(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁物上に配置された下部電極膜と、
前記下部電極膜上に配置された有機層と、
前記有機層上に配置された上部電極膜と、
前記下部電極膜と前記上部電極膜の間に配置された高抵抗層とを有し、
前記下部電極膜と前記上部電極膜との間に印加される電圧に対して、前記下部電極膜と前記上部電極膜と前記有機層と前記高抵抗層との膜厚方向の抵抗が直列接続されて直列回路を形成し、前記直列回路を流れる電流によって前記有機層が発光するように構成された有機ＥＬランプであって、
直列接続された前記抵抗のうち、前記高抵抗層の前記抵抗は、前記直列回路の他の前記抵抗よりも抵抗値が大きくされ、
前記高抵抗層は、化学構造中の酸素含有量が二酸化シリコンよりも少ないシリコン酸化物と、二酸化チタンよりも少ないチタン酸化物とを含有する混合膜と、
化学構造中の酸素含有量が二酸化亜鉛よりも少ない亜鉛酸化物と、三酸化モリブデンよりも少ないモリブデン酸化物とを含有する混合膜と、
又は、化学構造中の酸素含有量が三酸化タングステンよりも少ないタングステン酸化物と、三酸化モリブデンよりも少ないモリブデン酸化物とを含有する混合膜とのいずれかの混合膜によって構成された有機ＥＬランプ。
【請求項２】
前記下部電極膜はホール注入性を有し、前記高抵抗層は前記有機層と前記上部電極膜の間に配置された請求項１記載の有機ＥＬランプ。
【請求項３】
化学構造中の酸素含有量が三酸化モリブデンよりも少ないモリブデン酸化物膜と、化学構造中の酸素含有量が二酸化スズよりも少ないスズ酸化物膜とのいずれかの膜が、保護膜として蒸着法で形成されて前記有機層上に配置され、
前記高抵抗層は、スパッタリング法により、前記保護膜上に形成された請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の有機ＥＬランプ。
【請求項４】
前記保護膜は、リチウム原子を含有する請求項３記載の有機ＥＬランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬランプの技術に関し、特に、大面積の有機ＥＬランプから均一に発光光を放射させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ膜は、発光効率が高く、薄い発光装置を組み立てることができることから、近年では、照明やバックライトに用いることができる有機ＥＬランプが提案されている。
図３(ａ)、(ｂ)の符号１００は従来技術の有機ＥＬランプであり、同図(ａ)は平面図、同図(ｂ)はそのＣ−Ｃ線截断断面図である。
有機ＥＬランプ１００は、金属製又はガラスの基板１１１を有しており、基板１１１上には絶縁性の薄膜から成る絶縁膜１１２が配置されている。絶縁膜１１２上には突条１１５が配置されており、突条１１５によって囲まれた領域の内側の絶縁膜１１２上に、下部電極膜１１３Ａと有機層１２１と電子注入層１２９が形成されている。他方、突条１１５によって囲まれた領域の外側の絶縁膜１１２上には、引出電極膜１１３Ｂが配置されている。
電子注入層１２９の表面上と引出電極膜１１３Ｂの表面上には上部電極膜１２８が形成されており、電子注入層１２９は、上部電極膜１２８によって引出電極膜１１３Ｂに電気的に接続されている。
引出電極膜１１３Ｂと上部電極膜１２８とを電源に接続し、下部電極膜１１３Ａに正電圧、上部電極膜１２８に負電圧を印加すると、下部電極膜１１３Ａと上部電極膜１２８との間に電流が流れ、有機層１２１内で発光光が発生する。【０００３】
電子注入層１２９と絶縁膜１１２は透明である。
基板１１１がガラスで下部電極膜１１３Ａが透明であり、上部電極膜１２８が金属膜（反射膜）である場合、有機層１２１内で発生した発光光は、絶縁膜１１２と上部電極膜１２８を通過して外部に放射される。基板１１１が金属製で下部電極膜１１３Ａが金属膜（反射膜）であり、上部電極膜１２８が透明である場合、有機層１２１内で発生した発光光は、電子注入層１２９と上部電極膜１２８を透過して外部に放射される。基板１１１がガラスで下部電極膜１１３Ａが透明であり、上部電極膜１２８も透明である場合、有機層１２１内で発生した発光光は、上部電極膜１２８側と下部電極膜１１３Ａ側の両方に放出される。従って、上部電極膜１２８と下部電極膜１１３Ａは、どちらか片方、もしくは両方に透明導電膜を使用する必要がある。【０００４】
