０１７８号公報、同２００１−１８１６１６号公報、同２００２−２８０１７９号公報、同２００１−１８１６１７号公報、同２００１−３４５１８３号公報、同２００２−３２４６７９号公報、国際公開第０２／１５６４５号パンフレット、特開２００２−３３２２９１号公報、同２００２−５０４８４号公報、同２００２−３３２２９２号公報、同２００２−８３６８４号公報、特表２００２−５４０５７２号公報、特開２００２−１１７９７８号公報、同２００２−３３８５８８号公報、同２００２−１７０６８４号公報、同２００２−３５２９６０号公報、国際公開第０１／９３６４２号パンフレット、特開２００２−５０４８３号公報、同２００２−１００４７６号公報、同２００２−１７３６７４号公報、同２００２−３５９０８２号公報、同２００２−１７５８８４号公報、同２００２−３６３５５２号公報、同２００２−１８４５８２号公報、同２００３−７４６９号公報、特表２００２−５２５８０８号公報、特開２００３−７４７１号公報、特表２００２−５２５８３３号公報、特開２００３−３１３６６号公報、同２００２−２２６４９５号公報、同２００２−２３４８９４号公報、同２００２−２３５０７６号公報、同２００２−２４１７５１号公報、同２００１−３１９７７９号公報、同２００１−３１９７８０号公報、同２００２−６２８２４号公報、同２００２−１００４７４号公報、同２００２−２０３６７９号公報、同２００２−３４３５７２号公報、同２００２−２０３６７８号公報等が挙げられる。
【００８３】
本発明においては、少なくとも一つの発光層に２種以上の発光材料を含有していてもよく、発光層における発光材料の濃度比が発光層の厚さ方向で変化していてもよい。
《中間層》
本発明において、各発光層間に非発光性の中間層（非ドープ領域等ともいう）を設ける場合について説明する。
【００８４】
非発光性の中間層とは、複数の発光層を有する場合、その発光層間に設けられる層である。
【００８５】
非発光性の中間層の膜厚としては１〜２０ｎｍの範囲にあるのが好ましく、更には３〜１０ｎｍの範囲にあることが隣接発光層間のエネルギー移動等相互作用を抑制し、且つ素子の電流電圧特性に大きな負荷を与えないということから好ましい。
【００８６】
この非発光性の中間層に用いられる材料としては、発光層のホスト化合物と同一でも異なっていてもよいが、隣接する２つの発光層の少なくとも一方の発光層のホスト材料と同一であることが好ましい。
【００８７】
非発光性の中間層は非発光層、各発光層と共通の化合物（例えば、ホスト化合物等）を含有していてもよく、各々共通ホスト材料（ここで、共通ホスト材料が用いられるとは、燐光発光エネルギー、ガラス転移点等の物理化学的特性が同一である場合やホスト化合物の分子構造が同一である場合等を示す。）を含有することにより、発光層−非発光層間の層間の注入障壁が低減され、電圧（電流）を変化させても正孔と電子の注入バランスが保ちやすいという効果を得ることができる。更に、非ドープ発光層に各発光層に含まれるホスト化合物と同一の物理的特性または同一の分子構造を有するホスト材料を用いることにより、従来の有機ＥＬ素子作製の大きな問題点である素子作製の煩雑さをも併せて解消することができる。
【００８８】
本発明で有機ＥＬ素子を用いる場合、ホスト材料はキャリアの輸送を担うため、キャリア輸送能を有する材料が好ましい。キャリア輸送能を表す物性としてキャリア移動度が用いられるが、有機材料のキャリア移動度は一般的に電界強度に依存性が見られる。電界強度依存性の高い材料は正孔と電子注入・輸送バランスを崩しやすいため、中間層材料、ホスト材料は移動度の電界強度依存性の少ない材料を用いることが好ましい。
【００８９】
また、一方では正孔や電子の注入バランスを最適に調整するためには、非発光性の中間層は後述する阻止層、即ち正孔阻止層、電子阻止層として機能することも好ましい態様として挙げられる。
【００９０】
《注入層：電子注入層、正孔注入層》
注入層は必要に応じて設け、電子注入層と正孔注入層があり、上記の如く陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
【００９１】
注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されており、正孔注入層（陽極バッファー層）と電子注入層（陰極バッファー層）とがある。
【００９２】
陽極バッファー層（正孔注入層）は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。
【００９３】
陰極バッファー層（電子注入層）は、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。上記バッファー層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。
【００９４】
《阻止層：正孔阻止層、電子阻止層》
阻止層は、上記の如く有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設けられるものである。例えば、特開平１１−２０４２５８号公報、同１１−２０４３５９号公報、及び「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層がある。
【００９５】
正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層の機能を有し、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係る正孔阻止層として用いることができる。正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。
【００９６】