上記のような有機ＥＬランプは、発光量を増大させるために、発光光が発生する有機層１２１の面積を大きくすることが望まれている。上部電極膜１２８もしくは下部電極膜１１３Ａに使用される透明導電膜は、金属膜に比べてシート抵抗の値が１〜２桁高い。シート抵抗の値を下げるために、透明導電膜上に金属配線を配置することは、発光面に影を形成するため、望まれていない。
従って、有機層１２１に流れる電流は、上部電極膜１２８の内部と下部電極膜１１３Ａの内部を、薄膜の表面に沿って流す必要があり、有機層１２１のうち、上部電極膜１２８や下部電極膜１１３Ａの内部を長距離流れる電流は、短距離流れる電流よりも、大きな抵抗を流れることになる。
従って、有機層１２１の表面のうち、大きい抵抗を通る電流が流れる部分では、それよりも小さい抵抗を通る電流が流れる部分に比べて電圧降下が大きくなって有機層１２１に印加される電圧が低下し、暗くなる。従って、有機層１２１の表面内輝度に明暗の分布が生じてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２５９５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その課題は、大面積で均一に発光する有機ＥＬランプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、絶縁物上に配置された下部電極膜と、前記下部電極膜上に配置された有機層と、前記有機層上に配置された上部電極膜と、前記下部電極膜と前記上部電極膜の間に配置された高抵抗層とを有し、前記下部電極膜と前記上部電極膜との間に印加される電圧に対して、前記下部電極膜と前記上部電極膜と前記有機層と前記高抵抗層との膜厚方向の抵抗が直列接続されて直列回路を形成し、前記直列回路を流れる電流によって前記有機層が発光するように構成された有機ＥＬランプであって、直列接続された前記抵抗のうち、前記高抵抗層の前記抵抗は、前記直列回路の他の前記抵抗よりも抵抗値が大きくされ、前記高抵抗層は、化学構造中の酸素含有量が二酸化シリコンよりも少ないシリコン酸化物と、二酸化チタンよりも少ないチタン酸化物とを含有する混合膜と、化学構造中の酸素含有量が二酸化亜鉛よりも少ない亜鉛酸化物と、三酸化モリブデンよりも少ないモリブデン酸化物とを含有する混合膜と、又は、化学構造中の酸素含有量が三酸化タングステンよりも少ないタングステン酸化物と、三酸化モリブデンよりも少ないモリブデン酸化物とを含有する混合膜とのいずれかの混合膜によって構成された有機ＥＬランプである。
また、本発明は、前記下部電極膜はホール注入性を有し、前記高抵抗層は前記有機層と前記上部電極膜の間に配置された有機ＥＬランプである。
また、本発明は、化学構造中の酸素含有量が三酸化モリブデンよりも少ないモリブデン酸化物膜と、化学構造中の酸素含有量が二酸化スズよりも少ないスズ酸化物膜とのいずれかの膜が、保護膜として蒸着法で形成されて前記有機層上に配置され、前記高抵抗層は、スパッタリング法により、前記保護膜上に形成された有機ＥＬランプである。
また、本発明は、前記保護膜は、リチウム原子を含有する有機ＥＬランプである。
【発明の効果】
【０００８】
有機層に均一な電流が流れるようになり、有機層の表面は均一な明るさになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のＥＬランプの製造工程を説明するための図  (ａ)：平面図  (ｂ)：断面図
【図２】本発明のＥＬランプを説明するための図  (ａ)：平面図  (ｂ)：断面図
【図３】従来技術のＥＬランプを説明するための図  (ａ)：平面図  (ｂ)：断面図
【符号の説明】
【００１０】
１０……有機ＥＬランプ
１１……基板
１２……絶縁物
１３Ａ……下部電極膜
２１……有機層
２３……保護層
２７……高抵抗層
２８……上部電極膜