一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。本発明に係る正孔阻止層、電子輸送層の膜厚としては好ましくは３〜１００ｎｍであり、更に好ましくは５〜３０ｎｍである。
【００９７】
《正孔輸送層》
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
【００９８】
正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
【００９９】
正孔輸送材料としては上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。
【０１００】
芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−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）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−４，４’−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４’−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノジフェニルエーテル；４，４’−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４’−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４’−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、更には米国特許第５，０６１，５６９号明細書に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、４，４’−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された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）等が挙げられる。
【０１０１】
更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。
【０１０２】
また、特開平１１−２５１０６７号公報、Ｊ．Ｈｕａｎｇ  ｅｔ．ａｌ．著文献（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ  ８０（２００２），ｐ．１３９）に記載されているような所謂、ｐ型正孔輸送材料を用いることもできる。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることから、これらの材料を用いることが好ましい。
【０１０３】
正孔輸送層は上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。この正孔輸送層は上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
【０１０４】
また、不純物をドープしたｐ性の高い正孔輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
【０１０５】
本発明においては、このようなｐ性の高い正孔輸送層を用いることが、より低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。
【０１０６】
《電子輸送層》
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
【０１０７】
従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる）としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができ、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。更に、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【０１０８】
また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ３）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、ＧａまたはＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、またはそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様にｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
【０１０９】
電子輸送層は上記電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。電子輸送層は上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
【０１１０】
また、不純物をドープしたｎ性の高い電子輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、同１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
【０１１１】
本発明においては、このようなｎ性の高い電子輸送層を用いることがより低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。
【０１１２】
《封止》