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１(ａ)は、本発明の有機ＥＬランプの作成途中の状態である処理対象物５の平面図、同図(ｂ)はそのＡ−Ａ線截断断面図を示している。
この処理対象物５は、金属製の基板１１の表面にＳｉＯ2等の絶縁膜から成る絶縁物１２が配置され、絶縁物１２の表面にＩＴＯ等の透明な導電性薄膜１３が配置されている。
導電性薄膜１３には半リング状の溝１４が形成されている。この溝１４の長さ方向の両端は、導電性薄膜１３の縁に位置しており、溝１４の内部は導電性薄膜１３の外側に開放されている。従って、導電性薄膜１３は、溝１４によって二分されている。溝１４は湾曲しており、導電性薄膜１３が二分された部分のうち、溝１４で一部囲まれた方を下部電極膜１３Ａとし、溝１４の外側の部分を引出電極膜１３Ｂとすると、下部電極膜１３Ａと引出電極膜１３Ｂとは、溝１４によって互いに絶縁されている。下部電極膜１３Ａと引出電極膜１３Ｂは、絶縁物１２によって、基板１１とも絶縁されている。
【００１２】
図２(ａ)の符号１０は、図１(ａ)、(ｂ)で示された処理対象物５を後工程で加工して形成した有機ＥＬランプを示している。溝１４内には、樹脂製の突条１５が溝１４の長さ方向に沿って配置されており、突条１５によって下部電極膜１３Ａの一部が取り囲まれている。
この有機ＥＬランプ１０では、下部電極膜１３Ａはホール注入性を有する物質で構成されており、例えばＩＴＯ膜が用いられている。下部電極膜１３Ａの表面上には、それぞれ有機薄膜から成るホール輸送層と、発光層と、電子輸送層とがこの順序で積層された有機層２１が配置されている。
下部電極膜１３Ａはホール輸送層と接触しており、下部電極膜１３Ａがホール注入層として機能する。下部電極膜１３Ａがホール注入性の無い物質で形成されている場合は、下部電極膜１３Ａとホール輸送層との間の位置にホール注入層を配置すればよい。
有機層２１上には、蒸着法によって、Ｌｉ層から成る電子注入層２２、又は電子輸送性の有機物にＬｉが２重量％程度添加された電子注入層２２が蒸着法によって形成されている。
【００１３】
電子注入層２２上には、蒸着法によって形成された導電性の保護層２３が配置され、保護層２３上には、スパッタリング法によって形成された高抵抗層２７が配置されている。保護層２３は蒸着法によって形成されているため、保護層２３を形成するときには、有機層２１にダメージは与えられておらず、また、有機層２１と高抵抗層２７の間に保護層２３が配置されているため、高抵抗層２７をスパッタリング法によって形成しても、有機層２１にはダメージは与えられない。
保護層２３は、ここでは、ＭｏＯ3-x膜や、ＳｎＯ2-x膜(化学構造中の酸素含有量が三酸化モリブデンよりも少ないモリブデン酸化物膜と、化学構造中の酸素含有量が二酸化スズよりも少ないスズ酸化物膜とのいずれかの膜)で構成されている。ＭｏＯ3-x膜や、ＳｎＯ2-x膜にＬｉを２重量％程度添加したＬｉ含有ＭｏＯ3-x膜やＬｉ含有ＳｎＯ2-x膜で保護層２３を形成し、電子注入層としても機能するようにしてもよい。この場合は、保護層２３の下層の電子注入層を設けない場合もある。
【００１４】
高抵抗層２７上には、ＺｎＯ膜から成る透明な上部電極膜２８が配置されている。下部電極膜１３Ａを構成する導電性薄膜１３は、高温アニールすることができるので、ＩＴＯの方がＺｎＯよりも低抵抗にすることができるが、上部電極膜２８の下層には有機層２１が配置されているので高温のアニールを行うことができず、そのため、ＩＴＯよりもＺｎＯの方が低抵抗になる。
高抵抗層２７は、ＳｉＯとＴｉＯとを含有する混合薄膜、ＳｉＯとＺｎＯとを含有する混合薄膜、ＺｎＯとＭｏＯ3-xと含有する混合薄膜、又は、ＷＯ3-xとＭｏＯ3-xの混合薄膜で構成されている(化学構造中の酸素含有量が二酸化シリコンよりも少ないシリコン酸化物と、二酸化チタンよりも少ないチタン酸化物とを含有する混合膜、化学構造中の酸素含有量が二酸化亜鉛よりも少ない亜鉛酸化物と、三酸化モリブデンよりも少ないモリブデン酸化物とを含有する混合膜、化学構造中の酸素含有量が三酸化タングステンよりも少ないタングステン酸化物と、三酸化モリブデンよりも少ないモリブデン酸化物とを含有する混合膜)(例えばＷＯ3-xはタングステン三酸化物の化学量論比よりも酸素の数が小さいタングステン酸化物を表しており、一般化した場合、ＸＯa-xは、化学量論比のＸＯaよりも酸素が少ない物質を表しているものとする。)。