本発明の有機ＥＬ素子の封止に用いられる封止手段としては、例えば、封止部材と電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。
【０１１３】
封止部材としては有機ＥＬ素子の表示領域を覆うように配置されておればよく、凹板状でも、平板状でもよい。また透明性、電気絶縁性は特に限定されない。
【０１１４】
具体的には、ガラス板、ポリマー板、フィルム、金属板、フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属または合金からなるものが挙げられる。
【０１１５】
本発明においては、素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。更にはポリマーフィルムは酸素透過度１０−３ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下、水蒸気透過度１０−３ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下のものであることが好ましい。また、前記の水蒸気透過度、酸素透過度がいずれも１０−５ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることが更に好ましい。
【０１１６】
封止部材を凹状に加工するのは、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等が使われる。接着剤として具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、２−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系等の熱及び化学硬化型（二液混合）を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。
【０１１７】
なお、有機ＥＬ素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から８０℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部分への接着剤の塗布は、市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。
【０１１８】
また、有機層を挟み支持基板と対向する側の電極の外側に、該電極と有機層を被覆し、支持基板と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。更に該膜の脆弱性を改良するためにこれら無機層と有機材料からなる層の積層構造をもたせることが好ましい。これらの膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができる。
【０１１９】
封止部材と有機ＥＬ素子の表示領域との間隙には、気相及び液相では窒素、アルゴン等の不活性気体やフッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また、真空とすることも可能である。また、内部に吸湿性化合物を封入することもできる。
【０１２０】
吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物（例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等）、硫酸塩（例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等）、金属ハロゲン化物（例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等）、過塩素酸類（例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等）等が挙げられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。
【０１２１】
《保護膜、保護板》
有機層を挟み支持基板と対向する側の前記封止膜、あるいは前記封止用フィルムの外側に、素子の機械的強度を高めるために保護膜、あるいは保護板を設けてもよい。特に封止が前記封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。これに使用することができる材料としては、前記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量且つ薄膜化ということからポリマーフィルムを用いることが好ましい。
【０１２２】
《電極》
本発明に関わる面発光素子においては、少なくとも第１電極と第２電極とを有する。有機ＥＬ素子を用いる場合、通常は一方が陽極、他方が陰極で構成される。以下に好ましい陽極、及び陰極の構成について述べる。
【０１２３】
《陽極》
有機ＥＬ素子における陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としてはＡｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性光透過性材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）等非晶質で光透過性の導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式製膜法を用いることもできる。陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。更に膜厚は材料にもよるが、通常１０〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０１２４】