高抵抗層２７の抵抗率(抵抗／長さ)は、ＺｎＯやＩＴＯから成る電極膜の抵抗率よりも大きくなっている。
【００１５】
突条１５で囲まれた部分には高抵抗層２７を露出させ、突条１５の外周部分では引出電極膜１３Ｂを露出させた状態で、高抵抗層２７上と引出電極膜１３Ｂ上に亘って上部電極膜２８を形成すると、電子注入層２２は、上部電極膜２８を介して引出電極膜１３Ｂに電気的に接続される。
下部電極膜１３Ａと引出電極膜１３Ｂとは、有機層２１の位置から離間した場所で露出され配線に接続されており、配線を介して下部電極膜１３Ａと引出電極膜１３Ｂに電圧を印加すると、下部電極膜１３Ａと上部電極膜２８の間に電圧が印加される。
下部電極膜１３Ａと有機層２１と電子注入層２２と保護層２３と高抵抗層２７と上部電極膜２８とは積層され、下部電極膜１３Ａと上部電極膜２８の間に印加される電圧に対して、膜厚方向の抵抗が直列接続されて直列回路を形成しており、その直列回路の、有機層２１を膜厚方向に流れる電流に対する抵抗値は、高抵抗層２７の膜厚方向の抵抗値が、直列回路の他の部分の膜厚方向の抵抗値よりも大きくされている。
高抵抗層２７の膜厚は均一であるから、有機層２１の表面上のどの部分に流入して有機層２１を膜厚方向に流れて有機層２１から流出する電流に対しても、有機層２１の膜厚方向の抵抗に対して、均一な大きさの高抵抗が挿入されていることになる。
従って、高抵抗層２７の膜厚方向の抵抗値以外の抵抗値(下部電極膜１３Ａと有機層２１と電子注入層２２と保護層２３と上部電極膜２８の膜厚方向の抵抗値や、下部電極膜１３Ａや引出電極膜１３Ｂをそれら膜１３Ａ、１３Ｂの拡がり方向に流れる電流に対する抵抗値)が、電流が流れる場所によって異なっていても、それら電流が流れる場所によって異なる抵抗値は、高抵抗層２７の膜厚方向の抵抗値よりも小さく、高抵抗層２７の膜厚方向の抵抗値は均一であるから、場所によって異なる抵抗値が電流の大きさに与える影響は小さく、有機層２１に流れる電流経路の抵抗値は等しいと言える。
従って、有機層２１のどの部分についても、一定の大きさの電流が表面から流入し膜厚方向を流れて反対側の面から流出する。従って、有機層２１には均一な電流が流れ、均一に発光する。
【００１６】
絶縁物１２、下部電極膜１３Ａ、有機層２１、電子注入層２２、保護層２３、高抵抗層２７、上部電極膜２８は透明であり、有機層２１に電流が流れると有機槽内で発光し、上部電極膜２８側に進行する発光光は、高抵抗層２７と上部電極膜２８を透過して外部に放射される。
基板１１は、絶縁物１２と接触する面が電解加工によって鏡面にされており、基板１１側に向かった発光光は絶縁物１２を透過し、基板１１の鏡面で反射し、基板１１上の各層を透過して外部に放出される。
【００１７】
本発明では、有機層２１を流れる電流経路に高抵抗層２７から成る抵抗を挿入し、発光面のデバイスの膜厚方向の抵抗値が、基板１１の電流取り出し電極から発光面までの抵抗値よりも、１０倍以上高くなるようにされている。
また、高抵抗層２７は膜厚方向に電流が流れるが、膜厚は一定範囲の厚みにされており、生産工程においてはシート抵抗で抵抗値を管理することができる。本発明では、高抵抗層２７は、１０8Ω／□以上のシート抵抗値が望ましい。
【００１８】
なお、上記実施例では、高抵抗層２７は、下部電極膜１３Ａ上には配置せず、上部電極膜２８側にしか配置しなかったが、それは下部電極膜１３Ａ上に配置すると、ＩＴＯの正孔注入性が利用できなくなるからであり、下部電極膜１３Ａ上に高抵抗層２７を配置した場合、高抵抗層２７上に正孔注入層を配置し、正孔注入層上の最下面に正孔輸送層を有する有機電極層を配置すればよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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