《陰極》
一方、陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。
【０１２５】
これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【０１２６】
なお、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極または陰極のいずれか一方は、光透過性となるよう、上記電極材料を適宜用いて構成することができる。陽極側を光反射性とする場合は、例えば、アルミニウム及びアルミニウム合金、銀及び銀化合物等を用いて、光反射性とすることができ、またこれら材料を用いた光反射層と、上記ＩＴＯ、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の光透過性陽極とを組み合わせて用いることもできる。また、陰極側を光透過性とする場合は、例えば、アルミニウム及びアルミニウム合金、銀及び銀化合物等の導電性材料を薄く１〜２０ｎｍ程度の膜厚で作製した後、上記陽極の説明で挙げた導電性光透過性材料の膜を設けることで、光透過性陰極とすることができる。
【０１２７】
《有機ＥＬ素子の作製方法》
本発明の有機ＥＬ素子の作製方法の一例として、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／陰極からなる有機ＥＬ素子の作製法について説明する。
【０１２８】
まず適当な支持基板上に所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０〜２００ｎｍの膜厚になるように蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陽極を作製する。次に、この上に有機ＥＬ素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層の有機化合物薄膜を形成させる。
【０１２９】
この有機化合物薄膜の薄膜化の方法としては、前記の如く蒸着法、ウェットプロセス（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法）等があるが、均質な膜が得られやすく、且つピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法が特に好ましい。更に層毎に異なる製膜法を適用してもよい。製膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度５０〜４５０℃、真空度１０−６〜１０−２Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０〜３００℃、膜厚０．１ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５〜２００ｎｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。
【０１３０】
これらの層を形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を１μｍ以下好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、例えば、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより所望の有機ＥＬ素子が得られる。この有機ＥＬ素子の作製は、一回の真空引きで一貫して正孔注入層から陰極まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる製膜法を施しても構わない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。
【０１３１】
また作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。このようにして得られた多色の液晶表示装置に直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、陰極を−の極性として電圧２〜４０Ｖ程度を印加すると発光が観測できる。また交流電圧を印加してもよい。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【０１３２】
有機ＥＬ素子は空気よりも屈折率の高い（屈折率１．６〜２．１程度）層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち１５〜２０％程度の光しか取り出せないと一般的に言われている。これは、臨界角以上の角度θで界面（透明基板と空気との界面）に入射する光は全反射を起こし、素子外部に取り出すことができないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として光が素子側面方向に逃げるためである。
【０１３３】
この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法（例えば、米国特許第４，７７４，４３５号明細書）、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法（例えば、特開昭６３−３１４７９５号公報）、素子の側面等に反射面を形成する方法（例えば、特開平１−２２０３９４号公報）、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法（例えば、特開昭６２−１７２６９１号公報）、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法（例えば、特開２００１−２０２８２７号公報）、基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法（特開平１１−２８３７５１号公報）等がある。
【０１３４】
本発明においては、これらの方法を本発明に関わる素子と組み合わせて用いることができるが、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、あるいは基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間（含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。本発明はこれらの手段を組み合わせることにより、更に高輝度あるいは耐久性に優れた素子を得ることができる。
【０１３５】
透明電極と透明基板の間に低屈折率の媒質を光の波長よりも長い厚みで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど外部への取り出し効率が高くなる。
【０１３６】
低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等が挙げられる。透明基板の屈折率は一般に１．５〜１．７程度であるので、低屈折率層は屈折率がおよそ１．５以下であることが好ましい。また更に１．３５以下であることが好ましい。
【０１３７】
また、低屈折率媒質の厚みは媒質中の波長の２倍以上となるのが望ましい。これは、低屈折率媒質の厚みが光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基板内に入り込む膜厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。
【０１３８】
全反射を起こす界面またはいずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。この方法は回折格子が１次の回折や２次の回折といった、所謂ブラッグ回折により光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることができる性質を利用して、発光層から発生した光のうち、層間での全反射等により外に出ることができない光をいずれかの層間もしくは媒質中（透明基板内や透明電極内）に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。
【０１３９】
導入する回折格子は二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは、発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な１次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。しかしながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率が上がる。
【０１４０】
回折格子を導入する位置としては、前述のとおりいずれかの層間もしくは媒質中（透明基板内や透明電極内）でもよいが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。
【０１４１】
このとき、回折格子の周期は媒質中の光の波長の約１／２〜３倍程度が好ましい。回折格子の配列は正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状等、２次元的に配列が繰り返されることが好ましい。
【０１４２】
本発明に関わる面発光素子は支持基板の光取出し側に、例えば、マイクロレンズアレイ上の構造を設けるように加工したり、あるいは所謂集光シートと組み合わせることにより特定方向、例えば、素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めることができる。
【０１４３】
マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が３０μｍでその頂角が９０度となるような四角錐を２次元に配列する。一辺は１０〜１００μｍが好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大きすぎると厚みが厚くなり好ましくない。
【０１４４】
集光シートとしては、例えば、液晶表示装置のＬＥＤバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。このようなシートとして、例えば、住友スリーエム社製輝度上昇フィルム（ＢＥＦ）等を用いることができる。プリズムシートの形状としては、例えば、基材に頂角９０度、ピッチ５０μｍの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であってもよい。
【０１４５】
また、発光素子からの光放射角を制御するために光拡散板・フィルムを集光シートと併用してもよい。例えば、（株）きもと製拡散フィルム（ライトアップ）等を用いることができる。
【０１４６】
上記素子積層部への粘着剤層及び接着剤層の形成方法としては特に限定されず、一般的方法、例えば、グラビアコーター、マイクログラビアコーター、コンマコーター、バーコーター、スプレー塗布、インクジェット法等の方法が挙げられる。
【０１４７】
《用途》
本発明に関わる面発光体、及び発光パネルは、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。発光光源として、例えば、家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではないが、特にカラーフィルターと組み合わせた液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。
【０１４８】
カラーフィルターと組み合わせてディスプレイのバックライトとして用いる場合には、輝度を更に高めるため、集光シートと組み合わせて用いるのが好ましい。
【実施例】
【０１４９】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１５０】
《面発光素子の作製》
〔面発光素子−２０１の作製〕
第１電極（陽極）として２２ｍｍ×２２ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス基板上に、ＩＴＯ（インジウムチンオキシド）を１２０ｎｍの厚さで成膜した支持基板にパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を付けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、ＵＶオゾン洗浄を５分間行った後、この透明支持基板を市販の真空蒸着装置に接続するプラズマ処理用チャンバー内の基板ホルダーに固定した。また、真空蒸着装置内の蒸着用るつぼの各々に、各層の構成材料を各々素子作製に最適の量を充填した。蒸着用るつぼはモリブデン製またはタングステン製の抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。
【０１５１】
酸素圧力１Ｐａ、電力１００Ｗ（電極面積約４５０ｃｍ２）で２分間、プラズマ処理を行った後、基板を大気に曝露することなく、有機層蒸着チャンバーに移送し、有機層の成膜を行った。
【０１５２】
まず、真空度１×１０−４Ｐａまで減圧した後、ｍ−ＭＴＤＡＴＡの入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で透明支持基板に蒸着し、１０ｎｍの正孔注入層を設けた。次いで、α−ＮＰＤを同様にして蒸着し、３０ｎｍの正孔輸送層を設けた。
【０１５３】
次いで、以下の手順で順次、各発光層を設けた。
【０１５４】
化合物Ｄ−３、及びＨ−１を、Ｄ−３が９質量％の濃度になるように蒸着速度０．１ｎｍ／秒で共蒸着し、発光極大波長が４７０ｎｍ、厚さ２０ｎｍの青色リン光発光層を形成した。次いで、化合物Ｄ−１及びＣＢＰを、Ｄ−１が５質量％の濃度になるように蒸着速度０．１ｎｍ／秒で共蒸着し、発光極大波長が５１８ｎｍ、厚さ５ｎｍの緑色リン光発光層を形成した。次いで、化合物Ｄ−２及びＣＢＰを、Ｄ−２が８質量％の濃度になるように蒸着速度０．１ｎｍ／秒で共蒸着し、発光極大波長が６２２ｎｍ、厚さ５ｎｍの赤色リン光発光層を形成した。その後、化合物Ｍ−１を膜厚１０ｎｍに蒸着して正孔阻止層を形成し、さらにＣｓＦを膜厚比で１０％になるように化合物Ｍ−１と共蒸着し、厚さ４５ｎｍの電子輸送層を形成した。さらに、アルミニウム１１０ｎｍを蒸着して第２電極（陰極）を形成し、白色ボトムエミッション型有機ＥＬ素子を得た。光出射面垂直方向からみた発光領域は、２０ｍｍ×２０ｍｍの正方形であり、ガラス基板の中心と発光領域の中心とは一致していた。次いで、有機ＥＬ素子の非発光面をガラスケースで覆い、面発光素子２０１とした。
【０１５５】
図１６は面発光素子−２０１の断面図を示し、有機ＥＬ素子は、ガラスカバー１０３で覆われている。なお、ガラスカバーでの封止作業は、有機ＥＬ素子を大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下）で行った。図１６において、１０４はガラス基板、１０５は第２電極（光反射性）、１０６は有機ＥＬ発光層を含む機能層、１０７は第１電極（光透過性）を示す。なお、ガラスカバー１０３内には窒素ガス１０８が充填されている。ガラスカバー１０３は、ＵＶ硬化樹脂１１０を用いてガラス基板１０４に接着している。なお、図示していないが、複数の面発光素子を接続するための第１電極（陽極）、及び第２電極（陰極）の配線接続部をＵＶ硬化樹脂１１０部分に設けている。
【０１５６】
【化６】
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【０１５７】
〔発光パネル１の作製：比較例〕
面発光素子−２０１を５個作製し、これらを図１８（ａ）、及び図１８（ｂ）に示すように共通のガラス基板１１３上に光透過性ＵＶ硬化樹脂で貼付し、発光パネル１を作製した。なお、図１７は発光パネル１を構成する個々の面発光素子−２０１の簡易側面図であり、基板１０４上に面発光素子が形成されている。尚、図１７には、ガラスカバー１０３、第２電極１０５、有機ＥＬ発光層を含む機能層１０６、第１電極１０７のみ図示した。図１８（ａ）は、光出射面垂直方向から見た発光パネル１を示した図であり、発光領域は、１１１で示される。図１８（ｂ）は発光パネル１の側面図である。なお、各面発光素子は、図示していないが、電気的に直列接続されており、面発光素子間の配線確保のため、各面発光素子の間隔は５ｍｍを必要とした。
【０１５８】
〔面発光素子−２０２の作製〕
前記面発光素子−２０１の作製において、まずガラス基板上に光反射膜としてアルミニウムを１１０ｎｍ蒸着し、その上に絶縁膜としてＳｉＯ２を２０ｎｍ蒸着した後、ＩＴＯ製膜し、かつ電子輸送層を形成した後、銀ペーストを１０ｎｍ蒸着し、次いで、ＩＴＯを１００ｎｍ蒸着することで光透過性の第２電極（陰極）を形成すること以外は同様にして、トップエミッション型有機ＥＬ素子を作製した。
【０１５９】
次いで、面発光素子−２０１と同様に、この有機ＥＬ素子の非発光面をガラスケースで覆い、面発光素子−２０２とした。
【０１６０】
図１９は面発光素子−２０２の断面図を示し、１０４はガラス基板、１０５は第２電極（光透過性）、１０６は有機ＥＬ発光層を含む機能層、１０７は第１電極（光反射性）、絶縁膜１０９、光反射膜１１２を示す。なお、ガラスカバー１０３内には窒素ガス１０８が充填されている。ガラスカバー１０３は、ＵＶ硬化樹脂１１０を用いてガラス基板１０４に接着している。なお、図示していないが、複数の面発光素子を接続するための第１電極（陽極）、及び第２電極（陰極）の配線接続部をＵＶ硬化樹脂１１０部分に設けている。
【０１６１】
〔発光パネル２の作製：本発明〕
面発光素子−２０１を３個、及び面発光素子−２０２を２個作製し、これらを図２１（ａ）、及び図２１（ｂ）に示すように共通のガラス基板１１３上に光透過性ＵＶ硬化樹脂で交互に貼付し、発光パネル２を作製した。なお、図２０は、面発光素子−２０１とともに発光パネル２を構成する個々の面発光素子−２０２の簡易側面図であり、基板１０４上に面発光素子が形成されている。図２０には、ガラスカバー１０３、第２電極１０５、有機ＥＬ発光層を含む機能層１０６を示し、また、第１電極１０７と、絶縁膜１０９、及び光反射膜１１２は、まとめて光反射性第１電極層１１４として図示した。なお、図２１（ａ）は、光出射面垂直方向から見た発光パネル２を示した図であり、図２１（ｂ）は発光パネル２の側面図である。面発光素子−２０１においては、基板１０４と共通のガラス基板１１３とが貼付され、面発光素子−２０２においては、ガラスカバー１０３と共通のガラス基板１０３とが貼付されている。発光パネル２における光出射面は、共通のガラス基板１１３において面発光素子−２０１及び２０２が貼付されていない側の面である。また、隣接する各面発光素子同士は、電気的に直列接続されているが、陽極と陰極が互いに隣接する為、接続が容易で、各面発光素子の間隔は約１ｍｍであった。なお、面発光素子と共通のガラス基板１１３との間隙には、光透過性ＵＶ硬化樹脂を充填し、各面発光素子は電気的に直列接続されている。
【０１６２】
〔発光パネル３の作製：本発明〕
面発光素子−２０１を３個、及び面発光素子−２０２を２個作製し、これらを図２２（ａ）、及び図２２（ｂ）に示すように、共通のガラス基板１１３の光出射面側の面に面発光素子−２０２を、ガラス基板１１３の光出射面とは反対側の面に面発光素子−２０１を、ガラス基板の光出射面側からみて、交互に配置されるように、各々の面発光素子の基板１０４と共通のガラス基板１１３とを光透過性ＵＶ硬化樹脂で貼付し、発光パネル３を作製した。図２２（ａ）は、光出射面垂直方向から見た発光パネル３を示した図であり、図２２（ｂ）は発光パネル３の側面図である。ガラス基板１１３の光出射面垂直方向から見て、隣接する面発光素子−２０１の発光領域１１１と面発光素子−２０２の発光領域１１１とは間隙なく接合して配置されている。なおガラス基板１１３の光出射面側の面に配置された面発光素子−２０２同士が電気的に直列接続されており、ガラス基板１１３の光出射面とは反対側の面に配置された面発光素子−２０１同士が電気的に直列接続されている。
【０１６３】
〔発光パネル４の作製：本発明〕
面発光素子−２０１、及び２０２の作製方法を用いて、２０ｍｍ×１００ｍｍのガラス基板を用い、一方の面に面発光素子−２０１と同様で、光出射面垂直方向からみた発光領域が２０ｍｍ×２０ｍｍの正方形であるボトムエミッション型面発光素子２個を、ガラス基板の他方の面に面発光素子−２０２と同様と同様で、光出射面垂直方向からみた発光領域が２０ｍｍ×２０ｍｍの正方形であるトップエミッション型面発光素子３個を、光出射面方向からみて交互に、発光領域が重なりをもつように形成したパネル４を構成した。図２３（ａ）は、光出射面垂直方向から見た発光パネル４を示した図であり、図２３（ｂ）は発光パネル４の側面図である。ガラス基板１１３の光出射面側の面にトップエミッション型面発光素子−２０２が形成され、ガラス基板１１３の光出射面とは反対側の面にボトムエミッション型面発光素子−２０１が形成されており、ガラス基板１１３は、面発光素子−２０１と面発光素子−２０２とを構成する共通の素子基板である。ガラス基板１１３の光出射面垂直方向から見て、交互に配置された面発光素子−２０１の発光領域１１１と面発光素子−２０２の発光領域１１１とは、重なりをもつように形成されている。図２３（ｂ）において、１１５ａは、ガラス基板１１３の光出射面側の面に形成されたトップエミッション型面発光素子の発光領域の縁部を示し、１１５ｂは、ガラス基板１１３の光出射面とは反対側の面に形成されたボトムエミッション型面発光素子の発光領域の縁部を示す。発光領域の重なりの巾ｗは１ｍｍであった。なおガラス基板１１３の光出射面側の面に配置された面発光素子−２０２同士が電気的に直列接続されており、ガラス基板１１３の光出射面とは反対側の面に配置された面発光素子−２０１同士が電気的に直列接続されている。
【０１６４】
〔発光パネル１〜４の評価〕
発光パネル１〜４を並べて発光させ、目視比較した。
【０１６５】
発光パネル１は、隣接する発光領域の間に非発光領域が巾を持った領域として存在するため、明らかに、視認性が大きく劣っていた。これに対して発光パネル２は、素子接続部分における輝度低下がかなり改善されていた。発光パネル３及び発光パネル４は、素子接続部分における輝度低下がほとんど観察されず、最も視認性に優れていた。
【０１６６】
〔発光パネル５の作製：比較〕
面発光素子−２０１を２５個作製し、これらを図２４（ａ）、及び図２４（ｂ）に示すように面内における縦列方向に５個、横列方向に５個の５×５のマトリクス状に、共通のガラス基板１１３上に光透過性ＵＶ硬化樹脂で貼付し、発光パネル５を作製した。図２４（ａ）は、光出射面垂直方向から見た発光パネル５を示した図であり、発光領域は、１１１で示される。図２４（ｂ）は発光パネル５の側面図である。なお、図示していないが、各面発光素子は、横列方向に各５個ずつが電気的に直列接続されており、次いで、これらを縦列方向に順次接続することで、面発光素子２５個を直列に接続した。面発光素子間の配線確保のため、各面発光素子の間隔は５ｍｍを必要とした。
【０１６７】
〔発光パネル６の作製：本発明〕
面発光素子−２０１を１２個、及び面発光素子−２０２を１３個作製し、これらを図２５（ａ）〜図２５（ｃ）に示すように共通のガラス基板１１３の光出射面側の面に、面発光素子−２０２を、ガラス基板１１３の光出射面とは反対側の面に面発光素子−２０１を、ガラス基板の光出射面側からみて、交互に面内における縦列方向に５個、横列方向に５個の５×５のマトリクス状に配置されるように、各々の面発光素子の基板１０４と共通のガラス基板１１３とを光透過性ＵＶ硬化樹脂で貼付し、発光パネル６を作製した。
【０１６８】
図２５（ａ）は、出射面垂直方向から見た発光パネル６を示した図であり、図２５（ｂ）は発光パネル６のＡ−Ａ′部分、Ｃ−Ｃ′部分、Ｅ−Ｅ′部分、Ｆ−Ｆ′部分、Ｈ−Ｈ′部分、及びＪ−Ｊ′部分の断面図であり、図２５（ｃ）は発光パネル６のＢ−Ｂ′部分、Ｄ−Ｄ′部分、Ｇ−Ｇ′部分、及びＩ−Ｉ′部分の断面図である。なおガラス基板１１３の光出射面側の面に配置された面発光素子−２０２同士が電気的に直列接続されており、ガラス基板１１３の光出射面とは反対側の面に配置された面発光素子−２０１同士が電気的に直列接続されている。図２５（ａ）において、ガラス基板１１３の光出射面側の面に配置された面発光素子−２０２の素子基板１１６とガラス基板１１３の光出射面側とは反対側の面に配置された面発光素子−２０１の素子基板１１７とは、光出射面垂直方向からみて、隙間なく配置されている。
【０１６９】
〔発光パネル５、及び６の評価〕
発光パネル５、及び６を並べて発光させ、目視比較した。
【０１７０】
発光パネル５は、隣接する発光領域との間の非発光領域が帯状に大きく存在するため、明らかに、視認性が大きく劣っていた。これに対して発光パネル６は、素子接続部分における輝度低下が小さく、視認性に優れていた。
【図面の簡単な説明】
【０１７１】
【図１】本発明の実施形態に関わる面発光パネルを光出射面側から示した一例を示す平面図である。
【図２】発光面が長方形である面発光素子を用いて面発光パネルを構成した例を示す平面図である。
【図３】図１及び図２に示した面発光パネルのＸ−Ｘ′部分を説明する側面図である。
【図４】図１及び図２に示した面発光パネルのＸ−Ｘ′部分を説明する別の形態の側面図である。
【図５】図１及び図２に示した面発光パネルのＸ−Ｘ′部分を説明する別の形態の側面図である。
【図６】図１及び図２に示した面発光パネルのＸ−Ｘ′部分を説明する別の形態の側面図（ａ）とその接合部分（ｂ）及び重なり部分（ｃ）の拡大図である。
【図７】本発明に係る、トップエミッション型面発光素子とボトムエミッション型面発光素子とが交互となるように配置された面発光パネルの側面図である。
【図８】トップエミッション型面発光素子とボトムエミッション型面発光素子とが交互となるように配置された面発光パネルの側面図（ａ）とその接合部分（ｂ）及び重なり部分（ｃ）の拡大図である。
【図９】光透過性の素子支持基板がトップエミッション型面発光素子、及びボトムエミッション型面発光素子の各々を構成する共通の素子基板である面発光パネルの側面図である。
【図１０】光透過性の素子支持基板がトップエミッション型面発光素子、及びボトムエミッション型面発光素子の各々を構成する共通の素子基板である面発光パネルの側面図（ａ）とその接合部分（ｂ）及び重なり部分（ｃ）の拡大図である。
【図１１】複数の面発光素子を用いて構成される従来の一般的な面発光パネル側面図である。
【図１２】複数の面発光素子を用いて構成される従来の一般的な面発光パネルの光出射面方向からみた拡大図である。
【図１３】複数の面発光素子を用いて構成される従来の一般的な面発光パネルの側面方向からみた拡大図である。
【図１４】本発明に関わる面発光パネルを光出射面方向からみた拡大図である。
【図１５】本発明に関わる面発光パネルを光出射面方向からみた別の形態の拡大図である。
【図１６】本発明に関わる面発光素子の側面図である。
【図１７】本発明に関わる面発光素子の側面図である。
【図１８】比較の発光パネルを示した図である。
【図１９】本発明に関わる面発光素子の側面図である。
【図２０】本発明に関わる面発光素子の側面図である。
【図２１】本発明に関わる発光パネルを示した図である。
【図２２】本発明に関わる別の発光パネルを示した図である。
【図２３】本発明に関わる別の発光パネルを示した図である。
【図２４】比較の発光パネルを示した図である。
【図２５】本発明に関わる別の発光パネルを示した図である。
【符号の説明】
【０１７２】
１  トップエミッション型面発光素子
２  ボトムエミッション型面発光素子
３  面発光素子の基板
４  第１電極
５  発光層を含む機能層
６  第２電極
７  光透過性の素子支持基板
８  面発光パネル
９  面発光素子
１０  接合部
１１  発光領域
１０３  ガラスカバー
１０４  ガラス基板
１０５  第２電極（光反射性）
１０６  機ＥＬ発光層を含む機能層
１０７  第１電極（光透過性）
１０８  窒素ガス
１０９  絶縁膜
１１０  ＵＶ硬化樹脂
１１１  発光領域
１１２  光反射膜
１１３  共通のガラス基板
１１４  光反射性第１電極層
１１５  発光領域の縁部
１１６  面発光素子−２０２の素子基板
１１７  面発光素子−２０１の素子基板
２０１  本発明の面発光素子−２０１
２０２  本発明の面発光素子−２０２
Ｔ  トップエミッション型面発光素子
Ｂ  トムエミッション型面発光素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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